Выделение и селекция пропионовокислых бактерий, перспективных для использования в биотехнологии Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»



БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 579.67

Т.В. Кузнецова

магистр биологии, и.о. зав. лаб., РГП «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН РК

М.Г. Саубенова

д-р биол. наук, профессор, гл. научн. сотрудник, РГП «Институт микробиологии и вирусологии» КН МОН РК

Г.А. Имашпаева

преподаватель биологии, Интеллектуальная школа химико-биологического направления

ВЫДЕЛЕНИЕ И СЕЛЕКЦИЯ ПРОПИОНОВОКИСЛЫХ БАКТЕРИИ, ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В БИОТЕХНОЛОГИИ

Аннотация. Приведены результаты исследований выделения из различных источников и селекции про-пионовокислых бактерий. Проведен отбор штаммов, обладающих высокими показателями синтеза витамина

Ключевые слова: пропионовокислые бактерии, витамин В12, селекция.

T.V. Kuznetsova, Institute of Microbiology and Virology

M.G. Saubenova, Institute of Microbiology and Virology

G.A. Imashpaeva, Nazarbayev Intellectual School of Chemical and Biological direction

ISOLATION AND SELECTION PROPIONIC ACID BACTERIA ARE PROMISING FOR USE IN

BIOTECHNOLOGY

Abstract. The results of the research allocation from various sources and selection of propionic acid bacteria. An selection of strains with high levels of vitamin B12 synthesis.

Keywords: propionic acid bacteria, vitamin B12, selection.

В последние годы биотехнология в пищевой промышленности ориентирована на создание функциональных продуктов и пищевых добавок нового поколения, а также на улучшение показателей сохранности и биологической ценности традиционных продуктов питания и кормов [1]. Технологическое действие микроорганизмов при этом связано с их способностью к синтезу специфических биологически активных компонентов, таких как органические кислоты, бактериоцины, ферменты, витамины и другие, способствующие улучшению санитарно-микробиологических и органолептических показателей готового продукта, а также позволяющие интенсифицировать производственный процесс [2]. В этом плане, наряду с молочнокислыми бактериями, всё большее внимание привлекают менее изученные, но уже нашедшие достойное практическое применение (сыроделие, силосование растительного сырья, производство пробиотиков), пропионовокислые бактерии [3-5]. Их физио-лого-биохимические особенности, неприхотливость к условиям существования, активность подавления роста плесневых грибов и других контаминирующих микроорганизмов обусловливают высокую пользу при практическом применении и способствует активизации исследований в этом направлении [6].

Задачей исследования являлось выделение и селекция штаммов пропионовокислых бактерий с высоким синтезом витамина В12. Выделение штаммов пропионовокислых бактерий проведено из различных источников, таких как сычужные сыры, кисломолочные продукты

В12.

домашнего и коммерческого изготовления, казахские национальные напитки, силос, отходы растениеводства, сычуг сельскохозяйственных животных и др. Всего выделено 22 штамма пропионовокислых бактерий. Для выделения бактерий использовали кукурузно-глюкозную и кукурузно-лактозную среды, а также молочно-кальциевый бульон (по Войткевичу).

Выделение пропионовокислых бактерий производилось из обогащенной культуры. Культивирование проводили в течение 2 суток при 300С. При росте на плотной питательной среде пропионовокислые бактерии имели округлую или в виде гречишного зерна форму. Колонии влажные, блестящие, маслянистые. Цвет колоний кремовый (рис. 1, 2).

Рисунок 1 - Пропионовокислые бактерии (кукурузно-лактозная среда)

Рисунок 2 - Пропионовокислые бактерии (кукурузно-глюкозная среда)

Морфологию пропионовокислых бактерий изучали путем приготовления препаратов, окрашенных метиленовым синим с последующим микроскопированием. Выделенные штаммы представляют собой палочки самой различной величины - от очень коротких, почти кокков, до длинных (рис. 3).

Проведён отбор культур пропионовокислых бактерий с высокими показателями синтеза витамина В12. Для роста бактерий была взята кукурузно-глюкозная среда с добавлением иона кобальта в количестве 0,003 г/л. Среду стерилизовали при 121°С, охлаждали до 30°С, вносили чистые штаммы пропионовокислых бактерий в количестве 3%. Время культивирования составило 3 суток. Контролем служила питательная среда без микроорганизмов. Содержание витамина В12 определяли спектрофотометрическим методом. Статистическую обработку результатов исследований проводили по стандартной методике с использованием критерия Стьюдента для уровня значимости р<0,05. Данные таблицы 1 характеризуют синтез витамина В12 пропио-новокислыми бактериями.

Рисунок 3 - Морфология пропионовокислых бактерий, выделенных из различных источников (*100)

Таблица 1 - Синтез витамина В12 через 3 суток культивирования

Культура Витамин В12 (мкг/мл)

1 1200±0,3

2 320±0,5

3 570±0,2

4 530±0,1

5 970±0,1

6 760±0,4

7 810±0,2

8 460±0,1

9 520±0,3

10 1080±0,1

11 120±0,2

12 1100±0,4

13 1020±0,1

14 1070±0,3

15 140±0,1

16 180±0,3

17 640±0,1

18 70±0,2

19 60±0,4

20 110±0,1

21 170±0,1

22 150±0,2

К 0

Количество образовавшегося витамина В12 через трое суток культивирования составило от 60 мкг/мл до 1200 мкг/мл. Следует отметить, что культуры №№ 1, 10, 12, 13, 14 имеют высокую, а культура № 19 очень низкую витамин-синтезирующую способность. Таким образом, пропионовокислые бактерии (№№ 1, 10, 12, 13, 14), обладающие наибольшей витамин-синтезирующей способностью, будут отобраны для дальнейшего исследования их применения в целях повышения сохранности, пищевой и биологической ценности продуктов питания.

Список литературы:

1. Ho P.H., Luo J.B., Adams M.C. Lactobacilli and Dairy Propionibacterium with Potential as Bioconservatives Against Food Fungi and Yeast Contamination // Приклад. биохим. и микробиол. -2009. - Т. 45, № 4. - С. 460-464.

2. Белозерова Л.М. Разработка технологии кисломолочного продукта с использованием пропионовокислых бактерий: автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Улан-Уде, 2000. - 36 с.

3. Галкина Г.В., Илларионова В.И., Куксова Е.В., Горбатова Е.Б., Волкова Г.С., Шеван-дин С.Н. Штамм Propionibacterium freudenreichii subsp. shermanii - продуцент кормового белка // Патент RU № 2247149. - 2003. Опубл. 27.02.05.

4. Честнов С.Н. Способ получения белково-витаминного корма // Патент RU № 2391859. - 2006. Опубл. 20.06. 2009.

5. Гаврилова Н.Н. Создание и производство новых пробиотиков на основе бактериальных культур: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. - Ташкент, 1993. - 46 с.

6. Воробьева Л.И. и др. Антимутагенность пропионовокислых бактерий // Микробиология. - 1991. - Т. 60, № 6. - С. 83-89.