Синтез мікробного екзополісахариду етаполану на суміші ростових субстратів

Показано, что независимо от природы источника углеродного питания ЭПС, синтезированные штаммом Acinetobacter sp. ИМВ В-7005 на этаноле, глюкозе и их смеси характеризовались практически одинаковым содержанием в их составе углеводов, пировиноградной, уроновых кислот и минеральных компонентов. Этаполан, синтезированный на смешанном субстрате, характеризовался повышенным содержанием жирных кислот и более высокой молекулярной массой по сравнению с полученным на моносубстратах, что сопровождалось улучшением его реологических свойств.

Впервые установлена антифитовирусная активность полисахаридных препаратов этаполана, синтезированних на моно- и смешанных субстратах. Исследование антифитовирусной активности показало, что этаполан может быть использован для разработки препаратов, которые индуцируют стойкость растений к вирусным инфекциям.

Таким образом, на основе экспериментальных данных разработана технология получения этаполана, которая позволяет повысить почти в 2 раза максимальную скорость роста продуцента, количнство синтезированных ЭПС, их выход по отношению к биомассе и выход ЭПС от субстрата, а также сократить продолжительность культивирования и улучшить реологические свойства растворов ЭПС, которые определяют его практическую ценность.

Полученные результаты являются основой для создания принципиально новых технологий получения практически ценных вторичных метаболитов при использовании смеси энергетически-неравноценных ростовых субстратов.

Ключевые слова: экзополисахариды, интенсификация синтеза, энергетически-неравноценные субстраты, метаболизм, физико-химические свойства.

Kovalenko M.O. Synthesis of microbial exopolysaccharide ethapolan on the mixture of growth substrates. - Manuscript.

Thesis for a candidate's degree by speciality 03.00.07 - microbiology. - The Institute of Microbiology and Virology of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2003.

The dissertation represents the investigations of the intensification of the microbial exopolysaccharide (EPS) ethapolan synthesis (producing strain - Acinetobacter sp. ІМV V-7005) on the mixture of energy-unequivalent growth substrates (ethanol + glucose). Basing on the theoretical calculations of the energy requirements for the EPS and biomass synthesis on mixed substrate, the technology of the ethapolan production has been developed, which allowed to increase almost twice the EPS quantity, its yield according to biomass and its yield according to substrates. It also shortened the time of producing strain cultivation and improved the rheological properties of the EPS solution, which determine its practical application.

No diauxic growth is observed under the Acinetobacter sp. IMV V-7005 cultivation on the mixture of ethanol and glucose. Both of substrates are consumed simultaneously, which is accompained by 1.3-1.9-fold increasing of the maximum growth rate. The intensification of the EPS synthesis on the mixture of energy-unequivalent substrates is provided by gluconeogenesis increasing, which was evidenced by the simultaneous function of two anaplerotic paths (glyoxylate cycle and pyryvatcarboxilic reaction) and 1.5-fold increasing of phosphoenolpyryvatsynthetase activity. Ethapolan synthesized on the ethanol and glucose mixture is characterized by increased content of fatty acids and higher molecular mass in comparison with ethapolan synthesized on mono-substrates, that is accompanied with improved rheological properties.

For the first time the antivirus activity of the polysaccharide preparations of ethapolan synthesized on the mono- and mixed substrates has been established.

Key words: exopolysaccharides, intensification of synthesis, energy-unequivalent substrates, metabolism, physico-chemical properties.