kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2025-3(19)-34kaz44-1950Research ArticleПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)FOOD ENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY (ORIGINAL ARTICLE)СКРИНИНГ ЭКЗОПОЛИСАХАРИДПРОДУЦИРУЮЩИХ ШТАММОВ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ПИЩЕВОЙ БИОТЕХНОЛОГИИSCREENING OF EXOPOLYSACCHARIDE-PRODUCING STRAINS OF LACTIC ACID BACTERIA FOR USE IN FOOD BIOTECHNOLOGYhttps://orcid.org/0000-0002-9255-1672ОмароваА. Б.OmarovaA. B.

Аккенже Бердихановна Омарова – PhD, старший преподаватель кафедры «Микробиология и биотехнология»

010011,Республика Казахстан, г. Астана, пр. Женис 62 

Akkenzhe Berdikhanovna Omarova – Doctor of Philosophy PhD, Senior Lecturer of Departments of Microbiology and Biotechnology

010011,Republic of Kazakhstan, Astana, Jenis, 62

akonia-1989@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9775-3970КасеноваГ. Т.KassenovaG. T.

Гульмира Тынышбаевна Касенова – кандидат ветеринарных наук, доцент, Научный сотрудник

Республика Казахстан, г.Алматы, пр. Е. Серкебаева, дом 78 

Gulmira Tynyshbaevna Kassenova – Candidate of Veterinary Sciences, Associate Professor. Scientific Researcher 

E.Serkebayev Ave 78., Almaty, Republic of Kazakhstan

gulmirakassenova1970@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4632-7343СерикбаеваА. Д.SerikbaevaA. D.

Асия Демеухановна Серикбаева – доктор биологических наук, профессор

Республика Казахстан, г. Алматы, Абая 8

Asia Demeukhanovna Serikbaeva – Doctor of Biological Sciences, Professor. Non-profit Joint Stock Company, Professor of the Department of Technology and Food Safety

050010, Republic of Kazakhstan, Almaty, Abaya 8

assiya.serikbayeva@kaznau.kzhttps://orcid.org/0000-0002-0035-1332ИкомбаевТ. Д.IkombayevT. D.

Талгат Дюсюмбекович Икомбаев – магистр технических наук; менеджер департамента коммерциализации технологий. PhD докторант Инновационного ЕвразийскогоУниверситета

010000, Республика Казахстан, г.Астана, пр. Тәуелсіздік, ЗД. 41 

Talgat Dyusyumbekovich Ikombaev – Master of Technical Sciences. Innovative University of Eurasia; PhD student, Technology Commercialization Department Manager 

010000, Republic of Kazakhstan, Astana, Tayelsizdik avenue, 41 

talgat_ikombaev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7852-7887ТуганбайА. К.TuganbayA. K.

Айгерим Киргизабавна Туганбай – магистр технических наук, докторант

00014, Финляндия, город Хельсинки, Fabianinkatu 33

 

Aigerim Kyrgyzbaevna Tuganbay – Master of technical science. PhD student

00014, Finland, Helsinki city, Fabianinkatu 33

aigerimtuganbay@gmail.comНАО “Казахский агротехнический исследовательский университет им. С. Сейфуллина”КазахстанKazakh Agrotechnical Research university named after S. SeifullinaKazakhstanРГП на ПХВ «Национальный референтный центр по ветеринарии»КазахстанNational Reference Center for Veterinary MedicineKazakhstanНекоммерческое акционерное общество «Казахский национальный аграрный университет»КазахстанKazakh National Agrarian Research UniversityKazakhstanАО «Фонд науки»КазахстанJSC «Science Fund»KazakhstanУниверситет ХельсинкиФинляндияUniversity of HelsinkiFinland20250311202503(19)302311Copyright © Омарова А.Б., Касенова Г.Т., Серикбаева А.Д., Икомбаев Т.Д., Туганбай А.К., 20252025Омарова А.Б., Касенова Г.Т., Серикбаева А.Д., Икомбаев Т.Д., Туганбай А.К.Omarova A.B., Kassenova G.T., Serikbaeva A.D., Ikombayev T.D., Tuganbay A.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/1950

В статье представлены результаты изучения технологических свойств и способности к синтезу экзополисахаридов молочнокислых бактерий, выделенных из отечественных традиционных кисломолочных продуктов. Идентификация штаммов проводилась с использованием методов MALDI-TOF MS и API 50CHL. Все тестируемые штаммы проявили способность к росту в молоке. Через 24 часа инкубации они образовывали однородную плотную консистенцию, напоминающую йогурт, и обладали приятным ароматом, характерным для кисломолочных продуктов.Следует отметить, что по технологическим показателям штаммы Lactobacillus acidophilus 3.7 и Lactobacillus acidophilus 3.10 продемонстрировали наилучшие результаты: общее количество клеток составило соответственно 3,6 ± 2,3×10⁸ и 1,8 ± 4,0×10⁹ КОЕ/мл, а значения pH – 3,6 и 3,7. Установлено, что из девяти исследуемых культур восемь штаммов проявили положительную экзополисахаридпродуцирующую активность. Эти штаммы были отобраны для последующей оценки пробиотических свойств для применения их в рамках дальнейших исследований.По результатам проведенного скрининга показано, что штамм Lb,paracasei 4.2 проявил высокую экзополисахарид-продуцирующую активность.

The article presents the results of studying the technological properties and the ability to synthesize exopolysaccharides of lactic acid bacteria isolated from domestic traditional fermented milk products. The strains were identified using the MALDI-TOF MS and API 50CHL methods. All tested strains showed the ability to grow in milk. After 24 hours of incubation, they formed a homogeneous, dense consistency, reminiscent of yogurt, and had a pleasant aroma characteristic of fermented dairy products. It should be noted that, according to technological parameters, the strains Lactobacillus acidophilus 3.7 and Lactobacillus acidophilus 3.10 demonstrated the best results: the total number of cells was 3.6 ± 2.3 × 10⁸ and 1.8 ± 4.0 × 10⁹ CFU/ml, respectively, and the pH values were 3.6 and 3.7. It was found that of the nine cultures studied, eight strains showed positive exopolysaccharide – producing activity. These strains were selected for the subsequent assessment of probiotic properties for their use in further research.According to the results of the screening, it was shown that the Lb strain, paracasei 4.2, showed high exopolysaccharide-producing activity.

экзополисахаридымолочнокислые бактерийпробиотические свойствапребиотические свойстваскринингexopolysaccharideslactic acid bacteriaprobiotic propertiesprebiotic propertiesАвторы выражают благодарность «Министерству науки и высшего образования Республики Казахстан» за финансовую поддержку научного, научно-технического проекта AP 22685499 «Потенциал применения экзополисахаридов пробиотических молочнокислых бактерий в пищевой биотехнологии» грантового финансирования исследований молодых ученых по проекту «Жас ғалым» на 2024-2026 годы.ReferencesSandford P.A. Microbial polysaccharides: new products and their commercial applications / P.A. Sandford, I.W. Cotterell, D.J. Pettitt // Pure and Applied Chemistry. – 1984. – № 56. – P. 895-897.Sandford P.A. Microbial polysaccharides: new products and their commercial applications / P.A. Sandford, I.W. Cotterell, D.J. Pettitt // Pure and Applied Chemistry. – 1984. – № 56. – P. 895-897.Guezennec J. Bacterial exopolysaccharides from unusual environments and their applications / J. Guezennec // The Perfect Slime: Microbial Extracellular Polymeric Substances (EPS) / H.C. Flemming, T.R. Neu, J. Wingender // N. Y.: Springer, 2016. – P. 135.Guezennec J. Bacterial exopolysaccharides from unusual environments and their applications / J. Guezennec // The Perfect Slime: Microbial Extracellular Polymeric Substances (EPS) / H.C. Flemming, T.R. Neu, J. Wingender // N. Y.: Springer, 2016. – P. 135.Kumar A.S. Bacterial exoolysaccharides – a perception / A.S. Kumar, K. Mody, B. Jha // Journal Basic Microbiology. – 2007. – V. 47. – P. 103-117.Kumar A.S. Bacterial exoolysaccharides – a perception / A.S. Kumar, K. Mody, B. Jha // Journal Basic Microbiology. – 2007. – V. 47. – P. 103-117.Leroy F. Advances in production and simplified methods for recovery and quantification of exopolysaccharides for applications in food and health / F. Leroy, L. De Vuyst // Journal of dairy science. – 2016. – V. 99, № 4. – P. 3229-3238.Leroy F. Advances in production and simplified methods for recovery and quantification of exopolysaccharides for applications in food and health / F. Leroy, L. De Vuyst // Journal of dairy science. – 2016. – V. 99, № 4. – P. 3229-3238.Schmid J. Bacterial exopolysaccharides: biosynthesis pathways and engineering strategies / J. Schmid, V. Sieber, B. Rehm // Frontiers in microbiology. – 2015.Schmid J. Bacterial exopolysaccharides: biosynthesis pathways and engineering strategies / J. Schmid, V. Sieber, B. Rehm // Frontiers in microbiology. – 2015.Microbial Exopolysaccharides for Biomedical Applications / S. Vasiliu et al // Frontiers in Biomaterials: Unfolding the Biopolymer Landscape. – Sharjah: Bentham Science Publishes UAE. – 2016. – V. 2. – 180 p.Microbial Exopolysaccharides for Biomedical Applications / S. Vasiliu et al // Frontiers in Biomaterials: Unfolding the Biopolymer Landscape. – Sharjah: Bentham Science Publishes UAE. – 2016. – V. 2. – 180 p.The potential biotechnological applications of the exopolysaccharide produced by the halophilic bacterium Halomonas almeriensis / I. Llamas et al // Molecules. – 2012. – № 17. – Р. 7103-20.The potential biotechnological applications of the exopolysaccharide produced by the halophilic bacterium Halomonas almeriensis / I. Llamas et al // Molecules. – 2012. – № 17. – Р. 7103-20.Sutherland IW. Novel and established applications of microbial polysaccharides / IW. Sutherland // Trends Biotechnol. – 1998. – № 16. – Р. 41-6.Sutherland IW. Novel and established applications of microbial polysaccharides / IW. Sutherland // Trends Biotechnol. – 1998. – № 16. – Р. 41-6.Bernal P. Promising biotechnological applications of antibiofilm exopolysaccharides / P. Bernal, M.A. Llamas Promising // Microb. Biotechnol. – 2012. – № 5. – Р. 670-673.Bernal P. Promising biotechnological applications of antibiofilm exopolysaccharides / P. Bernal, M.A. Llamas Promising // Microb. Biotechnol. – 2012. – № 5. – Р. 670-673.Zajšek K. Cultivating conditions effects on kefiran production by the mixed culture of lactic acid bacteria imbedded within kefir grains / K. Zajšek, A. Goršek, M. Kolar // Food Chem. – 2012. – № 139(1-4). – Р. 970-977. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.11.142.Zajšek K. Cultivating conditions effects on kefiran production by the mixed culture of lactic acid bacteria imbedded within kefir grains / K. Zajšek, A. Goršek, M. Kolar // Food Chem. – 2012. – № 139(1-4). – Р. 970-977. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.11.142.'Ropy'phenotype, exopolysaccharides and metabolism: Study on food isolated potential probiotics LAB / S. Cirrincione et al // Microbiological research. – 2018. – № 214. – Р. 137-145.'Ropy'phenotype, exopolysaccharides and metabolism: Study on food isolated potential probiotics LAB / S. Cirrincione et al // Microbiological research. – 2018. – № 214. – Р. 137-145.Ruas-Madiedo P. Invited Review: Methods for the Screening, Isolation, and Characterization of Exopolysaccharides Produced by Lactic Acid Bacteria / P. Ruas-Madiedo, C.G. de los Reyes-Gavilán, // Journal of Dairy Science. – 2005. – № 88(3). – Р. 843-856. https://doi.org/https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(05)72750-8.Ruas-Madiedo P. Invited Review: Methods for the Screening, Isolation, and Characterization of Exopolysaccharides Produced by Lactic Acid Bacteria / P. Ruas-Madiedo, C.G. de los ReyesGavilán, // Journal of Dairy Science. – 2005. – № 88(3). – Р. 843-856. https://doi.org/https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(05)72750-8.Ahmad N.H. Microbial polysaccharides and their modification approaches: a review / N.H. Ahmad, S. Mustafa, Y.B. Che Man // Int. J. Food Prop. – 2015. – № 18. – Р. 332-347.Ahmad N.H. Microbial polysaccharides and their modification approaches: a review / N.H. Ahmad, S. Mustafa, Y.B. Che Man // Int. J. Food Prop. – 2015. – № 18. – Р. 332-347.Physical characterization of exopolysaccharide produced by Lactobacillus plantarum KF5 isolated from Tibet kefir / Y. Wang et al // Carbohydr. Polym. – 2010/ – № 82. – Р. 895-+903.Physical characterization of exopolysaccharide produced by Lactobacillus plantarum KF5 isolated from Tibet kefir / Y. Wang et al // Carbohydr. Polym. – 2010/ – № 82. – Р. 895-+903.Patel A. Food and health applications of exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria / A. Patel, J. Prajapat, // Advances in Dairy Research. – 2013. – Р. 1-8.Patel A. Food and health applications of exopolysaccharides produced by lactic acid bacteria / A. Patel, J. Prajapat, // Advances in Dairy Research. – 2013. – Р. 1-8.Fontana C. Structural studies of the exopolysaccharide from Lactobacillus plantarum C88 using NMR spectroscopy and the program CASPER / C. Fontana, S. Li, Z. Yang, G. Widmalm // Carbohydrate research. – 2015. – № 402. – Р. 87-94.Fontana C. Structural studies of the exopolysaccharide from Lactobacillus plantarum C88 using NMR spectroscopy and the program CASPER / C. Fontana, S. Li, Z. Yang, G. Widmalm // Carbohydrate research. – 2015. – № 402. – Р. 87-94.Production of exopolysaccharides by Lactobacillus helveticus MB2-1 and its functional characteristics in vitro / W. Li et al // LWT – Food Science and Technology. – 2014. – № 59(2, Part 1). – Р. 732-739. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.06.063.Production of exopolysaccharides by Lactobacillus helveticus MB2-1 and its functional characteristics in vitro / W. Li et al // LWT – Food Science and Technology. – 2014. – № 59(2, Part 1). – Р. 732-739. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.lwt.2014.06.063.Oleksy-Sobczak M. Exopolysaccharides production by Lactobacillus rhamnosus strains – Optimization of synthesis and extraction conditions / M. Oleksy-Sobczak et al // Lwt. – 2020. – № 122. – Р. 109055. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109055.Oleksy-Sobczak M. Exopolysaccharides production by Lactobacillus rhamnosus strains – Optimization of synthesis and extraction conditions / M. Oleksy-Sobczak et al // Lwt. – 2020. – № 122. – Р. 109055. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.lwt.2020.109055.Exopolysaccharide from Lactobacillus fermentum Lf2 and its functional characterization as a yogurt additive / E.C. Ale et al // J Dairy Res. – 2016. – № 83(4). – Р. 487-492. https://doi.org/10.1017/s0022029916000571.Exopolysaccharide from Lactobacillus fermentum Lf2 and its functional characterization as a yogurt additive / E.C. Ale et al // J Dairy Res. – 2016. – № 83(4). – Р. 487-492. https://doi.org/10.1017/s0022029916000571.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.