RU2716106C1 - Method of producing polyunsaturated fatty acids with high content of arachidonic acid in lipids of aerial mycelium of fungus mortierella alpina (versions) - Google Patents

Method of producing polyunsaturated fatty acids with high content of arachidonic acid in lipids of aerial mycelium of fungus mortierella alpina (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2716106C1
RU2716106C1 RU2019114591A RU2019114591A RU2716106C1 RU 2716106 C1 RU2716106 C1 RU 2716106C1 RU 2019114591 A RU2019114591 A RU 2019114591A RU 2019114591 A RU2019114591 A RU 2019114591A RU 2716106 C1 RU2716106 C1 RU 2716106C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
arachidonic acid
fatty acids
fungus
aerial mycelium
medium
Prior art date
Application number
RU2019114591A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Викторович Зорин
Надежда Ивановна Петухова
Альбина Авгатовна Шакирова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2019114591A priority Critical patent/RU2716106C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716106C1 publication Critical patent/RU2716106C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/145Fungal isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645Fungi ; Processes using fungi

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.SUBSTANCE: method of producing polyunsaturated fatty acids with high content of arachidonic acid in lipids of aerial mycelium of Mortierella alpina fungus and a version thereof. Method involves culturing Mortierella alpina VKPM F-1280 fungus at 20–22 °C for 21 days on a nutrient medium containing oat flakes, glycerin, zinc sulphate heptahydrate, brewer’s grains. Variant of the method involves cultivation of beet pulp in a nutrient medium containing instead of brewer’s grains.EFFECT: inventions provide higher output of arachidonic acid in sum of polyunsaturated fatty acids obtained from aerial mycelium fungus biomass.2 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к микробиологическому способу получения полиненасыщенных жирных кислот с высоким содержанием арахидоновой кислоты.The invention relates to the field of biotechnology, in particular to a microbiological method for producing polyunsaturated fatty acids with a high content of arachidonic acid.

Арахидоновая кислота - биохимически важная кислота, являющаяся предшественником различных медиаторов (эйкозаноидов, простагландинов, тромбоксанов, лейкотриенов и др.) в организме человека и животных, а также выполняющая роль индуктора системной неспецифической устойчивости растений к различного рода деструктивным воздействиям (грибковым, бактериальным и вирусным патогенам, водному и температурному стрессу, механическим поранениям), может быть использована в сельском хозяйстве, медицине, косметологии, ветеринарии, пищевой промышленности, а также может служить исходным сырьем (предшественником) для химического синтеза других биологически активных соединений.Arachidonic acid is a biochemically important acid that is the precursor of various mediators (eicosanoids, prostaglandins, thromboxanes, leukotrienes, etc.) in humans and animals, and also acts as an inducer of systemic nonspecific resistance of plants to various destructive effects (fungal, bacterial and viral pathogens , water and temperature stress, mechanical injuries), can be used in agriculture, medicine, cosmetology, veterinary medicine, food industry STI, and may also serve as the starting material (precursor) for the chemical synthesis of other active compounds.

Практическое значение имеют как высокочистые препараты арахидоновой кислоты, так и комплексные препараты полиненасыщенных жирных кислот, содержащие в качестве основной арахидоновую кислоту.Both high-purity arachidonic acid preparations and complex polyunsaturated fatty acid preparations containing arachidonic acid as the main substance are of practical importance.

В настоящее время арахидоновая кислота преимущественно используется в составе комплексных препаратов жирных кислот. В частности, в комплексе с другими жирными кислотами арахидоновая кислота применяется в композициях для стимулирования роста и иммунизации растений, в косметических препаратах, пищевых и кормовых добавках. Чистые препараты арахидоновой кислоты требуются для биохимических, медицинских и диетологических исследований, получения фармакозначимых композиций (препаратов медицинского назначения), синтеза биологически активных производных. Однако широкое применение чистых препаратов арахидоновой кислоты ограничивается их высокой стоимостью.Currently, arachidonic acid is mainly used in complex preparations of fatty acids. In particular, in combination with other fatty acids, arachidonic acid is used in compositions to stimulate the growth and immunization of plants, in cosmetic preparations, food and feed additives. Pure preparations of arachidonic acid are required for biochemical, medical and nutritional studies, the preparation of pharmacologically significant compositions (medical preparations), and the synthesis of biologically active derivatives. However, the widespread use of pure arachidonic acid preparations is limited by their high cost.

