spfpХранение и переработка сельхозсырьяStorage and Processing of Farm Products2072-96692658-767XРОСБИОТЕХ10.36107/spfp.2019.184spfp-33Research ArticleБИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫBIOTECHNOLOGICAL AND MICROBIOLOGICAL ASPECTSИсследование пектолитической способности дрожжей Saccharomyces CerevisiaeResearch of the Pectolytic Ability of Saccharomyces Cerevisiae YeastФедосоваА. Н.FedosovaA. N.fedosova.anna2011@yandex.ruКалединаМ. В.KaledinaM. V.kaledinamarina@yandex.ruШевченкоН. П.ShevchenkoN. P.shevchenko_np@bsaa.edu.ruВолощенкоЛ. В.VoloshenkoL. V.voloshenko_lv@bsaa.edu.ruБайдинаИ. А.BaydinaI. A.baydina_ia@bsaa.edu.ruТрубчаниноваН. С.TrubchaninovaN. S.trubchaninova_ns@bsaa.edu.ruФГБОУ ВО Белгородский государственный аграрный университет им. В.Я. ГоринаРоссияBelgorod State Agricultural University named after V.Ya. GorinaRussian Federation201911052021037889Copyright © Федосова А.Н., Каледина М.В., Шевченко Н.П., Волощенко Л.В., Байдина И.А., Трубчанинова Н.С., 20212021Федосова А.Н., Каледина М.В., Шевченко Н.П., Волощенко Л.В., Байдина И.А., Трубчанинова Н.С.Fedosova A.N., Kaledina M.V., Shevchenko N.P., Voloshenko L.V., Baydina I.A., Trubchaninova N.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.spfp-mgupp.ru/jour/article/view/33

Научный и практический интерес представляет поиск современных биотехнологических приемов получения новых пребиотических веществ, в частности пектиновых олигосахаридов (ПОС). ПОС получают расщеплением макромолекулы пектина химическими или биохимическими способами. ПОС имеют большой потенциал использования в пищевых и кормовых целях. В работе экспериментально доказана пектолитическая способность дрожжей Saccharomyces Cerevisiae, обеспечивающая возможность получения жизнеобеспечивающего источника энергии для их роста из раствора яблочного пектина. Питательной средой и растворителем пектина служила натуральная творожная пастеризованная сыворотка. В рабочей гипотезе энергетического использования пектина ключевое место отводится ферментам дрожжей, расщепляющим полигалактуроновую цепь пектина эндополигалактуроназе и пектин-лиазе, при одновременно протекающем процессе деметилирования пектина пектинэстераразой. Приведены экспериментальные данные в подтверждение указанной гипотезы. Полученные результаты свидетельствуют об использовании продуктов расщепления пектина дрожжами по типу дыхания. Результаты исследования подтверждают наличие пектинолитической активности у дрожжей Saccharomyces Cerevisiae, что обеспечивает расщепление пектина до уровня пектиновых олигосахаридов (ПОС) и использование отдельных мономеров полигалактуроновой цепи в энергетическом обмене дрожжей.

The searching for modern biotechnological techniques of obtaining new prebiotic substances, particularly of pectin oligosaccharides (POS) is the scientific and practical value. Pectin oligosaccharides (POS) are obtained by cleavage of pectin macromolecules by chemical or biochemical methods. Pectin oligosaccharides (POS) have great potential for food and feed use. The pectolytic ability of Saccharomyces Cerevisiae yeast has been experimentally proved in the work, providing the possibility of obtaining a life-supporting energy source for their growth from apple pectin solution. Nutrient medium and pectin solvent were natural curd pasteurized whey. In the working hypothesis of the energy use of pectin, the key place is given to yeast enzymes that break down the polygalacturonic chain of pectin endopolygalacturonase and pectin lyase, while the process of demethylation of pectin with pectin esterase occurs. The results of the study confirm the presence of pectinolytic activity in the yeast Saccharomyces Cerevisiae, which ensures the breakdown of pectin to the level of pectin oligosaccharides (POS) and the use of individual polygalacturonic chain monomers in the energy metabolism of yeast.

дрожжитворожная сывороткапектинпектиназыэндополигалактуроназапектин-лиазапектинэстеразапектиновые олигосахаридыyeastcurd wheypectinpectinasesendopolygalacturonasepectin lyasepectin esterasepectin oligosaccharides (POS)ReferencesБанницына Т.Е., Ле АньТуан, Канарский А.В. Применение дрожжей и продуктов их переработки в пищевой промышленности // Вестн. Воронежского ГАУ. 2015. № 4(47). С. 176-183.Банницына Т.Е., Ле АньТуан, Канарский А.В. Применение дрожжей и продуктов их переработки в пищевой промышленности // Вестн. Воронежского ГАУ. 2015. № 4(47). С. 176-183.Валышев А.В., Головченко В.В. Пребиотическая активность пектинов и их производных // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН (электронный журнал). 2012. № 3. URL: http://elmag.uran.ru:9673/magazine/Numbers/2012-3%20/Annotations/a_5Valyshev-Golovchenko.pdf (дата обращения 25.07.19).Валышев А.В., Головченко В.В. Пребиотическая активность пектинов и их производных // Бюллетень Оренбургского научного центра УрО РАН (электронный журнал). 2012. № 3. URL: http://elmag.uran.ru:9673/magazine/Numbers/2012-3%20/Annotations/a_5Valyshev-Golovchenko.pdf (дата обращения 25.07.19).Пономарева О.И., Черныш В.Г., Борисова Е.В., Прохорчик И.П. Влияние условий культивирования на выход и качество хлебопекарных дрожжей // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2011. № 2. С. 10.Пономарева О.И., Черныш В.Г., Борисова Е.В., Прохорчик И.П. Влияние условий культивирования на выход и качество хлебопекарных дрожжей // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». 2011. № 2. С. 10.Исламмагомедова Э.А., Халилова Э.А., Котенко С.Ц., Гасанов Р.З., Аливердиева Д.А. Влияние экстремальных значений pН на морфологические особенности дрожжей Saccharomyces Cerevisiae // Изв. Самарского научн. центра Российской академии наук. Общая биология. 2018. Т. 20. № 5(2). С. 219-225.Исламмагомедова Э.А., Халилова Э.А., Котенко С.Ц., Гасанов Р.З., Аливердиева Д.А. Влияние экстремальных значений pН на морфологические особенности дрожжей Saccharomyces Cerevisiae // Изв. Самарского научн. центра Российской академии наук. Общая биология. 2018. Т. 20. № 5(2). С. 219-225.ГОСТ Р 55298-2012. Методы определения пектолитической активности. М.: Стандартинформ, 2014. 39 с.ГОСТ Р 55298-2012. Методы определения пектолитической активности. М.: Стандартинформ, 2014. 39 с.ГОСТ Р 55577-2013. Продукты пищевые специализированные и функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности (с измен. N 1 от 2017 г.). М.: Стандартинформ, 2014. 45 с.ГОСТ Р 55577-2013. Продукты пищевые специализированные и функциональные. Информация об отличительных признаках и эффективности (с измен. N 1 от 2017 г.). М.: Стандартинформ, 2014. 45 с.ГОСТ Р 55979-2014. Методы определения пектат- и пектин-лиазной активностей. М.: Стандартинформ, 2014. 20 с.ГОСТ Р 55979-2014. Методы определения пектат- и пектин-лиазной активностей. М.: Стандартинформ, 2014. 20 с.Дрожжи Saccharomyces Cerevisiae. Морфология, химический состав, метаболизм: учеб. пособие / Под. ред. Т.В. Мелединой, С.Г. Давыденко. СПб.: Университет ИТМО, 2015. 88 с.Дрожжи Saccharomyces Cerevisiae. Морфология, химический состав, метаболизм: учеб. пособие / Под. ред. Т.В. Мелединой, С.Г. Давыденко. СПб.: Университет ИТМО, 2015. 88 с.Дрожи бродильных производств. Практическое руководство: учебное пособие / Под. ред. Г.С. Качмазова. Спб.: Изд. Лань, 2012. 224 сДрожи бродильных производств. Практическое руководство: учебное пособие / Под. ред. Г.С. Качмазова. Спб.: Изд. Лань, 2012. 224 сИсламмагомедова Э.А., Котенко С.Ц. Физиолого-биохимические особенности дрожжей Saccharomyces Cerevisiae в зависимости от состава среды культивирования // Пиво и напитки. 