CS264856B1 - Brevibacterium flavum strain CCM 3982 - Google Patents

Brevibacterium flavum strain CCM 3982 Download PDF

Info

Publication number
CS264856B1
CS264856B1 CS868482A CS848286A CS264856B1 CS 264856 B1 CS264856 B1 CS 264856B1 CS 868482 A CS868482 A CS 868482A CS 848286 A CS848286 A CS 848286A CS 264856 B1 CS264856 B1 CS 264856B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
lysine
medium
sucrose
brevibacterium flavum
carbon source
Prior art date
Application number
CS868482A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS848286A1 (en
Inventor
Jiri Dr Csc Plachy
Stanislav Ing Ulbert
Karel Dr Culik
Alexandr Hano
Michal Ing Csc Bucko
Vladislav Vlcek
Frantisek Dr Csc Smekal
Gabriela Ing Borosova
Emil Ing Miklas
Petr Ing Csc Pilat
Original Assignee
Jiri Dr Csc Plachy
Ulbert Stanislav
Karel Dr Culik
Alexandr Hano
Bucko Michal
Vladislav Vlcek
Frantisek Dr Csc Smekal
Borosova Gabriela
Miklas Emil
Pilat Petr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Dr Csc Plachy, Ulbert Stanislav, Karel Dr Culik, Alexandr Hano, Bucko Michal, Vladislav Vlcek, Frantisek Dr Csc Smekal, Borosova Gabriela, Miklas Emil, Pilat Petr filed Critical Jiri Dr Csc Plachy
Priority to CS868482A priority Critical patent/CS264856B1/en
Publication of CS848286A1 publication Critical patent/CS848286A1/en
Publication of CS264856B1 publication Critical patent/CS264856B1/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Účelem řešení je produkce esenciální aminokyseliny lysinu v médiu sa sacharosou jako zdrojem uhlíku. Lysin syntetizuje a v médiu hromadí mutanta bakteriálního druhu Brevibacterium flavum. Působením mutagénu a aplikací selektivních médií byla izolována mutanta rezistentní k S—(2-aminoethyl)-L-cysteinu, dependentní na homoserin a leucin a citlivá na 2-fluorpyruvát sodný> která kultivována 4 dny v médiu se sacharosou jako zdrojem uhlíku, hydrolyzátem arašídové mouky a kukuřičným výluhem jako zdroji organického a síranem amonným jako anorganickým zdrojem dusíku a s minerálními solemi hromadila při vysoké konverzi za aerobních podmínek při 28 °C a neutrálním pH v prostředí 58 g/L L-lysinu. Lysin, využívaný především jako doplněk krmiv, lze takto vyrábět s využitím mikroorganismů běžnými technologickými postupy.The purpose of the solution is the production of the essential amino acid lysine in a medium with sucrose as a carbon source. Lysine is synthesized and accumulated in the medium by a mutant of the bacterial species Brevibacterium flavum. By the action of a mutagen and the application of selective media, a mutant resistant to S—(2-aminoethyl)-L-cysteine, dependent on homoserine and leucine and sensitive to sodium 2-fluoropyruvate was isolated. When cultivated for 4 days in a medium with sucrose as a carbon source, peanut flour hydrolysate and corn leachate as sources of organic and ammonium sulfate as an inorganic nitrogen source and with mineral salts, it accumulated 58 g/L L-lysine at high conversion under aerobic conditions at 28 °C and neutral pH in an environment. Lysine, used primarily as a feed supplement, can be produced in this way using microorganisms using conventional technological procedures.

Description

Vynález se týká nového kmene mikroorganismu druhu Brevibacterium flavum rezistentního k analogu lysinu, dependentního na homoserin a leucin a citlivého na 2-fluorpyruvát, který v médiu s vhodným zdrojem uhlíku a dusíku hromadil při vysoké konverzi uhlíkatého zdroje za aerobních podmínek a při neutrálním pH vysoká množství lysinu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a novel 2-fluoropyruvate-sensitive lysine analog-resistant lysine-resistant strain of Brevibacterium flavum which accumulated high amounts of carbon source under aerobic conditions and neutral pH at high carbon conversion rates at a suitable carbon source. lysine.

Při fermentační přípravě lysinu jsou jako produkční organismy využívány mutanty koryneformnich bakterií s více genetickými znaky, které jsou mutantami auxotrofně-regulačními, vykazujícími .ještě citlivost k inhibitorům klíčových enzymů biosyntézy lysinu. S cílem izolovat takové mutanty byly izolovány mutanty druhu Brevibacterium flavum, které kromě rezistence k analogu lysinu, tj. k S-(2-aminoethyl)-L-cysteinu a dependence na homoserin a leucin jsou citlivé na 2-flourpyruvát sodný. S mutantou Brevibacterium flavum rezistentní k S-(2-aminoethyl) -L-cysteinu a citlivou na fluorpyruvát bylo v médiu s glukosou jako zdrojem uhlíku dosaženo produkce 51 g/L L-lysinu (Ozaki, H.-Shiio, I.: Agric. Biol. Chem. 47:1569, 1983).In the fermentation preparation of lysine, mutants of coryneform bacteria with multiple genetic traits, which are auxotrophic-regulating mutants exhibiting susceptibility to inhibitors of key lysine biosynthesis enzymes, are used as production organisms. In order to isolate such mutants, mutants of Brevibacterium flavum have been isolated which, in addition to resistance to the lysine analog, i.e. S- (2-aminoethyl) -L-cysteine and homoserine and leucine dependence, are susceptible to sodium 2-flourpyruvate. With the S- (2-aminoethyl) -L-cysteine-resistant and fluorpyruvate-sensitive mutant Brevibacterium flavum, 51 g / L L-lysine was produced in glucose medium as a carbon source (Ozaki, H.-Shiio, I .: Agric Biol Chem 47: 1569 (1983).

Výše produkce lysinu je závislá na optimálním poměru dehydrogenázy a karboxylázy pyrohroznové kyseliny, které jako enzymy metabolismu glukózy reprezentují zároveň klíčové enzymy biosyntézy lysinu. Tyto enzymy rozhodují totiž o tom, zda bude pyruvát využit v energetickém metabolismu (net}O-bude přednostně v přítomnosti nadbytku biotlnu a při inhibici dehydrogenázy, vyvolané fluorpyruvátem, metabolizován karboxylázou, aktivovanou biotinem, na oxalacetát, z něhož se tvoří asparagová kyselina - výchozí sloučenina biosyntézy lysinu u baktérií (Tosaka, O.-Takinami, K.: Agric. Biol. Chem. 42:95, 1978; Tosaka, CA-Yoshijiara, Y.-Ikeda, S.-Takinami, K,: Agric. Biol. Chem. 49:1305, 1985).The amount of lysine production is dependent on the optimal ratio of pyruvic acid dehydrogenase and carboxylase, which, as glucose metabolism enzymes, also represent key enzymes of lysine biosynthesis. These enzymes decide whether pyruvate will be used in energy metabolism ( net) O-will be preferentially in the presence of excess biotin and in the inhibition of fluoropyruvate-induced dehydrogenase metabolized by biotin-activated carboxylase to the oxalacetate from which aspartic acid is formed - the starting lysine biosynthesis compound in bacteria (Tosaka, O.-Takinami, K .: Agric. Biol. Chem. 42:95, 1978; Tosaka, CA-Yoshijiara, Y.-Ikeda, S.-Takinami, K,: Agric. Biol. Chem., 49: 1305 (1985).

. Produkcí lysinu převyšuje dosud známé kmeny kmen Brevibacterium flavum CCM 3982, který je předmětem vynálezu. Hlavní předností nového kmene podle vynálezu je jeho schopnost produkovat vysoká množství lysinu při vysokém stupni konverze uhlíkatého zdroje. Při kultivaci nového kmene v produkčním médiu se sacharózou jako zdrojem uhlíku, s kyselým hydrolyzátem arašídové mouky a kukuřičným výluhem jako komplexními a síranem amonným jako anorganickým zdrojem dusíku a s minerálními solemi byly zaznamenány po 4denní kultivaci při 28 °C a pH udržovaném vodným roztokem čpavku na hodnotě 7,0 produkce lysinu 58 g/L při konverzi 40 %.. The production of lysine exceeds the known strains of Brevibacterium flavum CCM 3982, which is the subject of the invention. The main advantage of the novel strain according to the invention is its ability to produce high amounts of lysine at a high degree of conversion of the carbon source. When culturing a new strain in production medium with sucrose as a carbon source, peanut flour acid hydrolyzate and corn leach as complex and ammonium sulfate as an inorganic nitrogen source and with mineral salts, after 4 days cultivation at 28 ° C and pH maintained by aqueous ammonia solution were recorded 7.0 Lysine production 58 g / L at 40% conversion.

Nový kmen Brevibacterium flavum CCM 3982 je charakterizován následujícími morfologicko-kultivačními a fyziologickými vlastnostmi:The new strain of Brevibacterium flavum CCM 3982 is characterized by the following morphological-culture and physiological properties:

Grampozitivní, nepohyblivé, nesporulující kokky až krátké tyčinky, vyskytující se jednotlivě i v nepravidelných shlucích.Gram-positive, immovable, non-sporulating cocci to short sticks, occurring individually and in irregular clusters.

Na masopeptonovém agaru tvoří okrouhlé, žluté kolonie s rovnými okraji; na masopeptonovém šikmém agaru vytváří intenzívní žlutý nárůst po celém povrchu agaru; v bujónu je možno pozorovat zákal a sediment, blanka se netvoří.On masopepton agar they form round, yellow colonies with straight edges; produces intense yellow growth over the agar surface on masopepton slant agar; turbidity and sediment can be observed in the broth, blank is not formed.

Fyziologické vlastnosti: optimální teplota - 28-30 °C, optimální pH - 6,8-7,2, aerobní organismus, želatinu neztekucuje, celulózu nerozkládá, zkvašuje glukózu, fruktózu, sacharózu, škrob nehydrolyzuje, dusičnany redukuje, sirovodík netvoří, indol netvoří.Physiological properties: optimum temperature - 28-30 ° C, optimum pH - 6,8-7,2, aerobic organism does not liquefy gelatin, does not decompose cellulose, fermentes glucose, fructose, sucrose, starch does not hydrolyze, nitrates reduce, hydrogen sulphide does not, indole does not .

Test na katalázu: pozitivní.Catalase test: positive.

Voges-Proskauerův text: negativní.Voges-Proskauer's text: negative.

K růstu vyžaduje z vitamínů biotin a thiamin, z aminokyselin homoserin a leucin.It requires biotin and thiamine from vitamins, homoserine and leucine from amino acids.

Buněčná suspenze výchozího kmene Brevibacterium flavum CCM 3736 rezistentního k S-(2-aminoethyl)-L-cysteinu a dependentního na homoserin a leucin, vyrostlá v kompletním médiu, se vy3 staví po promytí fosfátovým pufrem (pH 7,2) 18hodinovému působení 0.05M ethylmethansulfonátu a suspenzí po aplikaci mutagénu a po promytí sterilní destilovanou vodou se očkuje baňka s kompletním médiem. 24hod. promytou a neředěnou suspenzí se očkují plotny s minimálním médiem doplněným homoserinem a leucinem a plotny s minimálním médiem stejně obohaceným, ale obsahujícím ještě 2-fluorpyruvát sodný. Mutanty citlivé na fluorpyruvát se podrobují - po zjištění stupně rezistence k S-(2-aminoethyl)-L-cysteinu, dependence na homoserin a leucin a citlivosti na fluorpyruvát - produkčnímu hodnocení v produkčním médiu se sachorózou,hydrolyzátem arašídové mouky, kukuřičným výluhem a minerálními solemi, očkovaném inokulem vyrostlým v médiu se sacharózou, octanem sodným a kukuřičným výluhem.A cell suspension of homoserine and leucine-dependent Brevibacterium flavum CCM 3736 resistant to S- (2-aminoethyl) -L-cysteine and grown in complete medium is suspended in phosphate buffer (pH 7.2) for 18 hours with 0.05M of ethyl methanesulfonate and the suspension after application of the mutagen and washing with sterile distilled water, inoculate a flask with complete medium. 24hod. The washed medium and the undiluted suspension were seeded with minimal medium plates supplemented with homoserine and leucine and plates with minimal medium equally enriched but containing 2-fluoropyruvate sodium. Fluoropyruvate-sensitive mutants are subjected - after determining the degree of S- (2-aminoethyl) -L-cysteine resistance, homoserine and leucine dependence, and fluorpyruvate sensitivity - to production evaluation in production medium with sucrose, peanut flour hydrolyzate, corn steep liquor and mineral salts inoculated with inoculum grown in medium with sucrose, sodium acetate and corn steep liquor.

Podrobnosti vynálezu vyplývají z následujících příkladů provedeni:The details of the invention follow from the following examples:

Příklad 1Example 1

Mikroorganismus Brevibactierum flavum CCM 3736 se očkuje 60 ml kompletního média v 500ml varné baňce. Složeni kompletního média je následující:Brevibactierum flavum CCM 3736 is inoculated with 60 ml of complete medium in a 500 ml boiling flask. The composition of the complete media is as follows:

glukóza 0,5 % hydrolyzát kaseinu 1,0 kvasničný extrakt 0,5 kh2po4 glucose 0.5% casein hydrolyzate 1.0 yeast extract 0.5 kh 2 after 4

K2HP°4 roztok solí agar (do tuhých médií) (Roztok solí je roztok 0,5 gK 2 HP ° 4 agar salt solution (for solid media) (The salt solution is a 0,5 g solution

0,30.3

0,1 ml/1000 ml média0.1 ml / 1000 ml medium

2,52.5

FeSO^.7 H2O a 0,5 g MnSO^.4 H2O ve 100 ml vody.)FeSO ^ .7 H 2 O and 0.5 g MnSO ^ .4 H 2 O in 100 ml water).

Zaočkovaná baňka se inkubuje na rotační třepačce (frekvence - 3,7 Hz, výstředník - 25 mm) h při 28 °C. Buněčná suspenze se 2x promyje fosfátovým pufrem (pH 7,2) a po promytí se vystaví 18hod. působení 0,05M roztoku ethylmethansulfonátu ve fosfátovém pufru (pH 7,2). Po aplikaci mutagénu se suspenze 2x promyje sterilní destilovanou vodou a 5% (obj.) suspenze se očkuje 500 ml varná baňka se 60 ml kompletního média, která se inkubuje 24 h při 28 °C na rotační třepačce. Buněčná suspenze se 2x promyje sterilní destilovanou vodou a vhodně naředěnou suspenzí se očkují plotny s minimálním médieum doplněným 0,1 mg/ml L-homoserinu a 0,05 mg/ /ml L-leucinu. Složení minimálního média je následující:The inoculated flask is incubated on a rotary shaker (frequency - 3.7 Hz, eccentric - 25 mm) h at 28 ° C. The cell suspension is washed twice with phosphate buffer (pH 7.2) and exposed to the wash for 18 hours. treatment with a 0.05 M solution of ethyl methanesulfonate in phosphate buffer (pH 7.2). After application of the mutagen, the suspension is washed twice with sterile distilled water and a 5% v / v suspension is inoculated with a 500 ml beaker with 60 ml of complete medium which is incubated for 24 h at 28 ° C on a rotary shaker. The cell suspension is washed 2X with sterile distilled water and the appropriately diluted suspension is seeded with minimal medium plates supplemented with 0.1 mg / ml L-homoserine and 0.05 mg / ml L-leucine. The composition of the minimum medium is as follows:

glukóza glucose 0,1 % 0.1% citran sodný sodium citrate 0,04 0.04 kh2po4 kh 2 Mon 4 0,7 0.7 k2hp°4 to 2 hp ° 4 0,2 0.2 (nh4)2so4 (nh 4 ) 2 Sat 4 0,1 0.1 MgSO4.7 H2OMgSO 4 .7 H 2 O 0,01 0.01 roztok biotinu biotin solution 2 mg/1000 ml média 2 mg / 1000 ml medium roztok soli salt solution 1 ml/1000 ml média 1 ml / 1000 ml medium agar agar 2,5 % 2.5%

(Roztok solí: 0,5 g FeSO4-7 HjO a 0,5 g MnSO4<4 H2O ve 100 ml vody.)(Salt solution: 0.5 g FeSO 4 -7 H 3 O and 0.5 g MnSO 4 < 4 H 2 O in 100 ml water.)

Kolonie, vyrostlé na plotnách po 3 dnech inkubace při 28 °C, se sterilními razidly přenese na plotny s minimálním médiem doplněným jednak homoserinem a leucinem, jednak homoserinem, leucinem a 0,1 mg/ml 2-fluorpyruvátu sodného. Mutanty citlivé na fluorpyruvát se vyočkují na šikmé masopeptonové agary a izoláty vyrostlé na agarech se jednak testují na stupeň rezistence k S-(2-aminoethyl)-L-cysteinu, na dependenci na homoserin a leucin a na citlivost na 2-fluorpyruvát sodný, jednak se zjišíuje jejich schopnost produkovat lysin v produkčním médiu se sacharózou, hydrolyzátem arašídové mouky, kukuřičným výluhem a minerálními solemi.Colonies grown on the plates after 3 days incubation at 28 ° C with sterile punches are transferred to minimal medium plates supplemented with homoserine and leucine and homoserine, leucine and 0.1 mg / ml sodium 2-fluoropyruvate. Fluorpyruvate-sensitive mutants are seeded on sloping masopepton agar and the agar-grown isolates are tested for both S- (2-aminoethyl) -L-cysteine resistance, homoserine and leucine dependence, and sodium 2-fluoropyruvate sensitivity, respectively. their ability to produce lysine in a production medium with sucrose, peanut flour hydrolyzate, corn steep liquor and mineral salts is investigated.

Příklad 2Example 2

Kulturou kmene Brevibacterium flavum CCM ..., 24 h starou, se očkuje 50 ml inokulačního média v 500 ml varných baňkách.A culture of Brevibacterium flavum CCM ..., 24 h old, is inoculated with 50 ml of inoculation medium in 500 ml flasks.

•jní inokulačního média: sacharóza 2,0 % ’ octan sodný 5,0 kukuřičný výluh (60 % suš.) 3,0 pH 7,0• Other inoculum medium: sucrose 2.0% sodium acetate 5.0 corn liquor (60% dry) 3.0 pH 7.0

Zaočkované baňky se inkubují na rotační třepačce (frekvence - 3,7 Hz, výstředník - 25 mm) 24 h při 28 °C . 12 % (obj.) inokula se očkuji 500 ml varné baňky s 20 ml produkčního média následujícího složení:The inoculated flasks are incubated on a rotary shaker (frequency - 3.7 Hz, eccentric - 25 mm) for 24 h at 28 ° C. A 12% (v / v) inoculum is inoculated with a 500 ml boiling flask with 20 ml production medium of the following composition:

sacharóza 15,0 % kys. hydrolyzát arašídové mouky 20,0 % (obj.) kukuřičný výluh (60 % sušiny) 1,0 % (nh4)2so4 1,0 k2hpo4 0,1sucrose 15.0% peanut flour hydrolyzate 20.0% (v / v) corn steep liquor (60% dry matter) 1.0% (nh 4 ) 2 sat 4 1.0 k 2 hpo 4 0.1

MgSO4.7 H20 0,01MgSO 4 .7H 2 0 0.01

CaC03 3,0CaCO 3 3.0

PH, 7,0PH, 7.0

Během 4denni kultivace se pH upravuje 10% roztokem čpavku na hodnotu 7,0. Na konci kultivace se stanoví obsah lysinu a cukru v kultivační tekutině. Lysin se stanovuje oscilopolarograficky a cukr jako glukóza s použitím analyzátoru glukózy Glucose Analyzer 2 (Beckman,During a 4-day culture, the pH is adjusted to 7.0 with 10% ammonia solution. At the end of the culture, the lysine and sugar content of the culture fluid is determined. Lysine is determined oscilopolarographically and sugar as glucose using a Glucose Analyzer 2 (Beckman,

USA) .USA).

Produkce lysinu po 4 dnech kultivace činila 58 g/1 (konverze 40 %).Lysine production after 4 days of cultivation was 58 g / l (40% conversion).

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Kmen mikroorganismu Brevibacterium flavum CCM 3982 rezistentní k S-(2-aminoethyl)-L-cysteinu, dependentní na homoserin a leucin, produkující při vysoké konverzi lysin, s citlivostí na 2-fluorpyruvát sodný.S- (2-aminoethyl) -L-cysteine resistant strain of Brevibacterium flavum CCM 3982, dependent on homoserine and leucine, producing lysine at high conversion, with susceptibility to sodium 2-fluoropyruvate.
CS868482A 1986-11-21 1986-11-21 Brevibacterium flavum strain CCM 3982 CS264856B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS868482A CS264856B1 (en) 1986-11-21 1986-11-21 Brevibacterium flavum strain CCM 3982

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS868482A CS264856B1 (en) 1986-11-21 1986-11-21 Brevibacterium flavum strain CCM 3982

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS848286A1 CS848286A1 (en) 1988-12-15
CS264856B1 true CS264856B1 (en) 1989-09-12

Family

ID=5435378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS868482A CS264856B1 (en) 1986-11-21 1986-11-21 Brevibacterium flavum strain CCM 3982

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS264856B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS848286A1 (en) 1988-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5275940A (en) Process for producing L-tryptophan by culturing a Corynebacterium glutamicum mutant
JP3006926B2 (en) Method for producing L-threonine by fermentation method
US4529697A (en) Process for producing L-glutamic acid by fermentation
JP2810697B2 (en) Method for producing aromatic amino acids
US4636466A (en) Phenylalanine ammonia lyase-producing microbial cells
US4463094A (en) Fermentation production of L-threonine
EP0595163B1 (en) Process for producing L-isoleucine
HU215184B (en) Process for the production of 1-lysine and l-lysine producing mutant brevibacteria and corynebacteria
JP2578492B2 (en) Method for producing L-threonine by fermentation method
US4006057A (en) Method of producing L-cysteine and L-cystine
EP0205849A2 (en) Process for producing L-Threonine by Fermentation
US3880741A (en) Method of producing L-serine
EP0071485B1 (en) Novel microorganisms derived from microorganisms of the genus escherichia by mutation and their use in the preparation of glutathione
CS264856B1 (en) Brevibacterium flavum strain CCM 3982
Hagino et al. L-Lysine production by mutants of Bacillus licheniformis
US4455372A (en) Method for fermentative production of L-proline
JPH0555114B2 (en)
US3920520A (en) Fermentation process for producing optically active L-lysine
CA1192156A (en) Fermentative preparation of l-leucine
HU215248B (en) Process for producing l-lysine
CA2037832A1 (en) Process for producing l-threonine
US4421853A (en) Fermentative preparation of L-leucine
KR0146493B1 (en) Process for producing l-alanine by fermentation
FR2491493A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF L-ISOLEUCINE BY FERMENTATION
KR920005749B1 (en) Method for producing l-arginine and new microorganism

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20011121