Научная статья на тему 'Перспективы применения декстраналя-40 в промышленной микробиологии'

Перспективы применения декстраналя-40 в промышленной микробиологии Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
149
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДЕКСТРАНАЛЬ / ЧИСЛЕННОСТЬ БАКТЕРИЙ / PSEUDOMONAS FLUORESCENS / BACILLUS SUBTILIS / DEXTRANAL-40 / BACTERIAL COUNT

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Орлова Татьяна Николаевна, Иркитова Алена Николаевна, Гребенщикова Ангелина Владимировна

Декстраналь природный полисахарид, который продуцируют некоторые бактерии, например, Leuconostoc mesenteroides и L. dextranicum. В промышленных масштабах декстраналь получают в результате модифицирования декстрана химическими или физическими способами. Одним из самых современных и перспективных направлений применения декстраналя является его использование в промышленной микробиологии в качестве компонента питательных и защитных сред. Представлены результаты исследования, в котором декстраналь-40 добавляли в питательную среду для культивирования и в защитную среду для сушки Pseudomonas fluorescens и Bacillus subtilis. Установлено, что декстраналь-40 положительно влияет на численность микроорганизмов при длительном культивировании и на сохранение численности клеток после сушки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Орлова Татьяна Николаевна, Иркитова Алена Николаевна, Гребенщикова Ангелина Владимировна

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

THE PROSPECTS OF DEXTRANAL-40 APPLICATION IN INDUSTRIAL MICROBIOLOGY

Dextranal is a natural polysaccharide, which is produced by some bacteria, e.g., Leuconostoc mesenteroides and L. dextranicum. On an industrial scale, dextranal is obtained by chemical or physical modification of dextran. One of the most modern and promising areas of dextranal application is its use in industrial microbiology as a component of culture and protective media. This paper presents the results of the research where Dextranal-40 was added to a culture medium and protective medium for drying Pseudomonas fluorescens and Bacillus subtilis. It has been found that Dextranal-40 exerts positive effect on bacterial count during long-term culture and cell count preservation after drying.

Текст научной работы на тему «Перспективы применения декстраналя-40 в промышленной микробиологии»

Библиографический список

1. Наставление по диагностике туберкулёза животных. Утв. Департаментом ветеринарии МСХ РФ. - М., 2002. - 63 с.

2. ГОСТ 26072-89 (СТ СЭВ 3457-81). Животные и птица сельскохозяйственные. - М., 1989.

3. Runyon, E. Anonymous mycobacteria in pulmonary diseases // Med. Clin. North Am. - 1959. -Vol. 43 (1). - P. 273-290.

4. Kubica G.P., et al. Numerical Taxonomy of Selected Slowly Growing Mycobacteria // J. Gen. Microbiol. - 1973. - Vol. 74 (1). - P. 159-167.

5. Kappler W. Klassifizierung und Identifizierung von langsam Wachsenden atypischen Mykobakterien // Z. Tuberk. - 1968. - 127:31-35.

6. Зыков М.П., Ильина Т.Б. Потенциально-патогенные микобактерии и лабораторная диагностика микобактериозов. - М., 1978. - 161 с.

7. Кадочкин AM. Дифференциация и инден-тификация микобактерий // Ветеринария. - 1984. - № 9. - С. 62-64.

8. Макаревич Н.М., Дорожкова И.Р. Пути совершенствования современных методов лабораторной диагностики туберкулеза // Бюл.: ВИЭВ. -1983. - Вып. 51. - С. 24-28.

9. Гулюкин М.И., Найманов А.Х., Овдиен-ко Н.П. и др. Методические наставления по проведению исследований при микобактериозах животных // ВИЭВ. - М., 2012. - 85 с.

