RU2186851C2 - Способ получения белковой биомассы гриба - Google Patents
Способ получения белковой биомассы гриба Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186851C2 RU2186851C2 RU2000120038A RU2000120038A RU2186851C2 RU 2186851 C2 RU2186851 C2 RU 2186851C2 RU 2000120038 A RU2000120038 A RU 2000120038A RU 2000120038 A RU2000120038 A RU 2000120038A RU 2186851 C2 RU2186851 C2 RU 2186851C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biomass
- cultivation
- protein
- culture
- medium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Способ может быть использован в биотехнологии, пищевой и медицинской промышленности, кормопроизводстве. Белковую биомассу получают путем глубинного культивирования Panus tigrinus 3-204 ВКПМ F-810 на молочной сыворотке в условиях аэрации при рН 5,8-6,5, температуре 32-34oС, с последующим отделением биомассы. Предпочтительно используется отъемно-доливной метод культивирования в течение 60 ч с отъемом культуры в количестве 40-50% от общего объема культуральной жидкости. Способ позволяет получать биомассу с высоким содержанием белка и рядом физиологически активных веществ (ненасыщенные жирные кислоты и полный набор минеральных макро- и микроэлементов в легкоусвояемой форме), активизирующих работу многих ферментных систем организма человека. 1 з.п.ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в пищевой, кормовой и медицинской промышленности. Получение белка и других физиологически активных веществ из высших базидиальных грибов может внести значительный вклад в решение устранения белкового дефицита в стране и получения ряда ценных медицинских препаратов.
В настоящее время мировое производство высших грибов достигло более 2 миллионов тонн в год, а в таких странах, как Япония, США, Франция, Германия, среднегодовое потребление на душу населения искусственно выращенных грибов составляет около 5 кг. Однако, несмотря на значительный опыт по плантационному (твердофазному) культивированию высших грибов в различных регионах РФ и других странах, это все-таки связано с сезонностью их выращивания, в основном май - август месяцы, с одной стороны, и нетехнологичностью процесса, так как невозможно осуществить аэрацию, перемешивание в толстом слое субстрата, в качестве которого в основном используются солома злаковых культур, опилки, кукурузные стебли и кочерыжки, пни деревьев, и поддерживать определенную температуру на указанных участках.
Разработанный в 50-е годы глубинный способ культивирования базидиальных грибов имеет решающее значение в ликвидации огромного дефицита белка и других физиологически активных веществ. Экспериментально установлено, что мицелий, полученный в условиях глубинного культивирования по качественному составу основных питательных компонентов, сходен с плодовыми телами этих грибов. Грибной белок содержит все незаменимые аминокислоты, переваримость его достигает 80-90%, является хорошим источником витаминов, в нем содержится больше витаминов группы В, С, D, РР, чем в большинстве овощей.
Известен штамм Panus tigrinus (Fr) Sing ИБК-131 - продуцент биомассы (см. авт. свидетельство СССР 883177, кл. С 12 N 15/00, БИ 1981 43), который растет на жидких средах, содержащих:
- пивное сусло (4o по Баллингу) при рН среды - 6,0-7,0 единиц; максимальный урожай 12 г/л на 12 сутки поверхностного выращивания;
- среда с пептоном, в г/л: глюкоза 30; пептон 30; К2НРO4 - 2,0; КСl - 1,2; MgSO4•7Н2О - 0,25; рН среды - 6,5 единиц, урожай на 7 стуки глубинного культивирования - 17 г/л;
- минеральная среда с мелассой, в г/л: меласса - 25,0; (NH4)2SO4 - 3,0; К2НРO4 - 1,2; дрожжевой экстракт - 2,0; рН среды 6,5 единиц, урожай - 10 г/л;
- минеральная основа, которая добавлялась к различным сложным субстратам (свекловичный жом, клеточный сок картофеля, картофельная мезга, творожная сыворотка), в г/л: NH4NO3 - 3,0; КН2PO4 - 0,6; К2НРO4 - 0,4; MgSO4•7Н2O - 0,8; рН среды 6,0 единиц; урожай на 3 сут соответственно равен 13,0 г/л, 12,0 г/л и 15,5 г/л.
- пивное сусло (4o по Баллингу) при рН среды - 6,0-7,0 единиц; максимальный урожай 12 г/л на 12 сутки поверхностного выращивания;
- среда с пептоном, в г/л: глюкоза 30; пептон 30; К2НРO4 - 2,0; КСl - 1,2; MgSO4•7Н2О - 0,25; рН среды - 6,5 единиц, урожай на 7 стуки глубинного культивирования - 17 г/л;
- минеральная среда с мелассой, в г/л: меласса - 25,0; (NH4)2SO4 - 3,0; К2НРO4 - 1,2; дрожжевой экстракт - 2,0; рН среды 6,5 единиц, урожай - 10 г/л;
- минеральная основа, которая добавлялась к различным сложным субстратам (свекловичный жом, клеточный сок картофеля, картофельная мезга, творожная сыворотка), в г/л: NH4NO3 - 3,0; КН2PO4 - 0,6; К2НРO4 - 0,4; MgSO4•7Н2O - 0,8; рН среды 6,0 единиц; урожай на 3 сут соответственно равен 13,0 г/л, 12,0 г/л и 15,5 г/л.
Недостатком известного штамма гриба Panus tigrinus ИБК-131 является использование дорогих химических солей и длительность культивирования (7-12 суток), при этом урожай составляет 10-17 г/л.
Известен "Способ выращивания мицелиальных организмов" (см. патент РФ 1636445, кл. С 12 N 1/14, 1/00, БИ 1991 11), в котором выращивание базидиальных грибов Panus tigrinus 8/18, Panus tigrinus 144, а также Streptomyces tumemacerans BKM-502 осуществляют в условиях гидродинамического расслоения культуральной жидкости и локализации мицелия внутри объема культуральной среды в придонном слое. Недостатком известного способа является громоздкость лабораторного оборудования: ферментер, сконструированный из колбы Бунзена или емкость от ферментера АНКУМ-2, оборудованную перемешивающим узлом, подключают к стеклянной бутыли с питательной средой и бутыли для сбора культуральной среды. Через 20, 44 и 58 ч культивирования производят замену культуральной среды на свежую стерильную питательную среду. Процесс останавливают через 92 ч. Всю установку стерилизуют в автоклаве. В способе для культивирования грибов используют дорогие компоненты питательной среды как пептон, глюкоза, крахмал, лактоза, соевая мука, глицерин, сухие дрожжи. Концентрация биомассы к концу процесса составляет 13,1 г/л - 15,6 г/л у базидиомицетов и 9,5 г/л у Streptomyces tumemacerans BKM-502.
Наиболее близким по техническому решению и достигаемому результату является "Способ получения белковой биомассы (см. патент РФ 2126835, кл. С 12 Р 21/00, С 12 N 1/14, С 12 R 1:645, БИ 1999 6), в котором ведут глубинный процесс выращивания штамма гриба Pleurotus ostreatus ВКПМ F-720 отъемно-доливным методом при рН 6,0-7,5 единиц, температуре 26-28oС на жидком пивном сусле (4o по Баллингу) с добавлением 0,1% пептона в присутствии ПАВ (костный жир или растительные масла) в течение 92 ч.
Недостатком известного способа является использование дорогостоящих компонентов питательной среды: пептона, растительных масел или костного жира до 1 об.% на объем среды в аппарате. Предлагаемые в способе другие составы как: соевая мука + крахмал, геркулес + глюкоза, кукурузный экстракт + кукурузная мука, соевая мука + крахмал + пептон не обеспечивают снижение цены питательной среды для культивирования высшего базидиального гриба Pleurotus ostreatus ВКПМ F-720.
Технический результат предлагаемого изобретения достигается более быстрым и экономически выгодным способом глубинного культивирования гриба Panus tigrinus 3-204 ВКПМ F-810 на молочной сыворотке без предварительного гидролиза ее серной кислотой. Высушенная биомасса кроме белка характеризуется содержанием целого ряда физиологически активных веществ для медицинской промышленности, например ненасыщенные жирные кислоты, способствующие выведению холестерина из организма человека, полный набор минеральных микро- и макроэлементов в легкоусвояемой форме, что укрепляет здоровье человека, активизирует работу многих ферментных систем. Мицелий, полученный в глубинных условиях, может найти применение в технологии производства плодовых тел в твердофазном культивировании.
Глубинное культивирование высших базидиомицетов с целью получения белкового продукта, а также физиологически активных веществ для медицинской промышленности предполагает оптимальный выбор не только продуцента, но и комплексной питательной среды, не вызывающей претензий со стороны потребителей и удовлетворяющей медико-биологическим требованиям. Поэтому нами в качестве основного компонента питательной среды используется молочная сыворотка, а в качестве пеногасителя предлагается использовать нерафинированное растительное масло в значительно меньшем количестве 0,05 об.% на объем культуральной жидкости. В качестве источника азота предлагается аммоний сернокислый или аммоний фосфорнокислый двузамещенный.
Процесс ферментации ведется в стерильных условиях в периодическом режиме при значительном сокращении времени выращивания - 60-72 ч вместо 92 ч у прототипа и также отъемно-доливным способом с отбором до 40-50% объема культуральной жидкости для фильтрации и последующей сушки биомассы гриба при температуре 60oС.
Высушенная биомассы гриба Panus tigrinus 3-204 ВКПМ F-810 характеризуется интересным жирокислотным составом - преобладают ненасыщенные жирные кислоты: олеиновая (C18:1), линолевая (C18:2), линоленовая (С18:3), которые необходимы человеческому организму, так как способствуют выведению из него холестерина и препятствуют отложению жира и холестерина на стенках кровеносных сосудов и в печени, а также в сочетании с витаминами, аминокислотами и минеральными веществами активизируют процесс регенерации кожи и волос.
И, наконец, высушенная биомасса гриба имеет приятный грибной запах и полный набор минеральных микро- и макроэлементов в легкоусвояемой органической форме. Обеспечение пищи теми или иными минеральными элементами резко сказывается на состоянии здоровья человека, так, например, кальций необходим организму для формирования и правильного функционирования костной, нервной и гормональной систем, для нормальной свертываемости крови. Магний способствует более полному и нормальному усвоению кальция и вместе с ним поддерживает нервную и мышечную систему. Содержание калия и марганца нормализует работу нервной, мышечной и сердечно-сосудистой систем. [Скворцова М.М. и др. Биологическая активная добавка к пище "Мипро-вит". 1998 г.]
Применяемый в способе штамм-продуцент Panus tigrinus является новым, выделен из природных субстратов - тканевые изоляты плодовых тел.
Применяемый в способе штамм-продуцент Panus tigrinus является новым, выделен из природных субстратов - тканевые изоляты плодовых тел.
Штамм депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов за номером ВКПМ F-810 и хранится в коллекции ГУП "ГосНИИсинтезбелок" под номером 3-204.
Исследуемый штамм Panus tigrinus относится к классу Basidiomicetes, подклассу Homobasidiomycetidae, порядку Tricholomatales, семейству Pleuroteceae, роду Panus, виду tigrinus.
Условия культивирования: агаризованное сусло или мальц-агар, температура 30-34oС. Условия хранения: в пробирках с агаризованным суслом при +4oС до 6 месяцев без пересева.
Культурально-морфологические признаки:
- культура растет на сусло-агаре (СА) с средней скоростью, радиальная скорость роста и ростовой коэффициент представлены в таблице.
- культура растет на сусло-агаре (СА) с средней скоростью, радиальная скорость роста и ростовой коэффициент представлены в таблице.
При инкубировании при температуре 4o и 40oС не дает обрастания инокулята, однако при помещении в условия с температурой 26oС восстанавливается рост и образует нормально развитую колонию;
- колония на среде СА белая, шелковистая или шерстисто-войлочная, затем кожистая с бежевыми или коричневатыми пятнами, образованная низким сцепленным мицелием. Край колонии поднимающийся. Внешняя линия колонии гладкая;
- реверзум у молодой колонии неизмененный, затем побелевший;
- эксудат отсутствует;
- образует в культуре в чашках Петри на среде СА стадию телеоморфы;
- образует хламидоспоры;
- пряжки нерегулярные, одиночные, большие, крутоизогнуто-скошенные, мидальонные, часто прорастающие;
- гифы генеративные и вегетативные диаметром 0,7-1,4 мкм и 2,0-2,5 мкм;
- в культуре на СА образует кристаллы игольчатой формы.
- колония на среде СА белая, шелковистая или шерстисто-войлочная, затем кожистая с бежевыми или коричневатыми пятнами, образованная низким сцепленным мицелием. Край колонии поднимающийся. Внешняя линия колонии гладкая;
- реверзум у молодой колонии неизмененный, затем побелевший;
- эксудат отсутствует;
- образует в культуре в чашках Петри на среде СА стадию телеоморфы;
- образует хламидоспоры;
- пряжки нерегулярные, одиночные, большие, крутоизогнуто-скошенные, мидальонные, часто прорастающие;
- гифы генеративные и вегетативные диаметром 0,7-1,4 мкм и 2,0-2,5 мкм;
- в культуре на СА образует кристаллы игольчатой формы.
Цветовые химические реакции: реакция Бавендамма (присутствие фенолоксидаз) с галловой кислотой положительная.
Протеолитическая активность:
- водный и мясопептонный желатин разжижает;
- молоко свертывает, не пептонизирует.
- водный и мясопептонный желатин разжижает;
- молоко свертывает, не пептонизирует.
Отношение к антибиотикам: устойчив к ампициллину, канамицину, карбенициллину, левомицетину, рифампицину, тетрациклину, фузидину.
Культура относится к съедобным грибам и непатогенна.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Пример 1. Штамм базидиального гриба Panus tigrinus 3-204 ВКПМ F-810 выращивают на сусло-агаре в чашках Петри при температуре 32-34oС. Затем переносят культуру стерильно лопаточной в качалочные колбы, содержащие 200 мл питательной среды, состоящей из 80-100 г/л сухой сыворотки или полностью из нативной молочной сыворотки с добавкой 0,250 г/л аммония сернокислого или 0,125 г/л двузамещенного аммония фосфорнокислого, рН среды после стерилизации 5,8-6,2.
Пример 1. Штамм базидиального гриба Panus tigrinus 3-204 ВКПМ F-810 выращивают на сусло-агаре в чашках Петри при температуре 32-34oС. Затем переносят культуру стерильно лопаточной в качалочные колбы, содержащие 200 мл питательной среды, состоящей из 80-100 г/л сухой сыворотки или полностью из нативной молочной сыворотки с добавкой 0,250 г/л аммония сернокислого или 0,125 г/л двузамещенного аммония фосфорнокислого, рН среды после стерилизации 5,8-6,2.
Выращивание культуры проводят на качалке с 180-200 об/мин при температуре 32-34oС в течение 48-60 ч. Затем выращенный посевной материал в виде мелких глобул стерильно переносят в 6-литровую стерильную колбу для засева ферментера рабочим объемом 100 л, в котором предварительно стерилизуют вышеуказанную питательную среду. Процесс ферментации протекает в течение 60-72 ч в условиях аэрации (V воздуха = 0,8-1 л/л среды в минуту) с автоматической подтитровкой 3%-ным раствором NaOH, скорость вращения мешалки - 200-250 об/мин.
На начальной стадии выращивания гриба в течение 18-20 ч образующуюся пену гасили стерильным подсолнечным нерафинированным маслом в концентрации 0,05 об.% к объему культуральной жидкости. К концу первых суток ферментации пенения дальше не наблюдалось.
Выход сухой биомассы гриба составил 20-23 г/л с питательной среды, содержание сырого протеина - 36-40% к АСВ, липидов - 3,2% к АСВ, относительное содержание жирных ненасыщенных кислот: олеиновой (C18:1) - 23,2%, линолевой (C18:2) - 13,6%, линоленовой (С18:3) - 1,3%. Штамм обеспечивает низкое содержание нуклеиновых кислот 2,85% к АСВ, углеводов - 28,6%, органических кислот - 10,2 г/л, золы - 17,6%. Важно отметить, что в золу входит полный набор минеральных микро- и макроэлементов в легкоусвояемой органической форме, в 1 г: кальция - 45,8 мг, магния - 2,2 мг, калия - 9,87 мг, марганца - 4,5 мкг.
Пример 2. Штамм базидиального гриба Panus tigrinus 3-204 ВКПМ F-810 выращивают в 100-литровом ферментере по прописи среды, указанной в примере 1. Процесс ферментации продолжается 60 ч в условиях аэрации (воздуха 0,8-1,0 л/л•мин). После истечения этого времени стерильно отбирают выросшую биомассу в количестве 40-50% от всей культуральной жидкости на фильтрацию и последующую сушку, а аппарат доливают стерильной питательной средой, при этом подсолнечное масло не добавляется.
Выход сухой биомассы составил 17-25 г/л среды, имеющей грибной аромат. Содержание сырого протеина составило - 36-40% к АСВ, липидов - 3,2% к АСВ, относительное содержание жирных ненасыщенных кислот: олеиновой (C18:1) - 25,2%, линолевой (C18:2) - 14,6%, линоленовой (C18:3) - 1,25%. Содержание нуклеиновых кислот - 2,4% к АСВ, углеводов 27,0%, органических кислот - 11,1 г/л, золы - 13,4%. Отмытая водой биомасса штамма обладает грибным ароматом.
Таким образом, предлагается более экономичный способ глубинного получения биомассы съедобного базидиального гриба Panus tigrinus 3-204 ВКПМ F-810, обеспечивающий кроме белка ряд физиологически активных веществ для медицинской промышленности, с другой стороны, глубинный мицелий выращенный в аппарате может найти применение в технологии производства плодовых тел как один из способов быстрого получения большого количества посевного материала и обеспечения оптимальных условий роста гриба в вегетативной фазе (см. фото).
Claims (2)
1. Способ получения физиологически активной белковой биомассы путем глубинного культивирования гриба Panus tigrinus на питательной среде в условиях аэрации с последующим отделением биомассы, отличающийся тем, что используют штамм Panus tigrinus 3-204 ВКПМ F-810, а культивирование осуществляют на молочной сыворотке при рН 5,8-6,5, температуре 32-34oС.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что культивирование ведут отъемно-доливным методом в течение 60 ч с отъемом культуры в количестве 40-50% от общего объема культуральной жидкости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000120038A RU2186851C2 (ru) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Способ получения белковой биомассы гриба |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000120038A RU2186851C2 (ru) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Способ получения белковой биомассы гриба |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000120038A RU2000120038A (ru) | 2002-07-20 |
RU2186851C2 true RU2186851C2 (ru) | 2002-08-10 |
Family
ID=20238468
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000120038A RU2186851C2 (ru) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | Способ получения белковой биомассы гриба |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2186851C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2511041C1 (ru) * | 2012-09-10 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ) | Способ получения грибной белковой биомассы |
RU2588474C1 (ru) * | 2015-03-11 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ БИОМАССЫ БАЗИДИАЛЬНОГО ГРИБА Pleurotus pulmonarius |
RU2758788C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2021-11-01 | Марк Маркович Шамцян | Способ получения коллагенолитического фермента |
-
2000
- 2000-07-31 RU RU2000120038A patent/RU2186851C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2511041C1 (ru) * | 2012-09-10 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ) | Способ получения грибной белковой биомассы |
RU2588474C1 (ru) * | 2015-03-11 | 2016-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" (СибГТУ) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ БИОМАССЫ БАЗИДИАЛЬНОГО ГРИБА Pleurotus pulmonarius |
RU2758788C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2021-11-01 | Марк Маркович Шамцян | Способ получения коллагенолитического фермента |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107287252B (zh) | 一种ω-7脂肪酸合成物及培养黄丝藻生产该合成物的方法与应用 | |
KR20210111870A (ko) | 균사체화된 고단백 식품 조성물의 제조 방법 및 용도 | |
Money | Fungi and biotechnology | |
GB2227025A (en) | Production of rice wine or vinegar using wheat koji | |
Hesseltine | Solid state fermentation—an overview | |
CN106085991B (zh) | 一种固态发酵制备纳豆激酶的方法 | |
JPS6037979A (ja) | 無毒性菌類菌糸体及びその製法 | |
CN103876147B (zh) | 一种用黑豆丹贝制作酵素的方法 | |
CN110923171A (zh) | 一株去除黑木耳土腥味的乳酸菌及其酵素制备方法 | |
CN113801813A (zh) | 一种适于玫瑰花发酵的em菌及其应用工艺 | |
CN110713956B (zh) | 一株赖氨酸芽孢杆菌s12及其应用 | |
CN108034687A (zh) | 一种含类胡萝卜素的组合物及含类胡萝卜素的组合物的制备方法 | |
RU2186851C2 (ru) | Способ получения белковой биомассы гриба | |
RU2189395C2 (ru) | Способ получения белковой биомассы гриба | |
KR20070116202A (ko) | 다시마와 그 추출액을 이용한 다시마 발효주 | |
CN106035985A (zh) | 一种混菌液态发酵黄酒加工废弃物生产单细胞蛋白的方法 | |
CN100371437C (zh) | 生产复合氨基酸的地衣芽孢杆菌菌株及养殖用氨基酸液肥制备方法 | |
KR20120054424A (ko) | 발효통을 이용한 오메가-3을 함유한 버섯 재배방법 | |
SU991954A3 (ru) | Способ получени монокариотического мицели гриба coRIoLUS VeRSIcoLoR (FR) QUeL | |
KR100204984B1 (ko) | 상황버섯 조성물의 배양방법 | |
KR20150020775A (ko) | 지장수 및 미생물을 이용한 효소발효식품의 제조방법 | |
CN111642570A (zh) | 一种基于食用菌制作腐乳的方法 | |
CN105695224B (zh) | 一种香菇菌黑蒜酒 | |
CN1118565C (zh) | 一种发酵菌种和由该菌种制得的野木瓜发酵饮料及其制法 | |
RU2732832C1 (ru) | Культивирование посевного мицелия гриба Pleurotus ostreatus (вешенки обыкновенной) c использованием сырой пивной дробины - отхода пивоваренной промышленности |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090801 |