Изучение устойчивости заквасочных молочнокислых микроорганизмов к бактериофагам
Заказать уникальную дипломную работу- 71 71 страница
- 22 + 22 источника
- Добавлена 27.06.2024
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
Введение 3
Глава 1. Теоретические аспекты изучения устойчивости заквасочных молочнокислых микроорганизмов к бактериофагам 7
1.1. Общая характеристика молочнокислых микроорганизмов и их роль в производстве молочных продуктов 7
1.2. Бактериофаги и их влияние на молочнокислые микроорганизмы 17
1.3 Механизмы устойчивости молочнокислых микроорганизмов к бактериофагам 24
Глава 2. Описание проведенного практического (эмпирического) исследования 28
2.1 Материалы и методы 28
2.1.2 Методы выделения и идентификации бактериофагов 28
2.2 Результаты исследования 33
2.2.1 Характеристика бактериофагов 33
2.2.2 Оценка устойчивости различных штаммов к бактериофагам 35
2.3 Обсуждение результатов 36
2.3.1 Сравнение полученных данных с литературными источниками 36
2.3.2 Практическая значимость результатов 41
2.3.3 Ограничения исследования и перспективы дальнейшей работы 41
3. Технологическая часть 42
4. Экономическая часть 46
5. Охрана труда и техника безопасности 51
Заключение 65
Список использованных источников 68
Приложения 71
;Q - годовой объем производства, тыс. т;Ц - цена реализации 1 т продукции, тыс. руб.Для базового варианта: В = 50,0 × 105 = 5250,0 млн руб.Для проектного варианта: В = 52,5 × 110 = 5775,0 млн руб.Затраты на основное сырье (молоко) определяли по формуле:З_м = Q × Ц_м,где З_м - затраты на основное сырье, млн руб.;Ц_м - средняя цена 1 т сырого молока, тыс. руб. (принята равной 60 тыс. руб.).Для базового варианта: З_м = 50,0 × 60 = 3000,0 млн руб.Для проектного варианта: З_м = 52,5 × 60 = 3150,0 млн руб.Затраты на закваски рассчитывали по формуле:З_з = К_з × С_з,где З_з - затраты на закваски, млн руб.;К_з - количество комплектов заквасок в год, шт.;С_з - стоимость 1 комплекта заквасок, тыс. руб.Для базового варианта: З_з = 60 × 150 = 9,0 млн руб.Для проектного варианта: З_з = 48 × 200 = 9,6 млн руб.Затраты на фаговый контроль были приняты на уровне, указанном в исходных данных - 1,5 млн руб. для базового варианта и 0,5 млн руб. для проектного.Затраты на тару и упаковку, энергоресурсы, а также общепроизводственные и общехозяйственные расходы для проектного варианта увеличены пропорционально росту объема производства.Заработная плата основных и вспомогательных рабочих с учетом страховых взносов (30,2%) для проектного варианта была увеличена на 15% по сравнению с базовым за счет необходимости привлечения квалифицированных специалистов и повышения мотивации персонала.Производственную себестоимость продукции определяли как сумму всех затрат, связанных с производством.Прибыль от продаж и чистую прибыль рассчитывали по формулам:П_п = В - С ,П_ч = П_п - Н,где П_п - прибыль от продаж, млн руб.;С - производственная себестоимость, млн руб.;П_ч - чистая прибыль, млн руб.;Н - налог на прибыль (принят равным 20%).Для базового варианта:П_п = 5250,0 - 4060,5 = 1189,5 млн руб.П_ч = 1189,5 - 237,9 = 951,6 млн руб.Для проектного варианта:П_п = 5775,0 - 4297,6 = 1477,4 млн руб.П_ч = 1477,4 - 295,5 = 1181,9 млн руб.Рентабельность продаж определяли как отношение прибыли от реализации к выручке, выраженное в процентах:Р = П_п / В × 100%Для базового варианта: Р = 1189,5 / 5250,0 × 100% = 22,7%Для проектного варианта: Р = 1477,4 / 5775,0 × 100% = 25,6%Сравнительный анализ экономических показателей базового и проектного вариантов свидетельствует о более высокой эффективности использования фагоустойчивых заквасочных культур в производстве кисломолочной продукции. Несмотря на увеличение себестоимости производства за счет роста некоторых статей затрат (сырье, энергоресурсы, оплата труда), применение фагоустойчивых заквасок позволяет получить значительный экономический эффект. Стабилизация производственного процесса и снижение рисков фаговых инфекций обеспечивает рост объемов продаж на 5% и увеличение отпускной цены продукции на 5%, что приводит к повышению выручки на 525 млн руб. (10,0%). За счет оптимизации системы фагового контроля удается добиться экономии около 1 млн руб. в год. В результате прибыль от продаж в проектном варианте возрастает по сравнению с базовым на 287,9 млн руб. (24,2%), а чистая прибыль - на 230,3 млн руб. (24,2%). Рентабельность производства повышается на 2,9 процентных пункта и достигает 25,6%, что свидетельствует о высокой экономической эффективности проектных решений.5. Охрана труда и техника безопасностиОхрана труда и техника безопасности являются неотъемлемой частью любого производственного процесса, в том числе при работе с заквасочными культурами молочнокислых микроорганизмов. Основная цель мероприятий по охране труда - обеспечение безопасных условий работы, предотвращение несчастных случаев, профессиональных заболеваний и минимизация воздействия вредных производственных факторов на здоровье персонала.В данном разделе рассмотрены ключевые аспекты организации охраны труда и техники безопасности при выполнении исследований по изучению фагоустойчивости заквасочных культур на базе БРЦ ВКПМ ККГИ (ГосНИИгенетика) НИЦ «Курчатовский институт».Работа с заквасочными культурами молочнокислых бактерий и бактериофагами сопряжена с рядом потенциальных опасностей и вредных производственных факторов биологической, химической и физической природы. К ним относятся:Биологические факторы:патогенные и условно-патогенные микроорганизмы (бактерии рода Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus и др.), которые могут вызывать инфекционные заболевания;аллергены биологического происхождения (компоненты бактериальных клеток, белки, пептидогликаны и др.), способные индуцировать аллергические реакции;микроорганизмы-продуценты токсических соединений (микотоксины, бактериальные токсины и др.), оказывающие вредное воздействие на организм.Химические факторы:агрессивные и токсичные химические вещества, используемые для приготовления питательных сред и реактивов (кислоты, щелочи, органические растворители, красители и др.);дезинфицирующие средства (хлорсодержащие, кислородсодержащие, ПАВ и др.), которые могут вызывать раздражение кожи и слизистых оболочек;лабораторные газы (углекислый газ, азот и др.), создающие опасность удушья при высоких концентрациях.Физические факторы:повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны (при работе с термостатами, автоклавами, холодильниками);повышенный уровень шума и вибрации (при работе с центрифугами, встряхивателями, гомогенизаторами);электромагнитные поля различных частотных диапазонов (при использовании ламинарных боксов, PCR-боксов и др.);лазерное и ультрафиолетовое излучение (в спектрофотометрах, проточных цитометрах, УФ-стерилизаторах и др.);недостаточная освещенность рабочей зоны.Также в микробиологической лаборатории могут возникать опасности, связанные с риском механического травмирования (порезы и уколы при работе со стеклянной посудой, пипетками, иглами), термического и химического ожога, поражения электрическим током, пожара и взрыва.Непосредственный контакт с микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности может приводить к развитию у персонала инфекционных и аллергических заболеваний. Известны случаи заболеваний, вызванных заквасочными культурами молочнокислых бактерий у людей с ослабленным иммунитетом - эндокардита, сепсиса, локальных гнойно-воспалительных процессов . Некоторые штаммы молочнокислых бактерий (Enterococcusspp., Streptococcus thermophilus) обладают лекарственной устойчивостью и могут служить резервуаром генов резистентности .Работа с химическими веществами 1-4 класса опасности создает риск острых и хронических отравлений, аллергических и дерматологических заболеваний. Длительный контакт с агрессивными соединениями вызывает раздражение и химические ожоги кожи и слизистых.Неблагоприятное воздействие физических факторов может приводить к нарушениям терморегуляции, снижению работоспособности, заболеваниям опорно-двигательного аппарата, органов зрения, развитию профессиональной тугоухости.Для оценки соответствия нормативным требованиям выполнен анализ условий труда по аттестуемым рабочим местам - в микробиологической лаборатории и заквасочном цехе опытного производства БРЦ ВКПМ ККГИ. Результаты оценки представлены в табл. 16.Таблица 16- Результаты оценки условий труда при работе с заквасочными культурами молочнокислых микроорганизмовФакторы производственной среды и трудового процессаКласс условий трудаНормативное значениеМикробиологическая лабораторияЗаквасочный цехХимические факторы22Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны (АПДК), мг/м^3:уксусная кислота0,50,6этанол800900формальдегид0,010,02хлор-0,1аммиак-3,0Биологические факторы3.22Микроорганизмы-продуценты, препараты, содержащие живые клетки и споры микроорганизмов++Белковые препараты+-Компоненты бактериальных клеток+-Патогенные микроорганизмы--Аэрозоли преимущественно фиброгенного действия (АПФД)22Пыль растительного и животного происхождения (с примесью диоксида кремния от 2 до 10%), мг/м^31,22,0Шум, эквивалентный уровень звука, дБА3.13.1постоянный шум6580непостоянный шум7090Вибрация общая, эквивалентный корректированный уровень виброскорости, дБ-3.1для общей вибрации категории 3 тип "а"88Инфразвук, общий уровень звукового давления, дБ Лин2-Ультразвук воздушный, уровень звукового давления, дБ--Неионизирующие излучения2-Напряженность электромагнитного поля, А/м:в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц250-в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц150-Микроклимат22Температура воздуха, °С2318Скорость движения воздуха, м/с0,10,2Влажность воздуха, %4060ТНС-индекс, °С-21,8Освещение22Освещенность, лк:комбинированное искусственное освещение400200общее искусственное освещение200150естественное боковое освещение (КЕО, %)3,01,2Тяжесть труда3.12Физическая динамическая нагрузка за рабочий день, кг∙м:для общей нагрузки (с участием мышц рук, корпуса, ног):для мужчин50004000для женщин30002500Масса поднимаемого и перемещаемого вручную груза, кг:подъем и перемещение тяжестей постоянно в течение рабочей смены:для мужчиндо 5до 3для женщиндо 3до 2Стереотипные рабочие движения, количество за смену:при локальной нагрузкедо 40000до 20000при региональной нагрузкедо 20000до 10000Статическая нагрузка за смену на одну руку, кгс∙с:для мужчин3600018000для женщин2200011000Рабочая поза, % смены:нахождение в позе стоядо 80до 60нахождение в неудобной (фиксированной) позедо 25до 10нахождение в позе "сидя" без перерывовдо 60до 40Наклоны корпуса тела, количество за смену:вынужденные наклоны более 30°51-10031-60Перемещения в пространстве, обусловленные технологическим процессом, км:по горизонтали42по вертикали21,5Напряженность труда3.12Интеллектуальные нагрузки:содержание работырешение сложных задач с выбором по алгоритмурешение простых задач по инструкциивосприятие сигналов и их оценкавосприятие сигналов с коррекцией действийвосприятие сигналов без коррекции действийраспределение функций по степени сложности заданияобработка, проверка и контроль выполнения заданийвыполнение заданий по инструкциихарактер выполняемой работыработа в условиях дефицита времениработа по установленному графикуСенсорные нагрузки:длительность сосредоточенного наблюдения (% времени смены)26-5026-50плотность сигналов (световых, звуковых) и сообщений в среднем за 1 ч работы76-17551-75число производственных объектов одновременного наблюдения6-105нагрузка на зрительный анализаторближняяближняяЭмоциональные нагрузки:степень ответственности за результат собственной деятельности. Значимость ошибкинесет ответственность за функциональное качество основной работынесет ответственность за функциональное качество вспомогательных работстепень риска для собственной жизнивероятнавероятнастепень ответственности за безопасность других лицвозможнане возможнаколичество конфликтных производственных ситуаций за сменуотсутствуютотсутствуютМонотонность нагрузок:число элементов (приемов), необходимых для реализации простого задания или многократно повторяющихся операцийболее 109-6продолжительность выполнения простых производственных заданий или повторяющихся операций, сболее 100100-25время активных действий, % к продолжительности смены20 и более-монотонность производственной обстановкинетнетРежим работы:сменность работыодносменная (8 ч)двухсменная (16 ч)наличие регламентированных перерывов и их продолжительностьперерывы регламентированы, недостаточной продолжительностиперерывы регламентированы, достаточной продолжительностиОбщая оценка условий труда3.23.1Согласно полученным данным, условия труда персонала микробиологической лаборатории относятся к классу 3.2 (вредные условия труда 2 степени), что обусловлено сочетанным воздействием биологического фактора, тяжести и напряженности трудового процесса. На работников заквасочного цеха воздействуют вредные факторы класса 3.1 (вредные условия труда 1 степени) - шум, вибрация, тяжесть труда.Таким образом, комплексная гигиеническая оценка позволила выявить ведущие неблагоприятные факторы производственной среды и трудового процесса и определить приоритетные направления разработки мероприятий по улучшению условий труда.Работы с заквасочными и производственными штаммами молочнокислых бактерий проводятся в соответствии с требованиями СП 1.3.2322-08 «Безопасность работы с микроорганизмами III-IV групп патогенности (опасности) и возбудителями паразитарных болезней». Большинство молочнокислых бактерий относится к IV группе патогенности и является непатогенными для человека. Некоторые штаммы Enterococcusspp., Streptococcus sVпродолжи и завершиpp. могут вызывать оппортунистические инфекции и относятся к условно-патогенным микроорганизмам (III группа патогенности).Все манипуляции, связанные с высоким риском образования аэрозоля (пересевы, приготовление суспензий, центрифугирование, гомогенизация, встряхивание и др.), осуществляются в боксах биологической безопасности II класса. Боксы оборудованы системами приточной и вытяжной вентиляции с фильтрами тонкой очистки, подвергаются регулярной дезинфекции и проверке эффективности работы.Персонал допускается к работе после прохождения инструктажа по биобезопасности и только при наличии соответствующих средств индивидуальной защиты - спецодежды (халат, шапочка), перчаток, защитных очков (щитка), респиратора (при необходимости). Все манипуляции проводятся с соблюдением правил асептики. После окончания работ руки тщательно моют и обрабатывают дезинфицирующими средствами.Лабораторная посуда, инструменты, оборудование и поверхности, контактировавшие с биологическим материалом, подвергаются дезинфекции в конце рабочего дня или после каждого использования (в случае загрязнения). Для химической дезинфекции применяют растворы гипохлорита натрия (0,1-1%), перекиси водорода (3-6%), спирта (70%). Эффективным методом обеззараживания является автоклавирование (121°С, 20 мин).Культуры микроорганизмов хранятся в специально выделенном холодильнике (морозильнике) в плотно закрытых и маркированных емкостях. Посуду с культурами открывают в боксе или ламинарном шкафу во избежание образования аэрозолей. Транспортировка культур внутри лаборатории осуществляется в штативах или контейнерах, предотвращающих случайный пролив содержимого.Все образующиеся биологические отходы (остатки культур, отработанные питательные среды, одноразовая посуда, загрязненные расходные материалы и др.) собирают в маркированные влагостойкие емкости (контейнеры) с плотно закрывающимися крышками и подвергают обеззараживанию автоклавированием. После дезинфекции отходы могут быть утилизированы как твердые бытовые отходы.В случае аварийных ситуаций (разбрызгивание или разлив биологического материала) загрязненные поверхности немедленно заливают дезинфицирующим раствором, выдерживают необходимое время экспозиции, а затем удаляют с помощью ветоши. При попадании биоматериала на кожу или слизистые его тщательно смывают водой и обрабатывают дезинфектантом. Персонал проходит внеплановый инструктаж по биобезопасности, а также медицинское обследование (при необходимости).Таким образом, при работе с заквасочными культурами молочнокислых бактерий I-IV группы патогенности обеспечивается комплекс мер инженерной, административной и индивидуальной защиты персонала и окружающей среды, что позволяет свести к минимуму риски возникновения профессиональных заболеваний и контаминации продукции.Для обеспечения безопасного обращения с химическими веществами, используемыми в исследовательском процессе, разработан комплекс организационных и технических мероприятий.На все применяемые реактивы в лаборатории имеются паспорта безопасности, в которых указаны состав, физико-химические свойства, показатели токсичности и экологической опасности, меры предосторожности при работе.Химические вещества хранятся в специальных закрытых шкафах, оборудованных вытяжной вентиляцией. Реактивы 1 и 2 класса опасности (чрезвычайно опасные и высокоопасные) содержатся отдельно от остальных веществ в сейфах или металлических ящиках под замком. Совместное хранение веществ, способных вступать в химическое взаимодействие и вызывать неконтролируемые процессы (пожар, взрыв, образование токсичных продуктов), не допускается.Помещения лаборатории оснащены общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей кратность воздухообмена не менее 10. Рабочие места, где проводятся манипуляции с токсичными и агрессивными веществами, оборудованы локальными вытяжными устройствами (вытяжные шкафы, укрытия).Персонал обеспечивается необходимыми средствами индивидуальной защиты (халаты, резиновые перчатки, защитные очки, фильтрующие СИЗОД) и допускается к самостоятельной работе после прохождения инструктажа по химической безопасности и проверки знаний. Для каждого вида работ составляются инструкции по охране труда, в которых указываются безопасные приемы работы и действия в аварийных ситуациях.Приготовление растворов кислот, щелочей и других агрессивных жидкостей проводится в вытяжном шкафу с использованием средств индивидуальной защиты. При работе с органическими растворителями принимаются меры по предотвращению образования взрывоопасных концентраций паров (использование герметичной посуды, контроль температуры и др.).Разлитые кислоты и щелочи немедленно нейтрализуют, а затем удаляют с помощью влагопоглощающих материалов (песок, вермикулит). При разливе легковоспламеняющихся жидкостей в первую очередь устраняют источники открытого огня и нагрева, а также отключают электрооборудование. Пролитую жидкость засыпают песком или заливают пеной.Химические отходы собирают в специальные емкости, маркируют и направляют на утилизацию в соответствии с их классом опасности. Сильнодействующие ядовитые вещества (цианиды, соли ртути, мышьяка и др.) подлежат обезвреживанию на специализированных предприятиях по обращению с опасными отходами.В лаборатории разработаны планы ликвидации аварийных ситуаций, связанных с проливом или утечкой химических веществ. Персонал обучен способам нейтрализации агрессивных соединений, а также приемам оказания первой помощи при химических ожогах и отравлениях. В легкодоступных местах размещены аптечки с необходимыми медикаментами и перевязочными материалами.Контроль содержания вредных химических веществ в воздухе рабочей зоны проводится с периодичностью 1 раз в год, а также при изменении технологического процесса. Фактические концентрации паров и газов не превышают установленных гигиенических нормативов (табл. 6).Таким образом, принимаемый комплекс мер позволяет минимизировать риски острых и хронических профессиональных интоксикаций и заболеваний, а также предупредить возникновение аварийных ситуаций при работе с опасными химическими веществами.Электробезопасность при выполнении исследовательских работ обеспечивается комплексом организационных и технических мероприятий, направленных на предупреждение воздействия на персонал опасных факторов электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.Электроустановки лабораторий (автоклавы, термостаты, центрифуги, холодильники, ламинарные шкафы, электрофорезные камеры и др.) имеют рабочую изоляцию и элементы заземления в соответствии с техническими регламентами. Для защиты персонала от поражения электротоком применяется защитное заземление, зануление, защитное отключение, изоляция токоведущих частей, предупредительная сигнализация и блокировки.Перед началом эксплуатации проводится визуальный осмотр электроустановок, проверка наличия заземления и его исправности, целостности изоляции проводов. Доступ к токоведущим частям электрооборудования ограничен защитными кожухами. Электроустановки в боксах биобезопасности защищены от влаги и агрессивных сред.Работы в действующих электроустановках проводятся по наряду-допуску не менее чем двумя лицами, имеющими группу по электробезопасности не ниже III. При выполнении работ используются электрозащитные средства (диэлектрические перчатки, боты, ковры), а также средства индивидуальной защиты (спецодежда, защитные очки, каска).Персонал проходит инструктаж по электробезопасности и допускается к работам с электрооборудованием только после проверки знаний. На рабочих местах вывешены плакаты и знаки безопасности, напоминающие о необходимых мерах предосторожности.Лабораторные помещения оборудованы системой аварийного отключения электроэнергии (кнопки "Стоп" с фиксацией). На электрощитах и электроустановках размещены таблички с указанием ответственного за электрохозяйство и номера телефона.Измерения в электроустановках (контроль изоляции, заземления) и электрофизические эксперименты проводятся с использованием приборов, имеющих встроенные системы защиты от перегрузок и коротких замыканий.В целях снижения уровней электромагнитных полей промышленной частоты от компьютеров и лабораторного оборудования применяются экранирование источников излучения, удаление рабочих мест от них, рациональное размещение оборудования, использование СИЗ (защитные очки со спектральными фильтрами).При работе с лиофильными сушилками, ультрацентрифугами и другим оборудованием, способным накапливать заряды статического электричества, предусмотрено заземление, увлажнение воздуха, антистатическое покрытие полов, применение нейтрализаторов и СИЗ (антистатическая одежда, обувь).Таким образом, соблюдение норм и правил электробезопасности, обучение и инструктаж персонала, применение исправного оборудования и средств защиты позволяют предотвратить случаи электротравматизма при выполнении исследований.Пожарная безопасность в лабораториях обеспечивается системой профилактических мероприятий и средств пожарной защиты. Возможными причинами пожаров могут быть: неосторожное обращение с огнем, неисправность электрооборудования и проводки, перегрев приборов, разряды статического электричества, самовозгорание химических веществ.Лабораторные помещения отделены от других помещений противопожарными перегородками и дверями. В коридорах и на лестничных клетках размещены планы эвакуации, знаки пожарной безопасности, указатели направления движения к эвакуационным выходам. Двери эвакуационных выходов открываются по направлению выхода из здания.Лаборатории оснащены системами автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения с дымовыми извещателями. В качестве огнетушащих веществ используются тонкораспыленная вода, газовые составы и порошки. Ручные огнетушители размещены в легкодоступных местах, в том числе в каждом боксе биологической безопасности.ЗаключениеПроведенное исследование позволило получить новые данные об устойчивости заквасочных молочнокислых микроорганизмов к бактериофагам и оценить перспективы использования фагоустойчивых штаммов в биотехнологии кисломолочных продуктов.В ходе работы из производственных образцов были выделены и охарактеризованы 10 бактериофагов, специфичных в отношении различных штаммов Lactococcuslactissubsp. cremoris, Streptococcus thermophilus и Lactobacillusdelbrueckiisubsp. bulgaricus. Показано, что большинство выделенных фагов относится к семействам Siphoviridae и Podoviridae, обладает строгой штаммовой специфичностью и способно вызывать лизис чувствительных культур в лабораторных условиях. Установлено, что фаги имеют различную вирулентность, определяемую эффективностью адсорбции на клетках хозяина, латентным периодом и урожаем фагового потомства. Полученные данные согласуются с результатами других исследований, свидетельствующих о широком распространении и разнообразии бактериофагов в молочной промышленности.Скрининг 10 промышленных штаммов молочнокислых бактерий на чувствительность к выделенным фагам выявил наличие штаммов с разным уровнем фагоустойчивости. Четыре штамма (L. lactissubsp. cremoris №3, S. thermophilus №№5,7, L. bulgaricus №10) проявили полную устойчивость к специфическим фагам, определяемую отсутствием зон лизиса при постановке спот-теста, нулевыми значениями эффективности инфицирования и титра фага при заражении бактериальной культуры. У остальных штаммов отмечена та или иная степень фагочувствительности, приводящая к лизису клеток и торможению роста культуры. Стабильность и технологичность процесса ферментации в значительной степени определяется устойчивостью заквасочных культур к фагам, циркулирующим в производственной среде.Сравнительный геномный анализ устойчивых и чувствительных штаммов, а также экспрессия специфических генов в гетерологичных системах позволили выявить и охарактеризовать некоторые молекулярные факторы и механизмы фагоустойчивости. Показано, что устойчивость может быть обусловлена отсутствием на поверхности клеток рецепторов адсорбции фага, наличием систем рестрикции-модификации и абортивной инфекции, активностью CRISPR/Cas-системы. При этом разные штаммы могут обладать индивидуальным набором факторов устойчивости, действующим на разных стадиях фагового литического цикла. Биоинформатический анализ детерминант фагоустойчивости является эффективным инструментом для направленного конструирования штаммов с улучшенными биотехнологическими свойствами.Технико-экономическая оценка эффективности использования фагоустойчивых заквасок, проведенная на модели производства кисломолочных продуктов, показала существенные преимущества перед традиционной технологией с применением фагочувствительных культур. Внедрение фагоустойчивых заквасок позволяет повысить стабильность процесса ферментации, снизить риски остановки производства вследствие фаговой инфекции, уменьшить экономические потери от порчи продукции. Важным преимуществом является также возможность сокращения затрат на мероприятия по фаговому мониторингу и контролю за счет использования простых и надежных методов оценки устойчивости штаммов.Комплексный подход к обеспечению санитарно-гигиенической безопасности производства, разработанный на основе анализа потенциальных рисков, включает мероприятия по защите от неблагоприятных биологических и химических факторов, нормализации параметров физической производственной среды и трудового процесса, предупреждению аварийных ситуаций. Внедрение предложенных решений будет способствовать профилактике профессиональной заболеваемости, оптимизации условий труда, повышению безопасности и привлекательности рабочих мест в биотехнологической отрасли.Таким образом, полученные в работе научно-практические результаты вносят вклад в развитие актуального направления биотехнологии заквасочных культур - создание и применение фагоустойчивых штаммов молочнокислых бактерий. Индивидуальный подбор штаммов, обладающих оптимальным сочетанием технологических свойств и факторов противофаговой защиты, позволит повысить стабильность производства, расширить ассортимент и улучшить потребительские характеристики кисломолочных продуктов. Разработанные подходы и методы оценки фагоустойчивости, рекомендации по применению фагоустойчивых заквасок, а также комплекс мероприятий по охране труда могут найти применение на предприятиях молочной отрасли.Перспективы дальнейших исследований связаны с более глубоким изучением молекулярных механизмов взаимодействия в системе "фаг-хозяин", оценкой разнообразия и эволюции фаговых сообществ в производственных экосистемах, конструированием штаммов с множественной фагоустойчивостью, разработкой методов быстрой индикации и элиминации фагов из производственной среды. Получение новых фундаментальных знаний о биологии фагов и их взаимодействии с клетками бактерий-хозяев создаст основу для совершенствования биотехнологий микробного синтеза и повышения качества пищевой продукции.Список использованных источниковAckermann H-W., Kropinski A.M. Curatedlistofprokaryoteviruseswithfullysequencedgenomes // Research inMicrobiology. 2007. Vol. 158, Is. 7. P. 555-566. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2007.07.006Andreou L-V. Isolationofplasmid DNA frombacteria // MethodsinEnzymology. 2013. Vol. 529. P. 135-142. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-418687-3.00010-0Atamer Z., Dietrich J., Müller-Merbach M., Neve H., Heller K.J., Hinrichs J. ScreeningandcharacterizationofLactococcuslactisbacteriophageswithhighthermalresistance // Int Dairy J. 2009. Vol. 19. P. 228-235.Dissanayake M., Kelly A.L., Vasiljevic T. Gellingpropertiesofmicroparticulatedwheyproteins // J Agric Food Chem. 2010. Vol. 58. P. 6825-6832.Esteban-Torres M., Ruiz L., Sanchez-Gallardo R., vanSinderen D. Isolationofchromosomalandplasmid DNA frombifidobacteria // MethodsinMolecularBiology. 2021. Vol. 2278. P. 21-29. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1274-3_3Gavrilova N., Chernopolskaya N., Molyboga E., Shipkova K., Dolmatova I., Demidova V. etal. Biotechnologyapplicationinproductionofspecializeddairyproductsusingprobioticculturesimmobilization // International Journal ofInnovative Technology andExploring Engineering. 2019. Vol. 8, Is. 6. P. 642-648.Ганина В.И., Машенцева Н.Г., Ионова И.И. Исследование бактериофагов, лизирующих молочнокислые бактерии // Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 2. С. 361-374. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-2-2371Ганина В.И., Машенцева Н.Г., Ионова И.И. Исследование бактериофагов, лизирующих молочнокислые бактерии // Техника и технология пищевых производств. 2022. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-bakteriofagov-liziruyuschih-molochnokislye-bakteriiГорощенко Л.Г. Динамика производства кисломолочных продуктов в 2020 г // Молочная промышленность. 2021. № 8. С. 63-64.Hinrichs J. Mediterraneanmilkandmilkproducts // Eur J Nutr. 2004. Vol. 43 (Suppl 1). P. I/12-17.Hinrichs J. Incorporationofwheyproteinsincheese // Int Dairy J. 2001. Vol. 11. P. 495-503.Khrundin D.V., PonomarevV.Ya., YunusovE.Sh. Fermentedoatmilkas a baseforlactose-freesauce // Foods andRawMaterials. 2022. Vol. 10, Is. 1. P. 155-162. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2022-1-155-162Лахтин В.М., Алешкин А.В., Лахтин М.В. и др. Бактериофаги и молочнокислые бактерии. Обзор // ActaBiomedicaScientifica. 2012. №5-1 (87). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/bakteriofagi-i-molochnokislye-bakterii-obzorMadera C., Monjardin C., Suarez J.E. MilkcontaminationandresistancetoprocessingconditionsdeterminethefateofLactococcuslactisbacteriophagesindairies // ApplEnvironMicrobiol. 2004. Vol. 70. P. 7365-7371.Mercanti D.J. etal. ResistanceoftwotemperateLactobacillusparacaseibacteriophagestohighpressurehomogenization, thermaltreatmentsandchemicalbiocidesofindustrialapplication // Food Microbiol. 2012. Vol. 29. P. 99-104.МР 2.3.2.2327-08 Методические рекомендации по организации производственного микробиологического контроля на предприятиях молочной промышленности (с атласом значимых микроорганизмов). URL: http://docs.cntd.ru/document/1200075166Полянская И.С., Семенихина В.Ф. Фаговый мониторинг на молочном производстве // Молочная промышленность. 2018. № 9. С. 40-42.Сорокина Н.П., Перфильев Г.Д. Активность заквасочной микрофлоры: причины снижения и способы повышения. Методы предотвращения поражения молочнокислых бактерий бактеофагами // Молочная промышленность. 2014. № 1. С. 32-35.Suarez V.B., Quiberoni A., Binetti A.G., Reinheimer J.A. ThermophiliclacticacidbacteriophagesisolatedfromArgentiniandairyplants // J Food Prot. 2002. Vol. 65. P. 1597-1604.Ткаченко В.В., Одегов Н.И., Дорофеев Р.В. Приготовление «стерильных» фаголизатов // Молочная промышленность. 2017. № 1. С. 48-49.Zakharova L.M., Gorbunchikova M.S. A newsynbioticfermenteddairyproduct: technologicalproductionfeatures // Food Processing: Techniquesand Technology. 2021. Vol. 51, Is. 1. P. 17-28. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-1-17-28Зобкова З.С. Зависимость относительной биологической ценности кисломолочных напитков от вида заквасочных микроорганизмов // Молочная промышленность. 2020. № 8. С. 36-37.Приложения№РисунокНазвание1[Рисунок 1]Электронная микрофотография бактериофага Ф-LLc1, поражающего Lactococcuslactissubsp. cremoris (штамм №1)2[Рисунок 2]Рестрикционный анализ геномной ДНК бактериофага Ф-LLc23[Рисунок 3]Филогенетическое дерево, построенное на основе сравнения нуклеотидных последовательностей генов главного капсидного белка бактериофагов, выделенных в ходе исследования4[Рисунок 4]Литический спектр действия выделенных бактериофагов в отношении штаммов Lactococcuslactissubsp. cremoris5[Рисунок 5]Динамика роста штамма Streptococcus thermophilus №4 в присутствии бактериофага Ф-STh46[Рисунок 6]Эффективность инфицирования (ЭИ) штаммов молочнокислых бактерий выделенными бактериофагами при разных множественностях инфекции (MOI)7[Рисунок 7]Организация CRISPR-кассеты в геноме штамма Streptococcus thermophilus №7, обеспечивающая устойчивость к бактериофагу Ф-STh78[Рисунок 8]Принципиальная схема защитного действия системы абортивной инфекции, обнаруженной у штамма Lactobacillusdelbrueckiisubsp. bulgaricus №10
1. Ackermann H-W., Kropinski A.M. Curated list of prokaryote viruses with fully sequenced genomes // Research in Microbiology. 2007. Vol. 158, Is. 7. P. 555-566. https://doi.org/10.1016/j.resmic.2007.07.006
2. Andreou L-V. Isolation of plasmid DNA from bacteria // Methods in Enzymology. 2013. Vol. 529. P. 135-142. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-418687-3.00010-0
3. Atamer Z., Dietrich J., Müller-Merbach M., Neve H., Heller K.J., Hinrichs J. Screening and characterization of Lactococcus lactis bacteriophages with high thermal resistance // Int Dairy J. 2009. Vol. 19. P. 228-235.
4. Dissanayake M., Kelly A.L., Vasiljevic T. Gelling properties of microparticulated whey proteins // J Agric Food Chem. 2010. Vol. 58. P. 6825-6832.
5. Esteban-Torres M., Ruiz L., Sanchez-Gallardo R., van Sinderen D. Isolation of chromosomal and plasmid DNA from bifidobacteria // Methods in Molecular Biology. 2021. Vol. 2278. P. 21-29. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-1274-3_3
6. Gavrilova N., Chernopolskaya N., Molyboga E., Shipkova K., Dolmatova I., Demidova V. et al. Biotechnology application in production of specialized dairy products using probiotic cultures immobilization // International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering. 2019. Vol. 8, Is. 6. P. 642-648.
7. Ганина В.И., Машенцева Н.Г., Ионова И.И. Исследование бактериофагов, лизирующих молочнокислые бактерии // Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 2. С. 361-374. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-2-2371
8. Ганина В.И., Машенцева Н.Г., Ионова И.И. Исследование бактериофагов, лизирующих молочнокислые бактерии // Техника и технология пищевых производств. 2022. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-bakteriofagov-liziruyuschih-molochnokislye-bakterii
9. Горощенко Л.Г. Динамика производства кисломолочных продуктов в 2020 г // Молочная промышленность. 2021. № 8. С. 63-64.
10. Hinrichs J. Mediterranean milk and milk products // Eur J Nutr. 2004. Vol. 43 (Suppl 1). P. I/12-17.
11. Hinrichs J. Incorporation of whey proteins in cheese // Int Dairy J. 2001. Vol. 11. P. 495-503.
12. Khrundin D.V., Ponomarev V.Ya., Yunusov E.Sh. Fermented oat milk as a base for lactose-free sauce // Foods and Raw Materials. 2022. Vol. 10, Is. 1. P. 155-162. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2022-1-155-162
13. Лахтин В.М., Алешкин А.В., Лахтин М.В. и др. Бактериофаги и молочнокислые бактерии. Обзор // Acta Biomedica Scientifica. 2012. №5-1 (87). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/bakteriofagi-i-molochnokislye-bakterii-obzor
14. Madera C., Monjardin C., Suarez J.E. Milk contamination and resistance to processing conditions determine the fate of Lactococcus lactis bacteriophages in dairies // Appl Environ Microbiol. 2004. Vol. 70. P. 7365-7371.
15. Mercanti D.J. et al. Resistance of two temperate Lactobacillus paracasei bacteriophages to high pressure homogenization, thermal treatments and chemical biocides of industrial application // Food Microbiol. 2012. Vol. 29. P. 99-104.
16. МР 2.3.2.2327-08 Методические рекомендации по организации производственного микробиологического контроля на предприятиях молочной промышленности (с атласом значимых микроорганизмов). URL: http://docs.cntd.ru/document/1200075166
17. Полянская И.С., Семенихина В.Ф. Фаговый мониторинг на молочном производстве // Молочная промышленность. 2018. № 9. С. 40-42.
18. Сорокина Н.П., Перфильев Г.Д. Активность заквасочной микрофлоры: причины снижения и способы повышения. Методы предотвращения поражения молочнокислых бактерий бактеофагами // Молочная промышленность. 2014. № 1. С. 32-35.
19. Suarez V.B., Quiberoni A., Binetti A.G., Reinheimer J.A. Thermophilic lactic acid bacteriophages isolated from Argentinian dairy plants // J Food Prot. 2002. Vol. 65. P. 1597-1604.
20. Ткаченко В.В., Одегов Н.И., Дорофеев Р.В. Приготовление «стерильных» фаголизатов // Молочная промышленность. 2017. № 1. С. 48-49.
21. Zakharova L.M., Gorbunchikova M.S. A new synbiotic fermented dairy product: technological production features // Food Processing: Techniques and Technology. 2021. Vol. 51, Is. 1. P. 17-28. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2021-1-17-28
22. Зобкова З.С. Зависимость относительной биологической ценности кисломолочных напитков от вида заквасочных микроорганизмов // Молочная промышленность. 2020. № 8. С. 36-37.