Подбор оптимальных условий биосинтеза молочной кислоты

Молочная кислота находит применение во множестве отраслей промышленности, при этом 40% потребности отечественного рынка удовлетворяется за счёт импорта, при этом основными способами получения молочной кислоты является микробиологический или синтетический. Наиболее рационален микробиологический синтез, однако, при его реализации используются ценные сахаросодержащие субстраты. В связи с этим поиск новых технологий получения молочной кислоты является актуальной задачей. Один из перспективных и экономически выгодныхспособов - переработка молочной сывороткив молочную кислоту путем бактериального ферментирования лактозы, поскольку сыворотка является отходом производства творога. Постоянным финансовым обязательством для молочной отрасли является экологический сбор, большая часть предприятий молокопереработки фактически не имеет возможности следовать существующим требованиям в области биологических загрязнений, а потому компенсирует водоканалам дополнительные расходы на доочистку сточных вод. Цель исследования - провести скрининг культур микроорганизмов, способных ферментировать лактозу, содержащуюся в молочной сыворотке, и подобрать состав среды, обеспечивающий максимальный выход молочной кислоты. В эксперименте использовали штаммы молочнокислых бактерий, полученные из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (НИЦ «Курчатовский институт» - ГосНИИгенетика). С целью обеспечения максимального выхода молочной кислоты был определен оптимальный состав среды путем подбора концентраций дрожжевого автолизата и раствора солей. Также была подобрана оптимальная продолжительность биосинтеза молочной кислоты. Исследование кислотообразующей способности штаммов молочнокислых бактерий показало, что из исследованных штаммов наибольшую способность ферментировать лактозу, синтезируя молочную кислоту, проявил Lactobacillus casei C1 (B5726), что коррелирует с данными по ассимиляции культурой лактозы. Подобраны оптимальная продолжительность культивирования (132 ч) и концентрация дрожжевого лизата (5%) в питательной среде на основе творожной сыворотки. При оптимальных параметрах максимальная концентрация молочной кислоты в культуральной жидкости Lactobacillus casei C1 (B5726) составила 54.77 г./л, что сопоставимо с используемыми в настоящее время продуцентами при промышленном производстве молочной кислоты.