Поживне середовище для культивування бактерій bacillus subtilis bn-135-продуцента пектат-ліази
Власники патенту UA 2571945:
Винахід відноситься до біотехнології. Поживне середовище для глибинного культивування бактерій Bacillus subtilis BN-135 містить борошно житнє гідролізоване або борошно ячмінне гідролізоване, кукурудзяний екстракт, амоній фосфорнокислий двозаміщений, калій фосфорнокислий однозаміщений, кальцій хлористий воду. Винахід дозволяє підвищити активність пектат-ліази. 2 табл. 3 ін.
Винахід відноситься до мікробіологічної промисловості та поживного середовища для культивування бактерії Bacillus subtilis BN-135 - продуцента пектат-ліази.
Препарат на основі пектат-ліази може бути використаний при отриманні ферментовмісних лікарських засобів, що застосовуються для лікування та профілактики захворювань, пов'язаних з порушеннями процесів травлення, а також при отриманні препаратів, що застосовуються з метою збільшення виходу та покращення якості овочевих та фруктових соків та пюре, плодово. -ягідного освітленого вина, ефірних та рослинних олій, чаю, при обробці важкозасвоюваних рослинних кормів та одержанні біологічних добавок для сільського господарства.
Фермент пектат-ліазу відноситься до ферментів матеруючої дії і здійснює негідролітичне розщеплення транселімінативно шляхом пектинових речовин, у тому числі нерозчинного пектину - протопектину рослинної тканини, що становить основу міжклітинних речовин і «цементує» рослинну тканину. При цьому рослинна тканина розпадається на окремі клітини, утворюючи гомогенну масу із збереженням харчових волокон. При розщепленні протопектину збільшується рівень розчинного пектину і утворюються олігогалактуроніди, які, так само, як і розчинний пектин, єефективними ентеросорбентами і виводять із організму солі важких металів та токсини.
Склади поживних середовищ для культивування продуцентів пектат-ліази добре вивчені на лабораторному та напівпромисловому рівнях. У їх складі як джерело вуглецю найчастіше використовуються джерела пектину, зокрема буряковий жом або його гідролізат, іноді - сировину, що містить крохмаль.
Известна питательная среда для глубинного культивирования продуцента мацерирующих ферментов Bacillus circulans 31 (А.с. СССР 1026405. Питательная среда для глубинного культивирования Bacillus circulans 31 - продуцента мацерирующих ферментов, 1981), содержащая, г/л: щелочной гидролизат свекловичного жома - 26-80 , кукурудзяний екстракт 4-20, сечовину – 3-10, кальцій вуглекислий – 0,5-5,0, калій сірчанокислий – 0,5-3,0. Продуцент культивують в аеробних умовах протягом 18 годин у лужній зоні при початковому значенні pH поживного середовища 8,2-8,5. Пропонована живильне середовище дозволяє отримати активність пектат-транс-елімінази (за новою класифікацією ферментів - пектат-ліази) до 60 од/мл за 18 годин зростання.
Істотним недоліком зазначеного живильного середовища є низька активність пектат-транс-елімінази (пектат-ліази) у культуральній рідині.
Відома живильне середовище для культивування факультативно-анаеробної бактерії Bacillus polymyxa у способі отримання ферменту, що руйнує рослинний матеріал - пектат-транс-елімінази (пектат-ліази) (Патент ФРН №137585. Фермент, руйнуючий рослинний матеріал травлення, 1974), який передбачає культивування штаму в аеробних умовах при використанні живильного середовища, що містить як джерело вуглецю крохмаль, цукрову тростину, мелясу,глюкозу або суміш цих компонентів, а як джерело азоту - борошно соєвих бобів, кукурудзяний екстракт, дріжджовий екстракт, пептон, нітрати, солі амонію або суміш двох і більше цих компонентів спільно з органічними та/або неорганічними солями, особливо з вуглекислим кальцієм. Запропоновано проводити культивування продуцента періодичним способом при постійному перемішуванні та аерації та підтриманні pH на рівні 5,2-7,8 протягом від 2 до 4 діб. При виділенні ферменту з культуральної рідини отримано вихід пектат-транс-еліміназ (пектат-ліази) до 30000 од/мл.
До недоліків зазначеного живильного середовища можна віднести за досить високої активності пектат-транс-елімінази (пектат-ліази) тривалий період культивування продуцента.
Недоліком даного живильного середовища є низька активність пектат-транселіміназ (пектат-ліази) в культуральній рідині.
Для великомасштабного виробництва ферментів вирішальним, крім наявності надпродуктивних штамів-продуцентів, є склад живильного середовища, який, перш за все, впливає на рівень виходу цільового продукту і, відповідно, на рентабельність всього процесу.
Технічна задача, на вирішення якої спрямовано даний винахід, полягає у розробці нового більш продуктивного та технологічного складу живильного середовища, що містить доступну та дешеву сировину та забезпечує високий синтез пектат-ліази.
Технічний результат, який може бути отриманий при здійсненні винаходу, полягає у підвищенні активності пектат-ліази в культуральній рідині до значень не нижче 40000 од/мл за 18-22 години культивування.
Для досягнення зазначеного технічного результату для глибинного культивування Bacillus subtilis BN-135 продуцента пектат-ліази запропоновановикористовувати живильне середовище, що складається з джерела вуглецю, кукурудзяного екстракту, амонію фосфорнокислого двозаміщеного, калію фосфорнокислого однозаміщеного, поживних солей та водопровідної води. З метою підвищення активності пектат-ліази в культуральній рідині в якості джерела вуглецю запропоновано використовувати замість бурякового жому крохмальвмісний субстрат - борошно житнє або ячмінне, попередньо гідролізовану грибною целюлазою, як поживні солі - кальцій хлористий і натрій вуглекислий. %: