MD1624Z - Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze - Google Patents

Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze Download PDF

Info

Publication number
MD1624Z
MD1624Z MDS20210053A MDS20210053A MD1624Z MD 1624 Z MD1624 Z MD 1624Z MD S20210053 A MDS20210053 A MD S20210053A MD S20210053 A MDS20210053 A MD S20210053A MD 1624 Z MD1624 Z MD 1624Z
Authority
MD
Moldova
Prior art keywords
cultivation
strain
cnmn
lipases
rhizopus arrhizus
Prior art date
Application number
MDS20210053A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Александра ЧИЛОЧЬ
Стелиана КЛАПКО
Жанетта ТЮРИНА
Елена ДВОРНИНА
Светлана ЛАБЛЮК
Ион БУЛХАК
Думитру УРЕКЕ
Original Assignee
Институт Микробиологии И Биотехнологии
Институт Химии, Моки
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Микробиологии И Биотехнологии, Институт Химии, Моки filed Critical Институт Микробиологии И Биотехнологии
Priority to MDS20210053A priority Critical patent/MD1624Z8/ro
Publication of MD1624Y publication Critical patent/MD1624Y/ro
Publication of MD1624Z publication Critical patent/MD1624Z/ro
Publication of MD1624Z8 publication Critical patent/MD1624Z8/ro

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la biotehnologie, şi anume la un procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze şi poate fi utilizată în industria microbiologică pentru producerea enzimelor lipolitice cu aplicare largă în industria alimentară, de producere şi procesare a grăsimilor şi uleiurilor vegetale, în medicină ca mijloc terapeutic şi diagnostic. Procedeul, conform invenţiei prevede obţinerea suspensiei de spori a tulpinii crescute timp de 30 zile pe un mediu de malţ-agar, inocularea suspensiei în cantitate de 5% v/v într-un mediu nutritiv apos ce conţine, g/L: făină de soia - 35,0, (NH4)2SO4 - 1,0, KH2PO4 - 5,0, cu adăugarea concomitentă a 0,005 g/L de [SrL3][Co(NCS)4], unde L - dimetilpiridin-2,6-dicarboxilat, şi cultivarea la agitare continuă de 180-200 rot/min în decurs de 24 de ore la temperatura de 28-30°C.Rezultatul invenţiei constă în sporirea biosintezei enzimelor lipolitice şi reducerea duratei de cultivare a tulpinii cu 24 de ore.

