Academic Journal
Морфолого-культуральная и физиолого-биохимическая характеристика молочнокислых бактерий виноделия Республики Крым
| Title: | Морфолого-культуральная и физиолого-биохимическая характеристика молочнокислых бактерий виноделия Республики Крым |
|---|---|
| Source: | VIII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов». |
| Publisher Information: | Crossref, 2024. |
| Publication Year: | 2024 |
| Subject Terms: | МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ, ВИНОДЕЛИЕ, ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ ПАЛОЧКИ, КАТАЛАЗА, ГЕТЕРОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ КОККИ, АГАР, ЭНОХИМИЯ, ГЕКСОЗЫ |
| Description: | Молочнокислые бактерии (МКБ) значительно влияют на качество получаемых виноматериалов. Они могут оказывать как положительное воздействие, снижая титруемую кислотность, преобразуя яблочную кислоту в молочную, так и отрицательное, вызывая заболевания и пороки вин. Многочисленные работы по изучению биоразнообразия МКБ и их применения в виноделии указывают на важность изучения их экологии, а также физиолого-культуральных и биохимических свойств. При проведении исследований были использованы подходы и методы, общепринятые в микробиологии виноделия и энохимии [1, 2]. Условия культивирования устанавливали в соответствии с рекомендациями по оценке технологических свойств молочнокислых бактерий виноделия [3]. При исследовании использовали классическую методологию, основанную на культивировании микроорганизмов на селективных питательных средах с последующей идентификацией штаммов, выделенных с чашек с агаром. Работы по родовой идентификации отобранных изолятов МКБ проводили, используя методические подходы, описанные в работе Квасникова и Нестеренко [4] по совокупности признаков: морфолого-культуральным признакам (форма клеток и колоний, расположение клеток) и физиолого-биохимическим (окраска по Граму, способность к образованию каталазы, молочной кислоты, образованию газа из глюкозы). Для поиска МКБ за период 2017–2021 гг. было обследовано около 1200 образцов винограда и виноматериалов из виноградо-винодельческих хозяйств Крыма. Для увеличения вероятности выделения природных изолятов МКБ, способных развиваться в вине, исследовали сброженную виноградную мезгу, опытные шампанские и коньячные виноматериалы, производственные образцы столовых и крепленных виноматериалов (необработанные). Анализ образцов на наличие в них молочнокислых бактерий показал, что МКБ в сброженной мезге были обнаружены в 5% проб, в опытных виноматериалах для производства игристых вин и коньяков – в 47% проб, в производственных виноматериалах – в 27% проб. Из 206 проб с МКБ накопительные культуры были получены для 15 образцов сброженной мезги и 82 образцов виноматериалов, что указывает на высокую избирательность МКБ виноделия к составу среды. Молочнокислая микрофлора в отдельных накопительных культурах отличалась разнообразием, что позволило выделить 158 изолятов палочковидной формы и 294 изолята кокковой формы. Молочнокислые бактерии, развившиеся в сброженной мезге, представлены кокковыми и палочковидными формами, однако палочки преобладали. В производственных образцах виноматериалов также были обнаружены палочки и кокки. Молочнокислые бактерии, выделенные из виноматериалов, приготовленных в условиях микровиноделия, представлены только кокковыми формами. Изолированные чистые линии МКБ обладали разной способностью к накоплению биомассы, что еще раз подтверждает необходимость комплексного подхода к выбору условий культивирования для сохранения их в коллекции. Оценка 108 изолятов на принадлежность их к молочнокислым бактериям показала, что все они каталазонегативны, положительно окрашивались по Граму и при сбраживании глюкозы образовывали молочную кислоту. Полученные результаты позволили отнести выделенные изоляты к группе молочно-кислых бактерий. МКБ кокковой формы в основном имели мелкие и средние клетки, расположенные единично, попарно и в цепочках по 4–12 клеток, реже – в длинных нитевидных цепочках с замедленным ростом. Встречались мелкие кокки, образующие пары и короткие цепочки по 4 клетки и небольшие скопления клеток. Изоляты палочковидной формы имели крупные, средние и мелкие клетки. В основном – короткие палочки, расположенные единично, попарно, в коротких и длинных цепочках и длинные нитевидные. Морфология колоний представлена точечными и мелкими колонии, бесцветные, блестящие, круглые с ровным краем, выпуклые; консистенция – маслянистая. Большее разнообразие отмечено у палочек, выделенных из производственных виноматериалов. Исследование характера сбраживания гексоз, определяющее принадлежность МКБ к той или иной биохимической группе, также является важной характеристикой для их классификации. В виноделии эта характеристика во многом определяет степень опасности, которую бактерии могут представлять для вина: наименее опасны те бактерии, которые в условиях низких значений рН сбраживают яблочную кислоту, не затрагивая сахаров, либо сбраживают сахара без образования летучих кислот. Наиболее желательными агентами ЯМБ являются гетероферментативные кокки и гомоферментативные палочки. В нашем исследовании 46 изолятов кокков в зависимости от накопления биомассы в большей или меньшей степени были способны к образованию углекислого газа из глюкозы. Два штамма не проявили эту способность, но на данном этапе исследований мы их не отнесли к роду Pediococcus, поскольку они не соответствовали данной группе по морфологическим признакам. Среди палочек гетероферментативных было большинство – 31 штамм, 11 изолятов по результатам теста отнесены нами к гомоферментативным. Анализ полученных данных о морфолого-культуральных свойствах выделенных изолятов и их способности к сбраживанию глюкозы позволил на данном этапе исследований классифицировать их по родовой принадлежности. Сформированная рабочая коллекция МКБ представлена 88 штаммами МКБ: – 42 штамма палочек отнесены к роду Lactobacillus, по морфологическим признакам разделены на 4 подгруппы, по характеру сбраживания глюкозы к двум биохимическим группам – гомо- и гетероферментативным. – 46 изолятов кокков – к роду Leuconostoc, по морфологическим признакам разделены на 5 подгрупп, по характеру сбраживания глюкозы к одной биохимической группе – гетероферментативным. В дальнейшем будет проведена видовая идентификация на основе секвенирования участка 16S рДНК у выделенных изолятов для определения их видовой принадлежности, что позволит расширить знания о МКБ виноградо-винодельческой отрасли Республики Крым и их влияние на качество получаемых виноматериалов. |
| Document Type: | Article Conference object |
| Language: | Russian |
| DOI: | 10.34756/geos.2022.17.38415 |
| Accession Number: | edsair.doi...........4598a01a38acbe5d0eb9ef22ff5b9f08 |
| Database: | OpenAIRE |
| FullText | Text: Availability: 0 |
|---|---|
| Header | DbId: edsair DbLabel: OpenAIRE An: edsair.doi...........4598a01a38acbe5d0eb9ef22ff5b9f08 RelevancyScore: 963 AccessLevel: 3 PubType: Academic Journal PubTypeId: academicJournal PreciseRelevancyScore: 963.003723144531 |
| IllustrationInfo | |
| Items | – Name: Title Label: Title Group: Ti Data: Морфолого-культуральная и физиолого-биохимическая характеристика молочнокислых бактерий виноделия Республики Крым – Name: TitleSource Label: Source Group: Src Data: <i>VIII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов»</i>. – Name: Publisher Label: Publisher Information Group: PubInfo Data: Crossref, 2024. – Name: DatePubCY Label: Publication Year Group: Date Data: 2024 – Name: Subject Label: Subject Terms Group: Su Data: <searchLink fieldCode="DE" term="%22МОЛОЧНОКИСЛЫЕ+БАКТЕРИИ%22">МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22ВИНОДЕЛИЕ%22">ВИНОДЕЛИЕ</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ+ПАЛОЧКИ%22">ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ ПАЛОЧКИ</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22КАТАЛАЗА%22">КАТАЛАЗА</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22ГЕТЕРОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ+КОККИ%22">ГЕТЕРОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ КОККИ</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22АГАР%22">АГАР</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22ЭНОХИМИЯ%22">ЭНОХИМИЯ</searchLink><br /><searchLink fieldCode="DE" term="%22ГЕКСОЗЫ%22">ГЕКСОЗЫ</searchLink> – Name: Abstract Label: Description Group: Ab Data: Молочнокислые бактерии (МКБ) значительно влияют на качество получаемых виноматериалов. Они могут оказывать как положительное воздействие, снижая титруемую кислотность, преобразуя яблочную кислоту в молочную, так и отрицательное, вызывая заболевания и пороки вин. Многочисленные работы по изучению биоразнообразия МКБ и их применения в виноделии указывают на важность изучения их экологии, а также физиолого-культуральных и биохимических свойств. При проведении исследований были использованы подходы и методы, общепринятые в микробиологии виноделия и энохимии [1, 2]. Условия культивирования устанавливали в соответствии с рекомендациями по оценке технологических свойств молочнокислых бактерий виноделия [3]. При исследовании использовали классическую методологию, основанную на культивировании микроорганизмов на селективных питательных средах с последующей идентификацией штаммов, выделенных с чашек с агаром. Работы по родовой идентификации отобранных изолятов МКБ проводили, используя методические подходы, описанные в работе Квасникова и Нестеренко [4] по совокупности признаков: морфолого-культуральным признакам (форма клеток и колоний, расположение клеток) и физиолого-биохимическим (окраска по Граму, способность к образованию каталазы, молочной кислоты, образованию газа из глюкозы). Для поиска МКБ за период 2017–2021 гг. было обследовано около 1200 образцов винограда и виноматериалов из виноградо-винодельческих хозяйств Крыма. Для увеличения вероятности выделения природных изолятов МКБ, способных развиваться в вине, исследовали сброженную виноградную мезгу, опытные шампанские и коньячные виноматериалы, производственные образцы столовых и крепленных виноматериалов (необработанные). Анализ образцов на наличие в них молочнокислых бактерий показал, что МКБ в сброженной мезге были обнаружены в 5% проб, в опытных виноматериалах для производства игристых вин и коньяков – в 47% проб, в производственных виноматериалах – в 27% проб. Из 206 проб с МКБ накопительные культуры были получены для 15 образцов сброженной мезги и 82 образцов виноматериалов, что указывает на высокую избирательность МКБ виноделия к составу среды. Молочнокислая микрофлора в отдельных накопительных культурах отличалась разнообразием, что позволило выделить 158 изолятов палочковидной формы и 294 изолята кокковой формы. Молочнокислые бактерии, развившиеся в сброженной мезге, представлены кокковыми и палочковидными формами, однако палочки преобладали. В производственных образцах виноматериалов также были обнаружены палочки и кокки. Молочнокислые бактерии, выделенные из виноматериалов, приготовленных в условиях микровиноделия, представлены только кокковыми формами. Изолированные чистые линии МКБ обладали разной способностью к накоплению биомассы, что еще раз подтверждает необходимость комплексного подхода к выбору условий культивирования для сохранения их в коллекции. Оценка 108 изолятов на принадлежность их к молочнокислым бактериям показала, что все они каталазонегативны, положительно окрашивались по Граму и при сбраживании глюкозы образовывали молочную кислоту. Полученные результаты позволили отнести выделенные изоляты к группе молочно-кислых бактерий. МКБ кокковой формы в основном имели мелкие и средние клетки, расположенные единично, попарно и в цепочках по 4–12 клеток, реже – в длинных нитевидных цепочках с замедленным ростом. Встречались мелкие