vestngauВестник университета биотехнологийVestnik University of biotechnologiy3033-8433Publishing Centre “Zolotoy Kolos” of Novosibirsk State Agrarian University10.31677/2072-6724-2022-64-3-76-82vestngau-1713Research ArticleАГРОНОМИЯAGRONOMYПроизводство биотехнологического продукта на питательной среде из растительного сырьяProduction of a biotechnological product on a nutritional medium from plant raw materialsЦугкиеваВ. Б.TsugkievaV. B.

доктор сельскохозяйственных наук, профессор 

Владикавказ

Doctor of Agricultural Sciences, Professor 

Vladikavkaz

tehnologmen@yandex.ruДзантиеваЛ. Б.DzantievaL. B.

кандидат биологических наук, доцент 

Владикавказ

Ph.D. in Biological Sciences, Associate Professor 

Vladikavkaz

ТохтиеваЛ. Х.TokhtievaL. Kh.

кандидат биологических наук, доцент

Владикавказ

Ph.D. in Biological Sciences, Associate Professor 

Vladikavkaz

ДоевДз. Н.DoevDz. N.

кандидат биологических наук, доцент

Владикавказ

Ph.D. in Biological Sciences, Associate Professor 

Vladikavkaz

ШабановаИ. А.ShabanovaI. A.

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент 

Владикавказ

Ph.D. in Agricultural Sciences, Associate Professor 

Vladikavkaz

ДатиеваБ. А.DatievaB. A.

старший преподаватель 

Владикавказ

Senior Lecturer 

Vladikavkaz

Горский государственный аграрный университетРоссияGorsky State Agrarian UniversityRussian Federation202212102022037682Copyright © Цугкиева В.Б., Дзантиева Л.Б., Тохтиева Л.Х., Доев Д.Н., Шабанова И.А., Датиева Б.А., 20222022Цугкиева В.Б., Дзантиева Л.Б., Тохтиева Л.Х., Доев Д.Н., Шабанова И.А., Датиева Б.А.Tsugkieva V.B., Dzantieva L.B., Tokhtieva L.K., Doev D.N., Shabanova I.A., Datieva B.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestngau.elpub.ru/jour/article/view/1713

Одним из экономически выгодных путей решения проблемы дефицита белка в пище и кормах является производство дрожжей, которые выращиваются на питательных средах различного происхождения и состава. Перспективными в этом плане являются многолетние нетрадиционные растения. Одной из технических культур, широко используемых в биотехнологии, сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и т.д., является топинамбур (Helianthus tuberosus), в том числе и сорт Интерес. Нами был определен химический состав клубней топинамбура в воздушно- сухом состоянии. Анализ данных показал, что клубни топинамбура имеют богатый состав и являются подходящим сырьем для приготовления питательных сред. Питательную среду готовили путем термической обработки. Выращивание дрожжей проводили при температуре 37°С, pH среды 4,5. В качестве продуцента белка одноклеточных использовали штамм дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Основным компонентом питательной среды является топинамбур. В процессе выращивания изучена динамика изменения числа клеток и накопления их биомассы. Прирост биомассы дрожжей составил 21 г/л, а число КОЕ – 450 млн/мл. Активное усвоение сахаров дрожжами происходит с первого часа после начала культивирования и приостанавливается к девятому часу. Неполное усвоение сахаров связано с накоплением в среде продуктов метаболизма, что существенно сказывается на их активности. Полученные результаты исследований свидетельствуют о сбалансированности субстрата по компонентам питания, а также целесообразности ее использования для культивирования разных видов дрожжей.

