Том 55, №4 (2025)
Развитие методов генного и геномного редактирования повышает актуальность прогноза и уменьшения вероятности нецелевых, плейотропных последствий. Одним из таких направлений может быть оценка структурно-функциональных особенностей геномных мишеней редактирования по наиболее полиморфным геномным элементам, таким как транспозоны. Цель исследования – выявить распределения транспозонов в генах, наиболее часто выбираемых в качестве мишеней генного редактирования, и на их флангах у разных видов млекопитающих.
Исследование выполнялось на геномных последовательностях человека (Homo sapiens), крупного рогатого скота (Bos taurus), домашнего кролика (Oryctolagus cuniculus) и домовой мыши (Mus musculus) белок-кодирующих генов миостатина (mstn), меланофилина (mlph), рецептора лептина (lepr), белка ремоделинга хроматина (хромосома Х, atrx), генов эволюционно консервативной петли хроматина (фактор регуляции транскрипции – auts2, N-ацетилгалактозаминилтрансфераза – galnt17, кальций связывающий белок 1 – caln1), а также их флангов. Распределение транспозонов оценивали с использованием программы RepeatMasker, статистическую обработку выполняли с применением программы Jamovi. Рассматривались следующие генные и геномные особенности: частота встречаемости разных типов диспергированных повторов, доминирующих у предковых видов млекопитающих и затем вытесненных молодыми вариантами; зависимость частоты встречаемости разных повторов от локализации в аутосомах и хромосоме Х, функциональной принадлежности групп генов, их локализации в общей и разных хромосомах, перекрывания генов. Выявлены отличия по частотам встречаемости «древних» и «молодых» транспозонов между человеком, крупным рогатым скотом и грызунами, по-видимому, связанные с разной скоростью смены поколений; обнаружены ассоциации между функциями белков и консервативностью генетического сцепления между кодирующими их генами; генетически сцепленные гены у разных видов отличались по обогащенности «древними» транспозонами, что, предположительно, ассоциировано с видоспецифичными различиями в защищенности от транспозиций соответствующих геномных районов.
Полученные данные о видо- и ген-специфичных особенностях распределения транспозонов необходимо учитывать в целях предупреждения нежелательных эффектов редактирования соответствующих геномных районов.
Овес (Avena sativa L.), являясь одной из важнейших сельскохозяйственных культур, подвержен воздействию широкого спектра фитопатогенных микроорганизмов, вызывающих значительные потери урожая. В связи с этим разработка эффективных и экологически безопасных методов защиты овса от инфекционных заболеваний представляет собой актуальную задачу современного сельского хозяйства. Цель исследования – изучить характеристики нового бактериального штамма рода Pantoea, выделенного из зерновых культур, для оценки его потенциала в качестве антагониста фитопатогенов и ростостимулятора растений.
Объект исследования – бактериальный штамм, изолированный из ярового овса сорта Маручак. Таксономическую идентификацию штамма проводили по последовательности гена 16S рРНК. Антагонистическую активность штамма оценивали в отношении фитопатогенов Fusarium graminearum F-877, Bipolaris sorokiniana F-529, Erwinia rhapontici B-9292 и Xanthomonas campestris B-4102. Способность штамма продуцировать фитогормоны и сидерофоры определяли спектрофотометрически. Способность штамма фиксировать атмосферный азот оценивали на анализаторе азота Rapid N Cube; солюбилизацию неорганических фосфатов, калия и цинка, а также способность к формированию биопленок определяли культурально-зависимыми методами.
Выделенный штамм идентифицирован как Pantoea pleuroti. Штамм проявлял антагонистическую активность в отношении исследованных фитопатогенов; наибольший эффект отмечен в отношении F. graminearum F-877: зона ингибирования составила 62 мм (метод диффузии из агаровых блоков) и 12 мм (метод агаровых лунок). Штамм продуцировал фитогормоны: индолил-3-уксусную кислоту – 5,64 мг/мл, гиббереллиновую кислоту – 284,3 мкг/мл, кинетин – 9,46 мкг/мл; фиксировал атмосферный азот (680,0 мкг/мл); синтезировал сидерофоры (53,1 %); солюбилизировал фосфаты (102,3 мкг/мл), калий и цинк, а также образовывал биопленки.
Полученные результаты подтверждают перспективность применения штамма P. pleuroti в разработке биопрепаратов, направленных на повышение урожайности, для биологической защиты и стимуляции роста овса.
Пищевой продукт – это сложная пищевая система, оценка качества которой требует целостного подхода. Хемометрика позволяет получить важную информацию при анализе пищевых продуктов. Цель исследования – показать перспективы применения хемометрических методов в обработке экспериментальных данных в пищевых системах. Объектами исследования являлись научные публикации отечественных и зарубежных ученых. Поиск научных источников осуществляли в базах данных Scopus, PubMed, MEDLINE, Web of Knowledge, Google Scholar, IEEE Xplore, Science Direct, eLIBRARY.RU (РИНЦ). Поисковые запросы включали следующие ключевые слова и словосочетания: хемометрика (chemometrics); хемометрические методы (chemometric methods); метод главных компонент (principal component analysis); PLS (projection on latent structures); искусственная нейронная сеть, ИНС (artificial neural network, ANN); многомерная классификация (multivariate classification); многомерный анализ данных (multivariate data analysis).
Рассмотрены основные инструменты хемометрики, используемые при анализе пищевых систем: иерархический кластерный анализ (HCA), метод главных компонент (РСА), дискриминантный анализ с помощью регрессии на латентные структуры (PLS-DA), методы проекции на латентные структуры (PLS), квадратичная проекция на латентные структуры PLS (QPLS), множественная линейная регрессия (MLR), искусственная нейронная сеть (ANN), метод опорных векторов (SVM), классификация по k-ближайшим соседям (KNN), методы ансамблей (RF, XGBoost). Из всего разнообразия хемометрических методов наиболее востребованным является PCA. Анализ научных публикаций показал, что для каждого вида пищевой продукции лучше использовать не один метод, а их сочетание. Методы классификации в каждом отдельном случае показывают разные результаты.
Исследования показали, что наиболее оптимально применять хемометрические методы не по отдельности, а в совокупности, например PCA + PLS-DA + ANN или PCA + PLS-DA + KNN. Сочетание инструментальных и хемометрических методов не только улучшает точность анализов, но и трансформирует подходы к управлению качеством для обеспечения устойчивого производства в пищевой промышленности.
Сердечно-сосудистые заболевания остаются ведущей причиной смерти в мире, во многом из-за распространенности нездорового питания, ожирения и сопутствующих метаболических нарушений. Разработка специализированных пищевых продуктов, включающих заменители молочного жира, может способствовать снижению этих рисков.
В исследование включили 40 пациентов отделения персонализированной диетотерапии, рандомизированных на две сопоставимые группы: основная (ОГ, n = 20) получала специализированный продукт для диетического профилактического питания в дополнение к низкокалорийной диете, контрольная (КГ, n = 20) – только диету. Диагностический комплекс включал клиническое обследование (анамнез, осмотр, антропометрию с ИМТ, АД, ЧСС), лабораторные анализы (клинический и биохимический анализы крови с оценкой липидного профиля, углеводного обмена, витаминного статуса и антиоксидантной активности), инструментальные методы (биоимпедансометрию, непрямую калориметрию), анализ рациона, исследование белкового обмена, органолептическую оценку и мониторинг побочных эффектов. Статистический анализ выполняли в StatTech v.3.0.4.
Исследование показало, что включение специализированного продукта в диету обеспечило значимое снижение общего холестерина на 13,5 % и холестерина ЛПНП на 12,1 %, а также уменьшение жировой массы на 1,5 % при сохранении мышечной ткани. Отмечено существенное улучшение метаболических показателей: снижение уровня гомоцистеина на 13,0 %, уменьшение окислительного стресса (малоновый альдегид снизился на 31,9 %) и повышение уровня витамина В12 на 58,3 %. Применение данной диетотерапии не сопровождалось развитием побочных реакций.
Специализированный для диетического профилактического питания продукт, изготовленный по технологии сыра, может быть рекомендован для использования в диетическом профилактическом питании путем включения в состав рациона для снижения кардиоваскулярных рисков.
Мед является неотъемлемой частью продуктовой корзины широких слоев населения. На сегодняшний день высока доля фальсифицированных образцов, представленных на продовольственном рынке. Используемые в настоящее время методы оценки подлинности меда не всегда позволяют выявить фальсифицированную продукцию. Цель исследования – выявить набор параметров методами изотопной масс-спектрометрии и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, по значениям которых возможно выявление фальсифицированных образцов меда.
Исследовано 54 образца меда различного ботанического и географического происхождения, а также 25 образцов сахаров и сахаросодержащих добавок из различного сырья. В исследуемых образцах на основе значений изотопных характеристик общего углерода (брутто) и отдельно белковой фракции рассчитана доля экзогенных сахаров из С4-типа растений. С целью возможной оценки подлинности ботанического и географического происхождения в образцах измерены массовые концентрации 71 элемента с использованием масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой.
Преимущество предложенного метода в сравнении с общепринятым заключается в возможности дополнительно устанавливать присутствие свекловичных сахаров в меде, а также в более простой пробоподготовке, не требующей использования реактивов. Элементный профиль меда разнообразен и представлен широким набором показателей. При этом 22 элемента не обнаружены (Be, Sm, V, Eu, Cr, As, Se, Rh, Pd, Sb, Tb, Er, Tm, Re, Ir, Pt, Lu, Ho, Au, Hg, Te, Bi). Качественное и количественное содержание элементов в некоторых образцах отличалось от других, что, скорее всего, связано больше с ботаническим происхождением, чем с географическим. Так, некоторые образцы достаточно дорогих видов меда (сосновый, падевый, манука, разнотравья с высоким содержанием пади и пыльцы каштана) характеризуются высоким содержанием ряда элементов (Zn, Cu, Al, Mn и др.).
Использование установленных критериев при оценке подлинности меда в перспективе позволит значительно сократить долю фальсифицированного меда как потребляемого в свежем виде, так и используемого для производства медовых напитков.
Рост интереса к поиску новых источников биологически активных веществ делает каллусные культуры лекарственных растений перспективными в области биотехнологий. Особенно востребованными являются каллусные культуры иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.) благодаря его уникальному химическому составу и свойствам. Важной задачей остается изучение факторов, помогающих повысить синтез необходимых соединений в каллусных культурах. Цель исследования – оценка влияния засоления на рост, содержание фенольных веществ и антиоксидантный потенциал каллусных культур H. officinalis.
В качестве объектов исследования выступали каллусные культуры иссопа лекарственного (H. officinalis), культивируемые на трех вариантах среды Мурасиге–Скуга. Содержание фенольных соединений и гидроксикоричных кислот определяли по стандартным методикам. Антиоксидантную активность определяли спектрофотометрическим методом путем анализа активности поглощения радикалов, восстанавливающей способности и хелатной активности.
Установлено подавление роста каллусных культур H. officinalis при добавлении высоких концентраций (200–500 мМ) хлорида натрия. Кроме того, эксперимент показал влияние солености питательной среды на количество фенольных соединений в каллусной культуре на среде МС-2. Так, при увеличении солености питательной среды выявлено понижение количества фенольных соединений. При добавлении в питательные среды МС-5 и МС-6 50 и 100 мМ хлорида натрия получен результат, свидетельствующий о наибольшем увеличении фенольных соединений в каллусной культуре. При анализе общего содержания гидроксикоричных кислот, полученных на основании эксперимента с тремя каллусными культурами, зафиксировано достоверное уменьшение их количества при разных концентрациях хлорида натрия. Присутствие в питательной среде различных концентраций соли приводило к понижению антиоксидантной активности экстрактов каллусной культуры по сравнению с контролем.
Полученные в ходе исследования результаты показали, что применение солевого стресса для усиления накопления фенольных соединений, гидроксикоричных кислот и повышения антиоксидантной активности экстрактов каллусных культур H. officinalis неэффективно.
Рысь (Lynx lynx Linnaeus, 1758) является ценным охотничьим животным и перспективным объектом пушного звероводства. Цель исследования – изучить отдельные показатели мясной продукции обыкновенной рыси и возможности ее использования как промыслового животного на территории Кировской области.
Объекты исследования – морфометрические параметры и образцы проб мяса для физико-химического анализа 137 особей рыси, из них исследовано на трихинеллез – 90. Статистический анализ проводился с использованием программного обеспечения MS Excel и Statgraphics общепринятыми методами. Для описания выборок определяли среднее значение (M), ошибку среднего (m). Для проверки достоверности различий между двумя выборками использовали критерии Стьюдента, Фишера, метод множественного сравнения Ньюмена-Кейсла, а также непараметрические критерии Манна-Уитни. Нулевую гипотезу отклоняли на уровне значимости менее 0,05.
Рассмотрена возможность пищевого использования мяса рыси, которое, согласно приведенным исследованиям, обладает пищевой ценностью и отличается высокими вкусовыми качествами. На основании исследований по радиционным методикам материала от 137 рысей, добытых на территории Кировской области и сопредельных территорий, рассчитаны показатели мясной продуктивности мяса рыси, на основании которых произведена оценка стоимостных ресурсов данного вида продукции (500 руб./кг) и предполагаемый вклад в региональную экономику области при легализации добычи данного вида в качестве источника пищевой продукции (562,50 тыс. руб.). Проводили сравнительный анализ мяса рыси и мяса сельскохозяйственных животных. По содержанию влаги (50,47 %) мясо рыси уступало мясу всех сельскохозяйственных животных, кроме свиней. По содержанию золы (5,60 %) мясо рыси в 4,6 раза превосходило крольчатину, а по содержанию белка (25,14 %) имело наивысшие показатели среди всех использованных в сравнении видов. Мясо рыси имело низкое содержание жира (1,81 %) и калорийность (116,86 ккал/100 г). В наибольшем количестве зола содержалась в мясе полуторогодовалых животных, а белок – животных текущего года рождения (сеголетков). Витамина А в мясе рыси в 4,0 раза меньше, чем в мясе нутрии, а витамина Е – в 8,7 раза больше. Витаминов В2, В3, В4 больше в мясе сельскохозяйственных животных, а В1, В6, В12 – в мясе рыси.