2007. № 4. С.14-15.Исламмагомедова Э.А., Котенко С.Ц. Физиолого-биохимические особенности дрожжей Saccharomyces Cerevisiae в зависимости от состава среды культивирования // Пиво и напитки. 2007. № 4. С.14-15.Каледина М.В., Федосова А.Н. Использование полисахаридов в технологии функциональных продуктов // Молочная промышленность. 2017. № 6. С. 65-67.Каледина М.В., Федосова А.Н. Использование полисахаридов в технологии функциональных продуктов // Молочная промышленность. 2017. № 6. С. 65-67.Лисовец У.А., Агеева Н.М. Секреция ферментов из дрожжевой клетки в виноматериал в технологии белых столовых вин // Науч. труды КубГТУ. 2017. № 5. С. 93-106.Лисовец У.А., Агеева Н.М. Секреция ферментов из дрожжевой клетки в виноматериал в технологии белых столовых вин // Науч. труды КубГТУ. 2017. № 5. С. 93-106.Мударисов Т., Яхин А., Кумарин С. Автолизат пивных дрожжей в рационах // Животноводство России. 2009. № 8. С. 31.Мударисов Т., Яхин А., Кумарин С. Автолизат пивных дрожжей в рационах // Животноводство России. 2009. № 8. С. 31.Сафонова Е.А., Потапов А.Н., Вагайцева Е.А. Интенсификация технологических процессов производства пива при использовании роторно-пульсационного аппарата // Техника и технология пищевых производств. 2015. № 1. С. 10.Сафонова Е.А., Потапов А.Н., Вагайцева Е.А. Интенсификация технологических процессов производства пива при использовании роторно-пульсационного аппарата // Техника и технология пищевых производств. 2015. № 1. С. 10.Тёпел А. Химия и физика молока. СПб.: Профессия, 2012. 832 с.Тёпел А. Химия и физика молока. СПб.: Профессия, 2012. 832 с.Тулякова Т.В., Пасхин А.В., Седов В.Ю. Дрожжевые экстракты - безопасные источники витаминов, минеральных веществ и аминокислот // Пищевая промышленность. 2004. № 6. С. 60-62.Тулякова Т.В., Пасхин А.В., Седов В.Ю. Дрожжевые экстракты - безопасные источники витаминов, минеральных веществ и аминокислот // Пищевая промышленность. 2004. № 6. С. 60-62.Эльдаров М.А., Равин Н.В. Дрожжи как фабрика для получения лекарств // Центр «Биоинженерия» РАН. 2014. URL: http://portal.tpu.ru/SHARED/a/ALLYSY/academic/Tab4/pr10_dr.pdf (дата обращения: 15.07.2019).Эльдаров М.А., Равин Н.В. Дрожжи как фабрика для получения лекарств // Центр «Биоинженерия» РАН. 2014. URL: http://portal.tpu.ru/SHARED/a/ALLYSY/academic/Tab4/pr10_dr.pdf (дата обращения: 15.07.2019).Bindels L.B., Delzenne N.M., Cani P.D. Towards a more comprehensive concept for prebiotics // Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2015. No. 12. P. 303-310. doi:10.1038/nrgastro.2015.47Bindels L.B., Delzenne N.M., Cani P.D. Towards a more comprehensive concept for prebiotics // Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2015. No. 12. P. 303-310. doi:10.1038/nrgastro.2015.47Bode L. The functional biology of human milk oligosaccharides // Early Hum Dev. 2015. No. 91(11). P. 619-622.Bode L. The functional biology of human milk oligosaccharides // Early Hum Dev. 2015. No. 91(11). P. 619-622.Moreno F.J., Corzo N., Montilla A., Villamiel M., Olano A. Current state and latest advances in the concept, production and functionality of prebiotic oligosaccharides // Current Opinion in Food Science. 2017. No. 13. P. 50-55.Moreno F.J., Corzo N., Montilla A., Villamiel M., Olano A. Current state and latest advances in the concept, production and functionality of prebiotic oligosaccharides // Current Opinion in Food Science. 2017. No. 13. P. 50-55.Magne F., Hachelaf W., Suau A., Boudraa G., Bouziane-Nedjadi K., Rigottier-Gois L., Touhami M., Desjeux J.