В России завершили масштабное исследование бактериофагов для ликвидации скрытой угрозы молочной промышленности
Российские ученые завершили трехлетнее масштабное исследование бактериофагов, угрожающих Lactococcus lactis — ключевой бактерии мезофильных заквасочных культур для производства кисломолочных продуктов. Проект развернули на базе ГК «СОЮЗСНАБ» с целью разработки эффективных стратегий для решения глобальной проблемы, которая мешает молочным предприятиям по всему миру.
«Сбои в ферментации, вызванные бактериофагами, — острая проблема, которая приводит к остановке производств, финансовым потерям и нарушению поставок культур. От метаболической активности Lactococcus lactis зависит ферментация молочных продуктов, однако микроорганизм крайне восприимчив к заражению бактериофагами, уничтожающими популяцию. Несмотря на повсеместность проблемы данные о разнообразии фагов на российских молочных предприятиях ограничены. Мы запустили самое масштабное исследование за последние 20 лет, чтобы систематически изучить их разнообразие и экологическое воздействие», — поделилась Русанова Елена Петровна, руководитель НИЦ ППиФ на базе ГК «СОЮЗСНАБ».
В рамках исследования за три года проведен анализ 614 образцов молочной сыворотки с 74 предприятий по всей России. При отборе материала особое внимание уделялось регионам, где были зарегистрированы случаи нарушения ферментации.
С помощью современных методов молекулярной биологии и геномных инструментов ученые определили, что доминирующим типом является Skunavirus (55,79%), хотя ранее преобладал Ceduovirus. Ученые отмечают, что сдвиг коррелирует с аналогичными тенденциями, наблюдаемыми в Аргентине и США, что говорит о динамичной эволюции популяции фагов.
Также ученые обнаружили 8 новых фагов, обладающих высокой адаптацией, которая позволяет им более эффективно инфицировать бактериальные штаммы, используемые в ферментативных процессах. Все новые изоляты принадлежат к роду Ceduovirus и демонстрируют филогенетическое родство с ранее описанным фагом vB_Llc_bIBBp6/4. Однако анализ генов, кодирующих белки, отвечающие за распознавание хозяина, выявил две различные группы рецепторов: Pip-зависимые (c2-подобные) и YjaE-зависимые (bIL67-подобные). Геномный анализ показал высокую степень консервативности изолятов, но при этом выявил разнообразие в локусах, которые определяют специфичность к хозяину.
Результаты исследования станут основой для разработки стратегий и готовых решений для борьбы с бактериофагами, что позволит значительно снизить экономические потери молочной промышленности и обеспечить стабильность поставок качественных продуктов.
