Способ выращивания

Способ выращивания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И Е

Союз Советскии

Социалистических

Республик (ii) 745942

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.11:78 (21) 2710155/30-15

I с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

С 12 К 1/00

Гооударстееииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень №25

Дата опубликования описания 17.07.80 (53) УДК 576.851..51 (088.8) Е. Н. Арзуманов, Л. М. Сергеева, А. И. Глушкова, А. В. Бабаянц, А. А. Опришко, И. А. Мамулов, М. К. Насиров, Г. М. Григорьян и В. М. Кантере (72) Авторы изобретения

Грозненское научно-производственное объединение

«Промавтоматика» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫРАЩИВАНИЯ BACILLUS THHRINGIENSIS

VAR. GALLERIAE

Изобретение относится к области микробиологического синтеза с использованием продуцентов, обладающих способностью ко вторичному метаболизму, в результате которого получаются токсины, и может быть использовано в микробиологической промыш- ленности.

Известно, что вирулентность некоторых энтомопатогенных препаратов, в частности энтобоктерина, связана с токсинообразованием продуцента (1).

При выращивании микроорганизмов, син-1о тезирующих инсектицидные токсины, большое значение имеет регулирование метаболических механизмов, которое для получения максимальных выходов продуктов может быть связано с нарушением роста клетки или ее метаболизма. При этом условия, важные для получения максимальной массы клеток, обычно не совпадают с теми, которые обеспечивают максимальный выход продукта метаболизма-токсина.

В частности известно, что состав питательной среды, а также соотношение различных компонентов питательной среды влияет на выработку токсинов микроорганизмами (2$.

Однако каких-либо конкретных соотношений различных компонентов питательной среды, влияющих на биосинтез токсинов, в известных выше источниках не приведено.

Наиболее распространенными компонентами, используемыми в промышленных про изводствах, являются кукурузный экстракт, кормовые дрожжи, рыбная мука — как источник азотистых веществ, и глюкоза, крахмал,кукурузная мука — как источник и углеводов.

Выбор количественных соотношений и концентраций этих компонентов направлен на получение максимального выхода продуктов вторичного метаболизма — токсинов.

Известен промышленный способ выращивания аэробных токсинаобразующих энтомопатогенных микроорганизмов Вас. thuringiensis var. galleriae на жидкой питательной среде, содержащей сахара (700900 мг% в пересчете на глюкозу) и аминокислоты (45-75 мг% аминного азота) на

1 л среды, причем питательная среда такого состава стиммулирует усовия спорогенеза и кристаообразования в микроорганизмах за счет лимитизации процесса по сахараМ (3).

745942

В результате спорообразования и кристаллообразования формируется лнсектицидность препарата. По окончании ферментации среда оказывается истощенной по сахарам (содержание сахаров составляет 50 мг% в пересчете на глюкозу), но она содержит значительные количества аминокислот (содержание аминного азота составляет 3060 мг%).

Недостатком этого способа выращивания микроорганизмов является низкая токсичность получаемого препарата и нецелесообразный расход дорогостоящего сырья, содержащего аминокислоты.

Целью изобретения является увеличение активности получаемого энтобактерина при одновременном сокращении затрат на его получение: сокращаются затраты на сырье, содержащее аминокислоты при производстве инсектицидных препаратов с использованием Вас. thuringiensis var galleriae.

Указанная цель достигается тем, что выращивание этого микроорганизма проводят в условиях лимитизации среды по азоту, а также тем, что микроорганизмы выращивают на питательной среде, содержащей углеводов 700-1200 мг% (в пересчете на глюкозу) и 15 — 30 мг% аминного азота на 1 л среды.

Лимитизацию среды по азоту можно достигнуть различными путями: уменьшением в исходной питательной среде содержания компонента, являющегося источником амино кислот при периодических пересевах; дробной подачей или поддержанием определенного лимитирующего уровня азота в периодических лелевых процессах. При этом механизм метаболизма, регулирующий синтез токсинов, переключается на увеличение выхода вторичных метаболитов — токсинов.

В приведенную ниже таблицу сведены результаты лабораторной проверки предлагаемого способа в сопоставлении с прототипом, показывающие увеличение степени токсичности (уменьшение летальной концентрации культуральной жидкости для биологического тест-объекта) при условиях лимитации процесса по аминному азоту.

Проверка проводилась на способе периддического культивирования продуцента Bacillus thuringiensis на питательных средах различного состава.

Токсичность оценивалась по тест-объекту гусениц Вас.galleriae mellanela.

<о

Как видно из приведенных в таблице данных, культурная жидкость, получаемая на средах, объединенных по аминному азоту, имеет токсичность в 3-5 раз выше, чем на средах, стимулирующих лимитацию процесса по сахарам. Причем по известному способу имеется избыток аминного азота в конце ферментации, а по предлагаемому способу к концу ферментации аминный азот исчерпан до нуля.

Пример 1. Питательная среда, содержащая кукурузный экстракт (15 мг% аминного азота) и глюкозу (700 мг% глюкозы), приготовленная на водопроводной воде, имела рН среды 7,3 ед; была простерилизована при 0,7 ати 20 мин и разлита в колбы по

40 мл. Засев производили водной суспензией спор культуры Вас. thuringiensis var.

galleriae штамм № 69/6. Колбы помещались на круговую качалку с чйслом оборотов

350 мин при 30 С.

Процесс выращивания продолжался

30 час. В конце ферментации при спорообразовании на 90% титр спор составлял около 2-109/мл культуральной жидкости. Токсичность культуральной жидкости, выраженная в Лк ьо, определяемая по ТУ59-61-74 производства энтобактрина, составляла 0,9%

Пример 2. Выращивание Вас. thuringiensis проводили в условиях, аналогичных приведенным в примере 1, на питательной среде, содержащей кормовые дрожжи (25 мг% аминного азота) и кукурузную муку (800 мг% глюкозы) . Титр и токсичность культуральной жидкости составляли соответственно 1,810 /мл и Лк <> — 0,7%.

Осуществление предлагаемого способа позволит при меньших затратах увеличить токсичность получаемой культуральной жидкости в 3-5 раз и токсичность получаемых на ее основе сухого или жидкого препаратов. При принятом в настоящее время эталоне токсичности, например в производстве энтобактерина, увеличение токсичности поео лучаемой культуральной жидкости при сохранении того же уровня производительности аппаратов (ферментаторов) позволит увеличить выход готового препарата за счет боьшего разбавления его наполнителем.

Одновременно при этом снижается расход дорогостоящего сырья, содержащего аминокислоты, например кукурузного экстракта в 4,8 раза, а кормовых дрожжей в

3 раза, что означает снижение себестоимости готовой продукции только за счет этой уо статьи расходов (затраты на сырье) íà 25%.

745942

Результаты лабораторной проверки предлагаемого способа по сравнению со способом-прототипом

Состав исходной питательной среды

Состав культурной среды в конце ферментации

Характер питательной среды содержание аминсодержание глюсодержание соде ржание глюного азо та, мг% аминнокозы, мг% козы, мг% та го азота, мг%

1. Кукурузный экстракт, глюкоза а) по известному способу

2,5

72

700

4,8 б) по предлагаемому

700

0,9

0,0

150

2. Кормовые дрожжи глюкоза а) по известному способу

900

4,0

3,0 б) по предлагаемому

0,7

1,5

170

900

3. Кормовые дрожжи, кукурузная мука а) по известному способу

3,7

800

2,4

6) по предлагаемому

0,7

0,0

800 25

200

1200 мг /о (в пересчете на глюкозу) и 15—

is 30 мг% аминного азота на 1 л среды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фрейман В. Б. и др. Труды ВНИИбакпрепарат. Антибиотики в борьбе с болезнями сельскохозяйственных культур. Бактериальные энтомопатогенные препараты. М., 1973, вып. 2, с. 74.

2. Микроорганизмы в борьбе с вредителями, насекомыми и клещами. М., «Колос», 1976, с. 413-415.

3. Промышленный регламент № 92. Бердский химический завод. 1974 — прототип.

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 3895/18 Тираж 522 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ выращивания Bacillus thuringiensis var. galleriae на жидкой питательной среде с лимитизацией одного из компонентов среды, отличающийся тем, что, .с целью увеличения активности получаемого при выращивании энтобактерина и сокращения затрат на получение последнего, выращивание микроорганизма проводят в условиях лимитизации среды по азоту.

2. Способ по п. l, отличающийся тем, что микроорганизм вырашивают на питательной среде, содержащее углеводов 700ЛетательВо скольная конценко раз трация кульсократилтуральной ся расжидкости, Лк50 % ного азо