В последние годы наблюдается значительный интерес к экологически безопасным поверхностно-активным веществам (ПАВ) микробного происхождения. Благодаря своей полифункциональности они являются перспективными для применения в различных отраслях пищевой промышленности, медицине и агропромышленном комплексе [1].
Ранее [2] нами была установлена возможность замены рафинированного подсолнечного масла на отработанное после жарки картофеля и мяса для синтеза ПАР Acinetobacter calcoaceticus ИМВ В-7241.
Цель работы. Исследовать возможность интенсификации синтеза поверхностно активных веществ A. calcoaceticus ИМВ В-7241 на отработанном масле в присутствии в среде культивирования предшественников биосинтеза.
Материалы и методы. Штамм A. calcoaceticus ИМВ В-7241 выращивали в жидкой питательной среде, содержащей в качестве источника углерода отработанное после жарки картофеля и мяса подсолнечное масло (сеть ресторанов быстрого питания Mcdonald's, Киев) в концентрации 2 и 4% (по объему). В одном из вариантов в начале процесса культивирования в среду дополнительно вносили глюкозу (0,1%) в виде 40%-го раствора. В качестве инокулята использовали культуру в экспоненциальной фазе роста, выращенную на соответствующем отработанном подсолнечном масле (0,5% по объему).
Результаты и обсуждения. Учитывая химический состав ПАВ, синтезированных A. calcoaceticus ИМВ В-7241 (комплекс нейтральных, амино- и гликолипидов) и тот факт, что основным компонентом комплекса являются трегалозомиколаты[3], в качестве предшественника биосинтеза использовали глюкозу. Ранее такой подход был использован для интенсификации синтеза поверхностно-активных гликолипидов Rhodococcus erythropolis ЭК-1 [4]. Эксперименты показали, что в отличие от R. erythropolis ЭК-1, показатели синтеза ПАВ A. calcoaceticus ИМВ В-7241 при внесение глюкозы в среду с 4% масла не повышались по сравнению с таковыми на среде без предшественника (таблица).
По нашему мнению, одной из причин снижения синтеза ПАВ может быть наличие ингибиторов в отработанном подсолнечном масле, концентрация которого в среде достаточно высокая.
Таблица - Синтез ПАВ штаммом ИМВ В-7141 в среде с различной концентрацией отработанного подсолнечного масла
|
Масло после жарки |
Концентрация масла в среде, % |
Наличие глюкозы |
ПАВ, г/л |
|
Картофеля |
2 |
- |
1,8±0,09 |
|
+ |
6,1±0,30 |
||
|
4 |
- |
6,6±0,33 |
|
|
+ |
6,4±0,32 |
||
|
Мяса |
2 |
- |
1,2±0,06 |
|
+ |
1,8±0,09 |
||
|
4 |
- |
7,3±0,36 |
|
|
+ |
7,2±0,36 |
Отметим, что для R. erythropolis ЭК-1 наблюдали интенсификацию синтеза ПАВ при внесении глюкозы в среду с 2% маслосодержащего субстрата [4, 5]. Поэтому в следующих
экспериментах исследовали влияние экзогенной глюкозы на синтез ПАВ А. calcoaceticus ИМВ B-7241 в среде с более низкой (2%) концентрацией отработанного масла.
Установлено, что после добавления 0,1% глюкозы в такую среду культивирования А. calcoaceticus Имв B-7241 количество синтезированных ПАВ повышалось в 3,4 и 1,5 раза на масле после жарки картофеля и мяса соответственно, по сравнению с показателями на среде без глюкозы (таблица).
Вывод. Таким образом, в процессе работы показана возможность интенсификации образования ПАВ А. calcoaceticus ИМВ В-7241 при внесении в среду с отработанным подсолнечным маслом глюкозы - предшественника биосинтеза целевого продукта.
Список литературы
Campos J.M., Stamford T.L.,Sarubbo L.A., Luna J.M., Rufino R.D., Banat I.M. Microbial biosurfactants as additives for food industries // Biotechnol. Prog., 2013, V. 29. № 5, P. 1097-1108.
Пирог Т.П., Павлюковец И.Ю. Савенко И.В. Особенности синтеза поверхностно-активных веществ Acinetobacter calcoaceticus ІМВ В-7241 на отработанном подсолнечном масле // Научные труды НУПТ, 2016, Т. 22, №4, с. 48-54.
Пирог Т.П., Антонюк С.И., Шевчук Т.А. Влияние условий культивирования штамма Acinetobacter calcoaceticus K-4 на синтез поверхностно-активных веществ // Прикладная биохимия и микробиология, 2009, 45, № 3, С. 304-310.
Подгорский В. С., Иутинска Г. О., Пирог Т. П. Интенсификация технологии микробного синтеза // К.: Наук. думка, 327 с.
Пирог Т.П., Софилканич А.П., Покора К.А., Шевчук Т.А., Иутинская Г.А. Синтез поверхностноактивных веществ Rhodococcus erythropolis ИМВ Ac-5017, Acinetobacter calcoaceticus ИМВ В-7241 и Nocardia vaccinii ИМВ В-7405 на промышленных отходах // Микробиол. журн., 2014, Т. 76, №2, с.17-23.