RU2511427C1 - Strain fusarium sambucinum - producent of fungal protein biomass - Google Patents
Strain fusarium sambucinum - producent of fungal protein biomass Download PDFInfo
- Publication number
- RU2511427C1 RU2511427C1 RU2012138568/10A RU2012138568A RU2511427C1 RU 2511427 C1 RU2511427 C1 RU 2511427C1 RU 2012138568/10 A RU2012138568/10 A RU 2012138568/10A RU 2012138568 A RU2012138568 A RU 2012138568A RU 2511427 C1 RU2511427 C1 RU 2511427C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- biomass
- strain
- protein
- fatty acids
- producent
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к биотехнологии и фармакологии и касается получения нового штамма-продуцента пищевой грибной белковой биомассы. Наиболее эффективно настоящее изобретение может быть использовано при производстве грибной белковой биомассы методом жидкофазного глубинного культивирования в пищевой и медицинской промышленности.The invention relates to biotechnology and pharmacology and relates to the production of a new strain-producer of edible fungal protein biomass. Most effectively, the present invention can be used in the production of mushroom protein biomass by liquid-phase deep cultivation in the food and medical industries.
Уровень техникиState of the art
Среди продуцентов грибной белковой биомассы, получаемой путем жидкофазного глубинного культивирования, известны штаммы родов Agaricus [Kyoungju Kirn et al. (2011). Bioproduction of mushroom mycelium of Agaricus bisporus by commercial submerged fermentation of the production of meat analogue.// J Sci Food Agric, Vol.91, pp.1561-1568], Pleurotus [Jin-Zhong Wu. Studies on submerged fermentation ofPleurotus tuber-regium (Fr.) Singer - Part 1: physical and chemical factors affecting the rate of mycelial growth and bioconversion efficiency./ Jin-Zhong Wu, Peter C.K. Cheung, Ka-Hing Wong, Nian-Lai Huang// Food chemistry. - 2003. - V.81. - pp.389-393], Panus [RU 2186851, C12P 21/00, C12N 1/14, C12N 1/14, C12R 1:645, опубл. 10.08.2002], Pholiota [El-Makhzangy A. Propagation of three mushrooms genera in submerged culture of mango stone infusion./ A. El-Makhzangy// Alexandria journal of food science & technology. - 2004. - V.1. - No.2. - pp.23-29], Fusarium [US 4501765, A23J 3/00, опубл. 26.02.1985; US 4466988, A23J 1/18, опубл. 21.08.1984; Weibe, 2004. Myco-protein from Fusarium venenatum: a well-established product for human consumption.// Appi Microbiol Biotechnol, vol. 58, pp.421-427], Neurospora [US 4938972, A23L 1/00; опубл. 03.07.1990; Murray Moo-Young, Yusuf Chisti, Dagmar Vlach (1993). Fermentation of cellulosic materials to mycoprotein foods.// Biotech Adv., Vol.11, pp.469-479], штаммы порядка Мукоровых: семейства Chonaephoraceae (Blakeslea trispora, Gilbertella persicaria), Cunninghamellaceae (Absidia pseudocylindrospora), Mortierelaceae (Mortierella alpina) и Mucoraceae (Rhizopus stolonifer, Rhizopus miehei, Rhizopus pusillus, Rhizopus oligosporus, Rhizopus oryzae; Mucor heimalis, Mucor rouxii; Rhizomucor meihei), а также Phycomyces blakesleeanus [US 7045160 B1, A23J 1/18, A23J 3/20, опубл. 16.05.2006] и др.Among the producers of fungal protein biomass obtained by liquid phase deep cultivation, strains of the genera Agaricus are known [Kyoungju Kirn et al. (2011). Bioproduction of mushroom mycelium of Agaricus bisporus by commercial submerged fermentation of the production of meat analogue.// J Sci Food Agric, Vol. 91, pp. 1561-1568], Pleurotus [Jin-Zhong Wu. Studies on submerged fermentation of Pleurotus tuber-regium (Fr.) Singer - Part 1: physical and chemical factors affecting the rate of mycelial growth and bioconversion efficiency./ Jin-Zhong Wu, Peter C.K. Cheung, Ka-Hing Wong, Nian-Lai Huang // Food chemistry. - 2003. - V.81. - pp. 389-393], Panus [RU 2186851, C12P 21/00, C12N 1/14, C12N 1/14, C12R 1: 645, publ. 08/10/2002], Pholiota [El-Makhzangy A. Propagation of three mushrooms genera in submerged culture of mango stone infusion./ A. El-Makhzangy // Alexandria journal of food science & technology. - 2004. - V.1. - No.2. - pp.23-29], Fusarium [US 4501765, A23J 3/00, publ. 02/26/1985; US 4466988, A23J 1/18, publ. 08/21/1984; Weibe, 2004. Myco-protein from Fusarium venenatum: a well-established product for human consumption.// Appi Microbiol Biotechnol, vol. 58, pp. 421-427], Neurospora [US 4938972, A23L 1/00; publ. 07/03/1990; Murray Moo-Young, Yusuf Chisti, Dagmar Vlach (1993). Fermentation of cellulosic materials to mycoprotein foods.// Biotech Adv., Vol.11, pp. 469-479], strains of the Mukorov order: families of Chonaephoraceae (Blakeslea trispora, Gilbertella persicaria), Cunninghamellaceae (Absidia pseudocylindrospora), Mortiereere) and Mucoraceae (Rhizopus stolonifer, Rhizopus miehei, Rhizopus pusillus, Rhizopus oligosporus, Rhizopus oryzae; Mucor heimalis, Mucor rouxii; Rhizomucor meihei), as well as Phycomyces blakesleeanus 1/3, 1/20 AU 1/3, US 70/3 1/18, 1/20, 1/23 US18 3/23 B23, 1/23. 05/16/2006] and others.
Известны штаммы-продуценты белковой биомассы Pleurotus ostreatus ВКПМ F-697 [RU 2092548, C12N 1/14, C12P 21/00, C12N 1/14, C12R 1:645, опубл. 10.10.1997] и Pleurotus ostreatus ВКПМ F-720 [RU 2126831, C12N 1/14, С12Р 21/00, C12N 1/14, C12R 1:645, опубл. 27.02.1999], культивируемые в глубинных условиях на различных жидких средах (среда с пептоном, мелассой, соево-крахмальная, кукурузно-крахмальная, картофельно-глюкозная и минеральная среда с глюкозой). Массовая доля сырого протеина в биомассе предложенных штаммов составляет от 40 до 50% АСМ. Недостатком данных штаммов является сравнительно невысокая продуктивность по биомассе - от 0,21 до 0,37 г·л·ч-1, а также дефицитность биомассы по таким незаменимым аминокислотам, как цистин и валин. Наличие широкого спектра нетрадиционных ароматов биомассы также может являться недостатком, поскольку возникает необходимость варьирования состава питательной среды в зависимости от дальнейшего применения биомассы.Known producer strains of protein biomass Pleurotus ostreatus VKPM F-697 [RU 2092548, C12N 1/14, C12P 21/00, C12N 1/14, C12R 1: 645, publ. 10.10.1997] and Pleurotus ostreatus VKPM F-720 [RU 2126831, C12N 1/14, C12P 21/00, C12N 1/14, C12R 1: 645, publ. 02/27/1999], cultivated in deep conditions on various liquid media (medium with peptone, molasses, soy-starch, corn-starch, potato-glucose and mineral medium with glucose). The mass fraction of crude protein in the biomass of the proposed strains is from 40 to 50% AFM. The disadvantage of these strains is the relatively low biomass productivity - from 0.21 to 0.37 g · l · h -1 , as well as biomass deficiency in such irreplaceable amino acids as cystine and valine. The presence of a wide range of unconventional aromas of biomass can also be a disadvantage, since it becomes necessary to vary the composition of the nutrient medium depending on the further use of biomass.
Известны штаммы-продуценты белковой биомассы Pleurotus ostreatus 2-204 ВКПМ F-811 [RU 2189395, С12Р 21/00, C12N 1/14, C12N 1/14, C12R1:645, опубл. 20.09.2002] и Panus tigrinus 3-204 ВКПМ F-810 [RU 2186851, С12Р 21/00, C12N 1/14, C12N 1/14, C12R 1:645, опубл. 10.08.2002], культивируемые в глубинных условиях на различных жидких питательных средах. Недостатками данных штаммов являются достаточно невысокое содержание сырого протеина в биомассе (от 28 до 40% АСМ), а также сравнительно бедный жирнокислотный состав (относительное содержание ненасыщенных жирных кислот в биомассе составляет: олеиновой (C18:1) - 19,5 и 23,2%; линолевой (C18:2) - 7,1 и 13,6% соответственно; линоленовой (С18:3) - 1,3%).Known producer strains of protein biomass Pleurotus ostreatus 2-204 VKPM F-811 [RU 2189395, C12P 21/00, C12N 1/14, C12N 1/14, C12R1: 645, publ. September 20, 2002] and Panus tigrinus 3-204 VKPM F-810 [RU 2186851, С12Р 21/00, C12N 1/14, C12N 1/14, C12R 1: 645, publ. 08/10/2002], cultivated in deep conditions on various liquid nutrient media. The disadvantages of these strains are a fairly low content of crude protein in the biomass (from 28 to 40% AFM), as well as a relatively poor fatty acid composition (the relative content of unsaturated fatty acids in the biomass is: oleic (C 18: 1 ) - 19.5 and 23, 2%; linoleic (C 18: 2 ) - 7.1 and 13.6%, respectively; linolenic (C 18: 3 ) - 1.3%).
Известно использование в качестве продуцентов белковой биомассы штаммов рода Penicillium: Penicillium nonatum и Penicillium chrysogenum [US 3912825, A23J 1/00, опубл. 14.10.1975]. Глубинное культивирование штаммов осуществляют на различном сырье растительного происхождения, например фуражная пшеница, гидролизаты картофеля, мелассы, багассы и/или цитрусовых отходов. Недостатком предложенных штаммов является сравнительно невысокое содержание в биомассе сырого протеина - от 42 до 46% АСМ (общий азот по Къельдалю - от 6,81 до 7,38%, коэффициент пересчета - 6,25).Known use as producers of protein biomass of strains of the genus Penicillium: Penicillium nonatum and Penicillium chrysogenum [US 3912825, A23J 1/00, publ. 10/14/1975]. The deep cultivation of the strains is carried out on various raw materials of plant origin, for example feed wheat, potato hydrolysates, molasses, bagasse and / or citrus waste. The disadvantage of the proposed strains is the relatively low content of crude protein in the biomass - from 42 to 46% AFM (total Kjeldahl nitrogen - from 6.81 to 7.38%, conversion factor - 6.25).
Известно использование в качестве продуцентов белковой биомассы штаммов рода Fusarium: Fusarium solani, Fusarium oxysporum и Fusarium graminearum [US 4466988, A23J 1/18, опубл. 21.08.1984]. Наиболее близким к предложенному штамму является штамм Fusarium graminearum Schwabe ATCC 20334 [US 4347, А01Н 15/00, опубл. 12.12.1978], в настоящее время идентифицированный как Fusarium venenatum ATCC PTA-2684 [Wendy T. Yoder and Lynne M. Christianson, 1998. Species-Specific Primers Resolve Members of Fusarium section Fusarium. Taxonomic Status of the edible «Quom» Fungus Reevaluated.// Fungus genetics and biology, Vol.23, pp.68-80], культивируемый в глубинных условиях на различных углеродных субстратах (глюкоза, мальтоза, тростниковая меласса, крахмалсодержащие субстраты и их гидролизаты). Максимальная скорость роста штамма-продуцента в глубинной культуре составляет 0,28 ч-1 [Anthony P.J. Trinci, 1992. Myco-protein: A twenty-year overnight success story.// Mycol. Res. - 1992. - Volume 96(1). - pp.1-13]. Массовая доля сырого протеина в биомассе составляет от 45 до 54% (общий азот по Къельдалю - от 7,2 до 8,6%, коэффициент пересчета - 6,25). Недостатком данного штамма является относительно высокое содержание в липидной фракции биомассы пальмитиновой кислоты (13 г/кг АСМ) [Mycoprotein GRAS Notification, 2001], что ограничивает количество потребляемого продукта в рационе, поскольку пальмитиновая кислота способствует повышению в крови холестерина низкой плотности и впоследствии вызывает такие заболевания как тромбоз сосудов, атеросклероз, заболевания сердечно-сосудистой системы [Nicolosi R.J. Effects of specific fatty acids (8:0, 14:0, cis-18:1, trans-18:1) on plasma lipoproteins, early atherogenic potential, and LDL oxidative properties in the hamster. /Nicolosi R.J., Wilson T.A., Rogers E.J., Kritcheysky D// The journal of lipid research. - 1998. - Volume 39(10). - pp.1972-1980]. Относительное содержание ценных ненасыщенных жирных кислот в биомассе сравнительно невысокое и составляет: олеиновая (C18:1) - 14%; линолевая (C18:2) - 43%; линоленовая (C18:3) - 9%, а общее количество ненасыщенных жирных кислот составляет 78% к общей сумме жирных кислот. Другим недостатком предложенного штамма является повышенное содержание РНК в биомассе (от 7 до 12% АСМ), что существенно снижает допустимое для потребления человеком количество биомассы (не более 2 г в сутки) и требует проведения стадии ее денуклеинизации.Known use as producers of protein biomass of strains of the genus Fusarium: Fusarium solani, Fusarium oxysporum and Fusarium graminearum [US 4466988, A23J 1/18, publ. 08.21.1984]. Closest to the proposed strain is a strain of Fusarium graminearum Schwabe ATCC 20334 [US 4347, AH 15/00, publ. 12.12.1978], currently identified as Fusarium venenatum ATCC PTA-2684 [Wendy T. Yoder and Lynne M. Christianson, 1998. Species-Specific Primers Resolve Members of Fusarium section Fusarium. Taxonomic Status of the edible “Quom” Fungus Reevaluated.// Fungus genetics and biology, Vol.23, pp.68-80], cultivated in deep conditions on various carbon substrates (glucose, maltose, reed molasses, starch-containing substrates and their hydrolysates ) The maximum growth rate of the producer strain in deep culture is 0.28 h -1 [Anthony PJ Trinci, 1992. Myco-protein: A twenty-year overnight success story.// Mycol. Res. - 1992 .-- Volume 96 (1). - pp.1-13]. The mass fraction of crude protein in biomass is from 45 to 54% (total Kjeldahl nitrogen - from 7.2 to 8.6%, conversion factor - 6.25). The disadvantage of this strain is the relatively high content of palmitic acid biomass in the lipid fraction (13 g / kg AFM) [Mycoprotein GRAS Notification, 2001], which limits the amount of product consumed in the diet, since palmitic acid increases low-density cholesterol in the blood and subsequently causes such diseases like vascular thrombosis, atherosclerosis, diseases of the cardiovascular system [Nicolosi RJ Effects of specific fatty acids (8: 0, 14: 0, cis-18: 1, trans-18: 1) on plasma lipoproteins, early atherogenic potential, and LDL oxidative properties in the hamster. / Nicolosi RJ, Wilson TA, Rogers EJ, Kritcheysky D // The journal of lipid research. - 1998 .-- Volume 39 (10). - pp. 1972-1980]. The relative content of valuable unsaturated fatty acids in the biomass is relatively low and is: oleic (C 18: 1 ) - 14%; linoleic (C 18: 2 ) - 43%; linolenic (C 18: 3 ) - 9%, and the total amount of unsaturated fatty acids is 78% of the total amount of fatty acids. Another disadvantage of the proposed strain is the increased content of RNA in the biomass (from 7 to 12% AFM), which significantly reduces the amount of biomass allowed for human consumption (not more than 2 g per day) and requires the stage of its denucleination.
Таким образом, в настоящее время не известен штамм-продуцент пищевой белковой биомассы, способный с высокой скоростью роста накапливать высокобелковую биомассу с повышенным количеством ценных ненасыщенных жирных кислот и относительно низким содержанием нуклеиновых кислот.Thus, at present, the producer protein biomass producing strain is not known, capable of high-protein biomass accumulation with a high growth rate with an increased amount of valuable unsaturated fatty acids and a relatively low content of nucleic acids.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Новый штамм Fusarium sambucinum D-104 характеризуется высокой максимальной удельной скоростью роста в условиях жидкофазного глубинного культивирования (от 0,28 до 0,32 ч-1), значительным содержанием белковых веществ в биомассе (от 50 до 63% АСМ) и повышенным количеством ценных ненасыщенных жирных кислот (от 83 до 87% от суммы жирных кислот). Штамм обеспечивает невысокое содержание нуклеиновых кислот в биомассе (от 4 до 5% АСМ).The new strain Fusarium sambucinum D-104 is characterized by a high maximum specific growth rate under liquid-phase deep cultivation (from 0.28 to 0.32 h -1 ), a significant content of protein substances in biomass (from 50 to 63% AFM) and an increased amount of valuable unsaturated fatty acids (from 83 to 87% of the total fatty acids). The strain provides a low content of nucleic acids in the biomass (from 4 to 5% AFM).
Штамм Fusarium sambucinum Fuck. var. ossicolum (Berk. et Curt.) D-104, депонированный в коллекции ВКПМ под номером F-1161, выделен по признаку продуктивности в процессе глубинного культивирования на крахмалосодержащих средах штамма D-002, полученного в 1981 году как штамм ВСБ-917, депонированный в коллекции ВКПМ под номером F-169 как Polyporus squamosus и идентифицированный впоследствии как Fusarium sambucinum Fuck. var. ossicolum (Berk. et Curt.) Bilai. Таким образом, штамм F. sambucinum D-104 (ВКПМ F-1161) является близкородственным непатогенному нетоксинообразующему штамму Fusarhim sambucinum ВСБ-917 (ВКПМ F-169), что подтверждено данными ПЦР-фингерпринта.Strain Fusarium sambucinum Fuck. var. ossicolum (Berk. et Curt.) D-104, deposited in the VKPM collection under the number F-1161, was isolated on the basis of productivity in the process of deep cultivation on starch-containing media of strain D-002, obtained in 1981 as strain VSB-917, deposited in VKPM collection number F-169 as Polyporus squamosus and subsequently identified as Fusarium sambucinum Fuck. var. ossicolum (Berk. et Curt.) Bilai. Thus, the strain F. sambucinum D-104 (VKPM F-1161) is closely related to the non-pathogenic non-toxin-forming strain of Fusarhim sambucinum VSB-917 (VKPM F-169), which is confirmed by the data of PCR fingerprint.
Культурально-морфологические и физиолого-биохимические особенности штамма. На агаризованном пивном сусле (7°Бал) колонии в начале роста серовато-белого цвета с хорошо развитым хлопьевидно-войлочным воздушным мицелием. Со временем на свету приобретают розоватый оттенок. Край колонии менее плотный, слегка прижатый. Размер колоний на агаризованном сусле при температуре 28°С через 4 суток составляет 68-70 мм. Воздушный мицелий хорошо развит, серовато-белого цвета, затем розовеющий. При старении приобретает светлую розовато-коричневую окраску, затем охряные оттенки до светло коричневых. Спородохии и пионотты не образует. Субстратный мицелий не окрашен. Реверзум неизмененный. Пигментов в среду не выделяет, экссудата не образует.Cultural-morphological and physiological-biochemical characteristics of the strain. On an agarized beer wort (7 ° Ball), the colony at the beginning of growth is grayish-white in color with a well-developed flocculent-felt air mycelium. Over time, the light becomes pinkish. The edge of the colony is less dense, slightly pressed. The size of the colonies on agarized wort at a temperature of 28 ° C after 4 days is 68-70 mm. The aerial mycelium is well developed, grayish-white in color, then pinkish. With aging, it acquires a light pinkish-brown color, then ocher shades to light brown. Sporodochia and pionotta does not form. The substrate mycelium is not stained. Reverse unchanged. It does not secrete pigments on Wednesday; it does not form exudate.
Штамм растет на глюкозопептонном агаре, глюкозоаммонийном агаре, мясопептонном агаре, среде Сабуро. На мясопептонном агаре мицелий субстратный, воздушный мицелий слабый, прижатый, край колонии прижатый. На диагностических средах (рис, ломтики картофеля) пурпурные, лиловые, малиновые оттенки отсутствуют. На рисе образует мицелий лососевого цвета, который при старении приобретает охряные оттенки до темно-коричневых, рис окрашивает в коричневые тона. На ломтиках картофеля образует розоватый, при старении оливково-охряный до темно-коричневого мицелий.The strain grows on glucose peptone agar, glucose ammonium agar, meat peptone agar, Saburo medium. On meat and peptone agar, the mycelium is substrate, the aerial mycelium is weak, pressed, the edge of the colony is pressed. On diagnostic media (rice, potato slices) purple, lilac, and raspberry shades are absent. It forms a salmon-colored mycelium on rice, which acquires ocher hues to dark brown during aging, and the rice stains in brown tones. On the slices of potato it forms pinkish, with aging olive-ocher to dark brown mycelium.
На агаризованном сусле гифы воздушного мицелия гиалиновые, диаметром 2,5-5,0 мкм. В растущей зоне колонии гифы в ранней возрастной фазе, ровные, длинные, с гомогенной или мелкозернистой цитоплазмой, с незначительным количеством вакуолей, с отчетливо видными клеточными перегородками. Ветвление под острым углом. Кончики гиф закруглены. В стареющей части колонии гифы в поздней возрастной фазе, инкрустированы каплями масла, затем с дифференциацией цитоплазмы в виде крупных структур (вакуоли, липидные включения). В поздних фазах гифы разного диаметра, различающегося в 2-4 и более раза (от 2,5-3,5 мкм до 12 мкм). Встречаются вздутия на гифах и хламидоспоры. Хламидоспоры апикальные и интеркалярные в клубочках, узлах и цепочках, охряно-коричневые, округлой формы, гладкие, 8-12 мкм.On an agarized wort, hyphal aerial mycelium hyphae are 2.5–5.0 μm in diameter. In the growing zone of the colony, hyphae in the early age phase are even, long, with a homogeneous or fine-grained cytoplasm, with a small number of vacuoles, with distinctly visible cell walls. Branching at an acute angle. The tips of the gif are rounded. In the aging part of the colony, hyphae in the late age phase are inlaid with drops of oil, then with differentiation of the cytoplasm in the form of large structures (vacuoles, lipid inclusions). In the late phases, hyphae of different diameters, varying 2-4 or more times (from 2.5-3.5 microns to 12 microns). There are swellings on hyphae and chlamydospores. Chlamydospores apical and intercalary in glomeruli, knots and chains, ocher-brown, roundish, smooth, 8-12 microns.
Конидиальное спороношение в виде макроконидий и микроконидий на воздушном мицелии, иногда в глубинной культуре. Макроконидии гиалиновые веретеновидные и серповидные (слегка изогнутые), чаще с 3-5 перегородками, без перетяжек. Размеры 30-50×5 мкм. Серповидные споры с выраженной ножкой, верхняя клетка постепенно равномерно сужена, слегка согнута, удлинена. Микроконидии одноклеточные или с 1-3 перегородками, удлиненные или веретеновидные. Склероции не образует.Conidial sporulation in the form of macroconidia and microconidia on aerial mycelium, sometimes in deep culture. Macroconidia are hyaline fusiform and sickle-shaped (slightly curved), often with 3-5 septa, without constrictions. Dimensions 30-50 × 5 microns. Sickle-shaped spores with a pronounced pedicle, the upper cell gradually uniformly narrowed, slightly bent, elongated. Microconidia are unicellular or with 1-3 septa, elongated or fusiform. Sclerotia does not form.
В условиях глубинного культивирования на питательной среде с мелассой гифы в экспоненциальной фазе роста молодые, длинные, с гомогенной цитоплазмой и отчетливо видными клеточными перегородками. При невысокой скорости перемешивания мицелий представлен свободными гифами и агломератами гиф. Окончания гиф закругленные, копьеобразные или вздутые. Затем появляется дифференциация цитоплазмы (липидные включения, вакуоли), которая с возрастом культуры усиливается. Появляются крупные вакуоли. В стареющей культуре гифы извитые, неровные, дифференциация клеточного содержимого сильно выражена, появляются утолщения гиф и признаки накопления метаболитов в культуральной среде, метаболитные бляшки на гифах, инкрустация метаболитами. При длительном хранении происходит образование хламидоспор в цепочках. Окончания гиф истончены. В поле зрения присутствуют пустые клетки.Under conditions of deep cultivation on a nutrient medium with molasses, hyphae in the exponential growth phase are young, long, with a homogeneous cytoplasm and distinctly visible cell walls. At a low mixing speed, the mycelium is represented by free hyphae and hyphal agglomerates. GIF endings are rounded, spear-shaped or swollen. Then there is a differentiation of the cytoplasm (lipid inclusions, vacuoles), which increases with age. Large vacuoles appear. In an aging culture, hyphae are convoluted, uneven, the differentiation of cellular contents is strongly pronounced, thickening of hyphae and signs of accumulation of metabolites in the culture medium, metabolic plaques on hyphae, inlaid with metabolites appear. With prolonged storage, the formation of chlamydospores in chains occurs. GIF endings are thinned. Empty cells are present in the visual field.
Физиолого-биохимические признаки. Аэроб. Активно растет в диапазоне температур от 22 до 34°С, в интервале рН 3,5-7,0. Оптимальная температура выращивания (27±1)°С. Утилизирует глюкозу, фруктозу, сахарозу, ксилозу, лактозу, галактозу, мальтозу, раффинозу, а также маннит, ксилит, этанол, глицерин. Крахмал гидролизует. Для азотного питания использует пептон, мочевину, соли аммония, нитраты. Для роста не нуждается в аминокислотах. Обладает высокой скоростью роста в глубинной культуре на средах с продуктами переработки различных видов зерна (пшеница, рожь, тритикале), картофеля, сахарной свеклы и тростника, соками корнеплодов и зеленой части топинамбура, турнепса, столовой свеклы и других видов, а также их гидролизатами.Physiological and biochemical characteristics. Aerobe. Actively growing in the temperature range from 22 to 34 ° C, in the range of pH 3.5-7.0. The optimum growing temperature is (27 ± 1) ° C. It utilizes glucose, fructose, sucrose, xylose, lactose, galactose, maltose, raffinose, as well as mannitol, xylitol, ethanol, glycerin. Starch hydrolyzes. It uses peptone, urea, ammonium salts, nitrates for nitrogen nutrition. For growth does not need amino acids. It has a high growth rate in deep culture on media with products of various types of grain (wheat, rye, triticale), potatoes, sugar beets and cane, juices of root crops and green part of Jerusalem artichoke, turnip, table beet and other species, as well as their hydrolysates.
Применимость данного штамма поясняется примерами. The applicability of this strain is illustrated by examples.
Пример 1Example 1
Культуру штамма Fusarium sambucinwn D-104 хранили на скошенном агаризованном сусле в пробирках при температуре +4°С с периодическими пересевами через каждые 6 месяцев. Выращивание посевного материала проводили в асептических условиях при температуре от 26 до 28°С в качалочных колбах объемом 250 мл, содержащих 100 мл питательной среды следующего состава: сахароза - 30,0 г/л, кукурузный экстракт - 10,0 г/л, NH4NO3 - 3,0 г/л, KH2PO4 - 1,0 г/л, MgSO4·H2O - 0,1 г/л, ZnSO4·H2O - 0,01 г/л, вода водопроводная - остальное, рН 5,8, путем пересева культуры с твердой питательной среды (косяк) из расчета 1 косяк на 1 качалочную колбу - первый пассаж. Продолжительность выращивания посевного материала: первый пассаж - 96 ч, второй - 48 ч, третий и последующие - 24 ч.The culture of the strain Fusarium sambucinwn D-104 was stored on beveled agarized wort in test tubes at a temperature of + 4 ° C with periodic reseeding every 6 months. The seed was grown under aseptic conditions at a temperature of 26 to 28 ° C in 250 ml rocking flasks containing 100 ml of the following medium: sucrose - 30.0 g / l, corn extract - 10.0 g / l, NH 4 NO 3 - 3.0 g / l, KH 2 PO 4 - 1.0 g / l, MgSO 4 · H 2 O - 0.1 g / l, ZnSO 4 · H 2 O - 0.01 g / l , tap water - the rest, pH 5.8, by reseeding the culture from a solid nutrient medium (jamb) at the rate of 1 jamb to 1 rocking flask - the first passage. Duration of cultivation of seed: the first passage - 96 hours, the second - 48 hours, the third and subsequent - 24 hours
Глубинное культивирование осуществляли в периодическом режиме в ферментационном аппарате 30 л с рабочим объемом 20 л при температуре от 26 до 28°С, начальном значении рН 5,8, избыточном давлении 0,4 атм, аэрации воздухом в стерильных условиях 1,0 л/л/мин с механическим перемешиванием 400 об/мин мешалкой турбинного типа на питательной среде вышеуказанного состава. Среду инокулировали мицелиальной взвесью (второй и последующие у пассажи) в количестве 10% по объему.Deep cultivation was carried out batchwise in a 30 L fermentation apparatus with a working volume of 20 L at a temperature of 26 to 28 ° C, an initial pH of 5.8, an overpressure of 0.4 atm, and aeration with air under sterile conditions of 1.0 L / L / min with mechanical stirring 400 rpm turbine-type mixer on a nutrient medium of the above composition. The medium was inoculated with mycelial suspension (second and subsequent passages) in an amount of 10% by volume.
Скорость роста культуры штамма-продуцента составила 0,28 ч-1.The growth rate of the culture of the producer strain was 0.28 h -1 .
Химический состав биомассы, % к АСМ:The chemical composition of biomass,% of AFM:
Общий белок - 56,5;Total protein - 56.5;
Липиды - 7,8;Lipids - 7.8;
Нуклеиновые кислоты - 4,1.Nucleic acids - 4.1.
Содержание ненасыщенных жирных кислот составило 83,5% от суммы ЖК.The content of unsaturated fatty acids was 83.5% of the total FA.
Пример 2Example 2
Выращивание посевного материала проводили в асептических условиях при температуре от 26 до 28°С в качалочных колбах объемом 250 мл, содержащих 100 мл питательной среды следующего состава: меласса свекловичная - 40,0 г/л (2% по РВ), аммоний азотнокислый - 3,0 г/л, фосфат калия однозамещенный - 1,2 г/л, вода водопроводная - остальное, рН 5,8, путем пересева культуры с твердой питательной среды (косяк) из расчета 1 косяк на 1 качалочную колбу - первый пассаж. Продолжительность выращивания посевного материала: первый пассаж - 96 ч, второй - 48 ч, третий и последующие - 24 ч.The cultivation of seed was carried out under aseptic conditions at a temperature of 26 to 28 ° C in 250 ml rocking flasks containing 100 ml of a nutrient medium of the following composition: beet molasses - 40.0 g / l (2% by RW), ammonium nitrate - 3 , 0 g / l, monosubstituted potassium phosphate - 1.2 g / l, tap water - the rest, pH 5.8, by reseeding the culture from a solid nutrient medium (jamb) at the rate of 1 jamb to 1 rocking flask - the first passage. Duration of cultivation of seed: the first passage - 96 hours, the second - 48 hours, the third and subsequent - 24 hours
Глубинное культивирование осуществляли в периодическом режиме в ферментационном аппарате 30 л с рабочим объемом 20 л при температуре от 26 до 28°С, при начальном значении рН 5,8 (избыточном давлении 0,4 атм, аэрации воздухом в стерильных условиях 1,0 л/л/мин с механическим перемешиванием 400 об/мин мешалкой турбинного типа) на питательной среде следующего состава: меласса свекловичная - 40,0 г/л (2% по РВ); NH4NO3 - 3,0 г/л, KH2PO4 - 1,2 г/л, пропинол Б-400 - 0,4 г/л. Среду инокулировали мицелиальной взвесью (второй и последующие пассажи) в количестве 10% по объему.Depth cultivation was carried out batchwise in a 30 L fermentation apparatus with a working volume of 20 L at a temperature of 26 to 28 ° C, at an initial pH of 5.8 (gauge pressure 0.4 atm, air aeration under sterile conditions of 1.0 L / l / min with mechanical stirring 400 rpm with a turbine-type mixer) on a nutrient medium of the following composition: beet molasses - 40.0 g / l (2% by RV); NH 4 NO 3 - 3.0 g / l, KH 2 PO 4 - 1.2 g / l, propinol B-400 - 0.4 g / l. The medium was inoculated with mycelial suspension (second and subsequent passages) in an amount of 10% by volume.
Скорость роста культуры штамма-продуцента составила 0,28 ч-1.The growth rate of the culture of the producer strain was 0.28 h -1 .
Химический состав биомассы, % к АСМ:The chemical composition of biomass,% of AFM:
Общий белок - 60,5;Total protein - 60.5;
Липиды - 6,9;Lipids - 6.9;
Нуклеиновые кислоты - 4,5.Nucleic acids - 4.5.
Содержание ненасыщенных жирных кислот составило 84,7% от суммы ЖК.The content of unsaturated fatty acids was 84.7% of the total FA.
Пример 3Example 3
Выращивание посевного материала проводили в асептических условиях при температуре от 26 до 28°С в качалочных колбах объемом 250 мл, содержащих 100 мл питательной среды следующего состава: крахмал пшеничный - 30 г/л, NH4NO3 - 4,5 г/л, KH2PO4 - 1,8 г/л, кукурузный экстракт сгущенный - 10 г/л, вода водопроводная - остальное, рН 5,8, путем пересева культуры с твердой питательной среды (косяк) из расчета 1 косяк на 1 качалочную колбу - первый пассаж. Продолжительность выращивания посевного материала: первый пассаж - 96 ч, второй - 48 ч, третий и последующие - 24 ч.The seed was grown under aseptic conditions at temperatures from 26 to 28 ° C in 250 ml rocking flasks containing 100 ml of the following medium: wheat starch - 30 g / l, NH 4 NO 3 - 4.5 g / l, KH 2 PO 4 - 1.8 g / l, condensed corn extract - 10 g / l, tap water - the rest, pH 5.8, by reseeding the culture from a solid nutrient medium (jamb) at the rate of 1 jamb to 1 rocking flask - first passage. Duration of cultivation of seed: the first passage - 96 hours, the second - 48 hours, the third and subsequent - 24 hours
Глубинное культивирование осуществляли в периодическом режиме в ферментационном аппарате 30 л с рабочим объемом 20 л при температуре от 26 до 28°С, в режиме рН-статирования при значении 4,0 (избыточном давлении 0,4 атм, аэрации воздухом в стерильных условиях 1,0 л/л/мин с механическим перемешиванием 400 об/мин мешалкой турбинного типа) на питательной среде следующего состава: крахмал пшеничный - 30,0 г/л; нитрат аммония - 4,5 г/л; калий фосфорнокислый однозамещенный - 1,8 г/л; кукурузный экстракт сгущенный - 10,0 г/л, пропинол Б-400 - 0,4 г/л. Крахмал подвергали предварительному гидролизу ферментным препаратом амилосубтилин в расчете 0,024% к объему питательной среды (4,8 г/л). Среду инокулировали мицелиальной взвесью (второй и последующие пассажи) в количестве 10% по объему. The deep cultivation was carried out in a periodic mode in a 30 L fermentation apparatus with a working volume of 20 L at a temperature of 26 to 28 ° C, in the pH-stat mode at a value of 4.0 (gauge pressure 0.4 atm, air aeration under sterile conditions 1, 0 l / l / min with mechanical stirring 400 rpm with a turbine type mixer) on a nutrient medium of the following composition: wheat starch - 30.0 g / l; ammonium nitrate - 4.5 g / l; potassium phosphate monosubstituted - 1.8 g / l; condensed corn extract - 10.0 g / l, propinol B-400 - 0.4 g / l. The starch was subjected to preliminary hydrolysis with the enzyme preparation amylosubtilin at the rate of 0.024% by volume of the nutrient medium (4.8 g / l). The medium was inoculated with mycelial suspension (second and subsequent passages) in an amount of 10% by volume.
Скорость роста культуры штамма-продуцента составила 0,32 ч-1.The growth rate of the culture of the producer strain was 0.32 h -1 .
Химический состав биомассы, % к АСМ:The chemical composition of biomass,% of AFM:
Общий белок - 63,0;Total protein - 63.0;
Липиды - 6,2;Lipids - 6.2;
Нуклеиновые кислоты - 5,0.Nucleic acids - 5.0.
Содержание ненасыщенных жирных кислот составило 87,0% от суммы ЖК.The content of unsaturated fatty acids was 87.0% of the total FA.
Аминокислотный состав биомассы штамма-продуцента близок к идеальному белку ФАО/ВОЗ (Таблица 1). Наблюдается небольшое лимитирование по серосодержащим аминокислотам (метионин, цистин), при этом биомасса штамма обогащена лизином, что позволяет сочетать ее с дефицитными по этой аминокислоте зерновыми компонентами с получением сбалансированного по аминокислотному составу продукта.The amino acid composition of the biomass of the producer strain is close to the ideal FAO / WHO protein (Table 1). There is a slight limitation on sulfur-containing amino acids (methionine, cystine), while the biomass of the strain is enriched in lysine, which allows it to be combined with grain components that are deficient in this amino acid to obtain a product with a balanced amino acid composition.
Липидная фракция мицелия штамма Fusarium sambucinum D-104 содержит значительное количество фосфолипидов (до 33% от суммы липидов), что свидетельствует о ее пищевой полноценности. Общее количество полиненасыщенных жирных кислот составляет от 83 до 87% от общей суммы жирных кислот в биомассе, что превышает данный показатель у штамма-аналога (содержание полиненасыщенных жирных кислот у штамма Fusarium graminearum Schwabe ATCC 20334 составляет 78% к общей сумме жирных кислот). Состав ненасыщенных жирных кислот приближает липидный комплекс биомассы к наиболее ценным растительным маслам, в частности к соевому маслу и маслу зародышей пшеницы (Таблица 2).The lipid fraction of the mycelium of the strain Fusarium sambucinum D-104 contains a significant amount of phospholipids (up to 33% of the total lipid), which indicates its nutritional value. The total amount of polyunsaturated fatty acids is from 83 to 87% of the total amount of fatty acids in the biomass, which exceeds this indicator for the analogue strain (the content of polyunsaturated fatty acids in the strain Fusarium graminearum Schwabe ATCC 20334 is 78% of the total amount of fatty acids). The composition of unsaturated fatty acids brings the lipid complex of biomass closer to the most valuable vegetable oils, in particular soybean oil and wheat germ oil (Table 2).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138568/10A RU2511427C1 (en) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Strain fusarium sambucinum - producent of fungal protein biomass |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012138568/10A RU2511427C1 (en) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Strain fusarium sambucinum - producent of fungal protein biomass |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012138568A RU2012138568A (en) | 2014-03-20 |
RU2511427C1 true RU2511427C1 (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=50279856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012138568/10A RU2511427C1 (en) | 2012-09-10 | 2012-09-10 | Strain fusarium sambucinum - producent of fungal protein biomass |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2511427C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2054484C1 (en) * | 1992-07-23 | 1996-02-20 | Брагинцева Лидия Михайловна | Method of preparing biologically active substances |
RU2189395C2 (en) * | 2000-07-31 | 2002-09-20 | Государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ" | Method of mushroom protein biomass preparing |
RU2259209C2 (en) * | 2004-03-01 | 2005-08-27 | Зуев Евгений Трофимович | Strain of fungus fusarium sambucinum as producer of biologically active substances |
-
2012
- 2012-09-10 RU RU2012138568/10A patent/RU2511427C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2054484C1 (en) * | 1992-07-23 | 1996-02-20 | Брагинцева Лидия Михайловна | Method of preparing biologically active substances |
RU2189395C2 (en) * | 2000-07-31 | 2002-09-20 | Государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ" | Method of mushroom protein biomass preparing |
RU2259209C2 (en) * | 2004-03-01 | 2005-08-27 | Зуев Евгений Трофимович | Strain of fungus fusarium sambucinum as producer of biologically active substances |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012138568A (en) | 2014-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11746363B2 (en) | Methods of recovering oil from microorganisms | |
Bekatorou et al. | Production of food grade yeasts. | |
Auta et al. | Citric acid production by Aspergillus niger cultivated on Parkia biglobosa fruit pulp | |
CA2624443C (en) | Ethanol fermentation process and products | |
Kot et al. | Sporobolomyces and Sporidiobolus–non-conventional yeasts for use in industries | |
US11466297B2 (en) | Methods of oil production in microorganisms | |
Galvagno et al. | Optimization of biomass production of a mutant of Yarrowia lipolytica with an increased lipase activity using raw glycerol | |
RU2511427C1 (en) | Strain fusarium sambucinum - producent of fungal protein biomass | |
WO2011080411A1 (en) | Novel yeast strains for the production of alcohol | |
Chama | Production of single-cell protein from different substrates | |
EP4327665A1 (en) | Solidified oil preparations | |
Azmi et al. | Interactive effect of agitation speed and aeration rate on heat stable β-carotene production from Mucor azygosporus using deprotenized waste whey filtrate in stirred tank reactor | |
US20240076607A1 (en) | Process and product thereof | |
EP4170040A1 (en) | Circular use of food residues by microbial fermentation | |
RU2186851C2 (en) | Method of fungal protein biomass preparing | |
Ibragimova et al. | Hydrolysis of Saccharomyces cerevisiae cell wall by enzyme complexes from basidial mushrooms | |
RU2233325C1 (en) | Method for preparing complex lipase and lipoxygenase enzyme preparation | |
AU2006299737B2 (en) | Ethanol fermentation process and products | |
RU2511041C1 (en) | Method of obtaining fungal protein biomass | |
Bekatorou et al. | Proizvodnja prehrambenih kvasaca | |
Saari | Wan Abd Al Qadr Imad Wan-Mohtar, Safuan Ab Kadir, Sarina Abdul Halim-Lim, Zul Ilham, Siti Hajar-Azhari & | |
by Yeasts | Uncorrected Proof Copy | |
Auta et al. | Research Article Citric Acid Production by Aspergillus niger Cultivated on Parkia biglobosa Fruit Pulp | |
FR2461748A1 (en) | Nutritional protein prodn. from Trichoderma album - by culture on oxygenated liq. medium |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150911 |