Основной причиной высокой стоимости чистой арахидоновой кислоты являются значительные потери на стадии очистки продукта от сопутствующих насыщенных и полиненасыщенных жирных кислот, что в значительной степени обусловлено низким ее содержанием в исходном сырье, представляющем собой смесь жирных кислот (или их алкиловых эфиров), выделенных из живых организмов.The main reason for the high cost of pure arachidonic acid is the significant loss at the stage of purification of the product from the associated saturated and polyunsaturated fatty acids, which is largely due to its low content in the feedstock, which is a mixture of fatty acids (or their alkyl esters) isolated from living organisms .

Наиболее перспективным сырьем для получения чистых препаратов арахидоновой кислоты является смесь жирных кислот или их алкиловых эфиров, выделенных из грибов рода Mortierella. Однако содержание арахидоновой кислоты в составе жирных кислот гриба может значительно варьировать в зависимости от используемого штамма, состава среды, способа и условий культивирования гриба.The most promising raw material for obtaining pure preparations of arachidonic acid is a mixture of fatty acids or their alkyl esters isolated from fungi of the genus Mortierella. However, the content of arachidonic acid in the composition of the fatty acids of the fungus can vary significantly depending on the strain used, the composition of the medium, the method and cultivation conditions of the fungus.

Из уровня техники известен способ биосинтеза полиненасыщенных карбоновых кислот, содержащих арахидоновую кислоту, с помощью штамма Mortierella hygrophila ВКМ F-1854, включающий глубинное культивирование гриба в жидкой питательной среде (RU, патент №2058078, опубл. 20.04.1996).The prior art method for the biosynthesis of polyunsaturated carboxylic acids containing arachidonic acid using a strain of Mortierella hygrophila VKM F-1854, including deep cultivation of the fungus in a liquid nutrient medium (RU, patent No. 2058078, publ. 04/20/1996).

Основным недостатком описанного способа является низкое содержание арахидоновой кислоты в составе жирных кислот гриба (10-45%), а также необходимость добавления в среду дорогостоящих компонентов, таких как пептона и дрожжевого экстракта.The main disadvantage of the described method is the low content of arachidonic acid in the composition of the fatty acids of the fungus (10-45%), as well as the need to add expensive components such as peptone and yeast extract to the medium.

Известен способ биосинтеза полиненасыщенных жирных кислот, в том числе арахидоновой кислоты, с помощью гриба Mortierella alpina Peyronel БС-2 (VKM F-3625D), включающий культивирование гриба в жидкой питательной среде (RU, патент №2140980, опубл. 10.11.1999).A known method of biosynthesis of polyunsaturated fatty acids, including arachidonic acid, using the fungus Mortierella alpina Peyronel BS-2 (VKM F-3625D), comprising cultivating the fungus in a liquid nutrient medium (RU patent No. 2140980, publ. 10.11.1999).

Недостатком этого способа является низкое содержание арахидоновой кислоты в составе жирных кислот гриба (до 62%), необходимость добавления в среду дорогостоящих компонентов (пептона и дрожжевого экстракта), а также использование в качестве источника углерода очищенной глюкозы в высокой концентрации (80 г/л).The disadvantage of this method is the low content of arachidonic acid in the composition of the fatty acids of the fungus (up to 62%), the need to add expensive components (peptone and yeast extract) to the medium, and the use of high concentration of purified glucose as a carbon source (80 g / l) .

Известен способ биосинтеза полиненасыщенных жирных кислот, в том числе арахидоновой кислоты, культивированием гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1134 на поверхностности тонкого слоя жидкой питательной среды, приготовленной на основе отвара картофеля и глюкозы (RU, патент №2596921, опубл. 10.09.2016).A known method for the biosynthesis of polyunsaturated fatty acids, including arachidonic acid, cultivation of the fungus Mortierella alpina VKPM F-1134 on the surface of a thin layer of liquid nutrient medium prepared on the basis of a decoction of potatoes and glucose (RU, patent No. 2596921, publ. 09/10/2016).

Недостатком этого способа является низкое содержание арахидоновой кислоты в составе жирных кислот - 50,81%, а также использование в качестве источника углерода очищенной глюкозы в высокой концентрации (80 г/л).The disadvantage of this method is the low content of arachidonic acid in the composition of fatty acids - 50.81%, as well as the use of purified glucose in high concentration (80 g / l) as a carbon source.

Выбранный нами за прототип способ биосинтеза полиненасыщенных жирных кислот с высоким содержанием арахидоновой кислоты (Петухова Н.И., Щербакова Д.В., Шараева А.А., Зорин В.В. Синтез полиненасыщенных жирных кислот грибом Mortierella alpina ГР-1 при культивировании на пивной дробине // Башкирский химический журнал.- 2014. - Т. 21, №4. - С. 90-96), основан на культивировании гриба Mortierella alpina ГР-1 на поверхности полутвердой среды, приготовленной на основе овсяной крупы и пивной дробины, являющейся отходом пивоваренной промышленности, с добавлением глицерина в качестве источника углерода. Штамм получен на кафедре биохимии и технологии микробиологических производств Уфимского государственного университета путем отбора моноспорового изолята после воздействия ультрафиолетом на суспензию спор гриба, выделенного из ризосферы пшеницы, с последующим анализом содержания арахидоновой кислоты (маркерная характеристика) в липидах изолятов, формирующих воздушный мицелий на средах с повышенным содержанием глицерина (Петухова Н.И., Митягина А.В., Зорин В.В. Синтез полиненасыщенных жирных кислот глицеринустойчивым грибом Mortierella alpina ГР-1 // Башкирский химический журнал. - 2010. - Т. 17, №5. - С. 50-52). Авторский номер штамма ГР-1. Культура идентифицирована до вида в ФГУПГосНИИГенетика, и хранится во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) под национальным депозитарным номером F-1280.The method of biosynthesis of polyunsaturated fatty acids with a high content of arachidonic acid (Petukhova N.I., Scherbakova D.V., Sharaeva A.A., Zorin V.V. Synthesis of polyunsaturated fatty acids with the fungus Mortierella alpina GR-1 during cultivation on beer pellet // Bashkir Chemical Journal. - 2014. - T. 21, No. 4. - P. 90-96), based on the cultivation of the fungus Mortierella alpina GR-1 on the surface of a semi-solid medium prepared on the basis of oatmeal and beer pellet , a waste of the brewing industry, with the addition of glycerin as a TBE carbon source. The strain was obtained at the Department of Biochemistry and Technology of Microbiological Production of Ufa State University by selecting a monospore isolate after exposure to ultraviolet light on a spore suspension of a fungus isolated from the rhizosphere, followed by analysis of the content of arachidonic acid (marker characteristic) in lipids of isolates that form aerial mycelium on media with increased glycerol content (Petukhova N.I., Mityagina A.V., Zorin V.V. Synthesis of polyunsaturated fatty acids with glycerine-resistant fungus Mortierella alpin a GR-1 // Bashkir Chemical Journal. - 2010. - V. 17, No. 5. - S. 50-52). The author number of the strain GR-1. The culture is identified to a species in the Federal State Unitary Scientific Research Institute for Genetics, and is stored in the All-Russian Collection of Industrial Microorganisms (VKPM) under national depository number F-1280.

В предпочтительном варианте способа-прототипа предусматривается культивирование гриба в течение 20 суток при температуре 25-28°С на питательной среде, содержащей 60 г сухой пивной дробины, 60 г овсяной крупы, 20 г глицерина, 0,3 г сульфата цинка семиводного и 1 л воды, раздельный сбор воздушного и субстратного мицелия и получение препаратов алкиловых эфиров жирных кислот на их основе.In a preferred embodiment of the prototype method, the fungus is cultured for 20 days at a temperature of 25-28 ° C in a nutrient medium containing 60 g of dry beer pellets, 60 g of oatmeal, 20 g of glycerin, 0.3 g of seven-water zinc sulfate and 1 l water, separate collection of air and substrate mycelium and obtaining preparations of alkyl esters of fatty acids based on them.

В этих условиях в воздушных гифах гриба накапливаются липиды с более высоким содержанием арахидоновой кислоты (68,3% от суммы жирных кислот), чем в субстратном мицелии (36,1%). Воздушный мицелий легко отделяется от субстрата и может служить сырьем для получения высокочистых препаратов арахидоновой кислоты. Субстратный мицелий гриба с остатками питательной среды может быть использован в качестве кормовой добавки или как сырье для получения композиций, повышающих продуктивность культурных растений и защищающих их от болезней.Under these conditions, lipids with a higher content of arachidonic acid (68.3% of the sum of fatty acids) accumulate in fungal air hyphae than in substrate mycelium (36.1%). Aerial mycelium is easily separated from the substrate and can serve as a raw material for obtaining highly pure preparations of arachidonic acid. The substrate mycelium of the fungus with the remains of a nutrient medium can be used as a feed additive or as a raw material for preparing compositions that increase the productivity of cultivated plants and protect them from diseases.

Недостатком способа является низкий выход биомассы воздушного мицелия (0,29 г с одной чашки Петри, что соответствует 220 г/кг овсяной крупы) и недостаточно высокое содержание арахидоновой кислоты в его липидах.The disadvantage of this method is the low biomass yield of aerial mycelium (0.29 g per petri dish, which corresponds to 220 g / kg of oatmeal) and the insufficiently high content of arachidonic acid in its lipids.

Задачей изобретения является усовершенствование процесса культивирования гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1280 с целью увеличения выхода полиненасыщенных жирных кислот путем повышения выхода биомассы воздушного мицелия и достижения содержания арахидоновой кислоты более 70% от суммы жирных кислот.The objective of the invention is to improve the cultivation of the fungus Mortierella alpina VKPM F-1280 in order to increase the yield of polyunsaturated fatty acids by increasing the yield of aerial mycelium biomass and achieving arachidonic acid content of more than 70% of the total fatty acids.

Указанная задача решается тем, что в способе получения полиненасыщенных жирных кислот с высоким содержанием арахидоновой кислоты в липидах грибного воздушного мицелия, включающем культивирование гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1280 на овсяной среде с пивной дробиной в соотношении 1:1, глицерином и сульфатом цинка семиводного, сбор и сушку воздушного мицелия, согласно изобретению для приготовления среды вместо овсяной крупы используют овсяные хлопья, при этом среду предварительно разваривают, удваивают содержание глицерина, а наработку биомассы осуществляют при оптимальной температуре культивирования 20-22°С в течение 21 суток до достижения наибольшего содержания арахидоновой кислоты в составе жирных кислот гриба.This problem is solved by the fact that in the method for producing polyunsaturated fatty acids with a high content of arachidonic acid in lipids of fungal aerial mycelium, including cultivation of the fungus Mortierella alpina VKPM F-1280 on oat medium with beer pellet in a ratio of 1: 1, glycerol and zinc sulfate, seven-water, collecting and drying aerial mycelium, according to the invention, oat flakes are used instead of oatmeal for preparing the medium, while the medium is pre-cooked, the glycerol content is doubled, and the biomass uschestvlyayut at the optimal temperature of cultivation 20-22 ° C for 21 days until the maximum content of arachidonic acid in the fatty acids of the fungus.

Также указанная задача решается тем, что в способе получения полиненасыщенных жирных кислот с высоким содержанием арахидоновой кислоты в липидах грибного воздушного мицелия, включающем культивирование гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1280 на овсяной среде с глицерином и сульфатом цинка семиводного, сбор и сушку воздушного мицелия, согласно изобретению для приготовления среды вместо овсяной крупы с пивной дробиной в соотношении 1:1 используют овсяные хлопья с добавкой свекловичного жома в соотношении 1:1, при этом среду предварительно разваривают, наработку биомассы осуществляют при оптимальной температуре культивирования 20-22°С в течение 21 суток до достижения наибольшего содержания арахидоновой кислоты в составе жирных кислот гриба.This problem is also solved by the fact that in the method for producing polyunsaturated fatty acids with a high content of arachidonic acid in lipids of fungal aerial mycelium, including cultivation of the fungus Mortierella alpina VKPM F-1280 on an oatmeal medium with glycerol and zinc sulfate of seven-water, collecting and drying aerial mycelium, according to the invention for the preparation of the medium instead of oatmeal with beer pellets in a ratio of 1: 1 use oatmeal with the addition of beet pulp in a ratio of 1: 1, while the medium is pre-cooked, n rabotku biomass is carried out at the optimal temperature of cultivation 20-22 ° C for 21 days until the maximum content of arachidonic acid in the fatty acids of the fungus.

Использование овсяных хлопьев и предварительное разваривание среды увеличивает доступность питательных веществ для гриба. Увеличение содержания глицерина в среде стимулирует развитие воздушного мицелия. Снижение температуры до оптимальных значений стимулирует развитие воздушного мицелия и синтез полиненасыщенных жирных кислот. Замена пивной дробины на свекловичный жом позволяет дополнительно увеличить содержание арахидоновой кислоты в липидах воздушного мицелия. Увеличение продолжительности культивирования до 21 суток позволяет достичь наибольшего содержания арахидоновой кислоты в составе жирных кислот гриба.The use of oatmeal and pre-boiling medium increases the availability of nutrients for the fungus. An increase in glycerol in the medium stimulates the development of aerial mycelium. Lowering the temperature to optimal values stimulates the development of aerial mycelium and the synthesis of polyunsaturated fatty acids. Replacing beer pellets with beet pulp can further increase the content of arachidonic acid in aerial mycelium lipids. Increasing the duration of cultivation to 21 days allows you to achieve the highest content of arachidonic acid in the composition of the fatty acids of the fungus.

Возможность осуществления предлагаемого изобретения подтверждается примерами.The possibility of implementing the invention is confirmed by examples.

Пример 1. Гриб Mortierella alpina ВКПМ F-1280 выращивают в условиях, позволяющих формировать обильный воздушный мицелий. Для этого готовят среду, содержащую 60 г сухой пивной дробины, 60 г овсяных хлопьев, 40 г глицерина, 0,3 г сульфата цинка семиводного и 1000 мл воды. Среду разваривают в течение 10-15 минут, раскладывают в чашки Петри тонким слоем и стерилизуют автоклавированием. Готовую питательную среду засевают 7-ми суточным инокулятом гриба, полученным на агаризованной среде (овсяные хлопья - 60 г/л, глицерин - 40 г/л, сульфат цинка 0,3 г/л, агар - 15 г/л). Культивирование гриба осуществляют в термостате при температуре 20-22°С в течение 21 суток. По истечении этого времени воздушный мицелий гриба отделяют и высушивают при 60°С в вакуумном сушильном шкафу. Для определения жирнокислотного состава липидов воздушного мицелия получают этиловые эфиры жирных кислот. К навеске измельченной биомассы гриба (70 мг) добавляют 4 мл ацетилирующей смеси (этанол : ацетилхлорид, 20:1,5) и 2 мл гексана. Смесь выдерживают в течение 1,5 часов при температуре 100°С (в герметично закрытых флаконах). После охлаждения смесь промывают 1%-ным раствором Na2CO3 и экстрагируют изопропиловые эфиры жирных кислот гексаном.Example 1. The fungus Mortierella alpina VKPM F-1280 is grown under conditions that allow the formation of plentiful aerial mycelium. To do this, prepare a medium containing 60 g of dry beer grains, 60 g of oatmeal, 40 g of glycerin, 0.3 g of zinc sulfate, seven-water and 1000 ml of water. The medium is boiled for 10-15 minutes, laid out in a Petri dish with a thin layer and sterilized by autoclaving. The prepared nutrient medium is inoculated with a 7-day-old fungal inoculum obtained on an agar medium (oat flakes - 60 g / l, glycerin - 40 g / l, zinc sulfate 0.3 g / l, agar - 15 g / l). The cultivation of the fungus is carried out in a thermostat at a temperature of 20-22 ° C for 21 days. After this time, the fungal aerial mycelium is separated and dried at 60 ° C in a vacuum oven. To determine the fatty acid composition of aerial mycelium lipids, ethyl fatty acid esters are obtained. 4 ml of an acetylating mixture (ethanol: acetyl chloride, 20: 1.5) and 2 ml of hexane are added to a sample of ground mushroom biomass (70 mg). The mixture is kept for 1.5 hours at a temperature of 100 ° C (in hermetically sealed vials). After cooling, the mixture was washed with a 1% Na 2 CO 3 solution and the fatty acid isopropyl esters were extracted with hexane.

