RU2103346C1 - Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid - Google Patents
Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2103346C1 RU2103346C1 RU96113685A RU96113685A RU2103346C1 RU 2103346 C1 RU2103346 C1 RU 2103346C1 RU 96113685 A RU96113685 A RU 96113685A RU 96113685 A RU96113685 A RU 96113685A RU 2103346 C1 RU2103346 C1 RU 2103346C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- citric acid
- aspergillus niger
- strain
- producer
- yield
- Prior art date
Links
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области микробиологической промышленности и представляет новый непатогенный штамм гриба Aspergillus niger (ВСБ-945(2)), способный синтезировать лимонную кислоту при глубинном культивировании. The present invention relates to the field of microbiological industry and is a new non-pathogenic strain of the fungus Aspergillus niger (VSB-945 (2)), capable of synthesizing citric acid during deep cultivation.
Лимонная кислота, полученная микробиологическим путем, находит применение как в пищевой, так и в легкой промышленностях. Microbiological citric acid is used in both food and light industries.
Лимонная кислота может образовываться в результате метаболизма грибных, дрожжевых, бактериальных культур (Journal of science, 1986, 51, n 2, Биотехнология, 1992, 1, с. 46-49, заявка ФРГ N 3417777, заявка Великобритании N 1603887). Citric acid can be formed as a result of the metabolism of fungal, yeast, bacterial cultures (Journal of science, 1986, 51, n 2, Biotechnology, 1992, 1, pp. 46-49, German application N 3417777, UK application N 1603887).
В качестве источника углерода при биосинтезе лимонной кислоты чаще всего используют пищевые источники углерода: сахар, мелассу, а в качестве продуцентов гриб Aspergillus niger. Однако с точки зрения экономической эффективности использование таких непищевых источников углерода, как этиловый спирт предпочтительнее. Существующие штаммы микроорганизмов не способны эффективно синтезировать лимонную кислоту, используя технический спирт в повышенных концентрациях в среде. Food carbon sources are most often used as a carbon source in the biosynthesis of citric acid: sugar, molasses, and Aspergillus niger mushroom as producers. However, in terms of economic efficiency, the use of non-food carbon sources such as ethyl alcohol is preferable. Existing strains of microorganisms are not able to efficiently synthesize citric acid using industrial alcohol in high concentrations in the medium.
Наиболее близким по биосинтетической активности является штамм Aspergillus niger F-710. При выращивании этой культуры на сахарозе выход лимонной кислоты составляет 90-95% (Авчиева П.Б., Винаров А.Ю., Козлова И.А. Биосинтез лимонной кислоты из глюкозы при непрерывной ферментации Asporgillus niger. Прикладная биохимия и микробиология. Т.29, 1993, вып. 4, с. 567-575), однако на этиловом спирте лимонная кислота синтезируется этим штаммом с выходом 50%, при этом концентрация в среде этилового спирта больше 2,5% ингибирует рост культуры, что усложняет проведение процесса ферментации. The closest in biosynthetic activity is the strain Aspergillus niger F-710. When growing this culture on sucrose, the yield of citric acid is 90-95% (Avchieva PB, Vinarov A.Yu., Kozlova IA Biosynthesis of citric acid from glucose during continuous fermentation of Asporgillus niger. Applied biochemistry and microbiology. T. 29, 1993, issue 4, pp. 567-575), however, ethanol is synthesized by ethanol in ethanol with a yield of 50%, while the concentration in the medium of ethanol in excess of 2.5% inhibits the growth of the culture, which complicates the fermentation process .
В связи с изложенным задача предлагаемого изобретения заключалась в селекции активного непатогенного штамма гриба Aspergillus niger, характеризующегося производственными свойствами, способностью синтеза лимонной кислоты на этиловом спирте и сахарозе, высокой продуктивностью, технологичностью при выращивании. In connection with the stated objective of the present invention was the selection of an active non-pathogenic strain of the fungus Aspergillus niger, characterized by production properties, the ability to synthesize citric acid on ethyl alcohol and sucrose, high productivity, manufacturability during cultivation.
Предлагаемый новый штамм гриба Aspergillus niger F-722 получен автоселекцией штамма Aspergillus niger F-710 на минеральной питательной среде, содержащей этиловый спирт 4-6%, сахарозу 3%, сернокислый аммоний 2 г/л, калий фосфорнокислый однозамещенный 1,5 г/л, сернокислый магний 0,5 г/л, сернокислый цинк семиводный 0,01 г/л. The proposed new strain of the fungus Aspergillus niger F-722 was obtained by auto-selection of the strain Aspergillus niger F-710 on a mineral nutrient medium containing ethyl alcohol 4-6%, sucrose 3%, ammonium sulfate 2 g / l, potassium phosphate monosubstituted 1.5 g / l , magnesium sulfate 0.5 g / l, zinc sulfate, seven-water 0.01 g / l.
Посев клеток производился двухсуточной культурой гриба Aspergillus niger F-710 по 1 петле на жидкую питательную среду (100 мл). Выращивание вели при перемешивании, аэрации, температуре 30oC в течение 45 сут.Cells were seeded with a two-day culture of Aspergillus niger F-710 fungus, 1 loop per liquid nutrient medium (100 ml). Cultivation was carried out with stirring, aeration, at a temperature of 30 o C for 45 days.
В процессе выращивания и в конце выращивания определяли содержание лимонной кислоты методом окислительного бромирования, основанного на образовании пентабромацетона с последующим спектральным анализом. During the cultivation process and at the end of cultivation, the content of citric acid was determined by the method of oxidative bromination based on the formation of pentabromoacetone followed by spectral analysis.
Ив двух полученных суспензий (4% этилового спирта и 6% этилового спирта) были посеяны культуры на сусло-агар, на качественную среду с добавлением индикатора бромкрезолзеленого. The yves of the two suspensions obtained (4% ethyl alcohol and 6% ethyl alcohol) were seeded with wort-agar cultures and a quality medium supplemented with an indicator of bromocresol-green.
Разведения подбирали так, чтобы вырастало 50-80 колоний. Из каждой экспозиции выбирали колонии, которые окрашивали в ярко-желтый цвет. Отобранные 20 культур грибов выращивали на питательной среде приведенного вышe состава в течение 7 сут. В культуральной жидкости определяли содержание лимонной кислоты. На основании полученных результатов был отобран штамм гриба Aspergillus nuger ВСБ-945(2). Dilutions were selected so that 50-80 colonies grew. From each exposure, colonies were selected that were stained bright yellow. Selected 20 fungal cultures were grown on a nutrient medium of the above composition for 7 days. Citric acid content was determined in the culture fluid. Based on the results, a strain of Aspergillus nuger VSB-945 fungus was selected (2).
Приспособившийся к потреблению этилового спирта в высоких концентрациях штамм проверяли на устойчивость вновь приобретенного свойства. Он пересевался на жидкую питательную среду, содержащую источники минеральных солей, азота, фосфора, а также источники углерода: этиловый спирт, сахарозу, взятых в различных концентрациях. Adapted to the consumption of ethanol in high concentrations, the strain was tested for the stability of the newly acquired properties. It was transferred to a liquid nutrient medium containing sources of mineral salts, nitrogen, phosphorus, as well as carbon sources: ethyl alcohol, sucrose, taken in various concentrations.
При пересеве клеток Aspergillus niger ВСБ-945(2) на агаровую среду с концентрацией 4% этилового спирта клетки приспособившегося штамма образуют колонии большего размера, чем клетки гриба Aspergillus niger F-710 через трое суток выращивания. When Aspergillus niger cells VSB-945 (2) were transplanted onto agar medium with a concentration of 4% ethyl alcohol, cells of the adapted strain form larger colonies than Aspergillus niger F-710 fungus cells after three days of growth.
