Для микробиологического производства бета-каротина в качестве промышленного продуцента используют гетероталлический мукоровый гриб Blakeslea trispora. Особенностью продуцента является наличие двух половых совместимых форм: (+) и (-) штаммов. Оба штамма в процессе раздельного выращивания на твердых питательных средах образуют споры, как органы полового и бесполого размножения. При последующем культивировании гриба на жидких питательных средах отдельные споры или скопления спор формируют точки роста. Количество точек роста должно быть оптимальным, поскольку концентрация спорового посевного материала – это один из факторов, который влияет на структуру гранул – глубинных колоний гриба. А структура гранул, их размер, морфология, в свою очередь, определяют интенсивность массообмена клеток с питательной средой, прежде всего – массопередачи О2. Так, при небольших концентрациях спор образуются большие и плотные гранулы, в которых, вследствие градиента концентрации питательных веществ, происходит автолиз. А это обстоятельство снижает эффективность процесса биосинтеза каротина в ходе последующей ферментации.
Таким образом, при неизменных прочих условиях структура гранул биомассы Blakeslea trispora, а значит и исход ферментации должен определяться числом точек роста и количеством спор в споровом посевном материале.
Известно, что интенсивность спорообразования у продуцента бета-каротина Blakeslea trispora влияет на каротиногенез у микроорганизмов на стадии ферментации.
По технологии производства (+) и (–) штаммы продуцента для поверхностного выращивания культивируются и поддерживаются на сусло-агаровой среде. Но качественное и количественное содержание компонентов в сусле не стабильно и не поддается регулированию. В результате интенсивность спорообразования у обеих форм гриба при росте на сусло-агаре также не постоянное и меняется от партии к партии.
Для устранения указанных недостатков, а также с целью приближения условий культивирования продуцента на разных этапах микробиологического производства бета-каротина, для поверхностного выращивания нами ранее была предложена питательная среда, содержащая кукурузный экстракт и зеленую патоку. В настоящий момент мы усовершенствовали данную питательную среду, изучив более детально ее состав и соотношение компонентов, а также влияние их на спороношение гетероталлического мукорового гриба Blakeslea trispora.
Концентрацию данных компонентов меняли от 1,0% до 4,0% с интервалом 0,2% как для экстракта так и для зеленой патоки.
Установлено, что интенсивность спорообразования на исследуемой питательной среде существенно зависит от концентрации используемых компонентов. Максимальное же число спор получено на питательной среде, содержащей 2,2% экстракта и 1,6% зеленой патоки.
Таким образом, питательная среда, содержащая кукурузный экстракт и зеленую патоку в указанных концентрациях может быть рекомендована для поверхностного культивирования Blakeslea trispora и стимулирования спорообразования продуцента.
Источник: Зависимость спорообразования от состава питательных сред у Blakeslea trispora / Зубарева И.М., Федорова И.С., Лебедева О.Н. // Біотехнологія. Наука. Освіта. Практика: тези доповідей IV Міжнародної науково-практичної конференції (Дніпропетровськ, 11 – 13 листопада 2008 р.) – Дніпропетровськ, 2008. – С. 25.
Автор фото в статье: Бондарь И.В.