кокки, образующие пары и короткие цепочки по 4 клетки и небольшие скопления клеток. Изоляты палочковидной формы имели крупные, средние и мелкие клетки. В основном – короткие палочки, расположенные единично, попарно, в коротких и длинных цепочках и длинные нитевидные. Морфология колоний представлена точечными и мелкими колонии, бесцветные, блестящие, круглые с ровным краем, выпуклые; консистенция – маслянистая. Большее разнообразие отмечено у палочек, выделенных из производственных виноматериалов. Исследование характера сбраживания гексоз, определяющее принадлежность МКБ к той или иной биохимической группе, также является важной характеристикой для их классификации. В виноделии эта характеристика во многом определяет степень опасности, которую бактерии могут представлять для вина: наименее опасны те бактерии, которые в условиях низких значений рН сбраживают яблочную кислоту, не затрагивая сахаров, либо сбраживают сахара без образования летучих кислот. Наиболее желательными агентами ЯМБ являются гетероферментативные кокки и гомоферментативные палочки. В нашем исследовании 46 изолятов кокков в зависимости от накопления биомассы в большей или меньшей степени были способны к образованию углекислого газа из глюкозы. Два штамма не проявили эту способность, но на данном этапе исследований мы их не отнесли к роду Pediococcus, поскольку они не соответствовали данной группе по морфологическим признакам. Среди палочек гетероферментативных было большинство – 31 штамм, 11 изолятов по результатам теста отнесены нами к гомоферментативным. Анализ полученных данных о морфолого-культуральных свойствах выделенных изолятов и их способности к сбраживанию глюкозы позволил на данном этапе исследований классифицировать их по родовой принадлежности. Сформированная рабочая коллекция МКБ представлена 88 штаммами МКБ: – 42 штамма палочек отнесены к роду Lactobacillus, по морфологическим признакам разделены на 4 подгруппы, по характеру сбраживания глюкозы к двум биохимическим группам – гомо- и гетероферментативным. – 46 изолятов кокков – к роду Leuconostoc, по морфологическим признакам разделены на 5 подгрупп, по характеру сбраживания глюкозы к одной биохимической группе – гетероферментативным. В дальнейшем будет проведена видовая идентификация на основе секвенирования участка 16S рДНК у выделенных изолятов для определения их видовой принадлежности, что позволит расширить знания о МКБ виноградо-винодельческой отрасли Республики Крым и их влияние на качество получаемых виноматериалов. – Name: TypeDocument Label: Document Type Group: TypDoc Data: Article<br />Conference object – Name: Language Label: Language Group: Lang Data: Russian – Name: DOI Label: DOI Group: ID Data: 10.34756/geos.2022.17.38415 – Name: AN Label: Accession Number Group: ID Data: edsair.doi...........4598a01a38acbe5d0eb9ef22ff5b9f08 |
| PLink | https://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsair&AN=edsair.doi...........4598a01a38acbe5d0eb9ef22ff5b9f08 |
| RecordInfo | BibRecord: BibEntity: Identifiers: – Type: doi Value: 10.34756/geos.2022.17.38415 Languages: – Text: Russian Subjects: – SubjectFull: МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ Type: general – SubjectFull: ВИНОДЕЛИЕ Type: general – SubjectFull: ГОМОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ ПАЛОЧКИ Type: general – SubjectFull: КАТАЛАЗА Type: general – SubjectFull: ГЕТЕРОФЕРМЕНТАТИВНЫЕ КОККИ Type: general – SubjectFull: АГАР Type: general – SubjectFull: ЭНОХИМИЯ Type: general – SubjectFull: ГЕКСОЗЫ Type: general Titles: – TitleFull: Морфолого-культуральная и физиолого-биохимическая характеристика молочнокислых бактерий виноделия Республики Крым Type: main BibRelationships: IsPartOfRelationships: – BibEntity: Dates: – D: 17 M: 12 Type: published Y: 2024 Identifiers: – Type: issn-locals Value: edsair Titles: – TitleFull: VIII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов» Type: main |
| ResultId | 1 |