CS262560B1

CS262560B1 - Termotolerantnf scidotolerantnt metylotrofnl kvasničný kmen mikroorganismu Hanaenula sp. CCY 38—34—1

Info

Publication number: CS262560B1
Application number: CS877606A
Authority: CS
Inventors: Olga Rndr Volfova; Jana Rndr Dvorakova; Eva Ing Kyslikova; Vladimir Krumphanzl
Original assignee: Olga Rndr Volfova; Jana Rndr Dvorakova; Eva Ing Kyslikova; Vladimir Krumphanzl
Priority date: 1987-10-22
Filing date: 1987-10-22
Publication date: 1989-03-14
Also published as: CS760687A1

Abstract

Kvasničný kmen mikroorganismu Hanaenula sp. využívá k růstu metanol, etanol, sacharidy a směsi metanolu se sacharidy, sulfitovými výluhy, melasou a hydrolyzáty lignosulfitových odpadů, přičemž produkuje za zvýšených fermgntačnich teplot, tj. 38 až 40 °C v kyselém prostředí pH 2,8 až 3,5 za nesterilnich podmínek vysoké množství biomasy bohaté na bílkoviny a termostabilní enzym alkohol oxidázu, kmen je uložen ve sbírce kultur kvasinek Chemického centra SAV v Bratislavě /CC/ pod číslem CCY 38-34-1. Kmen je použitelný jako producent biomasy vhodné jako bílkovinné krmivo pro výkrm hospodářských zvířat a jako producent termostabilního enzymu alkohol oxidázy, který se používá zejména k detekci etanolu v biologických materiálech, jako nezbytná složka detekčních činidel, enzymových a kvasničných elektrod i jako bělicí složka do pracích prášků.

Description

Vynález se týká termotolerantního a acidotolerantního metylotrofního kvasničného kmene mikroorganismu Hansenula sp.

Kmen kvasničného mikroorganismu označeného Hansenula sp. 3 podle vynálezu využívá za termofilních podmínek ke svému růstu metanol, etanol, sacharidy a směsi metanolu se sacharidy, sulfitovými výluhy, melasou a hydrolyzáty lignocelulózových odpadů, přičemž produkuje na těchto substrátech v kyselém prostředí za nesterilnich podmínek biomasu bohatou na bílkoviny a esenciální aminokyseliny a na metanolu nebo na směsích s metanolem termostabil ní enzym alkohol oxiďázu. Kmen je uložen ve sbírce kultpr kvasinek Chemického centra SAV v Bratislavě /CC/ pod číslem CCY 38-34-1.

Charakteristickým znakem tohoto nového průmyslového kvasničného kmene mikroorganismu je schopnost růstu v širokém rozmezí kultivačních teplot 28 až 50 °C, s výhodou při 38 až 40 °C, v širokém rozmezí pH 2,8 až 4,5 média, s výhodou při pH 3,0 až 3,5, což umožňuje vést výrobní proces kvasničných bílkovin s maximálními růstovými parametry i obsahem bílkovin a alkohol oxidázy za nesterilnich podmínek při snížených nárocích na chlazení fermentační kapaliny v průměhu kultivace.

Nový průmyslový kvasničný kmen je vhodný jako producent biomasy, která je použitelná jako hodnotné bíkovinné krmivo pro hospodářská zvířata a jako producent.termostabilního enzymu alkohol oxidázy, která je použitelná k detekci etanolu a metanolu v biologických materiálech do detekčních směsí a enzymových a kvasničných elektrod i jako bělicí složka do pracích prášků.

Kmen Hansenula sp. 3 byl získán v laboratoři selekcí směsné kultury mikroorganismů izolované ze zahradní půdy na médiu s metanolem a následným dvojstupňovým šlechtěním.

Šlechtění v prvém stupni bylo provedeno pomocí selekčního tlaku fermentačních teplot vyšších než 30 °C. Postupným zvyšováním teploty kultivace po 2 °C a kultivací kultury tak dlouho až rostly buňky při vyšší teplotě na médiu s metanolem stejnými růstovými parametry jako buňky při teplotě o 2 °C nižší, byly postupně selektovány kultury buněk rostoucí optimálně při stále vyšších fermentačních teplotách. Termotolerantní mutant Hansenula sp. byl získán selekcí rychle rostoucích buněk při 40 °C. Po prověření stálosti nabytné termotolerance byl mutant v druhém stupni šlechtění podroben selekčnímu tlaku nízkých pH média v chemostatu při limitaci růstu buněk metanolem při 40 °C. Postupným snižováním pH média při vyšších zřeáovacích rychlostech byl konečně získán termotolerantní a acidotolerantni kmen Hansenula sp. 3.