Yeast production is one of the cost-effective ways to solve the problem of protein deficiency in food and feed. They are grown on nutrient media of various origins and compositions. Perennial non-traditional plants are promising in this regard. One of the industrial crops widely used in biotechnology, agriculture, medicine, food industry, etc., is Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus), including the variety Interest. The authors determined the chemical composition of Jerusalem artichoke tubers in the air-dry state. Data analysis showed that Jerusalem artichoke tubers have a rich composition and are a suitable raw material for nutrient media preparation. The nutrient medium was prepared by heat treatment. Yeast cultivation was carried out at a temperature of 37°C, pH 4.5. The yeast strain Saccharomyces cerevisiae was used as a producer of unicellular protein. The main component of the nutrient medium is Jerusalem artichoke. During cultivation, the dynamics of changes in the number of cells and accumulation of their biomass were studied. The increase in yeast biomass was 21 g/l, and the number of CFU was 450 million/ml. Active assimilation of sugars by yeast occurs from the first hour after the start of cultivation and stops by the ninth hour. Incomplete assimilation of sugars is associated with the accumulation of metabolic products in the environment, which significantly affects their activity. The obtained research results indicate the balance of the substrate in terms of nutritional components, as well as the expediency of its use for the cultivation of different types of yeast.

топинамбурсорт Интерескультивированиепитательная средакультуральная жидкостьбиомассадрожжиферментермикроорганизмыJerusalem artichokevariety Interestcultivationnutrient mediumculture liquidbiomassyeastfermentermicroorganismsReferencesНейман Б.Я. Индустрия микробов. – М.: Знание, 1983. – 208 с.Neiman B.Ya., Industrija mikrobov (The microbial industry), Moscow: Knowledge: 1983. p. 208.Винниченко А.Н., Дворецкий А.И. Биопрепараты в животноводстве и растениеводстве. – Днепропетровск: Проминь, 1989. – С. 124–125.Vinnichenko A.N., Dvoretsky A.I., Biopreparaty v zhivotnovodstve i rastenievodstve (Biological products in livestock and crop production), Dnepropetrovsk: Promin, 1989. p. 124–125.Bergkvist R., Yare N. // Moder. Kemi. – 1969. – Vol. 11. – P. 44.Bergkvist R., Yare N., Moder. Kemi, 1969, Vol. 11, pp. 44.Босенко A.M., Петроченко Л.В. Культивирование дрожжей Candida scotii на древесных гидролизатах, разбавленных отработанной культуральной жидкостью // Гидролизная и лесохимическая промышленность. – 1977. – №1. – С. 5–6.Bosenko A.M., Petrochenko L.V., Gidroliznaja i lesohimicheskaja promyshlennost’, 1977, No. 1, pp. 5–6. (In Russ.)Андреев А.А., Брызгалова Л.И. Производство кормовых дрожжей. – М.: Лесн. промcть,1986. – 248 с.Andreev A.A., Bryzgalova L.I., Proizvodstvo kormovyh drozhzhej (Feed yeast production), Moscow: Forest industry, 1986, 248 p.Культивирование дрожжей–продуцентов кормового белка на соке сахарного сорго / И.Е. Парамонова, Н.Л. Кравченко, Б.С. Балпанов, О.А. Тен // Биотехнология, теория и практика. – 2013. – № 1. – С. 52–56.Paramonova I.E., Kravchenko N.A., Balpanov B.S., Ten O.A., Paramonova I.E., Biotehnologija, teorija i praktika, 2013, No. 1, pp. 52–56. (In Russ.)Родригес В.И., Лаптева Е.А., Борисенко Е.