RU2571945C1 - Nutrient medium to cultivate bacteria bacillus subtilis bn-135- producent of pectate lyase - Google Patents

Nutrient medium to cultivate bacteria bacillus subtilis bn-135- producent of pectate lyase Download PDF

Info

Publication number
RU2571945C1
RU2571945C1 RU2014145805/10A RU2014145805A RU2571945C1 RU 2571945 C1 RU2571945 C1 RU 2571945C1 RU 2014145805/10 A RU2014145805/10 A RU 2014145805/10A RU 2014145805 A RU2014145805 A RU 2014145805A RU 2571945 C1 RU2571945 C1 RU 2571945C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nutrient medium
bacillus subtilis
hydrolyzed
cultivation
pectate
Prior art date
Application number
RU2014145805/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Борисовна Бравова
Любовь Николаевна Ларина
Наталья Тихоновна Петрова
Игорь Михайлович Козлов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники" (ФГБУ "ВНИИИМТ" Росздравнадзора)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники" (ФГБУ "ВНИИИМТ" Росздравнадзора) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники" (ФГБУ "ВНИИИМТ" Росздравнадзора)
Priority to RU2014145805/10A priority Critical patent/RU2571945C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2571945C1 publication Critical patent/RU2571945C1/en

Links

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnologies.
SUBSTANCE: nutrient medium for depth cultivation of bacteria Bacillus subtilis BN-135 contains hydrolyzed rye flour or hydrolyzed barley flour, corn extract, di-basic ammonium phosphate, potassium dihydrogen phosphate, calcium chloride, sodium carbonate and tap water at the specified ratio of components.
EFFECT: invention makes it possible to increase activity of pectate-lyase.
2 tbl, 3 ex

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается питательной среды для культивирования бактерии Bacillus subtilis BN-135 - продуцента пектат-лиазы.The invention relates to the microbiological industry and relates to a nutrient medium for the cultivation of the bacterium Bacillus subtilis BN-135, a producer of pectate lyase.

Препарат на основе пектат-лиазы может быть использован при получении ферментсодержащих лекарственных средств, применяемых для лечения и профилактики заболеваний, связанных с нарушениями процессов пищеварения, а также при получении препаратов, применяемых с целью увеличения выхода и улучшения качества овощных и фруктовых соков и пюре, плодово-ягодного осветленного вина, эфирных и растительных масел, чая, при обработке трудноусвояемых растительных кормов и получении биологических добавок для сельского хозяйства.A preparation based on pectate lyase can be used in the preparation of enzyme-containing drugs used to treat and prevent diseases associated with digestive disorders, as well as in the preparation of drugs used to increase the yield and improve the quality of vegetable and fruit juices and mashed potatoes, fruit - clarified berry wine, essential and vegetable oils, tea, in the processing of difficult to assimilate vegetable feed and obtaining biological additives for agriculture.

Фермент пектат-лиаза относится к ферментам мацерирующего действия и осуществляет негидролитическое расщепление трансэлиминативным путем пектиновых веществ, в том числе нерастворимого пектина - протопектина растительной ткани, составляющего основу межклеточных веществ и «цементирующего» растительную ткань. При этом растительная ткань распадается на отдельные клетки, образуя гомогенную массу с сохранением пищевых волокон. При расщеплении протопектина увеличивается уровень растворимого пектина и образуются олигогалактурониды, которые, так же, как и растворимый пектин, являются эффективными энтеросорбентами и выводят из организма соли тяжелых металлов и токсины.The enzyme pectate lyase belongs to enzymes of macerating action and carries out non-hydrolytic cleavage by trans-eliminative means of pectin substances, including insoluble pectin - protopectin of plant tissue, which forms the basis of intercellular substances and "cementes" plant tissue. In this case, the plant tissue breaks up into individual cells, forming a homogeneous mass with preservation of dietary fiber. When protopectin is cleaved, the level of soluble pectin increases and oligogalacturonides are formed, which, like soluble pectin, are effective enterosorbents and remove heavy metal salts and toxins from the body.

Составы питательных сред для культивирования продуцентов пектат-лиазы хорошо изучены на лабораторном и полупромышленном уровнях. В их составе в качестве источника углерода чаще всего используются источники пектина, в частности свекловичный жом или его гидролизат, иногда - крахмалсодержащее сырье.The composition of the culture media for the cultivation of pectate lyase producers has been well studied at the laboratory and semi-industrial levels. In their composition, sources of pectin are most often used as a carbon source, in particular beet pulp or its hydrolyzate, and sometimes starch-containing raw materials.

Известна питательная среда для глубинного культивирования продуцента мацерирующих ферментов Bacillus circulans 31 (А.с. СССР 1026405. Питательная среда для глубинного культивирования Bacillus circulans 31 - продуцента мацерирующих ферментов, 1981), содержащая, г/л: щелочной гидролизат свекловичного жома - 26-80, кукурузный экстракт 4-20, мочевину - 3-10, кальций углекислый - 0,5-5,0, калий сернокислый - 0,5-3,0. Продуцент культивируют в аэробных условиях в течение 18 часов в слабощелочной зоне при начальном значении pH питательной среды 8,2-8,5. Предлагаемая питательная среда позволяет получить активность пектат-транс-элиминазы (по новой классификации ферментов - пектат-лиазы) до 60 ед/мл за 18 часов роста.Known nutrient medium for deep cultivation of the producer of macerating enzymes Bacillus circulans 31 (AS USSR 1026405. Nutrient medium for deep cultivation of the macerating enzymes Bacillus circulans 31 - producer of macerating enzymes, 1981), containing, g / l: alkaline hydrolyzed beet pulp - 26-80 , corn extract 4-20, urea - 3-10, calcium carbonate - 0.5-5.0, potassium sulfate - 0.5-3.0. The producer is cultivated under aerobic conditions for 18 hours in a slightly alkaline zone with an initial pH of the nutrient medium of 8.2-8.5. The proposed nutrient medium allows to obtain the activity of pectate-trans-eliminase (according to the new classification of enzymes - pectate-lyase) up to 60 units / ml for 18 hours of growth.

Существенным недостатком указанной питательной среды является низкая активность пектат-транс-элиминазы (пектат-лиазы) в культуральной жидкости.A significant drawback of this nutrient medium is the low activity of pectate-trans-eliminase (pectate-lyase) in the culture fluid.

Известна питательная среда для культивирования факультативно-анаэробной бактерии Bacillus polymyxa в способе получения фермента, разрушающего растительный материал - пектат-транс-элиминазы (пектат-лиазы) (Патент ФРГ №137585. Фермент, разрушающий растительный материал, процесс его получения и использования в составах для пищеварения, 1974), который предусматривает культивирование штамма в аэробных условиях при использовании питательной среды, содержащей в качестве источника углерода крахмал, сахарный тростник, мелассу, глюкозу или смесь этих компонентов, а в качестве источника азота - муку соевых бобов, кукурузный экстракт, дрожжевой экстракт, пептон, нитраты, соли аммония или смесь двух и более этих компонентов совместно с органическими и/или неорганическими солями, особенно с углекислым кальцием. Предложено проводить культивирования продуцента периодическим способом при постоянном перемешивании и аэрации и поддержании pH на уровне 5,2-7,8 в течение от 2 до 4 суток. При выделении фермента из культуральной жидкости получен выход пектат-транс-элиминазы (пектат-лиазы) до 30000 ед/мл.A known nutrient medium for the cultivation of the facultative anaerobic bacterium Bacillus polymyxa in a method for producing an enzyme that destroys plant material is pectate trans eliminase (pectate lyase) (German Patent No. 137585. An enzyme that destroys plant material, the process for its preparation and use in compositions for digestion, 1974), which provides for the cultivation of the strain under aerobic conditions using a nutrient medium containing starch, sugarcane, molasses, glucose or a mixture of these components as a carbon source nents, and as a source of nitrogen - soybean flour, corn extract, yeast extract, peptone, nitrates, ammonium salts, or a mixture of two or more of these components together with organic and / or inorganic salts, especially calcium carbonate. It is proposed to carry out cultivation of the producer in a batch manner with constant stirring and aeration and maintaining the pH at 5.2-7.8 for 2 to 4 days. When the enzyme was isolated from the culture fluid, a yield of pectate-trans-eliminase (pectate-lyase) was obtained up to 30,000 units / ml.

К недостаткам указанной питательной среды можно отнести при достаточно высокой активности пектат-транс-элиминазы (пектат-лиазы) длительный период культивирования продуцента.The disadvantages of this nutrient medium can be attributed to a fairly high activity of pectate-trans-eliminase (pectate-lyase) for a long period of cultivation of the producer.

