Riešené projekty

       

 

"PODPORUJEME VÝSKUMNÉ AKTIVITY NA SLOVENSKU/PROJEKT JE SPOLUFINANCOVANÝ ZO ZDROJOV EÚ"

 

"Izolácia, identifikácia a charakterizácia kyslomliečnych baktérií pre ich aplikáciu v mliekarenskom priemysle"

(dopytovo - orientovaný projekt)

ITMS kód projektu: 26220220065

Predmetný výskumný projekt sa riešil v rámci štrukturálnych fondov EÚ, OP Výskum a vývoj, Prioritná os 2 - Podpora výskumu a vývoja, Opatrenie - 2.2 Prenos poznatkov a technológií získaných výskumom a vývojom do praxe, kód výzvy - OPVaV-2009/2.2/03-SORO a bol spolufinancovaný zo zdrojov ES - Európsky fond regionálneho rozvoja (ERDF) a štátneho rozpočtu Slovenskej republiky.

Prijímateľom projektu bol VÚM, a.s., s ktorým Agentúra Ministerstva školstva SR pre štrukturálne fondy EÚ dňa 21.4.2010 podpísala zmluvu o poskytnutí nenávratného finančného príspevku (NFP) na realizácu aktivít projektu. Partnerom VÚM, a.s. pri riešení projektu bol Ústav fyziológie hospodárskych zvierat SAV Košice.

Počas reišenia projektu v obobí 06/2010 - 05/2014 sa v rámci jednotlivých aktivít dosiahli nasledovné výsledky:

1.1 Izolácia kmeňov kyslomliečnych baktérií a ich identifikácia

V zmysle časovej realizácie bola táto aktivita k 31.9.2012 ukončená, pričom naplánované činnosti boli splnené. Boli odobraté vzorky ovčích hrudkových syrov, vyrobených z nepasterizovaného mlieka z viacerých regiónov Slovenska. Obdobným spôsobom boli odobraté aj vzorky ovčieho sudovaného syra, v rôznom veku zrenia (až 4 roky), surového ovčieho a kozieho mlieka, kozieho syra a ovčej žinčice. Štandardnými kultivačnými metódami boli izolované kolónie preindikovaných kmeňov laktobacilov, laktokokov a enterokokov. Dané kolónie boli následne identifikované metódou MALDI Tof, ako aj s využitím PCR. Porovnala sa rodová a druhová variabilita a početnosť, v závislosti od pôvodu vzorky. Najviac boli zastúpené rody Lactobacillus a Enterococcus, u čerstvých syrov aj rod Lactococcus, ojedinele Pediococcus a Leuconostoc. Bola vytvorená a je udržiavaná základná zbierka vybraných kmeňov laktobacilov, laktokokov a enterokokov. Dlhodobejšia úschova izolátov je zabezpečená ich zmrazením pri teplote -20 oC na afinitných guľôčkach. Izolované a  identifikované bakteriálne kmene boli postúpené na ďalšiu charakterizáciu v iných aktivitách projektu.

V rámci tejto aktivirty boli počas riešenia projektu publikované, resp. akceptované na uverejnenie tieto publikácie:

  • "Izolácia, identifikácia a charakterizácia kyslomliečnych baktérií pre ich aplikáciu v mliekarenskom priemysle. Isolation, identification and characterization of lactic acid bacteria for their application in dairy Industry" (Mliekarstvo, reč. 40, november 2011, č. 2, príloha Veda a výskum, s. IV.-VI. ISSN 1210-3144)
  • "Tradičné slovenské mliečne špeciality, ako zdroj technologicky atraktívnych mliekarenských kultúr" (Mliekarstvo, roč. 40, december 2012, č. 2, príloha Veda a výskum, s. XVII.-XX. ISSN 1210-3144)
  • "Bioaktívne kmene Enterococcus durans izolované z ovčieho hrudkového syra" (Slovenský veterinársky časopis, roč. XXXVII, 2012, č. 5, s. 277-278. ISSN 1335-0099)
  • "Izolácia laktobacilov, laktokokov a enterokokov z tradičných slovenských špecialít" (Zborník prednášok z konferencie Mléko a sýry, leden 2012, s. 63-68. Vysoká škola chemicko-technologická, Praha, ISBN 978-80-7080-838-2)
  • "Strains of Enterococcus durans isolated from sheep lump cheese and their bacteriocin-like activity. Kmene Enterococcus durans izolované z ovčieho hrudkového syra a ich bakteriocín-like aktivita" (Zborník prednášok a posterov z medzinárodnej vedeckej konferencie Hygiena Alimentorum XXXIV, Bezpečnosť a kvalita mlieka a mliečnych produktov; In Proccedings of lectures and posters, Hygiena Alimentorum XXXIV, Safety and quality of milk and milk products, Štrbské Pleso, Slovakia, 8.5-10.5.2013, p. 117-121. ŠVPS SR, ISBN 978-80-8077-334-2, EAN 9788080773342)
  • "Izolácia, identifikácia a charakterizácia kyslomliečnych baktérií pre ich aplikáciu v mliekarenskom priemysle. Isolation, identification and characterization of lactic acid bacteria for their application in dairy Industry" (Zborník prác z VIII. medzinárodnej vedeckej konferencie Bezpečnosť a kontrola potravín, Nitra, 30.-31. marec 2011, s. 150-153. SPU Nitra, ISBN 978-80-552-0559-5)

 

1.2 Izolácia bakteriofágov a ich základná identifikácia

V zmysle časovej realizácie bola táto aktivita k 31.5.2013 ukončená, pričom naplánované činnosti boli splnené. Získané výsledky boli využité tiež pri riešení ďalších aktivít a boli, resp. sú podkladom pri publikovaní odborných publikácií. Počas riešenia bola vykonaná charakterizácia vybraných enterokokových bakteriofágov izolovaných z mlieka. Vyselektovali sa bakteriofágy s najvyššou lytickou aktivitou a pomocou Maldi-Tof sa porovnali proteínové profily bakteriofágov infikujúcich E. faecalis. V experimentálnych prácach bola vykonaná izolácia a základná charakterizácia bakteriofágov infikujúcich štartovacie kultúry používané VÚM, ako aj typové kmene Lactobacillus plantarum a Lactococcus lactis. Matódami molekulárnej analýzy sa charakterizoval bakteriofág MSF1. Zo vzoriek mlieka sa izoloval bakteriofág označený ako M4. Stanovilo sa spektrum jeho aktivity voči dostupným kmeňom E. faecalis, boli vykonané experimenty na jeho charakterizáciu na molekulovej úrovni. V opakovaných experimentoch sa nepodarilo identifikovať žiadne nové bakteriofágy E. faecalis, preto sa na záverečnú analýzu genómu bakteriofágov pomocou next generation sequencig prístupu zvolil bakteriofág MSF1. Porovnanie genomickej sekvencie bakteriofága MSF1 s genómom profágov E. faecalis prinesie informácie o mechanizme integrácie bakteriofágov.

V rámci tejto aktivity boli počas riešenia projektu publikované, resp. akceptované na uverejnenie tieto publikácie:

  • "Mechanizmy fágovej rezistencie u baktérií mliečneho kvasenia" (akceptované na publikovanie v Slovenskom veterinárskom časopise, č. 3-4, august 2014)

 

2.1 Charakterizácia vlastností kmeňov kyslomliečnych baktérií

V zmysle časovej realizácie bola táto aktivita k 31.9.2013 ukončená, pričom naplánované činnosti boli splnené. Získané výsledky boli využité následne pri riešení aktivity 4.1 a boli, resp. sú podkladom pri publikovaní odborných publikácií. U vyizolovaných laktobacilov, laktokokov, enterokokov sa sledovali základné technologické vlastnosti - fermentačná schopnosť (rast v mlieku pri teplote 30, 37 oC) a tvorba zrazeniny. Hodnotili sa senzorické vlastnosti koagulátov (vzhľad, chuť, vôňa). V pravidelných časových intervaloch sa hodnotilo pH fermentačného média. U vybraných kmeňov izolátov sa sledovala tolerancia k rôznym koncentráciam NaCl (2 až 6 % NaCl v živnom médiu). Sledoval sa vplyv teploty na špecifickú rastovú rýchlosť a produkciu organických kyselín - meraním optickej hustoty a pH (kmene boli kultivované v syntetických médiach pri teplotách 15, 30, 37, 45 oC). U vybraných kmeňov izolátov sa testovala ich proteolytická aktivita (meraním vyčírených zón na médiu M17 s prídavkom sušeného odstredeného mlieka), produkcia acetaldehydu, peroxidu vodíka. Izoláty kyslomliečnych baktérií boli testované na produkciu oxidu uhličitého pomocou rastu v syntetických médiách v mikrobiologických skúmavkách s ponorenými Durhamovými skúmavkami. U vybraných kmeňov sa testovala produkcia organických kyselín (k. mliečna, k. octová) pri raste na sterilnom polotučnom mlieku. Vybraté izoláty z identifikovaných lactobacilov (L. plantarum, L. brevis, L. fermentum) boli testované na produkciu kyseliny mliečnej a na prítomnosť restrikčných enzýmov, ako aj na testovanie ich dekarboxylázovej aktivity. U vybraných kmeňov izolátov sa dvojvrstvovou difúznou metódou testovala ich antibakteriálna a antifugálna aktivita voči vybraným indikátorovým kmeňom (Bacillus cereus, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Aspergillus flavus, Cladosporium herbarum, Fusarium nivale, Mucor racemosus, Penicillium funicolusum Rhizopus oryzae, Alternaria alternata, Mucor rouxii, Penicilium chrysogenum). Kmeň Lactobacillus plantarum 17L/1 neprodukoval biogénne amíny ani CO2, preto bol testovaný na inhibičnú aktivitu proti indikátorovým kmeňom S. aureus SABok1, Sedl4, ktoré boli izolované zo syrov a kmene L. monocytogenes CCM 4699 a L. innocua LMG 13568.

Inhibovaný bol rast listérií pri minimálnej veľkosti inhibičných zón 6 mm kvalitatívnou metódou. Tento kmeň bol precipitovaný kvôli získaniu koncentrovanejšej inhibičnej substancie, avšak nepreukázal inhibičnú aktivitu. Rovnako aj kmeň Lactococcus lactis 21S1. Kmeň L. plantarum 17L/1 neprodukuje enzýmy, ktoré sú detegovateľné pri ochoreniach tráviaceho systému a pri testovaní jeho translokácie v experimente na myškách Balb/c dobre prežíva, translokuje a je nepatogénny, čo sú tiež kritériá zahrnuté v rámci EFSA. Modifikované supernatanty kmeňov laktokokov, laktobacilov a enterokokov kultivované v syntetických médiach boli tiež otestované na antilisteriálnu aktivitu (modifikácia spočívala v neutralizácii pH nakultivovaných médií pomocou NaOH, resp. v ich saturácii síranom amónnym, čím sa testoval antimikrobiálny účinok látok iných, akými sú organické kyseliny). Všetky izoláty laktobacilov, laktokokov a enterokokov boli testované na produkciu biogénnych amínov (putrescínu, kadaverínu, tyramínu a histamínu) metódou HPLC pri raste v syntetických selektívnych médiach s prídavkom prekurzorov 2-fenylalanínu, histidínu a tyrozínu. Na základe výsledkov boli vyselektované kmene s najnižšou produkciou biogénnych amínov. Súbor 60 enterokokov v zastúpení druhov Enterococcus faecium, E. faecalis, E. durans, E. hirae bolo testovaných na prítomnosť génov pre produkciu známych enterocínov. Tieto kmene boli predtým otestované ako technologicky vhodné izoláty; avšak podľa QPS evaluácie teda zdravotnej bezpečnosti, E. hirae sa nebrala do úvahy z hľadiska možného použitia, len z hľadiska základného výskumu. Následne sa testovala bakteriocínová aktivita daných izolátov na indikátorové kmene Enterococcus avium EA5, Staphylococcus aureus SA5, Listéria monocytogenes CCM 4699, Listeria innocua LMG13568 kvalitatívnou metodikou. Na základe dosiahnutých výsledkov bol vybraný kmeň E. durans 26E/7 na purifikáciu bakteriocínovej substancie.

Výsledky inhibičnej aktivity tohto kmeňa voči testovaným indikátorovým kmeňom a zároveň tiež preukázanie, že daný produkčný kmeň má nulové hodnoty súvisiace s enzýmami diagnostikovanými pri niektorých ochoreniach (ako je napr. alfa chymotrypsín, beta-glukoronidáza alebo beta-glukozidáza), by mohli predstavovať spolu s probiotickými ukazovateľmi a vhodnými technologickými vlastnosťami jeho reálnu aplikáciu pre výrobu syrov. V rámci probiotických vlastností boli u kmeňov testované nasledovné charakteristiky: vplyv lysozýmu, prežívanie v prostredí gastrointestinálneho traktu (nízke pH, tráviace enzýmy, adhézia na hydrofóbne prostredie - simulácia väzby na bunky čreva). Kmene vykazovali rôznu odolnosť voči pôsobeniu lysozýmu a pasážovaniu v prostredí gastrointestinálneho traktu. Ani jeden kmeň nevykazoval výraznejšiu schopnosť adhézie.

V rámci tejto aktivity boli počas riešenia projektu publikované, resp. akceptované na uverejnenie tieto publikácie:

  • "Bacteriocin-like active strain Lactobacillus plantarum 17L/1, isolate from stored sheep cheese. Bakteriocín-like aktívny kmeň Lactobacillus plantarum 17L/1, izolát z ovčieho sudovaného syra" (Zborník prednášok a posterov z medzinárodnej vedeckej konferencie Hygiena Alimentorum XXXIV, Bezpečnosť a kvalita mlieka a mliečnych produktov; In Proccedings of lectures and posters, Hygiena Alimentorum XXXIV, Safety and quality of milk and milk products, Štrbské Pleso, Slovakia, 8.5.-10.5.2013, p. 122-125. ŠVPS SR, ISBN 978-80-8077-334-2, EAN 9788080773342)
  • "Characterisation of certain dairy starters isolated from tradional slovak milk specialities. Charakterizácia vybraných mliekarenských kultúr získaných z tradičných slovenských mliečnych špecialít" (Zborník prednášok a posterov z medzinárodnej vedeckej konferencie Hygiena Alimentorum XXXIV, Bezpečnosť a kvalita mlieka a mliečnych produktov; IN Proccedings of lectures and posters, Hygiena Alimentorum XXXIV, Safety and quality of milk and milk products, Štrbské Pleso, Slovakia, 8.5.-10.5.2013, p. 103-106. ŠVPS SR, ISBN 978-80-8077-334-2, EAN 9788080773342)
  • "Characterization of lactobacili from ewe´s and goats´ milk for their further processing re-utilisation" (Potravinárstvo, vedecký časopis pre potravinárstvo, roč. 8, č. 1/2014, s. 130-134. ISSN 1337-0960, online)
  • "Genome Sequence of Lactobacillus plantarum 19L3, a Strain Proposed as Starter Culture for Slovenská bryndza Ovine Cheese" (Genome Annuoncements, Vol. 2, Isue 2, march/april 2014, e00292-14)
  • "Production of technologically desirable metabolites by lactobacilli isolated from goats´ milk" (Zborník príspevkov z XVI. Konferencie mladých vedeckých pracovníkov s medzinárodnou účasťou, Brno, 28.52014, s. 31-33. ed. Vorlová a kol., Veterinární a farmaceutická univerzita, Brno, ISBN 978-80-7305-670-4)
  • "Vybrané technologické vlastnosti laktobacilov izolovaných z kozieho mlieka" (príspevok bol prednesený na medzinárodnej konferencii "Mléko a sýry 2014", Praha, 23.1.2014 a bol akceptovaný na uverejnenie v zborníku z tejto konferencie).

 

2.2 Štúdium kyslomliečnych baktérií z hľadiska rezistencie voči vybraným bakteriofágom, molekulárna a genetická typizácia bakteriofágov

V zmysle časovej realizácie bola táto aktivita k 30.11.2013 ukončená, pričom naplánované činnosti boli splnené. Výsledky získané v rámci riešenia tejto aktivity boli využité taktiež pri riešení ostatných aktivít a boli, resp. sú podkladom pri publikovaní odborných publikácií. Boli vykonané analýzy enterokokov vyizolovaných z mlieka v rámci aktivity 1.1. Prevažná väčšina izolátov bola rezistentná voči testovaným baktriofágom izolovaným taktiež z mlieka, ale hlavným mechanizmom rezistencie nie je prítomnosť restrikčno-modifikačných systémov. Identifikovali sa viaceré restrikčno-modifikačné systémy, ktoré sú izoschizomérmi Haelll a Hhal. Analýzou štartovacích kultúr používaných VÚM sa nepodarilo identifikovať žiadne restrikčno-modifikačné systémy, potenciálne chrániace tieto kmene pred fágovými infekciami. Bola vykonaná analýza plazmidov v jednotlivých izolátoch štartovacích kultúr. Analýza bakteriofága MSF2 metódami rekombinantných DNA ukázala, že je prakticky identický ako bakteriofág phiFL1A už izolovaný z E. feacalis.

Testovala sa rezistencia štartovacích kultúr a izolátov L. Lactis, Lbc. spp. voči zbierkovým bakteriofágom. U oboch skupín mikroorganizmov sa rezistencia na bakteriofágy vyskytovala len obmedzene a reštrikčno-modifikačný systém sa detekoval len v jednom kmeni. Rozšírilo sa spektrum kmeňov E. faecalis analyzovaných na fágovú rezistenciu a výskyt restrikčných endonukleáz o ďalších 20 kmeňov. Celkovo sa analyzovalo viac než 90 kmeňov a restrikčné endonukleázy sa identifikovali v 7 z nich. Identifikované restrikčné endonukleázy sú izoschizomérmi už známych restrikčných endonukleáz Haelll (GGCC), Sdul (GDGHC) a Ncil (CCSGG). Izoschizoméry Haell a Sdul sa detegovali trikrát, Ncil izoschizomér sa detegoval len raz. Bola vykonaná charakterizácia restrikčných endonukleáz v kmeňoch L. lactis. Pomocou bioinformačných metód sa študoval vplyv prítomnosti restrikčno-modifikačných systémov na genóm bakteriofágov E. faecalis.

Korelácia medzi výskytom restrikčno-modifikačných systémov a zložením genómu sa pozorovala pre GGCC špecifické systémy (izoschizoméry Haelll), ktoré sú najčastejšie detegované u E. faecalis, ale nie pre GATC špecifické systémy. Ukončili sa experimentálne práce na identifikácii génov abortívnej infekcie (abi) v študovanej kolekcii laktobacilov, laktokokov a enterokokov. Spektrum študovaných génov sa rozšírilo na všetkých 23 abi systémov známych z laktokokov. U kmeňov L. lactis sa identifikoval výlučne AbiB systém. U kmeňov rodu Lactobacillus sa nedetekoval žiadny abi systém. Najväčšia variabilita i frekvencia abi systémov sa detekovala u enterokokov. Nepozorovala sa jednoznačná korelácia medzi prítomnosťou abi systémov a rezistenciou voči fágovým infekciám. Získala sa nukleotidová sekvencia bakteriofágu MSF1.

V rámci tejto aktivity boli počas riešenia projektu publikované, respl. akceptované na uverejnenie tieto publikácie:

  • "Interplay between bacteriophages and restriction-modification systems in Enterococci" (akceptované na publikovanie v Nova Biotechnologica et Chimica, vol. 1., Issue 13, 2014).

 

3.1 Charakterizácia mechanizmov rezistencie na antibiotiká v kyslomliečnych baktériách

V zmysle časovej realizácie bola táto aktivita k 31.9.2012 ukončená, pričom naplánované činnosti boli splnené. Získané výsledky boli použité tiež pri riešení ostatných aktivít a boli, resp. sú podkladom pri publikovaní odborných publikácií. Počas riešenia bolo na prístroji Maldi-Tof diagnostikovaných 200 LAB izolátov poskytnutých VÚM, ako aj izolátov ÚFHZ SAV. Izoláty bolo možné zaradiť do druhov Lactobacillus fermentum, L. paracasei, L. plantarum, L. helveticus, Lactococcus lactis, Pediococcus acidilactici, Pediococcus pentosaceus, E. faecium. Izoláty boli testované na tzv. ECOFF (epidemiologický cut-off) hodnoty podľa novej normy ISO 10932:2010, ktorá vyžaduje molekulárnu typizáciu NELAB (ne-enterokokové LAB), pretože každý druh baktérie má iné hodnoty ECOFF.

U dvoch laktobacilov a jedného laktokoka boli vyššie hodnoty ECOFF v prípade streptomycínu, gentamicínu a klindamycínu. Pomocou PCR sa však neidentifikovali gény rezistencie na tieot antibiotiká. V rámci medzinárodnej spolupráce s Dr. DÁuria z FISABIO, Španielsko (Fundación para el Fomento de la Investigación Sanitaria y Biomédica de laComunidad Valenciana) sa vo väzbe na riešenie aktivity 4.1. metódou NGS získal draft genómovej sekvencie kmeňa L. plantarum 19L3. Boli vyhodnotené základné fyziologické (väzba na extracelulárnu matrix, adherencia na manózové receptory, bakteriocíny), ale aj potenciálne nebezpečné (rezistencia na antibiotiká a virulencia) vlastnosti kmeňa podľa získaných DNA sekvencií. NGS sekvencia kmeňa bola uložená do génovej banky pod číslom SMN02353165.

V rámci tejto aktivity boli počas riešenia projektu publikované, resp. akceptované na uverejnenie tieto publikácie:

  • "Citlivosť na antibiotiká u potravinových laktobacilov - ISO norma 10932" (Slovenský veterinársky časopis, roč. XXXVI, 2011, č. 2, s. 88-89, ISSN 1335-009)

 

3.2 Modifikácia vybraných kmeňov kyslomliečnych baktérií za účelom zvýšenia rezistencie voči fágovým infekciám

V zmysle časovej realizácie bola táto aktivita k 28.2.2014 ukončená, pričom naplánované činnosti boli splnené. Boli vykonané kokultivačné experimenty s vybranými bakteriálnymi kmeňmi, ktoré spĺňali technologické parametre použitia a vybranými bakteriofágmi s cieľom pripraviť spontánne rezistentné mutanty. Analyzoval sa výskyt a bola vykonaná charakterizácia plazmidov u vybraných izolátov laktokokov a laktobacilov. Analýza výsledkov kokultivačných experimentov ukázala, že spontánne fágo rezistentné mutanty študovaných kmeňov vznikajú z relatívne vysokou frekvenciou. Analýzy ukázali, že mechanizmom rezistencie nie je prítomnosť restrikčno-modifikačných systémov.

Charakterizovala sa populácia plazmidov v kmeni Lactococcus lactis LM-25. V tomto kmeni sa vyskytujú viaceré plazmidy vykazujúcu najvyššiu podobnosť k už známym plazmidom pSK11, plL1, pVF18. Tieto plazmidy nesú viaceré gény potencionálne zvyšujúce odolnosť hostiteľského kmeňa voči fágovým infekciám (restrikčno-modifikačné systémy, abi systémy). V nadväznosti na aktivitu 2.2 boli vykonané experimenty zamerané na možný prenos génovkódujúcich mechanizmus abortívnej infekcie (abi) do vyselektovaných kmeňov.

S cieľom lepšieho poznania mechanizmov rezistencie voči fágovým infekciám sa z vybraných bakteriálnych kmeňov pripravili vzorky DNA na analýzu genómu pomocou next generation sequencing. Týmto postupom boli charakterizované aj plazmidy prítomné v týchto kmeňoch. Metódami NGS sa získali drafty genómových sekvencií vybraných kmeňov. Analýzy potvrdili relatívne široký výskyt abi systémov ako jedného z mechanizmov fágovej rezistencie. Ako vedľajší výsledok sa získala kompletná nukleotidová sekvencia plazmidu z kmeňa Enterococcus faecalis.

V rámci tejto aktivitry boli počas riešenia projektu publikované, resp. akceptované na uverejnenie tieto publikácie:

  • "The partial characterization of Enterococcus Faecalis MSF1 bacteriophage from raw milk" (akceptované na ublikovanie v Journal of Microbiology, Biotechnology and Food Sciences, Vol. 3, Isue 6, June-July 2014).

 

4.1 Poloprevádzková výroba mliečnych výrobkov, sformovanie zbierky mliekarenských kultúr

V zmysle časovej realizácie bola táto aktivita k 31.5.2014 ukončená, pričom naplánované činnosti boli splnené. Cieľom realizácie tejto aktivity bolo na základe výsledkov dosiahnutých pri riešení predchádzajúcich aktivít otestovanie vybraných kmeňov kyslomliečnych baktérií v poloprevádzkových výrobách mliečnych výrobkov a na základe vyhodnotenia týchto výrob sformovanie zbierky mliekarenských kultúr.

V prvej fáze riešenia sa u vybraných kmeňov kyslomliečnych baktérií (laktokoky, laktobacily, enterokoky) začalo s vypracovávaním ich kysacej aktivity (zmena aktívnej a titračnej kyslosti vo zvolenom časovom rozpätí) v kravskom mlieku (obnovené odtučnené sušené mlieko, sterilizované plnotučné mlieko) pri teplotách vhodných z hľadiska ich aplikácie v konkrétnych technologických postupoch výroby. Súčasne sa sledoval rast, resp. koncentrácia testovaných kmeňov vo zvolených časových intervaloch. Vo vypracovávaní kysacej aktivity u vybraných laktokokov, laktobacilov a enterokokov sa pokračovalo tiež v nebovinných mliekach, keď ako testovacie médiá boli použité plnotučné pasterizované ovčie a kozie mlieko. Na základe výsledkov kysacej aktivity testovaných kmeňov kyslomliečnych baktérií boli v ďalšej fáze vykonané pokusné výroby čerstvých syrov (hrudka) a polotvrdých syrov eidamského typu z pasterizovaného kravského, kozieho a ovčieho mlieka za použitia kultúr pozostávajúcich z rôznych kombinácií kmeňov laktokokov, laktobacilov a enterokokov.

U vyrábaných syrov sa v jednotlivých fázach výroby, zrenia sledoval vplyv použitých kultúr na senzorické vlastnosti syrov, stupeň kysnutia, sledoval sa rast (koncentrácia) použitých kmeňov. Boli vykonané tiež pokusné výroby kyslomliečnych nápojov na báze pasterizovaného kravského a kozieho mlieka za použitia kultúr z vybraných kmeňov laktokokov a laktobacilov. U vyrábaných kyslomliečnych nápojov sa sledoval vplyv použitých kultúr na ich senzorické vlastnosti (chuť, vôňa, konzistencia, kyslosť), sledoval sa rast (koncentrácia) použitých kmeňov kyslomliečnych baktérií. Na základe vyhodnotenia pokusných výrob syrov a kyslomliečnych nápojov boli vybrané kmene kyslomliečnych baktérií, ktoré budú tvoriť zbierku mliekarenských kultúr pre ich aplikáciu pri výrobe mliečnych výrobkov.

V rámci tejto aktivity boli počas riešenia projektu publikované, resp. akceptované na uverejnenie tieto publikácie:

  • "Laktobacily z kozieho mlieka, ako potenciálne štartovacie kultúry. Lactobacilli from goats´ milk, as possible starters" (akceptované na publikovanie v časopise MLÉKAŘSKÉ LISTY, roč. 25, 2014, č. 144, Věda, Výzkum, s. I-IV. ISSN 1212-950X).

 

"Kompetenčné centrum pre biomodulátory a výživové doplnky (Probiotech)"

(dopytovo - orientovaný projekt)

ITMS kód projektu: 26220220152

Predmetný výskumný projekt sa rieši v rámci štrukturálnych fondov EÚ, OP Výskum a vývoj, kód výzvy - OPVaV - 2010/2.2/06-SORO a je spolufinancovaný zo zdrojov ES - Európsky fond regionálneho rozvoja (ERDF) a štátneho rozpočtu Slovenskej republiky. Prijímateľom (hlavný partner) projektu je Ústav fyziológie hospodárskych zvierat SAV Košice a VÚM, a.s. pôsobí v pozícii spoluriešiteľskej organizácie (partner 5). V rámci projektu zodpovedá VÚM, a.s. za riešenie aktivity 3.1 Testovanie kyslomliečnych baktérií pri výrobe funkčných mliečnych výrobkov.

Počas riešenia predmetnej aktivity boli za obdobie 07/2011 - 07/2015 dosiahnuté nasledovné výsledky:

Testovali sa mikroorganizmy KMB (vybrané kmene laktobacilov, laktokokov, enterokokov) zo zbierky partnerov (ÚFHZ SAV, UVLaF Košice, IMUNA PHARM, a.s.) a vlastnej zbierky VÚM, a.s.:

  • na rast a metabolickú aktivitu v sterilnom kravskom mlieku,
  • na toleranciu voči prostrediu so zvýšeným obsahom NaCl (do 6,5 %) v modelových podmienkach - vplyv na rast a produkciu organických kyselín,
  • na proteolytickú aktivitu,
  • u vybraných kmeňov sa sledovala produkcia organických kyselín, biogénnych amínov, etanolu a CO2, diacetylu,
  • na rast pri rôznych kultivačných teplotách v rôznych modelových médiách - vplyv na samotný rast a metabolickú aktivitu,
  • na kysaciu aktivitu v rôznych druhoch tepelne ošetreného kravského mlieka (obnovené, UHT, surové), v pasterizovanom ovčom a kozom mlieku pri rôznych teplotách,
  • sledoval sa rast vybraných kmeňov KMB v prostredí so lysozýmom,
  • sledovala sa produkcia kyseliny fenylmliečnej na modelových médiách,
  • u vybraných kmeňov KMB sa sledovalo ich prežívanie v modelovom prostredí gastrointestinálneho traktu (žalúdočná šťava, tenké črevo),
  • sledovala sa hydrofobicita kmeňov v modelových dvojfázových systémoch voda - nepolárne rozpúšťadlo,
  • udržiavala sa zbierka kmeňov poskytnutých partnermi.

 

Vytlačiť E-mail