Способ получения пищевой биомассы гриба

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВОЙ БИОМАССЫ ГРИБА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт микробиологии Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Бабицкая Валентина Григорьевна Щерба Виктор Васильевич Пучкова Татьяна Антоновна Ровбель Наталия Михайловна Филимонова Татьяна Васильевна Осадчая Ольга Владимировна Рожкова Зоя Афанасьевна(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт микробиологии Национальной академии наук Беларуси(57) 1. Способ получения пищевой биомассы гриба путем глубинного культивирования грибана питательной среде в условиях аэрации отъемно-доливным методом с отъемом 50 культуры и последующим отделением биомассы, отличающийся тем, что используют штаммБИМ -306 Д, а культивирование проводят при 4,0-5,0, температуре 24-25 С в течение 50-55 ч. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве питательной среды используют среду, содержащую сухую молочную сыворотку в количестве 50 г/л. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве питательной среды используют среду, содержащую мелассу в количестве 60 г/л. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве питательной среды используют среду, содержащую пшеничную муку обойную с содержанием отрубей 22 в количестве 50 г/л. Изобретение относится к биотехнологии, может быть использовано в пищевой, кормовой и медицинской промышленности и касается способа получения пищевой биомассы гриба из культуры гриба вешенка (БИМ -306 Д). Известен Способ получения белковой биомассы 1 путем выращивания штаммаВКПМ -697 в 100 литровом ферментере в условиях аэрации 0,5 л воздуха/л среды на жидком пивном сусле, содержащем 0,1 пептона и с добавкой ПАВ (костный жир или растительные масла) в количестве 0,1-3,0 об. на объем питательной среды, при рН среды 6,0-7,5. Посевной материал предварительно захолаживается при температуре 4-6 С в течение 4-24 ч. Выход сухой биомассы - 13-23 г/л, содержание сырого протеина - 20-50 . Недостатком известного способа является большой расход дорого 7614 1 2005.12.30 стоящего ПАВ, пептона, крахмала, глюкозы в качестве компонентов питательной среды,большой срок подготовки посевного материала за счет замораживания его до 24 ч. Известен также Способ получения белковой биомассы 2, предусматривающий выращивание в глубинных условиях грибаВКПМ- 720 отъемнодоливным методом с предварительным захолаживанием посевного материала. Ферментация ведется на пивном сусле с добавкой 0,1 пептона, 1 растительного масла в течение 92 ч. Выход биомассы - 13-20 г/л. Недостаток этого способа - использование дорогостоящих компонентов питательной среды пептон, растительное масло до 1 , соевая мука,крахмал, геркулес, глюкоза и т.д. Наиболее близким по техническому решению является Способ получения белковой биомассы гриба 3 путем глубинного культивирования 2-204 ВКПМ-811 на отходах пищевой промышленности, т.е. на молочной сыворотке, в качестве пеногасителя используется нерафинированное растительное масло, источника азота - аммоний сернокислый или фосфорнокислый двузамещенный. Процесс ферментации ведется в стерильных условиях в периодическом режиме в течение 60-72 ч. отъемно-доливным способом с отбором до 40-50 объема культуральной жидкости для фильтрации и последующей сушкой биомассы гриба при температуре 60 С 3. Недостатками данного способа являются низкий выход биомассы - из 80 г/л сыворотки получают 25 г биомассы низкое содержание в биомассе липидов - 4,0-4,5 низкое содержание в липидах линолевой кислоты (182)-7,1-7,3 низкое содержание углеводов - 17,9-18,6 отсутствие в биомассе антиоксидантов - фенольных соединений флавонов. большой расход пеногасителя - 0,05 длительность выращивания гриба - 60-72 ч большой расход воздуха - 0,5-0,8 л/л среды/ мин интенсивное перемешивание среды - вращение мешалки 200-250 об/мин, что требует больших затрат энергии. Задачей данного изобретения является разработка более экономичного и быстрого способа получения пищевой биомассы гриба, содержащей более полноценный, по сравнению с прототипом, комплекс физиологически активных веществ. Сущностью изобретения является получение пищевой биомассы гриба путем глубинного культивирования грибана питательных средах в условиях аэрации с последующим отделением биомассы, использование