Файл: Фрумкин, М. Л. Технологические основы радиационной обработки пищевых продуктов.pdf

реакция цепного типа, в результате которой происходит накоп­

явного или скрытого повреждения и его следует рассматривать на разном уровне: молекулярном, клеточном, популяцпоииом. На клеточном уровне надо различать пострадиационное восста­ новление структурных и функциональных нарушений.

10. А. Буевич и В. И. Корогодии [26] предлагают две возмож­ ные модели восстановления: клеточного, или внезапного, и по­ степенного. Пострадиационное восстановление дрожжей проис­ ходит постепенно, путем последовательного уменьшения степени пораженпя поврежденных особей. С увеличением в популяции почкующихся клеток уменьшается количество клеток, способных восстанавливаться. Известпо, что в пределах популяции одних и тех же видов микроорганизмов имеются клетки с разной спо­ собностью восстапавлпваться.

По данным М. Н. Мейселя с сотр. [27—31], в микробной по­ пуляции встречаются клетки: полноценные неповрежденные; слегка поврежденные, с быстро восстанавливающимися функ­ циями; сильно поврежденные, медленно восстанавливающиеся; необратимо поврежденные, по с восстанавливающимся обменом веществ; мертвые.

Клетки с разными структурой п функциями обладают разной чувствительностью к действию радиации. Наиболее чувстви­ тельной является функция размножения и роста микроорганиз­ мов. Для подавления процессов дыхания и брожения необходи­ мы высокие дозы радиации (более 1000 крад). Цптофнзпологпческие п биохимические исследования показали, что дрожжевые микроорганизмы, высеянные на полноценную питательную сре­ ду после облучения, имеют все признаки лучевого повреждения, которое выражается в задержке почкования и деления при про­ должающемся (хотя п замедленном) росте. Эти нарушения способствуют образованию гигантских клеток с большими ядра­ ми и изменениям в митохондриях.

В работах М. Н. Мейселя с сотр. [27—31] показаны не только нарушения в дрожжевых микроорганизмах под действием радиа­ ции, но и факторы, позволяющие предопределить радиочувстви­ тельность различных видов дрожжей п их способность восстанавливать радиационные повреждения. Так, способные к восстановлению клетки богаче фосфорными соединениями с макроэргическими связями и из них труднее выделить связанные 21

с белком нуклеиновые кислоты при обработке слабощелочными растворами. После облучения резко возрастает содержание глутаминовой кислоты, которая используется на репарационные процессы.

Выявлено также, что эффект восстановления можно повысить, добавив после облучения пиридоксии, ванилпирролидои. Этот процесс зависит от упптанпости клеток, аэрации процесса. Клет­ ки, культивируемые до облучения в аэробных и анаэробных условиях, обладают разной способностью к восстановлению.

Так, клетки, размножающиеся в условиях брожения, хуже реактивируются, чем размножающиеся в аэробных условиях. Это связано с функциональной структурной перестройкой клеток при переходе от аэробных процессов к анаэробным. Все быстро восстанавливающиеся клетки обладают хорошо развитым дыха­ нием и брожением. Дрожжи с дефектной цитохромной системой [31] не способны к пострадиационному восстановлению.

На интенсивность пострадиационного восстановления влияет температура инкубации: низкая препятствует этому процессу, субоптпмальная — содействует. Это свидетельствует о связи про­ цессов восстановления с жизненными функциями клеток [32].

Выявлено, что при интенсивном облучении лучевые пораже­ ния ликвидируются в более длительные сроки, так как среди дрожжевых организмов больше клеток с необратимыми повреж­ дениями.

Хотя факт реактивации дрожжевых грибов после облучения можно считать установленным, необходимо отметить, что все проведенпые с дрожжевыми организмами исследования имеют одну задачу: облучение дозами, близкими к летальным, и выяв­ ление оптимальных условий для реактивации. Значительно меньше работ посвящено вопросу, связанному с восстановлением жизнедеятельности плесневых грибов.

Н. Ф. Соммер и др. [33] доказали, что если сразу после облу­ чения дозами 300—500 крад только у 1 % спор R. nigricans со­ храняется способность образовывать колонии, то через 24—48 ч жизнедеятельность восстанавливается у 80% спор.

Сведений о реактивации микроорганизмов на плодах в лите­ ратуре нет, однако говорится о их возможности восстанавливать жизнедеятельность и удлинять латентный период.

Опыты, проведенные нами на томатах, свидетельствуют о вос­ становлении жизнедеятельности плесневых грибов после облу­ чения. Для учета поверхностной микрофлоры использовали пло- 22 ды без видимых признаков плесиевения (рис. 4). Известно, что

Из данных табл. 3 видно, что на первых этапах пострадиацион­ ного периода развития R. nigricans, облученного дозами до 400 крад, не наблюдается. В дальнейшем гриб развивается с та­ кой же скоростью, как и контрольный, и даже опережает его, так как развитие необлучениого задерживается.

Дают ли эти данные основание считать, что все виды плесне­ вых грибов, облученных сублетальными дозами, после восстанов­ ления жизнедеятельности при 22° С развиваются достаточно быстро и на определенном этапе опережают контрольные?

Результаты анализов по накоплению биомассы радполабильного гриба P. italicum свидетельствуют о том, что скорость роста гриба, споры которого были облучены дозой 50 крад, после вос­ становления жизнедеятельности такая же, как у необлучениого. Гриб, облученный дозой 100 крад, размножается с меньшей ско­ ростью в течение всего периода инкубации.

Таким образом, при использовании доз радиации в пределах, допустимых для облучения сочного растительного сырья, посто­ янное отставание в развитии наблюдается только у радиолабиль­ ных грибов. Радиоустойчивые грибы после реактивации могут

Спороносящцй

мицелий

Мицелий Проросшие споры Нелроросшие споры

№

дения, они развиваются с различной скоростью по сравнению с необлученнымп. Об этом свидетельствуют и данные, характери­ зующие действие разных доз радиации на процессы набухания и прорастания спор, образования мицелия и его спороношение у грибов R. nigricans и P. italicum.

На рис. 6 представлены данные о развитии облученных грибов на разных стадиях в зависимости от дозы облучения и их радио­ устойчивости.

Процессы набухания и прорастания спор и образование мице­ лия раньше всего наступали у R. nigricans. Уже на второй день даже в суспензиях, облученных дозой 200 крад, отмечено не толь­ ко прорастание спор, но и образование мицелия. На четвертый день при дозах 100—200 крад картина была такая же, как в контроле: все споры проросли, ростковые трубки стали длинны­ ми, наблюдался сильно развитый спороносящий мицелий. При до­ зах 300 и 400 крад спороношения не отмечено. У P. italicum и Asp. niger даже при дозе 50 крад имеются отклонения от нор­ мального развития, относящиеся в основном к спороношению мицелия. Дозы 100 и 150 крад вызывали значительные отста­ вания в набухании и прорастании спор. Образования мицелия при дозе 200 крад не было отмечено и на 5_ й день.

Если образование мицелия связано с появлением видимой пор­ чи плодов, то спороношение его свидетельствует о способности грибов к дальнейшему размножению (табл. 4).

Из данных табл. 4 видно, что спороношение мицелия, вырос­ шего из облученных спор, ниже, чем из необлученных.

Работы П. Ф. Соммера и др. [17] также показывают, что для подавления различных жизненных функций грибов требуются разные дозы облучения. Так, доза 500 крад значительно снижала выживаемость спор Rhizopus stolonifer Lind. (т. е. количество