Введение

Кафедра «Технология молока и молочных про­дуктов» организована в 1945 году лауреатом Госу­дарственной премии СССР, доктором технических наук, профессором Д.А. Граниковым. На кафедре в течение многих лет научно-педагогическую работу проводили: заслуженный деятель науки и техники РСФСР, доктор технических наук, профессор        В.Д. Сурков; заслуженный деятель науки и техники СССР, профессор Г.С. Инихов; доктор технических наук, профессор П.Ф. Дьяченко; доцент Н.Н. Липа­тов (позднее академик РАСХН, профессор, доктор технических наук, заслуженный деятель науки и тех­ники РСФСР); профессор Н.И. Дунченко; кандидаты технических наук, доценты С.М. Баркан, А.И. Желта­ков, Ю.П. Золотин, А.С. Николаев, В.Г. Тиняков, Г.А. Лимантов, Е.А. Жданова, Г.Н. Крусь, И.И. Ло­банова, Л.Г. Репина, З.С. Соколова, Л.И. Лакомова.

На протяжении всех лет коллектив с учетом раз­вития научного потенциала осуществлял и осущест­вляет подготовку кадров для молочной отрасли (ин­женер, а с 2005 года дополнительно – бакалавр, ма­гистр). Кафедра является ведущим отраслевым науч­ным центром, в котором проводится подготовка докторантов, аспирантов; повышение квалификации руководителей, инженерно-технических специали­стов предприятий отрасли, преподавателей вузов и колледжей. Аспирантуру на кафедре технологии мо­лока с защитой кандидатских и докторских диссер­таций закончили более 110 человек, в том числе 17 – из зарубежных стран.

Сотрудники кафедры ведут значительную на­учно-исследовательскую работу в области фунда­ментальной и прикладной науки. Основными на­правлениями исследований за годы работы кафедры являлись исследования по унификации производства сыров (проф. Д.А. Граников и доц. Г.А. Лимантов); разработка физико-химических основ технологии ка­зеина, казеинатов и других белковых концентратов (проф. П.Ф. Дьяченко, доц. Е.А. Жданова, доц.         Н.К. Ростороса); разработка машин на бесприводной основе, теория маслообразования (руководитель – проф. В.Д. Сурков); исследования процессов нагре­вания молока с помощью различных конструкций и типов нагревателей, применяемых в установках для стерилизации молока и молочных продуктов в по­токе при УВТ-режиме (под руководством доц.       Ю.П. Золотина); исследования по совершенствованию технологии твердых и мягких сычужных сыров и разработке новых видов сыров; по использованию современных полимерных материалов для упаковы­вания молочных продуктов, в том числе сыров (до­центы З.С. Соколова, Г.Н. Крусь, Л.Г. Репина,      И.И. Лобанова, В.Г. Тиняков, Л.И. Лакомова), инъекци­онной посолке в производстве сыров (проф.  В.Д. Сурков, проф. Н.И. Дунченко) и т.д. Под руково­дством и при непосредственном участии проф. А.М. Шалыгиной разработаны и внедрены в производство технология твердого сычужного сыра «Буковин­ский», усовершенствованная технология украин­ского сыра, мягкого сыра «Днепровский», плавле­ного сыра «Дарницкий» и др.

С 1993 года по настоящее время под руково­дством акад. РАСХН И.А. Рогова и проф. Н.А. Ти­хомировой создано и активно развивается новое на­учное направление – получение биологически ак­тивных веществ молока и разработка нанотехноло­гии пищевой, фармацевтической и косметической продукции. Более 15 лет под руководством проф. В.И. Ганиной проводятся активные исследования в области технической и отраслевой микробиологии, разработки технологии функциональных продуктов, заквасочных культур и биологически активных до­бавок, изучение явления бактериофагии и монито­ринг бактериофагов в промышленности.

В научно-исследовательской работе активное участие принимают студенты разных уровней подго­товки (бакалавриат, специалитет, магистратура) и аспиранты. Результаты научной и учебно-методиче­ской деятельности кафедры постоянно представля­ются на международных и региональных научных конференциях, в научных международных и отече­ственных журналах, а также на студенческих науч­ных конференциях [1].

По результатам научных исследований профес­сорско-преподавательским составом получено более 100 авторских свидетельств и патентов на изобрете­ния, изданы монографии, в том числе «Природный и рекомбинантный ангиогенин. Свойства и количест­венный анализ» и «Технология продуктов функцио­нального питания» (автор Н.А. Тихомирова), «Про­биотики. Назначение, свойства и основы биотехно­логии» (автор В.И. Ганина) и др.

В настоящее время выделяются три научных на­правления, возглавляемые докторами технических наук, профессором В.И. Ганиной, профессором       Н.А. Тихомировой и доктором биологических наук, профессором Г.С. Комоловой. В рамках сформиро­вавшихся научных школ выполняются докторские, аспирантские и магистерские диссертации. Профес­сорско-преподавательский состав кафедры проводит НИР по приоритетным направлениям развития науки и научного обеспечения пищевой промышленности, включая молочную отрасль.

1. Теоретические и экспериментальные исследо­вания в области разработки и совершенствования технологии и биотехнологии: цельномолочной про­дукции, функциональных молочных продуктов и продуктов детского питания.

2. Выделение, селекция, идентификация, изуче­ние свойств штаммов молочнокислых бактерий, би­фидобактерий, а также создание на их основе сим­биотических заквасок для кисломолочных продук­тов; совершенствование технологических процессов производства заквасок; изучение микрофлоры ке­фирных грибков и факторов, влияющих на ее из­менчивость.

3. Исследования явления фаголизиса заквасочных культур в биотехнологии ферментированных молоч­ных продуктов.

4. Биотехнология получения биологически актив­ных веществ молока, исследование биологически ак­тивных белковых комплексов, минорных белков, пеп­тидов из молочного сырья и разработка направлений их использования в производстве продуктов питания, кормов, лечебных и косметических препаратов.

Результаты и их обсуждение

В области разработки и совершенствования тех­нологии и биотехнологии молочной продукции на кафедре одними из первых в нашей стране прове­дены исследования по научному обоснованию при­менения препарата лактулозы «Лактусан» в техноло­гии кисломолочного продукта с бифидобактериями для питания детей школьного возраста. Результаты экспериментальных исследований показали, что препарат лактулозы «Лактусан» в определенных концентрациях оказывал выраженное бифидогенное действие, увеличивая количество клеток бифидобак­терий в готовом продукте в 7,5–10 раз по сравнению с контролем (без внесения препарата «Лактусан»). Было показано, что воздействие препарата «Лакту­сан» на развитие бифидобактерий имело нелинейный характер. Наибольший стимулирующий эффект в отношении бифидобактерий установлен при внесе­нии в молочную основу от 0,3 до 0,5 % пребиотика. Введение исследуемого пребиотика в состав кисло­молочного продукта способствовало повышению выживаемости бифидобактерий в процессе хранения. Полученные результаты свидетельствовали о целе­сообразности введения в состав кисломолочного продукта препарата лактулозы «Лактусан» в количе­стве 0,3–0,5 % от объема нормализованной смеси с целью повышения выхода и сохранности жизнеспо­собных клеток бифидобактерий в готовом продукте, что ведет к большей адгезивной способности бифи­добактерий в кишечнике человека. В рамках этой же работы создан консорциум заквасочных микроорга­низмов, включающий Bifidobacterium bifidum № 4, Lactobacillus bulgaricus Б-ЛГ и S. thermophilus СТ-14, обладающий комплексом производственно-ценных и пробиотических свойств: высокой антагонистиче­ской активностью к условно-патогенным и патоген­ным микроорганизмам, преимущественным проду­цированием физиологически активной L(+)-молоч­ной кислоты, повышенной бета-галактозидазной ак­тивностью. Аминокислотный скор разработанного кисломолочного продукта достаточно высок по всем незаменимым аминокислотам, особенно для фенила­ланина (145,5 %); лимитирующими аминокислотами являлись изолейцин (88,5 %) и валин (92,8 %). Сте­пень перевариваемости белков кисломолочного про­дукта составляет 69,4 %, что на 12,8 % выше по сравнению с аналогичным продуктом «Биойогурт», выпускаемым молочной промышленностью. Новизна технического решения разработанного способа про­изводства кисломолочного продукта подтверждена патентом [2].

Одним из прогрессивных направлений в развитии производства функциональных продуктов питания является создание молочных продуктов с примене­нием растительного сырья и/или продуктов его пере­работки. Частичная замена молочного сырья расти­тельным приводит, с одной стороны, к снижению стоимости продуктов, поэтому они становятся более доступными широким слоям населения, а с другой стороны, они способствуют компенсации недостатка биологически активных веществ в рационе, повыше­нию сопротивляемости организма к неблагоприят­ным факторам внешней среды и, следовательно, уве­личению продолжительности жизни населения. В молочной промышленности с точки зрения более сбалансированного содержания макро- и микронут­риентов к одному из перспективных направлений относят совместное использование молочного сырья с зерновыми компонентами. В этой связи актуаль­ным представлялось расширение линейки синбиоти­ческих молокосодержащих продуктов путем разра­ботки технологий на основе молочного сырья и про­дуктов переработки зерна. В рамках решения данной задачи проведены исследования по разработке тех­нологии жидкого синбиотического молокосодержа­щего продукта на основе обоснованного сочетания молочного сырья, продуктов переработки раститель­ного сырья и пробиотических бактерий. Научная но­визна осуществленных исследований заключалась в аналитическом и экспериментальном обосновании целесообразности использования рисовой и овсяной муки в составе жидкого синбиотического молокосо­держащего продукта. В результате комплекса прове­денных исследований впервые обоснованы и сфор­мулированы требования к микробиологическим по­казателям рисовой и овсяной муки, применяемых в сочетании с молочным сырьем; выявлена корреляци­онная зависимость влияния количества рисовой и овсяной муки на динамическую вязкость и степень расслоения получаемой молочно-растительной ос­новы; показано, что введение в состав молочной ос­новы установленных рациональных количеств рисо­вой и овсяной муки стимулирует развитие бифидо­бактерий в процессе ферментации молочно-расти­тельной основы; научно обоснованы и эксперимен­тально установлены рациональные параметры тех­нологии синбиотического молокосодержащего про­дукта; определено, что использование рисовой и ов­сяной муки в составе молочной основы позволяет получать низкокалорийный синбиотический продукт с более широким нутриентным составом. Проведен­ные исследования имеют не только научную, но и следующую практическую значимость: разработана рецептура и технология низкокалорийного и с пони­женной массовой долей лактозы синбиотического продукта с применением рисовой и овсяной муки; на основании изучения органолептических, физико-хи­мических и микробиологических показателей обос­но­ван срок годности разработанного синбиотического молокосодержащего продукта; разработан проект технической документации на новый вид продукта; проведена проверка разработанной технологии в про­мышленных условиях, показавшая возможность ее реализации при получении низкокалорийного с пони­женной массовой долей лактозы син­биотического мо­локосодержащего продукта с тре­буемыми показате­лями качества и безопасности [3, 4].

Для реализации программы государственной по­литики в области здорового питания населения осу­ществлена разработка технологии мороженого с пробиотическими культурами на основании приме­нения консорциумов стартовых культур, пребиоти­ческих ингредиентов, инкапсулированных форм пробиотических микроорганизмов. Научная новизна исследований состояла в теоретическом и экспери­ментальном обосновании параметров технологиче­ского процесса, обеспечивающих производство мо­роженого с пробиотическими культурами стабиль­ного качества, в том числе при использовании нового консорциума пробиотических культур Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus acidophilus и Str. Thermophilus; научном обосновании принципа соз­дания консорциума пробиотических бактерий, со­стоящего из Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus acidophilus и Str. Thermophilus, для производства мо­роженого; установлении влияния массовой доли са­харозы, различных видов жиров и пребиотических компонентов на развитие пробиотических культур в смесях для мороженого; выявлении закономерностей развития и выживаемости пробиотических бактерий, а также изменения показателей качества и безопас­ности в процессе производства и хранения мороже­ного с пробиотическими культурами [5]. В результате проведенных исследований охарактеризованы физио­лого-биохимические, пробиотические и технологиче­ские свойства вновь выделенного штамма Lacto-bacillus rhamnosus LC-52GV, что явилось основанием для его депонирования во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУП ГосНИИгенетика с присвоением коллекционного номера ВКПМ-9475; с применением штамма Lactobacillus rhamnosus LC-52GV создан консорциум для применения в технологии мороженого; разрабо­таны рецептуры для получения мороженого с про­био­тическими культурами; определены рациональные параметры процесса ферментации смесей для моро­женого с пробиотическими культурами прямого вне­сения и инкапсулированной формы; определены ко­эффициенты уравнений, позволяющие в зависимо­сти от свойств используемой пробиотической куль­туры устанавливать массовую долю сахарозы в ис­ходной смеси для мороженого; разработана и прове­рена в производственных условиях технология мо­роженого с пробиотическими культурами. На осно­вании резуль­татов проведенных исследований со­вместно с ГНУ ВНИХИ Россельхозакадемии разра­ботаны и утвер­ждены ТУ 9228-147-00419762-07 «Мороженое без са­харозы» и ТИ ТУ 9228-147-00419762 «Кисломолочное мороженое без сахарозы».

В течение многих лет на кафедре с участием ас­пирантов и студентов проводятся исследования по выделению, селекции, идентификации, изучению свойств штаммов молочнокислых бактерий, бифидо­бактерий, а также созданию на их основе симбиоти­ческих заквасок для ферментируемых молочных продуктов. В рамках данного научного направления впервые в нашей стране были проведены исследова­ния по разработке биотехнологии новых отечествен­ных стартовых молочнокислых культур, обладаю­щих свойством синтезировать экзополисахариды, путем селекции молочнокислых бактерий с даль­нейшим скринингом культур по биотехнологическим параметрам и способности к максимальному синтезу экзополисахаридов. Развитие нового направления в селекции молочнокислых заквасочных культур обу­словлено интенсивным расширением ассортимента молочных продуктов, вырабатываемых с примене­нием пищевых добавок, для улучшения реологиче­ских характеристик и увеличения срока годности го­товой продукции. В пищевой промышленности раз­ных стран мира и в РФ в качестве пищевых добавок применяют полисахариды различного происхожде­ния: натуральные полимеры, полученные из морских водорослей (агар, альгинаты и каррагинаны) и из растений (крахмал, галактоманнаны и пектины); мо­дифицированные (кукурузный и картофельный крахмал и др.). Однако, как показала практика, при­менение пищевых добавок для улучшения конси­стенции имеет ряд недостатков. Во-первых, каждый из полисахаридов обладает комплексом функцио­нальных свойств, которые варьируют в зависимости от состава, рН используемой коллоидной системы и других параметров. Во-вторых, иногда только при­менение композиции полисахаридов позволяет полу­чить требуемый результат. До последнего времени не решены все аспекты биобезопасности, возникаю­щие при использовании в продуктах питания пище­вых добавок. В этой связи поиск альтернативных пу­тей по улучшению показателей качества и безопас­ности молочной продукции представляет научный и практический интерес.

За рубежом в последние годы акцентируется внимание на новых стартовых молочнокислых куль­турах, синтезирующих экзополисахариды (ЭПС), ко­торые могут быть не только натуральным альтерна­тивным источником пищевых добавок, улучшающим реологические показатели кисломолочных продук­тов, но и выступать в роли факторов, способствую­щих адгезии полезных микроорганизмов на стенках кишечника. Особый интерес к ЭПС-синтезирующим культурам обусловлен тем, что на международном уровне молочнокислым бактериям, которые исполь­зуются in situ, присвоен статус безопасности GRAS, что подтверждает возможности применения этих микроорганизмов в производстве безопасных про­дуктов питания. Для реализации данного направле­ния на кафедре проведены работы по диагностике и селекции отечественных штаммов молочнокислых бактерий, позволившие выявить среди них синтези­рующие экзополисахариды. Способность к синтезу ЭПС была выявлена у 32 % штаммов из 34 прове­ренных культур молочнокислых бактерий разных таксонов.

