Штамм соматических структур гриба @ @ вкмг-2475д, разлагающий лигнин и целлюлозу в растительных отходах

 

Штамм соматических структур гриба Panus tiginus ВКМР-2475Д (депонирован во Всесоюзной коллекции микроорганизмов), разлагающий лигнин и целлюлозу в растительных отходах .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 7676 А

С 12 N 15/00//С 13 К 1/02, С 12 R 1/645

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3498681/28-13 (22) 11.10.82 (46) 15. 06. 84. Бюл. В 22 (72) Л.А. Головлева, Х.Г. Ганбаров и Д.Н. Черменский (71) Институт биохимии и физиологии микроорганизмов AH СССР (53) 663.18(088;8) (56) 1. Патент США N - 4275167, кл. 435-277, опублик. 1981.

2. Авторское. свидетельство СССР

Ф 883177, кл. С 12 М 15/00,1979.

3. Патент США )1.- 3962033, кл. 195-8, опублик. 1976. (54) ШТАММ СОМАТИЧЕСКИХ СТРУКТУР

ГРИБА PANUS TIGINUS BKMF-2475Д, РАЗЛАГАЮЩИЙ ЛИГНИН И ЦЕЛЛЮЛОЗУ В РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДАХ. (57) Штамм соматических структур гриба Panus tiginus ВКИГ-2475Д (денонирован во Всесоюзной коллекции микроорганизмов), разлагающий лигнин и целлюлозу в растительных отходах.

1097676

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма соматических структур гриба, используемого для получения легкоусвояемых кормов, обогащенных биомассой грибов, выращенных на отходах деревоперерабатывающей промышленности и сельского хозяйства.

В растительных отходах целлюлоза связана в труднодоступной для ферментативного воздействия комплекс с лигнином. Лигнин ухудшает перевариваемость отходов сельскохозяйственными животными и деградацию этих отходов с помощью миироорганизмов.

Известно, что удаление четвертой части лигнина из растительных субстратов увеличивает их неревариваемость с 15 до 60X..

Известны химические методы предобработки отходов. В одних случаях растительные субстраты предварительно обрабатывают щелочными растворами при 100 и выше с целью делигнификации или проводят кислый гидролиз целлюлозы до легкодоступных углеводов. Лишь некоторые штаммы грибов способны расти на растительных лигносодержащих отходах без их предварительной обработки, используя в качестве источника лигнин и/или/целлюлозу. Трудно разлагаются лигнин и целлюлоза соломы.

Известна культура Cyathus stereoreus, разлагающая 45Х лигнина и 20Х целлюлозы в пшеничной соломе за .

62 дня (1 J.

11звестно, что съедобные грибы рода Panus являются продуцентами биомассы на различных источниках углерода.

Известен штамм Panus tiginus

ИКБ-131, дающий высокий выход культурального мицелия при росте на отходах пищевой промышленности (свекловичный жом, клеточный сок картофеля, картофельная мезга и т.д.) в условиях глубинной ферментации (2).

Указанные отходы пищевой промышленности .содержат легкодоступные для гриба источники углерода — глюкозу, сахарозу, крахмал. Но гриб

P. tiginus ИКБ-131 не способен деградировать лигнин.

Извес на культура Peniophora

cremea P-131, которая в условиях твердофазной ферментации (березовые

f0

55 блоки 10х10х10 мм, увлажненные средой, содержащей глюкозу, соли, витамины, и автоклавированные перед посевом) за 30 сут разрушает 507. лигнина и 2Ж целлюлозы ГЗ 3.

Однако такую длительность процесса разложения лигнина и целлюлозы нельзя считать удовлетворительной. Кроме того, этот штамм недостаточно гидролизует целлюлозу.

Целью изобретения является ускорение процесса разложения лигнина и целлюлозы в растительных отходах.

Поставленная цель достигается использованием штамма соматических структур съедобного гриба Panus tiginus BI&IF-2475 II,который культивируют. на растительных отходах, увлажненных средой с добавками минеральных солей, но без внесения дополнительных органических источников углерода и витаминов. В качестве растительных отходов могут быть использованы древесные опилки и солома злаковых. Процесс проводят в течение 10-15 сут при 25-30 С и влажности субстратов 60-807. В этих условиях гриб активно разлагает лигнин, целлюлозу и обогащает субстраты белком.

Предлагаемый штамм соматических структур гриба Panus tiginus BKMF2475Д выделен из плодового тела гриба в Ленкоранском районе Аз. CCP.

Гриб поддерживается на скошеннном сусло-агаре.

На агаре воздушный мицелий, белый пушистый, Плодовое тело образовывается на смоченных средой опилках в течение

15-20 дней.

Штамм имеет следующую характеристику.