Description

Invenţia se referă la biotehnologie, în particular, la un procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de enzime lipolitice şi poate fi utilizată în industria microbiologică pentru obţinerea lipazelor cu largi aplicări în industria alimentară, de producere şi prelucrare a grăsimilor şi uleiurilor vegetale, în medicină ca mijloc terapeutic şi de diagnostică.
Procedeele moderne de cultivare a tulpinilor fungice producătoare de enzime exocelulare se bazează pe aplicarea rezultatelor cercetărilor clasice îmbinate cu realizările tehnologice şi fizico-chimice moderne, precum studiul particularităţilor de creştere şi sinteză a enzimelor în funcţie de regimul termic, aeraţie, dinamica variaţiei pH-ului mediului, raportul optim al componentelor mediilor nutritive, cantitatea şi tipul materialului semincer, cât şi screening-ul inductorilor specifici reprezentaţi de ingrediente naturale (făina de soia, porumb, tărâţe de grâu, etc.). Componentele lipidice prezente în cantităţi mici în ingredientele din compoziţia mediului stimulează efectiv biosinteza lipazelor (Рубан Е.Л. Микробные липиды и липазы. Изд. Наука, Москва, 1977, p. 132-156; Калунянц К.А., Голгер Л.И. Микробные ферментные препараты. Москва. Пищ. Пром., 1979, p. 14-30).
Pentru cultivarea submersă clasică a tulpinii Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 este cunoscut procedeul, în care se utilizează mediul nutritiv cu compoziţia, g: făină de soia - 35,0; (NH4)2SO4 -1,0; KH2PO4 -1,0; apă potabilă până la 1L [1].
Dezavantajul constă în faptul că raportul componentelor mediului nu asigură realizarea pe deplin a potenţialului biosintetic al culturii, biosinteza lipazelor nu atinge nivelul maxim, iar maxima biosintezei lipazelor se manifestă în ziua a 2-a de cultivare.
De asemenea, se cunoaşte un procedeu de cultivare a tulpinii Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 în aceleaşi condiţii, timp de 48 ore, cu utilizarea în calitate de biostimulator a nanoparticulelor de Fe3O4 care asigură obţinerea unei activităţi lipolitice mult mai mari faţă de invenţie [2] .
Deşi aplicarea nanoparticulelor oferă soluţii rapide şi fiabile în diverse domenii de activitate, inclusiv biotehnologii, impactul acestora asupra mediului şi sănătăţii este imprevizibil, variind semnificativ (benefic sau toxic) în funcţie de caracteristicile nanomaterialelor şi organismelor ţintă şi fiind dificil de prognozat şi controlat. Totodată, nanoparticulele pot suferi diferite transformări (inclusiv biotransformări), care modifică proprietăţile fizico-chimice ale acestora, rezultând un impact asupra mediului diferit de cel pe care îl pot provoca nanoparticulele originale, fiind necesare evaluări individualizate costisitoare (Martínez G., Merinero M., Pérez-Aranda M., Pérez-Soriano E. M., Ortiz T., Begines B., Alcudia A. Environmental Impact of Nanoparticles' Application as an Emerging Technology: A Review. Materials (Basel, Switzerland), 2020, 14(1), p. 166).
Alt dezavantaj constă în faptul că deşi activitatea lipolitică este destul de înaltă, maximul de activitate al tulpinii de fungi miceliali Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 se atinge în a doua zi de cultivare.
La unele microorganisme o parte considerabilă de lipaze exocelulare sunt legate de peretele celular, ce poate inhiba secreţia lipazelor în mediul de cultură şi micşorarea randamentului lipazelor exocelulare. Includerea în mediul nutritiv a substanţelor cu abilităţi de stimulare a eliberării lipazelor legate de peretele celular, spre exemplu, surplusul de ioni ai unor metale, accelerează secreţia lipazelor în mediul de cultură şi favorizează procesul de sinteză a lipazelor exocelulare (Fogarty W.M. Микробные ферменты и биотехнология. Москва: Агропромиздат. 1986, p. 189-190).
În acest context un efect de stimulare a biosintezei lipazelor exocelulare poate asigura şi includerea în mediul nutritiv a anumitor compuşi coordinativi ai unor metale, în special ai metalelor cu rol de microelemente.