Учитывая широкий ареал вида, различия в природных условиях, неоднородный состав объектов питания, региональные геохимические особенности в районах добычи, мясо рыси может иметь неоднородные характеристики и химический состав, на который также влияют пол, возраст, физиологическое и репродуктивное состояние, сезон и способы охоты. Изучена зараженность трихинеллезом мясной продукции, получаемой при убое рыси. Основным препятствием для потребления мяса рыси является высокая распространенность трихинеллеза в природных популяциях этого хищника. Полученные данные могут быть использованы при разработке и утверждении государственных стандартов на мясо рыси на территории России.
Вопрос разработки новых методов оценки и прослеживаемости качества пищевой продукции на всех этапах жизненного цикла остается актуальным для агропромышленного комплекса России, в том числе и для молочного сектора. Внедрение математических методов оценки в структуру контроля качества продукции является перспективным направлением для изучения. Цель исследования – разработать математический подход к оценке кинетики образования продуктов изменения белкового и углеводного профилей молока для дальнейшего прогнозирования и практических исследований их накопления в ходе технологического процесса и трансформации во время хранения сухих молочных консервов.
Объект – молоко при разных температурных режимах обработки и продолжительности воздействия. Исследование основано на анализе концентраций соединений-маркеров изменения углеводного и белкового профилей молока при температурной обработке. Для этого проведен подбор научных работ на русском и английском языках за период 1985–2025 гг. с применением ресурсов электронных библиотек eLIBRARY.RU, Google Scholar, CyberLeninka, PubMed и ScienceDirect. Для математической оценки углеводов применяли уравнения псевдонулевого порядка и Аррениуса, для оценки изменения белковой составляющей – уравнение первого порядка. Алгоритм расчета реализован на языке Python.
Установлены зависимости накопления лактулозы, гидроксиметилфурфурола и фурозина от интегральной тепловой нагрузки на молоко. Определены величины энергий активации, позволяющие получить максимальную линейность: 130 кДж/моль (для лактулозы и фурозина) и 85 кДж/моль (для гидроксиметилфурфурола). Выявлено, что предложенная модель расчетов не подходит для оценки накопления продуктов изменения углеводного профиля при длительном температурном воздействии ввиду более глубоких изменений продукта. β-лактоглобулин в большей степени подвержен влиянию температур, чем α-лактальбумин. Рассчитаны значения энергий активации для сывороточных белков: 72,1 и 85,1–85,7 кДж/моль соответственно.
Разработанный подход позволяет количественно оценивать термическую нагрузку на молоко и прогнозировать качество продуктов его переработки. Результаты исследования могут быть использованы в пищевой промышленности для контроля качества пищевых продуктов и коррекции сроков годности, в том числе при производстве сухих молочных консервов.
Ограниченный срок хранения пищевых продуктов является одной из основных проблем в пищевой отрасли. Увеличивается актуальность применения активной упаковки, содержащей антимикробные добавки, пролонгирующие срок хранения продуктов. Цель исследования – изучить влияние воздействия ультразвуковых колебаний на расплавы полимерных смесей на основе термопластичных полиолефинов (полиэтилен, полипропилен), дисперсно-наполненных бетулином, а также их рецептурно-технологических параметров на структурные и антимикробные свойства.
Объекты исследования – пленки на основе полиолефинов (полиэтилен и полипропилен), а также полимерные композиции на основе полиолефинов и бетулина, расплавы которых при отливе модифицировали воздействием ультразвуковых колебаний, используя плоскощелевой экструдер (МашПласт, Россия). Для вышеуказанных объектов определяли структурно-морфологические свойства на сканирующем электронном микроскопе JSM-7500F (JEOL, Япония), теплофизические свойства – на калориметре DSC 204 F1 (NETZSCH, Germany). Химический состав изучали методом ИК-спектроскопии на приборе ФСМ-1201 (Инфраспек, Россия) с приставкой НПВО. Деформационно-прочностные свойства – на разрывной машине Z010 (ZwickRoell, Германия). Определение антимикробных свойств – диско-диффузионным методом в соответствии с руководством МУК 4.2.1890-04.
