Анотація до роботи:

Шугай М.О. Біологічні та фізико-хімічні властивості фагів молочнокислих бактерій, виділених за умов виробництва молочних ферментованих продуктів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.06 – вірусологія. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2006.

Роботу присвячено вивченню біологічних та фізико-хімічних властивостей фагів молочнокислих бактерій (МКБ), поширених на підприємствах молочного профілю України. Простежено негативний вплив фагів високого титру на якість та рівень епідеміологічної безпеки цільового продукту. Встановлено, що проблема запобігання виникнення ситуації масового фаголізису полягає у необхідністі зниження фагового титру в цільовому продукті до значень, нижчих від 10⁶ БУО/мл.

Уперше в Україні досліджено на фагочутливість культури термофільних стрептококів та показано здатність фагів перехресно лізувати штами мезофільних (Lactococcus lactis) та термофільних (Streptococcus salivarіus ssp. thermophilus) МКБ.

Досліджено морфолого-структурну організацію фагових часток та їх поліпептидний склад. Встановлено високий ступінь серологічної спорідненості с2-подібних фагів; між ізолятами морфотипів В1 та В2 спільних антигенних детермінант не виявлено.

Досліджено чутливість фагів до фізико-хімічних факторів та стабільність вірусів за різних умов зберігання.

У дисертаційній роботі представлено експериментальні та теоретичні узагальнення наукового завдання, яке полягало у дослідженні біологічних та фізико-хімічних властивостей фагів молочнокислих бактерій. Запропоновано ряд практичних рекомендацій щодо вирішення проблеми фаголізису в молочній промисловості України. У ході роботи було зроблено такі висновки:

1. За умов виробництва молочних ферментованих продуктів на підприємствах України виділено 13 фагових ізолятів молочнокислих бактерій. Наявність фагів невисокого титру суттєво не впливала на показники якості продукції, тоді як зростання їх титру призводило до збоїв у технологічному циклі і навіть до зупинення виробництва. При цьому, внаслідок фаголізису культур закваски, спостерігали активний ріст сторонньої мікрофлори, що суттєво погіршувало якість продукту та знижувало рівень його епідеміологічної безпеки. Проблема запобігання виникнення ситуації масового фаголізису в умовах виробництва полягає в необхідності зниження титру фага у цільовому продукті до значень, нижчих від 10⁶ БУО/мл.

2. Серед виділених фагів домінували ізоляти, здатні лізувати штами мезофільних (Lactococcus lactis) та термофільних (Streptococcus salivarіus ssp. thermophilus) молочнокислих бактерій.

3. За даними електронно-мікроскопічних досліджень, усі фаги мали довгі нескоротливі хвостові відростки, що є ознакою родини Siphoviridae, порядку Caudovirales. За наявністю ізометричної голівки дев’ять ізолятів віднесено до морфотипу В1; за ознакою видовженої голівки чотири ізоляти віднесено до с2-подібних лактококових фагів морфотипу В2.

4. Білковий склад фагів представлений набором мажорних та мінорних поліпептидів. Значення молекулярних мас знаходилися в межах 21,5–87 кДа. Фаги морфотипу В2 характеризувалися чотирма мажорними поліпептидами з молекулярними масами 72,5; 54; 43 і 29 кДа; фаг морфотипу В1 мав один мажорний поліпептид молекулярною масою 29 кДа.

5. Встановлено високий ступінь серологічної спорідненості с2-подібних фагів; між ізолятами морфотипів В1 та В2 спільних антигенних детермінант не виявлено.

6. Досліджено чутливість фагів до фізико-хімічних факторів:

1. Процес термоінактивації описувався двокомпонентними кривими, фаги відрізнялися термостійкістю: константа термоінактивації найчутливішого до температури фага у молоці при 60С для фракції I становила 65,510^-2хв^-1, а найстійкішого при 70С – 126,910^-2хв^-1. Встановлено, що жоден із режимів пастеризації молока, які використовуються для виробництва кисломолочних продуктів, не забезпечує повної інактивації фагів. Віруси втрачали інфекційність лише за режиму пастеризації, прийнятого для приготування закваски.

2. Для репродукції переважної більшості виділених фагів необхідні іони кальцію. Це вказує на можливість розробки та використання в маточному виробництві декальцинованих середовищ (у тому числі із залученням цитрату натрію) для запобігання фаголізису заквасок у вітчизняній молокопереробній галузі.

3. Фаги здатні зберігати інфекційність за умов знаходження у ропі, яку слід вважати джерелом фагового забруднення на сироварних заводах та брати до уваги на етапі проектування заводу та проводячи ротації заквасок.

7. Для виявлення фагів молочнокислих бактерій за умов виробництва як тест-культури запропоновано використовувати три штами молочнокислих бактерій, які забезпечували найвищий рівень репродукції досліджуваних фагів та не містили індуцибельних профагів.

Публікації автора:

1. Шугай М.О., Бойко А.Л., Рожанська О.М., Кігель Н.Ф. Виявлення фагів молочнокислих бактерій в умовах виробництва // Агроекологічний журнал. – 2004. – № 3. – С. 69–71.

2. Шугай М.О., Бойко А.Л. Термоінактивація фагів молочнокислих бактерій // Вісник КНУ ім. Т. Шевченка. – 2004. – № 42–43. – С. 109–110.

3. Шугай М.О., Шевченко Т.П., Бойко А.Л. Серологічні властивості фагів молочнокислих бактерій // Вісник КНУ ім. Т. Шевченка. – 2005. – № 44, С. 34–35.

4. Бойко А.Л., Шугай М.О. Виділення та характеристика фагів молочнокислих бактерій // Доповіді НАН України. – 2005. – № 8. – С. 157–162.

5. Шугай М.О., Бойко А.Л. Виявлення лактофагів на молокозаводах України // IV Всеукраїнська наукова конференція студентів та аспірантів „Біологічні дослідження молодих вчених на Україні”. 24–25 квітня. – Київ, 2004. – С. 64–65.

6. Шугай М.О., Бойко А.Л. Чутливість фагів молочнокислих бактерій до дії температури // Х з’їзд Товариства мікробіологів України. 15–17 вересня. – Одеса, 2004. – С. 373.

7. Шугай М.О., Бойко А.Л. Біологічні властивості фагів молочнокислих бактерій // IV Міжнародна конференція “Біоресурси та віруси”, 27–30 вересня. – Київ, 2004. – С. 28.