The influence of different glucose concentrations on the synthesis of lactic acid by Enterococcus bacteria | Влияние различных концентраций глюкозы на синтез молочной кислоты бактериями рода Enterococcus

Inglés. In the present work, we investigated the effect of glucose concentration in the nutrient medium on the growth and lactic acid biosynthesis of bacterial isolates Enterococcus faecium and Enterococcus sp. The isolates were isolated from wheat bran degraded due to the action of native microbiota for various time periods. The cultures were identified by sequencing the 16S rRNA gene. Cultivation was carried out in a shaker incubator for 50 hours. The kinetics of bacterial growth was evaluated by measuring the optical density of the culture fluid at a wavelength of 600 nm; the lactic acid content was determined by photometric method using iron (III) chloride. Glucose and yeast extract, as well as beet molasses, were used as components of the culture medium. It is shown that the maximum optical density characterizing the accumulation of bacterial mass and the lactic acid content for both strains were achieved with a minimum concentration of glucose in the nutrient medium (50 g/L). These observations indicate a low resistance of the studied bacteria to elevated concentrations of glucose in the medium. Glucose concentrations of 100 g/L and above inhibited bacteria growth and lactic acid synthesis. The revealed effect allowed us to assume these bacterial isolates are of oligocarbophile group. When culturing a bacterial culture of E. sp., the highest yield (11.65 g/L) of lactic acid was achieved in comparison with E. faecium. It has been shown that when the glucose content in the culture medium is 50 g/L, the conversion rate of the substrate to lactate reaches 23.3%. When culturing the studied bacterial isolates on a medium containing beet molasses as a carbon source, the lactate yield was 23 g/L for the E. faecium strain and 22 g/L for E. sp.; the degree of carbohydrate conversion to lactic acid is 46% and 44%, respectively. The high content of simple carbohydrates in molasses contributes to an increase in the bacterial performance in terms of lactic acid biosynthesis.

Ruso. Исследовали влияние концентрации глюкозы в питательной среде на рост бактериальных изолятов Enterococcus faecium и Enterococcus sp. из пшеничных отрубей, деструктурированных под действием гидролитических ферментов аборигенной микробиоты в течение различного периода времени для получения более простого субстрата, и биосинтез молочной кислоты. Культуры были идентифицированы с помощью секвенирования гена 16S рРНК. Культивирование проводилось в шейкере-инкубаторе в течение 50 ч. Кинетика роста бактерий оценивалась путем измерения оптической плотности культуральной жидкости при длине волны 600 нм, а содержание молочной кислоты определялось фотометрическим методом с использованием хлорида железа (III). В качестве компонентов питательной среды для культивирования использовали глюкозу и дрожжевой экстракт, а также свекловичную мелассу. Максимальная оптическая плотность, характеризующая накопление биомассы и содержание молочной кислоты для обоих штаммов, достигалась при минимальной концентрации глюкозы в питательной среде (50 г/л). Это указывает на низкую устойчивость исследуемых бактерий к повышенным концентрациям глюкозы в среде. Концентрации глюкозы 100 г/л и выше ингибировали рост биомассы и синтез молочной кислоты. Выявленный эффект позволил предположить принадлежность бактериальных изолятов к олигокарбофилам. При культивировании бактериальной культуры E. sp. достигнут наибольший выход (11,65 г/л) молочной кислоты в сравнении с E. faecium. Показано, что при содержании глюкозы в среде для культивирования 50 г/л степень конверсии субстрата в лактат достигает 23,3%. При культивировании исследуемых бактериальных изолятов на среде, содержащей свекловичную мелассу в качестве источника углерода, выход лактата составил 23 г/л для штамма E. faecium и 22 г/л для E. sp. (степень конверсии углеводов в молочную кислоту 46 и 44%, соответственно). Высокое содержание простых углеводов в составе мелассы способствует повышению продуктивности биомассы по биосинтезу молочной кислоты.