Влияние лактозы на функциональную активность ассоциативной культуры кефирных грибков

приятия, но и максимально продуктивно учесть эти данные в предпроектной проработке планируемых мероприятий.

В результате анализа технологического процесса были выявлены наиболее опасные аспекты гальванического производства и предложена система принятия и поддержки экологически и экономически эффективных решений повышения его экологической безопасности. В её основе лежит определение комплексного практически-значимого показателя экологической опасности производства, имеющего большое значение в качестве оценочного критерия и "сигнала" к действию. Реализация расчета данного критерия возможна в специализированном программном продукте, в основе которого будет лежать учет статистических данных, экспертных оценок и т.д. В дальнейшем планируется расширить базу данных конкретными вариантами выбора под индивидуальные условия производства с учетом современных тенденций и европейских требований, определить повышающие/понижающие коэффициенты и оценочную шкалу для показателя ЭО гальванического производства.

Библиографические ссылки

1. Внедрение внутреннего экологического аудита /С.В. Макаров, Е.С. Лапен-кова, Н.В. Бирюкова// Экология производства, 2009. № 10. С. 35-41.

2. Анализ существующих методов эколого-экономической оценки воздействия предприятия на окружающую среду /Е.В. Колоярцева, Б.В. Ермоленко // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. [под ред. П.Д. Саркисова и В.Б. Сажина]; / РХТУ им. Д.И. Менделеева М.: Изд-во РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2008. Т. XXII. №13. С. 47-52.

3. Арбузов В.В., Грузин Д.П., Симакин В.И. Экономика природопользования и природоохраны/ ИГУ; Пенза: Изд-во ИГУ, 2004. С. 188-200.

УДК 663.1; 579.262

Н.В. Орлова, А.А. Саранцева

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия

ВЛИЯНИЕ ЛАКТОЗЫ НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ АССОЦИАТИВНОЙ КУЛЬТУРЫ КЕФИРНЫХ ГРИБКОВ

A long term cultivation of kefir grains on medium containing lactose (milk) and medium with hydrolyzed lactose (zero lactose milk) was carried out. Lactose was shown not to be the main С source, which defines functioning of kefir grains.

Было проведено длительное культивирование кефирных грибков на среде содержащей лактозу (молоко 1ас+ ) и среде, в которой лактоза была гидролизована (молоко 1ас-). Было показано, что лактоза не является основным источником углерода, который определяет функционирование кефирных грибков.

В природе естественной формой существования микроорганизмов является форма сообществ и ассоциативных культур, которые ограничены пленкой или другой структурированной системой. Это обеспечивает им большую устойчивость, возможность взаимной стимуляции роста, химической коммуникации, действия биостимуляторов. Микроорганизмы, входящие в состав ассоциативной культуры, формируют организованные муль-тиклеточные сообщества и вырабатывают комплексную модель роста и развитую кооперацию клеток внутри сообщества. В настоящее время вопросы структуры и функционирования ассоциативных культур представляют интерес для исследователей. Исследование закономерностей организации таких биологических систем является основой для разработки технологий создания и управления ценными ассоциативными культурами.

Одной из таких морфологически оформленных, стабильно функционирующих ассоциативных культур являются кефирные грибки, которые в течение многих столетий использовались народами Кавказа, а последние 70 - 80 лет и в европейских странах для производства кефира. Закономерности функционирования ассоциативных культур интересовали исследователей и в 19, и 20 веке, и к настоящему времени разработаны определенные положения, обосновывающие необходимые условия функционирования таких систем. В частности, основное из положений предполагает, что в такой системе должен присутствовать один вид, который является продуцентом данной системы и использует основной входящий в систему ресурс. Следующее положение предполагает, что потребление одних и тех же ресурсов может осуществляться только видами с перекрывающимися экологическими нишами. Виды, принадлежащие одному трофическому уровню, находятся либо в конкуренции за ресурс, либо в коалиции в их использовании и образуют горизонтальную структуру сообщества.(1,2). Исследование кефирных грибков как модели ассоциативной культуры планомерно не проводилось. Основные исследования включают изучение структуры данного сообщества. Анализ литературы не дает ответа на вопрос о том, какой компонент системы является её продуцентом. В частности разные авторы указывают на присутствие в грибках из разных техногенных ниш дрожжей как сбраживающих лактозу, так и несбраживающих лактозу [3]. Остается много вопросов о формировании структуры ассоциации.

В связи с этим, целью настоящей работы явилось выявление продуцента ассоциативной культуры кефирных грибков, использующего основной поступающий в систему ресурс (лактозу), что необходимо для определения вертикальной трофической структуры системы.

Материалы и методы. В эксперименте были использованы кефирные грибки из разных техногенных ниш: грибок, используемый на Московском молочном комбинате (КГМ), и кефирный грибок, используемый на Ставропольском молочном комбинате (КГС), различные по морфологическим свойствам, но функционально одинаковые (Рис 1).

Для выявления основного продуцента данной системы впервые был проведен длительный эксперимент, в ходе которого кефирные грибки сравнительно культивировались(КГМ культивировался 8 месяцев (23 пересева),

КГС культивировался 11 месяцев (30 пересевов)), на среде содержащей лактозу (нативное молоко Parmalat 0,5% жир, lac +) и среде, в которой лактоза была гидролизована (Valio Zero Lactose, 1,5% жир, lac -), при одинаковом суммарном содержании углеводов. В качестве критерия оценки функциональной активности грибков использовали показатели активности образования сгустка культуральной жидкостью грибка (закваской), изменения pH и титруемой кислотности молока. Также оценивалось разнообразие микробного состава методом прямого высева гомогенизированного кефирного грибка на твердые питательные среды [3].

