Изучение закономерностей роста свободных и иммобилизованных клеток дрожжей и молочнокислых бактерий на молочной сыворотке Шупшибаев, Казбек Камалиевич

Введение к работе

'ViTJ/L^HPJjIh ±?il^lii Проблема рационального использования молочной сиворотки, образующейся при переработке цельного и обезжиренного молока на сир, творог, казнил и различные молочко -болковне концентраты привлекает большое внимание иосидоилтелей (Гиллнз и др., 1978; Кононович и др., 1982; Kvvwi-na и др., шз.^с>; Гимачская и др., Ш32; Шамі'ин и др., 1978; Шилер, 1980). Известно, что молочная сыворотке содомит

**"""*":rr: ;^:„_{y, - /Vmivaa ^в ера даем 4,5) и потому шкот слуоттъ полноценным субстратом для роста микроорганизмов, продуцирующих различные химические соединения. Известна способы использовшшя молочной сыворотки для производства этанола, ферментированных напитков и др. (А.С. 59979Q СССР; А.С. ІІ8І555 СССР; Скородумова, 1969; Moulin, Galzy, 1981; Sohaefer et ai., 1985). Рентабельность этих производств связана с низкой стоимостью молочної! етторстки к с гем, что "-P^'V/mju'-jc;! пасочные зпю/уктн, твкзкэ как сывороточные белки и ГіГгг;;>:'0'.ті".р-іо!іаіі брагка, после высушивания могут бнть пс.чо.ччзои^ни не кор-д г.ольсжохозяяствекшм кинотным (Gibbonn, ?;.-:t-ti)y, !se*T; Картель, Груаенко, 1989; Сенкевкч, Гидаль, 1989; чр-імцов, 'і¹.;90),}

Б последние года взимание исследователей нривлекаот іікмобилизованзіие клетки микроорганизмов, нроимуїдестпа которых nj. ^демонстрированы в работах ряда авторов (Еачурннэ, 1РЭЭ; Бькер и др., ІУ87; Березин, 1987). Оіга сводятся к возможности многократного йстт^лі.~~вания иммоошизовашшх клеток и ум^ньшеня») в связи о этим затрат на вирзаивалие гллкроорганязмов, а тазске к снижению затрат на ввделэниэ конечного продукта. Иммобилизация, независимо от используемого метода небезразлична для клеток микроорганизмов, потому что она приводит к изменении состава микро- и макроокружения клеток, модификашш клеточного метаболизма, it т.д. В литературе имеются лишь единичнне сведения о физиологии роста иммобилизованных клеток лактозосбрагагезтих дрожжей.

цель и залечи цеслэдоаапля. Целью настоящей работа является изучение закономерностей роста свободных и иммобилизованных клеток дрожкэя Тогиіорвів kofyr таг. кишів

4 T-I7 И молочнокислых бактерий Laotooooous laotie 40 И Lactobacillus delbrueokii subsp. bulgarioua штамм 221 на молочной сыворотке.

В связи с этим были поставлены следующие задачи :

I. Изучение роста свободных и иммобилизованных клеток дрокжей и молочнокислых бактерий на молочной сыворотке в монокультуре.

2.. Изучение роста смешанной культуры свободных и иммобилизованных клеток дрожжей и молочнокислых бактерий на молочной сыворотке.

3. Повышение физиологической активности клеток дрожжей и молочнокислых бактерий при помощи нового химического соединения - СЭС.

Выносимые на защиту положения і

1. Клетки лактозосбракивающих дрожжей Тогиіорвів kefyr var. kumis T-I7 могут быть использованы для получения этанола на основе молочной сыворотки.

2. Иммобилизация положительно влияет на показатели роста свободных и иммобилизованных клеток дрожжей Тогиіорвів kefyr var. китів Т-І7 И молочнокислых бактерий Laotooooous laotie 40 И Laotobaoillua delbrueokii subep. bulgarioua штамм 221 ігри выращивании их на молочной сыворотке.

3. Для стимуляции метаболической активности
иммобилизованных клеток дрожжей Тогиіорвів kefyr var. kumie
T-I7 можно использовать препарат СЭС, активирующий рост и
метаболическую активность свободных клеток.

Научная новизна. Впервые показано, что клетки лактоз"осбрахивающих дрокжей Тогиіорвів kefyr var. китів Т-І7 при ферментации молочной сыворотки образуют этанол в концентрациях, сопоставимых с таковой для ранее использованных культур Kluyveromyoee fraqilie, Candida peeudotropioalis и Zyaomonaa mobilie.

Впервые показано положительное влияние стимулятора СЭС на метаболическую активность иммобилизованных клеток дрожжей Torulopsie kefyr var. китів Т-І7.

Практическое значение. Результаты работы могут быть рекомендованы для использования в биотехнологии, мікробнологической и молочной промышлвшгости для ' получения спирта, напитков и белка ферментацией молочной сыворотки.

Аія>оі*)яііин работы: Материал»* дяспертаж:! долокони п» йиопг>гт"н<.ч1 м.чк&у;-,і-,г скоґі K"ti'j"iJ'-HH'>ii" «'«'одну ученых n '"'/г''!!'!'--;!) :"^:>:;]'.У. A.'iv:: >Vr>, гї-с.»і; ua 6 Конф&рвттк биохимиков ріі^ц^йлик сіролчйй А"тгл и Казахстана. Ташкент, 1991; нп HvirKjosi-JHon конкуренции "Киотехнагюгил и биофизика микробных «икуляцп.Т. Алма-Ата, 1991: н*> биологической моквузовской ?:"тт-^р"іИіі!*;! м.ипдзл уч'нн* и студ»>'Ток КазГУ. Ализты, 1993; аа :-'пг,г:г-''!гі""к .'. м'.'лт'у.-.т.сг-гай конференции молодих ученых II студентов КазГУ. Алмати, 1994; нп ^Кл,*^г~;и«яя і'«"^пт".Г-~с^

, ,^„,„._._^ ^ цст,о;.; работы і Диссертация состоит из введения, обаора литературы, раздела шшзчандвго описание объектов к методов исследования, 4 разделов, содержащих описание экспериментальных работ, заключения, внводов, списка цитированной литаратура, включающего 176 наименований, из которых 58 - на иностранных языках и приложения. Работа изложена на ПО страницах машинописного текста, иллиогрнропяпз 6 таблицами и 15 рипунке^г.

ОВЬЕКТН it ГІКТОД!) HCGffMOBWKi]

3 mooT" иопольг-оншіиоь елодугалэ кул'-тур; :

}]\У№:{л ?оги*юр"1ц :їо.іу\- ,"<.:-. Uuwi:.- 'ї-l'f ПЗ КОЛЛОКЦКЛ

л-^гіїіічд!ія мшфосіїюлогнп КазГУ кг.». Лль-Фпеточ. Кулітурп ж;олено і::і ку?інся (^.Х.!і!;;г'''''і<;і, :-,і₍і.і^!"Пгі;іо'.'і, 19.¹).

ііш;<2Р0іістппі;>шUaooharcmyoes oarevisiao V-L2. изученный из Госзгролрома FK.

Ы0Л0ЧНГял»г>»у 'акг^Т^'И- i,-T.:tc rj.<-.-r'.':-. . 4- ;

i.n:-.:twMii..v-: »с.птч:'ог;і -:ut>r::.. ..nt^v-.jjj шїамм 221 1Ю і-оллнкіцн; і:і*і*»аї«« микробиологии КазГУ їм. Аль-Фзрабк.

В качестве питательных сред использовали солодоізоє сусло, полученное на пивзавода г. Алмати, и тнгггтагу;! иэлочнуп сыворотку, ітолучеину-о "-з «o.no'iTfof'i кухш~, .ТО (Штатского рчГіПі'і г.ллл'ч'Ш ил~*. si;j го;*''Чз«вод-.' '""1 г.Алмати. Стврштзаиэт» стгз,?, проіодіїліі ари 0,6 атм, р тсчепиа 30 ькнут-

і; КаЧЄОТР',1 ОТИ'ЛулЯТОМ - ії^ЛГЇСЛСГп'ч'миЧОй 'ідіТІІИЮСЇа

^;'!'!''.>::органклмсї; использовали синтетический препарат спллцидинат сахарозы (СЭО), обладающий свойствами ПАП, получений на основе природах соединений п ИХЛ HAIl НС. В

качестве полимерных носителей - ПААГ, каррагшан, альпшат кальция, еолощшстый носитель (сплщенная полимерная нить) и носитель "Вия" (представляющий собой волокна типа ресниц).

Определение показателя жизнеспособности . (ГОС)

вддаОилизованннх клеток проводили методом микрокультуралыюго анализа (Луста, Фихте, 1990), количественный учет микроорганизмов в гранулах геля - методом Кощеенко К.А. и Скрябина Л.К. (1984).

Метаболическую активность свободных и иммобилизованных
клеток микроорганизмов оценивали по изменению кислотности
среда и концентрации редуцирующих веществ (Филиппович и др.,
1982), концентрации этанола, определяемой

газохроматограїїически (Агранович, 1979), молочной кислоты -колориметрически и тазохроматографически (Атраментова и др., 1977; Агранович, 1979), кальция - с помощью атомно -абсорбционного спектрофотометра (Агранович, 1979; Муравьева и др., 1988), белка - биуретовым методом (Филиппович и др., 1982; Хансон, Филипс, 1984) и общих лигшдов - методом

H.Zollner, K.Klreoh (ЧССР, биотест, H.Zoliner, K.Kireoh, 1962). Скорость потребления кислорода регистрировали голярографически (Тривен, 1973; Виноградова и др., 1989).

Полученные результаты подвергались статистической обработке (Урбах, 1976; Плохинский, 1978).