CS203769B1 - Způsob fermentační přípravy L-lysinu - Google Patents

Description

. Vynález se týká způsobu fermentační přípravy L-lysinu kultivací produkčních kme nů Brevibacterium flavum na tekutých živných půdách obsahujících zdroje asimilovatelného uhlíku a dusíku, minerální živné látky a růstové faktory.

Fermentační příprava L-lysinu, aminokyseliny tvořící nezbytnou složku racionální výživy hospodářských zvířat v moderních velkochovech, pomocí různých produkčních mikroorganismů, je známá především z patentové literatury, jako hlavní zdroj asimi-lovateiného uhlíku byla popsána například glukosa (USA patent č. 1 258 380) nebo melasa (švýcarský patent č· 535 831) s použitím kmenů, které jsou dependentní na některé aminokyseliny a současně rezistentní ke specifickým analogům (například lysinunebo threontnu). Dále byla popsána fermentační příprava (USA patent č. 3 687 810) L-lysinu na bázi melasy jako hlavního zdroje uhlíku, s produkčními kmeny, které jsou rezistentní na určité koncentrace některých antibiotik (například penicilinu, bacitracinu aj.). Kombinace různých uhlíkatých zdrojů při fermentaci L-lysinu- s použitím melasy a hydrolyzátu rašeliny je rovněž známa (sovětský patent č. 496 300).

Nejlepších výtěžků při fermentační přípravě L-l-ysinu se dosahuje při použití živných půd obsahujících jako hlavní zdroj asimilovatelného uhlíku sacharosu. Poněvadž se nověji stává sacharosa drahou a deficitní surovinou, tedy limitujícím faktorem ekonomiky biosyntetické výroby L-lysinu, objevují se stále častěji snahy nahradit tuto surovinu alespoň částečně jinými zdroji, snáze

- dostupnými a levnějšími, a to· i za cenu nižších výtěžků fermentace.

Uvedený úkol řeší způsob fermentační přípravy L-lysinu kultivací produkčních kmenů Brevibacterium flavum na tekutých živných půdách obsahujících zdroje asimllovatelného uhlíku a dusíku, minerální živné látky a růstové faktory, podle vynálezu. Podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že se fermentace zahajuje na živné půdě s počátečním obsahem 10 až 18 % hmot. sacharo-sy, přičemž 40 až 50 % hmot. z tohoto množství tvoří sacharosa obsažená v melase, načež se v průběhu fermentace po dosažení hodnoty pH média 7,8 až 8,0 dávkuje do živné půdy směs melasy a 30 až 40% roztoku sacharosy v objemovém poměru 1 :1 až 1 : 2, v množství 1 až 2 % obj., vztaženo na výchozí objem půdy za současné úpravy pH půdy na hodnotu 7,0 až 7,2 přídavkem čpavkové vody, přičemž každá následující dávka směsi melasy a roztoku sacharosy se přidává k půdě vždy po poklesu koncentrace.

203768 redukujících cukrů na hodnotu 3 až 5 mg/ml, a to až do ukončení produkční fáze.

Při provedení způsobu podle vynálezu se poměr mezi melasou a roztokem sacharosy ve směsi dávkované do ferměntačního média řídí jednak obsahem sachárosy v melase, jednak proměnlivým .obsahem balastů v této surovině, které by mohly negativně působit na produkční mikroorganismus. V závislostí na tom se také upravuje způsob dávkování této kombinace do půdy v průběhu fermentace.

Při způsobu fermentační přípravy L-lysinu podle vynálezu se podle použitého kmene, kvality melasy* i poměru melasy k roztoku sacharosy dosahuje výtěžků L-lysinu v rozmezí 48 až 5,3 g/litr média.

Bližší podrobnosti způsobů podle vynálezu vyplývají z následujících příkladů provedení, které tento způsob pouze ilustrují, ale nijak neomezují. .

Příklady provedení

Příklad 1

Produkčním kmenem Brevibacterium flavum, který vyžaduje k růstu homoserin a který je rezistentní k S-aminoethyl-L-cysiteinu, se zaočkuje 60 ml inokulačního média v 500 ml varných baňkách, jež má toto složení (g/litr):

glukosa 40 močovina 3 prim. fosforečnan draselný 0,5 sek. fosforečnan draselný 1,5 síran hořečnatý kryst. 0,5 pepton 15 hovězí extrakt 5 vada do 1000 ml pH po sterilizaci 7,2 až 7,5.

