PL120829B2 - Method of preparation of fermentation medium for synthesis of glucose isomerasejukozoizmeirazy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowywania pozywki do syntezy izomerazy glukozowej przy zastosowaniu bakterii z rodzaju Streptomyces. Enzym ten ma zastosowanie przy produkcji fruktozy i charakteryzuje sie zdolnoscia przeksztalcania glukozy w fruktoze. Syntetyzowany jest w warunkach hodowli wglebnej przez szereg bakterii promieniowców, miedzy innymi przez okreslone szczepy z rodzaju Streptomy¬ ces bacillus, Actinoplanes i inne.W produkcji izomerazy glukozowej metoda wglebna stosowane sa pozywki, w sklad których wchodza glównie: ksyloza, ksylon oraz surowce naturalne, stanowiace zródlo ksylozy, która spelnia role induktora wytwarzania tego enzymu. Znane sa takze pozywki z ograniczona iloscia ksylozy, lecz wówczas stosuje sie odpowiednie mutanty drobnoustrojów, u których zdolnosc syntezy izomerazy glukozowej jest genetycznie uwarunkowana. Tak na przyklad wedlug sposobu podanego w opisie patentowym RFN nr 2001627 do syntezy izomerazy glukozowej za pomoca mutanta Flavobacterium arborescens NRRLL—11,022stosuje sie pozywke, w której sklad wchodzi hydrolizat bialka zwierzecego Bacto-Tryptone(firmy Dtoco), 1% wyciagu namoku kukurydzianego, 1% fosforanu potasu dwuzasadowego 1% fosforanu potasu jednozasadowego oraz odpowiedni weglowodan w ilosci 2%.W szwajcarskim opisie patentowym nr 376 323 podanyjest sklad pozywki do syntetyzowania izomerazy glukozowej dla szczepu Streptomyces olivochromo-genes. W sklad tej pozywki wchodzi: 1% ksylozy, 0,1% glicyny, 2% syropu kukurydzianego, 3,6% namoku kukurydzianego, 0,2% NHjNOj, i 0,003% MgS04X7H20.Natomiast w opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3616221 przedstawiono sposób syntetyzowania izomerazy glukozowej przy pomocy szczepu Streptomyces albus w pozywce zawierajacej: 1% ksylozy, 2% enzymatycznego hydrolizatu kazeiny, 1% MgS04X7H20, 0,024% C0C12X6H20 i 0,3%K2HPO4.Znane i opisane w literaturze przedmiotu pozywki przeznaczone do hodowli drobnoustrojów majacych zdolnosc syntetyzowania izomerazy glukozowej sa na ogól bardzo drogie, co w duzym stopniu rzutuje na ekonomike procesu otrzymywania preparatu. Celem wynalazkujest wiec opracowanie sposobu przygotowy¬ wania podloza do syntetyzowania enzymu izomerazy glukozowej w oparciu o odpadowe surowce roslinne, stanowiace jednoczesnie zródlo ksylozy. Po przeprowadzeniu badan empirycznych stwierdzono, ze cel ten mozna osiagnac, stosujac zarówno do przygotowywania materialu posiewowego, jak i do samej syntezy izomerazy glukozowej pozywke zawierajaca jako zródlo weglowodanów ijednoczesnie skladników stymulu¬ jacych wzrost drobnoustrojów enzymatyczne hydraolizaty nieuzytecznych odpadów przemyslu mlynar¬ skiego, zwane potocznie pylami zbozowymi.2 120829 Sposób postepowania wedlug wynalazku jest nastepujacy: Pyly zbozowe nawilza sie woda korzystnie w stosunku 1:5 i ogrzewa do temperatury okolo 120°C w ciagu 30-60 minut, utrzymujac temperature na tym samym poziomie. Nastepnie po schlodzeniu do temperatury 50-80°C, optymalnej dla dzialania okreslonego enzymu, korzystnie 70°C, dodaje sie enzym — a-amylazy lub enzym celulolityczny lub enzym pektynolity- czny lub enzym z grupy hemicelulaz w ilosci od 0,1-4% w przeliczeniu na sucha mase surowca. Wymienione enzymy, otrzymane w drodze mikrobiologicznej, moga byc dodawane badz w postaci cieczy pohodowlanej, badz w postaci roztworów enzymatycznych, badz tez w postaci proszku. Z kolei calosc schladza sie do temperatury pokojowej i oddziela sie czesci stale od cieczy. Hydrolize enzymatyczna prowadzi sie przez 0,5-1,5 godziny.Otrzymany hydrolizat w przypadku hodowli inocularnych wzbogaca sie namokiem kukurydzianym, peptynaftub ekstraktem drozdzowym oraz solami mineralnymi, a w przypadku hodowli produkcyjnych dodaje sie nieznaczna ilosc ksylozy i koryguje sie pH do wartosci 6,8-7,5, korzystnie 7,0. Po rozlaniu do kolb sterylizuje sie w temperaturze 110-120°C przez 30-60 minut.Kolby lub fermentory szczepi sie zawiesina bakterii z rodzaju Streptomyces i prowadzi sie hodowle w warunkach aerobowych w temperaturze 25-3S°C, w czasie od 15 do 40 godzin. Po zakonczeniu procesu biomase oddziela sie od cieczy i poddaje sie dalszej obróbce, zmierzajacej do stabilizacji aktywnosci izomerazy glukozowej.Przyklad, (dla pozywki inocularnej). Do 1 litra wody wodociagowej dodaje sie 100 gramów pylów zbozowych, ustalajac pH srodowiska na pozornie 6,2. Calosc podgrzewa sie do temperatury 117°C utrzymu¬ jac ja w ciagu 30minut. Nastepnie po schlodzeniu calosci dotemperatury 70°C dodaje sie enzymu a-amylazy.Hydrolize enzymatyczna prowadzi sie w ciagu 45 minut po czym tak przygotowana zawiesine podgrzewa sie az do zagotowania i po ostudzeniu do temperatury pokojowej oddziela sie na wirówce czesci stale od cieczy.Plynny hydrolizat stanowi produkt koncowy procesu, który — po uprzednim skorygowaniu pH do wartosci 7,4 i dodaniu namoku kukurydzianego oraz soli mineralnych — sterylizuje sie w temperaturze 121°C wciagu 60 minut.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przygotowania pozywki do syntezy enzymu izomerazy glukozowej przy uzyciu bakterii Streptomyces, auunfeMy tya, ze jako glówny skladnik pozywki stosuje sie odpady przemyslu mlynarskiego, zwane pylami zbozowymi, które po nawilzeniu, ogrzaniu do temperatury okolo 120°C w ciagu 30-60minut i nastepnie ochlodzeniu do temperatury 50-80°C poddaje sie hydrolizie enzymatycznej w ciagu 0,5-1,5 godziny, dodajac enzym a-amylazy lub celulolityczny lubpektynolityczny lub enzym z grupy hemicelulaz lub mieszanine tych enzymów w ilosci 0,1-4,0% w przeliczeniu na sucha mase surowca, po czym po czym po zakonczeniu procesu i ochlodzeniu tak otrzymanego hydrolizatu do temperatury pokojowej oddziela sie wyciag od czesci stalych i koryguje pH do wartosci 6,8-7,5, korzystnie 7,0. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, aiatay tyn, ze w przypadku przygotowania pozywki dla hodowli inocularnych wzbogaca sie otrzymany hydrolizat namokiem kukurydzianym oraz solami mineralnymi. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, namitMy tyn, ze w przypadku przygotowywania pozywki dla hodowli produkcyjnych wzbogaca sie otrzymany hydrolizat nieznaczna iloscia ksylozy.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.Cena 100 zl PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przygotowania pozywki do syntezy enzymu izomerazy glukozowej przy uzyciu bakterii Streptomyces, auunfeMy tya, ze jako glówny skladnik pozywki stosuje sie odpady przemyslu mlynarskiego, zwane pylami zbozowymi, które po nawilzeniu, ogrzaniu do temperatury okolo 120°C w ciagu 30-60minut i nastepnie ochlodzeniu do temperatury 50-80°C poddaje sie hydrolizie enzymatycznej w ciagu 0,5-1,5 godziny, dodajac enzym a-amylazy lub celulolityczny lubpektynolityczny lub enzym z grupy hemicelulaz lub mieszanine tych enzymów w ilosci 0,1-4,0% w przeliczeniu na sucha mase surowca, po czym po czym po zakonczeniu procesu i ochlodzeniu tak otrzymanego hydrolizatu do temperatury pokojowej oddziela sie wyciag od czesci stalych i koryguje pH do wartosci 6,8-7,5, korzystnie 7,0.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, aiatay tyn, ze w przypadku przygotowania pozywki dla hodowli inocularnych wzbogaca sie otrzymany hydrolizat namokiem kukurydzianym oraz solami mineralnymi.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, namitMy tyn, ze w przypadku przygotowywania pozywki dla hodowli produkcyjnych wzbogaca sie otrzymany hydrolizat nieznaczna iloscia ksylozy. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz. Cena 100 zl PL