Рис. 1. Морфология кефирных грибков: 1 - КГМ, 2 - КГС.

Результаты и обсуждение

Основные положение о закономерностях трофических связей в ассоциативных культурах (1,2) обосновывают возможность изменения функциональных свойств кефирных грибков, или элиминирования из системы компонента ассоциативной культуры, сбраживающего лактозу, при длительном культивировании грибков на молочной среде lac-.

При исследовании динамики функциональной активности кефирных грибков сравнительно при их длительном культивировании в молочной среде 1ас+ и lac- не было выявлено изменений их функциональной активности. Во всех вариантах опыта во всех точках отбора на вторые сутки наблюдалось образовывание плотных сгустков.

По завершении сроков культивирования различий в функциональной активности грибков, культивированных на разных средах, также выявлено

не было (табл 1). Во всех вариантах опыта получены близкие значения pH (4,25-4,3; 4,4-4,5) и титруемой кислотности (125-130 °Т; 134-136°Т), что говорит об одинаковой активности молочно-кислого брожения и уровне образования молочной кислоты ассоциативными культурами кефирных грибков. Это свидетельствует о сохранении функциональной активности грибков, на среде, не содержащей лактозу.

Табл. 1. Функциональная активность кефирных грибков

Кефирный грибок, длительность культивирования,мес. Молочная среда Образование и характер сгустка PH Титруемая кислотность, ОТ

КГМ - 8 lac + + пл 4,4 130

lac - +ПЛ 4,5 125

КГС - 11 lac + +ПЛ 4,3 136

lac - +ПЛ 4,25 134

При исследовании микробного состава ассоциативной культуры кефирных грибков высевом гомогенезированных грибков на твердые питательные среды было отмечено, что колонии молочно-кислых бактерий характеризуются малым размером (порядка 1 мм) и сходной морфологией, что затрудняет выявление разнообразия выросших культур. Результаты изучения микробного состава обобщены в таблице 2. Из КГМ, культивируемого на молоке lac +, было выделено 4 культуры бактерий и 1 культура дрожжей, а из грибка, культивируемого на молоке lac -, было выделено 7культур бактерий. Из КГС, культивируемого на молоке lac +, было выделено 4культуры бактерий и 8 культур дрожжей, а из грибка, культивируемого на молоке lac-, было выделено 7 культур бактерий. Дрожжевые культуры были выделены только из грибков, культивируемых на нативном молоке 1ас+. . Однако делать выводы о некункурентноспособности дрожжей на безлактоз-ном молоке преждевременно.

Табл. 2. Микробный состав кефирных грибков

Кефирный грибок Кол-во дрожжевых колоний Кол-во бактериальных колоний

КГМ lac + 1 4

lac - - 7

КГС lac + 8 4

lac - - 7

Таким образом, при длительном развитии кефирных грибков как на нативном молоке, так и на молоке, в котором лактоза была гидролизована на глюкозу и галактозу, кефирные грибки сохраняли свою функциональную активность (образование сгустка и повышение титруемой кислотности) в тече-

ние длительного времени (8-11 месяцев), что свидетельствует о том, что лактоза не является основным источником углерода, который определяет их функционирование и дает основание полагать о возможности использования кефирных грибков для получения продуктов, содержащих молочную кислоту и обладающих пробиотическими свойствами не только при использовании молочных сред, но и других, богатых углеводами.

Что касается изменения микробного состава в зависимости от культивирования на разных средах, то, учитывая выявленные методические трудности, не удается сделать определенные выводы по изменению состава ассоциативных культур. Получение данных характеризующих изменение микробного состава кефирных грибков возможно только при использовании современных методов, таких как ПЦР и градиентный электрофорез, который позволяет характеризовать состав смешанных культур без выделения чистых культур.

Библиографические ссылки

1. Свирежев Ю.М. Устойчивость биологических сообществ. М.: Наука, 1978. 352 с.

2. Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. М.: Наука, 2003. 348 с.

3. Chemical and microbiological characterization of kefir grains/ Graciela L. Gar-rote, Analia G. Abraham, Graciela L. de Antoni // Journal of Dairy Research, 2001. №68. PP. 639-652.

УДК 577.113.083 К.А. Тимошенко

Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРОЛИЗА ДНК

The comparative analysis of three types of hydrolysis of DNA - enzymatic, acid and alkaline is carried out. Conditions raising efficiency of acid hydrolysis are picked up. The structure of the received hydrolysate in which contain a derivations of adenine, a guanine, a thymine and cytidine, and also phosphases-ions is investigated.

Проведен сравнительный анализ трех типов гидролиза ДНК - ферментативного, кислотного и щелочного. Подобраны условия повышающие эффективность кислотного гидролиза. Исследован состав полученного гидролизата, в котором содержатся производные аденина, гуанина, тимина и цитидина, а также фосфат-ионы.

В настоящее время в медицине широкое применение находят иммуномодуляторы на основе продуктов гидролиза ДНК, а именно нуклеотиды, нуклеозиды и их фосфаты, которые способны естественным образом стимулировать работу иммунной системы человека, при этом не отравляя весь ор-