Определение систематического положения отобранного штамма, проведенное в соответствии с определителем грибов (Bergey s Manual of Systematic Bacteriology - Baltimore. Hong-Kong : London : Sydney, 1989,V. 1,2,3,4). Determination of the systematic position of the selected strain, carried out in accordance with the determinant of fungi (Bergey s Manual of Systematic Bacteriology - Baltimore. Hong-Kong: London: Sydney, 1989, V. 1,2,3,4).
Определение степени патогенности селекционированного штамма Aspergillus niger подтвердило отсутствие патогенности. Determining the degree of pathogenicity of the selected strain of Aspergillus niger confirmed the absence of pathogenicity.
Характеристика штамма грибов Aspergillus niger F-722. Characterization of the strain of fungi Aspergillus niger F-722.
Культуральные признаки: колонии на сусло-агаре белые, мохнатые, через трое суток наблюдается образование спор коричневого цвета при Т-30oС. При выращивании на среде Чапека при Т = 28oC, рH 6,0 образуется разветвленный мицелий гриба без зернистых включений. На МПА рост отсутствует.Cultural traits: the wort agar colonies are white, furry, after three days brown spores are formed at T-30 o C. When grown on Chapek’s medium at T = 28 o C, pH 6.0 a branched fungal mycelium is formed without granular inclusions . There is no growth on MPA.
Морфологические признаки: мицелий состоит из гиф, переплетенных между собой, бесцветных, диаметр гиф 3-6 мкм. При поверхностном росте возвышаются органы плодоношения - конидиеносцы, представляющие собой утолщенные несептированные гифы длиной до 2000 мкм. Morphological signs: the mycelium consists of hyphae intertwined, colorless, the diameter of hyphae is 3-6 microns. With superficial growth, the fruiting organs rise - the conidiophores, which are thickened unseptic hyphae up to 2000 microns in length.
Физиолого-биохомические признаки: ассимилирует этиловый спирт, сахарозу, глюкозу. Не нуждается в витаминах и в факторах роста. Расчет при температуре 20-40oC, оптимальные значения 28-30oC, растет при pH 1,0-7,0, оптимальные значения 5,8-6,2.Physiological and biochemical signs: assimilates ethyl alcohol, sucrose, glucose. It does not need vitamins and growth factors. Calculation at a temperature of 20-40 o C, optimal values 28-30 o C, grows at pH 1.0-7.0, optimal values 5.8-6.2.
Штамм Aspergillus niger ВСБ-945(2) депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов Государственного научно-исследовательского института Генетики под номером F-722. The strain Aspergillus niger VSB-945 (2) was deposited in the All-Russian collection of industrial microorganisms of the State Genetics Research Institute under the number F-722.
Штамм Aspergillus niger F-722 был испытан в камеральных условиях в ферментере Y 20 л, Т = 130oC, n = 400 об/мин при аэрации 0,3 м3/ч, PH 1,5-6,5 на синтетической питательной среде, следующего состава: этиловый спирт 3%, сернокислый аммоний 2 г/л, калий фосфорнокислый однозамещенный 1,5 г/л, сернокислый магний 0,5 г/л, сернокислый цинк семиводный 0,012 г/л, в течение 30 ч, при этом этиловый спирт вносили дробно: концентрация этилового спирта в среде не превышала 2,5%. Засевную биомассу готовили путем выращивания двухсуточной культуры грибов на вышеприведенной среде.The strain Aspergillus niger F-722 was tested in laboratory conditions in a fermenter Y 20 l, T = 130 o C, n = 400 rpm with aeration of 0.3 m 3 / h, PH 1.5-6.5 on a synthetic nutrient medium of the following composition: ethyl alcohol 3%, ammonium sulfate 2 g / l, monosubstituted potassium phosphate 1.5 g / l, magnesium sulfate 0.5 g / l, zinc sulfate, seven-water 0.012 g / l, for 30 hours, at Ethyl alcohol was added fractionally: the concentration of ethyl alcohol in the medium did not exceed 2.5%. Inoculum biomass was prepared by growing a two-day culture of mushrooms on the above medium.
Для сравнительной оценки исследования были проведены со следующими штаммами гриба: Aspergillus niger F-710, Aspergillus niger F-228. For a comparative evaluation, studies were carried out with the following strains of the fungus: Aspergillus niger F-710, Aspergillus niger F-228.
При выращивании гриба Aspergillus niger F-722 на питательной среде, содержащей этиловый спирт, синтезировал лимонную кислоту с выходом 80% от поданного субстрата, в то время как штаммы грибов F-228, F-710 показали низкую синтетическую активность (выход составил 48% и 52% соответственно). When growing Aspergillus niger F-722 fungus on a nutrient medium containing ethyl alcohol, it synthesized citric acid with a yield of 80% of the supplied substrate, while the F-228, F-710 fungi strains showed low synthetic activity (the yield was 48% and 52% respectively).
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Information confirming the possibility of carrying out the invention.
Пример 1. Штамм гриба Aspergillus niger F-722 культивировали в лабораторном ферментере с рабочим объемом 20 л на минеральной среде, следующего состава: сернокислый аммоний 2 г/л, калий фосфорнокислый однозамещенный 1,5 г/л, магний сернокислый 0,5 г/л, сернокислый цинк 0,012 г/л. В среду вносили 2% этилового спирта, 7% сахарозы. Выращивание вели при Т = 32oC, исх. pH 6,5 при перемешивании 400 об/мин, аэрации 0,4 м3/ч., PH не поддерживали. В результате эксперимента было синтезировано 100 г/л лимонной кислоты, выход составил 110%.Example 1. The strain of the fungus Aspergillus niger F-722 was cultured in a laboratory fermenter with a working volume of 20 l on a mineral medium, the following composition: ammonium sulfate 2 g / l, potassium phosphate monosubstituted 1.5 g / l, magnesium sulfate 0.5 g / l, zinc sulfate 0.012 g / l. 2% ethyl alcohol and 7% sucrose were added to the medium. Cultivation was carried out at T = 32 o C, ref. pH 6.5 with stirring 400 rpm, aeration of 0.4 m 3 / h, PH was not maintained. As a result of the experiment, 100 g / l of citric acid was synthesized, the yield was 110%.
Пример 2. Штамм гриба Aspergillus niger F-722 выращивали также, как в примере 1, только в питательной среде содержалось 4% этилового спирта, 6% сахарозы. Выход продукта биосинтеза - лимонной кислоты составил 93%. Example 2. The strain of the fungus Aspergillus niger F-722 was grown as in example 1, only in the nutrient medium contained 4% ethyl alcohol, 6% sucrose. The yield of the biosynthesis product, citric acid, was 93%.
Пример 3. Штамм Aspergillus niger F-710 выращивали также, как в примере 1, при этом выход лимонной кислоты от поданных углеродсодержащих субстратов составил 90%. Example 3. The strain Aspergillus niger F-710 was grown as in example 1, while the yield of citric acid from the supplied carbon-containing substrates was 90%.
Таким образом, на основании проведенных исследований можно заключить, что предлагаемый штамм Aspergillus niger F-722 является этанол-ассимилирующим продуцентом лимонной кислоты, характеризующийся следующими отличительными признаками от прототипа Aspergillus niger F-710:
синтезирует лимонную кислоту на питательной среде, содержащей повышенные концентрации этилового спирта и сахарозы, при этом выход от субстратов составляет 90-110%;
устойчив по своим морфолого-культуральным и физиологическим свойствам.Thus, on the basis of the studies it can be concluded that the proposed strain of Aspergillus niger F-722 is an ethanol-assimilating producer of citric acid, characterized by the following distinctive features from the prototype Aspergillus niger F-710:
synthesizes citric acid in a nutrient medium containing elevated concentrations of ethyl alcohol and sucrose, while the yield from substrates is 90-110%;
stable in its morphological, cultural and physiological properties.
