SU1721086A1

SU1721086A1 - Method for cultivation of lactic acid bacteria streptococcus lactis

Info

Publication number: SU1721086A1
Application number: SU904779820A
Authority: SU
Inventors: Николай Иванович Одегов; Ольга Павловна Одегова
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-01-08
Publication date: 1992-03-23

Abstract

Изобретение относитс к биотехнологии и может быть использовано в пищевой промышленности и сельском хоз йстве. Цель изобретени - интенсификаци молочнокислого процесса за счет увеличени скорости роста и делени клеток. Клетки инкубируют на доступных и дешевых питательных средах в малоинтенсивном поле жесткого электромагнитного излучени при мощности дозы облучени пор дка 2-10 Гр/ч. У ЈThe invention relates to biotechnology and can be used in the food industry and agriculture. The purpose of the invention is to intensify the lactic acid process by increasing the rate of growth and division of cells. The cells are incubated on affordable and cheap nutrient media in a low-intensity field of hard electromagnetic radiation at an irradiation dose rate of about 2-10 Gy / h. U

Description

Изобретение относитс к биотехнологии и может быть использовано в пищевой промышленности и сельском хоз йстве.The invention relates to biotechnology and can be used in the food industry and agriculture.

Молочнокислые бактерии широко используютс в биотехнологии производства ферментируемых молочных и м сных продуктов , вин, дл производства концентрирован ных бактериальных препаратов дл пищевой промышленности и сельского хоз йства ,-.Lactic acid bacteria are widely used in biotechnology for the production of fermented dairy and meat products, wine, for the production of concentrated bacterial preparations for the food industry and agriculture, -.

Процесс развити молочнокислых бактерий в питательной среде (молочнокислый процесс) характеризуетс интенсивностью, определ емой скоростью роста и делени клеток. Последн , в свою очередь, детерминирует скорость нарастани активной кислотности (скорость кислотообразова- ни ). Увеличение скорости кислотообразовани и сокращение тем самым длительности молочнокислого процесса или какой-либо его стадии имеет большое практическое значение в биотехнологии.The development of lactic acid bacteria in the nutrient medium (the lactic acid process) is characterized by an intensity determined by the rate of growth and division of cells. The latter, in turn, determines the rate of increase in active acidity (the rate of acid formation). Increasing the rate of acid formation and thus reducing the duration of the lactic acid process or any of its stages is of great practical importance in biotechnology.

Известен способ стимул ции развити клеток E.coll лазерным и некогерентным красным светом. Способ включает в себ лрединкубационную обработку клеток ниэ- коинтенсивным электромагнитным излучением с длиной волны 610-640 нм.There is a known method of stimulating the development of E.coll cells with laser and incoherent red light. The method includes the lredubcating treatment of cells by low-intensity electromagnetic radiation with a wavelength of 610-640 nm.

Недостатки известного способа обуславливаютс механизмом взаимодействи излучени видимого участка спектра электромагнитных колебаний с веществом, когда его поглощение происходит в поверхностном слое вещества и приводит к возбуждению его атомов и молекул. Вследствие этого обработку необходимо вести в очень тонкомThe disadvantages of this method are determined by the mechanism of interaction of the radiation of the visible part of the spectrum of electromagnetic oscillations with the substance, when its absorption occurs in the surface layer of the substance and leads to the excitation of its atoms and molecules. As a consequence, the processing must be carried out in a very thin

VIVI

гоgo

оabout

соwith

оabout

слое (монослое) реакционного субстрата дл устранени эффекта экранирований клеток друг другом или частицами питательной среды, при этом предпочтительно примен ть питательные среды с низким коэффициентом поглощени данного излучени .a layer (monolayer) of the reaction substrate to eliminate the effect of shielding the cells with each other or particles of the nutrient medium, while it is preferable to use nutrient media with a low absorption coefficient of the radiation.

Известен способ культивировани молочнокислых бактерий на обогащенных питательных средах, который включает выращивание клеток в питательной среде при оптимальной температуре роста. При этом дл интенсификации молочнокислого процесса в среду добавл ют активатор, прёдс авл ющий собой комплекс органиче- ских и неорганических стимул торов роста (протосубтилин, фосфотаза, ренниномезен- тирин и т.д.), получаемых путем микроби- ального синтеза.There is a method of cultivating lactic acid bacteria on enriched nutrient media, which involves growing cells in a nutrient medium at the optimum growth temperature. At the same time, in order to intensify the lactic acid process, an activator is added to the medium, which prepares a complex of organic and inorganic growth stimulators (protosubtilin, phosphotase, rennominentyrin, etc.) produced by microbial synthesis.

Недостатком данного способа вл етс необходимость изыскани , индивидуализации , применительно к каждому виду молочнокислых бактерий, и посто нного введени в питательную среду указанных активаторов.The disadvantage of this method is the need to find, individualize, with respect to each type of lactic acid bacteria, and the constant introduction into the nutrient medium of these activators.

Цель изобретени - интенсификаци молочнокислого процесса за счет увеличени скорости роста и делени клеток при их культивировании на питательных средах простого состава без добавлени специаль- ных активаторов.The purpose of the invention is to intensify the lactic acid process by increasing the growth rate and cell division when they are cultivated on nutrient media of simple composition without the addition of special activators.

Поставленна цель достигаетс тем, что молочнокислый процесс осуществл ют путём культивировани микроорганизмов на Питательных средах в малоинтенсивном по- ле жесткого электромагнитного излучени (рентгеновское и гамма-излучение).This goal is achieved by the fact that the lactic acid process is carried out by cultivating microorganisms on Nutrient media in a low-intensity field of hard electromagnetic radiation (X-ray and gamma radiation).

Жесткое электромагнитное излучение ионизирует атомы и-молекулы среды поглощени , инициирует радиационно-биохими- ческие реакции в питательной среде и в клетках, отдаленными последстви ми которых и вл етс ускорение реализации фенотипа клетки и ее метаболических процессов. Интенсификаци молочнокислого процес- са, заключающа с в более быстром нарастании продукций молочной кислоты, увеличении биомассы и титра клеток за счет ускорени их роста и делени , происходит не за счет участи или использовани в ме- таболизме дополнительных ростовых веществ , каковыми вл ютс активирующие добавки, а вследствие названных радиаци- онно-биохимических реакций.Rigid electromagnetic radiation ionizes the atoms and molecules of the absorption medium, initiates radiation-biochemical reactions in the nutrient medium and in cells, the remote consequences of which is the acceleration of the realization of the cell phenotype and its metabolic processes. Intensification of the lactic acid process, involving a more rapid increase in the production of lactic acid, an increase in the biomass and cell titer due to the acceleration of their growth and division, is not due to the participation or use of additional growth substances in metabolism, as a result of the mentioned radiation-biochemical reactions.

При этом обеспечиваетс одновремен- на и равномерна по дозе облучени обработка всех клеток в реакционном объеме. Также устран емс постепенное разбавление эффекта ускорени роста и делени клеток с каждой последующей генерацией At the same time, the treatment of all cells in the reaction volume is provided simultaneously and uniformly according to the dose of radiation. Also eliminating the gradual dilution of the effect of accelerating the growth and division of cells with each subsequent generation

(соответственно уменьшению в попул ции доли клеток с обработанными структурами), которое наблюдаетс , например, в случае прединкубационной обработки излучением видимого (красного) участка спектра.(corresponding to a decrease in the population of the proportion of cells with treated structures), which is observed, for example, in the case of pre-incubation treatment with radiation of the visible (red) part of the spectrum.

П р и мер. Осуществл ют молочнокислый процесс (в трехкратной повторное™) в бульоне из гидролизованного панкреатином молока (БГМ) и в обезжирен ном молоке с применением чистых культур молочнокислых стрептококков, наиболее широко используемых в производстве ферментируемых молочных продуктов (штаммы S.lactis 236/I и 788в и S.lactis subsp.dlacetylactls 279в).Pr and measures. The lactic acid process (threefold repeated ™) is carried out in broth from pancreatin hydrolyzed milk (HMD) and in skimmed milk using pure cultures of lactic acid streptococci, most widely used in the production of fermented dairy products (strains S.lactis 236 / I and 788b and S.lactis subsp.dlacetylactls 279c).

Процесс ведут в поле гамма-излучени установки РХ-гамма-30 при Оптимальной дл данного вида стрептококков температуре (30°CLИсточник излучени - радионук- лид Со . Мощность дозы излучени составила Гр/ч, анизотропи величины мощности дозы по объему рабочей камеры не превышала 15%.The process is conducted in the gamma-radiation field of the PX-gamma-30 unit at the optimum temperature for this type of streptococcus (30 ° CL Radiation source — radionuclide Co.) The radiation dose rate was Gr / h, the anisotropy of the dose rate value over the working chamber volume did not exceed 15 %

Интенсивность молочнокислого процесса в БГМ оценивали турбидиметрически по изменению степени помутнени (экстин- ции) бульона, инокулированного 1% суточных БГМ-культур штамма 2364. Измерени проводили на фотоэлектроколориметре КГ- 77 при длине волны 535 нм.The intensity of the lactic acid process in BGM was estimated by turbidimetric by changing the degree of turbidity (extinction) of the broth inoculated with 1% of daily BGM cultures of strain 2364. Measurements were performed on a CG-77 photoelectric colorimeter at 535 nm.

Интенсивность молочнокислого процесса в обезжиренном молоке (инокулиро- ванном 5% суточной молочной культуры штаммов 2364,788в или 279в) контролировали по нарастанию титруемой кислотности среды, которую определ ли По ГОСТу,The intensity of the lactic acid process in skimmed milk (inoculated with 5% of the daily milk culture of strains 2364.788b or 279b) was monitored by increasing the titrated acidity of the medium, which was determined according to GOST

Результаты представлены в таблице.The results are presented in the table.

Как свидетельствуют результаты, культивирование клеток всех трёх штаммов в поле гамма-излучени указанной интенсивности приводит к достоверному повышению коэффициента экстинции и величины титруемой кислотности на 13-26% по отношению к культивированию вне пол излучени , что вл етс следствием ускорени процесса роста и делени клеток под действием низкоинтенсивного пол гамма-излучени как интенсифицирующего этот процесс фактора . . ..According to the results, the cultivation of cells of all three strains in the gamma-radiation field of the indicated intensity leads to a significant increase in the extinction coefficient and the titration of acidity by 13-26% relative to the cultivation outside the radiation field, which is a consequence of the acceleration of cell growth and cell division the action of low-intensity gamma radiation as an intensifying factor. . ..

Использование предлагаемого способа исключает изыскание и применение дорогосто щих добавок-активаторов, позвол ет интенсифицировать молочнокислый процесс при культивировании молочнокислых бактерий на доступных питательных среда х (например, обезжиренное молоко), обеспечивает одновременное воздействие интенсифицирующего фактора во всем реакционном объеме, а также необходимый эффект при использовании питательныхThe use of the proposed method eliminates the exploration and use of expensive activator additives, allows to intensify the lactic acid process during the cultivation of lactic acid bacteria on the available nutrient medium (for example, skimmed milk), provides the simultaneous effect of the intensifying factor in the entire reaction volume, as well as the desired effect when using nutritious

Claims

media with any absorbing properties. The reaction volume of the nutrient medium is practically unlimited. In addition, the method provides the effect of an intensifying factor under aseptic conditions, remotely, through the walls of containers made of any material used in the practice of food production. The invention of the method of cultivation of lactic acid bacteria Streptococcus lactis, provided

Growing cells on a nutrient medium at an optimum temperature, characterized in that, in order to increase the rate of cell growth and division, growing is carried out in a field of hard electromagnetic radiation at an irradiation rate that provides an irradiation dose rate at any point in the reaction volume of about Gr / h.