д.т.н. профессор, кафедра пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья, Кронверкский пр-т, 49, Санкт-Петербург, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, Food Biotechnology Vegetable Stock Department, Kronverksky av., 49, St. Petersburg, Russia
ассистент, кафедра пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья, Кронверкский пр-т, 49, Санкт-Петербург, Россия
assistant, Food Biotechnology Vegetable Stock Department, Kronverksky av., 49, St. Petersburg, Russia
аспирант, кафедра пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья, Кронверкский пр-т, 49, Санкт-Петербург, Россия
graduate student, Food Biotechnology Vegetable Stock Department, Kronverksky av., 49, St. Petersburg, Russia
к.т.н., доцент, кафедра пищевой биотехнологии продуктов из растительного сырья, Кронверкский пр-т, 49, Санкт-Петербург, Россия
Cand, Sci. (Engin), associate professor, Food Biotechnology Vegetable Stock Department, Kronverksky av., 49, St. Petersburg, Russia
д.т.н., профессор, кафедра технологии бродильных и сахаристых производствпр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Dr. Sci. (Engin.), professor, technology of industrial fermentations and sugar making departmentRevolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
к.т.н., доцент, кафедра технологии бродильных и сахаристых производствпр-т Революции, 19, г. Воронеж, 394036, Россия
Cand. Sci. (Engin.), associate professor, technology of industri-al fermentations and sugar making departmentRevolution Av., 19 Voronezh, 394036, Russia
Рост и размножение промышленно значимых дрожжей Saccharomyces cerevisiae в первую очередь определяется сбалансированностью состава используемой питательной среды. Для предотвращения снижения скорости биотехнологического процесса и достижения оптимального выхода целевого продукта биосинтеза (биомассы) необходимо вносить в питательную среду недостающие питательные вещества (витамины и микроэлементы). В настоящее время имеется много сведений о влиянии различных факторов среды на рост и размножение микроорганизмов. Однако потенциальные возможности микробных культур использованы далеко не полностью, так как при составлении питательных сред до недавнего времени исследователи использовали главным образом методы установления однофакторной зависимости, то есть принцип поочередного изменения в эксперименте каждого фактора среды на фоне постоянного уровня остальных. В данной работе исследуется степень влияния на выход биомассы различных параметров процесса в их взаимодействии, проводится установление многофакторной зависимости, используя методы математического планирования эксперимента. Эти методы дают возможность изучать не только влияние одновременно большого числа факторов, но и позволяют построить математическую модель процесса, а следовательно, выявить количественное значение каждого отдельного фактора и учесть межфакторные взаимодействия в системе. Культивирование дрожжей Saccharomyces cerevisiae проводили в условиях простой периодической культуры. В качестве факторов варьирования использовали: величину инокулята, содержание в среде азота, фосфора и биотина. Используя экспериментальные данные и многофакторный анализ, было обнаружено, что в данных условиях на синтез биомассы более всего влияет содержание биотина в среде. Установлено, что в среде оптимального состава экономический коэффициент не зависит от величины засева. А также показано, что размер фонда свободных аминокислот находится в обратной зависимости от расхода посевного материала: с увеличением начальной плотности популяции количество аминокислот в клетках падает.
The growth and multiplication of the industrially significant yeast Saccharomyces cerevisiae is primarily determined by the balance of the composition of the nutrient medium used. In order to prevent a decrease in the speed of the biotechnology process and to achieve the optimal yield of the desired biosynthesis product (biomass), it is necessary to introduce such nutrient deficiencies as vitamins and trace elements into the nutrient medium. At present, there is much information about the influence of different environmental factors on the growth and multiplication of microorganisms. However, the potential possibilities of microbial cultures have not been fully used. Researchers during the preparation of nutrient media until recent time mainly use the methods of establishing one-factor dependence that are based on the principle of alternating change of each nutrient media factor with the others being constant. In this work, the impact on the biomass yield of various process parameters in their interactions is investigated. A multifactor dependence is established using the methods of mathematical design of an experiment. These methods allow both to study the effects of a large number of factors and to construct a mathematical model of the process revealing the quantitative value of each individual factor and to take into account the interfactor interactions in the system .The cultivation of the yeast Saccharomyces cerevisiae was conducted in a simple periodic culture. The factors used were: the amount of inoculum, the content of nitrogen, phosphorus and biotin in the medium. Using experimental data and multifactor analysis, it was found that under these conditions, the content of biotin in the medium mostly affects the biomass synthesis. It was established that, in an optimally composed media, the economic coefficient was independent of the size of the seeding. Moreover, it was shown that the size of the fund of free amino acids is inversely related to the consumption of the seeding: with an increase in the initial density of the population, the number of amino acids in cells decreases.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.