ПЕРСПЕКТИВЫ ГЛУБИННОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ FOMITOPSIS PINICOLA (SW.) P. KARST. НА ГИДРОДИНАМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДАХ

УДК 579.66

  • Игорь Николаевич Павлов Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва Email: forester24@mail.ru
  • Юлия Александровна Литовка Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва Email: litovkajul@rambler.ru
  • Екатерина Алексеевна Литвинова Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва; Красноярский научный центр СО РАН Email: litvinovaek22@ya.ru
  • Стефания Михайловна Петренко Красноярский научный центр СО РАН Email: stefaniya_vuytovich@mail.ru
  • Рустам Хамиджанович Эназаров Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН Email: Rusya955@mail.ru
DOI_disc_logo https://doi.org/10.14258/jcprm.2020048400
Ключевые слова: базидиальные ксилотрофы, Fomitopsis pinicola, растительные отходы, гидродинамическая активация, твердофазное и глубинное культивирование, целлюлолитические ферменты, карбоксиметилцеллюлаза

Аннотация

Представлены результаты твердофазного и глубинного культивирования сибирского штамма Fp6-17 Fomitopsis pinicola (Sw.) P. Karst. Определены ростовые параметры на целлюлозосодержащих агаризованных средах и растительных субстратах с добавлением твердой фазы после гидродинамической активации хвои пихты и опилок березы. Радиальная скорость роста составила 3.0–4.3 мм/сут; ростовой коэффициент – 37–64. Отмечены существенные изменения состава полисахаридов в активированных опилках березы в ходе ферментации, несмотря на невысокие показатели ростового коэффициента гриба. После гидродинамической активации содержание легкогидролизуемых полисахаридов (ЛГП) увеличилось на 9%, доля трудногидролизуемых полисахаридов (ТГП) уменьшилась на 8%; после дальнейшего твердофазного культивирования содержание ЛГП и ТГП снизилось соответственно на 10 и 23%. Подобраны условия глубинного культивирования штамма на модифицированной среде Норкранс для высокого выхода фермента карбоксиметилцеллюлазы: при 26 °С и рН 4.6 на седьмые сутки максимальная активность составила 13.6 ед/мл; выход биомассы – 16.2 г/л. Подобран оптимальный состав среды на основе твердой фазы после гидродинамической обработки хвои пихты и опилок березы с обогащением (NH4)2SO4: максимальная активность фермента составила 14.2 ед/мл. При высокой ферментативной активности отмечено формирование мелких глобул диаметром до 5 мм и меньший прирост биомассы. При более низкой активности фермента в большинстве случаев зафиксирован больший прирост биомассы за счет образования крупных эллипсоидных пеллет с бахромчатым краем.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Игорь Николаевич Павлов, Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва

доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией лесных культур, микологии и фитопатологии, заместитель директора по научной работе, заведующий кафедрой химической технологии древесины и биотехнологии, тел. (391) 227-36-54

Юлия Александровна Литовка, Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН; Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва

доктор биологических наук, старший научный сотрудник, профессор кафедры химической технологии древесины и биотехнологии, тел. (391) 227-36-54

Екатерина Алексеевна Литвинова, Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнёва; Красноярский научный центр СО РАН

ассистент кафедры химической технологии древесины и биотехнологии, младший научный сотрудник лаборатории геномных исследований и биотехнологии

Стефания Михайловна Петренко, Красноярский научный центр СО РАН

младший научный сотрудник лаб. геномных исследований и биотехнологии

Рустам Хамиджанович Эназаров, Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

младший научный сотрудник лаборатории геномных исследований и биотехнологии

Литература

Rabinovich M.L., Bolobova A.V., Kondrashchenko V.I. Teoreticheskiye osnovy biotekhnologii drevesnykh kompo-zitov: Kn. I. Drevesina i razrushayushchiye yeye griby. [Theoretical foundations of biotechnology of wood composites: Book. Ι. Wood and fungi that destroy it]. Moscow, 2001, 264 p. (in Russ.).

Shah F., Mali T., Lundell T. Applied and Environmental Microbiology, 2018, vol. 84(8), e02662-17. DOI: 10.1128/AEM.02662-17.

Shevkoplyas V.N., Vovk N.V., Mezentseva T.V., Boyko M.I. Promyshlennaya botanika, 2004, vol. 4, pp. 256–262.

Vogel S., Alvarez B., Bässler C. et al. Fungal Ecology, 2017, vol. 27, pp. 182–188. DOI: 10.1016/j.funeco.2016.12.007.

Shin K., Kim Y., Marimuthu J., Lee J.-K., Kim Y-S. J. Microbiol. Biotechnol., 2010, vol. 20 (12), pp. 1681–1688. DOI: 10.4014/jmb.1008.08009.

