电邮这篇文章 Бактерии рода Bacillus как перспективные продуценты амилолитических ферментов в пищевой промышленности
- 作者: 1
-
隶属关系:
- Самарский государственный технический университет
- 期: 卷 1 (2025)
- 页面: 109-111
- 栏目: ЧАСТЬ I. Технологии пищевых производств и организация общественного питания
- ##submission.dateSubmitted##: 26.05.2025
- ##submission.dateAccepted##: 19.06.2025
- ##submission.datePublished##: 02.11.2025
- URL: https://clinpractice.ru/osnk-sr2025/article/view/680627
- ID: 680627
如何引用文章
全文:
详细
Обоснование. В настоящее время амилазы находят широкое применение во многих отраслях промышленности, но особенно в пищевой отрасли. Так, амилазы крайне востребованы в качестве модификаторов крахмала, который используют в пищу непосредственно или в качестве эмульгатора и загустителя [1].
Хотя амилолитические ферменты были получены из различных источников, микробные ферменты всегда преобладали [2]. Из-за промышленной важности амилаз существует постоянный интерес к выделению новых штаммов-продуцентов и повышению амилолитической активности ферментов методами оптимизации условий культивирования. Поэтому исследование бактерий рода Bacillus как продуцентов амилаз является актуальной задачей.
Цель — исследовать возможность получения амилаз бактериями Bacillus licheniformis.
Методы. На первом этапе была проведена идентификация музейной культуры Bacillus licheniformis B-10958, предоставленной Биоресурсным центром «Курчатовского института». Для этого было проведено оживление и получение чистой культуры микроорганизмов на плотной питательной L-среде следующего состава: дрожжевой экстракт — 5,0 г/л; пептон — 15 г/л; NaCl — 5,0 г/л; агар — 15,0 г/л. Условия культивирования: температура 37 °C, 3 сут.
Для определения тинкториальных свойств микроорганизмов была проведена окраска по методу Грама [3], для определения морфологических свойств — посев на агаризованную среду Гаузе-2: триптон — 3,0 г/л; пептон — 5,0 г/л; NaCl — 5,0 г/л; глюкоза — 10,0 г/л; агар — 20,0 г/л в чашках Петри. При оценке тинкториальных и морфологических признаков установлено, что исследуемые микроорганизмы относятся к виду Bacillus licheniformis.
Также была осуществлена стандартизация посевного материала. Для этого было проведено культивирование бактерий по схеме: скошенный агар в 10 мл L-среды при 37 °C в течение 12 ч; пересев 5 % культуры в 50 мл L-среды, инкубирование при 37 °C и 160 об/мин в шейкере-инкубаторе 12 ч; приготовление серии разведений от 10–1 до 10–9; инкубирование в шейкере-инкубаторе с отбором проб каждые 12 ч для построения кривых роста разведений.
Для соотношения оптической плотности с концентрацией клеток был проведен подсчет клеток в камере Горяева [4]. Также была отработана методика определения амилолитической активности ферментов [5].
Результаты. Графики зависимости оптической плотности от времени культивирования для разведений представлены на рис. 1–3.
Рис. 1. Кривые роста разведений от 10–1 до 10–3
Рис. 2. Кривые роста разведений от 10–4 до 10–6
Рис. 3. Кривые роста разведений от 10–7 до 10–9
По графикам видно, что спустя 12 ч оптическая плотность зашкаливает и не попадает в интервал 0,1–1,0, в котором соблюдается закон Бугера–Ламберта–Бера. На момент начала культивирования для разведений от 10–3 до 10–9 также не соблюдается закон.
Пик оптической плотности приходится на 24 ч, после чего наступает стационарная фаза и спустя 60 ч фаза отмирания. Поэтому для культивирования штамма достаточно 72 ч. Оптимальным выбрано разведение посевного материала 10–2, что соответствует концентрации клеток 14·106 клеток/мл.
Для анализа изменения активности амилазы в течение времени каждые 12 ч проводили определения для разведения 10–2. С начала культивирования и спустя 12 ч значения активности отрицательные, что обосновано, т. к. культура находится в лаг-фазе. Спустя 24 ч активность положительна, пик приходится на 48 ч, что соответствует стационарной фазе роста культуры. Отсюда можно сделать вывод, что достаточно проводить культивирование бактерий в течение 48 ч при стандартных условиях.
Выводы. Проведена стандартизация посевного материала, оптимальная концентрация — 14·106 клеток/мл; отработана методика определения амилолитической активности ферментов; установлено, что пик активности приходится на 48 ч, поэтому культивирование необходимо проводить до этого времени включительно.
全文:
Обоснование. В настоящее время амилазы находят широкое применение во многих отраслях промышленности, но особенно в пищевой отрасли. Так, амилазы крайне востребованы в качестве модификаторов крахмала, который используют в пищу непосредственно или в качестве эмульгатора и загустителя [1].
