Dairy industry Dairy industry Молочная промышленность 1019-8946 103273 10.21603/1019-8946-2025-4-53 Научная статья Research Article Научная статья Effect of Biological A ctivity of Lactic A cid Microorganisms on Antioxidant Profile of Fermented Dairy Products Зависимость антиоксидантной активности кисломолочных продуктов от показателей биологической активности молочнокислых микроорганизмов Бычкова Татьяна Сергеевна Bychkova Tatyana S. bychkova@vnimi.org

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Дягилева Юлия Алексеевна Diaghileva Yuliya A. Крутина Екатерина Михайловна Krutina Ekaterina M. Агаркова Евгения Юрьевна Agarkova Evgeniya Yu. e_agarkova@vnimi.org

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Москва Россия All-Russian Dairy Research Institute Moscow Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Москва Россия All-Russian Dairy Research Institute Moscow Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Москва Россия All-Russian Dairy Research Institute Moscow Russian Federation Всероссийский научно-исследовательский институт молочной промышленности Москва Россия All-Russian Dairy Research Institute Moscow Russian Federation 19 08 2025 19 08 2025 4 22 31 12 02 2025 16 06 2025 https://moloprom.kemsu.ru/en/nauka/article/103273/view

Антиоксиданты являются важной составляющей для поддержания иммунной системы организма, так как проявляют защитные свойства против веществ, образующихся в процессах окисления, вызванных свободными радикалами вследствие действия активных форм кислорода. Организм человека имеет нативную систему защиты организма от окислительного стресса, а также антиоксиданты могут поступать в организм извне, например вместе с пищей. Наиболее богата антиоксидантами прямого действия растительная пища, также достаточно высоким антиоксидантным потенциалом обладают кисломолочные продукты. Процесс ферментации молока под действием молочнокислых микроорганизмов сопровождается синтезом ряда биологически активных веществ, некоторые из которых характеризуются антиоксидантными свойствами. Большую группу подобных веществ представляют витамины, особенно группы B. Хотя они не являются антиоксидантами прямого действия, эти витамины оказывают большое влияние на работу нативной системы антиоксидантной защиты организма, что обуславливает важность их поступления в организм вместе с пищей в достаточном количестве. Большое значение для регуляции и стабильной работы нативной системы антиоксидантной защиты от окислительного стресса играют аминокислоты, которые являются основой для последующего синтеза глутатиона. В статье представлен обзор научно-технической литературы, посвященной биологической активности различных видов и штаммов молочнокислых микроорганизмов, оказывающей влияние на формирование антиоксидантного потенциала продукта посредством повышения содержания витаминов и аминокислот в пищевой системе. На основе изученных данных произведена сравнительная оценка способности Lactobacillus acidophilus и Streptococcus thermophilus к повышению содержания витаминов и аминокислот, которые могут положительно влиять на антиоксидантный потенциал кисломолочных продуктов in situ.

Antioxidants support human immune system by providing protection against oxidation products caused by free radicals and reactive oxygen species. The human body has a native system of protection against oxidative stress; however, antioxidants may also be acquired with food. Plant foods are rich in direct-acting antioxidants; fermented dairy products also possess a rather high antioxidant potential. Lactic fermentation synthesizes biologically active substances, some of which are known for their antioxidant properties, e.g., group B vitamins. Although they are not direct-acting antioxidants, these vitamins improve the native antioxidant defense system, which means they are to be present in human diet in sufficient quantities. Amino acids provide the synthesis of glutathione, thus maintaining the native defense system and its action against oxidative stress. This review covered scientific and technical publications on the biological activity of various species and strains of lactic acid microorganisms able to improve the antioxidant potential of dairy products, fortifying them with vitamins and amino acids. The authors also compared Lactobacillus acidophilus and Streptococcus thermophilus as means of improving the antioxidant potential of fermented dairy products in situ by increasing the content of vitamins and amino acids.

 молоко молочнокислые микроорганизмы кисломолочные продукты витамины аминокислоты антиоксидантная активность milk lactic acid microorganisms fermented dairy products vitamins amino acids antioxidant activity

Рожкова, И. В. Кефир - пробиотик / И. В. Рожкова // Актуальные вопросы молочной промышленности, межотраслевые технологии и системы управления качеством. 2020. Т. 1, № 1(1). С. 451–456. https://doi.org/10.37442/978-5-6043854-1-8-2020-1-451-456; https://www.elibrary.ru/vryyrs Rozhkova, I. V. Kefir - probiotik / I. V. Rozhkova // Aktual'nye voprosy molochnoy promyshlennosti, mezhotraslevye tehnologii i sistemy upravleniya kachestvom. 2020. T. 1, № 1(1). S. 451–456. https://doi.org/10.37442/978-5-6043854-1-8-2020-1-451-456; https://www.elibrary.ru/vryyrs Донская, Г. А. Антиоксидантные свойства молока и молочных продуктов: обзор / Г. А. Донская // Пищевая промышленность. 2020. № 12. С. 86–91. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2020-10150; https://www.elibrary.ru/xncfer Donskaya, G. A. Antioksidantnye svoystva moloka i molochnyh produktov: obzor / G. A. Donskaya // Pischevaya promyshlennost'. 2020. № 12. S. 86–91. https://doi.org/10.24411/0235-2486-2020-10150; https://www.elibrary.ru/xncfer Зобкова, З. С. Кисломолочные продукты как составляющая функционального питания / З. С. Зобкова [и др.] // Молочная промышленность. 2019. № 2. С. 44–46. https://www.elibrary.ru/yygbnj Zobkova, Z. S. Kislomolochnye produkty kak sostavlyayuschaya funkcional'nogo pitaniya / Z. S. Zobkova [i dr.] // Molochnaya promyshlennost'. 2019. № 2. S. 44–46. https://www.elibrary.ru/yygbnj Бегунова, А. В. Антимикробные свойства Lactobacillus в кисломолочных продуктах / А. В. Бегунова [и др.] // Молочная промышленность. 2020. № 6. С. 22–23. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2020-06-22-23; https://www.elibrary.ru/ctaqtn Begunova, A. V. Antimikrobnye svoystva Lactobacillus v kislomolochnyh produktah / A. V. Begunova [i dr.] // Molochnaya promyshlennost'. 2020. № 6. S. 22–23. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2020-06-22-23; https://www.elibrary.ru/ctaqtn Леонова, В. А. Потенциальные пробиотические свойства и профили органических кислот метаболитного комплекса L. helveticus / В. А. Леонова // Пищевая промышленность. 2024. № 1. С. 78–82. https://doi.org/10.52653/PPI.2024.1.1.015; https://www.elibrary.ru/oytntt Leonova, V. A. Potencial'nye probioticheskie svoystva i profili organicheskih kislot metabolitnogo kompleksa L. helveticus / V. A. Leonova // Pischevaya promyshlennost'. 2024. № 1. S. 78–82. https://doi.org/10.52653/PPI.2024.1.1.015; https://www.elibrary.ru/oytntt Рожкова, И. В. Бифидогенные и антиоксидантные свойства постбиотиков пробиотических культур / И. В. Рожкова, А. В. Бегунова, В. А. Леонова // Молочная промышленность. 2022. № 12. С. 20–21. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2022-12-20-21; https://www.elibrary.ru/rhqqcd Rozhkova, I. V. Bifidogennye i antioksidantnye svoystva postbiotikov probioticheskih kul'tur / I. V. Rozhkova, A. V. Begunova, V. A. Leonova // Molochnaya promyshlennost'. 2022. № 12. S. 20–21. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2022-12-20-21; https://www.elibrary.ru/rhqqcd Halliwell, B. Role of Free Radicals in the Neurodegenerative Diseases. / B. Halliwell // Drugs & Aging. 2012. Vol. 18(9). P. 685–716. https://doi.org/10.2165/00002512-200118090-00004 Halliwell, B. Role of Free Radicals in the Neurodegenerative Diseases. / B. Halliwell // Drugs & Aging. 2012. Vol. 18(9). P. 685–716. https://doi.org/10.2165/00002512-200118090-00004 Косачева, К. А. Модель физиологической системы биосинтеза витаминов и витаминоподобных веществ в организме здорового человека / К. А. Косачева // Международный студенческий научный вестник. 2017. № 3. С. 78. https://www.elibrary.ru/ytqaff Kosacheva, K. A. Model' fiziologicheskoy sistemy biosinteza vitaminov i vitaminopodobnyh veschestv v organizme zdorovogo cheloveka / K. A. Kosacheva // Mezhdunarodnyy studencheskiy nauchnyy vestnik. 2017. № 3. S. 78. https://www.elibrary.ru/ytqaff Dhir, S. Neurological, Psychiatric, and Biochemical Aspects of Thiamine Deficiency in Children and Adults. / S. Dhir [et al.] // Front. Psychiatry. 2019. Vol.10. Р. 207. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2019.00207 Dhir, S. Neurological, Psychiatric, and Biochemical Aspects of Thiamine Deficiency in Children and Adults. / S. Dhir [et al.] // Front. Psychiatry. 2019. Vol.10. R. 207. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2019.00207 Lonsdale, D. A review of the biochemistry, metabolism and clinical benefits of thiamin(e) and its derivatives / D. Lonsdale // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2006. Vol. 3(1). P. 49–59. https://doi.org/10.1093/ecam/nek009 Lonsdale, D. A review of the biochemistry, metabolism and clinical benefits of thiamin(e) and its derivatives / D. Lonsdale // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2006. Vol. 3(1). P. 49–59. https://doi.org/10.1093/ecam/nek009 Kamat, J. P. Nicotinamide (vitamin B3) as an effective antioxidant against oxidative damage in rat brain mitochondria. / J. P. Kamat, T. P. Devasagayam // Redox Rep. 1999. Vol. 4(4). Р. 179– 184. https://doi.org/10.1179/135100099101534882 Kamat, J. P. Nicotinamide (vitamin B3) as an effective antioxidant against oxidative damage in rat brain mitochondria. / J. P. Kamat, T. P. Devasagayam // Redox Rep. 1999. Vol. 4(4). R. 179– 184. https://doi.org/10.1179/135100099101534882 Bisello, G. Oxygen reactivity with pyridoxal 5'-phosphate enzymes: biochemical implications and functional relevance / G. Bisello [et al.] // Amino Acids. 2020. Vol. 52(8). P. 1089–1105. https://doi.org/10.1007/s00726-020-02885-6 Bisello, G. Oxygen reactivity with pyridoxal 5'-phosphate enzymes: biochemical implications and functional relevance / G. Bisello [et al.] // Amino Acids. 2020. Vol. 52(8). P. 1089–1105. https://doi.org/10.1007/s00726-020-02885-6 Загубная, О. А. Молекулярные механизмы, лежащие в основе терапевтического действия витамина В6 / О. А. Загубная, Я. Р. Нарциссов // Фармация и фармакология. 2022. Т. 10, № 6. С. 500–514. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2022-10-6-500-514; https://www.elibrary.ru/yypuld Zagubnaya, O. A. Molekulyarnye mehanizmy, lezhaschie v osnove terapevticheskogo deystviya vitamina V6 / O. A. Zagubnaya, Ya. R. Narcissov // Farmaciya i farmakologiya. 2022. T. 10, № 6. S. 500–514. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2022-10-6-500-514; https://www.elibrary.ru/yypuld Cui, R. Serum total homocysteine concentrations and risk of mortality from stroke and coronary heart disease in Japanese: The JACC study / R. Cui [et al.] // Atherosclerosis. 2008. Vol. 198(2). Р. 412–418. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2007.09.029 Cui, R. Serum total homocysteine concentrations and risk of mortality from stroke and coronary heart disease in Japanese: The JACC study / R. Cui [et al.] // Atherosclerosis. 2008. Vol. 198(2). R. 412–418. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2007.09.029 Пристром, А. М. Роль фолатов в сердечно - сосудистой профилактике: современное состояние проблемы / А. М. Пристром // Международные обзоры: клиническая практика и здоровье. 2020. № 1. С. 62–77. https://www.elibrary.ru/waccdq Pristrom, A. M. Rol' folatov v serdechno - sosudistoy profilaktike: sovremennoe sostoyanie problemy / A. M. Pristrom // Mezhdunarodnye obzory: klinicheskaya praktika i zdorov'e. 2020. № 1. S. 62–77. https://www.elibrary.ru/waccdq Бышевский, А. Ш. Витамин В12 и гемостаз / А. Ш. Бышевский [и др.] // Фундаментальные исследования. 2013. № 2-1. С. 221–226. https://www.elibrary.ru/puukaj Byshevskiy, A. Sh. Vitamin V12 i gemostaz / A. Sh. Byshevskiy [i dr.] // Fundamental'nye issledovaniya. 2013. № 2-1. S. 221–226. https://www.elibrary.ru/puukaj Nayak, B. N. Evaluation of the antioxidant properties of tryptophan and its metabolites in in vitro assay / B. N. Nayak, H. S. Buttar // Journal of Complementary and Integrative Medicine. 2016. Vol. 13(2). Р. 129–136. https://doi.org/10.1515/jcim-2015-0051 Nayak, B. N. Evaluation of the antioxidant properties of tryptophan and its metabolites in in vitro assay / B. N. Nayak, H. S. Buttar // Journal of Complementary and Integrative Medicine. 2016. Vol. 13(2). R. 129–136. https://doi.org/10.1515/jcim-2015-0051 Савина, А. А. Амперометрическое детектирование антиоксидантной активности модельных и биологических жидкостей / А. А. Савина [др.] // Вестник Московского университета. 2020. Т. 61, № 6. С. 429–437. https://www.elibrary.ru/gyqhre Savina, A. A. Amperometricheskoe detektirovanie antioksidantnoy aktivnosti model'nyh i biologicheskih zhidkostey / A. A. Savina [dr.] // Vestnik Moskovskogo universiteta. 2020. T. 61, № 6. S. 429–437. https://www.elibrary.ru/gyqhre Свердлов, Р. Л. Взаимодействие триптофана и его производных с кислород- и азотцентрированными радикалами / Р. Л. Свердлов [и др.] // Химия высоких энергий. 2015. Т. 49, № 2. С. 89. https://doi.org/10.7868/S0023119315020126; https://www.elibrary.ru/ujhsrx Sverdlov, R. L. Vzaimodeystvie triptofana i ego proizvodnyh s kislorod- i azotcentrirovannymi radikalami / R. L. Sverdlov [i dr.] // Himiya vysokih energiy. 2015. T. 49, № 2. S. 89. https://doi.org/10.7868/S0023119315020126; https://www.elibrary.ru/ujhsrx Gülçin, İ. Comparison of in vitro antioxidant and antiradical activities of L-tyrosine and L-Dopa / İ. Gülçin // Amino Acids. 2007. Vol. 32(3). P. 431–438. https://doi.org/10.1007/s00726-006-0379-x Gülçin, İ. Comparison of in vitro antioxidant and antiradical activities of L-tyrosine and L-Dopa / İ. Gülçin // Amino Acids. 2007. Vol. 32(3). P. 431–438. https://doi.org/10.1007/s00726-006-0379-x Luo, S. Methionine in proteins defends against oxidative stress / S. Luo, R. L. Levine // FASEB Journal. 2009. Vol. 23(2). P. 464–472. https://doi.org/10.1096/fj.08-118414 Luo, S. Methionine in proteins defends against oxidative stress / S. Luo, R. L. Levine // FASEB Journal. 2009. Vol. 23(2). P. 464–472. https://doi.org/10.1096/fj.08-118414 Щербатых, А. А. Исследование антитиреоидных и антиоксидантных свойств цистеина, глутатиона и метионина методами спектрофотометрии и высокоэффективной жидкостной хроматографии / А. А. Щербатых, М. С. Черновьянц // Журнал аналитической химии. 2021. Т. 76, № 4. С. 313–323. https://doi.org/10.31857/S0044450221040125; https://elibrary.ru/ghvgfj Scherbatyh, A. A. Issledovanie antitireoidnyh i antioksidantnyh svoystv cisteina, glutationa i metionina metodami spektrofotometrii i vysokoeffektivnoy zhidkostnoy hromatografii / A. A. Scherbatyh, M. S. Chernov'yanc // Zhurnal analiticheskoy himii. 2021. T. 76, № 4. S. 313–323. https://doi.org/10.31857/S0044450221040125; https://elibrary.ru/ghvgfj Глаголева, Л. Э. Исследование аминокислотной активности лакто- и бифидобактерий в процессе ферментации / Л. Э. Глаголева [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016. № 4(70). С. 160–165. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-4-160-165; https://www.elibrary.ru/xwesmz Glagoleva, L. E. Issledovanie aminokislotnoy aktivnosti lakto- i bifidobakteriy v processe fermentacii / L. E. Glagoleva [i dr.] // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernyh tehnologiy. 2016. № 4(70). S. 160–165. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-4-160-165; https://www.elibrary.ru/xwesmz Guru, V. Riboflavin production in milk whey using probiotic bacteria – Lactobacillus acidophilus and Lactococcus lactis / V. Guru, K. Viswanathan // Indian Journal of Fundamental and Applied Life Sciences. 2013. Vol. 3(4). Р.169–176. Guru, V. Riboflavin production in milk whey using probiotic bacteria – Lactobacillus acidophilus and Lactococcus lactis / V. Guru, K. Viswanathan // Indian Journal of Fundamental and Applied Life Sciences. 2013. Vol. 3(4). R.169–176. LeBlanc, J. G. B-Group vitamin production by lactic acid bacteria - current knowledge and potential applications / J. G. LeBlanc [et al.] // Journal of Applied Microbiology. 2011. Vol. 111(6). P. 1297–1309. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05157.x LeBlanc, J. G. B-Group vitamin production by lactic acid bacteria - current knowledge and potential applications / J. G. LeBlanc [et al.] // Journal of Applied Microbiology. 2011. Vol. 111(6). P. 1297–1309. https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2011.05157.x Adesemoye, E. T. Lactic Acid Bacteria Diversity in Fermented Foods as Potential Bio-Resources Contributing to Alleviate Malnutrition in Developing Countries: Nigeria as a Case Study / E. T. Adesemoye [et al.] // Fermentation. 2025. Vol. 11(2). 103. https://doi.org/10.3390/fermentation11020103 Adesemoye, E. T. Lactic Acid Bacteria Diversity in Fermented Foods as Potential Bio-Resources Contributing to Alleviate Malnutrition in Developing Countries: Nigeria as a Case Study / E. T. Adesemoye [et al.] // Fermentation. 2025. Vol. 11(2). 103. https://doi.org/10.3390/fermentation11020103 Patel, A. Biosynthesis of vitamins and enzymes in fermented foods by lactic acid bacteria and related genera – A promising approach / A. Patel, N. Shah, J. B. Prajapati // Croatian journal of food science and technology. 2013. Vol. 5(2). Р. 85–91. Patel, A. Biosynthesis of vitamins and enzymes in fermented foods by lactic acid bacteria and related genera – A promising approach / A. Patel, N. Shah, J. B. Prajapati // Croatian journal of food science and technology. 2013. Vol. 5(2). R. 85–91. Walther, B. Menaquinones, Bacteria, and Foods: Vitamin K2 in the Diet / B. Walther, М. Chollet // Vitamin K2 - Vital for Health and Wellbeing. Ed. by J. O. Gordeladze. – IntechOpen, 2017. https://doi.org/10.5772/61430 Walther, B. Menaquinones, Bacteria, and Foods: Vitamin K2 in the Diet / B. Walther, M. Chollet // Vitamin K2 - Vital for Health and Wellbeing. Ed. by J. O. Gordeladze. – IntechOpen, 2017. https://doi.org/10.5772/61430 Khromova, N. Yu . The Combination of In Vitro Assessment of Stress Tolerance Ability, Autoaggregation, and Vitamin B-Producing Ability for New Probiotic Strain Introduction / N. Yu . Khromova [et al.] // Microorganisms. 2022. Vol. 10(2). https://doi.org/10.3390/microorganisms10020470 Khromova, N. Yu . The Combination of In Vitro Assessment of Stress Tolerance Ability, Autoaggregation, and Vitamin B-Producing Ability for New Probiotic Strain Introduction / N. Yu . Khromova [et al.] // Microorganisms. 2022. Vol. 10(2). https://doi.org/10.3390/microorganisms10020470 Champagne, C. P. Effect of fermentation by pure and mixed cultures of Streptococcus hermophilus and Lactobacillus helveticus on isoflavone and B-vitamin content of a fermented soy beverage. / C. P. Champagne [et al.] // Food Microbiology. 2010. Vol. 27(7). P. 968–972. https://doi.org/10.1016/j.fm.2010.06.003 Champagne, C. P. Effect of fermentation by pure and mixed cultures of Streptococcus hermophilus and Lactobacillus helveticus on isoflavone and B-vitamin content of a fermented soy beverage. / C. P. Champagne [et al.] // Food Microbiology. 2010. Vol. 27(7). P. 968–972. https://doi.org/10.1016/j.fm.2010.06.003 Teran, M. d. M. Thiamine-producing lactic acid bacteria and their potential use in the prevention of neurodegenerative diseases / M. d. M. Teran [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. 2021. Vol. 105(5). P. 2097–2107. https://doi.org/10.1007/s00253-021-11148-7 Teran, M. d. M. Thiamine-producing lactic acid bacteria and their potential use in the prevention of neurodegenerative diseases / M. d. M. Teran [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. 2021. Vol. 105(5). P. 2097–2107. https://doi.org/10.1007/s00253-021-11148-7