Спосіб одержання екзополісахариду

Спосіб одержання екзополісахариду, що включає культивування Acinetobacter sp. 1MB В7005 на поживному середовищі, що містить суміш ростових субстратів, мінеральні солі і ростові фактори, який відрізняється тим, що як джерело вуглецевого живлення використовують суміш фумарату натрію і глюкози у молярному співвідношенні 4:1 (масовою часткою 1,8 і 0,5 %, відповідно). (19) (21) u201002699 (22) 10.03.2010 (24) 10.09.2010 (46) 10.09.2010, Бюл.№ 17, 2010 р. (72) ПИРОГ ТЕТЯНА ПАВЛІВНА, ЛАЩУК НАДІЯ ВОЛОДИМИРІВНА, ГАРБАРЧУК СЕРГІЙ ОЛЕГОВИЧ (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ 3 0,4; MgSO4 x7H2O - 0,4; СаСl2 х+ 2Н2О - 0,1; FeSO4 x 7Н2О - 0,001. У середовище додатково вносять 0,5 % (об'ємна частка) дріжджового автолізату та 0,0006 % (масова частка) пантотенату кальцію. Як джерело вуглецю та енергії використовують суміш фумарату натрію (1,8 %, масова частка) і глюкози (0,5 %, масова частка). Як посівний матеріал використовують культуру з експоненційної фази росту (16-18 год), вирощену на мінеральному середовищі наведеного вище складу, що містить 0,5 % (масова частка) фумарату натрію як джерело вуглецевого живлення. Кількість посівного матеріалу становить 10 %. Культивування здійснюють у колбах об'ємом 750 мл з 100 мл середовища на качалці (220 об/хв) при 30 °С, рН 6,8-7,0 упродовж 90 год. Використання нового способу дає змогу знизити у 3,5 раза вміст солей у середовищі культивування, скоротити в 1,3 раза тривалість культивування і підвищити ЕПС-синтезувальну здатність Acinetobacter sp. IMB В-7005 в 1, 2 раза. Приклад 1. Синтез екзополісахариду Acinetobacter sp. IMB В-7005 за різного молярного співвідношення фумарату натрію і глюкози Культивування бактерій здійснюють на середовищі наведеного вище складу. Як джерело вуглецю і енергії використовують суміш фумарату натрію (0,9; 1,35; 1,8; 2,25 і 2,7 %, масова частка) і глюкози (0,25; 0,5; 0,75 і 1,0 %, масова частка). Як 52816 4 посівний матеріал використовують культуру з експоненційної фази росту (16-18 год), вирощену на мінеральному середовищі наведеного вище складу, що містить як джерело вуглецевого живлення фумарат натрію (0,5 %, масова частка). Кількість посівного матеріалу становить 10 % від об'єму середовища. Тривалість культивування 120 год. Концентрацію біомаси визначають за оптичною густиною клітинної суспензії з наступним перерахунком на абсолютно суху біомасу клітин (АСБ) у відповідності з калібрувальним графіком. Ефективність трансформації вуглецю субстратів в ЕПС оцінюють за наступними показниками: кількість синтезованих ЕПС, ЕПС-синтезувальна здатність. Кількість синтезованого екзополісахариду встановлюють ваговим методом. ЕПСсинтезувальну здатність розраховують як відношення кількості синтезованого ЕПС до біомаси та виражають у г ЕПС/ г АСБ. З даних, наведених у табл. 1, видно, що кількість ЕПС є максимальною за умов росту продуцента на суміші фумарату і глюкози у молярному співвідношенні 4:1. Проте під час дослідження синтезу ЕПС залежно від молярного співвідношення субстратів у середовищі змінювали не тільки концентрацію фумарату і глюкози, а й співвідношення C/N, від значення якого також залежить синтез ЕПС. Таблиця 1 Вплив молярного співвідношення коннцентрацій фумарату натрію і глюкози на синтез екзополісахариду Молярне співвідКонцентрація Концентрація Співвідношення ношення фумафумарату наЕПС, г/л глюкози, % C/N рату і глюкози трію, % 2:1 0,9 0,5 44,8 4,1 1,8 1,0 89,5 6,7 3:1 1,35 0,5 57,6 5,7 1,8 0,75 80,0 8,3 4:1 1,8 0,5 70,5 9,8 5:1 2,25 0,5 83,3 8.5 1,8 0,25 60,9 7,3 6:1 2,7 0,5 96,3 8.2 Приклад 2. Синтез екзополісахариду Acinetobacter sp. IMB В-7005 за різного молярного співвідношення фумарату натрію і глюкози і постійного значення C/N Культивування бактерій здійснюють на середовищі наведеного вище складу. Як джерело вуглецю і енергії використовують суміш фумарату натрію (0,9; 1,35; 1,8 і 2,25 %, масова частка) і глюкози (0,25; 0,5; 0,75 і 1,0 %, масова частка). Співвідношення концентрацій вуглецю і азоту у середовищі є постійним і становить 70,5. Як посівний матеріал використовують культуру з експоненційної фази росту (16-18 год), вирощену на мінеральному середовищі наведеного вище складу, що містить як джерело вуглецевого живлення фумарат натрію (0,5 %, масова частка). Кількість посівного матеріалу становить 10 % від об'єму середовища. Тривалість культивування 120 год. Результати культивування продуцента на суміші фумарату натрію і глюкози за співвідношення C/N, рівного 70,5, наведено у табл. 2 5 52816 6 Таблиця 2 Синтез ЕПС на суміші фумарату натрію і глюкози за різного співвідношення концентрацій субстратів і постійного співвідношення C/N Молярне співвідКонцентрація фу- Концентрація глюношення фумарамарату натрію, % кози, % ту і глюкози 2:1 0.9 0.5 1.8 1.0 3:1 1.35 0.5 1.8 0.75 4:1 1.8 0.5 5:1 2.25 0.5 1.8 0.25 Отже, за підтримання постійного співвідношення C/N (70,5) і молярного співвідношення концентрацій фумарату натрію і глюкози, рівного 4:1, показники синтезу екзополісахариду є максимальними. Приклад 3. Вплив тривалості культивування на синтез ЕПС за умов росту Acinetobacter sp. IMB В7005 на суміші фумарату натрію і глюкози Культивування бактерій здійснюють на середовищі наведеного вище складу. Як джерело вуглецю і енергії використовують суміш фумарату натрію (1,8 %, масова частка) і ЕПС, г/л 5.7 7.8 7.0 8.7 9,8 8.9 7.9 ЕПС-синтезувальна здатність, г ЕПС/г АСБ 9,0 10,1 9,5 11,2 18,6 12,0 10,9 глюкози (0,5 %, масова частка). Як посівний матеріал використовують культуру з експоненційної фази росту (16-18 год), вирощену на мінеральному середовищі наведеного вище складу, що містить як джерело вуглецевого живлення фумарат натрію (0,5 %, масова частка). Кількість посівного матеріалу становить 10 % від об'єму середовища. Тривалість культивування становить 90–120 год. Як видно з даних, наведених у табл. З, скорочення тривалості культивування до 90 год не супроводжується зниженням показників синтезу екзополісахариду. Таблиця 3 Синтез екзополісахариду на суміші фумарату натрію і глюкози залежно від тривалості культивування Acinetobacter sp. IMB В-7005 ЕПС-синтезувальна здатність, г Тривалість культивування, год ЕПС, г/л ЕПС/ г АСБ 90 9,8 18,6 100 9,85 18,2 120 9,9 18,5 Таким чином, використання як ростового субстрату суміші фумарату натрію (1,8 %) і глюкози (0,5 %) дає змогу підвищити порівняно з найближчим аналогом в 1,2 раза (до 18,6 г ЕПС/гАСБ) Комп’ютерна верстка І.Скворцова ЕПС-синтезувальну здатність, скоротити зі 120 до 90 год тривалість культивування і здійснити процес одержання ЕПС на середовищі, в якому вміст солей знижено з 9,5 до 2,7 г/л. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601