Research of the Pectolytic Ability of Saccharomyces Cerevisiae Yeast

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.

yeast, curd whey, pectin, pectinases, endopolygalacturonase, pectin lyase, pectin esterase, pectin oligosaccharides (POS)

1. 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.

2. 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).

3. 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.

4. 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.

5. ГОСТ Р 55298-2012. Методы определения пектолитической активности. М.: Стандартинформ, 2014. 39 с.

6. 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.

7. ГОСТ Р 55979-2014. Методы определения пектат- и пектин-лиазной активностей. М.: Стандартинформ, 2014. 20 с.

8. Дрожжи Saccharomyces Cerevisiae. Морфология, химический состав, метаболизм: учеб. пособие / Под. ред. Т.В. Мелединой, С.Г. Давыденко. СПб.: Университет ИТМО, 2015. 88 с.

9. Дрожи бродильных производств. Практическое руководство: учебное пособие / Под. ред. Г.С. Качмазова. Спб.: Изд. Лань, 2012. 224 с

10. 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.

11. Каледина М.В., Федосова А.Н. Использование полисахаридов в технологии функциональных продуктов // Молочная промышленность. 2017. № 6. С. 65-67.

12. 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.

13. Мударисов Т., Яхин А., Кумарин С. Автолизат пивных дрожжей в рационах // Животноводство России. 2009. № 8. С. 31.

14. 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.

15. Тёпел А. Химия и физика молока. СПб.: Профессия, 2012. 832 с.

16. 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.

17. 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).

18. 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.2015.47

19. Bode L. The functional biology of human milk oligosaccharides // Early Hum Dev. 2015. No. 91(11). P. 619-622.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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 / jf402559p

25. 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.

26. Roberfroid M. Prebiotics: the concept revisited // J. Nutr. 2007. No. 137(3 Suppl. 2). P. 830-837.

27. 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).

28. 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.

29. 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.