. Po zaočkování probíhá kultivace v baňkách při 29 °C na rotační,třepačce (240 vt./ /min.) po dobu 18 hodin. Narostlou kulturou se zaočkuje 600 ml fermentačního média v laboratorním fermentačním tanku o objemu 2 litrů. Médium má toto složení (g/litr):

Wt':·' melasa 100 sacharosa 20 močovina 3 síran hořečnatý kryst. 0,2 sek. fosforečnan draselný 0,9 hydrolyzát arašídové mouky 300 ml uhličitan vápenatý mletý 30 thiamin 100/íg biotln , 50 ,ug voda vodovodní do 1000 ml pH po sterilizaci 7,0 až 7,2.

Po zaočkování probíhá kultivace v tancích při 29 °C, při vzdušnění 1 objemem vzduchu, za míchání 800 ot./min· Po 18 hodinách kultivace se do fermentačního tanku dávkuje směs 60% melasy a 35% roztoku sacharosy v objemovém poměru 1 : 1, a to ve tříhodinových intervalech v. množství 10 ml/tank a současně se upravuje pH fermentačního média čpavkovou vodou na hodnotu 7,0 až 7,2. Produkce L-lysinu dosahuje 52,8 g/litr média v 96. hodině fermentace.

. P ř í k 1 a d 2

Z kmene Brevibacterium flavum se analogicky jako v příkladu 1 připraví inokulum. Kultury vyrostlé v baňkách sé. použij i k přípravě očkovacího materiálu pro vlastní fermentaci. Složení očkovacího média (očkovací tank, g/10 litrů):

glukosa . 400 prim. fosforečnan draselný 5 sek. fosforečnan draselný 15 močovina ...... 30 síran hořečnatý kryst. 5 pepton 200 hovězí extrakt 50 biotin (jako 1% roztok) 50 mg voda vodovodní do 10 litrů pH po sterilizaci 7,0 'až 7,2.

Kultivace probíhá při 29 °C, po dobu 18 hodin, při 400 ot./min. a vzdušnění 1 objemem vzduchu. Vyrostlou kulturou se v množství 10- % obj. zaočkuje 10 litrů fermentačního média ve fermentačním tanku o objemu 20 litrů; médium má toto složení (g/10 litrů)

melasa	1000
sacharosa	200
močovina	30
síran hořečnatý kryst.	3
prim. fosforečnan draselný	7
uhličitan vápenatý mletý	300
hydrolyzát arašídové mouky	3000	ml .
biotin (jako 1% roztok)	• 50	mg
voda vodovodní	do 10 litrů
pH po sterilizaci	7,2.

Fermentace probíhá za těchto· podmínek: teplota 29 °C, míchání 470 ot./min., vzdušnění 1 objem vzduchu. Při poklesu na hodnotu 6,7 se pH upraví čpavkovou vodou na 7,0 až 7,2. V průběhu fermentace se od 24. hodiny dávkuje v tříhodinových intervalech směs 400 ml konc. melasy a 600 ml 35% roztoku sacharosy, a to v množství 200 ml/tank. Produkce L-lysinu dosahuje 48,6 až 51,4 g/ /litr média v 96. hodině fermentace.

P ř í k 1 a d 3

Produkční kmen Brevibacterium flavum podle příkladu 1, vystavený působení nitrosomethylmočoviny, kultivovaný podle podmínek příkladu 1, poskytl produkci lysinu 43,7 g/litr média. Při kultivaci za podmínek jako v příkladu 2 se produkce pohybovala mezi 44 až 46 g/litr média, v obou případech po .96 hodinách fermentace.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Způsob fermehtační přípravy L-lyisinu kultivací produkčních kmenů Brevibacterium ílavum na tekutých živných půdách obsahujících zdroje asimilovatelného uhlíku a dusíku, minerální živné látky a růstové faktory, vyznačující se tím, že se fermentace zahajuje na živné půdě s počátečním obsahem 10 až 18 % hmotnostních sacharosy, přičemž 40 až 50 % hmotnostních z tohoto množství tvoří sacharosa obsažená v melase, načež se v průběhu fermentace po dosaVYNALEZU 'žení hodnoty pH média 7,8 až 8,0 dávkuje do živné půdy směs melasy a 30 až 40f% roztoku sacharosy v objemovém poměru 1:1 až 1 : 2, v množství 1 až 2 % objemové, vztaženo na výchozí objem půdy, za současné úpravy pH půdy na hodnotu 7,0 až 7,2 přídavkem čpavkové vody, přičemž každá následující dávka směsi melasy a roztoku sacharosy se přidává k půdě vždy po poklesu koncentrace redukujících cukrů na hodnotu 3 až 5 mg/ml, a to až do ukončení produkční fáze.