Выход биомассы воздушного мицелия 372,4 г (асв) на килограмм овсяных хлопьев, содержание эфира арахидоновой кислоты в полученном экстракте составило 72,7% от суммы эфиров жирных кислот (таблица).The yield of aerial mycelium biomass was 372.4 g (asv) per kilogram of oatmeal, the content of arachidonic acid ester in the obtained extract amounted to 72.7% of the total fatty acid esters (table).

Пример 2. Также как в примере 1, но в среду вместо 60 г пивной дробины добавляют 60 г сухого свекловичного жома, глицерин вносят в количестве 20 г.Example 2. As in example 1, but instead of 60 g of beer pellet, 60 g of dry beet pulp is added to the medium, glycerin is added in an amount of 20 g.

Гриб Mortierella alpina ВКПМ F-1280 выращивают в условиях, позволяющих формировать обильный воздушный мицелий. Для этого готовят среду, содержащую 60 г сухой пивной дробины, 60 г свекловичного жома, 20 г глицерина, 0,3 г сульфата цинка семиводного и 1000 мл воды. Среду разваривают в течение 10-15 минут, раскладывают в чашки Петри тонким слоем и стерилизуют автоклавированием. Готовую питательную среду засевают 7-ми суточным инокулятом гриба, полученным на агаризованной среде (овсяные хлопья - 60 г/л, глицерин - 20 г/л, сульфат цинка 0,3 г/л, агар - 15 г/л). Культивирование гриба осуществляют в термостате при температуре 20-22°С в течение 21 суток. По истечении этого времени воздушный мицелий гриба отделяют и высушивают при 60°С в вакуумном сушильном шкафу. Для определения жирнокислотного состава липидов воздушного мицелия получают этиловые эфиры жирных кислот. К навеске измельченной биомассы гриба (70 мг) добавляют 4 мл ацетилирующей смеси (этанол : ацетилхлорид, 20:1,5) и 2 мл гексана. Смесь выдерживают в течение 1,5 часов при температуре 100°С (в герметично закрытых флаконах). После охлаждения смесь промывают 1%-ным раствором Na2CO3 и экстрагируют изопропиловые эфиры жирных кислот гексаном.The fungus Mortierella alpina VKPM F-1280 is grown under conditions that allow the formation of plentiful aerial mycelium. To do this, prepare a medium containing 60 g of dry beer pellets, 60 g of beet pulp, 20 g of glycerin, 0.3 g of zinc sulfate, seven-water and 1000 ml of water. The medium is boiled for 10-15 minutes, laid out in a Petri dish with a thin layer and sterilized by autoclaving. The prepared nutrient medium is inoculated with a 7-day-old mushroom inoculum obtained on an agar medium (oat flakes - 60 g / l, glycerin - 20 g / l, zinc sulfate 0.3 g / l, agar - 15 g / l). The cultivation of the fungus is carried out in a thermostat at a temperature of 20-22 ° C for 21 days. After this time, the fungal aerial mycelium is separated and dried at 60 ° C in a vacuum oven. To determine the fatty acid composition of aerial mycelium lipids, ethyl fatty acid esters are obtained. 4 ml of an acetylating mixture (ethanol: acetyl chloride, 20: 1.5) and 2 ml of hexane are added to a sample of ground mushroom biomass (70 mg). The mixture is kept for 1.5 hours at a temperature of 100 ° C (in hermetically sealed vials). After cooling, the mixture was washed with a 1% Na 2 CO 3 solution and the fatty acid isopropyl esters were extracted with hexane.

