1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Прикладная биохимия и микробиология
  4. T. 59, № 5, 2023

Прикладная биохимия и микробиология, 2023, T. 59, № 5, стр. 483-493

Изменение профиля жирных кислот и образование летучих органических соединений при ферментации коровьего молока пробиотическими штаммами Lacticaseibacillus paracasei

К. В. Моисеенко 1, А. В. Шабаев 1, О. А. Глазунова 1, О. С. Савинова 1, Т. В. Федорова 1, *

1 Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук
119071 Москва, Россия

* E-mail: fedorova_tv@mail.ru

Поступила в редакцию 09.04.2023
После доработки 20.04.2023
Принята к публикации 29.04.2023

Аннотация

Проведен сравнительный анализ профиля жирных кислот (ЖК) и летучих органических соединений (ЛОС) коровьего обезжиренного молока, ферментированного четырьмя различными пробиотическими штаммами Lacticaseibacillus paracasei (ABK, KF1, MA2 и MA3). Анализ профилей ЖК и ЛОС проводили с использованием ГХ-МС. Для дополнительной характеристики изменений запаха и его выраженности в образцах ферментированного L. paracasei молока использовали анализатор запахов E-nose “электронный нос”. Суммарно во всех образцах было обнаружено 42 различных ЖК, из которых 17 были насыщенными, 8 – мононенасыщенными и 5 – полиненасыщенными ЖК. Различия между исследованными образцами носили штамм-специфичный характер и не могли быть объяснены лишь варьированием вклада нескольких отдельно взятых ЖК. Рассчитанные на основе состава ЖК индексы, характеризующие пищевую и биологическую ценность образцов, отличались для молока, ферментированного различными штаммами. Анализ ЛОС показал, что основными формирующими запах соединениями в исследованных образцах были ЖК и продукты их метаболизма – 2-гептанон, 2-нонанон и 2-нонанол, которые образовывались в результате превращений: β-окисление → → декарбоксилирование → восстановление. Аромат продуктов ферментации L. paracasei, предсказанный на основе запахов индивидуальных ЛОС, в целом, совпадал с описанным при органолептической оценке, как типичный для сквашенного молока (йогурт, простокваша) аромат с цветочно-фруктовыми нотками.

Ключевые слова: Lacticaseibacillus paracasei, коровье молоко, ферментация, ГХ-МС, “электронный нос”, жирные кислоты, летучие органические соединения

Список литературы

  1. Rozhkova I.V., Moiseenko K.V., Glazunova O.A., Begunova A.V., Fedorova T.V. // De Gruyter. 2020. P. 215–234. https://doi.org/10.1515/9783110667462-009

  2. Granato D., Barba F.J., Bursać Kovačević D., Lorenzo J.M., Cruz A.G., Putnik P. // Annu. Rev. Food Sci. Technol. 2020. V. 11. P. 93–118. https://doi.org/10.1146/annurev-food-032519-051708

  3. Turkmen N., Akal C., Özer B. // J. Funct. Foods. 2019. V. 53. P. 62–75. https://doi.org/10.1016/j.jff.2018.12.004

  4. Gobbetti M., Cagno R.D., De Angelis M. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2010. V. 50. P. 716–727. https://doi.org/10.1080/10408398.2010.499770

  5. Gänzle M.G. // Curr. Opin. Food Sci. 2015. V. 2. P. 106–117. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2015.03.001

  6. Granato D., Branco G.F., Cruz A.G., Faria J. de A.F., Shah N.P. // Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2010. V. 9. P. 455–470. https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2010.00120.x

  7. Marshall V.M. // Int. J. Dairy Technol. 1993. V. 46. P. 49–56. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.1993.tb00860.x

  8. Bintsis T. // AIMS Microbiol. 2018. V. 4. P. 665–684. https://doi.org/10.3934/microbiol.2018.4.665

  9. Marco M.L., Sanders M.E., Gänzle M., Arrieta M.C., Cotter P.D., De Vuyst L. et al. // Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2021. V. 18. P. 196–208. https://doi.org/10.1038/s41575-020-00390-5

