kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2025-4(20)-53kaz44-2255Research ArticleПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)FOOD ENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY (ORIGINAL ARTICLE)СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОСТБИОТИКОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫХОДА ПРЕПАРАТОВ ИЗ ШТАММОВ МИКРООРГАНИЗМОВCOMPARATIVE ANALYSIS OF METHODS OF ISOLATION OF POSTBIOTICS AND DETERMINATION OF THE YIELD OF DRUGS FROM MICROORGANISMShttps://orcid.org/0000-0001-9707-0539ЖарыкбасовЕ. С.ZharykbasovY.

Ерлан Сауыкович Жарыкбасов – PhD, ассоциированный профессор, декан Исследовательской школы физических и химических наук

071412, Республика Казахстан, область Абай, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

Yerlan Zharykbasov – PhD, Associate Professor, Dean Research School of Physical and Chemical Sciences

071412, Republic of Kazakhstan, Abai region, Semey city, Glinki street 20A

erlan-0975@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3501-3042КакимоваЖ. Х.KakimovaZh.

Жайнагуль Хасеновна Какимова – кандидат технических наук, ассоциированный профессор кафедры «Биоинженерлік жүйелер»

071412, Республика Казахстан, область Абай, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

Zhaynagul Kakimova – Candidate of Technical Sciences; Associate Professor of «Department of Bioengineering Systems»

071412, Republic of Kazakhstan, Abai region, Semey city, Glinki street 20A

zhaynagul.kakimova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2027-3183ЖарыкбасоваК. С.ZharykbasovaK.

Клара Сауыковна Жарыкбасова – доктор технических наук, ассоциированный профессор кафедры «Прикладная биология»

071400, Республика Казахстан, область Абай, г. Семей, ул. Мәңгілік Ел, 11

Klara Zharykbasov – Doctor of Technical Science, Associate Professor of «Applied biology»

071400, Republic of Kazakhstan, Abai region, Semey city, Mangilik street 11

Klara_zharykbasova@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9607-1684КакимовА. К.KakimovA.

Айтбек Калиевич Какимов – доктор технических наук, профессор кафедры «Биоинженерлік жүйелер»

071412, Республика Казахстан, область Абай, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

Aitbek Kakimov – Doctor of Technical Science, Professor of «Department of Bioengineering Systems»

071412, Republic of Kazakhstan, Abai region, Semey city, Glinki street 20A

bibi.53@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0097-8466БепееваА. Е.BepeyevaA.

Айгерим Ергалиевна Бепеева – PhD; старший преподаватель кафедры «Биоинженерлік жүйелер»

071412, Республика Казахстан, область Абай, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

Aigerim Bepeyeva – PhD; senior lecture of «Department of Bioengineering Systems»

071412, Republic of Kazakhstan, Abai region, Semey city, Glinki street 20A

bepeyeva1987@gmail.comШәкәрім УниверситетКазахстанShakarim UniversityKazakhstanAlikhan Bokeikhan UniversityКазахстанAlikhan Bokeikhan UniversityKazakhstan20252501202614(20)448455Copyright © Жарыкбасов Е.С., Какимова Ж.Х., Жарыкбасова К.С., Какимов А.К., Бепеева А.Е., 20262026Жарыкбасов Е.С., Какимова Ж.Х., Жарыкбасова К.С., Какимов А.К., Бепеева А.Е.Zharykbasov Y., Kakimova Z., Zharykbasova K., Kakimov A., Bepeyeva A.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/2255

В статье представлены результаты исследования, направленные на сравнительный анализ методов выделения постбиотиков и определение выхода и антиоксидантной активности препаратов, полученных из штаммов Lacticaseibacillus sp., Leuconostoc sp. и Saccharomyces sp., выделенных из традиционных ферментированных продуктов (шубат, квашеная капуста и кумыс). На основании анализа литературных источников для экспериментальных исследований были выбраны три метода: термическая инактивация клеток, осаждение этанолом и ультрафильтрация, отличающиеся технологической простотой, экономичностью и способностью сохранять биологически активные компоненты. Выход постбиотиков определяли гравиметрическим методом, антиоксидантную активность – по DPPH и ABTS-тестам, микробиологическую безопасность – по отсутствию роста жизнеспособных клеток. Установлено, что термический метод обеспечивает наибольший выход сухого вещества (90-92 %), высокую антиоксидантную активность (86-89 %) и полную микробиологическую безопасность по сравнению с другими методами. Мягкий режим инактивации (70°C в течение 30 мин) позволил сохранить функциональные метаболиты без разрушения низкомолекулярных антиоксидантов и экзополисахаридов, участвующих в восстановительно-окислительных процессах. Наибольшие значения активности получены у штамма Leuconostoc sp., что связано с наличием экзополисахаридной матрицы, стабилизирующей активные соединения. Полученные результаты подтверждают целесообразность применения термической инактивации в качестве эффективного и доступного метода выделения постбиотиков для разработки функциональных молочных продуктов и расширения биотехнологических направлений пищевой промышленности.

The article presents the results of a study aimed at a comparative analysis of postbiotic isolation methods and determining the yield and antioxidant activity of preparations obtained from Lacticaseibacillus sp., Leuconostoc sp., and Saccharomyces sp. strains isolated from traditional fermented products (shubat, sauerkraut, and kumiss). Based on an analysis of literary sources, three methods were selected for experimental studies: thermal cell inactivation, ethanol precipitation, and ultrafiltration, characterized by technological simplicity, cost-effectiveness, and the ability to preserve biologically active components. The yield of postbiotics was determined gravimetrically, antioxidant activity by DPPH and ABTS tests, and microbiological safety by the absence of viable cell growth. It was found that the thermal method provides the highest dry matter yield (90-92%), high antioxidant activity (86-89%), and complete microbiological safety compared to other methods. A gentle inactivation regime (70°C for 30 min) preserved functional metabolites without destroying low-molecular-weight antioxidants and exopolysaccharides involved in redox processes. The highest activity values were obtained for the Leuconostoc sp. strain, which is due to the presence of an exopolysaccharide matrix stabilizing the active compounds. The obtained results confirm the feasibility of thermal inactivation as an effective and affordable method for isolating postbiotics for the development of functional dairy products and the expansion of biotechnological approaches in the food industry.

постбиотикиштаммы микроорганизмовмолочные продуктыметоды выделения постбиотиковpostbioticsmicrobial strainsdairy productsmethods for isolating postbioticsМатериалы подготовлены в рамках научного проекта грантового финансирования ИРН AP26198315 «Научно-практические аспекты разработки технологии функциональных молочных продуктов на основе БАД нового поколения».ReferencesБегунова А.В. Оценка потенциала пропионовокислых бактерий для получения постбиотиков / А.В. Бегунова, Н.А. Жижин // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2022. – № 4. – С.102-112.Begunova A.V. Otsenka potentsiala propionovokislykh bakterii dlya polucheniya postbiotikov / A.V. Begunova, N.A. Zhizhin // Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya. – 2022. – № 4. – S.102-112. (In Russian).Рожкова И.В. Постбиотики как потенциальные компоненты кисломолочных продуктов с функциональными свойствами / И.В. Рожкова, В.А. Леонова, А.В. Бегунова // Молочная промышленность. – 2022. – № 3. – С.16-18.Rozhkova I.V. Postbiotiki kak potentsial'nye komponenty kislomolochnykh produktov s funktsional'nymi svoistvami / I.V. Rozhkova, V.A. Leonova, A.V. Begunova // Molochnaya promyshlennost'. – 2022. – № 3. – S.16-18. (In Russian).Колоколова А.Ю. Изучение изменения органолептического профиля кисломолочной продукции с добавлением постбиотика / А.Ю. Колоколова, И.В. Рожкова, В.А. Леонова // Пищевая промышленность. – 2024. – № 6. – С. 52-55.Kolokolova A.YU. Izuchenie izmeneniya organolepticheskogo profilya kislomolochnoi produktsii s dobavleniem postbiotika / A.YU. Kolokolova, I.V. Rozhkova, V.A. Leonova // Pishchevaya promyshlennost'. – 2024. – № 6. – S. 52-55. (In Russian).Сазанова С.Н. Получение мороженого с пробиотиками и постбиотиками SacchromycesBoulardii / С.Н. Сазанова, С.А. Рябцева, С.С. Аванесян // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. – 2024. – № 2-3(396). – С. 48-54.Sazanova S.N. Poluchenie morozhenogo s probiotikami i postbiotikami SacchromycesBoulardii / S.N. Sazanova, S.A. Ryabtseva, S.S. Avanesyan // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Pishchevaya tekhnologiya. – 2024. – № 2-3(396). – S. 48-54. (In Russian).Paraprobiotics and postbiotics: concepts and potential applications in dairy products / C.P. Barros et al // Current Opinion in Food Science. – 2020. – Vol. 32. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2019.12.003.Paraprobiotics and postbiotics: concepts and potential applications in dairy products / C.P. Barros et al // Current Opinion in Food Science. – 2020. – Vol. 32. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2019.12.003. (In Russian).Develompment and properties of functional yoghurt enriched with postbiotic produced by yoghurt cultures using cheese whey and skim milk / S. Sadighbathi et al // Frontiers. – 2023. – Vol. 14. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1276268.Develompment and properties of functional yoghurt enriched with postbiotic produced by yoghurt cultures using cheese whey and skim milk / S. Sadighbathi et al // Frontiers. – 2023. – Vol. 14. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.1276268. (In English).Păcularu-Burada B. Freeze-dried biotics based on Lactiplantibacillus plantarum with functional properties / B. Păcularu-Burada, M.M. Stanciu, M.A. Vasile // Food Science and Technology (LWT). – 2024. – № 203(12). https://doi.org/10.1016/j.lwt.2024.116339.Păcularu-Burada B. Freeze-dried biotics based on Lactiplantibacillus plantarum with functional properties / B. Păcularu-Burada, M.M. Stanciu, M.A. Vasile // Food Science and Technology (LWT). – 2024. – № 203(12). https://doi.org/10.1016/j.lwt.2024.116339. (In English).Abitha Eswari U. Thermal methods of postbiotics preparation / U. Abitha Eswari, K. Ramesh, T. Rajasekar // In: Postbiotics: Methods and Protocols in Food Science. – New York: Humana Press, 2024. – 424 p.Abitha Eswari U. Thermal methods of postbiotics preparation / U. Abitha Eswari, K. Ramesh, T. Rajasekar // In: Postbiotics: Methods and Protocols in Food Science. – New York: Humana Press, 2024. – 424 p. (In English).Paul Beulah B.F. Preparation of postbiotics from Bacillus spp / B.F. Paul Beulah, T. Rajasekar // In: Postbiotics: Methods and Protocols in Food Science. New York: Humana Press, 2024. – 424 p.Paul Beulah B.F. Preparation of postbiotics from Bacillus spp / B.F. Paul Beulah, T. Rajasekar // In: Postbiotics: Methods and Protocols in Food Science. New York: Humana Press, 2024. – 424 p. (In English).The Effects of Substrates and Sonication Methods on the Antioxidant Activity of Kefir Postbiotics / G. Chávez-Alzaga et all // Fermentation. – 2024. – Vol. (9). https://doi.org/10.3390/fermentation10090492.The Effects of Substrates and Sonication Methods on the Antioxidant Activity of Kefir Postbiotics / G. Chávez-Alzaga et all // Fermentation. – 2024. – Vol. (9). https://doi.org/10.3390/fermentation10090492. (In English).Duarte M. Current postbiotics in the cosmetic market: perspectives for food applications / M. Duarte, G. Vinderola, E. Salvucci // Applied Microbiology and Biotechnology. – 2022. – Vol. 106(12). – Р. 5879-5891.Duarte M. Current postbiotics in the cosmetic market: perspectives for food applications / M. Duarte, G. Vinderola, E. Salvucci // Applied Microbiology and Biotechnology. – 2022. – Vol. 106(12). – R. 5879-5891. (In English).Cimini D. Optimization of growth and postbiotic production by Levilactobacillus brevis SP48 / D. Cimini, G. Mezzapesa, S. Fedi / /Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. – 2022. – Vol. 10. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.1007004.Cimini D. Optimization of growth and postbiotic production by Levilactobacillus brevis SP48 / D. Cimini, G. Mezzapesa, S. Fedi / /Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. – 2022. – Vol. 10. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.1007004. (In English).Леонова В.А. Методы получения постбиотиков / В.А. Леонова, И.В. Рожкова // Молочная промышленность. – 2022. – № 4. – С. 24-25.Leonova V.A. Metody polucheniya postbiotikov / V.A. Leonova, I.V. Rozhkova // Molochnaya promyshlennost'. – 2022. – № 4. – S. 24-25. (In Russian).

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