RU2196821C2 - Strain of mycelial fungus aspergillus awamori as producer of glucoamylase - Google Patents

Strain of mycelial fungus aspergillus awamori as producer of glucoamylase Download PDF

Info

Publication number
RU2196821C2
RU2196821C2 RU2000116928A RU2000116928A RU2196821C2 RU 2196821 C2 RU2196821 C2 RU 2196821C2 RU 2000116928 A RU2000116928 A RU 2000116928A RU 2000116928 A RU2000116928 A RU 2000116928A RU 2196821 C2 RU2196821 C2 RU 2196821C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
glucoamylase
activity
starch
aspergillus awamori
Prior art date
Application number
RU2000116928A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000116928A (en
Inventor
О.Н. Окунев
А.П. Синицын
В.М. Черноглазов
Э.И. Бурцева
Н.В. Цурикова
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "Фермтек"
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 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "Фермтек" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная компания "Фермтек"
Priority to RU2000116928A priority Critical patent/RU2196821C2/en
Publication of RU2000116928A publication Critical patent/RU2000116928A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2196821C2 publication Critical patent/RU2196821C2/en

Links

Abstract

FIELD: biotechnology, biochemistry, enzymes. SUBSTANCE: strain Aspergillus awamori N 400 VKM F-3689 D is obtained by multistage genetic selection of the parent strain Aspergillus awamori VKM F-758 using ultraviolet irradiation with simultaneous effect by chemical mutagens. Strain shows high glucoamylase activity. Glucoamylase shows activity in wide range of pH from 3.5 to 7.5 and temperature from 30 to 65 C. For achievement of high productivity of strain nutrient media used traditionally in industrial technologies in preparing such enzyme preparations can be used. Method does not require complex procedures in the producer strain culturing. Invention can be used for starch raw saccharification in different fields of food industry where high-active enzyme preparations are required. EFFECT: enhanced effectiveness of strain, high activity of enzyme. 3 ex

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, различным областям пищевой биотехнологии и может быть использовано для получения глюкоамилазы с целью ее дальнейшего применения для ферментативной обработки крахмалсодержащего сырья в спиртовой, крахмалопаточной, хлебопекарной и пивоваренной промышленности. The invention relates to the microbiological industry, various fields of food biotechnology and can be used to obtain glucoamylase for the purpose of its further use for the enzymatic processing of starch-containing raw materials in the alcohol, starch, bakery and brewing industries.

В качестве продуцентов амилолитических ферментов наиболее часто используют плесневые грибы рода Aspergillus видов oryzae, usamii, awamori, batatae; рода Rhizopus видов delemar, fonkinsis, neveus, tonnensis, japonicum, topnineusis, а также отдельные представители Neurospora crassa и Mucor. Дрожжи и дрожжеподобные микроорганизмы родов Candida, Saccharomyces, Endomycopsis и Endomyces также способны синтезировать ферменты амилолитического действия. As producers of amylolytic enzymes, mold fungi of the genus Aspergillus of the species oryzae, usamii, awamori, batatae are most often used; the genus Rhizopus of the species delemar, fonkinsis, neveus, tonnensis, japonicum, topnineusis, as well as individual representatives of Neurospora crassa and Mucor. Yeast and yeast-like microorganisms of the genera Candida, Saccharomyces, Endomycopsis and Endomyces are also able to synthesize amylolytic enzymes.

Как правило, природные микроорганизмы образуют комплекс амилолитических ферментов, способных гидролизовать растительные субстраты на основе крахмалистых углеводов. В этот комплекс входят α-амилазы и глюкоамилазы, гидролизующие молекулы крахмала до α-амилазы и глюкоамилазы, гидролизующие молекулы крахмала до глюкозы и декстринов различной молекулярной массы; протеазы, разрушающие белок сырья до аминокислот, являющихся ценным азотистым питанием для дрожжей; глюканазы, которые интенсифицируют процесс ферментативной обработки сырья за счет гидролиза некрахмалистых полисахаридов; пектиназы, разрушающие пектин, другие ферменты литического действия. As a rule, natural microorganisms form a complex of amylolytic enzymes capable of hydrolyzing plant substrates based on starchy carbohydrates. This complex includes α-amylases and glucoamylases, hydrolyzing starch molecules to α-amylases and glucoamylases, hydrolyzing starch molecules to glucose and dextrins of various molecular weights; proteases that break down the protein of raw materials to amino acids, which are valuable nitrogenous nutrition for yeast; glucanases, which intensify the process of enzymatic processing of raw materials due to the hydrolysis of non-starchy polysaccharides; pectinases that destroy pectin, other enzymes of lytic action.

Получаемые в настоящее время полиферментные препараты имеют различный ферментный состав и различаются по уровню активности отдельных ферментов. В целом известные полиферментные препараты с амилолитической активностью нуждаются в улучшении их функциональных характеристик, что повысит эффективность их промышленного применения. Currently obtained multienzyme preparations have different enzyme composition and differ in the level of activity of individual enzymes. In general, well-known polyenzyme preparations with amylolytic activity need to improve their functional characteristics, which will increase the efficiency of their industrial use.

