Сүт қышқылды бактерияларды қолданудың жаңа ықтимал аспектілері

Микробиология және биотехнология дамуының қазіргі кезеңінде ерекше ғылыми және практикалық қызығушылық экзополисахаридтердің зерттеулері болып табылады.

Қазіргі уақытта ЭПС микробтық шыққан зерттеулер Azotobacter vinelandii, Xanthomonas campestris, Rhizobium meliloti сияқты Грам-теріс бактерияларға қатысты [7]. Бұл микроорганизмдерді тамақ жүйелерінде пайдалану олардың қауіпсіздігі бойынша қосымша зерттеулерді талап етеді және соның салдарынан оларды бекіту рәсімінің ұзақтығын ұлғайту. Осыған байланысты тамақ өнеркәсібі GRAS ретінде жіктелген (қауіпсіз ретінде кеңінен танылған) ЭПС-микроорганизмдерді алуға мүдделі, оларға сүт қышқылды бактериялар жатады [8].

Сүт қышқылды бактериялар тамақ өнімдерін ферменттеу үшін кеңінен қолданылады, олардың дәмін, хош иісті, құрылымын жақсарту және тез бұзылатын шикізатпен (сүт, ет, көкөніс) қауіпсіздікті қамтамасыз ету қабілетіне байланысты. Сүт қышқылды бактериялар қышқыл сүт өнімдерін, ет пен нан-тоқаш өнімдерін қоса алғанда, түрлі тағам жүйелерінде маңызды функцияларды орындайды. Қантты ашыту нәтижесінде сүт қышқылын үрлеу қабілеті ферменттелетін өнімдер өндірісінде пайдаланылатын сүт қышқылды дақылдардың аса маңызды сипаттамаларының бірі болып табылады. Сүт қышқылды бактериялар метаболизмнің маңызды өнімдерінің синтезіне қабілеттілігімен сипатталады, бұл оларды өнеркәсіптік қолдану үшін кең ауқым береді. Мысалы, бұл олардың протеолитикалық және пептидазалық белсенділігі; хош иіс түзуге қабілеті; төмен молекулалық массасы бар ингибиторлар (сутегі пероксиді, бензой қышқылы және диацетил) мен бактериоциндер қоспаларын өндіру [9].

Сүт қышқылды бактериялардың метаболизмі өнімдерінің арасында соңғы жылдары экзополисахаридтер олардың қышқыл сүт өнімдерінің құрылымындағы рөліне және микроорганизмдердің тағамдық емес кластарымен (ксантан, гелан, пулулан және т.б.) және өсімдік текті тұрақтандырғыштарға жоғары көңіл бөлді. Сүт қышқылды бактериялармен синтезделген ЭПС тағамдық статусына ие және бұл оларды тұрақтандырғыштар, құрылым түзгіштер, геле түзгіштер және Қоюландырғыштар ретінде қолдану мүмкіндігін анықтайды [10]. Шет елдердегі СТС функционалдық старттық дақылдар деп аталатын типтік үлгі болып табылады. Су жіберу қабілеті жоғары болғандықтан, СТС өндіріс кезінде және дайын өнімдерде бөлінетін Сарысудың мөлшерін азайтуға ықпал етеді, осылайша олардың жарамдылық мерзімін арттырады [11]. Сонымен қатар, микроорганизмдермен синтезделген СТС өсімдік тектес полисахаридтермен салыстырғанда бірнеше артықшылыққа ие. Олар белгілі бір жағдайларда өтетін биотехнологиялық процестерде жинақталуы мүмкін, бұл тұрақты сипаттамалары бар полимерлерді алуға мүмкіндік береді. Олар өсімдіктен жасалған полимерлер климаттық фактор мен қоршаған орта факторының әсер етуі нәтижесінде сапалы да, сандық да өзгеруі мүмкін [12].

Бүгінгі күні тамақ өнімдерінің сапасы мен қауіпсіздігі ел халқының денсаулығын сақтаудың негізгі шарттарының бірі болып табылады. Дайын өнімнің көрсеткіштері өнім алудың биотехнологиялық циклінің барлық кезеңдерінде қалыптастырылады. Қышқыл сүт өнімдері мен ірімшіктердің стандартты сипаттамаларын қамтамасыз ету үшін берілген қасиеттері бар сүт қышқылды бактериялардың бастапқы дақылдарын алу және енгізу маңызды кезең болып табылады. Қазіргі уақытта сүт саласының кәсіпорындарында кеңінен таралған бастапқы дақылдарды бактериофагтармен жұқтырудың алдын алу проблемасы өткір тұр [11]. Ғалымдар микроорганизмдер штаммдарының экзополимерлі капсуласы бактериофагтардың лизисінен жасушаның қорғау функциясын орындай отырып, фаг бөлшектерінің адгезиясына клетканың резистенттілігі механизміне қатысатын фактор болып табылады деп санайды. Осылайша, сүт қышқылды бактериялардың ЭПС-штаммдарын пайдалана отырып, бастапқы дақылдардың бактериофагтарға тұрақтылығын арттыруға болады [13].

Кейбір шетелдік авторлар сүт қышқылды бактериялармен синтезделген ЭПС адам ағзасында бірқатар маңызды биологиялық функцияларды орындай алатындығы туралы деректерді келтіреді. ЭПС-штаммдар экзополисахаридті капсуланың болуына байланысты агрессивті ортаға жоғары төзімділікке ие, ол сонымен қатар, олардың қоныстануы мен ішекте адгезия кезінде байланыстырушы буын болуы мүмкін. Бұл қасиет адамның ас қорыту жолында осындай штаммдардың жиналу ықтималдығын арттырады [14].

Шетелдік ғалымдар күрделі көмірсулар көптеген биологиялық реакцияларға қосылғанын мойындады, мысалы, иммундық жүйенің модуляциясымен (иммуностимуляторлар ретінде әрекет етеді). Полисахаридтер мынадай емдеу-алдын алу қасиеттерін көрсетеді: инфекцияға қарсы белсенділік, гипертония кезінде қысымның және қандағы холестеролдың құрамының төмендеуіне ықпал етеді, обыр жасушаларына қарсы белсенді факторлар ретінде әрекет етеді.

ЭПС штаммдары антибиотиктерге және құрғатуға төзімді болуы туралы жарияланымдар бар [15].

Қышқыл сүт өнімдеріне өсімдік немесе жануар текті тұрақтандырғыштарды қосуға тыйым салынған елдерде ЭПС продуцент штаммдарын пайдалану реологиялық және функционалдық сипаттамаларын жақсарту үшін баға жетпес балама болып табылады.

Сүт қышқылды бактериялардың ЭПС экономикалық тұрғыдан маңызды, тағамға функционалдық қасиеттер мен пайдалы сауықтыру әсерін бере алады [16].

Осылайша, жоғарыда көрсетілген деректерді талдау қазіргі кезеңде отандық микроорганизмдер коллекциясынан сүт қышқылды бактериялардың ЭПС-штаммдарын анықтау және ДНК-фингерпринт технологиясының көмегімен олардың сипаттамаларын зерттеу болып табылады.

Осыған байланысты сүт қышқылды бактериялардың іріктелген ЭПС-штаммдарының генетикалық сипаттамасын алу үшін ДНК-фингерпринтинг технологиясын пайдалану өзекті болып табылады.