ЗАСТОСУВАННЯ КАРОТИНСИНТЕЗУЮЧИХ ДРІЖДЖІВ RHODOTORULA GLUTINIS ДЛЯ КУЛЬТИВУВАННЯ SIMOCEPHALUS VETULUS (MÜLLER, 1776) У ЛАБОРАТОРНИХ УМОВАХ
Анотація
Використання живих кормів на початкових етапах постембріонального розвитку риб позитивно впливає на виживаність мальків та їх ростові процеси. Зоопланктон, який зазвичай використовують у якості живого корму, не здатний до синтезу каротиноїдів, а лише до їх накопичення. У зв’язку з цим, актуальним є питання щодо розробки технології прижиттєвого насичення кормових організмів каротиноїдами. Промисловими продуцентами каротиноїдів можуть виступати різні групи організмів, зокрема водорості роду Haematococcus та дріжджі родів Rhodosporidium, Rhodotorula і Phaffia. Враховуючи те, що для вирощування лабораторних культур планктонних ракоподібних традиційно використовують дріжджі Saccharomyces cerevisiae, доцільним у біотехнології культивування зоопланктону є застосування дріжджів, але здатних до каротиногенезу. Одним із таких видів є Rhodotorula glutinis. При оцінці якісного складу каротиноїдів R. glutinis були застосовані різні системи розчинників у наступних комбінаціях: ацетон-бензол-петролейний ефір-гексан (10:10:3:10), бензол-ацетон-хлороформ (5:5:4), гексан-бензол (9:1) та хлороформ. Їх використання дозволило зафіксувати наявність однієї хроматографічної зони, яка відповідає β-каротину. При використанні іншої системи розчинників – гексан-бензол (29:1) – вдалося ідентифікувати три пігментні смуги, що відповідали β-каротину та специфічним для цього роду дріжджів каротиноїдам, присутність яких була підтверджена спектрофотометричними дослідженнями. При дослідженні впливу ретинолу ацетату, натрію ацетату та пероксиду водню на біосинтетичну здатність R. glutinis відмічено стимулюючу дію сполук на каротиногенез, при чому максимальні зміни проявлялись при використанні пероксиду водню. Встановлено, що застосування R. glutinis у якості кормового субстрату дозволяє збільшити у живих кормах вміст каротиноїдів майже у 2 рази, а також супроводжується підвищенням вмісту загальних протеїнів та зниженням частки загальних ліпідів. Варто відмітити, що заміна дріжджів S. cerevisiae на каротинсинтезуючі достовірно не відобразилася на динаміці наростання культури S. vetulus. Аналіз фізико-хімічних показників культурального середовища засвідчив незначні коливання вмісту розчиненого кисню та стабільніші показники рН, окисно-відновного потенціалу, електропровідності та загальної мінералізації при вирощуванні S. vetulus на R. glutinis. Це зумовлює можливість скорочення кількості операцій контролю якості культиваційного середовища, що дозволяє істотно спростити технологію насичення зоопланктону каротиноїдами мікробного походження.
Ключові слова: культивування, Simocephalus vetulus, дріжджі, Rhodotorula glutinis, Saccharomyces cerevisiae, каротиноїди.
Посилання
Биологически активные вещества пресноводных ракообразных: способы получения и перспективы применения. Мукатова М.Д., Привезенцев А.В., Боева Т.В., Юнес А.М.. Вестник АГТУ. Сер. Рыбное хозяйство. 2009; 2: 109–113.
Биотехнология культивирования гидробионтов. Романенко В.Д., Крот Ю.Г., Сиренко Л.А., Соло-матина В.Д. К.: Институт гидробиологии НАН Украины; 1999.
Блага О.М. Жирнокислотний склад природних і штучних кормів ставів. О.М. Блага, М.М. Цап, Й.Ф. Рівіс. Наук.-техн. бюл. Ін-ту біології тварин та Держ. н.-д. контрол. ін-ту ветпрепаратів та корм. добавок. 2008; 9(3): 11–20.