References

1. Nastavlenie po diagnostike tuberkuleza zhivot-nykh. Utv. Departamentom veterinarii MSKh RF. -M., 2002. - 63 s.

2. GOST 26072-89 (ST SEV 3457-81). Zhivotnye i ptitsa selskokhozyaystvennye. - M., 1989.

3. Runyon, E. Anonymous mycobacteria in pulmonary diseases // Med. Clin. North Am. - 1959. -Vol. 43 (1). - P. 273-290.

4. Kubica G.P., et al. Numerical Taxonomy of Selected Slowly Growing Mycobacteria // J. Gen. Microbiol. - 1973. - Vol. 74 (1). - P. 159-167.

5. Kappler W. Klassifizierung und Identifizierung von langsam Wachsenden atypischen Mykobakterien // Z. Tuberk. - 1968. - 127:31-35.

6. Zykov M.P., Ilina T.B. Potentsialno-patogennye mikobakterii i laboratornaya diagnostika mikobakteri-ozov. - M., 1978. - 161 s.

7. Kadochkin A.M. Differentsiatsiya i indentifi-katsiya mikobakteriy // Veterinariya. - 1984. - № 9. -S. 62-64.

8. Makarevich N.M., Dorozhkova I.R. Puti so-vershenstvovaniya sovremennykh metodov labora-tornoy diagnostiki tuberkuleza // Byul. VIEV. - 1983. - Vyp. 51. - S. 24-28.

9. Gulyukin, M.I., Naymanov A.Kh., Ovdien-ko N.P. i dr. Metodicheskie nastavleniya po provedeniyu issledovaniy pri mikobakteriozakh zhivotnykh // VIEV. - M., 2012. - 85 s.

+ + +

УДК 576.852.24

Т.Н. Орлова, А.Н. Иркитова, А.В. Гребенщикова T.N. Orlova, A.N. Irkitova, A.V. Grebenshchikova

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕКСТРАНАЛЯ-40 В ПРОМЫШЛЕННОЙ МИКРОБИОЛОГИИ

THE PROSPECTS OF DEXTRANAL-40 APPLICATION IN INDUSTRIAL MICROBIOLOGY

Ключевые слова: декстраналь, численность бак- цирования декстрана химическими или физическими

терий, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis.

Декстраналь - природный полисахарид, который продуцируют некоторые бактерии, например, Leuconos-toc mesenteroides и L. dextranicum. В промышленных масштабах декстраналь получают в результате модифи-

способами. Одним из самых современных и перспективных направлений применения декстраналя является его использование в промышленной микробиологии в качестве компонента питательных и защитных сред. Представлены результаты исследования, в котором декстра-наль-40 добавляли в питательную среду для культивиро-

вания и в защитную среду для сушки Pseudomonas fluorescens и Bacillus subtilis. Установлено, что декстра-наль-40 положительно влияет на численность микроорганизмов при длительном культивировании и на сохранение численности клеток после сушки.

Keywords: Dextranal-40, bacterial count, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis.

Dextranal is a natural polysaccharide, which is produced by some bacteria, e.g., Leuconostoc mesenteroides and

L. dextranicum. On an industrial scale, dextranal is obtained by chemical or physical modification of dextran. One of the most modern and promising areas of dextranal application is its use in industrial microbiology as a component of culture and protective media. This paper presents the results of the research where Dextranal-40 was added to a culture medium and protective medium for drying Pseudomonas fluorescens and Bacillus subtilis. It has been found that Dextranal-40 exerts positive effect on bacterial count during long-term culture and cell count preservation after drying.

Орлова Татьяна Николаевна, аспирант, каф. частной зоотехнии, Алтайский государственный аграрный университет; м.н.с., Федеральный Алтайский научный центр агробиотехнологий, г. Барнаул. E-mail: tatiana_orlova_ 0992@mail.ru.

Иркитова Алёна Николаевна, к.б.н., доцент, каф. экологии, биохимии и биотехнологии, Алтайский государственный университет. E-mail: Elen171987@ mail.ru.

Гребенщикова Ангелина Владимировна, студент, Алтайский государственный университет. E-mail: gelish-ka96@mail.ru.

Orlova Tatyana Nikolayevna, post-graduate student, Altai State Agricultural University; Junior Staff Scientist, Federal Altai Scientific Center of Agro-Biotechnologies, Barnaul. E-mail: tatiana_orlova_0992@mail.ru. Irkitova Alena Nikolayevna, Cand. Bio. Sci., Assoc. Prof., Chair of Ecology, Biochemistry and Biotechnology, Altai State University. E-mail: Elen171987@mail.ru. Grebenshchikova Angelina Vladimirovna, student, Altai State University. E-mail: gelishka96@mail.ru.

Декстраналь - природный полисахарид, который продуцируют некоторые бактерии, например, Leuconostoc mesenteroides и L. dextranicum [1]. В промышленных масштабах декстраналь получают в результате модифицирования декстрана химическими или физическими способами. В процессе модифицирования в декстране образуются альдегидные группы, которые могут ковалентно связываться с химическими соединениями, в том числе с лекарственными, косметическими и пищевыми, тем самым повышают их активность и значительно улучшают функциональные свойства [2, 3].

При проведении серии исследований было определено, что декстраналь положительно влияет на организм, и его перспективно использовать при создании косметических средств [4, 5], пищевых продуктов [6], медицинских изделий [7]. Еще одним перспективным современным направлением применения декстраналя является его использование в качестве компонента питательных и защитных среды для микроорганизмов.

Цель исследования - оценить влияние декс-траналя-40 в составе вегетативной и защитной сред на численность Bacillus subtilis и Pseudomonas fluorescens.

Материалы и методы

В качестве объектов исследования были использованы два коллекционных штамма микроорганизмов: Pseudomonas fluorescens (штамм АР-33, рис. 1) и Bacillus subtilis (штамм ВКПМ В-12079, рис. 2).

Для культивирования Ps. fluorescens использовали вегетативную среду следующего состава (г/л): панкреатический гидролизат желатина 20,0; хлорид магния 1,40; калия сульфат 10,0; бактериологический агар 13,6; глицерин 10 мл. pH 7,0±0,2 при 25°C. Для культивирования B. subtilis использовали вегетативную среду следующего состава (г/л): дрожжевой экстракт - 5,0; пептон -15; хлорид натрия - 5,0; дистиллированная вода -до 1 л (рН готовой среды должна быть 6,8-7,0). В качестве дополнительного компонента для обеих культур добавили Декстраналь-40 - 10 г/л (производитель: АО «ФНЦП «Алтай», г. Бийск).

Для сушки Ps. fluorescens и B. subtilis использовали одинаковую защитную среду следующего состава (г/л): сахароза - 100; желатин - 25; декстраналь - 10). Численность бактерий после культивирования и сушки определяли стандартным чашечным способом с помощью десятикратных серийных разведений.

а б

Рис. 1. Морфология Pseudomonas fluorescens: а - микроскопический препарат, *1000; б - колония на среде Кинга, *10

У * 1 I i s'

mm

/ — // • /

/ 0 l\ >4

- Ш

1

N "l \ NN V*

1 i * -s. \ ф r*A i

- *

* ч 1 "

а

Рис. 2. Морфология Bacillus subtilis: а -

б

I, *1000; б - колония на L-среде, *10

Результаты исследования и обсуждение

Так как декстраналь по химической природе -полисахарид, то теоретически он может использоваться различными микроорганизмами в качестве питательного субстрата или криопротектора, соответственно, благотворно влиять на рост и развитие микроорганизмов. Результаты исследо-

Численность Ps. fluorescens и B. sub

вания подтвердили данное предположение (табл. 1).

Из результатов исследования следует, что добавление декстраналя-40 никак не угнетает рост микроорганизмов, а наоборот, увеличивает их численность по сравнению с контролем на протяжении всего срока культивирования.

Таблица 1

is при длительном культивировании

Время культивирования Численность B. subtilis (КОЕ/см3) Численность Ps. fluorescens (КОЕ/см3)

опыт контроль опыт контроль

24 ч 45*10ю 40*1010 130*1010 40*1010

2 мес. 30*1010 10*1010 100*1010 30*1010

3 мес. 4*1010 1*1010 4*1010 3*1010

Таблица 2

Численность Ps. fluorescens и B. subtilis после сушки

Время хранения Численность B. subtilis (КОЕ/см3) Численность Ps. fluorescens (КОЕ/см3)

опыт контроль опыт контроль

24 ч 6*109 5*109 6*107 5*107

2 мес. 6*109 5*109 3*107 3*107

3 мес. 6*109 5*109 2*107 1*107

Стоит отметить, что культивирование бактерий проводили в жидкой питательной среде без аэрации, обе исследуемые культуры являются аэробами. Поэтому мы можем предполагать, что при изменении условий культивирования можно достичь гораздо более высокой численности.

При исследовании влияния декстраналя-40 на сохранение численности бактерий Ps. fluorescens и В. subtШs после сушки получены аналогичные результаты (табл. 2).

По представленным результатам видно, что численность В. subШs после сушки сохраняется на более высоком порядке (109) по сравнению с Ps. fluorescens (107). Это связано с тем, что В. subt'iíis образуют споры, которые устойчивы к неблагоприятным факторам, в том числе к высушиванию. Тем не менее на протяжении всего срока хранения (3 мес.) и В. subtilis, и Ps. fluorescens сохраняют высокую численность жизнеспособных клеток. При этом внутри порядка численность обоих исследуемых штаммов выше в опыте по сравнению с контролем. Это открывает перспективу применения декстраналя-40 в качестве компонента, криопротектора для защитных сред.

Библиографический список

1. Глазев Д.Ю., Беляев В.Н., Фролов А.В., Никифорова Е.Д. Декстраналь-40 - перспективное биологически активное сырье для пищевой, фармацевтической и косметической промышленности // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: матер. IX Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием / Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2016. - С. 253-256.

2. Глазев Д.Ю., Жарков А.С., Певченко Б.В., Беляев В.Н., Медведев В.С. Исследование про-

цессов фильтрации раствора окисленного декс-трана от диоксида марганца // Вестник Алтайской науки. - 2014. - № 2-3. - С. 63-66.

3. Глазев Д.Ю., Жарков А.С., Фролов А.В., Беляев В.Н. Молекулярно-массовое фракционирование окисленного декстрана // Вестник алтайской науки. - 2015. - № 2. - С. 11-12.

4. Глазев Д.Ю., Беляев В.Н., Фролов А.В. Декстраналь-40 - перспективное сырье для пищевой, фармацевтической и косметической промышленности // Материалы и технологии XXI века: доклады IV Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2015. - С. 5-8.

5. Глазев Д.Ю., Беляев В.Н., Козлюк А.Ю., Андреев А.С. Разработка и исследование косметических продуктов с биокомпонентом «декстраналь 40» // Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности: матер. X Всерос. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием / Алт. гос. техн. ун-т, БТИ. - Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2017. - С. 336-339.

6. Беляев В.Н., Фролов А.В., Бычин Н.В. Области применения диальдегиддекстрана и исследование его свойств // Вестник Кузбасского государственного технического университета, 2012. -№ 1 (89). - С. 121-124.

7. Шкурупий В.А., Архипов С.А., Троицкий А.В., Лузгина Н.Г., Зайковская М.В., Гуляева Е.П., Быстрова Т.Н., Уфимцева Е.Г., Ильин Д.А., Ахра-менко Е.С. Сравнительная оценка влияния декс-транов с различной молекулярной массой, окисленных химическим и радиационно-химическим методами, на перитонеальные клетки in vitro // Успехи современного естествознания. - 2008. -№ 8.

References

1. Glazev D.Yu., Belyaev V.N., Frolov A.V., Niki-forova E.D. Dekstranal-40 - perspektivnoe biolog-icheski aktivnoe syre dlya pishchevoy, farmatsevtich-eskoy i kosmeticheskoy promyshlennosti // Tekhnologii i oborudovanie khimicheskoy, biotekhno-logicheskoy i pishchevoy promyshlennosti: materialy IX Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchenykh s mezhdunarodnym uchastiem / Alt. gos. tekhn. un-t, BTI. - Biysk: Izd-vo Alt. gos. tekhn. un-ta, 2016. -S. 253-256.

