Применение MALDI-TOF-MS для мониторинга микробного разнообразия при производстве сливочного масла: пример польского молочного завода

Почему микроорганизмы в масле важны

Масло кажется простым: привычный желтый брусок на столе. Но за каждым ломтиком скрывается длинный путь от коровы до упаковки, и по этому пути с молоком путешествуют крошечные живые пассажиры. В этом исследовании авторы проследили этих микробов шаг за шагом на польском молочном предприятии, используя быстрый лабораторный метод, чтобы выяснить, какие организмы выживают, меняются или исчезают при превращении молока в масло. Результаты показывают, где действительно происходят контаминации, насколько эффективна пастеризация и почему строгая гигиена обеспечивает безопасность молочных продуктов.

От коровы до масла — мониторинг пути молока

Исследователи поставили цель контролировать микробиологическую безопасность производства масла от начала до конца: от коров на ферме, через хранение и транспортировку, до переработки на заводе и готового продукта. Они сосредоточились на «культивируемых» микроорганизмах — тех, что способны расти на стандартных лабораторных средах — поскольку именно они с наибольшей вероятностью вызывают порчу или болезни. В течение двух месяцев было собрано 400 образцов сырого молока непосредственно из вымени коров и 63 образца на девяти стадиях масложировой линии, включая фермерские холодильные камеры, автоцистерны, резервуары для хранения, сливки до и после пастеризации и кристаллизации, пахту и готовое масло.

Быстрый «отпечаток» для невидимой жизни

Чтобы быстро идентифицировать микробы, команда использовала масс-спектрометрию MALDI-TOF, метод, при котором лазер направляют на крошечную часть колонии и считывают профиль её белков как штрих-код. Сопоставление этих «отпечатков» с базой данных позволяло назвать бактерии и грибы за минуты вместо нескольких дней. В общей сложности проанализировали более шести тысяч колоний и с уверенностью идентифицировали 146 различных микроорганизмов, в основном бактерий и несколько дрожжей. Для части штаммов, особенно редких или сомнительных, результаты подтвердили более традиционным методом — секвенированием фрагментов генетического материала (16S rRNA), что в целом подтвердило идентификации масс-спектрометрии.

Что живёт в свежем молоке

Сырое молоко оказалось богатой и в основном безвредной — но не полностью безобидной — экосистемой. В каждом образце в среднем обнаруживали семь-восемь видов, доминировали грамположительные бактерии из родов Staphylococcus и Corynebacterium, а также Aerococcus и вид Bacillus licheniformis. Некоторые из них связаны с инфекциями вымени (маститом) и могут снижать качество молока, другие вероятно происходят с кожи животных или из окружающей среды стойла. Потенциально опасные грамотрицательные бактерии, такие как Escherichia coli и Pseudomonas, присутствовали лишь в меньшинстве образцов, но при их обнаружении это свидетельствовало о проблемах с гигиеной. Состав видов менялся в течение времени отбора проб, отражая изменения в условиях в стойле, например весеннее потепление.

Где пик контаминации и как помогает нагрев

По мере перемещения молока с фермы на завод его микробиологический профиль менялся показательно. Наибольшее разнообразие и самые высокие числа обнаруживались не у коровы, а в молоке, находящемся в автоцистернах, где появлялось несколько десятков дополнительных видов бактерий и грибов по сравнению со свежим молоком. Холодное хранение, замедляя часть микробов, благоприятствовало холодолюбивым видам, способным вызывать порчу молока в дороге. Пастеризация — кратковременный нагрев сливок — резко уменьшала как число видов, так и их концентрации, уничтожая большинство организмов. Тем не менее некоторые термоустойчивые и спорообразующие бактерии, такие как B. licheniformis и определённые штаммы Micrococcus, выживали и могли обнаруживаться на последующих стадиях и в пахте. Само масло, благодаря высокому содержанию жира, низкому уровню воды и чистой упаковке, не показало обнаруживаемого роста микроорганизмов.

Что это значит для повседневной безопасности молочных продуктов

Для широкой аудитории основной вывод таков: безопасность масла и связанных продуктов во многом определяется тем, что происходит до того, как сливки попадут на пастеризацию. Качество сырого молока, гигиена доения, очистка транспортных цистерн и контроль температур хранения формируют набор микробов, попадающих на завод, и дают им или не дают возможность размножаться. Исследование показывает, что быстрый инструмент идентификации, такой как MALDI-TOF, позволяет дешёво и оперативно просканировать множество образцов, выявляя проблемные места, например недостаточно очищенные цистерны или устойчивые к нагреву штаммы. При регулярном использовании такой подход помогает молочным предприятиям не допускать попадания вредных микробов в продукты, которые попадают на наши столы, и совершенствовать технологические этапы в интересах безопасности, сроков годности и качества.

Цитирование: Sibińska, E., Adamczyk, I., Ludwiczak, A. et al. Application of MALDI-TOF-MS in the surveillance of microbial diversity in butter production: a case study of Polish dairy. Sci Rep 16, 13092 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-43570-0

Ключевые слова: микробиология молочных продуктов, производство масла, безопасность молока, пастеризация, MALDI-TOF