Вестник МГТУ, 2021, Т. 24, № 3.

Никифорова А. П. и др. Изучение биотехнологического потенциала штамма. Введение В последние годы ассортимент ферментированных продуктов питания значительно увеличился. Они имеют уникальные органолептические характеристики, также известно, что употребление ферментированных продуктов связано с многочисленными преимуществами для здоровья. При производстве ферментированных продуктов часто применяются молочнокислые бактерии, роль которых заключается в формировании качества готового продукта, в том числе вкуса и аромата, повышении безопасности за счет антагонистической активности против патогенных микроорганизмов. Ферментированные рыбные продукты традиционно производятся во многих странах мира. Для них характерны уникальные вкус и аромат. Считается, что при производстве ферментированных рыбных продуктов при формировании характерных органолептических свойств важную роль играют не только ферменты, но и микроорганизмы (Skara et al., 2015). Большой научный интерес имеет применение бактериальных культур при производстве рыбных продуктов, что позволяет сделать процесс производства более управляемым, сократить продолжительность ферментации, улучшить характеристики продукта (Speranza et al., 2015). В связи с этим разрабатываются бактериальные препараты, содержащие молочнокислые микроорганизмы, которые могут применяться для производства пищевых продуктов. Этому вопросу посвящены исследования российских и зарубежных ученых (Speranza et al., 2015; Tsuda et al., 2012; Занданова и др., 2019; Китаевская и др., 2014; Пономарева и др., 2017). При этом особый научный интерес имеет изучение биотехнологического потенциала микроорганизмов, который отвечает за эффективность и надежность бактериальных препаратов. Ценность штаммов определяется способностью сохранять высокую биохимическую активность, зависящую от внешних факторов и от соотношения между биохимически активными и неактивными клетками в популяциях микроорганизмов (Китаевская, 2012). Применяемые штаммы должны быть способны противостоять неблагоприятным условиям, которые возникают при производстве бактериальных препаратов, например, в процессе сушки и хранения (при сублимационной сушке и замораживании). Для пробиотических штаммов важной является способность выживать в пищеварительном тракте человека. Однако бактерии могут подвергаться воздействию стрессовых факторов не только при прохождении через пищеварительную систему, но и при производстве, в природных условиях, когда важна способность быстро реагировать на стресс (van de Guchte et al., 2002). Так, многие бактерии развили системы чувствительности к стрессу и защиты от него. Это позволяет им противостоять суровым условиям и внезапным изменениям окружающей среды. Механизмы защиты от стресса у бактерий различны и зависят от многих факторов (van de Guchte et al., 2002). Ответы на стресс у бактерий зависят от скоординированной экспрессии генов, которые влияют на различные клеточные процессы, такие как деление клеток, метаболизм ДНК, и другие. Интеграция этих стрессовых реакций осуществляется сетями регуляторов, которые позволяют клеткам бактерий реагировать на изменения условий окружающей среды (van de Guchte et al., 2002). Большое количество исследований посвящено изучению стрессовых реакций бактерий (Boor, 2006; Ezraty et al., 2017; Hews et al., 2019). Наиболее изученными являются механизмы защиты от неблагоприятных факторов таких штаммов, как Escherichia coli и Bacillus subtilis (van de Guchte et al., 2002). Ухудшение экологической ситуации, приводящее к снижению защитных сил организма человека и всплеску заболеваний, связанных с нарушением бактериального баланса в желудочно-кишечном тракте, обусловливает постоянный интерес к изучению адаптационных механизмов молочнокислых бактерий. Внимание исследователей к изучению способности молочнокислых бактерий переживать неблагоприятные условия вызвано как теоретическим интересом, так и необходимостью создания пищевых продуктов с жизнеспособными клетками пробиотических микроорганизмов, длительное время сохраняющими способность к пролиферации, а при попадании в желудочно-кишечный тракт быстро адаптирующимися и возобновляющими активный метаболизм (Ishibashi et al., 2001; Голод и др., 2009). Способность молочнокислых бактерий противостоять различным неблагоприятным факторам была объектом изучения многих ученых (Papadimitriou et al., 2016; van de Guchte et al., 2002). Достаточно хорошо изучены реакции молочнокислых бактерий на низкие значения рН, высокие и низкие температуры культивирования. Одним из перспективных для применения в пищевой промышленности видов молочнокислых бактерий являются бактерии вида Lactobacillus sakei (Zagorec et al., 2017; Никифорова и др., 2019). Известно, что бактерии вида Lactobacillus sakei относятся к молочнокислым бактериям. Несмотря на это они считаются типично мясными штаммами (Nyquist et al., 2011; Zagorec et al., 2017). Это связано с тем, что многие штаммы этого вида способны к активному росту в мясных и рыбных продуктах. Эта особенность обусловлена способностью бактерий данного вида ферментировать рибозу, которая присутствует в сыром мясе. Кроме того, Lactobacillus sakei способны использовать альтернативные источники углерода, такие как нуклеозиды или N -ацетилнейраминовую кислоту, также присутствующие в мясе (Zagorec et al., 2017). Многие штаммы Lactobacillus sakei могут расти при низких положительных температурах и в присутствии поваренной соли (Nyquist et al., 2011). 278