Оценка эффективности культивирования микроорганизмов – продуцентов белка на гидролизатах пивной дробины

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Целью настоящего исследования являлась оценка эффективности культивирования штаммов дрожжей и дрожжеподобных грибов на средах, полученных из отходов пивоваренного производства, таких как пивная дробина и ее ферментативный гидролизат. В работе использованы продуценты кормового белка: штаммы дрожжей Saccharomyces cerevisiae Y-365, Saccharomyces cerevisiae Y-722, Saccharomyces cerevisiae Y-1155 и штамм дрожжеподобных грибов Saccharomycopsis fibuligera Y-310 из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов. Исследовано изменение численности данных микроорганизмов в процессе культивирования на пивной дробине без использования мультэнзимной композиции и на ее ферментативном гидролизате. Рассчитаны показатели эффективности биоконверсии редуцирующих сахаров и установлены изменения концентрации белка в процессе культивирования. Показано, что для повышения эффективности биоконверсии пивной дробины целесообразна предварительная обработка сырья с использованием комплекса ферментов целлюлолитического, гемицеллюлазного и протеолитического действия, при этом продуктами ферментолиза являются моно-, дисахариды, аминокислоты, являющиеся источниками энергии, углерода и азота, необходимые для дальнейшего продуцирования микробного белка. Экспериментально подтверждено, что максимальная эффективность биоконверсии редуцирующих сахаров 78,6%, а также прирост количества белка в 10,5 раза отмечаются при культивировании штамма Saccharomyces cerevisiae Y-365 на ферментолизате пивной дробины. Результаты исследования могут быть полезны при получении кормовых добавок на основе процесса биоферментации пивной дробины с использованием штамма Saccharomyces cerevisiae Y-365, позволят более качественно использовать пивную дробину, повысив ее питательную ценность и усвояемость.

Об авторах

Д. С. Кожемякин

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

Email: denkzm1998@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-4051-569X

Е. П. Каменская

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

Email: ekam2007@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3760-6914

В. П. Вистовская

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

Email: vpvist@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0000-0606-4599

