Питательная среда для получения @ -маннаназы
Иллюстрации
Показать всеРеферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соввтсиик
Социвпистнчвскик
Республик
С 12 Х 1/20
61вудвРСтв @ КВИКтет
СССР ав делан изобретений и етерыткй
Опубликовано 15.07.82. Бюллетень № 26
Дата опубликования описания 15 07.82 (53) УЙК 577.15 (088.8) С . - Г.А. фирантас, 3. -8. В. Башкис, А; -А. Б. Паулюконис и Ю.Ф.Василяускас (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт прикладной энзимологии (54) ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
P -ИАННАНАЗЫ
3,4-3,6
0,09-0 11
О, 019-0, 021
0,29-0,31
0,019-0,021
0,06-0,07
Изобретение относится к микробиологической промцшленности и может быть использовано при получении ферментного препарата ф -маннаназы.
Известна питательная среда для получения р-маннаназы íà Bacillus sub5
tilis G-78, содержащая картофельный крахмал, кукурузный экстракт, пивные дрожжи и минеральные компоненты:аммоний фосфорнокислый двухзамещенный, магний сернокислый, марганец сернокислый, калий сернокислый, хлористый кальций и воду !13.
Недостатком данной среды является низкая продуктивность в отношении фермента J5-маннаназы, активность которого 3,5-4,0 Е/мл при продолжительности культивирования 20-24 ч.
Цель изобретения — увеличение активности выхода целевого продукта и 2î снижение его себестоимости.
Поставленная цель достигается тем, что среда, содержащая картофельный .крахмал, жидкий кукурузный экстракт, 2 двухзамещенный фосфорнокислый натрий; сернокислый аммоний, сернокислый марганец пятиводный, сернокислый магний, сернокислый калий, хлористый кальций, гидроокись натрия и воду, дополнительно содержит муку из семян люцерны или муку из корней эремуруса в. качестве индуктора при следующем соотношении компонентов, мас. Ф:
Картофельный крахмал 5,5-5,7
Жидкий кукурузный экстракт
Двухзамещенный фосфорнокислый натрий 0,45-0,50
Сернокислый аммоний 0,24-0,28
Сернокислый марганец пятиводный
Сернокислый магний
Сернокислый калий
Хлористый кальций
Гидроокись натрия
9432
Оь9. 1ю1
Т аб ли ц а 1
Р-манна1
Питатель- Индуктор Концентраная среда ция индук тора, 4
Биомасса, условные единицы
Опыт назная. активность, Е/мл, х +Sx
1 Исходная (известная) 3,8 0,3 62+4,2
20,1+1,6 59i3,8
Галакто- 0,25 маннан
3 Исходная Глюкоман- 0,1 (извест- нан ная) 16 5т1,3 60+3,7
57+4, 1
0,25 512332
Предлагаемая
Галактоманнан
Глюкоман547i29 60 3,8
0,1 нан
1,0 531128 65>5,0
Мука из семян люцерны
Мука из корней эремуруса о,5 528i27 63а4,4
П р и м е ч а н и е. Опыты 1, 6 и 7 проводят в пятикратной повторности, опыты 2, 3, 4 и 5 проводят в трехкратной повторности.
Х - среднее арифметическое, S„ среднеквадратическая ошибка.
Люцерновая мука или мука из корней эремуруса 0,4-0,6
Вода Остальное
Питательную среду для получения агманнаназы предлагаемого состава получают путем последовательной оптимизации исходнои питательной среды с применением математических методов планирования эксперимента. На послед- tp
Такой эффект объясняется тем,что
Р-маннаназа штамма Baccillus subtilis G-78 является индуцируемым ферментом, а состав полученной среды обуславливает индуцирующий эффект галактоманнана и глюкоманнана.
77 4 нем этапе оптимизации питательной среды, равно как и в начале работы, изучается индукция образования маннаназы бактериями Bacillus subtilis
IG-78 путем включения в питательную среду субстрата (галактоманнана или глюкоманнана).
Результаты опытов представлены в табл. 1.
" р и м е р 1 Приготавливают питательную среду для получения
55 -маннаназы из Bacillus subtilis
G-78 в ферментерах объемом 1,5 м с коэффициентом наполнения
0 5 °
Питательная среда
Показатели
Известная Предлагаемая
Время культивирования, ч
15 .-маннаназная активность культуральной жидкости, Е/мл
4,0 550
«Общий выход ферментного препарата р-маннаназы в1м Е
2,2 106 2,76..108
Формула изобретения
5 9432
В ферментер заливают 300 л подогретой до 60 С водопроводной воды, при перемешивании последовательно ,загружают 42 кг осахаренного карто фельного крахмала, 7,5 кг муки из семян люцерны, 1,95 кг (1 1Н4) S04, 2,25кг
KgS04, 0 75 кг MnSO458p и 0,15 кг
MgS04 . Стерилизуют 30 мин при 130 С.
После стерилизации охлаждают до 45оС.
Отдельно в приготовленный чан залива- 10 ют 120 л подогретой до 60 С воды и при перемешивании добавляют 26 кг жидкого кукурузного экстракта и 0,15 кг
СаС1, перекачивают в сателлит и сте1 рилизуют в сателлите 45 мин при 15
135оС. После стерилизации охлаждают до 45оС и стерильным воздухом передавливают в ферментер. Отдельно в приготовительный чан заливают 120 л подогретой до 60оС водопроводной воды 2в и в ней растворяют 3,6 кг Иа НР04 и
0,5 кг ИаОН, перекачивают в сателлит и стерилизуют 30 мин при 130 С.После стерилизации охлаждают до 45ОС и стерильным воздухом передавливают в фер- 25 ментер. Стерильную питательную среду охлаждают до 40оС и засевают культурой Bacillus subtilis G-78, рН при посеве 6,8-7,2. В течение первых двух часов температура падает до 37ОС и .поддерживается постоянной во время всей ферментации. Расход воздуха
55 м /ч до конца ферментации. Продолжительность ферментации 15 ч. Об окончании ферментации судят по максималь35 ному накоплению Фермента ф-маннаназы в культуральной жидкости. Для определения fb-маннаназной активности биомассу и остатки среды отделяют центрифугированием. В надосадочной жидкости оп- 40 ределяют р -маннаназную активность, которая составляет 550 Е/мл.
f5-маннаназную активность определяют по методу ВЛ .Melleary, Carbohydrate Research, 67, 213-221, 1978.3а 4s условную единицу активности принимают такое количество фермента, которое ,дает увеличение оптической плотности
1 .при длине волны 590 нм на 0,1 после инкубации реакционной смеси, состоящей из 1,5 мл 0,4i-ного субстрата и
0,5 мл ферментного раствора, при 40оС, рН 5, 8 за 30 мин.
Пример 2. Приготовление питательной среды и получение фермента ф-маннаназы производят как в примере
1, только вместо люцерновой муки в состав питательной среды включают
0,6Ф муки из корней эремуруса. р-йан77 6 наназная активность культуральной жидкости 550 E/ìë.
Данные сравнительной характеристики ф-маннаназной активности культуры Bacillus subtilis G-78 на известной и предлагаемой питательной среде, приведены в табл. 2.
Т а б л и ц а 2
Как видно из табл. 2 на предлагаемой среде штамм Bacillus subtilig
G-78 дает увеличение выхода фермента более, чем в 100 раз.
Себестоимость целевого продукта в соответствии с увеличением выхода
Фермента снижается на такую же величину, т.е. около 100 раз. По предварительным подсчетам годовая экономическая эффективность при использоваНии предлагаемой среды, в производстве препаратов 1ъ -маннаназы в количестве, необходимом для удовлетворения потребностей винодельческой промышленности СССР (10 усл. т.)
68,5 тыс. руб.
Питательная среда для получения р-маннаназы из Bacillus subtllis G-78, содержащая картофельный крахмал,жидкий кукурузный экстракт, двухзамещенный фосфорнокислый натрий, сернокислый аммоний, сернокислый марганец пятиводный, сернокислый магний, сернокислый калий, хлористый кальций, гидроокись натрия и воду, о т л и ч а ю3,4-3,6
Составитель И.Привалова
Редактор Н.Киштулинец Техред Ж. Кастелевич
Заказ 5037/34 Тираж 505
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Корректор И.МУска
Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
7 9432 щ а я с я тем, что," с целью увеличе" ния активности и выхода целевого продукта и снижения его себестоимости, она дополнительно содержит муку из семян люцерны или муку из корней эрему- руса в качестве индуктора при следующем соотношении компонентов, мас.
Картофельный крахмал 5,5-5,7
Иидкий кукурузный 10 экстракт
Двухзамещенный фос" форнокислый натрий 0,45-0,5
Сернокислый аммоний 0,24-0,28
77 8
Сернокислый марганец пятиводный 0,09-0,11
Сернокислый магний 0,019-0,02li
Сернокислый калий 0,29-0,3h
Хлористый кальций 0,019-0,021
Гидроокись натрия 0,06-0,07
Мука из семян лю- 0,9-1,1 церны или мука из корней эремуруса 0,4-0,6
Вода Остальное
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР и 740830, кл. С 12 0 13/10, 1978.