Результат интеллектуальной деятельности: Штамм Torulaspora delbrueckii ВКПМ Y-4279 - продуцент этилового спирта

Изобретение относится к биотехнологии и спиртовой промышленности и представляет собой новый штамм одноклеточных грибов (дрожжей), предназначенный для производства спиртосодержащих продуктов и в качестве источника кормового белка.

Известен штамм дрожжей Metschnikowia pulcherrima ВКПМ - Y-3146, выделен в естественных условиях с поверхности дикой малины (патент №2370531). Штамм характеризуется высоким выходом биомассы 12-17,5 г/л, содержание истинного белка - 33,5%.

Техническое решение - выделение высокопродуктивного нового местного штамма дрожжей методами традиционной селекции.

Технический результат - получение чистой культуры дрожжей Torulaspora delbrueckii, обладающей высокими технологическими свойствами. Использование аборигенных штаммов дрожжей эволюционно приспособленных к определенным условиям обитания позволяет более полно раскрыть генетический потенциал микроорганизмов местной селекции.

Для достижения данной цели использовали местный штамм дрожжевых грибов Torulaspora delbrueckii, из почвы полей фильтрации с многократной эмиссией в большом количестве мелассной бардой (отход спиртового производства).

Идентификацию штамма проводили по методике И.П. Бабьевой и В.И. Голубева (1979) и на основе генетических исследований.

Морфолого-биохимические и культуральные свойства выделенного штамма дрожжей.

При росте на плотных средах дрожжи имеют округлую форму, размер клеток 5-6 мкм в диаметре. Колонии штамма имеют округлую форму размером 1-2 мм в диаметре, тягучую консистенцию, белого цвета, пигментов не образуют.

Процесс культивирования осуществляли при температуре оптимальной для выращивания дрожжевых грибов 28-30°С на пивном сусле с содержанием сахара 7-8° по Барлингу.

Длительное хранение осуществляли при температуре 4-10°С на сусло-агаре, среде Сабуро; лиофилизация.

Область применения штамма - промышленная экология; производство кормового белка.

Продукт, синтезируемый штаммом, - микробный белок и каротиноиды.

Активность (продуктивность) штамма, другие производственные показатели: до 29 г/л белка.

Способ определения активности штамма с указанием метода: весовым методом.

Способ, условия и состав сред для длительного хранения штамма - лиофилизация; солодовое сусло, сусло-агар, гидролизаты полисахаридов.

Способ, условия и состав сред для размножения штамма - при температуре 28-30°С на пивном сусле, сусло-агаре и среде Сабуро, гидролизатах полисахаридов.

Оптимальные условия и состав среды для ферментации - температура 28-30°С; пивное сусло с содержанием сахара 7-8° по Барлингу; мелассная барда.

Этапы и результаты генетических исследований.

а) Секвенирование участков последовательности, кодирующей ген 18S рРНК.

б) Анализ последовательностей гена, кодирующего 18S рРНК. Первичный скрининг по базе данных GenBank показал, что исследуемый штамм принадлежит к следующей систематической группе: Eukaryota; Fungi; Dikarya; Ascomycota; Saccharomycotina; Saccharomycetes; Saccharomycetales; Saccharomycetaceae; Torulaspora.

Критерием отнесения микроорганизма к тому или иному виду считается гомология не менее 97% [2]. Как видно из таблицы, анализируемый штамм можно отнести к нескольким видам.

Для установления филогенетического родства близких видов был использован метод сравнения нуклеотидных последовательностей, кодирующих ген 5,8 S рРНК и внутренние транскрибируемые спейсеры ITS1 и ITS2 [2].

Для установления филогенетического родства близких видов был также использован метод сравнения нуклеотидных последовательностей, кодирующих домен D1/D2 гена 26S рРНК.

Анализ филогенетического родства, построенный с использованием штаммов близкородственных микроорганизмов, показал, что наиболее близкими к исследуемому штамму является вид Torulaspora delbrueckii (99%).

По результатам проведенного анализа нуклеотидной последовательности, кодирующей часть генов рРНК, установлено, что исследуемый штамм наиболее близок к виду Torulaspora delbrueckii.

Штамм задепонирован во ВКПМ под номером Y - 4279.

Предлагаемый новый штамм, найденный в естественных условиях и выделенный с поверхности ягод сорта Восторг, хорошо приспособлен к местным условиям, прост в культивировании и хранении. Штамм дрожжей Torulaspora delbrueckii может использоваться в производстве алкогольной продукции и в качестве источника кормового белка; обладает высокой продуктивностью, антагонистичен к сопутствующей микрофлоре, не является зоо- и фитопатогенным, не представляет опасности по другим причинам.

Штамм дрожжей Torulaspora delbrueckii в отличие от своих аналогов - штаммов кормовых дрожжей может быть использован как в качестве источника кормового белка, так и как микроорганизм-деструктор токсического ксенобиотика - мелассной барды.