Спосіб одержання твердих поживних середовищ

Изобретение относится к микробиологии и биотехнологии для приготовления твердых питательных сред при культивировании тканей растений. Известен способ получения твердой питательной среды для культивирования тканей растений в которой в качестве гелирующего агента вместо агара используется алгинат в сочетании с дисперсной CaCO3 и медленно гидролизируемым кислым глюконо-б-лактоном (Alginate-based solid media for plant tissue culture / Draget Kurt Ingar, Ostgaard Ijjetill // Appl. Microbiol. and Biotechnol., 1989, 31, №1, p.7983). Данный способ характеризуется признаками из которых использование гелирующего агента совместно с другими компонентами - сходный с признаком изобретения. Однако, в отличие от изобретения, использование этого агента в сочетании с другими дорогостоящими компонентами повышает стоимость полученных твердых питательных сред. Известен способ получения желеобразной среды для культивирования тканей яблок, персиков и малины в которой в качестве гелирующего агента использовалась комбинация простого крахмала зерна (50г) и гелеобразной резины (0,5г) (Ingrid M. Fordham: Tissue-culturing plants on cornstarch // J. Agricultural Research, July 1995). Данный способ характеризуется признаками из которых использование гелирующего агента в сочетании с другим компонентом - сходный с существенным признаком изобретения. Однако, в отличие от изобретения гелирующий агент и сочетающийся с ним компонент являются дорогостоящими, что повышает стоимости полученной твердой питательной среды. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ получения твердой питательной среды с использованием агара в качестве гелирующего агента (Бутенко Р.Г. Культура изолированных тканей и физиология морфогенеза растений. АН СССР, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева. - М.: Наука, 1964. - С.272). Способ характеризуется признаками: приготовление гелеобразного раствора путем использования гелирующих ве ществ, добываемых из морских водорослей, стерилизации полученного раствора, приготовление маточного раствора питательных элементов, смешивание его с гелеобразным раствором, стерилизация полученной твердой питательной среды. При этом такой признак как использование гелирующи х веществ, добываемых из морских водорослей совпадает с существенным признаком заявляемого изобретения. Однако, использование в способе дорогостоящего агара, добываемого из синезеленых водорослей о качестве гелирующего вещества повышает стоимость получаемой твердой питательной среды, т.е. не обеспечивает получение технологического результата достигаемого при использовании заявляемого способа. В основу изобретения поставлена задача создать способ получения твердых питательных сред для культивирования тканей растений путем использования очищенных от нежелательных примесей гелирующих веществ, добываемых из водорослей, чем обеспечивается высокоэффективная питательная среда с минимальными затратами. Поставленная задача решается тем, что в заявляемом способе получения твердых питательных сред, включающем приготовление гелеобразного раствора, стерилизацию его, приготовление маточного раствора питательных элементов, смешивание растворов и стерилизацию готовой твердой питательной среды, согласно изобретению в качестве гелирующи х ве ществ используют каррагинан, добываемый из красных водорослей и добавляют в раствор адсорбент, например, активированный уголь в концентрации 0,01 0,02г/л. Новые (отличительные) признаки изобретения, какими являются использование вещества каррагинан, добываемого из красных водорослей, и добавление адсорбента для приготовления гелеобразного раствора обеспечивают получение высокоэффективной твердой питательной среды для культивирования тканей растений, стоимость которой в восемь раз ниже стоимости твердой питательной среды, полученной с использованием дорогостоящего агара. Таким образом, новые технические свойства изобретения, выражающиеся в высокой эффективности полученной твердой питательной среды и снижении ее стоимости обусловлены использованием в качестве гелирующего агента более дешевого ве щества, получаемого из красных водорослей запасы которых в Черном море весьма значительны, а также добавлением в гелирующий раствор адсорбента, например, активированного угля, который устраняет негативное действие высокобелковых соединений, и ряда токсических химических элементов, входящи х в состав каррагинана. Пример осуществления заявляемого способа получения твердых питательных сред. Общепринятым методом готовят гелеобразный раствор 1,5% концентрации. При этом в качестве гелирующего ве щества используют препарат каррагинан, получаемый при переработке красных водорослей рода Phyllophora Черного моря, который широко используется в кондитерской промышленности. Каррагинан содержит до 1,5% азота, до 22% зольных элементов, в состав которых входят: йод - до 0,3%, общий фосфор в пересчете на P2O5 - до 1,0%, ряд токсических химических элементов содержание которых не превышает допустимые уровни, установленные "Медико-биологическими требованиями и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов" №5061 - 89, утвержденными Минздравом СССР (ТУ 15 - 04 - 454 - 92). К каррагинану в качестве адсорбента добавляют, например, активированный уголь, получаемый из ископаемых или древесных углей удалением смолистых веществ и созданием разветвленной сети пор. Он обладает высокоразвитой поверхностью и благодаря этому поглощает (адсорбирует) многие вещества, находит, многообразное применение в том числе и для удаления нежелательных примесей, из растворов (БСЭ, т.1, с.1040. - М.: Сов. энциклопедия, 1969). Полученный гелеобразный раствор стерилизуют. После этого готовят маточный раствор питательных элементов, смешивают его с гелеобразным раствором, получая, таким образом, твердую питательную среду, которую стерилизуют. Были приготовлены четыре варианта питательной среды с различной концентрацией каррагинана (10, 20, 30 и 40г/л) с целью установления оптимальной для культивирования растительных эксплантатов стевии. Полученные результаты представлены в табл.1. Лучшие результаты на всех генотипах получены в вариантах 1 (10г/л) и 2 (20г/л), однако при концентрации каррагинана 10г/л среда имела жидковатую консистенцию. С целью более экономного использования препарата оптимальной является концентрация 15г/л. Среда характеризуется гелеобразной консистенцией необходимой для культивирования растений in viro. В процессе наблюдений за растениями во время культивирования их на питательной среде с каррагинаном ростовые процессы были более медленными, чем на среде с агар-агаром. Возможно, на растения негативное действие оказывали высокобелковые соединения и токсические химические элементы, входящие в состав каррагинана. Добавка в питательную среду адсорбента, например, активированного угля устраняла это действие (табл.2). Как видно из результатов исследований, добавка активированного угля в концентрации 0,01 - 0,02г/л является эффективным приемом для снятия негативного действия на ростовые процессы стевии во время культивирования in viro. Причем наиболее оптимальной является концентрация 0,015г/л. Так, на обоих генотипах высота растений была существенно выше, чем в вариантах 3 (без добавки активированного угля) и 2 (агар-агар). В абсолютных показателях она составляла соответственно: 7,0; 5,4см против 5,5; 4,2 и 5,6; 2,4см. Таким образом, использование каррагинана с активированным углем дает возможность заменить более дорогой агар-агар. Преимущества каррагинана с адсорбентом заключается в следующем: экономически более дешевый препарат в сравнении с агар-агаром; сырьем для получения его являются богатые ресурсы красных водорослей Черного моря, что дает возможность отказываться от импорта агар-агара для потребностей микробиологической промышленности, производство каррагинана освоено агаровым заводом в г.Одессе. Расчеты экономической эффективности (с учетом цен по содержанию на 16.01.96г). Стоимость: агарагара (фирма Serva) - 1кг (100 долларов) 19млн. крб. Каррагинан (Одесса) - 1кг - 1млн. 500тыс. крб. Активированный угол - 10г - 68тис. крб. Затраты на приготовление 100л питательной среды: Агар-агар - 10г/л × 100л = 1000г - 19млн. крб. Каррагинан - 15г/л × 100л = 1500 - 2млн 250тыс. крб. Активированный угол - 0,015г/л × 100 = 1,5г - 10тыс. крб. Таким образом, приготовление твердой питательной среды по предлагаемому способу обойдется в восемь раз дешевле, чем по известному способу с использованием агар-агара. Положительные результаты также были получены при использовании питательной среды на основе каррагинана в сочетании с активированным углем и при культивировании други х культур: са харной свеклы, хризантем и гвоздик. Заявляемое изобретение позволяет получать высокоэффективную питательную среду для культивирования тканей различных культур при значительном снижении денежных затрат.