129
Кирица Елена
«Направленный синтез каротиноидов у
дрожжей и перспектива их использования»
Диссертация на соискание ученой степени доктора биолгии. Кишинев, 2005, с.129,
табл.. 21, рис.. 27, библ.. 187.
Ключевые слова: дрожжи, биомасса, каротиноиды, β-каротин, торулин,
торулародин, питательные среды, индукторы, координационные соединения, экстракты
растительных шротов.
Резюме
Работа посвящена научно-прикладным исследованиям в области направленного
синтеза каротиноидов дрожжами и перспективности их использования. Состоит из
экспериментальных исследований по биосинтезу каротиноидов дрожжами рода
Rhodotorula, культивируемых на различных питательных средах и разработки технологии
получения препаратов для аквакультуры.
Исследования, проведенные по скринингу штаммов дрожжей с каротинообразующей
способностью, позволили отобрать наиболее высокопродуктивный штамм дрожжей
Rhodotorula gracilis CNMN-YS-03, обладающий способностью к повышенному биосинтезу
каротиноидных пигментов (8853,303 мкг/л).
Для разработки способов направленного синтеза каротиноидов и повышения
продуктивности дрожжей использовались: нетрадиционные источники питания
(экстракты виноградных, яблочных, томатных выжимок), предшественники (ацетат
натрия, ацетат цинка, лимонная кислота), индукторы каротиногенеза (подсолнечное,
оливковое, кукурузное, соевое масла и ретинол) и координационные соединения железа
([Fe
2
Mn(CCl
3
COO)
6
(CH
3
OH)
3
], [Fe
2
NiO(CCl
3
COO)
6
(CH
3
OH)
3
]).
На основе методов математического планирования были разработаны питательные
среды, позволяющие увеличить эффективность биосинтеза общего количества
каротиноидных пигментов, β-каротина, торулина и торулародина. Питательная
органическая среда MZ-30, содержащая экстракт томатных выжимок, лимонную кислоту
и [Fe
2
NiO(CCl
3
COO)
6
(CH
3
OH)
3
], позволяет увеличить суммарное содержание
каротиноидов до 15213,66 мкг/л. Среда для культивирования дрожжей, в состав которой
включены экстракт томатных выжимок и лимонная кислота, способствует увеличению
содержания β-каротина в биомассе до 4056,200 мкг/л. Наличие в среде кукурузного масла
способствует наибольшему выходу торулина, количество которого в биомассе дрожжей
достигает 7208,291 мкг/л. При культивировании пигментных дрожжей на органической
среде с дополнительным введением кукурузного масла и лимонной кислоты, синтез
торулародина достигает 2730,496 мкг/л.
Для получения биомассы дрожжей с прогнозируемым содержанием цинка был
оптимизирован состав питательной среды, включающий экстракт томатных выжимок,
кукурузное масло и [Zn(Gly)(DL-Ser)], что позволяет получить 16,31 г/л сухой биомассы,
содержащей до 1,87 мг% цинка.
Разработаны технологии и схемы получения препаратов на основе экзометаболитов
и цинксодержащей биомассы каротинсинтезирующих дрожжей рода Rhodotorula.
Экспериментально доказана эффективность использования биопрепаратов
способствующих увеличению жизнеспособности, стимуляции развития личинок и икры,
а также в качестве стартового корма для рыб. Полученные результаты позволяют
включить красные дрожжи Rhodotorula gracilis CNMN-YS- 03 в число перспективных
объектов биотехнологии с целью их использования в качестве основы для получения
каротиноидных пигментов и биопрепаратов с широким спектром применения.
-