2. Glazev D.Yu., Zharkov A.S., Pevchenko B.V., Belyaev V.N., Medvedev V.S. Issledovanie protsessov filtratsii rastvora okislennogo dekstrana ot dioksida margantsa // Vestnik Altayskoy nauki. -2014. - № 2-3. - S. 63-66.

3. Glazev D.Yu., Zharkov A.S., Frolov A.V., Belyaev V.N. Molekulyarno-massovoe fraktsion-irovanie okislennogo dekstrana // Vestnik Altayskoy nauki. - 2015. - № 2. - S. 11-12.

4. Glazev D.Yu., Belyaev V.N., Frolov A.V. Dekstranal-40 - perspektivnoe syre dlya pishchevoy, farmatsevticheskoy i kosmeticheskoy promyshlennosti // Materialy i tekhnologii XXI veka: Doklady IV Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii

molodykh uchenykh i spetsialistov. - Biysk: Izd-vo Alt. gos. tekhn. un-ta, 2015. - S. 5-8.

5. Glazev D.Yu., Belyaev V.N., Kozlyuk A.Yu., Andreev A.S. Razrabotka i issledovanie kosmetich-eskikh produktov s biokomponentom «Dekstranal 40» // Tekhnologii i oborudovanie khimicheskoy, bio-tekhnologicheskoy i pishchevoy promyshlennosti: materialy X Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchenykh s mezhdunarodnym uchastiem / Alt. gos. tekhn. un-t, BTI. - Biysk: Izd-vo Alt. gos. tekhn. un-ta, 2017. - S. 336-339.

6. Belyaev V.N., Frolov A.V., Bychin N.V. Oblasti primeneniya dialdegiddekstrana i issledovanie ego svoystv // Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. - 2012. - № 1 (89). -S. 121-124.

7. Shkurupiy V.A., Arkhipov S.A., Troitskiy A.V., Luzgina N.G., Zaykovskaya M.V., Gulyaeva E.P., Bystrova T.N., Ufimtseva E.G., Ilin D.A., Akhramen-ko E.S. Sravnitelnaya otsenka vliyaniya dekstranov s razlichnoy molekulyarnoy massoy, okislennykh khimicheskim i radiatsionno-khimicheskim metodami, na peritonealnye kletki in vitro // Uspekhi sovremen-nogo estestvoznaniya. - 2008. - № 8.

+ + +

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

УДК 636.237.21.087.7

О.А. Краснова, Е.В. Хардина, М.В. Лошкарева O.A. Krasnova, Ye.V. Khardina, M.V. Loshkareva

ПРОДУКТИВНОСТЬ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА ЧЕРНО-ПЕСТРОЙ ПОРОДЫ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРИРОДНОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ

BLACK PIED CATTLE PRODUCTIVITY WHEN USING A NATURAL FEED SUPPLEMENT

Ключевые слова: черно-пестрая порода, откормочные бычки, коровы-первотелки, дигидрокверцетин, кормовая соль, съемная живая масса, масса парной туши, убойный выход, удой, содержание белка в молоке, содержание жира в молоке.

Проведены исследования по изучению эффективности использования природной кормовой добавки, обогащенной дигидрокверцетином, в молочном скотоводстве. Учитывая чрезмерно малую дозировку дигидрокверцети-на и его мелкодисперсную структуру, была разработана

оптимизированная форма его внесения в основной рацион откормочного молодняка и коров-первотелок в виде природной кормовой добавки. Научно-хозяйственный опыт осуществляли в два этапа: в условиях ООО «Молния» Малопургинского района и АО «Учхоз Июльское ИжГСХА» Воткинского района Удмуртской Республики. На первом этапе исследований изучали формирование мясной продуктивности бычков черно-пестрой породы при использовании природной кормовой добавки в рационах кормления, на втором этапе - формирование молочной продуктивности коров-первотелок черно-пестрой

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.