СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
1.1 Экзополисахариды 6
1.2 Экзополисахарид ксантан 7
1.3 Бактерии Xanthomonas campestris 9
1.4 Применение ксантановой камеди 10
1.5 Факторы, влияющие на выход при микробиологическом синтезе
экзополисахаридов 12
ГЛАВА 2МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 11
2.1 Бактерии Xanthomonas campestris 11
2.2 Питательные среды для культивирования 17
2.3 Методика выделения и измерения биомассы 18
2.4 Методика измерения оптической плотности 18
2.5 Схемы экспериментов 19
2.6 Методика выделения экзополисахарида 21
ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ 23
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 31
В настоящее время перспективным объектом изучения биотехнологов являются микробные экзополисахариды (ЭПС), так как область их применения увеличивается с потребностями окружающего мира (Козак Н, 2006). На лидирующих позициях находятся бактериальные экзополисахариды, потому что они обладают рядом преимуществ (простота, экономичность производства, климатическая независимость). Сфера применения полисахаридов, полученных микробиологическим синтезом, определяется их способностью растворятся в воде, создавать высоковязкие растворы. Важными свойствами всех полисахаридов являются: биосовместимость, нетоксичность, возобновляемость и
биоразлагаемость.
Наиболее востребованным экзополисахаридом является ксантан, обладающий стабилизирующими, загущающими, гелеобразовательными свойствами. Ксантан - микробиологический полимер, широко применяется в пищевой, фармацевтической, косметической промышленности, медицине, переработки сельскохозяйственной продукции, а так же при нефтедобыче в буровых растворах. Свойство этого экзополисахарида не зависит от кислот, солей, нагрева и механического взаимодействия (Дерябин В. В и др, 1990). Различные отрасли индустрии в нашей стране закупают полисахарид в Китае, Франции и США. В России производства ксантана нет.
Возможность практического использования ксантана зависит от экономической эффективности их производства. На синтез полисахарида существенное влияние оказывает состав питательной среды, что так же определяет состав, структуру и свойства. В качестве источников углерода используют глюкозу и сахарозу, что значительно повышает стоимость, как среды, так и самого продукта. Влияние оказывает наличие в ферментационной среде источников азота и органических кислот (Кочетков Н.К. и др, 1994). Значительно удешевить технологию производства может использование дешевых ростовых субстратов, отходы производств. Таким образом, отработка рецептуры питательных сред с использованием различных источников углерода и азота имеет важное научное и практическое значение.
Целью работы являлось изучение влияния состава питательной среды на рост культуры бактерий Xantomonas campestris и продукцию ими ксантана.
Для достижения цели необходимо было решить поставленные задачи:
1. Разработать двухстадийный способ культивирования бактерий Xanthomonas campestris, на первой стадии включающий оптимизацию роста микроорганизмов, на второй - оптимизацию условий для продукции ими ксантана.
2. Определить оптимальные источники азота и углерода на каждой стадии культивирования.
Работа была выполнена на базе лаборатории биотехнологии и биополимеров ТГУ под руководством к.б.н., заведующей лаборатории А.Л. Немойкиной и к.б.н., доцента кафедры цитологии и генетики О.М. Минаевой.
1. Оптимальным источником азота для бактерий Xanthomonas campestris ВКМ 610 является нитрат натрия в концентрации 1,5 г/л, обеспечивающий прирост биомассы на уровне 80,10±0,10.
2. Оптимальным источником углевода была выбрана сахароза в концентрации 40 г/л. Прирост биомассы составил 89,12±0,10. А количество полученного экзополисахарида составило 42,69±0,12.
3. Янтарная кислота в концентрации 2,0 г/л оказывает интенсифицирующее действие на прирост биомассы, который составил 93,69±0,15 и выделение полисахарида ксантана - 52,65±0,13
4. Разработан оптимальный состав среды для культивирования Xanthomonas campestris ВКМ 610 и продукции ксантана.
