Штамм streptococcus lactis - продуцент бактериоцина низина

 

Изобретение относится к биотехнологии и представляет новый штамм Str. lactis 58 ВКПМ В -6795 - продуцент бактериоцина низина, обеспечивающий высокую скорость биосинтеза целевого продукта при управляемом непрерывном культивировании (продуктивность на уровне 2100-2520 МЕ/ см³ч), и характеризующийся повышенной способностью к сбраживанию различных углеродов. 1 табл.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано в пищевой, молочной, медицинской и микробиологической промышленности.

Известны штаммы Str.lactis продуценты низина [1,2] но наиболее близким к предлагаемому является штамм Str.lactis 4968 [3] Недостатками его использования в производстве низина является низкая продуктивность и невысокая способность сбраживания углеводов, отличных от лактозы.

Задачей изобретения является получение штамма-продуцента низина, обеспечивающего высокий выход целевого продукта и активно сбраживающего различные углеводы.

Технический результат заключается в получении штамма-продуцента низина, обладающего продуктивностью на уровне 2100-2700 МЕ/см³ч при непрерывном культивировании на средах, содержащих различные источники углеводов.

Штамм Str. lactis 58 хранится во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов института "ВНИИгенетика" под номером ВКПМ В-6795.

Штамм выделен из образцов рыночного сырого молока г. Москвы в 1975 году способом прямого высева на жидкие питательные среды со спиртом (10-12%) с последующим высевом на агаризованные среды вместе с чувствительной к низину культурой Bacillus coagulans. Моноклониальные изоляты с наиболее четкими зонами торможения роста тест-культуры идентифицировали по общепринятой методике на основании морфологических и физиолого-биохимических признаков.

Второй этап отбора включал культивирование изолятов Str.lactis на жидких питательных средах с количественным определением низинообразующей способности и сублимационное высушивание наиболее активных из них. Штаммы, сохранившие высокую антибиотическую активность в течение 3-х лет, проверяли на чувствительность к полифагам, выделенным из сырого, сборного молока Ленинградского завода N 2. Фагоустойчивые варианты использовали для изучения биосинтеза низина при непрерывном культивировании продуцента на средах с различным набором углеводов.

Штамм Str. lactis 58 был отселекционирован путем выделения изолятов в процессе непрерывного культивирования при высоких скоростях разбавления.

Морфологические признаки. Клетки сферической формы до 2 мкм в диаметре, расположены как моно-, дипло- и стрептококки в зависимости от возраста культуры. Грамположительные, неподвижные, спор, капсул и пигментов не образуют.

Культуральные признаки. На плотной питательной среде (гидролизованное молоко с 2% агара Дифко или сывороточный агар) образует мелкие выпуклые блестящие колонии белого цвета с ровными краями, диаметром до 0,6 мм. В бульоне из гидролизованного молока образует равномерную муть и небольшой осадок.

Оптимальная температура роста 29-32^оС, растет при 10^оС и не растет при 45^оС.

Молоко свертывает за 14-14,5 ч, предельная титруемая кислотность в молоке 98^оТ. Лакмусовое молоко свертывает и обеспечивает, желатин не разжижает.

Оптимальное значение рН 6,7-6,8. Не растет в бульоне с 6,5% NaCl или при рН 9,6.

Физиолого-биохимические признаки. Факультативный анаэроб. Тип брожения гомоферментативное. Образует правовращающую молочную кислоту. Штамм образует аммиак из аргинина, сбраживает глюкозу, фруктозу, галактозу, лактозу, сахарозу, мальтозу, маннозу, маннит, ксилозу, декстрин, слабее сорбит. Не сбраживает рамнозу, арабинозу, раффинозу. Азот использует в аминной форме.

Штамм фагоустойчив. Содержание Г + Ц в ДНК в пределах 33-42 мол.

Культура хранится в сублимационно высушенном состоянии в ампулах при температуре -2 ± 6^оС не менее 12 мес.

Использование штамма Str.lactis 58 иллюстрируется следующими примерами.

П р и м е р 1. Штамм Str.lactis 58 восстанавливают следующим образом: содержимое ампулы вносят в пробирку со стерильным обезжиренным молоком и инкубируют при температуре 30^оС в течение 24 ч. Из восстановленной культуры выращивают инокулят на стерильном обезжиренном молоке.

Так как штамм 58 характеризуется повышенной способностью к сбраживанию различных углеводов, для него возможно введение в состав среды мелассы как компонента, богатого углеводами.

Условия ферментации.

Состав питательной среды, Сухая молочная сыворотка 4 Гидролизованное молоко 5 Меласса 1 Вода дистиллированная до 1 л Температура культивирования 30^оС, рН 6,8. Регулирование рН производится путем непрерывной подачи 20%-ного раствора щелочи. В подготовленную среду вносят 5% инокулята и проводят процесс ферментации в периодических условиях в течение 9 ч, что соответствует достижению культурой наибольшей скорости сбраживания низина. Непрерывное культивирование осуществляют со скоростью разбавления Д 0,45 ч^-1, при этом биосинтез низина стабилизируется на уровне А 5600 МЕ/см³. Продуктивность непрерывного процесса при указанных параметрах составила: П А х Д 2520 МЕ/см³ ч.

В этих же условиях известный штамм Str.lactis 4968 показал продуктивность 1800 МЕ/см³ ч.

П р и м е р 2. Осуществляется аналогично примеру 1 с той разницей, что ферментацию в периодических условиях проводят в течение 12 ч, а непрерывное культивирование при скорости разбавления 0,50 ч^-1, при этом биосинтез низина стабилизируется на уровне 4400 МЕ/см³. Продуктивность непрерывного процесса при указанных параметрах составила: П А х Д 2100 МЕ/см³ ч.

В этих же условиях штамм Str.lactis 4968 показал продуктивность 1600 МЕ/см³ ч.

П р и м е р 3. Степень сбраживания углеводов штаммами определяли по разнице в кислотности между опытными и контрольными пробами, выраженной в Т^о. В контрольном варианте исключали углевод.

Данные сбраживания углеводов известным и предлагаемым штаммами приведены в таблице.

Таким образом, использование предлагаемого штамма по сравнению с известным имеет следующие преимущества: повышение продуктивности на 30-40% использование сред с различными источниками углеводов.

Формула изобретения

Штамм Streptococcus lactis ВКПМ В-6795 продуцент бактериоцина низина.

РИСУНКИ

Рисунок 1