Анотація до роботи:

НАУМЕНКО О.В. Розробка технології бактеріальних препаратів із залученням Lactobacillus сasei ssp. сasei для виробництва функціональних молочних напоїв. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 03.00.20 – біотехнологія. – Національний університет харчових технологій Міністерства освіти та науки України, Київ, 2005.

Дисертація присвячена науковому обґрунтуванню та розробці біотехнології бактеріальних препаратів із біологічно активними культурами молочнокислих бактерій для функціональних молочних напоїв.

Проведено цілеспрямований відбір з природних джерел штамів молочнокислих бактерій за критеріями функціональної активності та технологічності. Вперше застосовано техніку одержання та регенерації протопластів для селекції штаму лактобацил зі зниженою енергією кислотоутворення.

Створено нові для України бактеріальні композиції із залученням біологічно активної культури L. сasei ssp. сasei. Опрацьовано режими та параметри технологічного процесу виробництва бактеріальних препаратів ЛТС і ЛТС-Н для функціонального кисломолочного напою Мілєніум. Досягнуто подовження гарантованого терміну придатності продукту Мілєніум до 14 діб шляхом застосування селекціонованого штаму ацидофільної палички зі зниженою енергією кислотоутворення.

У лабораторних та клінічних дослідженнях доведено функціональну активність розроблених бактеріальних препаратів і ферментованих ними продуктів. Промислова апробація бактеріальних препаратів ЛТС і ЛТС-Н підтвердила їх придатність до використання як заквашувальних препаратів прямого внесення, забезпечення високої якості продукції та відповідності вимогам нормативної документації.

1. Створено першу вітчизняну біотехнологію заквашувальних бактеріальних препаратів для виробництва функціональних ферментованих продуктів із використанням біологічно активної культури L. сasei ssp. сasei.

2. Виділено з природних джерел і відібрано за критеріями функціональної активності та технологічної придатності 3 промислово цінні штами молочнокислих бактерій L. сasei ssp. сasei 302, L. аcidophilus 35 і S. salivarius ssp. thermophilus 21.

3. Теоретично обґрунтовано та запропоновано спосіб одержання штамів молочнокислих бактерій із завданими властивостями за допомогою техніки утворення та регенерації протопластів. Вперше, селекціоновано штам ацидофільної палички зі зниженою енергією кислотоутворення та підвищеною здатністю до адгезії (деклараційний патент України № 64347 А).

4. Встановлено технологічні етапи, параметри та режими виготовлення, сушіння і зберігання нових бактеріальних препаратів ЛТС і ЛТС-Н. Розроблена технологія дозволяє одержувати з 1 дм³ поживного середовища до 9 г препарату, у 1 г якого міститься 300 млрд. КУО біологічно активних молочнокислих бактерій, в тому числі не менше 100 млрд. КУО виду L. сasei ssp. сasei з підвищеною антагоністичною та холестеразною активностями (деклараційний патент України № 56385 А).

5. Встановлено, що використання бактеріального препарату ЛТС у виробництві кисломолочного напою Мілєніум, забезпечує його функціональну активність. За комплексом мікробіологічних, антагоністичних і біохімічних властивостей Мілєніум віднесено до продуктів лікувально-профілактичного харчування (висновок МОЗ України № 5.08.07/5368 від 12.12.2000).

6. Визначено, що залучення штаму ацидофільної палички зі зниженою енергією кислотоутворення до складу заквашувального бактеріального препарату ЛТС-Н, дозволяє подовжити гарантований термін зберігання кисломолочного напою Мілєніум до 14 діб (висновок МОЗ України № 05.03.02-06/28960 від 14.07.2003).

7. Проведено апробацію розробленої біотехнології бактеріальних препаратів ЛТС і ЛТС-Н у промислових умовах на молочних заводах України, яка підтвердила придатність їх до застосування у виробництві кисломолочних продуктів як препаратів прямого внесення. Розроблено та затверджено відповідні нормативні документи, якість препаратів підтверджено актами впровадження. Економічний ефект від впровадження біотехнології препаратів становить 400 порцій в рік загальною вартістю 6300 грн. Очікуваний економічний ефект прогнозується на рівні 1 тис. порцій в рік загальною вартістю близько 16 тис. грн.

