ГК Первая марка Новосибирск, Россия и страны СНГ

Производим и продаем: Комбикорма,
Пробиотики, Средства защиты растений
Умные удобрения

Разра­ботка глубинного способа культивирования бацилл-компонентов пробиотической кормовой добавки ОЛИН

УДК 619:615.012.6

 А.Я. Шайбель, Т.Н. Грязнева, С.М. Борунова

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования «Московская государственная академия

ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина»

 Разра­ботка глубинного способа культивирования бацилл-компонентов пробиотиЧЕСКОЙ КОРМОВОЙ ДОБАВКИ ОЛИН

 Разработка и внедрение в практику ветеринарии новых высокоэффективных пре­паратов для лечения и профилактики желудочно-кишечных болезней животных представляет собой актуальную задачу. Это объясняется ростом заболеваемости животных, несвоевременной диагностикой болезней в ус­ловиях ухудшающейся эпизооти­ческой и экологической обстановки, а также недоста­точной эффективностью существующих лечебно-про­филактических средств [2, 4].

Пробиотическая кормовая добавка ОЛИН выгодно отличается от известных препаратов на основе эндогенных бактерий (бифидумбактерин, лактобактерин, бифилак, колибактерин и др), т.к.  бациллы-компоненты ОЛИН (B.subtilis ВКПМ 10172 и B.licheniformis ВКПМ 10135) обладают широким спектром антагонистической активнос­ти в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий, иммуномодулирующим эффектом,  антиаллергенным, антитоксическим и противовирусным действием, синтезируют бактериоцины, амило- и протеолитические ферменты, аминокислоты и др. Следовательно,  применение ОЛИН в ветеринарии в перспективе может быть значительно шире по сравнению с известными и рекомендованными  сего­дня.

В этом плане очевидно, что поверхностный способ культивирования бацилл-компонентов препарата будет являться лимитирующим фактором в его производстве. Поэтому, в настоящее время требуется разработка новой технологии производства пробиотической кормовой добавки ОЛИН путем ориентирования ее на использова­ние современных биотехнологических процессов и обо­рудования. Это тем более актуально, т.к. для решения многих вопросов профилактики болезней и лечения животных требуется раз­рабатывать технологии двойного назначения, позволя­ющие, с одной стороны, получать пробиотики с высокой лечебно-профилактической эффективностью, а, с другой — определять пер­спективные технологии производства препаратов ветеринарного назначения [1, 3].

Анализ технологии производства ОЛИН поз­воляет выделить в ней основную стадию, усовершенст­вование которой позволит решить проблему выпуска этого и подобных ему препаратов,  в  объемах, удовлетворяющих любые воз­можные запросы потенциальных потребителей. Тако­вой, безусловно, является стадия репродуцирования микроорганизмов, на которой осуще­ствляется накопление биомассы бацилл.

В частности, до настоящего времени выращивание названных бактерий проводилось поверхностным ме­тодом, что объясняется использованием при этом есте­ственного для разработки большинства бактериальных препаратов методического подхода: первоначально в их составе применяют, как правило, клетки, полученные на агаризованных питательных средах. Это позволяет достаточно быст­ро и эффективно достичь поставленной цели, так как при поверхностном культивировании значительно упро­щаются, а в ряде случаев, и полностью исключаются от­дельные операции:

— легче достигаются асептические ус­ловия;

— потери биомассы минимальные;

— для получаемых поверхностным выращиванием культур характерны более высокие однородность и фенотипическая полноценность (зрелость) клеток в популяции, что для спорообразующих бактерий проявляется в значительно большей степени по сравнению с вегетативными формами микроорганизмов и др.

При успешном решении проблемы внедрения в практику пробиотической кормовой добавки ОЛИН, следую­щим этапом должны являться именно исследования по разработке технологии глубинного способа культивиро­вания бацилл-компонентов препарата,  как более экономич­ного и  технологичного.

Рассматривая в совокупности все аспекты иссле­дований по разработке технологии глубинного способа выращивания биокомпонентов препарата ОЛИН, следует выде­лить основные этапы и направления исследований по этой проблеме, требующие решения:

— разработка основного компонентного состава пригодных для глубинного выращивания в фер­ментерах жидких питательных сред, отвечающих питательным потребностям  бацилл при их росте и споро­образовании;

— разработка технологии глубинного спо­соба выращивания микроорганизмов и отработка кри­териев окончания процесса культивирования;

— создание аппаратурно-технологической линии  по производству препарата и ее аттестация контрольным органом. Наличие таких линий позволит своевременно использовать их для переоборудования на выпуск аналогичных препаратов.

Что касается разработки питательных сред для глубинного культивирования бацилл-компонентов ОЛИН, имеются много­численные публикации по составу сред как комплекс­ных, так и синтетических. Однако при этом большинство таких сред предназначены сугубо для лабораторных исследований, вследствие чего в их состав включаются дефицитные и трудно стандартизи­руемые по свойствам компоненты (типа пептона, дрож­жевого экстракта и т.п.) или же аминокислоты.

С другой стороны, применяемые в микробиологи­ческой промышленности при получении антибиотиков, ферментов, аминокислот и других биопрепаратов среды на основе рыбной (рыбо-костной) муки, кормовых дрож­жей, соевой, кукурузной и пше­ничной муки, крахмала, по всей видимости, не будут в полной мере отвечать задачам наших исследований по ряду причин. В качестве ос­новных из них следует назвать такие как:

— универсальность состава и питательных свойств в большей мере присуща плотным средам, т.к. жидкие сре­ды отличаются определенной «индивиду­альностью», вследствие чего должны разрабатываться для выращивания конкретного микроорганизма;

— среды, широко применяемые в биологической промыш­ленности и собственно процессы глубинного выращивания, в большинстве случаев, направлены на получение либо вегетативной биомассы, либо же продуктов жизнедеятельности спорообразующих микроор­ганизмов (антибиотиков, ферментов, витаминов и др.), т.е. отнюдь не предназначены для приготовления бакте­риальных спор как основного биотехнологического про­дукта;

— недостаточная изученность питательных потребностей и осо­бенностей метаболизма бацилл, кинетики их роста и спорообразования в глубинных культурах;

— необходимость получения в конце цикла выра­щивания максимально однородной популяции спор ис­следуемых бактерий.

Помимо изложенного, требуется также уточнить предпочтительность использования в нативном или же гидролизованном состоянии основных азотсодержа­щих компонентов сред, адекватных для обеспечения рос­та и спорообразования изучаемых бацилл, а также приемлемую, технологически и биологически оправданную продол­жительность цикла выращивания.

Решение указанных вопросов позволит создать по­лифункциональную линию для производства пробиотической кормовой добавки ОЛИН и других ветеринар­ных препаратов аналогичного состава, в приготовлении которых будут использованы питательные среды из отечественного сы­рья, позволяющие получать конечные целевые продук­ты с заданными характеристиками.

 

Литература

  1. Бирюков В.В., Кантере М.В. Оптимизация периодических процессов культивирования микроорганизмов.-  М.: Наука, 1985.- 282 с.
  2.  Малик Н.И., Панин А.Н. Ветеринарные пробиотические препараты // Ветеринария. – 2001. — № 1. – С. 46-51.
  3. Панин А.Н. Биотехнологические аспекты изготовления сухих пробиотических препаратов //Научные основы пр-ва вет.биол.препаратов. – Щелково. – ВНИТИБП, 2000. – С.  343-345.
  4.  Смирнов В.В., Резник С.Р., Сорокулова И.Б. и др. Дискуссионные вопросы создания и применения бактериальных препаратов для коррекции микрофлоры теплокровных //Микробиол. журн. — 1992. – Т. 54, № 6. — С. 82-94.