Глубинное культивирование серно-желтого трутовика с целью получения белковой биомассы Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

Химия растительного сырья. 2011. №4. С. 337-338.

УДК 561.284.579.61

ГЛУБИННОЕ КУЛЬТИВИРОВАНИЕ СЕРНО-ЖЕЛТОГО ТРУТОВИКА С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКОВОЙ БИОМАССЫ

© О.В. Киселева , П.В. Миронов, Ю.А. Литовка, С.В. Терентий

Сибирский государственный технологический университет, пр. Мира, 82, Красноярск, 660049 (Россия), e-mail: [email protected]

Приведены результаты исследований культурально-морфологических признаков и условий культивирования ба-зидиомицета LS-11 Laetiporus sulphureus (Bull.) Bond. et Sing. Исследован химический состав мицелия серно-желтого трутовика (СЖТ). Анализ экспериментальных результатов и данных литературы позволяет рекомендовать в качестве дополнительных идентификационных критериев штамма LS-11 в чистой культуре следующие признаки: оранжевый цвет, образование в культуре бластоконидий и хламидоспор. Показана принципиальная возможность культивирования мицелия СЖТ с целью получения белковой биомассы.

Ключевые слова: культивирование глубинное, белковая биомасса, базидиомицет.

Введение

В последние годы возрос интерес к глубинному культурованию мицелия базидиальных грибов с целью получения пищевого белка. В отличие от дрожжей базидиомицеты содержат существенно меньше нуклеиновых кислот и способны конвертировать в белковую биомассу крахмал, пектин, гемицеллюлозу, целлюлозу и даже лигнин. Грибная биомасса не уступает по кормовой ценности дрожжам, сравнительно легко переваривается, имеет волокнистую структуру, что облегчает ее отделение от культуральной жидкости и позволяет применять для получения текстурированных продуктов [1].

Среди различных экологических групп высших базидиомицетов значительное внимание уделяется дереворазрушающим грибам. Грибы этой группы сравнительно легко выделяются из природных источников, характеризуются довольно быстрым ростом, не требуют сложных питательных сред. Одним из перспективных видов грибов считается серно-желтый трутовик Laetiporus sulphureus (Bull.) Bond. et Sing (СЖТ).

Целью данной работы являлось:

- изучение культурально-морфологических признаков штамма в поверхностной и глубинной культуре и выявление наиболее типичных морфологических характеристик, пригодных для контроля чистоты культуры на стадии получения мицелия;

- изучение возможности глубинного культивирования мицелия грибов серно-желтого трутовика и определение основных параметров роста культуры;

- изучение химического состава мицелия серно-желтого трутовика.

Экспериментальная часть

Объектом исследования служил штамм LS-11 Laetiporus sulphureus, выделенный из плодового тела серно-желтого трутовика, которое было обнаружено нами в широколистных лесах на юге Красноярского края (вблизи п. Ермаковское в 2010 г.). Систематическое положение изучаемого штамма: царство Fungi, отдел Basidiomycota, класс Basidiomycetes, порядок Aphyllophorales, семейство Polyporaceae, род Laetiporus, вид Laetiporus sulphureus [2]. В качестве питательной среды для глубинной культуры использовали среду с содержанием крахмала 2%. В качестве источников дополнительного минерального питания использовались питательные соли К, Са, KH2PO4, KCl, MgSO4. Глубинное культивирование проводили

* Автор, с которым следует вести переписку.

в биореакторе марки «CECA» CX-660 с механическим перемешиванием в стерильных условиях при температуре, близкой к температурному оптимуму (26±2 °С), при значении pH 5 в течение 48-72 ч. Через питательную среду барботировали стерильный воздух при расходе 100 л/ч на 1 л среды. Накопление биомассы контролировали по степени увеличения оптической плотности, которую измеряли с помощью ФЭК.

Обсуждениерезультатов

Отличительной чертой исследуемого штамма являлось образование овальных, шарообразных и грушевидных структур, расположенных на гифах терминально или интеркалярно. Анализ экспериментальных и литературных данных позволяет предположить, что шарообразные структуры воздушного мицелия являются бластоконидиями, а грушевидные структуры субстратного мицелия - хламидоспорами. Оба указанных типа бесполого спороношения описаны у данного вида отечественными и зарубежными учеными [2-3].

Химический анализ глубинной культуры показал, что в мицелии штамма LS-11 содержание общего белка составляло около 40%; углеводов - 20%; суммарных липидов - 18,4%; минеральных веществ (зольность) - 2% от абсолютно сухой массы.

Экономический коэффициент при глубинном культивировании серно-желтого трутовика составил 0,43±0,02. Максимальная удельная скорость роста дм = 0,042 ± 0,005 ч-1. Значения субстратной константы Ks составляет 0,49 ±0,02 г/л для серно-желтого трутовика.

Как показывают расчеты, удельная скорость роста мицелия на крахмалосодержащей среде не очень высока по сравнению, например с дрожжами, удельная скорость меньше приблизительно в 6-7 раз. Однако по сравнению со скоростью прироста биомассы плодовых тел данного гриба удельная скорость роста мицелия выше в несколько десятков раз. Кроме того, не исключена возможность существенного увеличения удельной скорости роста мицелия путем подбора более приемлемых питательных сред, устранения лимитирующих факторов, отбора штаммов, обладающих более высокими скоростями.

Выводы

Проведенные исследования и анализ литературных данных позволяют рекомендовать в качестве основных морфологических критериев для оценки чистоты культуры и экспресс-идентификации представителей вида L. sulphureus следующие признаки: желто-оранжевый цвет мицелия, отсутствие характерных пряжек на гифах и ярко выраженного грибного запаха, образование в культуре грушевидных и шаровидных бластоконидий и хламидоспор, быстрая фрагментация мицелия при глубинном культивировании и наличие в культуральной жидкости различных морфологических структур с преобладанием мелких фрагментов и их агрегатов. Результаты исследования показывают перспективность прямого использования мицелия серно-желтого трутовика в качестве белковых пищевых добавок как по выходу биомассы, так и по достаточно высокому уровню содержания общего белка. Устранение стадии получения плодовых тел в несколько раз снижает продолжительность процесса культивирования, значительно упрощает технологию получения белковой биомассы. В то же время глубинную культуру можно использовать в качестве посевного материала для получения плодовых тел.

Список литературы

1. Стахеев И.М., Коломиец Э.И., Здор Н.А. Биотехнология малотоннажного производства микробного протеина. Минск, 1991. 264 с.

2. Бухало А.С. Высшие съедобные базидиомицеты в чистой культуре. Киев, 1988. 144 с.

3. Гарибова Л.В. Основы микологии (морфология и систематика грибов и грибоподобных организмов). М., 2005. 220 с.

Поступило в редакцию 17 ноября 2011 г.