RU2088658C1 - Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid - Google Patents

Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid Download PDF

Info

Publication number
RU2088658C1
RU2088658C1 RU95116715/13A RU95116715A RU2088658C1 RU 2088658 C1 RU2088658 C1 RU 2088658C1 RU 95116715/13 A RU95116715/13 A RU 95116715/13A RU 95116715 A RU95116715 A RU 95116715A RU 2088658 C1 RU2088658 C1 RU 2088658C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
citric acid
strain
aspergillus niger
producer
medium
Prior art date
Application number
RU95116715/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95116715A (en
Inventor
Н.В. Красикова
Т.А. Никифорова
А.В. Галкин
В.М. Финько
Original Assignee
Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых ароматизаторов, кислот и красителей
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 Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых ароматизаторов, кислот и красителей filed Critical Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых ароматизаторов, кислот и красителей
Priority to RU95116715/13A priority Critical patent/RU2088658C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2088658C1 publication Critical patent/RU2088658C1/en
Publication of RU95116715A publication Critical patent/RU95116715A/en

Links

Images

Landscapes

  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology, microbiological industry. SUBSTANCE: invention proposes the new strain of fungus used for citric acid production under conditions of submerged culturing. Breeding strain Aspergillus niger VKPM F-719 shows high activity with respect to citric acid synthesis at submerged culturing on media containing the condensed sorghum juice. Output of citric acid is 18.0-18.7 g/dm3 x 24 h. Conversion of sugars from the nutrient medium is 79.2-80.1%. EFFECT: increased yield of citric acid. 1 tbl

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается селекции нового штамма гриба Aspergillus niger продуцента лимонной кислоты в условиях глубинного культивирования на средах из сгущенного сока сорго. The invention relates to the microbiological industry and relates to the selection of a new strain of Aspergillus niger fungus producer of citric acid under conditions of deep cultivation on media from condensed sorghum juice.

В качестве прототипа выбран известный промышленный штамм гриба Aspergillus niger ВКПМ F-326 продуцент лимонной кислоты, селекционированный для ферментации мелассных сред. Штамм строго специфичен к условиям ферментации и его использование для нового вида сырья нецелесообразно, поскольку не обеспечивает высоких показателей процесса ферментации (таблица). As a prototype, a well-known industrial strain of the fungus Aspergillus niger VKPM F-326, a producer of citric acid, selected for fermentation of molasses media, was selected. The strain is strictly specific to the conditions of fermentation and its use for a new type of raw material is impractical because it does not provide high rates of the fermentation process (table).

Изобретение направлено на получение нового штамма, обладающего высокой активностью биосинтеза лимонной кислоты при ферментации сред из сгущенного сока сорго. The invention is directed to a new strain having a high activity of citric acid biosynthesis during fermentation of media from condensed sorghum juice.

Исходным объектом для получения нового штамма служили светлоокрашенные культуры Aspergillus niger, сохраняемые в коллекции ВHИИПАКК. The initial object for obtaining a new strain was light-colored cultures of Aspergillus niger, preserved in the collection of VNIIPAKK.

Для получения нового высокопродуктивного штамма Aspergillus niger осуществляли ступенчатую селекцию, состоящую из четырех этапов. Для индуцирования мутантов исходные культуры подвергали воздействию УФ лучей, полученные мутанты стабилизировали путем отбора устойчивых спонтанных вариантов. To obtain a new highly productive strain of Aspergillus niger, stepwise selection consisting of four stages was carried out. To induce mutants, the initial cultures were exposed to UV rays, the obtained mutants were stabilized by selection of stable spontaneous variants.

Наиболее устойчивый и активный мутантный штамм имел темно-бежевую окраску конидий. The most stable and active mutant strain had a dark beige color of conidia.

При культивировании на средах из сгущенного сока сорго в глубинных условиях за 5-6 сут ферментации новый штамм обеспечивает выход лимонной кислоты от сахара питательной среды 80,1% что значительно превосходит штамм, селекционированный для мелассных сред (таблица). Кроме того, штамм позволяет ферментировать питательные среды из сгущенного сока сорго с концентрацией по сахару, увеличенной до 137 г/дм3 с высокими показателями: съем лимонной кислоты составил 18,0 г/дм3• сут, конверсия сахаров в лимонную кислоту 79,2% что также свидетельствует о существенных преимуществах нового штамма по сравнению со штаммом-прототипом.When cultivated on media from condensed sorghum juice in deep conditions for 5-6 days of fermentation, the new strain provides a yield of citric acid from the sugar of the nutrient medium of 80.1%, which significantly exceeds the strain selected for molasses media (table). In addition, the strain allows you to ferment nutrient media from condensed sorghum juice with a sugar concentration increased to 137 g / dm 3 with high rates: the intake of citric acid was 18.0 g / dm 3 • days, the conversion of sugars to citric acid 79.2 % which also indicates the significant advantages of the new strain compared with the strain of the prototype.

Новому селекционированному штамму Aspergillus niger во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов присвоен коллекционный номер ВКПМ F - 719. The new breeding strain of Aspergillus niger in the All-Russian collection of industrial microorganisms is assigned a collection number VKPM F - 719.

Культурально-морфологические свойства штамма Aspergillus niger ВКПМ F-719. Cultural and morphological properties of the strain Aspergillus niger VKPM F-719.

На сусло-агаpе через 5 сут культивирования при 32oC образует колонии с диаметром 9,4 см. Окраска колоний темно-бежевая. Воздушный мицелий хорошо развит, конидиеношение обильное. В центре колонии конидиальные головки более крупные, образуют небольшое возвышение. Обратная сторона колонии гладкая, белая. Конидиальные головки круглой формы, их диаметр от 62 до 128 мкм. Вздутия конидиеносцев округлые или слегка вытянутые, диаметром 30-34 мкм. Стеригмы двуслойные. Размеры стеригм порядка I от 9,3, до 14,6 мкм, порядка II6,65±0,15 мкм. Средний диаметр конидий 3,9 мкм. Конидиеносцы прямые, бесцветные, длиной от 318 до 1290 мкм, преобладают конидиеносцы длиной 950 мкм.On wort agar after 5 days of cultivation at 32 o C forms colonies with a diameter of 9.4 cm. Colony color is dark beige. Aerial mycelium is well developed, abundant conidia. In the center of the colony, the conidial heads are larger and form a slight elevation. The reverse side of the colony is smooth, white. Conidial heads are round in shape, their diameter from 62 to 128 microns. Swelling of conidiophores rounded or slightly elongated, with a diameter of 30-34 microns. Sterigmas are bilayer. The sizes of sterigm of order I are from 9.3 to 14.6 microns, of order II6.65 ± 0.15 microns. The average diameter of conidia is 3.9 microns. Conidiophores are straight, colorless, from 318 to 1290 microns long, conidiophores 950 microns in length prevail.

На среде Чапека через 5 сут культивирования образуются колонии с диаметром 6,5 см. Окраска колоний желтовато-бежевая. Воздушный мицелий хорошо развит, конидиеношение обильное. По краю колонии в радиусе 0,6 см колония имеет белую окраску, обусловленную незрелыми конидиальными головками. Отмечается небольшое количество незрелых конидиальных головок и центре колонии и по всей ее поверхности. Субстратный мицелий -светлый, имеет небольшую радиальную складчатость. On Chapek’s medium, after 5 days of cultivation, colonies with a diameter of 6.5 cm are formed. Colony coloration is yellowish-beige. Aerial mycelium is well developed, abundant conidia. Along the edge of the colony in a radius of 0.6 cm, the colony has a white color, due to immature conidial heads. There is a small number of immature conidial heads in the center of the colony and over its entire surface. The substrate mycelium is light, has a small radial folding.

Физиолого-биохимические свойства
Аэроб. Температурный диапазон роста 28-34oC. Оптимальная температура роста 32oC. Оптимум pH 6,8 7,2.
Physiological and biochemical properties
Aerobe. The temperature range of growth is 28-34 o C. The optimum growth temperature is 32 o C. The optimum pH is 6.8 to 7.2.

Ассимиляция источников углерода: обильный рост на сахарозе, D-глюкозе, фруктозе, D-галактозе, мальтозе, манните, сорбите: лактоза и крахмал не ассимилируются. Assimilation of carbon sources: abundant growth on sucrose, D-glucose, fructose, D-galactose, maltose, mannitol, sorbite: lactose and starch are not assimilated.

Ассимиляция источников азота: штамм усваивает азот органических соединений (белки, пептоны, аминокислоты) и азот минеральных соединений соли аммония, нитраты. Assimilation of nitrogen sources: the strain assimilates the nitrogen of organic compounds (proteins, peptones, amino acids) and the nitrogen of mineral compounds of ammonium salts, nitrates.

Способ хранения. Storage method.

Штамм сохраняется в виде высушенных конидий (5-10% остаточной влажности). Температура хранения 16-18oC.The strain is stored in the form of dried conidia (5-10% residual moisture). Storage temperature 16-18 o C.

Генетические особенности: прототроф. Genetic features: prototroph.

Штамм Aspergillus niger ВКПМ F-719 идентифицирован по определителю грибов рода Aspergillus. The strain Aspergillus niger VKPM F-719 was identified by the determinant of fungi of the genus Aspergillus.

Пример 1. Для лабораторных испытаний посевной материал селекционированного штамма Aspergillus niger ВКПМ F- 719 выращивают в пробирках на сусло-агаре (концентрация сахара 7 градусов по Баллингу, агар-агар-20 г/дм3, pH 5,8).Example 1. For laboratory testing, the seed of the selected strain of Aspergillus niger VKPM F-719 is grown in test tubes on wort agar (sugar concentration 7 degrees Balling, agar-agar-20 g / dm 3 , pH 5.8).

Через 7 сут выращивания при 32oC конидии снимают с поверхности среды, подсушивают до остаточной влажности 5-8% и хранят при комнатной температуре.After 7 days of cultivation at 32 ° C, conidia are removed from the surface of the medium, dried to a residual moisture content of 5-8% and stored at room temperature.

Подготовка конидий продуцента. Preparation of conidia producer.

Конидии гриба в количестве 0,3 г на 100 см3 помещают в среду для замачивания следующего состава, г/дм3:
Cахар-песок 50
Дигидрофосфат калия 0,16
Нитрат аммония 2,5
Сульфат магния, гептагидрат 0,25
Суспензию конидий в среде помещают на качалку с числом оборотов 160 мин-1 и выдерживают 5-6 ч при 32oC.
Conidia of the fungus in an amount of 0.3 g per 100 cm 3 is placed in the medium for soaking the following composition, g / DM 3 :
Sugar sand 50
Potassium dihydrogen phosphate 0.16
Ammonium nitrate 2.5
Magnesium Sulfate, Heptahydrate 0.25
A suspension of conidia in the medium is placed on a rocking chair with a speed of 160 min -1 and incubated for 5-6 hours at 32 o C.

Приготовление питательной среды для выращивания посевного мицелия. Preparation of culture medium for growing seed mycelium.

36 г концентрированного сока сорго растворяют в 250 см3 горячей воды, автоклавируют 30 мин при 0,075 МПа, охлаждают до 45-50oC и стерильно вносят 7,5 см3 10%-ного раствора нитрата аммония, 0,75 см3 10%-ного раствора сульфата магния гептагидрата и доводят до 300 см3 стерильной водой. Концентрация сахара в среде составляет 50 г/дм3.36 g of concentrated sorghum juice is dissolved in 250 cm 3 of hot water, autoclaved for 30 minutes at 0.075 MPa, cooled to 45-50 o C and 7.5 cm 3 of a 10% solution of ammonium nitrate is sterilized, 0.75 cm 3 10% solution of magnesium sulfate heptahydrate and adjusted to 300 cm 3 with sterile water. The concentration of sugar in the medium is 50 g / DM 3 .

Приготовление питательной среды для ферментации. Preparation of a nutrient medium for fermentation.

51 г концентрированного сока сорго растворяют в 250 см3 горячей воды, автоклавируют 30 мин при 0,075 МПа 30 мин, охлаждают до 45-50oC и стерильно вносят 5 см3 10%-ного раствора нитрата аммония, 0,75 см3 10%-ного раствора сульфата магния гептагидрата и доводят объем до 300 см3 стерильной водой. Концентрация сахара в среде составляет 70 г/дм3.51 g of concentrated sorghum juice is dissolved in 250 cm 3 of hot water, autoclaved for 30 minutes at 0.075 MPa for 30 minutes, cooled to 45-50 ° C and 5 cm 3 of a 10% solution of ammonium nitrate are sterilized, 0.75 cm 3 10% solution of magnesium sulfate heptahydrate and bring the volume to 300 cm 3 with sterile water. The concentration of sugar in the medium is 70 g / DM 3 .

Приготовление питательной среды для подпитки культуры гриба. 48 г концентрированного сока сорго растворяют в 150 см3 горячей воды, автоклавируют при 0,075 МПа 30 мин, охлаждают до 45-50oC и стерильно вносят 3,4 см3 10%-ного раствора нитрата аммония. Обьем доводят до 200 см3. Концентрация сахара в среде составляет 100 г/дм3.Preparing a culture medium to fuel the fungus culture. 48 g of concentrated sorghum juice is dissolved in 150 cm 3 of hot water, autoclaved at 0.075 MPa for 30 minutes, cooled to 45-50 ° C and 3.4 cm 3 of a 10% solution of ammonium nitrate is sterilized. The volume is adjusted to 200 cm 3 . The concentration of sugar in the medium is 100 g / DM 3 .

Выращивание посевного мицелия. Cultivation of seed mycelium.

Колбы емкостью 750 см3, содержащие 50 см3 питательной среды, засевают 10 см3 суспензии конидий. Колбы помещают на качалку с числом оборотов 160 мин-1 и выращивают культуру гриба в течение 40 ч при температуре 32oC.Flasks with a capacity of 750 cm 3 containing 50 cm 3 of culture medium inoculate 10 cm 3 of a suspension of conidia. The flasks are placed on a rocking chair with a speed of 160 min -1 and grow the culture of the fungus for 40 hours at a temperature of 32 o C.

Ферментация концентрированного сока сорго. Fermentation of concentrated sorghum juice.

Колбы емкостью 750 см3, содержащие 50 см3 питательной среды, засевают 5 см3 культуры посевного мицелия. Колбы помещают на качалку с числом оборотов 160 мин-1 и выращивают при 32oC в течение первых-вторых суток, затем температуру снижают до 28oC до конца ферментации. Общая продолжительность выращивания составляет 5 сут.Flasks with a capacity of 750 cm 3 containing 50 cm 3 of culture medium inoculate 5 cm 3 of seed mycelium culture. The flasks are placed on a shaker with a speed of 160 min -1 and grown at 32 o C for the first or second days, then the temperature is reduced to 28 o C until the end of fermentation. The total growing time is 5 days.

На вторые и третьи сутки проводят подпитку культуры гриба по 14 см3 питательной среды один раз в сутки.On the second and third day, the fungus culture is fed with 14 cm 3 of the nutrient medium once a day.

После 5-суточной ферментации культуру гриба инактивируют кипячением в течение 3 мин и определяют количество лимонной кислоты, выход ее от сахара, съем лимонной кислоты с единицы объема среды за сутки процесса ферментации. After 5-day fermentation, the fungal culture is inactivated by boiling for 3 min and the amount of citric acid, its yield from sugar, and citric acid are removed from a unit volume of medium per day of the fermentation process.

Данные представлены в таблице. The data are presented in the table.

Пример 2. Подготовку конидий продуцента, приготовление питательной среды для выращивания посевного мицелия, ферментации, выращивание посевного мицелия, ферментацию проводят аналогично примеру 1. Example 2. The preparation of conidia producer, preparation of a nutrient medium for growing seed mycelium, fermentation, growing seed mycelium, fermentation is carried out analogously to example 1.

Приготовление питательной среды для подпитки культуры гриба. Preparing a culture medium to fuel the fungus culture.

76,9 г концентрированного сока сорго растворяют в 150 см3 горячей воды, автоклавируют при 0,075 МПа 30 мин, охлаждают до 45-50oC и стерильно вносят 3,4 см3 10%-ного раствора нитрата аммония и доводят объем до 200 см3. Концентрация сахара в среде составляет 160 г/дм3.76.9 g of concentrated sorghum juice is dissolved in 150 cm 3 of hot water, autoclaved at 0.075 MPa for 30 minutes, cooled to 45-50 ° C and 3.4 cm 3 of a 10% solution of ammonium nitrate is sterilized and the volume is adjusted to 200 cm 3 . The concentration of sugar in the medium is 160 g / DM 3 .

Подпитка культуры гриба. Mushroom culture feed.

На вторые-третьи сутки в колбы стерильно вносят по 12,5 см3 питательной среды.On the second or third day, 12.5 cm 3 of nutrient medium are sterilely introduced into the flasks.

Дальнейшие операции аналогичны примеру 1. Further operations are similar to example 1.

Данные представлены в таблице. The data are presented in the table.

Пример 3. Условия эксперимента аналогичны примеру 1. Example 3. The experimental conditions are similar to example 1.

В качестве продуцента лимонной кислоты используют известный штамм Aspergillus niger ВКПМ F 326. As a producer of citric acid, the known Aspergillus niger VKPM F 326 strain is used.

Данные представлены в таблице. The data are presented in the table.

Данные, представленные в таблице, показывают, что предлагаемый штамм на среде из сока сорго позволяет достигнуть съема лимонной кислоты 18,7 г/дм3•сут, конверсии сахаров в лимонную кислоту 80,1 в то же время у штамма ВКПМ F-326 в тех же условиях ферментации эти показатели значительно уступают: съем лимонной кислоты 16,32 г/дм3•сут, конверсия сахаров в лимонную кислоту 69,5
Таким образом, селекционированный штамм Aspegillus niger ВКПМ F -719 является активным кислотообразователем на средах из сгущенного сока сорго и обеспечивает высокие показатели при ферментации питательных сред.
The data presented in the table show that the proposed strain on a medium of sorghum juice allows to achieve a removal of citric acid of 18.7 g / dm 3 • days, the conversion of sugars to citric acid 80.1 at the same time with strain VKPM F-326 under the same conditions of fermentation, these indicators are significantly inferior: the removal of citric acid 16.32 g / dm 3 • days, the conversion of sugars to citric acid 69.5
Thus, the selected strain Aspegillus niger VKPM F -719 is an active acid-forming agent on media from condensed sorghum juice and provides high rates during fermentation of culture media.

Источники информации
1. Заявка N 94041280/13 PФ, МКИ 5, С 12 P 7/48, 1994.
Sources of information
1. Application N 94041280/13 PF, MKI 5, C 12 P 7/48, 1994.

2. Пат. 1345472 СССР, кл С 12 N 1/14, 1987. 2. Pat. 1345472 USSR, class C 12 N 1/14, 1987.

3. В.И.Билай, Э.З.Коваль. Асперигиллы. Киев, Hаукова думка, 1988, с.99. 3. V.I. Bilai, E.Z. Koval. Asperigillus. Kiev, Naukova Dumka, 1988, p. 99.

Claims (1)

Штамм гриба Aspergillus niger ВКПМ F-719 продуцент лимонной кислоты. The strain of the fungus Aspergillus niger VKPM F-719 producer of citric acid.
RU95116715/13A 1995-09-27 1995-09-27 Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid RU2088658C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95116715/13A RU2088658C1 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95116715/13A RU2088658C1 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2088658C1 true RU2088658C1 (en) 1997-08-27
RU95116715A RU95116715A (en) 1997-09-10

Family

ID=20172446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95116715/13A RU2088658C1 (en) 1995-09-27 1995-09-27 Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2088658C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1345472, кл. C 12 N 1/14, 1987. Билай В.И., Коваль Э.З. Аспергиллы.- Киев: Наукова думка, 1988, с. 99. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2088658C1 (en) Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid
US5312742A (en) Process for making L-phenyl acetyl carbinol (PAC), microorganisms for use in the process, and a method of preparing the microorganisms
RU2192460C2 (en) Strain of fungus aspergillus niger as producer of citric acid
SU939549A1 (en) Method for preparing seed material for producing citric acid
RU2089615C1 (en) Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid
RU2203322C2 (en) Diploid strain of aspergillus niger as producer of citric acid
RU2092557C1 (en) Method of preparing the sowing material for citric acid production
RU2036230C1 (en) Strain of yeast saccharomyces vini for fruit and berry wine production
RU2078810C1 (en) Strain of fungus aspergillus niger - a producer of citric acid
KR100592129B1 (en) The methods of liquid culture for the mass production of Inonotus Obliquus
RU2811442C1 (en) Yeast strain saccharomyces cerevisiae uz-55 for alcohol production
JP2845385B2 (en) Novel mutant strain and method for producing glycerin using the same
KR100299544B1 (en) Production method of erythritol by pichia strain
RU2077573C1 (en) Strain of yeast hansenula species - a producer of food biomass
SU798172A1 (en) Arthrobacter terregens 199 bacteria strain as citric acid producent
KR100339277B1 (en) A process for preparing erythritol by optimizing the fermentation conditions
RU2091485C1 (en) Strain of fungus aspergillus niger - a producer of citric acid
RU2001949C1 (en) Strain of fungus trichoderma reesei - a producer of cellulolytic enzymes
RU2161884C1 (en) Association of microorganisms for production of plant growth control agent, method of production thereof, and plant growth control agent
JPH02291293A (en) Production of ethyl-alpha-glucoside
RU2558228C2 (en) STRAIN Aspergillus niger-PRODUCER OF CITRIC ACID
RU2183218C2 (en) Strain of fungus aspergillus niger vkpm f-790 as producer of gluconic and citric acids
SU1430402A1 (en) Strain of trichosporon cutaneum yeast as source of protein biomass and method of producing same
KR100364105B1 (en) Process for preparing erythritol by optimization of medium concentration and culture conditions
RU1426082C (en) Diploid hybrid yeast strain saccharomyces cerevisiae n 69 used for liquid yeast production

Legal Events

Date Code Title Description
QA4A Patent open for licensing
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100928