CC BY
9Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №10. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/47
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НА УКИ/AGRICULTURAL SCIENCES
УДК 579.2:579.64: 636.085.54 https://doi.org/10.33619/2414-2948/47/13
AGRIS F40
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПОВАРЕННОЙ СОЛИ И ТЕМПЕРАТУРЫ СУБСТРАТА НА ИЗМЕНЕНИЕ ЕГО ПЛОТНОСТИ
©Усанов В. С., ORCID: 0000-0002-4288-9835, канд. с.-х. наук, Дальневосточный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства, г. Благовещенск, Россия, usanov-1989@bk.ru ©Шишкин В. В., ORCID: 0000-0001-5524-1651, канд. с.-х. наук, Дальневосточный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства, г. Благовещенск, Россия, shishkin-vi@mail.ru ©Шишкина Г. Ю., ORCID: 0000-0003-0513-7885, Дальневосточный научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства,
г. Благовещенск, Россия
DETERMINATION OF THE EFFECT OF SODIUM CHLORIDE CONCENTRATION AND SUBSTRATE TEMPERATURE ON THE CHANGE IN ITS DENSITY
©Usanov V., ORCID: 0000-0002-4288-9835, Ph.D., Far Eastern Research Institute of Agricultural Mechanization and Electrification, Blagoveshchensk, Russia, usanov-1989@bk.ru
©Shishkin V., ORCID: 0000-0001-5524-1651, Ph.D., Far Eastern Research Institute of Agricultural Mechanization and Electrification,
Blagoveshchensk, Russia, shishkin-vi@mail.ru ©Shishkina G., ORCID: 0000-0003-0513-7885, Far Eastern Research Institute of Agricultural Mechanization and Electrification, Blagoveshchensk, Russia
Аннотация. В статье приведены результаты исследований по определению влияния концентрации поваренной соли и температуры субстрата на его плотность. После статистической обработки результатов эксперимента была получена линейная модель уравнения регрессии, которая адекватно описывает процесс изменения плотности субстрата в выбранном диапазоне факторов. Установлено что при повышении температуры субстрата его плотность уменьшается, а при повышении концентрации поваренной соли плотность увеличивается.
Abstract. The article presents the results of studies to determine the effect of salt concentration and substrate temperature on its density. After statistical processing of the experimental results, a linear model of the regression equation was obtained, which adequately describes the process of changing the density of the substrate in a selected range of factors. It was found that with increasing temperature of the substrate, its density decreases, and with increasing concentration of salt, the density increases.
Ключевые слова: плотность, температура, NaCl, соя, субстрат.
Keywords: density, temperature, NaCl, soy, substrate.
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №10. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/47
Введение
В последнее время интерес к проблеме применения пробиотиков в ветеринарной практике и в кормлении сельскохозяйственных животных значительно повысился. Идет поиск новых видов микроорганизмов, перспективных для использования в составе пробиотических препаратов, совершенствуется технология их производства, создаются новые биопрепараты оригинального состава. Наблюдается устойчивая тенденция замещения пробиотическими препаратами антибиотиков, которые наиболее широко применяются в животноводстве с целью профилактики и лечения кишечных инфекций [1].
В составе большинства пробиотиков находятся микроорганизмы вида Bacillus, которые являются хемоорганоторофами т. е. используют в качестве источника энергии органические вещества. Потребности данных микроорганизмов в питательных веществах чрезвычайно разнообразны и определяются особенностями их метаболизма [2]. Но для роста микроорганизмов существенное значение имеют не только состав питательной среды, но и такие факторы окружающей среды. Микроорганизмы лишены механизмов, регулирующих температуру, поэтому их существование определяется температурой окружающей среды. Как и для всех живых организмов, для них имеется свой температурный диапазон, ограниченный минимальными и максимальными температурами [3]. Для жизнедеятельности микроорганизмов большое значение также имеет и осмотическое давление. Последствие нарушения равновесия давления, между окружающей средой и микроорганизмами, влечет за собой их гибель. Поэтому определение факторов, оказывающих влияние на физико-химические свойства субстрат на основе зерна сои является актуальным направлением в области сельскохозяйственной биотехнологии.
Материал и методы исследований.
С целью определения значения плотности соево-кукурузного субстрата при культивировании микроорганизмов в зависимости от изменения концентрации NaCl и температуры был проведен многофакторный эксперимент. Диапазон варьирования температуры и концентрации соли выбран исходя из литературных источников. Для культивирования мезофильных микроорганизмов оптимальная температура составляет 2544 °С, а содержание поваренной соли в субстрате должно не превышать 5% [3]. Статистическая обработка результатов многофакторного эксперимента проводилась по методике Максимова В. Н. «Многофакторный эксперимент в биологии» [4].
Методика приготовления бульонов. Для приготовления питательного субстрата отдельно пюрировали по 100 г предварительно замоченные на 12 ч соевые бобы и зерна кукурузы. Полученные массы раздельно варили в 1 л воды, время варки составляло 20 мин. По окончанию варки бульоны стерилизовали в автоклаве 15 мин при температуре 121 °С. После стерилизации бульоны смешивали в количестве 200 мл соевого молока и 40 мл кукурузного бульона (5:1), затем субстрат доводили до объема 500 мл стерилизованной дистиллированной водой.
Результаты и обсуждения
При проведении многофакторного эксперимента по определению влияния концентрации поваренной соли и температуры субстрата на его плотность были получены результаты представленные в Таблице.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice https://www.bulletennauki.com
Т. 5. №10. 2019 DOI: 10.33619/2414-2948/47
Таблица.
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА
Уровни факторов Плотность, кг/м3
№ Х1 Х2 У1 У 2 Уз У
1 - - 1005 1004 1005 1004,67
2 + - 1000 1000 996 998,67
3 - + 1037 1038 1038 1037,67
4 + + 1031 1028 1028 1029
После статистической обработки результатов эксперимента была получена линейная модель уравнение регрессии, которая адекватно описывает процесс изменения плотности субстрата в выбранном диапазоне факторов:
у = 1017,5 - 3,7х1 + 15,8х2
В раскодированном виде оно приняло следующий вид:
у = 1013,92 - 0,3°С + 6,4NaCl
Поверхность отклика и ее сечение строили с помощью компьютерной программы SigmaPlot vil (Рисунок 1, 2).
1050
д 1040
Й 1030 о.
5
1020
-О
1010
X
В
£ 1000 990
шш 990
1000
н■ 1010
i—i 1020
i i 1030
i i 1040
i—i 1050
40 35
вНТ^ЫаС1
Рисунок 1. Поверхность отклика уравнения регрессии.
45
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №10. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/47
25 30 35 40 45
Температура, Со
Плотность, кг/ м3
Рисунок 2. Сечение поверхности отклика.
При этом можно отметить, что при повышении температуры субстрата (фактор х1) плотность уменьшается, а при повышении концентрации поваренной соли плотность увеличивается, что и показывает уравнение регрессии, т. е. наблюдается обратная корреляционная зависимость (Рисунок 3-4).
Температура, С0
Рисунок 3. График изменения плотности субстрата в зависимости от температуры при концентрации поваренной соли 2,5%.
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №10. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/47
концентрация NaCl,%
Рисунок 4. График изменения плотности субстрата в зависимости от концентрации NaCl при температуре 34,5 °C.
Результаты данного эксперимента будут использованы при проведении дальнейших исследований по определению зависимости плотности субстрата на динамики роста Bacillus subtilis, а именно при расчете плотности субстрата от вносимого количества соли и его температуры.
Выводы
Определена закономерность изменения плотности соево-кукурузного субстрата в зависимости от его температуры и содержания в нем NaCl. Получена модель уравнения регрессии, которая адекватно описывает процессы изменения плотности в выбранном диапазоне факторов. Установлено что при повышении температуры субстрата его плотность уменьшается, а при повышении концентрации поваренной соли плотность увеличивается.
Список литературы:
1. Usanov V. S., Shishkin V. V., Shishkina G. Y. Optimization of Soy-Corn Substrate in the Cultivation of microorganisms Bacillus subtilis // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences. 2018. V. 9. №5. P. 311-314.
2. Потебня Г. П., Танасиенко О. А., Черемшенко Н. Л., Коваленко Э. А., Гетьман Е. И. Закономерности биосинтеза цитотоксических лектинов культурой Bacillus subtilis B-7025 при выращивании на разных питательных средах // Микробиологический журнал. 2011. С. 18-20.
3. Прунтова О. В., Сахно О. Н. Лабораторный практикум по общей микробиологии. Владимир: Изд- во ВлГУ, 2005. 76 с.
4. Максимов В. Н. Многофакторный эксперимент в биологии. М.: Изд-во МГУ, 1980.
279 с.
References:
1. Usanov, V. S., Shishkin, V. V., & Shishkina, G. Y. (2018). Optimization of Soy-Corn Substrate in the Cultivation of microorganisms Bacillus subtilis. Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences, 9(5), 311-314.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №10. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/47
2. Potebnya, G. P., Tanasienko, O. A., Cheremshenko, N. L., Kovalenko, E. A., & Getman, E. I. (2011). Zakonomernosti biosinteza tsitotoksicheskikh lektinov kul'turoi Bacillus subtilis B-7025 pri vyrashchivanii na raznykh pitatel'nykh sredakh. Mikrobiologicheskii zhurnal, 18-20. (in Russian).
3. Pruntova, O. V., & Sakhno, O. N. (2005). Laboratornyi praktikum po obshchei mikrobiologii. Vladimir, Izd-vo VlGU, 76. (in Russian).
4. Maksimov, V. N. (1980). Mnogofaktornyi eksperiment v biologii. Moscow, Izd-vo MGU, 279. (in Russian).
Работа поступила Принята к публикации
в редакцию 02.09.2019 г. 07.09.2019 г.
Ссылка для цитирования:
Усанов В. С., Шишкин В. В., Шишкина Г. Ю. Определение влияния концентрации поваренной соли и температуры субстрата на изменение его плотности // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №10. С. 95-100. https://doi.org/10.33619/2414-2948/47/13
Cite as (APA):
Usanov, V., Shishkin, V., & Shishkina, G. (2019). Determination of the Effect of Sodium Chloride Concentration and Substrate Temperature on the Change in its Density. Bulletin of Science and Practice, 5(10), 95-100. https://doi.org/10.33619/2414-2948/47/13 (in Russian).
