Спосіб отримання посівного матеріалу для виробництва бета-каротину

Реферат: Спосіб отримання посівного матеріалу для виробництва бета-каротину включає одержання засівного матеріалу у виробництві мікробіологічного бета-каротину, який включає поверхневе культивування (+), (-) штамів Blakeslea trispora на поживному середовищі, попередньо стерилізованому при 85-90 °C протягом 25-30 хвилин, з подальшою стерилізацією основного середовища при 100-120 °C протягом 40-45 хвилин, причому через 5-7 діб вирощування культуру продуцента обробляють спектром ультрафіолетового світла протягом 30-35 хв. з довжиною хвилі 200-400 нм, як поживне середовище використовують екстрактно-патокову суміш. UA 101000 U (12) UA 101000 U UA 101000 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової, фармакологічної галузей, галузі біотехнології, мікробіологічного виробництва, сільського господарства. Найбільш активними природними антиоксидантами є пігменти каротиноїди, серед яких унікальним є бета-каротин. Цей антиоксидант є найбільш біологічно активним: наявність спарених подвійних зв'язків С=С обумовлює поглинання вільних радикалів різного походження, захищаючи клітину від мутагенів і канцерогенів, іонізуючої радіації та хімічних сполук, знижує окислення ліпідів мембран та захищає від пошкодження мембранозв'язані ферменти, систему ендоплазматичного ретикулуму, цитохром-459. Бета-каротин - імуномодулятор, має протизапальну дію та вітамінні властивості. Бета-каротин мікробіологічного походження біологічно виправданий (96-98 % бета-каротину має найактивнішу транс-форму). Він не токсичний, що показано на тваринах різних видів. Відомий спосіб виробництва міцеліальної маси для отримання бета-каротину [Пат. 2177506, 7 РФ, МПК С12Р 23/00, C12N 1/14. Способ производства мицелиальной массы для получения бета-каротина / Кунщикова И.С, Казарян Р.В., Кудинова СП. - №99125880/13; заявл. 03.12.99; опубл. 27.12.01], який передбачає сумісне культивування (+) та (-) форм грибу Blakeslea trispora на поживному середовищі на основі відходів та вторинних продуктів харчової промисловості, які містять білки, жири та вуглеводи. Недоліком прототипу є нестабільний вихід бета-каротину (1,25-2,25 г/л), обумовлений нестабільністю концентрацій вихідних поживних речовин в компонентах, що використовуються при приготуванні поживних середовищ. Відомий також патент на штам Blakeslea trispora IBM F-100022 [Пат. 55331, Україна, МПК (2006) C12N 1/14, С12Р 23/00, C12R 1/645. Штам (ТКСТ) Blakeslea trispora IBM F-100022 продуцент бета-каротину /О.О. Тюренков та ін. - № 20021210432; заяв. 23.12.06; опубл. 17.07.06], згідно якого було створено новий штам (ТКСТ) Blakeslea trispora 1MB F-100022 3 продуцент бета-каротину, продуктивність якого складає 0,032-0,041 кг/м за годину. Недоліком даного патенту є складність процесу та низька продуктивність, а також багатостадійність та довготривалість підготовки посівного матеріалу. Найбільш близьким є спосіб отримання посівного матеріалу гриба Blakeslea trispora у виробництві мікробіологічного бета-каротину [Пат. 66440, Україна, МПК (2012.01) С12Р 23/00. Спосіб одержання засівного матеріалу у виробництві мікробіологічного бета-каротину /І.М. Зубарєва, О.В. Ляпустіна, Н.Б. Мітіна - № u2011 04111; заяв. 05.04.11; опубл. 10.01.12], що включає поверхневе культивування (+), (-) Blakeslea trispora на поживному середовищі із кукурудзяним екстрактом, агар-агаром та арабінозою, попередньо стерилізованою при 85-90 °C протягом 25-30 хвилин, подальшу стерилізацію основного середовища при 100-120 °C протягом 40-45 хвилин, який відрізняється тим, що через 5-7 діб вирощування культуру продуцента обробляють спектром сонячного світла із довжиною хвилі 600-650 нм протягом 2-4 діб. Недоліком відомого способу є довгий час опромінення продуценту та низька продуктивність. Задачею запропонованої корисної моделі є інтенсифікація спороутворюючої здатності (+) та (-) форм Blakeslea trispora у поверхневій культурі. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі одержання засівного матеріалу у виробництві мікробіологічного бета-каротину, який включає поверхневе культивування (+), (-) штамів Blakeslea trispora на поживному середовищі, попередньо стерилізованому при 85-90 °C протягом 25-30 хвилин, з подальшою стерилізацією основного середовища при 100-120 °C протягом 40-45 хвилин, відповідно до корисної моделі, через 5-7 діб вирощування культуру продуцента обробляють спектром ультрафіолетового світла протягом 30-35 хв. при довжині хвилі 200-400 нм. Як поживне середовище використовують екстрактно-патокову суміш. У багатьох міцеліальних мікроорганізмів-продуцентів біологічно активних речовин вихід біомаси і цільових продуктів в ході ферментації залежить від якості засівного матеріалу. Продуцент бета-каротину Blakeslea trispora не є виключенням. Кількість біомаси як в маточній, так і у ферментаційній культурах, а також і інтенсивність каротиногенезу залежить від кількості спор у засівному матеріалі. Подібна залежність пояснюється тим, що окремі спори або їх агломерати, є вихідними точками росту гриба в глибинних умовах культивування. При достатньо високій концентрації спор формується фізіологічно активний міцелій продуцента, здатний до активного синтезу бета-каротину. Таким чином, інтенсифікація спороутворення у Blakeslea trispora на стадії підготовки споро-міцеліального засівного матеріалу активізує біосинтетичні процеси в клітинах продуцента і в наступних стадіях виробництва бета-каротину. Наводимо приклад конкретного виконання запропонованої корисної моделі. Приклад Для поверхневого культивування продуцента використовують екстрактно-патокове поживне середовище. Поверхневу культуру гриба вирощують протягом 5 діб при температурі 26 °C. При 1 UA 101000 U 5 цьому, через 5 діб, протягом 30 хв., споро-міцеліальний засівний матеріал освітлюють ультрафіолетовим випромінюванням з довжиною хвилі 200-400 нм. По закінченні періоду культивування і в експериментальних, і в контрольних пробірках підраховують утворену кількість спор в камері Горяєва. В таблиці 1 наведені дані по спороутворенню, за прототипом та заявлюваним способом: Таблиця 1 Характеристика спороутворюючої здатності у заявленому способі та прототипі 2 (+) - форма (-) - форма Прототип . 6± 6 30 10 1,3510 . 6± 6 21 10 0,87 10 Кількість спор, шт./см Патентований спосіб . 6± . 6 71,3 10 1,4 10 . 6± . 6 27,5 10 0,6 10 Таблиця 2 Порівняння тривалості стадій отримання посівного матеріалу у прототипу та заявленому способі, хв. Прототип 30 90 7200 2880 10200 (170 год.) Приготування поживного середовища Стерилізація Вирощування мікроорганізму Опромінення Сумарна тривалість 10 15 20 Заявлений спосіб 30 90 7200 30 7350 (122,5 год.) Спосіб, що заявляється, дає змогу збільшити спороутворення у продуцента бета-каротину Blakeslea trispora, при цьому зменшуючи час отримання посівного матеріалу. Запропонована корисна модель належить до біотехнології, а саме до мікробіологічної промисловості, і може бути використана для оптимізації технологічного процесу отримання бета-каротину за участю міцеліального продуцента Blakeslea trispora. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб отримання посівного матеріалу для виробництва бета-каротину, який включає одержання засівного матеріалу у виробництві мікробіологічного бета-каротину, який включає поверхневе культивування (+), (-) штамів Blakeslea trispora на поживному середовищі, попередньо стерилізованому при 85-90 °C протягом 25-30 хвилин, з подальшою стерилізацією основного середовища при 100-120 °C протягом 40-45 хвилин, який відрізняється тим, що через 5-7 діб вирощування культуру продуцента обробляють спектром ультрафіолетового світла протягом 30-35 хв. з довжиною хвилі 200-400 нм, як поживне середовище використовують екстрактно-патокову суміш. 25 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2