лаборант-исследователь
Лаборант-исследователь
ВНИИ пищевых добавок - филиал ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова РАН, 191014, Санкт-Петербург, Литейный пр-т, д. 55
Введение: В настоящее время в силу условий дефицита ценных питательных нутриентов разработка технологий безотходного или малоотходного производства новых продуктов на основе побочных продуктов переработки зерна вызывают особый интерес. В результате переработки зерна пшеницы образуется значительное количество пшеничных отрубей, которые представляют интерес не только в качестве компонентов кормовых субстанций, пищевого сырья, но и вторичного сырья для получения ряда полезных для человека соединений различной химической природы и функционального назначения. Согласно литературным источникам, в отрубях содержатся белки, витамины и пищевые волокна, которые являются субстратами для аборигенной микрофлоры. В условиях влажности, отличной от нормируемой для хранения пшеничных отрубей, развиваются микроорганизмы, которые в основном изучались на предмет безопасности. Однако многие представители аборигенной микрофлоры пшеничных отрубей представляют интерес в качестве потенциальных промышленных продуцентов пищевых микроингредиентов и биологически активных веществ.
Цель: Исследовать аборигенную микрофлору пшеничных отрубей и выделить изоляты, представляющие интерес в качестве потенциальных промышленных продуцентов. По данному направлению информация в литературных источниках освещает в основном таксономическую принадлежность микробиома отрубей, поэтому исследование биосинтетической способности его представителей актуально.
Материалы и методы: Для идентифицированных микроорганизмов был проведен поиск данных из литературных источников о микроорганизмах, которые обладают биотехнологическим потенциалом. В ходе исследований влажность пшеничных диетических отрубей определяли по ГОСТ 9404-88. Для изучения микрофлоры пшеничных диетических отрубей повышенной влажности (более 7%) проводили 2, 5 и 7-суточные ферментации в шейкере-инкубаторе глубинным способом; для получения микробных изолятов применяли методы поверхностного и глубинного культивирования на плотной агаризованной среде.
Результаты: Полученные чистые культуры идентифицировали методом секвенирования по гену 16sрРНК. Названия микроорганизмов определяли с помощью сайта BLAST. Среди идентифицированных 16 культур преобладали 7 культур при 7-суточной ферментации, далее 6 культур при 5-суточной ферментации. Значительно меньше культур выявлено при 2-суточной ферментации (3 культуры). Данные результаты, предположительно, свидетельствуют о том, что выявленные в результате 2-суточной ферментации микроорганизмы выделяют метаболиты, которые являются субстратом для остальных микроорганизмов.
Выводы: В результате проведенных исследований идентифицированы бактериальные изоляты пшеничных отрубей Arthrobacter agilis, Acinetobacter radioresistens, Rhizobium leguminosarum, Kocuria rhizopila, в том числе, пробиотические - представители рода Enterococcus, перспективные для применения в качестве промышленных продуцентов полезных метаболитов, в частности, ферментов, красящих веществ, органических кислот для применения в пищевой отрасли, сельском хозяйстве, медицине.
Background: At present, due to the conditions of deficiency of valuable nutrients, the development of technologies for the waste-free or low-waste production of new products based on by-products of grain processing is of particular interest. As a result of wheat grain processing, a significant amount of wheat bran is formed, which are of interest not only as components of feed substances, food raw materials, but also secondary raw materials for obtaining a number of compounds of various chemical nature and functional purposes useful for humans. According to literary sources, bran contains proteins, vitamins and dietary fiber, which are substrates for native microflora. In conditions of humidity other than normalized for the storage of wheat bran, microorganisms develop, which were mainly studied for safety. However, many representatives of the native microflora of wheat bran are of interest as potential industrial producers of food micro-ingredients and biologically active substances.
Purpose: To study the native microflora of wheat bran and identify isolates that are of interest as potential industrial producers. In this area, information in the literature covers mainly the taxonomic affiliation of the bran microbiome, so the study of the biosynthetic ability of its representatives is relevant.
Materials and Methods: For the identified microorganisms, a search was made for data from the literature on microorganisms that have biotechnological potential. In the course of research, the moisture content of wheat dietary bran was determined according to GOST 9404-88. To study the microflora of wheat dietary bran with high humidity (more than 7%), 2, 5 and 7-day fermentations were carried out in a shaker-incubator using the deep method; to obtain microbial isolates, the methods of surface and deep cultivation on a dense agar medium were used.
Results: The resulting pure cultures were identified by sequencing for the 16srRNA gene. The names of microorganisms were determined using the BLAST site. Among the identified 16 cultures, 7 cultures with a 7-day fermentation prevailed, followed by 6 cultures with a 5-day fermentation. Significantly fewer cultures were detected during 2-day fermentation (3 cultures). These results presumably indicate that the microorganisms identified as a result of 2-day fermentation secrete metabolites, which are a substrate for other microorganisms.
Conclusion: As a result of the research, bacterial isolates of wheat bran Arthrobacter agilis, Acinetobacter radioresistens, Rhizobium leguminosarum, Kocuria rhizopila, including probiotic representatives of the genus Enterococcus, were identified, promising for use as industrial producers of useful metabolites, in particular, enzymes, dyes, organic acids for use in the food industry, agriculture, medicine.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.