Аннотация

Введение. Разработка новых технологий бактериальных препаратов, предназначенных для применения при производстве рыбных продуктов, является актуальным направлением исследований. При изготовлении рыбных продуктов применяется поваренная соль, оказывающая ингибирующее действе на большинство микроорганизмов. Цель данной работы – изучить устойчивость молочнокислых бактерий вида Lactobacillus sakei к различным концентрациям соли. Объекты и методы исследования. Штаммы молочнокислых бактерий вида L. sakei (L. sakei LSK-45 и L. sakei DSM 20017). При проведении исследования бактерии культивировали на полужидкой среде MRS с добавлением хлорида натрия в различных концентрациях. О росте бактерий судили по оптической плотности среды и количеству жизнеспособных клеток. Морфологию клеток бактерий изучали путем микроскопирования препаратов, окрашенных по Граму. Результаты и их обсуждение. Оба штамма L. sakei выдерживают концентрации соли до 6 %, о чем свидетельствует высокая плотность клеточной популяции 109 КОЕ/см3. При дальнейшем повышении концентрации до 10 % высокой устойчивостью к осмотическому стрессу характеризуется штамм L. sakei LSK-45. В конце культивирования плотность популяции снижается незначительно – до 108 КОЕ/см3, а выживаемость составляет 92 %. У L. sakei DSM 20017 отмечается частичная гибель клеток: количество жизнеспособных клеток снижается до 106 КОЕ/см3, а выживаемость до 62 %. Высокая устойчивость L. sakei LSK-45 к осмотическому стрессу обусловлена когезией клеток, которая усиливается при повышении концентрации соли и регулируется системой quorum sensing. Выводы. Полученные данные демонстрируют гибкое реагирование L. sakei на изменение концентрации соли в питательной среде. При росте в экстремальных условиях L. sakei проявляют специальную стратегию выживания, основанную на коллективном поведении популяции микроорганизмов.

Ключевые слова

Lactobacillus sakei, хлорид натрия, молочнокислые бактерии, осмотический стресс, соль, солевой стресс, культивирование

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Fermented and ripened fish products in the northern European countries / T. Skåra [et al.] // Journal of Ethnic Foods. 2015. Vol. 2. № 1. P. 18–24. https://doi.org/10.1016/j.jef.2015.02.004.
2. Quality, functionality, and microbiology of fermented fish: a review / J. Zang [et al.] // Critical Reviews in Food Sci-ence and Nutrition. 2020. Vol. 60. № 7. P. 1228–1242. https://doi.org/10.1080/10408398.2019.1565491.
3. Nikiforova A., Zamaratskaia G., Pickova J. Fatty acid composition of salted and fermented products from Baikal omul (Coregonus autumnalis migratorius) // Journal of Food Science and Technology. 2020. Vol. 57. № 2. P. 595–605. https://doi.org/10.1007/s13197-019-04091-z.
4. Selection of autochthonous strains as starter cultures for fermented fish products / B. Speranza [et al.] // Journal of Food Science. 2015. Vol. 80. № 1. P. M151–M160. https://doi.org/10.1111/1750-3841.12721.
5. Kongkiattikajorn J. Potential of starter culture to reduce biogenic amines accumulation in som-fug, a Thai traditional fermented fish sausage // Journal of Ethnic Foods. 2015. Vol. 2. № 4. P. 186–194. https://doi.org/10.1016/j.jef.2015.11.005.
6. Exploring the brine microbiota of a traditional Norwegian fermented fish product (Rakfisk) from six different produc-ers during two consecutive seasonal productions / G. A. Bjerke [et al.] // Foods. 2019. Vol. 8. № 2. https://doi.org/10.3390/foods8020072.
7. Bacterial community analysis in three types of the fermented seafood, jeotgal, produced in South Korea / E.-J. Song [et al.] // Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. 2018. Vol. 82. № 8. P. 1444–1454. https://doi.org/10.1080/09168451.2018.1469395.
8. Zagorec M., Champomier-Vergès M.-C. Lactobacillus sakei: A starter for sausage fermentation, a protective culture for meat products // Microorganisms. 2017. Vol. 5. № 3. https://doi.org/10.3390/microorganisms5030056.
9. Магданова Л. А., Голясная Н. В. Гетерогенность как адаптивное свойство бактериальной популяции // Мик-робиология. 2013. Т. 82. № 1. https://doi.org/10.7868/S0026365613010072.
10. Differential analysis of stress tolerance and transcriptome of probiotic Lacticaseibacillus casei zhang produced from solid-state (SSF-SW) and liquid-state (LSF-MRS) fermentations / P. Wu [et al.] // Microorganisms. 2020. Vol. 8. № 11. https://doi.org/10.3390/microorganisms8111656.
11. Stress responses in lactic acid bacteria / M. Van de Guchte [et al.] // Antonie van Leeuwenhoek, International Jour-nal of General and Molecular Microbiology. 2002. Vol. 82. № 1–4. P. 187–216. https://doi.org/10.1023/A:1020631532202.
12. Stress physiology of lactic acid bacteria / K. Papadimitriou [et al.] // Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2016. Vol. 80. № 3. P. 837–890. https://doi.org/10.1128/MMBR.00076-15.
13. Олескин А. В. Биосоциальность одноклеточных (на материале исследований прокариот) // Журнал общей биологии. 2009. Т. 70. № 3. С. 225–238.
14. Николаев Ю. А. Внеклеточные факторы адаптации бактерий к неблагоприятным условиям среды // При-кладная биохимия и микробиология. 2004. Т. 40. № 4. С. 387–397.
15. Абатуров А. Е., Крючко Т. А. Ингибирование бактериального кворум сенсинга (общие представления) // Здоровье ребенка. 2019. Т. 14. № 1. С. 54–59. https://doi.org/10.22141/2224-0551.14.1.2019.157881.
16. The response of LuxS/AI-2 quorum sensing in Lactobacillus fermentum 2-1 to changes in environmental growth conditions / Y. Gu [et al.] // Annals of Microbiology. 2018. Vol. 68. № 5. P. 287–294. https://doi.org/10.1007/s13213-018-1337-z.
17. Zhao X., Yu Z., Ding T. Quorum-sensing regulation of antimicrobial resistance in bacteria // Microorganisms. 2020. Vol. 8. № 3. https://doi.org/10.3390/microorganisms8030425.
18. Kareb O., Aïder M. Quorum sensing circuits in the communicating mechanisms of bacteria and its implication in the biosynthesis of bacteriocins by lactic acid bacteria: A review // Probiotics and Antimicrobial Proteins. 2020. Vol. 12. № 1. P. 5–17. https://doi.org/10.1007/s12602-019-09555-4.
19. Шипко Е. С., Дуванова О. В. Изменение спектра жирных кислот как один из механизмов адапта-ции/персистенции микроорганизмов // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2019. № 5. С. 109–118. https://doi.org/10.36233/0372-9311-2019-5-109-118.
20. Phenotypic diversity of Lactobacillus sakei strains / C. Montanari [et al.] // Frontiers in Microbiology. 2018. Vol. 9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02003.