Особливості культивування штаму-продуцента рибофлавіну Bacillus subtilis IFBG MK-1A у біореакторі з підживленням

Abstract

Рибофлавін відіграє важливу роль у широкому діапазоні біологічних процесів. Метою роботи було встановити особливості культивування штаму-продуцента рибофлавіну Bacillus subtilis IFBG MK-1A у біореакторі. Показано, що за культивування штаму в колбах об’ємом 1 дм³ накопичення рибофлавіну становило 13,9 г/дм³ на 66-ту годину культивування. Масштабування процесу культивування з підживленням проводили в біореакторі об’ємом 10 дм³. Встановлено, що оптимальний об’єм внесення підживлення становить 47 %, а кількість аміачної води, необхідної для стабілізації рН та накопичення рибофлавіну — 8 % об’єму середо вища до інокуляції. Визначено, що конверсія глюкози становить 12%, накопичення рибофлавіну — 19,1 г/дм³ (за культивування з підживленням). Показано, що за умов культивування штаму B. subtilis IFBG MK-1A у біореакторі з періодичним підживленням істотно збільшується накопичення рибофлавіну (на 65 %) порівняно з накопиченням рибофлавіну в колбах.

Riboflavin plays an important role in a wide range of biological processes. The aim of the work was to establish the peculiarities of the riboflavin-producing strain Bacillus subtilis IFBG MK-1A cultivation in a bioreactor. The article shows that riboflavin accumulation for 66 hours was 13.9 g/dm³ when strain-producer was cultivated in flasks with volume of 1 dm³. Scaling of strain producer process with feeding in a bioreactor with a volume of 10 dm³ was carried out. It was established that the optimal volume of feeding was 47 %, and amount of ammonia water required for pH stabilization and riboflavin accumulation was 8 % of medium volume before inoculation. Glucose conversion was 12 %, while riboflavin accumulation — 19.1 g/dm³. It was shown that the cultivation of B. subtilis IFBG MK-1A strain using a bioreactor with periodic feeding leads to a significant increase in the accumulation of riboflavin (by 65 %) compared to the accumulation of riboflavin in flasks.