Rhizobium biomass production in batch and continuous culture with a malt-sprouts medium

Abstract

The growth of nine strains of four different species of Rhizobium (R. leguminosarum, R. meliloti, R. phaseoli and R. japonicum) was studied with media containing malt sprouts extract (MSE), in place of yeast extract (YE), as source of nitrogen and growth factors. The results obtained in batch cultures indicated that all the strains grew well in MSE medium. In the case of fast-growing strains the biomass increased with increase in the concentration of MSE in the medium, but with the slow-growing strains, like R. japonicum, growth was inhibited completely by using a concentration of MSE (containing 3.75% w/v of solids) of 40% v/v. With all the strains the concentration of cells attained was greater than 5×109 cells/ml, which clearly indicates that MSE is a suitable component of media, and one which can be used instead of YE. The results of continuous culture experiments showed that a high productivity of cells (15.3×108 cells/ml/h) could be obtained using MSE medium.

La croissance de neuf souches appartenant à quatre éspèces différentes de Rhizobium (R. leguminosarum, R. meliloti, R. phaseoli et R. japonicum) a été étudiée avec des milieux contenant, comme source d'azote et de facteurs de croissance, un extrait de germes de malt (MSE) au lieu d'extrait de levure (YE). Les résultats obtenus en culture discontinue (batch) montrent que toutes les souches poussent bien en milieu MSE. Dans la cas des souches à croissance rapide, la biomasse augmente proportionnellement à la concentration de MSE dans le milieu. Par contre, pour les souches à croissance lente, comme R. japonicum, la croissance est complètement inhibée lorsque la concentration en MSE (contenant 3.75% w/v de solides) atteint 40% (v/v). Avec toutes les souches, on obtient une concentration en cellules supérieure à 5×109/ml, ce qui indique clairement que le MSE convient bien et peut être utilisé à la place de YE. Les expériences réalisées en culture continue montrent qu'on peut obtenir avec le milieu MSE une productivité en cellules très élevée (15.3×108 cellules/ml/h.).

Se estudió el crecimiento de nueve cepas de cuatro especies diferentes de Rhizobium (R. leguminosarum, R. meliloti, R. phaseoli y R. japonicum) en medios de cultivo conteniendo extracto de raíz de malta (ERM), en reemplazo de extracto de levaduras (EL), como fuente de nitrógeno y factores de crecimiento. Los resultados obtenidos en cultivos en batch indicaron que todas las cepas crecieron bien en los medios con ERM. En el caso de las cepas de crecimiento rápido la biomasa se incrementó con la concentración de ERM en el medio de cultivo, pero con las cepas de crecimiento lento (R. japonicum) el desarrollo celular se inhibió completamente para concentraciones de ERM (conteniendo 3,75% p/v de sólidos) de 40% v/v. Con todas las cepas empleadas la concentración celular alcanzada fue superior a 5×109 cél/ml, lo que indica claramente que el ERM es un adecuado componente para los medios de cultivo que puede reemplazar al EL. Los resultados de los experimentos realizados en sistema continuo mostraron que se puede alcanzar una alta productividad (15,3×108 cél/ml/h) utilizando un medio de cultivo suplementado con ERM.