Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 636.087.8:636.084.52 DOI:10.33920/sel-05-2001-07

Bacillus megaterium: amino acid producer and probiotic for farm animals (review)

N. P. Buryakov Russian State Agrarian University named after K. A. Timiryazev
S. A. Shchukina Russian State Agrarian University named after K. A. Timiryazev
K. A. Gorst Russian State Agrarian University named after K. A. Timiryazev

Different directions of microbiological synthesis are actively used in the industry of feed and feed additives for farm animals. More than 50 years of industrial production of amino acids is carried out with the help of biotechnology and the annual growth rate of production is 5–7 %. Amino acids are produced industrially during fermentation using highly effective strains of different types of bacteria. With the progressive development of microbiological technologies and the study of the composition of animal microflora the discovery of new species of microorganisms-producers of useful substances including species Bacillus megaterium, which belong to the bacteria-polyproducts, because their cells are able to develop many substances of different chemical nature: amino acids, proteases, antibiotics, peptides, vitamins, bacteriocins and a number of other compounds. They have a highly efficient system of synthesis and transport of proteins from the cell, grow on a variety of affordable and inexpensive carbon substrates and are non-pathogenic to plants, animals and humans and do not produce alkaline proteases in the environment. Bacillus megaterium is stable in a wide range of pH and at high temperatures, and thus stably retain their properties during production cycles as well as during storage and transportation of the resulting products. The costs of growing Bacillus megaterium are relatively low and with a good yield and relatively low resource intensity of production make it economically viable. Probiotics based on Bacillus megaterium as well as strains of bacteria with increased synthesis of limiting amino acids are promising for the animal feeding industry directions of applied microbiological synthesis.

В современном животноводстве и кормлении животных практическая микробиология занимает значимую позицию. Различные направления микробиологического синтеза активно применяются в индустрии кормов и кормовых добавок. Так, например, уже более 50 лет промышленное производство аминокислот осуществляется при помощи биотехнологий, ежегодные темпы роста производства составляют 5–7 %. В процессе микробиологического синтеза аминокислоты получают в ходе ферментации с использованием высокоэффективных штаммов различных видов бактерий, например Escherichia coli, как правило, на углеводных питательных средах из сахаров (патока, сахароза или глюкоза) [12]. Развитие рынка было особенно динамичным для лимитирующих кормовых аминокислот, которые добавляют в комбикорма сельскохозяйственных животных и птицы: метионин, лизин, треонин, триптофан, валин и др. По мере прогрессивного развития микробиологических технологий и изучения состава микрофлоры животных происходит открытие новых видов микроорганизмов-продуцентов полезных веществ. В их числе Corynebacterium glutamicum, Bacillus megaterium и др., на основе которых создаются кормовые добавки и пробиотики.

B. megaterium – палочковидные, грамположительные аэробные мезофильные спорообразующие бактерии рода Bacillus с широким ареалом обитания, галофильные. Открытие бактерии принадлежит Антону де Бари (1884 г.). Бактерия была названа megaterium (в пер. с греческого значит «большое животное») в связи со своим большим размером примерно в 100 раз больше, чем E. Coli длина палочек B. megaterium до 4 мкм, диаметр – до 1,5 мкм. Величина генома B. megaterium – 5,8 мегабаз, содержание Г+Ц (37,5 %), оптимум температуры – 30–37 °С.

В. megaterium вместе с некоторыми другими видами рода Bacillus, в т. ч. Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Bacillus amyloliquefaciens, Brevi bacillus brevis и Bacillus clausii образуют очень ценную с индустриальной точки зрения группу микроорганизмов. Они обладают высокоэффективной системой синтеза и транспорта белков из клетки, растут на различных доступных и недорогих углеродных субстратах (не строго специфичны к субстрату).

For citation:
N. P. Buryakov, S. A. Shchukina, K. A. Gorst, Bacillus megaterium: amino acid producer and probiotic for farm animals (review). Ветеринария сельскохозяйственных животных. 2023;10.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: