RU2665788C1 - Saccharomyces cerevisiae strain - ethanol producer - Google Patents

Saccharomyces cerevisiae strain - ethanol producer Download PDF

Info

Publication number
RU2665788C1
RU2665788C1 RU2017141702A RU2017141702A RU2665788C1 RU 2665788 C1 RU2665788 C1 RU 2665788C1 RU 2017141702 A RU2017141702 A RU 2017141702A RU 2017141702 A RU2017141702 A RU 2017141702A RU 2665788 C1 RU2665788 C1 RU 2665788C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
saccharomyces cerevisiae
cerevisiae strain
biotechnology
ethanol producer
Prior art date
Application number
RU2017141702A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Георгиевич Цугкиев
Алан Макарович Хозиев
Лариса Батарбековна Дзантиева
Диана Тотразовна Цугкиева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Горский государственный аграрный университет"
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 образовательное учреждение высшего образования "Горский государственный аграрный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Горский государственный аграрный университет"
Priority to RU2017141702A priority Critical patent/RU2665788C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2665788C1 publication Critical patent/RU2665788C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/02Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
    • C12P7/04Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
    • C12P7/06Ethanol, i.e. non-beverage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.SUBSTANCE: invention relates to biotechnology and can be used in the alcohol industry. Saccharomyces cerevisiae yeast strain, which has the ability to produce ethanol, was deposited in the Russian National Collection of Industrial Microorganisms under the registration number VKPM Y-4281.EFFECT: strain has high technological properties.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к биотехнологии и спиртовой промышленности и представляет собой новый штамм одноклеточных грибов (дрожжей) предназначенный для производства спиртосодержащих продуктов и кормового белка.The invention relates to biotechnology and the alcohol industry and is a new strain of unicellular fungi (yeast) intended for the production of alcohol-containing products and feed protein.

Известен штамм Saccharomyces unisporus ВКПМ Y - 3416, выделенный из микрофлоры кефирного грибка (патент № 2449012 от 27.04.2012). Штамм сбраживает большое количество Сахаров (глюкозу, сахарозу, инулин), не образует органических кислот и эфиров. Температурный оптимум инкубации 28-30°С.The known strain of Saccharomyces unisporus VKPM Y - 3416 isolated from the microflora of kefir fungus (patent No. 2449012 from 04/27/2012). The strain ferments a large number of sugars (glucose, sucrose, inulin), does not form organic acids and esters. The optimum temperature of incubation is 28-30 ° C.

Однако продуктивность данного штамма низкая до 6,2% об. этилового спирта. Техническое решение - выделение высокопродуктивного нового местного штамма дрожжей методами традиционной селекции, так как использование аборигенных штаммов дрожжей эволюционно приспособленных к определенным условиям обитания позволяет более полно раскрыть генетический потенциал микроорганизмов местной селекции.However, the productivity of this strain is low to 6.2% vol. ethyl alcohol. The technical solution is the isolation of a highly productive new local strain of yeast using traditional selection methods, since the use of native strains of yeast evolutionarily adapted to certain living conditions allows us to more fully reveal the genetic potential of microorganisms of local selection.

Технический результат - получение чистой культуры дрожжей Saccharomyces cerevisiae, обладающей высокими технологическими свойствами.EFFECT: obtaining a pure culture of Saccharomyces cerevisiae yeast with high technological properties.

Для достижения данной цели использовали местный штамм дрожжевых грибов Saccharomyces cerevisiae, выделенный в естественных условиях с поверхности шишек хмеля (дикорастущего) произрастающего на территории НИИ Биотехнология ФГБОУ ВО ГГАУ, путем многократных пересевов на стерильное солодовое сусло.To achieve this goal, we used a local strain of yeast fungi Saccharomyces cerevisiae, isolated in vivo from the surface of hop cones (wild) growing on the territory of the Research Institute of Biotechnology, FSBEI HE SSAU, by repeated passages to sterile malt wort.

Идентификацию штамма проводили по методике И.П. Бабьевой и В.И. Голубева (1979) и на основе генетических исследований.The identification of the strain was carried out according to the method of I.P. Babieva and V.I. Golubeva (1979) and based on genetic research.

Морфолого-биохимические и культуральные свойства выделенного штамма дрожжейMorphological, biochemical and cultural properties of the selected yeast strain

При росте на плотных средах дрожжи имеют круглую форму, размер клеток 4-5 мкм в диаметре. Колонии штамма имеют округлую форму размер 1-3 мм в диаметре, тягучую консистенцию, кремового цвета.When growing on solid media, the yeast is round in shape, the cell size is 4-5 microns in diameter. Colonies of the strain have a rounded shape, size 1-3 mm in diameter, viscous consistency, cream color.

Область применения штамма - производство этилового спиртаThe scope of the strain is the production of ethyl alcohol

Продукт, синтезируемый штаммом - этанолThe product synthesized by the strain is ethanol.

Активность (продуктивность) штамма, другие производственные показатели: до 10,2% об. этилового спирта в бражке из зернового сусла.The activity (productivity) of the strain, other production indicators: up to 10.2% vol. ethyl alcohol in a mash of grain wort.

Способ определения активности штамма с указанием метода: пикнометрический метод по А.П. Рухлядевой, Т.Г. Филатовой и В.С.Чередниченко (1979).A method for determining the activity of a strain indicating the method: pycnometric method according to A.P. Rukhlyadeva, T.G. Filatova and V.S. Cherednichenko (1979).

Способ, условия и состав сред для длительного хранения штамма - лиофилизация; солодовое сусло, сусло-агар.The method, conditions and composition of the media for long-term storage of the strain - lyophilization; malt wort, agar wort.

Способ, условия и состав сред для размножения штамма - при температуре 28-30°С на пивном сусле, сусло-агаре и среде Сабуро.The method, conditions and composition of the media for the propagation of the strain is at a temperature of 28-30 ° C in beer wort, wort agar and Saburo medium.

Этапы и результаты генетических исследований.Stages and results of genetic research.

а) Секвенирование участков последовательности, кодирующей ген 18S рРНК.a) Sequencing of portions of the sequence encoding the 18S rRNA gene.

б) Анализ последовательностей гена, кодирующего 18S рРНК. Анализ сходства нуклеотидной последовательности гена, кодирующего 18S рДНК, изучаемого штамма был проведен с помощью сервера BLAST [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast]. Первичный скрининг по базе данных GenBank показал, что исследуемый штамм принадлежит к следующей систематической группе: Eukaryota; Fungi; Dikarya; Ascomycota; Saccharomycotina; Saccharomycetes; Saccharomycetales; Saccharomycetaceae; Saccharomyces. Критерием отнесения микроорганизма к тому или иному виду считается гомология не менее 97% [2]. Как видно из таблицы, анализируемый штамм можно отнести к нескольким видам.b) Sequence analysis of the gene encoding 18S rRNA. The analysis of the similarity of the nucleotide sequence of the gene encoding the 18S rDNA of the studied strain was carried out using the BLAST server [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast]. Initial screening using the GenBank database showed that the studied strain belongs to the following systematic group: Eukaryota; Fungi; Dikarya; Ascomycota; Saccharomycotina; Saccharomycetes; Saccharomycetales; Saccharomycetaceae; Saccharomyces. The criterion for classifying a microorganism to a particular species is considered to be at least 97% homology [2]. As can be seen from the table, the analyzed strain can be attributed to several species.

Для установления филогенетического родства близких видов был также использован метод сравнения нуклеотидных последовательностей, кодирующих ген 5,8 S рРНК и внутренние транскрибируемые спейсеры ITS1 и ITS2 [2].To establish the phylogenetic kinship of closely related species, we also used the method of comparing nucleotide sequences encoding the 5.8 S rRNA gene and internal transcribed spacers ITS1 and ITS2 [2].

Анализ филогенетического родства, построенный с использованием штаммов близкородственных микроорганизмов, показал, что наиболее близкими к исследуемому штамму является вид Saccharomyces cerevisiae (99%) (см. иллюстрацию).Analysis of phylogenetic kinship, constructed using strains of closely related microorganisms, showed that the species Saccharomyces cerevisiae (99%) is closest to the studied strain (see illustration).

По результатам проведенного анализа нуклеотидной последовательности, кодирующей часть генов рРНК установлено, что исследуемый штамм наиболее близок к виду Saccharomyces cerevisiae.According to the results of the analysis of the nucleotide sequence encoding part of the rRNA genes, it was found that the studied strain is the closest to the species Saccharomyces cerevisiae.

Штамм задепонирован во ВКПМ под номером Y - 4281.The strain is deposited in VKPM under the number Y - 4281.

Предлагаемый новый штамм, найденный в естественных условиях и выделенный с поверхности шишек хмеля, хорошо приспособлен к местным условиям, прост в культивировании и хранении. Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae может использоваться в производстве алкогольной продукции, обладает высокой продуктивностью.The proposed new strain, found in vivo and isolated from the surface of hop cones, is well adapted to local conditions, easy to cultivate and store. The strain of yeast Saccharomyces cerevisiae can be used in the production of alcoholic beverages, has high productivity.

Claims (1)

Штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-4281 - продуцент этанола.The yeast strain Saccharomyces cerevisiae VKPM Y-4281 is an ethanol producer.
RU2017141702A 2017-11-29 2017-11-29 Saccharomyces cerevisiae strain - ethanol producer RU2665788C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141702A RU2665788C1 (en) 2017-11-29 2017-11-29 Saccharomyces cerevisiae strain - ethanol producer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141702A RU2665788C1 (en) 2017-11-29 2017-11-29 Saccharomyces cerevisiae strain - ethanol producer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2665788C1 true RU2665788C1 (en) 2018-09-04

Family

ID=63460185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017141702A RU2665788C1 (en) 2017-11-29 2017-11-29 Saccharomyces cerevisiae strain - ethanol producer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2665788C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2370531C1 (en) * 2008-06-16 2009-10-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" Metschnikowia pulcherrimayeast strain producent of forage protein
RU2393213C1 (en) * 2008-12-17 2010-06-27 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии Российской академии сельскохозяйственных наук" Clostridium acetobutylicum bacteria strain - producer of n-butyl alcohol, acetone and ethanol
RU2445356C2 (en) * 2010-05-17 2012-03-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" Saccharomyces cerevisiae vkpm y-3415 yeast strain - producer of ethyl alcohol
RU2449012C2 (en) * 2010-05-17 2012-04-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" Saccharomyces unisporus vkpm y-3416 strain used to produce fermented milk beverages

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2370531C1 (en) * 2008-06-16 2009-10-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" Metschnikowia pulcherrimayeast strain producent of forage protein
RU2393213C1 (en) * 2008-12-17 2010-06-27 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии Российской академии сельскохозяйственных наук" Clostridium acetobutylicum bacteria strain - producer of n-butyl alcohol, acetone and ethanol
RU2445356C2 (en) * 2010-05-17 2012-03-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" Saccharomyces cerevisiae vkpm y-3415 yeast strain - producer of ethyl alcohol
RU2449012C2 (en) * 2010-05-17 2012-04-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Горский государственный аграрный университет" Saccharomyces unisporus vkpm y-3416 strain used to produce fermented milk beverages

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12054696B2 (en) Compositions and methods for brewing sour beer
EP3214168B1 (en) Saccharomyces cerevisiae capable of being co-fermented by multiple carbon sources and application thereof
US8394622B2 (en) Yeast strains for improved ethanol production
Ebabhi et al. Isolation and characterization of yeast strains from local food crops
Parapouli et al. The effect of Debina grapevine indigenous yeast strains of Metschnikowia and Saccharomyces on wine flavour
KR20170137237A (en) Saccharomycopsis fibuligera KJJ81 strain with high saccharification and fermentation capability and the method for preparing makgeolli
KR20190000970A (en) Saccharomyces cerevisiae strain with high productivity of flavor components and process for preparing beer using same
Liu et al. Identification of Zygosaccharomyces mellis strains in stored honey and their stress tolerance
Huynh et al. Ethanol production from molasses at high temperature by thermotolerant yeasts isolated from cocoa
RU2662966C1 (en) Metchnikowia pulcherrima strain vkpm y-4277 - ethyl alcohol producer
Alfonzo et al. Diversity of Saccharomyces cerevisiae strains associated to racemes of Grillo grape variety
Skotniczny et al. Growth dynamics and diversity of yeasts during spontaneous plum mash fermentation of different varieties
Komatsuzaki et al. Characteristics of Saccharomyces cerevisiae isolated from fruits and humus: Their suitability for bread making
RU2665788C1 (en) Saccharomyces cerevisiae strain - ethanol producer
RU2665826C1 (en) Saccharomyces cerevisiae strain - ethanol producer
Naumova et al. Molecular genetic characteristics of Saccharomyces cerevisiae distillers’ yeasts
RU2662964C1 (en) Rhodotorula mucilaginosa yeast strain vkpm y-4282 - carotenoid producer
RU2662963C1 (en) Hanseniaspora uvarum strain vkpm y-4278 - ethyl alcohol producer
RU2599435C1 (en) Saccharomyces cerevisiae VKPM Y-4066 YEAST STRAIN-ETHYL ALCOHOL PRODUCER
RU2662965C1 (en) Torulaspora delbrueckii strain vkpm y-4279 - ethyl alcohol producer
Lourencetti et al. Transcriptional profile of a bioethanol production contaminant Candida tropicalis
Tien et al. Characterization of newly isolated thermotolerant yeasts and evaluation of their potential for use in Cayratia trifolia wine production
Anh et al. IDENTIFICATION OF YEAST STRAINS AND FILAMENTOUS FUNGI IN THE HAI HAU TRADITIONAL ALCOHOL YEAST CAKE
Djegui et al. Biochemical characterization and growth patterns of new yeast isolates
RU2707046C1 (en) Yeasts strain metschnikowia pulcherrima - producer of microbial protein and alcohol

Legal Events

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

Effective date: 20201130