Штамм @ @ @ -5-продуцент @ -лизина

Штамм @ @ @ -5-продуцент @ -лизина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Штамм Brevibacterium flavum V-5 (Коллекция Центрального музея промьшленных микроорганизмов института ВНИИГенетика, коллекционный номер ЦМПМ В-2798)-продуцент Ц-лизина.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

OllNMI

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВ ГОРСКОМГФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ COQP

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01 НРЫТИЙ (21) 3611809/28-13 (22) 27.06.83 (46) 15.11.84. Бюл. У 42 (72) У.Э.Виестур, М.Э.Дунце, М.П.Лейте, Г.К.Лиепинь, Ю.Э.Швинка, Г.А.Удровский, М.П.Руклиш и Б.Э.Алкснис (71) Институт микробиологии им.Августа,Кирхенштейна (53) 663 ° 18(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 502019, кл. С 12 P 13/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 732377, кл. С 12 P 13/08, 1980.

„,5U„„1124034 А (54) ШТАММ BREVIBACTERIUM FLAVUM Ч-5ПРОДУЦЕНТ L-ЛИЗИНА. (57) Штамм Brevibacterium flavum U-5 (Коллекция Центрального кузен промышленных микроорганизмов института

ВНИИГенетика, коллекционный номер

ЦМПМ В-2798)-продуцент,-лизина.

1 112403

Изобретение относится к микробиологической промыпленностн и касается получения нового штамма, используемого для производства L-лизина.

В период высокой скорости биосин5 теза лизина самый высокий выход лизина у тех штаммов, у которых наблюдается увеличение вклада пути прямого карбоксилирования фосфоенолпирувата (ФЕП) Фосфоенолпируваткарбоксилазой (ФЕП-к). Это обуславливает как высокий выход лизина, так и .высокую скорость биосинтеза лизина, ...Известен штамм Brevibacterium БР;

22П-Д-продуцент1 -лизина (11,скорость, f5 биосинтеза лизина составляет 0„65—

0,76 г/л.ч.

Известен также штамм Brevibacterium

flavum RC-115-продуцент L-лизина $2).

Недостаткам известного штамма явля20 ется невысокая скорость биоситеза лизина (1,09 — 1,11 г/л ч).

Цель изобретения - получение штамма — прадуцента лизина, обладающего высокой скоростью биосинтеза лизина.

Указанная цель достигается новым штаммом Brevibacterium flavum Ч-5, отобранным в качестве спонтанного мутанта при выращивании штамма

Brevibacterium flavum RS-115 методом Зб твердофазной ферментации на пшеничных отрубях с.мелассой.

Родословная штамма Brevibacterium

22Л-С-132-РЕ-193-К8-115-V-5.

Полученный штамм имеет следующие,35 морфологические и физиологические характеристики.

Морфологические признаки.

Микроморфология: клетки короткие палочки размером 1,0-2,7 мкм, бесспо-10 ровые, неподвижные, грамположительные.

Макроморфология: на МПА 48-часовая культура образует круглые колонии с гладкой поверхностью желтого цвета, диаметр колоний 2,2-3,6 мм.

Физиологические признаки.

Отношение к источникам углерода: ассимилирует глюкозу, фруктозу. са- 50 хароэу, мальтозу, галактозу, миннозу, рибозу, сорбозу, рамнозу, уксусную кислоту, фумаровую кислоту, яблочную кислоту, янтарную кислоту, пировиноградную кислоту, винную кислоту, 55 молочную кислоту, метиловый спирт, этиловый спирт, глицерин, маннит, еорбит,слабо — рафинозу; ксилозу.

4 2

Отношение к источникам азота: усваивает (NHy)y S 0, (КН, ) НРО .

МН С1, мочевину, NHA NO . В среде с пептоном выделяет аммиак.

Используют аспарагиновую кислоту, тироэин, иэолейцин, серии, глутаминовую кислоту, фениламин, пролин, треонин, аргинин, гистидин, метионин, валин, Выделяет в среду рибофлавин и фолиевую кислоту. Обладает каталазной и уреазной активностью. Крахмал не гидролизует. Желатину не разжижает.

Штамм Brevibacterium flavum. V-5 является гомосериновым ауксоотрофом.

Лля обеспечения роста культуры и биосинтеза лизина требуется гомосерин (или треонин + метионин), биотин и тиямин.

Штамм Brevibacterium flavum V-5 отобран по признаку высокой скорости биосинтеза лизина и характеризуется высокой активностью начальных ферментов катаболизма глюкозы, особенно

ФЕП-к и глюкоза-6-фосфат дегидрогеназы (Г-6-Ф-ДГ) .

Активность ФЕП-к, Г-6-Ф-ДГ и фосфофруктокиназы (ФФК) у IBTaMMQB Brevibacterium 22ЛД, RC-115 V-5 при культивировании на кукурузно-мелассных средах с исходным значением PB 10X представлена в табл. 1

Высокая активность ФЕП-к у штамма

Brevibacterium flavum V-5 обеспечивает синтез оксалоацетата (предшественника синтеза лйзина) с высокой скоростью. Кроме того, этот путь образования оксалоацетата (ОА) является экономически наиболее выгодньм по сравнению с другими альтернативными путями синтеза ОА. Повышенная активность Г-6-Ф-ДГ также способствует увеличению скорости синтеза лизина и скорости роста у штамма Brevidacterium flavurh V-5 по сравнению с другиии штаммами.

Количество синтезированного лизина, выход лизина (Ч ) и средняя скорость

\ биосинтеза лизина при культивировании

mrpa pg Brevibacterxum tiavum V-, 22ЛД, и RC-115 периодическим способом на кукурузно-мелассной среде представлены в табл. 2.

Благодаря указанным. особенностям активности ферментов катаболиэма углеводородов штамм Brevibacterium

fiavum V-5 совмещает свойство увеличенной скорости синтеза лизина и скорости роста. Эти свойства сохраТаблица 1

Продолжительность культивирования, ч

Штамм

Brrvibacterium

flavum 7-5

314

663

860

Brevibacterium

ЯР 22 22 ЛД

570

433,3

122

Brevibacterium

flavum RC-115

453,8

460

24 63

3 11 няются в широком диапазоне концентрации PB в среде (0,8-15X) . Штамм особенно эффективен при культивировании непрерывным способом, П р и и е р 1. Посевной материал .Brevibacterium flavum V-5 готовят на среде следующего состава, Х: . меласса 5; кукурузный экстракт 1,5; сульфат аммония 0,5; рН среды 7,00 5. Среду стерилизуют при 1 атм

30 мин. Засевают 18-часовую культуру, выращенную на МПА. Продолжительность

18. ч.

Инокулят выращйвают в 750 мл колбах Эрленмейера на качалке при

240 об/мин. Объем среды в колбах

30 мл. Выращивают при 30+1 С рН 7,00,5. Продолжительность 18 ч.

Ферментацию проводят на лабораторной установке ФУ-6 с рабочим объемом 2,0 л. В ферментационную среду вносят 5Х ннокулята. Культивирование осуществляют путем глубинной ферментации периодическим способом.

Состав ферментационной среды. следующий, Х: меласса 12 (по РВ), кислотный гидролизат БВК-0,08 (по аминному азоту), (NH ) SO 1,5; КН PO 0,015.

Питательйую среду стерйлизуют при 0,5 атм в течение 30 мин.

Условия ферментации: температура

31+1 С, рН 7,4 рО -10+5,0Х от насыщения. Продолжительность ферментации 24 ч. Количество синтезирован24034 4 ного лизина 34,5 г/л. Количество биомассы (по сухому весу) 20,9 г/л.

Скорость биосинтеза (продуктивность процесса) 1,43 г/л ч. Выход лизина от использованного сахара (по РВ)0,30 г лизина НС1/г субстрата. Количество неиспользованных РВ 0,8Х.

Пример 2. Посевной материал и инокулят готовят аналогично при1б меру 1. Ферментацию проводят в среде следующего состава, Х: меласса 7(по PB), кислотный гидролиэат БВК0,08 (по аминному азоту); (НН, ) Sb

1,5, КН РО+0,015.

Биосйнтеэ лизина осуществляют в проточных условиях. Используют ферментационный стенд ФУ-6. Рабочая емкость аппарата 2,5 л. Режим проб цесса следующий: температура 31 С рН 7,4 рО -10+5,ОХ от насыщения.

Скорость протока 0,14 ч. Выходящий из ферментера раствор культуральной жид- кости содержит Ь-лизинмонохлоргндрат

20,1 г/л.

Остаточные РВ 8 г/л. Биомасса (по сухому весу) 19,8 г/л. Выход лизина от использованного сахара (по РВ) 0,32 г лизина HCl/г субстрата. Скорость биосинтеза (продуктивность) 2,8 г/л ч.

Таким образом, новый штамм Brevi-bacterium flavum U-5 продуцирует

t„-лизин с- выСокой скоростью, продуктивность процесса в 1,5-2 раза выше, чем у известных штаммов.

Активность ферментов, катал. 10 мг/ белка

ФБП-к ФФК Г-6-Ф-ДГ

1124034

Таблица 2

r субстрата

34,5

0,30

1,4

0,76

18,2

0,28

36,0

0i 30

0,65

26,7

0,33

60,0

0,35

1.09

Составитель Г. Мелентьева

Редактор М. Дылын Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник

Заказ 8208/24

Тираж 521

Подцисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент"„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Brevibacterium

flavum V.— 5

Brevibacterium

ЯР 22 ЛФ

Brevibacterium

f1avum RC-115

Продолжительность куль.тивирования, ч

Количество синтезированного лизина, г/л

ЧР г лизина НС1

Скорость синтеза, г/л ч