Биологические науки/6. Микробиология

Гудзенко Т.В., Васильєва Н.Ю., Бєляєва Т.О., Денисов Г.Г., Волювач О.В., Горшкова О.Г., Штеніков М.Д., Дімова М.І., Стьопина Т.О., Писарьська М.М, Остапчук Т.О.

Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса

Оптимізація складу поживного середовища для культивування бактерій роду Pseudomonas біотехнологічного призначення

В даний час велике значення приділяється розробці нових природоохоронних біотехнологій очищення стічних вод і грунту від вуглеводнів нафти і важких металів, що засновані на використанні мікроорганізмів [1]. У зв'язку з цим актуальним є оптимізація умов культивування колекційних культур бактерій роду Pseudomonas біотехнологічного призначення, що зберігаються на кафедрі мікробіології і вірусології Одеського національного університету імені І. І. Мечникова у філії Національної колекції культур мікроорганізмів.

Досліджували вплив на інтенсивність росту культури бактерій Pseudomonas fluorescens ОНУ-328 деяких компонентів живильного, середовища, зокрема нітратного й амінного джерел азоту, біостимуляторів, режиму аерації.

Найбільш сприятливими для нагромадження біомаси виявилися біостимулятори: дріжджовий екстракт і пептон. Введення до складу живильних середовищ цих джерел азоту приводило до стимуляції нагромадження біомаси бактерій. За даними літератури азот є одним з чотирьох основних елементів, з яких побудовані клітини бактерій, з розрахунку на сухі речовини, його вміст становить - 10 %, тому додавання у поживні середовища такого фактору росту як амінний азот сприяє збільшенню швидкості росту мікроорганізмів різних систематичних груп, у тому числі роду Pseudomonas [2].

Характер росту і вихід біомаси при культивуванні в поживних середовищах, приготовлених на водопровідній і дистильованій воді, практично не відрізнялися, тому у промислових умовах, виходячи з економічної доцільності, можна використовувати середовища, приготовлені на водопровідній воді. Результати наших досліджень збігаються з даними літератури, що свідчать про те, що у звичайній водопровідній воді містяться всі необхідні для мікроорганізмів мікроелементи у достатній кількості. При роботі на дистильованій воді мікроелементи додають спеціально у вигляді розчинів їх мінеральних солей [3].

Встановлено мінімальні концентрації пептону (1 %) і глюкози (0,2 %), а також співвідношення вуглець/азот. Так, оптимальне співвідношення вуглець/азот у середовищі, що забезпечує досить високий вихід біомаси, складає 1:5. Подальше підвищення концентрації глюкози при незмінному рівні джерела азоту гнітило ріст культури.

Додавання до поживного середовища дріжджового екстракту в кількості 0,5% стимулювало ріст культури і сприяло збільшенню виходу біомаси. Не спостерігається істотної зміни характеру росту Pseudomonas fluorescens ОНУ-328 при збільшенні або зниженні забезпеченості клітин киснем.

Підсумовуючи отримані дані, можемо рекомендувати для максимального нагромадження біомаси Pseudomonas fluorescens ОНУ-328 комплексне поживне середовище, яке являє собою модифіковане пептонно-мінеральне середовище М-9, що містить: KH₂PO₄ – 1,5 г/л; Na₂HPO₄ – 3,0 г/л; NaCl – 5,0 г/л; NH₄Cl – 1,0 г/л; пептон – 10,0 г/л; глюкоза – 2,0 г/л; дріжджовий екстракт – 5,0 г/л (рН вихідного середовища 7,2). Умови культивування: помірний режим аерації, температура культивування 28 ⁰ С, тривалість процесу культивування - 48 год.

Список використаної літератури:

1. Коронелли Т.В. Микробиологическая деградация углеводородов и ее экологические последствия // Биол. науки. – 1982. - №3. - С. 5-13.

2. Современная микробиология. Прокариоты: в 2-х томах / Под ред. Й. Ленгелера, Г. Древса, Г. Шлегеля. – М.: Мир, 2005. – 1146 с.

3. Перт С. Дж. Основы культивирования микроорганизмов и клеток. – М.: Мир, 1978. - 331 с.