УДК 579.222
О.О. ТІГУНОВА, А.Ф. ТКАЧЕНКО, Н.Е. БЕЙКО, А.І. ХОМЕНКО, С.М. ШУЛЬГА
БІОСИНТЕЗ ТРЕОНІНУ ДРІЖДЖАМИ CANDIDA UTILIS Л-3
ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки» НАН України, м.Київ
При відборі мікроорганізмів – продуцентів амінокислот, перш за все, необхідно знайти серед великої кількості культур ті організми, які володіють підвищеним синтезом необхідних амінокислот.
Для одержання ефективного продуценту треоніну проведено скрінінг культур мікроорганізмів – представників різних видів за ознакою «якісній склад продукуємих амінокислот». Проведені дослідження показали, що мікроорганізми суттєво різняться, як за кількістю продукуємих амінокислот так і за якісним їх складом. За результатами дослідження якісного складу амінокислот різних видів мікроорганізмів з «Колекції штамів мікроорганізмів та ліній рослин для харчової і сільськогосподарської біотехнології» Інституту харчової біотехнології і геноміки НАН України для подальших досліджень відібрано дріжджі Candida utilis Л-3, як продуцент L-треоніну.
Загальновідомо, що умови культивування та склад поживного середовища впливає на кількісний і якісний склад амінокислот.
Характер вуглеводу в середовищі, додавання вітамінів та інших біологічно активних речовин зменшує або збільшує кількість амінокислот.
Проведені дослідження з впливу джерела вуглецю на синтез треоніну. Продуцент вирощували на середовищах, що містять тільки одне джерело вуглецю (глюкоза, сахароза, арабіноза, етиловий спирт і оцтова кислота). Ці джерела в тих чи інших співвідношеннях містяться в сільськогосподарських рослинних відходах. Білок дріжджів, одержаний на середовищі з глюкозою був значно багатший на треонін в порівнянні з білком дріжджів, вирощених на сахарозі. Культура, що вирощувалась на оцтовій кислоті і етиловому спирті, в якості джерела вуглецю, також містила всі життєво необхідні амінокислоти, але накопичувала меншу кількість треоніну, відповідно 1,25% і 1,32%.
Встановлено, що при недостачі в середовищі вітамінів: нікотинової кислоти, біотину та пантотенової кислоти або одного з них, ріст дріжджів не призупиняється, але відбуваються зміни в кількісному та якісному складі амінокислот. Пантотенова кислота відіграє особливо важливу роль у синтезі амінокислот і впливає на їх кількісне співвідношення. Синтез треоніну (накопичення) на середовищі з пантотенової кислотою склав 3,5 % до сухої маси дріжджів проти 1,8% без додавання пантотенової кислоти.
Для збільшення накопичення треоніну було проведено пошук оптимальних умов культивування і стимуляторів, які підвищували б ефективність синтезу треоніну. Проведеними дослідженнями встановлено, що для підвищення ефективності синтезу треоніну необхідно культивувати продуцент за температури 350С, активної кислотності середовища рН 4,8-5,2 та аерацією 11 г О2/л/год.
Таким чином доведено, що синтез треоніну можна підвищувати за допомогою змін умов культивування.