ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД НА БИОСИНТЕЗ КСАНТАНОВОЙ КАМЕДИ БАКТЕРИЯМИ ВИДА XANTHOMONAS CAMPESTRIS: IINGIT

Руслан Евгеньевич Моисеев; Наталья Юрьевна Шарова; Анатолий Павлович Непомнящий; Владислав Эдуардович Путилов; Оксана Витальевна Астафьева

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2024.04.020

Авторы

Руслан Евгеньевич Моисеев ВНИИ пищевых добавок – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Россия, Санкт-Петербург https://orcid.org/0009-0007-9950-3650
Наталья Юрьевна Шарова ВНИИ пищевых добавок – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Россия, Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0002-4208-9299
Анатолий Павлович Непомнящий ВНИИ пищевых добавок – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Россия, Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0003-0088-2704
Владислав Эдуардович Путилов ВНИИ пищевых добавок – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Россия, Санкт-Петербург https://orcid.org/0009-0004-8138-4727
Оксана Витальевна Астафьева ВНИИ пищевых добавок – филиал Федерального научного центра пищевых систем им. В. М. Горбатова РАН Россия, Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0002-0187-3984

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2024.04.020

Аннотация

В данной работе была определена зависимость биосинтеза ксантановой камеди бактерией Xanthomonas campestris B-6720 от состава питательной среды. Цель данной работы заключалась в сравнении эффективности применения различных источников углерода и азота для биосинтеза ксантановой камеди и выборе их наиболее благоприятного сочетания для культуры-продуцента. Культивирование проводилось в колбах Эрленмейера в течение 120 часов в условиях постоянной аэрации в шейкере-инкубаторе Inforce Multitron HT. Ксантановую камедь выделяли методом спиртового осаждения и сравнивали выходы, а также определяли функциональный состав и реологические показатели с помощью ИК-Фурье спектрометра Shimadzu IRTracer 100 и вискозиметра Brookfield LVDV-II+ Pro соответственно. В ходе работы определены наиболее предпочтительные для биосинтеза источники углерода и азота (меласса в концентрации 20 г/л и дрожжевой экстракт в концентрации 1 г/л). Выход целевого продукта составил 7,62 г/л (38,1% от общей концентрации источника углерода 20 г/л) и 14,41 г/л (28,82% от общей концентрации источника углерода 50 г/л) соответственно. Выход ксантановой камеди при культивировании на питательной среде, содержащей оба компонента, составил 10,6 г/л (53% от общей концентрации источника углерода 20 г/л). ИК-спектроскопия и вискозиметрия показали высокое соответствие полученной ксантановой камеди и коммерческой ксантановой камеди. Исследование показало возможность использования питательной среды альтернативного состава для повышения биосинтеза экзополисахарида бактериальным штаммом Xanthomonas campestris B-6720, а также возможность использования вторичного сырья в производсте ксантановой камеди.

Библиографические ссылки

Petri, D.F. (2015). Xanthan gum: A versatile biopolymer for biomedical and technological applications. Journal of Applied Polymer Science, 132(23).

Tang, J. [et al.]. (2021). Xanthomonas campestris pathovars. Trends in Microbiology. Т. 29. № 2. С. 182-183.

An, S.Q., Potnis, N., Dow, M., Vorhölter, F.J., He, Y.Q., Becker, A. & Tang, J.L. (2020). Mechanistic insights into host adaptation, virulence and epidemi-o¬logy of the phytopathogen Xanthomonas. FEMS microbiology reviews, 44(1), 1-32.

Crossman, L. & Dow, J.M. (2004). Biofilm formation and dispersal in Xanthomonas campestris. Microbes and infection, 6(6), 623-629.

Khisametdinov, M.R., Gamayurova, V.S., Sagdeeva, R.R., Krynytskaya, A.Yu., Astrakhantseva, M.N., & Sukhanov, P.P. (2009). Influence of nutrient medium composition on the growth of Xanthomonas campestris culture and synthesis of xanthan exopol-ysaccharide. Bulletin of Kazan Technological Univer-sity, (2), 104-110.

Demirci, A.S., Palabiyik, I., Apaydın, D., Mirik, M. & Gumus, T. (2019). Xanthan gum biosynthesis using Xanthomonas isolates from waste bread: Process optimization and fermentation kinetics. Lwt, 101, 40-47.

Ball, S.; Lloyd, L. (2016). Agilent Hi-Plex Co-lumns for Carbohydrates, Alcohols, and Acids. Avail-able online: http://www.agilent.com/cs/library/ appli-cations/5990--8264EN.pdf (accessed on 7 March 2016).

Wang, L., Xiang, D., Li, C., Zhang, W. & Bai, X. (2022). Effects of deacetylation on properties and conformation of xanthan gum. Journal of Molecular Li¬quids, 345, 117009.

Salehi, F., Inanloodoghouz, M. (2024). Ef-fects of ultrasonic intensity and time on rheological properties of different concentrations of xanthan gum solution // International Journal of Biological Macromolecules. S. 130456.

Sworn, G. Xanthan gum (2021). Handbook of hydrocolloids. Woodhead Publishing. 833-853.130456.