CC BY
17Таблица 1 - Содержание сока в различных продуктах
Анализируемый продукт Количество сока, Объем раствора Количество
взятого иода, пошедшего витамина С,
для анализа, мл на титрование, мл мг/100 мл сока
Сок лимона 20 17,7 77,9
(свежевыжатый)
Сок яблока (свежевыжатый) 20 5,1 22,4
Сок «Агуша» (яблоко-груша) 20 4,6 20,25
Сок «Сады Придонья» (мультифрукт) 20 22,8 100,3
Сок «Фруто няня» 20 80,0 352,0
(из свежих яблок)
В ходе проведения исследования было определено максимальное содержание витамина С в соке прямого отжима «Фруто няня», минимальное - в соке торговой марки «Агуша». Высокое содержание аскорбиновой кислоты в лимоне (77,9 мг) подтверждает утверждения врачей, что лимоны являются источником данного витамина. Небольшое содержание витамина С в соке свежего яблока (22,4 мг) может быть объяснено длительным сроком хранения данных фруктов, при котором происходит естественное снижение концентрации витаминов.
Таким образом, при составлении правильного рациона питания, необходимо учитывать содержание витаминов в продуктах питания.
Библиография:
1. Прудникова Е.Г., Хилкова Н.Л., Коношина С.Н. Химические элементы и соединения в растительном мире: Учебное пособие // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. № 3-2. С. 228-229.
2. Коношина С.Н. Основные методы анализа биологически активных веществ в пищевых продуктах. // Рациональное использование сырья и создание новых продуктов биотехнологического назначения: материалы Междунар. науч.-практ. конф. по актуальным проблемам в области биотехнологии. 2018. С. 194-196.
3. Коношина С.Н. Лабораторный практикум по химии пищи для студентов направления подготовки 19.03.03 «Продукты питания животного происхождения» с использованием активных методов обучения / Орел, 2015.
4. Егорова А.Ю., Мажукина О.А. Химические основы биологических процессов (экспериментальные и теоретические задачи): Учеб.-метод. пособие. Саратов. : Изд-во Сарат. ун-та, 2013. 107 с.
УДК 57. 579.65
ИССЛЕДОВАНИЕ СЫРЬЯ СОСТАВА НИЗКОСАХАРИСТЫХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД ИЗ ПЛОДООВОЩНОГО СЫРЬЯ НА ВЫХОД КОРМОВОГО ЛИЗИНА МЕТОДОМ ГЛУБИННОЙ ФЕРМЕНТАЦИИ
Михалина А.Д., бакалавр 3 курса направления подготовки 19.03.01 «Биотехнология».
Научный руководитель: к.с-.х.н., доцент Гагарина И.Н.
ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрена разработка композиционного состава низкосахаристых питательных сред для биосинтеза лизина и определен максимальный выход конечного продукта.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Лизин, редуцирующие вещества, аминокислоты, углеводы, штамм Brevibacterium sp.90, глубинная ферментация, фазы роста.
ABSTRACT
The article describes the development of the composition of low-sugar nutrient media for lysine biosynthesis and determines the maximum yield of the final product.
KEY WORDS
Lysine, reducing substances, amino acids, carbohydrates, strain Brevibacterium sp.90, deep fermentation, growth phases.
В последние годы в Российской Федерации резко сократилась продукция животноводства и, как следствие этого, возрос до недопустимых размеров импорт мясопродуктов. Одной из причин уменьшения производства мясопродуктов является ухудшение качества кормов и повышение их стоимости, что вызвано практически полной остановкой предприятий, производивших кормовой белок в силу их неконкурентоспособности при изменившейся структуре цен. Сегодня кормовой белок почти полностью импортируется. Однако, есть альтернативное решение проблемы повышения качества кормов. Известно, что дефицит белка может быть компенсирован введением в корма незаменимых аминокислот, причем в первую очередь устраняется дефицит аминокислоты [20, 21].
Обычно дефицит устраняется внесением в рацион «протеиновых» добавок. Объектом исследования являлся штамм Brevibacterium sp.90 из молочно-кислого продукта [19].
Материалы и методика исследований. Экспериментальные исследования проводились в Орловском региональном биотехнологическом центре сельскохозяйственных растений Орловского ГАУ и на базе кафедры биотехнологии. В работе использовали стандартные методы физико-химического и микробиологического анализа [8, 13, 22].
Brevibacterium культивировали в течение 4-х суток на жидкой питательной среде. Культуры содержались в 50 мл конических колбах. Инкубация происходила при температуре 370С и скоростью вращения 120 об/мин. По истечению суток 0,1 мл культуры переносили в колбу с 10 мл свежей среды и продолжали культивирование. Полученную культуру размножали твердофазным методом при t 29-320С [5,18].
Сырье с высоким содержанием углеводов требует введение в питательные среды дополнительных источников аминокислот. Поэтому нами для биосинтеза лизина был сформирован композиционный состав низкосахаристых питательных сред в следующих соотношениях:
Для более полного использования органического азота сои и фасоли проводили ферментативный гидролиз из белков комплексным спиртоосажденным препаратом протеолитического действия, который был получен из культуральной жидкости Aspergillus oryzae. С целью замены стандартного компонента глюкозы для получения низкоосахаренной питательной среды использовали плодоовощное сырье, в частности, яблочный сок. Полученный сок смешивали в необходимых соотношениях и добавляли минеральную соль-мел [17, 1, 21].
Таким образом, нами получены три композиции низкосахаристых питательных сред на основе белково-витаминных концентратов сои и фасоли, витаминного концентрата яблочного сока для дальнейшего биосинтеза лизина. Контрольный вариант питательной среды содержал глюкозу [4, 2, 23].
Результаты и их обсуждение. Процесс биосинтеза продолжался на протяжение шести суток. Контроль размножения бревибактерий проводили ежедневно, показано, что вторые и третьи сутки происходила логарифмическая или экспоненциальная фаза роста. Скорость размножения была максимальна. В этой фазе большинство клеток являлись биологически активными и молодыми. Клетки по
размеру мелкие, так как почкование опережает рост, но большая поверхность таких клеток обеспечивает высокую скорость биохимических процессов. В то же время на этой стадии культура более чувствительна к действию неблагоприятных факторов [15, 11].
Далее, на 4 сутки вступила фаза замедленного роста. На 5-6 сутки культура вступила в стационарную фазу. Она наступает, когда концентрация клеток перестает увеличиваться, и число их в единице объема становится максимальным. Пятна, соответствующие по Rf метчикам лизина присутствуют во всех исследуемых образцах. Показано, что суммарное содержание метионина и треонина в питательных средах зависело от вида исходного сырья и варьировало в пределах от 14 до 80 мг.%, при этом концентрация углеводов составила от 8 до 10%. Поэтому отношение остаточных суммарных количеств аминокислот метионина и треонина к количеству редуцирующих веществ существенно различалось, что сказывалось на биосинтезе конечного продукта [3, 7] (рис. 1):
Рисунок 1 - Кривые роста микроорганизмов
При росте микроорганизмов на средах с содержанием редуцирующих веществ 10 % (глюкоза), концентрация лизина в культуральной жидкости была минимальной и составила 4,7 г/л, следовательно, выход целевого продукта в этом случае невысок и составляет 22,8 г/100г редуцирующих веществ, т.е из 100% углеводов в лизин преобразовались менее 1/4 [1, 6].
Питательная среда, приготовленная на основе белково-витаминного концентрата фасоли характеризовалась невысокой концентрацией РВ и составила 2,9%, суммарное содержание ростовых аминокислот было примерно таким же, как и на высокосахаристых средах. Углеводы среды более эффективно трансформировались в лизин, в этом варианте концентрация остаточных углеводов составила 0,4%. Это показывает, что для сбалансирования питательной среды на основе высокоуглеродного сырья требуется введение дополнительных источников биологически активных веществ [9,16].
Среда для культивирования В^^а^епит, приготовленная на основе белково-витаминного концентрата сои, содержала 8% редуцирующих веществ и 80 мг% ростовых аминокислот. Концентрация лизина была 12,4 г/л, а выход его - 32,6%, что выше, чем на средах с большим содержанием углеводов [12,14].
Витаминный концентрат яблочного сока, вводимый в состав питательной среды, показал концентрацию редуцирующих веществ на уровне 6,8%. Суммарное соотношение аминокислот составило 41 мг%, что привело к накоплению лизина в культуральной жидкости до 7,1 г/л., а выход составил 27,3 г/100 г редуцирующих веществ [10].
Таким образом, эффективными источниками биологически активных веществ являются белково-витаминные концентраты сои и фасоли. Выход лизина при их внесении в питательную среду увеличивается в 2,3-2,7 раза по сравнению с вариантом в присутствие глюкозы, где не использовался дополнительный источник биологически активных веществ. Среда на основе витаминного концентрата яблочного сока не дала значительного усиления синтеза.
Библиография:
1. Амосова В.В., Гукасьян Г.М. Экономическая теория. М. : Эксмо, 2014. 736
с.
2. Анисимов А.А., Артемьев Н.В. Макроэкономика. М. : Юнити, 2013. 600 с.
3. Биологическая роль лектинов в формировании иммунитета яровой пшеницы / И.В. Горькова, И.Н. Гагарина, А.Ю. Гаврилова, Е.В. Костромичева, А.А. Горьков // В сб.: Инновационные фундаментальные и прикладные исследования в области химии сельскохозяйственному производству, 2014. С. 209-212.
4. Гагарина И.Н., Павловская Н.Е. Инновационный подход к применению белковых компонентов в биотехнологии // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2008. № 1 (10). С. 36-38.
5. Елинов Н.П. Основы биотехнологии. СПб. : ИФ Наук, 2016. 76 с.
