Научная статья на тему 'Исследование динамики инвертазной активности при биотрансформации многокомпонентных углеводных субстратов микромицетом Aspergillus niger'

Исследование динамики инвертазной активности при биотрансформации многокомпонентных углеводных субстратов микромицетом Aspergillus niger Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
394
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПРОДУЦЕНТ ЛИМОННОЙ КИСЛОТЫ ASPERGILLUS NIGER / ИНВЕРТАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ / ГИДРОЛИЗАТЫ КРАХМАЛА / ГЛЮКОЗА / CITRIC ACID PRODUCER ASPERGILLUS NIGER / INVERTASE ACTIVITY / STARCH HYDROLYSATES / GLUCOSE

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Принцева А.А., Шарова Н.Ю., Выборнова Т.В., Юшкаускайте А.Р., Черенова П.А.

Штамм микромицета Aspergillus niger ВКПМ F-719 (В-3) продуцент лимонной кислоты может синтезировать гидролитические ферменты при глубинном способе культивирования на многокомпонентных углеводных субстратах. Цель исследование динамики инвертазной активности при культивировании штамма Aspergillus niger В-3 на глюкозе и гидролизатах крахмала. Объектом исследования являлся штамм микромицета Aspergillus niger В-3 продуцент лимонной кислоты. Ферментацию проводили периодическим способом по технологии концентрированных сред. В качестве углеводного субстрата исследована глюкоза и гидролизаты крахмала, в качестве источника азота нитрат аммония. Штамм гриба Aspergillus niger В-3 при культивировании на глюкозе и гидролизатах крахмала обладает способностью синтезировать ферменты с инвертазной активностью. Полученные данные могут быть применены в дальнейших исследованиях для разработки технологии получения лимонной кислоты и инвертазы в одном биотехнологическом процессе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Принцева А.А., Шарова Н.Ю., Выборнова Т.В., Юшкаускайте А.Р., Черенова П.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INVESTIGATION OF DYNAMICS OF INVERTASE ACTIVITY DURING THE BIOTRANSFORMATION OF MULTICOMPONENT CARBOHYDRATE SUBSTRATES BY ASPERGILLUS NIGER MICROMYCETE

The micromycete strain Aspergillus niger VKPM F-719 (B-3), a citric acid producer, can be used to synthesise hydrolytic enzymes by a deep cultivation method on multicomponent carbohydrate substrates. The purpose of this work was to study the dynamics of invertase activity during the cultivation of the Aspergillus niger B-3 strain on glucose and starch hydrolysates. The object of the study was to investigate the use of the Aspergillus niger B-3 micromycete strain, to synthesise citric acid and invertase. Fermentation was carried out periodically using concentrated media technology. Glucose and starch hydrolysates were used as a carbohydrate substrate, with ammonium nitrate acting as a source of nitrogen. Aspergillus niger B-3 fungus strain has the ability to synthesise enzymes with invertase activity when cultivated on glucose and starch hydrolysates. The data obtained can be applied in further studies to develop a technology for the production of citric acid and invertase in a single biotechnological process.

Текст научной работы на тему «Исследование динамики инвертазной активности при биотрансформации многокомпонентных углеводных субстратов микромицетом Aspergillus niger»

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ / PHYSICAL-CHEMICAL AND GENERAL TECNOLOGY

Оригинальная статья / Original article

УДК 577.152.54:661.746.5

DOI: 10.21285/2227-2925-2017-7-4-58-66

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ИНВЕРТАЗНОЙ АКТИВНОСТИ

ПРИ БИОТРАНСФОРМАЦИИ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ УГЛЕВОДНЫХ

СУБСТРАТОВ МИКРОМИЦЕТОМ ASPERGILLUS NIGER

© А.А. Принцева*,**, Н.Ю. Шарова *,**, Т.В. Выборнова*, А.Р. Юшкаускайте*, П.А. Черенова*

*Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок, Российская Федерация, 191014, г. Санкт-Петербург, Литейный проспект, 55.

"Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики,

Российская Федерация, 197101, г. Санкт-Петербург, Кронверкский проспект, д.49.

Штамм микромицета Aspergillus niger ВКПМ F-719 (В-3) - продуцент лимонной кислоты может синтезировать гидролитические ферменты при глубинном способе культивирования на многокомпонентных углеводных субстратах. Цель - исследование динамики инвертазной активности при культивировании штамма Aspergillus niger В-3 на глюкозе и гидролизатах крахмала. Объектом исследования являлся штамм микромицета Aspergillus niger В-3 - продуцент лимонной кислоты. Ферментацию проводили периодическим способом по технологии концентрированных сред. В качестве углеводного субстрата исследована глюкоза и гидролизаты крахмала, в качестве источника азота - нитрат аммония. Штамм гриба Aspergillus niger В-3 при культивировании на глюкозе и гидролизатах крахмала обладает способностью синтезировать ферменты с инвертазной активностью. Полученные данные могут быть применены в дальнейших исследованиях для разработки технологии получения лимонной кислоты и инвертазы в одном биотехнологическом процессе.

Ключевые слова: продуцент лимонной кислоты Aspergillus niger, инвертазная активность, гидро-лизаты крахмала, глюкоза.

Формат цитирования: Принцева А.А., Шарова Н.Ю., Выборнова Т.В., Юшкаускайте А.Р., Черенова П.А. Исследование динамики инвертазной активности при биотрансформации многокомпонентных углеводных субстратов микромицетом Aspergillus niger // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. Т. 7, N 4. С. 58-66. DOI: 10.21285/2227-2925-2017-7-4-58-66. DOI: 10.21285/2227-29252017-7-4-58-66

INVESTIGATION OF DYNAMICS OF INVERTASE ACTIVITY DURING THE BIOTRANSFORMATION OF MULTICOMPONENT CARBOHYDRATE SUBSTRATES BY ASPERGILLUS NIGER MICROMYCETE

© A.A. Printseva*,**, N.Yu. Sharova*,**, T.V. Vybornova*, A.R. Yushkauskaite*, P.A. Cherenova*

*All-Russian Research Institute for food additives,

55, Liteyny prospect, St. Petersburg, 191014, Russian Federation

**Saint-Petersburg national research University of information technologies, mechanics and optics, 49, Kronverkskiy pr., St. Petersburg, 197101, Russian Federation

The micromycete strain Aspergillus niger VKPM F-719 (B-3), a citric acid producer, can be used to synthe-sise hydrolytic enzymes by a deep cultivation method on multicomponent carbohydrate substrates. The purpose of this work was to study the dynamics of invertase activity during the cultivation of the Aspergillus niger B-3 strain on glucose and starch hydrolysates. The object of the study was to investigate the use of the

Aspergillus niger B-3 micromycete strain, to synthesise citric acid and invertase. Fermentation was carried out periodically using concentrated media technology. Glucose and starch hydrolysates were used as a carbohydrate substrate, with ammonium nitrate acting as a source of nitrogen. Aspergillus niger B-3 fungus strain has the ability to synthesise enzymes with invertase activity when cultivated on glucose and starch hydrolysates. The data obtained can be applied in further studies to develop a technology for the production of citric acid and invertase in a single biotechnological process.

Keywords: citric acid producer Aspergillus niger, invertase activity, starch hydrolysates, glucose

For citation: Printseva A.A., Sharova N.Yu., Vybornova T.V., Yushkauskaite A.R., Cherenova P.A. Investigation of dynamics of invertase activity during the biotransformation of multicomponent carbohydrate substrates by Aspergillus niger micromycete. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Biotekhnologiya [Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology]. 2017, vol. 7, no. 4, pp. 58-66. (in Russian). DOI: 10.21285/2227-2925-2017-7-4-58-66

ВВЕДЕНИЕ

Инвертаза (синонимы: р-фруктофурано-зидаза, сахараза; класс гидролаз (КФ 3.2.1.26)) - фермент, широко применяемый в пищевой промышленности для гидролиза углеводов в кислой среде [1].

Инвертазу используют в кондитерской промышленности для производства отливных и круглых помадных корпусов конфет, жидких фруктовых начинок. Потребность в этом ферменте объясняется необходимостью получать полумягкую или жидкую консистенцию при высоких концентрациях сахара - 78%. Применение инвертазы при производстве помадной массы из кокосовых орехов обусловлено повышенной влагоудерживающей способностью фруктозы, образующейся под действием этого фермента. Ускорение или замедление действия инвертазы достигается путем изменения концентрации вносимого препарата, количества воды и температурного режима [2].

Препараты фермента применяют в хлебопечении, используют при приготовлении ин-вертных сиропов в ликеро-водочной и в безалкогольной промышленности. Фермент может использоваться как антикристаллизатор при изготовлении сгущенного молока, искусственного меда, плодово-ягодных морсов, соков, экстрактов и варенья [3].

Продуцентами инвертазы являются различные микроорганизмы: дрожжи, грибы, бактерии и актиномицеты. За рубежом для получения промышленных препаратов инвертазы используют штаммы дрожжей [4, 5], аспергил-лов и пенициллов [6]. Препараты инвертазы получают из клеток дрожжей 5. сегеу^'ае или 5. carlsbergensis путем автолиза [2].

В России инвертаза не производится. Найдены сведения о лабораторных исследованиях по биосинтезу фермента культурами дрожжей1 [7].

1 Букова В.Б. Разработка технологии получе-

ния ß-D-фруктофуранозидазы Aspergillus

awamori, штамм чешский: автореф. дисс. ...

Штаммы микромицета Aspergillus niger являются продуцентами различных ферментов. Так, селекционированные в Всероссийском научно-исследовательском институте пищевых добавок (ФГБНУ ВНИИПД) штаммы наряду с основным целевым продуктом - лимонной кислотой продуцируют амилолитические ферменты, глюконовую кислоту, фитазу, что позволяет рассматривать их в качестве перспективных продуцентов для создания технологий предусматривающих получение в одном технологическом процессе не одного целевого продукта, а двух и более, то есть разрабатывать «совмещенные» технологии [8, 9]. Так, у штамма Aspergillus niger В-3 выявлена инвер-тазная активность в процессе его культивирования на углеводсодержащих средах [10].

Цель - исследование динамики инвер-тазной активности при культивировании штамма гриба Aspergillus niger В-3 на глюкозе и гид-ролизатах крахмала.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Объектом исследования являлся штамм микромицета Aspergillus niger В-3, селекционированный в ФГБНУ ВНИИПД для ферментации мелассы и концентрированного сока сорго в лимонную кислоту [11].

Ферментацию проводили периодическим способом по технологии концентрированных сред в условиях шейкера-инкубатора Multitron (INFORS, Швейцария) в колбах вместимостью 750 см3 при температуре 36 ± 1 оС - на стадии получения посевного мицелия, при 32 ± 1 оС -на стадии ферментации [12].

Для исследований в качестве углеводного субстрата использовали глюкозу (ГОСТ 603879) и кукурузный крахмал (ГОСТ 32159-2013). Гидролиз крахмала до степени гидролиза,

канд. техн. наук МТИПП, 1983. 36 с. Bukova V.B. Razrabotka tekhnologii polucheniya ß-D-fruktofuranozidazy Aspergillus awamori, shtamm cheshskii: avtoref. diss. ... kand. tekhn. nauk MTIPP, 1983. 36 p.

обеспечивающей декстрозный эквивалент ДЕ = от 12,5 ± 0,1% до 52,3 ± 0,1%, проводили в соответствии с [13]. Источником азота являлся нитрат аммония (ГОСТ 22867-77).

Состав среды для ферментации, г/дм3: углеводный субстрат - 150; нитрат аммония (NH4NO3) - 2,5; сульфат магния семиводный (MgSO4-7H2O) - 0,25; фосфат калия одноза-мещенный (KH2PO4) - 0,16; рН 6,5 [14].

Инвертазную активность оценивали колориметрическим методом [15].

Обработку экспериментальных данных проводили с привлечением методов математической статистики и программ Excel XP.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Ранее проведенные исследования показали, что инвертаза накапливается в мицелии (интрацеллюлярная инвертазная активность) на первых стадиях развития гриба Aspergillus niger В-3 при культивировании на среде, содержащей сахарозу и продукты ее гидролиза [10]. Такой многокомпонентный субстрат, как гидролизат крахмала, содержит в своем составе продукт гидролиза сахарозы - глюкозу. Состав гидролизатов кукурузного крахмала может варьировать в зависимости от степени гидролиза сырья (табл. 1).

По литературным данным, инвертаза экс-кретируется в среду (экстрацеллюлярная ин-вертазная активность), а активность фермента зависит от pH культуральной среды [16].

На рис. 1 представлен график зависимости интрацеллюлярной инвертазной активности штамма Aspergillus niger В-3 от времени при культивировании на глюкозосодержащей среде.

Максимум инвертазной активности в мицелии приходится на 48 ч процесса культивирования. К 120 ч (к концу процесса ферментации) активность инвертазы снижается. Возможно, синтез инвертазы в клетке аспергилла зависит от наличия в определенный момент времени культивирования в среде субстрата -глюкозы. Так, в начале процесса культивирования микромицет потребляет глюкозу, находящуюся в среде. Происходит активный синтез инвертазы, которая накапливается в мицелии; наибольшая инвертазная активность наблюдается к 48 ч процесса. Затем происходит выделение (экскреция) фермента во внеклеточное пространство (на графике наблюдается снижение активности инвертазы в мицелии). Дальнейшего увеличения активности фермента в клетке не наблюдается. По-видимому, при ферментации удаляется индуктор - глюкоза, и инвертаза не накапливается в клетке.

На рис. 2 представлен график зависимости интрацеллюлярной инвертазной активно-

сти штамма Aspergillus niger В-3 от времени при культивировании на гидролизатах кукурузного крахмала.

Максимальная интрацеллюлярная инвертазная активность наблюдалась при ферментации гидролизата кукурузного крахмала с ДЕ = 31,8 ± 0,1% на 48-72 ч процесса. Она выше, по сравнению с активностями, полученными при ферментации гидролизатов с ДЕ = 12,5 ± 0,1% и с ДЕ = 52,3 ± 0,1%. При ферментации гидролизатов пик активности приходится на 72 ч процесса. Рассмотрим график, полученный для гидролизата с ДЕ = 12,5 ± 0,1%. Данный гидролизат изначально содержит наименьшее количество глюкозы, в связи с чем, возможно, синтезируется меньшее количество фермента, содержание которого в клетке растет (48 ч) и затем в малых количествах выделяется в нативный раствор. На графике для гидролизата с ДЕ = 31,8 ± 0,1% сначала происходит увеличение инвертазной активности, а затем снижение ее за счет экскреции в раствор инвертазы. На графике для гидролизата с ДЕ = 52,3 ± 0,1% происходят процессы синтеза и экскреции фермента, которые связаны с большим содержанием в начальном субстрате индуктора синтеза - глюкозы. Также велико содержание мальтозы, по сравнению с другими гидролизатами. В ходе процесса ферментации, при гидролизе в среде мальтозы и декстринов до глюкозы, вновь происходит активный синтез инвертазы (пик на 72 ч). Затем происходит выделение фермента из мицелия в культуральную среду.

При ферментации глюкозосодержащей среды наибольшая инвертазная активность в нативном растворе выявлена на 24-48 ч развития микромицета (рис. 3).

Снижение активности на графике к концу процесса ферментации можно объяснить тем, что возможно, происходит ингибирование лимонной кислотой активности фермента. Так, в модельном опыте при добавлении 2,5%-го и 5%-го раствора лимонной кислоты к инвертазе (коммерческий препарат INVERTASE фирмы Megazyme), активность фермента по сравнению с контролем (без добавления раствора лимонной кислоты) снижалась приблизительно на 30-45%. Проведенные исследования показали, что с увеличением концентрации лимонной кислоты инвертазная активность снижается. Лимонная кислота накапливается в культуральной среде и к 120 ч процесса (конец ферментации) достигает максимума, а экстрацел-люлярная инвертазная активность постепенно снижается.

На рис. 4 представлен график зависимос-сти экстрацеллюлярной инвертазной активности штамма Aspergillus niger В-3 от времени

Таблица 1

Составы гидролизатов кукурузного крахмала

Table 1

The compositions of the hydrolysates of corn starch

Доля углеводов в сумме Сахаров в гидролизатах, %

ДЕ, %

глюкоза мальтоза декстрины

12,5 ± 0,1 1,8 ± 0,1 10,3 ± 0,1 87,9 ± 0,1

31,8 ± 0,1 4,4 ± 0,1 27,4 ± 0,1 68,2 ± 0,1

52,3 ± 0,1 6,8 ± 0,2 49,1 ± 0,3 44,1 ± 0,3

к со

« 5

P i

ΠCD

CD ^

CQ S

X S

К S

X 4

Q. CD

2 Ö

Ц о

Ц X

CD CQ

^ S

СО t

СО

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

0 20 40 60 80 100 120 140 Время, ч

Рис. 1. Динамика активности интрацеллюлярной инвертазы при культивировании продуцента лимонной кислоты - штамма Aspergillus niger В-3 на глюкозосодержащей

среде (влажность мицелия 80 %)

Fig. 1. Dynamics of activity of intracellular invertase by culturing the product of citric acid -Aspergillus niger strain b-3 on gluconeogenesis environment (humidity of the mycelium 80 %)

при культивировании на гидролизатах кукурузного крахмала.

Для гидролизата крахмала с ДЕ = 52,3 ± 0,1% наибольшая экстрацеллюлярная инвер-тазная активность приходилась на 24 ч процесса, на 48 ч - для гидролизата крахмала с ДЕ = 38,1 ± 0,1% и на 72 ч - для гидролизата крахмала с ДЕ = 12,5 ± 0,1%.

Результаты исследований показали, что в период 96-120 ч культивирования штамма Aspergillus niger В-3 на глюкозосодержащей среде и на гидролизатах крахмала экстрацел-люлярная инвертазная активность снижается (см. рис. 3 и 4).

В проведенных опытах среди исследуемых субстратов наибольший уровень экстра-целлюлярной инвертазной активности получен

при ферментации гидролизатов крахмала. Максимальная активность фермента в натив-ном растворе выявлена при ферментации гидролизата с ДЕ = 31,8 ± 0,1% и составила 4,01 ± 0,32 ед/см3, что приходится на 48 ч ферментации (см. рис. 4).

Интрацеллюлярная инвертазная активность к 120 ч (конец биотехнологического процесса) в результате ферментации гидролизатов крахмала с ДЕ, равным от 12,5 ± 0,1% до 52,3 ± 0,1%, варьировала от 1,08 ± 0,08 ед/мг мицелия до 1,61 ± 0,13 ед/мг мицелия (табл. 2).

Экстрацеллюлярная инвертазная активность в результате 120-часовой ферментации гидролизатов крахмала находилась в пределах от 0,83 ± 0,06 ед/см3 до 1,11 ± 0,07 ед/см3.

к го

« 5

Р I

CP CD

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

CD ^

СО S

üi

к 2

х Ч

Q. CD

2 Ö

Ц о

Ц X

CD СО

,_ го

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

0

/ ■J-—т—

к / i -

20

40

60 80 Время, ч

100 120

140

■3

Рис. 2. Динамика интрацеллюлярной инвертазной активности при культивировании продуцента лимонной кислоты - штамма Aspergillus niger В-3 на гидролизатах кукурузного крахмала (влажность мицелия 80 %): 1 - ДЕ = 12,5 ± 0,1%; 2 - ДЕ = 38,1 ± 0,1%; 3 - ДЕ = 52,3 ± 0,1%

Fig. 2. Dynamics of intracellular invertase activity in the cultivation of Pro-ducenta citric acid - Aspergillus niger strain b-3 in the hydrolysates of corn starch (moisture content of mycelium 80 %): 1 DE = 12,5 ± 0,1%; 2 - DE = 38,1 ± 0,1%; 3 - DE = 52,3 ± 0,1%

я

ro

X

CO

ro

M

я е ro -x £

Ü

2 Q5 § £

J ro ro

р

О

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

0 20 40 60 80 100 120 140 Время, ч

Рис. 3. Динамика активности экстрацеллюлярной инвертазы при культивировании продуцента лимонной кислоты - штамма Aspergillus niger В-3 на глюкозосодержащей среде

Fig. 3. Dynamics of activity of the extracellular invertase by culturing the product of citric acid - Aspergillus niger strain b-3 on gluconeogenesis environment

я

а

н

з

а

т

р со м

е в

н /с

и /д

я е

а н р ,ь тьс

я о

л н

ю в

л и

л е ц тк а

а

р

т

с

к

о

5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

А

к / ' \

У \ \

У 4 \т \т

К >- \

\

1 1

20

40

60 80 Время, ч

100

120

140

•1

-2

■3

Рис. 4. Динамика экстрацеллюлярной инвертазной активности при культивировании продуцента лимонной кислоты - штамма Aspergillus niger В-3 на гидролизатах кукурузного крахмала: ДЕ = 1 - 12,5 ± 0,1%; 2 - 38,1 ± 0,1%; 3 - 52,3 ± 0,1%

Fig. 4. Dynamics of extracellular invertase activity in the cultivation of Pro-ducenta citric acid - Aspergillus niger strain b-3 in the hydrolysates of corn starch: 1 DE = (12,5 ± 0,1) %, 2 - DE = (38,1 ± 0,1) %, 3 - DE = (52,3 ± 0,1) %

Таблица 2

Инвертазная активность штамма Aspergillus niger В-3 в конце процесса ферментации глюкозы и гидролизатов кукурузного крахмала (120 ч)

Table 2

Invertaza activity of the strain Aspergillus niger At-3, at the end of the fermentation process of glucose and hydrolyzed cornstarch (120 hours)

0

Наименование субстрата Инвертазная активность

экстрацеллюлярная интрацеллюлярная

ед/см ед/мг

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Глюкоза 0,194 ± 0,016 0,862 ± 0,052

Гидролизат крахмала 1,06 ± 0,06 1,37 ± 0,11

ДЕ = 12,5 ± 0,1% - -

ДЕ = 31,8 ± 0,1% 0,83 ± 0,06 1,08 ± 0,08

ДЕ = 52,3 ± 0,1% 1,11 ± 0,07 1,61 ± 0,13

При культивировании на глюкозе показатели составили, соответственно, 0,862 ± 0,052 ед/мг и 0,194 ± 0,016 ед/см3.

В сравнительном аспекте, культура Aspergillus caespitosus при культивировании на крахмале на 120 ч процесса синтезирует ин-вертазу с активностью 0,20 ± 0,01 ед/см3 [18]. При ферментации отходов агропроизводств (пшеничные отруби, рисовая мезга и др.) в за-

висимости от углеводного источника экстра-целлюлярная инвертазная активность находилась в пределах от 0,20 ± 0,01 до 19,1 ± 0,19 ед/см3, интрацеллюлярная активность составляла от 0,10 ± 0,01 до 4,10 ± 0,01 ед/(см3 ми-целиальной суспензии) [18, 19].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Экспериментальные данные, полученные

в результате исследования динамики инвертазной активности в процессе ферментации глюкозы и гидролизатов крахмала штаммом Aspergillus niger В-3, специально селекционированным для синтеза лимонной кислоты, свидетельствуют о возможности повышения ферментативной активности штамма и сохранения ее на достигнутом уровне до конца биотехнологического процесса в результате подбора источника углерода и сбалансированности углеводного состава питательной среды.

Таким образом, штамм Aspergillus niger В-3 при культивировании на глюкозе и на гидро-лизатах крахмала обладает способностью син-

1. Кулев Д.Х. Техническое регулирование пищевых ингредиентов на едином экономическом пространстве // Контроль качества продукции. 2014. N 8. С. 27-35.

2. Неверова О.А., Гореликова Г.А., Позня-ковский В.М.. Пищевая биотехнология продуктов из сырья растительного происхождения. Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2007. 416 с.

3. Грачева И.М., Кривова А.Ю. Технология ферментных препаратов. М.: Изд-во «Элевар», 2000. 512 с.

4. Haq I., Ali S., Aslam A., Qadeer M. A. Characterization of a Saccharomyces cerevisiae mutant with enhanced production of p-D-fructofuranosidase // Biores. Technol. 2008. V. 99(1). P. 7-12.

5. Haq I., Ali S. Invertase production from a hyperproducing Saccharomyces cerevisiae strain Isolated from dates // Pak. J. Bot. 2005. V. 37(3). P.749-759.

6. Flores-Gallegos A. C., Castillo-Reyes F., Lafuente C. B., Loyola-Licea J. C., ReyesValdés M. H., Aguilar C. N., Rodríguez Herrera R. Invert-ase production by Aspergillus and Penicillium and equencing of an inv gene fragment // Micología Aplicada Internacional. 2012, V. 24, N 1, pp. 110.

7. Островский Д.И., Рязанов Е.М., Бубнов А.В. Способ получения препарата инвертазы для гидролиза сахарозы. Пат. РФ, N. 2157844, 2000.

8. Шарова Н.Ю. Способ получения лимонной кислоты и комплекса кислотостабильных амилолитических ферментов. Пат. РФ, N. 2294371, 2007.

9. Шарова Н.Ю., Позднякова Т.А., Выбор-нова Т.В., Кулев Д.Х. Способ получения лимонной кислоты, альфа-амилазы и глюкоами-лазы. Пат. РФ, N 2366712, 2009.

10. Шарова Н.Ю. Синтез инвертазы штаммами микромицета Aspergillus niger - проду-

тезировать ферменты с инвертазной активностью. При ферментации гидролизатов крахмала инвертазная активность выше, чем при ферментации глюкозы.

В России и за рубежом отсутствуют данные о получении лимонной кислоты и инверта-зы в одном технологическом процессе. Полученные результаты создают предпосылки для разработки «совмещенной» технологии этих микроингредиентов. Появится возможность создания многопрофильного производства пищевых добавок отечественного происхождения на основе микробных метаболитов.

КИЙ СПИСОК

центами лимонной кислоты // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2016. N 1 (16). C. 60-67.

11. Красикова Н.В., Никифорова Т.А., Галкин А.В., Финько В.М. Штамм гриба Aspergillus niger - продуцент лимонной кислоты. Пат. РФ, N 2088658, 1997.

12. Выборнова Т.В., Никифорова Т.А., Ко-мов В.П., Пиотровский Л.Б., Думпис М.А., Лита-сова Е.В. Способ получения лимонной кислоты. Пат. РФ, N 2428481, 2011.

13. Шарова Н.Ю. Способ получения лимонной кислоты и комплекса кислотостабиль-ных амилолитических ферментов. Пат. РФ, N 2294371, 2007.

14. Мушникова Л.Н., Никифорова Т. А., Шарова Н. Ю., Позднякова Т. А. Физико-химический и микробиологический состав уг-леводсодержащего сырья - субстрата для биосинтеза лимонной кислоты // Хранение и переработка сельхозсырья. 2001. N 7. С. 7-9.

15. Рухлядева А.П., Полыгалина Г.В. Методы определения активности гидролитических ферментов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 288 с.

16. Смирнов В.А. Пищевые кислоты (лимонная, молочная, винная). М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1983. 264 с.

17. Alegre A. C. P., Moraes Polizeli M. L.T., Terenzi H. F., Jorge J. A., Guimaraes L. H. S. Production of thermostable invertase by Aspergil-lus caespitosus under submerged or solid state fermentation using agroindustrial residues as carbon source // Brazilian Journal of Microbiology. 2009. V. 40. P. 612-662.

18. Guimaraes L.H.S., Somera A.F., Terenzi H.F., Polizeli M.L.T.M., Jorge J.A. Production of ß-fructofuranosidases by Aspergillus niveus using agroindustrail residues as carbon sources: characterization of an intracellular enzyme accumulated in the presence of glucose // Process Biochemistry. 2009, V. 44. P. 237-241.

REFERENCES

1. Kulev D.Kh. Technical regulation of food ingredients in the single economic space. Kontrol' kachestva produktsii [Control of product quality]. 2014, no. 8, pp. 27-35. (in Russian)

2. Neverova O.A., Gorelikova G.A., Poznya-kovskii V.M. Pishchevaya biotekhnologiya produk-tov iz syr'ya rastitel'nogo proiskhozhdeniya [Food biotechnology of products from raw materials of vegetable origin]. Novosibirsk, Sibirskoe universi-tetskoe izdatel'stvo, 2007, 416 p.

3. Gracheva I.M., Krivova A.Yu. Tekhnologi-ya fermentnykh preparatov [The technology of enzyme preparations]. M, Izd-vo «Elevar», 2000, 512 p.

4. Haq I., Ali S., Aslam A., Qadeer M. A. Characterization of a Saccharomyces cerevisiae mutant with enhanced production of p-D-fructofuranosidase // Biores. Technol. 2008, vol. 99(1), pp. 7-12.

5. Haq I., Ali S. Invertase production from a hyperproducing Saccharomyces cerevisiae strain Isolated from dates // Pak. J. Bot. 2005, vol. 37(3), pp. 749-759.

6. Flores-Gallegos A. C., Castillo-Reyes F., Lafuente C. B., Loyola-Licea J. C., ReyesValdés M. H., Aguilar C. N., Rodríguez Herrera R. Invertase production by Aspergillus and Penicillium and equencing of an inv gene fragment // Micología Aplicada Internacional. 2012, V. 24, N 1, pp. 110.

7. Ostrovskii D.I., Ryazanov E.M., Bubnov A.V. Sposob polucheniya preparata invertazy dlya gidroliza sakharozy. [A method of producing a preparation of invertase to hydrolyze sucrose]. Patent RF, no. 2157844, 2000.

8. Sharova N.Yu. Sposob polucheniya limonnoi kisloty i kompleksa kislotostabil'nykh ami-loliticheskikh fermentov. [A method of producing citric acid and kislotostabilen complex of amyloly-tic enzymes]. Patent RF, no. 2294371, 2007.

9. Sharova N.Yu., Pozdnyakova T.A., Vy-bornova T.V., Kulev D.Kh. Sposob polucheniya limonnoi kisloty, al'fa-amilazy i glyukoamilazy. [A method of producing citric acid, alpha-amylase and glucoamylase]. Patent RF, no. 2366712, 2009.

10. Sharova N.Yu. The synthesis of invertase strains of micromycete Aspergillus niger - producers of citric acid. Izvestiya vuzov. Prikladnaya

Критерии авторства

Принцева А.А., Шарова Н.Ю., Выборнова Т.В., Юшкаускайте А.Р., Черенова П.А. выполнили экспериментальную работу, на основании полученных результатов провели обобщение и написали рукопись. Принцева А.А., Шарова Н.Ю., Выборнова Т.В., Юшкаус-

khimiya i biotekhnologiya [Izvestiya vuzov. Applied chemistry and biotechnology]. 2016, no. 1 (16), pp. 60-67. (in Russian)

11. Krasikova N.V., Nikiforova T.A., Galkin A.V., Fin'ko V.M. Shtamm griba Aspergillus niger - produtsent limonnoi kisloty. [A strain of the fungus Aspergillus niger - producer of citric acid]. Patent RF, no. 2088658, 1997.

12. Vybornova T.V., Nikiforova T.A., Komov V.P., Piotrovskii L.B., Dumpis M.A., Litasova E.V. Sposob polucheniya limonnoi kisloty. [A method of producing citric acid]. Patent RF, no. 2428481, 2011.

13. Sharova N.Yu. Sposob polucheniya limonnoi kisloty i kompleksa kislotostabil'nykh ami-loliticheskikh fermentov. [A method of producing citric acid and kislotostabilen complex of amyloly-tic enzymes]. Patent RF, no. 2294371, 2007.

14. Mushnikova L.N., Nikiforova T. A., Sharova N. Yu., Pozdnyakova T. A. Physico-chemical and microbiological composition of carbohydrate-containing raw material, substrate for the biosynthesis of citric acid. Khranenie i pererabotka sel'khozsyr'ya [Storage and processing of agricultural products]. 2001, no. 7, pp. 7-9. (in Russian)

15. Rukhlyadeva A.P., Polygalina G.V. Meto-dy opredeleniya aktivnosti gidroliticheskikh fermentov [Methods for determining the activity of hydrolytic enzymes]. Moskva, Legkaya i pishchevaya promyshlennost', 1981, 288 p.

16. Smirnov V.A. Pishchevye kisloty (limonnaya, molochnaya, vinnaya) [Food acids (citric, lactic, tartaric)]. M., Legkaya i pishchevaya prom-st', 1983, 264 p.

17. Alegre A. C. P., Moraes Polizeli M. L.T., Terenzi H. F., Jorge J. A., Guimarâes L. H. S. Production of thermostable invertase by Aspergil-lus caespitosus under submerged or solid state fermentation using agroindustrial residues as carbon source // Brazilian Journal of Microbiology. 2009, V. 40, pp. 612-662.

18. Guimaraes L.H.S., Somera A.F., Terenzi H.F., Polizeli M.L.T.M., Jorge J.A. Production of p-fructofuranosidases by Aspergillus niveus using agroindustrail residues as carbon sources: characterization of an intracellular enzyme accumulated in the presence of glucose // Process Biochemistry. 2009, V. 44, pp. 237-241.

Contribution

Printseva A.A., Sharova N.Yu., Vybornova T.V., Yushkauskaite A.R., Cherenova P.A. carried out the experimental work, on the basis of the results summarized the material and wrote the manuscript. eir own research data and literature. Printseva A.A., Sharova N.Yu., Vybornova T.V.,

кайте А.Р., Черенова П.А. имеют на статью равные авторские права и несут равную ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ Принадлежность к организации

Анастасия А. Принцева

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок», НИУ ИТМО Аспирант, инженер-исследователь djkr_yfcnz@mail.ru

Наталья Ю. Шарова

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок, НИУ ИТМО Д.т.н., доцент, ВРИО директора natalya_sharova1 @mail.ru

Татьяна В. Выборнова

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок, Научный сотрудник vniipakk55@mail.ru

Антонина Р. Юшкаускайте

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок»

Инженер-исследователь vniipakk55@mail.ru

Полина А. Черенова

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок, Инженер-исследователь polinacova@mail.ru

Поступила 27.06.2017

Yushkauskaite A.R., Cherenova P.A. have equal author's rights and bear equal responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.

AUTHORS' INDEX Affiliations

Anastasia A. Printseva

All-Russian Research Institute for food additives, ITMO University

Postgraduate, engineer-researcher djkr_yfcnz@mail.ru

Natalia Yu. Sharova

All-Russian Research Institute for food additives, ITMO University

Doctor of technical Sciences, docent, Acting Director

natalya_sharova1 @mail.ru Tatiana V. Vybornova

Federal State Budget Scientific Institution All-Russian Research Institute for food additives Scientific worker vniipakk55@mail.ru

Antonina R. Yushkauskaite

Federal State Budget Scientific Institution All-

Russian Research Institute for food additives

55, Liteyny prospect, St. Petersburg, 191014,

Russia

Engineer-researcher vniipakk55@mail.ru

Polina A. Cherenova

All-Russian Research Institute for food additives

Engineer-researcher

polinacova@mail.ru

Received 27.06.2017

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.