-F., Pochart P. Effects on faecal microbiota of dietary and acidic oligosaccharides in children during partial formula feeding // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2008. No. 46(5). P. 580-588.Magne F., Hachelaf W., Suau A., Boudraa G., Bouziane-Nedjadi K., Rigottier-Gois L., Touhami M., Desjeux J.-F., Pochart P. Effects on faecal microbiota of dietary and acidic oligosaccharides in children during partial formula feeding // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 2008. No. 46(5). P. 580-588.Fedosova А.N., Kaledina M.V. New Approaches to Creating Functional Products for a Closed Milk-Polysaccharide System // Foods and Raw Materials. 2017. No. 5(2). P. 44-53.Fedosova А.N., Kaledina M.V. New Approaches to Creating Functional Products for a Closed Milk-Polysaccharide System // Foods and Raw Materials. 2017. No. 5(2). P. 44-53.Gibson G.R., Probert H.M., Van Loo J. Dietary modulation of the human colonic microbiota: Updating the concept of prebiotics // Nutr Res Rev. 2004. No. 17. P. 257-259.Gibson G.R., Probert H.M., Van Loo J. Dietary modulation of the human colonic microbiota: Updating the concept of prebiotics // Nutr Res Rev. 2004. No. 17. P. 257-259.Gómez B., Gullón B., Yáñez R. Pectic oligosacharides from lemon peel wastes: production, purification, and chemical characterization // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2013. No. 61. P. 43-53. doi: 10.1021 / jf402559pGómez B., Gullón B., Yáñez R. Pectic oligosacharides from lemon peel wastes: production, purification, and chemical characterization // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2013. No. 61. P. 43-53. doi: 10.1021 / jf402559pGullón B., Gómez B., Martínez-Sabajanes M., Yáñez R., Parajó J.C., Alonso J.L. Pectic oligosaccharides: Manufacture and functional properties // Trends Food Sci Tech. 2013. No. 30(2). P.153-161.Gullón B., Gómez B., Martínez-Sabajanes M., Yáñez R., Parajó J.C., Alonso J.L. Pectic oligosaccharides: Manufacture and functional properties // Trends Food Sci Tech. 2013. No. 30(2). P.153-161.Roberfroid M. Prebiotics: the concept revisited // J. Nutr. 2007. No. 137(3 Suppl. 2). P. 830-837.Roberfroid M. Prebiotics: the concept revisited // J. Nutr. 2007. No. 137(3 Suppl. 2). P. 830-837.Sieiro C. Microbial pectic enzymes in the food and wine industry // Food Industrial Processes - Methods and Equipment. 2012. URL: http://www.intechopen.com/books/food-industrial-processes-methods-and-equipment/microbial-pecticenzymes-in-the-food-and-wine-industry (accessed 12.02.2019).Sieiro C. Microbial pectic enzymes in the food and wine industry // Food Industrial Processes - Methods and Equipment. 2012. URL: http://www.intechopen.com/books/food-industrial-processes-methods-and-equipment/microbial-pecticenzymes-in-the-food-and-wine-industry (accessed 12.02.2019).Fedosova A.N., Kaledina M.V., Shevchenko N.P., Voloshchenko L.V., Baydina I.A. The phenomenon of pectin and its use in the dairy industry // Research Journal of Pharmaceutical. Biological and Chemical Sciences. 2018. No. 9(5). P. 950-959.Fedosova A.N., Kaledina M.V., Shevchenko N.P., Voloshchenko L.V., Baydina I.A. The phenomenon of pectin and its use in the dairy industry // Research Journal of Pharmaceutical. Biological and Chemical Sciences. 2018. No. 9(5). P. 950-959.Yeo S.K., Liong M.T. Effect of prebiotics on viability and growth characteristics of probiotics in soymilk // J. Sci. Food Agric. 2010. No. 90(2). P. 267-275.Yeo S.K., Liong M.T. Effect of prebiotics on viability and growth characteristics of probiotics in soymilk // J. Sci. Food Agric. 2010. No. 90(2). P. 267-275.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.