Dále je uvedena charakteristika vlastnosti nového termotolerantního a acidotolerantního kmene Hansenula sp. 3.

Morfologická a fysiologická charakteristika:

Povrch kolonií nového kmene na sladinkovém agaru při 40 °C po 48hodinové inkubaci je hladký, barvy bílé až světle krémové.

Sporulace positivní:

Buňky se množí pučením, po 48hodinové inkubaci pfi 40 °C jsou sferoidní až mírně oválné, velikosti 2,5 až 4 /un.

Kmen fermentuje glukosu a asimiluje glukosu, sacharosu, xylosu, mannosu, rlbosu, maltosu, cellobiosu, manitol, ribitol, glycerol, metanol, etanol a dusičnan draselný.

K optimálnímu růstu na metanolu vyžaduje malá množství thlaminu a biotinu.

Optimální růstová teplota je 38 až 40 °C. Maximální růstová teplota je 50 °C.

Kmen roste na minerálním médiu s metanolem, etanolem, sacharidy a směsemi různých substrátů s maximálními růstovými výtěžky i· obsahem bílkovin a enzymu alkohol oxidázy v Širokém rozmezí pH 2,8 až 4,5.

V submersních kultivacích roste kmen homogenně, bez růstu buněk na povrchu stěn kultivač nich nádob.

Nový produkční kmen se odlišuje od známých metylotrofních kmenů Hansenula vyšší termotolerantností a acidotolerantnosti.

Kmen Hansenula sp. 3 roste na minerální půdě, která obsahuje 0,5 až 5 % metanolu nebo etanolu, ale i glycerolu, glukosy, xylosy, sacharosy, mannosy, ribosy, směsi metanolu se sacharidy, sulfitovými výluhy, melasou, hydrolyzáty lignocelulózových odpadů, dále chlorid amonný nebo síran amonný, amoniak, fosforečnan draselný nebo sodný i amonný, kyselinu fosforečnou, síran hořečnatý, chlorid sodný ve vodovodní vodě, déle nízká množství kvasničného výluhu nebo melasových výpalků a nepatrné množství biotinu nebo desbiotinu.

Nejvyšších výtěžností biomasy i nejvyšších růstových rychlostí buněk dosahuje kmen na minerální půdě s 0,05 až 0,2 % metanolu nebo etanolu, ale i sacharidů a jejich směsí při 38 až 40 °C při obohacení minerální půdy o kvasničných výluh nebo melasové výpalky (100 až 200 mg.L^-1) a biotin (10 jig.L^-1) .

Při růstu v chemostatu při limitaci růstu metanolem se nový kmen vyznačuje 36 až 38% výtěžnosti na substrát při 40 °C a pH 3,0. Biomasa obsahuje 55 % dusíkatých látek (hrubých bílkovin) bohatých na esenciální aminokyseliny zejména na lysin. Při vyšších zředovacích rychlostech na metanolu v chemostatu nehromadí v médiu kyselinu mravenči.

Kmen produkuje na metanolu nebo na směsích s metanolem zvýšená množství enzymu alkohol oxidázy. Zejména při růstu v chemostatu za limitace růstu metanolem, při nízkých zředovacích rychlostech D 0,03 až 0,1 při 40 °C a pH 3,0 obsah alkohol oxidázy v buňkách dosahuje 16 až 20 % obsahu extrahovatelných bílkovin.

Alkohol oxidáza nového termotolerantního a acidotolerantního kmene vykazuje maximální aktivitu při 45 až 50 °C a značnou termostabilnost.

Nový kmen umožňuje vsádkovou i kontinuální přípravu kvasničné biomasy, použitelnou bud jako hodnotné mikrobni bílkoviny nebo jako zdroj enzymu alkohol oxidázy, nebo obou současně, za nesterilních podmínek při nízkých pH média 3,0 až 3,5 a vysokých teplot 38 až 40 °C při zachování maximálních růstových parametrů i obsahu bílkovin a alkohol oxidázy.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Termotolerantní, acidotolerantní metylotrofní kvasniční kmen mikroorganismu Hansenula sp. CCY 38-34-1 jehož biomasa je použitelná zejména jako hodnotné bílkovinné krmivo pro hospodářská zvířata a jako zdroj termostabilního enzymu alkohol oxidázy.