Оптимизация процесс культивирование дрожжей saccharomyces vini для получения инвертазы | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Биология

Опубликовано в Молодой учёный №12 (92) июнь-2 2015 г.

Дата публикации: 18.06.2015

Статья просмотрена: 177 раз

Библиографическое описание:

Дехканов Д. Б., Ибрагимов И. А. Оптимизация процесс культивирование дрожжей saccharomyces vini для получения инвертазы // Молодой ученый. — 2015. — №12. — С. 57-59. — URL https://moluch.ru/archive/92/20383/ (дата обращения: 16.08.2018).

При культивировании дрожжей в определенном режиме происходит синтез инвертазы и эффективность синтеза фермента строго зависит от питательной среды и условий культивирования. На примере Ркацители-6 [Абдуразакова С. Х., 1990] было показано, что при непрерывно-доливном способе брожения в голодающих условиях при лимитации углеводов и температуры, происходит сверхсинтез некоторых гидролитических ферментов. Эти данные были получены для совершенствования технологии брожения на биокаталитической основе для выбраживания виноградного сусла по белому способу. Результаты нашли своё применение в виноделии для получения экологически чистых и экспортоориентируемых виноматериалов.

Однако, использованная питательная среда — виноградное сусло не может служить питательной средой для целей получения ферментных препаратов в силу её дороговизны. Поэтому, данная работа была посвящена выбору продуцента, оптимальной питательной среды и оптимизации условий культивирования дрожжей для цели получения фермента инвертазы.

Культивирование дрожжей в периодическом процессе было проводилось при 260С в колбах Эрленмейера с объемом 500 мл, содержащей 200 мл питательной среды [Дехканов Д. Б. 2004]. Культивирование дрожжей в непрерывно-доливном процессе проводилось в 5 л реакторе с исходной средой № 4 (1 л) при 60С до бурного накопления биомассы и достижения стационарной фазы роста, затем подключалась система с минимальной или же с исследуемой средой при скорости потока 20 мл/ч.

Активность инвертазы в бродящей среде определяли в два этапа. На первом этапе смешивали 20 мл культуральной жидкости, 10 мл 0,1 М ацетатного буфера (рН 4,0) и 10 мл сахарозы (10 %) и смесь инкубировали в течение 2 ч при 370С.     Контролем при определении активности фермента инвертазы служила культуральная жидкость, которая предварительно инактивировали кипячением (с обратным холодильником) в водяной бане в течение 5 мин. Количество образовавшихся сахаров определяли по методу Бертрана [Агабальянц Г., 1968].

В начале работы был проведен отбор активных продуцентов инвертазы. Для скрининга были отобраны три культуры дрожжей Saccharomyces vini, которые очень успешно используются в пищевой промышленности, в частности винодельческой промышленности:

1- Saccharomyces vini Ркацители-6; 2- Saccharomyces vini Ркацители-2; 3- Saccharomyces vini К-96.

Скрининг дрожжей проводили в периодическом режиме при 260С в течении 4 суток сбраживанием сусла по белому способу. Данные представлены на рис.1.

Рис. 1. Скрининг активных продуцентов инвертазы

 

Показано, что Ркацители-6 проявляет свою наибольшую активность через 72 часа (61,0 Ед) и далее она была отобрана как активный продуцент инвертазы и использована в дальнейших исследованиях.

На следующем этапе работы были протестированы следующие среды для замены виноградного сусла на синтетическую: органические (виноградное сусло) с (среда № 4) и без добавления сахарозы (среда № 3) и искусственные: условно названные среда № 1 [Breierova E., 1994] и среда № 2 [Сhen Y., 1996], в которых глюкоза была заменена на сахарозу (1 %).

Наблюдение за брожением осуществляли по следующим критериям: визуальное сбраживание, количество образовавшейся биомассы, количество белка в культуральной среде и общая инвертазная активность.

Рис. 2. Влияние различных сред на синтез инвертазы

 

Бурное брожение и активное накопление дрожжевой биомассы наблюдалось через 47 часа роста культуры и причем только в виноградном сусле (cреда № 4). При этом наблюдалось проявление инвертазной активности 32460 Ед при выходе биомассы 800 мг/100 мл (белок в среде составлял 2,5 мг/мл). Из синтетических сред, только в среде № 2 наблюдалась инвертазная активность (15488 Ед).

Для усиления синтеза инвертазы было изучено влияние температуры на эффективность процесса брожения в периодическом режиме. Процесс брожения проводили при 6, 12, и 260С. Полученные результаты представлены на рис. 3.

Из рис.3. видно, что процесс брожения при 260С длился 6 суток, хотя активность фермента проявляется на 3 сутки процесса и максимальная инвертазная активность (61,1 Ед) наблюдается на 4 сутки брожения. Брожение при 120С активность фермента проявилась на 4 сутки и повышалась постепенно до 6 сутки, где её активность составила 31,9 Ед, а при 60С активность появилась в 4 сутки брожении и максимальная активность инвертазы (101,0 Ед) определена на 6 сутки.

Рис. 3. Влияние температуры брожения на синтез инвертазы

 

Таким образом, оптимальными параметрами культивирование дрожжей Saccharomyces vini для цели получения инвертазы является следующие: результаты скрининга показывают что, штамм Ркацители-6 был эффективен для биосинтеза инвертазы и культивирование дрожжей в непрерывно-доливном режиме в накоплении биомассы в среде № 4 (50 % общего объёма среды) и подключении среды № 2 со скоростью потока 20 мл/ч и проведении брожения при 60С. На 6 сутки процесс останавливается отделением дрожжевой биомассы от культуральной жидкости.

 

Литература:

 

1.                  Абдуразакова С. Х. Совершенствование технологии бродильных производств на основе стимулирования биокаталических процессов // -Ташкент: Фан., 1990. -140 с.

2.                  Агабальянц Г. Г. Химико-технологический контроль виноделия // –М.: Пищевая промышленность. 1968. — 612 с.

3.                  Дехканов Д. Б., Мирзарахметова Д. Т., Рахимов М. М. Получение высокоактивной дрожжевой инвертазы // Вестник НУУз. 2004. -№ 3. –С.3–4.

4.                  Breierova E. Cryoprotection of physiologic yeast species by use of additives with cryoprotective media // Cry Letters. 1994. –V.15. –P.191–197.

5.                  Chen Y., Krol J., Cino J., Freedman D. Continuous production of Thromodulin from Pichia pastoris fermentation // Journal Chem. Tech. Biotechnol. 1996. –V.67. –P.143–148.

Основные термины (генерируются автоматически): виноградное сусло, культивирование дрожжей, среда, синтез инвертазы, активный продуцент инвертазы, питательная среда, белый способ, дрожжевая биомасса, периодический режим, активность фермента.


Похожие статьи

Определение β-каротина в нативной биомассе дрожжей...

Определение β-каротина в нативной биомассе дрожжей Rhodotorula glutinis spp.

27. Петенко А. И. Изучение и подбор режима культивирования культуры Azotobacter

Оптимизация процесс культивирование дрожжей saccharomyces vini для получения инвертазы.

Использование дрожжей для переработки спиртовой барды

Питательная среда для культивирования дрожжей должна иметь определенное соотношение углерода, азота, фосфора и

В процессе роста биомассы в дрожжевой клетке происходит ферментативный синтез белка. Кроме кормового белка, дрожжи являются продуцентами...

Перспективы использования ферментного препарата гидролаз...

Работы по получению нового продуцента с повышенной экспрессией ферментов на основе штамма A

Фермент. Значение активности, ед/г.

5. Поверин, А. Д. Биологически активная пищевая добавка на основе ферментативного гидролизата пивных дрожжей /А. Д. Поверин...

Удешевление питательной среды для культивирования...

питательная среда, среда, культивирование бактерий рода, кинг В, увеличение выхода биомассы, дрожжевой экстракт, высокая стоимость.

Сравнительная характеристика питательных сред для...

В их состав входят молочнокислые, уксусные бактерии и дрожжи [1].

Сравнение обезжиренного молока и подсырной сыворотки, как питательных сред, производилось путем культивирования биомассы кефирных грибков при одинаковых условиях.

Микроскопические грибы рода Trichoderma — продуценты...

Антифунгальную активность Trichoderma lignorum 3M по отношению к патогенам Botrytis cinerea Pers и Pseudomonas syringae определяли при культивировании гриба на агаризованных и жидких питательных средах.

