Барда мелясна як поживне середовище для культивування лікарських грибів

Реферат: Поживне середовище для культивування лікарських грибів містить відходи виробництва етанолу. Додатково містить як відходи виробництва етанолу барду мелясну нативну або розбавлену водою при співвідношенні барди мелясної та води 1:1. UA 120389 U (12) UA 120389 U UA 120389 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до композиції для культивування грибів, а саме до складу поживного середовища для культивування міцелію Ganoderma lucidum, Pleurotus eryngii, Cordyceps militaris, Fomes fomentarius, Ophiocordyceps sinensis, Inonotus obliquus, Trametes versicolor та інших грибів. Корисна модель може використовуватись на підприємствах з культивування грибів різної потужності, а також для вирощування грибів у лабораторних умовах. Найближчими серед відомих складів поживних середовищ, які застосовуються для культивування грибів, є такі. Відоме поживне середовище для культивування грибів, до складу якого входять відходи виробництва етанолу. Як відходи виробництва етанолу використовують барду із зерен сорго, яку додають до 4 %-го розчину NaOH, молочної кислоти, вапняку, висушеного коров'ячого гною, лузги рису, Nа2СО3, глини, деревного вугілля, сечовини та води [патент Китаю № 105198521, опублікований 30.12.2015 р., ΜΠК: C05F17/00; C05G1/00]. Недоліки відомого складу поживного середовища із застосуванням барди із зерен сорго є такими. Компоненти поживного середовища не розчиняються та не набухають у воді, що створює нерівномірне та негомогенне розташування поживних речовин у поживному середовищі та зменшує їх доступність для ферментації грибами. Барда сорго використовується для годування тварин, а барда мелясна не є їстівною та виливається на поля фільтрації як відходи, тому потребує утилізування. Недоліком такого поживного середовища є також неможливість повного відокремлювання міцеліальної маси грибів від залишків невикористаного субстрату. Відоме поживне середовище для культивування лікарських грибів, яке містить відходи виробництва етанолу та є найбільш близьким по суті, а тому прийняте за прототип. Як відходи виробництва етанолу поживне середовище містить барду маніоку, яку додають до деревної стружки алоєвого дерева, квіток локви (японської мушмули звичайної) та фіалки запашної, гречаної соломи та соломи тростини, листя камфорного дерева, висівок, легких залишків подрібненої цегли, залишків цукрового буряку та кави, кореневих волосків клейкого рису, коренів індійської канни та соняшника, яблучної кислоти, триптофану, сульфату цинку, кукурудзяного сиропу з високим вмістом фруктози, альгінату натрію, карбонових нанотрубок, лимонної кислоти та промивної води рису [патент Китаю № 105237158, опублікований 13.01.2016 p., МПК: C05G3/00]. Недоліками відомого складу поживного середовища із застосуванням барди маніоку є такі. Квітки локви та фіалки запашної, листя камфорного дерева, висівки, триптофан, кукурудзяний сироп та карбонові нанотрубки збільшують вартість поживного середовища. Барду маніоку, як і барду сорго, застосовують для годування тварин, на відміну від барди мелясної, яка є відходом та потребує утилізування. Певні складнощі також викликає стадія відокремлювання міцеліальної маси грибів від залишків субстрату після культивування. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення поживного середовища, що готують із відходів виробництва етанолу шляхом використовування барди мелясної, отриманої як відходи виробництва етанолу. Барда мелясна - це рідина, яка містить 6-12 % гліцерину, 1621 % бетаїну, 15-25 % амінокислот, 3-10 % органічних кислот, 4-6 % редукувальних речовин, 1315 % колоїдів, 8,5-13 % Калію, 1,3-2,5 % Натрію, 0,5-2,5 % Кальцію, 0,6-4,6 % сульфат-іонів, 0,93,0 % хлорид-іонів та 0,12-0,14 % мікроелементів (Ферум, Кобальт, Манган, Купрум та ін.). Барда мелясна має високий коефіцієнт біоконверсії субстрату грибами та розкладається в процесі культивування без залишку твердих часток, завдяки чому відпадає необхідність у застосуванні стадії відокремлювання міцеліальної маси грибів від залишків субстрату. рН отриманого поживного середовища має оптимальні значення для культивування більшості лікарських та їстівних грибів (6,0±0,5). Поставлена задача вирішується тим, що поживне середовище для культивування грибів містить відходи виробництва етанолу, де як відходи виробництва етанолу використано барду мелясну нативну або розбавлену водою при співвідношенні барди мелясної та води 1:1. Барда мелясна як поживне середовище для культивування грибів містить легкодоступні вуглеводи та має рідинну консистенцію, завдяки чому розкладається