Г. Некоторые закономерности глубинного культивирования дрожжей на негидролизованном растительном сырье // Пищевая промышленность. – 2019. – №5. – С. 49–51.Rodriguez V.I., Lapteva E.A., Borisenko E.G., Pishhevaja promyshlennost’, 2019, No. 5, pp. 49–51. (In Russ.)Дрожжи в современной биотехнологии / Т.Е. Банницына, А.В. Канарский, А.В. Щербаков, В.К. Чеботарь, Е.И. Кипрушкина // Вестник Международной академии холода. – 2016. – №.1. – С. 24–29.Bannitsyna T.E., Kanarsky A.V., Shcherbakov A.V., Chebotar V.K., Kiprushkina E.I., Vestnik Mezhdunarodnoj akademii holoda, 2016, No. 1, pp. 24–29. (In Russ.)Малашенко Ю.Р., Соколов И.Г., Романовская В.А. Микробный метаболизм не ростовых субстратов. – Киев: Наукова думка,1987. – 189 с.Malashenko Yu.R., Sokolov I.G., Romanovskaya V.A., Mikrobnyj metabolizm ne rostovyh substratov (Microbial metabolism of non-growth substrates), Kyiv: Naukova Dumka, 1987, 189 p.Тменов И.Д., Цугкиев Б.Г. Использование продуктов микробиологического синтеза в животноводстве: учеб. пособие. – Владикавказ: Эра, 1996. – 122 с.Tmenov I.D., Tsugkiev B.G., Ispol’zovanie produktov mikrobiologicheskogo sinteza v zhivotnovodstve (The use of products of microbiological synthesis in animal husbandry), Vladikavkaz: Era, 1996, 122 p.Джанаев К.И. Биоконверсия зеленой массы и клубней топинамбура сорта Скороспелка разными видами дрожжей с целью получения кормового белка: автореф. дис. ... канд. биол. наук. – Владикавказ, 2012. – 28 с.Dzhanaev K.I., Biokonversija zelenoj massy i klubnej topinambura sorta Skorospelka raznymi vidami drozhzhej s cel’ju poluchenija kormovogo belka (Bioconversion of green mass and tubers of Jerusalem artichoke variety Skorospelka with different types of yeast in order to obtain feed protein), Ph. D. dis. ... cand. biologist. Sciences, Vladikavkaz, 2012, 28 p.Медведев В.В. Топинамбур пищевого назначения // Топинамбур и топинсолнечник – проблемы возделывания и использования: тез. докл. III Всесоюз. науч.-произв. конф., 7–11 окт. – Одесса: Маяк, 1991. – С. 17.Medvedev V.V., Topinambur i topinsolnechnik – problemy vozdelyvanija i ispol’zovanija (Jerusalem artichoke and Jerusalem artichoke - problems of cultivation and use), abstracts of the III All-Union Scientific and Production Conference, 1991, 7-11 October, Odessa: Lighthouse, 1991, pp. 17. (In Russ.)Effect of feeding Yeast obtained from Sakhalin Buckwheat on the growth of broiler chickens / V.B. Tsugkieva, B.G. Tsugkiev, L.B. Dzantieva, A.T. Kokoeva, L.Kh. Tokhtieva, I.A. Shabanova, E.A. Tokhtieva // Jomal of Livestock Science. – Vol. 12. – P. 71–75. Received on 2/9/20. Accepted on 22/12/2020.Published on 15/1/2021 DOI: 10.33259 / JlivestSci. 2021. P. 71-75.Tsugkieva V.B., Tsugkiev B.G., Dzantieva L.B., Kokoeva A.T., Tokhtieva L.Kh., Shabanova I.A., Tokhtieva E.A., Effect of feeding Yeast obtained from Sakhalin Buckwheat on the growth of broiler chickens, Jornal of Livestock Science, Vol. 12, pp. 71-75.Технология выращивания дрожжей на питательных средах из зеленой массы сильфии пронзеннолистной / Б.Г. Цугкиев, В.Б. Цугкиева, А.М. Хозиев, Л.Б. Дзантиева, И.Э. Солдатова // Биотехнология. – 2021. – Т. 37, № 4. – С. 60–64.Tsugkiev B.G., Tsugkiev V.B., Khoziev A.M., Dzantieva L.B., Soldatova I.E., Biotehnologija, 2021, No. 37 (4), pp. 60–64. (In Russ.).Цугкиева В.Б., Дзантиева Л.Б., Цугкиева И.Б. Качество кормовых дрожжей в зависимости от технологии производства и вида исходного сырья // Новые направления в решении проблем АПК на основе современных ресурсосберегающих, инновационных технологий: материалы Междунар. науч-практ. конф., посвящ. 65-летию победы в Великой Отечественной войне. 