Штамм бактерии xanthomonas campestris - продуцент ксантана

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Xanthomonas campestris 2017, обладающий способностью продуцировать ксантан, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ В-12968. Штамм может быть использован в медицине, пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. Изобретение позволяет повысить выход ксантана. 1 ил., 6 пр.

 

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано в медицине, пищевой, косметической и фармацевтической промышленности.

Ксантан представляет собой экзополисахарид микробного происхождения, полученный при использовании встречающейся в природе бактерии Xanthomonas campestris. Это биополимер, широко используемый в пищевой и фармацевтической отраслях промышленности. Его также используют и во многих других сферах, таких как добыча нефти, чистка линий трубопроводов, добыча нефти вторичными способами, печатание на текстильных материалах и их окрашивание, работа с глазурями, суспензионными взрывчатыми веществами и сфера косметики. Его используют для целей загущения, суспендирования, стабилизации и гелеобразования (RU 2324711, МПК C08L 5/00, опубл. 20.05.2008).

Известен штамм Xanthomonas campestris NRRL В-1459 (ВКПМ В-6720), широко используемый в промышленности в качестве активного продуцента ксантана (RU 2252033, МПК A61K 47/36, C12P 19/06, опубл. 2004; RU 2323005, МПК A61K 47/00, C12P 19/06, опубл. 27.04.2008; RU 2559553, МПК C12N 1/20, C12P 19/06, C12R 1/64, опубл. 10.08.2015).

Известный штамм Xanthomonas campestris NRRL В 1459 (ВКПМ В-6720) согласно паспорту ВКПМ синтезирует ксантан в количестве 6,1 г/л. Недостатком известного штамма является низкая продуктивность.

Технический результат заключается в создании нового мутантного штамма бактерии Xanthomonas campestris, используемого для получения ксантана, обеспечивающего высокий выход полисахарида.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 (ВКПМ В-12968) - продуцент ксантана.

Заявляемый штамм получен на основе известного промышленного штамма бактерии Xanthomonas campestris NRRL В 1459 (ВКПМ В-6720) - продуцента ксантана путем многоступенчатой селекции с использованием эффективных методов мутагенеза.

Штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 продуцирует экзополисахарид - ксантан и депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером штамм Xanthomonas campestris 2017 ВКПМ В-12968.

Штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 идентифицирован по культурально-морфологическим и физиолого-биохимическим свойствам и генетическим характеристикам и имеет следующие признаки.

Культурально-морфологические свойства. Клетки одиночные грамотрицательные подвижные палочки с закругленными концами. Спор не образуют. На агаризованной среде следующего состава (г/л): сахароза - 20,0; дрожжевой экстракт - 10,0; пептон - 10,0; агар - 17,0; вода дистиллированная - 1,0 л, образуют круглые, с ровным краем, однородной маслянистой консистенции, блестящие колонии выпуклой формы желтого цвета.

Физиолого-биохимические свойства. Культура каталазоположительная и оксидазоотрицательная, разжижает желатин, пептонизирует молоко, не восстанавливает нитраты, гидролизует крахмал. Продуцирует кислоту из глюкозы, галактозы, мальтозы, сахарозы, раффинозы. Аэроб. Оптимальная температура роста 28°C. Оптимальное значение рН среды 6,0.

Генетические характеристики. Штамм идентифицирован до вида с помощью анализа 16S РНК. При секвенировании вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК, получена собранная нуклеотидная последовательность для штамма. Последовательности были выровнены с соответствующими последовательностями ближайших видов бактерий, доступными из базы данных GenBank. По данным анализа генов, кодирующих 16S рРНК, построено филогенетическое дерево Xanthomonas campestris 2017 с гомологичными штаммами, представленное на фигуре. По результатам проведенного анализа секвенсов вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК, штамм наиболее близок к виду Xanthomonas campestris.

Штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 предназначен для получения ксантана путем глубинного культивирования на ферментационных средах.

При глубинном культивировании штамма бактерии Xanthomonas campestris 2017 в динамических условиях на качалке при 200 об/мин и температуре 28°C на среде следующего состава (г/л): сахароза - 20,0, дрожжевой экстракт - 3,0, K2HPO4 - 2,0, KH2PO4 - 2,0, MgSO4×7H2O - 0,1, количество ксантана, образующегося на третьи сутки, составляет 9,5 г/л. На среде с мелассой образуется 12,2 г/л ксантана. На среде с кукурузным крахмалом - 13,2 г/л ксантана.