На основании данных приведенных исследований штамм гриба Aspergillus niger F-722 рекомендован в качестве нового продуцента лимонной кислоты. Based on the data from the above studies, the strain of the fungus Aspergillus niger F-722 is recommended as a new producer of citric acid.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113685A RU2103346C1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96113685A RU2103346C1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2103346C1 true RU2103346C1 (en) | 1998-01-27 |
RU96113685A RU96113685A (en) | 1999-07-20 |
Family
ID=20182920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96113685A RU2103346C1 (en) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2103346C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558228C2 (en) * | 2013-11-19 | 2015-07-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок" (ФГБНУ ВНИИПД) | STRAIN Aspergillus niger-PRODUCER OF CITRIC ACID |
-
1996
- 1996-06-27 RU RU96113685A patent/RU2103346C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авчиева П.Б., Винаров А.Ю., Козлова И.А. Биосинтез лимонной кислоты из глюкозы при непрерывной ферментации Aspergillus niger. Прикладная биохимия и микробиология. - 1993, т.29, вып.4, с.567 - 573. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558228C2 (en) * | 2013-11-19 | 2015-07-27 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок" (ФГБНУ ВНИИПД) | STRAIN Aspergillus niger-PRODUCER OF CITRIC ACID |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Timoumi et al. | Impacts of environmental conditions on product formation and morphology of Yarrowia lipolytica | |
Anastassiadis et al. | Continuous gluconic acid production by isolated yeast-like mould strains of Aureobasidium pullulans | |
CN108431206A (en) | The method for producing biomass using the gaseous substrate comprising CO2 and methane | |
JPH03505396A (en) | Improved fermentation methods for carboxylic acids | |
JP4132253B2 (en) | Ammonia-resistant L (+)-lactic acid-producing bacterium and L (+)-lactic acid production method | |
RU2103346C1 (en) | Fungus strain aspergillus niger - a producer of citric acid | |
JP4623766B2 (en) | Osmolarity controlled fermentation method for acarbose preparation | |
Zhu et al. | Fluid flow induced shear stress affects cell growth and total flavone production by Phellinus igniarius in stirred-tank bioreactor | |
RU2096461C1 (en) | Yeast strain yarrowia lipolytica - producer of citric acid and method of citric acid production | |
JP2005518780A (en) | Metabolically controlled fermentation process for pseudomonic acid production | |
EP1613759B1 (en) | Fermentation processes with low concentrations of carbon- and nitrogen-containing nutrients | |
Kostka et al. | Oxygen requirements of Aspergillus awamori fungi in the process of glucoamylase biosynthesis | |
RU2822163C1 (en) | Method of producing carotenoid-enriched protein biomass on natural gas using strain of methane-oxidising bacteria methylomonas koyamae b-3802d | |
RU2061751C1 (en) | Strain of yeast candida ethanolica - a producer of biomass | |
RU2103350C1 (en) | Yeast strain rhodotorula glutinis - a producer of carotinoids | |
RU2426793C2 (en) | Method of cephalosporin c biosynthesis with using new acremonium chrysogenum strain, rncm no f-4081d | |
RU2209250C2 (en) | Method for microbiological processing waste in fractionating alcohol purification to yield protein biomass | |
RU2077573C1 (en) | Strain of yeast hansenula species - a producer of food biomass | |
RU869332C (en) | Strain brevibacterium spe 531 - producent of l-lysin | |
SU958498A1 (en) | Process for producing alpha-mannase | |
RU2092557C1 (en) | Method of preparing the sowing material for citric acid production | |
SU1631085A1 (en) | Strain of yeast debaryomyces globosus producer of lipides on ethanol-containing medium | |
RU2180689C2 (en) | Consortium of strains of bacteria rhodococcus erythropolis and yeast saccharomycopsis fibuligera as protein producer in nutrient medium containing alcoholic mash and grain raw | |
RU2092549C1 (en) | Yeast strain endomycopsis fibuligera - a producer of the protein biomass | |
RU2126831C1 (en) | Strain of fungus pleurotus ostreatus - producer of protein biomass |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090628 |