В результате исследований проведена селекция штаммов по способности к синтезу ЭПС и обладаю­щих комплексом производственно-ценных свойств. Проведено сравнительное изучение плазмидного профиля у штаммов молочнокислых бактерий с раз­личной способностью к продуцированию экзополи­сахаридов. Селекционирован природный импортоза­мещающий штамм-продуцент ЭПС – Lactococcus lactis subsp. lactis LLN-E2 со стабильными свойст­вами, который принят на патентное депонирование за № ВКПМ В-8558 во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП ГосНИИ генетики и селекции промышленных мик­роорганизмов. Определены фракционный и моно­мерный состав, молекулярная масса и соотношение моносахаридов в экзополисахариде, синтезируемом штаммом Lactococcus lactis subsp. lactis LLN-E2 [6]. Получены новые данные о влиянии внешних усло­вий на метаболистическую активность ЭПС-культур в условиях стационарного и полунепрерывного глу­бинного культивирования. Показано, что штаммы молочнокислых бактерий разных таксонов, способ­ные к синтезу экзополисахаридов, отличаются соста­вом и размером обнаруженных плазмид.

Проведенные исследования имеют следующую практическую значимость: разработана и проверена в лабораторных и промышленных условиях биотех­нология ЭПС-стартовой культуры, характеризую­щейся высоким выходом экзополисахаридов, коли­чеством клеток и технологичностью. Проведенная выработка сметаны на ОАО «Волоколамский молоч­ный завод» с применением биомассы полученной ЭПС-культуры молочнокислых бактерий показала, что опытный готовый продукт обладал лучшими ор­ганолептическими и реологическими показателями по сравнению с контрольным, полученным с тради­ционно используемыми заквасками. Результаты ис­следований послужили основанием для разработки проекта технической документации на биомассу стартовой культуры молочнокислых бактерий, син­тезирующих экзополисахариды. Для уточнения по­лученных данных проведено изучение микрострук­туры выработанной сметаны [7]. На рис. 1 в качестве примера приведены микроструктуры сметаны с мас­совой долей жира 10 % (образцы № 1, 2 и 3).

а

б

в

Рис. 1. Микроструктура сметаны: а – стартовая куль­тура КД (контрольный образец № 1); б – КД и ЭПС-стар­товая культура (образец № 2); в – ЭПС-стартовая культура (образец № 3)

Микроструктурное исследование нежирной сме­таны на гистологических препаратах показало фор­мирование молочными белками агрегационных комплексов, наиболее крупных в контрольном об­разце № 1. При использовании разработанной ЭПС-культуры (образец № 3) наблюдали более мелкие аг­регационные комплексы при одновременном более равномерном их распределении в массе продукта. Микрофлора контрольной стартовой культуры в большей степени была ассоциирована с поверхно­стью белковых агрегатов, в то время как микрофлора ЭПС-культуры характеризовалась преимущественно диффузным распространением бактерий в массе мо­лочного белка. Таким образом, в опытных образцах наблюдали большую симбиотическую взаимосвязь белковых комплексов, клеток бактерий и жировых частиц, что обусловливало образование более рав­номерной системы и предотвращение расслоения. Вследствие этого ЭПС-стартовые культуры могут улучшать структурные показатели сметаны и других кисломолочных продуктов. В этой связи при осуще­ствлении технологического процесса в целях полу­чения продукта с заданными реологическими пока­зателями можно рекомендовать использовать при­родное свойство штаммов молочнокислых бактерий – синтезировать экзополисахариды.

Другим интересным направлением, осуществляе­мым учеными кафедры, являются исследования в области разработки новых эффективных пробиоти­ческих продуктов и препаратов-пробиотиков, совер­шенствование выпускаемых форм и интенсификация производства для гарантированного получения каче­ственной продукции.

Фундаментальные и клинические исследования со всей очевидностью свидетельствуют о том, что микрофлора кишечника человека является легкоуяз­вимой частью микробного сообщества организма, а оптимальный микроэкологический статус желу­дочно-кишечного тракта – важным механизмом под­держания здоровья человека. Биотехнологический процесс пробиотических продуктов основан на ис­пользовании стартовых культур, в состав которых входят микроорганизмы различных таксономических групп. Биохимическая направленность процессов, протекающих в сырье, главным образом зависит от состава микрофлоры, которая играет важную роль в формировании показателей качества и безопасности получаемых продуктов. В этой связи осуществляли подбор штаммов по комплексу требуемых призна­ков, разработан способ прогнозирования стабильно­сти их свойств, проведены работы по совершенство­ванию биотехнологии биомассы пробиотических культур, применяемых в производстве пищевых про­дуктов. На кафедре проведены исследования по со­вершенствованию технологии пробиотических куль­тур прямого внесения путем повышения их стрессо­устойчивости в ходе биотехнологического цикла по­лучения заквасочных культур и продуктов, при про­хождении через желудочно-кишечный тракт чело­века, а также для повышения профилактической эф­фективности действия продуктов здорового питания.

Результаты определения среднего показателя ад­гезии (СПА) изученных штаммов пробиотических культур позволили выявить как высокоадгезивные, так и неадгезивные штаммы бактерий (рис. 2). Уста­новлено, что штаммы, продуцирующие ЭПС, отно­сились к высокоадгезивным или среднеадгезивным микроорганизмам; штаммы, не продуцирующие ЭПС, – к неадгезивным. При наличии в популяции штамма более 90 % ЭПС-диссоциантов штамм отно­сили к высокоадгезивным; менее 50 % – к неадгезив­ным. В результате проведенных исследований пред­ложен способ увеличения адгезивной способности пробиотических культур путем их сочетания со спе­циально отобранным штаммом, синтезирующим эк­зополисахариды (ЭПС); научно и экспериментально обосновано, что введение пищевых волокон в состав защитных сред для высушивания микроорганизмов обеспечивает повышение стрессоустойчивости кле­ток в ходе биотехнологического цикла и увеличение сроков годности пробиотических культур прямого внесения.

а

б

Рис. 2. Адгезия штаммов пробиотических культур на поверхности эритроцитов крупного рогатого скота:             а – высокоадгезивный диссоциант Str. thermophilus ТСЭ-38, ×1000; б – низкоадгезивный диссоциант Str. thermophilus ТСЭ-38, ×1000

Для увеличения стрессоустойчивости про­биотиче­ских бактерий были подобраны типы и уста­новлены рациональные концентрации веществ, обес­печиваю­щие возможность инкапсулирования про­биотических культур; получена математическая мо­дель процесса инкапсулирования пробиотических культур, позво­ляющая регулировать диаметр капсул в зависимости от внутреннего диаметра дозирующего устройства и расстояния от дозирующего устройства до раствора; доказана безопасность и целе­сообразность примене­ния инкапсулированных форм пробиотических куль­тур и их консорциумов в функ­циональных продуктах на линейных белых крысах [8]. Практическая цен­ность проведенных исследований заключалась в по­лучении консорциумов пробио­тических бактерий, об­ладающих высокой адгезивной способностью; разра­ботана технологическая инст­рукция по производству пробиотических культур прямого внесения; во Все­российской коллекции промышленных микроорга­низмов ФГУП ГосНИИ генетики и селекции про­мышленных микроорганиз­мов проведено депониро­вание ЭПС-штамма Streptococcus thermophilus TCЭ-38 и штаммов про­биотических культур Lbm. acidophilus АNТ-7, Lbm. helveticus LH-4, Lbm. rhamnosus LC-52GV с присвое­нием коллекционных номеров ВКПМ 9473, ВКПМ B-9471, ВКПМ В-9472, ВКПМ В-9475 соответст­венно.

На кафедре в течение многих лет проводятся ис­следования явления фаголизиса заквасочных культур в биотехнологии ферментированных молочных про­дуктов. Состав микрофлоры, участвующей в биотех­нологическом цикле, играет важную роль в получе­нии ферментированных молочных продуктов с тре­буемыми показателями качества и безопасности. В результате развития полезной микрофлоры в молоч­ном сырье происходит ряд биохимических реакций, при которых формируются органолептические, фи­зико-химические и микробиологические показатели готовых продуктов. Направленность биотехнологиче­ских процессов в производстве молочных продуктов во многом определяется активностью развития заква­сочных культур в применяемом сырье. Одной из важ­нейших причин снижения активности молочно­кис­лого процесса является поражение микрофлоры за­квасок бактериофагами. Попадание бактериофагов в сырье возможно на любой стадии производства, что приводит к торможению или полному прекращению процесса ферментации молочного сырья, нарушению консистенции, потере аромата, возникновению позд­него вспучивания сыров или ухудшению других пока­зателей качества. Нарушение молочнокислого про­цесса при получении ферментируемых продуктов приводит к материальным потерям, а также увеличе­нию возможности возникновения пищевых инфекций за счет развития остаточной микрофлоры и микро­флоры вторичного обсеменения, в том числе условно-патогенных микроорганизмов и их токсинов.

Важнейшим этапом предотвращения фаголизиса на предприятиях является оценка фаговой ситуации путем проведения мониторинга бактериофагов. Од­нако на отечественных молочных предприятиях прак­тически не проводится фаговый мониторинг, ко­торый позволял бы систематически устанавливать наиболее опасные критические контрольные точки и вовремя разрабатывать и осуществлять корректи­рующие ме­роприятия. Такое положение в нашей стране связано с несовершенством методов по выявлению бактериофа­гов. В этой связи на кафедре про­ведены исследования по разработке метода индикации и выделения бакте­риофагов, способствующего установлению критиче­ских контрольных точек на всех этапах биотехноло­гического процесса, сниже­нию риска обострения ин­фекции бактериофагами в условиях предприятий мо­лочной промышленности и осуществлению фунда­ментальных исследований [9]. Научная новизна осу­ществленных исследований за­ключалась в обоснова­нии рациональных режимов подготовки проб, позво­ляющих выявлять наличие бактериофагов в молочном сырье, продуктах, смывах с оборудования; экспери­ментально установлены соче­тания жидких и плотных стандартизованных пита­тельных сред для выявления бактериофагов, лизи­рующих разные таксоны молоч­нокислых бактерий; выявлены чувствительные тест-культуры для бнару­жения бактериофагов, лизирую­щих термофильные молочнокислые стрептококки и палочки; проведено изучение свойств и идентифика­ция вновь выделенных бактериофагов с применением полимеразной цепной реакции, что позволило осуще­ствить их депонирова­ние в ФГУП ГосНИИ генетики и селекции промыш­ленных микроорганизмов под но­мерами Ph-1622, Ph-1623, Ph-1624, Ph-1625. На осно­вании результатов ис­следований разработан метод индикации бактерио­фагов, лизирующих молочнокис­лые бактерии разных таксонов, определены критиче­ские контрольные точки мониторинга бактериофагов и заквасочных культур на предприятиях молочной промышленности; выделенные бактериофаги исполь­зуются при иссле­довании фагочувствительности про­изводственных штаммов, заквасок; разработана и ут­верждена Инст­рукция по проведению мобильного мониторинга бак­териофагов и контролю стартовых культур; запатен­тован способ получения антифаговой питательной среды.

В рамках биотехнологии получения биологически активных веществ молока коллективом ученых ка­федры «Технология молока и молочных продуктов» на протяжении ряда лет проводятся исследования по выделению и изучению физиологически активных белковых комплексов, монопрепаратов, минорных веществ и пептидов из молочного сырья [10].

Рис. 3. Препарат «Милканг»

В рамках этой работы Московским государ­ствен­ным университетом прикладной биотехнологии (в настоящее время – МГУ пищевых производств) со­вместно с институтом биохимии им. А.Н. Баха РАН впервые в отечественной и зарубежной практике проведены исследования по получению чистого пре­парата ангиогенина и концентрата низкомолекуляр­ных катионных белков молока, обогащенных ангио­генином, из вторичного молочного сырья, разрабо­таны эффективные способы его количественного оп­ределения и выделения, на которые имеются па­тенты. Патент РФ № 2183995 от 06.04.2002 г. «Спо­соб получения биологически активной добавки «Милканг» и полученная этим способом БАД «Мил­канг». Патент РФ № 2175195 от 27.10.2001 г. «Спо­соб выделения белковой фракции, обогащенной ан­гиогенином». Патент РФ № 2109748 от 27.04.1998 г. «Способ выделения ангиогенина». Патент РФ № 210066 от 27.04.1998 г. «Способ количественного определения ангиогенина в биологическом сырье». Патент РФ № 2133464 от 20.07.1999 г. «Способ ко­личественного определения ангиогенина в молочном сырье». Приоритет по этому научному направлению за научным коллективом сохраняется и на современ­ном этапе. Концентрат биологически активных бел­ков молока под товарным знаком «Милканг» (рис. 3) представляет собой белковый препарат, в состав ко­торого входят такие уникальные белки, как ангиоге­нин, панкреатическая рибонуклеаза, лизоцим и пеп­тиды, обладающие синергическим эффектом. Лизо­цим и панкреатическая рибонуклеаза известны в на­учных кругах и получили определенное практиче­ское применение в фармакологии, косметологии и функциональном питании. Ангиогенин – открытие конца ХХ века. Впервые белок ангиогенин был вы­делен в 1985 г. из культуральной среды клеток чело­века в Гарвардском университете США. Выделен­ный белок получил название ангиогенин от грече­ского слова angion – кровеносный сосуд, так как об­ладал способностью активно индуцировать ангиоге­нез – рост кровеносных сосудов. За последние десять лет в результате активных исследований отече­ствен­ных и зарубежных ученых определены его био­хими­ческие свойства, биологическая активность и фарма­кологическое действие. Ангиогенин оказывает био­логическое и ферментативное действие уже в на­но­граммовых количествах. Ангиогенин – активный фактор роста, введенный в ткань с недостаточным кровоснабжением, вызывает индуцирование роста кровеносных сосудов вплоть до возвращения ткани к нормальному состоянию. Для получения ангиоге­нина могут быть использованы рекомбинантные и природные источники. Рекомбинантные источники получены на основе естественного или синтезиро­ванного гена ангиогенина человека. Природные ис­точники – плазма крови человека и быка, молоко млекопитающих.

На наш взгляд, наиболее перспективным природ­ным источником ангиогенина является вторичное молочное сырье (обезжиренное молоко, сыворотка и т.п.), которое по содержанию ангиогенина превос­хо­дит другие источники в десятки и сотни раз и при этом имеет самую низкую стоимость и большие ре­сурсы. Для внедрения в производство препарата «Милканг» утверждена нормативно-техническая до­кументация: технические условия ТУ 9229-039-02068640-02 «Концентрат низкомолекулярных сыво­роточных белков молока «Милканг», технологи­че­ская инструкция, экспертное заключение ГИЦ ПП при ГУ НИИ питания РАМН № 72/э-234-00 от 03.04.2002 г. Разработчик и обладатель НТД – МГУПБ. Проведены государственные испытания и получено разрешение на применение сухой и жидкой формы «Милканг» в качестве сырья для произ­вод­ства биологически активных добавок к пище и спе­циализированных продуктов, регистрационное удо­стоверение Министерства здравоохранения РФ         № 77.99.04.922.Б.000654.08.03, дата регистрации 29.08.2003 г. [11].

В соответствии с современными представлениями ангиогенин обладает полифункциональными свойст­вами, в том числе иммуномодулирующими и бакте­риостатическими. Ангиогенин играет важную роль в поддержании жизнедеятельности организма в норме и при патологии. Научным коллективом биотехнологов (МГУПБ) совместно с биохимиками (Институт био­химии им. А.Н. Баха РАН), клиницистами (МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) и инфекционистами (Ин­ститут эпидемиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН) про­ведены комплексные исследования, которые подтвер­дили иммуномодуляторные, противовоспалительные, противоязвенные, антиоксидантные и бактериостати­ческие свойства препарата «Милканг». Препарат чис­того ангиогенина, а также в комплексе с биологически активными белками молока может быть использован для создания новых лекарственных препаратов широ­кого спектра действия для лечения ран различного ге­неза: инфаркт миокарда сердца и головного мозга, глаукома, диабетическая ретинопатия, артриты, пере­ломы, ожоги, хронические воспаления, незаживающие язвы и др. Дерево целей перспективных направлений использования чистого препарата ангиогенина, а также «Милканга», в состав которого входит ангиоге­нин, представлено на рис. 4

Таблица 1

Характеристика препарата «Мобелиз»

Рис. 4. Дерево целей перспективных направлений использования уникального белка – ангиогенина