Innovative Biosystems and Bioengineering (Mar 2020)
Розроблення умов поверхневого біосинтезу пігменту продігіозину Serratia marcescens
Abstract
Проблематика. Продігіозин – це червоний пігмент, що синтезується Serratia marcescens як вторинний метаболіт з унікальною структурою трипіролу і має фармакологічні властивості, зокрема протипухлинні, антимікробні, антиоксидантні, імунодепресантні, а також використовується в різних галузях біотехнології як натуральний барвник або маркер нафтопродуктів. Однак пігментація спостерігається лише у невеликого відсотка ізольованих культур серед різних штамів S. marcescens, тому ефективність біотехнологічної продуктивності визначається насамперед штамом-продуцентом, а також раціональними умовами біосинтезу. На рівень продукції пігменту сильно впливають різні фактори, такі як набір і співвідношення компонентів середовища культивування (концентрація певного субстрату, співвідношення C:N) та умови культивування (температура, рН). Крім того, важливою умовою для зменшення фінансових витрат на виготовлення живильних середовищ і підвищення рівня біосинтезу цільового продукту є використання відносно недороговартісних субстратів. Тому визначення впливу середовища культивування для штамів S. marcescens та виявлення основних факторів, які сприяють накопиченню пігменту продігіозину, з метою розробки біотехнологій отримання препаратів лікувально-профілактичного призначення є актуальним. Мета. Дослідження пігментоутворюючого штаму S. marcescens в умовах культивування на поверхні твердих живильних середовищ, визначення біохімічних особливостей і раціональних умов культивування, що сприяють накопиченню пігменту продігіозину. Методика реалізації. Культивування штаму S. marcescens, який був ізольований із Курцівського родовища лужноземельної бентонітової глини (Крим, Україна), проводили в чашках Петрі на твердих живильних середовищах із різними значеннями температури і рН, а також різними джерелами карбону та нітрогену. Вплив різних значень досліджуваних факторів встановлювали за рівнем накопичення пігменту, який визначали ваговим методом. Кислотність живильного середовища визначали потенціометричним методом. Результати. Вивчено вплив вихідних значень рН твердого живильного середовища, температури та різних джерел карбону і нітрогену на накопичення пігменту при культивуванні штаму S. marcescens. Визначено сприятливі для отримання пігменту значення температури, рН та сполуки – джерела карбону і нітрогену. Висновки. Встановлено, що раціональними параметрами для культивування є температура +27–28 °С і кислотність живильного середовища на рівні 6–7, а найкращими для накопичення продігіозину джерелами карбону та нітрогену є гліцерин і пептон (а також гідролізат казеїну, дріжджовий екстракт або амонійні (нітратні) неорганічні сполуки) відповідно.
Keywords
