Modern methods of selection and study of the properties of probiotic crops
Authors: Каночкина М.С. , Иванова Л.А. , Тарасова В.В. , Виноградов М.В. 
Published: January 2024

Молочная промышленность занимает одну из ключевых позиций на российском рынке. С каждым годом потребительский спрос на кисломолочную продукцию, обогащенную пробиотиками, растет с невероятной скоростью, развиваются и улучшаются технологии, вводятся новые ассортиментные позиции. Правильная и точная идентификация микроорганизмов является основой первичной селекции и изучения свойств заквасочных микроорганизмов с пробиотическими свойствами. С развитием биотехнологий развиваются и упрощаются методы идентификации микроорганизмов. На сегодняшний день в микробиологических лабораториях используются различные методы, основанные на фенотипических, генетических и спектроскопических методах. Быстрая и точная идентификация позволяет не только выдать качественный готовый продукт, но и не допустить контаминации в процессе культивирования микроорганизмов. За последние годы большой шаг в науке идентификации микроорганизмов привнесла масс-спектрометрия MALDI-TOF Microflex, которая актуальна для повседневной практики при работе с бактериальными культурами. Авторами был проведен отбор 70 научных работ, опубликованных в период с 2017 по 2023 гг., с помощью 5 поисковых систем и официальных баз данных. В общей сложности было выявлено 51 исследование, соответствующее критериям включения. Для понимания природы современных методов идентификации культур микроорганизмов описаны их механизм действия и системы распознавания. Систематизированы данные о временных затратах на проведение процесса идентификации микроорганизмов, доле ручного труда, необходимости специфических реактивов для каждого рода/вида культур и их наличия на внутреннем рынке, уровнях простоты и доступности методов. С целью установления лучшего контроля над получаемыми данными рассмотрены плюсы/минусы и дополнительные возможности метода MALDI-TOF. Обозначены примеры и основные направления применения описанных методов, выявлены серьезные преимущества метода MALDI-TOF.

The milk dairy industry occupies one of the key positions in the Russian market. Every year, consumer demand for fermented milk products enriched with probiotics is growing at an incredible rate, technologies are developing and improving, new assortment positions are being introduced. Correct and accurate identification of microorganisms is the basis of primary selection and study of the properties of probiotic microorganisms. With the development of biotechnologies, methods for identifying microorganisms are being developed and simplified. To date, various methods based on phenotypic, genetic and spectroscopic methods are used in microbiological laboratories. Fast and accurate identification allows not only to produce a high-quality finished product, but also to prevent contamination during the cultivation of microorganisms. In recent years, a big step in the science of identification of microorganisms has been introduced by MALDI-TOF Microflex mass spectrometry, which is relevant for everyday practice when working with bacterial cultures. Seventy scientific papers published between 2017 and 2023 were selected using five search engines and official databases. A total of fifty-one studies were identified that met the inclusion criteria. To understand the nature of modern methods of identifying cultures of microorganisms, their mechanism of action and recognition systems are described. The data on the time spent on the identification of microorganisms, the proportion of manual labor, the need for specific reagents for each kind/type of crops and their availability on the domestic market, the levels of simplicity and accessibility of methods are systematized. In order to establish better control over the data obtained, the poles/minuses and additional features of the MALDI-TOF method are considered. Examples and main directions of application of the described methods are outlined, serious advantages of the MALDI-TOF method are revealed.