Качество посевного материала при выращивании мукоровогогриба Blakeslea trispora это по сути качество и количество полученных спор гриба при поверхностном выращивании на косяках.
При поверхностном выращивании (+) и (-) форм гриба концентрацию кукурузного экстракта изменяли от 1 до 5%, а зеленой патоки от 1 до 4%. Опыт проводили в трех повторностях, полученные результаты приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 — Спорообразование (-) формы грибу Blakeslea trispora на средах с различной концентрацией экстракта и патоки
| Екстракт г/100 мл р-ра Патока |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 132,5*105 | 165*105 | 120*105 | 105,5*105 | 115*105 |
| 2 | 142*105 | 172,5*105 | 140,5*105 | 141*105 | 150*105 |
| 3 | 98,5*105 | 137*105 | 141,3*105 | 149*105 | 147*105 |
| 4 | 124*105 | 143*105 | 149*105 | 151*105 | 155*105 |
Таблица 2 – Спорообразование (+) формы гриба Blakeslea trispora на средах с разной концентрацией екстракта и патоки
| Екстракт г/100 мл р-ра Патока |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 128*105 | 169*105 | 114*105 | 132*105 | 97*105 |
| 2 | 152*105 | 174*105 | 152*105 | 147*105 | 158*105 |
| 3 | 105*105 | 126*105 | 102*105 | 135*105 | 134*105 |
| 4 | 95*105 | 130*105 | 119*105 | 157*105 | 138*105 |
Больше спорообразование гриба Blakeslea trispora наблюдается на питательной среде, содержащего 2% кукурузного экстракта и 2% зеленой патоки.
Для следующего этапа работы (получения биомассы в маточных колбах) используем споровый материал из косяков, содержащих оптимальную концентрацию экстракта и патоки (2% и 2% соответственно).
На втором этапе получения посевного материала (культивирование в маточных колбах) концентрацию экстракта изменяли от 11,5 до 14,5%, а концентрацию патоки — от 5 до 9%, были проведены исследования с изменением концентрации экстракта и патоки в более широких пределах и лучшие результаты были получены на средах с концентрацией кукурузного экстракта в пределах от 11 до 14,5% и с концентрацией зеленой патоки от 5 до 9%. Выход биомассы (-) и (+) формы гриба Blakeslea trispora в зависимости от состава питательной среды приведен в таблице 3 и 4.
Таблица 3 — Выход биомассы (-) формы грибу Blakeslea trispora в зависимости от состава питательной среды
| Екстракт г/100 мл р-ра Патока |
11,5 | 13 | 14,5 |
|---|---|---|---|
| 5 | 16,912+0,01 | 17,933+0,01 | 17,337+0,02 |
| 7 | 16,113+0,01 | 21,574+0,02 | 18,778+0,01 |
| 9 | 18,532+0,01 | 19,016+0,015 | 20,578+0,03 |
Таблица 4 – Выход биомассы (+) формы гриба Blakeslea trispora в зависимости от состава питательной среды
| Екстракт г/100 мл р-ра Патока |
11,5 | 13 | 14,5 |
|---|---|---|---|
| 5 | 14,879+0,01 | 17,221+0,01 | 16,734+0,02 |
| 7 | 17,055+0,015 | 22,011+0,015 | 17,897+0,02 |
| 9 | 17,997+0,02 | 18,853+0,01 | 20,921+0,015 |
Установлено, что в условиях данного эксперимента лучшие результаты получены на питательной среде, содержащей 13% кукурузного экстракта и 7% зеленой патоки.
Для контроля качества посевного материала, по окончании культивирования продуцента в маточных колбах мицелий подвергали микроскопическому анализу, который свидетельствует о том, что на средах с другими концентрациями этих веществ мицелий Blakeslea trispora имеет вид крупных окружных колоний диаметром 1-3 мм, колонии не ветвистые, слабо развитые, вакуолизированы и физиологически неактивные.
На питательной среде, содержащей оптимальные концентрации экстракта и патоки (13% и 7% соответственно) следует изучить кинетические закономерности накопления биомассы продуцента, который исследуется. Это необходимо для того чтобы установить время максимального наращивания биомассы в маточных колбах. Полученные данные отражены графически на рисунке.
Кривая роста для (-) формы продуценту описывается следующим образом. В (-) форме гриба Blakeslea trispora лаг-фаза длится 3-4 часа, фаза ускорения роста до 5-8 часов, фаза линейного роста соответствует 8-18 часам, фаза задержания роста наступает после 18 часов. В (+) формы гриба Blakeslea trispora лаг-фаза продолжается до 4 часов. После чего следует ускорения роста, которая длится до 10 часов. Период от 10 до 15 часов соответствует фазе наиболее интенсивного развития гриба и называется фазой линейного роста, который характерен для мицелиальных микроорганизмов и заканчивается гифальним ростом. После этого следует стабилизация роста, которая описывается как фаза задержание роста, которая переходит в стационарную фазу. По существующей технологии биомасса в маточных колбах равна в среднем, 20г / л и считается достаточной для передачи ее на следующий этап культивирования в посевных аппаратах. 20 г / л достигается в условиях, которые исследовались по 15-16 часов. Гриб Blakeslea trispora в период 15-16 часов и до 20 часов находится в состоянии физиологической активности и при передаче продуцента в посевные аппараты обеспечивается ускорение роста на следующем этапе. Лаг-фаза развития гриба в посевных аппаратах продолжается, так как среды на обоих стадиях близки по составу. Полученный посевной материал используется для проведения ферментации. В этом случае (+) и (-) формы гриба культивируются одновременно в одном объеме.
Таким образом, посевной материал в производстве бета-каротина получают выращиванием продуцента Blakeslea trispora на трех последовательных стадиях. Такие питательные вещества, как кукурузный экстракт и зеленая патока соответствуют физиологическим потребностям продуценту бета-каротина Blakeslea trispora. При поверхностном культивировании гриба Blakeslea trispora оптимальная питательная среда содержит кукурузный экстракт 2% и зеленая патока 2%. На среде наблюдается максимальное количество спор, которая для (+) форм грибу 174 * 105 шт./см2, а для (-) форм гриба Blakeslea trispora составляет 172,5 * 105 шт./см2. Оптимальная питательная среда на этапе маточных колбочек содержит 7% зеленой патоки 14% кукурузного экстракта. Выход биомассы (-) форм гриба Blakeslea trispora на такой среде составляет 21,524 г / л, (+) форм гриба выход биомассы составляет 22,011 г / л. Таким образом, качество посевного материала при производстве бета-каротина с помощью микробиологического продуцента – мукорового гриба Blakeslea trispora, играет важную роль на накоплении самого биологически-активного вещетсва – бета-каротина.
Начало статьи: Качество посевного материала. Часть 1
Автор статьи: ст. гр БТ «УГХТУ » Кашитская Альбина
Автор фото в статье: Ляпустина Е.В.