Интенсивная технология получения низина с использованием мутантного штамма Lactococcus lactis тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.23, кандидат биологических наук Гула, Елена Александровна

• Гула, Елена Александровна
• кандидат биологических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Гула, Елена Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Обзор литературы.

1.1 Биогенез и свойства низина.

1.1.1 Структура низина.

1.1.2 Свойства и механизм действия низина.

1.1.3 Организация кластера генов низина.

1.1.4 Регуляция биосинтеза низина.

1.1.5. Возможные механизмы защиты клеток продуцента от низина.

1.2 Мультилекарственная резистентность у молочнокислых бактерий.

1.3 Метаболизм молочнокислых бактерий.

1.3.1 Питательные потребности и протеолиз белков.

1.3.1.1. Питательные потребности молочнокислых бактерий.

1.3.1.2. Протеиназы молочнокислых бактерий.

1.3.1.3. Продукты расщепления казеина.

1.3.1.4. Аминокислотные и пептидные транспортные системы.

1.4 Углеводный метаболизм.

1.4.1 Регуляция гликолиза.

1.4.2 Влияние углеводов на биосинтез низина.

1.4.3 Регуляция утилизации углеводов.

1.5. Применение низина.

ГЛАВА 2 Материалы и методы.

2.1 Штаммы, использованные в работе.

2.2 Питательные среды.

2.2.1 Агаризованные среды для проведения селекционной работы, поддержания и хранения культуры Lactococcus lactis subsp. lactis.

2.2.2 Среды для глубинного культивирования L.lactis subsp. lactis в колбах.

2.2.3 Среды для глубинного культивирования L.lactis subsp. lactis в аппарате.

2.3 Хранение, поддержание и глубинное культивирование продуцента низина.

2.4. Морфологическая характеристика культуры.

2.5 Методика определения активности низина.

2.6. Получение мутантов, устойчивых к антибиотикам.

2.7. Определение редуцирующих веществ методом Бертрана.

2.8 Определение редуцирующих веществ методом ТСХ.

2.9. Тесты на чувствительность к антимикробным агентам.

2.10. Чувствительность к деоксиглюкозе.

2.11. Чувствительность к окислительному стрессу.

2.12. Определение титра клеток.

2.13. Определение содержания молочной кислоты.

2.14. Определение протеолитической активности.

2.15 Определение рН среды.

2.16 Метод определения а/к «Капель 105».

2.17 Статистическая обработка данных.

ГЛАВА 3 Результаты и обсуждения.

3.1. Схема экспериментальных исследований.

3.2 Условия поддержания культуры.

3.3 Получение нового высокопродуктивного штамма.

3.4 Характеристика нового бацитрацинустойчивого штамма.

3.4.1. Сравнение ферментационных характеристик мутанта 75 и исходного штамма.

3.4.2 Устойчивость к бацитрацину.

3.4.3. Чувствительность исходного штамма и мутанта 75 к различным антимикробным агентам.

3.4.4 Чувствительность исходного штамма и мутанта 75 к низинуА.

3.4.5. Устойчивость к окислительному стрессу.

3.4.6. Биосинтез низина при утилизации различных углеводов.

3.5. Модификация технологии получения низина с ипользованием штамма Lactococcus lactis вар.№75.

3.5.1. Влияние режимов фильтрации ферментационной среды на биосинтез низина.

3.5.2. Оптимизация ферментационной среды по составу белковых субстратов.

3.6. Обсуждение результатов.

ГЛАВА 4 Биосинтез низина в промышленных условиях.

4.1. Технология производства низина.

4.2. Утилизация отходов производства низина.

4.3. Экономическая оценка себестоимости продукта с использованием предлагаемых изменений.

4.3.1. Расчет экономического эффекта при использовании мутанта 75.

4.3.2. Расчет экономического эффекта при замене молочной среды на среду, содержащую соевую муку.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Интенсивная технология получения низина с использованием мутантного штамма Lactococcus lactis»

Актуальность темы.

За последнее время возрос интерес к использованию молочнокислых бактерий (МКБ) в качестве защиты от порчи пищевых продуктов. Одной из главных причин этого является заинтересованность потребителей в том, чтобы в пищевой промышленности уменьшалось использование химических средств защиты и жесткой термообработки «натуральных» продуктов с целью сохранения их качества.

Биозащита - метод, с помощью которого микроорганизмы и/или их антимикробные вещества, прежде всего бактериоцины, используются для увеличения срока хранения продуктов. МКБ играют определенную роль и при ферментации пищевых продуктов, продлевая срок хранения их по сравнению с нефер-ментированными продуктами.

В настоящее время известно большое количество бактериоцинов. Наиболее известный и изученный бактериоцин - низин А. Результаты новых исследований, опубликованных в 1928, продемонстрировали антимикробную активность Streptococcus lactis против других МКБ. Позднее было установлено, что эта активность обусловлена бактериоцином, низином А. В 1969 году экспертная комиссия по вопросам продовольствия и сельского хозяйства при ООН и Всемирной организации здравоохранения (ФАО/ВОЗ) одобрила использование низина в качестве защитной добавки к пищевым продуктам. В 1988 низину был присвоен статус GRAS (Обще Признанный Как Безопасный) в США. В 1990 Научный комитет по вопросам питания (SCF) при ЕС произвел оценку низина и постановил, что ДСП (допустимое суточное потребление) низина должно равняться 0.13 мг/кг веса в пересчете на препарат с активностью 40000 ME (Scientific Committee for Food, 1990). Сегодня использование низина в пищевых продуктах разрешено в более чем 50 странах, включая Европейский Союз, где низин (Е234) применяется в ограниченных количествах в качестве защитного компонента в ряде продуктов ежедневного потребления таких, как некоторые виды сыров, сливок, пудингов. На сегодняшний день низин является единственным бактериоцином, одобренным и разрешенным для защиты продуктов.

Важным свойством, позволяющим использовать низин в пищевой промышленности, является то, что он быстро распадается в человеческом организме до аминокислот. В силу этого, низин является безвредным консервантом для пищевых продуктов.

