Біологічні науки/6.

Студент Івахнюк М.О., к.т.н. Гриценко Н.А., д.б.н. Пирог Т.П.

Національний університет харчових технологій, Київ, Україна

«КОМПЛЕВІТ» ЯК ЗАМІННИК ПАНТОТЕНАТУ КАЛЬЦІЮ ПРИ КУЛЬТИВУВАННІ ПРОДУЦЕНТА ЕТАПОЛАНУ ACINETOBACTER SP. IMB B-7005

Екзополісахариди мікробного походження (ЕПС) – високомолекулярні екзогенні продукти біосинтезу мікроорганізмів, що мають ряд переваг порівняно з хімічними аналогами: стійкість до механічної деструкції, температури і низьких значень рН, нетоксичність і біодеградабельність.

Комплексний мікробний екзополісахарид етаполан, синтезований Acinetobacter sp. ІМВ В-7005, складається із нейтрального і двох кислих компонентів (ацильованого і не ацильованого). Різниця між цими ЕПС полягає в тому, що ацильований полісахарид вміщує жирні кислоти (С₁₂ − С₁₈), що визначають основні його властивості (здатність до емульгування, підвищення в’язкості при наявності одно- і двовалентних катіонів та ін.). Використовується як емульгувальний, суспендувальний, стабілізуючий агент у нафтовидобувній, парфумерно-косметичній і харчовій промисловості [1].

Раніше встановлено, що Acinetobacter sp. ІМВ В-7005 є ауксотрофом [3], що потребує пантотенату кальцію (вітамін В₅) і невідомого ростового фактору, що міститься в дріжджовому автолізаті [2]. Показано, що оптимальною концентрацією пантотенату кальцію є 0,0006 %.

Проте нині промислове виробництво пантотенату кальцію призупинилося як в Україні, так і в країнах СНГ, тому актуальним є пошук альтернативних препаратів для забезпечення потреб ауксотрофного штаму ІМВ В-7005.

Мета даної роботи – дослідження можливості заміни дефіцитного пантотенату кальцію на мультивітамінний препарат «Комплевіт», що містить в своєму складі вітамін В₅.

На першому етапі встановлювали оптимальну концентрацію вітаміну В₅, що входить до складу препарату «Комплевіт», за використання соняшникової олії як джерела вуглецю та енергії (1%, об’ємна частка). Результати наведені у табл. 1.

Таблиця 1.

Залежність синтезу етаполану від концентрації вітаміну В₅ при культивуванні Acinetobacter sp. ІМВ В-7005 на соняшниковій олії

Джерело пантотенату	Концентація вітаміну В5, % (масова частка)	Показники синтезу
		рНкін	АСБ, г/л	ЕПС, г/л	г ЕПС / г АСБ,
Пантотенат кальцію	0,0006	7,0	1,98	1,0	0,5
«Комплевіт»	0,0006	7,0	3,26	5,2	1,6
	0,00075	6,9	2,27	6,1	2,7
	0,00085	6,9	0,97	8,6	9,9
	0,00095	6,6	0,69	5,9	8,6
	0,00105	6,8	0,7	4,3	6,1

Як видно з наведених даних, оптимальна концентрація вітаміну В₅ при культивуванні штаму ІМВ В-7005 на середовищі з соняшниковою олією становила 0,00085 %, кількість синтезованого екзополісахариду досягла 8,6 г/л, що у 8 разів перевищує показники порівняно з контролем. Значення абсолютно сухої біомаси (АСБ) в даному випадку було незначним і становило 0,69 г/л.

Аналогічні дослідження були проведенні і при культивуванні Acinetobacter sp. ІМВ В-7005 на середовищі з етанолом як джерелом вуглецю та енерії (1,0 %, об’ємна частка). Результати дослідження наведені в табл. 2.

Як видно з наведених у табл.2 результатів, оптимальне значення концентрації «Комплевіту» для продуцента етаполану при рості на етанолі становить 0,00095 %, при цьому було насинтезовано 9,2 г/л ЕПС, а кількість утвореної АСБ була 1,16 г/л.

Таблиця 2

Залежність синтезу етаполану від концентрації вітаміну В₅ при культивуванні Acinetobacter sp. ІМВ В-7005 на етанолі

Джерело пантотенату	Концентація вітаміну В5, % (масова частка)	Показники синтезу
		рНкін	АСБ, г/л	ЕПС, г/л	г ЕПС / г АСБ,
Пантотенат кальцію	0,0006	6,9	0,6	1,0	0,5
	0,0006	6,8	0,8	5,2	1,6
	0,00075	6,7	0,95	5,7	6
	0,00085	6,9	1,22	6,6	5,4
	0,00095	6,6	1,16	9,2	7,9
	0,00105	6,7	0,84	8,6	9,5

При збільшенні концентрації «Комплевіту» з 0,0006 % до 0,00095 % відбувалося збільшення кількості утвореного полісахариду. При концентрації вітамінного препарату вищій за 0,00095 %, як і у випадку зі соняшниковою олією, цей показник почав зменшуватися.

Зазначимо, що при культивуванні на етанолі не відбувалося значного збільшення утворення АСБ, найбільше значення якої становило 1,22 г/л при концентрації препарату 0,00085 %.

Показано, що у разі заміни пантотенату кальцію на препарат «Комплевіт» у середовищі культивування Acinetobacter sp. негативного впливу на реологічні властивості розчинів етаполану не спостерігалося. У деяких випадках показники кінематичної в’язкості розчину етаполану були набагато вищими порівняно з контролем.

Отже, одержані результати свідчать про можливість використання вітамінного комплексу «Комплевіт» як альтернативи пантотенату кальцію для синтезу ЕПС Acinetobacter sp. ІМВ В-7005.

Література:

1. Пирог Т.П., Корж Ю.В. Етаполан – мікробний екзополісахарид мультифункціонального призначення // Біополімери і клітина. – 2006. - № 3. – С. 1 – 15.

2. Пирог Т.П., Грінберг Т.О., Малашенко Ю.Р. Стратегія одержання мікробних екзополісахаридів зі стабільними заданими властивостями // Микробиология. – 2000. – Т. 72, № 1. – С. 26 – 32.

3. Пирог Т.П., Коваленко М.А. Регуляция метаболизма ацетата у штамма Acinetobac0ter sp., растущего на этаноле // Прикл. биохимия и микробиология. – 2003. – 39, № 2. – С. 180-188.