Разработка технологии получения нового экологически...

Установлены оптимальные условия культивирования для штаммов-продуцентов биопрепаратов Bacillus subtilis BZR 336g и B. subtilis BZR 517

На основании полученных данных были подобраны первые образцы оригинальных оптимизированных питательных сред.

Биотехнологическая переработка зерновых злаков на кормовой...

М. Н. Манаковым и Победимским Д. Г. [2, C.97–102] было доказано, что проведение глубинного культивирования дрожжей в

Высшие и низшие грибы выступают ценными продуцентами белков

питательной среде Чапека (рис. 1) и технологическая схема получения кормового...

Технологические способы получения безалкогольного пива

2. Сбраживание сусла иммобилизированными дрожжами. Непрерывный способ производства при помощи иммобилизированных дрожжей.

- отсутствие причинения вреда окружающей среде

Определение β-каротина в нативной биомассе дрожжей...

Определение β-каротина в нативной биомассе дрожжей Rhodotorula glutinis spp.

27. Петенко А. И. Изучение и подбор режима культивирования культуры Azotobacter

Оптимизация процесс культивирование дрожжей saccharomyces vini для получения инвертазы.

Использование дрожжей для переработки спиртовой барды

Питательная среда для культивирования дрожжей должна иметь определенное соотношение углерода, азота, фосфора и

В процессе роста биомассы в дрожжевой клетке происходит ферментативный синтез белка. Кроме кормового белка, дрожжи являются продуцентами...

Перспективы использования ферментного препарата гидролаз...

Работы по получению нового продуцента с повышенной экспрессией ферментов на основе штамма A

Фермент. Значение активности, ед/г.

5. Поверин, А. Д. Биологически активная пищевая добавка на основе ферментативного гидролизата пивных дрожжей /А. Д. Поверин...

Удешевление питательной среды для культивирования...

питательная среда, среда, культивирование бактерий рода, кинг В, увеличение выхода биомассы, дрожжевой экстракт, высокая стоимость.

Сравнительная характеристика питательных сред для...

В их состав входят молочнокислые, уксусные бактерии и дрожжи [1].

Сравнение обезжиренного молока и подсырной сыворотки, как питательных сред, производилось путем культивирования биомассы кефирных грибков при одинаковых условиях.

Микроскопические грибы рода Trichoderma — продуценты...

Антифунгальную активность Trichoderma lignorum 3M по отношению к патогенам Botrytis cinerea Pers и Pseudomonas syringae определяли при культивировании гриба на агаризованных и жидких питательных средах.

Разработка технологии получения нового экологически...

Установлены оптимальные условия культивирования для штаммов-продуцентов биопрепаратов Bacillus subtilis BZR 336g и B. subtilis BZR 517

На основании полученных данных были подобраны первые образцы оригинальных оптимизированных питательных сред.

Биотехнологическая переработка зерновых злаков на кормовой...

М. Н. Манаковым и Победимским Д. Г. [2, C.97–102] было доказано, что проведение глубинного культивирования дрожжей в

Высшие и низшие грибы выступают ценными продуцентами белков

питательной среде Чапека (рис. 1) и технологическая схема получения кормового...

Технологические способы получения безалкогольного пива

2. Сбраживание сусла иммобилизированными дрожжами. Непрерывный способ производства при помощи иммобилизированных дрожжей.

- отсутствие причинения вреда окружающей среде

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Определение β-каротина в нативной биомассе дрожжей...

Определение β-каротина в нативной биомассе дрожжей Rhodotorula glutinis spp.

27. Петенко А. И. Изучение и подбор режима культивирования культуры Azotobacter

Оптимизация процесс культивирование дрожжей saccharomyces vini для получения инвертазы.

Использование дрожжей для переработки спиртовой барды

Питательная среда для культивирования дрожжей должна иметь определенное соотношение углерода, азота, фосфора и

В процессе роста биомассы в дрожжевой клетке происходит ферментативный синтез белка. Кроме кормового белка, дрожжи являются продуцентами...

Перспективы использования ферментного препарата гидролаз...

Работы по получению нового продуцента с повышенной экспрессией ферментов на основе штамма A

Фермент. Значение активности, ед/г.

5. Поверин, А. Д. Биологически активная пищевая добавка на основе ферментативного гидролизата пивных дрожжей /А. Д. Поверин...

Удешевление питательной среды для культивирования...

питательная среда, среда, культивирование бактерий рода, кинг В, увеличение выхода биомассы, дрожжевой экстракт, высокая стоимость.

Сравнительная характеристика питательных сред для...

В их состав входят молочнокислые, уксусные бактерии и дрожжи [1].

Сравнение обезжиренного молока и подсырной сыворотки, как питательных сред, производилось путем культивирования биомассы кефирных грибков при одинаковых условиях.

Микроскопические грибы рода Trichoderma — продуценты...

Антифунгальную активность Trichoderma lignorum 3M по отношению к патогенам Botrytis cinerea Pers и Pseudomonas syringae определяли при культивировании гриба на агаризованных и жидких питательных средах.

Разработка технологии получения нового экологически...

Установлены оптимальные условия культивирования для штаммов-продуцентов биопрепаратов Bacillus subtilis BZR 336g и B. subtilis BZR 517

На основании полученных данных были подобраны первые образцы оригинальных оптимизированных питательных сред.

Биотехнологическая переработка зерновых злаков на кормовой...

М. Н. Манаковым и Победимским Д. Г. [2, C.97–102] было доказано, что проведение глубинного культивирования дрожжей в

Высшие и низшие грибы выступают ценными продуцентами белков

питательной среде Чапека (рис. 1) и технологическая схема получения кормового...

Технологические способы получения безалкогольного пива

2. Сбраживание сусла иммобилизированными дрожжами. Непрерывный способ производства при помощи иммобилизированных дрожжей.

- отсутствие причинения вреда окружающей среде

Определение β-каротина в нативной биомассе дрожжей...

Определение β-каротина в нативной биомассе дрожжей Rhodotorula glutinis spp.

27. Петенко А. И. Изучение и подбор режима культивирования культуры Azotobacter

Оптимизация процесс культивирование дрожжей saccharomyces vini для получения инвертазы.

Использование дрожжей для переработки спиртовой барды

Питательная среда для культивирования дрожжей должна иметь определенное соотношение углерода, азота, фосфора и

В процессе роста биомассы в дрожжевой клетке происходит ферментативный синтез белка. Кроме кормового белка, дрожжи являются продуцентами...

Перспективы использования ферментного препарата гидролаз...

Работы по получению нового продуцента с повышенной экспрессией ферментов на основе штамма A

Фермент. Значение активности, ед/г.

5. Поверин, А. Д. Биологически активная пищевая добавка на основе ферментативного гидролизата пивных дрожжей /А. Д. Поверин...

Удешевление питательной среды для культивирования...

питательная среда, среда, культивирование бактерий рода, кинг В, увеличение выхода биомассы, дрожжевой экстракт, высокая стоимость.

Сравнительная характеристика питательных сред для...

В их состав входят молочнокислые, уксусные бактерии и дрожжи [1].

Сравнение обезжиренного молока и подсырной сыворотки, как питательных сред, производилось путем культивирования биомассы кефирных грибков при одинаковых условиях.

Микроскопические грибы рода Trichoderma — продуценты...

Антифунгальную активность Trichoderma lignorum 3M по отношению к патогенам Botrytis cinerea Pers и Pseudomonas syringae определяли при культивировании гриба на агаризованных и жидких питательных средах.

Разработка технологии получения нового экологически...

Установлены оптимальные условия культивирования для штаммов-продуцентов биопрепаратов Bacillus subtilis BZR 336g и B. subtilis BZR 517

На основании полученных данных были подобраны первые образцы оригинальных оптимизированных питательных сред.

Биотехнологическая переработка зерновых злаков на кормовой...

М. Н. Манаковым и Победимским Д. Г. [2, C.97–102] было доказано, что проведение глубинного культивирования дрожжей в

Высшие и низшие грибы выступают ценными продуцентами белков

питательной среде Чапека (рис. 1) и технологическая схема получения кормового...

Технологические способы получения безалкогольного пива

2. Сбраживание сусла иммобилизированными дрожжами. Непрерывный способ производства при помощи иммобилизированных дрожжей.

- отсутствие причинения вреда окружающей среде

Задать вопрос