Продукты пищевые функциональные. Метод определения каротиноидов: ГОСТ Р 54058-2010. М.: Стандартинформ; 2011.
Чечета О.В. Методика определения каротиноидов методом хроматографии в тонком слое сорбента. О.В. Чечета, Е.В. Сафонова, А.И. Сливкин. Сор-бционные и хроматографические процессы. 2008; 8(2): 320–326.
Ben-Dor A. Carotenoids activate the antioxidant response element transcription system. [A. Ben-Dor, M. Steiner, L. Gheber et al.]. Mol. Cancer. Ther. 2005; 4(1): 177–186.
Bogut I. Nutritional value of planktonic cladoceran Daphnia magna for common carp (Cyprinus carpio) fry feeding. I. Bogut, Z. Adameck et al. Ribalstvo. 2010; 68(1): 2–12.
Britton G. Carotenoids: Handbook. G. Britton, S. Liaaen-Jensen, H. Pfander. Springer; 2004.
Carotenoids: physical, chemical, and biological functions and properties. Edit. John T. Landrum. CRC Press; 2009.
Chanchay N. Optimal conditions for carotenoid production and antioxidation characteristics by Rhodotorula rubra. N. Chanchay, S. Sirisansanuyarul, C. Chaiyasut, N. Poosaran. World academy of science, engineering and technology. 2012; 68: 8–29.
El-Banna A.A. Some factors affecting the production of carotenoids by Rhodotorula glutinis var. glutinis. Amr A. El-Banna, Amal M.Abd El-Razek, Ahmed R. El-Mahdy. Food and Nutrition Sciences. 2012; 3(1): 64–71.
Frengova G. Formation of carotenoids by Rhodotorula glutinis in whey ultrafiltrate. G. Frengova, E. Simova, K. Pavlova, D. Beshkova, D. Grigorova. Biotechnology and Bioengineering. 1994; 44: 888-894.
Frengova G.I. Carotenoids from Rhodotorula and Phaffia: yeasts of biotechnological importance. G.I. Frengova, D.M. Beshkova. J. Ind. Microbial. Biotechnol. 2009; 36: 163–180.
Latha B.V. Influence of growth factors on carote-noid pigmentation of Rhodotorula glutinis DFR-PDY from natural source. B.V. Latha, K. Jeevaratnam, H.S. Murali, K.S. Manja. Indian Journal of Biotechnology. 2005; 4: 353–357.
Lavens P. Manual on the production and use of live food for aquaculture. P. Lavens, P. Sorgeloos. Rome, FAO Fisheries Technical Paper; 1996.
Liu Y.S. Hydrogen peroxide induced astaxanthin biosynthesis and catalase activity in Xanthophyllomyces dendrorhous. Y.S. Liu, J.Y. Wu. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2006; 73: 663-668.
Mata-Gómez L.C. Biotechnological production of carotenoids by yeasts: an overview. L.C. Mata-Gómez, J.C. Montañez, A. Méndez-Zavala et al.. Microbial Cell Factories. 2014; 13: 12–23.
Molinе M. Production of torularhodin, torulene, and β-carotene by Rhodotorula yeasts. Molinе M., Libkind D., van Broock M.. Methods Mol. Biol. 2012; 898: 275–283.
Stahl W. Bioactivity and protective effects of natural carotenoids. W. Stahl, H. Sies. Biochimica et Biophysica Acta. 2005; 1740(2): 101–107.
Tourniaire F. β-Carotene conversion products and their effects on adipose tissue. [F. Tourniaire, E. Gouranton, J. von Lintig et al.]. Genes Nutr. 2009; 4: 179–187.
Zooplankton methodology manual. Harris R.P., Wiebe P.H., Lenz J., Skjoldal H.R. et al. London: Academic Press; 2000.