При глубинном культивировании штамма бактерии Xanthomonas campestris 2017 в динамических условиях на качалке при 200 об/мин и температуре 28°C на среде следующего состава (г/л): сахароза - 20, MgSO4×7H2O - 0,2, (NH4)2SO4 - 3,0, Н3ВО3 - 0,006, FeCl3 - 0,0024, KH2PO4 - 2,0, CaCO3 - 0,002, ZnO - 0,006, лимонная кислота - 2,0, количество ксантана, образующегося на третьи сутки, составляет 3,6 г/л. На среде с мелассой образуется 9,5 г/л ксантана. На среде с кукурузным крахмалом - 15,6 г/л ксантана.

Изобретение характеризуется следующими примерами.

Пример 1. Штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 культивируют в течение 72 часов в динамических условиях на шейкере-инкубаторе при 200 об/мин и температуре 28°C в колбах на 250 мл, содержащих 50 мл среды следующего состава (г/л): сахароза - 20,0, дрожжевой экстракт - 3,0, K2HPO4 - 2,0, KH2PO4 - 2,0, MgSO4×7H2O - 0,1, рН среды 6,0. Режим стерилизации 121°C в течение 20 минут. Ферментационную питательную среду засевают посевным материалом культуры в количестве 5%, выращенным при 28°C в течение 48 часов. Полученную культуральную жидкость центрифугируют в течение 30 минут при 8000 об/мин 4°C. Для осаждения ксантана в супернатант добавляют этиловый спирт в соотношении 1:2, затем смесь выдерживают в холодильнике при 4°C в течение 24 часов. Далее осажденный ксантан высушивают при 80°C до постоянной массы. Количество ксантана определяют весовым методом. Выход сухого ксантана составляет 9,5 г/л.

Пример 2. Штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 культивируют в течение 72 часов в динамических условиях на шейкере-инкубаторе при 200 об/мин и температуре 28°C в колбах на 250 мл, содержащих 50 мл среды следующего состава (г/л): меласса - 45,0, дрожжевой экстракт - 3,0, K2HPO4 - 2,0, KH2PO4 - 2,0, MgSO4×7H2O - 0,1, рН среды 6,0. Режим стерилизации 121°C в течение 20 минут. Ферментационную питательную среду засевают посевным материалом культуры в количестве 5%, выращенным при 28°C в течение 48 часов. Полученную культуральную жидкость центрифугируют в течение 30 минут при 8000 об/мин 4°C. Для осаждения ксантана в супернатант добавляют этиловый спирт в соотношении 1:2, затем смесь выдерживают в холодильнике при 4°C в течение 24 часов. Далее осажденный ксантан высушивают при 80°C до постоянной массы. Количество ксантана определяют весовым методом. Выход сухого ксантана составляет 12,2 г/л.

Пример 3. Штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 культивируют в течение 72 часов в динамических условиях на шейкере-инкубаторе при 200 об/мин и температуре 28°C в колбах на 250 мл, содержащих 50 мл среды следующего состава (г/л): кукурузный крахмал - 20,0, дрожжевой экстракт - 3,0, K2HPO4 - 2,0, KH2PO4 - 2,0, MgSO4×7H2O - 0,1, рН среды 6,0. Режим стерилизации 121°C в течение 20 минут. Ферментационную питательную среду засевают посевным материалом культуры в количестве 5%, выращенным при 28°C в течение 48 часов. Полученную культуральную жидкость центрифугируют в течение 30 минут при 8000 об/мин 4°C. Для осаждения ксантана в супернатант добавляют этиловый (или изопропиловый) спирт в соотношении 1:2, затем смесь выдерживают в холодильнике при 4°C в течение 24 часов. Далее осажденный ксантан высушивают при 80°C до постоянной массы. Количество ксантана определяют весовым методом. Выход сухого ксантана составил 13,2 г/л.

Пример 4. Штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 культивируют в течение 72 часов в динамических условиях на шейкере-инкубаторе при 200 об/мин и температуре 28°C в колбах на 250 мл, содержащих 50 мл среды следующего состава (г/л): сахароза - 20, MgSO4×7H2O - 0,2, (NH4)2SO4 - 3,0, Н3ВО3 - 0,006, FeCl3 - 0,0024, KH2PO4 - 2,0, CaCO3 - 0,002, ZnO - 0,006, лимонная кислота - 2,0, рН среды 6,0. Режим стерилизации 121°C в течение 20 минут. Ферментационную питательную среду засевают посевным материалом культуры в количестве 5%, выращенным при 28°C в течение 48 часов. Полученную культуральную жидкость центрифугируют в течение 30 минут при 8000 об/мин 4°C. Для осаждения ксантана в супернатант добавляют этиловый спирт в соотношении 1:2, затем смесь выдерживают в холодильнике при 4°C в течение 24 часов. Далее осажденный ксантан высушивают при 80°C до постоянной массы. Количество ксантана определяют весовым методом. Выход сухого ксантана составляет 3,6 г/л.

Пример 5. Штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 культивируют в течение 72 часов в динамических условиях на шейкере-инкубаторе при 200 об/мин и температуре 28°C в колбах на 250 мл, содержащих 50 мл среды следующего состава (г/л): меласса - 45,0, MgSO4×7H2O - 0,2, (NH4)2SO4 - 3,0, Н3ВО3 - 0,006, FeCl3 - 0,0024, KH2PO4 - 2,0, CaCO3 - 0,002, ZnO - 0,006, лимонная кислота - 2,0, рН среды 6,0. Режим стерилизации 121°C в течение 20 минут. Ферментационную питательную среду засевают посевным материалом культуры в количестве 5%, выращенным при 28°C в течение 48 часов. Полученную культуральную жидкость центрифугируют в течение 30 минут при 8000 об/мин 4°C. Для осаждения ксантана в супернатант добавляют этиловый спирт в соотношении 1:2, затем смесь выдерживают в холодильнике при 4°C в течение 24 часов. Далее осажденный ксантан высушивают при 80°C до постоянной массы. Количество ксантана определяют весовым методом. Выход сухого ксантана составляет 9,5 г/л.

Пример 6. Штамм бактерии Xanthomonas campestris 2017 культивируют в течение 72 часов в динамических условиях на шейкере-инкубаторе при 200 об/мин и температуре 28°C в колбах на 250 мл, содержащих 50 мл среды следующего состава (г/л): кукурузный крахмал - 20, MgSO4×7H2O - 0,2, (NH4)2SO4 - 3,0, Н3ВО3 - 0,006, FeCl3 - 0,0024, KH2PO4 - 2,0, CaCO3 - 0,002, ZnO - 0,006, лимонная кислота - 2,0, рН среды 6,0. Режим стерилизации 121°C в течение 20 минут. Ферментационную питательную среду засевают посевным материалом культуры в количестве 5%, выращенным при 28°C в течение 48 часов. Полученную культуральную жидкость центрифугируют в течение 30 минут при 8000 об/мин 4°C. Для осаждения ксантана в супернатант добавляют этиловый спирт в соотношении 1:2, затем смесь выдерживают в холодильнике при 4°C в течение 24 часов. Далее осажденный ксантан высушивают при 80°C до постоянной массы. Количество ксантана определяют весовым методом. Выход сухого ксантана составляет 15,6 г/л.

По сравнению с известным решением предлагаемое обеспечивает высокий выход полисахарида (на среде с мелассой образуется 9,5 г/л ксантана, на среде с кукурузным крахмалом - 15,6 г/л) за счет использования штамма бактерии Xanthomonas campestris 2017 (ВКПМ В-12968)

Штамм бактерии Xanthomonas campestris ВКПМ В-12968 - продуцент ксантана.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к биотехнологии. Штамм Lactobacillus rhamnosus, предназначенный для удаления и/или нейтрализации токсичных продуктов, депонирован в CNCM под регистрационным номером I-4719.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм клубеньковых бактерий Sinorhizobium fredii АмБ-17 депонирован в ВКМ под регистрационным номером ВКМ B-3152D.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ оценки эффективности работы сильвинитовых сооружений.

Изобретение относится к области биохимии, генной инженерии и биотехнологии, в частности штамму Е. coli RosettaTM (pRARE2, pR752), ВКПМ B-11308.

Группа изобретений относится к области биотехнологии. Предложен рекомбинантный штамм дрожжей Pichia pastoris ВКПМ Y-4299 – продуцент секретируемой ксилоглюканазы, кодируемой геном AsCeGH12b (SEQ ID NO: 1), клонированным из Aspergillus cervinus ВКПМ F-612.

Настоящее изобретение относится к биотехнологии и микробиологии и представляет собой L-лизин-продуцирующую бактерию, принадлежащую к роду Corynebacterium или роду Brevibacterium и модифицированную таким образом, что ген ltbR, кодирующий транскрипционный регулятор, инактивирован.

Изобретение относится к области биохимии, генной инженерии и биотехнологии, в частности к рекомбинантной плазмидной ДНК pClcRFP. Указанная плазмида pClcRFP кодирует продукцию гибридного флуоресцентного белка RFP для определения биодоступных хлорированных катехолов, их аналогов и тяжелых металлов.

Изобретение относится к области биохимии, генной инженерии и биотехнологии, в частности к модифицированному микроорганизму Saccharomyces cerevisiae, имеющему повышенную продуктивность в отношении молочной кислоты.

Изобретение относится к области биохимии, генной инженерии и биотехнологии, в частности к способу получения рекомбинантного белка. Данный способ включает культивирование прокариотической клетки-хозяина, продуцирующей рекомбинантный белок, выделение указанного рекомбинантного белка и его очистку до отфильтрованного препарата для хранения (FBS).

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложено применение пробиотического штамма Lactobacillus paracasei 8700:2, DSM 13434 и применение штамма Lactobacillus paracasei 8700:2, DSM 13434 в комбинации, по меньшей мере, с одним из штаммов Lactobacillus plantarum для лечения или профилактики остеопороза, лечения или профилактики костной ткани или для повышения абсорбции ионов Са2+ у млекопитающего.
Биоклей // 2574631
Изобретение относится к области клеящих веществ на основе культуральной жидкости микробиологического производства ксантана и может быть использовано в различных областях науки и техники, предпочтительно в деревообрабатывающей промышленности.
Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ получения ксантана.
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано при получении ксантана. Способ получения культуральной жидкости, содержащей ксантан, предусматривает культивирование культуры бактерий Xanthomonas campestris штамма ВКПМ В-2228 на питательной среде, содержащей источник углерода, в качестве которого используют предварительно гидролизованную низкосортную древесину, источники азота, органическую кислоту, а также минеральные соли.

Изобретение относится к полимерной ксантановой камеди. Ксантановая камедь имеет следующие свойства в растворе: a) вязкость при низкой скорости сдвига при 3 об/мин более чем около 1600 мПа·с, когда гидратацию проводят в стандартной водопроводной воде при концентрации ксантановой камеди 0,25 вес.%, b) вязкость в морской воде более чем около 20 при концентрации 1 фунт/баррель (2,86 кг/м3), когда гидратацию проводят в синтетической морской воде, c) скорость гидратации менее чем около 3 минут в 1%-ном по весу растворе NaCl при 1%-ной по весу концентрации ксантановой камеди и d) способность по существу полностью гидратироваться в течение менее чем около 10 минут в 6%-ном по весу растворе NaCl при 1%-ной по весу концентрации ксантановой камеди.
Изобретение относится к области медицины и пищевой промышленности и касается активации дрожжевых маннанов и более широкого их применения в указанных областях. .

Изобретение относится к области биохимии. .
Изобретение относится к области фармакологии и касается улучшенного способа получения ксантанового загустителя для лекарственных средств, а также технических целей путем культивирования штаммов-продуцентов Xanthomonas campestris на питательной среде, содержащей источник углеродного питания, минеральные соли и факторы роста, в условиях аэрации, при этом культивирование ведут в ферментерах, которые перед ферментацией последовательно промывают 0,01-0,05% раствором -лактамного антибиотика или антибиотика из рода тетрациклинов, водой и стерилизуют.

Изобретение относится к области фармакологии и касается улучшенного способа получения ксантанового загустителя для лекарственных средств, а также технических целей путем культивирования штаммов-продуцентов Xanthomonas campestris на питательной среде, содержащей источник углеродного питания, минеральные соли и факторы роста, в условиях аэрации, с последующей стерилизацией, при этом культивирование ведут в ферментах, в которых до этого проводили синтез -лактамного антибиотика.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. .

Группа изобретений относится к биотехнологии. Штамм Lactobacillus rhamnosus, предназначенный для удаления и/или нейтрализации токсичных продуктов, депонирован в CNCM под регистрационным номером I-4719.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Xanthomonas campestris 2017, обладающий способностью продуцировать ксантан, депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ В-12968. Штамм может быть использован в медицине, пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. Изобретение позволяет повысить выход ксантана. 1 ил., 6 пр.

Наверх