Штамм бактерий lactococcus lactis - компонент молочнокислой закваски
Владельцы патента RU 2588386:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") (RU)
Изобретение относится к микробиологии и может быть использовано при производстве кисломолочных продуктов. Штамм Lactococcus lactis №1б-МИ, обладающий способностью накапливать биомассу в условиях минимального состава питательной среды и высокой биохимической активностью в отношении углеводов и спиртов, депонирован в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения ГНУ ВНИИСХМ под номером RCAM02909. Изобретение позволяет повысить качество заквасочных препаратов для молочнокислых продуктов. 4 табл., 2 пр.
Изобретение относится к новому штамму Lactococcus lactis 1б-МИ и может быть использовано в производстве заквасочных препаратов и кисломолочных продуктов массового и лечебно-профилактического назначения.
Штаммы бактерий вида L. lactis в современном производстве используют в составе поликомпонентных заквасок. С целью повышения эффективности и надежности производственного процесса сквашивания молока объединяемые в закваске штаммы подбирают таким образом, чтобы их технологически значимые свойства были взаимодополняемыми и обладали высокой активностью. Штаммы молочнокислых бактерий L. lactis являются продуцентами низина, который подавляет развитие грамположительных микроорганизмов: стрептококков, стафилококков, сарцин, спорообразующих бактерий, в том числе и термофильной микрофлоры, что является преимуществом при включении в консорциум заквасок.
Известен штамм Streptococcus lactis ВКПМ В-6793 - компонент молочнокислой закваски и продуцент бактериоцина низина [1]. Недостатками этого известного штамма является довольно узкий спектр сбраживания сахаров и спиртов. Наиболее близким к заявленному изобретению по техническому решению и производственным показателям является штамм Streptococcus lactis ВКПМ В-6795 [2]. Недостатками его использования в производстве является низкая продуктивность, невысокая способность сбраживания углеводов, отличных от лактозы.
В отличие от прототипа предлагаемый штамм Lactococcus lactis 1б-МИ способен сбраживать более широкий спектр различных углеводов и спиртов и обладает оптимальными свойствами для включения в консорциум молочнокислой закваски.
Штамм выделен из коллекционных образцов способом прямого посева на жидкие питательные среды с последующим высевом на агаризованные среды. Идентификацию штамма проводили согласно определителю Берджи [3].
Lactococcus lactis 1б-МИ депонирован в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения (ВКСМ) ГНУ ВНИИСХМ под номером RCAM 02909.
Морфология
На поверхности агаризованных сред (МПА) через 24 часа при 37°С образует белые, выпуклые, гладкие колонии с ровными краями диаметром до 3 мм. Грамположительные бактерии, бесспоровые, неподвижные, клетки мелкие, сферической формы, образующие пары или цепочки до четырех кокков.
Культуральные признаки
В мясо-пептонном бульоне с 2,5% и 4% хлористого натрия наблюдается рост, а с 6,5% хлористого натрия рост отсутствует; на энтерококковом агаре бактерии дают рост в виде бесцветных колоний; рост на агаре с 0,04% теллурита калия отсутствует, в гидролизате молока с рН 9,2 растет, а при рН 9,6 роста нет. Штамм при 45°С не растет, как и при температуре ниже 10°С (табл. 1).
С целью изучения принадлежности анализируемого штамма к серологическим группам по Лансфилду была проведена реакция латекс-агглютинации со специфическими сыворотками групп В, С, F, G, D. Lactococcus lactis показал групповую специфичность к D-антигену.
Физиолого-биохимические свойства
Сбраживает из углеводов: глюкозу, фруктозу, галактозу, лактозу, сахарозу, мальтозу, арабинозу, маннозу, рамнозу, ксилозу; из спиртов - маннит, сорбит, глицерин (табл. 2). Не образует индол и сероводород.
Молоко свертывает в течение 18 часов. Факультативный анаэроб, тип брожения - гомоферментативное. Оптимальная температура роста 20-32°С. Хорошо растет в гидролизованном молоке с рН 6,5-6,8. Кислотность 72°Т. Количество колониеобразующих единиц на грамм исследуемого материала (КОЕ/г) до 1·109 КОЕ/г.
