2.2.2. Обґрунтування вибору складу поживного середовища

Для синтезу всіх клітинних компонентів мікроорганізмам потрібні поживні речовини − розчинні у воді сполуки, з яких мікроорганізми будують свою клітину. Поживні середовища, на яких вирощують мікроорганізми, повинні відповідати таким мінімальним вимогам: в них повинні бути присутні всі елементи, з яких будується клітина, причому в такій формі, в якій мікроорганізми здатні їх засвоювати. До складу бактеріальної клітини входять такі елементи, % до маси сухої речовини: вуглець – 50; кисень – 20; азот – 10 -14; водень – 8; фосфор – 3; сірка, калій, натрій – 1; кальцій, магній, хлор – 0,5; залізо – 0,2; решта елементів – близько 0,3 [25].

Основні потреби в джерелах живлення для біосинтезу антибіотика має велике значення для кінетики утворення авермектинів. Для промислового отримання антибіотиків середовище повинно бути дешевим і разом з тим повинно забезпечувати високий рівень біосинтезу антибіотика і відносно легке його виділення. Для одержання авермектинів використовують прості, натуральні середовища [25].

Тільки невелика кількість елементів періодичної системи потрібна мікроорганізмам у відносно високих концентраціях (>10^-4 M). Це десять головних біологічних елементів: вуглець, кисень, водень, азот, сірка, фосфор, калій, магній, кальцій та залізо. Крім десяти головних біоелементів, мікроорганізмам необхідні мінорні біоелементи, джерелом яких, як правило, є водопровідна вода [25].

Для визначення впливу джерел вуглецю на утворення авермектинів, вченими були проведені дослідженя. В якості основних джерел вуглецю використовували – глюкозу, маннозу, декстрин-600 та крохмаль. Меньш придатні гліцерин, меляса, сахароза, лактоза, інозит, рафіноза, ксилоза, глюкозоамін [15]. Головним чинником, від якого залежить активність культури-продуцента авермектинів, є співвідношення вуглеводної і азотної складових живильного середовища. Були проведені експерименти з визначення впливу C/N на активність S. avermitilis УКМ Ac 2177 при фіксованих значеннях інших складових середовища [22].

Вплив різних джерел азоту. Соєве борошно і глутамат натрію є найкращими джерелами азоту для виробництва авермектинів, але ріст клітин менший, коли глутамат натрію був використаний в якості єдиного джерела азоту. Неорганічний азот прикладом джерел якого були (NH₄)₂S0₄, NH₄С1, NH₄NO₃ виявився менш ефективний в порівнянні з органічними джерелами азоту, такими як дріжджовий екстракт, соєве борошно, казеїн, сечовина, глутамат натрію, екстракт яловичини [14].

Використання дріжджового екстракту було сприятливими для зростання, але не для синтезу антибіотика. Таким чином, соєве борошно було обрано в якості джерела азоту. Використання складних білкових сполук в рослинних продуктах (соєве борошно) пов’язано з діяльністю активних протеолітичних ферментів [13].

Отже можна зробити висновок, що оптимальним середовищем для синтезу авермектинів є середовище такого складу: крохмаль, соєве борошно, сухі дріжджі, K₂HPO₄, Ca(OH)₂. При використанні середовища даного складу було отримано максимальну концентрацію антибіотика (1200 мкг/мл), концентрація біомаси становила 7,2 г/л.