Details

Данная работа посвящена изучению условий культивирования Lactobacillus sakei, определению динамики роста культуры на разных белковых субстратах  при различных температурах культивирования и при разном внесении клеточной суспензии, определению концентрации белка и антимикробной активности. В ходе исследования решались следующие задачи: – описание морфологических характеристик штамма Lactobacillus sakei; – подбор оптимальных условий культивирования Lactobacillus sakei в лабораторных биореакторных системах; – исследование динамики роста Lactobacillus sakei при различных условиях культивирования; – определение концентрации белковых метаболитов, синтезируемых Lactobacillus sakei в процессе культивирования; – выделение активных белковых метаболитов и оценка их антимикробной активности по отношению к бактериальной культуре. Объектом исследования являлся бактериоцинпродуцирующий штамм Lactobacillus sakei B-2 (SafePro®, Chr. Hansen). Предметом исследования являлось изучение процесса культивирования Lactobacillus sakei B-2 и накопление биомассы на питательных средах с различными белковыми субстратами для дальнейшего получения активных белковых метаболитов. Работа выполнена на базе научной лаборатории Высшей школы биотехнологий и пищевых производств Института биомедицинских систем и биотехнологий СПбПУ. В ходе работы изучены особенности культивирования Lactobacillus sakei B-2 для получения его активных белковых метаболитов. Установлено, что данные бактерии представляют собой палочковидные неспорообразующие микроорганизмы. Наибольшая продуктивность биомассы и скорость роста наблюдались при использовании пептона как источника белка, что связано с его высокой биодоступностью, и при температурном режиме 32 °C. Ключевым фактором, влияющим на выход метаболитов, оказалась концентрация клеточной суспензии: внесение 2,5 % инокулята обеспечивало максимальную скорость роста и максимальное накопление белка в супернатанте (443,38 мкг/мл). Выделенные белковые метаболиты методом высаливания сульфатом аммония продемонстрировали антимикробную активность в отношении Bacillus subtilis, что подтверждено методом диско-диффузионного анализа. При написании литературного обзора использовались следующие базы данных: eLIBRARY.RU, ElsevierScienceDirect, Scopus, ResearchGate, PubMed. Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли с использованием пакета программ Microsoft Excel, Microsoft Word.

This work is devoted to the study of Lactobacillus sakei cultivation conditions, determination of culture growth dynamics on different protein substrates, at different cultivation temperatures and with different introduction of cell suspension, determination of protein concentration and antimicrobial activity. The following tasks were solved during the study: – description of the morphological characteristics of the Lactobacillus sakei strain; – selection of optimal cultivation conditions for Lactobacillus sakei in laboratory bioreactor systems; – investigation of the growth dynamics of Lactobacillus sakei under various cultivation conditions; – determination of the concentration of protein metabolites synthesized by Lactobacillus sakei during the cultivation process; – isolation of active protein metabolites and evaluation of their antimicrobial activity against bacterial cultures. The object of the study was the bacteriocin-producing strain Lactobacillus sakei B-2 (SafePro®, Chr. Hansen). The subject of the research was the investigation of the cultivation process of Lactobacillus sakei  B-2 and the accumulation of biomass on nutrient media containing various protein substrates for the subsequent production of active protein metabolites. The work was carried out at the research laboratory of the Higher School of Biotechnology and Food Production of Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University at the Institute of Biomedical Systems and Biotechnology. The work involved studying the features of Lactobacillus sakei B-2 cultivation to obtain their active protein metabolites. It was established that these bacteria are rod-shaped non-spore-forming microorganisms. The highest biomass productivity and growth rate were observed when using peptone as a protein source, which is associated with its high bioavailability, and at a temperature of 32 °C. The key factor affecting the yield of metabolites was the concentration of the cell suspension: the introduction of 2,5 % inoculum provided the maximum growth rate and maximum protein accumulation in the supernatant (443,38 μg/ml). The isolated protein metabolites using the ammonium sulfate salting out method demonstrated antimicrobial activity against Bacillus subtilis, which was confirmed by the disk diffusion analysis method. The following databases were used in writing the literature review: eLI-BRARY.RU, ElsevierScienceDirect, Scopus, ResearchGate, PubMed. Statistical processing of experimental data was carried out using the Microsoft Excel and Microsoft Word software packages.