Поддержание штамма
Методы хранения: культура хранится в лиофилизированном состоянии в ампулах при температуре - 4±2°С не менее 12 месяцев, на жидкой питательной среде при 5-6°С 2-4 месяца.
Среды хранения: обезжиренное и цельное молоко, мясо-пептонный бульон.
Среда культивирования: молоко коровье, цельное, нормализованное или обезжиренное.
Время инкубации: 5-7 ч в зависимости от температуры инкубации, количество закваски, вносимое в молоко 1,5-2%, частота пересевов 1 раз в месяц (табл. 3).
Использование штамма Lactococcus lactis 1б-МИ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Штамм Lactococcus lactis 1б-МИ восстанавливают следующим образом: содержимое ампулы вносят в пробирку со стерильным обезжиренным молоком и инкубируют при температуре 32°С в течение 24 часов. Из восстановленной культуры выращивают инокулят на стерильном обезжиренном молоке.
Так как штамм 1б-МИ характеризуется повышенной способностью к сбраживанию различных углеводов, для него возможно введение в состав среды мелассы как компонента, богатого углеводами.
Условия ферментации
Состав питательной среды, %:
| Сухая молочная сыворотка | 4 |
| Гидролизованное молоко | 5 |
| Меласса | 1 |
| Вода дистиллированная | до 1 л |
Температура культивирования - 30°С, рН 6,8. Регулирование рН производится путем непрерывной подачи 20%-ного раствора щелочи. В подготовленную среду вносят 5% инокулята и проводят процесс ферментации в периодических условиях в течение 9 ч.
Пример 2. Определение жизнеспособности заявляемого штамма в процессе длительного культивирования.
Бактерии заявляемого штамма Lactococcus lactis 1б-МИ и контрольного штамма из коллекционных образцов МИ ПТУ выращивали в течение 24 часов при 37°С после посева штрихом на чашки Петри с обогащенной агаризованной средой МА20 (табл. 4). Из выросшей биомассы каждого штамма готовили бактериальную суспензию и разводили ее таким образом, чтобы при высеве на поверхность минимальной агаризованной среды МА4 можно было наблюдать сопоставимое количество отдельных колоний сравниваемых штаммов на одной чашке.
После длительного (в течение 96 часов) инкубирования при 37°С средняя площадь колоний заявляемого штамма превосходила таковую у контрольного штамма (3 и 1,5 мм2, соответственно). Это подтверждает способность заявляемого штамма 1б-МИ накапливать большее количество биомассы в условиях минимального состава питательной среды и длительного инкубирования.
Свойства заявляемого штамма свидетельствуют о целесообразности его использования в составе поликомпонентной закваски, так как при неблагоприятных условиях (понижении рН среды, повышении температуры, а также постепенного обеднения состава питательной среды по мере протекания технологического процесса) он способен осуществлять сквашивание молока. Повышенная жизнеспособность бактерий позволяет повысить содержание живых клеток в получаемом кисломолочном продукте.
Список литературы
1. Патент №2061042 Штамм Streptococcus lactis - продуцент бактериоцина низина / Литвинова М.Н., Красникова Л.В. и др. (РФ). Заявл. 13.09.1994; опубл.27.05.1996. Бюл. №15.
2. Патент №2059716 Штамм Streptococcus lactis - продуцент бактериоцина низина / Литвинова М.Н., Красникова Л.В. и др. (РФ)//Заявл. 08.07.1994; опубл. 10.05.1996. Бюл. №13.
3. Определитель бактерий Берджи: Справ. изд.: Пер. с англ.: В 2 т. Т. 2 / Под ред. Дж. Хоулта и др. - 9-е изд. - М.: Мир, 1997. - С. 538, 549.
Штамм бактерий Lactococcus lactis, депонированный в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения ГНУ ВНИИСХМ под регистрационным номером RCAM02909 - компонент молочнокислой закваски для приготовления лечебно-диетических продуктов, обладающий высокой биохимической активностью в отношении углеводов и спиртов.
