Изготовление
  домашнего сыра:
 

  * Козий сыр


 

Бактериофаги в сыродельной промышленности

автор: admin | 11-11-2011, 16:19 | Просмотров: 3703
Бактериофаги — это разнообразно устроенные ДНК (или РНК-со-держащие вирусы), являющиеся внутриклеточными паразитами бактерий, цикл развития которых осуществляется в микробной клетке. Бактериофаги имеют широкое распространение. Их можно встретить в почве, фекалиях и сточных водах.

Бактериаг лактококков обычно имеет форму изометрической или вытянутой головки с узким хвостом, заканчивающейся базальной пластинкой, из которой выступает некоторое количество «шипов»; головка и хвост состоят из белка. В области головки имеется ядро из ДНК (рис. 6.4).

В зависимости от типа бактериофага и состояния бактериальной клетки атака бактериофага на метаболизм бактерий может проходить тремя путями:

1) чынечувствительность;

2) чувствительность к бактериофагам;

3) толерантность.

В первом случае бактериальные клетки не подвержены воздействию бактериофагов. Такую бактериальную клетку считают «препятствующей» данному бактериофагу.

Во втором случае наступает полный лизис бактериальных клеток, при этом такие бактериофаги относят к вирулентным.

При попадании вирулентной фаговой частицы в культуру бактерий в случае точного совпадения между хвостом и участком специфической адсорбции вирус адсорбируется на бактериальной клетке и при помощи протеолитического фермента разрыхляет клеточную стенку. Затем белковая оболочка фага сокращается, и ДНК впрыскивается в цитоплазму бактериальной клетки. В клетке ее обычный метаболизм прекращается, а начинается синтез ДНК фага и его белка, т. е. подавляется бактериальная генетическая система. В дальнейшем образуются вегетативные фаговые частицы, после чего закодированный на генетическом материале бактериофага лизин (фермент) прводит к распаду стенки-хозяина, которая через 30-60 мин набухает и прорывается. При этом освобождается до 100 новых частиц, которые могут инфицировать 100 новых бактериальных клеток. Так продолжается до тех пор, пока не лизируются все чувствительные клетки бактерий. Кроме того, присутствующий в среде лизин также может вызывать лизис клеток хозяина даже при отсутствии инфекции.

Поражение заквасочной микрофлоры в сыроделии вирулентным бактериофагом может привести к полному разрушению бактериальных клеток в течение 1-2 ч с момента попадания бактериофага в молоко. В результате такое молоко становится не пригодным для выработки сыра.

В третьем случае бактериальные клетки находятся с бактериофагом в состоянии «сожительства», при этом бактериофаги в бактериальной клетке не размножаются, а в виде ирофагов встраиваются в генетический аппарат клетки. При этом лизис бактериальной клетки не происходит. Такие фаги называют умеренными. Поскольку при этом ДНК бактериального носителя размножается, вместе с ним размножается и фаговый материал.

Вновь образовавшиеся клетки бактерий также не лизируются, и это состояние сожительства клетки и профага может сохраняться на протяжении многих поколений бактерий. Клетки бактерий, а также их культуры, содержащие профаг, называют лизогенными. Данное лизогенное действие бактериальной клетки делает ее защищенной от инфицирования другими родственными фагами. На практике лизогенное состояние может происходить достаточно часто. При этом присутствие умеренного бактериофага может быть обнаружено только в лаборатории с помощью ультрафиолетового излучения или мутагенных агентов. Под влиянием внешних индуцирующих воздействий профаг может вновь стать вирулентным, способным размножаться.

Лизогенные штаммы молочнокислых бактерий являются основным источником попадания профагов в производственные закваски, поскольку при активизации заквасок концентрация фагов в популяции повышается, достигая критического значения.

Большое практическое значение имеет специфичность фагов, т. е. способность их размножаться в определенных видах бактерий. Такие фаги и клетки бактерий называют гомологичными. Специфичные бактериофаги могут лизировать один и даже восемь штаммов одного вида микробов. Установлена также разная фагочувствительность штаммов бактерий, которые могут лизироваться одним или несколькими штаммами бактериофагов. В связи с этим в лабораториях, разрабатывающих закваски, определяют наличие бактериофага в молоке и чувствительность заквасочных штаммов к бактериофагу.

Ранее считалось, что бактериофагу подвержены только молочнокислые лактококки. Однако как показали исследования последних лет (В. И. Танина и др.), бактериофаги способны поражать практически любые молочнокислые микроорганизмы, применяемые в составе заквасок на предприятиях молочной промышленности. Вопрос только во времени их проявления. Как правило, первичное загрязнение молока фагами обычно происходит на ферме. Высокая степень загрязненности сырого молока, сливок при определенных обстоятельствах может стать причиной активизации действия фагов.
Другими источниками загрязнения сырья на ферме являются воздух, зараженная фагами вода, а также недостаточно вымытые и продезинфицированные емкости и другое оборудование.

На предприятии источниками фагов является прежде всего сырье, заквасочные культуры, низкий уровень санитарно-гигиенического состояния предприятия в целом, некачественная дезинфекция оборудования и др.

сырье: сыром молоке и сливках, до пастеризации и после, а также в молоке из емкости для приготовления производственной закваски.

Благоприятные условия для размножения фагов находятся в диапазоне температур +8... + 46 °С.

Фаги устойчивы к воздействию высоких температур, они выдерживают режимы пастеризации молока при +75 °С в течение 15 с (рис. 6.9).

Бактериофаги обладают высокой сопротивляемостью к факторам окружающей среды. Они хорошо переносят замораживание и длительное хранение (годами) при низких минусовых температурах в высушенных субстратах.

В то же время бактериофаги обладают высокой чувствительностью к кислотам: 1%-й раствор формалина инактивирует фаг через несколь-
ко минут. Ультрафиолетовые лучи и ионизирующая радиация вызывают их инактивацию, а в более низких дозах — мутации. Однако из-за их малой проникающей не всегда удается достигнуть способности желаемого обеззараживающего эффекта. Так, бактериальные вирусы, присутствующие в трещинах, стенах, полах производственных помещений, в течение многих лет могут сохранять способность поражения молока на сыродельных предприятиях.

Для борьбы с бактериофагами следует применять асептическое получение заквасок, частую смену штаммов бактерий в закваске, использование питательных сред, тормозящих деятельность фагов, и др.

При производстве сыра основными условиями, подавляющими развитие бактериофага, служат термизация молока перед резервированием или созреванием, внесение в молоко вместе с бактериальной закваской молокосвертывающего фермента, обработка оборудования УФ-лучами, раствором хлорной извести или другими моюще-дезин-фицирующими растворами, а также предупреждение разбрызгивания сыворотки и др.

Отбор образцов для определения наличия бактериофага на сыродельном предприятии отражен на рис. 6.10.

Перспективными мерами обеспечения стабильности ферментационных процессов на сыродельных предприятиях, в плане предотвращения развития фаговой инфекции, являются:

использование многоштаммовых заквасочных культур и их ротация;

соблюдение требований, которые предъявляются к обработке сырья, дезинфекции оборудования и общего санитарно-гигиенического состояния производства;

мониторинг за наличием бактериофагов, проявляющих активность по отношению к каким-либо видам заквасочных культур.

С целью предупреждения накопления специфичных бактериофагов и внезапного поражения ими заквасочной микрофлоры на сыродельном предприятии необходимо вести планомерную и постоянную смену партий БК и БЗ при приготовлении производственной закваски. При этом следует основываться на следующих основных положениях:

при приготовлении производственных заквасок через каждые 2-4 суток осуществлять смену партий БК и БЗ в последовательности дат выработки пред приятием-изготовителем;
при замедлении кислотообразования или несквашивания молока при приготовлении производственных заквасок осуществлять вне графика замену одной партии закваски на другую (последующую) или их ротацию.

Рекомендуемая форма ротации БК и контроля ее эффективности для производства сыров с низкой температурой второго нагревания (типа российского)
Примечание. Если процесс приготовления производственной закваски протекает нормально, в столбце № 6 ставится буква «Н»; если процесс тормозится (время сквашивания увеличивается, кислотность понижается), в столбце № 6 ставится буква «Т» красного цвета. Такой БК следует исключить из производства до исследования причин торможения кислотообразования и увеличения времени сквашивания.

При этом для определения возможности дальнейшего применения партии БК или БЗ, возможно инфицированной фагами, проводят пробу на наличие бактериофагов в производственной закваске, специфичных к микрофлоре данной партии БК или БЗ. Типичным способом выявления бактериофагов является ниже следующая методика.

Выявление фагов в производственной закваске. В чистую пробирку вносят 20 см пастеризованного и охлажденного до +40 °С молока, добавляют в нее 1 см раствора метиленового голубого той же концентрации (как и при пробе на редуктазу) и 3 капли производственной бактериальной закваски (подлежащей проверке). Пробирки с пробой ставят в редуктазник или термостат при +37... + 39°С. Если молоко пригодно для закваски, то метиленовый голубой должен полностью восстановиться примерно через 2 ч. Если в процессе культивирования после обесцвечивания метиленового голубого через 4-5 ч снова наблюдается посинение молока, то это указывает на наличие бактериофага.

Кроме того, следует проводить и видовую идентификацию фагов.

Если в проверяемых заквасках бактериофаг не обнаружен, эти партии могут в дальнейшем применяться для приготовления производственной закваски в соответствии с графиком.
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
Комментарии: 0  Распечатать