Направленный синтез каротиноидов у дрожжей и перспектива их использования
|
СтатусДиссертация была зашищена 16 декабря 2005Утверждена Национальным Советом 26 января 2006 Автореферат – 0.35 Mb / на румынском |
Ключевые слова
дрожжи, биомасса, каротиноиды, β-каротин, торулин, торулародин, питательные среды, индукторы, координационные соединения, экстракты растительных шротовАннотация
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 ([Fe2Mn(CCl3COO)6(CH3OH)3], [Fe2NiO(CCl3COO)6(CH3OH)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 [Fe2NiO(CCl3COO)6(CH3OH)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.
Содержание
- 1.1. Микроорганизмы – потенциальные источники каротиноидных пигментов
- 1.2. Химическое строение и биосинтез каротиноидных пигментов
- 1.3. Биологические функции и область применения каротиноидов
ГЛАВА 2. Материалы и методы
- 2.1. Предмет исследований
- 2.2. Питательные среды для культивирования каротинсинтезирующих дрожжей
- 2.3. Биостимуляторы, индукторы и координационные соединения металлов
- 2.4. Аппаратура и оборудование
- 2.5. Реактивы
- 2.6. Методы исследований
ГЛАВА 3. Скрининг дрожжей, обладающих повышенной способностью к биосинтезу каротиноидных пигментов
- 3.1. Продуктивность и содержание общего количества каротиноидов в биомассе дрожжей рода Rhodotorula
- 3.2. Качественный состав каротиноидных пигментов дрожжей рода Rhodotorula
ГЛАВА 4. Влияние нетрадиционных источников питания, педшественников, индукторов и металлокомплексов на продуктивность и биосинтез каротиноидов у дрожжей
- 4.1. Влияние нетрадиционных источников питания на продуктивность и биосинтез каротиноидов дрожжами Rhodotorula gracilis CNMN – YS-03
- 4.2. Влияние предшественников на продуктивность и биосинтез каротиноидов дрожжами Rhodotorula gracilis CNMN – YS-03
- 4.3. Влияние индукторов на продуктивность и биосинтез каротиноидов дрожжами Rhodotorula gracilis CNMN-YS-03
- 4.4. Влияние координационных соединений Fe (II) на биосинтез каротиноидов дрожжами рода Rhodotorula
- 4.5. Способы направленного синтеза каротиноидов у дрожжей
ГЛАВА 5. Способ получения дрожжевой биомассы с повышенным содержанием цинка
- 5.1. Продуктивность и биосинтез каротиноидных пигментов дрожжами, культивируемыми в присутствии различных соединений цинка
- 5.2.Оптимизация среды и разработка способа получения цинксодержащей биомассы
ГЛАВА 6. Биотехнологии получения новых препаратов на основе каротинсинтезирующих дрожей рода rhodotorula
- 6.1. Технология получения препарата из пигментных дрожжей для стимулирования жизнеспособности икры и личинок рыб
- 6.2. Технология получения цинксодержащей биомассы пигментных дрожжей, предназначенной для стартовых кормов личинок рыб
Официальные оппоненты
- Viorica Ghelbet
доктор - Corneliu Oniscu
doctor habilitat în biologie, profesor universitar inginer, Universitatea Tennică “Gh. Asachi”, Iaşi, România
Диссертации
