Оценка штаммов молочнокислых бактерий по способности усваивать L-яблочную кислоту
Authors: Tanashchuk Tatiana , Shalamitskiy Maksim , Pogorelov Dmitrii 
Published: December 2019

Из всех процессов, вызываемых молочнокислыми бактериями в винах, единственно полезным является яблочно-молочное брожение (ЯМБ), основной метаболической характеристикой которого является ферментное преобразование двухосновной L-яблочной кислоты в одноосновную L-молочную кислоту и углекислый газ, в результате чего кислотность вина понижается. В работе представлены результаты изучения способности 39 природных штаммов молочнокислых бактерий родов Leuconostoc и Lactobacillus к усвоению L-яблочной кислоты. При проведении работ использовали методы и подходы, общепринятые в микробиологии виноделия. Способность штаммов молочнокислых бактерий проводить процесс яблочно-молочного брожения тестировали по затратам L-яблочной кислоты на поддержание жизни клеток, не размножающихся делением. Расчет потребления L-яблочной кислоты осуществляли по данным изменения титруемой кислотности среды в процессе культивирования штаммов, предварительно проведя математическую обработку массива расчетных характеристик бинарных систем, построенных на основе варьирования различных соотношений яблочной и молочной кислот. Отбор перспективных штаммов молочнокислых бактерий для ЯМБ проводили по результатам двухступенчатого скрининга. На первом этапе штаммы оценивали по ростовой активности, на втором этапе - по активности усваивать L-яблочную кислоту. Отмечено, что штаммы молочнокислых бактерий рода Leuconostoc характеризовались более продолжительным временем роста, чем штаммы рода Lactobacillus . Изучение динамики роста 88 природных штаммов молочнокислых бактерий позволило отобрать 39 штаммов с высокой ростовой активностью, у которых накопление клеточной биомассы через 24-48 ч культивирования, в зависимости от штамма, составило около 10 - 10клеток/см. При изучении потенциальной возможности 39 природных штаммов молочнокислых бактерий осуществлять процесс яблочно-молочного брожения установлено, что большинство штаммов обладали достаточно высокой активностью к потреблению L-яблочной кислоты. Данное свойство отмечено у 94% исследованных молочнокислых бактерий кокковой формы, что подтверждает их характеристику как типичных агентов яблочно-молочного брожения в практике виноделия. Среди молочнокислых бактерий рода Lactobacillus с такой характеристикой отмечены только 50 % штаммов, однако перспектива их использования в качестве активных кислотопонижателей также высока.

Malolactic fermentation (MLF) is the only useful process of all caused in wine by lactic acid bacteria. Enzymatic transformation of dibasic L-malic acid into monobasic L-lactic acid and carbon dioxide enters as the key metabolic characteristic of MLF, which leads to deacidification of wine. Capability of 39 native lactic acid strains of the genera Leuconostoc and Lactobacillus to assimilate L-malic acid was studied using conventional methods and approaches of microbiology of wine. The capability of the study strains to conduct MLF was tested by L-malic acid utilization for maintaining viability of non-fissiparous cells. L-malic acid utilization was calculated by changes in titratable acidity of medium during cultivation of the study strains. This was preceded by a mathematical treatment of a set of estimated characteristics of binary systems established based on the variation of malic to lactic acid ratios. Lactic acid strains promising for MLF were selected following a two-step screening during which the growth of the study strains and their activity with refer to L-malic acid assimilation were evaluated. The time-course of growth was longer in lactic acid strains of Leuconostoc than in those of Lactobacillus . The growth dynamics of a total of 88 native lactic acid strains was assessed, and 39 strains with a high growth efficiency were selected. Strain-dependant cell biomass accumulation of these strains was around 10-10 cells/cm after 24-48 h of cultivation. A sufficiently high activity with refer to L-malic acid assimilation was found in the majority of the 39 native lactic acid strains tested for potential capability to conduct malolactic fermentation. This feature was observed in 94 % of the studied coccal form of lactic acid bacteria, which proves that they are typical agents of malo-lactic fermentation for winemaking, and in not more than 50% of the study lactic acid bacteria of Lactobacillus . Nevertheless, the prospects for their use as active deacidifiers are also high.