Введение к работе
Актуальность проблемы. Бета-каротин широко распостранен в природе и ооладает разносторонней и очень важной биологической активностью. Он обеспечивает нормальный рост организма и развитие плода,повьая&ет активность половых гормонов,стимулирует и нормализует рост эпителия, повышает устойчивость организма к инфекционным заболеваниям,обладает антигистаминной активностью, является полноценным заменителем витамина А, адаптирует организм к условиям гипоксии. Сопряженными двойными связями С=С молекула бета-каротина поглощает разные свободные радикалы,защищая клетки от мутагенного и канцерогенного действия ионизирующей радиации и химических соединений.
Бета-каротин широко применяется в пищевой промышленности,медицине, производстве комбикормов, косметических препаратов. В Украине и России бета-каротин получают микробиологическим синтезом в малых количествах. Основным сдерживающим фактором промьшленного расширения производства бета-каротина является низкая продуктивность штаммов мукорального гриба Blakealea triapora , недостаточная изученность генетических свойств, а также физиологии и биохимии этого микроорганизма» лежащих в основе селекции высокопродуктивных штаммов.
Большая потребность в Сета-каротине для профилактики и лечения заболеваний, вызываемых радиоактивными и химическими загрязнениями продуктов питания, воды и почвы, о одной стороны, и недостаточно высокая активность штаммов гриба-продуцента бета-каротина, с другой стороны, делают весьма актуальным проведение систематических и целенаправленных генетико-селекционных и фиэиолого-биохимических исследований данного микроорганизма.
цель и задачи исследования: Цель настоящей работы-оптиыизация периодического процесса" синтеза микробиологического бera-каротина на основе селекции высокопродуктивных штаммов мукорального гриба Biakeaiea triapor« повышение эффективности их использования за счет изучения физиологе-биохимических свойств этих штаммов, усовершенствования состава питательной среды и процесса промышленного культивирования.
Дня достижения поставленной цели необходимо было выполнить следующие задачи:
Моск. сел ьскохоз ачадемин им. К. А. Тимирязева
-
Селекция, испытание и внедрение в производство новых, высокое ефективній ШТаММОВ гриба Blakealea trispora _ продуцента бета-карот и на.
-
Изучение морфологических,культуральньк и фиэполого-биохимических особенностей селекционированных штаммов.
-
Оптимизация состава питательной среды и процесса промышленного культивирования для селекционированных штаммов гриба.
Научная новизна. Селекционированы высокоактивные разнополые
формы К1(+) и К1(~) промышленного штамма мукорового гриба Blakealea
trisporn образующие при совместном выращивании в колбах и фер
ментерах 1,56-2,24 г/л и 1,79-3,9 г/л бета-каротина соответственно.
Штамм обладает повышенной метаболической активностью к увеличенной
проницаемостью клеточной оболочки, что придает ему технологические
преимущества по сравнению с исходным штаммом, Разработаны методы
получения, слияния и регенерации протопластов) методы поддержива-
щеВ селекции гриба ы. trlspora , метод определения соотно
шения (+) и (-> форм гриба в смешанной культуре. Изучены морфоло
гические, культуральные и фиэиолого-биохимические свойства гетеро-
таяличных форм штамма КК+) и КК-). Осуществлена оптимизация сос
тава питательной среды и процесса промышленного культивирования
гриба. —-. _)
Практическое значение работы. Разработаны научные основы се-^ лекции высокоактивных штаммов гриба Bl. trispora ( получены, защищены авторским свидетельством и внедрены в производство на Вер-хнеднепровском крахмалопаточном комбинате новый высокоактивный штамм продуцента бета-каротина Kl(-t-) ,КК-) и его варианты. Селекция и внедрение в производство высокоактивного штамма дали возможность увеличить выход целевого продукта на 20*. Разработаны и внедрены на комбинате предложения по оптимизации состава питательной среды н процесса промышленного культивирования гриба, что позволило значительно улучшить производственные показатели, увеличить выход бета-каротина и снизить его себестоимость. Экономический эффект от внедрения научных разработок и рекомендаций за период І9Є9-І99ІГ.Г. составил 258,747 тыс.руб.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Всесоюзном семинаре "Биотехнология" в г. Николаеве 16,09.1991г.
-з-.
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 5 работ и одно авторское свидетельство.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 113 страницах машинописного текста) содержит 17 рисунков, 24 таблицы к состоит из введения,обзора литературы, пяти глав экспериментальной части, заключения, выводов и приложения. Список литературы включает 179 источников отечественных н зарубежных авторов, К диссертации приложен акт об экономической эффективности внедрения в производство предложенных разработок.