Статья: Методы получения и применение янтарной кислоты в пищевой промышленности: обзор предметного поля (2024)

С 1994 года динамичное развитие биотехнологии и широкое применение рекомбинантных ферментов привели к новым технологическим решениям в пищевом производстве. Современные технологии позволяют производить сахар, хлеб, пиво, сыр, колбасы и другие продукты с использованием биотехнологических процессов и промышленных пищевых ферментов. Биопродукция рекомбинантных белков заменила природные ферменты, предоставляя ферменты с улучшенными каталитическими функциями, стабильностью и расширенным диапазоном условий функционирования. Использование этих ферментов оказались экономически выгоднее по сравнению с природными и ранее использовавшимися рекомбинантными ферментами.

Цель: Выявить границы предметного поля по исследованию рекомбинантных белков и их роли в современном пищевом производстве за период с 1973 по 2024 гг.

Материалы и методы: Поиск источников осуществляли в базах данных PubMed, РИНЦ и Google Scholar. Методология обзора опиралась на протокол PRISMA-ScR. Хронологические рамки обзора: с 1973 по 2024 г.

Результаты: Первоначальный поиск по ключевым словам позволил выявить 121 источник: 101 в базах данных и 20 из других источников. После удаления дубликатов осталось 113 источников. Оценено 111 полнотекстовых публикаций на приемлемость, в качестве неприемлемых исключены две публикации. Согласно основному массиву исследований, заметна тенденция к использованию модифицированных по физико-химическим и каталитическим свойствам рекомбинантных ферментов. Наблюдается тенденция к увеличению частотности использования рекомбинантных белков, продуцированных методами прецизионной ферментации. Приведены общие сведения о применении рекомбинантных белков в пищевой промышленности. Показана роль рекомбинантных белков в современной пищевой промышленности.

Выводы: Развитие молекулярной биотехнологии позволило создать новые ферменты и белки для нужд пищевой промышленности, расширив их использование в сыроделии, кондитерском производстве и хлебопечении. Существуют вызовы в разработке новых ферментов, экспрессионных систем для биопродукции и биопроцессов с принципиально новыми характеристиками, что приводит к большей экономической целесообразности. Анализ выявил вызовы, связанные с необходимостью соответствия нормативно-правовых актов текущим возможностям и тенденциям в области биопродукции рекомбинантных белков для пищевой промышленности. Полученные результаты могут быть использованы для улучшения каталитических особенностей рекомбинантных ферментов и повышения стабильности ферментных препаратов. Эти результаты полезны для направленной разработки систем продукции рекомбинантных белков и ферментов, увеличения их продуктивности за счет лучшего понимания основных направлений современной индустрии рекомбинантных ферментов для пищевого производства.

Поиск новых источников биологически активных веществ с антимикробными свойствами представляет собой важное направление в современной биотехнологии и фармакологии. Перспективным источником таких веществ является Tagetes patula L. (бархатцы распростертые). Водные экстракты T. patula, обладая значительным потенциалом биологической активности, остаются недостаточно изученными по сравнению с экстрактами, полученными с использованием других экстрагентов и методов экстракции.

Цель: Исследование влияния методов экстракции на содержание биологически активных веществ и антимикробную активность водных экстрактов цветков Tagetes patula L. Определение зависимости между способом экстракции и содержанием биологически активных веществ, а также антибактериальными свойствами водных экстрактов для создания на их основе антимикробных препаратов. В рамках исследования выполнены задачи по определению суммарного содержания фенольных соединений и флавоноидов в водных экстрактах бархатцев распростертых, полученных различными методами экстракции, и тестированию экстрактов на антибактериальную активность по отношению к бактериям Staphylococcus aureus и Escherichia coli, выделенным из клинического материала. Материалы и методы: Объектами исследования выступали водные экстракты цветков Tagetes patula L. с гидромодулем 1:10, полученные кипячением, настаиванием с перемешиванием, микроволновой и ультразвуковой экстракцией. Суммарное содержание фенольных соединений и флавоноидов определялось на планшетном ридере BMG Labtech. Антибактериальный эффект всех полученных экстрактов оценивался стандартным диско-диффузионным методом.

Результаты: Метод экстракции значительно влияет на содержание биологически активных веществ и антибактериальную активность водных экстрактов бархатцев распростертых. Наибольшее содержание фенольных соединений наблюдалось в экстрактах, полученных микроволновой экстракцией (0,34 мг/см³), а максимальная концентрация флавоноидов была достигнута при кипячении в течение 300 секунд (0,98 мг/см³). Водные экстракты продемонстрировали антибактериальную активность против грамположительных и грамотрицательных бактерий S. aureus и E. coli, причем зона задержки роста культуры увеличивалась с продолжительностью экстракции.

Выводы: Изучено влияние различных методов экстракции на содержание фенольных соединений и флавоноидов в водных экстрактах цветков бархатцев распростертых. Доказана антибактериальная активность экстрактов против грамположительных и грамотрицательных бактерий. Полученные данные подтверждают перспективность дальнейшего исследования водных экстрактов бархатцев распростертых, их состава и свойств для создания антимикробных препаратов, применяемых в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве.

Пробиотические микроорганизмы повышают биологическую ценность пищевых продуктов, снижают уровень холестерина, положительно влияют на иммунную систему, предотвращают кишечные инфекции и диарею, связанную с антибиотиками, уменьшают симптомы непереносимости лактозы и др. Эти положительные эффекты зависят от свойств пробиотического штамма. Продукты метаболизма пробиотических микроорганизмов также способны оказывать положительное воздействие на организм человека. Метаболитные комплексы, секретируемые пробиотическими бактериями характеризуются высокойусвояемостью и устойчивостью к условиям окружающей среды и потенциально могут использоваться наряду с пробиотическими микроорганизмами.

Цель: Изучение возможного влияния различных концентраций постбиотической композиции на усиление биологических свойств продукта, в частности, его способности стимулировать рост бифидобактерий.

Материалы и методы: В качестве объектов исследования использовали кисломолочный продукт, на основе пробиотической ассоциации в составе Lactococcus cremoris 241Ц, Lactocaseibacillus rhamnosus F, Propionibacterium shermanii Э2, выработанный с применением постбиотического комплекса (ПК) в концентрациях 0,5 и 0,01%. При исследовании способности стимулировать рост бифидобактерий в качестве контрольной культуры использовали штамм Bifidobacterium adolescentis МС–42 из коллекции ФГАНУ «ВНИМИ». Исследования проводили на среде ГМК 2 и пробиотическом кисломолочном продукте, выработанном на стерильном обезжиренном молоке. Было изучено влияние двух концентраций ПК (0,5 и 0,01%), стимулировать рост бифидобактерий в экспериментальных образцах через 8 и 24 часа инкубирования.

Результаты: Подтверждено положительное влияние постбиотической композиции (ПК) в концентрации 0,01% на рост бифидобактерий. Отсутствие стимулирующего действия ПК в концентрации 0,5% может быть связано с ингибированием уксусной кислотой - конечным продуктом метаболизма бифидобактерий, которая также входит в состав ПК. Об этом также косвенно свидетельствует и более низкое значение активной кислотности, которая, как известно, является значимым фактором для роста бифидобактерий.

Выводы: Полученные данные позволяют подтвердить увеличение биологической эффективности кисломолочного продукта с постбиотическим комплексом применительно к стимулированию роста бифидобактерий, и рекомендовать его в качестве добавки в биотехнологическую систему в концентрации 0,01%.

В редакционной статье прокомментированы политики журнала, определяющие контуры взаимодействия авторов статей с редакцией и формирующие основные акценты в сфере научной коммуникации. Цель статьи - проанализировать влияние политик журналов на структурирование рукописи научной статьи, редакционно-издательский цикл, процесс рецензирования и проведения исследования. Информация, представленная в статье, призвана расширить компетенции авторов журнала в сфере научной коммуникации.