CC BY
56
УДК 602-7
Субчева Е.Н, Шумова В.С., Аверина Ю.М., Кареткин Б.А.
ПОЛУЧЕНИЕ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ С ПРОБИОТИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ КУЛЬТИВИРОВАНИЕМ ШТАММА L. PLANTARUM НА ЖОМЕ ТОПИНАМБУРА
Субчева Елена Николаевна, ведущий инженер; Шумова Валентина Сергеевна, инженер;
Аверина Юлия Михайловна, к.т.н., доцент кафедры коррозии металлов;
Кареткин Борис Алексеевич, к.х.н., старший научный сотрудник кафедры биотехнологии РХТУ им. Менделеева Общество с ограниченной ответственностью «ВЕРАХИМ», 125047, Россия, Москва, Миусская площадь, дом 9, стр. 5
Получение добавки с пробиотическими свойствами в корма и комбикорма осуществлялось культивированием штамма L.plantarum в лабораторном ферментере на питательной среде с 10 масс.% молочной сыворотки, жомом топинамбура и постоянным поддержанием уровня рН. Были получены кривые роста молочнокислых бактерий. Исследована полученная после культивирования суспензия.
Ключевые слова: молочнокислые бактерии, глубинное гетерофазное культивирование, переработка топинамбура, пробиотики.
FEED ADDITIVE PRODUCTION WITH PROBIOTIC PROPERTIES BY CULTIVATION OF THE
STRAIN L.plantarum ON THE PULP OF Jerusalem ARTICHOKE
Subcheva E.N., Shumova V.S., Averina U.M., Karetkin B.A. Limited Liability Company "VERAHIM"
The preparation of an admixture with probiotic properties in feed and feed was carried out by cultivating the L.plantarum strain in a laboratory fermenter on a nutrient medium with 10 wt% whey powder, Jerusalem artichoke pulp, and constant pH maintenance. The growth curves of lactic acid bacteria were obtained. The suspension obtained after cultivation was studied.
Key words: lactic acid bacteria, deep heterophase cultivation, processing of Jerusalem artichoke, probiotics.
Фруктоолигосахариды и инулин содержатся в различных растениях, принадлежащих к семейству Сложноцветных, а также Лилейных, Злаковых и др. [1,2]. С целью апробации приемов при производстве пробиотического продукта и исследования кинетики роста лактобактерий в рН-статируемых условиях провели культивирование штамма L.plantarum в ферментере. Культивирование проводили в среде определенного ранее состава: жом - 10 мас.%, молочная сыворотка - 25 об.%, дрожжевой экстракт - 3 г/л, №2НР0442Н20 - 2 г/л. Значение рН в ходе процесса поддерживали в интервале 6,3-6,7.
Лаг-фаза культуры была относительно непродолжительна и составляла около двух часов. Активный рост молочнокислых бактерий и метаболизм углеводов, которые определяли по изменению концентрации редуцирующих веществ, происходил в течение следующих 10 часов. Кривая роста и потребления субстрата показали отсутствие диауксии (рис. 1), что также наблюдалось при культивировании лактобацилл L.paracasei в средах, содержащих инулин и фруктоолигосахариды. Максимальная удельная скорость роста составляла 0,48 ч-1.
10,5 12
6,3 4 - о
0 2 4 6 8 10 12 14
продолжительность туяьтнвнроввошя, час
Рисунок 1. Глубинное гетерофазное культивирование L.plantarum в ферментере.
Через 12 часов культура достигала стационарной фазы с титром жизнеспособных клеток 8,1 ><109 КОЕ/мл, что значительно превышало результаты, полученные при культивировании без поддержания рН. Концентрация углеводов в среде при этом снижалась с 10.7±0.6 до 2.1±0.2 г/л. Титруемая кислотность полученной культуральной жидкости также характеризовалась достаточно высоким значением, несмотря на то, что использовали
гидроокись натрия. Проверка антагонистической активности культуры также дала хорошие результаты. Установлено, что штамм Ь.р1аМагит, выращенный на экспериментальной среде, практически в равной степени угнетал рост условно-патогенных золотистого стафилококка и кишечной палочки. Характеристики полученной суспензии представлены в таблице 1.
Таблица 1. Характеристики суспензии К рlantarum, полученной в ферментере
Полученную культуральную жидкость молочнокислых бактерий хранили при 5°С в течение 6 месяцев. Даже после 6 месяцев хранения в холодильнике содержание жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий в культуральной жидкости оставалось высоким, снизившись лишь на 2,5 порядка.
На основе проведенных исследований разработана принципиальная технологическая схема получения фруктанов и пробиотического продукта для животных из клубней и зеленой массы топинамбура.
Список литературы
1. Cerantola S., Kervarec N., Pichon R., Magne C., Bessieresa M.-A., Deslandes E. NMR characterisation of inulin-type fructooligosaccharides as the major water-soluble carbohydrates from Matricaria maritima (L.).// Carbohydrate Research. 2004. V. 339. P. 2445-2449
2. Soja G., Haunold E., Praznik W. Translocation of 14C-assimilates in Jerusalem Artichoke (Helianthus tuberosus L.)// Journal of Plant Physiology. 1989. V. 134, № 2, P. 218-223
Показатель Значение
Титр молочнокислых бактерий, КОЕ/мл
- после культивирования 8,1x109
- после 2 месяцев хранения 7,2x108
- после 6 месяцев хранения 4,2x107
Биохимические показатели
Титруемая кислотность, °Т 63
Активная кислотность (рН) 6,3
Сухие вещества, % 2,3
«Сырой» жир, % от СВ 7,9
«Сырой» протеин, % от СВ 24,5
«Сырая» клетчатка, % от СВ 0,8
«Сырая» зола, % от СВ 11,7
Антагонистическая активность (величина зоны
угнетения роста тест-штаммов), мм
Staphylococcus aureus 30
Escherichia coli 32
