Ферментативное получение XOS-содержащего гидролизата пшеничной соломы и оценка его влияния на рост лактобацилл

Аннотация

Предпосылки и цель. Пшеничная солома является доступным возобновляемым лигноцеллюлозным сырьем и может использоваться для получения ксилоолигосахаридов (XOS), представляющих интерес в качестве функциональных углеводных компонентов. Целью работы являлось получение XOS-содержащего гидролизата пшеничной соломы с использованием рекомбинантной ксиланазы Bacillus sonorensis и оценка его влияния на рост штаммов Lactobacillus.

Материалы и методы. Пшеничную солому, предварительно обработанную 18,5 %-ым водным раствором аммиака, подвергали ферментативному гидролизу рекомбинантной ксиланазой Bacillus sonorensis. Ферментативный гидролиз проводили при дозировках фермента 50, 100 и 200 ед/г субстрата в течение 24 ч. Содержание восстанавливающих сахаров определяли методом DNS, качественный состав продуктов гидролиза оценивали методом тонкослойной хроматографии. Влияние 0,5 и 1 % гидролизата на L. fermentum ATCC 14931, L. plantarum ATCC 14917 и L. rhamnosus ATCC 53103 оценивали по количеству жизнеспособных клеток и изменению pH культуральной среды.

Новизна. Установлено, что XOS-содержащий гидролизат пшеничной соломы, полученный с использованием рекомбинантной ксиланазы Bacillus sonorensis, оказывает влияние на рост исследованных штаммов Lactobacillus.

Результаты. Наибольшее накопление восстанавливающих сахаров наблюдалось при дозировке ксиланазы 200 ед/г и продолжительности гидролиза 24 ч. Методом тонкослойной хроматографии в составе гидролизата выявлены ксилоолигосахариды, представленные преимущественно ксилобиозой (Х2) и ксилотриозой (Х3). Наиболее выраженное увеличение количества жизнеспособных клеток наблюдалось у L. fermentum: при внесении 1 % гидролизата количество жизнеспособных клеток достигало (1,38 ± 0,54) х 10⁷ КОЕ/мл по сравнению с (1,07 ± 0,95) х 10⁵ КОЕ/мл в среде без глюкозы. Для L. plantarum так же было отмечено увеличение количества жизнеспособных клеток, тогда как для L. rhamnosus эффект был менее выраженным. Повышение концентрации гидролизата с 0,5 до 1 % сопровождалось снижением pH культуральной среды. Полученные результаты показывают штаммоспецифическое действие гидролизата пшеничной соломы и перспективность дальнейшего изучения его пребиотических свойств.