Воздействие ультразвуковых колебаний на расплавы полимерных смесей эффективно при содержании бетулина в смесях с полиолефинами выше 6 мас. %. Данный процесс позволяет направленно диспергировать агломерированные частицы бетулина, минимизируя их размер, и получать более гомогенное его распределение в смесях с полиолефинами при их отливе в полимерные композиции. Модификация расплавов полимерных композиций воздействием ультразвуковых колебаний оказывала влияние на меньшее снижение деформационно-прочностных свойств, в сравнении с полимерными композициями, для которых ультразвук не применяли. Это обусловлено увеличением межфазного взаимодействия между полиолефинами и бетулином в результате образования функциональных групп с полярной структурой (карбоксильные и карбонильные) при их обработке. При этом воздействие ультразвуковых колебаний на расплавы полимерных композиций не влияло на температурные режимы их переработки и в значительной степени не снижало производительность экструзионного оборудования, что является как эргономически, так и экономически эффективным.
Подтвержден положительный результат антимикробного воздействия полимерных композиций на основе полиолефинов, дисперсно-наполненных бетулином, расплавы которых подвергали воздействию ультразвуковых колебаний: коэффициент ингибирования роста в отношении тест-микроорганизмов, в сравнении с исходными полимерными композициями, увеличился в 1,5 раза; для полимерных композиций на основе полипропилена – выше, чем для полиэтиленовых, что обусловлено химической структурой исходных полиолефинов. Данный коэффициент также позволяет ингибировать репродуцирование тест-микроорганизмов в отношении Candida аlbicans, Staphylococcus аureus, Pseudomonas аeruginosa, однако ингибирование репродуцирования для Escherichia сoli не наблюдалось. Для данной группы тест-микроорганизмов бетулин в качестве модифицирующей добавки с функцией антимикробности не подходит. Таким образом, модификация расплавов полимерных композиций на основе полиолефинов в смесях с бетулином при воздействии ультразвуковых колебаний является актуальным направлением для создания активных пленочных материалов.
Панты – неокостеневшие рога оленей, снятые в период роста, распространенное сырье для изготовления биологически активных добавок с доказанным профилактическим и лечебным действием. Для расширения возможности применения пантовой продукции в составе функционального питания предлагается использование технологии разделения сырого панта на фракции. Цель исследования – оценить биохимический состав субстанций из пантов марала (Cervus elaphus sibiricus), полученных путем фракционирования.
Материалом исследования послужили сырые панты марала. Сырье фракционировали посредством перколяции, высокотемпературного гидролиза и субкритической экстракции. Все пробы высушивали до влажности 5–10 %. В представленных образцах определяли массовую долю органических и минеральных веществ, массовую концентрацию макро- и микроэлементов, аминокислот, жирнокислотный состав, молекулярно-массовое распределение фракций пептидов.
В кровяной и хрящевой субстанциях преобладала белковая фракция (74,29–80,59 %) высокой биологической ценности с показателями аминокислотного скора по треонину, фенилаланину, изолейцину и триптофану от 97 до 227 %. Анализ пептидных фракций показал наличие низкомолекулярных пептидов массой < 2,9 кДа с преобладающим их количеством в составе хрящевой субстанции. По минеральным компонентам показано преобладание кальция (16590,00 мг/100 г), натрия (799,10 мг/100 г), магния (319,80 мг/100 г) и цинка (6,40 мг/100 г) в составе субстанции из крови и лимфы; калия (408,60 мг/100 г) и железа (54,30 мг/100 г) в хрящевой фракции. Основу минеральной фракции составляет фосфор в количестве 14000,00 мг/100 г.
На основании данных биохимического состава субстанций из пантов марала (Cervus elaphus sibiricus), полученных путем фракционирования, при сравнительной оценке с исходным сырьем показана высокая биологическая ценность, что позволяет установить целесообразность их включения в функциональные продукты питания людей.
Подсолнечник – масличная культура мирового значения, широко перерабатываемая и являющаяся ценным источником белка (содержание сырого протеина до 40 %). Для повышения содержания сырого протеина в растительном сырье применяют механическое фракционирование, но для продуктов переработки подсолнечника оно изучено недостаточно. Фенольные соединения, составляющие до 4 % подсолнечного шрота, придают ему выраженные антиоксидантные свойства, но способны вызывать нежелательное окрашивание. Целью данной работы являлось получение белковых препаратов подсолнечника со сниженным содержанием фенольных соединений.
Объектами исследования послужили фракции подсолнечного шрота, полученные при механическом фракционировании и отличающиеся повышенным содержанием сырого протеина. Для снижения содержания фенольных соединений фракции обрабатывали растворами этилового спирта. В полученных белковых препаратах определяли антиоксидантные свойства методом поглощения радикалов DPPH.
Содержание фенольных соединений в продуктах фракционирования подсолнечного шрота варьировалось от 2,81 до 3,31 % и коррелировало с содержанием сырого протеина (от 41,98 до 43,87 %). Во фракциях с одинаковым размером частиц (до 0,25 мм) содержание сырого протеина и фенольных соединений было схожим, независимо от состава исходного образца (до измельчения) и способа его измельчения. Кроме того, полученные фракции отличались повышенными антиоксидантными свойствами (от 51,08 до 54,52 % DPPH). Максимальный выход фенольных соединений (73 %) достигнут при однократной экстракции 80 % этиловым спиртом при температуре 60 °С и гидромодуле 1:10. Эти результаты сопоставимы с выходом фенольных соединений 76 % при трехкратной экстракции.
Полученные белковые препараты, благодаря повышенному содержанию сырого протеина и пониженному содержанию фенольных соединений, могут использоваться в пищевой промышленности, в частности, для обогащения белком и антиоксидантами мучных изделий.
Применение искусственного интеллекта в пищевой промышленности становится актуальным. Существуют разные способы цифровизации контроля показателей технологического потока производства продукции. Например, использование нейронных сетей для определения размеров гранул сухого киселя. Цель исследования – применить сверточные нейронные сети для контроля показателей технологического потока производства гранулированных киселей посредством локализации гранул киселя на изображении.
Одним из важнейших параметров готовых гранул сухого киселя является их размер, который должен находится в пределах от 2 до 5 мм. Для разработки модели, определяющей крупные гранулы (более 5 мм), требуется собрать набор данных из изображений гранул разного размера. Выбраны модели локализации объектов из фреймворка Detectron2, которые оптимально справятся с задачей. Описаны принципы работы моделей и качественные показатели для оценки результатов обучения моделей.
Для выявления крупных гранул собран и размечен набор данных из изображений гранул разного размера. Наилучших показателей достигала модель R50-FPN. Наибольшее значение принимала метрика AP50, затем шли AP75 и AP. Модели отлично обучились находить объекты на изображении, достаточно хорошо определяли координаты ограничивающей рамки. В собранном наборе данных отсутствовали размеченные объекты для малых (APs) и средних (APm) размеров, т. к. в исследовании сделан акцент на локализации именно больших гранул. Значения метрики APl для всех моделей находились на высоком уровне.
Таким образом, выбранный подход к обучению и архитектуре нейронной сети оказался оптимальным для данной задачи. На основе обученной модели разработана программа ЭВМ, которая использует сверточные нейронные сети для детекции больших гранул на снимке с продукцией. В дальнейшем она может быть использована на непрерывных производствах для контроля размера готового продукта и его соответствия технологическим параметрам.
Отсутствие современных данных по показателям качества и безопасности продукции из воблы (Rutilus rutilus caspicus), запасы которой в настоящее время находятся в депрессивном состоянии, привело к необходимости проведения комплексных исследований. Цель работы ‒ комплексная оценка влияния антропогенных, патогенных, инвазионных и иных факторов на состояние популяции воблы, качество и безопасность продукции из нее с учетом современных требований ветеринарно-санитарной экспертизы для предотвращения реализации некачественной и опасной продукции, защиты жизни и здоровья населения.
Объектами исследования послужили вобла свежая и вяленая Волго-Каспийского региона. Сбор, обработка и анализ биологического материала осуществлялись по общепринятой методике рыбохозяйственных исследований в части изучения промысловых популяций рыб. Исследование включало органолептическую, физико-химическую, микробиологическую, паразитологическую и видовую (ДНК-штрихкодирование) оценку воблы и продукции из нее, с использованием действующих ГОСТов, СанПиН, ТР ТС / ЕАЭС и статистических методов для обеспечения качества и безопасности.
В ходе работы проведен анализ состояния популяции и уловов воблы в Волго-Каспийском регионе с учетом влияния антропогенных и иных факторов. Выполнен подробный системный обзор научной и научно-популярной литературы, а также нормативной документации в области обеспечения качества и безопасности продукции из воблы. Оценен вклад ветеринарно-санитарной экспертизы в обеспечение безопасности продукции из данной рыбы, в частности, по степени зараженности паразитами, в том числе опасными для человека, а также наличия нежелательных контаминантов. Проанализированы современные показатели качества и безопасности, в том числе результаты гистологических исследований, направленных на выявление опухолей различной этиологии у рыбы. Определена перспективность использования генетической идентификации продукции из воблы с целью выявления возможной подмены видового состава.
Установлена необходимость проведения комплексных исследований воблы и продукции из нее для обеспечения требований ветеринарно-санитарной экспертизы и получения достоверных данных о ее пищевой и потребительской ценности.
В связи с широким применением растительных метаболитов в народной медицине, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности, актуально изучение их токсичности с целью оценки безопасности для человека. Исследования in vivo большого количества образцов на токсичность с использованием животных в качестве тест-организмов являются дорогостоящими, так как требуют значительных материальных и временных ресурсов, а также одобрения этического комитета. В связи с этим востребованы альтернативные методы оценки токсичности объектов исследования, позволяющие сократить количество образцов, которые в дальнейшем будут подвергаться более углубленному изучению (например, на грызунах). Одним из альтернативных подходов оценки токсичности является использование модельных тест-организмов in vitro, например микроорганизмов. Целью данной работы являлась оценка токсичности ряда растительных метаболитов in vitro, с использованием биолюминесцентных бактерий Aliivibrio fischeri, и их влияния на ряд представителей микробиоты ЖКТ.
Объектами исследования послужили растительные метаболиты: рутин, розмариновая и транс-коричная кислоты, кверцетин, кемпферол, байкалин и вогонин. Их степень чистоты составляла более 94 %. Данные метаболиты выделены в ходе ранее проведенных исследований из каллусных, суспензионных и корневых культур растений Сибирского федерального округа. Токсичность этих соединений определялась с помощью биолюминесцентных бактерий (A. fischeri): оценивалось влияние веществ на интенсивность свечения этих микроорганизмов. Анализ проводился с помощью тонкослойной хроматографии. Дополнительно оценивалось влияние исследованных растительных метаболитов на тест-штаммы: Propionibacterium jensenii (B-6085), Propionibacterium freudenreichii (B-11921), Lactobacillus freudenreichii subsp. freudenreichii (B-6561), Lactiplantibacillus plantarum (B-884), Bifidobacterium longum (AC-1257), Bifidobacterium bifidum (AC-1779).
Установлено, что растворы рутина, кверцетина, вогонина и байкалина в 20 % этаноле проявляли токсичность по отношению к A. fischeri. Среди рассматриваемых объектов исследования только кемпферол стимулировал прирост биомассы лакто- и бифидобактерий. Кверцетин, рутин и транс-коричная кислота подавляли рост биомассы пропионовокислых бактерий. Остальные вещества подавляли негативное влияние 20 % этанола, не влияя на рост тест-штаммов.
Результаты проведенного исследования подтвердили целесообразность предварительной оценки токсичности растительных объектов с помощью биолюминесцентных бактерий A. fischeri как промежуточного этапа перед in vivo исследованиями.
Рекультивация нарушенных земель является критически важным этапом горнодобывающей деятельности, направленным на восстановление экологического баланса и продуктивности ландшафтов. Выбор стратегии рекультивации существенно влияет на скорость и эффективность восстановления почв, как показали исследования, сравнивающие различные подходы к восстановлению свойств почв и их водопроницаемости. Целью данного исследования являлась оценка влияния мощности почвенной закладки и биологической активации на эффективность восстановления растительного покрова на техногенно нарушенных территориях отвала угольного разреза.
В ходе трехлетнего полевого эксперимента (2023–2025 гг.) на территории отвала угольного разреза (Кемеровская область – Кузбасс, Россия) созданы три типа экспериментальных участков, моделирующих различные подходы к рекультивации: технозем гумусогенный, технозем литогенный и эмбриозем инициальный. На каждом участке высаживались древесно-кустарниковые культуры и высевались травосмеси. Приживаемость древесных растений учитывалась визуально по принципу «наличие–выпад», с фиксацией критериев гибели и успешной приживаемости. Проективное покрытие трав оценивалось с помощью дистанционного определения индекса NDVI, рассчитанного по данным аэрофотосъемки и обработанного в Agisoft Metashape Professional. Биопрепарат создан на основе консорциума штаммов Bacillus subtilis, отобранных по высокой антиоксидантной и фитогормональной активности, показавшего максимальное стимулирующее действие на прорастание травосмеси.
Эффективность биопрепарата существенно зависела от условий субстрата. На благоприятном техноземе гумусированном препарат не оказывал положительного действия: приживаемость сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L., 1753) в варианте с биопрепаратом составила 66,7 %, что было ниже контрольных 85,3 %. На техноземе литогенном эффект был видоспецифичным: приживаемость тополя пирамидального (Populus nigra L., 1753) достигла 100,0 %, тогда как у жимолости сизой (Lonicera dioica L., 1753) снизилась до 63,6 % к 2025 г. против 84,1 % в контроле. Наиболее негативные результаты получены на эмбриоземе, где применение препарата приводило к значительному снижению приживаемости, по сравнению с контролем, например, у аронии черноплодной (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott, 1821) – 52,9 против 70,6 %. Проективное покрытие травосмесей во всех вариантах к 2024 г. достигало 100,0 %, однако в первый год в вариантах с биопрепаратом оно часто было ниже.