Shin K., Marimuthu J., Lee J.-K., Kim Y-S. J. Microbiol. Biotechnol., 2010, vol. 20 (10), pp. 1415–1423. DOI: 10.4014/jmb.1003.03031.

Joo A.R., Jeya M., Lee K.M., Sim W.I., Kim J.S., Kim I.W., Kim Y.S., Oh D.K., Gunasekaran P., Lee J.K. Appl. Mi-crobiol Biotechnol., 2009, vol. 83(2), pp. 285–294. DOI: 10.1007/s00253-009-1861-7.

Litovka YU.A., Pavlov I.N., Ryazanova T.V., Gazizulina A.V., Chuprova N.A. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2018, no. 1, pp. 193–199. DOI: 10.14258/jcprm.2018012729.

Yoon J.-J., Cha Ch.-J., Kim Y.-S., Kim W. Biotechnology Letters, 2008, vol. 30(8), pp. 1373–1378. DOI: 10.1007/s10529-008-9715-4.

Gu J.-M., Park S.-S. Korean Journal of Microbiology and Biotechnology, 2013, vol. 41(2). DOI: 10.4014/kjmb.1301.01007.

Park A.R., Park J.-H., Ahn H.-J. et al. Mycobiology, 2015, vol. 43(1), pp. 57–62. DOI: 10.5941/MYCO.2015.43.1.57.

Shin K., Kim T.-J., Kim Y.-K., Kim Y.-S. Journal of the Korean Wood Science and Technology, 2010, vol. 38 (3), pp. 251–261. DOI: 10.5658/WOOD.2010.38.3.251.

Mali T., Mäki M., Hellén H. et al. FEMS Microbiology Ecology, 2019, vol. 95(9). DOI: 10.1093/femsec/fiz135.

Wu B., Gaskell J., Held B.W. et al. Applied and Environmental Microbiology, 2018, vol. 84(16), e00991-18. DOI: 10.1128/AEM.000991-18.

Park N., Park S.-Sh. International journal of biological macromolecules, 2014, vol. 70, pp. 583–589. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2014.06.019.

Park N., Park S.-S. Korean Journal of Microbiology and Biotechnology, 2009, vol. 37(1), pp. 62–68.

Purnomo A.S., Mauliddawati V.T., Khoirudin M. et al. International journal of Environmental Science and Technolo-gy, 2019, vol. 16, pp. 7555–7564. DOI: 10.1007/s13762-019-02484-3.

Tsujiyama S., Okada A. Biotechnology Letters, 2013, vol. 35(11), pp. 1907–1911. DOI: 10.1007/s10529-013-1281-8.

Pertile E., Zamarsky P. IOP Conference Series Earth and Environmental Science, 2020, vol. 444, 012043. DOI: 10.1088/1755-1315/444/1/012043.

Sariwati A., Purnomo A. S., Kamei I. Current Microbiology, 2017, vol. 74(4), pp. 1068–1075. DOI: 10.1007/s00284-017-1286-y.

Sariwati A., Purnomo A.S. Indonesian Journal of Chemistry, 2018, vol. 18(1), p. 75. DOI: 10.22146/ijc.25158

Metody eksperimental'noy mikologii [Methods of experimental mycology], ed. V.I. Bilay. Kiev, 1982, 550 p. (in Russ.).

Alves E., Lucas G.C., Pozza E.A., Alves M.de C. Laboratory Protocols in Fungal Biology: Current Methods in Fun-gal Biology. Springer Science + Business Media, LLC, 2013, pp. 133–150.

Bukhalo A.S. Vysshiye s"yedobnyye bazidiomitsety v chistoy kul'ture. [Higher edible Basidiomycetes in pure culture]. Kiev, 1988, 144 p. (in Russ.).

Riazanova T.V., Chuprova N.A., Isaeva E.V. Wood Chemistry, LAP LAMBERT Academic Publishing, 2012, 428 p.

Sinitsyn A.P., Gusakov A.V., Chernoglazov V.M. Biokonversiya lignotsellyuloznykh materialov. [Bioconversion of lignocellulosic materials]. Moscow, 1995, 224 p. (in Russ.).

Bradford M.M. Anal. Biochem., 1976, vol. 72, pp. 248–254.

Опубликован
2020-12-21
Как цитировать
1. Павлов И. Н., Литовка Ю. А., Литвинова Е. А., Петренко С. М., Эназаров Р. Х. ПЕРСПЕКТИВЫ ГЛУБИННОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ FOMITOPSIS PINICOLA (SW.) P. KARST. НА ГИДРОДИНАМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДАХ // Химия растительного сырья, 2020. № 4. С. 385-394. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/8400.
Выпуск
№ 4 (2020)
Раздел
Технологии

Copyright (c) 2020 Химия растительного сырья

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:

1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.

3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.