Выживаемость коллекционных культур Lactobacillus helveticus при лиофилизации и хранении

Сорокина Нинель Петровна; Кучеренко Ирина Валентиновна; Дуганова Анна Юрьевна; Масежная Елена Сергеевна

doi:10.21603/1019-8946-2026-5-105

УДК 63

ВЫЖИВАЕМОСТЬ КОЛЛЕКЦИОННЫХ КУЛЬТУР LACTOBACILLUS HELVETICUS ПРИ ЛИОФИЛИЗАЦИИ И ХРАНЕНИИ Выживаемость коллекционных культур Lactobacillus helveticus при лиофилизации и хранении

АА Аа

Опубликовано в Молочная промышленность · Номер 5, 2026 · Страницы 35–41 · Рубрика: Научная статья

DOI: https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-5-105 · EDN: TSCEYL

Получено: 15.06.2026 Одобрено: 15.09.2026 Опубликовано: 15.10.2026 Язык публикаций: RUS

Авторы

СО

Сорокина Нинель Петровна

SPIN

КУ

Кучеренко Ирина Валентиновна

SPIN

ДУ

Дуганова Анна Юрьевна

SPIN

МА

Масежная Елена Сергеевна

СО

Сорокина Нинель Петровна

Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова руководитель экспериментальной биофабрики · Россия · Москва

SPIN

КУ

Кучеренко Ирина Валентиновна

Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова, Россия · Углич

SPIN

ДУ

Дуганова Анна Юрьевна

Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова Россия · Углич

SPIN

МА

Масежная Елена Сергеевна

Всероссийский научно-исследовательский институт маслоделия и сыроделия – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Россия · Углич

АННОТАЦИЯ

Лиофилизация является одним из самых распространенных методов сушки для сохранения микроорганизмов в биоресурсных коллекциях и получения сухих заквасок и пробиотиков с высокой стабильностью и длительным сроком хранения. Однако в процессе лиофилизации бактериальные клетки в той или иной степени повреждаются и часть популяции гибнет. Для защиты клеток от повреждений и повышения их выживаемости используются различные криопротекторы и режимы замораживания. Целью работы являлось установление режимов предварительного замораживания и криопротекторов, обеспечивающих максимально возможные выживаемость и сохранность метаболической активности термофильных молочнокислых палочек вида Lactobacillus helveticus в процессе лиофилизации и последующего хранения. Исследовали три температурных режима замораживания перед лиофилизацией (минус 20, 30 и 55 °C) и два вида криопротекторов – сахароза и трегалоза в концентрации 4 %. Наиболее низкая выживаемость наблюдалась при температуре замораживания минус 55 °C без криопротекции и с добавлением криопротекторов. Максимальная выживаемость штамма L. helveticus 158-16 в процессе лиофилизации (32–33 %) выявлена при использовании предварительного замораживаниям при температуре минус 20 °C с сахарозой, наименьшая (около 15 %) наблюдалась с трегалозой. Выживаемость штамма L. helveticus 305-10 была практически одинаковой при использовании сахарозы (26,6 %) и трегалозы (27,7 %). Установлено, что использование сахарозы и трегалозы в качестве криопротекторов уменьшало гибель бактериальных клеток при хранении в течение 12 мес. в 3–11 раз по сравнению с вариантом без криопротекции. Для увеличения выживаемости изученных штаммов L. helveticus в процессе лиофилизации и хранения предложен режим лиофильной сушки при температуре предварительного замораживания минус 20 °C с добавлением сахарозы.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

коллекционные культуры, Lactobacillus helveticus, лиофилизация, криопротекторы, выживаемость, хранение, метаболическая активность

Финансирование

Статья подготовлена в рамках выполнения исследований по государственному заданию № FRFF 2023-0001 Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова Российской академии наук.

Текст

Текст (PDF)

Читать Скачать

1. Кишилова, С. А. Основные методы сохранения жизнеспособности и свойств микроорганизмов при разных сроках хранения: обзор / С. А. Кишилова [и др.] // Пищевая промышленность. 2025. № 2. С. 78–84. https://doi.org/10.52653/PPI.2025.2.2.016; https://elibrary.ru/dtckwc

2. Сидорчук, А. А. Сохранность культур бактерий различных групп при длительном хранении в лиофилизованном состоянии / А. А. Сидорчук, А. А. Краснова // Российский ветеринарный журнал. 2016. № 3. С. 22–25. https://www.elibrary.ru/witnij

3. Wolkers, W. F. Cryopreservation and freeze-drying protocols, methods in molecular biology / W. F. Wolkers, H. Oldenhof. – New York: Springer, 2021. – 742 p.

4. Rockinger, U. Current approaches of preservation of cells during (freeze-) drying / U. Rockinger, M. Funk, G. Winter // Journal of Pharmaceutical Sciences. 2021. Vol. 110(8). P. 2873–2893. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2021.04.018

5. Papadimitriou, K. Stress physiology of lactic acid bacteria / K. Papadimitriou [et al.] // Microbiology and Molecular Biology Reviews. 2016. Vol. 80(3). P. 837–890. https://doi.org/10.1128/mmbr.00076-15

6. Al-Fageeh, M. B. Control and regulation of the cellular responses to cold shock: The responses in yeast and mammalian systems / M. B. Al-Fageeh, C. M. Smales // Biochemical Journal. 2006. Vol. 397(2). P. 247–259. https://doi.org/10.1042/BJ20060166

7. Синёва, О. Н. Долгосрочное хранение микроорганизмов / О. Н. Синёва, Л. П. Терехова // Результаты исследований естественных и точных наук: междисциплинарный подход и сверхаддитивный эффект: монография. Под ред. В. В. Ерохина, Л. П. Тереховой, О. А. Подкопаева. – Самара: ООО НИЦ «Поволжская научная корпорация», 2018. – 261 с.

8. Cheng, Z. Effects of freeze drying in complex lyoprotectants on the survival, and membrane fatty acid composition of Lactobacillus plantarum L1 and Lactobacillus fermentum L2 / Z. Cheng [et al.] // Cryobiology. 2022. Vol. 105. P. 1–9. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2022.01.003

9. Явников, Н. В. Влияние различных криопротекторных компонентов на выживаемость пробиотических микроорганизмов после лиофильной сушки / Н. В. Явников // Международный вестник ветеринарии. 2022. № 1. С. 69–73. https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2022.1.69; https://elibrary.ru/wqshwf

10. Cui, S. M. Effect of trehalose and lactose treatments on the freeze-drying resistance of lactic acid bacteria in high-density culture / S. M. Cui [et al.] // Microorganisms. 2023. Vol. 11(1.) Art. no. 48. https://doi.org/10.3390/microorganisms11010048

11. Lu, Y. J. Optimization of a cryoprotective medium to increase the viability of freeze-dried Streptococcus thermophilus by response surface methodology / Y. J. Lu [et al.] // LWT – Food Science and Technology. 2017. Vol. 80. P. 92–97. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2017.01.044

12. Ge, S. Research progress on improving the freeze-drying resistance of probiotics: A review / S. Ge [et al.] // Trends in Food Science and Technology. 2024. Vol. 147. Art. no. 104425. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104425

13. Zapaśnik, A. Role of lactic acid bacteria in food preservation and safety / A. Zapaśnik, B. Sokołowska, M. Bryła // Foods. 2022. Vol. 11. Art. no. 1283. https://doi.org/10.3390/foods11091283

14. Salminen, S. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics / S. Salminen [et al.] // Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 2021. Vol. 18. P. 649–667. https://doi.org/10.1038/s41575-021-00440-6

15. Gatti, M. Biodiversity among Lactobacillus helveticus strains isolated from different natural whey starter cultures as revealed by classification trees / M. Gatti, C. Trivisano, E. Fabrizi // Applied and Environmental Microbiology. 2004. Vol. 70. P. 182–190. https://doi.org/10.1128/AEM.70.1.182-190.2004

