Штамм соматических структур гриба вкмг-2475д, разлагающий лигнин и целлюлозу в растительных отходах

(54) ШТАММ СОМАТИЧЕСКИХ СТРУКТГРИБА РАИЦЯ ТТС 1%Б ВКИРДЛАГАЮЩИЙ ЛИГНИН И ЦЕЛЛЮЛОЗУ ВТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДАХ.(57) Штамм соматических структургриба Рапцз ЦЫцз ВКИГД (дефонировав во Всесоюзной коллекциимикроорганизмов), разлагающий лигнин и целлюлозу в растительных отходах,УРРАЗ-РАСизиологии ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Институт биохимии и фмикроорганизмов АН СССР(56) 1, Патент США Мф 4275167,кл. 435-277, опублик. 1981.2. Авторское. свидетельство СССВ 883177, кл. С 12 М 15/00,1979.3. Патент США Р 3962033,кл, 195-8, опублик. 1976. С 12 Б 15/00//С 13 К 1/02 фС 12 К 1/645Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма соматическихструктур гриба, используемого дляполучения легкоусвояемых кормов,обогащенных биомассой грибов, выращенных на отходах деревоперерабатывающей промышленности и сельского хозяйства.В растительных отходах целлюлоза связана в труднодоступной дляферментативного воздействия комплексс лигнином. Лигнин ухудшает перевариваемость отходов сельскохозяйственными животными и деградацию этихотходов с помощью миироорганизмов.Известно, что удаление четвертойчасти лигнина из растительных субстратов увеличивает ихеревариваемость с 15 до 607Известны химические методы предобработки отходов. В одних случаяхрастительные субстраты предварительно обрабатывают щелочными растворами при 100 и выше с целью делигнификации или проводят кислыйгидролиз целлюлозы до легкодоступных углеводов. Лишь некоторые штаммы грибов способны расти на растительных лигносодержащих отходах безих предварительной обработки, используя в качестве источника лигнини/или/целлюлозу,Трудно разлагаются лигнин и целлюлоза соломы.Известна культура СуагЬця яйегсогеця, разлагающая 457. лигнина и 207целлюлозы в пшеничной соломе за .62 дня 1,11 звестно, что съедобные грибы рода Рапця являются продуцентами биомассы на различных источниках углерода,Известен штамм Рапця гддпцяИКБ, дающий высокий выход культурального мицелия при росте на отходах пищевой промышленности (свекловичный жом, клеточный сок картофеля, картофельная мезга и т,д.)в условиях глубинной ферментации 1 23.Указанные отходы пищевой промышленности содержат легкодоступныедля гриба источники углерода - глюкозу, сахарозу, крахмал, Но грибР. г 1 дгпця ИКБне способен деградировать лигнин.Известна культура РепорЬогасгевеа Р, которая в условияхтвердофазной ферментации (березовые 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 блоки 10 х 10 х 10 мм, увлажненные средой, содержащей глюкозу, соли, витамины, и автоклавированные перед посевом) за 30 сут разрушает 507, лигнина и 27 целлюлозы ГЗ 3Однако такую длительность процессаразложения лигнина и целлюлозы нельзя считать удовлетворительной. Крометого, этот штамм недостаточно гидролизует целлюлозу.Целью изобретения является ускорение процесса разложения лигнинаи целлюлозы в растительных отходах,Поставленная цель достигается использованием штамма соматическихструктур съедобного гриба Рапцяпця ВКМРД,который культивируют,на растительных отходах, увлажненныхсредой с добавками минеральныхсолей, но без внесения дополнительных органических источников углерода и витаминов. В качестве растительных отходов могутбыть использованы древесные опилкии солома злаковых, Процесс проводятв течение 10-15 сут при 25-30 С ивлажности субстратов 60-807. В этихусловиях гриб активно разлагает лигнин, целлюлозу и обогащает субстраты белком.Предлагаемый штамм соматическихструктур гриба Рапця гддпця ВКМГ 2475 Д выделен из плодового тела гриба в Ленкоранском районе Аз, ССР.Гриб поддерживается на скошеннномсусло-агаре.На агаре воздушный мицелий, белыйпушистый,Плодовое тело образовывается насмоченных средой опилках в течение15-20 дней.