Особенности получения кормовых аминокислот при культивировании коринебактерий на соевой мелассе
Аннотация
В настоящее время соевые бобы и продукты переработки сои широко используются для получения пищевых продуктов и кормов для животных. Значительное содержание углеводов в соевой мелассе позволяет использовать ее в качестве компонента питательной среды для культивирования микроорганизмов, продуцирующих кормовые аминокислоты. Целью данной работы было изучение процесса биосинтеза кормовых аминокислот на среде из соевой мелассы с использованием штаммов бактерий рода Corynebacterium glutamicum. В качестве методов исследования использовались микроскопия, спектрометрия, рефрактометрия, рН-метрия и высокоэффективная жидкостная хроматография. Установлено, что при культивировании на соевой мелассе наибольшей способностью усваивать компоненты среды обладают штаммы C. glutamicum В-1002 и C. glutamicum В-1722. Добавление таких ростовых компонентов, как никотиновая кислота и NaCl, не оказывало значительного влияния на накопление биомассы C. glutamicum В-1002 и C. glutamicum В-1722. Доказано, что наилучшей средой для культивирования C. glutamicum является меласса, прошедшая весь технологический процесс и содержащая максимальное количество компонентов, необходимых для культивирования C. glutamicum и продуцирования кормовых аминокислот. На продукцию C. glutamicum кормовых аминокислот влияют такие факторы, как содержание сухих веществ и активная кислотность среды. Выявлено, что наилучшими продуцентами кормовых кислот являются штаммы C. glutamicum В-1002 и C. glutamicum В-1722, культивируемые на средах, составленных из соевой мелассы и дистиллированной воды в разведении 1:9.
1. Niwinska B., Witaszek K., Niedbała G., Pilarski K. Seeds of n-GM Soybean Varieties Cultivated in Poland and Their Processing Products as High-Protein Feeds in Cattle Nutrition // Agriculture. 2020. № 10. https://doi.org/10.3390/agriculture10050174.
2. Niedbała G., Kurasiak-Popowska D., Piekutowska M. et al. Application of Artificial Neural Network Sensitivity Analysis to Identify Key Determinants of Harvesting Date and Yield of Soybean (Glycine max [L.]/Merrill) Cultivar Augusta // Agriculture. 2022. № 12. P. 754. https://doi.org/10.3390/agriculture12060754.
3. Kumawat K., Waraich I., Nagpal S. et al. Co-inoculation of indigenous Pseudomonas oryzihabitans and Bradyrhizobium sp. modulates the growth, symbiotic efficacy, nutrient acquisition and grain yield in soybean // Pedosphere. 2022. № 32. P. 438—451. https://doi.org/10.1016/S1002-0160(21)60085-1.
4. CEN EN ISO 6883—2017 Animal and vegetable fats and oils — Determination of conventional mass per volume (litre weight in air) (ISO 6883:2017) — Жиры и масла животные и растительные. Определение условной массы на объем (вес литра в воздухе).
5. Janocha A., Milczarek A.,Pietrusiak D. et al. Efficiency of Soybean Products in Broiler Chicken Nutrition // Animals. 2022. № 12. https://doi.org/10.3390/ani12030294.
6. Świątkiewicz M., Witaszek K., Sosin E. et al. The Nutritional Value and Safety of Genetically Unmodified Soybeans and Soybean Feed Products in the Nutrition of Farm Animals // Agronomy. 2021. № 11. P. 1105. https://doi.org/10.3390/agronomy11061105.
7. Тильба В. А., Тишков Н. М. Биология сои: возможности оптимизации отдельных продукционных процессов Тильба // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2016. № 3 (167). С. 78—87.
8. Официальный сайт группы компаний «Содружество». URL: http://www.sodrugestvo.ru/QiaTa (дата обращения 15.07.2022).
9. Hasanuzzaman M., Parvin K., Anee T. et al. Salt Stress Responses and Tolerance in Soybean // Plant Stress Physiology. Perspectives in Agriculture. IntechOpen. 2022. https://doi.org/10.5772/intechopen.102835.
10. Serafin-Andrzejewska M., Helios W., Jama-Rodzeńska A. et al. Effect of Sowing Date on Soybean Development in South-Western Poland // Agriculture. 2021. № 11. P. 413—424. https://doi.org/10.3390/agriculture11050413.
11. Xiong R., Liu S., Considine M. et al. Root system architecture, physiological and transcriptional traits of soybean (Glycine max L.) in response to water deficit: A review // Physiologia Plantarum. 2021. № 172. P. 405—418. https://doi.org/10.1111/ppl.13201.
12. Rakita S., Banjac V., Djuragic O. et al. Soybean Molasses in Animal Nutrition // Animals. 2021. № 11. P. 514. https://doi.org/10.3390/ani11020514.
13. Pinotti L., Manoni M., Fumagalli F. et al. Reduce, reuse, recycle for food waste: A second life for fresh-cut leafy salad crops in animal diets // Animals. 2020. № 10. P. 1—14. https://doi.org/10.3390/ani10061082.
14. Luciano A., Tretola M., Ottoboni M. et al. Potentials and challenges of former food products (food leftover) as alternative feed ingredients // Animals. 2020. № 10. P. 125. https://doi.org/10.3390/ani10010125.
15. Van Cleef F., van Cleef E., Almeida M. et al. PSI-13 In vitro digestibility and gas production of diets containing different levels of soybean molasses for feedlot sheep // J. Anim. Sci. 2018. № 96 (S3). P. 63. https://doi.org/10.1093/jas/sky404.139.
16. Campuzano S., Pelling A. Scaffolds for 3D Cell Culture and Cellular Agriculture Applications Derived From Non-animal Sources // Frontiers in Sustainable Food Systems. 2019. № 3. https://doi.org/10.3389/fsufs.2019.00038.
17. Takahashi M., Aoyagi H. Practices of shake-flask culture and advances in monitoring CO2 and O2 // Applied microbiology and biotechnology. 2018. P. 102. https://doi.org/10.1007/s00253-018-8922-8.
18. Takahashi M., Sawada Y., Aoyagi H. Development of a circulation direct sampling and monitoring system for O2 and CO2 concentrations in the gas-liquid phases of shake-flask systems during microbial cell culture // AMB Express. 2017. № 7. P. 163. https://doi.org/10.1186/s13568-017-0464-4.