ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 4, 2012

Íåïðåðûâíîå êóëüòèâèðîâàíèå îòîáðàííîãî

øòàììà ïðîâîäèëè â ôåðìåíòåðå ÀÍÊÓÌ-2Ì

(ÈÁÔÌ èì. Ã.Ê.Ñêðÿáèíà, ã. Ïóùèíî, Ìîñêîâñêàÿ

îáë.), ðàáî÷èé îáúåì 7,0 ë, ìèíåðàëüíàÿ ñðåäà ñëå-

äóþùåãî ñîñòàâà: ãëþêîçà — 20,7 ã/ë; (NH

)

HPO

—

0,87 ã/ë; Ê

ÍÐÎ

· 3Í

Î — 0,1 ã/ë; ÊÍ

ÐÎ

— 0,08 ã/ë;

MgSO

· 7H

O — 0,05 ã/ë; äðîææåâîé àâòîëèçàò —

2 ìë/ë; FeSO

· 6Í

Î — 9,95 ìã/ë; ÑàÑl

· 6Í

Î —

2,27 ìã/ë; ZnSO

·6H

O — 1,31 ìã/ë; CuSO

· 5Í

Î —

2,0 ìã/ë; MnSO

· 4Í

Î — 0,66 ìã/ë; ÑîÑl

· 6Í

Î —

0,2 ìã/ë. Ïðîöåññ îñóùåñòâëÿëè ïðè ðÍ 6,5–6,6,

òåìïåðàòóðå 26 °Ñ è ïàðöèàëüíîì äàâëåíèè êèñëî-

ðîäà â ñðåäå 40–60 % îò íàñûùåíèÿ. Ïðîäîëæèòåëü-

íîñòü êàæäîãî ðåæèìà ïðè êóëüòèâèðîâàíèè â õå-

ìîñòàòå ñîîòâåòñòâîâàëà òðåõêðàòíîé ñìåíå îáúåìà

ñðåäû â ôåðìåíòåðå.

Ýêñòðàêöèþ ëèïèäîâ ïðîâîäèëè ñìåñüþ õëîðî-

ôîðì–ìåòàíîë (1:2) èç âëàæíîé ïðåäâàðèòåëüíî çà-

ìîðîæåííîé äî –36 °Ñ è çàòåì ìåõàíè÷åñêè ðàçðó-

øåííîé íà ïðåññå áèîìàññû. Òðèàöèëãëèöåðèíû

(ÒÀÃ) èç îáùèõ ëèïèäîâ âûäåëÿëè ìåòîäîì ïðîòè-

âîòî÷íîãî ðàçäåëåíèÿ íåéòðàëüíûõ è ïîëÿðíûõ ëè-

ïèäîâ â ñèñòåìå ãåêñàí–87%-íûé ýòèëîâûé ñïèðò

(1:1). Ñîäåðæàíèå ëèïèäîâ è ÒÀÃ â áèîìàññå íàõî-

äèëè ãðàâèìåòðè÷åñêè. Ñîñòàâ è ñîäåðæàíèå èíäè-

âèäóàëüíûõ æèðíûõ êèñëîò â îáùèõ ëèïèäàõ è ÒÀÃ

îïðåäåëÿëè ìåòîäîì ãàçîæèäêîñòíîé õðîìàòîãðà-

ôèè (ÃÆÕ) ìåòèëîâûõ ýôèðîâ æèðíûõ êèñëîò. Íà

îñíîâàíèè ïîëó÷åííûõ äàííûõ ðàññ÷èòûâàëè éîä-

íîå ÷èñëî. Ãðóïïîâîé ñîñòàâ ëèïèäîâ îïðåäåëÿëè

ìåòîäîì òîíêîñëîéíîé õðîìàòîãðàôèè (ÒÑÕ) íà ñè-

ëóôîëüíûõ ïëàñòèíàõ â ñèñòåìå ãåêñàí–äèýòèëîâûé

ýôèð–óêñóñíàÿ êèñëîòà â ñîîòíîøåíèè 80:20:1.

Ñðåäè ïðîñìîòðåííûõ 228 øòàììîâ ê àêòèâíîìó

ðîñòó íà ãèäðîëèçíûõ ñðåäàõ îêàçàëèñü ñïîñîáíûìè

38 øòàììîâ. Íî òîëüêî 6 èç íèõ íàêàïëèâàëè ñâûøå

15 % ëèïèäîâ â óñëîâèÿõ îãðàíè÷åíèÿ ïî èñòî÷íèêó

àçîòà:

Rhodosporidium toruloides

BKM Y-335,

R. sphae-

rocarpum

BKM Y-1567 è BKM Y-1568,

R. kratochvi-

lovae

BKM Y-329,

Rhodotorula graminis

BKM Y-336,

Cryptococcus albidus

BKM Y-1955 (òàáë. 1).

