Виявлення залежності процесу ферментації молочних згустків мезофільними молочнокислими стрептококами від генотипу корів за геном каппа-казеїну

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.333997

Ключові слова:

каппа-казеїн, молочний згусток, молочнокислі бактерії, консистенція, в’язкість, біотехнологічна обробка, лактококи, технологічні властивості, зберігання кисломлочних продуктів

Анотація

Об'єктом досліджень були особливості технологічного процесу сквашування молочних згустків з молочної сировини від корів з різним генотипом за геном каппа-казеїну. Не вирішеною залишається проблема необхідності корегування технологічного процесу при виробництві кисломолочних продуктів з молочної сировини отриманої від корів з різним генотипом за цим геном. Це пов'язано з зацікавленістю власників тварин створювати стада корів з генотипом ВВ з метою підвищення сиропридатності молока.

Проведено дослідження зміни фізико-хімічних, мікробіологічних та органолептичних показників в процесі цілеспрмованого використання мезофільних молочнокислих бактерій біотехнологічного оброблення та протягом зберігання.

На підставі результатів дослідження ферментованих згустків, їх фізико-хімічних та мікробіологічних показників встановлена відсутність залежності процесу ферментації молочних згустків мезофільними молочнокислими стрептококами від генотипу корів за геном каппа-казеїну.  

У результаті дослідження було підтверджено гіпотезу, що генетичні варіанти гена каппа-казеїну (CSN3) у корів (AA, AB, BB) впливають на фізико-хімічні характеристики молока, динаміку ферментації та властивості молочних згустків, що формуються під дією мезофільних молочнокислих стрептококів, а отже і на якість кінцевих кисломолочних продуктів. Використання молока від генотипу корів за геном каппа-казеїну можливе за класичною технологією і не потребує коригування технологічних умов.

Отримані результати роботи можна використовувати в молокопереробній промисловості при розробці технологій кисломолочних продуктів з молока-сировини від корів з різними генотипами за геном каппа-казеїну

Біографії авторів

Володимир Іванович Ладика, Сумський національний аграрний університет

Доктор сільськогосподарських наук, професор, академік НААН

Кафедра технології виробництва і переробки продукції тваринництва та кінології

Юрій Іванович Скляренко, Інститут сільського господарства Північного Сходу НААН

Доктор сільськогосподарських наук

Лабораторія тваринництва та кормовиробництва

Наталія Вікторівна Болгова, Сумський національний аграрний університет

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра технологій та безпечності харчових продуктів

Вікторія Вікторівна Вечорка, Хмельницький національний університет

Доктор сільськогосподарських наук, професор

Кафедра галузевого машинобудування та агроінженерії

Сергій Вікторович Терещенко, Сумський національний аграрний університет

Аспірант

Кафедра генетики, селекції та біотехнології тварин

Віталій Володимирович Писарєв, Сумський національний аграрний університет

Аспірант

Кафедра генетики, селекції та біотехнології тварин

Посилання

  1. Sakihara, T., Otsuji, K., Arakaki, Y., Hamada, K., Sugiura, S., Ito, K. (2022). Early Discontinuation of Cow’s Milk Protein Ingestion Is Associated with the Development of Cow’s Milk Allergy. The Journal of Allergy and Clinical Immunology: In Practice, 10 (1), 172–179. https://doi.org/10.1016/j.jaip.2021.07.053
  2. Giannetti, A., Toschi Vespasiani, G., Ricci, G., Miniaci, A., di Palmo, E., Pession, A. (2021). Cow’s Milk Protein Allergy as a Model of Food Allergies. Nutrients, 13 (5), 1525. https://doi.org/10.3390/nu13051525
  3. Čítek, J., Brzáková, M., Hanusová, L., Hanuš, O., Večerek, L., Samková, E. et al. (2020). Technological properties of cow’s milk: correlations with milk composition, effect of interactions of genes and other factors. Czech Journal of Animal Science, 65 (1), 13–22. https://doi.org/10.17221/150/2019-cjas
  4. Sokoliuk, V. M., Dukhnytsky, V. B., Krupelnytsky, T. V., Ligomina, I. P., Revunets, A. S., Prus, V. M. (2022). Influence of technological factors on milk quality indicators. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 24 (105), 37–43. https://doi.org/10.32718/nvlvet10506
  5. Giribaldi, M., Lamberti, C., Cirrincione, S., Giuffrida, M. G., Cavallarin, L. (2022). A2 Milk and BCM-7 Peptide as Emerging Parameters of Milk Quality. Frontiers in Nutrition, 9. https://doi.org/10.3389/fnut.2022.842375
  6. Plivachuk, О. P., Dyman, T. M. (2018). Interdependence of complex genotypes of alfa-lactalbumin and beta-lactoglobulin with composition and technological properties of milk of ukrainian black-and-white dairy cattle. Animal Breeding and Genetics, 51, 124–131. https://doi.org/10.31073/abg.51.17
  7. Manguy, J., Shields, D. C. (2019). Implications of kappa-casein evolutionary diversity for the self-assembly and aggregation of casein micelles. Royal Society Open Science, 6 (10), 190939. https://doi.org/10.1098/rsos.190939
  8. Khastayeva, A. Zh., Mamayeva, L. A., Abylgazinova, A. T., Zhamurova, V. S., Karimov, N. Zh., Muratbekova, K. M. (2021). RETRACTED ARTICLE: Influence of the kappa casein genotype on the technological properties of cow milk of Simmental and Alatau breeds. Functional & Integrative Genomics, 21 (2), 231–238. https://doi.org/10.1007/s10142-021-00772-1
  9. Bonfatti, V., Di Martino, G., Cecchinato, A., Vicario, D., Carnier, P. (2010). Effects of β-κ-casein (CSN2-CSN3) haplotypes and β-lactoglobulin (BLG) genotypes on milk production traits and detailed protein composition of individual milk of Simmental cows. Journal of Dairy Science, 93 (8), 3797–3808. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2778
  10. Bonfatti, V., Chiarot, G., Carnier, P. (2014). Glycosylation of κ-casein: Genetic and nongenetic variation and effects on rennet coagulation properties of milk. Journal of Dairy Science, 97 (4), 1961–1969. https://doi.org/10.3168/jds.2013-7418
  11. Kyselová, J., Ječmínková, K., Matějíčková, J., Hanuš, O., Kott, T., Štípková, M., Krejčová, M. (2019). Physiochemical characteristics and fermentation ability of milk from Czech Fleckvieh cows are related to genetic polymorphisms of β-casein, κ-casein, and β-lactoglobulin. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 32 (1), 14–22. https://doi.org/10.5713/ajas.17.0924
  12. Abeykoon, C. D., Rathnayake, R. M. C., Johansson, M., Silva, G. L. L. P., Ranadheera, C. S., Lundh, Å., Vidanarachchi, J. K. (2016). Milk Coagulation Properties and Milk Protein Genetic Variants of Three Cattle Breeds/Types in Sri Lanka. Procedia Food Science, 6, 348–351. https://doi.org/10.1016/j.profoo.2016.02.070
  13. Gustavsson, F., Buitenhuis, A. J., Johansson, M., Bertelsen, H. P., Glantz, M., Poulsen, N. A. et al. (2014). Effects of breed and casein genetic variants on protein profile in milk from Swedish Red, Danish Holstein, and Danish Jersey cows. Journal of Dairy Science, 97 (6), 3866–3877. https://doi.org/10.3168/jds.2013-7312
  14. Bijl, E., van Valenberg, H., Sikkes, S., Jumelet, S., Sala, G., Olieman, K. et al. (2014). Chymosin-induced hydrolysis of caseins: Influence of degree of phosphorylation of alpha-s1-casein and genetic variants of beta-casein. International Dairy Journal, 39 (2), 215–221. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2014.07.005
  15. Sun, Y., Ding, Y., Liu, B., Guo, J., Su, Y., Yang, X. et al. (2024). Recent advances in the bovine β-casein gene mutants on functional characteristics and nutritional health of dairy products: Status, challenges, and prospects. Food Chemistry, 443, 138510. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.138510
  16. Bolgova, N. V., Huba, S. O., Sokolenko, V. V., Mazhara, A. K. (2023). Study of the influence of vitamins on the fermentation process in the production of yogurt. Scientific Messenger of LNU of Veterinary Medicine and Biotechnologies, 25 (100), 43–46. https://doi.org/10.32718/nvlvet-f10007
  17. Bintsis, T., Papademas, P. (2022). The Evolution of Fermented Milks, from Artisanal to Industrial Products: A Critical Review. Fermentation, 8 (12), 679. https://doi.org/10.3390/fermentation8120679
  18. Samilyk, M., Bolgova, N., Samokhina, E., Cherniavska, T., Kharchenko, S. (2024). Use of hop extract in the biotechnology of kefir beverage. Scientific Horizons, 27 (3), 97–106. https://doi.org/10.48077/scihor3.2024.97
  19. Wang, X., Yu, Z., Zhao, X., Han, R., Huang, D., Yang, Y., Cheng, G. (2020). Comparative proteomic characterization of bovine milk containing β‐casein variants A1A1 and A2A2, and their heterozygote A1A2. Journal of the Science of Food and Agriculture, 101 (2), 718–725. https://doi.org/10.1002/jsfa.10684
  20. Liu, T., Li, Y., Yang, Y., Yi, H., Zhang, L., He, G. (2020). The influence of different lactic acid bacteria on sourdough flavor and a deep insight into sourdough fermentation through RNA sequencing. Food Chemistry, 307, 125529. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.125529
  21. Romanchuk, I., Minorova, A., Rudakova, T., Moiseeva, L. (2020). Regularities of lactose hydrolysis in dairy raw materials. Food Resources, 8 (14), 165–174. Available at: https://iprjournal.kyiv.ua/index.php/pr/article/view/55
  22. Gao, D., Helikh, A., Duan, Z. (2021). Functional properties of four kinds of oilseed protein isolates. Journal of Chemistry and Technologies, 29 (1), 155–163. https://doi.org/10.15421/082116
  23. Kieliszek, M., Pobiega, K., Piwowarek, K., Kot, A. M. (2021). Characteristics of the Proteolytic Enzymes Produced by Lactic Acid Bacteria. Molecules, 26 (7), 1858. https://doi.org/10.3390/molecules26071858
  24. Cheng, T., Wang, L., Guo, Z., Li, B. (2022). Technological characterization and antibacterial activity of Lactococcus lactis subsp. cremoris strains for potential use as starter culture for cheddar cheese manufacture. Food Science and Technology, 42. https://doi.org/10.1590/fst.13022
  25. Thum, C., Roy, N. C., Everett, D. W., McNabb, W. C. (2021). Variation in milk fat globule size and composition: A source of bioactives for human health. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 63 (1), 87–113. https://doi.org/10.1080/10408398.2021.1944049
  26. Ladyka, V., Drevytska, T., Pavlenko, J., Skliarenko, Y., Lahuta, T., Drevytskyi, O., Dosenko, V. (2022). Evaluation of cow genotypes by kappa-casein of dairy breeds. Acta Fytotechnica et Zootechnica, 25 (1). https://doi.org/10.15414/afz.2022.25.01.1-6
  27. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes Text with EEA relevance. Available at: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2010/63/oj/eng
  28. Nakaz No. 249 vid 01.03.2012 Pro zatverdzhennia Poriadku provedennia naukovymy ustanovamy doslidiv, eksperymentiv na tvarynakh. Available at: https://zakononline.com.ua/documents/show/329995___330060
  29. Teliuk, P. A. (2021). Vplyv natriu, kaliu ta kaltsiu na rozvytok Lactococcus lactis. Kyiv. Available at: https://er.nau.edu.ua/items/4e03963d-1bb0-44f0-a01c-d9fa0b65c93f
  30. Miluchová, M., Gábor, M., Candrák, J., Trakovická, A., Candráková, K. (2018). Association of HindIII-polymorphism in kappa-casein gene with milk, fat and protein yield in holstein cattle*. Acta Biochimica Polonica, 65 (3). https://doi.org/10.18388/abp.2017_2313
Виявлення залежності процесу ферментації молочних згустків мезофільними молочнокислими стрептококами від генотипу корів за геном каппа-казеїну

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-08-26

Як цитувати

Ладика, В. І., Скляренко, Ю. І., Болгова, Н. В., Вечорка, В. В., Терещенко, С. В., & Писарєв, В. В. (2025). Виявлення залежності процесу ферментації молочних згустків мезофільними молочнокислими стрептококами від генотипу корів за геном каппа-казеїну. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(11 (136), 49–56. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.333997

Номер

Том 4 № 11 (136) (2025): Технології та обладнання харчових виробництв

Розділ

Технології та обладнання харчових виробництв

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Volodymyr Ladyka, Yury Skliarenko, Nataliia Bolhova, Viktoriia Vechorka, Serhiy Tereshchenko, Vitalii Pysariev

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.