Изменение профиля жирных кислот и образование летучих органических соединений при ферментации коровьего молока пробиотическими штаммами Lacticaseibacillus paracasei

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Проведен сравнительный анализ профиля жирных кислот (ЖК) и летучих органических соединений (ЛОС) коровьего обезжиренного молока, ферментированного четырьмя различными пробиотическими штаммами Lacticaseibacillus paracasei (ABK, KF1, MA2 и MA3). Анализ профилей ЖК и ЛОС проводили с использованием ГХ-МС. Для дополнительной характеристики изменений запаха и его выраженности в образцах ферментированного L. paracasei молока использовали анализатор запахов E-nose “электронный нос”. Суммарно во всех образцах было обнаружено 42 различных ЖК, из которых 17 были насыщенными, 8 – мононенасыщенными и 5 – полиненасыщенными ЖК. Различия между исследованными образцами носили штамм-специфичный характер и не могли быть объяснены лишь варьированием вклада нескольких отдельно взятых ЖК. Рассчитанные на основе состава ЖК индексы, характеризующие пищевую и биологическую ценность образцов, отличались для молока, ферментированного различными штаммами. Анализ ЛОС показал, что основными формирующими запах соединениями в исследованных образцах были ЖК и продукты их метаболизма – 2-гептанон, 2-нонанон и 2-нонанол, которые образовывались в результате превращений: β-окисление → → декарбоксилирование → восстановление. Аромат продуктов ферментации L. paracasei, предсказанный на основе запахов индивидуальных ЛОС, в целом, совпадал с описанным при органолептической оценке, как типичный для сквашенного молока (йогурт, простокваша) аромат с цветочно-фруктовыми нотками.

Об авторах

К. В. Моисеенко

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр
“Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук

Email: fedorova_tv@mail.ru
Россия, 119071, Москва

А. В. Шабаев

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр
“Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук

Email: fedorova_tv@mail.ru
Россия, 119071, Москва

О. А. Глазунова

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр
“Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук

Email: fedorova_tv@mail.ru
Россия, 119071, Москва

О. С. Савинова

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр
“Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук

Email: fedorova_tv@mail.ru
Россия, 119071, Москва

Т. В. Федорова

Институт биохимии им. А.Н. Баха, Федеральный исследовательский центр
“Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: fedorova_tv@mail.ru
Россия, 119071, Москва

Список литературы

  1. Rozhkova I.V., Moiseenko K.V., Glazunova O.A., Begunova A.V., Fedorova T.V. // De Gruyter. 2020. P. 215–234. https://doi.org/10.1515/9783110667462-009
  2. Granato D., Barba F.J., Bursać Kovačević D., Lorenzo J.M., Cruz A.G., Putnik P. // Annu. Rev. Food Sci. Technol. 2020. V. 11. P. 93–118. https://doi.org/10.1146/annurev-food-032519-051708
  3. Turkmen N., Akal C., Özer B. // J. Funct. Foods. 2019. V. 53. P. 62–75. https://doi.org/10.1016/j.jff.2018.12.004
  4. Gobbetti M., Cagno R.D., De Angelis M. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2010. V. 50. P. 716–727. https://doi.org/10.1080/10408398.2010.499770
  5. Gänzle M.G. // Curr. Opin. Food Sci. 2015. V. 2. P. 106–117. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2015.03.001
  6. Granato D., Branco G.F., Cruz A.G., Faria J. de A.F., Shah N.P. // Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2010. V. 9. P. 455–470. https://doi.org/10.1111/j.1541-4337.2010.00120.x
  7. Marshall V.M. // Int. J. Dairy Technol. 1993. V. 46. P. 49–56. https://doi.org/10.1111/j.1471-0307.1993.tb00860.x
  8. Bintsis T. // AIMS Microbiol. 2018. V. 4. P. 665–684. https://doi.org/10.3934/microbiol.2018.4.665
  9. Marco M.L., Sanders M.E., Gänzle M., Arrieta M.C., Cotter P.D., De Vuyst L. et al. // Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2021. V. 18. P. 196–208. https://doi.org/10.1038/s41575-020-00390-5
  10. Zoumpopoulou G., Pot B., Tsakalidou E., Papadimitriou K. // Int. Dairy J. 2017. V. 67. P. 46–60. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2016.09.010
  11. Jones R.M. The Microbiota in Gastrointestinal Pathophysiology. /Eds. M. Floch, Y. Ringel, W.A. Walker. Elsevier, 2017. P. 99–108. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-804024-9.00009-4
  12. Agarwala R., Barrett T., Beck J., Benson D.A., Bollin C., Bolton E., Bourexis D., Brister J.R., Bryant S.H., Canese K. et al. // Nucleic Acids Res. 2018. V. 46. P. D8–D13. https://doi.org/10.1093/nar/gkx1095
  13. Moiseenko K.V., Begunova A.V., Savinova O.S., Glazunova O.A., Rozhkova I. V., Fedorova T.V. // Foods. 2023. V. 12. № 1. P. 223. https://doi.org/10.3390/foods12010223
  14. Begunova A.V., Savinova O.S., Moiseenko K.V., Glazunova O.A., Rozhkova I. V., Fedorova T.V. // Appl. Biochem. Microbiol. 2021. V. 57. P. 458–467. https://doi.org/10.1134/S0003683821040037
  15. Moiseenko K.V., Glazunova O.A., Savinova O.S., Ajibade B.O., Ijabadeniyi O.A., Fedorova T.V. // Foods. 2021. V. 10. P. 3082. https://doi.org/10.3390/foods10123082
  16. Chen J., Liu H. // Int. J. Mol. Sci. 2020. V 21. P. 5695. https://doi.org/10.3390/ijms21165695
  17. Garg N., Sethupathy A., Tuwani R., Rakhi N.K., Dokania S., Iyer A. et al. // Nucleic Acids Res. 2018. V. 46. P. D1210–D1216. https://doi.org/10.1093/nar/gkx957
  18. Eren A.M., Kiefl E., Shaiber A., Veseli I., Miller S.E., Schechter M.S. et al. // Nat. Microbiol. 2020. V. 6. P. 3–6. https://doi.org/10.1038/s41564-020-00834-3
  19. Delmont T.O., Eren A.M. // Peer J. 2018. V. 6. e4320. https://doi.org/10.7717/peerj.4320
  20. Cantalapiedra C.P., Hernández-Plaza A., Letunic I., Bork P., Huerta-Cepas J. // Mol. Biol. Evol. 2021. V. 38. P. 5825–5829. https://doi.org/10.1093/molbev/msab293
  21. Kanehisa M., Sato Y. // Protein Sci. 2020. V. 29. P. 28–35. https://doi.org/10.1002/pro.3711
  22. Holland R., Liu S.-Q., Crow V.L., Delabre M.-L., Lubbers M., Bennett M., Norris G. // Int. Dairy J. 2005. V. 15. P. 711–718. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2004.09.012
  23. Butel M.-J., Rimbault A., Khelifa N., Campion G., Szylit O., Rocchiccioli F. // FEMS Microbiol. Letters. 1999. V. 132. P. 171–176. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1995.tb07828.x
  24. Bernard N., Johnsen K., Ferain T., Garmyn D., Hols P., Holbrook J.J., Delcour J. // Eur. J. Biohem. 1994. V. 224. P. 439–446. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1994.00439.x
  25. Matelska D., Shabalin I.G., Jabłońska J., Domagalski M.J., Kutner J., Ginalski K., Minor W. // BMC Evolutionary Biology. 2018. V. 18. №199. https://doi.org/10.1186/s12862-018-1309-8
  26. Daniel N., Nachbar R.T., Tran T.T.T., Ouellette A., Varin T.V., Corillard A. et al. // Nat Commun. 2022. V. 13. Art. № 1343.https://doi.org/10.1038/s41467-022-29005-0
  27. Yao Y., Cai X., Fei W., Ye Y., Zhao M., Zheng C. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2022. V. 62. P. 1–12. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1854675
  28. Tan J., McKenzie C., Potamitis M., Thorburn A.N., Mackay C.R., Macia L. // Adv. Immunol. 2014. V. 121. P. 91–119. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-800100-4.00003-9
  29. Jensen R.G. // J. Dairy Sci. 2002. V. 85. P. 295–350. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(02)74079-4
  30. Shingfield K.J., Bonnet M., Scollan N.D. // Animal. 2013. V. 7. P. 132–162. https://doi.org/10.1017/S1751731112001681
  31. Lindmark Mansson H. // Food Nutr. Res. 2008. V. 52. Article № 1821. https://doi.org/10.3402/fnr.v52i0.1821
  32. Jensen R.G., Newburg D.S. / Handbook of Milk Composition. Academic Press, 1995. P. 543–575.
  33. Salamon R.V., Lóki K., Csapó-Kiss Z., Salamon S., Csapó J. // Acta Agric. Slov. 2012. V. 100. P. 323–326.
  34. Yilmaz-Ersan L.F. // Mljekarstvo. 2013. V. 63. P. 132–139.
  35. Ekinci F.Y., Okur O.D., Ertekin B., Guzel-Seydim Z. // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2008. V. 110. P. 216–224. https://doi.org/10.1002/ejlt.200700038
  36. Bao Z., Xiong J., Lin W., Ye J. // CyTA J. Food. 2016. V. 14. P. 10–17. https://doi.org/10.1080/19476337.2015.1035673
  37. Ulbricht T.L.V., Southgate D.A.T. // Lancet. 1991. V. 338. P. 985–992. https://doi.org/10.1016/0140-6736(91)91846-M
  38. Santos-Silva J., Bessa R.J., Santos-Silva F. // Livest. Prod. Sci. 2002. V. 77. P. 187–194. https://doi.org/10.1016/S0301-6226(02)00059-3
  39. Hu Y., Zhang L., Wen R., Chen Q., Kong B. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2022. V. 62. P. 2741–2755. https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1858269
  40. Thierry A., Pogačić T., Weber M., Lortal S. / Biotechnology of Lactic Acid Bacteria / Eds. F. Mozzi, R. R. Raya, G. M. Vignolo. Chichester, UK: John Wiley & Sons, 2015. P. 314–340. https://doi.org/10.1002/9781118868386
  41. Kowalczyk M., Mayo B., Fernández M., Aleksandrzak-Piekarczyk T. / Biotechnology of Lactic Acid Bacteria / Eds. F. Mozzi, R. R. Raya, G. M. Vignolo. Chichester, UK: John Wiley & Sons, 2015. P. 1–24. https://doi.org/10.1002/9781118868386
  42. Salvador López J.M., Van Bogaert I.N.A. // Biotechnol. Bioeng. 2021. V. 118. P. 2184–2201. https://doi.org/10.1002/bit.27735
  43. Hill D., Sugrue I., Tobin C., Hill C., Stanton C., Ross R.P. // Front. Microbiol. 2018. V. 9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02107
  44. Savijoki K., Ingmer H., Varmanen P. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006. V. 71. P. 394–406. https://doi.org/10.1007/s00253-006-0427-1
  45. Raveschot C., Cudennec B., Coutte F., Flahaut C., Fremont M., Drider D. Dhulster P. // Front. Microbiol. 2018. V. 9. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02354
  46. Ji D., Ma J., Xu M., Agyei D. // Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2021. V. 20. P. 369–400. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12676
  47. Zafar H., Saier M.H. // Genes (Basel). 2020. V. 11. № 10. 1234. https://doi.org/10.3390/genes11101234
  48. Liu E., Zheng H., Hao P., Konno T., Yu Y., Kume H., Oda M., Ji Z.-S. // Curr. Microbiol. 2012. V. 65. P. 742–751. https://doi.org/10.1007/s00284-012-0214-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2.

Скачать (1MB)
Метаданные
3.

Скачать (240KB)
Метаданные

© К.В. Моисеенко, А.В. Шабаев, О.А. Глазунова, О.С. Савинова, Т.В. Федорова, 2023