Способ культивирования молочнокислых бактерий SтRертососсUS LастIS Советский патент 1992 года по МПК C12N1/20 C12N13/00 

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в пищевой промышленности и сельском хозяйстве.

Молочнокислые бактерии широко используются в биотехнологии производства ферментируемых молочных и мясных продуктов, вин, для производства концентрирован ных бактериальных препаратов для пищевой промышленности и сельского хозяйства,-.

Процесс развития молочнокислых бактерий в питательной среде (молочнокислый процесс) характеризуется интенсивностью, определяемой скоростью роста и деления клеток. Последняя, в свою очередь, детерминирует скорость нарастания активной кислотности (скорость кислотообразова- ния). Увеличение скорости кислотообразования и сокращение тем самым длительности молочнокислого процесса или какой-либо его стадии имеет большое практическое значение в биотехнологии.

Известен способ стимуляции развития клеток E.coll лазерным и некогерентным красным светом. Способ включает в себя лрединкубационную обработку клеток ниэ- коинтенсивным электромагнитным излучением с длиной волны 610-640 нм.

Недостатки известного способа обуславливаются механизмом взаимодействия излучения видимого участка спектра электромагнитных колебаний с веществом, когда его поглощение происходит в поверхностном слое вещества и приводит к возбуждению его атомов и молекул. Вследствие этого обработку необходимо вести в очень тонком

VI

го

о

со

о

слое (монослое) реакционного субстрата для устранения эффекта экранирований клеток друг другом или частицами питательной среды, при этом предпочтительно применять питательные среды с низким коэффициентом поглощения данного излучения.

Известен способ культивирования молочнокислых бактерий на обогащенных питательных средах, который включает выращивание клеток в питательной среде при оптимальной температуре роста. При этом для интенсификации молочнокислого процесса в среду добавляют активатор, прёдс авляющий собой комплекс органиче- ских и неорганических стимуляторов роста (протосубтилин, фосфотаза, ренниномезен- тирин и т.д.), получаемых путем микроби- ального синтеза.

Недостатком данного способа является необходимость изыскания, индивидуализации, применительно к каждому виду молочнокислых бактерий, и постоянного введения в питательную среду указанных активаторов.

Цель изобретения - интенсификация молочнокислого процесса за счет увеличения скорости роста и деления клеток при их культивировании на питательных средах простого состава без добавления специаль- ных активаторов.

Поставленная цель достигается тем, что молочнокислый процесс осуществляют путём культивирования микроорганизмов на Питательных средах в малоинтенсивном по- ле жесткого электромагнитного излучения (рентгеновское и гамма-излучение).

Жесткое электромагнитное излучение ионизирует атомы и-молекулы среды поглощения, инициирует радиационно-биохими- ческие реакции в питательной среде и в клетках, отдаленными последствиями которых и является ускорение реализации фенотипа клетки и ее метаболических процессов. Интенсификация молочнокислого процес- са, заключающаяся в более быстром нарастании продукций молочной кислоты, увеличении биомассы и титра клеток за счет ускорения их роста и деления, происходит не за счет участия или использования в ме- таболизме дополнительных ростовых веществ, каковыми являются активирующие добавки, а вследствие названных радиаци- онно-биохимических реакций.

При этом обеспечивается одновремен- ная и равномерная по дозе облучения обработка всех клеток в реакционном объеме. Также устраняемся постепенное разбавление эффекта ускорения роста и деления клеток с каждой последующей генерацией

(соответственно уменьшению в популяции доли клеток с обработанными структурами), которое наблюдается, например, в случае прединкубационной обработки излучением видимого (красного) участка спектра.

П р и мер. Осуществляют молочнокислый процесс (в трехкратной повторное™) в бульоне из гидролизованного панкреатином молока (БГМ) и в обезжирен ном молоке с применением чистых культур молочнокислых стрептококков, наиболее широко используемых в производстве ферментируемых молочных продуктов (штаммы S.lactis 236/I и 788в и S.lactis subsp.dlacetylactls 279в).

Процесс ведут в поле гамма-излучения установки РХ-гамма-30 при Оптимальной для данного вида стрептококков температуре (30°CLИсточник излучения - радионук- лид Со . Мощность дозы излучения составила Гр/ч, анизотропия величины мощности дозы по объему рабочей камеры не превышала 15%.

Интенсивность молочнокислого процесса в БГМ оценивали турбидиметрически по изменению степени помутнения (экстин- ции) бульона, инокулированного 1% суточных БГМ-культур штамма 2364. Измерения проводили на фотоэлектроколориметре КГ- 77 при длине волны 535 нм.

Интенсивность молочнокислого процесса в обезжиренном молоке (инокулиро- ванном 5% суточной молочной культуры штаммов 2364,788в или 279в) контролировали по нарастанию титруемой кислотности среды, которую определяли По ГОСТу,

Результаты представлены в таблице.

Как свидетельствуют результаты, культивирование клеток всех трёх штаммов в поле гамма-излучения указанной интенсивности приводит к достоверному повышению коэффициента экстинции и величины титруемой кислотности на 13-26% по отношению к культивированию вне поля излучения, что является следствием ускорения процесса роста и деления клеток под действием низкоинтенсивного поля гамма-излучения как интенсифицирующего этот процесс фактора. . ..

Использование предлагаемого способа исключает изыскание и применение дорогостоящих добавок-активаторов, позволяет интенсифицировать молочнокислый процесс при культивировании молочнокислых бактерий на доступных питательных среда х (например, обезжиренное молоко), обеспечивает одновременное воздействие интенсифицирующего фактора во всем реакционном объеме, а также необходимый эффект при использовании питательных

сред с любыми поглощающими свойствами. Реакционный объем питательной среды практически не ограничен-. Кроме того, способ обеспечивает воздействие интенсифицирующего фактора в асептических условиях, дистанционно, через стенки емкостей из любого материала, применяемого в практике пищевых производсдв. Формула изобретения Способ культивирования молочнокислых бактерий Streptococcus lactis, предус0

матривающии выращивание клеток на питательной среде при оптимальной температуре, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости роста и деления клеток, выращивание ведут в поле жесткого электромагнитного излучения при интенсивности облучения, обеспечивающей мощность дозы облучения в любой точке реакционного объема порядка Гр/ч.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Цель изобретения - интенсификация молочнокислого процесса за счет увеличения скорости роста и деления клеток. Клетки инкубируют на доступных и дешевых питательных средах в малоинтенсивном поле жесткого электромагнитного излучения при мощности дозы облучения порядка 2-10 Гр/ч. У Ј