AGRIS - 

2021

Semenikhin, S.O. | Vorob'eva, O.V. | Babakina, M.V. | Gorodetskij, V.O., Krasnodar Research and Development Inst. of Storage and Processing of Agricultural Produce

Побочный продукт сахарного производства – свекловичная меласса используется в микробиологической промышленности в качестве компонента высокопродуктивного субстрата для культивирования микроорганизмов, синтезирующих биологически активные вещества. Перспективна предварительная подготовка мелассы путем ее насыщения биогенными веществами, повышающими эффективность жизнедеятельности микроорганизмов. Для подтверждения этого исследовано влияние внесения биогенных веществ в растворы свекловичной мелассы при их обработке на жизнедеятельность микроорганизмов, способствующих повышению синтеза витамина В2 и жиров. Объектами исследования были раствор свекловичной мелассы с массовой долей сухих веществ 78% и 3 штамма микроорганизмов – Bacillus subtilis B-501, Cryptococcus curvatus Y-2236 и Rhodotorula glutinis Y-332. Анализ исходного содержания макро- и микроэлементов в растворе свекловичной мелассы позволил установить, что содержащихся в мелассе биогенных веществ достаточно для жизнедеятельности Bacillus subtilis B-501 с удельной выработкой витамина В2 в количестве 0,019 г/г сахаров при степени утилизации сахаров 42,55%. Для повышения эффективности жизнедеятельности Rhodotorula glutinis Y-332 требуется внесение сульфатов железа FeSO4 и марганца MnSO4, которые способствуют увеличению удельной выработки жиров с 0,019 до 0,030 г/г сахаров в каждом случае. Для повышения эффективности жизнедеятельности Cryptococcus curvatus Y-2236 требуется внесение сульфатов железа FeSO4 и марганца MnSO4, а также источников фосфора KH2PO4 и азота (NH4)2SO4. Внесение указанных биогенных веществ способствует повышению удельной выработки жиров с 0,011 до 0,015–0,020 г/г сахаров. | A byproduct of sugar production – beet molasses is used in the microbiological industry as a component of a highly productive substrate for the cultivation of microorganisms that synthesize biologically active substances. The preliminary preparation of molasses by its saturation with biogenic substances to increase the efficiency of the vital activity of microorganisms is promising. To confirm this, the effect of introducing biogenic substances into the solution of beet molasses during their processing on the vital activity of microorganisms that contribute to the increase in the synthesis of vitamin B2 and fats has been studied. The objects of the study were a solution of beet molasses with a mass fraction of dry substances of 78% and 3 strains of microorganisms – Bacillus subtilis B-501, Cryptococcus curvatus Y-2236 and Rhodotorula glutinis Y-332. Analysis of the initial content of macro-and microelements in the solution of beet molasses allowed establishing that the nutrients contained in the molasses are sufficient for the vital activity of Bacillus subtilis B-501 with a specific production of vitamin B2 in the amount of 0.019 g/g of sugars with a degree of sugar utilization of 42.55%. To improve the vital efficiency of the Rhodotorula glutinis Y-332, the addition of ferrous FeSO4 and manganese MnSO4 sulfates is required, which increase the fats specific production from 0.019 to 0.03 g/g of sugars in each case. To improve the vital efficiency of the Cryptococcus curvatus Y-2236 the addition of ferrous FeSO4 and manganese MnSO4 sulfates, as well as sources of phosphorus KH2PO4 and nitrogenium (NH4)2SO4 is required. Adding these nutrients contributes the increase of fat specific production from 0.011 to 0.015–0.020 g/g of sugars.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Tyapkina , D.Yu. | Slugina, M.A. | Kochieva, E.Z.

Аскорбиновая кислота (аскорбат, витамин С) играет важную роль в различных метаболических процессах и у растений, и у человека, поэтому увеличение содержания аскорбата в клетках растений при помощи селекционных подходов важно для повышения как пищевой ценности плодов, так и устойчивости растений к стрессу. В данной работе амплифицированы, клонированы и секвенированы гомологи гена GME1, играющего ключевую роль в биосинтезе аскорбата, у томата овощного и 11 дикорастущих видов томата. Структурный анализ показал низкую степень вариабельности гена GME1 у изученных образцов. В кодирующих последовательностях GME1 выявлено 28 однонуклеотидных замен (single nucleotide polymorphisms, SNPs), из которых только две (G2E и E281D) приводили к несинонимичным заменам у видов S. neorickii и S. peruvianum var. dentatum. Анализ мотивов и доменов белка GME1 томатов не выявил каких-либо специфических мотивов ни на межвидовом уровне, ни на более отдаленных таксономических уровнях. Наблюдаемый высокий консерватизм GME1 у достаточно эволюционно отдаленных видов томата, по всей видимости, служит свидетельством функциональной значимости этого фермента для синтеза аскорбата и, опосредованно, для защиты от стрессовых факторов, прежде всего фотостресса. Корреляцию между аминокислотными (нуклеотидными) заменами и содержанием аскорбата в плодах не обнаружили. При сравнительном межвидовом органоспецифическом анализе и анализе зависимости количества аскорбата в зрелых плодах у сортов и дикорастущих образцов от уровня экспрессии GME1 также не выявили связи между транскрипционной активностью GME1 и концентрацией аскорбата. Можно также предположить, что определяющее влияние на конечное содержание аскорбата в созревшем плоде томата, вероятно, оказывает не интенсивность экспрессии GME1 на завершающей стадии созревания плода, а то, насколько ген GME1 был активен на более ранних стадиях созревания. | Ascorbic acid (ascorbate, vitamin C) plays an important role in various metabolic processes in both plants and humans, therefore, increasing the content of ascorbate in plant cells using breeding approaches is important for increasing both the nutritional value of fruits and plant resistance to stress. In this study, there are amplified, cloned and sequenced novel GME1 gene homologues, thereby playing a key role in ascorbate biosynthesis in cultivated tomato and 11 wild tomato species. Structural analysis showed a low GME1variability level of in tomato species. In the GME1 coding sequences, 28 SNPs were identified, of which only two led to nonsynonymous aminoacid substitutions (G2E and E281D) in S. neorickii and S. peruvianum var. dentatum. Analysis of GME1 motifs and domains did not reveal any specific motifs either at the interspecific level or at more distant taxonomic levels. The high GME1 conservatism observed in quite evolutionarily distant tomato species is most likely due to the functional significance of this enzyme for the ascorbate synthesis and, indirectly, for protection from stress factors, primarily photostress. No correlation was found between amino acid or nucleotide substitutions and ascorbate levels in fruits. Expression analysis, including comparative interspecies organ-specific analysis and analysis of the dependence of the ascorbate content in mature fruits in tomato cultivars and wild species accessions and the GME1 expression level, also did not reveal a relationship between transcriptional levels and ascorbate concentration. It can also be assumed that the final ascorbate content in the ripe tomato fruit may be influenced not by the intensity of GME1 expression at the last stage of fruit ripening, but by how this gene was active at earlier stages of ripening.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation