Production of Bacillus subtillis protein mass on the microbial mass of Methylococcus capsulatus

Abstract

The growing demand for food of animal origin has contributed to the annual increase in the agricultural population of productive animals in the world, which in turn has led to a significant shortage of feeds and an increase in their cost. Therefore, the purpose of this research was to explore the qualitative composition of feed products obtained by culturing methanotrophic microorganisms Methylococcus capsulatus with probiotic bacteria Bacillus subtillis. Arbitrage methods for determining the quality of feeds, which are regulated by regulatory documents (ISO), were used in the research. The results of the research demonstrate that the protein product obtained by growing Methylococcus capsulatus culture has a high content of «crude» protein at the level of 60.9%, which corresponds to high-protein feeds of animal origin by its technical characteristics. The addition of probiotic microorganisms Bacillus subtillis to the medium for cultivation significantly improved the qualitative parameters of the synthesised protein by increasing by 1.5% the amount of essential amino acids, increasing by 3.8% fatty acids and increasing the concentration of calcium and phosphorus. The increase in the concentration of lysine, isoleucine, valine and asparagic acid, due to the cocultivation of two microorganisms allowed increasing their nutritional value for cattle since these amino acids are the most demanded in ruminant diets when using corn silage and other plant feeds. The addition of Bacillus subtillis culture allowed reducing the content of «crude» fibre and improving its biological characteristics by changing the microbiological composition of the obtained product. In the future, the biotechnological method of obtaining feed protein for animals will reduce the dependence of animal breeding on the cultivation of fodder crops and weather conditions.

Зростаючий попит на харчові продукти тваринного походження сприяв щорічному збільшенню чисельності сільськогосподарської популяції продуктивних тварин у світі, що, в свою чергу, призвело до суттєвого дефіциту кормів та зростання їх вартості. Тому метою роботи було дослідження якісного складу кормових продуктів, отриманих шляхом культивування метанотрофних мікроорганізмів Methylococcus capsulatus з пробіотичними бактеріями Bacillus subtillis. Під час проведення досліджень використовували арбітражні методи визначення якості кормів, які регламентуються нормативними документами. Результати досліджень свідчать, що білковий продукт, отриманий при вирощуванні культури Methylococcus capsulatus, має високий вміст «сирого» протеїну на рівні 60,9 %, що за своїми технічними характеристиками відповідає високобілковим кормам тваринного походження. Додавання в середовище для культивування пробіотичних мікроорганізмів Bacillus subtillis дало змогу значно поліпшити якісні показники синтезованого білка за рахунок збільшення на 1,5 % кількості незамінних амінокислот, підвищення на 3,8 % жирних кислот і зростання концентрації кальцію та фосфору. Збільшення концентрації лізину, ізолейцину, валіну та аспарагінової кислоти внаслідок спільного культивування двох мікроорганізмів дало змогу збільшити їхню поживну цінність для великої рогатої худоби, оскільки ці амінокислоти є найзатребуванішими в раціонах жуйних тварин під час використання кукурудзяного силосу та інших рослинних кормів. Додавання культури Bacillus subtillis дало змогу знизити вміст «сирої» клітковини та поліпшити її біологічні характеристики за рахунок заміни мікробіологічного складу отриманого продукту. Використання в подальшому біотехнологічного методу отримання кормового білка для тварин дозволить знизити залежність тваринництва від вирощування кормових культур і погодних умов.