În ultimele decenii în scopul sporirii biosintezei enzimelor la micromicete intensiv se studiază compuşii coordinativi ai elementelor 3d, din care unii s-au manifestat promiţător în calitate de biostimulatori ai biosintezei lipazelor. De exemplu, este cunoscută utilizarea în calitate de biostimulator al sintezei enzimelor lipolitice la tulpina Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 a compusului de cobalt: bis(trietanolamin)-cobalt(II)diizobutirat). Dezavantajul acestui complex constă în faptul că sinteza necesită utilizarea unui compus auxiliar mai puţin accesibil ca 3,6-di-2-piridil-1,3,4,5,-tetrazină şi efectul biostimulator se manifestă mai mult în a doua şi a treia zi de cultivare [3].
De asemenea se cunoaşte că utilizarea în mediul nutritiv a compuşilor coordinativi ai cobaltului(III) - [Co(DH)2(An)2]2[ZnF6]·2H2O şi [Co(DH)2(An)2]2[TiF6] în calitate de biostimulatori asigură creşterea capacităţii biosintetice a micromicetei Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 producătoare de lipaze cu efect biostimulator din prima zi de cultivare [4].
Deşi biostimulatorul este activ, el nu este stabil la păstrare şi coroziv în raport cu sticla datorită prezenţei fluorului în anionul de hexafluorzirconat/titanat.
Cea mai apropiată soluţie de obiectul revendicat este procedeul de cultivare submersă a tulpinii Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, în care suspensia de spori, obţinută prin spălare cu apă distilată sterilă a culturii crescute timp de 30 de zile pe suprafeţe înclinate de malţ-agar, se inoculează într-un mediu nutritiv apos cu compoziţia, g/L: făină de soia - 35,0, (NH4)2SO4 - 1,0, KH2PO4 - 5,0, compusul coordinativ CuGly2·H2O - 0,010, utilizat în calitate de biostimulator al biosintezei lipazelor. Cultivarea se realizează în condiţii de agitare continuă (200 rot/min), timp de 48 ore, la temperatura de 28ºC [5].
Dezavantajul acestei soluţii constă în faptul că concentraţia maximă admisibilă de aplicare a biostimulatorului CuGly2·H2O nu asigură realizarea maximă a potenţialului de biosinteză a lipazelor, totodată maximul de conţinut de lipaze în lichidul cultural se atinge în a doua zi de cultivare.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenţia constă în elaborarea unui procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 cu aplicarea unui compus coordinativ în calitate de biostimulator al biosintezei lipazelor, care asigură sporirea capacităţii biosintetice a tulpinii şi reducerea duratei de cultivare submersă cu 24 de ore.
Problema se rezolvă prin procedeul de cultivare submersă a tulpinii Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze, care prevede obţinerea suspensiei de spori a tulpinii crescute timp de 30 de zile pe un mediu de malţ-agar înclinat, inocularea suspensiei în cantitate de 5% v/v într-un mediu nutritiv apos ce conţine, g/L: făină de soia - 35,0, (NH4)2SO4 - 1,0, KH2PO4 - 5,0, cu adăugarea concomitentă a 0,005 g/L de [SrL3][Co(NCS)4, unde L este dimetilpiridin-2,6-dicarboxilat, şi cultivarea la agitare continuă de 180-200 rot/min în decurs de 24 de ore la temperatura de 28-30°C.
Rezultatul tehnic al invenţiei constă în sporirea biosintezei enzimelor lipolitice faţă de martor şi reducerea duratei de cultivare cu 24 de ore.
Rezultatele demonstrează că pe mediul cu biostimulatorul tetra(izotiocianat)cobaltat(II) de tris(dimetilpiridin-2,6-dicarboxilat)stronţiu [SrL3][Co(NCS)4], utilizat în concentraţie de 0,005, 0,010 şi 0,015 g/L, sporirea activităţii lipolitice constituie 13,1-79,5% faţă de martor (maximă de biosinteză a lipazelor la cultivare în condiţii clasice - 34167 U/mL faţă de 28413-61321 U/mL în variantele experimentale), concentraţia optimă fiind de 0,005 g/L. S-a relevat inclusiv faptul că activitatea variantelor experimentale în prima zi de cultivare prezintă valori ale activităţii lipolitice superioare nivelului maximal al probei de referinţă (a 2-a zi). Cea mai favorabilă concentraţie a compusului coordinativ este cea de 0,005 g/L, care asigură în prima zi de cultivare un spor al activităţii lipolitice cu 94,6% faţă de martorul din aceeaşi zi şi 79,5% faţă de valoarea maximă relevată la proba martor în ziua a 2-a de cultivare, depăşind analogul proxim cu 5,6% (61321 U/mL faţă de 58068 U/mL).
