СКРИНИНГ ЭКЗОПОЛИСАХАРИДПРОДУЦИРУЮЩИХ ШТАММОВ МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ПИЩЕВОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

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.

1. 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.

2. 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.

3. Kumar A.S. Bacterial exoolysaccharides – a perception / A.S. Kumar, K. Mody, B. Jha // Journal Basic Microbiology. – 2007. – V. 47. – P. 103-117.

4. 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.

5. Schmid J. Bacterial exopolysaccharides: biosynthesis pathways and engineering strategies / J. Schmid, V. Sieber, B. Rehm // Frontiers in microbiology. – 2015.

6. 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.

7. The potential biotechnological applications of the exopolysaccharide produced by the halophilic bacterium Halomonas almeriensis / I. Llamas et al // Molecules. – 2012. – № 17. – Р. 7103-20.

8. Sutherland IW. Novel and established applications of microbial polysaccharides / IW. Sutherland // Trends Biotechnol. – 1998. – № 16. – Р. 41-6.

9. Bernal P. Promising biotechnological applications of antibiofilm exopolysaccharides / P. Bernal, M.A. Llamas Promising // Microb. Biotechnol. – 2012. – № 5. – Р. 670-673.

10. 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.

11. 'Ropy'phenotype, exopolysaccharides and metabolism: Study on food isolated potential probiotics LAB / S. Cirrincione et al // Microbiological research. – 2018. – № 214. – Р. 137-145.

12. 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.

13. 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.

14. Physical characterization of exopolysaccharide produced by Lactobacillus plantarum KF5 isolated from Tibet kefir / Y. Wang et al // Carbohydr. Polym. – 2010/ – № 82. – Р. 895-+903.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.