CC BY
28BIOTECHNOLOGY
UDC 60
Verevkina M.N. Biotechnological conditions of cultivation
growth stimulant
Биотехнологические условия выращивания стимулятора роста
Verevkina Marina Nikolaevna,
kand. Biol.Sciences, associate Professor of epidemiology and Microbiology, associate
Professor оf the "Stavropol state agrarian University» Веревкина Марина Николаевна, канд. биол.наук, доцент кафедры эпизоотологии и микробиологии ФГБОУ Во «Ставропольский государственный аграрный университет»
Abstract. The best temperature for the growth and reproduction of Kombucha is 30oC. The biomass of the tea mushroom increases in the nutrient medium with the use of 10-15 mg/ml and 5 -10 mg / ml of sugar to a maximum of 18 days of cultivation. In cultivation there is a decrease in the pH of the culture liquid from 5.3 - 6.0 to 2.43-2.71 due to the accumulation of lactic, acetic and other acids. In experiments in vitro proved the bacteriostatic effect of the products of the Association of microorganisms of the fungus on E. coli, S. dublin, S. typhimurium and the spontaneous microflora of saprophytes.
Keywords. Stimulator of growth, the cultivation of tea fungus culture liquid
Аннотация. Наилучшей температурой для роста и размножения чайного гриба является температура 30°С. Биомасса чайного гриба увеличивается в питательной среде с применением 10-15 мг/мл и 5 -10 мг/мл сахара максимально к 18 суткам культивирования. В процессе культивирования происходит снижение значения рН культуральной жидкости с 5,3 - 6,0 до 2,43 -2,71 за счет накопления молочной, уксусной и других кислот. В опытах in vitro доказано бактериостатическое действие продуктов метаболизма ассоциации микроорганизмов чайного гриба на Е. coli, S. dublin, S. typhimurium и спонтанную сапрофитную микрофлору.
Ключевые слова. Стимулятор роста, культивирование, чайный гриб, культуральная жидкость
Рецензент: Сагитов Рамиль Фаргатович, кандидат технических наук, доцент, заместитель директора по научной работе в ООО «Научно-исследовательский и проектный институт экологических проблем», г. Оренбург
Многие люди в домашних условиях выращивают, так называемый чайный гриб. Культуральная жидкость этого гриба представляет собой приятный тонизирующий напиток, который обладает профилактическим и даже лечебным действием при желудочно-кишечных заболеваниях, ангинах, головных болях, сердечных неврозах,
бессоннице, гипертонии, простудах и т. д. Такой напиток, особенно на меде, считают полезным для детей. Его рекомендуют вместо газированной воды, кваса, ситро. Доказано, что чайный гриб представляет собой сложный симбиоз дрожжевых грибов с уксусно-кислыми бактериями и некоторыми другими микроорганизмами [2, 41 с].
В первые дни культивирования рост гриба проявляется в виде нежной пленки. Вначале наблюдается процесс ферментации дрожжевыми клетками сахара из питательной среды. При этом происходит образование этилового спирта и углекислого газа. Из-за обильного газообразования тело гриба, в виде постоянно утолщающейся пленки, удерживается на поверхности жидкости в течение всего срока культивирования. Затем бактерии превращают спирт в уксусную и другие органические кислоты (молочную, щавелевую, лимонную, глюконовую и другие). Считают, что микроорганизмы-симбиониты чайного гриба кроме указанных веществ образуют некоторые витамины (аскорбиновую, никотиновую, пантотеновую кислоты, рибофлавин). В культуральной жидкости чайного гриба содержатся еще такие целебные вещества, как кофеин и катехины. В настоящее время в арсенале лабораторной службы отсутствуют отечественные питательные среды для культивирования, выделения и идентификации патогенных микроорганизмов, в том числе листерий [1, 32 с.].
Задачи и методы исследований. В связи с отсутствием стандартных подходов к выращиванию чайного гриба и определения оптимальных доз продуктов его жизнедеятельности для задержки роста и размножения патогенных, условно патогенных и сапрофитных микроорганизмов мы задались целью разработать технологию выращивания гриба в лабораторных условиях. Для реализации этой цели мы поставили следующие задачи:
1. Определить оптимальные дозы чая и сахара для успешного выращивания ассоциации микроорганизмов чайного гриба.
2. Установить температурные режимы для успешного выращивания гриба.
3. Установить сохранение жизнеспособности гриба при различных условиях его хранения.
Для решения этих задач мы пользовались общепринятыми микробиологическими методами исследований. Выращивание чайного гриба проводили при температурах 20, 30, 37 градусов по Цельсию. В результате исследований
установлено, что наилучшей температурой роста и размножения чайного гриба является температура 30°С, что свойственно большинству представителей типа Fungi. Изучение динамики роста чайного гриба мы проводили по накоплению его биологической массы, что определялось взвешиванием тела гриба на торзионных весах. Одновременно при этом определяли влияние на увеличение массы тела гриба различных доз чая и сахара. Опыты проводились в пробирках, засев культуральной жидкости происходил из расчета 1:10. Пробы для взвешивания тела гриба брали через три и четыре дня в течение четырех недель. Результаты исследований представлены в табл.1.
Таблица 1
Биомасса чайного гриба в среде с различным содержанием сахара
Месяц Январь Февраль
Число 13 17 20 23 27 31 3 7 10 14 17
мг/мл Вес, мг
50 — 50 214 268 688 1214 1250 1350 1290 1102 1009
100 — 20 100 522 634 1076 1100 1382 1301 1100 989
150 — 20 100 208 606 1046 1081 890 1180 1252 1159
200 — — 50 172 306 686 916 1152 1204 1336 1306
250 — — 50 208 220 496 718 1032 1028 1016 981
Данные таблицы свидетельствуют, что биомасса чайного гриба в среде с различным содержанием сахара (50, 100, 150, 200, 250 мг/мл) в первые 3 суток роста гриба интенсивно увеличивалась в среде, содержащей 100 мг/мл сахара. В последующие четверо суток рост гриба в среде с содержанием сахара 50 мг/мл выравнивался с таковым при 100 мг/мл содержания сахара и в последующем даже превосходил его в промежутке от начала второй и до конца третьей недели. При содержании в среде сахара 150, 200, 250 мг/мл накопление биомассы было ниже, чем при его концентрации с 50 - 100 мг/мл, т. е. высокие концентрации сахара в чайном экстракте действуют ингибирующе на прирост биомассы чайного гриба. Уменьшение биомассы чайного гриба наступает в среде без подкормки в емкостях с содержанием 50 - 100 мг/мл сахара с 18 суток его роста. Очевидно, этими сроками необходимо ограничивать технологию производства культуральной жидкости чайного гриба с последующим использованием его как пищевого напитка и как продукта, подавляющего жизнедеятельность различных микроорганизмов семейства энтеробактерий.
Одновременно в эти же сроки мы определяли значение реакции среды (рН) при культивировании чайного гриба с различным содержанием сахара. Результаты представлены в табл. 2.
Таблица 2
Значение реакции среды рН с различным содержанием сахара
Месяц Январь Февраль
Число 13 17 20 23 27 31 3 7 10 14 17
мг/мл
50 5,3 4,04 4,12 4,0 3,82 3,85 3,83 3,86 2,79 2,78 2,69
100 5,6 4,13 3,91 3,87 3,86 3,86 3,81 3,75 2,6 2,62 2,48
150 5,6 4,15 4,15 4,2 3,92 3,88 3,84 3,84 2,67 2,65 2,71
200 6,0 4,1 3,93 3,86 3,8 3,8 3,65 3,65 2,55 2,5 2,43
250 5,9 4,13 3,88 3,94 3,77 3,71 3,68 3,66 2,48 2,43 2,48
Приведенные данные свидетельствуют, что в процессе роста чайного гриба рН закономерно снижается от 5,3 - 6,0 до значения 2,43 - 2,71. Снижение значения рН в основном происходит за счет наличия в культуральной жидкости молочной, уксусной, частично масляной кислот, которые, по нашему мнению, придают напитку приятный вкус и ароматичность.
В ходе исследований мы использовали различные дозы чая. Чай заваривался кипятком и настаивался в течение 30 минут. Биомасса чайного гриба в среде с различным содержанием чая (5, 10, 15, 20 мг/мл) увеличивалась при содержании в среде 10 и 15 мг/мл чая. В опытах in vitro нами установлено бактериостатическое действие продуктов метаболизма ассоциации микроорганизмов чайного гриба на Е. coli, S. dublin, S. typhimurium и спонтанную сарофитную микрофлору. Это дает основание считать, что культуральную жидкость чайного гриба можно рекомендовать для профилактики заболеваний кишечными инфекциями.
Выводы. Для хорошего роста чайного гриба в питательной среде оптимальным является содержание чая и сахара соответственно 10 - 15 мг/мл и 50 - 100 мг/мл. Снижение значения рН с 5,3 - 6,0 до 2,43 - 2,71 происходит за счет накопления молочной, уксусной, частично масляной кислот. Эфиры этих органических кислот придают напитку приятную ароматичность и вкус. В опытах in vitro доказано бактериостатическое действие культуральной жидкости чайного гриба на некоторых энтеробактерий и сапрофитную микрофлору.
References
1. Омарова С.М. Разработка питательных сред и микротест-системы для накопления, выделения и идентификации листерий: дис....докт. биол. наук: 03.00.07 / С.М. Омарова. - Махачкала, 2007. - 332 с.
2. Тутов И. К. Ассоциация микроорганизмов чайного гриба и использование продуктов их метаболизма как биологических стимуляторов роста и размножения энтеробактерий/ И. К. Тутов, С. Я. Соловьева, В. А. Кравцов, Н. А. Ожередова //Диагностика, лечение, профилактика инвазионных и инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных: сб. науч. тр. СГСХА. - Ставрополь, 1994.- С. 41 - 42.
