CS204768B1

CS204768B1 - Živné prostředí k pěstování kmenů produkujících L-lysin

Info

Publication number: CS204768B1
Application number: CS560279A
Authority: CS
Inventors: Skajdrite J Kljavinja; Guntis A Udrovskij; Velga A Levane; Atis K Sedvald; Alexandr M Luzkov; Martin E Beker; Arvid J Kalnins; Nikolaj A Braks; Milda J Dalbinja; Bruno J Bimba
Original assignee: Skajdrite J Kljavinja; Guntis A Udrovskij; Velga A Levane; Atis K Sedvald; Alexandr M Luzkov; Martin E Beker; Arvid J Kalnins; Nikolaj A Braks; Milda J Dalbinja; Bruno J Bimba
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1981-04-30

Description

Vynález se týká spiěsí pro živná prostředí určená k pěstování kmenů produkujících L-lysin, kterých se používá v mikrobiologickém průmyslu. L-Lysin nachází uplatnění v zemědělství, například k obohacování krmiva pro dobytek. Kromě toho se L-lysinu používá v potravinářském průmyslu.

Je známo, že se k pěstování kmenů produkujících L-lysin používá živného prostředí, které obsahuje zdroje uhlíku a dusíku, fosforečnany, růstové látky, křídu a vodu. Jako růstové látky se ve zmíněném živném prostředí používá kyselého hydrolyzátu bílkovino-vitaminového koncentrátu z kvasnic, které byly vypěstovány na ropném parafinu (viz monografii „Fermentation“, vydavatelství Sinatne, Riga, 1974, str. 86).

Nevýhodou shora popsaného živného prostředí je, že se v něm jako růstové látky používá kyselého hydrolyzátu bílkQVínp-vitaminového koncentrátu z kvasnic. Uvedený bílkovino-vítamlnový koncentrát z kvasnic ,je .cenným krmivém pro dobytek a jpho výroba je drahá a náročná na práci.

Cílem předloženého vynálezu je odstranění zmíněných inevýhod a vyvinout t^kpvé živné prostředí pro pěstování kmenů produkujících L-lysin, které by jako růstovou látku obsahovalo přístupnější produkt. Neočekávaně bylo zjištěno, že vhodnou růstovou látkou pro uvedené účely je snadno přístupný hydrolyzát ze sapropelu.

Podle vynálezu se k pěstování kmenů produkujících L-lysin dá používat živného prostředí, které obsahuje zdroje uhlíku a dusíku, fosforečnany, růstovou látku a vodu, a které se vyznačuje tím, že se v něm jako růstové látky používá hydrolyzátu ze sapropelu a obsahuje jednotlivé složky .v následujícím poměru (v hmotnostních %):

zdroje uhlíku 2,0—18,0 hydrolyzát ze sapropelu 0,5—12,0 zdroje dusíku 0,5- 4,0 fosforečnany 0,1— 0,4 voda zbytek ,do 100

K výrobě L-lysinu v krystalické formě nebo ve formě roztoku je podle vynálezu vhodná živná půda, která jako zdroj uhlíku obsahuje sacharózu nebo melasu (v množství vztaženém na sacharózu) a skládá ss z jednotlivých složek v následujícím poměru ( v hmotnostních %):

sacharóza nebo melasa

(vztaženo na sacharózu)	8,0-	-18,0
hydrolyzát ze sapropelu	0,5-	-12,0
zdroje dusíku	0,5-	- 4,0
fosforečnany	0,1-	- 0,4

voda , zbytek do 100

K výrobě L-lysinu ve formě suchého koncentrátu je vhodná živná půda, která jako zdroj uhlíku obsahuje směs kyseliny octové s octanem amonným nebo ethylalkohol a skládá se z jednotlivých složek v následujícím poměru (v hmotnostních %):

směs kyseliny octové s octanem amonným nebo ethylalkohol 2,0— 3,5 hydrolyzát ze sapropelu 0,5—12,0 zdroje dusíku 0,5— 2,0 fosforečnany 0,1— 0,4 voda zbytek do 100

Za účelem stabilizování fermentačního procesu při přípravě L-lysinu lze k živnému prostředí vedle výše uvedených složek přidat křídu a vhodné složení živné půdy je pak následující (v hmotnostních %):

zdroje uhlíku 2,0—18,0 hydrolyzát ze sapropelu 0,5—12,0 zdroje dusíku 0,5— 4,0 křída 0,5— 5,0 fosforečnany 0,1— 0,4 voda ' zbytek do 100

Podle předloženého vynálezu se postupuje následujícím způsobem.

