RU2165974C2 - Cultural medium for preparing enzyme cellulase in its industrial production by submerged culturing fungus trichoderma viride 44-11-62/3 and method of preparing enzyme cellulase on this medium - Google Patents
Cultural medium for preparing enzyme cellulase in its industrial production by submerged culturing fungus trichoderma viride 44-11-62/3 and method of preparing enzyme cellulase on this medium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165974C2 RU2165974C2 RU99109818/13A RU99109818A RU2165974C2 RU 2165974 C2 RU2165974 C2 RU 2165974C2 RU 99109818/13 A RU99109818/13 A RU 99109818/13A RU 99109818 A RU99109818 A RU 99109818A RU 2165974 C2 RU2165974 C2 RU 2165974C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cellulase
- medium
- trichoderma viride
- nutrient medium
- lactose
- Prior art date
Links
Landscapes
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области биотехнологии, а точнее к ее начальной стадии - биосинтезу ферментов, которые продуцируются в культуральную жидкость в процессе глубинного культивирования низших грибов на искусственных средах. The invention relates to the field of biotechnology, and more specifically to its initial stage - the biosynthesis of enzymes that are produced in the culture fluid in the process of deep cultivation of lower fungi on artificial media.
К таким ферментным препаратам относится целлюлоза, продуцирующаяся в культуральную жидкость в процессе глубинного культивирования низшего гриба Trichoderma viride. Из этого фермента в дальнейшем получают технический ферментный препарат целловиридин ГЗх - ТУ 11249895-13-13-92. Он применяется в комбикормовой промышленности в качестве энзимной добавки при получении кормов из трудноусвояемого животными и птицей зерна (рожь, ячмень, овес и т.п. ). Such enzyme preparations include cellulose produced in the culture fluid during the deep cultivation of the lower fungus Trichoderma viride. From this enzyme, the technical enzyme preparation celloviridin GZx is further obtained - TU 11249895-13-13-92. It is used in the feed industry as an enzyme supplement in the production of feed from grains difficult to digest by animals and poultry (rye, barley, oats, etc.).
Начальной стадией получения целловиридина ГЗх является глубинное культивирование низшего гриба Trichoderma viride в ферментационных аппаратах. Далее, полученную культуральную жидкость передают по трубопроводам на распылительную сушилку типа СРЦ-100, где после ее высушивания получают целевой продукт. The initial stage of the preparation of celloviridine GZx is the deep cultivation of the lower fungus Trichoderma viride in fermentation apparatus. Next, the obtained culture fluid is passed through pipelines to a spray dryer of the SRC-100 type, where, after drying, the desired product is obtained.
Успех получения товарного продукта во многом зависит от состава питательной среды, на которой культивируется Trichoderma viride, и условий ферментации. Способы глубинного культивирования грибных продуцентов Trichoderma и состав питательных сред достаточно хорошо изучены на лабораторном уровне. Например, в работе В.А. Величко, Т.В. Полянской и др. "Способ приготовления питательной среды для культивирования продуцентов целлюлолитических ферментов". Авторское свидетельство СССР N 3486197/28-13, кл. C 12 N 9/42, C 12 N 1/22 опубликовано 30.01.84. Авторы используют для культивирования Trichoderma viride Trichoderma long. , Egectridum candidium и др. питательную среду следующего состава, %:
Свекловичный жом - 3
Нитрат аммония - 0,2
Дигидрофосфат калия - 0,2
Солодовые ростки - 0,5
Пшеничные отруби - 0,2
Водородный показатель среды устанавливают 4,5 pH. Предварительно смесь целлюлозосодержащего сырья и органического источника азота - свекловичный жом, солодовые ростки и пшеничные отруби обрабатывают целловиридином ГЗх или целлоконигином ПХ в количестве 0,2-2,0 и 0,1-1,0 мас.% при температуре 40-55oC в течение часа, гидромодуле 1,5-1:10. Выход целлюлазы после культивирования семи суток на 10-литровом ферментере - 12,2 ед/мл.The success of obtaining a marketable product largely depends on the composition of the nutrient medium on which Trichoderma viride is cultivated, and the fermentation conditions. The methods of deep cultivation of Trichoderma mushroom producers and the composition of nutrient media are well studied at the laboratory level. For example, in the work of V.A. Velichko, T.V. Polyanskaya et al. "A method for preparing a nutrient medium for the cultivation of producers of cellulolytic enzymes." USSR author's certificate N 3486197 / 28-13, cl. C 12 N 9/42, C 12 N 1/22 published 01/30/84. The authors use Trichoderma viride Trichoderma long for cultivation. Egectridum candidium and other nutrient medium of the following composition,%:
Beet pulp - 3
Ammonium Nitrate - 0.2
Potassium Dihydrogen Phosphate - 0.2
Malt Sprouts - 0.5
Wheat bran - 0.2
The pH of the medium is adjusted to 4.5 pH. Preliminarily, a mixture of cellulose-containing raw materials and an organic nitrogen source - beet pulp, malt sprouts and wheat bran is treated with celluloviridin GZh or celloconigin PX in an amount of 0.2-2.0 and 0.1-1.0 wt.% At a temperature of 40-55 o C within an hour, hydromodule 1.5-1: 10. The cellulase yield after culturing for seven days on a 10-liter fermenter is 12.2 u / ml.
В работе В.П. Саловаровой, Ю.П. Грачева и М.С. Ваганова "Влияние состава питательной среды на биосинтез целлюлолитических ферментов при глубинном культивировании гриба Trichoderma long. 7-26" - Прикладная биохимия и микробиология, 1978, т. 14, вып.2, с. 172-176 методами математического моделирования, подтвержденными экспериментальными данными, авторы показали, что наиболее оптимальной средой для глубинного культивирования грибной культуры Trichoderma является среда следующего состава, %:
Свекловичный жом - 4,6
Нитрат аммония - 0,7
Дигидрофосфат калия - 0,3
Солодовые ростки и пшеничные отруби 1:1 - 0,75
Удельная ферментативная активность целлюлазы при культивировании на 750 мл колбах для Trichoderma long/ 7-26 составляет 16,3 ед/мл. Ферментацию проводят семь суток в непрерывном режиме при температуре (30 ± 1)oC. В конце ферментации водородный показатель культуральной жидкости закисляется.In the work of V.P. Salovarova, Yu.P. Gracheva and M.S. Vaganova "The influence of the composition of the nutrient medium on the biosynthesis of cellulolytic enzymes during the deep cultivation of the fungus Trichoderma long. 7-26" - Applied Biochemistry and Microbiology, 1978, v. 14, issue 2, p. 172-176 by methods of mathematical modeling, confirmed by experimental data, the authors showed that the environment of the following composition, the most optimal medium for the deep cultivation of Trichoderma mushroom culture, is%:
Beet pulp - 4.6
Ammonium Nitrate - 0.7
Potassium Dihydrogen Phosphate - 0.3
Malt sprouts and wheat bran 1: 1 - 0.75
The specific enzymatic activity of cellulase when cultured in 750 ml flasks for Trichoderma long / 7-26 is 16.3 u / ml. Fermentation is carried out for seven days in a continuous mode at a temperature of (30 ± 1) o C. At the end of fermentation, the pH of the culture fluid is acidified.
В работе "Способ получения целлюлолитических ферментов", Н.Т.Шинкаренко, Н. А.Острякова и др., авторское свидетельство СССР N 3449898/28-13, кл. C 12 N 9/42, опубликованное 15.02.84, в питательную среду для культивирования Trichoderma viride 44, которая аналогична в приведенной выше работе, вносят 0,02-0,04% сульфата хрома. In the work "A method for producing cellulolytic enzymes", N.T. Shinkarenko, N. A. Ostryakova and others, USSR author's certificate N 3449898 / 28-13, class. C 12 N 9/42, published 02/15/84, in the nutrient medium for cultivation of Trichoderma viride 44, which is similar in the above work, contribute 0.02-0.04% chromium sulfate.
При культивировании гриба в непрерывном режиме в течение 108 ч на 60-литровых ферментерах получали выход фермента с активностью 15,5 ед/мл. When the fungus was cultivated continuously for 108 h on 60-liter fermenters, an enzyme yield of 15.5 u / ml was obtained.
Как видно из данных работ, необходимым условием культивирования Trichoderma viride является наличие в питательной среде свекловичного жома как источника углерода. As can be seen from these works, a necessary condition for the cultivation of Trichoderma viride is the presence in the nutrient medium of beet pulp as a carbon source.
Известна работа "Способ получения целлюлаз" Е.С. Морозов, Л.И. Сажина и др. , авторское свидетельство СССР N 4271847/31-13, кл. C 12 N 9/42//(C 12 N 9/42, C 12 R 1:885), опубликованное 07.07.89, где описано культивирование Trichoderma viride штамма F-120 и F-79 на 9 м3 ферментерах. При этом свекловичный жом авторы заменяли на целлолигнин (при соотношении целлюлозы и лигнина 1: 1). Его получали глубоким гидролизом ферментными препаратами целлобранином, целлокандином, целловиридином из расчета 20 ед/г сырья в течение 48-72 ч при температуре 45-50oC с последующим отмыванием образующихся сахаров до концентрации не менее 0,002%. При этом получали выход целлюлазы 22,6 ед/мл.Known work "Method for producing cellulase" E.S. Morozov, L.I. Sazhina et al. USSR Certificate of Authorship N 4271847 / 31-13, class. C 12 N 9/42 // (C 12 N 9/42, C 12 R 1: 885), published 07.07.89, which describes the cultivation of Trichoderma viride strain F-120 and F-79 on 9 m 3 fermenters. At the same time, the authors replaced beet pulp with cellolignin (with a ratio of cellulose and lignin 1: 1). It was obtained by deep hydrolysis with the enzyme preparations cellobranin, cellocandin, celloviridine at the rate of 20 units / g of raw material for 48-72 hours at a temperature of 45-50 o C, followed by washing the resulting sugars to a concentration of not less than 0.002%. A cellulase yield of 22.6 u / ml was obtained.
Недостатками данного способа являются длительность и сложность процедуры приготовления питательной среды. The disadvantages of this method are the duration and complexity of the preparation of a nutrient medium.
В работе "Штамм гриба Trichoderma viride ВКПМ F-374 - продуцент внеклеточной целлюлазы и ксиланазы", Н.А.Острикова, С.А.Коновалов и др., авторское свидетельство СССР N 4405929/30-13, кл. C 12 N 9/42, опубликованное 30.11.89, описан штамм Trichoderma viride 44-11-62/3 и представлены условия его культивирования на 10-литровых ферментерах на питательной среде следующего состава, %:
Свекловичный жом - 3,0
Нитрат аммония - 0,4
Дигидрофосфат калия - 0,2
Сульфат аммония - 0,4
Сульфат магния - 0,03
Солодовые ростки - 1,43
Картофельная барда - 5,0
Водородный показатель среды 5,5 pH. Культивирование проводят в непрерывном режиме семь суток. Выход по целлюлазе 35 ед/мл.In the work "The strain of the fungus Trichoderma viride VKPM F-374 - producer of extracellular cellulase and xylanase", N. A. Ostrikova, S. A. Konovalov and others, USSR copyright certificate N 4405929 / 30-13, class. C 12 N 9/42, published on November 30, 89, the Trichoderma viride 44-11-62 / 3 strain is described and the conditions for its cultivation on 10-liter fermenters on a nutrient medium of the following composition are presented,%:
Beet pulp - 3.0
Ammonium Nitrate - 0.4
Potassium Dihydrogen Phosphate - 0.2
Ammonium Sulfate - 0.4
Magnesium Sulfate - 0.03
Malt Sprouts - 1.43
Potato Barda - 5.0
The pH of the medium is 5.5 pH. Cultivation is carried out continuously for seven days. The yield of cellulase is 35 u / ml.
Получение целлюлазы на 63 м3 ферментерах описано в регламенте на целловиридин ГЗх "ОПР 015800805-66-96 на производство препарата целловиридин ГЗх, ОАО "Биотехнология", 1996". Источником биосинтеза целлюлазы здесь является низший гриб Trichoderma viride 44-11-62/3. Рекомендуемая регламентная среда для культивирования, %:
Свекловичный жом - 2,9
Солодовые ростки - 1,4
Лактоза - 0,3
Белотин - 0,2
Сульфат аммония - 0,7
Дигидрофосфат калия - 1,0
Сульфат магния - 0,05
Целлюлоза - 0,9
Водородный показатель среды 5,5 pH. Культивирование проводят в непрерывном режиме семь суток. Удельная активность фермента в культуральной жидкости до 30 ед/мл. Объем культуральной жидкости 32 м3 при коэффициенте загрузки 0,6.The production of cellulase on 63 m 3 fermenters is described in the regulation for celloviridin GZh "ODA 015800805-66-96 for the production of the drug celloviridin GZh, OJSC" Biotechnology ", 1996". The source of cellulase biosynthesis here is the lower fungus Trichoderma viride 44-11-62 / 3. Recommended regulatory environment for cultivation,%:
Beet pulp - 2.9
Malt Sprouts - 1.4
Lactose - 0.3
Belotin - 0.2
Ammonium Sulfate - 0.7
Potassium Dihydrogen Phosphate - 1.0
Magnesium Sulfate - 0.05
Cellulose - 0.9
The pH of the medium is 5.5 pH. Cultivation is carried out continuously for seven days. The specific activity of the enzyme in the culture fluid is up to 30 units / ml. The volume of the culture fluid is 32 m 3 with a load factor of 0.6.
Данный метод получения грибной культуры Trichoderma viride мы принимаем за прототип, поскольку он наиболее близок к заявляемому способу. This method of obtaining the mushroom culture Trichoderma viride, we take for the prototype, since it is closest to the claimed method.
Недостатком данного способа для получения целловиридина в промышленных условиях на ферментаторах объемом 63 м3 является то, что в качестве источника углерода в питательной среде применяют свекловичный жом. Он даже после дробления имеет пористую структуру, разбухает в воде и всплывает, что приводит к образованию обильной пены. Это является причиной образования заторов в технологических трубопроводах. Для устранения затора технологическую операцию необходимо прерывать. Кроме этого, подобное обстоятельство отрицательно сказывается на работе технологического оборудования. Все это ведет к значительным механическим потерям как питательной среды, так и культуральной жидкости и, следовательно, к низкому выходу конечного продукта. Снижение выхода обуславливается главным образом низкой технологичностью питательной среды, связанной с негомогенностью ее состава из-за использования свекловичного жома в качестве источника углерода. И наконец, удельная активность целлюлазы при воспроизведении регламентных режимов на предложенной питательной среде не превышает 23 ед/мл, что также ведет к уменьшению выхода при производстве целловиридина ГЗх.The disadvantage of this method for the production of celloviridine in industrial conditions on fermenters with a volume of 63 m 3 is that beet pulp is used as a carbon source in the nutrient medium. Even after crushing, it has a porous structure, swells in water and floats, which leads to the formation of abundant foam. This causes congestion in the process piping. To eliminate congestion, the process operation must be interrupted. In addition, this circumstance adversely affects the operation of technological equipment. All this leads to significant mechanical losses of both the nutrient medium and the culture fluid and, consequently, to a low yield of the final product. The decrease in yield is mainly due to the low manufacturability of the nutrient medium associated with the inhomogeneity of its composition due to the use of beet pulp as a carbon source. And finally, the specific activity of cellulase during the reproduction of the regulatory regimes on the proposed nutrient medium does not exceed 23 units / ml, which also leads to a decrease in the yield in the production of celluloviridine GCx.
Целью изобретения является увеличение выхода процесса получения ферментного препарата целловиридина при его промышленном производстве на 63 м3 ферментерах путем применения более технологичной питательной среды, в которой углеводные компоненты не образуют заторов или пены. Хорошо подвергаются термической стерилизации на установке непрерывной стерилизации - УНС-20. Это исключит причины механических потерь. Поставленная цель достигается тем, что предлагается способ получения целлюлазы с ферментационной средой, где в качестве источника углерода вместо свекловичного жома используют крахмал кукурузный и отруби пшеничные, гидролизованные до доступных сахаров ферментными препаратами глюкаваморином ГЗх и амилосубтилином ГЗх, что придает ей новое качество - гомогенность. При этом продуктивность процесса биосинтеза целлюлазы должна быть не ниже 20-25 ед/мл. Эта цель достигается тем, что предлагается способ получения целлюлазы с ферментационной средой, где в качестве источника углерода вместо свекловичного жома используют крахмал кукурузный и отруби пшеничные, гидролизованные до доступных сахаров ферментными препаратами глюкаваморином ГЗх и амилосубтилином ГЗх. При этом процесс ферментации проводят при дискретном внесении активирующей добавки - раствора лактозы в течение всего биосинтеза целлюлазы в культуральной жидкости до 27 ед/мл. Это на 15% выше регламентной характеристики.The aim of the invention is to increase the yield of the process of obtaining the enzyme preparation of celloviridine in its industrial production on 63 m 3 fermenters by using a more technological nutrient medium in which carbohydrate components do not form congestion or foam. They are well subjected to thermal sterilization in a continuous sterilization unit - ONS-20. This eliminates the causes of mechanical losses. This goal is achieved by the fact that a method for producing cellulase with a fermentation medium is proposed, where instead of beet pulp, corn starch and wheat bran, hydrolyzed to accessible sugars with glucavamorin Gx and amylosubtiline Gx, are used as a carbon source, which gives it a new quality - homogeneity. At the same time, the productivity of the process of cellulase biosynthesis should not be lower than 20-25 units / ml. This goal is achieved by the fact that a method for producing cellulase with a fermentation medium is proposed, where corn starch and wheat bran, hydrolyzed to accessible sugars by glucavamorin Gx and amylosubtiline Gx, are used as a carbon source instead of beet pulp. In this case, the fermentation process is carried out with the discrete introduction of an activating additive - a lactose solution during the entire biosynthesis of cellulase in the culture fluid up to 27 units / ml. This is 15% higher than the regulatory characteristic.
