Глубинное культивирование микромицета Trichoderma asperellum ВКПМ F-1323 в опытно-промышленных условиях

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель данного исследования – разработка опытно-промышленного метода получения биофунгицида на основе гриба рода Trichoderma. Культивирование проводилось глубинным способом в опытно-промышленной линии ферментеров с ферментером-инокулятором общим объемом 10 л и рабочим ферментером общим объемом 100 л. В качестве питательной среды была использованамодифицированная среда Чапека с добавлением дрожжевого экстракта и заменой сахарозы на ме-лассу, г/л: меласса – 20; дрожжевой экстракт – 7; NaNO3 – 2; K2HPO4 – 1; MgSO4 – 0,5; KCl – 0,5; FeSO4 – 0,01. Культивирование проводилось с поддержанием следующих параметров: температура – 27±0,5 °С; скорость перемешивания культуральной среды – 600 об./мин; интенсивность аэрации – 1 л воздуха на 1 л питательной среды в мин. Инокулят выращивался на питательной среде аналогич-ного состава в качалочных колбах объемом 750 мл c рабочим объемом 100 мл. Инокулированные колбы инкубировались на шейкере-инкубаторе Innova 40R (New Brunswick, США) при 200 об./мин в течение 22–24 ч до достижения показателя сухой биомассы в пределах 6,5–7,5 г/л. Подсчет концентрации конидий осуществляли с использованием камеры Горяева. В качестве метода культивирования было выбрано жидкостное в связи с его относительно быстрым протеканием. Кроме того, в отличие от твердофазного культивирования глубинное позволяется аккумулировать в готовой товарной форме препарата многочисленные вторичные метаболиты, обладающие антагонистической активностью по отношению к фитопатогенам. В качестве объекта исследования выступал штамм Trichoderma asperellum ВКПМ F-1323, обладающий антагонистической активностью по отношению ко многим фитопатогенам. В результате проведенных экспериментов было установлено, что с технико-экономической точки зрения обосновано внесение культуры для засева ферментера-инокулятора в количестве 5 % об. Изучено влияние различной продолжительности культивирования в ферментере-инокуляторе на скорость роста микромицета в рабочем ферментере. Определено, что оптимальное время для пересева в рабочий ферментер находится в пределах 20–24 ч. По окончании процесса культивирования концентрация конидий составила 1,9·108 конидий/мл.

Об авторах

Д. Д. Зиганшин

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: ziganshind@gmail.com

А. А. Егоршина

ООО «Органик парк»

Email: egorshina.a.a@bionovatic.ru

М. А. Лукьянцев

ООО «Органик парк»

