Результат интеллектуальной деятельности: ШТАММ METCHNIKOWIA PULCHERRIMA ВКПМ Y-4277 - 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%.

Известен штамм Saccharomyces unisporus ВКПМ Y - 3416, выделенный из микрофлоры кефирного грибка (патент №2449012 от 27.04.2012). Штамм сбраживает большое количество сахаров (глюкозу, сахарозу, инулин), не образует органических кислот и эфиров. Температурный оптимум инкубации 28-30°С.

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

Технический результат - получение чистой культуры дрожжей Metschnikowia pulcherrima, 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 Metschnikowia pulcherrima, выделенный в естественных условиях с поверхности ягод винограда сорта Бургунд, произрастающего на территории НИИ Биотехнология ФГБОУ ВО ГГАУ, путем многократных пересевов на стерильное солодовое сусло.

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 4-5 мкм в диаметре. Колонии штамма точечные, имеют округлую форму, 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.

Область применения штамма - производство этилового спирта и кормового белка.

Продукт, синтезируемый штаммом - этиловый спирт и кормовой белок.

Активность (продуктивность) штамма, другие производственные показатели: до 25 г/л белка.

Способ определения активности штамма с указанием метода: весовым методом.

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

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; Metschnikowiaceae; Metschnikowia.

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 также использован метод сравнения нуклеотидных последовательностей, кодирующих домен D1/D2 гена 26S р РНК.

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

По результатам проведенного анализа нуклеотидной последовательности, кодирующей часть генов рРНК, установлено, что исследуемый штамм наиболее близок к виду Metschnikowia pulcherrima. Штамм задепонирован во ВКПМ под номером Y - 4277.

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 Metschnikowia pulcherrima 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.