Учеными разработан и внедрён научно обоснованный подход к интенсификации ферментационных процессов, позволивший существенно повысить продуктивность культивирования заквасочных штаммов молочнокислых бактерий.
Работу провели специалисты НИЦ ППиФ ГК «СОЮЗСНАБ».
Максимальная достигнутая плотность культуры на начальной стадии стационарной фазы роста составила 1×10¹¹ КОЕ/мл, что соответствует увеличению биомассы более чем в 100 раз и подтверждает эффективность разработанной методологии для высокоплотного культивирования мезофильных молочнокислых микроорганизмов.
Достижение таких показателей стало возможным благодаря переходу к принципам точного биопроцессинга и системного управления ростом культуры. В рамках работы были реализованы элементы метаболического инжиниринга с учётом эффектов субстратного ингибирования, что позволило прогнозировать и контролировать динамику накопления биомассы. Одновременно проведена оптимизация состава питательных сред с подбором критически значимых источников углерода, пептидов, витаминов и микроэлементов, а также внедрён постоянный мониторинг параметров биореактора с динамическим регулированием условий культивирования.
Научная новизна разработки заключается в отказе от традиционного эмпирического подхода к оптимизации ферментации, основанного на изменении отдельных параметров, и переходе к комплексной модели управления процессом. Все физико-химические и физиологические параметры роста рассматриваются как взаимосвязанные и регулируются на основе обратной связи, что обеспечивает достижение и воспроизводимость предельно высоких плотностей культуры.
Разработанная методика позволяет существенно сократить продолжительность ферментационного цикла и повысить выход активной биомассы, одновременно улучшая функциональные свойства клеток, выращенных в оптимизированных условиях. Более полная конверсия питательных субстратов в целевой продукт снижает удельные затраты и минимизирует образование побочных продуктов ферментации.
Полученные результаты имеют значение не только для молочной промышленности, но и для других направлений биотехнологии, связанных с производством пробиотиков и стартовых культур. Внедрение разработанного подхода обеспечивает переход к качественно новому уровню управляемости, эффективности и воспроизводимости биотехнологических процессов.
Разработка НИЦ ППиФ ГК «СОЮЗСНАБ» демонстрирует возможность стабильного получения сверхвысокой плотности заквасочных культур на промышленном уровне.
Источник: ssnab.ru
