Оценка бактериального состава сметаны с помощью высокопроизводительного секвенирования

Автор: Е.Ю. Нестерова, М.Ю. Сыромятников, В.Н. Попов

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Пищевая биотехнология

Статья в выпуске: 3 (89), 2021 года.

Бесплатный доступ

Молочнокислые бактерии активно применяются в качестве заквасок для различных продуктов питания, и, в том числе, при производстве молочной продукции. От качества закваски зачастую зависит качество конечного продукта. Сметана является традиционным продуктом для многих стран. Её изготовление основывается на ферментации сливок при добавлении определенных видов заквасочных культур, относящихся к таким родам, как Streptococcus, Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus и Enterococcus. С помощью метода высокопроизводительного секвенирования были исследованы бактериальные составы образцов сметаны различных производителей доступные на российском рынке. Секвенирование проводилось на секвенаторе Illumina MiSeq. Учитывались бактериальные таксоны, чьё процентное соотношение превышало 1% относительно всех идентифицированных микроорганизмов в образце. В результате анализа полученных данных было установлено, что доминирующими бактериями во всех образцах 20%-ой сметаны оказались представители родов Streptococcus и Lactococcus. Образцы №3 и №10 содержали Lacticaseibacillus. Их процентное содержание в данных образцах не превышало 2%. В образце сметаны №1 были выявлены представители рода Enterococcus (3% от общего числа бактерий, обнаруженных в образце). Видовой анализ микробного сообщества исследованных образцов с помощью системы Nucleotide BLAST позволил определить, что в качестве заквасочных культур производителями использовались Lactococcus lactis, Streptococcus thermophilus, Lacticaseibacillus rhamnosus (сметана под номерами 3 и 10) и Enterococcus faecium.(сметана №1) Данные бактерии традиционно используются при производстве кисломолочной продукции за счёт способности формировать специфические вкусы, ароматы и текстуры в процессе ферментации.

Еще

Молочнокислые бактерии, ферментирование, микробное сообщество, высокопроизводительное секвенирование, сметана

Короткий адрес: https://readera.org/140259872

IDR: 140259872   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2021-3-129-134

Список литературы Оценка бактериального состава сметаны с помощью высокопроизводительного секвенирования