грибами без залишку твердих часток та створює високий коефіцієнт біоконверсії субстрату грибами. Лікарські гриби мають широкий спектр терапевтичних властивостей: імуномоделювальну, протипухлинну, антибактеріальну, гепатопротекторну, антидіабетичну, кардіологічну дію тощо. Лікувальні властивості грибів пов'язані з наявністю біологічно активних речовин, зокрема, екзота ендополісахаридів із імуномоделювальними та протипухлинними властивостями. Отже, біоконверсія відходів виробництва етанолу лікарськими грибами, з одного боку, допомагає утилізувати відходи, а з іншого боку призводить до синтезу біологічно активних речовин, які 1 UA 120389 U 5 10 15 20 25 30 можуть бути застосовані при виробництві фармацевтичних препаратів, дієтичних добавок, косметичних засобів тощо. В експериментах були використані гриби відділів Basidiomycota (Coprinus comatus (O.F. Mull.) Pers. - гноївка біла, Flammulina velutipes (Curtis) Singer - опеньок зимовий, Fomes fomentarius (L.) Fr. - трутовик справжній, Ganoderma applanatum (Pers.) Pat. - трутовик плаский, Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst. - трутовик лакований, Inonotus obliquus (Ach. ex Pers.) Pilat чага або березовий чорний гриб, Lentinula edodes (Berk.) Pegler - сіїтаке, Pleurotus ostreatus (Jacq.) P. Kumm. - глива звичайна, Pleurotus eryngii (DC.) Quél. - ерінги, Schizophyllum commune Fr. - розщепка звичайна, Trametes versicolor (L.) Lloyd - траметес різнокольоровий) та Ascomycota (Cordyceps militaris (L.) Link. - кордицепс військовий та Ophiocordyceps sinensis (Berk.) G.H. Sung, J.M. Sung, Hywel-Jones & Spatafora - кордицепс китайський, Morchella esculenta (L.) Pers. - зморщок їстівний). Нативна післяспиртова барда меляси була надана ДП "Гайсінський спиртовий завод" (Вінницька обл., м. Гайсин). Барда меляси утворюється як відхід у процесі ферментування меляси дріжджами при виробництві етанолу. Приготування поживного середовища: Приклад 1 Для поверхневого культивування барду мелясну нативну в кількості 50 мл у колбах об'ємом 250 мл стерилізували в автоклаві 40 хв при 1 атм. Після стерилізації поживне середовище інокулювали міцелієм досліджуваних видів грибів, що був попередньо вирощений на чашках Петрі з агаризованим глюкозо-пептон-дріжджовим середовищем (г/л): глюкоза - 25,0; пептон 3,0; дріжджовий екстракт - 2,0; KН2РО4-1,0; K2НРО4-1,0; MgSO4 × 7 Н2О - 0,25; агар - 20,0 г, вода - 1 л. Інокульовані поживні середовища інкубували у термостаті при температурі 26±2 °C протягом 14 діб. Концентрацію екзополісахаридів у культуральній рідині грибів визначали за методом В.Г. Бабіцької. У таблиці 1 наведена біомаса та концентрація екзополісахаридів таких видів, для яких були отримані найвищі показники росту на барді мелясній нативній (біомаса > 10 г/л). Приклад 2. Для поверхневого культивування барду мелясну розведену 1:1 водою стерилізували та засівали аналогічно до барди мелясної нативної. У таблиці наведена біомаса та концентрація екзополісахаридів таких видів, для яких були отримані найвищі показники росту на барді мелясній розведеній 1:1 (біомаса > 10 г/л). Таблиця Утворення біомаси та екзополісахаридів лікарськими грибами на поживних середовищах із бардою мелясною Поживне середовище Барда мелясна нативна Барда мелясна розведена 1:1 35 40 Види грибів Біомаса, г/л 15,89±1,81 14,33±0,76 13,73±0,06 12,17±0,58 11,82±0,60 10,86±0,42 10,68±0,38 12,44±0,61 10,68±0,49 10,29±0,53 10,21±0,48 Ganoderma lucidum Pleurotus eryngii Cordyceps militaris Fomes fomentarius Cordyceps sinensis Inonotus obliquus Trametes versicolor Ganoderma lucidum Pleurotus eryngii Inonotus obliquus Trametes versicolor Екзополісахариди, г/л 6,72±0,05 3,93±0,16 4,23±0,20 5,29±0,24 5,79±0,25 3,72±0,15 4,65±0,29 3,61±0,15 2,49±0,11 0,85±0,04 0,96±0,06 Таким чином, при культивуванні грибів на поживному середовищі з відходами виробництва етанолу, а саме на барді мелясній нативній або розбавленій водою при співвідношенні барди мелясної та води 1:1, утворювалася біомаса грибів 16 г/л, а також концентрація екзополісахаридів у культуральній рідині до 7 г/л. У процесі культивування на барді мелясній лікарських макроміцетів вирішується проблема утилізування барди мелясної, а також утворюється біомаса та екзополісахариди цінних лікарських грибів. 2 UA 120389 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Поживне середовище для культивування лікарських грибів, що містить відходи виробництва етанолу, яке відрізняється тим, що додатково містить як відходи виробництва етанолу барду мелясну нативну або розбавлену водою, при співвідношенні барди мелясної та води 1:1. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3