CS240342B1

CS240342B1 - Sposob fermentačnej výroby tylozínu

Info

Publication number: CS240342B1
Application number: CS738984A
Authority: CS
Inventors: Michal Bucko; Stepan Henzl; Henrich Hofbauer; Jan Bulla; Alexander Hano; Vladimir Kristan; Emil Miklas; Viera Revallova; Dusan Somora; Josef Souhrada; Bohumil Sevcik
Original assignee: Michal Bucko; Stepan Henzl; Henrich Hofbauer; Jan Bulla; Alexander Hano; Vladimir Kristan; Emil Miklas; Viera Revallova; Dusan Somora; Josef Souhrada; Bohumil Sevcik
Priority date: 1984-09-29
Filing date: 1984-09-29
Publication date: 1986-02-13

Description

240342

Vynález sa týká spůsobu riadenia výrobytylozínu podlá Teologických charakteristikfermentačnej půdy pri aeróbnej kultiváciivysokoprodukčného mikroorganizmu Strep-tomyces fradiae, za intenzívneho miešaniav živnej půdě obsahujúce] zdroje asimilova-telného dusíka, uhlíka a fosforu, minerál-nych či živných soli, za kontinuálneho ale-bo semikontinuálneho dávkovania živin azrieďovacieho roztoku v produkčnej fázefermentácie.

Zvýšenie priemyselnej výroby tylozínu jemožné dosiahnuť zvýšením výrobnej kapaci-ty, alebo zvyšováním produkcie pri jeho bio-syntéze. Druhý spůsob nevyžaduje na roz-diel od prvého velké investičně náklady. Jezaložený na lepšej produkčnej schopnostikmeňa používaného pre biosyntézu, alebona lepších fermentačných podmienkach,ktoré sa zabezpečujú dokonalejším riadenímfermentácie. Z týchto dovodov sa pomocoumutagénov získavajú nové mutanty mikro-organizmu Streptomyces fradiae a vypraco-vávají! sa nové sposoby blosyntézy tylozí-nu. K základným podmienkam pre vysoko -produkčnú fermentáciu patria — množstvoa vzájomný poměr živin vo fermentačnejpůdě, udržovanie niektorých fyzikálnych,chemických a biochemických veličin na op-timálnej úrovni, vzdušnenie a miešanie fer-mentačného média a pod. V praxi sa častostává, že z technických alebo iných důvo-dov nie je možné změnit niektoré podmien-ky pre optimálny priebeh biosyntézy. Takýmneměnným faktorom může byť napříkladintenzita miešania fermentačnej půdy. V poslednom období v důsledku energe-tickej krízy je snaha predlžovať dobu kulti-vácie, aby sa znížil počet nasadzovanýchfermentácií, čím sa ušetří na energiách asurovinách pri biosyntéze a pri chemickejizolácii do finálneho produktu. Z tohto dů-vodu pri vývoji dlhodobej fermentácie sle-dujúcej zvyšovanie výťažnosti směroval vý-voj ku stále vyššej koncentrácii hlavnýchzložiek půdy. Zvyšovanie koncentrácie živinje však limitované tým, že nadměrný nárastbiomasy spůsobuje porušenie optima látko-vej výměny. V takom případe dochádza vdůsledku nedostatočného miešania k limi-tách kyslíkom. Limitujúcim faktorom můžebyť v niektorých prípadoch aj nepriaznivývplyv zvýšeného osmotického tlaku.

Zvyšováním koncentrácie živin můžedůjsť k prekročeniu hraničnej koncentrá-cie škodlivých faktorov u jednej alebo via-cerých zložiek živného prostredia. Táto sku-točnosť bola dokázaná aj u biosyntézy ty-lozínu, a to inhibícia produkcie antibiotika—NH4+ iónmi pri rýchlej spotrebe dusíka-tých zdrojov (S. Omura: Control of ammo-nium ion level in antibiotic fermentation,Fifth Internattional Symposium on Actino-mycetes Biology, Oaxtepec, Morelos, Mexi-co, August 16—19, 1982, Abstracts pp. 71až 72).

Ak na začiatku kultivácie bola zvýšenákoncentrácie —NH4+ iónov, dochádzalo pri fermentácií tylozínu kmeňom Streptomycesfradiae k nadměrnému rastu biomasy v pro-dukčnej fáze a tým k limitách kyslíkom.Zároveň sa znížila produkcia tylozínu v živ-nom médiu,

Zistili sine, že nadměrnému nárastu bio-masy, a tým vysokej viskozite možno zabrá-nit tak, že po ukončení rastovej fázy sa doživného prostredia kontinuálně alebo semi-konttinuálne dávkuje sterilná voda. Tým saudržuje viskozita, pri ktorej nedochádža klimitách kyslíkom. Zároveň sa vytvárajúpodmienky pře kontinuálně alebo' semikon-tinuálne pridávanie — NH4+ iónov a —NCb~iónov v produkčnej fáze fermentácie. Dáv-kováním —NH4+ a —NOS“ iónov, ktoré savyužívajú pri. metabolizme a kontinuálnymalebo semikontinuálnym udržováním pH vv rozmedzí hodnůt 6,8—7,1 sa udržuje dob-rý fyziologický stav kultúry.

Udržovanie optimálnej viskozity a opti-málneho pH a dávkovanie —NHi+ a —NO3"iónov v produkčnej časti fermentácie vedienielen k vysokej výťažnosti tylozínu, ale ajk potlačeniu tvorby desmykozínu a dalšíchrozkladných produktov tylozínu. P r í k 1 ad 1

Fermentácia v laboratórnych fermentač-ných tankoch.

Vegetativně inokulum bolo připravenésubmerzne v 500 ml varných bankách plně-ných 60 ml inokulačnej půdy (kukuřičnýextrakt, kvasničný extrakt, sójová muka, só-jový olej a CaCCU). Živná půda po vysterili-zovaní bola naočkovaná kťučkou spor zošikmého agaru a inkubovaná na rotačnomtrepacom stroji 48 hodin. Takto připrave-ným vegetatívnym inokulom bol naočkova-ný laboratórny fermentor s vysterilizovanouživnou půdou rovnakého zloženia, ako bolapoužitá v 500 ml varných baničkách. Labo-ratórny fermentor o celkovom objeme 20 1bol plněný 10 1 živnej půdy. Kultivácia pre-biehala pri teplote 29 °C, za vzdušnenia 6 1sterilného vzduchu/min. Nárast vegetatívne-ho inokula v laboratórnom fermentore trval28 hodin. Připraveným inokulom bolo naočkované10 1 produkčnej půdy v laboratórnom fer-mentore o celkovom obsahu 20 1. Produkčnápůda obsahovala repnú melasu, sójový olej,rybiu muku, kukuričnú muku, kukuřičnýglutén, anorganické soli a CaCOí. Fermen-tácia prebiehala 9 dní za dodržanla kulti-vačnej teploty 28 °C a s prídavkom vzduchudo 40. hodiny kultivácie 6 1/min. a od 40.hodiny kultivácie 8 1/min.

Za 9 dní sa dosiahla produkcia 5 500 mcgna mililiter. Příklad 2

Fermentácia v laboratórnych fermentač-ných tankoch s reguláciou podmienok fer-mentácie

Claims

240342 Vegetativně ínokulum bolo připravenésubmerzne v 500 ml varných baničkách pl-něných 60 ml inokulačnej půdy (kukuřičnýextrakt, kvasničný extrakt, sójová múka,sójový olej a CaCO3). Živná půda po vysteri-lizovaní bola naočkovaná Mučkou spor zošikmého agaru a inkubovaná na rotačnomtrepacom stroji 48 hodin. Takto připrave-ným vegetatívnym inokulom bol naočkova-ný laboratórny fermeníor s vysterilizovanouživnou půdou rovnakého zloženia, ako bolapoužitá v 500 ml varných baničkách. Labo-ratórny fermentor o celkovom objeme 20 1bol plněný 10 1 živnej pódy. Kultivácia pre-biehala pri teplote 29 °G, za vzdušnenia 6 1za minutu. Nárast vegetatívneho inokula tr-val 28 hodin. Připraveným inokulom boli naočkovanélaboratorně fermentory o objeme 20 1 plne- ne 10 1 živnej půdy. Živná půda obsahovalarepnú melasu, sójový olej, rybiu múku, ku-kuřičná muku, kukuřičný glutén, anorga-nické soli a CaCO3. Ferihentácia prebiehala9 dní pri kultivačněj teplote 28 °C a s prí-davkom sterilného-vzduchu od 0. do 40. ho-diny kultivácie 6 Ι/min a od 40. h. k. dokonca fermentácie 8 1/min. Od 50. hodiny až do konca kultivácie sapřidávala semikontinuálne sterilná voda ato v množsfve 0,1 % za hodinu a od 80. ho-diny kultivácie do konca kultivácie sa při-dával 25 % roztok NH4NO3 a to v množstve0,01 % za hodinu. V priebehu kultivácie saudržovalo pH v rozmedzí 6,8-6,9. Vo fermentácii prebiehajúcej za uvede-ných podmienok 9 dní sa dosiahla produk-cia 7 500 mcg/ml. PREDMET Sposob fermentačnej výroby tylozínu priaeróbnej kultivácii vysokoprodukčných mu-tantov mikroorganizmu Streptomyces fra-diae za intenzívneho miešania, v živnej po-de obsahujúcej zdroje asimilovatefného uh-líka, dusíka a fosforu a minerálně živnésoli, vyznačujúci sa tým, že v priebehu kul-tivácie sa kontinuálně alebo semikontinuál-ne udržuje pH v rozmedzí 6,7—7,1, s výho- VYNALEZU dou 6,8—7,0, v produkčnej fáze sa kontinu-álně alebo semikontinuálne pridávajú—NH4+ a — NO3~ ióny v takom množstve,aby sa udržala koncentrácia amoniakálne-ho dusíka v rozmedzí 0,02—0,30 % s výho-dou 0,03—0,20% a za účelom udržania op-timálnej viskozity sa přidává kontinuálně a-lebo semikontinuálne sterilná voda a to odukončenia rastovej fázy.