Оптимизация питательной среды для интродуцированного из России штамма клу-беньковых бактерий Bradyrhizobium japonicum

Аннотация

Цель и задачи исследования. Исследование направлено на определение компонентов и их концентрации для питательной среды YMA, которые были бы наиболее пригодными для культивирования клубеньковых бактерий сои Bradyrhizobium japonicum. Это обеспечит научное основание для производства клубеньковых бактерий в промышленных масштабах.

Материалы и методы. Исходным материалом были клубеньковые бактерии сои B. japonicum, штамм GF, интродуцированный из Всероссийского НИИ сои РАСХН. Питательные среды – YMA, SM, TY, PA, BSE.

Концентрированный раствор бактерий культивировали на протяжении двух суток при 28 ^оС, потом распределяли в жидкой питательной среде YMA и культивировали четверо суток. После этого B. japonicum распределяли в четырех средах в 250 колбах по 100 мл. Оптимальную среду определяли в разные периоды роста бактерий с помощью спектрофотометра по кривым возрастания. После этого был оптимизирован состав питательной среды и концентрация ее компонентов. В частности, манит в питательной среде YMA был заменен на такое же количество глицерина, лактозы, декстрозы, сахарозы, мальтозы, в то время как другие компоненты оставались неизменными.

Обсуждение результатов. Результаты исследования показали, что клетки B. japonicum быстрее всего вырастали в питательной среде YMA в сравнении с другими – SM, TY, PA, BSE. Таким образом, питательная среда YMA была выбрана для оптимизации состава.

Темп роста B. japonicum усиливается при добавлении в питательную среду углерода из разных источников. Среди нескольких источников (глюкоза, манит, сахароза, глицеролтан) было определено, что лучшим является глюкоза. По темпам роста штамма GF было установлено, что оптимальным соотношением компонентов и концентраций является 10,0 г/л глюкозы, 0,8 г/л порошковых дрожжей, 0,2 г/л MgSO₄·7H₂O, 0,8 г/л K₂HPO₄, 0,1 г/л NaCl, 0,01 г/л CaCl₂ и 4 мл/л раствора Rh.

Оптимизированную питательную среду сравнивали с оригинальной YMA и со средой № 3. Оценивали результаты культивирования бактерий через 12, 24, 36 и 48 часа после инокуляции. Доказано, что оптимизированная питательная среда по этим показателям была лучше, чем оригинальная и № 3.

Выводы. В результате исследования установлено, что из пяти питательных сред лучшей для инокуляции клубеньковых бактерий сои B. japonicum штамм GF является YMA. Ее состав оптимизирован и установлено, что лучшими компонентами и их концентрацией являются 10,0 г/л глюкозы, 0,8 г/л порошковых дрожжей, 0,2 г/л MgSO₄·7H₂O, 0,8 г/л K₂HPO₄, 0,1 г/л NaCl, 0,01 г/л CaCl₂ и 4 мл/л раствора Rh. Оптимизированная питательная среда YMA предоставит возможность производства клубеньковых бактерий в промышленных масштабах в сжатые сроки.