EA011858B1 - Способ культивирования микроорганизмов рода thraustochytriales с использованием оптимизированной низкосолевой среды - Google Patents

Способ культивирования микроорганизмов рода thraustochytriales с использованием оптимизированной низкосолевой среды Download PDF

Info

Publication number
EA011858B1
EA011858B1 EA200600947A EA200600947A EA011858B1 EA 011858 B1 EA011858 B1 EA 011858B1 EA 200600947 A EA200600947 A EA 200600947A EA 200600947 A EA200600947 A EA 200600947A EA 011858 B1 EA011858 B1 EA 011858B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
microorganisms
biomass
medium
cultivation
content
Prior art date
Application number
EA200600947A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200600947A1 (ru
Inventor
Маттиас Рюзинг
Маркус Луи
Original Assignee
Нутринова Ньютришн Спешиэлтис Энд Фуд Ингридиентс Гмбх
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 Нутринова Ньютришн Спешиэлтис Энд Фуд Ингридиентс Гмбх filed Critical Нутринова Ньютришн Спешиэлтис Энд Фуд Ингридиентс Гмбх
Publication of EA200600947A1 publication Critical patent/EA200600947A1/ru
Publication of EA011858B1 publication Critical patent/EA011858B1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6409Fatty acids
    • C12P7/6427Polyunsaturated fatty acids [PUFA], i.e. having two or more double bonds in their backbone
    • C12P7/6434Docosahexenoic acids [DHA]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K10/00Animal feeding-stuffs
    • A23K10/30Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
    • A23K10/37Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/115Fatty acids or derivatives thereof; Fats or oils
    • A23L33/12Fatty acids or derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/12Unicellular algae; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6436Fatty acid esters
    • C12P7/6445Glycerides
    • C12P7/6472Glycerides containing polyunsaturated fatty acid [PUFA] residues, i.e. having two or more double bonds in their backbone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23VINDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Edible Oils And Fats (AREA)

Abstract

Данное изобретение относится к оптимизированному способу культивирования микроорганизмов рода Thraustochytriales, в соответствии с которым эти микроорганизмы культивируют в низкосолевой среде без добавления солей натрия и хлоридных солей при общем содержании соли менее чем 3,5 г/л (соответственно менее чем 10% содержания соли морской воды) с последующим выделением PUFA из этих микроорганизмов и/или из этой среды. В частности, описаны новые оптимизированные среды с существенно уменьшенным общим содержанием соли при особенно уменьшенном содержании NaCl. Новая комбинация различных солей в качестве состава сред с суммой массовых долей Na- и Cl-ионов не более чем 1,75 г/л позволяет значительно улучшить и значительно упростить получение PUFA. Кроме того, описанная среда предпочтительно вообще не содержит добавленных солей натрия и хлоридных солей, что помогает избежать загрязнений окружающей среды содержащими соль сточными водами.

Description

Различные жирные кислоты с множественной ненасыщенностью (РИГА, полиненасыщенные жирные кислоты), и в частности жирные омега-3-кислоты (жирные п3-кислоты), являются существенными компонентами питания человека.
Однако известно, что в большинстве индустриальных наций обеспечение жирными п3-кислотами является недостаточным. Напротив, общая доля жиров в питании, а также снабжение насыщенными жирными кислотами и жирными п6-кислотами являются слишком высокими. В основе этого лежит изменение состава питания, которое имеет место, прежде всего, в последние приблизительно 150 лет и которое коррелирует с возникновением различных хронических болезней цивилизации, таких как, например, сердечно-сосудистые заболевания - основная причина смерти для индустриальных наций (81торои1о5, А.Р., 1999, Ат. 1. С1ш. ΝιιΙγ. 70, 560-569). Между тем, многочисленные исследования показали, что целевое повышение снабжения жирными п3-кислотами, в частности эйкозапентаеновой кислотой (ЕРА) и докозагексаеновой кислотой (ОНА), может значимо уменьшать риск сердечно-сосудистых заболеваний (С1881-Ргеуепхюпе 1пус51ща1ог5 (Огирро йайапо рег 1о 81ибю бе11а 8оргауу|уепха пс11'1пГаг1о шюсагбко), 1999, О1е1агу 8ир1етеп1айоп тейй п-3 ро1уип8а1ига1еб Гайу ас1бз апб уйатш Е айег туосагб1а1 1пГагсйоп; геыйй оГ И1е С1881-ргеуепхюпе 1г1а1., Ьапсе! 354, 447-455; Вигг е! а1., 1989, ЕПссй оГ сйапдез ίπ Га1. йзй, апб йЬге йИаке оп беа111 апб туосагб1а1 гешГагсйоп: б1е! апб ге1пГагсйоп 1г1а1 (ПАКТ). Ьапсе! 2, 757-761). Соответственно этому, многими различными организациями (\УНО (Всемирной организацией здравоохранения, ВОЗ), ГАО (Продовольственной и сельскохозяйственной организацией Объединенных Наций, ФАО), АНА (Американской кардиологической ассоциацией); 188ЕАЬ, Впйзй МЦпбоп Еоипбайоп и многими другими) рекомендуется существенное повышение потребления жирных п3-кислот (Кпз-Ейейоп е! а1., Г1зй Сопзитрйоп, йзй Об, Отеда-3 Еайу Ас1бз, апб Сагбюуазси1аг П1зеазе, Спси1айоп 2002, 2747-2757).
Источниками получения РИГА, и в частности жирных п3-кислот, являются, прежде всего, морские холодноводные рыбы и полученные из них масла, но также морские микроорганизмы, которые имеют преимущество перед рыбами, заключающееся в том, что они могут выращиваться в ферментерах в требующих меньших затрат и контролируемых условиях для получения РИГА. При ферментативном получении отсутствует опасность загрязнений, которые часто описываются для рыб или полученного из них (жидкого) рыбьего жира (О1зеп 8.Г. 1п1. 1. Ер1бешю1. 2001: 1279-80). Кроме того, на состав полученных масел можно положительно воздействовать посредством выбора организма и условий культивирования, и он не подвергается сезонным колебаниям, как это также описано для рыбы и рыбных продуктов (Сатех-Меха е! а1. Ыр1бз 1999: 639-42).
Микроорганизмы, которые пригодны для получения п3-РИГА, находятся, например, среди бактерий рода Уййо (например, УФпо таппиз) или среди динофлагеллят (Пторйу1а), в них, в частности, род Сгур1йесоб1шит, например С. сойпи, или среди 81гатепорбез, таких как Ртдшорйусеае, таких как, например, О1оззотазйх, РНаеотопаз, Ртдшосйгуз1з, Ршдшососсиз и Ро1убосйгуз1з. Предпочтительные микроорганизмы для ферментативного получения РИГА принадлежат к 8йатепорйез (или ЬаЬуг1п1йи1отусо1а), в частности к отряду Тйгаиз1осйуйта1ез (Тгаиз1сйуйибеа) и в нем, в частности, к родам 1аропосйуйтит, 8сЫхосйуйшт, Тйгаиз1осйуйтит, АИйогша, ЬаЬуг1пйт1о1без, Ар1аи)сйуйшт и И1кеша.
Известно, что некоторые из названных микроорганизмов могут применяться для промышленного производства жирных кислот, были описаны соответствующие способы. Так, международная патентная заявка \¥О 91/07498 А1 раскрывает получение РИГА с использованием организмов родов 8с1н/ос11у1пит и Тйгаиз1осйуйшт. \УО 91/11918 А1 описывает получение РИГА с использованием Оурйесобшшт сойпи, \УО 96/33263 А1 и соответствующая европейская патентная заявка ЕР 0823475 А1 описывают получение РИГА с использованием микроорганизмов рода 8сЫхосйуйшт, тогда как патентная заявка \¥О 98/03671 раскрывает получение РИГА с использованием микроорганизмов рода Шкеша.
Природным местом обитания описанных микроорганизмов, и в частности ЬаЬуг1п1йи1отусо1а, являются морские места обитания. Таким образом, обычно эти микроорганизмы культивируют в соответственных солесодержащих средах, причем для целей данного изобретения содержание соли морской воды определяется как 32-35 г/л и доля натрия и хлорида определяется как 90-95%. Типичные среды для культивирования морских микроорганизмов, таких как ТйгаизЮсйуйтит и 8сЫхосйу1пит, основываются на морской воде (например, АТСС (Американская коллекция типовых культур) 790 Ву+ Мебшт (дрожжевой экстракт 1,0 г, пептон 1,0 г, Э+-глюкоза 5,0 г, морская вода 1 л)). Но также известно, что микроорганизмы отряда Тйгаиз1осйу1йа1ез могут выживать при очень низкой солености в культуральной среде. Однако их рост ниже предела 7,5-15 г соли/л, соответственно, солености 7,5-15% описывается как лишь очень небольшой и без промежуточных максимумов в более низкой области солености. Оптимальные скорости роста достигаются только выше указанного предела солености (Гап е! а1. Во1ашса Маппа 45, 2002, 8. 50-57).
Однако для коммерческой ферментации эвригалинных микроорганизмов описаны также пониженные содержания соли приблизительно 50-60% морской воды. Согласно Непбегзоп'з Окйопагу оГ Ью1ощса1 1егтз морские организмы, которые могут приспосабливаться к широкому диапазону содержания соли, называют эвригалинными (Непбегзоп ^.Ό., Ьа^гепсе, Е., Непбегзоп'з бюйопагу оГ Ью1ощса1 !егтз, 1011' еб: 1992, 8. 173).
Было описано, что эвригалинные микроорганизмы 81гатепорйез (или ЬаЬупп1йи1отусо1а) могут
- 1 011858 продуцировать более высокие количества РИГА в ферментационных средах, которые содержат пониженное содержание ионов натрия (60% морской воды) (патент США № 6451567). Описано также применение культуральных сред с низким содержанием хлорида с целью уменьшения коррозионных воздействий хлорида на ферментационное оборудование (патент США № 6410281). Это, например, показано для микроорганизмов рода 1Ъгаи81осйубта1е8 и Ξοΐιίζοοίινίπιιιη с ферментационными средами, которые содержат хлорид в концентрации не более чем 3 г/л (патент США № 5340742, патент США № 6451567, патент США № 6410281). Известно также, что возможно культивирование при условиях с уменьшенным относительно морской воды содержанием соли. При этом особенно интересны в этом отношении патентные описания АО 98/03671 А1, ЕР 0823475 А1, патент США № 6451567, патент США № 6410281.
Кроме того, известно, что для ферментации микроорганизма рода 8с1^ос11у1пит (8с1^ос11у1пит ер. 831; АТСС 20888) максимум относительного выхода жирных кислот достигается при концентрации хлорида натрия 1,75 г/л. Применяемое при этом общее количество соли равно менее чем 10% содержания соли морской воды, но состоит преимущественно из ионов натрия и хлоридных ионов (ЕР 0512997 В1 и патент США № 5518918).
Однако все описанные до сих пор способы имеют недостатки. Эффективность ферментативных процессов ограничивается, в частности, достигаемой биомассой и содержанием продукта на биомассу. Кроме того, образующиеся масла могут частично обнаруживать спектры жирных кислот, которые необязательно соответствуют желаемым продуктам, и должны быть изменены сначала технологическими способами. Вследствие отчасти низкого содержания продукта на биомассу эта переработка (доделка) часто существенно осложняется, так как должны быть переработаны относительно большие количества биомассы для получения относительно малых количеств продукта. Кроме того, всем описанным до сих пор способам присуще относительно высокое общее содержание соли в культуральных средах. Это не только приводит к огромным проблемам при переработке продуктов, но и является крайне неблагоприятным для окружающей среды, так как не только большие количества биомассы переходят в отходы, но также возникают сточные воды с очень высоким содержанием соли, которые должны быть обезврежены.
Поэтому, с учетом существующего уровня техники, задачей данного изобретения было обеспечение нового, простого и рентабельного способа для культивирования Т11гаи51ос11у1па1е8. при котором должны использоваться среды с уменьшенными содержаниями соли. Помимо рентабельности, этот способ должен быть простым в проведении и делать возможным получение высокоочищенных РИГА или РИЕА-содержащих продуктов с высоким выходом.
Эти, а также дополнительные, не указанные явно задачи, которые, однако, являются легко выводимыми и раскрываемыми из вступительного обсуждаемого контекста, решаются посредством предмета, который определен в пунктах формулы данного изобретения.
Предпочтительный способ для культивирования Тйтаи81осйу1па1е8 обеспечен способом по п.1. Этот способ предусматривает культивирование микроорганизмов отряда Т11гаи51ос11у1па1е8 в низкосолевой среде без добавления ионов натрия или хлорида в твердой или растворенной форме при общем содержании соли менее чем 10% в расчете на морскую воду, т.е. менее чем приблизительно 3,5 г/л, всех солей.
Данное изобретение включает в себя, кроме того, способ получения высокоочищенных РИГА. Предпочтительными РИГА являются по данному изобретению ИНА, ИРА и ЕРА.
В частности, культивируемые в вышеуказанном способе микроорганизмы обнаруживают продуцирование более чем 10%, предпочтительно более чем 10% и особенно предпочтительно более чем 14%, ИНА на сухую биомассу.
В частности, культивируемые в вышеуказанном способе микроорганизмы обнаруживают продуцирование более чем 5%, предпочтительно более чем 7% и особенно предпочтительно более чем 10%, ИРА на сухую биомассу.
Посредством выделения РИГА из микроорганизмов (биомассы) и/или из культуральной среды после культивирования могут быть получены РИГА с высоким выходом и высокой степенью чистоты.
Кроме того, данное изобретение обеспечивает также способ получения биомассы, причем эта биомасса обеспечивается способом культивирования по данному изобретению.
Эта биомасса может найти применение для известных видов применения. В частности, эта биомасса, например, в высушенном состоянии (сухая биомасса) может применяться в качестве пищевых продуктов или в качестве кормовых продуктов.
Кроме того, данное изобретение включает в себя также масло, которое получают посредством проведения способа культивирования по данному изобретению, и это масло выделяют из микроорганизмов и/или культуральной среды.
В частности, речь идет при этом о масле, которое, наряду с дополнительными предпочтительными целями применения, может выгодным образом применяться для питания человека.
При этом микроорганизмы при условиях данного изобретения обнаруживают продукцию более чем 30 мас.% масла, предпочтительно более чем 35 мас.% масла, на единицу массы сухой биомассы.
Под маслом в соответствии с данным изобретением понимают долю по меньшей мере 70% нейтральных липидов и по меньшей мере 2% фосфолипидов, что соответствует известному специалистам в данной области спектру жирных кислот Т11гаи51ос11у1па1е5. Нейтральные липиды состоят при этом по
- 2 011858 меньшей мере из 80% триглицеридов и других соединений, таких как, например, диацилглицериды, стерины и т.д. Кроме того, массовая доля триглицеридов состоит из приблизительно 95% жирных кислот и 5% глицерина. Способность морского микроорганизма ферментироваться при такой низкой концентрации соли, которая соответствует менее чем 10%, обычного содержания соли морской воды, и в частности тот факт, что можно пренебречь полностью добавлением доминирующих в морской воде ионов Να' и С1-, которые обычно составляют приблизительно 90% имеющихся в морской воде ионов, были совершенно неожиданными.
Неожиданным образом не только была возможной ферментация, но, кроме того, значимо повышалась доля РИЕА в биомассе при применении низкосолевой среды. Еще более удивительным является то, что этот эффект не только сглаживает небольшое уменьшение продуцируемой биомассы, но даже повышает ее (пример 2). При этом доля преобладающей ΌΗΆ РИЕА на сухую биомассу относительно сравнительной ферментации в среде 1 (50% содержания морской воды) повышается на более чем 10%. Переработка продуктов вследствие более высокой концентрации продуктов и более низкого загрязнения солями упрощается, и это происходит при повышенном, в целом, объемно-временном выходе.
До данного изобретения не был известен ферментационный процесс для получения жирных п3-кислот в микроорганизмах из отряда Ткгаих1осйу1па1ех с использованием среды с подобной крайне низкой концентрацией соли и без добавлений соли натрия и хлоридной соли.
РИЕА являются в соответствии с данным изобретением многократно ненасыщенными длинноцепочечными жирными кислотами с длиной цепи >С12 с по меньшей мере двумя двойными связями. Получаемые в соответствии с данным изобретением РИЕА являются, в частности, жирными п3-кислотами и жирными п6-кислотами.
Под жирными п3-кислотами (жирными омега-3-кислотами, жирными ш3-кислотами) в контексте данного изобретения подразумевают многократно ненасыщенные длинноцепочечные жирные кислоты с длиной цепи >С12 с по меньшей мере двумя или более двойными связями, причем первая из двойных связей находится между атомами углерода С3 и С4 от алкильного конца. В соответствии с этим первая двойная связь в случае жирных п6-кислот находится между атомами углерода С6 и С7 от алкильного конца.
Для получения РИЕА по данному изобретению применяют микроорганизмы из группы рассматриваемых ЕаЬупп1йи1ошусо1а. Микроорганизмы отряда Ткгаих1осйу1па1ех (Ткгаих1осйу1гййеа) являются предпочтительными (ЪеМх, Т.Е., №сйо1х, Ρ.Ό., МсМеекш, Т.А., ТНе Вю1ес1шо1оДса1 Ро1епйа1 о! ТНгаих1осЬгу1пйх, Маппе Вю1есНпо1оду, 1999, 8. 580-587 и Ройег, Ό. Рйу1иш ЕаЬугшШи1отусо1а ш НапйЬоок о! рго!осйх!а: 1Не 81гис1иге, сиШуайоп, НаЬйа1х, апй ПГе 1их1опех о! 1Не еикагуойс ткгоогдашхтх апй (Ней йехсепйапх ех1ихгуе о! аштак, р1ап18, апй Гипщ: а дшйе 1о 1йе а1дае, сШа!ех, ГогауЬпгГега, хрогохоа, \га1ег то1йз, апй оШег рго!осйх1х. Еййогх: Магдийх, Ь., Согйхх, Ι.Θ., Ме1кошап, М. апй СНартап, Ό.Ε, еййойа1 соогйша!ог, МсКНапп, Η.Ι., 1опез апй Вайей РиЬйхйегх, Ι8ΒΝ 0-86720-052-9 1990, 8. 388-398). Особенно предпочтительными являются микроорганизмы родов 1аропосйуйшш, 8сЬ17осйуйшт, ТЬгаих1осйуйшт, АНйогша, ЬаЬуппШиШйех, Ар1ап)сйуйшт и И1кеп1а. Особенно предпочтительными из них являются 8сЫхосйуйшт, ТЬгаих1осйуйшт и И1кеп1а. В частности, предпочтительными являются 1аропосйуйшш хр. АТСС 28207, ТНганхЮсНуКшт аигеит (в частности, АТСС 28211 или АТСС 34304), ТЬгаих1осйуйшт гохеит АТСС 28210, ТНгаихЮсйуйшт хр. АТСС 20890, АТСС 20891, АТСС 20892 и АТСС 26185, 8с1ихосНу1пит аддгедаШш АТСС 28209, 8с1ихосНу1пит хр. АТСС 20888 и АТСС 20889, 8с1ихосНу1пит 8К.21, а также И1кеша хрес. 8АМ 2179 и 8АМ 2180.
Подходящими микроорганизмами для способа в соответствии с данным изобретением являются как формы дикого типа, так и мутанты и полученные из них штаммы, а также рекомбинантные штаммы соответствующих организмов. В особой степени данное изобретение включает в себя мутанты или рекомбинантные штаммы для повышения продуцирования РИЕА.
Микроорганизмы по данному изобретению культивируют инокуляцией жидкой или твердой среды предварительной культурой данного организма.
Подходящие для микроорганизмов отряда Тйгаих1осйу1па1ех способы культивирования хорошо известны специалисту. Обычно, но не исключительно, это культивирование проводят с использованием водной ферментации в соответствующем резервуаре. Примеры типичных резервуаров для подобной ферментации включают в себя встряхиваемые колбы или биореакторы, такие как, например, 8ТК. (перемешиваемый танк-реактор) или барботажные колонны. Культивирование проводят обычно при температурах 10-40°С, предпочтительно при 20-35°С, особенно предпочтительно при 25-30°С, еще более предпочтительно при 27-29°С, и в частности при 28±0,5°С.
В следующем варианте осуществления данного изобретения низкосолевая среда включает в себя менее чем 1,5 г/л общего содержания солей.
В следующем предпочтительном варианте осуществления данного изобретения общее содержание солей низкосолевой среды соответствует показателю <15% содержания соли морской воды, предпочтительно <12% и особенно предпочтительно <10%. Еще более предпочтительным является содержание соли <8% содержания соли морской воды.
- 3 011858
К низкосолевой среде не добавляют соли натрия. Кроме того, к низкосолевой среде не добавляют хлоридные соли.
Под добавлением в контексте данного изобретения имеют в виду добавление как в растворенном виде, так и в твердом виде. Например, добавление морской воды, даже в самых малых количествах, было бы согласно данному изобретению добавлением солей натрия или хлоридных солей. Добавление необычных компонентов сред к среде данного изобретения, если эти необычные компоненты сред содержат соответствующие ионы натрия или хлоридные ионы, также должно пониматься как добавление этих солей. Однако специалисту ясно, что обычные (и большей частью необходимые, т.е. обязательные) компоненты сред вода (водопроводная вода), дрожжевой экстракт, кукурузный экстракт и другие обнаруживают очень небольшую, собственную долю натрия и хлорида, которой невозможно избежать. Поэтому добавка таких обычных компонентов сред не считается в соответствии с данным изобретением добавлением солей натрия или хлоридных солей.
Например, дрожжевой экстракт содержит менее 2 мас.% ЫаС1. Поэтому при добавлении дрожжевого экстракта к среде в обычной степени, т.е. 10-20 г/л, содержание ЫаС1 повышается на менее чем 0,2 г/л. Согласно данному изобретению это не считается добавлением ЫаС1.
Поэтому в особенно предпочтительном варианте осуществления эта среда не содержит добавок солей натрия и/или хлоридной соли.
Еще более предпочтительно общее содержание натрия низкосолевой среды лежит ниже 2 г/л, предпочтительно ниже 500 мг/л и особенно предпочтительно ниже 150 мг/л. Общее содержание хлорида низкосолевой среды лежит предпочтительно ниже 2 г/л, более предпочтительно ниже 500 мг/л и особенно предпочтительно ниже 250 мг/л.
Особенно предпочтительно сумма массовых частей ионов Να и ионов С1 лежит ниже 1,75 г/л.
Низкосолевая среда дополнительно включает в себя предпочтительно один или несколько источников углерода, а также один или несколько источников азота. Специалисту в данной области хорошо известны применимые в качестве источников углерода и азота вещества для культивирования микроорганизмов отряда 1Ъгаи81осйу1па1е8.
Применимыми источниками углерода являются, например, углеводы, такие как глюкоза, фруктоза, ксилоза, сахароза, мальтоза, растворимые крахмалы, фукоза, глюкозамин, декстран, глутаминовая кисло та, меласса, глицерин или маннит, или также жиры и масла или гидролизаты растений.
Применимыми источниками азота являются, например, пептон, дрожжевой экстракт, солодовый экстракт, мясной экстракт, казаминокислоты, кукурузный экстракт или соевые бобы, применимыми органическими источниками азота являются, например, глутамат и мочевина, но также и неорганические источники азота, такие как, например, ацетат аммония, гидрокарбонат аммония, сульфат аммония или нитрат аммония, могут применяться в качестве источников азота.
Низкосолевая среда может содержать все дополнительные, известные специалисту, требуемые для культивирования микроорганизмов отряда 1ЪгаиДосйу1г1а1е8 компоненты, в частности неорганические соли, например соли Са, Мд, №, К, Ее, N1, Со, Си, Мп, Мо или Ζη. В качестве примеров могли бы быть названы фосфаты, такие как гидрофосфат калия, или карбонаты, такие как карбонат кальция, сульфаты, такие как сульфат аммония, сульфат магния, сульфат железа или сульфат меди. Дополнительными применимыми неорганическими солями являются, например, галогениды, такие как бромид калия или иодид калия.
В случае необходимости эта среда может включать в себя дополнительные макро- или микроэлементы пищи, такие как аминокислоты, пурины, пиримидины, жидкий кукурузный экстракт (кукурузный экстракт), гидролизаты белков, витамины (водорастворимые и/или водонерастворимые) и другие хорошо известные специалисту компоненты сред. Если необходимо, могут быть добавлены антивспенивающие средства. Эта среда может содержать комплексные компоненты или иметь химически определенный состав.
Количество отдельных компонентов может варьироваться, пока отсутствует негативное действие на рост или продуктивность микроорганизмов. Специалист может легко определить состав в соответствии с потребностями микроорганизма в каждом отдельном случае. Обычно источник углерода добавляют в концентрации до 50-300 г/л, а источник азота в концентрации 1-30 г/л. Предпочтительно содержание азота устанавливают в зависимости от содержания углерода среды.
Особенно предпочтительная низкосолевая среда включает в себя, наряду с другими компонентами, такими как, например, питательные компоненты, по меньшей мере одну соль, выбранную из группы, состоящей из сульфата магния, карбоната кальция и фосфата калия, причем эту соль или соли предпочтительно добавляют максимально по 3 г/л, особенно предпочтительно максимально по 1 г/л без превышения общего содержания соли в соответствии с данным изобретением. Особенно предпочтительно, если к среде добавляют сульфат магния, карбонат кальция и фосфат калия.
Предпочтительными питательными компонентами являются глюкоза, дрожжевой экстракт и/или кукурузный экстракт (жидкий кукурузый экстракт [С8Ь]) в обычных количествах, а также другие известные специалисту питательные компоненты.
Показатель рН этой среды устанавливают перед началом ферментации в диапазоне 3-10, предпочтительно 4-8, особенно предпочтительно 5-7 и еще более предпочтительно приблизительно 6 добавлени
- 4 011858 ем соответствующей кислоты или щелочи.
Затем среду стерилизуют. Способы стерилизации сред хорошо известны специалисту, например могли бы быть названы автоклавирование и стерильное фильтрование.
Культивирование может происходить периодическим, периодическим с подпиткой или непрерывным образом, как это обычно известно специалисту в данной области.
Периодическое культивирование или периодическое культивирование с подпиткой происходит обычно на протяжении 1-12 дней, предпочтительно 2-10 дней, особенно предпочтительно 3-9 дней.
Компоненты сред могут добавляться к низкосолевой среде по отдельности или в смешанном виде, допустимо также предварительное смешивание. Эти компоненты, в частности источник (источники) углерода и азота или определенные добавки к среде, могут добавляться до или во время культивирования. Добавление может повторяться один или несколько раз или происходить непрерывно.
Продуцируемые РИЕЛ существуют обычно в форме нейтральных жиров, например в виде триглицеридов или полярных липидов, таких как, например, фосфатидилхолин, фосфатидилэтаноламин или фосфатидилинозит.
Конечно, для целей данного изобретения под терминами РИГА, жирные п3-кислоты или активные п3-вещества подразумеваются все возможные формы, в которых могут находиться соответствующие жирные кислоты, т.е. как свободные жирные кислоты, так и сложные эфиры, триглицериды, фосфолипиды или другие производные. Все эти вещества в дальнейшем описании объединяются, и эти термины используются как синонимы. В дальнейшем эти РИГА могут быть преобразованы химической или биокаталитической переэтерификацией, например с использованием подходящих ферментов (липаз), и обогащены до или после выделения из культуры.
Выделение РИГА из ферментируемых микроорганизмов или из среды и анализ спектра жирных кислот происходит в соответствии с известными для специалиста и общепринятыми способами (^апакипбга, υ.Ν., ^апакипбта, 1., 8баЬ1б1, Г., Отсда-3 ГаПу ас1б сопссп1га1с5: а гс\зс\\- οί ртобисбоп 1сс1то1ощс5. 8саГооб5 Риа1бу, ТссНпо1оду апб №бассибса1 Аррбсабопк, 2002, 8. 157-174).
Фиг. 1 показывает образование продукта ЭНА в зависимости от концентрации соли. Можно отчетливо видеть максимум в области, соответствующей данному изобретению (данные из примера 1).
Фиг. 2 показывает биомассу и содержание ЭНА в зависимости от концентрации соли. Здесь также можно отчетливо видеть максимум в области, соответствующей данному изобретению (данные из примера 1).
Далее, лежащая в основе способа данного изобретения ферментационная среда описывается при помощи нескольких примеров. Однако эта ферментационная среда, а также данное изобретение не ограничиваются этими примерами.
Пример 1. Влияние различных количеств соли в среде на продуцирование РПРА штаммом Шксша 8р. 8АМ 2179.
Штамм 8АМ 2179 (и1ксша §рсс ВР-5601; ^09803671) культивировали в колбах Эрленмейера на 300 мл с дефлектором в 50 мл среды (температура: 28°С, скорость встряхивания: 150 об./мин).
Среда 1: среда ΌΗ1.
Моногидрат глюкозы (г/л): 56,25
Дрожжевой экстракт (г/л): 12,5 [Ρΐίσο]
Ττορίο Маг1п (г/л): 16,65 [Ог. Ебепег СтЬН,
ИагЕепЬегд, Сегтапу]
Показатель рН доводили при помощи НС1 до 6,0
Среда 2: среда ΌΗ2 (без соли).
Моногидрат глюкозы (г/л): 56,25
Дрожжевой экстракт (г/л): 12,5 [ЭбЕсо]
Показатель рН доводили при помощи НС1 до 6,9
Соли среды 1 (Тторт Мапп) использовали в следующих концентрациях: 1Х (среда 1), 0,75Х (среда 1.1), 0,5Х (среда 1.2), 0,25Х (среда 1.3) и 0,1Х (среда 1.4).
Сбор клеток происходил после 48 ч культивирования посредством центрифугирования. Затем клетки лиофилизировали и определяли сухую биомассу. Расщепление клеток и определение жирных кислот происходило обработкой нагреванием в течение 2 ч в 10%-ном метанольном растворе хлористо-водородной кислоты при 60°С (при перемешивании). Затем сложные эфиры анализировали в газовом хроматографе для определения состава жирных кислот (^апакипбга, υ.Ν., ^апакипбта, ί., 8баЫб1, Г., 0тсда-3 Габу ас1б сопсспба1с8 а гс\зс\\· оГ ртобисбоп 1ссЬпо1од1с8, 8саГооб8-Риа1йу, ТссНпо1оду апб №.11гассибса1 Аррбсабопк, 2002, 8. 157-174).
- 5 011858
Таблица 1
Влияние различных содержаний соли на параметры ферментации
Общее содержание соли морской воды, (приблиз. %) №С1 в расчете на морскую воду (приблиз. г) Время (я) ВТМ (г/л) ОНА/ ВТМ (г/л) Количество ОНА (г/л) Объемновременной выход ОНА (г/лхд)
Среда 1* 50 15 48 25,4 16,6 4,20 2,11
Среда 1.1 37,5 11,25 48 23,7 16,3 3,87 1,94 УВ
Среда 1.2 25 7,5 48 22,5 18,9 4,26 2,13
Среда 1.3 12,5 3,75 48 19,9 21,2 4,22 2,11
Среда 1.4 5 1,5 48 21,0 23,9 5,02 2,51
Среда 2* 0 0 48 17,2 19,0 3,25 1,63
*) Средние величины в каждом случае из двух экспериментов.
ВТМ: сухая биомасса; ϋΗΑ/ΒΤΜ: масс.% ОНА (докозагексаеновой кислоты) на единицу массы ВТМ; г/л х д; объемно-временной выход в граммах на литр в день; ч: час; УВ: сравнительный пример.
Таблица 2
Влияние различных содержаний соли на спектр жирных кислот
14:0 15:0 16:0 РА 22:5 ОРАюб 22:6 ОНАоЗ Другие жирные кислоты
(%) (%) (%) (%) (%) (%)
Среда 1* 2,9 3,7 32,2 10,2 45,7 5,5
Среда 1.1 2,6 3,8 31,8 10,4 45,2 6,2
Среда 1.2 2,0 3,6 29,5 11,2 47,4 6,3
Среда 1.3 2,0 3,9 30,5 10,8 46,3 6,5
Среда 1.4 2,6 4,8 32,4 11,1 43,5 5,6
Среда 2* 2,2 8,2 25,4 12,0 46,4 6,0
*) Средние величины в каждом случае из двух экспериментов.
14:0 миристиновая кислота; 15:0 пентадекановая кислота; 16:0 пальмитиновая кислота; ΌΡΑω6: докозапентаеновая кислота (омега-6); ΌΗΑω3: докозагексаеновая кислота (омега-3).
Ферментация штамма Ыкеша §р. 8ΑΜ 2179 при различных концентрациях Ττορίο Мали, на основе приблизительно 50-0% содержания соли морской воды, показывает тенденционно уменьшение биомассы с уменьшающимся содержанием соли в среде. Однако ферментация при низком содержании соли, приблизительно 5% морской воды, образует неожиданно важное исключение. Здесь ход продуцирования биомассы обнаруживает промежуточный максимум, при котором опять достигаются более высокие показатели. Кроме того, увеличивается доля преобладающей жирной кислоты ΌΗΑ на сухую биомассы с понижающейся концентрацией соли, и она имеет наивысшую величину также при 5% содержания соли морской воды, и эта доля при еще более низком содержании соли опять уменьшается. На основании этого для объемно-временного выхода важной ΌΗΑ ΡϋΤΑ обнаруживается максимум при приблизительно 5% содержания соли морской воды (см. табл. 1). Этот максимум приводит к повышению объемно-временного выхода ΌΗΑ более чем 15%. При этом, в расчете на общий спектр жирных кислот, доля ΌΗΑ хотя и лежит при приблизительно 5% содержания морской воды немного ниже, чем при более высоких или более низких содержаниях соли (см. табл. 2), однако, общая продуктивность ΌΗΑ и общих жирных кислот или масла именно здесь является наибольшей (см. табл. 1). На основании этих неожиданных результатов была разработана лежащая в основе данного изобретения низкосолевая среда.
Пример 2. Продуцирование ΡυΤΑ И1кеша §р. 8ΑΜ 2179 в различных ферментационных средах.
Штамм 8ΑΜ 2179 (и1кеша §рее ΒΡ-5601; АО9803671) культивировали в колбах Эрленмейера на 300 мл с дефлектором в 50 мл среды (температура: 28°С, скорость встряхивания: 150 об./мин).
- 6 011858
Среда 1: среда ΌΗ1.
Моногидрат глюкозы (г/л):
Дрожжевой экстракт (г/л):
Тгорхс Магъп (г/л):
Показатель рН доводили п
56,25
12,5 [ϋίίοο]
16,65 [ϋΓ. Вгепег СшЬН,
ИагбепЬегд, Сеггоапу] помощи НС1 до 6,0
Среда 2: среда ΌΗ2 (без соли).
Моногидрат глюкозы (г/л): 56,25
Дрожжевой экстракт (г/л): 12,5 [ϋϊίοο]
Показатель рН доводили при помощи НС1 до 6,9
Среда 3: среда ΌΗ3 (с добавкой солей без добавления натрия и без добавления хлорида).
Моногидрат глюкозы (г/л): 56,25
Дрожжевой экстракт (г/л): 12,5 [ϋΐ£οο]
Сульфат магния (г/л): 1
Карбонат кальция (г/л) 1
Фосфат калия (г/л) 1
Показатель рН доводили при помощи Н2ЗО4 до 6,0.
Сбор клеток происходил после 48 ч культивирования посредством центрифугирования. Затем клетки лиофилизировали и определяли сухую биомассу. Расщепление клеток и определение жирных кислот происходило обработкой нагреванием в течение 2 ч в 10%-ном метанольном растворе хлористоводородной кислоты при 60°С (при перемешивании). Затем сложные эфиры анализировали в газовом хроматографе для определения состава жирных кислот.
Таблица 3 Влияние различных содержаний соли на параметры ферментации
Общее содержание соли морской воды (прибл.%) ИаС! в расчете на морскую воду (приблт) Время (я) втм (г/л) ОНА/ ВТМ (%) Количество ϋΗΑ (г/л) Объемновременной выход ϋΗΑ (г/лхд)
Срав-
Среда 1* 50 15 48 25,4 16,6 4,20 2,11 НИТ,
Пр.
Среда 2’ 0 0 48 17,2 19,0 3,25 1,63
Среда 3** 10 0 48 22,7 18,9 4,29 2,14
*) Средние величины в каждом случае из двух экспериментов; **) Средние величины в каждом случае из трех экспериментов.
Низкосолевую среду данного изобретения без добавления натрия и без добавления хлорида сначала использовали в одной концентрации приблизительно 10% содержания соли морской воды в ферментации (среда 3). Полученные при этом биомассы в сравнении с ферментацией с приблизительно 50% содержанием соли морской воды являются немного более низкими, однако, содержание ΌΗΆ на сухую биомассу является более высоким и приводит так неожиданно к таким же, в целом, или даже повышенным объемно-временным выходам (см. табл. 3). Это является существенным преимуществом для более поздней переработки биомассы для получения ΌΗΆ. Неожиданным образом оказалось также, что для ферментации можно с выгодой полностью отказаться от добавления натрия и/или хлорида (основных солей морской воды).
Пример 3. Влияние различных количеств соли в среде без добавления натрия и без добавления хлоридной соли на продуцирование РИЕЛ И1кеша 8р. 8АМ 2179.
Штамм 8ЛМ 2179 (И1кеша 8рес ВР-5601; ХУО9803671) культивировали в колбах Эрленмейера на 300 мл с дефлектором в 50 мл среды (температура: 28°С, скорость встряхивания: 150 об./мин).
- 7 011858
Среда 3: среда ΌΗ3 (с добавкой солей без добавления натрия и без добавления хлорида). Моногидрат глюкозы (г/л): 56,25
Дрожжевой экстракт (г/л): Сульфат магния (г/л): Карбонат кальция (г/л): Фосфат калия (г/л):
[ϋίίοο]
Соли
Показатель рН доводили при помощи Н2ЗО4 до 6,0.
Соли среды 3 использовали в следующих концентрациях: 10Х по 10 г/л, 2Х по 2 г/л, IX по 1 г/л, 0,5Х по 0,5 г/л или 0,25Х по 0,25 г/л.
Сбор клеток происходил после 48 ч культивирования посредством центрифугирования. Затем клетки лиофилизировали и определяли сухую биомассу. Расщепление клеток и определение жирных кислот происходило обработкой нагреванием в течение 2 ч в 10%-ном метанольном растворе хлористо-водородной кислоты при 60°С (при перемешивании). Затем сложные эфиры анализировали в газовом хроматографе для определения состава жирных кислот.
Таблица 4
Влияние различных содержаний соли на параметры ферментации
Общее содержание соли морской ВОДЫ (прибл.%) НаС1 в расчете на морскую воду (прибл.г) Время (я) ВТМ (г/л) ОНА/ ВТО (%) Количество ОНА (г/л) Объемновременной выход ОНА (г/лхд)
Среда 3 (ЮХ) 100 0 48 32,5 12,5 4,05 2,03 Срав- нит. Пр.
Среда 3 (2Х) 20 0 48 23,8 20,3 4,82 2,41
Среда 3 (IX)** 10 0 48 22,7 18,9 4,29 2,14
Среда 3 (0,5Х) 5 0 48 22,7 21,2 4,82 2,41
Среда 3 (0,2 5Х) 2,5 0 48 21,2 19,7 4,18 2,09
**) Средние величины в каждом случае из трех экспериментов
Для определения оптимальной концентрации соли ферментационной среды без добавления натрия и без добавления хлорида микроорганизм штамма Шкеша крес. 8ΑΜ 2179 ферментировали в вышеуказанной среде с различными концентрациями соли. В этом случае содержание ΌΗΆ на сухую биомассу также было наивысшим при содержании соли 5% морской воды (см. также пример 1). Продуктивность, выраженная в виде объемно-временного выхода, лежит при этом содержании соли также при оптимальной величине (см. табл. 4).
Пример 4. Продуцирование РИРЛ штаммом 5>с1н/ос11у1пит 8К.21 (5>с1н/ос11у1пит крес., ΜΥΑ-1381; ЕР0823475) в различных ферментационных средах.
Штамм 5>с111/ос11у1пшп 8К21 культивировали в колбах Эрленмейера на 300 мл с дефлектором в 50 мл среды (температура: 28°С, скорость встряхивания: 150 об./мин).
Среда 1: среда ΌΗ1.
Моногидрат глюкозы (г/л): 56,25
Дрожжевой экстракт (г/л): 'Г гор ίο. Магтп (г/л):
12,5 [ϋΐίοο]
16,65 [От. Втепег СшЬН,
Показатель рН доводили при помощи НС1 до 6,0
ИагСепЬегд, Сегтапу]
- 8 011858
Среда 2: среда ΌΗ2 (без соли). Моногидрат глюкозы (г/л):
Дрожжевой экстракт (г/л):
56,25
12,5 [ϋίίοο]
Показатель рН доводили НС1 до 6,9.
Среда 3: среда ΌΗ3 (с добавкой солей без добавления натрия и без добавления хлорида). Моногидрат глюкозы (г/л):56,25
Дрожжевой экстракт (г/л): 12,5 [ϋίίοο]
Сульфат магния (г/л):1
Карбонат кальция (г/л):1
Фосфат калия (г/л):1
Показатель рН доводили при помощи Н2ЗО4 до 6,0.
Сбор клеток происходил после 48 ч культивирования посредством центрифугирования. Затем клетки лиофилизировали и определяли сухую биомассу. Расщепление клеток и определение жирных кислот происходило обработкой нагреванием в течение 2 ч в 10%-ном метанольном растворе хлористо-водородной кислоты при 60°С (при перемешивании). Затем сложные эфиры анализировали в газовом хроматографе для определения состава жирных кислот.
Таблица 5
Влияние различных содержаний соли на параметры ферментации
Общее содер- ШС1 в расче- Время ВТМ ОНА/ Коли- Объемно-
жаниесоли те на морс- ВТМ чество временной
морской воды кую воду ОНА выход ОНА
(прибл.%) (прибл.г) (ч) (г/л) (%) (г/л) (г/лхд)
Спав-
Среда 1 8К.21 50 15 48 27,1 13,7 3,61 1,81 НИТ, Пр.
Среда 2 8К.21 0 0 48 19,5 18,2 3,56 1,78
Среда 3 8Е21 10 0 48 22,3 18,7 4,17 2,09
Таблица 6
Влияние различных содержаний соли на спектр жирных кислот
14:0 15:0 16:0 22:5 22:6 Другие жирные
РА ΟΡΑωό ϋΗΑω3 кислоты
(%) (%) (%) (%) (%) (%)
Среда 1 8К21 3,5 3,3 43,4 7,5 37,5 4,8 Сравн. пример
Среда 2 8К.21 3,5 5,3 43,1 7,4 36,5 4,2
Среда 3 8Я21 3,5 4,1 44,4 7,1 36,1 4,8
Описанная в данном изобретении низкосолевая среда приводит также и в случае других организмов ЬаЬупп1йи1отусо1а к оптимизации продуцирования РИРЛ. Так, например, микроорганизм, являющийся штаммом 8с1ихос11у1пшп врес. 8К21, мог ферментироваться в низкосолевой среде без добавления натрия
- 9 011858 и без добавления хлорида. Содержание ΌΗΑ в расчете на сухую массу имеет также и в этом случае оптимум при содержании соли 10% содержания морской воды. Кроме того, здесь также обнаруживается еще более сильное действие на объемно-временной выход ΌΗΆ и, следовательно, на продуктивность ферментации (см. табл. 5). Содержание ΌΗΆ в расчете на общий спектр жирных кислот также и в этом случае немного снижается (см. табл. 6), но не вредит неожиданно высокому объемно-временному выходу ΌΗΆ (см. табл. 5). Лежащая в основе данного изобретения оптимизированная низкосолевая среда приводит к общему повышению продукции РИЕА в различных членах ЬаЬугт!йи1отусо1а.

