Живильне середовище для біосинтезу екзополісахаридів

Винахід належить до галузі промислової мікробіології і стосується живильних середовищ для вирощування бактерій, зокрема продуцента екзополісахарида (ЕПС), з метою одержання ЕПС з нетрадиційної сировини. Відоме живильне середовище, запропоноване для промислового одержання полісахариду Xanthomonas (Патент США №3020207, кл. 195 - 31, опубл. 1962), такого складу, %: Джерело вуглецю 1,0 - 5,0 Фосфат калію двозаміщений 0,01 - 0,5 Stimuflav 0,1 - 10,0 Істотним недоліком середовища є те, що в ньому використовуються як джерело вуглецю чисті цукри, що значно здорожчує технологічний процес. Крім того як джерело азоту автори пропонують фірмовий препарат Stimuflav, склад якого не розкривається, тому він є для нас недоступним. Середовище вимагає також асептичного підтитровування в процесі ферментації, що також ускладнює процес. Українськими дослідниками запропоновані середовища для одержання бактеріальних полісахаридів. Одне з них передбачає використання кормової меляси (1,5 - 2,5%), як джерела вуглеводів та азоту, фумарової кислоти (0,065 0,13%), як стимулятора полісахаридоутворення та двозаміщеного фосфату калію (0,1 - 0,15%) (А.с. СССР №811844, опубл. 1980, Бюл. №53). Це середовище використане нами як прототип і має такий склад, г/л: Кормова меляса 15 - 25 Фосфат калію двозаміщений 1,0 - 1,5 Фумарова кислота 0,65 - 1,3 Вода До 1000мл Недоліком цього середовища є використання кормової меляси, що містить багато меланінів, залишків сірчаної кислоти та інших побічних продуктів цукрового виробництва. Ці продукти можуть включатися до складу бактеріального полісахариду і впливати на його якість. Такий продукт може використовуватись лише для технічних потреб. Застосування цього продукту в харчових цілях потребує ретельного очищення від шкідливих домішок, що вимагає додаткових витрат. В основу винаходу поставлена задача створення живильного середовища шляхом використання як вуглеводвмісної сировини зеленої маси топінамбура, забезпечити насичення середовища натуральними компонентами, необхідними для біосинтезу полісахариду, незалежно від вегетаційного сезону. Поставлена задача вирішується там, що в живильному середовищі, яке передбачає включення вуглеводвмісної сировини, фосфату калію двозаміщеного, фумарової кислоти та води, згідно винаходу, як вуглеводвмісну сировину використовують зелену масу топінамбура при вологості 10 - 12%, середовище містить компоненти в такому співвідношенні, %: Зелена маса топінамбура 3,5 - 15,0 Фосфат калію двозаміщений 0,005 - 0,3 Фумарова кислота 0,005 - 0,065 Вода До 100,0 До складу запропонованого живильного середовища входить висушена подрібнена зелена маса, одержана шляхом висушування стебел та листя топінамбура. Зелена маса топінамбура має досить багатий хімічний склад, %: Білок 2,2 - 2,8 Клітковина 5,7 - 7,7 Інулін 2,0 - 4,01 Жир 0,5 - 0,9 Безазотисті екстрактивні речовини 12,2 - 18,7 Зола 2,4 - 4,4 Вода 66,5 - 74,6 Таке співвідношення, коли вміст сполук вуглецю в кілька разів перевищує вміст сполук азоту, сприяє біосинтезу бактеріальних полісахаридів. Крім того в зеленій масі містяться також макро- та мікроелементи, що забезпечує життєдіяльність бактерії-продуцента. Хімічний склад зеленої маси достатній для того, щоб забезпечити біосинтез полісахарида навіть без додавання інших компонентів середовища (фосфату калію двозаміщеного та фумарової кислоти). Технологічно вигідніше використовувати висушену зелену масу (вологість 10 - 12%), яка добре зберігається до наступного сезону і придатна протягом кількох років. Свіжа зелена маса придатна для використання лише безпосередньо після збирання врожаю. Спосіб здійснюється таким чином. Живильне середовище з використанням зеленої маси топінамбура готують з гідролізованої зеленої маси в кількості 3,5 - 15% при вологості 10 12% та водогінної води. Для збільшення виходу бактеріального полісахариду в середовище додаємо фосфат калію двозаміщений 0,005 - 0,3% та фумарову кислоту 0,005 - 0,065%. В усіх прикладах використовуємо зелену масу топінамбура вологістю 10 - 12%. Приклади здійснення При проведенні дослідів з використанням живильного середовища на основі зеленої маси топінамбура встановлено, що вміст основного компонента в діапазоні 3,5 - 14,3% забезпечує вихід бактеріального екзополісахариду в межах 9,7 25,3г/л. Збільшення або зменшення концентрації основного компонента є технологічно та економічно недоцільним. Додавання фосфату калію двозаміщеного та фумарової кислоти стимулює накопичення цільового продукту в культуральній рідині.