Список литературы

  1. Bonifácio-Lopes T., Vilas-Boas A., Machado M., Costa E.M., Silva S., Pereira R.N., et al. Exploring the bioactive potential of brewers spent grain ohmic extracts // Innovative Food Science & Emerging Technologies. 2022. Vol. 76. P. 102943. doi: 10.1016/j.ifset.2022.102943.
  2. Castro L.E.N., Colpini L.M.S. All-around characterization of brewers’ spent grain // European Food Research and Technology. 2021. Vol. 247. P. 3013–3021. doi: 10.1007/s00217-021-03860-5.
  3. Данильченко А.С., Сиюхов Х.Р., Короткова Т.Г., Хачатуров В.Н. Физико-химические показатели сырой пивной дробины // Новые технологии. 2020. Т. 16. N 6. С. 28–36. doi: 10.47370/2072-0920-2020-16-6-28-36. EDN: TZCSTQ.
  4. Плиева З.А., Калабеков А.Л. Химический состав пивной дробины // Известия Горского государственного аграрного университета. 2011. Т. 48. N 2. С. 274–276. EDN: OPRSEB.
  5. Плиева З.А., Цугкиев Б.Г. Химический состав пивной дробины // Известия Горского государственного аграрного университета. 2012. Т. 49. N 4. С. 376–379. EDN: PJWCOH.
  6. Плиева З.А., Хозиев А.М. Минеральный состав пивной дробины // Известия Горского государственного аграрного университета. 2014. Т. 51. N 3. С. 331–333. EDN: SNUMRT.
  7. Akermann A., Weiermüller J., Chodorski N.J., Nestriepke M.J., Baclig M.T., Ulber R. Optimization of bioprocesses with Brewers’ spent grain and Cellulomonas uda // Engineering in Life Sciences. 2022. Vol. 22, no. 3-4. P. 132–151. doi: 10.1002/elsc.202100053.
  8. Zeng J., Sheng F., Hu X., Huang Z., Tian X., Wu Z. Nutrition promotion of brewer’s spent grain by symbiotic fermentation adding Bacillus velezensis and Levilactobacillus brevis // Food Bioscience. 2022. Vol. 49. P. 101941. doi: 10.1016/j.fbio.2022.101941.
  9. Zeng J., Huang W., Tian X., Hu X., Wu Z. Brewer’s spent grain fermentation improves its soluble sugar and protein as well as enzymatic activities using Bacillus velezensis // Process Biochemistry. 2021. Vol. 111. P. 12–20. doi: 10.1016/j.procbio.2021.10.016.
  10. Castilla-Archilla J., Thorn C.E., Pau S., Lens P.N.L. Screening for suitable mixed microbial consortia from anaerobic sludge and animal dungs for biodegradation of brewery spent grain // Biomass and Bioenergy. 2022. Vol. 159. P. 106396. doi: 10.1016/j.biombioe.2022.106396.
  11. Плиева З.А., Цугкиев Б.Г., Хозиев А.М. Культивирование дрожжей на кислотном гидролизате пивной дробины // Известия Горского государственного аграрного университета. 2015. Т. 52. N 4. С. 411–416. EDN: UZBVWF.
  12. Хозиев А.М., Плиева З.А. Размножение дрожжей на питательной среде, приготовленной на основе пивной дробины // Известия Горского государственного аграрного университета. 2014. Т. 51. N 3. С. 344–349. EDN: SNUMSX.
  13. Bianco A., Budroni M., Zara S., Mannazzu I., Fancello F., Zara G. The role of microorganisms on biotransformation of brewers’ spent grain // Applied Microbiology and Biotechnology. 2020. Vol. 104. P. 8661–8678. doi: 10.1007/s00253-020-10843-1.
  14. Фазлиев И.И., Минзанова С.Т., Ахмадуллина Ф.Ю., Миронова Л.Г. Ферментативный гидролиз пивной дробины // Экология и промышленность России. 2012. N 8. С. 20–22. EDN: PBQCOL.
  15. Петухова Н.И., Щербакова Д.В., Шараева А.А., Зорин В.В. Синтез полиненасыщенных жирных кислот грибом Mortierella alpina гр-1 при культивировании на пивной дробине // Башкирский химический журнал. 2014. Т. 21. N 4. С. 90–96. EDN: TGDIZD.
  16. Грибкова И.Н., Харламова Л.Н., Севостьянова В.М., Лазарева И.В., Захаров М.А., Борисенко О.А. Анализ возможностей извлечения органических соединений пивной дробины различными способами // Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. N 3. С. 469–489. doi: 10.21603/2074-9414-2022-3-2383. EDN: VLWIRO.
  17. Кожемякин Д.С., Каменская Е.П. Анализ способов гидролиза пивной дробины // Ползуновский альманах. 2023. N 2-2. С. 23–25. EDN: AXXUUG.
  18. Кобелев К.В., Гернет М.В., Грибкова И.Н. Разработка инновационного способа получения биологически активных соединений пивной дробины // Техника и технология пищевых производств. 2021. Т. 51. N 1. С. 113–124. doi: 10.21603/2074-9414-2021-1-113-124. EDN: AXBBIN.
  19. Вистовская В.П., Каменская Е.П., Кожемякин Д.С., Дикалова Е.С. Разработка мультиэнзимной композиции для гидролиза пивной дробины с применением методов математического моделирования // Ползуновский вестник. 2023. N 3. С. 134–141. doi: 10.25712/ASTU.2072-8921.2023.03.018. EDN: KSGYGV.
  20. Касаткина А.Н., Градова Н.Б., Удалова Э.В. Использование мультиэнзимных композиций для деструкции пивной дробины // Биотехнология. 2008. N 2. С. 59–64. EDN: JVVQCF.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).