штаммаБИМ 306 Д, при этом культивирование ведут отъемно-доливным методом при рН 4,0-5,0, температуре 24-25 С в течение 50-55 ч с отъемом культуры в количестве 50 от общего объема культуральной жидкости, в качестве питательных сред используют сухую молочную сыворотку в количестве 50 г/л, мелассу в количестве 60 г/л, пшеничную муку обойную с содержанием отрубей (22 ) в количестве 50 г/л. Предлагаемый новый штамм отличается от известного штамма высокой скоростью роста, за 55-60 ч, вместо 60-72 ч у прототипа, накапливает 27-32 г/л биомассы. Предлагаемый продуцент отличается от штамма-прототипа более высоким (на 12,5-14,0 ) уровнем синтеза протеина, на 75-100 липидов, более чем в 2 раза углеводов, образованием до 6 полисахаридов. Количество линолевой кислоты в 6,0-7,4 раза выше, чем в прототипе. Впервые у грибов рода , в частности предлагаемого штамма, обнаружено новое свойство - синтез фенольных соединений флавонов, которые являются натуральными антиоксидантами, а биомасса проявляет сорбционную активность по отношению к ионам тяжелых металлов, в т.ч. свинцу, кадмию и трехвалентному железу. Предлагаемый штамм, в отличие от прототипа, растет при более низких температурах 24-25 С вместо 26-28 С и рН среды 4,0-5,0 вместо 5,8-6,2 у прототипа, при более низкой аэрации - 0,5 л/л среды/мин вместо 0,5-0,8 л/л среды/мин, при более низкой интенсивности перемешивания 2 7614 1 2005.12.30 среды 100-150 об/мин вместо 200-250 об/мин. Т.е. за счет использования предлагаемого штамма процесс становится более экономичным. Высушенная биомасса грибаБИМ -306 Д (пищевая биомасса гриба) содержит относительно известного решения более высокое количество биологически активных веществ и имеет следующий состав Протеин 40,0-45,0 Липиды 7,0-8,0 Линолевая кислота 39,0-54,3 Нуклеиновые кислоты 1,5-2,0 Фенольные соединения 1500-1700 мгУглеводы 38,0-40,0 Полисахариды 5,0-6,0 Зола 4,0-5,0 Пищевые волокна 6,0-8,0 Витамины (группы В, Д, С, никотиновая кислота). В составе белка пищевой биомассы гриба имеются все незаменимые для человека аминокислоты, в т.ч. лизин - 7,8-9,8 , серин - 3,9-5,8 , метионин - 2,0-2,2 полный набор микро- и макроэлементов. Наличие в грибной пищевой биомассе полисахаридов,фенольных веществ, пищевых волокон и других соединений обеспечивает ей лечебнопрофилактические свойства, поскольку полисахариды стимулируют иммунитет, обладают онкостатическим и др. действием, волокна стимулируют моторику желудочно-кишечного тракта, обладают детоксицирующим действием, являются регулятором состава кишечной микрофлоры, связывают тяжелые металлы и радионуклиды. Используемый в способе штамм-продуцентБИМ -306 Д - новый,выделен из плодовых тел вешенки, выросших на отмершей древесине тополя. При высеве на плотные среды глубинного мицелия, взятого из ферментера, образуются плодовые тела. Культура депонирована в Коллекции непатогенных микроорганизмов Института микробиологииБеларуси, хранится и поддерживается также в лаборатории микологии Института микробиологииБеларуси. Характеристика штамма. Условия культивирования (поддержания) агаризованное пивное сусло 7 по Баллингу, температура 24-26 С, хранится в пробирках при 4 С в течение 6 месяцев без пересева. Культурально-морфологическиепризнаки на сусло-агаре радиальная скорость роста составляет 16-17 мм/сут, ростовой коэффициент - 55-57. Колонии на среде белые, пушистые с концентрической зональностью, образует стадию телеоморфы, пряжки одиночные разжижает желатин, свертывает молоко, устойчив к широкому ряду антибиотиков. Культура непатогенна, относится к съедобным грибам. Согласно проведенной санитарно-гигиенической экспертизе глубинный мицелий(токсиколого-гигиенический паспорт сухого порошкаБИМ -306 Д) относится по классификации ГОСТ 12.1.007-76 к нетоксичным веществам в условиях внутрижелудочного введения в организм, не обладает кумулятивными свойствами, в условиях повторного внутрижелудочного введения в массивных дозах не способен к формированию токсических факторов, приводящих к нарушению жизнедеятельности отдельных органов, систем и организма в целом. Сухой мицелий не обладает раздражающим и общерезорбтивным действием, не обладает сенсибилизирующей активностью и не представляет опасности аллергенного поражения. На модели окисления линолевой кислоты установлена высокая антиоксидантная активность глубинного мицелия (70-80 по отношению к ионолу. Спиртовые экстракты подавляли автоокисление линолевой кислоты и образование продуктов перекисного окисления, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой). 3 7614 1 2005.12.30 Сведения, подтверждающие возможность осуществления предлагаемого изобретения Пример 1. Культуру грибаБИМ -306 Д выращивают на скошенном сусловом агаре при 24-25 С в течение 5-7 сут, затем переносят культуру стерильной лопаткой или шпателем в качалочные колбы вместимостью 2,0 л с 800 мл стерильной среды, содержащей 50 г/л сухой молочной сыворотки, 1,4 г/л (4)24, рН среды - 4,0-5,0. Штамм культивируют на качалке (160-180 об/мин) при 24-25 С, в течение 45-48 ч. Затем выращенный посевной материал стерильно переносят в ферментер объемом 100 л. Заполнение ферментера 60 от вместимости, среда та же. Культивирование гриба ведется при постоянной аэрации воздуха - 0,5 л/л среды в мин и скорости вращения мешалки 100-150 об/мин. Температура культивирования - 24-25 С, рН среды 4,0-5,0. Гашение пены производят нерафинированным подсолнечным маслом (0,03 к рабочему объему аппарата), возможно использование в таком же количестве пропинола Б-400, допущенного в пищевой промышленности. Затем выросший посевной материал переносят в ферментер объемом 1000 л. В аппарате предварительно стерилизуется питательная среда того же состава. Количество посевного материала - 10 , аэрация - 0,5 л/л среды/мин, скорость вращения мешалки 100-150 об/мин, температура 24-25 С. Гашение пены производят нерафинированным подсолнечным маслом или пропинолом Б-400 (0,03 к рабочему объему аппарата). По истечении 50-55 ч из ферментера стерильно отбирается 50 выросшей биомассы гриба на фильтрацию и последующую сушку при 60 С. Аппарат доливается стерильной питательной средой в таком же количестве, пеногаситель не добавляется. Выход сухой биомассы гриба составляет 30 г/л. Состав пищевой биомассы гриба протеин 45,0 липиды 7,0 линолевая кислота 54,3 нуклеиновые кислоты 1,5 углеводы 38,0 полисахариды 5,5 зола 6,0 пищевые волокна 4,0 55,0 мг/г фенольные соединения, в т.ч. флавоны 1600 мгсорбционная емкость, ммоль/г- 0,18- 0,07- 0,1. Пример 2. Выращивание гриба осуществляется аналогично, изложенному в примере 1. В качестве питательной среды используется меласса - 60,0 г/л аммоний сернокислый двузамещенный - 3,0 г/л. биомасса 27 г/л протеин 40,0 липиды 8,0 линолевая кислота 39,0 нуклеиновые кислоты 2,0 углеводы 40,0 полисахариды 6,0 зола 4,0 пищевые волокна 6,0 7614 1 2005.12.30 Пример 3. Выращивание гриба осуществляется аналогично, изложенному в примерах 1 и 2. В качестве питательной среды используется мука пшеничная обойная с 22 отрубей - 50,0 г/л. Количество пеногасителя (нерафинированное подсолнечное масло или пропинол Б-400) 0,04 об. к рабочему объему аппарата. биомасса 32 г/л протеин 41,0 липиды 8,0 линолевая кислота 45,0 нуклеиновые кислоты 2,0 углеводы 39,7 полисахариды 6,0 зола 4,0 пищевые волокна 7,0 40,0 мг/г фенольные соединения 1700 мгсорбционная емкость, ммоль/г- 0,20- 0,09- 0,11. Таким образом, предлагается более экономичный и быстрый способ получения пищевой биомассы гриба за счет глубинного культивирования нового штаммаБИМ -306 Д. Биомасса содержит комплекс биологически активных соединений,превосходящий по количеству прототип выход биомассы 27-32 г/л (у прототипа 17-25 г/л),протеин - 40,0-45,0(у прототипа 28-40 ), липиды - 7,0-8,0(у прототипа 4,0-4,5 ),линолевая кислота - 39,0-54,03(у прототипа - 7,1-7,3 ), углеводы - 38-40(у прототипа 17,9-18,6 . Но самое главное - пищевая биомасса гриба за счет содержания в ней полисахаридов, флавонов, пищевых волокон и др. обладает способностью выводить из организма тяжелые металлы и обладает высоким уровнем антиоксидантной активности,что позволяет активировать ферментные системы антиоксидантной защиты организма,снижая тем самым уровень перекисного окисления липидов. Полученный эффект обусловлен использованием нового штамма грибаБИМ -306 Д. Источники информации 1. Патент РФ 2092559, МПК С 12 21/00, С 12 1/14, С 12 1645 // БИ 1997. -28. 2. Патент РФ 2126835, МПК С 12 21/00, С 12 1/14, С 12 1645 // БИ 1999. -6. 3. Патент РФ 2 189 395 С 2, МПК С 12 21/00, С 12 1/14// (С 12 1/14, С 12 1645). Опубл. 20. 09. 2002. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.