Оптимізація живильного середовища для інтродукованого з Росії штаму бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum

Анотація

Мета і задачі дослідження. Дослідження спрямоване на визначення компонентів та їх концентрації для живильного середовища YMA, які були б найбільш придатні для культивування бульбочкових бактерій сої Bradyrhizobium japonicum. Це забезпечить наукову основу для виробництва бульбочкових бактерій у промислових масштабах.

Матеріали і методи. Вихідним матеріалом були бульбочкові бактерії сої Bradyrhizobium japonicum, штам GF, який було інтродуковано з Всеросійського НДІ сої РАСГН. Живильні середовища – YMA, SM, TY, PA, BSE.

Концентрований розчин бактерій культивували протягом двох діб при 28 ^оС, потім розподіляють у рідкому живильному середовищі YMA і культивують чотири доби. Після цього B. japonicum розподіляли у чотирьох середовищах в 250 колбах по 100 мл. Оптимальне середовище визначали в різні періоди росту бактерій за допомогою спектрофотометра за кривими зростання. Після цього було оптимізовано склад живильного середовища та концентрація його компонентів. Зокрема, маніт у середовищі YMA було замінено на таку ж кількість гліцерину, лактози, декстрози, сахарози, мальтози, в той час як інші компоненти залишалися незмінними.

Обговорення результатів. Результати дослідження показали, що клітини B. japonicum найшвидше виростали у середовищі YMA у порівнянні з іншими – SM, TY, PA, BSE. Таким чином, живильне середовище YMA було вибране для оптимізації складу.

Темп росту B. japonicum посилюється за доповнення живильного середовища вуглецем з різних джерел. Серед декількох джерел (глюкоза, маніт, сахароза, гліцеролтан) було визначено, що кращим є глюкоза. За темпами росту штаму GF було встановлено, що оптимальним співвідношенням компонентів і концентрацій є 10,0 г/л глюкози, 0,8 г/л порошкових дріжджів, 0,2 г/л MgSO₄·7H₂O, 0,8 г/л K₂HPO₄, 0,1 г/л NaCl, 0,01 г/л CaCl₂ і 4 мл/л розчину Rh.

Оптимізоване середовище порівнювали з оригінальним YMA та із середовищем № 3. Оцінювали результати культивування бактерій через 12, 24, 36 і 48 годин після інокуляції. Доведено, що оптимізоване середовище за цим показником було краще, ніж оригінальне і № 3.

Висновки. У результаті дослідження встановлено, що серед п’яти живильних середовищ кращим для інокуляції бульбочкових бактерій сої B. japonicum штам GF є YMA. Його склад оптимізовано і встановлено, що кращими компонентами і концентрацією є 10,0 г/л глюкози, 0,8 г/л порошкових дріжджів, 0,2 г/л MgSO₄·7H₂O, 0,8 г/л K₂HPO₄, 0,1 г/л NaCl, 0,01 г/л CaCl₂ і 4 мл/л розчину Rh. Оптимізоване середовище YMA надасть можливість виробництва бульбочкових бактерій в промислових масштабах у стислий час.