Промышленное производство пищевых продуктов и их безопасность достигается путем учета и контроля потенциальных рисков на каждом этапе технологического процесса производства: от получения сырья до выпуска качественной и безопасной продукции. В сыродельной промышленности «фаговое здоровье производства» является основой обеспечения устойчивости при производстве ферментированных молочных продуктов.
Бактериофаги — это вирусы, хозяином которых являются бактерии. Представляют собой субмикроскопические неклеточные образования со специфическим строением, не способные самостоятельно размножаться. Воспроизводятся внутри живых бактериальных клеток, с последующим лизисом клеток и выходом фаговых частиц в окружающую среду. Поражая бактериальные клетки, фаги становятся причиной гибели популяции заквасочных культур для производства ферментированной молочной продукции.
Мир бактериофагов разнообразен. Сегодня известно более 500 разных видов фагов, отличающихся формой и строением.
Впервые в рамках крупного научного проекта РФ «Фундаментальные исследования для получения новых знаний и обоснования применения киберфизических систем при создании инновационных пищевых продуктов в парадигме «Единого здоровья», финансируемого Министерством науки и высшего образования РФ (https://www.vniimp.ru/institute/grant-na-provedenie-krupnyh-nauchnyh-proektov/fundamentalnye-issledovaniya-2024/), проведен широкомасштабный фаговый мониторинг современных сыродельных предприятий с различными мощностью, организацией заквасочных отделений и технологическими процессами. Учеными ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова и его филиала — ВНИИ маслоделия и сыроделия, а также Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики» установлен высокий уровень инфицирования предприятий бактериофагами в независимости от их особенностей и объема переработки молока.
Выявлено широкое биоразнообразие циркулирующих на заводах бактериофагов с широким спектром литической активности в отношении лактококков. Выделены 38 новых бактериофагов лактококков и три бактериофага лейконостоков. 72,7% выделенных фагов лактококков способны поражать три основных вида лактококков, используемых при ферментации.
Впервые выделен бактериофаг лейконостока Leuconostocphage vl 291, обладающий уникальным широким диапазоном культур-хозяев и способный репродуцироваться с использованием бактерий в пределах разных семейств микроорганизмов: Streptococcaceae, которое включает род Lactococcus, и Lactobacillaceace, включающее род Leuconostoc. Этот бактериофаг лизирует штаммы трех видов лактококков, использующихся в сыроделии. Результаты изучения фаговой инфекции по всей технологической цепи изготовления сыров, изучение биоразнообразия бактериофагов лактококков, циркулирующих на современных сыродельных предприятиях показали необходимость пересмотра стратегии борьбы с бактериофагами с учетом обнаруженных данных о перекрывающихся в пределах разных семейств бактерий диапазонах культур-хозяев.
В современных условиях перехода к устойчивым агропродовольственным системам следует рассматривать пищевую систему как непрерывную цепь, где отслеживаются и контролируются риски на каждом этапе: от выращивания сырья до производства продукции, от состояния производственной среды до качества и безопасности готового продукта.
Первые полученные результаты лягут в основу создания современной системы управления фаговой ситуацией на предприятиях сыродельной промышленности, обеспечения выпуска новых отечественных заквасок прямого внесения, для создания «здорового сыродельного производства» и разработки технологии инновационных сыров с устойчивыми пробиотическими свойствами.
