You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
zníženie obsahu voľných aminokyselín v bunkách,<br />
podstatnú redukciu obsahu RNA a tiež zníženie obsahu<br />
bielkovín biomasy. V lipidovom zložení došlo pri<br />
nedostatku dusíka k zvýšeniu podielu nenasýtených<br />
mastných kyselín.<br />
V popolovinách kvasiniek je v najväčšom množstve<br />
zastúpený oxid fosforečný, menej draslík, horčík, vápnik a<br />
sodík, ostatné prvky sa vyskytujú v zlomkoch percenta<br />
(Šilhánková, 2009). Bunky kvasiniek obsahujú rôzne<br />
hydrofilné vitamíny vrátane tiamínu, riboflavínu, kyseliny<br />
nikotínovej, kyseliny folovej a pyridoxínu. Vitamíny plnia<br />
funkciu koenzýmov kľúčových enzýmov (Abramov et al.,<br />
2003). Špeciálne kmene Saccharomyces cerevisiae sa<br />
používajú na prípravu provitamínu D. Ergosterol je<br />
prítomný vo všetkých bunkových membránach kvasiniek,<br />
je nevyhnutný pre správnu fluiditu a funkciu bunkových<br />
membrán<br />
(Endo et al., 2009; Šilhánková, 2009).<br />
Chemickou analýzou troch kmeňov Saccharomyces<br />
cerevisiae sme sa snažili poukázať na možnosti využívania<br />
kvasiniek ako suplementov humánnej výživy z hľadiska<br />
biochemicky významných látok prítomných v týchto<br />
mikroorganizmoch.<br />
MATERIÁL A METODIKA<br />
Biologický materiál<br />
V spolupráci so Slovenskými liehovarmi a likérkami, a.s.,<br />
Leopoldov, boli do výskumu zaradené mikroorganizmy<br />
Saccharomyces cerevisiae, konkrétne kmene Kolín, Gyöng<br />
a 612.<br />
Podmienky kultivácie mikroorganizmov<br />
Podľa viacerých autorov (Jones, Kompala, 1999;<br />
Kompala, 1999; Stanbury et al., 2000) je vhodným<br />
kultivačným postupom pre kvasinky submerzná<br />
kultivácia. Vsádzková kultúra je uzatvorený systém<br />
kultúry, ktorý obsahuje začiatočné, limitujúce množstvo<br />
živín. Zloženie kultivačného média sa priamo odráža vo<br />
fyziologickom fenotype a charakteristikách pestovanej<br />
kultúry, ktoré následne vplývajú na výsledky analýz<br />
a zároveň na priemyselné využitie mikroorganizmov<br />
(Hahn-Hägerdal et al., 2005). Pre základnú kultiváciu<br />
kvasiniek bolo použité YPD (Yeast Peptone Dextrose)<br />
médium s nasledovným zložením:<br />
• 10 g.dm -3 kvasničného autolyzátu (ImunnaPharm),<br />
• 20 g.dm -3 peptónu pre bakteriológiu (ImunnaPharm),<br />
• 20 g.dm -3 glukózy (ImunnaPharm) (Jinping et al.,<br />
2008).<br />
Optimalizácia zloženia kultivačného média sa realizovala<br />
pridávaním glukózy v koncentráciách 20 g.dm -3 až 45<br />
g.dm -3 . Cieľom optimalizácie zdroja uhlíka v kultivačnom<br />
médiu bolo získanie čo najväčšieho výťažku kvasinkovej<br />
biomasy. Kultivácia prebiehala za aeróbnych podmienok<br />
pri teplote 30 °C na rotačnej závesnej trepačke (280<br />
ot.min -1 ) počas 48, 72 a 96 hodín.<br />
Použité metódy<br />
Základnou separačnou metódou bolo odstreďovanie,<br />
ktorým sa v podobe sedimentu oddelili od živného média<br />
mikrobiálne bunky. Pre získanie čistej biomasy bolo<br />
potrebné opakované premývanie živného média<br />
destilovanou vodou a následné odstreďovanie. Sediment<br />
<strong>Potravinárstvo</strong><br />
buniek bol stabilizovaný lyofilizáciou. Podstatou je<br />
sublimácia rozpúšťadla zo zmrazenej vzorky,<br />
ku ktorej dochádza vo vákuu. Získané preparáty si<br />
zachovávajú svoje biologické vlastnosti a môžu sa<br />
skladovať bez straty biologickej aktivity (Káš et al.,<br />
<strong>2006</strong>). Získaná sušina kvasinkovej biomasy bola<br />
analyzovaná v akreditovanom laboratóriu EL spol. s r.o.<br />
v Spišskej Novej Vsi, za účelom získania podrobných<br />
údajov o chemickom zložení kvasiniek, s cieľom ich<br />
ďalšieho využitia pre prípravu aditív obohatených<br />
o esenciálne minerálne prvky, najmä Se a Zn. Pre analýzu<br />
bielkovín bola použitá Kjeldahlova metóda,<br />
gravimetrickou analýzou bol vyhodnotený obsah tukov,<br />
spektrofotometriou UV/VIS boli analyzované<br />
monosacharidy a β-karotén, obsah vitamínov skupiny B<br />
bol určený vysokoúčinnou kvapalinovou chromatografiou<br />
s diodovým poľom (HPLC/DAD), atómovou absorpčnou<br />
spektrofotometriou s využitím hydridového generátora<br />
(HG-AAS) bol analyzovaný selén, a pre ostatné<br />
mikroelementy bola použitá atómová emisná<br />
spektrofotometria s indukčne viazanou plazmou (AES-<br />
ICP).<br />
VÝSLEDKY A DISKUSIA<br />
Kvasinky Saccharomyces cerevisiae kmeň Kolín, Gyöng a<br />
612 boli kultivované v aeróbnych podmienkach v živnom<br />
médiu YPD, v ktorom bola použitá počiatočná<br />
koncentrácia glukózy v médiu 2 %, na základe informácií<br />
z viacerých literárnych zdrojov (Kuranda, Robbins,<br />
1991; Zyracka et al., 2005; Jinping et al., 2008).<br />
S cieľom optimalizovať zloženie živného média a dobu<br />
kultivácie, sme kvasinky kultivovali 48, 72 a 96 hodín<br />
v prostredí<br />
so zvyšujúcou sa koncentráciou glukózy do 4,5 %.<br />
Najvyššia produkcia biomasy sa dosiahla kultiváciou<br />
kmeňa Kolín po 48 hodinách v médiu s 3 % koncentráciou<br />
glukózy (Tab. 1). Predĺžením kultivačnej doby množstvo<br />
biomasy klesalo. Najvýraznejšie sa to prejavilo práve pri 3<br />
% glukóze, kde počas 96 hodín bol zaznamenaný pokles až<br />
o 39 %. Najvyššie množstvo biomasy kvasiniek kmeňa<br />
612 sa získalo kultiváciou v médiu so 4 % a 4,5 %<br />
glukózou a kultiváciou kmeňa Gyöng v médiu so 4,5 %<br />
glukózou po 72 hodinách kultivácie. Tieto množstvá však<br />
predstavovali priemerne iba 73 % z výťažku kmeňa Kolín.<br />
Z pohľadu ekonomiky procesu je kmeň Kolín<br />
najvhodnejším pre produkciu kvasinkovej hmoty.<br />
Zastúpenie základných živín v získanej biomase<br />
jednotlivých kmeňov kvasiniek je prezentované na Obr. 1.<br />
Kultivované kvasinky obsahujú priemerne 45,7 %<br />
bielkovín, čo umožňuje ich využitie pri suplementácii<br />
bielkovín. Kvasinky obsahujú päťkrát viac bielkovín ako<br />
obilniny, pričom biologická hodnota týchto bielkovín je<br />
vysoká vďaka prítomnosti aminokyselín s obsahom síry<br />
(Ürgeová, Marecová, 2003). Podľa Šilhánkovej (2009)<br />
obsah vody v bunkovej hmote kvasiniek je 65 % až 83 % a<br />
hlavný podiel sušiny kvasiniek tvoria bielkoviny, okolo<br />
50 %. Lipidy tvoria asi 5,6 % analyzovanej kvasinkovej<br />
biomasy, čo je v súlade so zisteniami Bombu et al.,<br />
(2000), ktorí uvádzajú, že obsah tuku v kvasinkách kolíše<br />
od 0,5 % do 9 %. Najväčším množstvom bielkovín (49 %)<br />
a lipidov (5,88 %) v bunkovej hmote sa vyznačoval kmeň<br />
ročník 4 86 1/2010
Change language