Научная статья на тему 'Перспективы создания биотехнологической продукции на основе гриба Aspergillus oryzae'

Перспективы создания биотехнологической продукции на основе гриба Aspergillus oryzae Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
327
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вопросы питания
Scopus
ВАК
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Кривова А. Ю., Серба Е. М., Римарева Л. В., Оверченко М. Б., Серба Е. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Перспективы создания биотехнологической продукции на основе гриба Aspergillus oryzae»

Качество и безопасность пищи. Методы контроля

мин - 30; 13 мин - 70; 14 мин - 90; 16,5 мин - 95; с 17 по 20 мин - 100 и с 20,5 по 22 мин - 0. Скорость потока - 0,4 мл/ мин, объем ввода - 1-3 мкл. Температура термостата - 30 °С. Детектирование: ESI-MRM (см. таблицу), напряжение на катоде - 3500 В, аноде - 2500 В. Условия детектирования подобраны на основе результатов оптимизации с пос-леколоночным введением стандартных растворов. Оценено влияние матрицы на чувствительность определения.

Условия детектирования в режиме мониторинга выбранных реакций и время удерживания изученных микотоксинов (МТ)

МТ Время удерживания, мин Материнский ион, m/z (полярность) Дочерние ионы, m/z (энергия соударения) Напряжение фрагментора, В

Монилиформин 0,7 97,156 (-) 41,56 (12), 80,11 (23) 54

Ниваленол 2,4 357,382 (-) 281,11 (10), 311,16 (10) 86

ДОН 3,0 297,083 (+) 159,11 (31), 249,11 (11) 100

Фузаренон Х 3,8 355,402 (+) 175,04 (20), 311,17 (16) 103

Неосоланиол 4,4 400,197 (+) 197,17 (17), 215,10(17) 79

15-ацетилДОН 5 339,144 (+) 137,11 (10), 231,113 (13) 97

3-ацетилДОН 5 339,144 (+) 203,04 (17), 213,11 (18) 97

Т-2 триол 5,1 400,233 (+) 263,10 (13), 365,22 (10) 76

АФЛ G2 6,7 331,081 (+) 189,11(41), 245,11(30) 170

Цитринин 7 251,154 (+) 205,11 (27), 233,11 (16) 93

АФЛ G1 7,0 329,066 (+) 199,99 (41), 243,04 (26) 150

АФЛ В2 7,2 315,086 (+) 243,04 (39), 259,04 (29) 170

Диацетоксискирпенол 7,4 384,202 (+) 307,15 (10), 349,15 (10) 89

АФЛ В1 7,7 313,071 (+) 241,04 (37), 285,11 (22) 166

ФВ1 8,1 722,484 (+) 334,33 (40), 352,41 (36) 217

НТ-2 8,3 442,334 (+) 215,09 (10), 263,11 (10) 91

Альтернариол 8,4 259,322 (+) 128,13 (44), 185,10 (31) 100

Зеранол 8,8 323,185 (+) 287,24 (14), 305,222 (10) 66

Тентоксин 8,8 415,254 (+) 302,17(13), 312,15 (19) 129

ß-зеараленол 9,1 321,32 (+) 285,10 (10), 303,10 (10) 88

а-зеараленол 9,9 321,32 (+) 177,11 (19), 285,11 (10) 65

ФВ2 9,9 706,488 (+) 318,41 (37), 336,41 (36) 150

Т-2 10,3 484,292 (+) 185,11 (21), 215,11 (17) 137

Метиловый эфир альтернариола 11,1 273,1 (+) 185,10 (40), 230.00 (30) 150

ОТА 11,1 404,09 (+) 221.00 (35), 239.00 (24) 122,83

Зеараленон 11,3 319,2 (+) 185.00 (15), 283,10 (10) 89,76

Стеригматоцистин 11,5 325,071 (+) 253,04 (44), 281,04 (36) 152,26

Энниатин В 15,6 657,58 (+) 214,22 (31), 527,4 (27) 142

Боверицин 16,1 801,44 (+) 134,22 (54), 244,22 (32) 215

Энниатин А 16,8 682,664 (+) 210,22 (24), 228,22 (24) 255

На базе разработанной методики УВЭЖХ-МС/МС предполагается проводить одновременное определение МТ в зерне и продуктах его переработки, чаях (в том числе травяных), продуктах грибного происхождения (ферментные препараты, соевый соус).

Работа поддержана грантом Российского научного фонда 18-16-00077 «Эмерджентные микотоксины в пищевых продуктах растительного происхождения: разработка методов анализа, изучение контаминации, видовая характеристика микромицетов-продуцентов, разработка гигиенических нормативов».

Кривова А.Ю.1, Серба Е.М.1, Римарева Л.В.1, Оверченко М.Б.1, Серба Е.В.2, Калинина А.Г.1

ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ НА ОСНОВЕ ГРИБА ASPERGILLUS ORYZAE

1 ВНИИПБТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва

2 ФГБОУ ВО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - Московская ветеринарная академия им. К.И. Скрябина»

Анализ мониторинга результатов исследований в области медико-биологических свойств фракционных компонентов микробной клетки позволили обосновать прогноз перспективных направлений использования фермен-

Материалы XVII Всероссийского конгресса с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Лечебное, профилактическое и спортивное питание» (Москва, 29-31 октября 2018 г.)

