CS195554B1

CS195554B1 - Způsob výroby L-lysinu fermentací

Info

Publication number: CS195554B1
Application number: CS754477A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Smekal
Original assignee: Frantisek Smekal
Priority date: 1977-11-16
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1980-02-29

Description

Vynález se týká způsobu výroby L-lysinu fermentací tekuté živné půdy, obsahující zdroje asimilovatelného uhlíku a dusíku a minerální živné soli, pomocí mikroorganismů produkujících L-lysin, zejména produkčních kmenů Corynebacterium sp. nebo Brevibacterium sp., za submerzních podmínek. Nejčastěji užívaným zdrojem asimilovatelného uhlíku je sacharóza, výhodným komplexním zdrojem dusíku je kukuřičný výluh, hydrolyzáty arašídové mouky apod.

Protože sacharóza je surovinou poměrně drahou a nedostatkovou, objevují se snahy o její úplnou nebo alespoň částečnou náhradu při výrobě L-lysinu fermentací v průmyslovém· měřítku. Fermentační příprava L-lysinu využívající kyselinu octovou, v kombinaci s octanem amonným a glukózou ve směsích k dávkování v průběhu fermentace je popsána ve francouzském pat. spise č. 2 033 119 a analogický postup v NSR pat. spise č. 2 100 159. Dále je chráněn fermentační postup bíosyntézy L-lysinu s kmeny Brevibacterium lactofermentum buá na bázi směsi kyselina octová-octan amonný nebo směsi ethanol-araonné soli, jak je uvedeno v NSR pat. spise č. 2 321 461. Britský pat. spis č. 1 300 654 popisuje přípravu L-lysinu na bázi kyseliny octové a amonných iontů s kmeny Corynebacterium acetophilum.

Aplikace dvou syntetických zdrojů asirailovatelného uhlíku, popřípadě jejich kombinace s dalšími syntetickými zdroji uhlíku, které mohou sloužit současně též jako zdroje asimilovatelného dusíku a s anorganic2 kými zdroji dusíku při biosyntéze L-lysinu nebyly dosud popsány.

Významným technicko-ekonomickým úkolem při způsobu výroby L-lysinu fermentací byla náhrada sacharózy, sloužící jako zdroj uhlíku, zdroji jinými, a to buŮ úplně nebo alespoň částečně, při zachování ekonomicky únosných výtěžků L-lysinu, bez mimořádně náročných zásahů do technologie a bez neúměrného prodlužování doby fermentace .

Zmíněný úkol řeší způsob výroby L-lysinu fermentací tekuté živné půdy obsahující zdroje asimilovatelného uhlíku a dusíku a minerální živné soli,, pomocí mikroorganismů produkujících L-lysin, zejména produkčních kmenů Corynebacterium sp. nebo Brevibacterium sp., za submerzních podmínek, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se fermentace zahajuje v živné půdě, obsahující jako jediný definovaný zdroj asimilovatelného uhlíku sůl kyseliny octové s alkalickým kovem, s výhodou octan sodný, v množství 35 až 45 g/litr půdy, načež se v dalším průběhu fermentace po dosažení hodnoty pH 8,0 udržuje pH půdy na hodnotě 6,5 až 7,5, s výhodou 6,9 až 7,2, dávkováním vodného roztoku směsi zdrojů asimilovatelného uhlíku a dusíku, obsahující kyselinu octovou a/nebo·mléčnou a alespoň jeden další zdroj asimilovatelného uhlíku, který může současně sloužit í jako zdroj asimilovatelného dusíku, jako je například kyselina £-aminokapronová, ethanol, sacharóza, octan amonný, dusičnan amonný, chlorid amonný nebo močovina.

