Введение к работе
Актуальность проблемы. Стабильное качество продуктов питания, в том числе сыров - современное требование отечественного и мирового продовольственного рынка.
Анализ литературы показывает, что в большинстве случаев, снижение качества сыров обусловлено нарушениями в интенсивности и направленности микробиологических процессов во время выработки и созревания сыров, одной из важных причин которых является фаголизис заквасочной микрофлоры. С видовым и штаммовым составом отдельных культур и комбинаций молочнокислых бактерий, входящих в состав заквасочной микрофлоры, связывают большинство полезных изменений, происходящих в молоке во время выработки сырной массы и в процессе ее созревания. В частности, молочнокислые бактерии осуществляют преобразования основных компонентов молока во вкусовые, ароматические, биологически активные вещества сырной массы, участвуют в формировании консистенции, структуры и рисунка сыра, подавляют размножение и метаболизм опасных для здоровья потребителей микроорганизмов.
Научные исследования, направленные на предотвращение фаго-лизиса молочнокислой заквасочной микрофлоры принадлежат области интенсивных поисков как зарубежных, так и отечественных ученых (Teuber М., Германия; JarvlsA.W., Новая Зеландия; Saxelin М.А.. Финляндия; Daly С, Fitzgerald G.F., Ирландия; Mata М, Ritzenthaler, Франция, Powell, Австралия; Shich, США, Крылов В. Н., Гудков А. В., Докукин В. М., Одегов Н. И, Молотова Н. 0., Россия и другие).
Для предотвращения фаголизиса молочнокислой заквасочной микрофлоры используют различные методы и средства, основанные на уничтожении бактериофага в окружающей и производственной среде, применении многоштаммовых заквасок, ротации заквасочных культур, использовании в составе заквасок фагорезистентных культур и т.д. Однако, несмотря на сравнительно широкий спектр методов и средств борьбы с бактериофагом, проблема предотвращения фаголизиса заквасочной микрофлоры в производстве ферментированных молочных продуктов до настоящего времени остается нерешенной.
Цель исследований Целью настоящей работы является повышение качества сыров с низкой температурой второго нагревания на основе разработки и применения в практике сыроделия системы фагового мониторинга производства и фагорезистентных заквасок составленных из штаммов, полученных конъюгативной передачей генов фагоустойчивости.
Рабочая гипотеза Рабочей гипотезой является концепция о том, что существует возможность получения сыров гарантированного качества на основе стабилизации молочнокислого процесса, достигаемой путем системного и систематического контроля и оценки фаговой ситуации на конкретном предприятии, выбора доступного и эффективного способа и (или) средств защиты молочнокислой заквасочной микрофлоры от фаголизиса, использования в составе бактериальных заквасок фагоустойчивых культур, полученных методом конъюгативного переноса фактора фагорезистентности.
Задачи исследований Для достижения поставленной цели и проверки сформулированной рабочей гипотезы в диссертационной работе решались следующие задачи:
- провести выделение производственных лактококкофагов на
сыродельных предприятиях, изучить свойства фаголизатов, поддер
живаемых в отделе микробиологии ВНИИМС, вновь выделенных фагов
и создать систематизированную коллекцию лактококкофагов;
- изучить генетические аспекты взаимодействия коллекцион
ных фагов с лактококками, в том числе спектр литического дейс
твия, фагоустойчивость, фаготип, ыутабильность системы "бакте
риофаг-хозяин" и разработать тест-систему для индикации и коли
чественного определения лактококкофагов в производственных ус
ловиях;
- исследовать фаговую ситуацию на ряде сыродельных предпри
ятий, определить контрольные критические точки сыродельного
производства;
изучить возможность конъюгативной передачи плазмид в клетки лактококков из E.coli, как методическую модель селекции лактококков коньюгацией;
получить фагоустойчивые зкс-конъюганты лактококков, изучить их производственно-ценные свойства и провести производственные испытания фагоустойчивых штаммов в качестве заквасочных культур;
разработать методические указания по селекции молочнокислых микроорганизмов генетическими методами;
разработать методические рекомендации по проведению фагового мониторинга сыродельного производства и провести их апробацию на ряде сыродельных заводов.
Научная новизна. Создана систематизированная-коллекция лак-тококкофагов. Определена практическая возможность изменения фа-гоустойчивости лактококков конъюгацией и эффективного использования фагоустойчивых рекомбинантов в производстве сыров. Получены новые данные о возможности использования в генной инженерии лактококков генетических маркеров антибиотикоустойчивости и фагоспецифичности. С помощью конъюгативной передачи получены штаммы лактококков с повышенной фагоустойчивостью.
Разработан систематический фаговый мониторинг на сыродельном производстве, включающий контроль фаговой ситуации в контрольных критических точках (ККТ), ее анализ и адекватное реагирование санитарными мероприятиями.
Практическая ценность работы. Разработаны методические указания "Селекция молочнокислых микроорганизмов генетическими методами" и "Методические рекомендации по проведению фагового мониторинга на сыродельных предприятиях". Полученные 8 штаммов генетически модифицированных фагоустойчивых лактококков. эффективность применения которых в производстве сыров подтвеждена результатами производственных испытаний, переданы на Угличскую экспериментальную биофабрику для использования в составе заква-сочной микрофлоры бакпрепаратов. Разработан проект нормативно-технической докуметации на тест-культуры для определения лактококкофага, комплект "Фаготест- ЛК" для контроля лактокок-кофага на молочных предприятиях и, совместно с ТОО "Квадра", налажено производство "Фаготест-ЛК". Экспериментальные материалы, полученные при проведении работы, использованы в составе "Инструкции по подбору микрофлоры бактериальных заквасоку и концентратов, используемых в производстве сыра".
Апробация работы публикации. Результаты работы доложены и обсуждены на заседании секции ученого совета ВНИИМС по вопросам сыроделия в 1995 г, на 24 Международном молочном конгрессе в Мельбурне, Австралия, сентябрь 1994 г.; на научно-технической конференции "Вклад науки в развитие маслодения и сыроделия", г.
Углич, октябрь 1994 г.; на семинаре микробиологов молочных предприятий Гродненского объединения сельскоко хозяйства и про-довольсвия , Щучин, 23 мая 1996 г.; на научно-практической конференции "Образование в условиях реформ: опыт, проблемы, научные исследования", Кемерово, 1997 г.
По материалам диссертации опубликовано 11 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, аналтического обзора, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы, включающего 130 литературных источников и 11 приложений. Основное содержание работы изложено на 105 страницах машинописного текста. В диссертации имеется таблиц, 10 рисунков.