Сущность изобретения заключается в оптимальном соотношении компонентов питательной среды и дозировке раствора лактозы в процессе ферментации. Предлагается питательная среда для получения фермента целлюлазы, содержащая дигидрофосфат калия, сульфат магния, целлюлозу, лактозу и воду, отличающаяся тем, что дополнительно содержит хлорид кальция, гидрофосфат аммония, дрожжи кормовые и ферментативные гидролизаты пшеничных отрубей и кукурузного крахмала при следующем соотношении компонентов, %:
Ферментативный гидролизат крахмала кукурузного - 1,5
Ферментативный гидролизат отрубей пшеничных - 3,0
Хлорид кальция - 0,05
Гидрофосфат аммония - 0,6
Дигидрофосфат калия - 0,3
Дрожжи кормовые - 0,15
Сульфат магния - 0,05
Целлюлоза - 0,5
Лактоза - 0,5
Вода водопроводная - Остальное
Из расчета на 1 кг крахмала добавляют 3000 ед. активности амилазы и 6000 ед. активности глюкоамилазы. На 1 г целлюлозы добавляют 12 ед. активности целлюлазы (отдельно готовят подпитку - раствор лактозы из расчета 0,5% на весь процесс ферментации). Раствор лактозы вносят дискретными порциями. Эта питательная среда гомогенна по своему составу и обладает высокой технологичностью при производстве целлюлазы на промышленных ферменторах. Практически не образует заторов, что значительно снижает механические потери. Дискретная дозировка раствора лактозы позволяет достичь нужной продуктивности процесса биосинтеза целлюлазы, а именно 27 ед/мл, что выше продуктивности среды со свекловичным жомом. Это приводит к увеличению выхода при промышленном производстве целловиридина ГЗх на 24%. Технологический процесс при этом становится более предсказуемым и воспроизводимым.The essence of the invention lies in the optimal ratio of the components of the nutrient medium and the dosage of the lactose solution in the fermentation process. A nutrient medium for producing a cellulase enzyme is proposed, which contains potassium dihydrogen phosphate, magnesium sulfate, cellulose, lactose and water, characterized in that it additionally contains calcium chloride, ammonium hydrogen phosphate, yeast feed and enzymatic hydrolysates of wheat bran and corn starch in the following ratio of components,%:
Corn starch enzymatic hydrolyzate - 1.5
Wheat bran enzymatic hydrolyzate - 3.0
Calcium Chloride - 0.05
Ammonium hydrogen phosphate - 0.6
Potassium Dihydrogen Phosphate - 0.3
Fodder yeast - 0.15
Magnesium Sulfate - 0.05
Cellulose - 0.5
Lactose - 0.5
Tap Water - Else
Based on 1 kg of starch, 3000 units are added. amylase activity and 6000 units. glucoamylase activity. 12 g are added per 1 g of cellulose. cellulase activity (separately make-up is prepared - a lactose solution at the rate of 0.5% for the entire fermentation process). The lactose solution is added in discrete portions. This nutrient medium is homogeneous in composition and highly technological in the production of cellulase in industrial fermenters. It practically does not form congestion, which significantly reduces mechanical losses. The discrete dosage of the lactose solution allows you to achieve the desired productivity of the cellulase biosynthesis process, namely 27 units / ml, which is higher than the productivity of the medium with beet pulp. This leads to an increase in yield in the industrial production of celloviridine GZh by 24%. The process at the same time becomes more predictable and reproducible.
В качестве примеров рассмотрим процессы культивирования низшего гриба Trichoderma viride 44-11- 62/3. As examples, consider the cultivation processes of the lower fungus Trichoderma viride 44-11-62/3.
Пример 1 (по прототипу)
Питательную среду на 63 м3 ферментер приготовляют, исходя из следующего состава, %:
Свекловичный жом - 2,9
Солодовые ростки - 1,4
Лактоза - 0,3
Белотин - 0,2
Сульфат аммония - 0,7
Дигидрофосфат калия - 1,0
Cульфат магния - 0,05
Целлюлоза - 0,9
Водородный показатель среды 5,5 pH.Example 1 (prototype)
A nutrient medium for 63 m 3 fermenter is prepared based on the following composition,%:
Beet pulp - 2.9
Malt Sprouts - 1.4
Lactose - 0.3
Belotin - 0.2
Ammonium Sulfate - 0.7
Potassium Dihydrogen Phosphate - 1.0
Magnesium Sulfate - 0.05
Cellulose - 0.9
The pH of the medium is 5.5 pH.
