Изучение свойств штаммов Streptococcus thermophilus и конструирование микробных консорциумов с их участием

Streptococcus thermophilus – вторая по важности культура в производстве молочнокислой продукции после Lactococcus lactis subsp. lactis. При создании консорциумов естественное внутривидовое разнообразие S. thermophilus является перспективным источником в области создания ферментированных продуктов, обогащенных полезными для организма человека компонентами. Цель исследования – изучить свойства коллекционных штаммов S. thermophilus для создания на их основе консорциумов с прогнозируемыми свойствами. Объекты исследования – штаммы S. thermophilus из коллекции ФГАНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности» (Москва, Россия), а также микробные консорциумы с их участием. В работе применяли микробиологические, биохимические и физико-химические методы и протеомный анализ. В экспериментальных образцах определяли содержание органических кислот, витаминов и ферментативную активность. Максимальное содержание молочной кислоты у изученных штаммов S. thermophilus составило 6643,5 мг/кг. Способность синтезировать витамины В₂ и В₉ зависела от штамма. Высокий уровень β-галактозидазы выявлен у большинства культур. Для штаммов S. thermophilus проведен протеомный анализ, на основе которого сконструирована матрица функционального распределения белков. Ряд метаболических категорий продемонстрировал выраженную штамм-специфичность. Для создания микробных консорциумов с прогнозируемыми свойствами изучена биосовместимость экспериментальных штаммов с представителями пробиотических культур. На основе полученных данных сконструированы варианты микробных консорциумов с участием исследованных штаммов S. thermophilus. Образцы описаны по органолептическим показателям, активности сквашивания, титруемой и активной кислотности, условной вязкости. В исследовании подробно охарактеризованы штаммы S. thermophilus для создания многоштаммовых консорциумов и сконструированы 18 ассоциаций, из которых по производственно значимым характеристикам отобраны 9 перспективных вариантов.

1. Федоров С. С., Забайкин Ю. В. Использование микроорганизмов в пищевых технологиях в целях экономической эффективности. Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2023. Т. 13. № 2. С. 444–451.

2. Зобкова З. С. Зависимость относительной биологической ценности кисломолочных напитков от вида заквасочных микроорганизмов. Молочная промышленность. 2020. № 8. С. 36–37.

3. Кишилова С. А., Леонова В. А., Митрова В. А., Рожкова И. В. Современные биотехнологические решения в области использования молочнокислых бактерий для молочной промышленности: от селекции штаммов до пробиотических продуктов. Техника и технология пищевых производств. 2025. Т. 55. № 3. С. 624–633.

4. Huang Y-Y, Lu Y-H, Liu X-T, Wu W-T, Li W-Q, et al. Metabolic properties, functional characteristics, and practical application of Streptococcus thermophilus. Food Reviews International. 2023;40(2):792–813. https://doi.org/10.1080/87559129.2023.2202406

5. Галочкина Н. А., Глотова И. А., Толкачева А. А. Термофильный стрептококк: технологическая функциональность в пищевых системах, полезные для здоровья продукты метаболизма, видовая идентификация. Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания. 2024. № 1. С. 44–50.

6. Ботина С. Г., Рожкова И. В., Семенихина В. Ф. Штаммы Streptococcus thermophilus, продуцирующие экзополисахариды. Хранение и переработка сельхозсырья. 2010. № 2. С. 33–35.

7. Хавкин А. И., Васиа М. Н., Новикова В. П. Биологическая роль казоморфинов (часть 1). Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021. № 12. С. 102–109.

8. Агаркова Е. Ю., Кручинин А. Г., Рязанцева К. А. Современные технологические подходы к обогащению молочных продуктов. Инновационные технологии обогащения молочной продукции (теория и практика). Под ред. Федотовой О. Б. М.: Франтера, 2016. С. 110–142.

9. Iyer R, Tomar SK, Uma Maheswari T, Singh R. Streptococcus thermophilus strains: Multifunctional lactic acid bacteria. International Dairy Journal. 2010;20(3):133–141. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2009.10.005

10. Roux E, Nicolas A, Valence F, Siekaniec G, Chuat V, et al. The genomic basis of the Streptococcus thermophilus health-promoting properties. BMC Genomics. 2022;23(1):210. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-1081849/v1

11. Holasová M, Fiedlerová V, Roubal P, Pechačová M. Biosynthesis of folates by lactic acid bacteria and propionibacteria in fermented milk. Czech Journal of Food Sciences. 2004;22(5):175. https://doi.org/10.17221/3421-cjfs

12. Семенова В. А., Митрова В. А., Кишилова С. А., Рожкова И. В. Сравнительная оценка производственно значимых свойств штаммов Streptococcus thermophilus. Пищевая промышленность. 2025. № 10. С. 42–48

13. Волкова Г. С., Серба Е. М. Создание многоштаммового бактериального консорциума для технологии пробиотических препаратов кормового назначения. Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 2. С. 260–269.

14. Meucci A, Rossetti L, Zago M, Mohedano ML, Vignolo GM, et al. Folates biosynthesis by Streptococcus ther mophilus during growth in milk. Food Microbiology. 2018;69:116–122. https://doi.org/10.1016/j.fm.2017.08.001

15. Hernández-Alcántara AM, Pando S, Mohenado ML, Vignolo GM, Moreno de LeBlanc A, et al. The ability of riboflavin-overproducing Lactiplantibacillus plantarum strains to survive under gastrointestinal conditions. Frontiers in Micro biology. 2020;11:591945. https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.591945

16. Vasudha M, Prashantkumar C, Bellurka M, Kaveeshwar V, Gayathri D. Probiotic potential of β-galactosidase producing lactic acid bacteria from fermented milk and their molecular characterization. Biomedical Reports. 2023;18(3):23. https://doi.org/10.3892/br.2023.1605

17. Бычкова Т. С., Крутина Е. М., Дягилева Ю. А. Зависимость аминокислотного профиля и антиоксидантного потенциала кисломолочных продуктов от ферментативной активности молочнокислых микроорганизмов. Пищевая метаинженерия. 2025. Т. 3. № 3. С. 39–52.

18. Loghman S, Moayedi A, Mahmoudi M, Khomeiri M, Gómez-Mascaraque LG, et al. Single and co-cultures of proteolytic lactic acid bacteria in the manufacture of fermented milk with high ACE inhibitory and antioxidant activities. Fermentation. 2022;8(9):448. https://doi.org/10.3390/fermentation8090448

19. Щёкотова А. В., Атласова Д. В. Изучение биологических взаимоотношений и биохимических свойств пробиотических микроорганизмов. Вестник ВСГУТУ. 2022. № 3. С. 36–45.