Живильне середовище для вирощування васіllus polymyxa продуцента екзополісахаридів

Изобретение относится к области промышленной микробиологии и касается питательной среды для культивирования бактерий рода Bacillus. Применяются полисахариды в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, полиграфии, текстильной и парфюмерной промышленности и др. отраслях. Для выращивания продуцентов полисахаридов Bacillus polymyxa ферментационный процесс должен быть обусловлен определенными параметрами: составом и pH питательной среды, продолжительностью культивирования и температурой. Бактерии Bacillus polymyxa способны продуцировать экзополисахарид (ЭПС) на средах, содержащих различные углеводы: глюкозу, сахарозу, манозу, галактозу и другие. Известна питательная среда Leach et al для выращивания бактерий рода Xanthomonas продуцентов полисахаридов, содержащая в качестве источника углеводов глюкозу 15 г, фосфат калия 1 г, MgSO4 × 7Н2О 0,05 г, Na2CO3 1,1 г, фумаровую кислоту 1,3 г, Fe2(SO4)3 0,2 мг, ZnSO4 0,2 мг, MnSO4 0,1 мг, дистиллированную воду на 1000 мл, а также препарат Stimuflav в качестве источника азота [Патент США №3020307, кл. 195-31. опубл. 1962]. Однако эта среда является дорогостоящей и сложной за счет внесения дополнительного источника азота и асептической подтитровки в процессе ферментации. Наиболее близкой по совокупности признаков к предлагаемой питательной среде является среда для выращивания штамма Xanthomonas campestris 8162 – продуцента гетерополисахарида, содержащая углеводсодержащую среду - кормовую мелассу 1,5-2,5%, фумаровую кислоту 0,065-0,13%, как стимулятора биосинтеза и калий фосфорнокислый двузамещенный (К2 НРО4) 0,1-0,15% и воду. Среда агаризована [Авт.св. СССР №811844, опублик. 1980]. Выход полисахарида составляет 9,1-11 г/л. Недостатком этой среды является невысокий выход экзополисахарида, окрашенность целевого продукта и использование дорогостоящей дефицитной фумаровой кислоты. В основу изобретения поставлена задача разработать питательную среду для выращивания Bacillus polymyxa продуцента ЭПС с применением измельченных корнеплодов топинамбура, который содержит в своем составе углеводы, азотистые вещества, витамины, фумаровую кислоту, обеспечивающие стабильный рост продуцента и биосинтез энзополисахарида, что дает возможность снизить его себестоимость и увеличить выход целевого продукта. Питательная среда для выращивания Bacillus polymyxa содержит углеводсодержащее сырье, калий фосфорнокислый двузамещенный, воду, среда стерилизована. Согласно изобретению в качестве углеводсодержащего сырья используются измельченные корнеплоды топинамбура, среду готовят при следующем содержании компонентов, г/л: Топинамбур 100-200 Калий фосфорнокислый двузамещенный 1,0-1,5 Вода Остальное В состав питательной среды для культивирования Bacillus polymyxa входят измельченные корнеплоды топинамбура. Химический состав корнеплодов топинамбура включает полный набор компонентов, обеспечивающий рост продуцента и биосинтез экзополисахарида, в том числе углеводы, фумаровую кислоту и другие вещества. Химический состав корнеплодов топинамбура приведен в таблице Из таблицы видно, что наряду с другими компонентами необходимыми для выращивания Bacillus polymyxa в топинамбуре имеется в достаточном количестве и фумаровая кислота, поэтому вводить ее как отдельный компонент нет необходимости. Питательная среда для выращивания Bacillus polymyxa готовится из измельченных корнеплодов топинамбура в количестве 100-200 г/л, калия фосфорнокислого двузамещенного 1,0-1,5 г/л и воды. Среду стерилизуют при 0,5 атм в течение 20 минут. Посевной материал вносят из расчета 3% с принудительной аэрацией в течение 72 ч. Экзополисахарид осаждают тремя объемами этанола, очищают ацетоном и сушат на воздухе. Выход его составляет 14,0-25,0 г/л. Примеры получения экзополисахарида. Пример 1. Использовалась среда при следующем соотношении компонентов: Измельченный топинамбур 50 г/л, К2НРО4 1,0 г/л. Засевали двухсуточной культурой. Инокулят вносили в количестве 3%, выращивали при температуре 28°С с принудительной аэрацией в течение 72 ч. Экзополисахарид осаждали тремя объемами этанола, очищали ацетоном, сушили на воздухе. Выход его составил 9,0 г/л. Пример 2. Состав среды: измельченный топинамбур 100 г/л, К2НРО4 1 г/л. Посевной материал вносили из расчета 3%, выращивали при температуре 28°С. Выращивали и осаждали экзополисахарид как в примере 1. Выход ЭПС составлял 14 г/л. Пример 3. Состав среды: измельченный топинамбур 150 г/л, К2НРО4 1 г/л. Культивирование и осаждение экзополисахарида осуществляли по примеру 1. Выход ЭПС составлял 19 г/л. Пример 4. Состав среды: измельченный топинамбур 200 г/л, К2НРО4 1 г/л. Выращивание и осаждение полисахарида осуществляли по примеру 1. Выход экзополисахарида составил 24,6 г/л. Пример 5. Состав среды: измельченный топинамбур 250 г/л, K2HPO4 1,0 г/л. Засевной материал вносили в количестве 3%. Осаждение проводили по примеру 1. Выход экзополисахарида составил 25 г/л. Как видно из приведенных примеров, предлагаемая питательная среда обеспечивает высокий выход экзополисахарида. Накопление его изменяется в зависимости от количества внесенного в среду измельченного топинамбура. В питательной среде, приготовленной с содержанием 200 г/л измельченного топинамбура, накопилось 24,6 г/л экзополисахарида. Снижение его концентрации в среде до 50 г/л привело к уменьшению накопления экзополисахарида до 9,0 г/л, а увеличение концентрации измельченного топинамбура до 250 г/л не дало ощутимых результатов в накоплении целевого продукта, что видно из примера 5. Таким образом, для культивирования бактерий Bacillus polymyxa и биосинтеза экзополисахарида, оптимальной концентрацией измельченного топинамбура в питательной среде является 100-200 г/л.