  • Danylenko S.G., Bodnarchuk O.V., Ryzhkova T.M. et al. The effects of thickeners upon the viscous properties of sour cream with a low fat content // Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria. 2020. V. 19. P. 359-368. https://doi.org/10.17306/J.AFS.0836
  • Yu J., Wang H.M., Zha M.S. et al. Molecular identification and quantification of lactic acid bacteria in traditional fermented dairy foods of Russia // Journal of Dairy Science. 2015. V. 98. P. 5143-5154. https://doi.org/10.3168/jds.2015-9460
  • Mathur H., Beresford T.P., Cotter P.D. Health Benefits of Lactic Acid Bacteria (LAB) Fermentates // Nutrients. 2020. V. 12. P. 1679. https://doi.org/10.3390/nu12061679
  • Linares D.M., G?mez C., Renes E. et al. Lactic Acid Bacteria and Bifidobacteria with Potential to Design Natural Biofunctional Health-Promoting Dairy Foods // Frontiers in Microbiology. 2017. V. 8. P. 846. https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.00846
  • Arqu?s J.L., Rodr?guez E., Langa S. et al. Antimicrobial activity of lactic acid bacteria in dairy products and gut: effect on pathogens // BioMed Research International. 2015. V. 2015. P. 584183. https://doi.org/10.1155/2015/584183
  • Marco M.L., Heeney D., Binda S. et al. Health benefits of fermented foods: microbiota and beyond // Current Opinion in Biotechnology. 2017. V. 44. P. 94-102. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2016.11.010
  • Hayek S., Gyawali R., Aljaloud S. et al. Cultivation media for lactic acid bacteria used in dairy products // Journal of Dairy Research. 2019. V. 86. P. 490-502. https://doi.org/10.1017/S002202991900075X
  • Elionora Hantsis-Zacharov M.H. Culturable psychrotrophic bacterial communities in raw milk and their proteolytic and lipolytic traits. Applied and Environmental Microbiology. 2007. V. 73. P. 7162-7168. https://doi.org/10.1128/AEM.00866-07
  • Duniere L., Xu S., Long J. et al. Bacterial and fungal core microbiomes associated with small grain silages during ensiling and aerobic spoilage // BMC Microbiology. 2017. V. 17. P. 50. https://doi.org/10.1186/s12866-017-0947-0
  • Luzzi G., Brinks E., Fritsche J. et al. Microbial composition of sweetness-enhanced yoghurt during fermentation and storage // AMB Express. 2020. V. 10. P. 131. https://doi.org/10.1186/s13568-020-01069-5
  • Zamfir M., Vancanneyt M., Makras L. et al. Biodiversity of lactic acid bacteria in Romanian dairy products // Systematic and Applied Microbiology. 2006. V. 29. P. 487-95. https://doi.org/10.1016/j.syapm.2005.10.002
  • Terzi?-Vidojevi? A., Veljovi? K., Tolina?ki M. et al. Diversity of non-starter lactic acid bacteria in autochthonous dairy products from Western Balkan Countries - Technological and probiotic properties // Food Research International. 2020. V. 136. P. 109494. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109494
  • Xu W.L., Li C.D., Guo Y.S. et al. A snapshot study of the microbial community dynamics in naturally fermented cow's milk // Food Science & Nutrition. 2021. V. 9. P. 2053-2065. https://doi.org/10.1002/fsn3.2174
  • Yu J., Mo L., Pan L. et al. Bacterial Microbiota and Metabolic Character of Traditional Sour Cream and Butter in Buryatia, Russia // Frontiers in Microbiology. 2018. V. 9. P. 2496. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02496
  • Fadrosh D.W., Gajer B.M.P., Sengamalay N. et al. An improved dual-indexing approach for multiplexed 16S rRNA gene sequencing on the Illumine MiSeq platform // Microbiome. 2014. V. 2. P. 6. https://doi.org/10.1186/2049-2618-2-6
  • Hugerth L.W., Wefer H.A, Lundin S. et al. Dege Prime, a program for degenerate primer design for broad-taxonomic-range PCR in microbial ecology studies // Applied and Environmental Microbiology. 2014. V. 80. P. 5116-5123. https://doi.org/10.1128/AEM.01403-14
  • Merkel A.Y., Tarnovetskii I.Y., Podosokorskaya O.A. et al. Analysis of 16S rRNA primer systems for profiling of thermophilic microbial communities // Microbiology. 2019. V. 88. P. 671-680. https://doi.org/10.1134/S0026261719060110
  • Quast C., Pruesse E., Yilmaz P. et al. The SILVA ribosomal RNA gene database project: improved data processing and web-based tools // Nucleic Acids Research. 2013. V. 41. P. D590D596. https://doi.org/10.1093/nar/gks1219
  • Bintsis T. Lactic acid bacteria as starter cultures: An update in their metabolism and genetics // AIMS Microbiology. 2018. V. 4. P. 665-684. https://doi.org/10.3934/microbiol.2018.4.665
  • Tidona F., Francolino S., Ghiglietti R. et al. Characterization and pre-industrial validation of Streptococcus thermophilus strains to be used as starter cultures for Crescenza, an Italian soft cheese // Food Microbiology. 2020. V. 92. P. 103599. https://doi.org/10.1016/j.fm.2020.103599
  • Siedler S., Rau M.H., Bidstrup S. et al. Competitive exclusion is a major bioprotective mechanism of Lactobacilli against fungal spoilage in fermented milk products // Applied and Environmental Microbiology. 2020. V. 86. P. e02312-19. https://doi.org/10.1128/AEM.02312-19
  • Ben Bra?ek O., Smaoui S. Enterococci: Between Emerging Pathogens and Potential Probiotics // BioMed Research International. 2019. V. 2019. P. 5938210. https://doi.org/10.1155/2019/5938210
Еще
Статья научная