Вестник МГТУ, 2026, Т. 29, № 3.

УДК 663.15 Влияние источника углерода и условий культивирования на синтез ксантана бактериями Xanthomonas campestris ВКПМ В-6720 и его свойства Т. А. Ямашев*, И. А. Хусаинов, И. В. Кручина-Богданов, И. А. Наумов, А. В. Канарский *Казанский национальный исследовательский технологический университет, г. Казань, Россия; e-mail: yamashev555@mail.ru, O RCID : https://orcid.org/0000-0002-4758-7924 Информация о статье Реферат В процессе биосинтеза ксантановой камеди использовались штамм бактерий Xanthomonas campestris ВКПМ В-6720, сахароза и глюкоза, содержащиеся в мелассе и гидролизате пшеницы соответственно. Культивирование осуществляли в колбах в шейкере-инкубаторе и на установке с принудительной аэрацией. В процессе культивирования измеряли потребление углеводов, количество образующегося ксантана, рН и вязкость культуральной жидкости. При культивировании на среде, содержащей глюкозу в качестве основного источника углерода, образовалось больше ксантана; вязкость культуральной жидкости была выше, чем при культивировании на средах, содержащих сахарозу. Экономический коэффициент при культивировании на средах, содержащих глюкозу, составил 0,24 (в колбах) и 0,40 (на установке с принудительной аэрацией), на средах на основе сахарозы - 0,18 и 0,28 соответственно. При исследовании определена конечная вязкость сред на основе глюкозы [14,6 (в колбах) и 45,2 мПа-с (на установке с принудительной аэрацией)] и сахарозы (7,25 и 37,4 мПа-с соответственно). Питательные среды на основе мелассы и гидролизата пшеницы в первые двое суток оставались нейтральными, на третьи сутки среда с мелассой закислялась, с гидролизатом пшеницы - защелачивалась, на четвертые сутки значение рН среды с мелассой стало щелочным (вследствие отмирания клеток и автолиза). Ксантан, полученный на мелассе, имел более темную окраску по сравнению с ксантаном, полученным на гидролизате пшеницы. Углеводный состав ксантана, определенный методом газовой хроматографии, аналогичен составу коммерческого продукта. Вязкость 1%-го раствора ксантана, полученного в лаборатории, в три раза ниже вязкости коммерческого образца. Лабораторный ксантан содержал больше примесей, о чем свидетельствовали его высокая зольность и результаты элементного анализа, полученные методом сканирующей электронной микроскопии. Ямашев Т. А. и др. Влияние источника углерода и условий культивирования н а синтез ксантана бактериями Xanthomonas campestris ВКПМ В-6720 и его свойства. Вестник МГТУ. 2026. Т. 29, № 3. С. 377-392. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2026-29-3-377-392. The influence of carbon source and cultivation conditions on the synthesis of xanthan gum by Xanthomonas campestris bacteria VKPM B-6720 and its properties Timur A. Yamashev*, Innazar A. Khusainov, Igor V. Kruchina-Bogdanov, Igor A. Naumov, Albert V. Kanarsky *Kazan National Research Technological University, Kazan, Russia; e-mail: yamashev555@mail.ru, O RCID: https://orcid.org/0000-0002-4758-7924 Abstract Xanthan gum biosynthesis has been performed using the Xanthomonas campestris bacterial strain VKPM B-6720, sucrose, and glucose contained in molasses and wheat hydrolysate respectively. Cultivation has been carried out in flasks in a shaker incubator and in a forced-air aeration system. Carbohydrate consumption, the amount of xanthan formed, pH, and viscosity of the culture fluid have been measured during the cultivation. More xanthan is formed during cultivation in a medium containing glucose as the main carbon source; the viscosity of the culture fluid is higher than during cultivation in media containing sucrose. The economic coefficient for cultivation in glucose-containing media is 0.24 (in flasks) and 0.40 (in a forced-air aeration system), while for sucrose-based media it is 0.18 and 0.28, respectively. The study has determined the final viscosity of glucose-based media [14.6 (in flasks) and 45.2 mPa-s (in a forced- aeration unit)] and sucrose-based media (7.25 and 37.4 mPa-s, respectively). Culture media based on molasses and wheat hydrolysate remained neutral during the first two days.On the third day, the molasses- based media became acidic, while the wheat hydrolysate-based media became alkaline. On the fourth day, the pH of the molasses-based media became alkaline (due to cell death and autolysis). Xanthan gum obtained from molasses is darker in color than that obtained from wheat hydrolysate. The carbohydrate composition of xanthan gum determined by gas chromatography is similar to that of the commercial product. The viscosity of 1 % xanthan gum solution obtained in the laboratory is three times lower than that of the commercial sample. Laboratory xanthan gum contains more impurities as evidenced by its high ash content and the results of elemental analysis obtained by scanning electron microscopy. Yamashev, T. A. et al. 2026. The influence o f carbon source and cultivation conditions on the synthesis o f xanthan gum by Xanthomonas campestris bacteria VKPM B-6720 and its properties. Vestnik of MSTU, 29(3), pp. 377-392. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2026-29-3-377-392. Article info Received 30.04.2026; received in revised form 25.06.2026; accepted 01.07.2026 Key words: xanthan gum, sucrose, glucose, molasses, wheat hydrolysate For citation Поступила в редакцию 30.04.2026; получена после доработки 25.06.2026; принята к публикации 01.07.2026 Ключевые слова: ксантановая камедь, сахароза, глюкоза, меласса, гидролизат пшеницы Для цитирования