Аспергиллы это представители микромицетов дрожжей

Научная классификация Царство: Грибы Отдел: Аскомикота Подотдел: Pezizomycotina Класс: Эуроциомицеты Порядок: Eurotiales Семейство: Trichocomaceae Род: Аспергилл Латинское название Aspergillus P. Micheli ex Haller , 1768 Виды

Несколько сотен, [1] включая:

Асперги́лл, также асперги́ллюс (лат. Aspergillus ), — род высших аэробных плесневых грибов, включающий в себя несколько сотен видов, распространённых по всему миру в различных климатических условиях. Аспергиллы хорошо растут на различных субстратах, образуя плоские пушистые колонии, вначале белого цвета, а затем, в зависимости от вида, они принимают разную окраску, связанную с метаболитами гриба и спороношением. Мицелий гриба очень сильный, с характерными для высших грибов перегородками. Аспергиллы распространяются спорами, образующимися бесполым путём, что характерно для всего класса вообще. В то же время, Aspergillus fumigatus может [2] размножаться половым путём. «Аспергилл» впервые был каталогизирован в 1729 году итальянским священником и биологом Пьером Антонио Микели. Вид гриба под микроскопом напомнил Микели форму кропила для святой воды (Aspergillum, от лат. spargere — разбрызгивать), и он дал роду соответствующее название. [3] Сегодня название «аспергилл» также относят к бесполым спороформирующим структурам, схожим со всеми Аспергиллами. Уже известно, что около одной трети всех видов имеют и половую фазу развития. [1]

Содержание

Рост и распространение [ править | править код ]

Аспергиллы относят к грибам дейтеромицетам, не имеющим половой стадии развития. С появлением данных анализа ДНК стало более вероятно, что все члены рода аспергилл близкородственны аскомицетам, и их следует считать представителями аскомицетов. Представители рода обладают способностью расти везде, где присутствует высокая осмотическая концентрация (крепкие растворы сахара, соли и т. д.), и очень устойчивы к воздействиям внешней среды. Аспергиллы — высокоаэробные виды, и их можно обнаружить почти во всех богатых кислородом средах, где они обычно растут как плесень на поверхности субстрата, как следствие высокого обогащения кислородом. Как правило, грибы растут на богатых углеродом субстратах, таких как моносахариды (к примеру, глюкоза) и полисахариды (например, амилоза). Виды аспергилл являются распространённым заражающим фактором крахмалистых продуктов (таких, как хлеб и картофель) и растут внутри либо на поверхности многих растений и деревьев.

Помимо роста на источниках углерода, многие виды рода аспергилл демонстрируют олиготрофность, то есть способность к росту в обеднённых питательными веществами средах, либо в условиях совершенного отсутствия ключевых питательных веществ. Главным примером этого является A. niger — его можно обнаружить растущим на влажных стенах как основной компонент ложной мучнистой росы — милдью ( англ. ) .

Значение для человека [ править | править код ]

Виды аспергилл важны с медицинской и коммерческой точки зрения. Отдельные виды могут инфицировать человека и других животных. Некоторые инфекции, найденные на животных, изучались годами; в то время как другие виды, найденные на животных, описывались как новые и специфические для исследуемого заболевания. Иные были известны как уже использующиеся названия для организмов, таких как сапрофиты. Более 60 видов аспергилл являются существенными медицинскими патогенами. [4] Существует целый ряд заболеваний человека, таких как инфекция наружного уха, поражения кожи и изъязвления, классифицируемые как мицетомы.

Другие виды важны в промышленности при изготовлении ферментативных препаратов. К примеру, спиртные напитки, такие как японская саке, предпочитают делать из риса или других крахмалистых ингредиентов (таких как маниока), вместо винограда или солодового ячменя. Типичные микроорганизмы, использующиеся для производства спирта, такие как дрожжевые грибки рода сахаромицеты, не могут ферментировать крахмал. Поэтому для расщепления крахмала на более простые сахара используется плесень кодзи (например, Aspergillus oryzae). Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae, Aspergillus tamari используются для приготовления соевого соуса, а также различных видов соевой пасты — мисо, твенджана и других.

Грибы Aspergillus находят широкое применение для определения содержания неорганических катионов и анионов. Представители рода Аспергиллы также являются источниками натуральных веществ, которые могут быть использованы в производстве медикаментов для лечения различных заболеваний человека [5] . Возможно, самое обширное применение имеет Aspergillus niger, как основной источник лимонной кислоты [6] [7] . Этот организм обеспечивает 99 % объёма мирового производства лимонной кислоты — это более 1,4 миллиона тонн в год. A. niger также часто используется для получения истинных (нативных) и инородных ферментов, включая глюкозооксидазу и лизоцим белка куриных яиц. В таких случаях культуру редко выращивают на твёрдом субстрате (хотя в Японии эта практика ещё распространена). Чаще её выращивают как глубинную культуру в биореакторе. При таком способе можно жёстко контролировать важные параметры и достичь максимальной продуктивности. Этот процесс также сильно облегчает отделение целевого химиката или фермента от питательной среды и, следовательно, намного более рентабелен.

Исследования [ править | править код ]

A. n > ( англ. ) . Начиная с 2008 года, был секвенирован геном ещё семи представителей рода Аспергиллы: использующиеся в промышленности A. niger (два штамма), A. oryzae ( англ. ) и A. terreus ( англ. ) , A. fischerianus (Neosartorya fischeri), A. flavus и A. fumigatus (два штамма). [8] A. fischerianus почти никогда не бывает патогенным, однако имеет близкое родство с часто встречающимся патогеном A. fumigatus; он был частично секвенирован с целью лучшего понимания механизмов патогенности A. fumigatus. [9]

Половая репродукция [ править | править код ]

Из 250 видов аспергилл около 64 % не имеют известной половой стадии. [10] Тем не менее, становится всё более ясно, что многие из этих видов, вероятно, имеют пока что неидентифицированную половую стадию. [10] Половое размножение у грибков происходит двумя фундаментально различающимися способами. Это ауткроссинг (перекрёстное скрещивание) у гетероталломных ( англ. ) грибков, в процессе которого две разные особи обмениваются ядрами, и самооплодотворение у гомоталломных ( англ. ) грибков, где оба ядра происходят от одной и той же особи. В последние годы половые циклы были обнаружены у большого числа видов, ранее считавшихся бесполыми. Эти открытия отражают сосредоточенность современных эмпирических исследований на видах, имеющих конкретное отношение к человеку. Некоторые виды, для которых недавно подтверждено половое размножение, описаны ниже.

• A. fumigatus — вид аспергилл, наиболее часто вызывающий иммунодефицит человека. В 2009 году было выявлено, что A. fumigatus имеет полнофункциональный гетероталломный половой цикл. [11] Для начала процесса размножения требуются изоляты штаммов с комплементарными типами спаривания.
• A. flavus — основной продуцент канцерогенногоафлатоксина у зерновых культур по всему миру. Это также оппортунистический человеческий и животный патоген, вызывающий аспергиллёз у особей с ослабленным иммунитетом. В 2009 году у этого гетероталломного грибка была обнаружена половая стадия, возникающая при совместном развитии штаммов с противоположными половыми типами в подходящих условиях. [12]
• A. lentulus — оппортунистический патоген человека, который вызывает инвазивный аспергиллёз с высоким уровнем смертности. Гетероталломная функциональная система размножения у A. lentulus была обнаружена в 2013 году. [13]
• A. terreus широко используется в промышленности для производства важных органических кислот и ферментов, а также ранее служил основным источником для производства понижающего уровень холестерина препарата Ловастатин. В 2013 году было обнаружено, что A. terreus способен к половому воспроизведению, когда штаммы с противоположными половыми типами скрещивались в подходящих для культуры условиях. [14]

Эти результаты исследований видов Аспергилл согласуются с данными, накопленными при изучении других видов эукариот, и свидетельствуют о вероятном наличии полового поведения у общего предка всех эукариот. [15] [16] [17] A. n >[18] Подавляющее большинство видов Аспергилл, демонстрирующих половые циклы, по природе гомоталломно (самооплодотворяющиеся). [19] Такое наблюдение предполагает, что в целом виды Аспергилл могут поддерживать половое размножение, даже несмотря на низкий уровень генетического разнообразия потомства как следствие гомоталломного самооплодотворения. A. fumigatus — гомоталломный (размножающийся ауткроссингом) грибок, который встречается в зонах, значительно различающихся климатом и условиями среды. Этот вид также демонстрирует низкую степень изменчивости и в пределах географических регионов, и в масштабах планеты, [20] вновь наводя на мысль, что половое размножение — в данном случае размножение ауткроссингом — может сохраняться даже при низкой степени генетической изменчивости.

Геномика [ править | править код ]

Одновременная публикация трёх рукописей на тему генома Аспергилл в журнале «Nature» в декабре 2005 года сделала этот род ведущим объектом для исследований по сравнительной геномике среди мицеллярных (нитевидных) грибков. Как и большинство геномных проектов, эти усилия предпринимались крупными центрами по секвенированию совместно с соответствующими научными сообществами. К примеру, Институт изучения генома (TIGR) ( англ. ) работал с сообществом по изучению A. fumigatus. A. n > ( англ. ) A. oryzae был секвенирован в Японии в Национальном институте передовой промышленности и технологий. Объединённый институт генома ( англ. ) Министерства Энергетики опубликовал секвенированные данные по геному штамма A. niger, использующегося для производства лимонной кислоты. TIGR, теперь переименованный в Институт Вентера ( англ. ) , в настоящее время возглавляет проект генома вида A. flavus. [21] Размеры секвенированных геномов видов Аспергилл колеблются в пределах 29,3 Мб у A. fumigatus и 37,1 Мб у A. oryzae, в то время как количество предсказанных генов варьируется от

9926 у A. fumigatus до

12,071 у A. oryzae. Размер генома у ферменто-продуцирующего штамма A. niger среднего размера и составляет 33,9 Мб. [1]

Патогены [ править | править код ]

Некоторые виды аспергилл вызывают серьёзные заболевания у людей и животных. Наиболее часто патогенность проявляют виды A. fumigatus и A. flavus, производящие афлатоксины, которые одновременно являются и токсинами, и гепатоканцерогенами. Они могут заражать пищу, например, орехи, семена и зерно. Распространёнными возбудителями различных аллергических заболеваний являются виды A. fumigatus и Aspergillus clavatus ( англ. ) . Другие виды важны как патогены сельскохозяйственных культур. Представители вида Аспергиллы вызывают заболевания у многих зерновых, особенно у кукурузы; некоторые синтезируют микотоксины, включая афлатоксин.

Аспергиллёз [ править | править код ]

Аспергиллёз — группа заболеваний, вызываемых грибами рода Аспергиллы. Наиболее распространённый подтип инфекций придаточных пазух носа, ассоциируемый с аспергиллёзом, вызывается видом A. fumigatus. [22] Симптомы включают жар, кашель, боль в груди или диспноэ (одышку), что также проявляется и в случае многих других заболеваний и поэтому может усложнить диагностику. Обычно восприимчивы только пациенты с уже ослабленной иммунной системой или страдающие от других болезненных лёгочных состояний. Главными формами заболевания у человека являются [23] [24] :

• Аллергический бронхолёгочный аспергиллёз, поражающий больных с респираторными инфекциями, такими, как бронхиальная астма, муковисцидоз (кистозный фиброз), и синусит
• Острый инвазивный аспергиллёз — форма аспергиллёза, при которой грибки прорастают в окружающие ткани, более часто случается у людей с ослабленной иммунной системой, например на фоне СПИДа или обусловленной курсом химиотерапии
• Рассеянный инвазивный аспергиллёз — инфекция, широко распространившаяся в организме
• Аспергиллома — шаровидное грибковое образование, которое может сформироваться в пазухах и полостях, например, в лёгких.

Чаще всего грибок проникает внутрь через дыхательные пути и рот и может поражать как дыхательную систему, так и центральную нервную систему, пищеварительный тракт, кожу, органы чувств и половую систему. Аспергиллёзный менингит или энцефалит в большинстве случаев заканчивается летальным исходом. Встречаются также грибковые поражения селезёнки, почек и костей аспергиллами, однако большей частью они вызваны вторичной инфекцией. Аспергиллёз дыхательных путей часто диагностируют у птиц и известны определённые виды аспергилл, заражающие насекомых [4] .

школьного этапа Всероссийской олимпиады по биологии

2018-2019 учебный год, 9 класс

Поздравляем вас с участием в школьном этапе Всероссийской олимпиады по биологии! Желаем успеха в выполнении заданий! Время выполнения заданий -120 мин

( всего максимальное количество баллов – 6 5)

Часть I . Задание включает 25 вопросов, к каждому из них предложено 4 варианта ответа. На каждый вопрос выберите только один правильный ответ, который вы считаете наиболее полным и правильным и поставьте в матрице ответов напротив номера вопроса букву выбранного ответа (максимальное количество баллов – 25).

1. Главное отличие бактериальной клетки, от клеток организмов, относящихся

другим царствам живой природы:

а) наличие одного или нескольких жгутиков;

б) отсутствие оформленного ядра;

в) наличие клеточной мембраны;

г) постоянная форма.

2. Бактерии являются возбудителями:

а) энцефалита; б) чумы; в) коревой краснухи; г) гепатита.

3. Аспергиллы – это представители:

а) бактерий; б) архей; в) микромицетов; г) дрожжей.

4. Обязательным условием жизни всех грибов является:

а) достаточная освещённость;

б) совместное обитание с растениями;

в) наличие органических веществ, необходимых для их питания;

г) возможность формирования плодового тела, необходимого для размножения.

5. У плесневых грибов рода Мукор ( Mucor ) мицелий:

в) одноклеточный одноядерный;

г) одноклеточный многоядерный.

6. Основу слоевища лишайника составляют клетки:

в) многоклеточной водоросли;

г) одноклеточной водоросли.

7. На рисунке представлены примеры аналогичных органов у растений (I–IV).

Растение, у которого колючки являются видоизменением побегами:

а) I; б) II; в) III; г) IV.

8. Выберите из четырех диаграмм ту, которая соответствует цветку, изображенному на рисунке: а) I; б) II; в) III; г) IV.

9. Гемолимфа у насекомых не участвует в:

а) транспорте питательных веществ;

б) транспорте кислорода к тканям;

в) выведении продуктов распада;

г) разгибании ног.

10. Муравьи-листорезы используют срезанные листья растений:

а) в качестве пищи;

б) для строительства гнезд;

в) для выкармливания личинок;

г) в качестве субстрата для выращивания грибов, которыми питаются.

11. Гекконы могут передвигаться по гладким вертикальным поверхностям и даже по потолку за счет того, что на подушечках пальцев у них есть:

а) маленькие крючочки;

б) присоски, образованные складками кожи;

в) железы, выделяющие клейкую жидкость;

г) щеточки из микроскопических волосков, увеличивающие сцепление.

12. На рисунке изображен череп: а) крота; б) коровы; в) свиньи; г) лошади.

13. У млекопитающих артериальная кровь течет по венам, а венозная по артериям:

а) в большом круге кровообращения;

б) в малом круге кровообращения;

в) в воротной системе печени;

14. В основе нервной регуляции функций лежит:

а) выделение гормонов; б) возбуждение; в) рефлекс; г) торможение.

15. На рисунке изображена ткань:

а) нервная; б) мышечная; в) эпителиальная; г) соединительная.

16. Продолжительность жизни эритроцита составляет примерно:

а) 4 дня; б) 4 недели; в) 4 месяца; г) 4 года.

17. Результаты исследований российского ученого Леонида Крушинского в области этой области научного знания нашли практическое применение для создания экспресс-метода отбора и дрессировки служебных собак для миноразыскной, противотанковой и санитарной служб во время Великой Отечественной войны. В настоящее время она является междисциплинарной и имеет в себе кроме зоологической, еще физиологическую и эволюционную составляющие, и называется:

18. Наибольшее видовое многообразие обитателей Мирового океана наблюдается:

а) на коралловых рифах;

б) в открытом океане в тропиках;

в) в приполярных областях;

г) в глубоководных впадинах.

19. Из перечисленных экосистем самую низкую первичную продукцию в расчете на

квадратный метр имеет: а) луг; б) тайга; в) открытый океан; г) тропический лес.

20. К древним людям относятся:

а) неандертальцы; б) питекантропы; в) синантропы; г) кроманьонцы.

21. Исходя из представлений об уровневой организации биологических систем,

слуховой анализатор человека следует отнести к уровню организации:

а) организменному; б) тканевому; в) органному; г) системному.

22. У человека в процессе эмбрионального развития эпидермис кожи образуется из:

г) всех перечисленных зародышевых листков.

23. Согласно гипотезе панспермии жизнь:

а) занесена на нашу планету из космоса;

б) возникала и возникает неоднократно из неживого вещества;

в) была создана сверхъестественным существом в определенное время;

г) возникла в результате процессов, подчиняющихся физическим и химическим законам.

24. Из перечисленных веществ, встречающихся в клетках живых организмов,

полимером является: а) глюкоза; б) лизин; в) АТФ; г) ДНК.

25. Расхождение хроматид в процессе митоза происходит в:

а) профазу; б) метафазу; в) анафазу; г) телофазу.

Часть II. Вам предлагаются тестовые задания с одним вариантом ответа из четырех

возможных, но требующих предварительного множественного выбора. Максимальное

количество баллов, которое можно набрать – 20 (по 2 балла за каждое тестовое задание).

Индекс ответа, который вы считаете наиболее полным и правильным, укажите в матрице

1. На рисунке представлены различные типы листьев. Парноперистосложный лист представлен под номером/номерами:

а) только 1; б) только 2; в) только 5; г) только 1 и 2; д) 1, 2 и 3.

2. Двойное оплодотворение характерно для растений 1) сосна сибирская; 2) кукушкин лен; 3) одуванчик лекарственный; 4) береза повислая; 5) венерин башмачок.

3. Трепанги – промысловые съедобные морские огурцы. Их разные виды в основном

промышляют в странах Юго-Восточной Азии.

В Приморском крае России в гастрономических целях в основном добывают:

2) чешуйчатую голотурию ( Psolus peronii );

3) жёсткую голотурию ( Sphaerothuria bitentaculata );

4) кукумарию японскую (Cucumaria japonica) ;

5) дальневосточного трепанга ( Stichopus japonicus ).

а) 1, 4; б) 1, 5; в) 2, 3; г) 2, 4; д) 4, 5.

4. Личиночная стадия присутствует в индивидуальном развитии у:

3) плоских червей;

4) круглых червей;

5) кольчатых червей.

г) только 1, 3, 4, 5;

5. Барабанная перепонка отсутствует у:

1) лягушек; 2) тритонов; 3) змей; 4) крокодилов; 5) черепах.

а) 1, 4; б) 1, 5; в) 2, 3; г) 2, 5; д) 3, 5.

6. Современные представители отряда приматов (исключая человека) в природе

5) Южной Америке.

в) только 2, 3, 4, 5;

г) только 1, 2, 3, 5;

7. Верхними дыхательными путями принято считать:

1) носовую полость;

2) альвеолы легких;

а) 1, 3; б) 1, 5; в) 2, 3; г) 2, 4; д) 3, 5..

8. Характерные особенности лимфы: 1) разновидность соединительной ткани; 2) образуется из плазмы крови; 3) возвращает в кровь белки, воду, соли; 4) способна образовывать тромбы; 5) повышено содержание антител и фагоцитов.

9. Липиды входят в состав:

5) аппарата Гольджи.

а) 1, 4; б) 1, 5; в) 2, 3; г) 2, 5; д) 3, 5.

10. Рев самца благородного оленя ( Cervus elaphus ) в период гона:

1) привлекает самок;

2) отпугивает хищников,

3) является вызовом соперников на поединок;

4) является выражением эмоции;

5) отпугивает конкурентов.

а) 1, 2, 3; б) 1, 2, 5; в) 1, 3, 4; г) 2, 3, 4 д) 3, 4, 5.

Часть III . Вам предлагаются тестовые задания в виде суждений, с каждым из которых следует либо согласиться, либо отклонить. В матрице ответов укажите вариант ответа «да» или «нет». Максимальное количество баллов, которое можно набрать – 15.

1. Околоцветник не может состоять только из чашелистиков.

2. Всем папоротниковидным для оплодотворения нужна вода.

3. Клещи являются возбудителями энцефалита.

4. Все представители типа Хордовые раздельнополые животные.

5. Особенности строения кожных покровов позволяют китообразным жить только в

6. Эпителиальные ткани делят на две группы: покровные и железистые.

7. Лимфатические сосуды, в отличие от венозных, не имеют клапанов.

8. В процессе сукцессии изменяется первичный источник энергии.

9. Все биоценозы обязательно включают автотрофные растения.

10. Листья светолюбивых растений содержат относительно больше хлорофилла, чем

11. Основным поставщиком материала для эволюции является модификационная

12. Партеногенез является формой полового размножения.

13. Половые клетки (гаметы) всегда образуются в результате мейоза.

14. Исчезновение хвоста у головастиков лягушки происходит вследствие того, что

отмирающие клетки перевариваются лизосомами.

15. Актин и миозин встречаются не только в мышечных клетках.

Часть IV. Вам предлагаются тестовые задания, требующие установления соответствия.

Максимальное количество баллов, которое можно набрать за каждое задание, представлено в его условиях. Заполните матрицы ответов в соответствии с требованиями заданий.

1. [2 балла] Соотнесите изображения, на которых схематично представлены зоны

языка (1–4), с типом вкусовых ощущений (А–Г), за возникновение которых

отвечают располагающиеся в этих зонах рецепторы.

2 . [3 балла] На рисунке схематично представлено строение органа слуха человека. Установите последовательность колебаний его основных структур (1–6) при передаче звуковых сигналов в направлении от наружного уха к внутреннему (А– Е).

Г – овальное окно

Д – барабанная перепонка

Е – жидкость во внутреннем ухе

• Копышева Любовь ВладимировнаНаписать 519 03.11.2018

Номер материала: ДБ-200356

ВНИМАНИЮ УЧИТЕЛЕЙ: хотите организовать и вести кружок по ментальной арифметике в своей школе? Спрос на данную методику постоянно растёт, а Вам для её освоения достаточно будет пройти один курс повышения квалификации (72 часа) прямо в Вашем личном кабинете на сайте "Инфоурок".

Пройдя курс Вы получите:
— Удостоверение о повышении квалификации;
— Подробный план уроков (150 стр.);
— Задачник для обучающихся (83 стр.);
— Вводную тетрадь «Знакомство со счетами и правилами»;
— БЕСПЛАТНЫЙ доступ к CRM-системе, Личному кабинету для проведения занятий;
— Возможность дополнительного источника дохода (до 60.000 руб. в месяц)!

Пройдите дистанционный курс «Ментальная арифметика» на проекте "Инфоурок"!

01.11.2018 86

30.10.2018 134

02.06.2018 959

13.04.2018 169

13.04.2018 109

13.04.2018 122

13.04.2018 147

13.04.2018 128

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение редакции может не совпадать с точкой зрения авторов.

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако редакция сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Классы МПК: C12N1/14 микробные грибки; питательные среды для них
C12N9/58 получаемые из грибов
C12N9/30 грибковое происхождение
C12R1/69 Aspergillus oryzae Автор(ы): Нгуен Куок Нгуен (RU) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "СОСТРА" (RU) Приоритеты:

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм Aspergillus oryzae RCAM01135 — продуцент протеолитических и амилолитических ферментов — обладает способностью продуцировать протеолитические и амилолитические ферменты. Депонирован в ГНУ ВНИИСХМ под регистрационным номером RCAM01135. Может быть использован при получении различных пищевых продуктов (ферментированных приправ, добавок, напитков). Изобретение позволяет повысить скорость роста и интенсивность спорообразования. 4 табл., 2 пр.

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к получению штамма — продуцента протеолитических и амилолитических ферментов, и может быть применено для гидролиза растительных и животных субстратов в пищевой промышленности, бродильных производствах, сельском хозяйстве.

Известно, что мицелиальный гриб Aspergillus oryzae имеет широкое применение в пищевой промышленности, так как не обладает патогенными свойствами. Биосинтез протеаз и амилаз, характерный для представителей Aspergillus oryzae, используется, например, при изготовлении некоторых пищевых продуктов (ферментированных приправ, ферментированных напитков), когда требуется гидролиз белков и углеводов (RU 2361914, 2009, RU 2187947, 2002).

Известен штамм Aspergillus oryzae ВКПМ F-369, обладающий способностью продуцировать комплекс протеаз, проявляющих максимальную активность в кислой и слабокислой зоне pH, -амилазу. Однако основным недостатком этого штамма является отсутствие синтеза сопутствующих гидролаз, а также длительный период роста и развития микромицета; штамм интенсивно продуцирует -амилазу и протеазу на жидких средах лишь на четвертые — пятые сутки (SU 1440922, 1988).

Известен штамм Aspergillus oryzae ВКПМ F-683, продуцирующий комплекс кислых и слабокислых протеаз, -амилазы и сопутствующих ксиланаз, глюканаз и цитаз. Известно, что при глубинном культивировании данный штамм продуцирует целый комплекс высокоактивных ферментов. Получаемые ферментные комплексы применяются в пищевой промышленности.

Однако применение штамма является ограниченным из-за недостаточно высокой скорости роста и особых требований к питательным средам, так как он растет на средах с содержанием сухих веществ не более 18% (RU 2070921, 1996).

Задача изобретения состоит в получении штамма Aspergillus oryzae, продуцирующего протеазы и -амилазу, обладающего высокой скоростью роста, преимущественно при твердофазном культивировании.

В качестве изобретения предлагается новый штамм микромицета Aspergillus oryzae 37-53, полученный методом многоступенчатой селекции и мутагенеза, депонированный в ГНУ ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения Россельхозакадемии (RCAM) под регистрационным номером RCAM01135. Штамм является продуцентом протеаз и -амилазы, обладает высокой скоростью роста, преимущественно при твердофазном культивировании, и интенсивным спорообразованием.

Техническим результатом изобретения является более высокая скорость роста предлагаемого штамма Aspergillus oryzae RCAM01135.

В частности, на средах с соевым шротом максимумы протелитической и амилолитической активностей проявляются на третьи сутки культивирования, и интенсивность спорообразования была самой высокой также на третьи сутки. Это позволяет рассматривать заявленный штамм как перспективное средство для использования в пищевой промышленности для переработки сельскохозяйственного сырья, например сои, с целью получения различных пищевых вкусоароматических добавок, в бродильном производстве, хлебопекарной промышленности.

Штамм Aspergillus oryzae RCAM01135 характеризуется следующими культурально-морфологическими и физиолого-биохимическими признаками.

а) характер роста (опушение, край колонии). Колонии пушистые, округлой формы, края ровные, мицелий белый, спорообразующий, цвет колонии от оливкового до темно-зеленого. Вегетативный мицелий септированный, хорошо разветвленный с крупными вздутиями, толщина гиф 6-12 мкм; конидии формируются экзогенно, поверхность конидии гладкая, форма округлая, диаметр спор 5-6 мкм; образует конидиальные головки с одноярусными стеригмами;

б) размер колонии (при определенном времени инкубации). На 3 сутки роста на сусло-агаре диаметр колонии 50×51 мм;

в) воздушный мицелий (наличие, цвет, особенности спороношения). С обильным спороношением темно-зеленого цвета. По краю колонии белый пушистый мицелий 3 мм;

г) цвет субстратного мицелия. Белый;

д) цвет обратной стороны колонии. Светло-коричневый;

е) другие признаки (пигмент, экссудат и т.д.). Пигменты не выделяются, экссудат отсутствует;

ж) изменения культуры по мере старения. Цвет колонии с возрастом темнеет, становится буро-зеленым;

з) поведение на других средах. На среде Чапека с глюкозой: на 3 сутки роста цвет колонии — зеленый, поверхность гладкая; диаметр колонии 32×34 мм.

По исследованиям морфологических признаков культуры проведена идентификация штамма в соответствии с определителем мицелиальных грибов (Билай В.И., Коваль Э.С. Аспергиллы. Определитель. — Киев: Наук. Думка, 1988, — 204 с.).

Отношение к кислороду — аэроб. Оптимальная температура роста — 28-30°C. Максимальная температура — 50°C. Минимальная температура — 18°C. Оптимальное значение pH для роста гриба — 5,5. Рост гриба отмечается в диапазоне pH от 2,5 до 10,0.

В качестве источника углерода гриб использует крахмал, глюкозу, сахарозу, ксилозу, мальтозу, маннит, глицерин и лактозу. Ассимилирует нитраты, аммонийный и аминный азот, белки. Штамм не патогенный. В режиме глубинного и твердофазного культивирования была установлена способность к синтезу ферментов амилолитического и протеолитического действия.

Штамм хранится на агаризованном солодовом сусле 8% CB; pH среды — естественный; температура хранения +20-25°C.

Глубинное и твердофазное культивировстие штамма Aspergillus oryzae RCAM01135

Глубинное культивирование штамма Aspergillus oryzae 37-53 осуществляли на различных комплексных естественных средах, составленных с учетом физиологических потребностей продуцента. При конструировании питательных сред принимали во внимание то обстоятельство, что для синтеза протеаз и -амилазы благоприятны крахмал, белки, поэтому основными компонентами среды являлось зерновое сырье. В качестве источника фосфорного питания для микромицета применяли фосфорнокислый калий. Таким образом, для глубинного культивирования штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 были использованы питательные среды следующего состава, %:

1. Ячменная мука — 3,0, пшеничные отруби — 3,0, крахмал — 2,0, KH 2 PO 4 — 1,5;

2. Пшеничная мука — 6,0, пшеничные отруби — 2,0, KH 2 PO 4 — 1,5%;

3. Соевая мука — 6,0, ячменная мука — 5,0, KH 2 PO 4 — 1,5;

4. Соевая мука — 6,0, пшеничные отруби — 2,0, KH 2 PO 4 — 1,5;

Культивирование штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 осуществляли в колбах Эрленмейера объемом 750 см 3 , содержащих 50 см 3 стерильной питательной среды, на круговой качалке с числом оборотов 220 об/мин при температуре 30°C. Полученные результаты представлены в табл.1.

Таблица 1 Глубинное культивирование гриба Asp.oryzae RCAM01135 на натуральных питательных средах № среды Сутки Рост (густота, цвет КЖ) pH РСВ, % Ферм, акт-сть, ед./см 3 ПС АС 1 1 ++бежевая каша 4,74 4,0 — — 2 +хаки (желтоватая) каша 4,8 2,8 1,5 0,64 3 +хаки (желтоватая) жижа 5,36 2,2 1,8 0,82 2 1 ++++бежевая каша 5,09 3,0 — — 2 ++хаки (желтоватая) каша 5,42 2,0 1,3 0,93 3 ++хаки светлая жижа 5,6 2,2 1,5 1,10 3 1 +++++очень густая бежевая каша 5,69 5,0 — — 2 темная бежевая каша 7,6 5,0 0,05 0,35 3 ++++хаки темная каша 8,46 5,4 0,03 0,56 4 1 +++++густая бежевая каша 7,10 5,0 — — 2 темная бежевая каша 8,33 4,9 0,06 0,35 3 +++хаки темная каша 8,73 5,4 0,02 0,12

Как видно из таблицы 1, селекционированный штамм Aspergillus oryzae RCAM01135 на питательных средах, содержащих ячменную или пшеничную муку, а также пшеничные отруби (среды № 1 и 2), проявлял способность к синтезу протеаз и -амилазы: общая протеолитическая активность на 3-и сутки культивирования составила 1,5-1,8 ед. ПС/см 3 , амилолитическая 0,82-1,10 ед. АС/см 3 . На средах, в состав которых входила соеваая мука (среды № 3 и 4), уровень активности синтезируемых ферментов снижался в 2-3 раза.

Твердофазное культивирование штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 осуществляли на пшеничных отрубях с влажностью 52,4% и на соевом шроте с влажностью 51,8% при температуре 30°C в стационарных условиях. Полученные результаты представлены в табл.2.

Таблица 2
Поверхностное культивирование гриба A.oryzae RCAM01135 на различных средах
Среда для культивирова ния	Характеристика роста гриба, сутки			Ферментативная активность, ед./г
	2	4	7	ПС	АС
Отруби	Белый мицелий, начало спорообразования, цвет спор зеленый	Обильное спорообразование, споры пылят, цвет зеленый с оливковым оттенком	Без изменений	43,5	9,0
Соевый шрот	1	2	3	41,0	12,0
	Белый мицелий	Обильное спорообразование, цвет спор зеленый с оливковым оттенком	Обильное спорообразование, споры оливкового цвета

Результаты глубинного и твердофазного культивирования подтверждают биосинтетическую способность селекционированного штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 по отношению к протеолитическим и амилолитическим ферментам, что характерно грибам рода Aspergillus вида oryzae.

Таким образом, полученный штамм хорошо развивается на жидких и твердых питательных средах, синтезирует ферменты протеолитического и амилолитического действия и идентифицирован как мицелиальный гриб Aspergillus oryzae.

Культивирование штамма Aspergillus oryzae RCAM01135 на средах с соевым шротом

Наработку экспериментальных образцов селекционированной культуры Aspergillus oryzae RCAM01135 осуществляли на среде с соевым шротом и на соевом шроте с добавлением 10% перловки с разной влажностью в течение 3-х суток при 30°C (табл.3).

Таблица 3
Биохимическая характеристика экспериментальных образцов гриба A.oryzae RCAM01135
Среда для культивирова ния	Влажность поверхн. культуры, %	Биохимические показатели гриба
		Белок по Кьельдалю, % а.с.в.	Белок по Лоури, мг/г а.с.в.	мг%/г а.с.в.
Соевый шрот	58,7	43,0	35,0	317,0
Соевый шрот +10% перловки	51,3	41,0	52,8	309,7
	62,4	44,3	58,3	322,5

Экспериментальные образцы гриба A.oryzae RCAM01135 были получены в результате ускоренного роста микромицета при поверхностном культивировании на соевом шроте, обогащены белком, аминным азотом и могут быть использованы для дальнейшей переработки в производстве продуктов ферментации сои.

Селекционированный штамм Aspergillus oryzae RCAM01135 и наработанные экспериментальные образцы гриба A.oryzae RCAM01135 были исследованы в Испытательной лаборатории технохимического контроля и арбитражных методов анализа ГНУ ВНИИПБТ Россельхоакадемии.

Результаты испытаний по идентификации ГМИ показали, что в чистой культуре микромицета Aspergillus oryzae RCAM01135 трансгенные последовательности отсутствуют (протокол испытаний от 23 марта 2012 г.).

При анализе тяжелых металлов в экспериментальных образцах гриба A. oryzae RCAM01135 было установлено, что их содержание не превышает предельно допустимых концентраций (протокол от 18 апреля 2012 г.). В таблице 4 приведены результаты анализа по содержанию тяжелых металлов в субстрате — соевом шроте и в поверхностной культуре гриба A.oryzae RCAM01135. Аналогичные результаты получены во всех исследуемых экспериментальных образцах.

Таблица 4
Содержание тяжелых металлов в поверхностной культуре гриба A.oryzae RCAM01135
Анализируемый объект	Содержание тяжелых металлов, мг/кг
	Свинец Pb	Мышьяк As	Кадмий Cd	Ртуть Hg
Соевый шрот	0,0052	0,0034	0,0027	0,0009
(ПДК для сои) 1 ( 1 СанПиН 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов»)	0,5	0,3	0,1	0,02
Поверхностная культура гриба A.oryzae 37-53	0,0065	0,0047	0,0029	0,0014

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Штамм микромицета Aspergillus oryzae, депонированный в ГНУ ВНИИСХМ (Ведомственная коллекция полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения — RCAM) под регистрационным номером RCAM01135, — продуцент протеолитических и амилолитических ферментов для использования в пищевой промышленности.