Îòîáðàííûå øòàììû äàëåå êóëüòèâèðîâàëè â

äâóõñòàäèéíîì ðåæèìå. Ýòî ñïîñîáñòâîâàëî áîëåå

âûñîêîìó íàêîïëåíèþ áèîìàññû è ëèïèäîâ â íåé,

÷åì êóëüòèâèðîâàíèå ïðè áåëêîâîì è ëèïèäíîì îä-

íîñòàäèéíûõ ðåæèìàõ (òàáë. 2). Òàê, äëÿ

Rhodospo-

ridium toruloides

BKM Y-335 âûõîä áèîìàññû óâåëè-

÷èëñÿ â 2,5 ðàçà (îòíîñèòåëüíî áåëêîâîãî ðåæèìà

êóëüòèâèðîâàíèÿ), ÷òî ñïîñîáñòâîâàëî ñóììàðíîìó

óâåëè÷åíèþ âûõîäà ëèïèäîâ ïî÷òè â 3 ðàçà, õîòÿ â

ïðîöåíòíîì ñîîòíîøåíèè ê áèîìàññå èõ êîëè÷åñòâî

íåñêîëüêî ñíèæàëîñü (ñ 54 äî 32 %).

Èññëåäîâàíèå æèðíîêèñëîòíîãî ñîñòàâà ïðîäó-

öèðóåìûõ ëèïèäîâ ïîêàçàëî, ÷òî îñíîâíîé æèðíîé

êèñëîòîé ñðåäè íàñûùåííûõ ÿâëÿåòñÿ ïàëüìèòè-

íîâàÿ êèñëîòà (13–25 %), ñòåàðèíîâîé êèñëîòû ñî-

äåðæàëîñü íå áîëåå 11 %. Ñðåäè íåíàñûùåííûõ

äîìèíèðîâàëà îëåèíîâàÿ êèñëîòà (45–52 %). Ñîäåð-

æàíèå ëèíîëåâîé êèñëîòû êîëåáàëîñü îò 11 äî 25 %

â çàâèñèìîñòè îò øòàììà, à ëèíîëåíîâîé êèñëî-

òû — îò 3,7 äî 7,6 %. Ðàñ÷åòíîå éîäíîå ÷èñëî íà-

õîäèëîñü â ïðåäåëàõ îò 76 äî 103 (òàáë. 3).

Â Åâðîïåéñêîì ñòàíäàðòå EN 14214 ïî ìàñëàì

äëÿ ïðîèçâîäñòâà áèîäèçåëÿ åñòü îãðàíè÷åíèå ïî

ñîäåðæàíèþ ëèíîëåíîâîé êèñëîòû äî 12 %. Ýòî

òðåáîâàíèå îáóñëîâëåíî íåóñòîé÷èâîñòüþ ëèíîëå-

íîâîé êèñëîòû ê îêèñëåíèþ è âûñîêîé ñïîñîáíîñ-

òüþ åå ê ïîëèìåðèçàöèè, îñîáåííî ïðè âûñîêîé

òåìïåðàòóðå, ÷òî ìîæåò óõóäøàòü ñâîéñòâà áèîäè-

çåëüíîãî òîïëèâà ïðè õðàíåíèè è ýêñïëóàòàöèè [11].

Òàêæå îäèí èç íåäîñòàòêîâ áèîäèçåëÿ — îáðàçîâà-

íèå îêèñëîâ àçîòà â îòðàáîòàííûõ ãàçàõ. Â ðÿäå èñ-

ñëåäîâàíèé áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ñîäåðæàíèå îêñè-

äîâ àçîòà â îòðàáîòàííûõ ãàçàõ çàâèñèò îò ñîäåð-

æàíèÿ ïîëèíåíàñûùåííûõ æèðíûõ êèñëîò [12] è

ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíî éîäíîìó ÷èñëó [13].

Y-335

3,9

2,2

31,7

54,2

Y-1568

4,5

2,0

19,6

27,4

Y-1567

3,8

1,5

17,5

23,3

Y-329

3,9

2,1

11,8

15,1

Y-1955

6,0

3,0

8,0

13,6

Y-336

3,2

2,1

9,8

12,5

* Всероссийс ая олле ция ми роор"анизмов ИБФМ

им. Г.К.С рябина.

Таблица 1

Выход абсолютно с хой биомассы (АСБ)

и содержание в ней липидов

при льтивировании в бел овом (C:N =15:1)

и липидном (C:N = 45:1) режимах

C:N = 15:1 C:N = 45:1 C:N = 15:1 C:N = 45:1

Выход АСБ,

"/л

Выход липидов,

Штамм

дрожжей

ВКМ*

Y-335

9,9

32,6

3,2

6,3

1,4

1,0

Следы 1,0

84,7

5,6

Y-1568

6,6

25,6

1,7

10,0

0,7

2,6

2,5

81,6

2,6

Y-1955

4,8

15,5

0,8

15,2

0,5

3,3

–

Следы 73,6

7,4

Y-329

3,8

17,7

0,7

19,6

Следы 2,4

Следы –

73,4

4,6

Y-1567

7,1

17,7

1,3

14,1

0,4

5,6

0,8

4,0

64,7

10,4

Y-336

4,4

28,5

1,3

24,8

1,0

3,8

0,5

3,4

48,6

8,9

Примечание.

ФЛ – фосфолипиды, МАГ – моноацил"лицерины, ДАГ – диацил"лицерины, Ст – стерины, П – пи"менты

СЖК

–

свободные жирные ислоты, ТАГ – триацил"лицерины, ЭС – эфиры стеринов.

Таблица 2

Выход биомассы дрожжей, содержание в ней липидов и их р пповой состав

при дв хстадийном льтивировании

Выход

АСБ, "/л

Штамм

дрожжей

% от АСБ "/л

Выход липидов

ФЛ+МАГ

ГрJпповой состав липидов, %

ДАГ

Ст

СЖК

ТАГ

ЭС

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека