Способ получения -лизина
Патент 675980
Авторы
Классы МПК
Способ получения -лизина
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
/=
r"" г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 010677 (21) 2493916/28-13 ($f) ((2
С 12 D 13/06 с присоединением заявки ¹â€”
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приорите
Опубликовано 050480. Бюллетень ¹ 13
> (53) УДК 668.394 (088. 8) Дата опубликования описания 050480 (72) Авторы изобретени я
М,З.Дунце, Г,К.Лиепиньш, Г,Р.Межиня и У,З,Виестур
« .В - «
9 ц . 1 L
Ин сти тут ми к робиологии им. Ав густа Кирхе нштейна (71) Заявитель
; т% ФМь ! (54) L-ЛИЗИНА
Изобретение относится к микробиологической промьиоленности, а именно к способу получения L-лизина, Известен способ,пблучения Ь-лизина путем глубинного культивирования
его продуцейтов иэ рода Brevibacterium на питательной среде, содержащей мелассу в качестве источника углерода, источник азота, минераль- ные соли и стимулятор роста, в условиях. аэрации при периодическом добавлении в процессе культивирования в питательнунь среду стерильного раствора мелассы с последующим выделением
L-лизина из культуральной жидкости(1).15
При этом достигается накопление
L-лизина в культуральной жидкости до 30 г/л, что составляет 40,2Ъ от потребленного сахара, Целью изобретения является получе-29 ние сбалансированного состава среды и повышение выхода L-лизина, Поставленная цель достигается тем, что в процессе культивирования в питательную среду наряду с добавлением 25 мелассы периодически добавляют источник азота в виде стерильного водного раствора мочевины в количестве, обеспечивающем поддержание концентрации аммиачного азота в среде 0,2-0,4Ъ, 30 а добавление стерильного раствора мелассы осуществляют до установления концентрации редуцируюших веществ (PB) в среде, рав ной 6- 10% .
Способ осуществляют следующим образом, Продуцент из рода Brevibacterium, например Brevibacterium sp. 22Л или
Brevibacterium f1avum RC-115, выращивают в лабораторных условиях в колбах на качалке, а затем в ферментерах емкостью 200 л при непрерывной аэрации и перемЕшивании при 30-31"С в течение 72-96 ч.
Начальная питательная среда следующего состава, Ъ: меласса (по содержанию PB) 13-15, кукурузный экстракт (по содержанию .сухих веществ) 1-3, калий фосфорнокислый однозамешенный
0,1, калий фосфорнокислый двузамещенный 0,1, магний сернокислый 0,06, аммоний сернокислый 1,0, мочевина 0,3.
Кроме кукурузного экстракта мохсно испольэовать и другие источники poc— товых факторов: пшеничные отруби или их экстракты, клеточный соК картофеля, гидролизаты биомасс различных микроорганизмов и др.
РО поддерживают во время роста продуцента 50% насыщения, во время
675980 синтеза лизина 10-20% насыщения; рН среды,во время ферментации 6,5-8,5
При снижении содержания PB до 4,07,5% в культуральной жидкости добавляют стерильный раствор мелассы (содержание в ней РВ 25Ъ) с целью -поддержания концентрации PB в культуральной жидкости на уровне 6-10Ъ. В зависимости от скорости потребления продуцентом РВ; и уровня заполнения ферментера раствор мелассы добавляют 2-3 раза °, Во время ферментации, начиная с
24-го часа культивирования, осуществляют периодическое добавление стерильного 40%-ного водного раствора мочевины, обеспечивающее поддержание концентрации аммиачного азота (NH+ ) 35 в культуральной жидкости на уровне
0,2-0,4%.
По окончании ферментации Ь-лизин выделяют иэ культуральной жидкости в кристаллическом виде или получают 2О кормовой концентрат L-лизина известным способом.
Пример 1. Продуцент Ь-лизина
Brevibacterium flavom RC- 115 выращи-. вают в колбах (750 мл) на качалке (230 об/мин) при температуре 30 С в 50 мл среды следующего состава, г/1 л водопроводной воды, %
Меласса 5 (по содержанию РВ), или 300 г
Кукурузный экстракт 2,5 (по содержанию СВ) или 150 r
Ъммоний сернокислый 1 или 30 r, 35
Среду стерилиэуют при 110 С в тече. ние 40 мин.
Выращивание ведут в течение 24 ч.
Выращенный инокулят в количестве
3 л передают в основной ферментер 40 .емкостью 80 л с 40 л среды (стерилизованной при 110 С в течение 45 мин) следующего состава, кг:
Иеласса 11,60
Кукурузный .45 .экстракт 2,80
Калиевые соли фосфорной кислоты 0,08
Аммоний сернокислый 0,4
Посйе стерилизации в среду добав. ляют мочевину в виде стерильного
40Ъ-ного водного раствора в количестве 0,3% от объема среды, т,е. 0,12 кг
Ферментацию осуществляют при постоянном перемешивании и аэрации, поддерживая РО во время первых 24 ч на уровне 50% от полного насыщения кислородом, в последующие часы на уровне 10-20% от полного насыщения.
Во время ферментации в среду пе- 60 риодически (при снижении концентрации PB в среде до уровня 7,5%) вводят сахара в виде стерильного раствора мелассы, содержащего 25% РВ, чтобы поддержать концентрацию РВ в среде на уровне 6-10%. Общее количество мелассы, добавленной в ферментер (в 2 приема), составляет 6% от объема среды (по CB) или 4,8 кг.
Начиная с 24-го часа ферметации поддерживают содержание аммиачного азота в среде на уровне 0,2-0,4Ъ периодическими добавками (каждые 6-8 ч) стерильного 40%-ного раствора мочевины. Общее количество мочевины, исполь. эуемой для сбалансирования среды по азоту во время ферментации, составляет 2,7 кг объема среды или 1,1 кг, которые добавлены в 11 приемов, Такое количество добавленной мочевины обеспечивает поддержание pH cpeды во время ферментации на уровне
7,5-8,5, Такое значение рН является оптимальным для процесса биосинтеэа лизина. В результате действия микроорганизма дальнейшее эащелачивание среды не происходит.
За 2 ч ферментации в культуральной среде накапливается 5 г/л лизина, Пример 2. Посевной материал . продуцента L-лизина Brevibacterium
flavvm .RC-115 выращивают как в примере 1.
Ферментацию ведут в ферментере емкостью 30 л при температуре 30 С, интенсивности перемешивания 500 об/мин и подачи воздуха от 0,8 до 1,5 объема к объему среды, Коэффициент заполнения ферментера 0,5, Состав питательной среды следующий, Ъг
Меласса 10 (по РВ) или
3000 r
Экстракт пшеничных отрубей -. 2 или 300 г
Калиевые соли ,фосфорной кислоты 0,2 или 30 r
Сульфат аммония 1,5 или 225 г
Мочевина (добавлена после стерилизации) О,ЗЪ или 45 г
К стерильной питательной среде добавляют посевной материал в количестве 8%, т,е, 120 мл. Во время первых 24 ч ферментации РО поддерживают на уровне 50% от полного на-. сыщения, в последующие часы на уровне 10-30% от полного насыщения.
Во время ферментации периодически, при снижении PB в среде до уровня 5%, в среду вводят сахара в виде стерильного раствора мелассы (содержание
РВ в нем 25Ъ), чтобы поддержать концентрацию PB в среде на уровне 6%, Общее количество мелассы, добавленной в ферментер в два приема, состав-. ляет 6% (по PB), т,е, 1800 r (в натуре). Начиная с 24-го,часа ферментации поддерживают содержание аммиачного азота в среде на уровне не чиже
0,2% периодическими добавками (каждые
6,8 ч) стерильного 40Ъ-ного водного раствора мочевины. Общее количество
675980
Формула изобретения
Составитель М.Лунце редактор Е,Мecpoповa Техред О.Андрейко Корректор. М,Вигула
Заказ 739/48 Тираж 522 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35,iРаушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,4 мочевины, исп<1льэуемой во время ферментации для сбалансирования среды по азоту, составляет 300 г, которые добавлены в 8 приемов, Таким количеством мочевины обеспечивается и поддержание значения рН во время ферментации на уровне 7,5-8,5.
К 72-му часу ферментации в культуральной жидкости накапливается Ь-лизин на уровне 54 г/л.
Культуральную жидкость, содержащую 1О
Ь-лизин,обрабатыва рт известными способами или для получения кристаллического лизина, или для получения кормового концентрата лизина, Настоящий способ получения лизина дает возможность получить уровень
15 накопления лизина в культуральной жидкости 46-75 г/л, в 1,5-2,5 pasa превосходящий известный уровень.
Способ получения Ь-лизина путем глубинного культивирования его продуцентов из рода Brevibacherium на питателЬной среде, содержащей мела; су в качестве источника углевода, источник азота, минеральные соли и стимулятор роста, в условиях аэрации при периодическом добавлении в процессе культивирования в питательную среду стерильного раствора мелассы с последующим выделением лизина из культуральной жидкости, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью получения сбалансированного состава питательной среды и тем самым повышения выхода
L-,ëèýèíà, в процессе культивирования в питательную среду наряду с добавлением мелассы осуществляют периодическое добавление источника азота в виде стерильного водного раствора мочевины в количестве, обеспечивающем поддержание концентрации аммиачного азота в среде 0,2-0,4Ъ, а добавление стерильного раствора мелассы осуществляют до установления концентрации редуцирующих веществ в среде, равной б-10%, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 498940, кл. А 23 К 1/00, 1973.