Потребность в низине растет пропорционально мировому рынку продовольствия. Только в производстве сыра и йогуртов, традиционной области использования низина, в обороте находятся миллионы долларов. В настоящее время в России потребление низина составляет 3-4 т/год, и потребности постоянно растут. Проявляется интерес к использованию низина и в медицине для подавления патогенных бактерий, устойчивых к «классическим» антибиотикам. Однако низин является относительно дорогим продуктом. В настоящее время розничные цены низинсодержащих препаратов в России составляют около 400 $/кг. Поэтому актуальным является снижение цены низина как за счет повышения продуктивности штаммов-продуцентов низина, так и за счет модернизации технологии процессов ферментации, выделения и очистки бактериоцина.

Цели и задачи исследования.

Целью работы является усовершенствование процесса получения низина А.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:

- на основе штамма Lactococcus lactis subsp. lactis получить новый штамм с повышенной способностью к низинообразованию;

- провести сравнительную характеристику нового и исходного штаммов L. lactis subsp. lactis по физиологическим и биохимическим признакам;

- оптимизировать состав ферментационной среды для выращивания L.lactis путем замены сухого обезжиренного молока на соевую муку, альтернативно более дешевый азотный субстрат;

- оптимизировать процесс приготовления ферментационной среды для выращивания МКБ с целью повышения выхода целевого продукта и сокращения времени, затрачиваемого на ультрафильтрацию в условиях промышленного производства низина.

Научная новизна.

1. Определены условия поддержания, штамма в продуктивном состоянии1 в течение длительного времени.

R,

2'. Получен оригинальный штамм Lactococcus lactis subsp. lactis Bcr 75, устойчивый к антибиотику бацитрацину (BcrR-20 мкг/мл), характеризующийся повышенной способностью к низинообразованию при сокращенной продолжительности ферментации.

3. Впервые обнаружено, что мутация• устойчивости к бацитрацину L.lactis привела к:

- повышению продукции низина в процессе ферментации;

- увеличению скоростей потребления лактозы

- устойчивости к 2-деоксиглюкозе и катаболитной репрессии;

- устойчивости к окислительному стрессу.

4. Установлено, что механизм катаболитной репрессии причастен1К регуляции, биосинтеза, низина (на примере мутанта, устойчивого к 2-деоксиглкжозе), и ослабление катаболитной репрессии - одна из причин повышения продукции низина штаммом L. lactis BcrR75.

5. Разработан способ подготовки альтернативной среды для выращивания L.lactis, содержащей протеолизат соевой муки, при котором сокращается время приготовления среды и обогащается состав среды необходимыми культуре питательными компонентами.

Практическая значимость.

1. Модифицирован способ поддержания L. Lactis в стабильном продуктивном состоянии длительное время.

2. Подобрана альтернативная ферментационная среда для L.lactis, содержащая гидролизат соевой муки, что позволяет избежать использования дорогостоящего сырья - молока, и снизить стоимость питательной среды в 4 раза. Себестоимость продукта от использования новой ферментационной среды в технологии получения низина снизилась на 13%.

3. Подобран эффективный способ подготовки питательной среды для культивирования продуцента низина, при котором сокращается время приготовления среды и обогащается состав среды питательными компонентами.

4. Замена на стадии осветления ферментационной среды ультрафильтрации 15кДа на микрофильтрацию 0,14 мкм привела к увеличению выхода низина на 25% за счет дополнительного обогащения питательной среды пе-тидами и сокращения времени фильтрации в 1,5 раза.

5. Новый штамм L.lactis subsp. lactis BcrR75, способный за 15-16 часов ферментации синтезировать до 10-12 тыс. МЕ/мл низина А, апробирован при промышленном производстве низина на предприятии ООО «Фир-ма»Макофарм» (г. Лотошино). Себестоимость продукта от использования нового штамма в технологии получения низина снизилась на 27%.

Апробация работы.

Результаты диссертационной работы докладывались: на 10 и 11-ой Пущинской школе-конференции молодых ученых: Биотехнология-наука XXI века, Пущино, 2006, 2007 гг.; на Всеросийской выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ, Москва, 2007 г., на научной конференции студентов и молодых ученых МГУИЭ, Москва, 2008.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано: 7 печатных работ, из них 1 - статья в сборнике научных трудов МГУИЭ, 1 статья в журнале «Масложировая промышленность», тезисов докладов (5) на научных конференциях.

Данные исследования выполнены в соавторстве с к.б.н. Сергеевой А.В., к.б.н. Мироновым В.А., д.т.н., проф. Бирюковым В.В. и др.

Соискателем были выполнены: постановка задач исследований, основные экспериментальные исследования, обработка данных и обобщение результатов. В селекционных работах и определении биохимических характеристик принимали участие Кудрина Н.И., Петрищева О.А. Обсуждение результатов проводилось совместно с Сергеевой А.В., Мироновым В.А., Бирюковым В.В. Вклад соискателя в работу является определяющим.

Заключение диссертации по теме «Биотехнология», Гула, Елена Александровна

107 ВЫВОДЫ

1. Предложены защитная среда и условия для длительного хранения молочнокислых бактерий-продуцентов низина, при которых культура сохраняет свои биосинтетические способности в течение 12 месяцев.

2. Впервые получен мутантный штамм Lactococcus lactis BcrR, резистентный к 20мкг бацитрацина, с уровнем низинообразования на 40% выше по сравнению с исходным штаммом и меньшей продолжительностью ферментации.

3. Установлено, что мутация устойчивости к бацитрацину L.lactis привела к повышению продукции низина А, увеличению скорости роста, увеличению скоростей потребления лактозы и накопления молочной кислоты, ослаблению эффекта катаболитной репрессии, повышению устойчивости к окислительному стрессу.

4. Предложены новые условия подготовки ферментационной среды для выращивания L.lactis. При использовании на стадии фильтрации среды микрофильтров 0,14мкм вместо ультрафильтров 15кДа N скорость фильтрации увеличивается в 1,5 раза, а выход низина увеличивается на 25%.

5. Предложен альтернативный вариант питательной среды для выращивания L.lactis, при использовании которой себестоимость единицы продукции снижается на 13%.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Гула, Елена Александровна, 2009 год

1. Белозерский А.Н. Практическое руководство по биохимии растений / А.Н. Белозерский, Н.И. Проскуряков. Под ред. А.И. Опарина // М: Советская наука. -1951. с. 658-665.