Морфологические признаки. Шляпка 1-3 см в диаметре, воронковидная, неправильная, с завернутым краем с темными чешуйками. Пластинки ниспадающие, узкие, с. неровным зубчатым краем. Ножка 2-4/0,3-0,4 см, к основанию утончающаяся, корневидновытягивающаяся, с чешуйками, расположенными концентрическими кругами.

Мякоть в шляпке белая, в основании ножки темная, при поранении краснеющая.

Колония гриба (мицелиальная форо ма) на сусло-агаре при 29 .С на седьмой день достигает 10 см в диаметре.

Колония белая, плотная, ватообраз1097

3 ная, обратная сторона не окрашена, состоит из плотно переплетенных тонких гиф (ширина 1,4-1,8/с) с пряжками (3,0-3,5 х 1,6-2,0p), равномерно расположенными по всей длине.

Гриб в погруженных условиях усваивает глюкозу, сахарозу, глицерин, целлюлозу, в качестве источников азота используют KNO>, NANO>, ИН,1МО3, мочевину. 1О

Идентификацию штамма гриба проводили по определителю "Агариковые (шляпочные) грибы" (Дж. Г. МеликХачатрян, изд. Ереванского университета, Ереван, 1980), согласно которому для определения видовой принадлежности штаммов высших грибов иных, кроме морфологических, признаков не требуется.

Гриб депонирован во Всесоюзной коллекции микроорганизмов и имеет номер F 2475 jl.

Пример 1. Воздушно-сухие 6ерезовые опилки увлажняют синтетичес20

Через 15 сут обнаруживается потеря в содержании лигнина н целлюлозы (активность гриба Panus tiginus представлена в таблице).

Время культивирования, сут Потребление, %

Содержание белка по Лаури, % лигнина

0,5

10

4 5

15

4,5

40 где фс — субстрат после ферментации, г, ис — исходный субстрат, г, ц" — целлюлоза после ферментации, г, ц — целлюлоза в исходном субстрате, г.

Оставшийся лигнин определяют по этой же формуле.

Пример 2. Пшеничную солому

50 (2-5 мм) обрабатывают, засевают грибом Panus tiginus BKMF-2475Д и культивируют, как описано в примере 1.

После 15 сут культивирования об55 наруживают 20% потери лигнина и 40% потребления целлюлозы, обогащение белком — на 30% от исходного количества.

По аминокислотному составу содержание белка в опилках на 15-е сутки составляет 5,6%.

Целлюлозу определяют по методу:

Updeg raff D.M. А nal Biochem 32, 420-424(1969).

Лигнин по методу: Ьadrasil Г,, Brunnert M. Eur. I Арр, 1. Microb

Biotechen 9.37-44 (1980).

Белок по Лоури в модификации:

Термхитарова Н.Г,, Шульга А.В. Прикладная биохимия и микробиология, 1974, 10, 928-930.

Расчет потребления субстрата до и после проведения процесса проводят по формуле фс ц — 100 = оставшаяся целлюис. ц лоза, %

6?6 4 кой средой в соотношении 1:0,6. Состав среды, в г/л: К2Н О 0,2, KH>PO+ 0,6 МАМБО 7Н О 0,5; СаС030,2, ИН 1!03 0,2; рН 5,0. Влажный субстрат (6 г) помещают в культиваторы и стерилизуют 1 ч при 1 ати. В каждый культиватор вносят 1 мл 4-дневного инокулята гриба Panus tiginus ВК1П 2475Д и культиваторы присоединяют к воздушному трубопроводу (расход воздуха 100 мл/мин, температура

28 С).

Приготовление инокулята. Стериль-. ная среда, содержащая, г/л: глицерин 5, пептон 5; соевая мука 5;

KN03 2, Mgs04 7Н20 0,5, СаС! ° 2H20

0,2; (рН 6,0), — эасевается кусочком агара с грибом 1х1 см и гриб о подращивается при 28 С.

097676

Составитель M. Ларина

Редактор Л. Веселовская Техред Т.Фанта

Корректор А. Тяско

Заказ 4152/24

Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 1

Таким образом, предлагаемый штамм позволяет в несколько раз ,быстрее разложить лигнин и целлюлозу в растительных отходах (гриб

Panus tiginus BKNF-2475Д разрушает лигнин на 69% и целлюлозу на 71% за 15 сут, а гриб Peniopfora cremea

P-81 разрушает лигнин íà 50% и целлюлозу на 2% за 30 сут). Кроме

\ того, повышается степень обогащения растительных отходов белком (1.3-9 паз).

Предлагаемый штамм не требует добавок дефицитных пищевых компонентов (глюкозы, витаминов, экстрактов солода и т.д.) в среде для увлажнения.

)О