  10. Zoumpopoulou G., Pot B., Tsakalidou E., Papadimitriou K. // Int. Dairy J. 2017. V. 67. P. 46–60. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.09.010

  11. Jones R.M. The Microbiota in Gastrointestinal Pathophysiology. /Eds. M. Floch, Y. Ringel, W.A. Walker. Elsevier, 2017. P. 99–108. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-804024-9.00009-4

  12. Agarwala R., Barrett T., Beck J., Benson D.A., Bollin C., Bolton E., Bourexis D., Brister J.R., Bryant S.H., Canese K. et al. // Nucleic Acids Res. 2018. V. 46. P. D8–D13. https://doi.org/10.1093/nar/gkx1095

  13. Moiseenko K.V., Begunova A.V., Savinova O.S., Glazunova O.A., Rozhkova I. V., Fedorova T.V. // Foods. 2023. V. 12. № 1. P. 223. https://doi.org/10.3390/foods12010223

  14. Begunova A.V., Savinova O.S., Moiseenko K.V., Glazunova O.A., Rozhkova I. V., Fedorova T.V. // Appl. Biochem. Microbiol. 2021. V. 57. P. 458–467. https://doi.org/10.1134/S0003683821040037

  15. Moiseenko K.V., Glazunova O.A., Savinova O.S., Ajibade B.O., Ijabadeniyi O.A., Fedorova T.V. // Foods. 2021. V. 10. P. 3082. https://doi.org/10.3390/foods10123082

  16. Chen J., Liu H. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V 21. P. 5695. https://doi.org/10.3390/ijms21165695

  17. Garg N., Sethupathy A., Tuwani R., Rakhi N.K., Dokania S., Iyer A. et al. // Nucleic Acids Res. 2018. V. 46. P. D1210–D1216. https://doi.org/10.1093/nar/gkx957

  18. Eren A.M., Kiefl E., Shaiber A., Veseli I., Miller S.E., Schechter M.S. et al. // Nat. Microbiol. 2020. V. 6. P. 3–6. https://doi.org/10.1038/s41564-020-00834-3

  19. Delmont T.O., Eren A.M. // Peer J. 2018. V. 6. e4320. https://doi.org/10.7717/peerj.4320

  20. Cantalapiedra C.P., Hernández-Plaza A., Letunic I., Bork P., Huerta-Cepas J. // Mol. Biol. Evol. 2021. V. 38. P. 5825–5829. https://doi.org/10.1093/molbev/msab293

  21. Kanehisa M., Sato Y. // Protein Sci. 2020. V. 29. P. 28–35. https://doi.org/10.1002/pro.3711

  22. Holland R., Liu S.-Q., Crow V.L., Delabre M.-L., Lubbers M., Bennett M., Norris G. // Int. Dairy J. 2005. V. 15. P. 711–718. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2004.09.012

  23. Butel M.-J., Rimbault A., Khelifa N., Campion G., Szylit O., Rocchiccioli F. // FEMS Microbiol. Letters. 1999. V. 132. P. 171–176. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1995.tb07828.x

  24. Bernard N., Johnsen K., Ferain T., Garmyn D., Hols P., Holbrook J.J., Delcour J. // Eur. J. Biohem. 1994. V. 224. P. 439–446. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1994.00439.x

  25. Matelska D., Shabalin I.G., Jabłońska J., Domagalski M.J., Kutner J., Ginalski K., Minor W. // BMC Evolutionary Biology. 2018. V. 18. №199. https://doi.org/10.1186/s12862-018-1309-8

  26. Daniel N., Nachbar R.T., Tran T.T.T., Ouellette A., Varin T.V., Corillard A. et al. // Nat Commun. 2022. V. 13. Art. № 1343.https://doi.org/10.1038/s41467-022-29005-0

  27. Yao Y., Cai X., Fei W., Ye Y., Zhao M., Zheng C. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2022. V. 62. P. 1–12. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1854675

  28. Tan J., McKenzie C., Potamitis M., Thorburn A.N., Mackay C.R., Macia L. // Adv. Immunol. 2014. V. 121. P. 91–119. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800100-4.00003-9

  29. Jensen R.G. // J. Dairy Sci. 2002. V. 85. P. 295–350. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(02)74079-4

  30. Shingfield K.J., Bonnet M., Scollan N.D. // Animal. 2013. V. 7. P. 132–162. https://doi.org/10.1017/S1751731112001681

  31. Lindmark Mansson H. // Food Nutr. Res. 2008. V. 52. Article № 1821. https://doi.org/10.3402/fnr.v52i0.1821

  32. Jensen R.G., Newburg D.S. / Handbook of Milk Composition. Academic Press, 1995. P. 543–575.

  33. Salamon R.V., Lóki K., Csapó-Kiss Z., Salamon S., Csapó J. // Acta Agric. Slov. 2012. V. 100. P. 323–326.

  34. Yilmaz-Ersan L.F. // Mljekarstvo. 2013. V. 63. P. 132–139.

  35. Ekinci F.Y., Okur O.D., Ertekin B., Guzel-Seydim Z. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2008. V. 110. P. 216–224. https://doi.org/10.1002/ejlt.200700038

  36. Bao Z., Xiong J., Lin W., Ye J. // CyTA J. Food. 2016. V. 14. P. 10–17. https://doi.org/10.1080/19476337.2015.1035673

  37. Ulbricht T.L.V., Southgate D.A.T. // Lancet. 1991. V. 338. P. 985–992. https://doi.org/10.1016/0140-6736(91)91846-M

  38. Santos-Silva J., Bessa R.J., Santos-Silva F. // Livest. Prod. Sci. 2002. V. 77. P. 187–194. https://doi.org/10.1016/S0301-6226(02)00059-3

  39. Hu Y., Zhang L., Wen R., Chen Q., Kong B. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2022. V. 62. P. 2741–2755. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1858269

  40. Thierry A., Pogačić T., Weber M., Lortal S. / Biotechnology of Lactic Acid Bacteria / Eds. F. Mozzi, R. R. Raya, G. M. Vignolo. Chichester, UK: John Wiley & Sons, 2015. P. 314–340. https://doi.org/10.1002/9781118868386

  41. Kowalczyk M., Mayo B., Fernández M., Aleksandrzak-Piekarczyk T. / Biotechnology of Lactic Acid Bacteria / Eds. F. Mozzi, R. R. Raya, G. M. Vignolo. Chichester, UK: John Wiley & Sons, 2015. P. 1–24. https://doi.org/10.1002/9781118868386

  42. Salvador López J.M., Van Bogaert I.N.A. // Biotechnol. Bioeng. 2021. V. 118. P. 2184–2201. https://doi.org/10.1002/bit.27735

  43. Hill D., Sugrue I., Tobin C., Hill C., Stanton C., Ross R.P. // Front. Microbiol. 2018. V. 9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02107

  44. Savijoki K., Ingmer H., Varmanen P. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006. V. 71. P. 394–406. https://doi.org/10.1007/s00253-006-0427-1

  45. Raveschot C., Cudennec B., Coutte F., Flahaut C., Fremont M., Drider D. Dhulster P. // Front. Microbiol. 2018. V. 9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02354

  46. Ji D., Ma J., Xu M., Agyei D. // Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2021. V. 20. P. 369–400. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12676

  47. Zafar H., Saier M.H. // Genes (Basel). 2020. V. 11. № 10. 1234. https://doi.org/10.3390/genes11101234

  48. Liu E., Zheng H., Hao P., Konno T., Yu Y., Kume H., Oda M., Ji Z.-S. // Curr. Microbiol. 2012. V. 65. P. 742–751. https://doi.org/10.1007/s00284-012-0214-4

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Прикладная биохимия и микробиология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал