ШТАММ HYPOMYCES ROSELLUS -ПРОДУЦЕНТ ОРГАНИЧЕСКОГО ПИГМЕНТА, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В КРАСКАХ Российский патент 1995 года по МПК C09B61/00 C12N15/00 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается получения штаммов-продуцентов органи- ческого пигмента, применяемого в пищевой, строительной, полиграфической и кожевенной отраслях промышленности.

Известны штаммы микроорганизмов продуценты различных пигментов, например, дрожжи Phodotorulagracilis и гриб Blakeslea trispora синтезирующие каротиноиды [1] бактерия Serratia marcescens, синтезирующая продигиозин [2]
Недостатками этих штаммов микроорганизмов являются малое содержание пигментов в биомассе и низкая светостойкость, что исключает их практическое использование.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является штамм Hypomyces rosellus 94/77 [3]
Недостаток данного штамма заключается в низком выходе пигмента и в высокой частоте естественной изменчивости по признаку пигментообразования.

Целью изобретения является получение штамма-продуцента органического пигмента, способного стабильно с высоким выходом продуцировать пигмент, обладающий комплексом свойств, что обеспечивает эффективность его применения в красках различного назначения.

Штамм Hypomyces rosellus 140 получен отбором индуцированных мутантов по признаку максимального пигментообразования и идентифицирован как Hypomyces rosellus с использованием соответствующей литературы (Арнольд Г.Р. Предварительный обзор микофильных грибов СССР. Новости систематики низших растений, 7, 108-120, 1970; Cams W, Hoozemans A.S. Cladobotryum-Konidien formen von Hypomyces-arten Personia 6,95 100,1970). Штамм депонирован в коллекции Центрального музея промышленных микроорганизмов института ВНИИгенетика под номером F 582 в качестве продуцента пигмента. Предлагаемый штамм непатогенен и характеризуется следующими признаками.

Морфологические признаки.

Конидиеносцы прямые, разветвленные. Конидиогенные клетки ампуловидны, расположены в мутовках по 3-6, 30-50 х 4-6 мкм, гиалиновые, Конидии холобластические, образующиеся в результате последовательной симподиальной пролиферации вершины конидиогенной клетки (симподулоконидии). Одноклеточные, позднее с 1-3 поперечными перегородками, овальные или цилиндрические, с закругленными концами, у основания часто с небольшим сосочком, 24-32 х 9-13,5 мкм. Хламидоспоры обильные, округлые, коричневые.

В парных культурах с совместными штаммами образуют сумчатую стадию. Субикулюм распростертый, сначала белый, позднее карминовый, плотный. Перитеции тесно скученные или разбросанные, сначала погруженные в субикулюм, позднее поверхностные, почти свободные, грушевидные с конусовидным носиком, красноватые, 320-350 х 280-400 мкм. Сумки цилиндрические, унитуникатные, 170-200 х 6-8 мкм. Аскоспоры веретеновидные, двухклеточные, с перетяжкой, на концах с длинными придатками, бородавчатые, бесцветные, 28-40 х 6,5-7,5 мкм.

Культуральные признаки.

Среда Чапека с сахарозой. Колонии широко растущие, очень рыхлые, сначала белые, затем местами розовые или желтоватые. Спороношение необильное. Среда окрашена в бледно-розовый цвет.

Среда Чапека с 0,5% кукурузного экстракта. Колонии широко растущие, пушистые, сначала белые, быстро приобретающие розовомалиновую окраску с коричнево-желтыми участками. Спороношение обильное, в виде белого порошистого налета по всей поверхности колонии. Обратная сторона колонии и среда темно-красные с желтовато-коричневыми участками.

Сусло-агар. Колонии широко растущие, рыхлые, пушистые, с неровным краем, сначала белые, затем коричнево-желтые с обильными малиновыми участками, затем малиновые. Спороношение обильное, в виде белого порошистого налета по всей поверхности колонии. Обратная сторона колонии и среда карминно-красные до темно-пурпурных.

При глубинном культивировании на минеральных и органических средах штамм растет в виде гомогенной массы или мелких шариков. Мицелий окрашен в карминно-красный цвет, культуральная жидкость имеет коричнево-красную окраску.

Физиолого-биохимические признаки.

Хороший рост штамма наблюдается при 15-25^оС, слабый рост при 5-10 и 30^оС. При 0 и 35^оС рост отсутствует.

При росте на среде Чапека (основной солевой состав) усваивает нитраты калия и аммония, винно-кислый аммоний, мочевину, пептон, гидролизат казеина, соевую муку, глюкозу, сахарозу, ксилозу, глицерин, маннит. Гидролизует крахмал и в очень слабой степени целлюлозу.

Чувствителен к антибиотикам трихотецину и циклогексамиду.

Патогенностью не обладает.

Штамм длительно (год) хранится на агаризованном сусле (4^о по Баллингу) в пробирках под вазелиновым маслом при комнатной температуре (18-24^оС).

Штамм Hypomyces rosellus 140 синтезирует красный пигмент, длительно не разрушающийся под действием света и кислорода.

Сущность изобретения поясняется следующим конкретным примером использования штамма Hypomyces rosellus 140.

Посевной материал получают выращиванием штамма в пробирках со скошенным агаризованным суслом (4^о по Баллингу, 0,3% СаСО₃ рН 6,0) в течение 4 сут при 25^оС. Затем мицелий гриба бактериологической петлей из пробирки вносят в известную жидкую питательную среду, содержащую 4^о по Баллингу сусло с рН 6,0 и 0,3% СаСО₃. Посевной материал выращивают на качалке при 200 об/мин и 25^оС в колбах емкостью 750 мл со 100 мл среды в течение 48 ч.

Далее посевной материал в количестве 1-10% по объему вносят в среду следующего состава, г/л: соевая мука 20,0; сахароза 40,0; КН₂РО₄ 1,0; MgSO₄ 0,5; КСl 0,5; FeSO₄ 0,01; вода водопроводная, рН 6,2. Время культивирования 72 ч при 25^оС.

Культуральную жидкость штамма отделяют от мицелия при помощи бумажных фильтров. Биомассу высушивают. Пигмент из биомассы трижды экстрагируют хлороформом, концентрируют упариванием, обрабатывают серным эфиром с последующим удалением остатков эфира из образовавшегося осадка под вакуумом.

Как видно из таблицы, содержание красного пигмента в биомассе Hypomyces rosellus штамм 140 на 17% выше, чем у штамма-прототипа Hypomyces rosellus 94/77
Обнаружено, что органический пигмент, полученный из биомассы Hypomyces rosellus 140, весьма устойчив к воздействию света, в том числе жесткого УФ-облучения, например УФ-облучение 5000 эрг/см, 2 ч.

Проведенными исследованиями установлено, что штамм-прототип Hypomyces rosellus 94/77 отличается высокой степенью фенотипической нестабильностью по признаку пигментообразования в сравнении с предлагаемым отселектированным вариантом. Так степень фенотипического расщепления штамма 140 была в 2,3 раза ниже при культивировании в одинаковых условиях по сравнению с штаммом-прототипом 94/77.

Использование предлагаемого штамма по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества: повышение выхода пигмента из единицы объема клеточной суспензии на 17% высокая степень фенотипической стабильности синтеза биопигмента.

Использование: в микробиологической и пищевой отраслях промышленности. Сущность изобретения: получают штамм - продуцент органического пигмента, способного стабильно с высоким выходом продуцировать пигмент. 1 табл.

Штамм Hypomyces rosellus ЦМПМ F 582 продуцент органического пигмента, используемый в красках.