95554

K úpravě pH se v dalším průběhu fermentace jako směsi zdrojů asimilovatelného uhlíku a dusíku účelně používá vodného roztoku obsahujícího v objemu 40 ml například:

kyselina octová konc.	10	ml
octan amonný	2,5 g
kyselina mléčná konc.	7,5 ml
kyselina £-aminokapronová	10	g
voda destilovaná do	40	ml

a/ 10 g kyseliny octové

7.5 g kyseliny mléčné

2.5 g octanu amonného a

10,0 g kyseliny £-aminokapronové, nebo

b/ 7,5	g	kyseliny	mléčné	nebo	octové
8	g	ethanolu	a
1,25	g	močoviny,	nebo
c/ 7,5	g	kyše líny	mléčné	nebo	octové
8	g	ethanolu,
1,25	g	močoviny	a
10	g	sacharózy	, nebo

d/	7.5 8 2.5	g kyseliny octové, g ethanolu a g chloridu amonného, nebo
e/	7,5	g kyseliny octové
	8	g e thano1u a
	2,5	g octanu amonného, nebo
f/	7,5	g kyseliny octové,
	8	g ethanolu a
	2,5	g dusičnanu amonného.
	J ak	je patrno·? následujících příkladů

provedení, ve kterých je pro ilustraci uvedeno několik možných kombinací syntetických zdrojů uhlíku a dusíku, lze dosáhnout přijatelných výtěžků L-lysinu, Kromě složení živin závisí výše výtěžku rovněž na použitém produkčním kmeni a jeho přizpůsobivosti změněným fermentačním podmínkám. Jak je dále z příkladů provedení zřejmé, je úplná náhrada sacharózy v živné půdě možná.

a to vždy tehdy, když pH dosáhne hodnoty okolo 8,0; přidává se tolik směsi, aby se hodnota pH kultury upravila na 6,9 až 7,2, Produkce L-lysinu činí 20,7 až 24,8 gramu/litr média/72 hod fermentace.

P ř £ k 1 a d 2

Postupuje se stejně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že se od 6. hodiny kultivace v produkční fázi přidává do fermentač ní půdy tato směs zdrojů živin:

ethanol 10 ml močovina 1,25 g kyselina mléčná /nebo kys. octová/ 7,5 ml voda destilovaná do 40 ml

Dávkuje se obdobně jako v příkladu 1. Produkce L-lysinu činí 17,7 až 20,7 g/litr média/72 hod fermentace.

Příklad 3

Postupuje se stejně jako v příkladu 1 s. tím rozdílem, že se od 6. hodiny kultivace v produkční fázi přidává do fermentaČ

ní půdy směs zdrojů	živin:
ethanol	10	ml
močovina	1 ,25	g
kyselina mléčná /nebo kys. octová/	7,5	ml
sacharoza	10	g
voda destilovaná do	40	ml

Přiklad 1

Kmenem Corynebacterium glutamicum se zaočkuje 50 ml inokulačního média, umístěného v 500 ml varné baňce, tohoto složení :

octan sodný sacharoza kukuřičný výluh 60Z voda pH po sterilizaci g

g 30 g do 1000 ml 6,9 až 7,2

Kultivace probíhá na rotační třepačce /220 ot./min/ při 29 až 30 °C po dobu 22 až 24 hod, pH kultury je potom kolem 7,5, Touto kulturou se v množství 10 %. obj . naočkuje 20 ml fermentačního média, umístěného v 500 ml varných baňkách, tohoto složení :

octan sodný 40 g kukuřičný výluh 60Xní 10 g hydrolyzát arašídové mouky 150 ml síran amonný 10 g kyselý fosforečnan draselný 1 g síran hořečnatý kryst. 0,1 g uhličitan vápenatý mletý 30 g voda do 1000 ml pH po sterilizaci 7,2

Kultivuje se na rotační třepačce při 29 až 30 °C po dobu 72 hod. Od 6. hodiny kultivace se do baněk přidává tato směs zdrojů živin:

Dávkuje se obdobně jako v příkladu 1. Produkce L-lysinu činí 26,4 až 32,5 g/litr média/72 hod fermentace.