Отдельно готовят углеводные компоненты: свекловичный жом, солодовые ростки, целлюлозу, белотин и отдельно солевые компоненты: сульфат аммония, лактозу, дигидрофосфат калия, сульфат магния. Затем их стерилизуют острым паром в установке непрерывной стерилизации при температуре 124-130oC поочередно, подавая в смеситель. Из смесителя по технологическим линиям готовую среду подают в ферментер. Куда затем вносят посевной материал низшего гриба Trichoderma viride 44-11-62/3. Культивирование проводят семь суток при температуре (30±1)oC. Стерильный воздух подают, исходя из расчета 0,3 объема/ч на 1 объем культуральной жидкости первые 12 ч роста культуры, 1 объем/ч на 1 объем культуральной жидкости с 12 до 72 ч, с 72 ч 0,5 объема/ч на 1 объем культуральной жидкости. Избыточное давление 0,05 МПа. Скорость вращения мешалки 177 об/мин. Культивирование проводят без внесения подпиток в процессе ферментации. На 5-7 сутки среда закислилась до значения водородного показателя 3 ед.pH.Separately, carbohydrate components are prepared: beet pulp, malt sprouts, cellulose, belotin and separately salt components: ammonium sulfate, lactose, potassium dihydrogen phosphate, magnesium sulfate. Then they are sterilized with hot steam in a continuous sterilization unit at a temperature of 124-130 o C alternately, feeding into the mixer. From the mixer along the production lines, the finished medium is fed to the fermenter. Where then the seed of the lower fungus Trichoderma viride 44-11-62 / 3 is applied. The cultivation is carried out for seven days at a temperature of (30 ± 1) o C. Sterile air is supplied based on the calculation of 0.3 volume / h per 1 volume of culture fluid for the first 12 hours of culture growth, 1 volume / h per 1 volume of culture fluid from 12 to 72 hours, from 72 hours 0.5 volume / hour per 1 volume of culture fluid. Overpressure 0.05 MPa. The speed of rotation of the mixer 177 rpm The cultivation is carried out without making feed in the fermentation process. On the 5-7th day, the medium acidified to a pH value of 3 pH units.
Полученную культуральную жидкость, обладающую целлюлазной активностью, по технологическим трубопроводам передавали на распылительную сушилку СРЦ-100. The obtained culture fluid having cellulase activity was transferred via technological pipelines to the SRTs-100 spray dryer.
Расчетный коэффициент загрузки ферментера 0,6. Получено 30 м3 культуральной жидкости с удельной ферментативной активностью по целлюлазе 23 ед/мл. После сушки получено 360 кг целловиридина ГЗх с ферментативной активностью 330 ед/г. Выход процесса составил 17,2%.The calculated load factor of the fermenter is 0.6. Received 30 m 3 culture fluid with a specific enzymatic activity for cellulase of 23 units / ml After drying, 360 kg of celloviridine GZh with an enzymatic activity of 330 u / g were obtained. The output of the process was 17.2%.
Пример 2 (по заявляемому методу)
Питательную среду готовят, исходя из следующего состава, %:
Ферментативный гидролизат крахмала кукурузного - 1,5
Ферментативный гидролизат отрубей пшеничных - 3,0
Хлорид кальция - 0,05
Гидрофосфат аммония - 0,6
Дигидрофосфат калия - 0,3
Дрожжи кормовые - 0,15
Сульфат магния - 0,05
Целлюлоза - 0,5
Лактоза - 0,5
Вода водопроводная - Остальное
Из расчета на 1 кг крахмала добавляют 3000 ед. активности амилазы и 6000 ед. активности глюкоамилазы. На 1 г целлюлозы добавляют 12 ед. активности целлюлазы. Отдельно готовят подпитку - раствор лактозы из расчета 0,5% на весь процесс ферментации.Example 2 (by the inventive method)
The nutrient medium is prepared on the basis of the following composition,%:
Corn starch enzymatic hydrolyzate - 1.5
Wheat bran enzymatic hydrolyzate - 3.0
Calcium Chloride - 0.05
Ammonium hydrogen phosphate - 0.6
Potassium Dihydrogen Phosphate - 0.3
Fodder yeast - 0.15
Magnesium Sulfate - 0.05
Cellulose - 0.5
Lactose - 0.5
Tap Water - Else
Based on 1 kg of starch, 3000 units are added. amylase activity and 6000 units. glucoamylase activity. 12 g are added per 1 g of cellulose. cellulase activity. Separately, make-up is prepared - a lactose solution at the rate of 0.5% for the entire fermentation process.
Углеводные компоненты питательной среды готовят следующим образом. В емкость с горячей водой (40-45oC) вносят требуемое количество крахмала кукурузного, отрубей пшеничных, хлорида кальция и доводят водородный показатель до значения 6,0- 6,5 pH раствором щелочи. Загружают расчетное количество амилазы и проводят разжижение крахмала 3 ч. Далее раствор охлаждают, доводят значение водородного показателя до 4,5-4,7 pH раствором фосфорной кислоты и вводят расчетное количество глюкоамилазы. Гидролиз проводят 1 ч.Carbohydrate components of the nutrient medium are prepared as follows. The required amount of corn starch, wheat bran, calcium chloride is added to a container with hot water (40-45 o C) and the pH is adjusted to 6.0-6.5 with an alkali solution. The calculated amount of amylase is loaded and the starch is liquefied for 3 hours. Then the solution is cooled, the pH value is adjusted to 4.5-4.7 with a solution of phosphoric acid and the calculated amount of glucoamylase is introduced. Hydrolysis is carried out for 1 hour.
В другой емкости готовят солевые компоненты. В горячую воду (40-45oC) вносят расчетное количество целлюлозы, перемешивают, доводят значение водородного показателя до 4,5-4,7 pH раствором фосфорной кислоты, загружают целлюлазу и при этой температуре проводят гидролиз 2 ч. Затем вносят остальные солевые компоненты.In another container, salt components are prepared. The calculated amount of cellulose is added to hot water (40-45 o C), mixed, the pH value is adjusted to 4.5-4.7 with a solution of phosphoric acid, the cellulase is loaded and hydrolysis is carried out at this temperature for 2 hours. The remaining salt components are then added. .
В смесителе солевые и углеводные компоненты смешивают и передают на установку непрерывной стерилизации, где проводят стерилизацию острым паром с температурой 124-130oC.In the mixer, salt and carbohydrate components are mixed and transferred to a continuous sterilization unit, where sterilization is carried out with direct steam with a temperature of 124-130 o C.
Параметры культивирования аналогичны примеру 1. Но в процессе ферментации через определенное время вводят дискретные порции раствора лактозы, исходя из изменения углеводного состава культуральной жидкости. The cultivation parameters are similar to example 1. But in the fermentation process, after a certain time, discrete portions of a lactose solution are introduced based on a change in the carbohydrate composition of the culture fluid.
Полученную культуральную жидкость, обладающую целлюлазной активностью, по технологическим трубопроводам передают на распылительную сушилку СРЦ-100. Расчетный коэффициент загрузки ферментера 0,6. Получено 37 м культуральной жидкости с удельной ферментативной активностью по целлюлазе 27 ед/мл. После сушки получено 920 кг целловиридина ГЗх с ферментативной активностью 935 ед/г. Выход процесса составил 41,3%. The obtained culture fluid having cellulase activity is transferred via technological pipelines to the SRTs-100 spray dryer. The calculated load factor of the fermenter is 0.6. Received 37 m of culture fluid with a specific enzymatic activity for cellulase of 27 units / ml. After drying, 920 kg of celloviridin GZh with an enzymatic activity of 935 u / g were obtained. The output of the process was 41.3%.
Таким образом, в результате использования предложенного способа выход процесса получения технического целловиридина ГЗх увеличивается на 24,1%. Thus, as a result of using the proposed method, the yield of the process for the production of technical celloviridine GZx is increased by 24.1%.
Claims (1)
Ферментативный гидролизат кукурузного крахмала - 1,5
Ферментативный гидролизат пшеничных отрубей - 3,0
Хлорид кальция - 0,05
Гидрофосфат аммония - 0,6
Дигидрофосфат калия - 0,3
Дрожжи кормовые - 0,15
Сульфат магния - 0,05
Целлюлоза - 0,5
Лактоза - 0,5
Вода водопроводная - Остальное
2. Способ получения фермента целлюлазы, включающий глубинное культивирование низшего гриба Trichoderma viride 44-11-62/3 на питательной среде и высушивание культуральной жидкости, отличающийся тем, что глубинное культивирование ведут на питательной среде по п.1, при этом лактозу вносят в виде раствора дискретными порциями в течение всего процесса культивирования.1. A nutrient medium for the production of cellulase enzyme in its industrial production by the method of deep cultivation of the lower fungus Trichoderma viride 44-11-62 / 3, containing potassium dihydrogen phosphate, magnesium sulfate, cellulose, lactose and tap water, characterized in that it additionally contains calcium chloride, ammonium hydrogen phosphate, yeast feed and enzymatic hydrolysates of wheat bran and corn starch in the following ratio,%:
1.5 starch enzymatic hydrolyzate
Wheat bran enzymatic hydrolyzate - 3.0
Calcium Chloride - 0.05
Ammonium hydrogen phosphate - 0.6
Potassium Dihydrogen Phosphate - 0.3
Fodder yeast - 0.15
Magnesium Sulfate - 0.05
Cellulose - 0.5
Lactose - 0.5
Tap Water - Else
2. A method of obtaining a cellulase enzyme, including the deep cultivation of the lower fungus Trichoderma viride 44-11-62 / 3 on a nutrient medium and drying the culture fluid, characterized in that the deep cultivation is carried out on a nutrient medium according to claim 1, while lactose is introduced in the form solution in discrete portions throughout the cultivation process.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99109818/13A RU2165974C2 (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Cultural medium for preparing enzyme cellulase in its industrial production by submerged culturing fungus trichoderma viride 44-11-62/3 and method of preparing enzyme cellulase on this medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99109818/13A RU2165974C2 (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Cultural medium for preparing enzyme cellulase in its industrial production by submerged culturing fungus trichoderma viride 44-11-62/3 and method of preparing enzyme cellulase on this medium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU99109818A RU99109818A (en) | 2001-03-20 |
| RU2165974C2 true RU2165974C2 (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=20219666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99109818/13A RU2165974C2 (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Cultural medium for preparing enzyme cellulase in its industrial production by submerged culturing fungus trichoderma viride 44-11-62/3 and method of preparing enzyme cellulase on this medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2165974C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4249C1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-03-31 | Институт По Защите Растений И Экологического Сельского Хозяйства Анм | Nutrient medium for cultivation of fungal strain Trishoderma virens CNMN-FD-13 |
| MD4251C1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-30 | Институт По Защите Растений И Экологического Сельского Хозяйства Анм | Nutrient medium for cultivation of Trichoderma lignorum CNMN-FD-14 fungal strain |
-
1999
- 1999-05-14 RU RU99109818/13A patent/RU2165974C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| КРЕТОВИЧ В.Л. Целлюлазы микроорганизмов. - М.: Наука, 1981, с.142-171. * |
| ОПР 015800805-66-96 на производство препарата целловиридина ГЗХ, ОАО Биотехнология, 1996. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MD4249C1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-03-31 | Институт По Защите Растений И Экологического Сельского Хозяйства Анм | Nutrient medium for cultivation of fungal strain Trishoderma virens CNMN-FD-13 |
| MD4251C1 (en) * | 2012-10-12 | 2014-04-30 | Институт По Защите Растений И Экологического Сельского Хозяйства Анм | Nutrient medium for cultivation of Trichoderma lignorum CNMN-FD-14 fungal strain |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yahiro et al. | Efficient itaconic acid production from raw corn starch | |
| US4275163A (en) | Cellulase-producing microorganism | |
| US4472504A (en) | Hyperproducing cellulase microorganism | |
| Palma et al. | Influence of aeration and agitation rate on the xylanase activity from Penicillium janthinellum | |
| WO1995017505A1 (en) | Strain of rhodococcus rhodochrous producing nitrile hydratase | |
| RU2165974C2 (en) | Cultural medium for preparing enzyme cellulase in its industrial production by submerged culturing fungus trichoderma viride 44-11-62/3 and method of preparing enzyme cellulase on this medium | |
| CA2215605C (en) | Osmotically controlled fermentation process for the preparation of acarbose | |
| Yoon et al. | Phosphate effects in the fermentation of α-amylase by Bacillus amyloliquefaciens | |
| CN106635843B (en) | Fermentation medium, mushroom bran fermenting agent and fermentation process | |
| LeMense et al. | Grain Alcohol Fermentations-Submerged Mold Amylase as a Saccharifying Agent | |
| US3988204A (en) | Production of glucoamylase for conversion of grain mashes in the production of grain spirits | |
| Iwasaki et al. | Rapid continuous lactic acid fermentation by immobilised lactic acid bacteria for soy sauce production | |
| Norouzian | Effect of different factors on fermentative production of enzymes by fungi | |
| KR101371416B1 (en) | Optimized medium and fermentation conditions for xylanase mass production by recombinant Pichia pastoris | |
| Silveira et al. | Production of 2, 3-butanediol from sucrose by Klebsiella pneumoniae NRRL B199 in batch and fed-batch reactors | |
| RU2081166C1 (en) | Method of preparing the protein product from starch- and cellulose-containing plant raw | |
| RU2571945C1 (en) | Nutrient medium to cultivate bacteria bacillus subtilis bn-135- producent of pectate lyase | |
| RU2208630C1 (en) | Method for preparing fodder protein product | |
| CN118147036B (en) | Bacillus subtilis capable of stably expressing target product and application thereof | |
| RU2132384C1 (en) | Method of citric acid producing | |
| SU874022A1 (en) | Method of producing fodder additive with glucoamilaze and cellulose activity | |
| Peng et al. | Engineering bacterium for biofilm formation and L-lysine production in continuous fermentation | |
| SU1094346A1 (en) | Ashergillus awamori vud t-2 no.f 203 strain as producer of amylolytic ferments used for saccharification starch-containing raw material in producing of alcohol and method of obtaining amylolytic ferments for saccharification | |
| SU1116058A1 (en) | Nutrient medium for growing producer of bacillus circulans-31 macerating ferments | |
| SU1070161A1 (en) | Method for preparing culture medium for culturing producers of cellulolytic enzymes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060515 |