ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕПАРАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ БИОКОНВЕРСИЕЙ ГОРОХОВОЙ И НУТОВОЙ СЫВОРОТКИ

УДК 664.2.032.663.05

  • Рузалия Владимировна Уланова Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Фундаментальные основы биотехнологии РАН https://orcid.org/0000-0002-6315-7211 Email: colodovnicova@rambler.ru
  • Валентина Васильевна Колпакова Всероссийский научно-исследовательский институт крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья – филиал ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха http://orcid.org/0000-0002-7288-8569 Email: val-kolpakova@rambler.ru
  • Денис Сергеевич Куликов Всероссийский научно-исследовательский институт крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья – филиал ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха https://orcid.org/0000-0003-2171-0522 Email: denismalah@mail.ru
  • Валентина Андреевна Гулакова Всероссийский научно-исследовательский институт крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья – филиал ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха https://orcid.org/0000-0001-8393-9256 Email: vniik@arrisp.ru
  • Лина Васильевна Васильева Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Фундаментальные основы биотехнологии РАН https://orcid.org/0000-0002-9811-9602 Email: lvasilyeva@mail.ru
  • Юлия Юрьевна Берестовская Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Фундаментальные основы биотехнологии РАН https://orcid.org/0000-0002-6185-120X Email: jberestovskaja@mail.ru
  • Александр Александрович Ашихмин Институт фундаментальных проблем биологии, ФИЦ Пущинский научный центр биологических исследований РАН https://orcid.org/0000-0001-6978-8017 Email: ashikhminaa@gmail.com
Ключевые слова: горох, нут, сыворотка, биоконверсия, биопрепарат, аминокислотный состав, жирнокислотный состав, каротиноидный состав

Аннотация

В работе исследован химический состав препаратов, полученных биоконверсией каротиноидными дрожжами Rhodotorula mucilaginosa гороховой и нутовой сыворотки – вторичного продукта переработки муки на пищевой белковый концентрат. В процессе роста дрожжи усваивали углеводные, азотистые компоненты и обеспечивали химический состав биопрепаратов, позволяющий отнести их к высшей группе кормовых дрожжей. Химический состав сухой биомассы из сыворотки включал: общий белок (Nx6.25) – 58.90–61.29%, жир – 1.20–2.31%, зольные элементы – 3.53–4.53%, растворимые и нерастворимые волокна – 9.33–10.35% и 22.52–26.04%, соответственно. Биологическая эффективность липидов установлена на основании исследования жирнокислотного сотава липидов: соотношение насыщенные : моноеновые : полиеновые жирные кислоты характеризовалось преобладанием ненасыщенных кислот – 17 : 62 : 18 у горохового препарата и 18 : 33 : 45 – у нутового. У горохового препарата в 2.4 раза больше содержалось ω-6 линолевой кислоты, у нутового – в 2.5 раза больше олеиновой кислоты. Биологическая эффективность липидов подтверждена и хроматографическим анализом состава каротиноидных компонентов, который представлен фитоином, торуленом, β-каротином, торулародином и фитоином. В нутовом биопрепарате отсутствовал фитоин, но в большем количестве (в 2.8 раза) присутствовал β-каротин. Биологическая ценность биопрепаратов при урожайности 0.50–0.54 г/100 см3 подтверждена суммой незаменимых аминокислот и их скором (114–278% для горохового и 120–242% для нутового биопрепаратов). Для обоих препаратов установлено отсутствие токсичности в опытах с инфузорией Tetrahymena pyriformis, в присутствии которых наблюдался ее активный рост. С гороховым препаратом коэффициент роста на 29.1% был выше, чем на дистиллированной воде, с нутовым препаратом – выше на 18.6%. В организме животных биологически полноценный белок с незаменимыми аминокислотами, липидами и каротиноидами в составе горохового и нутового препаратов будут активно участвовать в обмене веществ не только как энергетические материалы, но и как биологически активные компоненты при синтезе гормонов, витаминов и других жизненно важных соединений.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Рузалия Владимировна Уланова, Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Фундаментальные основы биотехнологии РАН

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Валентина Васильевна Колпакова, Всероссийский научно-исследовательский институт крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья – филиал ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующая отделом

Денис Сергеевич Куликов, Всероссийский научно-исследовательский институт крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья – филиал ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха

научный сотрудник

Валентина Андреевна Гулакова, Всероссийский научно-исследовательский институт крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья – филиал ФИЦ картофеля им. А.Г. Лорха

научный сотрудник

Лина Васильевна Васильева, Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Фундаментальные основы биотехнологии РАН

доктор биологических наук, старший научный сотрудник

Юлия Юрьевна Берестовская, Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Фундаментальные основы биотехнологии РАН

кандидат биологических наук, научный сотрудник

Александр Александрович Ашихмин, Институт фундаментальных проблем биологии, ФИЦ Пущинский научный центр биологических исследований РАН

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Литература

Pikaar I., Matassa S., Bodirsky B.L., Weindl I., Humpenoder F., Rabaey K., Boon N., Bruschi M., Yuan Z., van Zan-ten H., Herrero M, Verstraete W., Popp A. Environmental Science & Technology, 2018, vol. 52, no. 13, pp. 7351–7359. DOI: 10.1021/acs.est.8b00216.

Ciani M., Lippolis A., Fava F., Rodolfi L., Niccolai A., Tredici M.R. Foods, 2021, vol. 10, no. 5, p. 971. DOI: 10.3390/foods10050971.

Nyyssölä A., Suhonen A., Ritala A., Oksman-Caldentey K.M. Curr. Opin. Biotechnol., 2022, vol. 75, 102686. DOI: 10.1016/j.copbio.2022.102686.

Humpenöder F., Bodirsky B.L., Weindl I., Lotze-Campen H., Linder T., Popp A. Nature, 2022, vol. 605, pp. 90–96. DOI: 10.1038/s41586-022-04629-w.

Vethathirri R.S., Santillana E., Wuertz S. Bioresource Technology, 2021, vol. 341, 25723. DOI: 10.1016/j.biortech.2021.125723.

Javourez U., O'Donohue M., Hamelin L. Biotechnology Advances, 2021, vol. 53, 107857. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2021.107857.

Zott T., Solieri L., Iacumin L., Picozzi C., Gullo M. Applied Microbiology and Biotechnology, 2020, vol. 104, pp. 2749–2764. DOI: 10.1007/s00253-020-10408-2.

Barba F.J. Foods, 2021, vol. 10, no. 3, p. 564. DOI: 10.3390/foods10030564.

Schultz N., Chang L., Hauck A., Reuss M., Syldatk C. Applied Microbiology and Biotechnology, 2006, vol. 69, no. 5, pp. 515–520. DOI: 10.1007/s00253-005-0012-z.

Yadav J.S.S., Yan S., Pilli S., Kumar L., Tyagi R.D., Surampalli R.Y. Biotechnology Advances, 2015, vol. 33, no. 6, pp. 756–774. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2015.07.002.

Jin B., van Leeuwen J., Yu Q., Patel B. Journal of Chemical Technology & Biotechnology, 1999, vol. 74, no. 2, pp. 106–110. DOI: 10.1002/(SICI)1097-4660(199902)74:2<106.

Phang S.M., Miah M.S., Yeoh B.G., Hashim M.A. Journal of Applied Physiology, 2000, vol. 12, pp. 395–400. DOI: 10.1023/A:1008157731731.

Awg-Adeni D.S., Abd-Aziz S., Bujang K., Hassan M.A. African Journal of Biotechnology, 2010, vol. 9, no. 14, pp. 2016–2021. DOI: 10.5897/AJB10.009.

Türker M., Mert Selimoğlu S., Taşpınar-Demir H. Clean Energy and Resource Recovery: Wastewater Treatment Plants as Biorefineries, 2022, pp. 201–243. DOI: 10.1016/B978-0-323-90178-9.00017-2.

Slaný O., Klempová T., Marcinčák S., Čertík M. Annals of Microbiology, 2020, vol. 70, article 5. DOI: 10.1186/s13213-020-01545-0.

Kulikov D.S., Kolpakova V.V., Ulanova R.V., Chumikina L.V., Bessonov V.V. Biotekhnologiya, 2020, vol. 36, no. 4, pp. 49–58. DOI: 10.21519/0234-2758-2020-36-4-49-58. (in Russ.).

Kochetkova A.A., Traubenberg S.Ye., Nechayev A.P. i dr. Pishchevaya khimiya: laboratornyy praktikum Posobiye dlya vuzov. [Food chemistry: laboratory practice Manual for universities]. St. Petersburg, 2006, 304 p. (in Russ.).

Leser S. Nutrition Bulletin, 2013, vol. 38, no. 4, pp. 421–428. DOI: 10.1111/nbu.12063.

Ashikhmin A., Makhneva Z., Bolshakov M., Moskalenko A. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2017, vol. 170, pp. 99–107.

Lopes N.A., Remedi R.D., Dos Santos S.C., Burkert C.A.V., de Medeiros Burkert J.F. Food Sciеnce and Biotechnol-ogy, 2017, vol. 26, no. 3, pp. 759–766. DOI: 10.1007/s10068-017-0098-y.

Britton G., Liaaen-Jensen S., Pfander H. UV/visible spectroscopy. In Carotenoids – Spectroscopy. Birkhäuser Verlag: Basel, 1995, vol. 1b, pр. 47–62.

Cheremnykh Ye.G., Kuleshin A.V., Kuleshina O.N. Vestnik Rossiyskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Ekologiya i bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti, 2011, no. 3, pp. 5–12. (in Russ.).

Sarwar G., Peace R.W. Journal of Nutrition. 1986, vol. 116, no. 7, pр. 1172–1184. DOI: 10.1093/jn/116.7.1172.

Golubeva L.V., Kirillova L.G., Korniyenko T.S., Zhulanova T.S. Khraneniye i pererabotka sel'khozsyr'ya, 2008, no. 7, pp. 71−72. (in Russ.).

Vishnyakova M.A., Burlyayeva M.O., Bulyntsev S.V., Seferova I.V., Plekhanova Ye.S., Nuzhdin S.V. Sel'skokho-zyaystvennaya biologiya, 2017, vol. 52, no. 7, pp. 976−985. DOI: 10.15389/agrobiology.2017.5.976rus. (in Russ.).

Zhao Y., Du S.-k., Wang H., Cai M. Food Chemistry, 2014, vol. 152, pp. 462–466. DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.12.006.

Singh B., Singh J.P., Kaur A., Singh N. Food Research International, 2017, vol. 101, pр. 1–16.

Roleira F.M., Tavares-da-Silva E.J., Varela C.L., Costa S.C., Silva T., Garrido J., Borges F. Food Chemistry, 2015, vol. 183, pp. 235−258. DOI: 10.1016/j.foodchem.2015.03.039.

Latha B.V., Jeevaratnam K., Murali H.S., Manja K.S. Indian Journal of Biotechnology, 2005, vol. 4, pp. 353–357.

Kot A.M., Błażejak S., Kurcz A., Gientka I., Kieliszek M. Applied Microbiology and Biotechnology, 2016, vol. 100, no. 14, pp. 6103–6117. DOI: 10.1007/s00253-016-7611-8.

Goodwin T.W. The Biochemistry of the Carotenoids, 1980, pp. 33–76. DOI: 10.1007/978-94-009-5860-9_2.

Опубликован
2023-06-26
Как цитировать
1. Уланова Р. В., Колпакова В. В., Куликов Д. С., Гулакова В. А., Васильева Л. В., Берестовская Ю. Ю., Ашихмин А. А. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕПАРАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ БИОКОНВЕРСИЕЙ ГОРОХОВОЙ И НУТОВОЙ СЫВОРОТКИ // Химия растительного сырья, 2023. № 2. С. 279-288. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/11966.
Выпуск
Раздел
Биотехнологии