Наиболее близким аналогом прототипом к заявляемой питательной среде является питательная среда для культивирования аэробной бактерии Bacillus subtilis ЦМПМ В-2691 - продуцента пектолитических ферментов (А.с СССР №1160742. Штамм Bacillus subtilis ЦМПМ В-2691 - продуцент пектолитических ферментов, 1985). Питательная среда для культивирования содержит, г/л: свекловичный жом молотый - 40,0, аммоний фосфорнокислый двузамещенный - 75,0, калий фосфорнокислый однозамещенный - 10,0, кукурузный экстракт - 5,0, мел - 5,0, вода водопроводная - остальное. Оптимальные условия культивирования: pH среды 8,1-8,3; температура 37-42°C. Максимальное содержание пектат-транс-элиминазы (пектат-лиазы) на данной питательной среде достигается к 18-20 часу культивирования и составляет 7500 ед/мл. Дополнительно штамм синтезирует эндополигалактуроназу с активностью 20 ед/мл и экзополигалактуроназу с активностью 2,0 ед/мл.The closest analogue of the prototype to the claimed nutrient medium is a nutrient medium for cultivating the aerobic bacterium Bacillus subtilis CMPM B-2691 - producer of pectolytic enzymes (A.C. USSR No. 1160742. Strain Bacillus subtilis CMPM B-2691 - producer of pectolytic enzymes, 1985). The culture medium contains, g / l: ground beet pulp - 40.0, disubstituted ammonium phosphate - 75.0, monosubstituted potassium phosphate - 10.0, corn extract - 5.0, chalk - 5.0, tap water - rest. Optimum cultivation conditions: pH 8.1–8.3; temperature 37-42 ° C. The maximum content of pectate-trans-eliminase (pectate-lyase) in this nutrient medium is reached by 18-20 hours of cultivation and is 7500 units / ml. Additionally, the strain synthesizes endopoligalacturonase with an activity of 20 units / ml and exopoligalacturonase with an activity of 2.0 units / ml.

Недостатком данной питательной среды является низкая активность пектат-трансэлиминазы (пектат-лиазы) в культуральной жидкости.The disadvantage of this nutrient medium is the low activity of pectate transeliminase (pectate lyase) in the culture fluid.

Для крупномасштабного производства ферментов решающим кроме наличия сверхпродуктивных штаммов-продуцентов является состав питательной среды, который, прежде всего, влияет на уровень выхода целевого продукта и, соответственно, на рентабельность всего процесса.For large-scale production of enzymes, in addition to the presence of superproductive producer strains, the composition of the nutrient medium, which primarily affects the yield of the target product and, accordingly, the profitability of the whole process, is decisive.

Питательные среды на основе свекловичного жома достаточно обеднены углеводами. Основную массу жома составляют пектиновые вещества, содержание которых может достигать до 40%, и клетчатка (до 22%). Свекловичный жом как отход производства сахарозы из сахарной свеклы не имеет стандартного состава, поэтому каждую партию жома необходимо характеризовать по химическому составу и проверять в лаборатории при опытном культивировании. Свекловичный жом требует предварительного измельчения и жестких режимов стерилизации, что увеличивает энергозатраты при производстве фермента. Культуральная жидкость, полученная с использованием свекловичного жома, плохо фильтруется. Кроме того, в настоящее время образующиеся объемы свекловичного жома не могут в полной мере обеспечить потребности сельского хозяйства для кормления с/х животных и микробиологической промышленности для получения ферментных препаратов (Грачева, И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов / 3-е изд., перераб. и доп. - М.: «Элевар», 2000. - 512 с.).Nutrient media based on beet pulp are fairly depleted in carbohydrates. The bulk of the pulp are pectin substances, the content of which can reach up to 40%, and fiber (up to 22%). Beet pulp as a waste product from the production of sucrose from sugar beets does not have a standard composition, therefore, each batch of pulp must be characterized by chemical composition and checked in the laboratory during experimental cultivation. Beet pulp requires preliminary grinding and strict sterilization modes, which increases energy consumption in the production of the enzyme. The culture fluid obtained using beet pulp is poorly filtered. In addition, the current volumes of beet pulp cannot fully satisfy the needs of agriculture for feeding agricultural animals and the microbiological industry to obtain enzyme preparations (Gracheva, I.M., Krivova A.Yu. Technology of enzyme preparations / 3 -th ed., revised and enlarged. - M.: “Elevar”, 2000. - 512 p.).

Техническая задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в разработке нового более продуктивного и технологичного состава питательной среды, содержащего доступное и дешевое сырье и обеспечивающего высокий синтез пектат-лиазы.The technical problem to which the present invention is directed is to develop a new, more productive and technological composition of the nutrient medium containing affordable and cheap raw materials and providing high synthesis of pectate lyase.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, состоит в повышении активности пектат-лиазы в культуральной жидкости до значений не ниже 40000 ед/мл за 18-22 часа культивирования.The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to increase the activity of pectate lyase in the culture fluid to values not lower than 40,000 units / ml in 18-22 hours of cultivation.

Для достижения указанного технического результата для глубинного культивирования Bacillus subtilis BN-135 - продуцента пектат-лиазы предложено использовать питательную среду, состоящую из источника углерода, кукурузного экстракта, аммония фосфорнокислого двузамещенного, калия фосфорнокислого однозамещенного, питательных солей и водопроводной воды. С целью повышения активности пектат-лиазы в культуральной жидкости в качестве источника углерода предложено использовать вместо свекловичного жома крахмалсодержащий субстрат - муку ржаную или ячменную, предварительно гидролизованную грибной целлюлазой, в качестве питательных солей - кальций хлористый и натрий углекислый при следующем соотношении компонентов, вес. %:To achieve the technical result for the deep cultivation of Bacillus subtilis BN-135, a producer of pectate lyase, it was proposed to use a nutrient medium consisting of a carbon source, corn extract, ammonium phosphate disubstituted, potassium phosphate monosubstituted, nutrient salts and tap water. In order to increase the activity of pectate lyase in the culture fluid, it was proposed to use a starch-containing substrate, rye or barley flour, previously hydrolyzed with mushroom cellulase, instead of beet pulp, as calcium chloride and sodium carbonate in the following ratio of components, weight. %:

мука ржаная гидролизованная илиhydrolyzed rye flour or мука ячменная гидролизованнаяhydrolyzed barley flour 2,5-4,02.5-4.0 кукурузный экстрактcorn extract 0,4-0,60.4-0.6 аммоний фосфорнокислый двузамещенныйdisubstituted ammonium phosphate 0,6-1,00.6-1.0 калий фосфорнокислый однозамещенныйmonosubstituted potassium phosphate 0,3-0,50.3-0.5 кальций хлористыйcalcium chloride 0,05-0,150.05-0.15 натрий углекислыйsodium carbonate 0,15-0,20.15-0.2 вода водопроводнаяtap water остальноеrest

Ржаная и ячменная мука, используемые в составе питательной среды, содержат в своем составе кроме крахмала также клетчатку, гемицеллюлозу и пентозаны. Количественное содержание углеводов в данном виде крахмалсодержащего сырья представлено в таблице 1.Rye and barley flour used in the nutrient medium, in addition to starch, also contains fiber, hemicellulose and pentosans. The quantitative content of carbohydrates in this type of starch-containing raw materials is presented in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

В качестве ферментного препарата предложено использовать целлюлолитические ферментные препараты грибного происхождения, например Целловиридин или ЦеллоЛюкс-F, содержащие в своем составе кроме целлюлазы также ферменты глюканазу и ксиланазу. Ферментный состав указанных препаратов представлен в таблице 2.It is proposed to use cellulolytic enzyme preparations of fungal origin, for example, Celloviridin or CellloLux-F, which contain, in addition to cellulase, glucanase and xylanase enzymes as an enzyme preparation. The enzymatic composition of these preparations is presented in table 2.

Figure 00000002
Figure 00000002

Гидролиз крахмалсодержащего субстрата предложено проводить грибной целлюлазой из расчета 5 ед. целлюлазы на 1 г сырья в течение 1,0-2,0 ч при температуре 50°C.The hydrolysis of starch-containing substrate is proposed to carry out fungal cellulase at the rate of 5 units. cellulase per 1 g of raw material for 1.0-2.0 hours at a temperature of 50 ° C.

Использование муки ржаной или ячменной, предварительно гидролизованной грибным целлюлолитическим ферментным препаратом, позволяет получить питательную среду, содержащую редуцирующие сахара в количестве, не вызывающих репрессию синтеза пектат-лиазы. Наличие в среде легкометаболизируемых сахаров в оптимальных концентрациях в виде продуктов деградации углеводов муки способствует сокращению начальной непродуктивной стадии культивирования (лаг-фазы), более быстрому росту продуцента и накоплению повышенного количества биомассы, что приводит к значительному повышению уровня биосинтеза фермента в культуральной жидкости.The use of rye or barley flour, previously hydrolyzed with a mushroom cellulolytic enzyme preparation, allows one to obtain a nutrient medium containing reducing sugars in an amount that does not cause repression of pectate lyase synthesis. The presence in the environment of easily metabolizable sugars in optimal concentrations in the form of flour carbohydrate degradation products helps to reduce the initial unproductive cultivation stage (lag phase), more rapid growth of the producer and the accumulation of an increased amount of biomass, which leads to a significant increase in the level of enzyme biosynthesis in the culture fluid.

Заявляемая питательная среда имеет значение pH близкое к нейтральному (около 7,0), которое является оптимальным для биосинтеза пектат-лиазы бактерией Bacillus subtilis BN-135. Выращивание продуцента на данной среде ведется при естественном значении pH питательной среды, что исключает дополнительные операции по корректировки pH среды перед засевом и в процессе культивировании продуцента.The claimed nutrient medium has a pH close to neutral (about 7.0), which is optimal for the biosynthesis of pectate lyase by the bacterium Bacillus subtilis BN-135. Producer cultivation in this medium is carried out at a natural pH of the nutrient medium, which excludes additional operations to adjust the pH of the medium before inoculation and during cultivation of the producer.

В предлагаемом изобретении активность пектат-лиазы определяли по способности расщеплять свекловичный пектин низкой степени этерификации (степень этерификации 35-37%). За единицу активности принято такое количество фермента, которое за 1 час при 40°C и pH 8,4 вызывает образование ненасыщенных продуктов деградации пектина, увеличивающих оптическую плотность на 0,1. Метод основан на прямом спектрофотометрическом определении ненасыщенных продуктов распада пектина, имеющих максимальную оптическую плотность при длине волны 235 нм, в кварцевых кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм.In the present invention, pectate lyase activity was determined by the ability to cleave beet pectin with a low degree of esterification (degree of esterification 35-37%). The unit of activity is such an amount of an enzyme that for 1 hour at 40 ° C and a pH of 8.4 causes the formation of unsaturated degradation products of pectin, increasing the optical density by 0.1. The method is based on direct spectrophotometric determination of unsaturated decomposition products of pectin having a maximum optical density at a wavelength of 235 nm, in quartz cuvettes with an absorbing layer thickness of 10 mm.

Возможность использования изобретения иллюстрируется примерами, которые не ограничивают объем и сущность притязаний, связанных с ним.The possibility of using the invention is illustrated by examples, which do not limit the scope and essence of the claims associated with it.

Пример 1Example 1

Культуру Bacillus subtilis BN-135 выращивали в качалочных колбах вместимостью 750 мл, содержащих 50 мл питательной среды следующего состава, вес. %:The culture of Bacillus subtilis BN-135 was grown in rocking flasks with a capacity of 750 ml, containing 50 ml of culture medium of the following composition, weight. %:

мука ржаная гидролизованнаяhydrolyzed rye flour 2,52,5 кукурузный экстрактcorn extract 0,60.6 аммоний фосфорнокислый двузамещенныйdisubstituted ammonium phosphate 0,60.6 калий фосфорнокислый однозамещенныйmonosubstituted potassium phosphate 0,30.3 кальций хлористыйcalcium chloride 0,10.1 натрий углекислыйsodium carbonate 0,150.15 вода водопроводнаяtap water остальноеrest

Ржаную муку предварительно гидролизовали ферментным препаратом Целловиридин из расчета 5 ед. целлюлазы на 1 г сырья в течение 1,0 ч при температуре 50°C. Питательную среду стерилизовали при давлении 0,1 МПа в течение 45 мин.Rye flour was previously hydrolyzed with the enzyme preparation Celloviridin at the rate of 5 units. cellulase per 1 g of raw material for 1.0 h at a temperature of 50 ° C. The culture medium was sterilized at a pressure of 0.1 MPa for 45 minutes.

В качестве посевного материала использовали водную суспензию спор культуры продуцента, которые образуются на поверхности скошенного картофельного агара после инокулирования и выращивания в течение 48 ч при 40°C. Для получения посевного материала в пробирку со скошенным агаром вносили 20 мл стерильной водопроводной воды и делали смыв с косяка с помощью микробиологической петли в асептических условиях. Споровый посевной материал вносили в количестве 5% к объему ферментационной среды. Культивирование проводили в аэробных условиях на качалке с частотой вращения 200-220 об/мин при естественном значении pH питательной среды и температуре 40°C. Активность пектат-лиазы в культуральной жидкости через 20 ч культивирования продуцента составила 41600 ед/мл.An aqueous suspension of producer culture spores, which form on the surface of mowed potato agar after inoculation and growth for 48 h at 40 ° C, was used as a seed. To obtain inoculum, 20 ml of sterile tap water was added to the test tube with slanted agar and rinsed from the jamb using a microbiological loop under aseptic conditions. Spore seed was made in an amount of 5% by volume of the fermentation medium. Cultivation was carried out under aerobic conditions on a rocking chair with a rotation frequency of 200-220 rpm at a natural pH of the nutrient medium and a temperature of 40 ° C. The activity of pectate lyase in the culture fluid after 20 hours of cultivation of the producer was 41,600 units / ml.

Пример 2Example 2

Культивирование бактерии Bacillus subtilis BN-135 проводили в течение 22 часов в условиях, соответствующих условиям примера 1, на питательной среде следующего состава, вес. %:The cultivation of the bacteria Bacillus subtilis BN-135 was carried out for 22 hours under conditions corresponding to the conditions of example 1, on a nutrient medium of the following composition, weight. %:

мука ячменная гидролизованнаяhydrolyzed barley flour 3,03.0 кукурузный экстрактcorn extract 0,40.4 аммоний фосфорнокислый двузамещенныйdisubstituted ammonium phosphate 1,01,0 калий фосфорнокислый однозамещенныйmonosubstituted potassium phosphate 0,50.5 кальций хлористыйcalcium chloride 0,050.05 натрий углекислыйsodium carbonate 0,150.15 вода водопроводнаяtap water остальноеrest

Гидролиз ячменной муки проводили ферментным препаратом Целловиридин из расчета 5 ед. целлюлазы на 1 г сырья в течение 2,0 ч при температуре 50°C. Активность пектат-лиазы в культуральной жидкости через 22 часа культивирования продуцента составила 42300 ед/мл.Hydrolysis of barley flour was carried out with the enzyme preparation Celloviridin at the rate of 5 units. cellulase per 1 g of raw material for 2.0 hours at a temperature of 50 ° C. The activity of pectate lyase in the culture fluid after 22 hours of cultivation of the producer was 42300 u / ml.

Пример 3Example 3

Культивирование Bacillus subtilis BN-135 проводили в ферментере «BIOSTAT» объемом 10 л (коэффициент заполнения 0,5) на питательной среде следующего состава, вес. %:The cultivation of Bacillus subtilis BN-135 was carried out in a 10 liter BIOSTAT fermenter (fill factor 0.5) on a nutrient medium of the following composition, weight. %:

мука ржаная гидролизованнаяhydrolyzed rye flour 4,04.0 кукурузный экстрактcorn extract 0,50.5 аммоний фосфорнокислый двузамещенныйdisubstituted ammonium phosphate 0,80.8 калий фосфорнокислый однозамещенныйmonosubstituted potassium phosphate 0,40.4 кальций хлористыйcalcium chloride 0,150.15 натрий углекислыйsodium carbonate 0,20.2 вода водопроводнаяtap water остальное.rest.

Гидролиз ржаной муки проводили ферментным препаратом ЦеллоЛюкс-F из расчета 5 ед. целлюлазы на 1 г сырья в течение 1,5 ч при температуре 50°C. Питательную среду стерилизовали при давлении 0,1 МПа в течение 45 мин.Hydrolysis of rye flour was carried out with the enzyme preparation CelloLux-F at the rate of 5 units. cellulase per 1 g of raw material for 1.5 hours at a temperature of 50 ° C. The culture medium was sterilized at a pressure of 0.1 MPa for 45 minutes.

Для засева питательной среды использовали водную суспензию спорового посевного материала культуры Bacillus subtilis BN-135 в количестве 5% к объему питательной среды.For inoculation of the nutrient medium, an aqueous suspension of spore inoculum of the Bacillus subtilis BN-135 culture was used in an amount of 5% by volume of the nutrient medium.

Выращивание культуры в ферментере проводили при следующих условиях: температура 40°C, непрерывная аэрация (подача воздуха - 1 об. на 1 об. среды в мин) и перемешивание со скоростью вращения мешалки 200 об/мин при естественном значении pH.Cultivation of the culture in the fermenter was carried out under the following conditions: temperature 40 ° C, continuous aeration (air supply - 1 vol. Per 1 vol. Medium per min) and stirring with a stirrer speed of 200 rpm at a natural pH value.

Продолжительность ферментации - 18 часов.The duration of the fermentation is 18 hours.

Активность пектат-лиазы в культуральной жидкости через 18 часов культивирования продуцента составила 48400 ед/мл.The activity of pectate lyase in the culture fluid after 18 hours of culture of the producer was 48,400 units / ml.

Таким образом, предлагаемая питательная среда для культивирования бактерии Bacillus subtilis BN-135 - продуцента пектат-лиазы содержит доступное и дешевое сырье, а ее использование позволяет повысить активность пектат-лиазы в культуральной жидкости по сравнению с прототипом в 5,5-6,5 раз (с 7500 ед./мл до 41600-48400 ед./мл) за 18-22 часа культивирования.Thus, the proposed nutrient medium for the cultivation of the bacterium Bacillus subtilis BN-135 - producer of pectate lyase contains affordable and cheap raw materials, and its use allows to increase the activity of pectate lyase in the culture fluid in comparison with the prototype 5.5-6.5 times (from 7500 units / ml to 41600-48400 units / ml) for 18-22 hours of cultivation.

Claims (1)

Питательная среда для глубинного культивирования бактерий Bacillus subtilis BN-135 - продуцента пектат-лиазы, состоящая из источника углерода, кукурузного экстракта, аммония фосфорнокислого двузамещенного, калия фосфорнокислого однозамещенного, питательных солей и водопроводной воды, отличающаяся тем, что питательная среда в качестве источника углерода содержит крахмалсодержащий субстрат - муку ржаную или ячменную, предварительно гидролизованную грибной целлюлазой, в качестве питательных солей - кальций хлористый и натрий углекислый при следующем соотношении компонентов, вес.%:
мука ржаная гидролизованная или мука ячменная гидролизованная 2,5-4,0 кукурузный экстракт 0,4-0,6 аммоний фосфорнокислый двузамещенный 0,6-1,0 калий фосфорнокислый однозамещенный 0,3-0,5 кальций хлористый 0,05-0,15 натрий углекислый 0,15-0,2 вода водопроводная остальное
The nutrient medium for the deep cultivation of bacteria Bacillus subtilis BN-135 is a pectate lyase producer, consisting of a carbon source, corn extract, ammonium phosphate disubstituted, potassium phosphate monosubstituted, nutrient salts and tap water, characterized in that the nutrient medium as a carbon source contains starch-containing substrate - rye or barley flour, previously hydrolyzed with fungal cellulase, calcium chloride and sodium carbonate as trace nutrients the ratio of components, wt.%:
hydrolyzed rye flour or hydrolyzed barley flour 2.5-4.0 corn extract 0.4-0.6 disubstituted ammonium phosphate 0.6-1.0 monosubstituted potassium phosphate 0.3-0.5 calcium chloride 0.05-0.15 sodium carbonate 0.15-0.2 tap water rest
RU2014145805/10A 2014-11-17 2014-11-17 Nutrient medium to cultivate bacteria bacillus subtilis bn-135- producent of pectate lyase RU2571945C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145805/10A RU2571945C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Nutrient medium to cultivate bacteria bacillus subtilis bn-135- producent of pectate lyase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145805/10A RU2571945C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Nutrient medium to cultivate bacteria bacillus subtilis bn-135- producent of pectate lyase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2571945C1 true RU2571945C1 (en) 2015-12-27

Family

ID=55023409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014145805/10A RU2571945C1 (en) 2014-11-17 2014-11-17 Nutrient medium to cultivate bacteria bacillus subtilis bn-135- producent of pectate lyase

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2571945C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD1106Z (en) * 2016-07-04 2017-07-31 Институт Генетики, Физиологии И Защиты Растений Академии Наук Молдовы Nutrient medium for cultivation of Bacillus subtilis CNMN-BB-09 strain

