Том 56, №2 (2026)
Статья посвящена научной и профессиональной деятельности Александра Юрьевича Просекова – выдающегося ученого в области пищевых и сельскохозяйственных биотехнологий, академика (действительного члена) Российской академии наук, доктора технических наук, доктора биологических наук, профессора, лауреата премии Правительства РФ в области науки и техники для молодых ученых 2008 г., заслуженного работника высшей школы РФ, почетного работника высшего профессионального образования РФ. Представленный обзор охватывает результаты многолетней научной деятельности, направленной на разработку инновационных технологий производства пищевых продуктов, включая специализированное и функциональное питание; изучение вопросов продовольственной безопасности, экологического мониторинга и рационального природопользования и др. В рамках научной школы имени Л. А. Остроумова, получившей в 2020 г. грант Президента РФ на государственную поддержку научных школ Российской Федерации (НШ-2694.2020.4) и признание в области прикладной биотехнологии, под руководством Александра Юрьевича защищено 44 кандидатских и 15 докторских диссертаций. Комплексный подход к решению проблем современной биотехнологии, включающий разработку новых методов получения биологически активных веществ, создание эффективных биопрепаратов и технологий их применения, характерен для исследований, проводимых участниками этой научной школы. Перспективность полученных научных результатов определяется их актуальностью для решения современных задач в области продовольственной безопасности, развития экологически чистых технологий производства и создания инновационных продуктов питания. Научные выводы открывают новые возможности для развития биотехнологий и пищевой промышленности, способствуя повышению качества и безопасности пищевых продуктов.
Йододефицит признан Всемирной организацией здравоохранения одной из наиболее значимых алиментарных проблем современности, охватывающей более половины населения. Его последствия дополнительно усугубляются хроническим стрессом, который в совокупности с дефицитом микроэлемента приводит к нарушению эндокринно-метаболического баланса и снижению адаптивного потенциала организма. Цель исследования – оценить эффективность функционального действия обогащенного гидролизата сывороточных белков в части нивелирования последствий хронического стресса у лабораторных животных.
В исследовании использованы экспериментальный образец – гидролизат сывороточных белков, обогащенный йодом и цинком, и контрольный образец – необогащенный гидролизат сывороточных белков. Определяли острую токсичность (однократное внутрижелудочное введение дозы 5000 мг/кг) и острое раздражающее действие (нанесение на кожу и фиксация реакции в течение 72 ч). Эффективность действия продукта оценивали на мышах линии C57BI/6N в условиях модели хронического стресса с использованием поведенческих тестов («Открытое поле» и «О-лабиринт»), анализа динамики изменения массы тела животных и гормонального профиля (кортизол, ТТГ, Т4 и Т3), а также измерения относительной массы внутренних органов.
Установлено, что продукт не оказывает острого токсического и раздражающего действия (LD50 > 5000 мг/кг) и классифицирован как малоопасный (IV класс опасности). В условиях хронического стресса гидролизат с органическими формами йода и цинка снижал уровень тревожности: медианная дистанция в тесте «Открытое поле» – 14,35 м против 11,30 м у стресс-контроля; наибольшее время в открытых зонах «О-лабиринта» – 36,31 с. Продукт способствовал восстановлению массы тела и частичной нормализации гормонального фона (поддержание активного Т3 на уровне, сопоставимом с интактным контролем). Относительная масса мозга животных, получавших обогащенный гидролизат, не снижалась, в отличие от стресс-контроля.
Гидролизат сывороточных белков с органическими формами йода и цинка может рассматриваться как безопасный и перспективный белковый ингредиент для профилактики стресс-индуцированных йододефицитных состояний и поддержания нейроэндокринной стабильности. Результаты исследования позволяют продолжить клинические испытания обогащенного гидролизата и расширить выпуск пищевой продукции.
Злаковые культуры играют ключевую роль в обеспечении продовольственной безопасности, однако интенсивное применение агрохимикатов сопровождается деградацией почвенных экосистем и ростом экологических рисков. В связи с этим возрастает интерес к микробным агентам биологического контроля. Представители рода Pantoea рассматриваются как перспективные бактерии, стимулирующие рост растений и подавляющие фитопатогены, несмотря на это, их практическое применение требует молекулярно-генетической оценки биобезопасности и метаболического потенциала. Цель исследования – провести полногеномный анализ и биоинформатическую характеристику кластеров биосинтеза вторичных метаболитов штамма Pantoea pleuroti В-14756 для оценки его генетического и метаболического потенциала в качестве агента биоконтроля фитопатогенов злаковых культур.
Объектом исследования являлся штамм P. pleuroti В-14756, депонированный в Национальном биоресурсном центре Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов НИЦ «Курчатовский институт» (Москва, Россия). Полногеномное секвенирование выполняли на платформах MGIseq-2000 и Polyseq One. Сборку генома de novo, полировку и аннотацию осуществляли с использованием биоинформатических инструментов Flye, Raven, Trycycler, Medaka, Polypolish, POLCA, BUSCO, Bakta и antiSMASH.
В результате секвенирования и сборки получен геном P. pleuroti В-14756 размером 4 735 406 п.н. с GC-составом 53 %. Аннотация генома выявила 4416 кодирующих последовательностей, 7 кластеров рРНК и 78 тРНК. С использованием antiSMASH идентифицировано 9 кластеров биосинтеза вторичных метаболитов, включая кластеры, ассоциированные с синтезом аэробактина, десферриоксамина Е и каротиноидов. Аэробактин и десферриоксамин Е обладают способностью к связыванию, хелатированию и последующему импорту ионов железа, тогда как каротиноиды выполняют антиоксидантную функцию, защищая клетку от активных форм кислорода в стрессовых условиях.
Обнаружение у P. pleuroti В-14756 биосинтетических кластеров вторичных метаболитов (NRPS, RiPP, фосфонатных и терпеновых путей) подтверждает выраженный антагонистический потенциал штамма и перспективность применения в биологическом контроле фитопатогенов.
Растущий интерес к растительным белкам как к экологичной и эффективной альтернативе животным белкам обусловил появление новых продуктов на рынке, в т. ч. изолята белка конопли. Ключевым этапом в технологии получения белковых препаратов из растительного сырья является щелочная экстракция (pH 6,0–12,0) с последующим изоэлектрическим осаждением. Цель исследования – изучить влияние параметров экстракции и изоэлектрического осаждения (с расчетом теоретической и экспериментальной изоэлектрической точки) на выход белка из гидролизованного жмыха конопли и определить условия максимизации.
Объект исследования – жмых конопли сорта Вера. Для оптимизации параметров экстракции (pH, температура, продолжительность) был использован трехфакторный план Бокса-Бенкена (15 экспериментальных точек).
Установлено, что добавление хлорида натрия снижает эффективность экстракции на 6,8–13,5 % по сравнению с щелочным методом. Оптимальная чистота белка (92,6–93,1 %) достигается при изоэлектрическом осаждении в диапазоне pH 4,4–4,6, что не соответствует теоретической изоэлектрической точке (6,95–7,22). Анализ белкового профиля выделенной фракции выявил преобладание эдестина (~ 38 кДа) и альбумина (~ 21 кДа). Полученный изолят белка конопли содержит от 89,53 до 92,28 % белка (по методу Барнштейна и Кьельдаля соответственно), что свидетельствует о высоком качестве продукта. Регрессионная модель адекватно описывает технологический процесс (R2 = 0,983) с оптимальными условиями экстракции – pH 11,2, температура 52 °C и длительность 3 ч.
Использование щелочного экстрагирования с последующим осаждением белка в его изоэлектрической точке позволяет эффективно выделять белок с выходом до 80 % относительно его количества в сырье, содержащем 34,32 ± 3,43 % сырого протеина.
Контроль качества рыбного сырья требует эффективных аналитических решений. Несмотря на надежность традиционных (целевых) методов оценки, их трудоемкость и деструктивный характер стимулируют развитие быстрых неразрушающих (нецелевых) технологий. Цель исследования – провести сравнительный анализ, систематизировать и обобщить данные о возможностях, ограничениях и перспективах применения целевых и нецелевых методов для оценки рыбного сырья на примере радужной форели.
Объектом сравнительного анализа является радужная форель (Oncorhynchus mykiss), представляющая собой один из ключевых видов мировой аквакультуры. На основе систематического обзора научной литературы за 2014–2024 гг. проведен анализ традиционных методов (сенсорный, физико-химический, микробиологический) и современных инструментальных подходов (ИК- и рамановская спектроскопия, гиперспектральная визуализация, ЯМР-спектроскопия).
Установлено, что нецелевые методы (спектроскопический, методы визуализации) обеспечивают быструю неинвазивную оценку ключевых параметров свежести: химического состава, степени окисления липидов, уровня микробной обсемененности и срока хранения. В свою очередь, целевые методы сохраняют значение для валидации и точного количественного определения специфических показателей, особенно на поздних стадиях порчи. Нецелевые методы демонстрируют высокий потенциал для внедрения в системы оперативного контроля рыбоперерабатывающих предприятий. Ключевыми условиями их успешного применения являются корректная калибровка, построение математических моделей и формирование репрезентативных эталонных баз данных.
Радужная форель (Oncorhynchus mykiss) демонстрирует эффективность спектроскопических методов контроля качества рыбы, сочетая быстроту, неинвазивность и потенциал для онлайн-мониторинга.
Совершенствование технологии производства белкового изолята из гороха вызывает большой интерес у исследователей и производителей пищевой продукции. Отсутствие стадии обезжиривания сырья в производстве изолята горохового белка приводит к снижению качества продукта, а также более низкому содержанию белка (80–85 %) по сравнению с животными или растительными аналогами (≥ 90 %). Таким образом, вопрос повышения эффективности использования сырья в технологии извлечения белка из гороха является особо актуальным. Цель исследования – изучить возможность использования стадии обезжиривания сырья в технологии получения изолята горохового белка и выбрать наиболее эффективный растворитель на основе оценки влияния данной операции на качество получаемого высокобелкового продукта.
Образцы белкового изолята из гороховой муки получали методом щелочной экстракции с изоэлектрическим осаждением. Для обезжиривания гороховой муки использовали н-гексан, ацетон и этанол. Химический состав, белизну, растворимость, аминокислотный состав и ИК-спектры белков исследуемых образцов изучали с помощью стандартных физико-химических методов анализа.
Установлено влияние используемого растворителя на стадии обезжиривания сырья на свойства образцов гороховой муки и белкового изолята. Удаление жира позволило увеличить белизну гороховой муки и улучшить цвет готового продукта. Содержание белка в образцах белкового изолята из обезжиренной гороховой муки составило 84,7 % – при использовании н-гексана, 88,0 % – ацетона, 89,6 % – этанола. Аминокислотный анализ показал высокое содержание незаменимых аминокислот. Изучена растворимость белка в воде. Исследование ИК-спектров не выявило изменения структуры белков. Комплексный показатель качества обезжиривания позволил определить, что наиболее подходящим растворителем является ацетон, который способствует получению продукта с улучшенными характеристиками и высоким выходом белка.
Экспериментально доказана принципиальная возможность повышения содержания белка в белковом изоляте и улучшения цвета продукта за счет экстракции жира из гороховой муки. Полученные результаты могут быть использованы для улучшения технологии белкового изолята из гороха, а также других белковых продуктов из сырья животного или растительного происхождения.
Разработка безалкогольных напитков на растительной основе представляет значительный научный и практический интерес в связи с растущим спросом на продукты, сочетающие приятные органолептические свойства и оздоровительный эффект. Цель исследования – комплексно оценить влияние рецептурных факторов (вида растительного сырья, типа подслащивающих веществ и обогащения аскорбиновой кислотой) на формирование качества, функциональных свойств и стабильность безалкогольных напитков в процессе хранения.
Объекты исследования – полуфабрикаты из растительного сырья (кофе жареный молотый, листья мяты перечной, трубочки корицы цейлонской и корни дикорастущей родиолы розовой) и напитки на их основе, а также пищевые ингредиенты (сахарный сироп, растворы лимонной кислоты, колер, сукралоза, аскорбиновая кислота). В работе использовали стандартные физико-химические, микробиологические и спектрофотометрические методы анализа. Органолептическую оценку проводили по разработанной 5-балльной шкале. Статистическую обработку данных выполняли с помощью дисперсионного и корреляционного анализов.
Установлено, что разработанные 12 рецептур напитков варьируются по трем факторам. Полуфабрикат из растительного сырья (настои жареного молотого кофе, листьев перечной мяты, трубочек корицы, СО2-экстракт корней родиолы розовой) определял содержание сухих веществ, полифенольных соединений, флавоноидов, цветовые координаты (η2р = 89,7–99,6 %), количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (η2р = 26,5 %) и органолептические характеристики (η2р = 50,2–52,2 %). Характер подслащивающих веществ (сахароза или сукралоза) влиял на содержание сухих веществ (η2р = 100,0 %), КМАФАнМ (η2р = 42,3 %), флавоноидов ( η2р = 24,0 %), а также показатели на цвета L*, a*, H° (η2р = 41,9–56,2 %). Обогащение аскорбиновой кислотой ( η2р = 99,9 %) обеспечивало содержание витамина С в напитках не менее 15 мг/100 см3 продукции, влияло на показатели цвета b*, C* и на содержание сухих веществ ( η2р = 17,4–26,5 %). В течение 7 суток хранения напитки сохраняли приемлемые органолептические характеристики и микробиологическую безопасность, а варианты, обогащенные аскорбиновой кислотой, – функциональные свойства.
Напитки на сукралозе являются «безкалорийными» (≤ 4 ккал/100 см3). Порция 200 см3 напитков, фортифицированных аскорбиновой кислотой, обеспечивает не менее 30 % суточной потребности в витамине C. Результаты работы вносят значительный вклад в разработку современных функциональных продуктов питания.
Селен – жизненно важный микроэлемент, однако его биодоступность и токсичность сильно зависят от химической формы. Наночастицы селена (SeNPs) представляют значительный интерес благодаря повышенной биодоступности, низкой токсичности и выраженным антиоксидантным свойствам по сравнению с органическими и неорганическими формами селена. Ключевой проблемой в их применении остается агрегация частиц, ведущая к потере коллоидной стабильности. Цель исследования – изучить особенности получения наночастиц селена методом химического восстановления селенсодержащего прекурсора с использованием различных восстановителей; исследовать размер, морфологию и стабильность получаемых наночастиц и оценить перспективы их применения. Объекты исследования – стабильные дисперсии наночастиц селена (SeNPs). Синтез наночастиц селена проводили методом химического восстановления селенистой кислоты (H2SeO3) в водной среде. В качестве восстановителей исследовали аскорбиновую кислоту и тиосульфат натрия. Для стабилизации образующихся наночастиц применяли полисорбат 80 (Tween 80),
альгинат натрия и кукурузный крахмал. Полученные золи характеризовали методами УФ-спектрофотометрии (концентрация селена, калибровочные зависимости) и сканирующей электронной микроскопии с энергодисперсионным детектором (размер, морфология, элементный состав, распределение частиц). Дополнительно измеряли вязкость стабилизированных систем.
Установлено, что аскорбиновая кислота – более эффективный восстановитель, чем тиосульфат натрия. Наилучшая стабилизация достигнута с полисорбатом 80: образец на основе аскорбиновой кислоты и полисорбата 80 показал равномерное распределение селена с минимальным размером частиц (0,2–0,7 мкм) и максимальным содержанием Se (3,62 %). Высоковязкие стабилизаторы, напротив, провоцировали агломерацию. Оптимальное соотношение селенистая кислота:восстановитель составило 1:4.
Система на основе аскорбиновой кислоты и полисорбата 80 формирует дисперсии наночастиц селена с равномерным распределением, гидродинамическим радиусом порядка десятков нанометров и повышенной коллоидной стабильностью. Такие системы перспективны для применения в качестве источника селена при обогащении пищевых продуктов (хлебобулочных, молочных и мясных), а также при создании препаратов для биофортификации сельскохозяйственных культур.
Растительное сырье – ключевой источник питательных веществ для человека и животного. Однако пищевая ценность продуктов растительного происхождения ограничена наличием антипитательных веществ (антинутриентов). Цель исследования – собрать и систематизировать современные данные об основных антипитательных веществах, их влиянии на организм человека и эффективных способах снижения уровня таких соединений в пищевых системах растительного происхождения.
Объектами исследования являлись научные статьи российских и зарубежных ученых, находящиеся в открытом доступе. Поиск осуществляли по информационным базам PubMed, eLIBRARY.RU, CyberLeninka и с помощью поисковой системы Google Scholar. Период поиска – с 2021 по 2026 гг. Для систематизации найденной информации использовали методы анализа, сравнения и описания.
В работе проанализированы основные классы антипитательных соединений: ингибиторы ферментов (протеаз и α-амилазы), фитиновая кислота (фитаты), лектины, танины и сапонины. Описаны их химическая природа, источники и двойственная физиологическая роль, связанная с негативным воздействием на биодоступность и усвояемость макро- и микронутриентов, а также с потенциальной пользой для организма (антиоксидантные, противовоспалительные и гипогликемические свойства) в контролируемых концентрациях. Оценена эффективность традиционных способов (замачивание, проращивание, ферментация, термическая обработка) и инновационных технологий (экструзия, обработка ультразвуком, высоким гидростатическим давлением и импульсным электрическим полем) для снижения содержания антинутриентов.
Проведенный анализ традиционных и новых методов показывает необходимость использования комбинированных технологий обработки растительных пищевых систем для эффективного устранения антипитательных факторов и максимального сохранения полезных компонентов как условия повышения их пищевой ценности.
Streptococcus thermophilus – вторая по важности культура в производстве молочнокислой продукции после Lactococcus lactis subsp. lactis. При создании консорциумов естественное внутривидовое разнообразие S. thermophilus является перспективным источником в области создания ферментированных продуктов, обогащенных полезными для организма человека компонентами. Цель исследования – изучить свойства коллекционных штаммов S. thermophilus для создания на их основе консорциумов с прогнозируемыми свойствами.
Объекты исследования – штаммы S. thermophilus из коллекции ФГАНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности» (Москва, Россия), а также микробные консорциумы с их участием. В работе применяли микробиологические, биохимические и физико-химические методы и протеомный анализ. В экспериментальных образцах определяли содержание органических кислот, витаминов и ферментативную активность.
Максимальное содержание молочной кислоты у изученных штаммов S. thermophilus составило 6643,5 мг/кг. Способность синтезировать витамины В2 и В9 зависела от штамма. Высокий уровень β-галактозидазы выявлен у большинства культур. Для штаммов S. thermophilus проведен протеомный анализ, на основе которого сконструирована матрица функционального распределения белков. Ряд метаболических категорий продемонстрировал выраженную штамм-специфичность. Для создания микробных консорциумов с прогнозируемыми свойствами изучена биосовместимость экспериментальных штаммов с представителями пробиотических культур. На основе полученных данных сконструированы варианты микробных консорциумов с участием исследованных штаммов S. thermophilus. Образцы описаны по органолептическим показателям, активности сквашивания, титруемой и активной кислотности, условной вязкости.
В исследовании подробно охарактеризованы штаммы S. thermophilus для создания многоштаммовых консорциумов и сконструированы 18 ассоциаций, из которых по производственно значимым характеристикам отобраны 9 перспективных вариантов.
Пищевая отрасль Кыргызской Республики располагает значительным сырьевым потенциалом. Одной из важнейших государственных задач является оздоровление населения посредством обеспечения его качественными продуктами питания. В последние годы в Кыргызской Республике увеличилось число заболеваний, связанных с дефицитом железа и йода (анемия и болезни щитовидной железы). Цель исследования – разработать новый продукт на основе мяса яка, обогащенный йодом растительного происхождения, способный восполнять дефицит микроэлемента в организме, а также комплексно оценить его минеральный состав, органолептические свойства и микробиологическую безопасность.
Объекты исследования – образцы сушеной ламинарии (производство Китай) и мясо, полученное из лопаточной части яков-быков, выращенных в Кыргызской Республике. Минеральный состав определяли методом атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно связанной плазмой, микробиологические показатели и содержание токсичных элементов (ртути, мышьяка, свинца, кадмия) и пестицидов – по стандартным методикам, оптимальную дозировку йодсодержащей добавки – органолептическим методом по 9-балльной шкале.
Установлено, что содержание йода в мясе яка составило 3,82 мкг/100 г, в ламинарии – 516,00 мкг/100 г. Оптимальная дозировка ламинарии – 1,5 % от массы сырья. В готовом продукте содержание йода достигло 20,9 мкг/100 г, что значительно выше, чем в контрольном образце без ламинарии (4,9 мкг/100 г). Несмотря на потери в процессе термообработки, количество железа в готовом рулете 5003,0 мкг/100 г (5,03 мг/100 г), при этом в рулете без ламинарии – 2610,0 мкг/100 г (2,61 мг/100 г).
Разработанный мясной рулет с ламинарией имеет профилактическую направленность и может быть рекомендован для обогащения рациона йодом и железом.
В современных условиях проблема дефицита фолиевой кислоты (витамин В9) в рационе населения приобретает особую актуальность, поскольку недостаточное потребление натуральных продуктов и потери пищевых веществ при термической обработке приводят к дефициту нутриентов. Цель исследования – определить влияние глицина на термическую стабильность свободной фолиевой кислоты в составе рецептуры обогащенного хлебобулочного изделия в процессе выпекания.
Объектами исследования выступали образцы, имитировавшие хлебобулочные изделия, приготовленные в лабораторных условиях из муки пшеничной хлебопекарной высшего сорта, питьевой воды, соли, фолиевой кислоты, сахара и глицина. Количественный анализ содержания фолиевой кислоты в образцах проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Установлено, что добавление глицина в тесто существенно повлияло на сохранность фолиевой кислоты при термической обработке. В образцах без глицина потери после термообработки составили более 82 %, тогда как в образцах с глицином – не более 10 %. Растворение фолиевой кислоты с глицином в воде и внесение полученного раствора в смесь муки и других сухих компонентов позволило справиться с неравномерностью распределения фолиевой кислоты в муке.
Совместное применение фолиевой кислоты с глицином способствовало повышению сохранности витамина при выпечке, что имеет важное практическое значение для производства обогащенных продуктов питания. Результаты исследования демонстрируют возможность создания более эффективных технологий обогащения хлебобулочных изделий фолиевой кислотой, что может способствовать решению проблемы дефицита витамина в питании населения.
К основным факторам, снижающим эффективность перорального применения биопептидов и белков относятся ферментативная деградация в ЖКТ, прохождение через слизистый слой, селективный барьер из эпителиальных клеток, кислая среда желудка и низкий период полувыведения. В связи с этим биологически активные белковые молекулы не могут эффективно использоваться в качестве функциональных пищевых ингредиентов в составе продуктов питания профилактического и лечебного назначения. Цель исследования – проанализировать научные направления и стратегии, способствующие решению проблемы нестабильности пептидов и белков в ЖКТ при пероральном применении.
Объектами исследования выступали научные публикации, посвященные пероральному применению, стабильности и биодоступности пептидов и белков в ЖКТ. Проведен систематический поиск в базах данных eLIBRARY.RU, MEDLINE, PubMed, EMBASE, Europe PMC, Scopus, Web of Science и Google Scholar за период 2020–2025 гг. (с включением фундаментальных более ранних работ). Из 1346 первоначально найденных результатов после ручного отбора в обзор включено 116 статей, касающихся повышения стабильности белков и пептидов в ЖКТ.
Установлено, что инкапсуляция пептидов в липидные (твердые липидные наночастицы, наноструктурированные липидные носители, липосомы) и полимерные наноносители повышает стабильность и биодоступность при пероральном применении. Клеточно-проникающие пептиды и их интеграция с различными носителями лекарственных средств позволяют создавать многофункциональные системы доставки. Перспективным направлением является использование модифицированных микроорганизмов (модифицированных живых биотерапевтических продуктов) для адресной доставки пептидов и белков. Разрабатываются методы амплификации матриксных белков, а также стратегии создания пептидов для перорального введения с применением ингибиторов протеаз, усилителей проницаемости, химической модификации и циклизации.
В результате собственных исследований получен нативный противовирусный пептид. Его инкапсулирование в мальтодекстрин повысило стабильность в кишечнике на модели in vitro в 1,8 раза. Также синтезированы новые циклические биопептиды и рекомбинантный белок, доказано их биологическое действие в экспериментах in vitro.
Функциональные продукты обеспечивают организм человека питательными веществами и, помимо питательной и энергетической ценности, обладают терапевтическими свойствами. Морская флора и фауна представляют собой огромное биологическое разнообразие и выступают уникальным источником химических соединений. Цель исследования – оценить структуру, методы экстракции, выделения, очистки и возможности применения фукоидана, полученного из морских водорослей.
Объектами исследования являлись научные публикации, посвященные методам экстракции и очистки фукоидана, изучению его структуры и биологических свойств, а также возможности практического применения. Поиск научной литературы проводился за период 1999–2023 гг. с использованием международных баз данных ScienceDirect (Scopus), Springer Link, MDPI и Google Scholar. При подготовке рукописи проводили отбор публикаций и критический анализ сведений.
В работе систематизированы современные данные о структуре фукоидана, характеризующейся вариативным моносахаридным составом, степенью сульфатирования и молекулярной массой. Представлен критический анализ методов экстракции. Установлено, что наибольший выход полисахарида обеспечивает микроволновая экстракция. Детально рассмотрены биологические свойства фукоидана и показана их зависимость от молекулярной массы, степени сульфатирования и моносахаридного состава. Подчеркнуты безопасность и перспективы применения фукоидана в пищевой промышленности. Отмечено ограниченное количество разработок и коммерческих продуктов на его основе, а также отсутствие клинических испытаний.
Фукоидан представляет собой перспективный для пищевой промышленности биологически активный полисахарид, однако его применение сдерживается недостатком стандартизированных методов экстракции и очистки. В связи с этим приоритетным направлением современной биотехнологии является поиск стратегии оптимизации параметров получения и разработка стандартизированных протоколов очистки. Применение современных подходов позволит сделать фукоидан полноценным пищевым ингредиентом и расширить ассортимент функциональных продуктов питания.
Пищевая и перерабатывающая промышленность требует постоянного повышения безопасности сырья и готовой продукции. Микробиологическая безопасность представляет собой одно из основных направлений обеспечения контроля рисков на всех этапах цепочки «от поля до тарелки». Цель исследования – оценить объективность методов антимикробной интервенции (обработки) на технологических этапах производства и проверить соответствие оборудования для замораживания и хранения продукции из мяса птицы микробиологическим требованиям.
Объекты исследования – микробиологические риски на технологической линии переработки цыплят-бройлеров на предприятии АО «Куриное Царство» филиал «Узловская птицефабрика» (Пашково, Россия). Методологическая основа – принципы ХАССП и требования системы менеджмента безопасности пищевой продукции (FSSC 22000 v.6.0). Отбор проб проводили после эвтаназии, снятия пера, обработки в дип-танке с раствором надуксусной кислоты концентрацией 500 ppm, ручного потрошения и обработки в спрей-кабине. Анализ включал определение показателей КМАФАнМ, наличия Salmonella spp. и Listeria monocytogenes, а также валидацию холодильного оборудования по времени и температуре замораживания.
Установлено, что обработка в дип-танке снижает содержание КМАФАнМ с 8×105 до 4×103 КОЕ/г. Однако этап ручного потрошения является критической точкой вторичной контаминации, т. к. после него микробиологическая обсемененность возрастает до 2,4×104 КОЕ/г, а доля тушек с Salmonella spp. достигает 100 %. Валидация замораживания подтвердила обеспечение температуры не выше –12 °C в толще продукта. Микробиологические показатели замороженной продукции не превышали 5,0×105 КОЕ/г.
Доказана результативность системы менеджмента безопасности пищевой продукции. Рекомендовано усилить контроль на этапе потрошения, увеличить концентрацию надуксусной кислоты до 700 ppm и ввести мониторинг смывов с оборудования и рук персонала.
В статье представлен анализ питания школьников и студентов Кемеровской области. По результатам проведенного анализа дана оценка фактическому индивидуальному питанию по содержанию основных пищевых нутриентов, биологически активных веществ. Показано влияние питания на заболеваемость детей и подростков, предложен способ коррекции рациона питания для обеспечения организма школьников необходимыми нутриентами путем введения в рацион биологически активных пищевых добавок.
Целью настоящей работы является исследование и разработка технологии производства низкокало-рийного имитатора жира на основе казеина для улучшения органолептических свойств молочных продуктов. Прежде чем разработать технологию, необходимо выбрать оптимальный способ коагуляции белков молока. Объектом исследования служило обезжиренное молоко, которое подвергали коагуляции кальциевой, кислот-ной, сычужной. Для оценки эффективности использовали показатель вязкости. Анализ полученных результатов показал, что наиболее рациональным способом коагуляции для формирования частиц требуемых размеров и форм является сычужная коагуляция. Для этого предлагается запуск и остановка сычужной коагуляции в тот момент, когда белковые частицы уже увеличились в размере, но еще не сформировали сгусток. На основе представленных данных была разработана технология производства белковых микропартикулятов, которые могут быть использованы в качестве имитаторов жира в молочных продуктах.
Лось является перспективным объектом охотничьего хозяйства и дичеразведения. Для оценки состояния здоровья животных при проведении охотхозяйственных и зооветеринарных мероприятий и выявления патологий неинфекционной, инфекционный и инвазионной природы, а также адаптивных возможностей организма и его устойчивости могут быть использованы показатели периферической крови. Одним из наиболее часто используемых клинических биохимических тестов является определение активности щелочной фосфатазы в сыворотке крови.
В качестве материала для исследования использовали кровь самцов лосей (n = 75) четырех возрастных групп: телята в возрасте 6–7 месяцев, молодняк 1,5 года, взрослые особи 2,5–7,5 лет и старше 8,5 лет. Отбор проб биоматериала производился в период с октября по декабрь на территории Кировской области в подзоне южной тайги. Взятие проб крови производили путем перерезания яремной вены (Venae jugularis) сразу после отстрела животного в процессе охоты. Исследования сыворотки крови проводили на полуавтоматическом биохимическом анализаторе Biochеm SA High Technology (США).
Представлены результаты исследования активности щелочной фосфатазы у самцов европейского лося в разные периоды онтогенеза. В первые месяцы жизни отмечена высокая активность фермента – 222,16 ± 31,14 Ед/л, что характеризует интенсивный гидролиз фосфорных эфиров органических соединений, включая обмен макроэргов на фоне бурного остеогенеза. К возрасту 1,5 лет снижается востребованность в фосфорорганических соединениях в процессах обмена веществ, а также уменьшается роль фермента в поддержании гомеостаза: показатель активности составил 146,48 ± 44,09 Ед/л. У взрослых особей 2,5–7,5 лет активность щелочной фосфатазы снижается до 69,88 ± 11,31 Ед/л, у животных старше 8,5 лет – до 47,34 ± 4,74 Ед/л. Выявили достоверные различия активности щелочной фосфатазы между всеми группами животных. Установили достоверное влияние возраста на активность фермента. Выявили зависимость активности щелочной фосфатазы от массы тела.
Полученные результаты по динамике активности щелочной фосфатазы в онтогенезе отражают гомеостатические изменения, происходящие в организме лосей. Показатели активности щелочной фосфатазы возможно использовать в качестве маркера продуктивности и дополнительного критерия к сложившимся в зоотехнической практике методам и приемам селекции.
Дикие копытные животные являются подходящими объектами экологического мониторинга в части состояния и качества окружающей среды. На примере представителей семейства оленьих рассмотрена возможность применения морфологических и гистологических структур печени для оценки благополучия популяций, существующих в условиях действия неблагоприятных экологических факторов антропогенного и природного происхождения.
Гистологическим методом исследованы образцы печени трех видов диких копытных животных – благородного оленя (Cervus elaphus, Linnaeus, 1758), пятнистого оленя (Cervus nippon, Temminck, 1837) и лани (Dama dama, Linnaeus, 1758), добытых в процессе охоты в зимний период по разрешениям на научный отстрел на территории двух неграничащих районов Смоленской области. Гистосрезы изучали с помощью микроскопа MEIJI TECHNO с использованием программного обеспечения Vision Bio (Epi). Статистическую обработку проводили общепринятыми методами с применением корреляционного и однофакторного дисперсионного анализа. Нулевую гипотезу отклоняли на уровне значимости менее 0,05. Результаты исследования продемонстрировали, что в качестве индикаторов пригодны показатели структуры печеночных
балок, кровеносных сосудов, очагов некроза, воспалений. На уровне клеток можно оценить количество в поле зрения, структуру, форму и соотношение одно-, двуядерных гепатоцитов, их ядер и цитоплазмы. Диагностическое значение могут иметь площади клеток, ядер, цитоплазмы, значение ядерно-цитоплазматического индекса. По ряду параметров имеются половозрастные отличия. Выявлены достоверные взаимосвязи изучаемых показателей. У животных, обитающих в территориально неграничащих районах, установлена сходная гистологическая картина с присутствием патологических трансформаций, включая некротические очаги, появление двуядерных гепатоцитов. Выявлены нарушения структуры печеночных балок и микроциркуляторного русла.
Полученные результаты направлены на решение актуальной научной проблемы оценки благополучия популяций хозяйственно важных видов животных в зависимости от условий окружающей природной среды. Создание системы экологического мониторинга, в котором дикие копытные животные могут рассматриваться как биологические индикаторы этой оценки, поможет усовершенствовать систему наблюдения за состоянием биоты и ее качественными параметрами, обеспечить благополучие поголовья и высокое качество получаемой продукции. Полученные значения гистоморфометрических показателей могут быть использованы для формирования референтных значений в градиенте норма – патология.
Постоянное применение антибиотиков в нетерапевтических целях привело к тому, что представители родов Escherichia, Enterobacter, Klebsiella и Proteus являются резервуарами для генетических детерминант резистентности и способствуют распространению резистентности и контаминации сырья и продукции. Сегодня учеными ведется поиск альтернативных антибиотикам средств сохранения здоровья и поддержания высокой продуктивности птицы – про- и фитобиотиков, органических кислот и др. Целью работы являлось изучение влияния применения антибиотика и фитобиотика на энтеропатогенные бактерии в микробиомах цыплят-бройлеров.
Мы провели опыт in vitro c культивированием стандартного штамма Escherichia coli на питательных средах, содержавших антибиотики в подпороговых концентрациях в течение 37 суток. Оценили влияние низких доз антибиотиков на чувствительность изолятов. Исследовали микробиоценозы цыплят-бройлеров, получавших в качестве добавки к рациону антибиотик авиламицин А и фитобиотик на основе Brassica juncea, Linum usitatissimum и Nigella sativa L. Изучили видовой состав условно-патогенных Enterobacteriaceae, фенотипическую чувствительность к антибиотикам и генетические детерминанты резистентности. Провели анализ антимикробного потенциала фитобиотиков.
Культивирование in vitro стандартных штаммов E. coli в присутствии антибиотиков в дозах ниже минимальных показало, что на протяжении 37 суток резистентность к антибиотикам не развивалась. В смывах и образцах подстилки всех групп цыплят-бройлеров преобладали условно-патогенные грамотрицательные бактерии порядка Enterobacterales. На долю E. coli, Klebsiella pneumoniae и Proteus mirabilis приходилось более 30 % от всех выделенных штаммов. Введение в рацион бройлеров авиламицина А и фитобиотика повлияло на кокковую микрофлору и не сказалось на динамике родовидового состава Enterobacteriaceae. Изоляты K. pneumoniae имели высокий уровень фенотипической устойчивости к ципрофлоксацину и содержали гены blaDHA. Микробиота подстилки имеет значение в сохранении и циркуляции агентов резистентности при содержании бройлеров. Наименьший уровень устойчивости к ципрофлоксацину мы выявили в группе цыплят, которые получали только фитобиотик, наибольший – в группе с авиламицином А.
На коротких временных отрезках, сопоставимых со сроком выращивания бройлеров до убоя, изолированные in vitro бактерии, которые не имеют в геноме активных детерминант резистентности, сохраняют чувствительность к антибиотикам даже при постоянном контакте с ними. Применение фитобиотиков перспективно в технологии выращивания бройлеров в качестве дополнения к существующим рационам для снижения (отказа) количества применяемых кормовых антибиотиков.
Душевое потребление молока в России отстает от рекомендуемой Минздравом рациональной нормы (325 кг) более чем на четверть. В Чувашской Республике производится 373 кг молока на душу населения, что на 71 % превышает общероссийский показатель. Цель исследования заключалась в анализе факторов успеха молочной отрасли данного региона.
Объектами исследования являлись демографическая ситуация в Чувашской Республике, характеристика молочного стада и показатели деятельности отраслевых предприятий. Использовали методы систематизации и обобщения, группировки, статистической обработки данных и анализа показателей динамики временных рядов.
Чувашская Республика характеризуется высоким процентом сельского населения и большим количеством молочных подсобных хозяйств, в которых содержится 60 % молочного стада. Ведущие региональные предприятия – производители молока – развились в агропромышленные холдинги, которые имеют племенные стада, обеспечиваемые экологически чистыми кормами и выращиваемые на собственных землях. Поэтому у трети предприятий показатели молочной продуктивности сравнимы с лучшими результатам производителей Евросоюза, а большая часть производимого в Чувашии молока близка по качеству к органической. Правительство региона реализует комплексную систему мер поддержки молочной отрасли: субсидии выделяются на содержание дойных коров, приобретение племенного скота, повышение объемов переработки в сезоны «большого молока» и пр.
Успех молочной отрасли Чувашии обеспечивается благодаря высокому проценту сельского населения, значительному количеству дойных коров, содержащихся в личных подсобных хозяйствах, преобладанию племенного поголовья в молочном стаде, качественной кормовой базе, техническому оснащению предприятий по производству и переработке молока и комплексной системе мер государственной поддержки, оказываемой предприятиям, фермерским и личным подсобным хозяйствам региона.
В российском виноделии разрешено применение концентрированного виноградного сусла, подделка которого является острой проблемой, что в значительной мере обусловлено его дефицитом на рынке. Цель работы заключалась в разработке комплексной системы оценки качества концентрированного виноградного сусла для исключения фальсификации и дестабилизации полусухих и полусладких вин.
Объектами исследования являлись свежее и концентрированное виноградное сусло, коммерческие препараты концентрированного виноградного сусла из винограда белых сортов, сахарный и глюкозно-фруктозный сиропы. Всего исследовано 446 образцов. Профиль органических кислот и сахаров определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Виноматериалы после внесения аутентичного концентрированного виноградного сусла испытывали на склонность к коллоидным помутнениям и кристаллической дестабилизации.
Установили, что аутентичные образцы сохраняют «отпечаток» химического состава виноградной ягоды, о чем свидетельствуют маркеры подлинности: рН, содержание дисахаридов, винной и яблочной кислот, глюкозо-фруктозный индекс. В подделках значения маркеров выходят за установленные пределы. Из 179 проанализированных образцов коммерческих препаратов выявили 21 % случаев смешивания аутентичного сусла с различными продуктами, 9 % – подмены сиропами и 1 % – концентрированным яблочным соком. Показали, что после внесения подлинного концентрированного сусла в виноматериалы проявилась склонность к коллоидным помутнениям – 17 %, кристаллической дестабилизации – 13 %, комплексной дестабилизации – 13 %. Это обусловлено недостаточно качественной подготовкой свежего виноградного сусла перед вакуумированием, что приводит к увеличению содержания высокомолекулярных компонентов, а также тартрат-анионов и катионов калия в концентрированном продукте.
Предложили поэтапную оценку качества концентрированного виноградного сусла для обеспечения аутентичности и розливостойкости вин: I – подтверждение виноградного происхождения образца; II – оценка влияния подлинного продукта на коллоидную и кристаллическую стабильность вина и принятие адекватных технологических решений.
Создание высокочувствительных и селективных сенсорных систем для определения биологически активных веществ является одним из важнейших направлений развития современной аналитической химии. В работе представлены результаты исследования электрохимических свойств новых волоконных материалов на основе сеток из однослойных углеродных нанотрубок, предназначенных для изготовления сенсоров для определения содержания аскорбиновой кислоты методом вольтамперометрии.
Разработана технология синтеза сеток из разупорядоченных однослойных углеродных нанотрубок методом химического осаждения из газовой фазы и изготовления волокон методом мокрого вытягивания сеток однослойных углеродных нанотрубок из растворителя. Оптимизирована методика подготовки сеток и волокон, сочетающая отжиг на воздухе и обработку сильными неорганическими кислотами. Экспериментально выбраны условия регистрации вольтамперных кривых (фоновый электролит, скорость развертки, условия предварительного кондиционирования) для получения максимального отклика сенсора на содержание аскорбиновой кислоты. Ток и площадь пика окисления аскорбиновой кислоты не зависят от времени и потенциала кондиционирования сенсора. Линейные зависимости этих параметров от концентрации аскорбиновой кислоты в фосфатном буферном электролите наблюдаются в диапазоне 50–500 μмоль/л (8,8–90 мг/л) при скорости сканирования 0,1 мВ/с. Чувствительность миниатюрного волоконного сенсора из сеток однослойных углеродных нанотрубок длиной 0,5 см и средней шириной 400 мкм в два раза выше чувствительности
дискового стеклоуглеродного электрода диаметром 5 мм.
Достигнутые показатели позволяют использовать сенсоры для определения аскорбиновой кислоты в пищевых продуктах, фармацевтических препаратах и биологических жидкостях
Решение вопросов, связанных с повышением эффективности технологических процессов и обеспечением выпуска готовой продукции высокого качества, является актуальным для производств, основанных на использовании жизнедеятельности дрожжей-сахаромицетов. В работе указаны основные причины необходимости регулирования обмена веществ дрожжевой культуры, рассмотрены существующие на практике и предлагаемые приемы изменения ее метаболической активности. Цель исследования - создание с применением комплексного иерархически-фасетного метода системы классификации добавок/препаратов различного происхождения для повышения жизненной активности дрожжей путем корректировки состава питательной среды. В основе классификации лежит деление множества «добавки/препараты для повышения жизненной активности дрожжей» на подмножества, связанные с целевым использованием препарата, стадией его применения, химической и структурной организацией, достигаемыми конечными целями. Препараты разделены на группы разного предназначения: для восполнения среды недостающими соединениями и/или дополнительного обогащения биостимулирующими компонентами; для извлечения из среды нежелательных для развития дрожжей компонентов; препараты-стрессоры; антибактериальные препараты, создающие благоприятные условия для развития основной дрожжевой культуры; способствующие деградации биополимеров сырья и полупродуктов. Корректировка состава среды возможна на этапе подготовки дрожжей к ферментации, непосредственно на основной стадии технологического процесса, при выращивании чистой культуры, при хранении семенных дрожжей, на более ранних этапах производства путем обработки сырья или полупродуктов. Добавки/препараты могут быть по химической природе органические, неорганические, смешанные (комплексные) и получены путем химического или микробиологического синтеза либо иметь природное (естественное) происхождение. Предложенная классификация позволяет целенаправленно подходить к выбору препаратов, обеспечивающих изменение метаболической активности дрожжевой культуры за счет корректировки состава питательной среды.
Эукариотические пробиотики привлекают внимание ученых. Наиболее изученными видами дрожжей – источниками пробиотиков – являются Saccharomyces cerevisiae и Saccharomyces boulardii. Спектр видов дрожжей с пробиотическим потенциалом можно расширить за счет растений, использующихся в качестве сырья при производстве напитков.
Объект исследования – пробиотический потенциал дрожжей Pichia kudriavzevii и Kluyveromyces marxianus, выделенных из кокосового сока, а также Schizosaccharomyces pombe и Wickherhamomyces anomalus, выделенных из пальмового сока рафии (Нигерия). Методом оптической плотности in vitro определили толерантность к кислоте (рН 2, 3 и 5), щелочи (рН 7,5 и 8,0), желудочному соку (30 %), желчи (1, 2 и 3 %) и осмотическому давлению (раствор глюкозы 5, 10, 15, 20, 25 и 30 %).
Все четыре вида дрожжей выжили, продемонстрировав разную степень пробиотического потенциала. После 96 ч пребывания в искусственном желудочном соке S. pombe превзошли по численности K. marxianus и W. anomalus на 13 и 97,7 % (p < 0,05) соответственно. В 30 % растворе желудочного сока наименее жизнеспособными оказались дрожжи вида W. anomalus. После 96 ч в кислой среде все образцы оказались более жизнеспособными при pH 3,0, чем при pH 2,0 – приблизительно на 89 %. Щелочная среда оказала благоприятное воздействие на скорость роста. Дрожжи P. kudriavzevii продемонстрировали лучшие показатели выживаемости при pH 2,0 и 3,0 в течение 96 ч. Все дрожжи сохраняли жизнеспособность в 1, 2 и 3 % растворах желчи, хотя скорость роста существенно не увеличилась. Повышение концентрации желчи вызвало минимальное увеличение роста. После 24–48 ч инкубации в 5–30 % растворах глюкозы все образцы продемонстрировали устойчивую жизнеспособность. После 48 ч инкубации концентрация дрожжей начала падать, а концентрация глюкозы выросла с 5 до 30 %. Вид P. kudriavzevii оказался наиболее жизнеспособным через 96 ч (41,8 %) по всем четырем критериям.
Если дальнейшие исследования подтвердят, что этот вид соответствует остальным, не охваченным в рамках данной работы параметрам, которые позволяют квалифицировать микроорганизм как пробиотик, то дрожжи P. kudriavzevii, полученные из сока нигерийского кокоса, могут быть рекомендованы в качестве потенциального источника коммерческих пробиотиков.