16. Wakai, T. Antihypertensive peptides specific to Lactobacillus helveticus fermented milk / T. Wakai, N. Yamamoto // Biotechnology – Molecular Studies and Novel Applications for Improved Quality of Human Life. Ed. by R. H. Sammour. – Rijeka: InTech Europe, 2012. –P. 159–172. https://doi.org/10.5772/28695

17. Savijoki, K. Proteolytic systems of lactic acid bacteria / K. Savijoki, H. Ingmer, P. Varmanen // Applied Microbiology and Biotechnology. 2006. Vol. 71. P. 394–406.

18. Леонова, В. А. Потенциальные пробиотические свойства и профили органических кислот метаболитного комплекса L. helveticus / В. А. Леонова // Пищевая промышленность. 2024. № 1. С. 78–82. https://doi.org/10.52653/PPI.2024.1.1.015; https://elibrary.ru/oytntt

19. Семенов, Г. В. Вакуумная сублимационная сушка пищевых продуктов: температурные границы для рационального использования в промышленном производстве / Г. В. Семенов, С. А. Ермаков, И. С. Краснова // Известия вузов. Пищевая технология. 2022. № 2–3. С. 51–57. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2022.2-3.10; https://elibrary.ru/bzoixg

20. Wang, G.-Q. Influence of freezing temperature before freeze-drying on the viability of various Lactobacillus plantarum strains / G.-Q. Wang [et al.] // Journal of Dairy Science. 2020. Vol. 103(4). P. 3066–3075. https://doi.org/10.3168/jds.2019-17685

PDF JATS XML

Главный редактор

Просеков Александр Юрьевич

загрузки

ГОСТ

Сорокина Н. П., Кучеренко И. В., Дуганова А. Ю., Масежная Е. С. Выживаемость коллекционных культур Lactobacillus helveticus при лиофилизации и хранении // Молочная промышленность. 2026. № 5. С. 35-41. DOI: https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-5-105. EDN: TSCEYL. (дата обращения: 23.10.2026).

MLA

Сорокина Нинель Петровна, Кучеренко И. В., Дуганова А. Ю., Масежная Е. С.. "Выживаемость коллекционных культур Lactobacillus helveticus при лиофилизации и хранении." Молочная промышленность.5 (2026): 35-41. DOI: https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-5-105. EDN: TSCEYL.

APA

Сорокина Н. П., Кучеренко И. В., Дуганова А. Ю., Масежная Е. С. (2026). Выживаемость коллекционных культур Lactobacillus helveticus при лиофилизации и хранении. Молочная промышленность(5), 35-41. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-5-105 EDN: TSCEYL.

Chicago

Сорокина Нинель Петровна, Кучеренко И. В., Дуганова А. Ю., Масежная Е. С.. "Выживаемость коллекционных культур Lactobacillus helveticus при лиофилизации и хранении." Молочная промышленность, no. 5 (2026): 35-41. https://doi.org/10.21603/1019-8946-2026-5-105. EDN: TSCEYL.

WIKI

{{cite journal | author = Сорокина Н. П., Кучеренко И. В., Дуганова А. Ю., Масежная Е. С. | title = Выживаемость коллекционных культур Lactobacillus helveticus при лиофилизации и хранении | journal = Молочная промышленность | year = 2026 | issue = 5 | pages = 35-41 | doi = 10.21603/1019-8946-2026-5-105 }} EDN: TSCEYL

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

ВЫЖИВАЕМОСТЬ КОЛЛЕКЦИОННЫХ КУЛЬТУР LACTOBACILLUS HELVETICUS ПРИ ЛИОФИЛИЗАЦИИ И ХРАНЕНИИ Выживаемость коллекционных культур Lactobacillus helveticus при лиофилизации и хранении

Подтверждение