Спосіб одержання біомаси каротиновмісних кормових дріжджів

Реферат: Спосіб одержання біомаси каротиновмісних кормових дріжджів включає культивування дріжджів. Як мікроорганізм-продуцент використовують каротиносинтезувальні дріжджі Phaffia rhodozyma штам IMB Y-5026. Культивування проводять в аеробних умовах за подачі повітря 0,3 -1 -1 л·хв ·л середовища і температури 20 °C протягом чотирьох діб у поживному середовищі складу (г/л): KН2РО4 - 1 г/л; MgSO4 × 7H2O - 0,5 г/л; (NH4)2SO4 - 2 г/л; СаСl2 × 6Н2О - 0,1 г/л, дріжджовий екстракт - 2 г/л, сахароза - 20 г/л, ячмінне сусло (2 %), біотин - 2 мкг/л. Отриману біомасу дріжджів центрифугують та сушать за температури 37 °C до 10 % вологості. UA 95494 U (54) СПОСІБ ОДЕРЖАННЯ БІОМАСИ КАРОТИНОВМІСНИХ КОРМОВИХ ДРІЖДЖІВ UA 95494 U UA 95494 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Галузь техніки, до якої належить корисна модель. Корисна модель належить до сільського господарства, зокрема до галузі кормовиробництва, а саме виробництва кормових добавок. Спосіб може використовуватись на підприємствах різних форм власності, що виробляють корми та кормові добавки для годівлі тварин. 2. Рівень техніки Відомий спосіб одержання біомаси кормових дріжджів на основі дріжджоподібних грибів Candida utilis і Candida tropicalis (патент України № 36278 від 15.01.2004 Осовик А.М., Янчевський В.К., Сосницький В.В., Воловодівський В.П., Завадовський В.А. «Спосіб одержання біомаси кормових дріжджів»). Недоліком цього способу є використання умовно патогенних грибів, що здатні викликати кандидози при застосуванні у раціонах тварин та птиці, та відсутність у складі біомаси каротиноїдів. Відомий спосіб отримання біомаси кормових дріжджів Hansenula species (патент RU 2127984 від 27.03.99 Захаров В.В., Силенков В.Т., Жирнов В.Н., Баканов В.Η., Шацкова Т.А. «Способ получения белково-витаминного корма и устройство для выращивания кормовых дрожжей») з високим вмістом протеїну, однак цей вид дріжджів не здатний синтезувати каротиноїдні пігменти і, як кормова добавка, не забезпечить потребу у провітаміні А сільськогосподарських тварин. Найближчим по суті до способу, що заявляється, є спосіб отримання біомаси кормових дріжджів роду Saccharomyces (патент RU 2393719 від 20.12.2009 Башашкина Е.В., Панфилов В.И., Шакир И.В., Суясов Н.Α., Пашинин А.Е. «Способ получения биомассы кормовых дрожжей»). Особливістю цього способу є використання як продуцента пекарських дріжджів Saccharomyces cerevisiae. Проте, використання цього виду дріжджів не забезпечує наявності у кормовій біомасі каротиноїдів, а також може викликати посилене газоутворення у кишечнику тварин, яким у раціонах застосовують цю добавку. Заявлений нами спосіб усуває недоліки прототипу і забезпечує високий вміст каротиноїдів у біомасі кормових дріжджів. 3. Суть корисної моделі і суттєві ознаки В основу корисної моделі поставлена задача створити ефективний спосіб отримання біомаси каротиновмісних кормових дріжджів, який би був доступним та придатним для застосування на підприємствах з виробництва кормових дріжджів. Технічний результат вирішується культивуванням каротиносинтезувальних дріжджів Phaffia rhodozyma штаму IMB Y-5026 (депонований в колекції Депозитарію Інституту мікробіології і -1 -1 вірусології НАН України), в аеробних умовах за подачі повітря 0,3 л·хв ·л середовища і температури 20 °С протягом 4 діб у поживному середовищі складу (г/л): КН 2РО4 - 1 г/л; MgSO4x7H2O - 0,5 г/л; (NH4)2SO4 - 2 г/л; СаСl2х6Н2О - 0,1 г/л, дріжджовий екстракт - 2 г/л, сахароза - 20 г/л, біотин - 2 мкг/л. Для покращення росту дріжджів до середовища додають ячмінне сусло (2 %). Отриману біомасу дріжджів центрифугують та сушать за температури 37 °С до 10 % вологості. Використання каротиносинтезувальних дріжджів Phaffia rhodozyma забезпечує вміст у біомасі кормових дріжджів до 1 мг каротиноїдів на грам сухої біомаси. Препарат як джерело каротиноїдів вносять до раціонів птиці у кількості 1-2 % від маси корму. Відомості, що розкривають суть корисної моделі При проведенні патентно-інформаційного пошуку виявлене технічне рішення, в якому є ряд суттєвих ознак спільних із заявленим рішенням: для виробництва кормових дріжджів використовують штами дріжджів, біомаса яких застосовується як кормова добавка до раціонів тварин. Однак, наявність зазначених спільних з прототипом ознак недостатня для отримання технічного результату, який забезпечує заявлений спосіб, оскільки у заявленому способі застосовують дріжджі Phaffia rhodozyma, біомаса яких є джерелом каротиноїдів. Технічних рішень, які б за сукупністю ознак співпадали із заявленим способом, у патентній і науковотехнічній інформації не виявлено. Це дозволяє зробити висновок про відповідність заявленого технічного рішення критерію корисної моделі «новизна». У джерелах патентної і науково-технічної інформації не знайдено технічних рішень, в яких би були описані відомості про ознаки, що відрізняють заявлений спосіб від прототипу і забезпечують досягнення технічного результату: отримання біомаси каротиновмісних кормових дріжджів використовуючи дріжджі Phaffia rhodozyma штаму IMB Y-5026. Цей спосіб може бути використаний на підприємствах різної форми власності для виробництва кормових добавок, зокрема кормових дріжджів з вмістом каротиноїдів у біомасі. Спосіб відповідає критерію «промислова придатність». 1 UA 95494 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Таким чином, заявлене технічне рішення є новим, промислово придатним, тобто відповідає всім умовам патентоспроможності корисної моделі відповідно до статті 7 розділу II Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі» № 1771-III, 2000 р. 4. Відомості, що підтверджують можливість здійснення корисної моделі 4.1 Порядок здійснення способу Заявлений спосіб здійснюють так: вирощують каротиносинтезувальні дріжджі Phaffia -1 -1 rhodozyma штаму IMB Y-5026 в аеробних умовах за подачі повітря 0,3 л·хв ·л середовища і температури 20 °С протягом 4 діб у поживному середовищі складу (г/л): КН 2РО4 - 1 г/л; MgSO4x7H2O - 0,5 г/л; (NH4)2SO4 - 2 г/л; СаСl2х6Н2О - 0,1 г/л, дріжджовий екстракт - 2 г/л, сахароза - 20 г/л, біотин - 2 мкг/л. Для покращення росту дріжджів до середовища додають ячмінне сусло (2 %). Отриману біомасу дріжджів центрифугують та сушать за температури 37 °С до 10 % вологості. 4.2 Приклад конкретного виконання Спосіб отримання біомаси кормових каротиновмісних дріжджів та його переваги над прототипом підтверджено науковими дослідженнями, результати яких представлені нижче. Проведено культивування дріжджів Phaffia rhodozyma у лабораторних умовах з отриманням сухих кормових каротиновмісних дріжджів. Культура: штам дріжджів Phaffia rhodozyma IMB Y-5026, здатний синтезувати 1 мг каротиноїдів/г сухої маси. Культуру штаму підтримують на скошеному сусло-агарі і зберігають за температури 4 °С. Поживне середовище: дріжджі вирощують на синтетичному середовищі, яке містить (г/л): KН2РО4 - 1 г/л; MgSO4x7H2O - 0,5 г/л; (NH4)2SO4 - 2 г/л; СаСl2х6Н2О - 0,1 г/л, дріжджовий екстракт - 2 г/л, сахароза - 20 г/л, біотин - 2 мкг/л, для покращення росту дріжджів до середовища додають ячмінне сусло (2 %). Культивування дріжджів ведуть за схемою: пробірка > колба > ферментер. Інокулят: а) клітини дріжджів з одного косяка переносять у стерильні колбочки об'ємом 250 мл, які містять по 50 мл середовища і культивують на качалці (200 об./хв) за температури 20 °С протягом 48 год; б) в 0,5-літрові колби з 100 мл середовища переносять стерильно суспензію дріжджів попереднього етапу з таким розрахунком, щоб початкова біомаса становила 250-350 мг сухої біомаси/л. Культивують на качалці за температури 20 °С протягом 2-х діб. Біомаса посівної культури становить при цьому 2-3 мг/мл. Вирощування дріжджів у ферментері: використовують ферментер на 20 л, який попередньо стерилізують 95 % етанолом. Біля полум'я пальника в ферментер вливають 10 л синтетичного середовища з добавкою сусла (2 %), вносять інокулят з розрахунку 250-260 мг сухої біомаси/л -1 -1 середовища. Температурний режим 20 °С з подачею повітря 0,3 л·хв ·л середовища. Для піногасіння у ферментер вносять соняшникову олію (0,1 %). рН середовища необхідно підтримувати на рівні 5-6. Культивування дріжджів закінчують через чотири доби, коли їх біомаса становитиме приблизно 3-4 г/л, а вміст каротиноїдів у клітинах - 800-1000 мкг/г сухої біомаси. Отримання сухих кормових каротиновмісних дріжджів: культуральну рідину з клітинами відстоюють, супернатант зливають і отримують густу суспензію дріжджів (рідкий препарат каротиноїдів). Суспензію центрифугують, препарат висушують за температури 37 °С до вологості 10 %. Він містить каротиноїди, які знаходяться всередині клітин, і залишки компонентів живильного середовища. Вміст каротиноїдів у біомасі кормових каротиновмісних дріжджів - 1 мг/г сухої маси, у біомасі кормових дріжджів Saccharomyces cerevisiae (прототип) каротиноїди відсутні. Таким чином, аналіз представлених даних вказує, що заявлений спосіб є вигідним та технологічно виправданим. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб одержання біомаси каротиновмісних кормових дріжджів, який включає культивування дріжджів, який відрізняється тим, що як мікроорганізм-продуцент використовують каротиносинтезувальні дріжджі Phaffia rhodozyma штам IMB Y-5026, культивування проводять в -1 -1 аеробних умовах за подачі повітря 0,3 л·хв ·л середовища і температури 20 °C протягом чотирьох діб у поживному середовищі складу (г/л): KН2РО4 - 1 г/л; MgSO4 × 7H2O - 0,5 г/л; (NH4)2SO4 - 2 г/л; СаСl2 × 6Н2О - 0,1 г/л, дріжджовий екстракт - 2 г/л, сахароза - 20 г/л, ячмінне сусло (2 %), біотин - 2 мкг/л, а отриману біомасу дріжджів центрифугують та сушать за температури 37 °C до 10 % вологості. 2 UA 95494 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3