Выход биомассы воздушного мицелия составил 285 г (асв) на килограмм овсяных хлопьев, содержание эфира арахидоновой кислоты в полученном экстракте составило 75,8% от суммы эфиров жирных кислот (таблица).The yield of aerial mycelium biomass was 285 g (asv) per kilogram of oatmeal, the content of arachidonic acid ester in the resulting extract was 75.8% of the total fatty acid esters (table).

Предложенный способ позволяет существенно повысить выход биомассы воздушного мицелия в процессе культивирования гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1280 и содержание арахидоновой кислоты в его липидах.The proposed method can significantly increase the biomass yield of aerial mycelium during cultivation of the fungus Mortierella alpina VKPM F-1280 and the content of arachidonic acid in its lipids.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (2)

.1. Способ получения полиненасыщенных жирных кислот с высоким содержанием арахидоновой кислоты в липидах грибного воздушного мицелия, включающий культивирование гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1280 на овсяной среде с пивной дробиной, глицерином и сульфатом цинка семиводного, сбор и сушку воздушного мицелия, отличающийся тем, что для приготовления среды используют овсяные хлопья, при этом среду предварительно разваривают, удваивают содержание глицерина, наработку биомассы осуществляют при оптимальной температуре культивирования 20-22°С в течение 21 сут. до достижения наибольшего содержания арахидоновой кислоты в составе жирных кислот гриба..1. A method for producing polyunsaturated fatty acids with a high content of arachidonic acid in lipids of fungal aerial mycelium, comprising cultivating the fungus Mortierella alpina VKPM F-1280 in oatmeal with beer pellet, glycerin and zinc sulfate seven-water, collecting and drying aerial mycelium, characterized in that for preparation the medium uses oat flakes, while the medium is pre-cooked, the glycerol content is doubled, the biomass is produced at the optimum cultivation temperature of 20-22 ° C for 21 s t to achieve the highest content of arachidonic acid in the composition of the fatty acids of the fungus. 2. Способ получения полиненасыщенных жирных кислот с высоким содержанием арахидоновой кислоты в липидах грибного воздушного мицелия, включающий культивирование гриба Mortierella alpina ВКПМ F-1280 на овсяной среде с глицерином и сульфатом цинка семиводного, сбор и сушку воздушного мицелия, отличающийся тем, что для приготовления среды используют овсяные хлопья с добавкой свекловичного жома в соотношении 1:1, при этом среду предварительно разваривают, наработку биомассы осуществляют при оптимальной температуре культивирования 20-22°С в течение 21 сут. до достижения наибольшего содержания арахидоновой кислоты в составе жирных кислот гриба.2. A method of producing polyunsaturated fatty acids with a high content of arachidonic acid in lipids of fungal air mycelium, comprising cultivating the fungus Mortierella alpina VKPM F-1280 in oat medium with glycerol and zinc sulfate seven-water, collecting and drying air mycelium, characterized in that for preparing the medium use oat flakes with the addition of beet pulp in a ratio of 1: 1, while the medium is pre-cooked, the biomass is produced at an optimal cultivation temperature of 20-22 ° C for 21 days . to achieve the highest content of arachidonic acid in the composition of fatty acids of the fungus.
RU2019114591A 2019-05-13 2019-05-13 Method of producing polyunsaturated fatty acids with high content of arachidonic acid in lipids of aerial mycelium of fungus mortierella alpina (versions) RU2716106C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114591A RU2716106C1 (en) 2019-05-13 2019-05-13 Method of producing polyunsaturated fatty acids with high content of arachidonic acid in lipids of aerial mycelium of fungus mortierella alpina (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019114591A RU2716106C1 (en) 2019-05-13 2019-05-13 Method of producing polyunsaturated fatty acids with high content of arachidonic acid in lipids of aerial mycelium of fungus mortierella alpina (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716106C1 true RU2716106C1 (en) 2020-03-05

Family

ID=69768132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019114591A RU2716106C1 (en) 2019-05-13 2019-05-13 Method of producing polyunsaturated fatty acids with high content of arachidonic acid in lipids of aerial mycelium of fungus mortierella alpina (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716106C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11920126B2 (en) 2018-03-28 2024-03-05 Ecovative Design Llc Bio-manufacturing process
US11932584B2 (en) 2006-12-15 2024-03-19 Ecovative Design Llc Method of forming a mycological product

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106244468A (en) * 2016-09-23 2016-12-21 厦门大学 A kind of regulate and control Mortierella alpina fermentation producing arachidonic acid preparation method
CN107446963A (en) * 2016-05-31 2017-12-08 华中科技大学 A kind of method for promoting Mortierella alpina growth and arachidonic acid oil yield

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107446963A (en) * 2016-05-31 2017-12-08 华中科技大学 A kind of method for promoting Mortierella alpina growth and arachidonic acid oil yield
CN106244468A (en) * 2016-09-23 2016-12-21 厦门大学 A kind of regulate and control Mortierella alpina fermentation producing arachidonic acid preparation method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПЕТУХОВА Н.И. и др. "Синтез полиненасыщенных жирных кислот грибом Mortierella alpina ГР-1 при культивировании на пивной дробине".// Башкирский химический журнал, 2014, Том 21, N 4, с.90-96. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11932584B2 (en) 2006-12-15 2024-03-19 Ecovative Design Llc Method of forming a mycological product
US11920126B2 (en) 2018-03-28 2024-03-05 Ecovative Design Llc Bio-manufacturing process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ahmed et al. Effects of various process parameters on the production of g-linolenic acid in submerged fermentation
CN107287252B (en) Omega-7 fatty acid composition, method for culturing chrysophyceae to produce composition and application
CN102864111B (en) Schizochytrium limacinum strain for producing docosahexaenoic acid
JP2010042024A (en) Method for production of arachidonic acid
RU2716106C1 (en) Method of producing polyunsaturated fatty acids with high content of arachidonic acid in lipids of aerial mycelium of fungus mortierella alpina (versions)
US20130309719A1 (en) Heterotrophic microbial production of xanthophyll pigments
Sangapillai et al. Isolation and selection of growth medium for freshwater microalgae Asterarcys quadricellulare for maximum biomass production
CN117417840B (en) Exotomycorrhizal fungi Yunnan sclerotium lappa ZSS01 and application thereof
Pang et al. Production of arachidonic and eicosapentaenoic acids by the marine oomycete Halophytophthora
US20220356504A1 (en) Method for producing astaxanthin by heterotrophic culture of haematococcus pluvialis
CN110713956B (en) Lysine bacillus S12 and application thereof
TWI512108B (en) Production of omega-3 fatty acids from pythium species
Goswami et al. Valorisation of organic carbons and organo-solvents by mixotrophic cultivation of methylotrophic Tetraselmis indica for enhanced biomolecules production
KR101548207B1 (en) Novel Asterarcys quadricellulare KNUA020, and method for producing fatty acid and fatty alcohol using the same
KR20100040589A (en) A method for mass production of glutathione
KR20110062979A (en) Medium composition for culturing nanochloropsis ep1 microalgae and use of the microalgae
Dolganyuk et al. Selection of microalgae cultivation parameters for maximum productivity
RU2058078C1 (en) Composition for plant immunization and a method of its preparing
JPS6314696A (en) Production of bishomo gamma-linolenic acid
RU2656143C1 (en) Strain batidomicette stains laetiporus sulphureus vkpm f-1286 - producer of lipides
KR101548202B1 (en) Novel Asterarcys quadricellulare KNUA020, and method for producing fatty acid and fatty alcohol using the same
RU2553213C2 (en) Method of obtaining biomass of carotene-synthesising microorganisms
RU2661116C1 (en) Strains of single-cell microalgae eustigmatos magnus - product of eicosapentaenoic acid
JP2008529546A (en) Novel microalgal species and their use for animal or human consumption and to obtain carotenoids
Aqilla et al. Tocopherol Content of Euglena sp. Isolated from Yogyakarta under Glucose and Ethanol Mixture Treatment