6. Иванова А.А., Войно Л.И., Иванова И.С.Пищевая биотехнология. М. : Колос С, 2018. 427 с.
7. Иоффе И.Л. Проектировнаие процессов и аппаратов химической технологии. Ленинград. : Химия, 2014. 411 с.
8. Корма: справочная книга / B.H. Киреев В.В. Щеглов, В.Г. Игловиков, Н.С. Конюшков, А.П. Мовсисянц. М., 2016. 119 с.
9. Кушак Р.И. Всасывание аминокислот. В кн.: «Физиология всасывания». Л. : Наука,2013. 273 с.
10. Лемешева Н. Аминокислотное питание птицы // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2017. № 4. С. 57-60.
11. Лиепиныш Г.К., Дунце М.Э. Сырье и питательные субстраты для пищевой промышленной биотехнологии. Рига. : Зинатне, 2014. 652 с.
12. Макарцев Н.Г. Кормление сельскохозяйственных животных. Калуга. :
ГУП.
13. Пестис В.К., Елисеев И.Г., Добрук Е.А. Биологически активные вещества в комбикормах, белково витаминные подкормки в рационах сельскохозяйственных животных: Сб. научных трудов. Горки, 2003. 55 с.
14. Павловская Н.Е., Гагарина И.Н., Прудникова Е.Г. Применение ПЦР-метода для маркирования сельскохозяйственных растений // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2009. № 3 (18). С. 32-35.
15. Павловская Н.Е., Гагарина И.Н., Горькова И.В. Производство ингибиторов протеиназ и лектинов из сельскохозяйственных культур // Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. № 1. С. 33-38.
16. Разуненко Г.И., Фабрун А.П. Эффективность добавок кормового лизина в комбикорма для промышленных кур-несушек // Птицеводство. Киев. : Урожай, 2008. Вып. 42. С. 34-35.
17. Рыбина У.В., Аль-Бадри И.С. Биологическая эффективность кормового лизина с разным уровнем протеина и кормов животного происхождения в комбикормах для птиц // Микробиологический синтез лизина. Рига. : Зинатне, 2013. С. 99-101.
18. Свеженцев А.И., Урдзик P.M., Егоров И.А. Корма и кормление сельскохозяйственной птицы: Монография. Днепропетровск. : АРТ-Пресс, 2006. 384 с.
19. Ткачев И.Ф., Григоров В.В., Пелипенко В.Г. [и др.] Лизин: получение и применение в животноводстве. М., 2015. 130 с.
20. Трушкин Т.А., Новиков К.А, Бородин С.Н. Процессы ферментации. М. : Колос, 2015. 327 с.
21. Федоренко С.М. Культивирование микроорганизмов. М. : Биорусь, 2002.
241 с.
22. Харламов К.В. Кормовой лизин в комбикормах для цыплят-бройлеров // Кормление сельскохозяйственных животных и кормопроизводство. 2016. № 10. 69-71 с.
23. Chupak V.V., Pavlovskaya N.E., Gagarina I.N., Borodin D.B., Borzenkova G.A. Determination of over all toxicity plant protection from diseases based on buckwheat bioflavonoids // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2015. № 2 (53). С. 8-11.
УДК 573; 575; 001.12
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ: ОБЗОР ЖУРНАЛА «БИОЛОГИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ»
Морозова Е.С., аспирант 2-го года обучения направления подготовки 06.06.01 «Биологические науки». Научный руководитель: д.с.-х.н., профессор Шендаков А. И. ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В научной работе проведён анализ направлений биологических исследований, результаты которых опубликованы в журнале «Биология в сельском хозяйстве» за последние три года, В работе приведены наукометрические параметры, импакт-факторы, индексы Хирша и пр.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Наука, биология, биологические исследования. ABSTRACT
In the scientific work, an analysis of the directions of biological research was conducted, the results of which were published in the journal "Biology in Agriculture" over the past three years. The paper presents scientometric parameters, impact factors, Hirsch indices, etc.
KEY WORDS
Science, biology, biological research.
В настоящее время в России издаётся большое количество научных и научно-производственных журналов, публикующих материалы по биологическим направлениям исследований. Один из таких журналов - «Биология в сельском хозяйстве». Анализ статей биологической направленности позволяет отметить, что многие из них посвящены как проблемам животноводства [1, 11, 12, 15 и др.], так и проблемам растениеводства [2, 10, 14, 23, 24 и др.], при этом уделяется внимание вопросам генетики животных [16-21 и др.], генетики растений [16], экологии [8, 9, 22] и экологической генетике в отдельности [37 и др.]. Особого внимание также заслуживают научные статьи профессора В.И. Крюкова, который установил существенное влияние тяжёлых металлов и электромагнитных полей на процессы мутагенеза у рыбы и отдельных растений. Несмотря на актуальность опубликованных работ, возникает необходимость анализа наукометрических показателей