Claims (26)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ культивирования микроорганизмов отряда Т11гаийос11у1па1с5 в ферментационной среде без добавления солей натрия и хлоридных солей, при общем содержании 3,5 г/л всех солей и рН среды находится между 3 и 10, при температуре между 10 и 40°С в течение от 1 до 10 дней, где микроорганизмы способны продуцировать масло, содержащее более чем 10% докозагексаеновой кислоты (ΌΗΑ) и более чем 5% докозапентаеновой кислоты (ΌΡΑ).
  2. 2. Способ по п.1, в котором к среде добавляют до 3 г/л СаСО3, предпочтительно 1 г/л.
  3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором микроорганизмы продуцируют более чем 14% и особенно предпочтительно более чем 18% докозагексаеновой кислоты (ΌΗΑ) на сухую биомассу.
  4. 4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором микроорганизмы продуцируют предпочтительно более чем 7% и особенно предпочтительно более чем 10% ΌΡΑ на сухую биомассу.
  5. 5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что сумма массовых долей Να'и С1--ионов в низкосолевой среде составляет менее чем 1,75 г/л.
  6. 6. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что общее содержание натрия низкосолевой среды составляет менее 150 мг/л.
  7. 7. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что общее содержание хлорида низкосолевой среды составляет менее 250 мг/л.
  8. 8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что низкосолевая среда включает глюкозу, дрожжевой экстракт, сульфат магния, карбонат кальция и фосфат калия.
  9. 9. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что низкосолевая среда включает глюкозу, кукурузный экстракт, сульфат магния, карбонат кальция и фосфат калия.
  10. 10. Способ по п.8 или 9, отличающийся тем, что низкосолевая среда включает сульфат магния, карбонат кальция и фосфат калия не более чем 3 г/л для каждого, особенно предпочтительно не более чем 1 г/л для каждого.
  11. 11. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что низкосолевая среда имеет показатель рН предпочтительно между 5 и 7.
  12. 12. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что культивирование предпочтительно проходит при температуре между 25 и 35°С.
  13. 13. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что культивирование предпочтительно проводят в течение 3-9 дней.
  14. 14. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что микроорганизм принадлежит к роду 8с1ихос11у1пшп. Тйгаийосйу!гшт или И1кеп1а.
  15. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что этим микроорганизмом является Шкеша 8р. 8ат 2179.
  16. 16. Способ по п.14, отличающийся тем, что микроорганизмом является 8с1ихос11у1пшп 8р. 8И 21.
  17. 17. Масло с содержанием по меньшей мере 10% ΌΗΑ, полученное путем:
    a) культивирования микроорганизмов отряда Т11гаи81ос11у1па1е8 способом по п.1,
    b) получения биомассы из микроорганизмов и/или культурального бульона и
    c) выделения масла, содержащегося в биомассе и/или культуральном бульоне.
  18. 18. Масло с содержанием по меньшей мере 5% ΌΡΑ, полученное путем:
    a) культивирования микроорганизмов отряда Т11гаи81ос11у1па1е8 способом по п.1,
    b) получения биомассы из микроорганизмов и/или культурального бульона и
    c) выделения масла, содержащегося в биомассе и/или культуральном бульоне.
  19. 19. Кормовой продукт, включающий биомассу, где биомасса получена путем культивирования микроорганизмов отряда Т11гаи81ос11у1па1е8 способом по п.1 и получения биомассы из микроорганизмов.
  20. 20. Пищевой продукт для питания человека, включающий биомассу, где биомасса получена путем культивирования микроорганизмов отряда Т11гаи81ос11у1па1е8 способом по п.1 и получения биомассы из микроорганизмов.
  21. 21. Способ получения масла из микроорганизмов отряда Тйгаи81осЬу1па1е8, которые продуцируют более чем 10% докозагексаеновой кислоты (ΌΗΑ) на сухую биомассу, где способ включает:
    a) культивирование микроорганизмов отряда Т11гаи81ос11у1па1е8 способом по п.1,
    b) получение биомассы из микроорганизмов и/или культурального бульона и
    c) выделение масла, содержащегося в биомассе и/или культуральном бульоне.
  22. 22. Способ получения полиненасыщенных жирных кислот из микроорганизмов отряда Тйгаи81осЬу1па1е8,
    - 10 011858 включающий:
    a) культивирование микроорганизмов отряда Т11гаи51ос11у1па1с5 способом по п.1,
    b) получение биомассы из микроорганизмов и/или культурального бульона,
    c) выделение масла, содержащегося в биомассе и/или культуральном бульоне, и
    б) выделение из полученного масла содержащихся в нем полиненасыщенных жирных кислот.
  23. 23. Способ по п.22, где полиненасыщенная жирная кислота представляет собой ΌΗΆ.
  24. 24. Способ по п.23, где ΌΗΆ имеет чистоту по меньшей мере 90%.
  25. 25. Способ по п.22, где полиненасыщенная жирная кислота представляет собой ΌΡΆ.
  26. 26. Способ по п.25, где ΌΡΆ имеет чистоту по меньшей мере 90%.
EA200600947A 2003-11-10 2004-11-10 Способ культивирования микроорганизмов рода thraustochytriales с использованием оптимизированной низкосолевой среды EA011858B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003152838 DE10352838A1 (de) 2003-11-10 2003-11-10 Verfahren zur Kultivierung von Mikroorganismen der Gattung Thraustochytriales unter Verwendung eines optimierten Niedrigsalzmediums
PCT/EP2004/012718 WO2005045003A2 (de) 2003-11-10 2004-11-10 Verfahren zur kultivierung von mikroorganismen der gattung thraustochytriales unter verwendung eines optimierten niedrigsalzmediums

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200600947A1 EA200600947A1 (ru) 2007-02-27
EA011858B1 true EA011858B1 (ru) 2009-06-30

Family

ID=34559600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200600947A EA011858B1 (ru) 2003-11-10 2004-11-10 Способ культивирования микроорганизмов рода thraustochytriales с использованием оптимизированной низкосолевой среды

Country Status (14)

Country Link
US (2) US8900831B2 (ru)
EP (2) EP2816104A1 (ru)
JP (1) JP4791367B2 (ru)
KR (1) KR101238613B1 (ru)
CN (2) CN1977038B (ru)
AU (1) AU2004287954B2 (ru)
BR (1) BRPI0416360A (ru)
CA (1) CA2545410A1 (ru)
DE (1) DE10352838A1 (ru)
EA (1) EA011858B1 (ru)
IL (1) IL175520A (ru)
SG (1) SG148157A1 (ru)
WO (1) WO2005045003A2 (ru)
ZA (1) ZA200603854B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660264C2 (ru) * 2014-05-08 2018-07-05 Дональд М. СМИТ Выбор и получение цельных водорослей в качестве пищевой добавки для кормления крупного рогатого скота и бизонов для получения мяса с высоким содержанием омега-3, полезного для здоровья человека

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2084290B1 (en) * 2006-10-27 2012-05-02 Lonza AG Production of omega-3 fatty acids in microflora of thraustochytriales using modified media
EP2071019A1 (en) * 2007-12-15 2009-06-17 Lonza AG Method for the cultivation of microoranisms of the order thraustochytriales
EP2105506A1 (de) * 2008-03-26 2009-09-30 Lonza Ag Verfahren zur Herstellung PUFAs enthaltender Öle unter Verwendung von Mikroorganismen der Ordnung Labyrinthulomycota
US8207363B2 (en) * 2009-03-19 2012-06-26 Martek Biosciences Corporation Thraustochytrids, fatty acid compositions, and methods of making and uses thereof
JP5920890B2 (ja) 2010-01-19 2016-05-18 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. エイコサペンタエン酸生成微生物、脂肪酸組成物、ならびにそれらを作る方法およびそれらの使用
US9222112B2 (en) 2011-07-21 2015-12-29 Dsm Ip Assets B.V. Eicosapentaenoic acid-producing microorganisms, fatty acid compositions, and methods of making and uses thereof
KR101134324B1 (ko) * 2011-10-07 2012-04-13 나윤경 미생물 대량 생산을 위한 분말 배지
KR101418066B1 (ko) * 2012-11-30 2014-07-09 롯데케미칼 주식회사 미세조류를 이용한 도코사헥사엔산 생산방법
EP2826384A1 (de) 2013-07-16 2015-01-21 Evonik Industries AG Verfahren zur Trocknung von Biomasse
FR3019559B1 (fr) 2014-04-03 2018-01-05 Fermentalg Procede de culture des microalgues du genre aurantiochytrium dans un milieu de culture a teneur reduite en sodium et en chlorure pour la production de dha
BR112017002791B1 (pt) * 2014-05-22 2024-03-05 MARA Renewables Corporation Método para a produção de óleo em micro-organismos
CN104004661B (zh) * 2014-05-22 2017-12-15 广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所) 一种可提高鸡蛋品质的蛋鸡日粮
CN104277975A (zh) * 2014-09-28 2015-01-14 江苏科技大学 脱脂蚕蛹渣用于产油微生物培养的预处理方法及其产物和应用
US11464244B2 (en) 2014-10-02 2022-10-11 Evonik Operations Gmbh Feedstuff of high abrasion resistance and good stability in water, containing PUFAs
EP3200604B1 (de) 2014-10-02 2021-11-03 Evonik Operations GmbH Verfahren zur herstellung eines futtermittels
CN106793803B (zh) 2014-10-02 2021-03-09 赢创运营有限公司 通过挤压含pufa的生物质来制备含pufa的饲料的方法
CA2958457C (en) 2014-10-02 2022-10-25 Evonik Industries Ag Process for producing a pufa-containing biomass which has high cell stability
US11946017B2 (en) 2016-07-13 2024-04-02 Evonik Operations Gmbh Method of separating lipids from a lysed lipids containing biomass
KR102027632B1 (ko) * 2016-12-06 2019-10-01 국립해양생물자원관 고온성 미생물 배양용 고체배지조성물 및 그 제조방법
US11352651B2 (en) 2016-12-27 2022-06-07 Evonik Operations Gmbh Method of isolating lipids from a lipids containing biomass
EP3527664A1 (en) 2018-02-15 2019-08-21 Evonik Degussa GmbH Method of isolating lipids from a lipids containing biomass
RU2760575C1 (ru) 2018-05-15 2021-11-29 Эвоник Оперейшнс Гмбх Способ выделения липидов из содержащей липиды биомассы с помощью гидрофобного диоксида кремния
US11976253B2 (en) 2018-05-15 2024-05-07 Evonik Operations Gmbh Method of isolating lipids from a lysed lipids containing biomass by emulsion inversion
CN114525312A (zh) * 2020-11-06 2022-05-24 嘉必优生物技术(武汉)股份有限公司 一种使用裂殖壶菌发酵生产dha的方法
SE2151489A1 (en) * 2021-12-07 2023-06-08 Mycorena Ab A food product or food ingredient comprising fungi biomass with an increased intracellular fat content
CN118389397A (zh) * 2024-06-26 2024-07-26 暨南大学 耐受低盐度的寇氏隐甲藻的制备方法、碎米水解液的应用及dha的生产方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5340742A (en) * 1988-09-07 1994-08-23 Omegatech Inc. Process for growing thraustochytrium and schizochytrium using non-chloride salts to produce a microfloral biomass having omega-3-highly unsaturated fatty acids
WO1998003671A1 (en) * 1996-07-23 1998-01-29 Nagase Biochemicals, Ltd. Process for preparing docosahexaenoic acid and docosapentaenoic acid
EP0823475A1 (en) * 1995-04-17 1998-02-11 Japan as represented by Director-General, Agency of Industrial Science and Technology Novel microorganisms capable of producing highly unsaturated fatty acids and process for producing highly unsaturated fatty acids by using the microorganisms

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5130242A (en) 1988-09-07 1992-07-14 Phycotech, Inc. Process for the heterotrophic production of microbial products with high concentrations of omega-3 highly unsaturated fatty acids
US6451567B1 (en) 1988-09-07 2002-09-17 Omegatech, Inc. Fermentation process for producing long chain omega-3 fatty acids with euryhaline microorganisms
US5407957A (en) 1990-02-13 1995-04-18 Martek Corporation Production of docosahexaenoic acid by dinoflagellates
US6410281B1 (en) * 1992-07-10 2002-06-25 Omegatech, Inc. Reducing corrosion in a fermentor by providing sodium with a non-chloride sodium salt
JP2764572B2 (ja) * 1995-04-17 1998-06-11 工業技術院長 ドコサヘキサエン酸生産能を有する新規微生物及びそれを用いたドコサヘキサエン酸の製造方法
CN1187371C (zh) * 2003-03-19 2005-02-02 中国科学院南海海洋研究所 海水藻蓝蛋白的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5340742A (en) * 1988-09-07 1994-08-23 Omegatech Inc. Process for growing thraustochytrium and schizochytrium using non-chloride salts to produce a microfloral biomass having omega-3-highly unsaturated fatty acids
EP0823475A1 (en) * 1995-04-17 1998-02-11 Japan as represented by Director-General, Agency of Industrial Science and Technology Novel microorganisms capable of producing highly unsaturated fatty acids and process for producing highly unsaturated fatty acids by using the microorganisms
WO1998003671A1 (en) * 1996-07-23 1998-01-29 Nagase Biochemicals, Ltd. Process for preparing docosahexaenoic acid and docosapentaenoic acid
US6509178B1 (en) * 1996-07-23 2003-01-21 Suntory Ltd. Process for preparing docosahexaenoic acid and docosapentaenoic acid with ulkenia

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BAJPAI P. ET AL.: "PRODUCTION OF DOCOSAHEXAENOIC ACID BY THRAUSTOCHYTRIUM AUREUM" APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, SPRINGER VERLAG, BERLIN, DE, vol. 35, September 1991 (1991-09), pages 706-710, XP001007743 ISSN: 0175-7598 page 707 - page 708; tables 1-3 *
FAN K.W. ET AL.: "PHYSIOLOGICAL STUDIES OF SUBTROPICAL MANGROVE THRAUSTOCHYTRIDS'' BOTANICA MARINA, DE GRUYTER, NEW YORK, NY, US, vol. 45, no. 1, 2002, pages 50-57, XP009044405 ISSN: 0006-8055 cited in the application page 54, right-hand column - page 56, left-hand column figure 2; table 4 *
IIDA IWAO ET AL.: "Improvement of docosahexaenoic acid production in a culture of Thraustochytrium aureum by medium optimization" JOURNAL OF FERMENTATION AND BIOENGINEERING, vol. 81, no. 1, 1996, pages 76-78, XP002327281 ISSN: 0922-338X cited in the application the whole document *
YOKOCHI T. ET AL.: "OPTIMIZATION OF DOCOSAHEXAENOIC ACID PRODUCTION BY SCHIZOCHYTRIUM LIMACINUM SR21" APPLIED MICROBIOLOGY AND BIOTECHNOLOGY, SPRINGER VERLAG, BERLIN, DE, vol. 49, 1998, pages 72-76, XP002928890 ISSN: 0175-7598 page 73; figure 1 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660264C2 (ru) * 2014-05-08 2018-07-05 Дональд М. СМИТ Выбор и получение цельных водорослей в качестве пищевой добавки для кормления крупного рогатого скота и бизонов для получения мяса с высоким содержанием омега-3, полезного для здоровья человека

Also Published As

Publication number Publication date
CN104073442A (zh) 2014-10-01
EA200600947A1 (ru) 2007-02-27
KR101238613B1 (ko) 2013-02-28
ZA200603854B (en) 2007-11-28
EP2816104A1 (de) 2014-12-24
WO2005045003A2 (de) 2005-05-19
US20070054384A1 (en) 2007-03-08
US20150104557A1 (en) 2015-04-16
CA2545410A1 (en) 2005-05-19
EP1685241A2 (de) 2006-08-02
CN1977038B (zh) 2014-12-24
SG148157A1 (en) 2008-12-31
WO2005045003A3 (de) 2005-08-04
JP2007510422A (ja) 2007-04-26
BRPI0416360A (pt) 2007-05-08
US8900831B2 (en) 2014-12-02
IL175520A (en) 2014-08-31
AU2004287954A1 (en) 2005-05-19
JP4791367B2 (ja) 2011-10-12
DE10352838A1 (de) 2005-07-07
IL175520A0 (en) 2006-09-05
CN1977038A (zh) 2007-06-06
KR20070042115A (ko) 2007-04-20
AU2004287954B2 (en) 2010-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA011858B1 (ru) Способ культивирования микроорганизмов рода thraustochytriales с использованием оптимизированной низкосолевой среды
JP5940194B2 (ja) 改変された量の塩化物およびカリウムを使用した微細藻類における高レベルのdhaの産生法
ZA200603855B (en) Process for the cultivation of microorganisms of the genus traustochytriales
CN102037129A (zh) 采用网粘菌目的微生物生产包含多不饱和脂肪酸(pufa)的油的方法
MXPA06005296A (en) Method for the cultivation of microorganisms of the genusthraustochytrialesby using an optimized low salt medium
MXPA06005301A (en) Process for the cultivation of microorganisms of the genus thraustochytriales

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU