Способ получения кислотоустойчивых штаммов дрожжей

Способ получения кислотоустойчивых штаммов дрожжей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОТОУСТОЙЧИВЫХ ШТАММОВ ДРОЖЖЕЙ, предусматг ривающий выращивание дрожжей в непрерывных условиях на питательной среде, содержащей этанол в качестве источника углерода, источники.азота, фосфора, микроэлементы, при аэрации среды и снижении рН- от. заданного в процессе выращивания с последующем ртбором кислотоустойчивых штаммов, , отличающийся тем, Что, с целью повышения кислотоустойчивост ти штаммов и скорости их роста, снижение рН в процессе выращивания осуществляют с 2,5 до 2,0, а отбор кислотоустойчивых штаммов ведут при достижении максимальной скорости (Л роста культуры, равной 0,45-0,6 .

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU mi у С 12 N 1/16; 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3540500/28"13 (22) 19.01.83. (46) 15.05.84. Бюл. N - 18 (72) И.Л.Работнова и Е.А.Андреева (71) Институт микробиологии AH СССР (53) 576.1(088.8) (56) 1.. Семушина Г.С., Монахова Н.И.

Позмогова И.Н., Работнова И.Л. Теория и практика управляемого культивирования микроорганизмов. Киев, "Наукова думка", 1981, с.119.

2. Андреева Е.А., Позмогова И.Н

Работнова И.Л., Новикова А.Н. Ацидофильный термотолерантный штамм дрожжей Candida utiiis, полученный в условиях непрерывного культивирования. — "Микробиология", 1978, с.56 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОТОУСТОЙЧИВЫХ ШТА1Ф1ОВ ДРОЖЖЕЙ, предусмат.— ривающий выращивание дрожжей в непрерывных условиях на питательной среде, содержащей этанол в качестве источника углерода, источники азота, фосфора, микроэлементы, при аэрации среды и снижении рН- от заданного в процессе выращивания с последующим отбором кислотоустойчивых штаммов, . о т л и ч а ю щ и и с .я тем, что, с целью повышения кислотоустойчивос". ти штаммов и скорости их роста, снижение рН в процессе выращивания осуществляют с 2,5 до 2,0, а отбор кислотоустойчивых штаммов ведут при достижении максимальной скорости роста культуры, равной 0,45-0,6 ч .

1092175

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способам получения кислотоустойчивых штаммов дрожжей, способных развиваться при низких значениях 5 рН, при которых нет развития бактериальной микрофлоры, инфицирующей процесс получения кормовой биомассы и нестерильных условиях.

Иэвестен способ. получения ацидо- 1Р толерантных штаммов дрожжей Candida

scottii КС-2 Hansenufa anamaéà БЦ-3 продуцентов биомассы из гидролиэатов древесины в хемостате. При значениях рН 3,О-3,5 получают асоциацию с экономическим коэффициентом 45Х как у исходной формы при рН 4,5 (1) .

Однако экспериментально полученные штаммы, сохраняемые на сусло-агаре и в лиофилизированном состоянии, 2Р через 6-12 мес утратили способность роста на гидролизных средах при р Н 3,5 и ревертировали кисходным формам.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му эффекту является способ получения кислотоустойчивых штаммов дрожжей, предусматривающий выращивание дрожжей в непрерывных условиях на питательной среде, содержащей этанол в 30 качестве источника углерода, источники азота, фосфора, микроэлементы, при аэрации среды и снижении рН от заданного в процессе выращивания с последующим отбором кислотоустойчивых 5 штаммов (21.

Согласно известному способу получают кислотоустойчивый штамм Candida

utilis BKN У-1668, растущий на этиловом спирте. При проточном культи- 4р вировании в хемостате, снижая рН постепенно с 4,5 до 2,6 в течение

104 генераций, скорость роста культуры увеличивают от Э 0,01 г до

0,3 ч . Из однои клетки, полученной 45

-1 из этой популяции, выделен штамм, ра. стущий при рН 2,6 со скоростью роста. ц 0,3 ч и экономическим коэффи.-4 циентом 70Х (2).

Однако данный способ характеризу. ется недостаточно низким значением рН роста кислотоустойчивого штамма, снижением продуктивности при низком значении рН °

Целью изобретения является повыше

55 ние кислотоустойчивости штаммов и скорости их роста.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения кислотоустойчивых штаммов дрожжей, предусматривающему выращивание дрожжей в непрерывных условиях на питательной среде, содержащей этанол в качестве источника углерода, источники азота, фосфора, микроэлементы, при аэрации среды и снижении рН от заданного в процессе выращивания с последующим отбором кислотоустойчивых штаммов, снижение рН в процессе выращивания осуществля ют с 2,5 до 2,0, а отбор кислотоустойчивых штаммов ведут при достижении максимальной скорости роста .культуры, равной 0,45-0,6 ч .

Сущность способа заключается в следующем.

Процесс ведут в режиме рН-стата с постепенным снижением рН с 2,5 до 2,0, при автрселекции спонтанно возникшей кислотоустойчивой формы и сохранении культуры, выделенной из одной: клетки на жидкой среде при рН 2,0-1,7 и температуре 1-10 С, в коллекции.

Сущность метбда рН-статного культивирования заключается в том, что выращивание дрожжей ведут в ферменте» ре, в среде устанавливают значение рН, замедляющее рост исходной культуры. При росте дрожжей среда подкисляется вследствие использования физиологически.кислого субстрата— сульфата аммония, рН-электрод, реги« стрирующий это подкисление„ связан с устройством, открывающим доступ титрующему агенту. Титрующнм агентом является питательная среда с рН 6,6 .

Подача среды автоматически осуществляется по сигналу смещения рН культурой. Культура растет со скоростью, максимальной в данных условиях рН.

Культуру, выделенную из одной клетки, сохраняют без потери кислотоустойчивости и без снижения экономического коэффициента на жидкой среде с этанолом, вместо обычного хранения дрожжей на скошенном суслоагаре, в холодильнике при темперао туре 1-10 С. этот интервал температу. ры хранения не приводит к гибели клеток нз-за замерзания и не допускает активной жизнедеятельности, что способствует длительному сохранению жизнеспособности в анабиотическом состоянии. При этом экстремально низкое значение рН 2,0-1,7 не убивает клетки в течение нескольких месяцев.

)092175

Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Заказ 3207/) 6 ап ППП "датажт" ° г ужгород, ул.Проектная, 4

Пример 1. Дрожжи Candida

utilis BKM †!668 (находятся на хранении во Всесоюзной коллекции микроорганизмов с 06.07.73 г.) выращивают о при температуре 30 С в аэробных ус-. 5 ловиях при непрерывной подаче воздуха в количестве 2-3 л/мин и перемешивании мешалкой (400 об/мин) в условиях рН-стата в 2-литровом ферментере, содержащем 0,5 а среды следующего состава, г/л: спирт 7,0„ .

КНРО 1,0;(МHy) 50 1,5; Mg50q 0,2; микроэлементы, вода дистиллированная.

Исходная культура растет при рН,2,5 медленно, скорость роста j) = . !5

= 0,07 ч"1 из-за ингибирования роста высокой кислотностью. Через 106 генераций рост ускоряется из-за появления более кислотоустойчивого варианта, который вытесняет исходную 20 форму. Культивирование ведут до тех пор; пока скорость роста рН 2,0 не достигнет максимального значения.

После автоселекции кислотоустойчивой популяции, растущей со ско- у5 ростью роста »1 = 0,45 ч и эконо=,) мическим коэффициентом 70%, из ферментера проводят выделение серий культур из одной клетки. Проверяют рост методом периодического культи- . З0 вирования в колбах при 200 об/мин и температуре 30 С при начальном зна

o" чении рН 4,5 и 2,2. Значение рН в процессе роста снижается до 1,7.При рН 4,5 исходная и кислотоустойчивая

35 формы растут одинаково. При началь.— ном значении рН 2,5 с" высокой скоро стью растет только кислотоустойчивый штамм.

Хранение полученной формы осущест- 4

40 вляют на указанной жидкой среде при рН 1,7 в холодильнике при 8 С. Пересевы на ту же среду делают один раз в месяц. Полученные формы сохраняют уже более года.

Пример 2. Дрожжи Candida

iambic@ ВСБ-579 (промышленный штамм находится на хранении во ВНИИСинтез-. белок с 1973 r) выращивают в рН-стате согласно примеру 1. Через 96 гене50 раций в ферментере селекционировалась популяция, растущая при рН 2,0 с экономическим коэффициентом 70%. ВыI деляют культуру из одной клетки и проверяют ее рост при рН 2, О (скорость роста )) = 0,6 ч экономический коэффициент 70%, содержание истинного белка,45%) . Культуру с0храняют согласно примеру 1 при темпе. ратуре 3 С.

Пример 3. Дрожжи Kndomyces

magnusii У-261 )находятся на хранении в ИБФМ АН СССР) выращивают в режиме рН-стата, согласно примеру 1 на синтетической среде следующего состава, г/л: этанол 7*0; (М Н ») ЬО

1,0; К НРО,» 0,1; КН РО,! 2,0; MgSOy

0,5; МаСК. 0,1; дрожжевой экстракт

: 2,5; микроэлементы. Исходная культура при рН 4,0 растет со скоростью, роста D = О, 12 ч .После автоселекции

9 = 0,12 ч". После автоселекции при постепенном снижении рН до 2,2 через 60 генераций скорость роста культуры увеличивается до 2,= 0,25 ч экономический коэффициент 71%. Культуру сохраняют согласно примеру 1 при температуре)О С, рН 2,0.

Предлагаемый способ позволяет по сравнению с известным получать кислотоустойчивые штаммы дрожжей, растущие на этиловом спирте при низких значениях рН 2,2-2,0 с максимальной скоростью роста . 0 = 0,45-0,60 ч экономическим коэффициентом 70% и сохранением кислотоустойчивых культур, выделенных из одной клетки, в коллекциях.

Применение кислотоустойчивых штам мов позволит промышленности, производящей кормовые дрожжи на этаноле, получать продукт, не инфицированный бактериями, так как рН 2,0-2,2 лежит ниже уровня кислотности, допуска ющего развитие гетеротрофных бактерий. При этом производительность промышленного процесса не снижается, так как экономический коэффициент и скорость роста полученных вариантов не отличается от таковых исходных форм при рН 4,5, принятом в проььппденности.