Exemplu de realizare a invenţiei
Procedeul de sinteză a biostimulatorului [SrL3][Co(NCS)4]
Clorura de stronţiu cu masa de 0,16 g (0,001 mol), tiocianatul de cobalt trihidrat cu masa de 0,23 g (0,001 mol) şi tiocianatul de amoniu cu masa de 0,16 g (0,002 mol) au fost dizolvate în 10 mL metanol (soluţia 1). 2,6-piridindicarbonildiclorură cu masa de 0,61 g (0,003 moli) s-a dizolvat în 12 mL metanol (soluţia 2). Soluţia 1, la o agitare permanentă, se adaugă la soluţia 2, după care, soluţia obţinută de culoare albastră-violetă a fost refluxată timp de 3 ore. După refluxare, soluţia obţinută a fost filtrată şi lăsată la temperatura camerei pentru cristalizare. Peste 24 de ore s-au format cristale de culoare albastră. S-au obţinut 0,11 g de produs. Randamentul constituie 44%.
Găsit, %: C 38,68; H 2,89: Sr 9,13: Co 6,19: N 10,23.
Pentru C31H27SrCoN7O12S4
calculat, %: C 38,60; H 2,82; Sr 9,08; Co 6,11; N 10,17.
Procedeul de cultivare submersă a tulpinii Rhizopus arrhizus CNMN FD 03
În prealabil se obţine suspensia de spori a tulpinii de fungi prin spălare cu apă distilată sterilă a culturii de 30 zile, crescute pe suprafeţe înclinate de malţ-agar. Mediul nutritiv se prepară prin dizolvare într-un volum nu prea mare de apă potabilă a cantităţilor precântărite de săruri, urmată de dispersarea minuţioasă a făinii de soia, în raportul masic, g/L: făină de soia - 35,0; KH2PO4 - 5,0; (NH4)2SO4 - 1,0. După care volumul de apă potabilă se aduce până la 1,0 L, pH-ul iniţial al mediului - 8,0. Tulpina de fungi miceliali Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 se cultivă în baloane Erlenmeyer cu capacitatea de 0,75 L, care conţin 0,2 L de mediu nutritiv. Mediul nutritiv se inoculează cu suspensie de spori şi miceliu în cantitate de 5% v/v. Soluţia apoasă de biostimulator [SrL3][Co(NCS)4] cu o concentraţie bine determinată, reieşind din intervalul 0,0025-0,015 g/L, nemijlocit înainte de utilizare, se agită discret timp de 2-5 minute pe baie de apă cu ultrasunet de tip DA-968 DADI, după care se adaugă la mediul nutritiv concomitent cu materialul semincer. Cultivarea se realizează în condiţii de agitare continuă (200 rot/min), timp de 24 ore, la temperatura de 28ºC.
Activitatea lipolitică, determinată după gradul de hidroliză în alcool polivinilic a suspensiei de ulei de măsline până la acid oleic după metoda titrimetrică Otto-Iamad (Graceva I.M., şi al., 1982), în variantele experimentale cu aplicarea compusului coordinativ [SrL3][Co(NCS)4] a constituit 39233 U/mL la concentraţia de 0,0025 g/L, 61321 U/mL la concentraţia de 0,005 g/L, 38634 U/mL la concentraţia de 0,010 g/L, şi 28413 U/mL la concentraţia de 0,015 g/L. Maxima biosintezei se manifestă în varianta cu concentraţia metalocomplexului de 0,005 g/L şi constituie 61321 U/mL (Tabel).
Tabel
Influenţa diferitor concentraţii de stimulator ([SrL3][Co(NCS)4]) asupra
activităţii lipolitice a tulpinii Rhizopus arrhizus CNMN FD 03 la cultivarea submersă
Procedeul de cultivare Conc. de stimulator, g/L 1-a zi a 2-a zi Activitatea, U/mL %, de referinţă* Activitatea, U/mL %, faţă de martor Revendicat 0,0025 39233 124,5/114,8/ 40678 119,1 0,005 61321 194,6/179,5/105,6 35397 103,6 0,010 38634 122,6/113,1/ 33723 98,7 0,015 28413 90,2 27334 80,0 Martor (control) - 31500 100,0 34167 100,0 Analogul proxim 58068 100,0;*194,6/179,5/105,6 - faţă de martorul zilei/faţă de valoarea maximă a martorului (ziua a 2-a) /faţă de analogul proxim.
Cercetările au fost efectuate în cadrul Programei de Stat 2020-2023 a Rep. Moldova prin proiectele 20.80009.5007.28 şi 20.80009.5007.15 cu finanţarea de către ANCD.
1. MD 2458 F1 2004.05.31
2. MD 4532 B1 2017.11.30
3. MD a2020 0002 A2 2020.08.31
4. Десятник А., Тюрина Ж., Клапко С., Стратан M., Лаблюк С., Болога О., Коропчану Э., Рижа A., Булхак И. Некоторые аспекты биосинтеза внеклеточных гидролаз микромицетов из родов Rhizopus и Aspergillus в присутствии комплексных соединений кобальта(III) c фторсодержащими анионами. Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele vieţii, 2010, nr. 1(310), p. 121-128
5. MD 2709 F1 2005.02.28

Claims (1)

  1. Procedeu de cultivare submersă a tulpinii Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze, care prevede obţinerea suspensiei de spori a tulpinii crescute timp de 30 de zile pe un mediu de malţ-agar înclinat, inocularea suspensiei în cantitate de 5% v/v într-un mediu nutritiv apos ce conţine, g/L: făină de soia - 35,0, (NH4)2SO4 - 1,0, KH2PO4 - 5,0, cu adăugarea concomitentă a 0,005 g/L de [SrL3][Co(NCS)4], unde L este dimetilpiridin-2,6-dicarboxilat, şi cultivarea la agitare continuă de 180-200 rot/min în decurs de 24 de ore la temperatura de 28-30°C.
MDS20210053A 2021-06-23 2021-06-23 Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze MD1624Z8 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20210053A MD1624Z8 (ro) 2021-06-23 2021-06-23 Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
MDS20210053A MD1624Z8 (ro) 2021-06-23 2021-06-23 Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze

Publications (3)

Publication Number Publication Date
MD1624Y MD1624Y (ro) 2022-05-31
MD1624Z true MD1624Z (ro) 2022-12-31
MD1624Z8 MD1624Z8 (ro) 2024-01-31

Family

ID=81845635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MDS20210053A MD1624Z8 (ro) 2021-06-23 2021-06-23 Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze

Country Status (1)

Country Link
MD (1) MD1624Z8 (ro)

Also Published As

Publication number Publication date
MD1624Y (ro) 2022-05-31
MD1624Z8 (ro) 2024-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Park et al. Stimulatory effect of plant oils and fatty acids on the exo-biopolymer production in Cordyceps militaris
CN106244463A (zh) 富硒高虫草素含量的虫草菌丝体的培养方法
Dashti et al. Batch culture and repeated-batch culture of Cunninghamella bainieri 2A1 for lipid production as a comparative study
AU2020102899A4 (en) A Method for Producing Glutathione by Fermentation of s. cerevisiae L5267
Nadia et al. Optimization of lipase synthesis by Mucor racemosus-Production in a triple impeller bioreactor
MD1624Z (ro) Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze
Dedyukhina et al. Biosynthesis of arachidonic acid by micromycetes
Elisashvili et al. Extracellular polysaccharide production by culinary-medicinal Shiitake mushroom Lentinus edodes (Berk.) Singer and Pleurotus (Fr.) P. Karst. species depending on carbon and nitrogen source
RU2220590C1 (ru) Способ получения кормового белкового продукта на основе зернового сырья
MD4828C8 (ro) Procedeu de cultivare submersă a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03, producătoare de lipaze
CN115141864B (zh) 一种富硒绣球菌多糖的加工方法
WO2024068640A1 (en) Method for producing fungal spores, liquid medium used therein and substance produced thereby
CN102660493B (zh) 木霉菌产孢培养基及产孢方法
Eshonkulov et al. Technology of deep cultivation of medicinal fungus Schizophyllum commune
MD4831C8 (ro) Tetra(izotiocianat)cobaltat(II) de tris(dimetil piridin-2,6-dicarboxilat)stronţiu cu proprietăţi de stimulator al activităţii lipolitice la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03
Madanayake et al. Fungi-based synthesis of nanoparticles and its large-scale production possibilities
Makhsumkhanov et al. Conditions for cultivation of the fungus Penicillium melinii UzLM-4 and its biosynthesis of lipases
Kang et al. Effects of high concentrations of plant oils and fatty acids for mycelial growth and pinhead formation of Hericium erinaceum
MD4843C8 (ro) Procedeu de cultivare submersă a tulpinii Lentinus edodes (Berk.) Sing. CNMN-FB-01
KR100398088B1 (ko) pH조절하에서 교반 및 통기 영향에 의한 영지의액체배양을 이용한 세포외 다당의 대량 생산방법
MD4870C1 (ro) Tetra(izotiocianat)cobaltat(II) de tris(dietil piridin-2,6-dicarboxilat)calciu cu proprietăţi de stimulator al activităţii lipolitice la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03
Moguel Production of L-asparaginase of pharmaceutical nterest from yeasts isolated from the Antarctic continent
MD4532C1 (ro) Procedeu de cultivare a tulpinii de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03
MD4853C1 (ro) Tetra(izotiocianat)cobaltat(II) de tris(dimetil piridin-2,6-dicarboxilat)calciu cu proprietăţi de stimulator al activităţii lipolitice la tulpina de fungi Rhizopus arrhizus CNMN FD 03
MD4234C1 (ro) Mediu nutritiv pentru cultivarea tulpinii de fungi Fusarium gibbosum CNMN-FD-12

Legal Events

Date Code Title Description
FG9Y Short term patent issued