Использование питательной среды на основе ферментативного гидролизата некондиционных куриных яиц для культивирования микроорганизмов

В биотехнологической промышленности важнейшим условием получения полноценного конечного продукта является использование высококачественных питательных сред для культивирования промышленных штаммов микроорганизмов-продуцентов.

К основным компонентам питательных сред, обеспечивающим их питательную ценность, относятся белковые гидролизаты, которые традиционно изготавливаются из пищевого (филейная говяжья вырезка) и непищевого (технический казеин, рыбная кормовая мука и т.д.) сырья [1, 2]. При этом доля питательных сред из непищевого сырья составляет не более 15% от всего ассортимента выпускаемых в мире сред [3].

В этой связи, становятся понятными стремления исследователей, занимающихся конструированием питательных сред, направленные на поиск непищевого или некондиционного недефицитного белкового сырья, позволяющего изготавливать стандартизованные питательные основы и среды.

По данным Союза птицеводов Казахстана, в настоящее время промышленное птицеводство в республике представлено 40 птицефабриками (28 яичного направления и 12 - мясного). Основная база яичного птицеводства сосредоточена в трех регионах: на долю Алматинской области приходится 8 млн. голов, или 26% от всего поголовья птицы в республике; Костанайской - 3,7 млн. голов, или 12%; Восточно-Казахстанской - 3 млн. голов, или 10%. По прогнозам Союза птицеводов Казахстана к 2015 году производство яиц планируется довести до 4 млрд. штук [4].

При этом по данным статистики, из-за ухудшения технологии и издержек производ- ства до 8-12% полученных яиц оказываются некондиционными, и могут быть использованы для переработки в белковые гидролизаты.

Гидролиз белка можно осуществить тремя путями: действием щелочей, кислот и протеолитических ферментов. Однако, по сравнению с химическими технологиями ферментативный способ получения гидролизатов обладает существенными достоинствами, главными из которых являются: доступность и простота проведения, незначительная энергозатратность и экологическая безопасность [5].

Разработанная сотрудниками НИИППП технология получения ферментативного гидролизата некондиционных яиц обеспечила получение субстрата, который по аминокислотному и пептидному составу схож с мясным гидролизатом и может служить питательной основой для конструирования микробиологических сред.

Цель работы заключалась в оценке возможности использования жидкой питательной среды, приготовленной из ферментативного гидролизата некондиционных яиц (ФГНКЯ) для культивирования промышленного штамма-продуцента ферментов BacillussubtilisATCC 6633.

Объекты и методы исследований

В работе использовали промышленный штамм BacillussubtilisATCC 6633 из коллекции Казахского научно-исследовательского института перерабатывающей и пищевой промышленности, обладающий типичными морфологическими, культуральными и физиолого-биохимическими свойствами.

При получении чистой рабочей культуры выполняли последовательные пересевы штамма на плотные и жидкие стандартизированные питательные среды на основе мясного или рыбного гидролизатов. Бациллы выращивали при температуре 37±2 °С.

Экспериментальную жидкую среду готовили на основе ФГНКЯ. В опытах использовали несколько вариантов ФГНКЯ:

• 1    вариант - при получении гидролизата использовали коммерческий препарат панкреатина «Ирбитский Химзавод», Россия, ФГНКЯ прозрачный;

• 2    вариант - при получении гидролизата использовали коммерческий препарат панкреатина «Эббот Продактс Гмбх», Германия, ФГНКЯ прозрачный;

• 3    вариант - при получении гидролизата использовали коммерческий препарат панкреатина «Ирбитский Химзавод», Россия, ФГНКЯ неосветленный;

• 4    вариант - при получении гидролизата использовали коммерческий препарат панкреатина «Эббот Продактс Гмбх», Германия, ФГНКЯ неосветленный.

Гидролизаты предварительно разводили дистиллированной водой до содержания аминного азота 90-150 мг%. В состав среды включали 0,5% хлористого натрия и доводили концентрацию водородных ионов до 7,6±0,2ед. рН. Готовые среды стерилизовали в автоклаве при 1 А, 15 мин. В качестве контрольной среды использовали стандартизированный мясо-пептонный бульон.

Посевной материал вносили в жидкие среды в количестве 0,1 %. Культивирование вели при температуре 37±2 °С в течение 24 часов.

Параметры кинетики роста культуры B.subtilisATCC 6633 рассчитывали по концентрации живых микробов, определяемой методом высева стандартных серийных разведений бактериальных суспензий на мясо-пептонный агар [6].

Результаты и их обсуждение

Выращивание культуры B.subtilisATCC 6633 проводили в периодических условиях в течение 24 часов. По окончании процесса выращивания в культуральной жидкости определяли концентрацию живых микробов. Результаты исследований представлены в таблице 1.

Таблица - 1 Рост B. Subtilis в питательной среде на основе ФГНКЯ

Среда	КОЕ/мл
Контроль - МПБ	7,6 х 1011
На основе 1 варианта ФГНКЯ	7,4 х 1011
На основе 2 варианта ФГНКЯ	9,2 х 1011
На основе 3 варианта ФГНКЯ	3 х 109
На основе 4 варианта ФГНКЯ	1,7 х 1010

Анализ данных таблицы 1 показал, что все экспериментальные среды, приготовленные на основе ФГНКЯ, независимо от используемого варианта, обладают питательными свойствами, обеспечивающими рост культуры B. subtilisATCC 6633. Прозрачный ферментативный гидролизат некондиционных куриных яиц позволяет выращивать B. subtilisс концентрацией живых микробов не меньше, чем при росте этих микроорганизмов в МПБ.

Заключение и выводы

Переработка некондиционных яиц экономически выгодна для Республики Казахстан.

Некондиционные яйца вполне пригодны, как полноценные белковые источники для получения питательной среды, пригодной для выращивания микроорганизмов и для биотехнологических целей.

Замена дорогостоящего мясопептонного бульона на более дешевый ферментативный гидролизат некондиционных яиц при выращивании промышленного штамма B.

subtilisATCC 6633 не ухудшает его ростовых и качественных характеристик и позволит уменьшить себестоимость конечной продукции при его культивировании.