Изложена история формирования и развития научных школ в Институте прикладной биотехнологии имени академика РАН И.А. Рогова. Описаны основные направления фундаментальных и прикладных исследований структурных подразделений института. Приведены примеры реализации этих исследований в стартапах студентов. Предложен проект развития научной деятельности института в рамках программы Приоритет-2030.

Введение. В настоящее время области применения галофилов рода Halobacteriaceae ограничены в основном применением β-каротином и гидролазами в пищевой и косметической промышленностях. Расширение областей применения галофилов в биотехнологии основано на синтезе эффективных и высокоспецифичных биокатализаторов, которые могут удовлетворить промышленные потребности. Галофилы являются отличными источниками ферментов, которые не только устойчивы к соли, но также могут быть эффективными и других экстремальных условиях.  Устойчивость галофилов к внешним факторам вызывает к ним все больший интерес со стороны биотехнологов, т. к. они являются источником многих БАВ, а среда их обитания позволяет проводить культивирование в нестерильных условиях. В этой связи представляет научный и практический интерес определение возможности применения бактерий D. salina в промышленности, которые рекомендуется использовать для очистки сточных вод, экспрессии рекомбинантных белков, производство биотоплива, получения природных полимерных материалов.

Цель. Для изучения эффективности культивирования микроводорослей Dunaliella salina (D. salina) на питательной среде из мелассы данной работе проводили эксперименты с дополнительным внесением хлорида натрия.

Материалы и методы. В обзор включены зарубежные статьи, опубликованные на английском языке за период 2010-2023 год. Поиск научных статей на подходящие темы в библиографических базах Google Scholar, Scopus, Web of Science. При отборе публикаций для обзора приоритет отдавали высокоцитируемым источникам

Результаты. Установлено, что увеличение температуры культивирования микроводорослей от 5 до 25℃ благоприятно влияет на ростовые характеристики культуры D. Salina: повышается удельная скорость роста, а время генерации клеток снижается. При содержании хлорида натрия в питательной среде до 5% микроводоросли D. salina проявляют галотолерантные свойства. С увеличением содержания NaCl в питательной среде до 30% культура D. salina проявляет галофильные свойства. Наилучшие кинетические характеристики роста культуры D. salina проявляются при галофильной физиологической активности. Выход биомассы микроводорослей D. salina при культивировании на питательной среде без внесения и при внесении в питательную среду из мелассы 5% хлорида натрия выше в сравнении с внесением в питательную среду 15 и 30% хлорида натрия. По полученным результатам можно сказать, что повышение содержания хлорида натрия приводит к увеличению  скорости роста культуры и времени генерации, также в значениях 30% NaCl проявляется большее содержание белка и β-фруктозидазной. С увеличением продолжительности культивирования до 240 ч наблюдается снижение pH питательной среды c 7,04 до 4,70, что обусловлено усвоением микроводорослями минерального и связанного с органическими веществами азота. При увеличении продолжительности культивирования микроводорослей наблюдается рост числа клеток в культуральной жидкости до 4∙10⁷ кл/мл, которые при этом синтезируют внеклеточный фермент β-фруктозидазу, гидролизующий сахарозу.

Выводы. Ввиду полученных результатов исследования можно указать на возможность использования мелассы свекловичной в качестве источника углерода и веществ, стимулирующих рост D.salina, для получения биомассы, белковых веществ и фермента β-фруктозидаза

Введение. В настоящее время одним из приоритетных направлений развития науки и техники в области экологии и охраны окружающей среды является разработка биоразлагаемых материалов.

Цель. Целью работы является исследование целлюлозосодержащих материалов для определения возможности их использования в качестве упаковочных материалов пищевых продуктов и одноразовой посуды. 

Материалы и методы. В качестве объектов исследования были выбраны материал на основе мискантуса и материал на основе беленой целлюлозы. Исследования проводились в центре коллективного пользования на базе Российского биотехнологического университета. В работе проводили исследования на барьерные свойства, деформационно-прочностные характеристики, санитарно-гигиенические показатели и способность к биоразложению.

Результаты. Материал из мискантуса имеет более высокие показатели физико-механических свойств по сравнению с целлюлозным материалом из древесины. Проницаемость для паров воды, по кислороду, а также жиростойкость всех исследуемых образцов невысокая. Материал на основе древесной целлюлозы, а также материал из мискантуса, являются нежиростойкими и не рекомендуются для пищевых продуктов с высоким содержанием жира. При исследовании образцов в жидкой среде биогумус было отмечено, что образцы из древесной целлюлозы и из мискантуса разложились в модельной среде на 8 неделе. Определено, что за 6 недель компостирования образцы материала из мискантуса разлагаются полностью, в свою очередь образцы материала из древесной целлюлозы достигли полного биоразложения после 12 недели. Исследования лабораторных образцов по техническому регламенту таможенного союза 005/2011 «О безопасности упаковки» установили, что предельно допустимые концентрации выделившихся низкомолекулярных веществ не превышают установленную норму, и такую упаковку можно использовать для контакта с пищевыми продуктами.

