Штамм дрожжей ат-2-продуцент белковой биомассы Советский патент 1980 года по МПК C12N15/00 C12C11/08 

1

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма дрожжей, используе- . мого в хлебопечении для брожения теста из пшеничной и ржаной муки. 5

Специфической особенностью определенных родов микроорганизмов является способность окислять углеводороды нефти. Например, дрожжи родов Candida и Тоги lops is хорошо окисляют 10 н-алканы Cij-.C. накапливают в больших количествах полноценный белок, используемый в животноводстве в качестве кормовых добавок. С помощью селекции получен ряд штаммов этих дрож- 5 жей, применяемых в производстве белково-витаминных концентратов. Но дрожжи рода Candida, на которых работает микробиологическая промышленность, являют ;я неспецифическими 20 дрожжами по отношению к пищевому использованию. Как большинство аспорогенных дрожжеподобных грибов они считаются условно патогенными. Поэтому микробиологическая промлшленность 25 до сих пор испытывает потребность в штаммах углеводородокисляющих дрожжей, сочетающих в себе нетребовательность :к условиям выращивания, способность накапливать большие количества полг 30

ноценного белка и отсутствие какойлибо возможной патогенности.

Среди штаммов дрожжей рода Candida, развивакнцихся на средах, содержащих в качестве источника углерода углеводороды, в частности алканы нормального строения с длиной цепи до С,25 известен штамм С . gu I I1 I ermond i1 ВСБ-774, который образует биомассу с содержанием сырого протеина до 57-65% к сухой биомассе. Этот штамм характеризуется следукядими свойствами. Клетки дрожжей на солодовом сусле одиночные, преимущественно короткоовальной формы с однородной протот плазмой. Размер клеток (9,0-7,1) ( - 6,0) мк. Колонии на суслоагаре светлые, гладкие, со блеском, равномерно возвышающиеся, с ровным краем в виде валика. Штрих на сусло-агаре светлый, плоский, с более темным центром, матовый, края блестящие с поперечными бороздками. Самый край слегка фестончатый; На солодовом сусле пленку и кольцо не образует. Штамм С .gu i 1 1 i emond I I активно развивается в ширбком диапазоне рН 3,0-6,0 и температуры 28-38 С 1 .

Наиболее близким к предлагаемо {у штамму по признакам, определякадим родовую и видовую принадлежности, является штамм Saccharomyces cerevisiae, который характеризуется следующими свойствами. Клетки неподвижные, крупные, размером (5-6)Х(1014) мкм. Форма их округлая, опальная яйцевидная или слегка удлиненная. Размножаются дрожжи почкованием и спорами. Грамоположительные. Штрих на косом сусло-агаре выпуклый, с ровными краями, СОЧЕ10Й консистенции желтовато-белого цвета, маслянистый. На сусло-агаре формируются колонии круглой формы диаметром 0,5-1 см с выпуклым центром и ровньгми краями желтовато-белого цвета. Оптимальная температура развития 30, оптимальное значение рН в зоне 4,5-5 2,

Предлагаемый штамм Saccharomyces cerevisiae АТ-2 отличается от известного штамма тем, что обладает способностью утилизировать углеводороды нефти с длиной цепи ot С ,2 до Cj, накапливая при этом биомассу с высоким содержанием белка - 50-52%. Культура АТ-2 получена способом межродовой трансформации дрожжей. В качестве донора ДНК использованы углеводородокисляющие дрожжи Candida gu111iermondi i ВСБ-774, a в качестве реципиента - штамм ВКМ-У-1169 не растущий на средах с углеводородами нефти.

Предлагаемый штамм близок по спектру потребления углеводородов к штамму С . gu i 11 i ermon.d i i ВСБ-774, активно развивается при рН 4,0-4,2, и 28-32-с. Штамм АТ-2 не является патогенным и может быть использован для получения кормового белка. Культура АТ-2 идентифицирована по содержанию ГЦ и согласно определению принадлежит к роду Saccharomyces, виду cerevisiae и является новым штаммом, отличаясь от известного размеромклеток и физиологическими признаками а именно способностью ассимилировать совершенно новые углеводы: мелибиозу раффинозу, инулин, арабинозу, рибозу рамнозу, дульцит.

Штамм Saccharomyces cerevisiae АТ-2 хара1(;теризуется следующими свойствами.

Морфологические признаки. Клетки округлые, короткоовальные, одиночные с однородной протоплазмой.

Размер клеток: (2,0-4,2) (2,0-4,8) мк.

Колонии на сусло-агаре круглые, . плотной консистенции, серовато-белого цвета, с возвышенными центром и ровными краями.

Пленку и кольцо на солодовом сусле не образует.

Физиологические признаки. Аэроб, оптимум роста при .28-32°С и рН 4,0,5,5.

Не сбраживает глюкозу, сахарозу, мальтозу, раффинозу, галактозу.

Ассимилирует галактозу, сорбозу, сахарозу, мальтозу, целлобиозу, мелибиозу, раффинозу, мелицитозу, инулин, арабинозу, рибозу, рамнозу, глицерин, адонит, дульцит, маннит, сорбит.

Не ассимилирует лактозу, раствормый крахмал, эритрит, инозит.

Источники азота: хорошо растет на аммонийной форме азота, азотнокилый калий не ассимилирует.

Растет на обычных синтетических средах, применяемых для выращивания углеводородокисляющих дрожжей и содержащих кроме источника углерода, калий,- магний, витамины и микроэлементы.

Предлагаемый штамм АТ-2 использует в качестве источника углерода и энергии высокомолекулярные н-парафиновые углеводороды Время регенерации на среде с парафинами 4-5 ч.

Пример 1. Дрожжи Saccharomyces cerev I Sifе ,АТ-2 выращивают в колбах с отбойниками на качалке при 200 об/мин. на среде, содержащей 1 или 2% смеси жидкого парафина от С1-2 до C|g. Температура выращивания , рН 5,5.

1 л среды содержит: Аммоний фосфорнокислый однозамещенный, г 2,0 Аммоний фосфорнокислый двузамещенный, г 0,5 Калий сернокислый , г0,2 Магний сернокислый , г0,2 Автолизат дрожжей, мл 20 Микроэлементы, г

-5

1,09-10

ZnS04

7Н.О

-5

MgSO

0,75-10

1-5 2,48 -10 FeS04 .7Н20

Через 31 ч выращивания выделяют прессованную биомассу, содержащую 50% белка. Выход биомассы находится в прямой зависимости от содержания парафина в культуральной среде. С увеличением в питательной среде содержания смеси жидких парафинов С„-С в 2 раза (с 1 до 2%) увеличивается и выход биомассы штаммовтрансформантов .

Пример 2. Дрожжи S. cerevisiae АТ-2 выращивают непрерывным способом в 1,0-литровом ферментере марки Biotec с аэрацией и перемешиванием на среде, содержащей в качестве источника углерода смесь жид кик о« ищенных парафинов фракции 270340°С, характеризующуюся содержание углеводородов от С ,2 до С2/, Температура процесса ферментации 31-32С, рН 4,0-4,2, содержание парафина в среде 2,0% к -протоку.

Минеральный состав среды следующий (г/л водопроводной воды): Ортофосфорная кислота, 70% . 2,15 Калий хлористый 2,20 Магний сернокислый1,21 Железо сернокислое 0,55 Марганец сернокислый 0,22 Цинк сернокислый 0,23 Азот подают в виде (а1 миачной воды) в процессе ферментации и одновременно используют для поддержания рН среды на уровне 4,0-4,2. Биомассу после ферментации отделяют от культуральной жидкости и высушивают . Высушенная биомасса содержит 52% белка и 0,18% парафинов.

Предлагаемый углеводородутилизирующий штамм АТ-2 относится к роду пищевых дрожжей Saccharomyces, представители которого никогда не растут на средах с углеводородами (т.е. в природе никогда не существовал). Использование предлагаемого штамма практически в любых областях микробиологии позволит устранить даже возможность возникновения патогенности.

Формула изобретения Штамм дрожжей Saccharomyces се revis lae АТ-2 - продуцент белковой биомассы. Хранится в коллекции ВНИИсинтезбелок и депонирован в центральном музее промышленных микроорганизмов института ВНИИгенетика Главмикробиопрома при Совете Министров СССР за номером - ЦМПМГ-208.

Морфологические признаки. Клетки округлые, короткоовальные, одиночные с однородной протоплазмой.

Размеры клеток: 2,0-4,2} -(2,04,8 мк.

Колонии на сусло-агаре круглые, плотной консистенции, серовато-белого цвета, с возвышенным центром и рювными краями.

Пленку и кольцо на солодовом сусле не образует.

Физиологические признаки. Аэроб, оптимум при 28-32с, рН 4,0-5,5.

Не сбраживает глюкозу, сахарозу,

0 мальтозу, лактозу, раффинозу, галактозу.

Ассимилирует галактозу, сорбозу, ; сахарозу, мальтозу, мелецитозу, инулин, ксилозу, арабинозу, рибозу,..

5 рамнозу, глицерин, адонит, дульцит, маннит, сорбит.

Не ассимилирует лактозу, раство- , римый крахмал, эртрит.

Источники азота: хорошо растет

0 на аммонийной форме азота, азотнокислый калий не ассимилирует.

Ассимиляция углеводородов; использует в качестве источника углерода н-парафиновые углеводороды от С)

5 да с 21

Штамм дрожжей Saccharomyces cerevis iae ДТ-2 - продуцент белковой биомассы, способен активно развиваться на минеральных средах с углеводородами нефти при рН 4,0-4,2 и 28-32 с,

0 накапливает в оптимальных условиях роста белковую биомассу с содержанием сырого протеина 50-52% к сухой биомассе. Штс1мм не патогенен.

5 Источники информации,

принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2654691/13, кл. С 12 К 1/02, 1978.

0 2. Афанасьева О.В. Микробиологический контроль хлебопекарного производства. Пищевая промьпиленность, 1976, с. 6-8.