Enhanced synthesis of the exopolysaccharide ethapolan by acinetobacter sp. 12S grown on a mixture of substrates

Abstract

Enhanced synthesis of the exopolysaccharide ethapolan by Acinetobacter sp. 12S was observed when the bacterium was grown on a mixture of two energetically nonequivalent substrates (ethanol and glucose) taken in a molar proportion of 3.1 : 1. The efficiency of carbon transformation into EPSs was maximum when sodium ions were absent in the medium, the concentration of nitrogen source was reduced to 0.3–0.45 g/l, and the inoculum was grown on ethanol. Such conditions provided an increase in the maximum specific growth rate and its attainment in earlier cultivation terms. Molasses as a substitution for glucose was inefficient. The activities of the key enzymes of C2 metabolism in Acinetobacter sp. 12S cells grown on the substrate mixture were 1.1 to 1.7 times lower than they were during growth on ethanol alone. The activity of isocitrate lyase in cells grown on the substrate mixture declined to an even greater extent (by 4–7 times), indicating that the role of the glyoxylate cycle in such cells is insignificant. Установлены условия культивирования штамма Acinetobacter sp. 12S - продуцента микробного экзополисахарида (ЭПС) этаполана, позволяющие интенсифицировать синтез ЭПС на смеси двух энергетически-неравноценных субстратов (этанол и глюкоза в молярном соотношении 3,1:1). Наиболее высокая эффективность трансформации углерода субстратов в ЭПС обеспечивалась при отсутствии в среде катионов натрия, снижении концентрации источника азотного питания до 0,3-0,45 г/л, использовании посевного материала, выращенного на этаноле. Культивирование продуцента в таких условиях сопровождалось также увеличением максимальной удельной скорости роста и смещением времени ее достижения в более раннюю ростовую фазу. Установлено, что глюкоза в смешанном субстрате не может быть заменена на мелассу. При выращивании Acinetobacter sp.12S на смеси субстратов активность ключевых ферментов С2-метаболизма снижалась в 1,1-1,7 раза по сравнению с культивированием на этаноле. Более заметным (в 4-7 раз) было снижение изоцитратлиазной активности, что может свидетельствовать о незначительной роли глиоксилатного цикла в метаболизме бактерий при росте на смеси С2-С6-субстратов.