PL192306B1 - Nowy szczep bakterii mlekowych Lactobacillus bulgaricus - Google Patents

Nowy szczep bakterii mlekowych Lactobacillus bulgaricus

Info

Publication number
PL192306B1
PL192306B1 PL349543A PL34954301A PL192306B1 PL 192306 B1 PL192306 B1 PL 192306B1 PL 349543 A PL349543 A PL 349543A PL 34954301 A PL34954301 A PL 34954301A PL 192306 B1 PL192306 B1 PL 192306B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
lactic acid
strain
lactobacillus bulgaricus
lactose
lactic bacteria
Prior art date
Application number
PL349543A
Other languages
English (en)
Other versions
PL349543A1 (en
Inventor
Hanna Złotkowska
Joanna Czakaj
Anna Frankowska
Andrzej Krakowiak
Original Assignee
Inst Biotechnologii Przemyslu
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 Inst Biotechnologii Przemyslu filed Critical Inst Biotechnologii Przemyslu
Priority to PL349543A priority Critical patent/PL192306B1/pl
Publication of PL349543A1 publication Critical patent/PL349543A1/xx
Publication of PL192306B1 publication Critical patent/PL192306B1/pl

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Dairy Products (AREA)

Abstract

Nowy szczep bakterii mlekowych - Lactobacillus bulgaricus s/l KKP/2007/p.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest nowy szczep bakterii mlekowych Lactobacillus bulgaricus.
Homofermentatywne szczepy z rodzaju Lactobacillus stosowane na skalę przemysłową do produkcji kwasu mlekowego charakteryzują się wytwarzaniem tego kwasu głownie w postaci racematu (DL) lub w formie D(-), zaś udział formy L(+) jest nieznaczny [Amrane A., Prigent Y.: Influence of media composition on lactic acid production ratę from whey by Lactobacillus helveticus. Biotechnol. Lett. 1993, 15, 3, 239-244; Duxburgy D. D.: Lactic acid. Food Processing 1993, 54, 5, 97-98].
Zgodnie z klasyczną systematyką Orla-Jensen bakterie z gatunku Lactobacillus bulgaricus charakteryzują się zdolnością do wytwarzania z cukrów prostych i dwucukrów kwasu mlekowego w formie izomeru D(-) [Orla-Jensen S.: The lactic acid bacteria, Host and Son, Copenhagen, 1919, 1-118]. Wynika to z faktu, że drobnoustroje te na ogół nie zawierają w swoim systemie enzymatycznym aktywnej dehydrogenazy mleczanowej kwasu L(+) mlekowego, która katalizuje syntezę tego izomeru.
Przykłady stosowania szczepu Lactobacillus bulgaricus do wytwarzania kwasu D(-) mlekowego opisano w patencie amerykańskim nr 4476 034 oraz w patentach europejskich o numerach 72 010 i 232 556.
Obecnie przemysł spożywczy, główny odbiorca fermentacyjnego kwasu mlekowego, zainteresowany jest przede wszystkim jego prawoskrętnym izomerem L(+). Preferencja ta wynika z faktu, że izomer ten jest identyczny z mięśniowym kwasem mlekowym i może być w pełni metabolizowany przez człowieka. Kwas mlekowy mięśniowy zawiera także pewną ilość formy D(+) tego związku, jednak jest ona znacznie wolniej metabolizowana niż forma L(+), co może być czynnikiem ograniczającym jego spożycie.
Dlatego poszukiwanie wysokowydajnych szczepów bakterii mlekowych zdolnych do wytwarzania kwasu L(+) mlekowego jest przedmiotem badań prowadzonych w ostatnich latach na świecie.
Patent amerykański nr 5416 020 ujawnia szczep Lactobacillus delbrueckii sub-species bulgaricus ATCC-55163 i sposób wytwarzania kwasu L(+) mlekowego przy użyciu tego szczepu. Do fermentacji mlekowej zastosowano podłoże zawierające permeat serwatkowy i serwatkę oraz substancje wzbogacające, takie jak: ekstrakt drożdżowy, K2HPO4 i MnSO4. Po 68 godzinach fermentacji w temperaturze 42°C ilość kwasu mlekowego wynosiła 50 g/dm3 podłoża przy pełnym zużyciu laktozy. Forma kwasu L(+) mlekowego stanowiła blisko 100%.
Znane są inne szczepy, np. Lactobacillus delbrueckii, który wytwarza kwas L(+) mlekowy z sacharozy i wykorzystywany jest do otrzymywania tego kwasu przez krajowy przemysł fermentacyjny. Przy zastosowaniu tego szczepu proces biosyntezy kwasu mlekowego prowadzony jest przez 120 godzin. Chociaż uzyskiwane wskaźniki produkcyjne są zadowalające, koszt wytwarzania kwasu L(+) mlekowego z sacharozy nie jest konkurencyjny w stosunku do jego cen na rynku światowym.
Jakkolwiek znane są bakterie, które wytwarzają kwas mlekowy w formie L(+) to istnieje duże zapotrzebowanie na wzbogacenie kolekcji drobnoustrojów w nowe dostępne wysokowydajne szczepy zdolne do wytwarzania kwasu L(+) mlekowego z tanich surowców np. produktów ubocznych przemysłu spożywczego.
W wyniku poszukiwań znany szczep Lactobacillus bulgaricus KKP/370 poddano selekcji, a następnie adaptacji do nowych warunków hodowli (temperatura, skład podłoża), co pozwoliło na uzyskanie nowego mikroorganizmu posiadającego nową i pożądaną własność, tzn. zdolność do wytwarzania kwasu mlekowego w formie L(+) z serwatki. Ponadto nieoczekiwanie okazało się, że nowy szczep zdolny jest do fermentacji większej ilości węglowodanów niż szczepy należące do gatunku Lactobacillus bulgaricus.
Nowy szczep bakterii kwasu mlekowego będący przedmiotem wynalazku określono jako Lactobacillus bulgaricus s/l i zdeponowano w Kolekcji Kultur Przemysłowych Instytutu Biotechnologii Przemysłu Rolno-Spożywczego pod numerem KKP/2007/p.
Szczep Lactobacillus bulgaricus s/l otrzymano na drodze wewnątrzszczepowej selekcji szczepu rodzicielskiego Lactobacillus bulgaricus KKP/370 na stałym podłożu Szembera zawierającym glukozę i laktozę jako źródło węgla.
Wyróżnikami selekcji były: wielkość strefy rozjaśnienia podłoża wokół wyrośniętych kolonii wskazująca na zdolność do wytwarzania kwasu mlekowego oraz czas inkubacji w temperaturze 30°C wskazujący na szybkość procesu wytwarzania kwasu mlekowego.
Z uwagi na fakt, iż warunki przemysłowej produkcji kwasu mlekowego wymagają prowadzenia procesu w podwyższonej temperaturze (40-50°C), szczep Lactobacillus bulgaricus s/l zaadaptowano
PL 192 306 B1 do wzrostu w temperaturze 43°C. Szczep ten okresowo przeszczepiano na ciekłe podłoże octanowe i inkubowano w temperaturze 43°C przez 48 godzin.
W wyniku przeprowadzonej selekcji i adaptacji uzyskano nowy szczep Lactobacillus bulgaricus s/l charakteryzujący się następującymi cechami:
- morfologiczne:
Na stałym podłożu Szembera zawierającym jako źródło węgla glukozę i laktozę szczep charakteryzuje się wzrostem w postaci małych, drobnych (średnica około 0,5 mm), lekko wypukłych, jasnokremowych kolonii o regularnym brzegu z widoczną strefą rozjaśnienia wokół kolonii.
Na stałym podłożu MRS typowym dla szczepów z rodzaju Lactobacillus kolonie mają kształt owalny (średnica około 1,5 mm). Kolonie są jasnokremowe, wypukłe, o regularnym zarysie brzegów. Rewers kolonii jasnokremowy, gładki. W obrazie mikroskopowym bakterie mają kształt krótkich i bardzo krótkich, mocno zgiętych, nieruchliwych pałeczek układających się pojedynczo lub tworzących nieregularne skupiska. Wybarwiają się Gram (+).
- fizjologiczne i biochemiczne:
Optymalna temperatura wzrostu nowego szczepu wynosi 37-43°C. Słaby wzrost stwierdzono w skrajnych temperaturach 20 i 50°C. Szczep posiada właściwości typowe dla drobnoustrojów mikroaerofilnych, nie wytwarza katalazy, nie redukuje azotanów do azotynów.
Stwierdzono, że nowy szczep podobnie jak inne szczepy z gatunku Lactobacillus bulgaricus wg testu API firmy bioMerieux (API 50 CHL) zdolny jest do fermentacji następujących cukrów: D-fruktozy, galaktozy, D-glukozy, mannozy, laktozy, trehalozy. Dodatkowo szczep ten fermentuje: rybozę, fruktozę, mannozę, L-sorbozę, inozytol, mannitol, sorbitol, N-acetylo-glukozoaminę, amygdalinę, arbutinę, eskulinę, salicynę, celobiozę, melezitozę, gentiobiozę, tagatozę.
- biotechnologiczne
Zdolność do wytwarzania kwasu mlekowego przez szczep Lactobacillus bulgaricus s/l określono prowadząc proces fermentacji w ciekłych podłożach o następującym składzie:
- podłoże P1: proszek serwatkowy (białko - 13,8% s.m., laktoza -76%) rozpuszczony w wodzie do stężenia 10% laktozy, CaCO3 -6%; pH 6,0
- podłoże P1a: proszek serwatkowy (białko - 13,8% s.m., laktoza - 76%) rozpuszczony w wodzie do stężenia 10% laktozy, CaCO3 -6%, autolizat drożdżowy -5%; pH 6,0
- podłoże P2: proszek serwatkowy (białko - 3,7% s.m., laktoza - 88%) rozpuszczony w wodzie do stężenia 10% laktozy, CaCO3 -6%, autolizat drożdżowy -5%; pH 6,0.
Proces biosyntezy kwasu mlekowego prowadzono metodą stacjonarną w kolbach płaskodennych o objętości 500 cm3 zawierających 300 cm3 podłoża fermentacyjnego. Temperatura hodowli wynosiła 43°C, czas hodowli 72 godziny. Podłoża do prowadzenia procesu biosyntezy szczepiono 18-godzinnym materiałem posiewowym w ilości 10%.
Do namnażania materiału posiewowego zastosowano płynne podłoże MRS, w którym glukozę zastąpiono laktozą [Burbianka M., Pliszka A., Burzyńska H.: Mikrobiologia żywności, PZWL Warszawa 1983, 113].
Proces namnażania materiału posiewowego prowadzono trzystopniowo przeszczepiając kulturę bakterii co 24 godziny do 10-krotnie większej objętości zmodyfikowanego ww. podłoża MRS.
W tabeli 1 przedstawiono wyniki przeprowadzonej biosyntezy kwasu mlekowego przez nowy szczep Lactobacillus bulgaricus s/l.
Tabela 1
Podłoże Ilość kwasu mlekowego w g/100 cm3 płynu pohodowlanego Udział formy L(+) kwasu mlekowego w stosunku do sumy L + D [%] Cukry redukujące w przeliczeniu na laktozę [%]
forma L(+) forma D(-)
P1 6,5 0,06 99 0,27
P1a 7,0 0,08 99 0,04
P2 6,9 0,06 99 0,16
PL 192 306 B1
W zależności od zastosowanego do prób fermentacyjnych podłoża nowy szczep charakteryzuje się zdolnością do wytwarzania kwasu L(+) mlekowego w ilości od 6,5-7 g/100 cm3 płynu pohodowlanego oraz odfermentowaniem cukru w przeliczeniu na laktozę od 0,04 do 0,27%.
Wytworzony kwas L(+) mlekowy stanowi 99% sumy izomerów Li D.
Porównując nowy szczep Lactobacillus bulgaricus s/l ze szczepem Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ATCC-55163 [patent nr 5416020] można stwierdzić, że przy zastosowaniu taniego podłoża zawierającego jedynie jako źródło węgla proszek serwatkowy uzyskuje się większą ilość kwasu mlekowego.
Udział formy L(+) w obu przypadkach wynosi około 100%. Poziom wytwarzania przez szczep Lactobacillus bulgaricus s/l kwasu L(+) mlekowego przy jednoczesnej fermentacji szerokiej gamy węglowodanów kwalifikuje go jako szczep o wysokiej wartości użytkowej w przemyśle spożywczym.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    Nowy szczep bakterii mlekowych - Lactobacillus bulgaricus s/l KKP/2007/p.
PL349543A 2001-09-06 2001-09-06 Nowy szczep bakterii mlekowych Lactobacillus bulgaricus PL192306B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL349543A PL192306B1 (pl) 2001-09-06 2001-09-06 Nowy szczep bakterii mlekowych Lactobacillus bulgaricus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL349543A PL192306B1 (pl) 2001-09-06 2001-09-06 Nowy szczep bakterii mlekowych Lactobacillus bulgaricus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL349543A1 PL349543A1 (en) 2003-03-10
PL192306B1 true PL192306B1 (pl) 2006-09-29

Family

ID=20079459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL349543A PL192306B1 (pl) 2001-09-06 2001-09-06 Nowy szczep bakterii mlekowych Lactobacillus bulgaricus

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL192306B1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012036576A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolnospożywczego Method of production of fermented, pro-healthy, cereal beverages

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012036576A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Instytut Biotechnologii Przemysłu Rolnospożywczego Method of production of fermented, pro-healthy, cereal beverages

Also Published As

Publication number Publication date
PL349543A1 (en) 2003-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mathara et al. Isolation, identification and characterisation of the dominant microorganisms of kule naoto: the Maasai traditional fermented milk in Kenya
Gudiña et al. Biosurfactant‐producing lactobacilli: screening, production profiles, and effect of medium composition
US8592198B2 (en) Method for culturing microorganisms on a growth substrate comprising biomass obtained from methanotrophic bacteria
KR20030059162A (ko) 서팩틴의 제조 방법
CN110878270B (zh) 一株副干酪乳杆菌副干酪亚种及其应用
CN105121626A (zh) 产腈水合酶的细菌菌株食醚红球菌VKM Ac-2610D、其培养方法以及生产丙烯酰胺的方法
JPH03232497A (ja) 発酵法によるl―グルタミンの製造方法
Liu et al. Commensalistic interaction between Lactobacillus acidophilus and Propionibacterium shermanii
CN112251383A (zh) 一株产苯乳酸的干酪乳杆菌及其应用
Tominaga et al. Oceanobacillus soja sp. nov. isolated from soy sauce production equipment in Japan
JP4132253B2 (ja) アンモニア耐性l(+)−乳酸産生能菌およびl(+)−乳酸の生産方法
EP1000547A1 (en) Process for producing seasoning liquors with flavor of vegetables pickled in salted rice bran paste
KR100271137B1 (ko) 신규 미생물 트리코스포로노이데스 마디다 디에스911 및 이 균주를 이용한 에리스리톨의 제조방법
EP3845658B1 (en) Method for preparing vanillin by fermentation with eugenol as substrate
RU2080382C1 (ru) Штамм бактерий clostridium acetobutylicum-продуцент н-бутилового спирта и ацетона
CN101974452B (zh) 一种粘杆菌素高产菌株及其筛选方法
KR20150088588A (ko) 신규한 감마아미노부티르산 고생산성 균주 락토바실러스 브레비스 cfm11 및 이의 용도
CN110713956B (zh) 一株赖氨酸芽孢杆菌s12及其应用
CN119842514A (zh) 一种植物乳植杆菌及其在小黄鱼加工中的应用
PL192306B1 (pl) Nowy szczep bakterii mlekowych Lactobacillus bulgaricus
KR101481791B1 (ko) 오르니틴 생산력이 우수한 페디오코커스 에시디락티시 dm-9 균주를 이용하여 오르니틴을 함유하는 청국장의 제조방법
EA037039B1 (ru) Штамм гетеротрофных бактерий klebsiella pneumonia 1-17 - ассоциант для получения микробной белковой массы
KR101748560B1 (ko) 콜레스테롤 저하능을 가지는 페디오코커스 에시디락티시 lrcc5307 균주, 및 이를 이용한 발효버터의 제조방법
KR20150138746A (ko) 감마아미노부티르산 생산능을 가지는 락토바실러스 브레비스 llb5238 균주 및 이를 이용한 감마아미노부티르산의 생산방법
RU2175014C2 (ru) Способ получения молочной кислоты