Nejprve se připraví ze sapropelu hydrolyzát, který obsahuje aminokyseliny, vitaminy, stopové prvky a další biologicky účinné látky. Sapropel, který je tvořen usazeninami na dně vodních nádrží, se například hydrolyzuje 4 N kyselinou sírovou nebo chlorovodíkovou při teplotě 130 až 132 °C po •dobu 3 hodin, pak se přebytečná kyselina zneutralizuje amoniakem a získaný hydrolyzát sapropelu se použije pro přípravu živného prostředí.

Do nádrže pro přípravu živného prostředí se přivede polovina potřebného množství vody. Pak se do nádrže za míchání vnesou zdroje uhlíku v množství 2 až 18 hmotnostních %: Použije-li 'Se jako zdrojů uhlíku sacharózy nebo melasy (v množství vztaženém na sacharózu), je účelné vnést tyto komponenty do nádrže v množství 8 až 18 hmotnostních V případě, že se jako zdrojů uhlíku používá směsi kyseliny octové s octanem amonným nebo ethylalkoholu, je účelné vnést tyto komponenty do nádrže v množství 2,0 až 3,5 hmotnostních %. Poté se do nádrže vnese hydrolyzát ze sapropelu v množství 0,5 až 12 hmotnostních °/o, zdroje dusíku, například síran amonný, chlorid amonný nebo močovina, v množství 0,5 až 4,0 hmotnostních % a fosforečnany v množství 0,1 až 0,4 hmotnostních °/o. Po promíchání se přidá zbývající množství vody a směs se znovu mechanicky promíchá.

Za účelem stabilizování fermentačního procesu při přípravě L-lysinu se k živnému prostředí připravenému shora popsaným způsobem přidává křída. V tomto případě je poměr jednotlivých složek živného prostředí .následující (v hmotnostních %):

zdroje uhlíku 2,0—18,0 . hydrolyzát ze sapropelu , 0,5—12,0 zdroje dusíku 0,5- 4,0 křída 0,5— 5,0 fosforečnany 0,1— 0,4 voda zbytek do 100

Po promíchání všech složek živného prostředí se roztok o sobě známým způsobem sterilizuje.

Živné prostředí k pěstování kmenů produkujících L-lysin obsahuje podle vynálezu jako růstovou látku hydrolyzát .ze sapropelu, který se dá získat technologicky jednoduchým postupem z málo používaného, snadno přístupného přírodního materiálu, sapropelu.

Hydrolyzát ze sapropelu obsahuje kromě růstových látek značné množství dusíkatých solí, které v živném prostředí vytvářejí zdroje dusíku.

Způsob podle vynálezu je blíže objasněn v následujících příkladech provedení.

Příklady provedení

Příklad 1

Nejprve se připraví hydrolyzát ze sapropelu následujícím způsobem. Do kyselinovzdorné nádoby opatřené mechanickým míchadlem se nalijí 4 m³ 4 N kyseliny sírové, která se zahřeje na teplotu 80 °C a za stálého míchání se do ní pak vnese 1 t (vztaženo na sušinu) sapropelu. Poté se směs zahřeje 'na teplotu 130 až 132 °C a při uvedené teplotě se nechá stát 3 hodiny. Získaný hydrolyzát sapropelu se ochladí a zneutralizuje amoniakem.

Do nádrže pro přípravu živného prostředí se napustí polovina potřebného množství vody a pak se za míchání přidá 12 hmotnostních % sacharózy, 12 hmotnostních % hydrolyzátu ze sapropelu, 2 hmotnostní % chloridu amonného a 0,4 hmotnostních % hydrogenfosforečnanu draselného. Po promíchání se přidá zbývající množství vody.

