Спосіб виробництва біомаси, що містить лікопін

Винахід відноситься до біотехнології, зокрема до способів одержання мікробіологічного лікопіну, що використовується в медицині, харчовій промисловості і тваринництві. Відомий спосіб одержання лікопіну [патент Росії №2115678, С09В61/00, С12Р23/00, бюл. №20, 1998, с.353], що включає вирощування визначених штамів грибу Blakeslea trispora на живильному середовищі з додаванням соняшникової олії. Недоліком способу є низький вихід лікопіну у виробленій біомасі. Як прототип прийнятий спосіб виробництва лікопіну шляхом ферментації окремих штамів Blakeslea trispora, формулювання і використання отриманого таким способом лікопіну [заявка США 20050106657 А1, С12Р23/00, С12N1/16], що передбачає використання штамів грибу Blakeslea trispora VKPM F-744 (-) KPM-F8 16 (+); їхнє спільне вирощування на живильному середовищі, що є придатним для даних цілей; введення імідазолу у якості інгібітора активності лікопін циклази у визначений час ферментації та у визначеній кількості; очищення біомаси; фільтрація; сушка; дезінтеграція і наступна екстракція лікопіну. Недоліком способу є тривалий час ферментації (5-6 діб) при відносно низькому виході лікопіну у виробленій біомасі. В основу винаходу поставлена задача створення способу виробництва біомаси, що містить лікопін, шляхом ферментації високоактивних штамів грибу Blakeslea trispora і визначеної технології введення інгібітору активності лікопін циклази - імідазолу, що сприяє скороченню часу ферментації (до 3,5-4 діб) і максимальному накопиченню лікопіну у висушеній біомасі (не менш 4%). Поставлена задача вирішується тим, що у способі виробництва біомаси, що містить лікопін, шляхом ферментації штамів грибу Blakeslea trispora у визначеному співвідношенні (+) і (-) форми, на живильному середовищі, що є придатним для ферментації, при визначеній температурі ферментації, при введенні в процесі ферментації інгібітору активності лікопін циклази, у якості якого використовують імідазол, відповідно до винаходу ферментації піддають штами Blakeslea trispora TKCT (+) і ТКСТ (-), введення інгібітору здійснюють трикратно на різних стадіях ферментації, а процес ферментації ведуть до періоду встановлення постійної концентрації лікопіну в біомасі, але не більш 90 годин , при цьому імідазол вводять перший раз на 10-12 годині ферментації в кількості 0,06-0,08% від об'єму середовища ферментації; другий раз - на 22-24 годині ферментації в кількості 0,02-0,04% від об'єму середовища ферментації; третій раз - на 52-54 годині ферментації в кількості 0,003-0,007% від об'єму середовища ферментації. Запропоновані до використання штами грибу Blakeslea trispora TKCT (+) і TKCT (-) мають високу здатність до синтезу каротиноїдів, що дозволяє при здійсненні описуваного способу виробництва одержати біомасу, що містить лікопін, з максимально можливою концентрацією цільового продукту. Штами Blakeslea trispora TKCT (+) і TKCT (-) депоновані в депозитарії Інституту мікробіології і вірусології НАН України ім. Д.К. Заболотного. Триразове введення імідазолу у визначених пропорціях сприяє одержанню максимального ефекту від даного препарату для процесу інгібіювання лікопін циклази, що дозволяє скоротити час ферментації при одночасному забезпеченні максимального накопичення лікопіну в біомасі. Здійснення процесу ферментації до періоду встановлення постійної концентрації лікопіну, але не більш 90 годин, гарантує максимальну економічну доцільність процесу виробництва, при якому максимальна концентрація лікопіну в біомасі забезпечується при оптимальних витратах компонентів живильного середовища. Переваги запропонованого способу складаються в збільшенні накопичення лікопіну у порівнянні з винаходами-аналогами з одночасним зниженням тривалості ферментації. Приклади виконання способу. Приклад 1 У якості компонентів живильного середовища було обрано екстракт кукурудзяний згущений, патоку зелену, олію соняшникову і воду. У живильне середовище ввели штами міцеліального грибу Blakeslea trispora TKCT (+) і TKCT (-) у співвідношенні 1:7. Ферментацію проводили при температурі 30±2°С. Через 10 годин після початку ферментації в живильне середовище ввели імідазол у кількості 0,06% від об'єму середовища ферментації, що за умови об'єму середовища ферментації 8000л склало 4,8кг. Через 22 години після початку ферментації в живильне середовище ввели імідазол у кількості 0,02% від об'єму середовища ферментації, що за умови об'єму середовища ферментації 8000л склало 1,6кг. Через 52 години після початку ферментації в живильне середовище ввели імідазол у кількості 0,003% від об'єму середовища ферментації, що за умови об'єму середовища ферментації 8000л склало 0,24кг. Періодично (4 рази на добу) відбирали проби на аналіз для визначення накопичення біомаси, процентного вмісту лікопіну, проведення мікробіологічного і біохімічного контролю. За результатами аналізів оцінювали динаміку накопичення лікопіну в біомасі. Після 88 годин ферментації 3 послідовні виміри показали один і той самий процентний вміст лікопіну в біомасі. Після цього процес ферментації припинили. Потім отриману наприкінці ферментації культуральну рідину фільтрували, а біомасу, що містить лікопін, висушували у гребковій сушарці при температурі в масі не більш 60°С під вакуумом до залишкового вмісту вологи в продукті 7%. Відповідно до запропонованого способу вміст лікопіну в біомасі склав 4%. Приклад 2 Приклад виконувався аналогічно Прикладу 1, тільки з наступними відмінними рисами. Через 12 годин після початку ферментації у живильне середовище ввели імідазол у кількості 0,08% від об'єму середовища ферментації, що за умови ферментації об'єму 8000л склало 6,4кг. Через 24 години після початку ферментації в живильне середовище ввели імідазол у кількості 0,04% від об'єму середовища ферментації, що за умови ферментації об'єму 8000л склало 3,2кг. Через 54 години після початку ферментації в живильне середовище ввели імідазол у кількості 0,007% від об'єму середовища ферментації, що за умови ферментації об'єму 8000 л склало 0,56кг. Відповідно до запропонованого способу вміст лікопіну в біомасі склав 4,1%.