Email: lukyantsev.m.a@bionovatic.ru

А. С. Сироткин

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: asirotkin66@gmail.com

Список литературы

  1. Damalas C.A., Koutroubas S.D. Current status and recent developments in biopesticide use // Agriculture 2018. Vol. 8. Issue 1. 13 p. https://doi.org/10.3390/agriculture8010013
  2. Olson S. An analysis of the biopesticide market now and where it is going // Outlooks on Pest Management. 2015. Vol. 26. N 5. P. 203–206. https://doi.org/10.1564/v26_oct_04
  3. Srivastava M., Vipul K., Mohamad S., Pandey S., Anuradha S. Trichoderma – a potential and effective bio fungicide and alternative source against notable phytopathogens: A review // African Journal of Agricultural Research. 2016. Vol. 11. Issue 5. P. 310–316. https://doi.org/10.5897/AJAR2015.9568
  4. Waghunde R.R., Shelake R.M., Sabalpara A.N. Trichoderma: A significant fungus for agriculture and environment // African Journal of Agricultural Research. 2016. Vol. 11. Isue 22. P. 1952–1965. https://doi.org/10.5897/AJAR2015.10584
  5. Vos C.M., De Cremer K., Cammue B.P., De Coninck B. The toolbox of Trichoderma spp. in the biocontrol of Botrytis cinerea disease // Molecular Plant Pathology. 2015. Vol. 16. Issue 4. P. 400–412. https://doi.org/10.1111/mpp.12189
  6. Sadykova V.S., Kurakov A.V., Kuvarina A.E., Rogozhin E.A. Antimicrobial activity of fungi strains of Trichoderma from Middle Siberia // Applied Biochemistry and Microbiology. 2015. Vol. 51. Issue 3. P. 355–361. https://doi.org/10.1134/S000368381503014X
  7. Keszler A., Forgács E., Kótai L., Vizcaíno J.A., Monte E., García-Acha I. Separation and identification of volatile components in the fermentation broth of Trichoderma atroviride by solid-phase extraction and gas chromatography-mass spectrometry // Journal of Chromatographic Science. 2000. Vol. 38. Issue 10. P. 421–424. https://doi.org/10.1093/chromsci/38
  8. Vinale F., Sivasithamparam K., Ghisalberti E.L., Marra R., Woo S.L., Lorito M. Tricho-derma–plant–pathogen interactions // Soil Biology and Biochemistry. 2008. Vol. 40. Issue 1. P. 1–10. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.07.002
  9. Алимова Ф.К. Промышленное применение грибов рода Trichoderma. Казань: Изд-во Казанского государственного университета, 2006. 209 с.
  10. Mukherjee P.K., Wiest A., Ruiz N., Keightley A., Moran-Diez M.E., McCluskey K., et al. Two classes of new peptaibols are synthesized by a single non-ribosomal peptide synthetase of Trichoderma virens // Journal of Biological Chemistry. 2011. Vol. 286. Issue 6. P. 4544–4554. https://doi.org/10.1074/jbc.M110.159723
  11. Зиганшин Д.Д., Захаров В.В., Сироткин А.С., Егоршина А.А., Лукьянцев М.А. Влияние различных источников углерода на конидиеобразование микромицета Trichoderma asperellum OPF-19 в условиях глубинного культивирования // Биотехнология: состояние и перспективы развития. 2017. С. 115–117.
  12. Пат. № 2634415 С1, Российская Федерация. C12N1/14; A01N63/04. Штамм гриба Trichoderma asperellum для получения биопрепарата комплексного действия для растениеводства / А.А. Егоршина, М.А. Лукьянцев, Д.Д. Зиганшин, Ю.В. Лесянкина, О.И. Лапина, Г.Х. Шаймуллина; патентообладатель ООО «Органик парк»; заявл. 02.08.2016; опубл. 26.10.2017. Бюл. N 30.
  13. Пат. № 2658430, Российская Федерация. Способ получения биопрепарата для обработки растений / А.А. Егоршина, М.А. Лукьянцев, Д.Д. Зиганшин, В.В. Захаров, Н.В. Бадрутдинов; заявл. 26.12.2016; опубл. 21.06.2018. Бюл. N 18.
  14. Sonnleitner B., Locher G., Fiechter A. Biomass determination // Journal of Biotechnology. 1992. Vol. 25. Issue 1-2. P. 5–22. https://doi.org/10.1016/0168-1656(92)90107-K
  15. Темершин Д.Д., Новоселов А.Г., Гуляева Ю.Н., Шуваев Е.В. Исследование процесса культивирования чистой культуры пивных дрожжей в кожухотрубном струйно-инжекционном аппарате // Ползуновский вестник. 2018. N. 4. С. 78– 83. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2018.04.016663.132
  16. Schultz D., Kishony R. Optimization and control in bacterial lag phase // BMC Biology. 2013. Vol. 11. Issue 1. P. 120. https://doi.org/10.1186/1741-7007-11-120
  17. Pelley J.W. Citric acid cycle, electron transport chain, and oxidative phosphorylation. In: Elsevier's Integrated Review Biochemistry. 2nd ed. Philadelphia, PA: WB Saunders. 2012. P. 57–65. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-03410-50013-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».