Применение экстракта солодовых ростков для стимулирования жизнедеятельности дрожжей Saccharomyces cerevisiae
Authors: Пермякова Л.В. , Сергеева И.Ю. , Рябоконева Л.А. , Лашицкий С.С. 
Published: January 2025

Широко используемый на практике прием в биотехнологии заключается в оптимизации среды культивирования посредством внесения биоактивных веществ (минеральных веществ, витаминов, факторов роста) для поддержания метаболической активности дрожжей. Вторичные материальные ресурсы ряда отраслей пищевой промышленности, в частности отход солодовенного производства — ростки солодовые, обладают ценным химическим составом. В них присутствуют витамины (в основном группы В, включая В8, РР, Е, С, H), минеральные вещества (железо, кальций, магний, калий, кремний и др.), органические кислоты, которые служат важными стимуляторами жизнедеятельности и регуляторами метаболических процессов микробной клетки. В настоящем исследовании изучено влияние способов получения экстрактов солодовых ростков на выход извлекаемых соединений и на биокаталитический потенциал пивных дрожжей Saccharomyces cerevisiae после обработки полученными экстрактами. Объекты исследования — экстракты ростков ячменного солода, дрожжи Saccharomyces cerevisiae штамм Rh. Извлечение растворимых компонентов сырья проводили методом настаивания (контроль), ультразвуковой и ферментативной обработкой. В опытных образцах экстракта выявлен прирост сухих веществ и аминного азота (в среднем в 2 и 1,4 раза соответственно) в сравнении с контролем при воздействии ультразвука в диапазоне 190–570 Вт и длительности от 1 до 10 мин. Деградация высокомолекулярных полимеров сырья ферментными препаратами АмилоЛюкс-А, АмилоЛюкс АТС, ГлюкоЛюкс Макс, ЦеллоЛюкс-F, ЦеллоЛюкс-БГК, Ультрафло XL (температура 55 °С, длительность 180 мин) увеличила выход экстрактивных веществ в 1,6–1,9 раза, азота аминокислот на 14–55% по отношению к контролю (без воздействия препаратами). Наибольшую эффективность проявил препарат ГлюкоЛюкс Макс. Комбинированное действие ультразвука и биокатализатора также оказалось результативным и позволило сократить длительность ферментативной обработки до 20–60 мин. Выдержка дрожжей с экстрактами ростков солодовых (ЭРС) в течение 60 мин способствовала возрастанию бродильной активности в 1,6 раза. Стимуляция эндогенных процессов микробной клетки способствует образованию ценных метаболитов, обладающих разнонаправленной биологической активностью.

A widely used technique in biotechnology is the optimization of the culture medium by adding bioactive substances (minerals, vitamins, growth factors) to maintain the metabolic activity of yeast. Secondary material resources of a number of food industry sectors, in particular malt production waste — malt sprouts, have a valuable chemical composition. They contain vitamins (mainly group B, including B8, PP, E, C, H), minerals (iron, calcium, magnesium, potassium, silicon, etc.), organic acids, which are important stimulants of vital activity and regulators of metabolic processes in microbial cells. In this study, we studied the effect of methods for obtaining malt sprout extracts on the yield of extractable compounds and on the biocatalytic potential of Saccharomyces cerevisiae brewer’s yeast after processing with the obtained extracts. The objects of the study are barley malt sprout extracts, Saccharomyces cerevisiae yeast strain Rh. Extraction of soluble components of the raw material was carried out by infusion (control), ultrasound and enzymatic treatment. In the test samples of the extract, an increase in dry matter and amino nitrogen was found (on average, 2 and 1.4 times, respectively) compared to the control when exposed to ultrasound in the range of 190–570 W and a duration of 1 to 10 min. Degradation of high-molecular polymers of the raw material with the enzyme preparations AmiloLux-A, AmiloLux ATS, GlukoLux Max, CelloLux-F, CelloLux-BGK, Ultraflo XL (temperature 55 °C, duration 180 min) increased the yield of extractive substances by 1.6–1.9 times, amino acid nitrogen by 14–55% compared to the control (without exposure to the preparations). The preparation GlukoLux Max showed the greatest efficiency. The combined action of ultrasound and biocatalyst also proved effective and allowed to reduce the duration of enzymatic treatment to 20–60 min. Keeping yeast with ERS for 60 min contributed to an increase in fermentation activity by 1.6 times. Stimulation of endogenous processes of microbial cells contributes to the formation of valuable metabolites with multidirectional biological activity.