ВведениеРыба и рыбные продукты занимают важное место в рационе питания жителей многих регионов мира. Они являются одним из важнейших источников белковых веществ, а также макро- и микронутриентов, таких как витамины, минеральные вещества (цинк, железо, йод и селен). Следует также отметить, что употребление рыбных продуктов (т. е. изготовленных из морских видов рыб) обеспечивает необходимый уровень омега-3 жирных кислот. По сравнению с традиционными рационами питания современная западная диета характеризуется дефицитом омега-3 жирных кислот и нерациональным соотношением омега-6:омега-3 полиненасыщенных жирных кислот. Омега-3 жирные кислоты имеют множество преимуществ для здоровья человека. Они положительно влияют на мозговую деятельность, сердечно-сосудистую систему и играют важную роль при внутриутробном развитии. Большинство длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот не синтезируются млекопитающими и могут быть получены только из пищи. Рыбные продукты, в том числе рыбий жир, являются основными диетическими источниками ДГК (докозагексаеновой кислоты) и ЭПК (эйкозапентаеновой кислоты). Они являются незаменимыми кислотами и играют большую роль в нормальном развитии человека.Известны различные способы консервирования рыбы, позволяющие сохранить, а также улучшить ее вкусовые свойства. Одним из традиционных способов консервирования является ферментация. В некоторых регионах мира существуют традиционно производимые ферментированные рыбные продукты. Например, в странах Северной Европы производятся такие продукты как ракфиск (Норвегия) сюрстрёмминг (Швеция), хакарл (Исландия); в странах Азии – nam pla (Тайланд), jeotgal (Корея), budu (Малайзия) и др. [1, 2].Одним из основных промысловых видов рыб Байкальского региона является байкальский омуль. Ассортимент продуктов из него достаточно разнообразен. Среди продуктов из этой рыбы особый интерес представляет омуль «с душком», который традиционно производится с применением ферментации. Готовый продукт обладает своеобразным запахом, нежной консистенцией и приятным маслянистым вкусом. Одной из особенностей продукта является его характерный аромат, интенсивность которого может варьироваться от слабой до выраженной [3]. При производстве этого продукта применяется «неуправляемая» ферментация, что является причиной высокой продолжительности изготовления и нестабильности качественных характеристик. Этот недостаток характерен для большинства традиционных ферментированных продуктов питания. В связи с этим большой научный интерес представляет применение стартовых культур различных микроорганизмов для производства ферментированных рыбных продуктов [2, 4, 5]. Ферментация с помощью стартовых культур в сочетании с применением других методов увеличения хранимоспособности рыбопродуктов («барьерные технологии») может использоваться для повышения микробиологической безопасности и качества. Подбору бактериальных штаммов, оптимальных для производства ферментированных рыбных продуктов, посвящены исследования зарубежных ученых. Установлено, что применение бактерий рода Pediococcus позволяет улучшить микробиологические характеристики рыбного соуса и сократить время ферментации [4]. Известны исследования, показывающие применение культур бактерий Lactobacillus plantarum 120, L. plantarum 145 и Pediococcus pentosaceus 220 для производства традиционного ферментированного продукта Suan yu, позволяющих сократить продолжительность производственного процесса и повысить качество [2]. Также известно, что при промышленном производстве традиционного рыбного продукта ракфиск некоторые производители добавляют сахара в небольших количествах и препараты молочнокислых бактерий [6].Таким образом, подбор и применение стартовых культур, обладающих высокой биохимической активностью, является актуальным направлением исследований.Молочнокислые бактерии играют важную роль при производстве пищевых продуктов. Они входят в состав бактериальных препаратов для мясной и молочной промышленности, являются важной частью микрофлоры традиционных ферментированных продуктов питания. В настоящее время молочнокислые бактерии при производстве рыбных продуктов применяются очень редко. Большой научный интерес представляет разработка бактериальных препаратов, предназначенных для использования при производстве рыбных продуктов. Бактерии этого вида являются частью микрофлоры некоторых ферментированных рыбных продуктов, таких как ракфиск, jeotgal и др. [1, 6, 7]. В связи с этим перспективными для использования в составе бактериальных препаратов для производства ферментированных продуктов являются бактерии вида Lactobacillus sakei. Следует отметить свойства бактерий, такие как высокая биохимическая активность, способность синтезировать бактериоцины, а также ферментировать углеводы, присутствующие в рыбе [8]. При производстве мясных и рыбных продуктов обычно применяется поваренная соль, которая оказывает ингибирующее действие на большинство микроорганизмов. В связи с этим подбор штаммов микроорганизмов, применяемых для производства бактериальных препаратов для мясных и рыбных продуктов, должен проводиться с учетом толерантности бактерий к стрессовым факторам среды.В литературе имеются данные отечественных и зарубежных ученых о механизмах адаптации бактерий, в том числе молочнокислых, к неблагоприятным условиям [9–13]. Механизмы адаптации к стрессовым условиям различны и зависят от многих факторов. Для осуществления активного метаболизма внутриклеточные условия, такие как ионный состав и уровень рН, должны оставаться относительно постоянными. Так как цитоплазматическая мембрана бактериальной клетки является проницаемой для воды, но образует эффективный барьер для большинства растворенных веществ, то изменение осмотической концентрации окружающей среды может быстро нарушить основные функции клеток. В подобных условиях бактериям необходимо адаптироваться к изменениям, происходящим в окружающей среде [11].Адаптация большинства бактерий к осмотическому стрессу происходит за счет накопления в гиперосмотических условиях или высвобождения в гипоосмотических условиях растворенных веществ. Помимо влияния на осмотический баланс, растворенные вещества также могут стабилизировать ферменты. Таким образом, они обеспечивают защиту не только от осмотического стресса, но и от действия высоких и низких температур.Устойчивость молочнокислых бактерий к осмотическому стрессу. Бактерии данной группы практически не способны синтезировать растворенные вещества. Таким образом, одним из механизмов защиты от изменения осмотической концентрации является поглощение растворенных веществ из питательной среды. Этот способ реагирования на изменение осмотических условий был ранее изучен на бактериях вида L. plantarum и Lactococcus lactis [11]. Ранее было установлено, что основными осмопротекторами являются глицин-бетаин, холин, карнитин и сульфобетаин. Еще один механизм, позволяющий молочнокислым микроорганизмам справляться с осмотическим стрессом, – это регулирование внутриклеточных концентраций определенных аминокислот. Замечено, что концентрации пролина, глутаминовой кислоты, аланина и аспарагиновой кислоты в клетках бактерий увеличиваются в условиях высокого осмотического давления. Следует отметить, что существуют и другие механизмы защиты бактерий от осмотического стресса.Любое стрессовое воздействие приводит к изменению функционирования бактериальной клетки. Неблагоприятные условия культивирования вызывают переход популяции к несбалансированному росту, когда в результате изменения физико-химических условий меняется скорость реакций биохимического синтеза и соотношение макромолекулярных компонентов в клетках. Сложная система, состоящая из множества сенсорных компонентов генных регуляторных сетей, воспринимает сигналы среды и реагирует на них, запуская те или иные механизмы физиологической адаптации. В связи с этим клетки популяции сталкиваются с необходимостью выбора стратегии выживания [9].В ходе эволюции микроорганизмы выработали различные стратегии борьбы с вредными воздействиями. В условиях стресса клетки пытаются адаптироваться с помощью соответствующих молекулярных реакций в попытке смягчить негативные эффекты и восстановить потенциал роста или выживания. Бактерии постоянно отслеживают изменения в окружающей среде и при необходимости реагируют на изменившуюся обстановку [12]. Следует отметить ограниченную информацию о толерантности штаммов бактерий вида L. sakei к высоким концентрациям NaCl. Сведений о морфологических изменениях бактерий данного вида в литературе не обнаружено.Цель данной работы – изучить устойчивость молочнокислых бактерий вида L. sakei к различным концентрациям соли.  Объекты и методы исследованияЭкспериментальные исследования проводились в научно-исследовательских лабораториях кафедр «Технология молочных продуктов. Товароведение и экспертиза товаров» и «Стандартизация, метрология и управление качеством» ФГБОУ ВО «Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления». Объектами экспериментальных исследований служили следующие штаммы молочнокислых бактерий вида Lactobacillus sakei: а) штамм L. sakei LSK-45 (регистрационный номер B-8896 в коллекции); б) штамм L. sakei DSM 20017 (регистрационный номер B-10905 в коллекции).Используемые для проведения исследований штаммы были получены из фонда Национального биоресурсного центра – Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (НБЦ ВКПМ) ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» (ГосНИИгенетика).Культивирование молочнокислых бактерий проводили на полужидкой среде MRS при температуре 37 °С. Способность бактерий расти в присутствии хлорида натрия определяли на полужидкой среде MRS (ООО «НПЦ «Биокомпас-С»), в которую была добавлена поваренная соль в различных концентрациях – 0 (контроль), 2, 4, 6, 8 и 10 %. Устойчивость микроорганизмов к хлориду натрия определяли по уровню накопления биомассы (изменению оптической плотности) и количеству жизнеспособных клеток бактерий через определенное время культивирования. Измерение оптической плотности среды проводили при длине волны 590 нм на спектрофотометре PD-303 (APEL, Япония).Количественный учет проводили методом предельных разведений на агаризованной среде MRS (ООО «НПЦ «Биокомпас-С»).Морфологию клеток бактерий изучали путем изготовления препаратов, окрашенных по Граму. Микроскопирование полученных препаратов проводили с использованием микроскопа Микмед-6 (ЛОМО, Россия).Статистическую обработку результатов исследований проводили с помощью компьютерной программы Microsoft Excel 2010. Исследования проводили в 2-ух повторностях. Высчитывали среднее значение и ошибку средней величины. Нулевая гипотеза отклонялась при уровне значимости P < 0,05. Результаты и их обсуждениеНа первом этапе исследований изучали влияние поваренной соли на рост молочнокислых бактерий. Данные о количестве жизнеспособных клеток бактерий и сведения о выживаемости бактерий приведены в таблице 1 и на рисунке 1. Данные, представленные на рисунке 1a, показывают, что с увеличением концентрации хлорида натрия до 6 % динамика роста биомассы практически не отличается от контрольного образца. При этом количество жизнеспособных клеток во всех образцах составляет 109 КОЕ/см3 (табл. 1). Дальнейшее повышение концентрации NaCl до 10 % приводит к незначительному замедлению накопления биомассы и снижению плотности клеток в популяции Lactobacillus sakei LSK-45 до 108 КОЕ/см3. Отмечена высокая выживаемость клеток L. sakei LSK-45 при высоких концентрациях хлорида натрия, которая составляет 91,2 % (рис. 2). Что касается штамма L. sakei DSM 20017, то при концентрации хлорида натрия в питательной среде, равной 6 %, наблюдается резкое снижение активности наращивания биомассы. В конце культивирования плотность клеток достигает 107 КОЕ/см3 (табл. 1). Подобная динамика наблюдается при концентрации хлорида натрия 8 %. При концентрации соли до 10 % отмечается дальнейшее замедление прироста биомассы, о чем свидетельствует снижение плотности клеток в популяции до 106 КОЕ/см3 (рис. 1b). Следует отметить значительную гибель клеток L. sakei DSM 20017 при высоких концентрациях хлорида натрия. При концентрациях NaCl 6–8 % выживает 72 % клеток L. sakei DSM 20017, а при 10 % – 67 % (рис. 2). Из анализа полученных данных следует, что L. sakei LSK-45 характеризуется высокой стойкостью к солевому стрессу в сравнении с L. sakei DSM 20017, которая зависит от штаммовой принадлежности микроорганизма. Это обусловлено тем, что штамм L. sakei LSK-45 был выделен из колбас, при производстве которых применяется поваренная соль.   ВведениеРыба и рыбные продукты занимают важное местов рационе питания жителей многих регионов мира.Они являются одним из важнейших источниковбелковых веществ, а также макро- и микронутриентов,таких как витамины, минеральные вещества (цинк,железо, йод и селен). Следует также отметить, чтоупотребление рыбных продуктов (т. е. изготовленныхиз морских видов рыб) обеспечивает необходимыйуровень омега-3 жирных кислот. По сравнению страдиционными рационами питания современнаязападная диета характеризуется дефицитомомега-3 жирных кислот и нерациональнымсоотношением омега-6:омега-3 полиненасыщенныхжирных кислот. Омега-3 жирные кислоты имеютмножество преимуществ для здоровья человека. Ониположительно влияют на мозговую деятельность,сердечно-сосудистую систему и играют важную рольпри внутриутробном развитии.Большинство длинноцепочечных полиненасы-щенных жирных кислот не синтезируются млеко-питающими и могут быть получены только изпищи. Рыбные продукты, в том числе рыбий жир,являются основными диетическими источникамиДГК (докозагексаеновой кислоты) и ЭПК (эйкоза-пентаеновой кислоты). Они являются незаменимымикислотами и играют большую роль в нормальномразвитии человека.Известны различные способы консервированиярыбы, позволяющие сохранить, а также улучшитьее вкусовые свойства. Одним из традиционныхспособов консервирования является ферментация.В некоторых регионах мира существуют традиционнопроизводимые ферментированные рыбные продукты.Например, в странах Северной Европы производятсятакие продукты как ракфиск (Норвегия) сюрстрёмминг(Швеция), хакарл (Исландия); в странах Азии – nampla (Тайланд), jeotgal (Корея), budu (Малайзия) идр. [1, 2].Одним из основных промысловых видов рыбБайкальского региона является байкальскийомуль. Ассортимент продуктов из него достаточноразнообразен. Среди продуктов из этой рыбыособый интерес представляет омуль «с душком»,который традиционно производится с примене-нием ферментации. Готовый продукт обладаетсвоеобразным запахом, нежной консистенциейи приятным маслянистым вкусом. Одной изособенностей продукта является его характерныйаромат, интенсивность которого может варьироватьсяот слабой до выраженной [3].При производстве этого продукта применяется«неуправляемая» ферментация, что является при-чиной высокой продолжительности изготовления инестабильности качественных характеристик. Этотнедостаток характерен для большинства традиционныхферментированных продуктов питания. В связи с этимбольшой научный интерес представляет применениестартовых культур различных микроорганизмовдля производства ферментированных рыбных про-дуктов [2, 4, 5]. Ферментация с помощью стартовыхкультур в сочетании с применением других методовAbstract.Introduction. The development of new technologies of bacterial cultures for fish products is an important area of research.Sodium chloride (NaCl) has an inhibitory effect on most microorganisms and is often used in fish industry. The presentresearch objective was to study the effect of NaCl on the growt h of lactic acid bacteria of the species Lactobacillus sakei.Study objects and methods. The research featured strains of lactic acid bacteria L. sakei (L. sakei LSK-45 and L. sakei DSM20017). The bacteria were cultivated in a semi-liquid MRS medium supplemented with sodium chloride at various concentrations.The optical density (OD) of the medium and the viable cell counts served as indicators of bacterial growth. The morphologyof bacterial cells was studied by microscopic examination of Gr am-stained bacteria.Results and discussion. Both L. sakei strains proved tolerant to NaCl concentrations up to 6% as proved by the high densityof the cell population – 109 CFU/cm3. When NaCl concentration reached 10%, L. sakei LSK-45 demonstrated the highestresistance to osmotic stress. At the end of cultivation, the population density dropped to 108 CFU/cm3, and the survival ratewas 92%. The number of viable cells of L. sakei DSM 20017 decreased to 106 CFU/cm3, and the survival rate reached 62%.The high resistance of L. sakei LSK-45 to osmotic stress was caused by cell cohesion, which increased with the growing NaClconcentration and was regulated by the quorum sensing system.Conclusion. L. sakei showed a flexible response to the changes in NaCl concentration. L. sakei LSK-45 strain had the highestresistance to osmotic stress.Keywords. Lactobacillus sakei, sodium chloride, lactic acid bacteria, osmotic stress, salt, salt stress, cultivationFunding. The research was performed on the premises of the East Siberian State University of Technology andManagement (ESSUTM) with the financial support from the Presidential grant for young Russian Candidates of SciencesNo. MK-128.2020.11.For citation: Nikiforova AP, Khazagaeva SN, Khamagaeva IS. Tolerance of Lactobacillus sakei to Osmotic Stress. FoodProcessing: Techniques and Technology. 2021;51(3):574–583. (In Russ.). https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-3-574-583.576Nikiforova A.P. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 3, pp. 574–583увеличения хранимоспособности рыбопродуктов(«барьерные технологии») может использоватьсядля повышения микробиологической безопасностии качества. Подбору бактериальных штаммов,оптимальных для производства ферментированныхрыбных продуктов, посвящены исследованиязарубежных ученых. Установлено, что применениебактерий рода Pediococcus позволяет улучшитьмикробиологические характеристики рыбногосоуса и сократить время ферментации [4]. Известныисследования, показывающие применение культурбактерий Lactobacillus plantarum 120, L. plantarum145 и Pediococcus pentosaceus 220 для производстватрадиционного ферментированного продукта Suanyu и позволяющие сократить продолжительностьпроизводственного процесса и повысить качество [2].Также известно, что при промышленном производстветрадиционного рыбного продукта ракфиск некоторыепроизводители добавляют сахара в небольшихколичествах и препараты молочнокислых бактерий [6].Таким образом, подбор и применение стартовыхкультур, обладающих высокой биохимическойактивностью, является актуальным направлениемисследований.Молочнокислые бактерии играют важнуюроль при производстве пищевых продуктов. Онивходят в состав бактериальных препаратов длямясной и молочной промышленности, являютсяважной частью микрофлоры традиционныхферментированных продуктов питания. В настоящеевремя молочнокислые бактерии при производстверыбных продуктов применяются очень редко.Большой научный интерес представляет разработкабактериальных препаратов, предназначенных дляиспользования при производстве рыбных продуктов.Бактерии этого вида являются частью микрофлорынекоторых ферментированных рыбных продуктов,таких как ракфиск, jeotgal и др. [1, 6, 7]. В связи сэтим перспективными для использования в составебактериальных препаратов для производстваферментированных продуктов являются бактериивида Lactobacillus sakei. Следует отметить свойствабактерий, такие как высокая биохимическаяактивность, способность синтезировать бактериоцины,а также ферментировать углеводы, присутствующиев рыбе [8].При производстве мясных и рыбных продуктовобычно применяется поваренная соль, котораяоказывает ингибирующее действие на большинствомикроорганизмов. В связи с этим подбор штаммовмикроорганизмов, применяемых для производствабактериальных препаратов для мясных и рыбныхпродуктов, должен проводиться с учетомтолерантности бактерий к стрессовым факторамсреды.В литературе имеются данные отечественных изарубежных ученых о механизмах адаптации бактерий,в том числе молочнокислых, к неблагоприятнымусловиям [9–13]. Механизмы адаптации к стрессовымусловиям различны и зависят от многих факторов.Для осуществления активного метаболизмавнутриклеточные условия, такие как ионный состави уровень рН, должны оставаться относительнопостоянными. Так как цитоплазматическая мембранабактериальной клетки является проницаемой для воды,но образует эффективный барьер для большинстварастворенных веществ, то изменение осмотическойконцентрации окружающей среды может быстронарушить основные функции клеток. В подобныхусловиях бактериям необходимо адаптироваться кизменениям, происходящим в окружающей среде [11].Адаптация большинства бактерий к осмотическомустрессу происходит за счет накопления вгиперосмотических условиях или высвобожденияв гипоосмотических условиях растворенныхвеществ. Помимо влияния на осмотический баланс,растворенные вещества также могут стабилизироватьферменты. Таким образом, они обеспечивают защитуне только от осмотического стресса, но и от действиявысоких и низких температур.Молочно-кислые бактерии практически неспособны синтезировать растворенные вещества.Таким образом, одним из механизмов защитыот изменения осмотической концентрацииявляется поглощение растворенных веществ изпитательной среды. Этот способ реагированияна изменение осмотических условий был ранееизучен на бактериях вида L. plantarum и Lactococcuslactis [11]. Было установлено, что основнымиосмопротекторами являются глицин-бетаин, холин,карнитин и сульфобетаин. Еще один механизм,позволяющий молочнокислым микроорганизмамсправляться с осмотическим стрессом, – эторегулирование внутриклеточных концентрацийопределенных аминокислот. Замечено, чтоконцентрации пролина, глутаминовой кислоты,аланина и аспарагиновой кислоты в клетках бактерийувеличиваются в условиях высокого осмотическогодавления.Следует отметить, что существуют и другиемеханизмы защиты бактерий от осмотическогостресса.Любое стрессовое воздействие приводит кизменению функционирования бактериальнойклетки. Неблагоприятные условия культивиро-вания вызывают переход популяции к несбаланси-рованному росту, когда в результате измененияфизико-химических условий меняется скоростьреакций биохимического синтеза и соотношениемакромолекулярных компонентов в клетках.Сложная система, состоящая из множествасенсорных компонентов генных регуляторных сетей,воспринимает сигналы среды и реагирует на них,запуская те или иные механизмы физиологическойадаптации. В связи с этим клетки популяции577Никифорова А. П. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 3 С. 574–583сталкиваются с необходимостью выбора стратегиивыживания [9].В ходе эволюции микроорганизмы выработалиразличные стратегии борьбы с вреднымивоздействиями. В условиях стресса клетки пытаютсяадаптироваться с помощью соответствующихмолекулярных реакций в попытке смягчитьнегативные эффекты и восстановить потенциал ростаили выживания. Бактерии постоянно отслеживаютизменения в окружающей среде и при необходимостиреагируют на изменившуюся обстановку [12].Следует отметить ограниченную информациюо толерантности штаммов бактерий вида L. sakeiк высоким концентрациям NaCl. Сведений оморфологических изменениях бактерий данноговида в литературе не обнаружено.Цель данной работы – изучить устойчивостьмолочнокислых бактерий вида L. sakei к различнымконцентрациям соли.Объекты и методы исследованияЭкспериментальные исследования проводилисьв научно-исследовательских лабораториях кафедрТехнология молочных продуктов. Товароведение иэкспертиза товаров и Стандартизация, метрологияи управление качеством ФГБОУ ВО «Восточно-Сибирский государственный университет технологийи управления». Объектами экспериментальныхисследований служили следующие штаммымолочнокислых бактерий вида Lactobacillus sakei:а) штамм L. sakei LSK-45 (регистрационный номерB-8896 в коллекции);б) штамм L. sakei DSM 20017 (регистрационныйномер B-10905 в коллекции).Используемые для проведения исследованийштаммы были получены из фонда Национа-льного биоресурсного центра – Всероссийскойколлекции промышленных микроорганизмов(НБЦ ВКПМ) ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекциипромышленных микроорганизмов Национальногоисследовательского центра «Курчатовский институт»(ГосНИИгенетика).Культивирование молочнокислых бактерийпроводили на полужидкой среде MRS при температуре37 °С. Способность бактерий расти в присутствиихлорида натрия определяли на полужидкой средеMRS (ООО «НПЦ «Биокомпас-С»), в которуюбыла добавлена поваренная соль в различныхконцентрациях – 0 (контроль), 2, 4, 6, 8 и 10 %.Устойчивость микроорганизмов к хлориду натрияопределяли по уровню накопления биомассы(изменению оптической плотности) и количествужизнеспособных клеток бактерий через определенноевремя культивирования. Измерение оптическойплотности среды проводили при длине волны 590 нмна спектрофотометре PD-303 (APEL, Япония).Количественный учет проводили методомпредельных разведений на агаризованной средеMRS (ООО «НПЦ «Биокомпас-С»).Морфологию клеток бактерий изучали путемизготовления препаратов, окрашенных по Граму.Микроскопирование полученных препаратов про-водили с использованием микроскопа Микмед-6(ЛОМО, Россия).Статистическую обработку результатов иссле-дований проводили с помощью компьютернойпрограммы Microsoft Excel 2010. Исследованияпроводили в 2-ух повторностях. Высчитывали среднее0,00,30,60,91,21,50 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,00,40,81,20 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCla0,00,30,60,91,21,50 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,00,40,81,20 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,0 %20,0 %40,0 %60,0 %80,0 %100,0 %2 % 4 % 6 % 8 % 10 %LSK-45 96,8 % 96,8 % 92,5 % 91,2 % 91,2 %DSM 20017 97,7 % 92,8 % 72,2 % 72,2 % 66,8 %LSK-45 DSM 20017bРисунок 1. Влияние различных концентраций хлорида натрия на рос т бактерий вида Lactobacillus sakei:a – Lactobacillus sakei LSK-45; b – Lactobacillus sakei DSM 20017Figure 1. Effect of different concentrations of NaCl on the gro wth of Lactobacillus sakei:a – Lactobacillus sakei LSK-45; b – Lactobacillus sakei DSM 20017578Nikiforova A.P. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 3, pp. 574–583значение и ошибку средней величины. Нулеваягипотеза отклонялась при уровне значимости P < 0,05.Результаты и их обсуждениеНа первом этапе исследований изучали влияниеповаренной соли на рост молочнокислых бактерий.Данные о количестве жизнеспособных клетокбактерий и сведения о выживаемости бактерийприведены в таблице 1 и на рисунке 1. Данные,представленные на рисунке 1a, показывают, чтос увеличением концентрации хлорида натрия до6 % динамика роста биомассы практически неотличается от контрольного образца. При этомколичество жизнеспособных клеток во всех образцахсоставляет 109 КОЕ/см3 (табл. 1). Дальнейшееповышение концентрации NaCl до 10 % приводит кнезначительному замедлению накопления биомассы иснижению плотности клеток в популяции Lactobacillussakei LSK-45 до 108 КОЕ/см3. Отмечена высокаявыживаемость клеток L. sakei LSK-45 при высокихконцентрациях хлорида натрия, которая составляет91,2 % (рис. 2).Что касается штамма L. sakei DSM 20017, то приконцентрации хлорида натрия в питательной среде,равной 6 %, наблюдается резкое снижение активностинаращивания биомассы. В конце культивированияплотность клеток достигает 107 КОЕ/см3 (табл. 1).Подобная динамика наблюдается при концентрациихлорида натрия 8 %. При концентрации соли до10 % отмечается дальнейшее замедление приростабиомассы, о чем свидетельствует снижение плотностиклеток в популяции до 106 КОЕ/см3 (рис. 1b). Следуетотметить значительную гибель клеток L. sakei DSM20017 при высоких концентрациях хлорида натрия.При концентрациях NaCl 6–8 % выживает 72 % клетокL. sakei DSM 20017, а при 10 % – 67 % (рис. 2).Из анализа полученных данных следует, чтоL. sakei LSK-45 характеризуется высокой стойкостьюк солевому стрессу в сравнении с L. sakei DSM 20017,которая зависит от штаммовой принадлежностимикроорганизма. Это обусловлено тем, что штаммL. sakei LSK-45 был выделен из колбас, припроизводстве которых применяется поваренная соль.Высокая выживаемость клеток в среде сконцентрациями хлорида натрия до 10 % являетсясвойством, которое позволяет применять штаммL. sakei LSK-45 при производстве рыбных продуктов.Следует отметить, что массовая доля повареннойсоли для малосоленой рыбы составляет 3–5 %, дляслабосоленой – 5–7 %, для среднесоленой 7–12 %.Содержание соли в ферментированных рыбныхпродуктах значительно отличается, в зависимостиот вида продукта, и может варьироваться от 1 до 20 %[4]. Например, в продукте ракфиск может составлятьот 3,5 до 7,4 %, в продукте Suan yu – 3 % [2, 6].На следующем этапе исследований изучаливлияние различных концентраций повареннойсоли на морфологию молочнокислых бактерий(рис. 3). Популяция бактерий представляет собойне просто сумму клеток, а является своеобразнойнадорганизменной системой, одним из свойствкоторой является взаимодействие отдельных клетокс целью получения определенного результата [13].