Штамм имеет следующую характеристику.Морфологические признаки. Шляпка 1-3 см в диаметре, воронковидная,неправильная, с завернутым краем стемными чешуйками. Пластинки ниспадающие, узкие, с. неровным зубчатымкраем. Ножка 2-4/0,3-0,4 см, к основанию утончающаяся, корневидновытягивающаяся, с чешуйками, расположенными концентрическими кругами.Мякоть в шляпке белая, в основанииножки темная, при поранении краснеющая.ЪКолония гриба (мицелиальная форома) на сусло-агаре при 29 .С на седьмой день достигает 10 см в диаметре,Колония белая, плотная, ватообраз1097 3ная, обратная сторона не окрашена, состоит из плотно переплетенных тонких гик (ширина 1,4-1,8 сс) с пряжками (3,0-3,5 х 1,6-20/с), равномерно расположенными по всей длине.Гриб в погруженных условиях усваивает глюкозу, сахарозу, глицерин, целлюлозу, в качестве источников азота используют Кс 10 1 аОэ, 1 Н 4 ф мочевину. 10Идентификацию штамма гриба проводили по определителю "Агариковые (шляпочные) грибы" (Дж. Г. МеликХачатрян, изд. Ереванского университета, Ереван, 1980), согласно которому для определения видовой принадлежности штаммов высших грибов иных, кроме морКологцческих, признаков не требуется.Гриб депонирован во Всесоюзной коллекции микроорганизмов и имеет номер Р 2475 Д.П р и м е р 1. Воздушно-сухие березовые опилки увлахсняют синтетичес 20Через .15 сут обнаруживается потеря в содержании лигнина и целлюлозы(активность гриба Раппа Г.ддпцэпредставлена в таблице). Время культивирования, сут Потребление, % Содержание белкапо Лаури, % лигнина 0 0,5 35 10 4,5 40 15 69 4,5 40где Кс - субстрат после ферментации, г,ис - исходный субстрат, г;ц" - целлюлоза после ферментации, г,45ц - целлюлоза в исходном субстрате, г.Оставшийся лигнин определяют поэтой же формуле.П р и м е р 2. Пшеничную солому 50(2-5 мм) обрабатывают, засевают гри"бом Рапцэ ггдпцв ВКМРД икультивируют, как описано в примере 1. После 15 сут культивирования об наруживают 20% потери лигнина и 40%потребления целлюлозы, обогащениебелком - на 30% от исходного количества,По аминокислотному составу содержание белка в опилках на 15-е сутки составляет 5,6%.Целлюлозу определяют по методу: Орфея ганг П.М. А па 1 Восйеш 32, 420-424(1969).Лигнин по методу: Басгаз 11 Г Вгцппегг М, Ецг. 1, Арр, 1. Мь.сгоЬ. ВогесЬеп 9.37-44 (1980).Белок по Лоури в модификации: Термхитарова Н,Г Шульга А.В. Прикладная биохимия и микробиология, 1974, 10, 928-930.Расчет потребления субстрата до и после проведения процесса проводят по Кормуле фс ц"- 100 = оставшаяся целлюис ц лоза, % 66 4кой средой в соотношении 1:0,6. Состав среды, в г/л: КЩО 0,2, КНРО+ 0,6 МАМБО 7 Н О ,5; СаСО 0,2, ИН сО 0,2; рН 5,0. Влажный субстрат (6 г) помещают в культиваторы и стерилизуют 1 ч при 1 ати. В каждый культиватор вносят 1 мл 4-дневного инокулята гриба Рапцэ Г.гс 1 пцэ ВКП Д и культиваторы присоединяют к воздушному трубопроводу (расход воздуха 100 мл/мин, температура 28 С).Приготовление инокулята. Стерильная среда, содержащая, г/л: глицерин 5, пептон 5; соевая мука 5; КИО 2, 880 НО 0,5, СаС2 НОг 0,2; (рН 6,0), - эасевается кусочком агара с грибом 1 х 1 см и грибоподращивается при 28 С.097676 Составитель М. ЛаринаРедактор Л. Веселовская Техред Т.фанта Корректор А. Тяско Заказ 4152/24 Тираж 522 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1Таким образом, предлагаемый штамм позволяет в несколько раз ,быстрее разложить лигнин и целлюлозу в растительных отходах (гриб Раппа йЦпцз ВКМГД разрушает лигнин на 69% и целлюлозу на 71% за 15 сут, а гриб Репорйога сгешеа Р-В 1 разрушает лигнин на 50% и целлюлозу на 2% за 30 сут). Кроме того, повышается степень обогащения растительных отходов белком(1,3-9 раз). Предлагаемый штамм не требует добавок дефицитных пищевых компонентов (глюкозы, витаминов, экстрактовсолода и т.д.) в среде для увлажнения.О