Хотя амилолитические ферменты были получены из различных источников, микробные ферменты всегда преобладали [2]. Из-за промышленной важности амилаз существует постоянный интерес к выделению новых штаммов-продуцентов и повышению амилолитической активности ферментов методами оптимизации условий культивирования. Поэтому исследование бактерий рода Bacillus как продуцентов амилаз является актуальной задачей.
Цель — исследовать возможность получения амилаз бактериями Bacillus licheniformis.
Методы. На первом этапе была проведена идентификация музейной культуры Bacillus licheniformis B-10958, предоставленной Биоресурсным центром «Курчатовского института». Для этого было проведено оживление и получение чистой культуры микроорганизмов на плотной питательной L-среде следующего состава: дрожжевой экстракт — 5,0 г/л; пептон — 15 г/л; NaCl — 5,0 г/л; агар — 15,0 г/л. Условия культивирования: температура 37 °C, 3 сут.
Для определения тинкториальных свойств микроорганизмов была проведена окраска по методу Грама [3], для определения морфологических свойств — посев на агаризованную среду Гаузе-2: триптон — 3,0 г/л; пептон — 5,0 г/л; NaCl — 5,0 г/л; глюкоза — 10,0 г/л; агар — 20,0 г/л в чашках Петри. При оценке тинкториальных и морфологических признаков установлено, что исследуемые микроорганизмы относятся к виду Bacillus licheniformis.
Также была осуществлена стандартизация посевного материала. Для этого было проведено культивирование бактерий по схеме: скошенный агар в 10 мл L-среды при 37 °C в течение 12 ч; пересев 5 % культуры в 50 мл L-среды, инкубирование при 37 °C и 160 об/мин в шейкере-инкубаторе 12 ч; приготовление серии разведений от 10–1 до 10–9; инкубирование в шейкере-инкубаторе с отбором проб каждые 12 ч для построения кривых роста разведений.
Для соотношения оптической плотности с концентрацией клеток был проведен подсчет клеток в камере Горяева [4]. Также была отработана методика определения амилолитической активности ферментов [5].
Результаты. Графики зависимости оптической плотности от времени культивирования для разведений представлены на рис. 1–3.
Рис. 1. Кривые роста разведений от 10–1 до 10–3
Рис. 2. Кривые роста разведений от 10–4 до 10–6
Рис. 3. Кривые роста разведений от 10–7 до 10–9
По графикам видно, что спустя 12 ч оптическая плотность зашкаливает и не попадает в интервал 0,1–1,0, в котором соблюдается закон Бугера–Ламберта–Бера. На момент начала культивирования для разведений от 10–3 до 10–9 также не соблюдается закон.
Пик оптической плотности приходится на 24 ч, после чего наступает стационарная фаза и спустя 60 ч фаза отмирания. Поэтому для культивирования штамма достаточно 72 ч. Оптимальным выбрано разведение посевного материала 10–2, что соответствует концентрации клеток 14·106 клеток/мл.
Для анализа изменения активности амилазы в течение времени каждые 12 ч проводили определения для разведения 10–2. С начала культивирования и спустя 12 ч значения активности отрицательные, что обосновано, т. к. культура находится в лаг-фазе. Спустя 24 ч активность положительна, пик приходится на 48 ч, что соответствует стационарной фазе роста культуры. Отсюда можно сделать вывод, что достаточно проводить культивирование бактерий в течение 48 ч при стандартных условиях.
Выводы. Проведена стандартизация посевного материала, оптимальная концентрация — 14·106 клеток/мл; отработана методика определения амилолитической активности ферментов; установлено, что пик активности приходится на 48 ч, поэтому культивирование необходимо проводить до этого времени включительно.
作者简介
Самарский государственный технический университет
编辑信件的主要联系方式.
Email: m.davlyatshina@mail.ru
студентка, группа 2-ВБШ-23ВБШ-101М, Высшая биотехнологическая школа
俄罗斯联邦, Самара参考
- Сулейменова Ж.Б., Блиева Р.К., Нармуратова Г.Б., и др. α-Амилаза и ее применение в разных отраслях промышленности // Микробиология и вирусология. 2023. № 3(42). С. 52–67. doi: 10.53729/MV-AS.2023.03.03 EDN: RHCIEQ
- Ticiane C.F., Haroldo Y.K., Bello Koblitz M.G. Microbial amylolytic enzymes in foods: Technological importance of the Bacillus genus // Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2021. N 35. P. 1–12. doi: 10.1016/j.bcab.2021.102054
- Руденко Е.Ю. Общая биология и микробиология: лабораторный практикум. Самара: Самарский государственный технический университет, 2018.
- ГОСТ 20264.4-89 Препараты ферментные. Методы определения амилолитической активности. Москва: Государственный комитет СССР по стандартам, 1989. 27 с.
- ГОСТ 34440-2018 Ферментные препараты для пищевой промышленности. Методы определения амилолитической активности. Москва: Стандартинформ, 2018. 19 с.
补充文件