Бактерии способны проявлять различные видыколлективного поведения, в том числе афилиацию(когезию), кооперацию, координированную агрессиюи избегание [14]. Когезия бактерий – это защитнаяреакция микроорганизмов (в частности противизлишней солености питательной среды). При этом вРисунок 2. Влияние различных концентраций хлориданатрия на выживаемость бактерийвида Lactobacillus sakeiFigure 2. Effect of different concentrationsof NaCl on the survival rate of Lactobacillus sakeiТаблица 1. Влияние различных концентраций хлорида натрияна рост молочнокислых бактерий вида Lactobacillus sakeiTable 1. Effect of different concentrations of NaCl on the grow th of Lactobacillus sakeiИзучаемые штаммы Количество жизнеспособных клеток бактерий, КОЕ/см3,при различных концентрациях хлорида натрия, %0 2 4 6 8 10Lactobacillus sakei LSK-45 2×109 1×109 1×109 4×108 3×108 3×108Lactobacillus sakei DSM 20017 5×109 3×109 1×109 1×107 1×107 3×1060,00,30,60,91,21,50 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,00,40,81,20 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,0 %20,0 %40,0 %60,0 %80,0 %100,0 %2 % 4 % 6 % 8 % 10 %LSK-45 96,8 % 96,8 % 92,5 % 91,2 % 91,2 %DSM 20017 97,7 % 92,8 % 72,2 % 72,2 % 66,8 %LSK-45 DSM 200170,00,30,60,91,21,50 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,00,40,81,20 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,0 %20,0 %40,0 %60,0 %80,0 %100,0 %2 % 4 % 6 % 8 % 10 %LSK-45 96,8 % 96,8 % 92,5 % 91,2 % 91,2 %DSM 20017 97,7 % 92,8 % 72,2 % 72,2 % 66,8 %LSK-45 DSM 200170,00,30,60,91,21,50 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,00,40,81,20 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,0 %20,0 %40,0 %60,0 %80,0 %100,0 %2 % 4 % 6 % 8 % 10 %LSK-45 96,8 % 96,8 % 92,5 % 91,2 % 91,2 %DSM 20017 97,7 92,8 72,2 72,2 % 66,8 %LSK-45 DSM 200170,00,30,60,91,21,50 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,00,40,81,20 3 6 12 18 24Оптическая плотность (OD), едПродолжительность культивирования, ч0 % NaCl 2 % NaCl 4 % NaCl6 % NaCl 8 % NaCl 10 % NaCl0,0 %20,0 %40,0 %60,0 %80,0 %100,0 %2 % 4 % 6 % 8 % 10 %LSK-45 96,8 % 96,8 % 92,5 % 91,2 % 91,2 %DSM 20017 97,7 % 92,8 % 72,2 % 72,2 % 66,8 %LSK-45 DSM 20017Концентраций хлорида натрия, %Выживаемость, %579Никифорова А. П. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 3 С. 574–583Lactobacillus sakei LSK-45, 0 % Lactobacillus sakei DSM 20017, 0 %Lactobacillus sakei LSK-45, 2 % Lactobacillus sakei DSM 20017, 2 %Lactobacillus sakei LSK-45, 4 % Lactobacillus sakei DSM 20017, 4 %Lactobacillus sakei LSK-45, 6 % Lactobacillus sakei DSM 20017, 6 %Lactobacillus sakei LSK-45, 8 % Lactobacillus sakei DSM 20017, 8 %Lactobacillus sakei LSK-45, 10 % Lactobacillus sakei DSM 20017, 10 %Рисунок 3. Морфология бактерий вида Lactobacillus sakei на среде MRS с различной концентрацией NaClFigure 3. Morphology of Lactobacillus sakei on MRS medium with different concentration of NaCl580Nikiforova A.P. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2021, vol. 51, no. 3, pp. 574–583основе когезии и адгезии бактерий лежат одинаковыемеханизмы [13].Из данных, представленных на рисунке 3, видно,что у L. sakei LSK-45 с увеличением концентрациисоли в среде усиливаются межклеточные контактыи когезия клеток. Процесс когезии регулируетсясистемой «quorum sensing» (QS), представляющейсобой тип регуляции экспрессии генов бактерий,функционирующий при высокой плотностипопуляции. С помощью сигнальных молекулQS систем, называемых аутоиндукторами,происходит межклеточная коммуникация бактерий,обеспечивающая их скоординированный ответ наизменение условий среды [15].Бактерии используют QS для регулированияразнообразных физиологических процессов, в томчисле механизмов толерантности к неблагоприятнымфакторам, таким как высокая кислотность среды,низкие температуры, присутствие антибиотиков иосмотический стресс [16, 17]. В случае молочнокислыхбактерий и бифидобактерий, которые широкоиспользуются в молочной промышленности,система QS чрезвычайно важна для их выживанияи обеспечения высокой биохимической активности.Кроме того, система QS связана с синтезоммолочнокислыми бактериями противомикробныхагентов, таких как бактериоцины [18].Как следует из морфологических исследований,высокая плотность популяции L. sakei LSK-45(108–109 КОЕ/см3) (табл. 1) запускает систему QS приосмотическом стрессе бактерий, обеспечивает когезиюклеток и обуславливает повышенную вероятностьколлективного выживания микроорганизмов.Благодаря коммуникации (межклеточной передачиинформации) бактерии могут скоординированнорегулировать экспрессию генов во всей попу-ляции. Это способствует выживанию L. sakei внеблагоприятных условиях среды. Такое поведениебактерий часто называют «социальным», в немпроявляются черты сходства с многоклеточнымиорганизмами.При исследовании L. sakei DSM 20017установлено, что при плотности клеточной популяции107 КОЕ/см3 эффект QS отсутствует, а когезииклеток не происходит, т. к. при низкой плотностипопуляции бактерии продуцируют базальный уровеньаутоиндукторов. Их концентрация недостаточнадля активации экспрессии специфических генов убактерий.При дальнейшем понижении количестважизнеспособных клеток до 106 КОЕ/см3 отмечаетсяналичие мелких единичных клеток бактерий. Этосвязано с осмотическим стрессом и последующимвысыханием клеток и угнетением роста бактерий.Следует отметить, что при повышении концентрациисоли в окружающей среде активность водыснижается и она выходит из клеток, т. е. происходитобезвоживание микроорганизма (полный стресс),что приводит к высыханию и уменьшению размераклеток.Таким образом, осмотический стресс приводитк уменьшению скорости роста, снижению общегоколичества образуемой биомассы, количестважизнеспособных клеток и выживаемости L. sakeiDSM 20017.Необходимо отметить наличие морфологическиразнообразных межклеточных контактов, обеспечи-вающих адаптацию к высоким концентрациям соли.Морфологическая вариабельность клеток L. sakeiобусловлена влиянием физико-химических факторов,т. е. воздействием различных концентраций соли,а также трансформацией клеток в цикле развития.Для микроорганизмов, устойчивых к повышеннымконцентрациям соли, характерны модификациине только в морфологии, но и структуре клеток.Структурная адаптация клеточных мембран космотическому шоку состоит в изменении составабелков, липидов и жирных кислот. Жирные кислотыбактериальных липидов первыми вовлекаютсяв ответные реакции на стимулы внешней средыи могут служить маркерами физиологическихизменений при воздействии тех или иных стрессовыхфакторов. В условиях солевого стресса в клеточныхмембранах было обнаружено увеличение количествагликолипидов, по сравнению с амфотернымилипидами, и отмечено изменение соотношенияжирных кислот в фосфолипидах. Это важно дляподдержания стабильности бислойной структурымембран. Индуцированное стрессом ремоделированиемембранных липидов приводит к изменениюфизического состояния мембраны – ее ригидификацииили флюидизации [19].Результаты подтверждают данные проведенныхранее исследований о том, что бактерии вида L. sakeiявляются толерантными к хлориду натрия, но этосвойство сильно зависит от штамма. Так, в работеC. Montanari и др. были изучены толерантностьшести штаммов бактерий вида L. sakei к различнымстрессовым факторам. Установлено, что все шестьизученных штаммов были способны расти присодержании хлорида натрия в питательной среде8 % [20].Полученные результаты демонстрируют гибкоереагирование L. sakei на изменение концентрациисоли в питательной среде. Одним из механизмовадаптации к солевому стрессу является когезия,которая повышает выживаемость бактериальнойпопуляции и устойчивость к факторам внешней среды.ВыводыВ результате проведенных исследованийустановлено, что наиболее высокой устойчивостью581Никифорова А. П. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. № 3 С. 574–583к солевому стрессу характеризуется штаммLactobacillus sakei LSK-45. Он являетсяперспективным для применения при ферментациирыбы. Отмечены активный рост биомассы и высокаяплотность клеточной популяции L. sakei LSK-45при высоких концентрациях поваренной соли(8–10 %). Это позволит применять этот штаммбактерий для производства стартовых культур длярыбоперерабатывающей промышленности.Морфологические исследования свидетельствуюто том, что когезия клеток обеспечивает адаптациюL. sakei LSK-45 к высоким концентрациямхлорида натрия и регулируется системой «quorumsensing».Критерии авторстваА. П. Никифорова – экспериментальнаяработа, анализ литературных данных, подготовкапервоначального варианта текста и доработка текстастатьи. С. Н. Хазагаева – консультации по вопросампроведения экспериментальных исследований.И. С. Хамагаева – формулирование основнойконцепции исследования, общее руководствоисследованием, критический анализ первоначальноговарианта текста. А. П. Никифорова, С. Н. Хазагаеваи И. С. Хамагаева имеют на статью равныеавторские права и несут равную ответственностьза плагиат.Конфликт интересовАвторы заявляют об отсутствии конфликтаинтересов.БлагодарностиВыражаем благодарность Совету по ГрантамПрезидента РФ за финансирование исследования(номер гранта МК-128.2020.11).    Рисунок 1. Влияние различных концентраций хлорида натрия на рост бактерий вида Lactobacillus sakei: a – Lactobacillus sakei LSK-45; b – Lactobacillus sakei DSM 20017Figure 1. Effect of different concentrations of NaCl on the growth of Lactobacillus sakei: a – Lactobacillus sakei LSK-45; b – Lactobacillus sakei DSM 20017 В рисунке: отделить % пробелом Таблица 1. Влияние различных концентраций хлорида натрия на рост молочнокислых бактерий вида Lactobacillus sakeiTable 1. Effect of different concentrations of NaCl on the growth of Lactobacillus sakei Изучаемые штаммыКоличество жизнеспособных клеток бактерий, КОЕ/см3, при различных концентрациях хлорида натрия, %0246810Lactobacillus sakei LSK-45 2×1091×1091×1094×1083×1083×108Lactobacillus sakei DSM 200175×1093×1091×1091×1071×1073×106  Рисунок 2. Влияние различных концентраций хлорида натрия на выживаемость бактерий вида Lactobacillus sakeiFigure 2. Effect of different concentrations of NaCl on the survival rate of Lactobacillus sakeiВ рисунке: отделить % пробелом Высокая выживаемость клеток в среде с концентрациями хлорида натрия до 10 % является свойством, которое позволяет применять штамм L. sakei LSK-45 при производстве рыбных продуктов. Следует отметить, что массовая доля поваренной соли для малосоленой рыбы составляет 3–5 %, для слабосоленой – 5–7 %, для среднесоленой 7–12 %. Содержание соли в ферментированных рыбных продуктах значительно отличается в зависимости от вида продукта и может варьироваться от 1 до 20 % [4]. Например, в продукте ракфиск может составлять от 3,5 до 7,4 %, в продукте Suan yu – 3 % [2, 6]. На следующем этапе исследований изучали влияние различных концентраций поваренной соли на морфологию молочнокислых бактерий (рис. 3). Популяция бактерий представляет собой не просто сумму клеток, а является своеобразной надорганизменной системой, одним из свойств которой является взаимодействие отдельных клеток с целью получения определенного результата [13]. Бактерии способны проявлять различные виды коллективного поведения, в том числе афилиацию (когезию), кооперацию, координированную агрессию и избегание [14]. Когезия бактерий – это защитная реакция микроорганизмов (в частности против излишней солености питательной среды). При этом в основе когезии и адгезии бактерий лежат одинаковые механизмы [13].Из данных, представленных на рисунке 3, видно, что у L. sakei LSK-45 с увеличением концентрации соли в среде усиливаются межклеточные контакты и когезия клеток. Процесс когезии регулируется системой «quorum sensing» (QS), представляющей собой тип регуляции экспрессии генов бактерий, функционирующий при высокой плотности популяции. С помощью сигнальных молекул QS систем, называемых аутоиндукторами, происходит межклеточная коммуникация бактерий, обеспечивающая их скоординированный ответ на изменение условий среды [15].Бактерии используют QS для регулирования разнообразных физиологических процессов, в том числе механизмов толерантности к неблагоприятным факторам, таким как высокая кислотность среды, низкие температуры, присутствие антибиотиков и осмотический стресс [16, 17]. В случае молочнокислых бактерий и бифидобактерий, которые широко используются в молочной промышленности, система QS чрезвычайно важна для их выживания и обеспечения высокой биохимической активности. Кроме того, система QS связана с синтезом молочнокислыми бактериями противомикробных агентов, таких как бактериоцины [18]. Как следует из морфологических исследований, высокая плотность популяции L. sakei LSK-45 (108–109 КОЕ/см3) (табл. 1) запускает систему QS при осмотическом стрессе бактерий, обеспечивает когезию клеток и обуславливает повышенную вероятность коллективного выживания микроорганизмов.Благодаря коммуникации (межклеточной передачи информации) бактерии могут скоординированно регулировать экспрессию генов во всей популяции. Это способствует выживанию L. sakei в неблагоприятных условиях среды. Такое поведение бактерий часто называют «социальным», в нем проявляются черты сходства с многоклеточными организмами.При исследовании L. sakei DSM 20017 установлено, что при плотности клеточной популяции 107 КОЕ/см3 эффект QS отсутствует, а когезии клеток не происходит, т. к. при низкой плотности популяции бактерии продуцируют базальный уровень аутоиндукторов и их концентрация недостаточна для активации экспрессии специфических генов у бактерий.При дальнейшем понижении количества жизнеспособных клеток до 106 КОЕ/см3 отмечается наличие мелких единичных клеток бактерий. Это связано с осмотическим стрессом и последующим высыханием клеток и угнетением роста бактерий. Следует отметить, что при повышении концентрации соли в окружающей среде активность воды снижается и она выходит из клеток, т. е. происходит обезвоживание микроорганизма (полный стресс), что приводит к высыханию и уменьшению размера клеток.Таким образом, осмотический стресс приводит к уменьшению скорости роста, снижению общего количества образуемой биомассы, количества жизнеспособных клеток и выживаемости L. sakei DSM 20017.Необходимо отметить наличие морфологически разнообразных межклеточных контактов, обеспечивающих адаптацию к высоким концентрациям соли. Морфологическая вариабельность клеток L. sakei обусловлена влиянием физико-химических факторов, т. е. воздействием различных концентраций соли, а также трансформацией клеток в цикле развития.Для микроорганизмов, устойчивых к повышенным концентрациям соли, характерны модификации не только в морфологии, но и структуре клеток. Структурная адаптация клеточных мембран к осмотическому шоку состоит в изменении состава белков, липидов и жирных кислот. Жирные кислоты бактериальных липидов первыми вовлекаются в ответные реакции на стимулы внешней среды и могут служить маркерами физиологических изменений при воздействии тех или иных стрессовых факторов. В условиях солевого стресса в клеточных мембранах было обнаружено увеличение количества гликолипидов, по сравнению с амфотерными липидами, и отмечено изменение соотношения жирных кислот в фосфолипидах. Это важно для поддержания стабильности бислойной структуры мембран. Индуцированное стрессом ремоделирование мембранных липидов приводит к изменению физического состояния мембраны – ее ригидификации или флюидизации [19].Результаты подтверждают данные проведенных ранее исследований о том, что бактерии вида L. sakei являются толерантными к хлориду натрия, но это свойство сильно зависит от штамма. Так, в работе C. Montanari и др. были изучены толерантность шести штаммов бактерий вида L. sakei к различным стрессовым факторам. Установлено, что все шесть изученных штаммов были способны расти при содержании хлорида натрия в питательной среде 8 % [20].Полученные результаты демонстрируют гибкое реагирование L. sakei на изменение концентрации соли в питательной среде. Одним из механизмов адаптации к солевому стрессу является когезия, которая повышает выживаемость бактериальной популяции и устойчивость к факторам внешней среды.   Lactobacillus sakei LSK-45, 0 %Lactobacillus sakei DSM 20017, 0 % Lactobacillus sakei LSK-45, 2 %Lactobacillus sakei DSM 20017, 2 % Lactobacillus sakei LSK-45, 4 %Lactobacillus sakei DSM 20017, 4 % Lactobacillus sakei LSK-45, 6 %Lactobacillus sakei DSM 20017, 6 % Lactobacillus sakei LSK-45, 8 %Lactobacillus sakei DSM 20017, 8 % Lactobacillus sakei LSK-45, 10 %Lactobacillus sakei DSM 20017, 10 % Рисунок 3. Морфология бактерий вида Lactobacillus sakei на среде MRS с различной концентрацией NaClFigure 3. Morphology of Lactobacillus sakei on MRS medium with different concentration of NaCl ВыводыВ результате проведенных исследований установлено, что наиболее высокой устойчивостью к солевому стрессу характеризуется штамм Lactobacillus sakei LSK-45. Он является перспективным для применения при ферментации рыбы. Отмечены активный рост биомассы и высокая плотность клеточной популяции L. sakei LSK-45 при высоких концентрациях поваренной соли (8–10 %). Это позволит применять этот штамм бактерий для производства стартовых культур для рыбоперерабатывающей промышленности.Морфологические исследования свидетельствуют о том, что когезия клеток обеспечивает адаптацию L. sakei LSK-45 к высоким концентрациям хлорида натрия и регулируется системой «quorum sensing». Критерии авторстваА. П. Никифорова – экспериментальная работа, анализ литературных данных,  подготовка  первоначального  варианта текста и доработка текста статьи. С. Н. Хазагаева – консультации по вопросам проведения экспериментальных исследований. И. С. Хамагаева – формулирование основной концепции исследования, общее руководство исследованием, критический анализ первоначального варианта текста. А. П. Никифорова, С. Н. Хазагаева и И. С. Хамагаева имеют на статью равные авторские права и несут равную ответственность за плагиат. Конфликт интересов Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. БлагодарностиВыражаем благодарность Совету по Грантам Президента РФ за финансирование исследования (номер гранта МК-128.2020.11).