Наведено дані літератури та результати досліджень авторів щодо синтезу мікробних екзополісахаридів на різних промислових відходах (харчової промисловості, сільськогосподарського сектору, виробництва біодизеля тощо). Використання промислових відходів для отримання екзополісахаридів надасть змогу не лише вирішити проблему накопичення вторинної сировини, а й зменшити витрати на біосинтез практично цінних метаболітів. Зроблено висновок про те, що застосування деяких відходів у порівнянні з традиційними вуглеводними субстратами, окрім екологічних, має низку технологічних переваг: наявність ростових факторів, відсутність потреби у піногаснику та стерилізації субстрату.

Мета роботи - встановити умови культивування Acinetobacter sp. ІМВ B-7005, які забезпечували би максимальні показники синтезу мікробного екзополісахариду етаполану на суміші меляси та соняшникової олії, а також дослідити можливість заміни рафінованої олії в суміші з мелясою на відпрацьовану. На основі теоретичних розрахунків енерговитрат на синтез етаполану та біомаси визначено, що оптимальне молярне співвідношення концентрацій енергетично дефіцитного (сахароза) та надлишкового (соняшникова олія) субстратів у суміші становить 1,0:0,9. Експерименти показали, що найвищі показники синтезу екзополісахариду етаполану спостерігалися за молярного співвідношення моносубстратів у суміші 1,0:1,1, максимально наближеного до теоретично розрахованого. Підвищення концентрації меляси та рафінованої олії у суміші з 1,0 до 1,5 % супроводжувалося збільшенням кількості синтезованого екзополісахариду етаполану та його синтезувальної здатності в 1,2 і 1,3 разу відповідно. Встановлено можливість заміни рафінованої олії в суміші з мелясою на різні типи відпрацьованої (після смаження картоплі, м'яса, овочів та змішану). Найвищі показники синтезу екзополісахариду етаполану (концентрація 14 г/л, синтезувальна здатність 3,5 г екзополісахариду етаполану/г біомаси) спостерігалися за умови використання змішаної відпрацьованої олії як для одержання посівного матеріалу, так і біосинтезу екзополісахариду етаполану. Одержані результати засвідчують можливість створення універсальної технології одержання мікробного екзополісахариду етаполану на суміші відходів (меляси та відпрацьованої олії), незалежно від типу та постачальника відпрацьованої олії.

Досліджено можливість інтенсифікації синтезу мікробного екзополісахариду (ЕПС) етаполану (продуцент Acinetobacter sp. IMB B-7005) на суміші відпрацьованих олій різного виду та якості, та емульгувальні властивості синтезованого за таких умов ЕПС. Культивування Acinetobacter sp. IMB B-7005 здійснювали на рідкому середовищі, що містило як джерело вуглецю відпрацьовані рослинні олії (соняшникова, кукурудзяна, оливкова) (5 %, об'ємна частка). Концентрацію ЕПС визначено ваговим методом після осадження ізопропанолом, ЕПС-синтезувальну здатність - як відношення концентрації ЕПС до концентрації біомаси та виражали у г ЕПС/г біомаси. Незалежно від виду олії в середовищі для отримання інокуляту (оливкова чи соняшникова), показники синтезу етаполану на суміші відпрацьованих соняшникової й оливкової олій (у співвідношенні 1:4; 4:1; 1:1) були дещо нижчими, ніж за умов росту продуцента на рафінованій соняшниковій олії, але при цьому спостерігали підвищення ЕПС-синтезувальної здатності на 14 - 41 %. Використання змішаної після смаження м'яса, картоплі, цибулі, сиру соняшникової олії як субстрату для отримання етаполану супроводжувалося синтезом такої ж концентрації полісахариду, як і на рафінованій олії. Зниження початкової концентрації змішаної соняшникової олії до 1,25 - 2 % із подальшим дробним внесенням порціями по 1,25 - 1,5 % у процесі культивування до кінцевої концентрації 5 % супроводжувалося підвищенням концентрації етаполану на 15 - 20 % у порівнянні з одноразовим внесенням 5 % субстрату. Розчини синтезованого за таких умов полісахариду в концентрації 0,05 % емульгували гексадекан, бензин, дизельне паливо (індекс емульгування 48 - 52 %), причому утворена емульсія залишалася стабільною впродовж 20 діб. Одержані результати засвідчують можливість створення універсальної технології одержання мікробного екзополісахариду етаполану на змішаній відпрацьованій соняшниковій олії, незалежної від типу та постачальника цього субстрату.

Наведено дані літератури щодо синтезу екзополісахаридів психрофільними грибами, гало- і термофільними археями та бактеріями, зокрема й виділеними з глибоководних гідротермальних вентів - джерел. Проаналізовано фізіологічну роль, фізико-хімічні властивості та можливі галузі практичного використання екзополісахаридів, синтезованих нетрадиційними продуцентами. Більшості з них притаманна імуномодулювальна, противірусна, антикоагулянтна, протипухлинна, антиоксидантна активність, що робить їх перспективними для застосування у медицині та фармацевтиці. Водночас аналіз літератури засвідчив необхідність розроблення ефективних технологій одержання таких полісахаридів, оскільки показники їх синтезу нетрадиційними продуцентами є значно нижчими у порівнянні з традиційними.

Мета роботи - встановити умови культивування Acinetobacter sp. ІМВ B-7005, які б забезпечували максимальні показники синтезу мікробного екзополісахариду (ЕПС) етаполану на суміші ацетату та соняшникової олії, а також дослідити можливість заміни рафінованої олії в суміші з ацетатом на відпрацьовану. Оптимальне молярне співвідношення концентрацій рафінованої соняшникової олії та ацетату в суміші розраховували теоретично згідно з концепцією "допоміжного субстрату" Бабеля. Концентрацію ЕПС визначали за допомогою вагового методу після осадження ізопропанолом, ЕПС-синтезувальну здатність - як відношення концентрації ЕПС до біомаси та виражали у г ЕПС/г біомаси. На основі теоретичних розрахунків енергетичних потреб синтезу ЕПС і біомаси Acinetobacter sp. ІМВ B-7005 на енергетично дефіцитному субстраті (ацетат) встановлено, що молярне співвідношення концентрацій ацетату натрію та олії у суміші, за якого досягається максимальний синтез ЕПС, має становити 1:0,13. Експериментально підтверджено, що за даного співвідношення концентрацій моносубстратів та з використанням інокуляту, вирощеного на рафінованій олії, показники синтезу етаполану були вищими, ніж за інших співвідношень концентрацій ацетату та олії у суміші. Проте асиміляція ацетату натрію симпортом з протоном призводила до підвищення pH культуральної рідини до 9,0 - 9,3, що є неоптимальним для синтезу ЕПС. Зниження вмісту лужної складової середовища та дробне внесення субстратів дало змогу не лише стабілізувати pH на рівні 7,8 - 7,9, а й підвищити кількість синтезованого етаполану до рівня 16 - 17 г/л, якого було досягнено незалежно від типу використаної олії (рафінованої або змішаної відпрацьованої) в суміші з ацетатом.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л782.32

Рубрики:

Рафінування (очищення) жирів і масел

Шифр НБУВ: Ж43715 Пошук видання у каталогах НБУВ