Скрининг новых штаммов дрожжей для получения кормового белка

микробиологии РАСХН (г. Пушкин, Санкт-Петербург).

Для выделения дрожжей использовали метод глубинного посева суспензии смывов с поверхности высших грибов на агаризованную среду Сабуро с серией последовательных пересевов для получения чистых дрожжевых культур.

Для определения титра клеток исследуемых культур дрожжей и получения маточных культур для наращивания биомассы в ферментере использовали питательную среду следующего состава (г/л): меласса – 20,0; (NH 4 ) 2 SO 4 – 4,5; KH 2 PO 4 – 0,85; K 2 HPO 4 – 0,15; MgSO 4 *7H 2 O – 0,15; NaCl – 0,1; ClCl 2 *4H 2 O – 0,1; H 2 O – 1000, pH 5,0; стерилизовали при 0,5 атм и разливали в пробирки объемом 40 мл в стерильных условиях, в пробирки вносили по 1 мл суспензии клеток дрожжей [2]. Продолжительность эксперимента составила 24 ч. Культивирование проводилось на качалке при температуре 25ºС. Периодически (4, 8 и 24 ч) из пробирок, в которых культивировались штаммы дрожжей, стерильно отбирали пробы для подсчета клеток в камере Горяева.

Маточные культуры дрожжей (титр клеток (КОЕ/мл) для штаммов Phab V и Tr.P – 3 *10⁷, Ag IV - 1 *10⁷, Candida tropicalis – 4 *10⁶) вносили в ферментер объемом 10 л с питательной средой того же состава, что и для получения маточных культур. Наращивание биомассы дрожжей проводилось в течение суток при постоянной температуре (26-28ºС), аэрации 15-25 м³/ч на 1 м³ среды), рН 5,0. Периодически из ферментера отбирались пробы для подсчета клеток в камере Горяева [4].

Качество дрожжевой биомассы, полученной при культивировании в ферментере, оценивали по следующим показателям: влажность, содержание сырого протеина, массовая доля золы, массовая доля белка по Барнштейну [6]. В качестве контроля использовали промышленный штамм Candida tropi-calis .

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате ряда последовательных пересевов с агаризованной среды Сабуро в чистые культуры выделено 6 дрожжевых изолятов, отличающихся по морфологическим признакам (табл. 1), оптимальной температурой для роста которых является 20-25ºС.

Таблица 1. Морфологические признаки чистых культур дрожжей

Культуры дрожжей	Описание штриха
Рhab V	Серовато- белый цвет, поверхность матовая, складчатая, в агар не врастает
Tr.P	Серо-кремовый цвет, поверхность матовая, складчатая, в агар не врастает
Ag IV	Ярко-морковный цвет, поверхность складчатая, матовая, консистенция пастообразная, в агар не врастает
Cm III	Кремовый с желтым оттенком, слабый блеск, поверхность складчатая, консистенция пастообразная, в агар врастает
Cm V	Молочно-белый цвет, поверхность гладкая, слабый блеск, в агар не врастает, консистенция пастообраная
Cm VIII	Насыщенный персиковый цвет, поверхность неоднородная, слабый блеск, консистенция пастообразная

В ходе эксперимента по определению титра клеток и получения маточных культур дрожжей выбраны штаммы с максимальным титром клеток для последующего культивирования в ферментере: Phab V, Tr.P, Ag IV (табл. 2).

Таблица 2. Титр клеток исследуемых культур дрож-

жей (КОЕ/мл)
Культуры дрожжей	Время, ч
	4	8	24
Phab V	5 * 106	1 * 107	3 * 107
Tr.P	4 * 106	7 * 106	3 * 107
Ag IV	3 * 106	4 * 106	1 * 107
Cm III	1 * 106	1 * 106	5 * 106
Cm V	2 * 106	3 * 106	2 * 106
Cm VIII	2 * 106	2 * 106	2 * 107
Candida tropicalis	2* 106	3 * 106	4 * 106

При наращивании биомассы штаммов Phab V, Tr.P, Ag IV на ферментере установлено, что среди исследуемых культур дрожжей штаммы Phab V, Tr.P отличаются наиболее высокой скоростью роста и максимальным накоплением биомассы по сравнению с контрольным штаммом Candida tropi-calis (табл. 3).

Таблица 3. Наращивание биомассы исследуемых культур дрожжей в ферментере
Культуры дрожжей	Время, ч
	4	8	24
Phab V	3,9*107	5*107	8 *107
Tr.P	4,1*107	6,5*107	9*107
Ag IV	2,2*107	3,8*107	6*107
Candida tropicalis	9*106	2,5*107	5 *107

Полученную биомассу штаммов Рhab V, Tr.P, Ag IV, Candida tropicalis центрифугировали, сушили в сухожаровом шкафу при 80 ^оС, и в последующем проверяли на соответствие требованиям ГОСТ, предъявляемым к кормовым дрожжам.

Установлено, что влажность (%) штамма Candida tropicalis (контроль) составляет 15,8; Tr.P – 8,0; Ag IV – 14,5; Phab V – 12,4; в то время как влажность выпускаемых предприятиями кормовых дрожжей первой, второй, третьей групп должна быть не более 12,0% (при условии использования их в течение 3 мес со дня изготовления).

По содержанию сырого протеина (%) исследуемые штаммы дрожжей контрольный штамм Candida tropicalis , но и превышают показатели, не только превосходят устанавливаемые НТД [6] (рис. 1): Tr.P - 64,9; Ag IV – 67; Phab V – 73,5.

Рис. 1 . Массовая доля содержания сырого протеина (в пересчете на абсолютно сухое вещество).

Определение содержания массовой доли золы в 20083–74 по данному показателю (не более 10%): образцах сухой биомассы показало, что все иссле- Candida tropicalis – 7,8; Tr.P – 7,8; Ag IV – 7,0; Phab дуемые штаммы соответствуют требованиям ГОСТ V – 10,3 (рис. 2).

Рис. 2. Массовая доля золы (в пересчете на абсолютно сухое вещество).

По показателю массовой доли белка по Барн-штейну все исследуемые штаммы дрожжей не соответствуют требованиям ГОСТ (4% – высшая, 41% –первая, 36% – вторая, 32% – третья группы), за исключением контрольного промышленного штамма Candida tropicalis – 36,7%, Tr.P – 24,8%; Ag IV – 15,7%; Phab V – 20% (рис. 3).

Рис. 3. Массовая доля белка по Барнштейну (в пересчете на абсолютно сухое вещество).

Таким образом, в ходе изучения дрожжевых культур, выделенных с высших грибов (фолиота Pholiota abstrouse, шампиньон Аgaricus sp., рядовка Tricholoma sp., навозник мерцающий Соprinus micaceus ), произрастающих на территории Астраханской области, отобраны 3 изолята (Рhab V, Tr.P, Ag IV), способные наращивать на питательной среде с мелассой максимальное количество биомассы.

При получении дрожжевой биомассы в ферментере установлено, что штаммы Phab V, Tr.P отличаются наиболее высокой скоростью роста и максимальным приростом биомассы по сравнению с контрольным штаммом Candida tropicalis.

Определение показателей качества биомассы дрожжей позволило условно отнести исследуемые штаммы дрожжей к группам кормовых дрожжей в соответствие с ГОСТ 20083-74: по совокупности изучаемых показателей (влажность, содержание сырого протеина, массовая доля золы, массовая доля белка по Барнштейну) исследуемые культуры дрожжей условно отнесены ко второй группе кормовых дрожжей (контрольный штамм Candida tropicalis) и к третьей группе кормовых дрожжей (штаммы Tr.P, Ag IV, PhabV).

Полученные предварительные результаты исследований позволяют предположить возможность использования выделенных штаммов дрожжей в условиях непрерывного культивирования и отработке технологических параметров с целью получения полноценных кормовых продуктов.