Preview

Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология

Расширенный поиск

Влияние источника углерода на синтез биомассы и экзополисахаридов бактериями Paenibacillus mucilaginosus

https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-3-509-518

Полный текст:

Аннотация

Бактерии Paenibacillus mucilaginosus являются одними из перспективных почвенных микроорганизмов для получения микробиологических удобрений. Эти бактерии продуцируют индолил-3- уксусную кислоту, аммиак, обладают способностью азотфиксации, солюблизации нерастворимых почвенных минералов с выходом калия и доступного для растений фосфора, стимулируя рост растений. Биопрепараты Р. mucilaginosus рекомендуется использовать в виде кормовых добавок для укрепления иммунитета и увеличения продуктивности сельскохозяйственных животных. Для культивирования штаммов Р. mucilaginosus рекомендуют использовать сахарозу. При этом не уделяется внимания изучению влияния на рост рассматриваемых бактерий глюкозы и фруктозы. Целью работы являлось исследование влияния различных источников углерода в составе питательной среды на синтез биомассы штаммов бактерий Р. Mucilaginosus. Установлено, что при культивировании на питательной среде с сахарозой и смесью глюкозы с фруктозой наблюдается двойной цикл роста. Удельная скорость роста рассматриваемых штаммов бактерий при ассимилировании глюкозы выше, чем при ассимилировании фруктозы. Соответственно, время генерации при ассимилировании глюкозы ниже, чем при ассимилировании фруктозы. Рост рассматриваемых штаммов бактерий Р. mucilaginosus на питательной среде, в составе которой источником углерода является только фруктоза, не наблюдался. Показано, что глюкоза так же, как и сахароза, может эффективно использоваться в питательных средах для культивирования всех рассмотренных штаммов бактерий Р. mucilaginosus. Установлено, что при культивировании бактерий Р. mucilaginosus на питательных средах из глюкозы и сахарозы выход биомассы и экзополисахаридов выше, чем при культивировании этих штаммов бактерий на питательной среде из смеси глюкозы и фруктозы. Перспективными штаммами для применения в промышленности являются штаммы 563, 567, 574, которые дают высокий выход биомассы и экзополисахаридов при культивировании на питательной среде с глюкозой, и штаммы 560, 568, 572 –

Об авторах

Т. З. Ха
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия

аспирант кафедры пищевой биотехнологии,

г. Казань



З. А. Канарская
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия

к.т.н., доцент, доцент кафедры пищевой биотехнологии,

г. Казань



А. В. Канарский
Казанский национальный исследовательский технологический университет
Россия

д.т.н., профессор, профессор кафедры пищевой биотехнологии,

г. Казань



А. В. Щербаков
Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии
Россия

к.б.н., научный сотрудник лаборатории технологии микробных препаратов,

г. Санкт-Петербург



Е. Н. Щербакова
Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии
Россия

к.с.-х.н., младший научный сотрудник лаборатории технологии микробных препаратов,

г. Санкт-Петербург



Список литературы

1. Ahmad F., Ahmad I., Khan M.S. Screening of free-living Rhizospheric bacteria for their multiple plant growth promoting activities // Microbiological Research. 2008. Vol. 163. Issue 2. P. 173–181. DOI: 10.1016/j.micres.2006.04.001

2. Ash C., Priest F.G., Collins M.D. Molecular identification of rRNA group 3 bacilli (Ash, Farrow, Wallbanks and Collins) using a PCR probe test // Antonie van Leeuwenhoek. 1993. Vol. 64. Issue 3-4. P. 253–260.

3. Goswami D., Parmar S., Vaghela H., Dhandhukia P., Thakker J.N. Describing Paenibacillus mucilaginosus strain N3 as an efficient plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) // Cogent Food & Agriculture. 2015. Vol. 1. Issue 1. DOI: 10.1080/23311932.2014.1000714

4. Aleksandrov V., Blagodyr R., Ilev I. Liberation of phosphoric acid from apatite by silicate bacteria // Mikrobiol Zh. (Kiev). 1997. Vol. 29. P.111–114.

5. Liu W., Xu X., Wu X., Yang Q., Luo Y., Christie P. Decomposition of silicate minerals by Bacillus mucilaginosus in liquid culture // Environmental Geochemistry and Health. 2006. Vol. 28. No. 1-2. P. 133–140. DOI: 10.1007/s10653-005-9022-0

6. Basak B.B., Biswas D.R. Influence of potassium solubilizing microorganism (Bacillus mucilaginosus) and waste mica on potassium uptake dynamics by sudan grass (Sorghum vulgare Pers.) grown under two Alfisols // Plant and Soil. 2008. Vol. 317. Issue 1-2. P. 235–255.

7. Sheng X.F., Huang W.Y., Yin Y.X. Effects of application of silicate bacteria fertilizer and its potassium release // Journal of Nanjing Agricultural University. 2003. Vol. 23. P. 43–46.

8. Пат. № 2081867. Российская Федерация. Штамм бактерий Bacillus mucilaginosus для получения удобрения и экзополимера / А.А. Глухова, Р.А. Крицкая, В.Д. Лободюк, М.Б. Никитина, Е.В. Чекасина; заявл. 02.081995; опубл. 20.06.1997.

9. Пат. № 2408722. Российская Федерация. Штамм бактерий Bacillus mucilaginosus Bac 1208, обладающий повышенными фосфор и калий мобилизующими свойствами и удобрение на его основе / С.А. Пластинин, В.А. Никульшин, А.В. Здорнов; патернтообладатель ООО «Промышленные инновации»; заявл. 24.06.2009; опубл. 10.01.2011.

10. Пат. № 2241692. Российская Федерация. Способ получения биоудобрений В.К. Чеботарь, А.Е. Казаков, С.В. Ерофеев. 2002.

11. Авт. свид.1756318. Штамм бактерий Paenibacillus mucilaginosus, способ стимуляции роста и защиты растений от болезней и применение штамма бактерий Paenibacillus mucilaginosus в качестве удобрения и агента биологического контроля (противопатогенного средства) в профилактике и/или лечении заболевания растений / С.А. Пластинин, А.В. Здорнов, В.А. Никульшин. 2017. 12 с.

12. Lu J.-J, Xue A.-Q., Cao Z.-Y., Yang S.-J., Hu X.-F. Diversity of plant growth-promoting Paenibacillus mucilaginosus isolated from vegetable fields in Zhejiang, China // Annals of Microbiology. 2014. Vol. 64. Issue 4. P. 1745–1756. DOI: 10.1007/s13213-014-0818-y

13. Таусон Е.Л., Кузьмина Л.А., Павлова Л.А., Виноградов Е.Я., Воронков М.Г., Мирскова А.Н. Оптимизация состава питательной среды для выращивания Bacillus mucilaginosus // Известия Сибирского отделения Академии наук СССР. Серия биологических наук. 1988. N 20. Вып. 3. С. 74–79.

14. Wang X., Yuan X.F., Zhao B., et al. Optimization of Culture Medium for Growth of B. mucilaginosus PM13 Strain // The Chinese Journal of Process Engineering. 2010. Vol. 10. Issue. 3. P. 582–587.

15. Няникова Г.Г., Виноградов Е.Я. Сферы возможного применения культуры Bacillus mucilaginosus // Актуальные вопросы химической науки и технологии, экологии в химической промышленности: обзор. инф. / НИИТЭХИМ, 1995. Вып. 3. 18 с.

16. Yuksekdag Z.N., Aslim B. Influence of different carbon sources on exopolysaccharide production by Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus(B3, G12) and Streptococcus thermophilus (W22) // Brazilian Archives of Biology and Technology. 2008. Vol. 51. Issue 3. P.581–585.DOI: 10.1590/S1516-89132008000300019

17. Maier R.M. Bacterial Growth. In: Maier R.M., Pepper I.L., Gerba C.P. (eds.). Environmental Microbiology. Second Edition. Academic Press of Elsevier, 2009. P. 38–56.

18. МорозоваЮ.А., СкворцовЕ.В., Алимова Ф.К., Канарский А.В. Биосинтез ксиланаз и целлюлаз грибами рода Trichoderma на послеспиртовой барде // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. N 19. С. 120–122.

19. Fuhrer T., Fischer E., and Sauer U. Experimental Identification and Quantification of Glucose Metabolism in Seven Bacterial Species // Journal of Bacteriology. 2005. Vol. 187. Issue 5. P. 1581–1590. DOI: 10.1128/JB.187.5.1581-1590.2005

20. Куис Л.В, Маркевич Р.М. Накопление кислот в культуральной жидкости бактерий рода Bacillus // Труды Белорусского государственного технологического университета. Серия 4. Химия и технология органических веществ. 2008. Т. 1. N 4. С. 195–198.


Для цитирования:


Ха Т.З., Канарская З.А., Канарский А.В., Щербаков А.В., Щербакова Е.Н. Влияние источника углерода на синтез биомассы и экзополисахаридов бактериями Paenibacillus mucilaginosus. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019;9(3):509-518. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-3-509-518

For citation:


Ha D.T., Kanarskaya Z.A., Kanarsky A.V., Shcherbakov A.V., Shcherbakova E.N. The effect of carbon source on the biomass and exopolysaccharide synthesis by Paenibacillus mucilaginosus bacteria. Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2019;9(3):509-518. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-3-509-518

Просмотров: 19


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-2925 (Print)
ISSN 2500-1558 (Online)