Применение биопрепарата не являлось универсальным решением и его эффективность детерминирована типом почвенного субстрата и видовой специфичностью растений. Наилучшие перспективы использования выявлены для промежуточных по плодородию техноземов литогенных, в то время как в оптимальных условиях его применение нецелесообразно, а в экстремальных – может оказывать негативный эффект.
Растительные экстракты являются перспективным источником новых лекарственных средств и альтернативных методов лечения. Цель данного исследования – изучить антиоксидантные и антибактериальные свойства водно-спиртовых экстрактов восточно-балтийских растений, а также их влияние на клетки крови человека.
Наземные части солодки голой (Glycyrrhiza glabra L.), ивы белой (Salix alba L.), и синяка обыкновенного (Echium vulgare L.) собраны в Калининградской области (Россия). Фитохимический состав растительных экстрактов, полученных из данного растительного материала, изучался методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Биологическая активность и антибактериальное действие описывались методами спектрофотометрии и диско-диффузии соответственно. Цитотоксичность экстрактов изучена с помощью колориметрического анализа WST-1.
Доказано наличие в экстрактах фенольных соединений. Антиоксидантная активность экстрактов S. alba оказалась в четыре раза выше, чем у G. glabra, и более чем в семь раз превышала антиоксидантную активность экстрактов E. vulgare. Экстракты G. glabra подавляли рост как грамположительных, так и грамотрицательных бактерий, а образцы экстракта E. vulgare оказались эффективны только в отношении грамотрицательных бактерий. S. alba и E. vulgare оказались способны снижать жизнеспособность клеток Т-лимфобластного лейкоза человека (Jurkat) и мононуклеарных клеток крови.
Экстракты G. glabra, S. Alba, и E. vulgare могут быть рекомендованы к использованию в области биомедицины. Требуется более подробное изучение для внедрения их в официальную медицину в качестве терапевтических и профилактических средств.
Публикация посвящена проблемным вопросам финансового оздоровления товаропроизводителей на стадиях идентификации предкризисных ситуаций и их предупреждения. Цель – выявление и описание ключевых ориентиров финансового оздоровления товаропроизводителей в региональной системе антикризисного управления.
Объекты исследования – отдельные процессы, протекающие внутри организаций, и закономерности их функционирования с учетом влияния внешней среды. Для получения статистических данных использовали сконструированную ранее авторскую селективно-индикативную модель экспресс-диагностики риска банкротства (дефолта) организаций. Регионально-отраслевая спецификация модели ориентирована на выборочную совокупность крупных и средних сельскохозяйственных организаций Кемеровской области – Кузбасса (Россия), дифференцированных по принципу производственной специализации.
Хроника исследовательских событий отражала следующие эпизоды: выборка, интерпретация, тематическая типизация генеральных метрик (директ-индикаторов) риска банкротства, оценка их сопряженности с классическими критериями банкротства; структурирование риска банкротства (коммерческий риск и риск несбалансированной ликвидности) и фиксация метрик структурных компонентов риска; синтез директ-индикаторов риска банкротства в диагностическую конструкцию и разработка градационной шкалы модели; систематизация операционных инструментов риска банкротства в форме пирамидальной структуры (критерии банкротства, структурные компоненты риска банкротства, аналитические вектора антикризисной диагностики, директ-индикаторы банкротства, сигнальная аналитическая база банкротства (факторы предпочтительного роста и факторы предпочтительного снижения), количественные факторы банкротства); тестирование модели на материалах 38 предприятий; дифференциация предприятий по уровню риска банкротства (более 50 %, менее 50 %); выявление кризисных полей и ключевых ориентиров финансового оздоровления организаций; идентификация фундаментальных областей экономического воздействия по укреплению финансового здоровья субъектов региональной экономики. Ключевые ориентиры финансового оздоровления товаропроизводителей (рычаги антикризисного управления) идентифицировались с использованием системы операционных инструментов и генеральных метрик риска банкротства на базе кризисных полей в деятельности производителей.
Досудебное оздоровление должно стать стратегией, ориентированной на восстановление нормативного уровня платежеспособности. В качестве фундаментального ориентира устойчивого финансового здоровья региональных предприятий определены факторы роста собственного капитала и источников (элементов) его формирования. Недостаточность собственного капитала – серьезная финансовая проблема, имеющая массовый характер, что объясняет современную государственную рестрикционную монетарную политику, стимулирующую экспансию собственных средств товаропроизводителей.
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.