26–28 янв. – Волгоград, 2010. – Т. 2. – С. 164–166.Tsugkieva V.B., Dzantieva L.B., Tsugkieva I.B., Novye napravlenija v reshenii problem APK na osnove sovremennyh resursosberegajushhih, innovacionnyh tehnologij (New directions in solving the problems of the agro-industrial complex based on modem resource-saving, innovative technologies), materials of the International scientific and practical conference dedicated to the 65th anniversary of victory in the Great Patriotic War. January 26-28, Volgograd, 2010, T. 2, pp. 164–166. (In Russ.)Использование якона в качестве компонента питательной среды для культивирования дрожжей / В.Б. Цугкиева [и др.] // Пищевая промышленность. – 2021. – № 9. – С. 58–60.Tsugkieva V.B., Hoziev A.M., Tsugkiev B.G., Dzantieva L.B., Khairbekov S.U., Pishhevaja promyshlennost’, 2021, No. 9, pp. 58–60. (In Russ.)Цугкиев Б.Г., Каркусова Н.Н., Хозиев А.М. Получение микробного белка на основе питательной среды из зеленой массы горца сахалинского // Известия Горского государственного аграрного университета. – 2014. – Т. 51, № 1. – С. 255–259.Tsugkiev B.G., Karkusova N.N., Hoziev A.M., Izvestija Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2014, No. 51 (1), pp. 255–259. (In Russ.)Пат. № 2370531 Российская Федерация. МПК C12N 1/16. Штамм дрожжей Metschnikowia pulcherrima – продуцент кормового белка / Цугкиев Б.Г., Кабулова М.Ю., Цугкиева И.Б., Гекиев З.А.; заявитель и патентообладатель: Горский государственный аграрный университет. – № 2008124697/13, заявл. 16.06.2008; опубл. 20.10.2009. Бюл. № 29.Pat. 2370531, Russian Federation, Tsugkiev B.G., Kabulova M.Yu., Tsugkieva I.B., Gekiev Z.A., dec. 16.06.2008; publ.20.10.2009. Bull. No. 29. (In Russ.)Патент № 2449012 C2 Российская Федерация, МПК C12N 1/20, C12R 1/225, A23C 9/12. Штамм Saccharomyces unisporus ВКПМ y-3416, используемый для приготовления кисломолочных напитков: № 2010119744/10: заявл. 17.05.2010: опубл. 27.04.2012 / Цугкиев Б.Г., Козырева И.И., Рамонова Э.В., Хаев Д.Л.; заявитель: Горский государственный аграрный университет.Pat. 2449012, Russian Federation, Tsugkiev B.G., Kozyreva I.I., Ramonova E.V., Khaev D.L., dec. 17.05.2010; publ.27.04.2012. Bull. No. 12. (In Russ.)Реализация биоресурсного потенциала цыплят бройлеров кросса «КОББ500» с использованием биомассы дрожжей селекции Горского ГАУ / А.М. Хозиев [и др.] // Известия Горского государственного аграрного университета. – 2020. – Т. 57 (ч. 2). – С. 139–145.Hoziev A.M., Tsugkiev B.G., Kozyrev S.G., Tsugkieva V.B., Siukaev S.A., Izvestija Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2020, No. 57 (2), pp. 139–145. (In Russ.)Бабьева И.П., Голубев В.И. Методы выделения и идентификации дрожжей: справ. пособие. – М.: Пищ. пром-сть, 1979. – 120 с.Babyeva I.P., Golubev V.I., Metody vydelenija i identifikacii drozhzhej (The Methods of yeast isolation and identification), Moscow: Food Industry, 1979, 120 p.Патент № 2445359 C2 Российская Федерация, МПК C12N 1/6, C12R 1/865. Штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414, используемый в производстве кисломолочных продуктов смешанного брожения и слабоалкогольных напитков из молочной сыворотки, обладающих профилактическими свойствами: № 2010119753/10A: заявл. 2010-05-17: опубл. 20.03.2012 / Цугкиев Б.Г., Рамонова Э.В., Гудиев Р.В.; заявитель Горский государственный аграрный университет.Patent No. 2445359 C2, Russian Federation, Tsugkiev B.G., Ramonova E.V., Gudiev R.V., application 17.05.2010, publ. 20.03.2012. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.