8. Показано у лабораторних і клінічних умовах ефективність застосування новостворених бактеріальних препаратів як додаткових засобів до основної терапії у нормалізації кишкового мікробного ценозу та корекції стану піднебінних мигдаликів людини. Соціальний ефект від впровадження розроблених препаратів і напою полягає в розширенні асортименту функціональних кисломолочних продуктів, спрямованих на поліпшення загального стану здоров’я людей та лікування і профілактику дисбактеріозів різних ступенів та етіології.

Перелік публікацій за темою дисертаційної роботи

1. Ересько Г.А., Кигель Н.Ф., Седина С.А., Науменко О.В., Лукьянчук В.А., Мацелюх Б.П. Получение протопластов стартовых культур лакто- и бифидобактерий с использованием лизоцима для селекции промышленных штаммов // Вісник аграрної науки. –1999. - №10. - С. 66-68.

Особистий внесок здобувача полягає в аналізі даних літератури, проведенні експериментальних досліджень з визначення оптимальних умов одержання та регенерації протопластів молочнокислих бактерій з колекції ТІММ.

2. Науменко О.В., Кігель Н.Ф. Вплив протопластування на пасажну мінливість біотехнологічних властивостей Lactobacillus acidophilus 20y та Bifidobacterium longum 35 // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2002. - № 40. – С. 189-193.

Особистий внесок здобувача полягає в дослідженні популяційної структури вихідного штаму L. acidophilus, мінливості його регенерантів впродовж послідовних пересівів; селекції штамів лактобацил у напряму зниження енергії кислотоутворення; проведенні статистичної обробки та узагальненні одержаних результатів; підготовці матеріалів до друку.

3. Кігель Н.Ф., Рожанська О.М., Науменко О.В. Дослідження in vitro холестеразної активності лакто- і біфідобактерій як критерій відбору пробіотичних штамів // Вісник аграрної науки. – 2002. - № 8. - С. 59-62.

Особистий внесок здобувача полягає в проведенні експериментальних досліджень жовчостійкості молочнокислих бактерій та визначенні впливу мікроорганізмів на вміст холестерину під час їхнього росту в молоці.

4. Кігель Н.Ф., Науменко О.В., Зубкова Н.М. Гідрофобність й адгезивні властивості деяких штамів промислових молочнокислих бактерій // Вісник аграрної науки. – 2003. - № 5. – С. 61-65.

Особистий внесок здобувача полягає в опрацюванні літературних даних з теми, вивченні здатності до адгезії молочнокислих бактерій до гідрофільної поверхні (скляні гранули), гідрофобної поверхні (суспензія мікроорганізмів:н-гексадекан) та до клітинної лінії НЕр-2.

5. Науменко О.В., Зубкова Н.Л., Кігель Н.Ф. Доклінічне випробування пробіотичого препарату “ЛТС” в дослідах in vivo на моделі лабораторних мишей // Вісник аграрної науки. – 2002. - № 5. - С. 28-32.

Особистий внесок здобувача полягає в плануванні та виконанні досліджень біологічної активності препарату ЛТС у дослідах in vitro та in vivo, проведенні бактеріологічного дослідження випорожнень тварин, обробці отриманих даних з використанням статистичних методів, підготовці матеріалів до друку.

6. Науменко О.В., Рожанська О.М., Кігель Н.Ф. Препарат нового покоління // Харчова і переробна промисловість. – 2003. - № 3. – С. 21-22.

Особистий внесок здобувача полягає в узагальненні одержаних експериментальних результатів, визначенні технологічних параметрів виробництва бактеріального препарату ЛТС, розробці нормативної документації, підготовці матеріалів до друку.

7. Науменко О.В., Жукова Я.Ф., Насирова Г.Ф., Кігель Н.Ф. Вплив терміну зберігання на властивості функціональних молочних продуктів // Молочна промисловість. – 2003. - № 2 (5). – С. 34-36.

Особистий внесок здобувача полягає в дослідженні мікробіологічних, біохімічних, фізико-хімічних та антагоністичних властивостей кисломолочних продуктів у процесі виробництва та протягом зберігання; узагальненні та систематизації одержаних даних; підготовці матеріалів до друку.

8. Науменко О.В., Рожанська О.М., Кігель Н.Ф., Бережницька Т.Г. Вивчення клінічної ефективності застосування бактеріального препарату „ЛТС” // Молочна промисловість. – 2003. - № 4 (7). – С. 20-22.

Особистий внесок здобувача полягає в приготуванні бактеріального препарату ЛТС гарантованої якості відповідно до ТУ У 46.39 ГО 312-2000; обробці результатів дослідження ефективності застосування препарату в клінічних умовах; підготовці матеріалів до друку.

9. Деклараційний патент 56385 А Україна, МКИ 7 С 12N 1/20, А 23С 9/12 Спосіб одержання бактеріального концентрату прямого внесення для продуктів спеціального призначення / Єресько Г.О., Науменко О.В., Рожанська О.М., Ушакова В.В., Кігель Н.Ф. – Заявлено 05.11.01; Опубл. 15.05.03, Бюл. № 5.

Особистий внесок здобувача полягає в узагальненні та систематизації літературних та власних експериментальних даних та оформленні заявки на патент.

10. Деклараційний патент 64347 А Україна, МКИ 7 С 12N 1/20, А 23С 9/12 Штам бактерій Lactobacillus acidophilus, що використовується у виробництві бактеріальних препаратів та функціональних молочних продуктів / Єресько Г.О., Науменко О.В., Кігель Н.Ф. – Заявлено 19.05.03; Опубл. 16.02.04, Бюл. № 2.

Особистий внесок здобувача полягає в проведенні літературного та патентного пошуку, узагальненні та систематизації одержаних експериментальних даних, оформленні заявки на патент.

11. Заявка № 2004032040 А Україна, МКИ 7 С 12N 1/20, А 23С 9/12 Штам бактерій Lactobacillus сasei ssp. сasei IMB В-7017, що використовується у виробництві бактеріальних препаратів та функціональних молочних продуктів / Науменко О.В., Рожанська О.М., Кігель Н.Ф. – Заявлено 19.03.04.

Особистий внесок здобувача полягає в аналізі літературних даних, проведенні патентного пошуку, узагальненні та систематизації власних експериментальних даних, оформленні заявки на патент.

12. Науменко О.В., Рожанська О.М., Ушакова В.В., Кігель Н.Ф. Технологія пробіотичної заквашувальної культури “ЛТС” для ферментованого кисломолочного продукту // Матеріали VII Міжн. наук.-техн. конф. “Пріоритетні напрями впровадження в харчову промисловість сучасних технологій, обладнання і нових видів продуктів оздоровчого та спеціального призначення” в збір. „Наукові праці Українського державного університету харчових технологій”. - Ч. 2. - К.: УДУХТ. - 2001. - №10. – С. 38-39.

Особистий внесок здобувача полягає в опрацюванні технологічних параметрів та режимів виробництва бактеріального препарату ЛТС у дослідно-промислових умовах, підготовці матеріалів до друку.

13. Науменко О.В., Кігель Н.Ф. Вивчення антагоністичної і холестеразної активностей лактобактерій, перспективних при створенні продуктів спеціального призначення // Матеріали конф. „67-а наук. конференція студентів, аспірантів і молодих вчених”. - Ч. 2. - К.: УДУХТ. – 2001. - С. 34.

Особистий внесок здобувача полягає в дослідженні антагоністичної активності молочнокислих бактерій, визначенні мінімальної бактерицидної дози препаратів, що містять ці мікроорганізми, вивченні здатності знижувати рівень холестерину in vitro бактеріями та препаратами, підготовці матеріалів до друку.

14. Науменко О.В., Зубкова Н.Л., Кігель Н.Ф. Метод визначення адгезивності лакто- та біфідобактерій // Матеріали конф. „69-а наук. конференція студентів, аспірантів та молодих вчених”. - Ч. 2. - К.: НУХТ. – 2003. – С. 40.

Особистий внесок здобувача полягає в розробці методу дослідження здатності до адгезії молочнокислих бактерій, підготовці матеріалів до друку.

15. Науменко О.В., Кігель Н.Ф. Розробка технології бактеріального концентрату „ЛТС-Н” для кисломолочного продукту тривалого зберігання // Матеріали Міжн. наук.-техн. конф. „Розроблення та виробництво продуктів функціонального харчування, інноваційні технології та конструювання обладнання для перероблення сільгоспсировини, культура харчування населення України”. - Харчова промисловість, додаток до № 3. – К.: НУХТ – 2004. – С. 73.

Особистий внесок здобувача полягає в дослідженні та опрацюванні у лабораторних та дослідно-промислових умовах технологічних режимів виготовлення заквашувального препарату ЛТС-Н, визначенні мікробіологічних та фізико-хімічних показників сухого препарату, підготовці матеріалів до друку.