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1161551A1 (en) * 1983-12-27 1985-06-15 Институт Микробиологии Ан Бсср Erwinia carotovora 2-82 strain - producer of pectate-liase
RU2252959C2 (en) * 2002-09-11 2005-05-27 Открытое акционерное общество "Восток" Method for production of bacterial pectin-lyase enzyme
RU2272838C1 (en) * 2004-06-21 2006-03-27 Некоммерческое партнерство Научно-технический центр "Лекарства и биотехнология" (НТЦ "Лекбиотех") Strain of bacterium bacillus macerans bs-04 as producer of pectinases, protease, xylanase and amylase

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1161551A1 (en) * 1983-12-27 1985-06-15 Институт Микробиологии Ан Бсср Erwinia carotovora 2-82 strain - producer of pectate-liase
RU2252959C2 (en) * 2002-09-11 2005-05-27 Открытое акционерное общество "Восток" Method for production of bacterial pectin-lyase enzyme
RU2272838C1 (en) * 2004-06-21 2006-03-27 Некоммерческое партнерство Научно-технический центр "Лекарства и биотехнология" (НТЦ "Лекбиотех") Strain of bacterium bacillus macerans bs-04 as producer of pectinases, protease, xylanase and amylase

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD1106Z (en) * 2016-07-04 2017-07-31 Институт Генетики, Физиологии И Защиты Растений Академии Наук Молдовы Nutrient medium for cultivation of Bacillus subtilis CNMN-BB-09 strain

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Salim et al. Production of enzymes by a newly isolated Bacillus sp. TMF-1 in solid state fermentation on agricultural by-products: the evaluation of substrate pretreatment methods
Uma et al. Production and properties of invertase from a Cladosporium cladosporioides in SmF using pomegranate peel waste as substrate
Akhter et al. Production of pectinase by Aspergillus niger cultured in solid state media
JP5986527B2 (en) Method for producing L-lactic acid by lactic acid bacteria in the presence of pentose and cellooligosaccharide
CN103444981A (en) Method for Aspergillus oryzae to degrade edible and medicinal fungus dregs to produce protein feed
Lai et al. Optimization of submerged culture conditions for the production of mycelial biomass and exopolysaccharides from Lignosus rhinocerus
RU2571945C1 (en) Nutrient medium to cultivate bacteria bacillus subtilis bn-135- producent of pectate lyase
Demirci et al. Xanthan gum production from hydrolyzed rice bran as a carbon source by Xanthomonas spp
Afifi Effective technological pectinase and cellulase by Saccharomyces cervisiae utilizing food wastes for citric acid production
Aziz et al. Bioconversion of acid-and gamma-ray-treated sweet potato residue to microbial protein by mixed cultures
CN101638645A (en) Method for producing xylanase by solid mechanical fermentation
CN104131042B (en) Method for production of L-lactic acid by control of growth form of rhizopus oryzae
Liu et al. Optimization of the Process for the Production of L (+)‐Lactic Acid from Cull Potato by Rhizopus oryzae
CN109055270A (en) A kind of high-density cultivation method and culture medium for bacillus
CN106635843B (en) Fermentation medium, mushroom bran fermenting agent and fermentation process
Haider Bioconversion of saw dust powder acid hydrolysis to single cell protein by the yeast Candida tropicalis
Nyamful et al. Solid State Fermentation of Aspergillus niger MENA1E and Rhizopus MENACO11A for glucoamylase production on agricultural residues
Kaur et al. Utilization of agro-industrial residues for the production of β-galactosidase using fungal isolate under solid state fermentation conditions
JP2014008042A (en) Low sporulating aspergillus tubingensis variant, producing method of sugar degrading enzyme using the variant, and producing method of bioethanol
RU2272838C1 (en) Strain of bacterium bacillus macerans bs-04 as producer of pectinases, protease, xylanase and amylase
RU2555552C1 (en) STRAINS OF BACTERIA Bacillus subtilis - HIGHLY ACTIVE PRODUCER OF PECTOLYTIC ENZYMES MACERATING PLANT TISSUE
RU2113470C1 (en) Method of baking yeast preparing
Kolade et al. Optimization of conditions for xylanase production using Aspergillus tubingensis under different carbon sources
Al-Taweil et al. Use of date syrup as alternative carbon source for microbial cultivation
Gupta et al. Solid State Fermentation of Wheat Bran for Production of Glucoamylase by Aspergillus niger

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201118