Выводы. В результате исследования качества целлюлозных материалов определено, что качество изделий удовлетворительное: дефектов нет, повреждений нет, включений нет. Установлено, что исследуемые образцы имеют высокие показатели физико-механических свойств. Определено, что образцы целлюлозных материалов разлагаются полностью в течение 3 месяцев. При этом не остается даже фрагментов материалов. Установлено, что даже в условиях ограничения доступа кислорода воздуха (модель полигон) образцы разлагаются полностью за 4 месяца без образования фрагментов изделий или волокон. По результатам проведенных исследований определено соответствие образцов целлюлозных тарелок нормам ТР ТС 005/2011. Данные целлюлозосодержащие материалы можно использовать в качестве упаковочных материалов пищевых продуктов и одноразовой посуды.

Введение. Спрос на мясные сырокопченые и сыровяленые продукты из свинины стабильно возрастает, что обусловливает разработку технологии, обеспечивающей стабильное качество готовой продукции в условиях нестабильности свойств исходного сырья. 

Цель. Целью данной статьи является описание разработки технологии сырокопченых изделий пролонгированного срока хранения с пониженной концентрацией нитрита натрия с применением новых видов стартовых культур и натурального цитрусового экстракта.

Материалы и методы. Объектами исследования являлись образцы мясных изделий из свинины (карбонад и грудинка), изготовленные с применением постферментативной термообработки, ферментированные с добавлением коммерческих стартовых культур (B-LC-78, Rosa, Easy Cure) от компании Chr. Hansen (Дания) и с добавлением композиции натуральных экстрактов цитрусовых. 

Результаты. Авторами приведены экспериментальные данные по сенсорной оценке, микробиологическим исследованиям и анализу активности воды сырокопченых мясных продуктов, полученных с использованием комплексной технологии. Установлено, что применение композиции экстрактов цитрусовых позволяет улучшить цвет готового продукта и снизить содержание нитрита натрия, способствует пролонгации сроков хранения готовых продуктов. Даны практические рекомендации по подбору стартовых культур и технологических параметров постферментативной термообработки для производства отдельных видов мясных продуктов из свинины. 

Выводы. Разработанная технология позволяет стабилизировать показатели качества мясных изделий и сократить продолжительность производственного цикла. Наиболее предпочтительной для производства сырокопченого карбонада является стартовая культура Rosa, а для производства сырокопченой грудинки – стартовая культура Easy Cure. Композиция экстрактов цитрусовых обладает антимикробной активностью и подходят для использования в производстве мясных сырокопченых продуктов. Показан потенциал применения композиции натуральных экстрактов цитрусовых в технологии мясных сырокопченых продуктов с постферментативной термообработкой для улучшения органолептических свойств, снижения нитрита натрия и пролонгации сроков хранения готовых продуктов.

Введение. Проблема белкового дефицита особенно остро проявляет себя в последнее время в виду того, что увеличение численности населения обуславливает увеличение вылова морских биоресурсов. Нерациональный подход в освоении ценного белкового сырья приводит к образованию большого количества отходов, отбросов на фоне невостребованности непромысловых видов рыб, например, бычков или керчаков. В статье представлены данные об актуальности использования рыбных белковых гидролизатов (РБГ), получаемых из вторичного сырья, современных проблемах в рыбообрабатывающей промышленности, приведена информация о свойствах РБГ, показана возможность их применения в пищевой промышленности. Гидролизаты проявляют различные функциональные свойства, что расширяет горизонты их практического применения, следовательно, частично может реализоваться потребность в комплексной переработке сырья. В статье приведены научные подтверждения о необходимости дальнейших исследований гидролизатов, полученных при воздействии ферментов различного происхождения.

Цель. Провести аналитический обзор современной научной литературы, показать актуальность использования рыбных гидролизатов в технологии пищевой продукции и перспективность исследований в этом направлении.

Материалы и методы. На основании изучения современных отечественных и зарубежных научных данных проведен теоретический, системный и сравнительный анализ существующих разработок в области пищевого использования РБГ. Поиск зарубежных научных трудов проводился в библиографических базах, индексируемых Google Scholar, Scopus, Web of Science, ResearchGate, издательстве Elsevier, MDPI, системе Science Direct по ключевым словам.

Результаты и их применение. Научные изыскания в области получения источников незаменимых аминокислот, полноценных белков продолжаются довольно длительное время. В начале 60-х годов прошлого столетия рыбные гидролизаты рассматривались исключительно как добавка к животному корму или сырье для получения рыбного жира. В настоящее время установлено, что рыбные гидролизаты в зависимости от молекулярной массы пептидов могут проявлять различные функциональные свойства, положительно влиять на лечение диабета, уменьшать уровень стресса, улучшать вкус готового продукта, использоваться в качестве эмульгаторов и пенообразователей, повышать биологическую и пищевую ценность. Многие закономерности проявления биологических свойств гидролизатов до конца не изучены, поэтому дальнейшие исследования в этом направлении актуальны и перспективны.