Příklad 4

Postupuje se stejně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že se od 6, hodiny kultivace v produkční fázi přidává do fermentač ní půdy tato směs zdrojů živin:

ethanol 10 ml chlorid amonný 2,5 g kyselina octová 7,5 ml voda destilovaná do 40 ml

Dávkuje se obdobně jako v příkladu 1. Produkce L-lysinu Činí 16,2 až 17,7 g/litr média/48 hod fermentace.

Příklad 5

Postupuje se stejně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, Že se od 6. hodiny.kultiva ce v produkční fázi přidává do fermentační půdy tato směs zdrojů živin:

ethanol 10 ml octan amonný 2,5 g kyselina octová 7,5 ml voda destilovaná do 40 ml

Dávkuje se obdobně jako v příkladu 1. Produkce L-lysinu činí 19,2 až 22,0 g/litr média/72 hod fermentace.

Příklad'6

Postupuje se stejně jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že se od 6. hodiny kultivace v produkční fázi přidává do fermentační pů-

dy tato směs zdrojů	živin:
e thano1	10	ml
dusičnan amonný	2,5	g
kyselina octová	7,5	ml
voda destilovaná do	40	ml

Dávkuje se obdobně jako v příkladu 1. Produkce L-lysinu činí 13,6 až 18,6 g/litr média/48 hod fermentace.

Claims

1. Způsob výroby L-lysinu fermentací tekuté živné půdy obsahující zdroje asimilovat e 1 ného uhlíku a dusíku a minerální živné soli, pomocí mikroorganismů produkujících L-lysin, zejména produkčních kmenů Corynebacterium sp. nebo Brevibacterium sp . , za submerzních podmínek, vyznačující se tím, že se fermentace zahajuje v živné půdě, obsahující jako jediný definovaný zdroj asimilovatelného uhlíku sůl kyseliny octové s alkalickým kovem, s výhodou octan sodný, v množství 35 až 45 g/lítr půdy, načež se v dalším průběhu fermentace po dosažení hodnoty pH 8,0 udržuje pH půdy na hodnotě 6,5 až 7,5, s výhodou 6,9 až 7,2, dávkováním vodného roztoku směsi zdrojů asimilovateIného uhlíku a dusíku, obsahujícího kyselinu octovou a/nebo mléčnou a alespoň jeden další zdroj asimilovatelného uhlíku, který může současně sloužit i jako zdroj as i mi 1ovate1ného dusíku, jako je například kyselina 6-aminokapronová, ethanol, sacharóza, octan amonný, dusičnan amonný, chlorid amonný nebo močovina ,

2,5 g octanu amonného a 10 g kyseliny t-aminokapronové.

VYNÁLEZU

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako směsi zdrojů asimilovatelného uhlíku a dusíku používá vodného roztoku obsahujícího v objemu 40 ml 10 g kyseliny octové, 7,5 g kyseliny mléčné,

3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako směsi zdrojů asimi1 ovate1ného uhlíku s dusíku používá vodného roztoku obsahujícího v objemu 40 ml 7,5 g kyseliny mléčné nebo octové, 8 g ethanolu a 1,25 g močoviny.

4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako směsi zdrojů asimi1 ovate1ného uhlíku a dusíku používá vodného roztoku obsahujícího v objemu 40 ml 7,5 g kyseliny mléčné nebo octové, 8 g ethanolu, 1,25 g močoviny a 10 g sacharózy.

5. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako směsi zdrojů asimi1 ovate1ného uhlíku a dusíku používá vodného roztoku obsahujícího v objemu 40 ml 7,5 g kyseliny octové, 8 g ethanolu a 2,5 g chloridu amonného.

6. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako směsi zdrojů asimi1ovate1ného uhlíku a dusíku používá vodného roztoku obsahujícího v objemu 40 ml 7,5 g kyseliny octové, 6 g ethanolu a 2,5 g octanu amonného.

7. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako směsi zdrojů asimi 1ovate1ného uhlíku a dusíku používá vodného voztoku obsahujícího v objemu 40 ml 7,5 g kyseliny octové, 8 g ethanolu a 2,5 g dusičnanu amonného.