Продовольчі ресурси 2019 рік Випуск №12 стаття 11

Деталі: Створено: Вівторок, 16 липня 2019, 05:37; Перегляди: 615

11. ПЛР-СКРИНІНГ ЗАКВАШУВАЛЬНИХ КУЛЬТУР ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ВМІСТУ ЕССЕНЦІАЛЬНИХ НУТРІЄНТІВ У ОРГАНІЧНОМУ КИСЛОМОЛОЧНОМУ ПРОДУКТІ

https://doi.org/10.31073/foodresources2019-12-11

Жукова Я. Ф., Петров П. І., Даниленко С. Г., Шугай М. О., Чорна Н. А., Вакуленко М. М.

Сторінки: 94-112

Повна стаття

Короткий огляд

Внаслідок трансформації технологій молочного тваринництва, які передбачають обмеження або повне виключення випасу худоби на пасовищах та, відповідно, суттєве збільшення частки силосу та концентрованих кормів в раціоні годівлі, молоко містить менше поліненасичених жирних кислот (ПНЖК). Збільшення частки грубих, та, особливо, зелених кормів, випас корів на пасовищі сприяють підвищенню вмісту ПНЖК, кон’югатів лінолевої кислоти (КЛК) та інших есенціальних нутрієнтів порівняно з силосно-сінажним типом годівлі. Водночас, за допомогою бактерій, яким властива здатність до синтезу КЛК, можна отримати молочні продукти, збагачені КЛК, без використання добавок КЛК, отриманих хімічним шляхом, що заборонено в органічному виробництві. Метою даної роботи було оцінювання фізико-хімічних та біохімічних параметрів органічного молока з ферм з різним типом годівлі худоби, скринінг заквашувальних культур, здатних до синтезу КЛК, дослідження впливу відібраних заквашувальних культур на ферментацію органічного молока з ферм з різним типом годівлі. Результати проведеного дослідження свідчать про те, що розроблені послідовності для ПЛР-ідентифікації здатності штамів Lactobacillus plantarum та Bifidobacterium breve до синтезу кон’югатів лінолевої кислоти дозволяють підібрати заквашувальні культури для ферментування органічного молока з метою підвищення вмісту КЛК в кисломолочному продукті. Проведене ферментування показало, що при використанні заквашувальної культури «Біфідокомплекс», до складу якої входять бактерії Bifidobacterium breve, здатні до синтезу КЛК, дозволило підвищити вміст КЛК в кисломолочному продукті до 0,882 відн.%, що було найвищим значенням серед усіх використаних культур та типів молока. Відношення вмісту КЛК до вмісту лінолевої кислоти, яке характеризує рівень конверсії лінолевої кислоти, у ферментованому культурою «Біфідокомплекс» молоці О1 було на 21,3% вищим у порівнянні з заквашувальною культурою «Іпровіт» та на 12,9% у порівнянні з сумішшю культур «Іпровіт» +»Lyofast LPRA», в якій містилися бактерії Lactobacillus plantarum, здатні до синтезу КЛК. При ферментуванні молока О2 культурою «Біфідокомплекс» дане відношення було вищим на 17,1% та 9,5%, відповідно.

Ключові слова: заквашувальні культури, есенціальні нутрієнти, жирно кислотний склад, полімеразно-ланцюгова реакція, органічний кисломолочний продукт, ПЛР-скринінг

Бібліографія

1. Hennessy A., Ross R., Devery R., Stanton C. The health promoting properties of the conjugated isomers of α‐linolenic acid. Lipids. 2011. 46(2). P.105–119.

2. Farmani J., Safari M., Roohvand F., Razavi S., Aghasadeghi M., Noorbazargan H. Conjugated linoleic acid‐producing enzymes: A bioinformatics study. European journal of lipid science and technology. 2010. 112(10). P.1088–1100.

3. Bhattacharya A., Banu J., Rahman M., Causey J., Fernandes G. Biological effects of conjugated linoleic acids in health and disease. The Journal of nutritional biochemistry. 2006. 17(12). P.789–810.

4. Ip C., Singh M., Thompson H., Scimeca J. Conjugated linoleic acid suppresses mammary carcinogenesis and proliferative activity of the mammary gland in the rat. Cancer research. 1994. 54(5). P.1212–1215.

5. Kamphuis M., Lejeune M., Saris H., Westerterp-Plantenga M. The effect of conjugated linoleic acid supplementation after weight loss on body weight regain, body composition, and resting metabolic rate in overweight subjects. International journal of obesity. 2003. 27(7). P. 840.

6. Rodríguez-Alcalá L., Villar-Tajadura A., Juarez M., Fontecha J. Commercial conjugated linoleic acid (CLA) fortified dairy products. In Handbook of Food Fortification and Health. P. 173–184. New York: Humana Press. 2013.

7. Roach J., Mossoba M., Yurawecz M., Kramer J. Chromatographic separation and identification of conjugated linoleic acid isomers. Analytica Chimica Acta. 2002. 465(1–2). P. 207–226.

8. Schmid, A., Collomb, M., Sieber, R., & Bee, G. Conjugated linoleic acid in meat and meat products: A review. Meat Science. 2006. 73(1). P.29–41.

9. Fritsche J., Rickert R., Steinhart H., Yurawecz M., Mossoba M., Sehat N., Ku Y. Conjugated linoleic acid (CLA) isomers: formation, analysis, amounts in foods, and dietary intake. Lipid/Fett. 1999. 101(8). P.272–276.

10. Collomb M., Schmid A., Sieber R., Wechsler D., Ryhänen E. Conjugated linoleic acids in milk fat: Variation and physiological effects. International dairy journal. 2006. 16(11). P. 1347–1361.

11. Zhukova Ya., Petrov P., Klimenko L., Demikhov Yu. Chemometric Approach Based on Fatty Acid Composition and Δ13C Analysis for Verification of Organic Raw Milk from Cows With Different Diet. Carpathian Journal of Food Science and Technology. 2019. Vol.11(1). P. 203–217.

12. Gorissen L., Leroy F., De Vuyst L., De Smet S., Raes K. Bacterial production of conjugated linoleic and linolenic acid in foods: a technological challenge. Critical reviews in food science and nutrition. 2015. 55(11). P.1561–1574.

13. Sieber R., Collomb M., Aeschlimann A., Jelen P., Eyer H. Impact of microbial cultures on conjugated linoleic acid in dairy products – a review. International Dairy Journal. 2004. 14(1). P.1–15.

14. Dhiman T., Nam S., Ure A. Factors affecting conjugated linoleic acid content in milk and meat. Critical reviews in food science and nutrition. 2005. 45(6). P.463–482.

Campbell W., Drake M., Larick D. The Impact of Fortification with Conjugated Linoleic Acid (CLA) on the Quality of Fluid Milk. Journal of Dairy Science. 2003. 86(1). P.43–51.

15. Precht D., Molkentin J., Vahlendieck M. Influence of the heating temperature on the fat composition of milk fat with emphasis on cis‐/trans‐isomerization. Food/Nahrung. 1999. 43(1). P.25–33.

16. Ryhänen E., Tallavaara K., Griinari J., Jaakkola S., Mantere-Alhonen S., Shingfield K. Production of conjugated linoleic acid enriched milk and dairy products from cows receiving grass silage supplemented with a cereal-based concentrate containing rapeseed oil. International Dairy Journal. 2005. 15(3). P.207–217.

17. Gonzalez S., Duncan S., O’keefe S., Sumner S., Herbein J. Oxidation and textural characteristics of butter and ice cream with modified fatty acid profiles. Journal of Dairy Science. 2003. 86(1). P.70–77.

18. Kepler C., Hirons K., McNeill J., Tove S. Intermediates and products of the biohydrogenation of linoleic acid by Butyrivibrio fibrisolvens. Journal of Biological Chemistry. 1966. 241(6). P.1350–1354.

19. Palmquist D. Milk fat: Origin of fatty acids and influence of nutritional factors thereon. In Advanced Dairy Chemistry Volume 2 Lipids (pp. 43–92). Boston: Springer. 2006.

20. Jenkins T. (1993). Lipid metabolism in the rumen. Journal of Dairy Science. 76(12). P.3851–3863.

21. Kim Y., Liu R., Bond D., Russell J. Effect of linoleic acid concentration on conjugated linoleic acid production by butyrivibrio fibrisolvens A38. Applied and Environmental Microbiology. 2000. 66(12), 5226–5230.

22. Adamczak M., Bornscheuer U., Bednarski W. Properties and biotechnological methods to produce lipids containing conjugated linoleic acid. European journal of lipid science and technology. 2008. 110(6), 491–504.

23. Gorissen L., Raes K., Weckx S., Dannenberger D., Leroy F., De Vuyst L., De Smet S. Production of conjugated linoleic acid and conjugated linolenic acid isomers by Bifidobacterium species. Applied microbiology and biotechnology. 2010. 87(6). P.2257–2266.

24. Zeng Z., Lin J., Gong D. Identification of lactic acid bacterial strains with high conjugated linoleic acid‐producing ability from natural sauerkraut fermentations. Journal of food science. 2009. 74(4), M154–M158.

25. Akalın A. S., Tokuşoğlu, Ö., Gönç S., Aycan Ş. Occurrence of conjugated linoleic acid in probiotic yoghurts supplemented with fructooligosaccharide. International Dairy Journal. 2007. 17(9), P. 1089–1095.

26. Xu S., Boylston T., Glatz B. Conjugated linoleic acid content and organoleptic attributes of fermented milk products produced with probiotic bacteria. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005. 53(23). P.9064–9072.

27. Gorissen L., Raes K., De Smet S., De Vuyst L., Leroy F. Microbial production of conjugated linoleic and linolenic acids in fermented foods: Technological bottlenecks. European journal of lipid science and technology. 2012. 114(4). P.486–491.

28. Florence A., Béal C., Silva R., Bogsan C., Pilleggi A., Gioielli L., Oliveira M. Fatty acid profile, trans-octadecenoic, α-linolenic and conjugated linoleic acid contents differing in certified organic and conventional probiotic fermented milks. Food chemistry. 2012. 135(4). P.2207–2214.

29. Florence A., Oliveira R., Silva R., Soares F., Gioielli L., Oliveira M. Organic milk improves Bifidobacterium lactis counts and bioactive fatty acids contents in fermented milk. Lwt-Food Science and Technology. 2012. 49(1). P.89–95.

30. Florence A., Da Silva R., do Espírito Santo A., Gioielli L., Tamime A., De Oliveira M. Increased CLA content in organic milk fermented by bifidobacteria or yoghurt cultures. Dairy science & technology. 2009. 89(6). P.541–553.

31. Пат. № 116555 Україна, МПК C12N15/11 (2006.01), G01N 33/53 (2006.01), C12Q 1/04 (2006.01), C12Q 1/6876 (2018.01), C12N 1/02 (2006.01), G01N 33/50 (2006.01), C12R 1/01 (2006.01). Спосіб визначення культури Bifidobacterium breve, здатної до синтезу кон'югатів лінолевої кислоти, за допомогою пари специфічних олігонуклеотидних праймерів методом полімеразної ланцюгової реакції. Я.Ф. Жукова, М.М.Вакуленко, П.І.Петров, О.А. Семенівська; заявник і патентовласник Інститут продовольчих ресурсів НААН. № a 2017 04766; заявл. 17.05.2017; опубл. 26.03.2018. 17 с.

32. Пат. № 116554 Україна, МПК C12N15/11 (2006.01), G01N 33/53 (2006.01), C12Q 1/04 (2006.01), C12Q 1/6876 (2018.01), C12N 1/02 (2006.01), G01N 33/50 (2006.01), C12R 1/25 (2006.01), C12R 1/225 (2006.01). Спосіб визначення культури Lactobacillus plantarum, здатної до синтезу кон'югатів лінолевої кислоти, за допомогою пари специфічних олігонуклеотидних праймерів методом полімеразної ланцюгової реакції. Я.Ф. Жукова, М.М.Вакуленко, П.І.Петров, О.А.Семенівська; заявник і патентовласник Інститут продовольчих ресурсів НААН. № a 2017 04765; заявл. 17.05.2017; опубл. 26.03.2018. 17 с.

33. Lee S., Vedamuthu E., Washam C., Reinbold G. An agar medium for the differential enumeration of yogurt starter bacteria. Journal of Milk and Food Technology, 1974. 37(5). P. 272–276.

34. ДСТУ ISO 8968-2:2005 (IDF 20–2:2001) Молоко. Визначення вмісту азоту. Частина 2. Метод із використанням блоку для спалювання (макрометод): чинний з 01.07.2007. К.: ДП «УкрНДНЦ», 2007. 14 с.

35. ДСТУ ISO 8968-4:2005 (IDF 20–4:2001) Молоко. Визначення вмісту азоту. Частина 4. Метод визначення небілкового азоту: чинний з 01.07.2007. К.: ДП «УкрНДНЦ», 2007. – 11 с.

36. Zhukova Ya., Petrov P., Klimenko L. Express Method Of Quantitative Determination Of Urea In Milk. Товари і ринки. 2017. №2. С.17–35.

37. ГОСТ 3624-92. Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности: действует от 01.01.1994. – М.: «Стандартинформ», 2009. 8 с.

38. Инихов, Г. С., & Брио, Н. П. (1971). Методы анализа молока и молочных продуктов. М.: Пищевая промышленность, 275 c.

39. ДСТУ ISO 14156:2005 (IDF 172:2001). Молоко та молочні продукти. Методи екстрагування ліпідів та ліпорозчинних сполук: чинний з 01.07.2007. К.: ДП «УкрНДНЦ», 2007. 10 с.

40. ДСТУ ISO 15884/IDF 182:2008 Жир молочний. Метод приготування метилових ефірів жирних кислот: чинний з 01.01.2011. К.: ДП «УкрНДНЦ», 2011. 9 с.

41. ДСТУ ISO 15885/IDF 184:2008 Жир молочний. Визначення жирнокислотного складу методом газорідинної хроматографії: чинний з 01.01.2011. К.: ДП «УкрНДНЦ», 2011. 12 с.

42. Kay J., Roche J., Kolver E., Thomson N., Baumgard L. A comparison between feeding systems (pasture and TMR) and the effect of vitamin E supplementation on plasma and milk fatty acid profiles in dairy cows. Journal of Dairy Research. 2005.72(3). P.322–332.

43. Ulbricht T., Southgate D. Coronary heart disease: seven dietary factors. The Lancet. 1991. 338(8773). P. 985–992.

45. Жукова Я.Ф. Петров П.І. Вплив типу годівлі корів на параметри якості органічного молока. Продовольчі ресурси. 2018. № 10. С.111–122.

46. Шидловская В. П. Небелковые азотистые вещества и их роль в оценке качества молока. Молочная промышленность. 2008. №. 3. С. 48–51.