толизатов микробной биомассы в качестве функциональных ингредиентов для создания специализированных продуктов для лечебно-профилактического питания. Наиболее широко исследованы биопрепараты, полученные на основе дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

Цель данной работы заключалась в выявлении возможности получения безопасной биотехнологической продукции для пищевой промышленности на основе нового мутантного штамма гриба Aspergillus oryzae.

Материал и методы. Объектом исследования являлся гриб Aspergillus oryzae; комплексный ферментный препарат (КФП) - ультраконцентрат секретированных грибом гидролитических ферментов и ферментолизат остаточной биомассы. Исследования токсичности КФП и ферментолизата грибной биомассы проводили на белых мышах, в рацион которых вводили биопрепараты в течение 14 дней. Содержание полисахаридов (ОРВ) определяли колориметрическим методом; общего белка - по методу Кьельдаля; концентрацию аминокислот - с использованием аминокислотного анализатора KNAUER.

Результаты и обсуждение. Исследования по безопасности биотехнологической продукции, полученной на основе мутантного штамма гриба Aspergillus oryzae, включали проведение испытаний непатогенности продуцента гидролитических ферментов и токсичности полученных на его основе биопрепаратов: КФП и ферментолизата остаточной биомассы гриба.

Результаты исследований непатогенности штамма микроорганизма, проведенные на базе Всероссийского научного центра по безопасности биологически активных веществ, показали отсутствие гибели и изменений во внешнем виде и общем поведении инфицированных животных на протяжении 30-дневного наблюдения. Неизмененная макроскопическая картина внутренних органов при вскрытии животных, а также результаты высевов из крови и органов, показавшие отсутствие клеток продуцента, позволили установить, что мутантный штамм Aspergillus oryzae является непатогенным.

Методом глубинного культивирования микромицета получен КФП - источник ферментов протеолитического, амилолитического, ß-глюканазного, хитино- и маннанолитического действия. Установлено, что КФП не содержал жизнеспособных форм продуцента. Токсичность КФП проверена методом скармливания кормов с добавлением препарата на белых мышах и инфузориях Tetrahymena pyrioformis в качестве тестовых объектов. Предварительная оценка безопасности КФП показала, что инфузории Tetrahymena pyrioformis были жизнеспособны, подвижны, изменений формы клеток не отмечалось в течение срока наблюдений (3 ч). Результаты исследований препарата на белых мышах показали, что в течение всего периода наблюдения отклонений от нормального состояния животных не отмечено. Патологоанатомические исследования не выявили изменений во внутренних органах. На основании исследований препарат признан нетоксичным и возможным для применения в пищевой промышленности.

Отделенная грибная биомасса использована в качестве субстрата для получения ферментолизатов. Остаточный уровень ферментативной активности в биомассе гриба составил около 15% и был представлен в основном протеа-зами, ß-глюканазами и маннаназами. Биокаталитическую деструкцию полимеров грибной биомассы осуществляли с учетом разработанных способов направленной конверсии биополимеров под действием внутриклеточных ферментов и КФП. В результате получен ферментолизат остаточной биомассы, содержащий 31% углеводов, из них 8,4% растворимых; 20,7% белковых веществ с молекулярной массой, практически не превышающей 8,0 кДа; 8,4% аминокислот в свободной форме, в том числе, незаменимых - 4,42%. Проведены токсикологические исследования ферментолизата биомассы. Показано, что биопрепарат не проявил негативного действия на подопытных животных. Использование фер-ментализата биомассы гриба при кормлении опытных животных позволило увеличить прибавку массы тела последних по отношению к контрольной группе в 1,3 раза, повысить их двигательную активность в 1,5 раза.

Заключение. Подтверждена возможность получения на основе нового мутантного штамма гриба Aspergillus oryzae безопасной биотехнологической продукции для пищевой промышленности: комплексного ферментного препаратов (КФП) и ферментолизата остаточной биомассы - перспективного субстрата для получения функциональных ингредиентов.

Научно-исследовательская работа по подготовке рукописи проведена за счет субсидии на выполнение госзадания в рамках Программы научных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг. (тема № 0529-2014-0108).

Логвинчук Т.М., Добровольский В.Ф.

РАЗРАБОТКА НОМЕНКЛАТУРЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ КОФЕЙНЫХ И ЧАЙНЫХ НАПИТКОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ФИТОСЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ИНУЛИН И НАТУРАЛЬНЫЕ ПОДСЛАСТИТЕЛИ

НИИ ПП и СПТ - филиал ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», пос. Измайлово, Ленинский район, Московская область

Актуальность работы определяется тем, что одной из важнейших задач в области оценки качества и безопасности пищевых продуктов является формирование регламентированной номенклатуры соответствующих контролируемых показателей, которая обеспечивает возможность проведения процедуры подтверждения соответствия продукции требованиям действующих нормативных и технических документов, а также оценку ее соответствия передовым зарубежным аналогам.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.