RU2814594C1 - Nutrient medium for growing milk-clotting enzyme producer piptoporus betulinus - milk-clotting enzyme producer - Google Patents

Nutrient medium for growing milk-clotting enzyme producer piptoporus betulinus - milk-clotting enzyme producer Download PDF

Info

Publication number
RU2814594C1
RU2814594C1 RU2022130489A RU2022130489A RU2814594C1 RU 2814594 C1 RU2814594 C1 RU 2814594C1 RU 2022130489 A RU2022130489 A RU 2022130489A RU 2022130489 A RU2022130489 A RU 2022130489A RU 2814594 C1 RU2814594 C1 RU 2814594C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nutrient medium
milk
enzyme
producer
clotting enzyme
Prior art date
Application number
RU2022130489A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Денис Викторович Минаков
Сергей Леонидович Тихонов
Яна Валерьевна Уразова
Анастасия Александровна Минакова
Дмитрий Викторович Чащилов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2814594C1 publication Critical patent/RU2814594C1/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: following is proposed: a nutrient medium for cultivating biomass of the mycelium of the fungus Piptoporus betulinus — a producer of milk-clotting enzyme, including lignocellulosic raw materials — birch sawdust, sunflower husks, calcium carbonate and calcium sulfate 2-aqueous, in the following ratio, wt.%: 60–80 of birch sawdust; 18.5–38.5 of sunflower husk; 1.2 of CaCO3; 0.3 of CaSO4×2H2O; with a relative humidity of 50–70%.
EFFECT: invention increases the milk-clotting activity of the aqueous extract of the enzyme and increases the rate of mycelium overgrowing the nutrient medium.
1 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к ферментной технологии и может найти применение в биотехнологической или молочной промышленности при получении различных типов сыров и творога.The invention relates to biotechnology, in particular to enzyme technology, and can find application in the biotechnological or dairy industry in the production of various types of cheeses and cottage cheese.

Для получения молокосвертывающих ферментов грибного происхождения в промышленности в основном используют культуры микроскопических мицелиальных грибов родов Mucor, Endothia, Aspergillus, Penicillium, Fusarium. Однако использование в технологии производства ферментов спорообразующих микроскопических грибов сопровождается повышенным риском профзаболеваний персонала (микозы, аллергические реакции), связанным с биологической природой применяемых продуцентов. Помимо этого, использование ферментов из микроскопических грибов часто приводит к получению сыров низкого качества, с легким или выраженным привкусом горечи из-за высокого уровня общего неспецифического протеолиза белков молока.To obtain milk-clotting enzymes of fungal origin, the industry mainly uses cultures of microscopic filamentous fungi of the genera Mucor, Endothia, Aspergillus, Penicillium, and Fusarium. However, the use of spore-forming microscopic fungi in the production technology of enzymes is accompanied by an increased risk of occupational diseases of personnel (mycoses, allergic reactions) associated with the biological nature of the producers used. In addition, the use of enzymes from microscopic fungi often results in low-quality cheeses with a slight or pronounced bitter taste due to a high level of general non-specific proteolysis of milk proteins.

В настоящее время ведется активный поиск молокосвертывающих ферментов среди продуцентов высших базидиомицетов. Известны продуценты ферментов среди культур высших базидиальных грибов родов Irpex, Trametes, Fomitopsis, Ganoderma, Russula, Coprinus. Мицелий высших грибов в отличие от микроскопических не имеет стадию спорообразования, что значительно упрощает технологию его культивирования, в частности выделения и очистки фермента.Currently, there is an active search for milk-clotting enzymes among producers of higher basidiomycetes. Producers of enzymes are known among cultures of higher basidiomycetes of the genera Irpex, Trametes, Fomitopsis, Ganoderma, Russula, Coprinus. The mycelium of higher fungi, unlike microscopic ones, does not have a sporulation stage, which greatly simplifies the technology of its cultivation, in particular the isolation and purification of the enzyme.

Большинство технологий получения молокосвертывающих ферментов основаны на глубинной ферментации продуцентов. Однако использование технологии твердофазной ферментации позволяет существенно снизить энергозатраты за счет статических условий культивирования продуцентов в простых конструкциях биореакторов. Известно, что около 30-40% стоимости производства ферментов приходится на стоимость питательных сред, поэтому технология твердофазного культивирования мицелия высших грибов является экономически выгодной за счет использования лигноцеллюлозных отходов сельскохозяйственной и деревоперерабатывающей промышленности.Most technologies for producing milk-clotting enzymes are based on deep fermentation of producers. However, the use of solid-state fermentation technology makes it possible to significantly reduce energy costs due to static conditions for cultivating producers in simple bioreactor designs. It is known that about 30-40% of the cost of enzyme production is accounted for by the cost of nutrient media, therefore the technology of solid-phase cultivation of the mycelium of higher fungi is economically profitable due to the use of lignocellulosic waste from the agricultural and wood processing industries.

Вышеперечисленные грибы, за исключением Russula и Coprinus, относятся к дереворазрушающим, что дает возможность культивировать мицелий твердофазным способом на лигноцеллюлозных субстратах. Однако из уровня техники известны питательные среды для получения молокосвертывающих ферментов из высших грибов с использованием технологии глубинного культивирования [1, 2]. Питательные среды для твердофазного культивирования высших грибов - продуцентов ферментов молокосверты-вающего действия представлены в ограниченном количестве.The above fungi, with the exception of Russula and Coprinus, are classified as wood-destroying, which makes it possible to cultivate the mycelium using the solid-phase method on lignocellulosic substrates. However, nutrient media for obtaining milk-clotting enzymes from higher fungi using deep cultivation technology are known from the prior art [1, 2]. Nutrient media for solid-phase cultivation of higher fungi - producers of milk-clotting enzymes - are presented in limited quantities.

Известна питательная среда для культивирования продуцентов ферментов среди высших грибов Fomitopsis pinicola (штамм АТСС 20036) и Irpex lacteus (штамм IFO 5367). Культивирование биомассы мицелия осуществляют на питательной среде, состоящей из источников углеводов (крахмал, декстрин, сахароза, лактоза, мальтоза, глюкоза, меласса, гидролизат древесины), азота (соли аммония, нитраты, кукурузный отвар, пептон, мясной экстракт, соевый порошок, пшеничные отруби, дрожжи, дрожжевой экстракт, мочевина), минеральных веществ (соли кальция, магния, натрия, цинка, меди, железа) и витаминов [3]. Однако получаемые ферменты на предложенной питательной среде обладают недостаточно высокой молокосвертывающей активностью (МСА) и высокой протеолитической активностью, что приводит к разжижению молочного сгустка в процессе созревания сыра.A nutrient medium is known for cultivating enzyme producers among the higher fungi Fomitopsis pinicola (strain ATCC 20036) and Irpex lacteus (strain IFO 5367). Cultivation of mycelial biomass is carried out on a nutrient medium consisting of sources of carbohydrates (starch, dextrin, sucrose, lactose, maltose, glucose, molasses, wood hydrolysate), nitrogen (ammonium salts, nitrates, corn broth, peptone, meat extract, soybean powder, wheat bran, yeast, yeast extract, urea), minerals (calcium, magnesium, sodium, zinc, copper, iron) and vitamins [3]. However, the resulting enzymes on the proposed nutrient medium have insufficiently high milk-clotting activity (MCA) and high proteolytic activity, which leads to liquefaction of the milk clot during the ripening of cheese.

Известен субстрат для твердофазного культивирования высших грибов ежовика гребенчатого (Hericium erinaceum), содержащий 100 г пшеничных отрубей и 120 мл дистиллированной воды [4]. Основным недостатком предлагаемого субстрата является продолжительный период культивирования биомассы мицелия (зарастание в течение 14 суток 100 г субстрата) из-за затрудненного воздухообмена, возникающего в результате слипания пшеничных отрубей при добавлении воды. MCA Hericium erinaceum на представленном субстрате зависит от способов выделения, очистки и концентрирования ферментов и составляет до 450 ед/мл.A known substrate for solid-phase cultivation of higher mushrooms (Hericium erinaceum), containing 100 g of wheat bran and 120 ml of distilled water [4]. The main disadvantage of the proposed substrate is the long period of cultivation of mycelial biomass (overgrowth of 100 g of substrate within 14 days) due to difficult air exchange resulting from the clumping of wheat bran when water is added. MCA of Hericium erinaceum on the presented substrate depends on the methods of isolation, purification and concentration of enzymes and is up to 450 units/ml.

Наиболее близким по своей технической сущности к предложенному изобретению относится питательная среда для выращивания базидиальных грибов Russula decolorans следующего состава, %: мука кукурузная - 0,9-1,6; натрий азотнокислый - 0,1-0,3; дрожжи - 0,1-0,4; калий фосфорнокислый однозамещенный - 0,01-0,08; калий фосфорнокислый двузамещенный - 0,02-0,06; кальций хлористый - 0,05-0,05; магний сернокислый - 0,03-0,1; вода - остальное. На среде указанного состава максимальный уровень МСА составляет 400 ед/мл [5, прототип]. Недостатком питательной среды является дороговизна источника углеводов, невысокий уровень МСА в сравнении с предлагаемым способом, а также сравнительно легкая подверженность питательной среды и культуры контаминации посторонней микрофлорой.The closest in its technical essence to the proposed invention is a nutrient medium for growing basidiomycetes Russula decolorans of the following composition,%: corn flour - 0.9-1.6; sodium nitrate - 0.1-0.3; yeast - 0.1-0.4; monosubstituted potassium phosphate - 0.01-0.08; disubstituted potassium phosphate - 0.02-0.06; calcium chloride - 0.05-0.05; magnesium sulfate - 0.03-0.1; water - the rest. On the medium of the specified composition, the maximum level of MSA is 400 units/ml [5, prototype]. The disadvantage of the nutrient medium is the high cost of the source of carbohydrates, the low level of MSA in comparison with the proposed method, as well as the relatively easy susceptibility of the nutrient medium and culture to contamination with foreign microflora.

Задачей изобретения является разработка состава питательной среды для культивирования биомассы мицелия грибов Piptoporus betulinus - продуцента фермента молокосвертывающего действия с целью повышения уровня МСА с высокой скоростью зарастания.The objective of the invention is to develop the composition of a nutrient medium for cultivating biomass of the mycelium of the fungi Piptoporus betulinus - a producer of a milk-clotting enzyme in order to increase the level of MSA with a high rate of overgrowth.

Поставленная задача решается тем, что в питательной среде состава - лигноцеллюлозное сырье, минеральные компоненты, вода, используют березовые опилки, лузгу подсолнечника в виде механической смеси и следующем соотношении, масс. %: березовые опилки - 60,0-80,0; лузга подсолнечника - 18,5-38,5; СаСО3 - 1,2; CaSO4×2H2O - 0,3; вода для создания относительной влажности 50-70% (сверх 100%), а в качестве продуцента фермента используют мицелий Piptoporus betulinus (сверх 100%).The problem is solved by the fact that in the nutrient medium of the composition - lignocellulosic raw materials, mineral components, water, birch sawdust, sunflower husks are used in the form of a mechanical mixture and the following ratio, mass. %: birch sawdust - 60.0-80.0; sunflower husk - 18.5-38.5; CaCO 3 - 1.2; CaSO 4 × 2H 2 O - 0.3; water to create a relative humidity of 50-70% (over 100%), and the mycelium of Piptoporus betulinus (over 100%) is used as an enzyme producer.

Технический результат - повышение уровня МСА водного экстракта, содержащего фермент, высокая скорость зарастания питательной среды, достигается за счет того, что используют питательную среду для культивирования продуцента фермента P. betulinus, состоящую из механической смеси березовых опилок, лузги подсолнечника и минеральных компонентов в следующем соотношении, масс. %: березовые опилки - 60,0-80,0; лузга подсолнечника - 18,5-38,5; СаСОз - 1,2; CaSO4×2H2O - 0,3; вода для создания относительной влажности 60% (сверх 100%).The technical result is an increase in the MCA level of an aqueous extract containing an enzyme, a high rate of overgrowing of the nutrient medium, achieved by using a nutrient medium for cultivating the enzyme producer P. betulinus, consisting of a mechanical mixture of birch sawdust, sunflower husks and mineral components in the following ratio , mass %: birch sawdust - 60.0-80.0; sunflower husk - 18.5-38.5; CaCO z - 1.2; CaSO 4 × 2H 2 O - 0.3; water to create a relative humidity of 60% (over 100%).

Для достижения заявленного технического результата используют лигноцеллюлозные отходы деревоперерабатывающей промышленности и сельского хозяйства - березовые опилки и лузгу подсолнечника. Переработка сырья мицелием грибов - продуцентами ферментов в ценные продукты, является перспективным направлением современной биотехнологии. Использование технологии твердофазной ферментации позволяет существенно снизить энергозатраты за счет статических условий культивирования продуцентов в простых конструкциях биореакторов.To achieve the stated technical result, lignocellulosic waste from the wood processing industry and agriculture is used - birch sawdust and sunflower husks. Processing of raw materials by fungal mycelium - enzyme producers - into valuable products is a promising area of modern biotechnology. The use of solid-state fermentation technology can significantly reduce energy costs due to static conditions for cultivating producers in simple bioreactor designs.

Березовые опилки и лузга подсолнечника являются лигноцеллюлозным сырьем и выступают в роли источника углерода и азота для питания и роста грибного мицелия. Кроме того, березовые опилки имеют состав, соответствующий составу ствола березы Betula, которая в природных условиях является естественным питанием для трутовика березового Piptoporus betulinus. Соответственно, используемый продуцент имеет хорошо адаптированную к используемому компоненту питательной среды систему целлюлозоразрушающих ферментов. Также обеспечивается высокая скорость зарастания питательной среды гифами мицелия продуцента.Birch sawdust and sunflower husks are lignocellulosic raw materials and act as a source of carbon and nitrogen for the nutrition and growth of mushroom mycelium. In addition, birch sawdust has a composition corresponding to the composition of the Betula birch trunk, which in natural conditions is a natural food for the birch polypore Piptoporus betulinus. Accordingly, the producer used has a system of cellulose-degrading enzymes well adapted to the component of the nutrient medium used. It also ensures a high rate of overgrowing of the nutrient medium by the hyphae of the producer mycelium.

Лузга подсолнечника представляет собой легко усвояемый и доступный для продуцента источник азота и углерода что обеспечивает высокую скорость зарастания. Карбонат кальция и двуводный сульфат кальция используются как раскислители для создания необходимого уровня рН питательной среды. Указанные компоненты в совокупности состава питательной среды позволяют продуценту генерировать водный экстракт фермента с высокой МСА и высокой скоростью зарастания.Sunflower husks are a source of nitrogen and carbon that is easily digestible and accessible to the producer, which ensures a high rate of overgrowth. Calcium carbonate and calcium sulfate dihydrate are used as deoxidizers to create the required pH level of the nutrient medium. These components, together with the composition of the nutrient medium, allow the producer to generate an aqueous extract of the enzyme with a high MSA and a high rate of overgrowth.

Использование механической смеси компонентов позволяет выровнять концентрацию каждого из компонентов в составе композиции питательной среды, обеспечить хороший доступ гифов мицелия к источникам питания, создать благоприятные условия для растворения водорастворимых компонентов питательной среды и, в итоге, продуцирование фермента с высокой МСА и высокую скорость зарастания. Применение питательной среды не в форме механической смеси не позволяет получить водный экстракт фермента с высокой МСА.The use of a mechanical mixture of components makes it possible to equalize the concentration of each component in the composition of the nutrient medium, ensure good access of mycelial hyphae to food sources, create favorable conditions for the dissolution of water-soluble components of the nutrient medium and, ultimately, the production of an enzyme with high MSA and a high rate of overgrowth. The use of a nutrient medium not in the form of a mechanical mixture does not allow obtaining an aqueous extract of the enzyme with a high MSA.

Вода в композиции с содержанием 60% (масс.) сверх 100% используется для создания необходимой влажности субстрата, растворения водорастворимых компонентов питательной среды, сорбции ряда продуктов разложения лигноцеллюлозных компонентов питательной среды, создания условий для высокой скорости зарастания. При концентрации свыше 60% сильно снижается концентрация ферментов продуцента, снижается их выход, ослабевает МСА водного экстракта фермента. При концентрации ниже 60% снижается скорость диффузии водорастворимых компонентов питательной среды и возрастает срок зарастания.Water in a composition containing 60% (wt.) in excess of 100% is used to create the necessary humidity of the substrate, dissolve water-soluble components of the nutrient medium, sorption of a number of decomposition products of lignocellulosic components of the nutrient medium, and create conditions for a high rate of overgrowth. At a concentration above 60%, the concentration of producer enzymes is greatly reduced, their yield decreases, and the MSA of the aqueous extract of the enzyme is weakened. At a concentration below 60%, the rate of diffusion of water-soluble components of the nutrient medium decreases and the overgrowth period increases.

Соотношение березовых опилок и лузги подсолнечника в диапазоне от 3:1 до 3:2 (масс.) позволяет обеспечить высокую скорость зарастания мицелием питательной среды и целлюлозоразрушающую активность синтезируемого продуцентом фермента, соответственно - требуемый выход фермента, а также его высокую МСА. При ином соотношении скорость роста мицелия продуцента и выход фермента крайне низки, сильно снижается МСА водного экстракта фермента.The ratio of birch sawdust and sunflower husk in the range from 3:1 to 3:2 (wt.) makes it possible to ensure a high rate of mycelial overgrowth of the nutrient medium and the cellulose-destructive activity of the enzyme synthesized by the producer, respectively, the required yield of the enzyme, as well as its high MCA. With a different ratio, the growth rate of the producer mycelium and the yield of the enzyme are extremely low, and the MSA of the aqueous extract of the enzyme is greatly reduced.

Использование в качестве продуцента мицелия Piptoporus betulinus (сверх 100%) в заявляемой питательной среде позволяет обеспечить хорошее усвоение компонентов питательной среды и синтез фермента с высокой МСА и высокой скоростью зарастания. Использование в качестве продуцента другого мицелия не позволяет получить водный экстракт фермента с высокой МСА и высокой скоростью зарастания.The use of Piptoporus betulinus mycelium (over 100%) as a producer in the inventive nutrient medium allows for good absorption of the components of the nutrient medium and the synthesis of an enzyme with high MSA and a high rate of overgrowth. Using another mycelium as a producer does not allow obtaining an aqueous extract of the enzyme with a high MCA and a high overgrowth rate.

Для создания относительной влажности питательной среды 60% (сверх 100%)) в их состав добавляется нагретая до 80-100°С водопроводная вода. Готовые питательные среды распределяют по полипропиленовым контейнерам объемом 2000 см3, закрывают крышками с фильтрующим материалом, стерилизуют при 1,0 атм в течение 1,5 часов в автоклаве ВК-75 и засевают чистой культурой мицелия (сверх 100%), выращенной на агари-зованной среде. Питательную среду, инокулированную мицелием грибов, помещают в термостатируемое помещение и инкубируют в течение 12-30 суток при температуре 22-28°С.To create a relative humidity of the nutrient medium of 60% (over 100%)), tap water heated to 80-100°C is added to their composition. The prepared nutrient media are distributed into polypropylene containers with a volume of 2000 cm 3 , covered with lids with filter material, sterilized at 1.0 atm for 1.5 hours in a VK-75 autoclave and inoculated with a pure mycelial culture (over 100%) grown on agar. called environment. The nutrient medium inoculated with fungal mycelium is placed in a thermostated room and incubated for 12-30 days at a temperature of 22-28°C.

Экстракцию ферментов осуществляют дистиллированной водой. Для этого твердофазную культуру диспергируют в 100 мл дистиллированной воды (соотношение питательная среда-растворитель 1:10) и энергично встряхивают на шейкере при 240 об/мин, температуре 25°С в течение 10 минут. После чего смесь фильтруют через складчатый бумажный фильтр (синяя лента). Полученный фильтрат центрифугируют при 10000 об/мин, температуре +4°С в течение 10 мин. Надосадочную жидкость используют в качестве неочищенных ферментов для определения МСА [4].Enzyme extraction is carried out with distilled water. To do this, the solid-phase culture is dispersed in 100 ml of distilled water (nutrient-solvent ratio 1:10) and shaken vigorously on a shaker at 240 rpm, temperature 25°C for 10 minutes. The mixture is then filtered through a folded paper filter (blue ribbon). The resulting filtrate is centrifuged at 10,000 rpm, temperature +4°C for 10 minutes. The supernatant is used as crude enzymes for the determination of MCA [4].

Общую МСА определяют по методу N. Mukai и М. Kawai после полного зарастания питательной среды мицелием грибов. В пробирки объемом 20 мл вносят по 10 мл коровьего молока жирностью 3,2%, добавляют 1,7 мл 10% раствора хлорида кальция. Полученную смесь нагревают до температуры 35°С на водяной бане в течение 1-2 минут. Далее в опытные пробирки вносят по 2 мл водного извлечения, содержащих ферменты. В контрольные пробирки с молочным субстратом и хлоридом кальция добавляют по 2 мл предварительно прокипяченного водного экстракта. Смеси в пробирках встряхивают, ставят в термостат при температуре 35°С и начинают отсчет времени до момента образования молочного сгустка.Total MCA is determined by the method of N. Mukai and M. Kawai after the nutrient medium is completely overgrown with fungal mycelium. 10 ml of cow's milk with a fat content of 3.2% is added to test tubes with a volume of 20 ml, and 1.7 ml of a 10% calcium chloride solution is added. The resulting mixture is heated to a temperature of 35°C in a water bath for 1-2 minutes. Next, 2 ml of aqueous extract containing enzymes is added to the test tubes. Add 2 ml of pre-boiled aqueous extract to control test tubes with milk substrate and calcium chloride. The mixtures in test tubes are shaken, placed in a thermostat at a temperature of 35°C and the countdown begins until the milk clot forms.

За единицу МСА принимают количество водного извлечения, которое сворачивает 100 мл коровьего молока за 40 минут при температуре 35°С.One MSA unit is the amount of aqueous extract that curdles 100 ml of cow's milk in 40 minutes at a temperature of 35°C.

Молокосвертывающую активность определяют по формуле:Milk-clotting activity is determined by the formula:

где К - коэффициент разведения изучаемого фермента;where K is the dilution factor of the enzyme being studied;

П - время, за которое образуется плотный молочный сгусток, в минутах;P is the time during which a dense milk clot is formed, in minutes;

40 - среднее время производства сыра;40 - average cheese production time;

2 - количество внесенного фермента мл [1].2 - amount of enzyme added ml [1].

Культивирование мицелия грибов на питательной среде, состоящей из лигноцеллюлозных компонентов, с последующей экстракцией дистиллированной водой позволяет получать водные извлечения, обладающие молокосвертывающей активностью, превышающей прототип в 3,7 раза.Cultivation of fungal mycelium on a nutrient medium consisting of lignocellulosic components, followed by extraction with distilled water makes it possible to obtain aqueous extracts with milk-clotting activity that is 3.7 times higher than the prototype.

Примеры, иллюстрирующие использование рекомендуемой питательной среды для выращивания P. betulinus - продуцента фермента моло-косвертывающего действия, представлены ниже.Examples illustrating the use of the recommended nutrient medium for growing P. betulinus, a milk-clotting enzyme producer, are presented below.

Пример 1Example 1

Питательная среда для культивирования продуцента молокосверты-вающего фермента содержит следующие компоненты (мас. %):The nutrient medium for cultivating a milk-clotting enzyme producer contains the following components (wt.%):

Березовые опилки - 60Birch sawdust - 60

Лузга подсолнечника - 38,5Sunflower husk - 38.5

СаСО3 - 1,2CaCO 3 - 1.2

CaSO4×2H2O - 0,3CaSO 4 × 2H 2 O - 0.3

Компоненты используют в питательной среде в форме механической смеси. Относительную влажность питательной среды доводят водопроводной водой до 60%. Питательную среду помещают в полипропиленовые контейнеры объемом 2000 см3 стерилизуют, охлаждают, затем вносят посевной материал из расчета 4% от объема засеваемой питательной среды и выращивают с соблюдением разработанных условий. Продолжительность зарастания питательной среды мицелием грибов P. betulinus составляет 14 суток. Общая МСА водного извлечения, содержащего фермент, составляет 1260 ед/мл.The components are used in a nutrient medium in the form of a mechanical mixture. The relative humidity of the nutrient medium is adjusted to 60% with tap water. The nutrient medium is placed in polypropylene containers with a volume of 2000 cm 3 , sterilized, cooled, then seed is added at the rate of 4% of the volume of the nutrient medium inoculated and grown in compliance with the developed conditions. The duration of overgrowing of the nutrient medium with P. betulinus fungal mycelium is 14 days. The total MSA of the aqueous extract containing the enzyme is 1260 U/ml.

Пример 2Example 2

Питательная среда для культивирования продуцента фермента содержит следующие компоненты (мас. %):The nutrient medium for cultivating the enzyme producer contains the following components (wt.%):

Березовые опилки - 70Birch sawdust - 70

Плодовые оболочки овса - 28,5Fruit shells of oats - 28.5

СаСО3 - 1,2 CaCO 3 - 1.2

CaSO4×2H2O - 0,3CaSO 4 × 2H 2 O - 0.3

Отличие состава питательной среды от примера 1 заключается в изменении соотношения лигноцеллюлозных компонентов березовых опилок и лузги подсолнечника. Подготовка питательной среды к засеву и культивированию осуществляется по способу, описанному в примере 1. Продолжительность зарастания питательной среды мицелием грибов составляет 16 суток. Общая МСА водного экстракта составляет 1290 ед/мл.The difference in the composition of the nutrient medium from example 1 lies in the change in the ratio of lignocellulosic components of birch sawdust and sunflower husk. The preparation of the nutrient medium for sowing and cultivation is carried out according to the method described in example 1. The duration of overgrowing of the nutrient medium with fungal mycelium is 16 days. The total MSA of the aqueous extract is 1290 U/ml.

Пример 3Example 3

Питательная среда для культивирования продуцента фермента содержит следующие компоненты (мас. %):The nutrient medium for cultivating the enzyme producer contains the following components (wt.%):

Березовые опилки - 75Birch sawdust - 75

Лузга подсолнечника - 23,5Sunflower husk - 23.5

СаСО3 - 1,2CaCO 3 - 1.2

CaSO4×2H2O - 0,3CaSO 4 × 2H 2 O - 0.3

Пример отличается соотношением основного древесного компонента питательной среды, взятого в меньшем количестве и лузги подсолнечника. Подготовка питательной среды к культивированию осуществляется по примеру 1. Продолжительность зарастания питательной среды мицелием грибов составляет 12 суток. Общая МСА водного извлечения составляет 1490 ед/мл.The example differs in the ratio of the main wood component of the nutrient medium, taken in smaller quantities, and sunflower husks. The preparation of the nutrient medium for cultivation is carried out according to example 1. The duration of overgrowing of the nutrient medium with fungal mycelium is 12 days. The total MSA of the aqueous extract is 1490 U/ml.

Пример 4Example 4

Питательная среда для культивирования продуцента фермента содержит следующие компоненты (мас. %):The nutrient medium for cultivating the enzyme producer contains the following components (wt.%):

Березовые опилки - 80Birch sawdust - 80

Лузга подсолнечника - 18,5Sunflower husk - 18.5

СаСО3 - 1,2CaCO 3 - 1.2

CaSO4×2H2O - 0,3CaSO 4 × 2H 2 O - 0.3

Отличие состава питательной среды от описанных примеров заключается в использовании большего количества березовых опилок. Подготовка питательной среды к культивированию осуществляется по примеру 1. Продолжительность зарастания питательной среды мицелием грибов составляет 18 суток. Общая МСА водного экстракта составляет 1230 ед/мл.The difference in the composition of the nutrient medium from the described examples is the use of more birch sawdust. The preparation of the nutrient medium for cultivation is carried out according to example 1. The duration of overgrowing of the nutrient medium with fungal mycelium is 18 days. The total MCA of the aqueous extract is 1230 U/ml.

Таким образом, разработанные составы питательных сред для культивирования мицелия грибов P. betulinus позволяют получать водные извлечения, обладающие высоким уровнем МСА (до 1490 ед/мл). Для более высоких показателей МСА необходимо проводить очистку и концентрирование ферментных растворов.Thus, the developed compositions of nutrient media for cultivating P. betulinus fungal mycelium make it possible to obtain aqueous extracts with a high level of MCA (up to 1490 units/ml). For higher MCA values, it is necessary to purify and concentrate enzyme solutions.

Использование предлагаемой питательной среды в сравнении с существующей позволяет повысить молокосвертывающую активность водного экстракта, содержащего фермент, в 3,7 раза.The use of the proposed nutrient medium in comparison with the existing one makes it possible to increase the milk-clotting activity of an aqueous extract containing the enzyme by 3.7 times.

Список использованных источниковList of sources used

1. Novel milk-clotting enzyme produced by Coprinus lagopides basidial mushroom / M. Shamtsyan, T. Dmitriyeva, B. Kolesnikov, N. Denisova // Le-bensmittel-Wissenschaft und-Technologie. - 2014. - Vol. 58(2). - Pp. 343-347. DOI: 10.1016/j.lwt.2013.10.0091. Novel milk-clotting enzyme produced by Coprinus lagopides basidial mushroom / M. Shamtsyan, T. Dmitriyeva, B. Kolesnikov, N. Denisova // Le-bensmittel-Wissenschaft und-Technologie. - 2014. - Vol. 58(2). - Pp. 343-347. DOI: 10.1016/j.lwt.2013.10.009

2. Пат. 2354698 Российская Федерация, МПК C12N 9/58. Способ получения молокосвертывающего фермента / Т.А. Дмитриева, М.М. Шамцян, Н.П. Денисова, И.В. Змитрович, А.В. Корчмарева; заявитель и патентообладатель Т.А. Дмитриева, М.М. Шамцян, Н.П. Денисова, И.В. Змитрович, А.В. Корчмарева. - №2006133208/13; заявл. 20.03.2008; опубл. 10.05.2009, Бюл. №13.2. Pat. 2354698 Russian Federation, IPC C12N 9/58. Method for producing milk-clotting enzyme / T.A. Dmitrieva, M.M. Shamtsyan, N.P. Denisova, I.V. Zmitrovich, A.V. Korchmareva; applicant and patent holder T.A. Dmitrieva, M.M. Shamtsyan, N.P. Denisova, I.V. Zmitrovich, A.V. Korchmareva. - No. 2006133208/13; application 03/20/2008; publ. 05/10/2009, Bulletin. No. 13.

3. Пат. 3858492 USA, МПК C12N 9/00. Flavor enhancement of milk foodstuffs / N. Mukai; M. Kawai; заявитель и патентообладатель Kyowa Hakko Kogyo Kabushiki Kaisha. - №145515; заявл. 20.05.1971; опубл. 07.01.1975.3. Pat. 3858492 USA, IPC C12N 9/00. Flavor enhancement of milk foodstuffs / N. Mukai; M. Kawai; applicant and patentee Kyowa Hakko Kogyo Kabushiki Kaisha. - No. 145515; application 05/20/1971; publ. 01/07/1975.

4. Crude enzymes from a Hericium edible mushroom isolated in Japan: variability in milk-clotting activity and the ability to coagulate ultra-high-temperature pasteurized milk / M. Kishimoto, K. Nakamura, K. Kanemaru, T. Tasaki, T. Nakamura, K. Sato, M. Tanimoto // Food science and technology Research. - 2018. - Vol. 24 (1). - Pp. 139-143. doi.org/10.3136/fstr.24.1394. Crude enzymes from a Hericium edible mushroom isolated in Japan: variability in milk-clotting activity and the ability to coagulate ultra-high-temperature pasteurized milk / M. Kishimoto, K. Nakamura, K. Kanemaru, T. Tasaki, T. Nakamura, K. Sato, M. Tanimoto // Food science and technology Research. - 2018. - Vol. 24 (1). - Pp. 139-143. doi.org/10.3136/fstr.24.139

5. A.c. 753895 Союз Советских Социалистических Республик, МПК С12 В 3/00, C12D 13/10. Питательная среда для выращивания продуцента молокосвертывающего фермента Russula decolorans I А.Е. Епифанов, П.Н. Евтихов, Н.П. Круглова, В.А. Королев, Т.Н. Макарова, В.Д. Маковкина, Л.Н. Федорова; заявитель и патентообладатель Ефремовский ордена Трудового Красного Знамени биохимический завод. - 2606910/28-13; заявл. 14.04.1978; опубл. 07.08.1980, Бюл. №29. (прототип).5. A.c. 753895 Union of Soviet Socialist Republics, IPC C12 B 3/00, C12D 13/10. Nutrient medium for growing milk-clotting enzyme producer Russula decolorans I A.E. Epifanov, P.N. Evtikhov, N.P. Kruglova, V.A. Korolev, T.N. Makarova, V.D. Makovkina, L.N. Fedorov; applicant and patent holder Efremovsky Order of the Red Banner of Labor biochemical plant. - 2606910/28-13; application 04/14/1978; publ. 08/07/1980, Bull. No. 29. (prototype).

Claims (1)

Питательная среда для культивирования биомассы мицелия гриба Piptoporus betulinus - продуцента молокосвертывающего фермента, включающая лигноцеллюлозное сырье, минеральные компоненты, воду, отличающаяся тем, что в качестве источников углеводов, азота и минеральных веществ используют механическую смесь, состоящую из березовых опилок, лузги подсолнечника, карбоната кальция и сульфата кальция 2-водного, причем компоненты питательной среды взяты в следующем соотношении, масс. %: березовые опилки - 60-80; лузга подсолнечника - 18,5-38,5; СаСО3 - 1,2; CaSO4×2H2O - 0,3; с относительной влажностью 50-70%.Nutrient medium for cultivating biomass of the mycelium of the fungus Piptoporus betulinus - a producer of milk-clotting enzyme, including lignocellulosic raw materials, mineral components, water, characterized in that a mechanical mixture consisting of birch sawdust, sunflower husks, calcium carbonate is used as sources of carbohydrates, nitrogen and minerals and calcium sulfate 2-aqueous, and the components of the nutrient medium are taken in the following ratio, wt. %: birch sawdust - 60-80; sunflower husk - 18.5-38.5; CaCO 3 - 1.2; CaSO 4 × 2H 2 O - 0.3; with a relative humidity of 50-70%.
RU2022130489A 2022-11-23 Nutrient medium for growing milk-clotting enzyme producer piptoporus betulinus - milk-clotting enzyme producer RU2814594C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2814594C1 true RU2814594C1 (en) 2024-03-01

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU753895A1 (en) * 1978-04-14 1980-08-07 Ефремовский Ордена Трудового Красного Знамени Биохимический Завод Culture medium for culturing russula decolorans milk coagulating enzyme producent

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU753895A1 (en) * 1978-04-14 1980-08-07 Ефремовский Ордена Трудового Красного Знамени Биохимический Завод Culture medium for culturing russula decolorans milk coagulating enzyme producent

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МИНАКОВА М.В. и др. "Исследование процесса глубинного культивирования высших грибов для получения молокосвертывающих ферментов"; Материалы XV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием, "Технологии и оборудвание химической, биотехнологической и пищевой промышленности", 18-20 мая 2022, Бийск, с.324-327. ДМИТРИЕВА Т.А. "Изучение молокосвертывающей активности высших базидиомицетов"; Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, 2011, Санкт-Петербург, с.1-20. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hadar et al. Chemical composition of the edible mushroom Pleurotus ostreatus produced by fermentation
JP4628482B2 (en) Meat analog production method using mushroom mycelium, meat analog produced thereby, low calorie substitute meat containing meat analog, meat flavoring agent, and meat flavor enhancer
KR20210111870A (en) Methods for the production and use of myceliated high protein food compositions
Block et al. Mushroom mycelium, experiments with submerged culture
Ibrahim Rajoka et al. Production of single cell protein from rice polishings using Candida utilis
CN101579106B (en) Fermentation method of soybean paste
US2693664A (en) Method of enhancing mushroom mycelium flavor
US2850841A (en) Method of growing mushroom mycelium and the resulting products
CN109197380A (en) A kind of planting technology of novel edible bacterium
US3966554A (en) Process for the production of a protein-vitamin concentrate by using yeasts from animal or vegetable fats and for its transformation into a product
Khademi et al. Optimization of fungal rennet production by local isolate of Rhizomucor nainitalensis under solid substrate fermentation system
RU2814594C1 (en) Nutrient medium for growing milk-clotting enzyme producer piptoporus betulinus - milk-clotting enzyme producer
CN107867934A (en) A kind of culture medium for being used for true pleurotus cornucopiae and white beech mushroom and its preparation method and application
CN85103034A (en) Xianggu mashroom open cultivate technique by bagasse mixed with liquid fungus species
CN109006182A (en) A kind of culture base-material and preparation method thereof with Lenlinus edodes slag for cultivating oyster mushroom
Block Developments in the production of mushroom mycelium in submerged liquid culture
CN110551773A (en) Method for replacing yeast powder with soybean meal enzymolysis liquid in threonine production
Eyal Mushroom mycelium grown in submerged culture—Potential food applications
RU2650689C1 (en) Method for obtaining protein feed
WO2020179613A1 (en) Food material using mushroom mycelium
PL173237B1 (en) Method of making a seasoning sauce and seasoning sauce as such
KR20010004813A (en) The use of soybean waste for the cultivation of mushroms
SU908092A1 (en) Method of obtaining riboflavin
JPS6214759A (en) Production of food material
CN109548557A (en) A kind of method of the plantation of bamboo ear