V získaném živném prostředí se pěstuje kmen Brevibacterium sp. 22 λ produkující L-lysin a nevhodný pro homoserin (kmen je uložen pod číslem 192 v museu kultur mikroorganismů Ústavu pro mikrobiologii Augusta Kirchensteina, Akademie věd Lotyšské ,SSR).

Po 72 hodinách fermentace při teplotě 30 ± 1°C činí koncentrace L-lysinu ve fermentační kapalině 40,0 g/litr.

Příklad 2

Živné prostředí se připraví analogickým zípůsobem jako v příkladu 1, ale místo sacharózy se použije melasy (v množství vztaženém na- sacharózu) v množství 3 hmotnostní %.

V takto připraveném živném prostředí se pěstuje kmen Brevibacterium sp. 22 λ produkující L-lysin a nevhodný pro homoserin. Po 24 hodináích fermentace při teplotě 30 ± 1 °C činí koncentrace L-lysinu ve fermentační kapalině 9,0 g/litr.

Příklad 3

Hydrolyzát ze sapropelu se připraví analogickým způsobem jako v příkladu 1.

Do nádrže pro přípravu živného prostředí se napustí polovina potřebného množství vody a pak se za míchání přidá 14 hmotnostních % melasy (vztaženo na sacharózu), 3 hmotnostní % hydrolyzátu ze sapropelu, 1,5 hmotnostních % síranu amonného, 0,1 hmotnostních % hydrogenfosforečnanu amonného a 1 hmotnostní % křídy. Po promíchání sě ke směsi přidá zbývající množství vody. V získaném živném prostředí se pěstuje kmen Micrococcus glutamicus T-3 produkující L-lysin a nevhodný pro homoserin, isoleucin a valin (uvedený kmen je uložen pod číslem B - 39 v ústředním museu pro průmyslové kultury ve Všesvazovém výzkumném ústavu pro genetiku SSSR). Po 72 hodinách fermentace při teplotě 30 ±'1°C činí koncentrace L-lysinu ve fermentační (kapalině 42,0 g/litr.

Příklad 4

Do nádrže pro přípravu živného prostředí se napustí polovina potřebného množství vody a pak ,se za míchání přidá 3,5 hmotnostních % směsi kyseliny octové s octanem amonným v molárním poměru 1:4, 8 hmotnostních °/o hydrolyzátu ze sapropelu, 0,5 hmotnostních % chloridu amonného, 0,2 hmotnostních % hydrogenfosforečnanu draselného, a po promíchání se ke směsi přidá zbývající množství vody. V takto získaném živném prostředí se pěstuje kmen Micrococcus glutamicus 95, produkující L-lysin a nevhodný pro homoserin (uvedený kmen je uložen pod číslem B-38 v ústředním museu pro průmyslové kultury ve Všesvazovém výzkumném ústavu pro genetiku SSSR). ,Po 24 .hodinách fermentace při teplotě 30 ± 1°G činí koncentrace L-lysinu ve fermentační kapalině 7 g/litr.

Příklad 5

Do nádrže pro přípravu živného prostředí se napustí polovina potřebného množství vody a pak se za míchání přidá 2,0 hmotnostních % ethylalkoholu, 12 hmotnostních % hydrolyzátu ze sapropelu, 1 hmotnostní °/o síranu amonného, 0,1 hmotnostních % hydrogenfosforečnanu draselného a 2 hmotnostní % křídy. Po promíchání se ke směsi přidá zbývající množství vody. V takto připraveném živném prostředí se pěstuje kmen Brevibacterium sp. 22, produkující L-lysin a nevhodný pro homoserin (uvedený kmen je uložen pod .číslem 88 v museu kultur mikroorganismů Ústavu pro mikrobiologii Augusta Kirchensteina, Akademie věd Lotyšské SSR).

Po 24 hodinách fermentace při teplotě 30 ± 1°C činí koncentrace L-lysinu ve fermentační kapalině 5,5 g/litr.

Příklad 6

Do nádrže pro přípravu živného prostředí se napustí polovina potřebného množství vody a pak se za míchání přidá 18 hmotnostních % melasy (vztaženo na sacharózu), 0,5 hmotnostních % hydrolyzátu ze sapropelu, 4 hmotnostní % síranu amonného a 0,4 hmotnostní % hydrogenfosforečnanu draselného. Po promíchání se ke směsi přidá zbývající množství vody.

V takto připraveném živném prostředí se pěstuje kmen Micrococcus glutamicus T - 3 produkující L-lysin a nevhodný pro homoserin, isoleucin a valin. Po ,72 hodinách fermentace při teplotě 30 ± 1°C činí koncentrace L-lysinu ve fermentační kapalině 48,0 g/litr.

Příklad 7

Do nádrže pro přípravu živného prostředí se napustí polovina potřebného množství vody a pak se za míchání přidá 8 hmotnostních % sacharózy, 3 hmotnostní % hydrolyzátu ze sapropelu, 1,5 hmotnostních % močoviny, 0,2 hmotnostní % dihydrogen-. fosforečnanu amonného a 5 hmotnostních % křídy. Po promíchání ise ke směsi přidá zbývající množství vody. V takto připraveném živném prostředí se pěstuje kmen Brevihacteirium ,sp. 22 λ produkující L-lyisin. (Po 48 hodinách fermentace při teplotě 30 ± 1 °C činí koncentrace L-lysinu ve fermentační kapalině 29 g/litr.

Příklad 8

Do nádrže pro přípravu živného prostředí se napustí polovina potřebného · množství vody ,a pak se za míchání přidají 3 hmotnostní % směsi kyseliny octové s octanem amonným v molárním poměru 2: 9, 9 hmotnostních % hydrolyzátu ze sapropelu, 0,5 hmotnostních % síranu amonného a .0,2 hmotnostních % dihydrogenfosforečnanu draselného. Po promíchání se ke směsi přidá zbývající množství vody. V takto připraveném živném prostředí se pěstuje kmen Micrococcus glutamicus 95 produkující L-lysin, nevhodný pro homoserin.

Po 24 hodinách fermentace při teplotě 30 ± 1°C .činí koncentrace L-lysinu ve fermentační kapalině 6 g/litr.

Claims

. 1. Živné prostředí k pěstování kmenů produkujících L-lysin, obsahující zdroje uhlíku, ždroje dusíku, fosforečnany, růstovou látku a vp;du, vyznačující se tím, že jako růstovou látku obsahuje hydrolyzát ze sapropelu a že má následující poměr jednotlivých složek v hmotnostních °/o:

zdroje uhlíku
2,0—18,0 hydrolyzát ze sapropelu 0,5—12,0 zdroje dusíku 0,5— 4,0 fosforečnany 0,1— Ó,4 voda zbytek do 100 2. Živné prostředí k pěstování kmenů produkujících L-lysin podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako zdroje uhlíku použije sacharózy nebo melasy v množství vztaženém na sacharózu a že má následující poměr jednotlivých složek v hmotnostních °/o:

sacharóza nebo melasa {vztaženo na .sacharózu] 8,0—18,0 hydrolyzát ze sapropelu 0,5—12,0 zdroje dusíku 0,5— 4,0 fosforečnany ‘ 0,1— 0,4 voda zbytek do 100
3. Žiyné prostředí k pěstování kmenů produkujících E-lysin podle bodu 1, vyznačující se tígn, ,že se jako zdroje phlíku používá směsi kyseliny octové s octanem amonným nebo ethylalkoholu, ,a že má následující poměr jednotlivých složek v hmotnostních %:

směs .kyseliny octové s octanem amopným nebo ethylalkohol 2,0— 3,5 hydrolyzát ze sapropelu 0,5—12,0 ždroje dusíku 0,5— 4,0 fosforečnany 0,1— 0,4 voda zbytek do 100
4. Živné prostředí k pěstování kmenů produkujících L-lysin podle kteréhokoliv z bodů 1, 2 a 3, vyznačující se tím, že vedle shora uvedených složek obsahuje křídu a že má následující složení y hmotnostních %:

zdroje uhlíku 2,0—18,0 hydrolyzát ze sapropelu 0,5—12,0 zdroje dusíku 0,5— 4,0 křída 0,5— 5,0 fosforečnany 0,1— 0,4 voda zbytek do 100