2. Бирюков В.В. Основы промышленной биотехнологии. / В.В. Бирюков.-М.: КолосС, 2004. — 296 е.: ил. — (Учебники и учеб. Пособия для студентов высш. учеб. заведений).

3. Егоров, Н.С. Бактериоцины. Образование, свойства, применение / Н.С. Егоров, И.П. Баранова и др. // Антибиотики и химиотерапия. —1999. -№ 6. -с. 33-40.

4. Красникова, JI.B. Биохимическая активность сухих концентратов МКБ, полученных методом непрерывного культивирования / JT.B. Красникова, JI.A. Силантьева, К.К. Горбатова, Н.Ф.Васильев // Прикладная биохимия и микробиология. -1978. №.3. -С. 405-409.

5. Попов, А.Ю. Биосинтез низина при периодическом культивировании Streptococcus lactis / А.Ю. Попов, Д.М. Исакова // Биотехнология. -1989. -№ 5. -с. 583-587.

6. Северин С.Е. Практикум по биохимии / С.Е. Северин, Г.А.Соловьева // М: Изд.Московского университета. -1989.

7. Шлегель Г. Общая микробиология / Г. Шлегель М: Мир. -1972. — С.471.

8. Abee, Т. Pore-forming bacteriocins of Gram-positive bacteria and self-protection mechanisms of producer organisms. / T. Abee // FEMS Microbiology letters. 1995. -№ 1. -p. 1-10.

9. Allgaier, H. Epidermin: sequencing a heterodet tetracyclic 21-peptide amide antibiotic. / H. Allgaier, G. Jung, R.G. Werner, U. Schneider, H. Zahner // European journal of biochemistry. -1986. -№ 1, -p. 9-22.

10. Altena, K. Biosynthesis of the lantibiotic mersacidin: organization of a type-B lantibiotic gene cluster. / K. Altena, A. Guder, C. Cramer, G. Bierbaum // Applied and environmental microbiology. -2000. -№ 6. -p. 2565-2571.

11. Andrade, A.B. Reproductive Biology of the dusky grouper Epinephelus mar-ginatus / A.B. Andrade, L.F. Machado, M.H. Silva, J.P. Barreiros // Brazilian archives of biology and technology. -2003. -№ 3. -p. 373-381.

12. Andersson, U. Trehalose-6-phosphate phosphorylase is part of a novel metabolic pathway for trehalose utilization in Lactococcus lactis. / U. Andersson, F. Levander, P. Radstrom // The journal of biological chemistry. -2001. —№. 2. -p.42707-42713.

13. Bavin, E.M. Nisin in experimental tuberculosis / E.M. Bavin, A.S. Beach, R. Falconer, R. Friedmann II Lanchet. -1952. -№ 1. -p. 127-129.

14. Bechinger, B. Structure and functions of channel-forming peptides: magainins, cecropins, melittin and alamethicin / B. Bechinger // Journal of membrane biology. -1997. № 3. -p. 197-211.

15. Benedict R.G. Cinnamycin, an antibiotic from Streptomyces cinnamoneus / R.G. Benedict, W. Dvonch, O.L. Shotwell, T.G. Pridham, L.A. Lindenfelser // nov. Sp. Antib. Chemother. -1952. -№ 2. -p. 591-594.

16. Bissett, D.L. Lactose and D-galactose metabolism in group N streptococci: presence of enzymes for both the D-galactose 1-phosphate and D-tagatose 6-phosphate pathways / D.L. Bissett, R.L. Anderson // Journal of bacteriology. -1974. -No l.-p. 318-320.

17. Breukink, E. The C-terminal region of nisin is responsible for the initial interaction of nisin with the target membrane / E. Breukink, C. van Kraaij, A. De-mel, R.J. Siezen, O.P. Kuipers, B. de Kruijff // Biochemistry. -1997. -№ 36. -p. 6968-6976.

18. Breukink, E. Use of the Cell Wall Precursor Lipid II by a Pore-Forming Peptide Antibiotic / E. Breukink, I. Wiedemann, C. van Kraaij, A., B. de Kruijff, O.P. Kuipers, H.-G. Sahl // Science. -1999. -v. 287. -p. 2361-2364.

19. Brotz, H. The lantibiotic mersacidin inhibits peptidoglycan synthesis by targeting lipid II / H. Brotz, G. Bierbaum, K. Leopold, P.E. Reynolds, H.-G. Sahl // Antimicrobial agents and chemotherapy. -1998. -№ 1. -p. 154—160.

20. Buchman, G.W. Structure, expression, and evolution of a gene encoding the precursor of nisin, a small protein antibiotic. / G.W. Buchman, S. Banerjee, J.N. Hansen // The journal of biological chemistry. -1988. -№ 263. -p. 1626016266.

21. Cain, B.D. Amplification of the bacA gene confers bacitracin resistance to Escherichia coli / B.D. Cain, P.J. Norton, W. Eubanks, H.S. Nick, C.M. Allen // Journal of Bacteriology. -1993. -№ 12. -p. 3784-3789.

22. Chandrapati, S. Characterization of the promoter regions involved in galactose- and nisin-mediated induction of the nisA gene in Lactococcus lactis ATCC 11454 / S. Chandrapati, D.J. O'Sullivan // Molecular microbiology. -2002. -№ 2. -p. 467-477.

23. Chandrapati, S. Procedure for quantifiable assessment of nutritional parameters influencing Nisin production by Lactococcus lactis subsp. lactis / S. Chandrapati, D.J. O'Sullivan // Journal of Biotechnology. -1998. -№ 3. -p. 229-33.

24. Cheigh, C.I. Enhanced nisin production by increasing genes involved in nisin Z biosynthesis in Lactococcus lactis subsp. lactis A164 / C.-I. Cheigh, H. Park, H.-J. Choi, Y-R. Pyun // Biotechnology letters. -2005. -№ 3. -p. 155-160.

25. Cheigh, C.-I. Nisin biosynthesis and its properties / C.-I. Cheigh, Pyun Y.R. // Biotechnology letters. -2005. № 21. p. 1641-1648.

26. Chen, H. Bacteriocins and their food applications / H. Chen, D.G. Hoover // Comprehensive reviews in food science and food safety. -2003. -V.2. -p. 82100.

27. Cocaign-Bousquet, M. Physiology of pyruvate metabolism in Lactococcus lactis / M. Cocaign-Bousquet, C. Garrigues, P. Loubiere, N.D. Lindley // An-tonie Van Leeuwenhoek. -1996. -№ 2-4. -p. 253-267.

28. Cogan, J.F. Impact of aeration on the metabolic end products formed from glucose and galactose by Streptococcus lactis / J.F. Cogan, D. Walsh, S. Condon // The journal of applied bacteriology. -1989. -№ 66. -p. 77-84.

29. Cohn, M. Physiology of the inhibition by glucose of the induced synthesis of /?-galactosidase-enzyme system of Escherichia coli / M. Cohn, K. Horibata // Journal of bacteriology. -1959. -№ 5. -p. 624-635.

30. Collins, L.B. Pyruvate kinase of Streptococcus lactis / L.B. Collins, T.D. Thomas // Journal of bacteriology. -1974. -№ 1. -p. 52-58.

31. Condon, S. Responses of lactic acid bacteria to oxygen / S. Condon // FEMS microbiology review. -1987. -№ 3. -p. 269-280.

32. Crow, V.L. Fructose 1,6-diphosphate-activated Llactate dehydrogenase from Streptococcus lactis: kinetic properties and factors affecting activation / V.L. Crow, G.G. Prichard // Journal of bacteriology. —1977. -№ 1. -p. 82-91.

33. Cottesman, M.M. Multidrug resistance in cancer: role of ATP-dependent transporters / M.M. Cottesman, T. Fojo, S.E. Bates // Nature reviews. Cancer. -2002.-№ l.-c. 48-58.

34. Delves-Broughton, J. Applications of the bacteriocin, nisin / J. Delves-Broughton, P. Blackburn, R.J. Evance, J. Hugenholtz // Antonie van Leeu-wenhoek. -1996. -№ 2. -p. 193-202.

35. Delves-Broughton, J. Nisin as a food preservative / J. Delves-Broughton // Food Australia. -2005. -№ 12. -p. 525-527.

36. Delves-Broughton, J. Nisin preparations Production, Specifications and assay procedure in the use of nisin in cheese making / J. Delves-Broughton, M. Friis // the International Dairy Federation (IFD) document no. 329. -1998.-p. 18-19.

37. Delves-Broughton, J. Nisin and its uses as a food preservative / J. Delves-Broughton // Food technology. -1990. № 44. -p. 100-117.

38. Dills, S.S. Carbohydrate transport in bacteria / S.S. Dills, A. Apperson, M.R. Schmidt, M.H: Saier// Microbiological review. -1980. -№ 3. -p. 385^118.

39. Delves-Broughton, J. The use of the bacteriocin, nisin, as a preservative in pasteurized liquid whole egg / J. Delves-Broughton, G.C. Williams, S. Wilkinson // Letters in applied microbiology. -1992. -№ 4. -p. 133-136.

40. Drider, D. The Continuing Story of Class Ha Bacteriocins / D. Drider, G. Fim-land, Y. Hechard, L.M. McMullen, H. Prevost // Microbiology and molecular biology reviews. -2006. p. 564-582.

41. Engelke, G. Biosynthesis of the lantibiotic nisin: genomic organization and membrane localization of the NisB protein / G. Engelke, Z. Gutowski-Eckel, M. Hammelmann, K.D. Entian // Applied and environmental microbiology. — 1992. -№11. -p. 3730-3743.

42. Engelke, G. Regulation of nisin biosynthesis and immunity in Lactococcus lactis 6F3 / G. Engelke, Z. Gutowski-Eckel, P. Kiesau, K. Siegers, M. Hammelmann, K.D. Entian // Applied and environmental microbiology. -19941 -№ 3. -p. 814-825.

43. Even, S. Molecular physiology of sugar catabolism in Lactococcus lactis IL1403 / S. Even, N.D. Lindley, M. Cocaign-Bousquet // Journal of bacteriology. -2001. -№13. -p. 3817-3824.

44. Fukase, T. Total synthesis of peptide antibiotic nisin / T. Fukase, M. Kitaza-wa, A. Sano, K. Shimbo, H. Fujita, S. Horimoto, T. Wakamiya, T. Shiba // Tetrahedron letters. -1988. -№ 29. -p. 795-798.

45. Gaji, O. Relationships between MDR proteins, bacteriocin production and proteolysis in Lactococcus lactis / O. Gaji, G. Buist, M. Kojic, L. Topisirovic, O. P. Kuipers, J. Kok // Journal of biological chemistry. -2003. -№ 36. -p. 34291-34298.

46. Giffard, С. J; Interaction of nisin with planar lipid bilayers monitored by fluorescence recovery after photobleaching / G. J. Giffard, L. Ladha, A.R. Mackic,

47. D.C. Clark, D. Sanders // Journal of membrane biology. -1996. -№ 3. -p. 293300.

48. Gosalbes, M.J. Elements Involved in Catabolite Repression and Substrate Induction of the Lactose Operon in Lactobacillus casei / M.J. Gosalbes, V. Mo-nedero, G. Perez-Martinez // Journal of Bacteriology. -1999. -№13: -p. 39283934.

49. Gross, E. Dchydroalanyllysine: identical COOH-terminal structures in the peptide antibiotics nizin and subtilin / E. Gross, J.C. Morell, L. Craig»// Biochemistry. -1969. -№ 3. -p. 952-956.

50. Gross, E. The number and nature of a, p-unsaturated amino acids in subtilin /

51. E.Gross, H. Kiltz // Biochemical; and biophysical research communications. -1973.-№ 2.-p. 559-565.

52. Gross, E. The structure of nisin / E. Gross, J.L. Morell // Journal of the American Chemical Society. -1971. -№ 18. -p. 4634-4635.

53. Guder, A. Posttranslationally modified bacteriocins the lantibiotics / A. Glider, I. Wiedemann, H.-G. Sahl // Biopolymers. -2000. -№ 1. -p. 62-13.

54. Hall R.H. Nisin and Food Preservation / R.H. Hall // Process Biochemistry. -1966. -№ l.-p. 461-464.

55. Hansen, J.N. Antibiotics synthesized by posttranslational modification / J.N. Hansen // Annual review of microbiology. -1993. -№ 47. -p. 535-564.

56. Hirsch, A. Growth and nisin production of a strain of Streptococcus lactis / A. Hirsch // Journal of general microbiology. -1951. -№ 5. -p. 208-221.

57. Hurst, A. Nisin / A. Hurst // Advances in Applied Microbiology. -1981. -№ 27.-p. 85-123.

58. Hurst, A. Function of nisin and nisin-like basic proteins in the growth cycle of streptococcus lactis / A. Hurst // Nature. -1967. -№ 5094. -p. 1232-1234.

59. Jarvis, B. Partial purification, specificity and mechanism of action of the ni-sin-inactivating enzyme from Bacillus cereus / B. Jarvis, J. Farr // Biochimica et biophysica aota. -1971. -№ 2. -p. 232-240.

60. Juillard, V. Specificity of Milk Peptide Utilization by Lactococcus lactis / V. Juillard, A. Guillot, D. Le Bars, J-C. Gripon // Applied and environmental microbiology. -1998. -№ 4. -p. 1230-1236.

61. Juille, О. The specificity of oligopeptide transport by Streptococcus thermo-philus resembles that of Lactococcus lactis and not that of pathogenic streptococci / O. Juille, D. Le Bars, V. Juillard // Microbiology. -2005. -№ 6. -p. 1987-1994.

62. Jung, G. Lantibiotics: a survey. / G. Jung; editors G. Jung, H-G. Sahl // Nisin and novel lantibiotics: Science Publishers. Leiden: ESCOM, 1991. -p. 1-34.

63. Jung, G. Lantibiotics ribosomally synthesized biologically active polypeptides containing sulfide bridges and a and P-didehydroamino acids / G. Jung // Angewandte Chemie. -1991. -№ 9. -p. 1051-1068.

64. Jung G. Nisin and Novel Lantibiotics: Proceedings of the First International Workshop on Lantibiotics / G. Jung, H.-G. Sahl. Leiden: ESCOM, 1991, -512 p.

65. Kaan, T. Genome-wide transcriptional profiling of the Bacillus subtilis cold-shock response / T. Kaan, G. Homuth, U. Mader, J. Bandow, T. Schweder // Microbiology. -2002. -№ 11. -p. 3441-3455.

66. Kaletta, C. Nisin, a peptide antibiotic: cloning and sequencing of the nisA gene and posttranslational processing of its peptide product / C. Kaletta, K.-D. Entian // Journal of bacteriology. -1989. -№ 3. -p. 1597-1601.

67. Kellner, R. Galligermin: a new lanthionine-containing-polypeptide antibiotic / R. Kellner, G. Jung, T. Horner, H. Zahner, N. Schnell, K-D. Entian, F. Gotz // European journal of biochemistry -1988. -V. 177. -p. 53-59.

68. Kettenring, J.K. Sequence determinations of actagardine, a novel lantibiotic, by 2D NMR spectroscopy / J.K. Kettenring, A. Malabarba, K. Vekey, B.Cavalleri // Journal of antibiotics. -1990. -№ 9. -p. 1082-1088.

69. Kim, W.S. Improving nisin production by increasing nisin immunity/resistance genes in the producer organism Lactococcus lactis /W.S. Kim, R.J. Hall, N.W. Dunn // Applied microbiology and biotechnology. -1998. -№ 4. -p. 429-433.

70. Kim, W.S. Nisin production1 by Lactococcus lactis using two-phase batch culture / W.S. Kim // Letters applied microbiology. -1997. -№ 3. -p. 169-71.

71. Kim, W.S. The effect of nisin concentration and nutrient depletion on nisin production of Lactococcus lactis / W.S. Kim, R.J. Hall, N.W. Dunn // Applied microbiology and biotechnology. -1997. -№ 4. -p. 449-453.

72. Kleerebezem, M. Peptide pheromone-dependent regulation of antimicrobial peptide production in Gram-positive bacteria: a case of multicellular behavior / M. Kleerebezem, L.E. Quadri // Peptides. -2001. -№ 22. -p. 1579-1596.

73. Kleerebezem, M. Quorum-sensing by peptide pheromones and two-component signal-transduction system in Gram-positive bacteria / M. Kleerebezem, L.E.N. Quadri, O.P. Kuipers, W.M. de Vos // Molecular microbiology. -1997. -№ 5. -p. 895-904.

74. Klein C. Biosynthesis of the lantibiotic subtilin is regulated by a histidine ki-nase/response regulator system / C. Klein, C. Kaletta, K.D. Entian // Applied and environmental microbiology. -1993. -№ 1. -p. 296-303.

75. Koebmann, B.J. Experimental determination of control of glycolysis in Lactococcus lactis / B.J. Koebmann, H.W. Andersen, C. Solem, P.R. Jensen // Anto-nie van Leeuwenhoek. -2002. -№ 1-4. -p. 237-248.

76. Konings, R.N.H. Lantibiotics: A Unique Group of Antibiotic Peptides / R.N.H. Konings, C.W. Hilbers // Antonie van Leeuwenhoek and Molecular microbiology -1996. -№ 2. p. 87-202.

77. Kordel, M. Susceptibility of bacterial, eukaryotic and artificial membranes to the disruptive action of the cationic peptides Pep5 and nisin / M. Kordel, H.-G. Sahl // FEMS microbiology letters. -1986. -№ 34. -p. 139-144.

78. Kramer, N.E. Transcriptome Analysis Reveals Mechanisms by Which Lactococcus lactis Acquires Nisin Resistance / N.E. Kramer, S.A.F.T. van Hi-jum, J. Knol, J. Kok, O.P. Kuipers // Antimicrobial agents and chemotherapy. — 2006. -№ 5. -p. 1753-1761.

79. Kuipers, О. P. Autoregulation of nisin biosynthesis in Lactococcus lactis by signal transduction / O. P. Kuipers, M. M. Beerthuyzen, P.C.M. De Ruyter, E. J. Luesink, W.M. De Vos // The journal of biological chemistry. -1995. -№ 45. -p. 27299-27304.

80. Kunji, E.R.S. The proteolytic systems of lactic acid bacteria / E.R.S. Kunji, I. Mierau, A. Hagfing, B. Poolman, W.N. Konings // Antonie van Leeuwenhoek. -1996. -№ 2-4. -p. 187-221.

81. Leistner, L. Food preservation by hurdle technology / L. Leist-ner, G.M. Gorris // Trends in food science & technology. -1995. -№2. -p. 41-46.

82. Li, Y. Glutatione protects Lactococcus lactis against oxidative stress / Y. Li, D. Molenaar, J. Hugenholtz, T. Abee // Applied and environmental microbiology. 2003. - №10. - p. 5739-5745.

83. Litman, T. From MDR to MXR: new understanding of multidrug resistance systems, their properties and clinical significance / T. Litman, Т. E. Dru-ley, W. D. Stein, S. E. Bates // Cellular and molecular life sciences. -2001. -№ 7.-p. 931-959.

84. Liu, W. Some chemical and physical properties of nisin, a small-protein antibiotic produced by Lactococcus lactis / W. Liu, J.N. Hansen // Applied and environmental microbiology. -1990. -№ 8. -p. 2551-2558.

85. Lohmeier-Vogel, E.M. Phosphorus-31 NMR studies of maltose and glucose metabolism in Streptococcus lactis / E.M. Lohmeier-Vogel, B. Hahn

86. Hagerdahl, SJ. Vogel // Applied and environmental microbiology. —1986. -№ l.-p. 43-51.

87. Lopez de Felipe, F. The role of NADH-oxidation in acetoin and diacetyl production from glucose in Lactococcus lactis subsp. lactis MG1363 / F.M. Lopez de Felipe, J.C. Starrenburg, J. Hugenholtz // FEMS microbiology letters. -1997. -№ l.-p. 15-19.

88. Lu, W. Nisin Production by Lactococcus Lactis Subsp. lactis under Nutritional Limitation in Fed-Batch Culture / W. Lu, W. Cong, Z. Cai // Biotechnology Letters. -2004. -№ 3. -p. 235-238

89. Mason, P.W. The importance of inorganic phosphate in regulation of energy metabolism of Streptococcus lactis / P.W. Mason, D.P. Carbone, R.A. Cushman, A.S. Waggoner // The journal of biological chemistry. -1981. -№ 4. -p. 1861-1866.

90. McAuliffe, O. Lantibiotics: structure, biosynthesis and mode of action / O. McAuliffe, R.P. Ross, C. Hill // FEMS microbiology reviews. -2001. -№ 3. -p. 285-308.

91. McGinnis, J.F. Catabolite inhibition: a general phenomenon in the control of carbohydrate utilization / J.F. McGinnis, K. Paigen // Journal of bacteriology. -1969. -№ 2. -p. 902-913.

92. Melchiorsen, C.R. Dynamics of pyruvate metabolism in Lactococcus lactis / C.R. Melchiorsen, N.B. Jensen, B. Christensen, K.V. Jokumsen, J. Vil-ladsen // Biotechnology and bioengineering. -2001. -№ 4. -p: 271-279.

93. Melchiorsen, C.R. Synthesis and posttranslational regulation of pyruvate formate-lyase in Lactococcus lactis / C.R. Melchiorsen, K.V. Jokumsen, J: Vil-ladsen, M.G. Johnsen, H. Israelsen, J. Arnau // Journal of bacteriology. -2000. -№ 17.-p. 4783-4788.

94. Moll, G.N. Bacteriocins: mechanism of membrane insertion and pore formation / G.N. Moll, W.N. Konings, A.J.M. Driessen // Antonie van Leeu-wenhoek. -1999. -№ 1-4. -p.l85-198.

95. Mulders, J.W.M. Identification and characterization of the lantibiotic nisin Z, a natural nisin variant / J.W.M. Mulders, I J. Boerrigter, H.S. Rollema, R.J. Siezen, W.M. De Vos // European journal of biochemistry. -1991. -№ 1-2. -p. 581-584.

96. Navarre, W.W. Surface Proteins of Gram-Positive Bacteria and Mechanisms of Their Targeting to the Cell Wall Envelope / W.W. Navarre, O. Schneewind // Microbiology and molecular biology reviews. —1999. -№1. —p. 174-229.

97. Neves, A.R. In vivo NMR studies of glycolytic kinetics in Lactococcus lactis / A.R. Neves, A. Ramos, M.C. Nunes, M. Kleerebezem, J. Hugenholtz, W.M. de Vos, J. Almeida & H. Santos // Biotechnol. Bioeng. 1999. -№ 64. -p. 200-212.

98. Neves, A.R. Overview on sugar metabolism and its control in Lactococcus lactis The input from in vivo NMR / A.R. Neves, W.A. Pool, J. Kok, O.P. Kuipers, H. Santos // FEMS microbiology review. -2005. -№ 3. -p. 531554.

99. Novak, L. Metabolism and Energetics of Lactococcus lactis during growth in complex or synthetic media / L. Novak, M. Oocaighn-Bousquet, N.D. Lindley, P. Loubiere //Applied and environmental microbiology. -1997. -№7.-p. 2665-2670.

100. Palmfeldt, J. The Pool of ADP and ATP Regulates Anaerobic Product Formation in Resting Cells of Lactococcus lactis / J.Palmfeldt, M. Paese, B. Hahn-Hagerdal, W. J. van Niel // Applied and environmental microbiology. -2004. -№ 9. -p. 5477-5484.

101. Papagianni, M. Glycolysis and the regulation of glucose transport in Lactococcus lactis spp. lactis in batch and fed-batch culture / M. Papagianni, N. Avramidis, G. Filiousis // Microbial cell factories. -2007. -№ 16. -p. 1-13.

102. Parente, E. Influence of pH on growth and bacteriocin production by Lactococcus lactis subsp. lactis 140 MWC during batch fermentation / E. Pa-rente, A. Ricciardi, G. Addario // Applied microbiology and biotechnology. -1994. -№ 4. -p. 388-394.

103. Parente, E. Production, recovery and purification of bacteriocins from lactic acid bacteria / E. Parente, A. Ricciardi // Applied microbiology and biotechnology. -1999. -№ 5. -p. 628-638.

104. Parkinson, J.S. Communication modules in bacterial signaling proteins / J.S. Parkinson; E.C. Kofoid // Annual review of genetics. -1992. -№ 26. -p. 71-112.

105. Parkinson, J.S. Signal transduction schemes of bacteria / J.S. Parkinson // Cell. -1993. -№ 5. -p. 857-871.

106. Payne, J. Heat-resistant bacteria in pasteurized whole egg / J. Payne, J.E.T. Gooch, E.M. Barnes // The Journal of applied bacteriology. -1979: -№ 3. -p. 601-613.

107. Podlesek, Z. Amplification of bacitracin transporter genes in the bacitracin producing Bacillus licheniformis / Z. Podlesek, B. Herzog, A. Comino // FEMS microbiology letters. 1997. -№ 1. -p. 201-205.

108. Pongtharangkul, T. Effects of pH profiles on nisin production in biofilm reactor / T. Pongtharangkul, A. Demirci // Applied microbiology and biotechnology. -2006. —№ 6: -p. 804-811.

109. Podlesek, Z. The role of the bacitracin ABC transporter in bacitracin resistance and collateral detergent sensitivity / Z. Podlesek, A. Comino, B. Herzog, M. Grabnar // FEMS microbiology letters. 2000. -№ 1. -p. 103-106.

110. Poolman, B. Secondary solute transport in bacteria / B. Poolman, W.N. Konings // Biochimica et biophysica acta. -1993. -№ 1. -p. 5-39.

111. Poolman, B. Transporters and their roles in LAB cell physiology / B. Poolman // Antonie van Leeuwenhoek. -2002. -№ 1-4. -p. 147-164.

112. Putman M. Molecular characterization and antibiotic specificities of multidrug transporters in Lactococcus lactis / M. Putman. Groningen (Netherlands): University of Groningen. -2000. -p. 127.

113. Qian, N. Product formation and phosphoglucomutase activities in Lactococcus lactis: cloning and characterization of a novel phosphoglucomutasegene / N. Qian, G.A. Stanley, A. Bunte, P. Radstrom // Microbiology. -1997. -№. l.-p. 855-865.

114. Qiao, M. Evidence for a role of NisT in transport of the lantibiotic nisin produced by Lactococcus lactis N8 / M. Qiao, P.E.J. Saris // FEMS microbiology letters -1996. -№ 1. -p. 89-93. ^

115. Ra, R. Genes responsible for nisin synthesis, regulation and immunity form a regulon of two operons and are induced by nisin in Lactococcus lactis N8 / R. Ra, M. Qiao, T. Immonen, I. Pujana, P.E.J. Saris // Microbiology. -1996. -№ 142. -p. 1282-1288.

116. Redon, E. Transcriptome Analysis of the Progressive Adaptation of Lactococcus lactis to Carbon Starvation / E. Redon, P. Loubiere, M. Cocaign-Bousquet// Journal of Bacteriology. -2005. -№ 10. -p. 3589-3592.

117. Reizer, J. Regulation of beta-galactoside phosphate accumulation in Streptococcus pyogenes by an expulsion mechanism / J. Reizer, C. Panos // Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. -1980. -№ 9. -p. 5497-5501.

118. Roberts, R.F. Shelf-life of Pasteurized Process Cheese Spreads Made from Cheddar Cheese Manufactured with a Nisin-Producing Starter Culture / R.F. Roberts, E.A. Zottola // Journal of dairy science. -1993. -№ 7. -p. 18291836.

119. Rogers, L.A. The inhibiting effect of Streptococcus lactis on Lactobacillus bulgaricus / L.A. Rogers // Journal of bacteriology. -1928. -№16. -p. 321325.

120. Rollema, S. Structure and biological activity of chemically modified nisin A species / S. Rollema, W. Metzger, P. Both, P. Kuipers, J. Siezen // European journal of biochemistry. -1996. -№ 3. -p. 716-722.

121. Roller S. Natural Antimicrobial for the Minimal Processing of Foods / S. Roller. -Cambridge: Woodhead publishing limited; 2003. 320 p.

122. Romano, A.H. Regulation of beta-galactoside transport and accumulation in heterofermentative lactic acid bacteria / A.H. Romano, G. Brino, A. Pe-terkofsky, J. Reizer // Journal of bacteriology. -1987. -№12. -p. 5589-5596.

123. Ross, K.F. Isolation and characterization of the lantibiotic salivaricin A and its, structural gene sal A from! Streptococcus salivarius / K.F. Ross, C.W. Ronson, J.R: Tagg // Applied and environmental microbiology. -1993. -№ 7. -p. 2014-2021.

124. Ruhr, E. Mode of action of the peptide antibiotic nisin and influence on the membrane potential of whole cells and on cytoplasmic and artificial membrane vesicles / E. Ruhr, H.-G. Sahl// Antimicrobial; agents and' chemotherapy.-1985:-№ 5.-^833-836.

125. Samarzija, D. Taxonomy, physiology and growth of Lactococcus lactis / D. Samarzija, N. Antunac, J. Luka-Havranek // Mljekarstvo. -2001. -№. 1. -p. 35-48.

126. Savijoki, K. Proteolytic systems of lactic acid bacteria / K. Savijoki, H. Ingmer, P. Varmanen // Applied microbiology and biotechnology. -2005. -№ 4.-p. 394-406.

127. Schnell, N. Prepeptide sequence of epidermin, a ribosomally synthesized antibiotic with four sulphide-rings / N. Schnell, K-D. Entian, F. Gotz, T. Horner, R. Kellner, G. Jung // Nature. -1988. -№ 6170. -p. 276-278.

128. Sen, A.K. Post-translational modification of nisin. / A.K. Sen, A. Nar-bad, N. Horn, H.M. Dodd, A.J. Parr, I. Colquhoun, M.J. Gasson // FEBS Journal. -1999. -№ 2. -p. 524-532.

129. Shinkel, A.H. Mammalian drug efflux transporters of the ATP binding cassette (ABC) family: an overview / A. H. Shinkel, J. W. Jonker // Advanced drug delivery reviews. -2003. -№ 1. -p. 3-29.

130. Siegers, K. Genes involved in immunity to the lantibiotic nisin produced by Lactococcus lactis 6F3 / K. Siegers, K.D. Entian // Applied and environmental microbiology. -1995. -№ 3. -p. 1082-1089.

131. Siezen, R.J. Comparison of lantibiotic gene clusters and encoded proteins / RJ. Siezen, O.P. Kuipers, W.M. de Vos // Antonie van Leeuwenhoek. -1996. -№2.-p. 171-184.

132. Smart, J. Effect of oxygen on lactose metabolism in lactic streptococci / J. Smart, T.D. Thomas // Applied and environmental microbiology. -1987. -№ 3.-p. 533-541.

133. Solem, C. The las Enzymes Control Pyruvate Metabolism in Lactococcus lactis during Growth on Maltose / C. Solem, B. Koebmann, F. Yang, P.R. Jensen // Journal of bacteriology. -2007. -№ 18. -p. 6727-6730.

134. Stiles, M.E. Biopreservation by lactic acid bacteria / M.E. Stiles // Antonie van Leeuwenhoek. -1996. -№ 2-4. -p. 331-345.

135. Stein, T. Function of Lactococcus lactis Nisin Immunity Genes nisi and nisFEG after Coordinated Expression in the Surrogate Host Bacillus subtilis /

136. Т. Stein, S. Heinzmann, I. Solovieva, K.D. // Journal of Bacteriology. -2003. -№ 1. -p. 89-94.

137. Stock, J.B. Protein phosphorylation and regulation of adaptive responses in bacteria / J.B. Stock, A.J. Ninfa, A.M. Stock // Microbiology reviews. -1989. -№ 4. -p. 450-490.

138. Takahashi, S. Purification of pyruvate formate-lyase from Streptococcus mutans and its regulatory properties / S. Takahashi, K. Abbe, T. Yamada // Journal of bacteriology. -1982. -№ 3. p. 1034-1040.

139. Thomas, T.D. Change from homo- to heterolactic fermentation by Streptococcus lactis resulting from glucose limitation in anaerobic chemostat cultures / T.D. Thomas, D.C. Ellwood, M.C. Longyear // Journal of bacteriology. -1979. -№ i.p. Ю9-117.

140. Thomas, T.D. Galactose fermentation by Streptococcus lactis and Streptococcus cremoris: pathways, products, and regulation / T.D. Thomas, K.W. Turner, V.L. Crow // Journal of bacteriology. -1980. -№ 2. -p. 672-682.

141. Thompson, J. In vivo regulation of glycolysis and characterization of sugar: phosphotransferase systems in Streptococcus lactis / J. Thompson- // Journal of bacteriology. -1978. -№ 2. -p. 465-476.

142. Thompson, J. Novel phosphoenolpyruvate-dependent futile cycle in Streptococcus lactis: 2-deoxy-D-glucose uncouples, energy production from growth / J. Thompson, B.M. Chassy // Journal of Bacteriology. -1982. -№ 3. -p. 1454-1465.

143. Thompson, J. Sugar transport in lactic acid bacteria / J. Thompson, J. Reizer, A. Peterkofsky // Sugar transport and Metabolism in Gram-Positive bacteria. -Chichester: Ellis Horwood Limited. -1987. -p. 13-38.

144. Todorov, S.D. Screening of lactic-acid bacteria from South African barley beer for the production of bacteriocin-like compounds / S.D. Todorov, L.M.T. Dicks // Folia microbiologica. -2004. -№ 4. -p. 406-10.

145. Vaughan, E.E. Transcriptional Regulation and Evolution of Lactose Genes in the Galactose-Lactose Operon of Lactococcus lactis NCD02054 / E.E. Vaughan, R.D. Pridmore, B. Mollet // Journal of Bacteriology. -1998. -№ 18.-p. 4893^1902.

146. Verheul, A. Modifications of membrane phospholipids composition in nisin-resistant Listeria monocytogenes / A. Verheul, N.J. Russell, R. Van'T Hof, F.M. Rombouts, T. Abee // Applied and environmental microbiology. -1997. -№ 9. -p. 3451-3457.

147. Wakamiya, T. The structure of ancovenin, a new peptide inhi- bitor of angiotensin I converting enzyme / T. Wakamiya, T. Ueki, T. Shiba, Y. Kido, Y. Motoki // Tetrahedron letters. -1985. -№ 26. -p. 665-668.

148. Wessels, S. Bacteriocins of the Lactic Acid Bacteria: An Overlooked Benefit for Food / S. Wessels, B. Jelle, I. Nes // Danish Toxicology Centre, Hoersholm, Denmark. -1998.

149. Wolin, M.J. Fructose-1,6-diphosphate requirement of streptococcal lactic dehydrogenases / M.J. Wolin // Science. -1964. -№ 3645. -p. 775-777.

150. Wood, S.L. Factors affecting the occurrence of Bacillus cereus in liquid whole egg / S.L. Wood, W.M. Waites // Food microbiology. -1988. -№ 5. -p. 103-107.

151. Zamfir, M. Production kinetics of acidiphilin 801, a bacteriocin produced by Lactococcus acidophilus IBB 801 / M. Zamfir, R. Callewaert, P.C. Cornea, L. De Vuyst // FEMS microbiology letters. -2000. -№ 2. -p. 305-308.

152. Zendo, T. Identification of the lantibiotic nisin Q, a new natural variant produced by Lactococcus lactis 61-14 isolated from a river in Japan / T. Zendo,

153. M. Fukao, К. Ueda, Т. Higuchi, J. Nakayama, K.Sonomoto // Bioscience, biotechnology, and biochemistry. -2003. -№ 7. -p. 1616-1619.

154. Zhang, J. Glutathione protects Lactococcus lactis against acid stress / J. Zhang, R.Y. Fu, J. Hugenholtz et.al. // Applied and environmental microbiology. 2007. - №16. - p. 5268-5275.

155. Zimmermann, N. The tetracyclic lantibiotic actagardine 1H-NMR and 13CNMR-assigments and revised primary structure / N. Zimmermann, J.W. Metzger, G. Jung // European journal of biochemistry. -1995. -№ 2. —p. 786797.