Особый интерес представляют ферментные препараты с повышенной активностью глюкоамилазы. Of particular interest are enzyme preparations with increased glucoamylase activity.

Глюкоамилаза - (α-1,4-глюкан-глюканогидролаза, 3.2.1.3.) -глюкозообразующая амилаза, экзофермент, атакует крахмал с нередуцирующего конца полисахаридной цепочки, последовательно отщепляя глюкозные остатки и полностью превращая крахмал в глюкозу. У большинства выделенных глюкоамилаз микробного происхождения проявляются некоторые общие свойства. Как правило, это кислотостабильные ферменты с оптимумом рН 4,5-5,0, оптимумом температуры 55-60oС. Кроме специфичных α-1,4- глюкановых связей глюкоамилазы гидролизуют α-1,6 связи как в полисахаридах, так и в низкомолекулярных олигосахаридах. Под их действием крахмал полностью гидролизуется до глюкозы.Glucoamylase - (α-1,4-glucan-glucanohydrolase, 3.2.1.3.) -Glucose-forming amylase, an exoenzyme, attacks starch from the non-reducing end of the polysaccharide chain, sequentially cleaving glucose residues and completely converting starch into glucose. Most isolated glucoamylases of microbial origin show some common properties. As a rule, these are acid-stable enzymes with an optimum pH of 4.5-5.0, an optimum temperature of 55-60 o C. In addition to specific α-1,4-glucan bonds, glucoamylases hydrolyze α-1,6 bonds both in polysaccharides and in low molecular weight oligosaccharides. Under their action, starch is completely hydrolyzed to glucose.

Способность глюкоамилазы гидролизовать как α-1,4, так и α-1,6 связи с отщеплением глюкозы ставит этот фермент на первое место по эффективности гидролиза крахмала с целью дальнейшего сбраживания образовавшегося сахара. The ability of glucoamylase to hydrolyze both α-1,4 and α-1,6 bonds with glucose cleavage puts this enzyme in first place in the efficiency of starch hydrolysis with the aim of further fermentation of the formed sugar.

В спиртовой, крахмало-паточной, хлебопекарной промышленности необходим глубокий гидролиз крахмала. Обычно гидролиз осуществляют в две стадии: на первой стадии проводят обработку α-амилазой (стадия разжижения крахмала), затем оклейстеризованную и разжиженную суспензию при температуре не выше 60oС и рН 5,0-5,5 обрабатывают глюкоамилазой (стадия осахаривания крахмала). В результате совместного действия ферментов степень гидролиза крахмала достигает 98-99%.In the alcohol, starch and syrup, baking industry requires a deep hydrolysis of starch. Hydrolysis is usually carried out in two stages: in the first stage, α-amylase is treated (starch liquefaction stage), then the gelatinized and liquefied suspension is treated at a temperature not exceeding 60 ° C and pH 5.0-5.5 is treated with glucoamylase (starch saccharification stage). As a result of the joint action of enzymes, the degree of hydrolysis of starch reaches 98-99%.

Однако несмотря на высокую рентабельность данной технологии, эффективность процесса ферментативной обработки крахмала может быть повышена за счет применения высокоактивных ферментных препаратов. При этом достигается значительное снижение стоимости ферментативной обработки сырья за счет сокращения дозировки ферментов и продолжительности процесса гидролиза, обеспечивается высокая степень деструкции крахмала и как следствие этого увеличение выхода конечного продукта. However, despite the high profitability of this technology, the efficiency of the enzymatic processing of starch can be increased through the use of highly active enzyme preparations. At the same time, a significant reduction in the cost of enzymatic processing of raw materials is achieved by reducing the dosage of enzymes and the duration of the hydrolysis process, a high degree of degradation of starch and, as a result, an increase in the yield of the final product are ensured.

В настоящее время при промышленном получении продуктов гидролиза крахмала - декстрозы, глюкозофруктозных сиропов, на стадии осахаривания главным образом используют глюкоамилазы продуцентов, относящихся к роду Aspergilllus: Asp. niger. Asp. awamori, Asp. oryzae (1-5), оптимальные условия действия которых рН 5,0, 55oС.Currently, in the industrial production of starch hydrolysis products - dextrose, glucose-fructose syrups, glucoamylases of producers belonging to the genus Aspergilllus: Asp are mainly used in the saccharification stage. niger. Asp. awamori, Asp. oryzae (1-5), the optimal conditions of action of which are pH 5.0, 55 o C.

Известны рекомбинантные и мутантные штаммы продуцентов глюкоамилазы гриба Aspergillus niger. Описаны штаммы: Asp. niger, синтезирующий 150 ед/мл глюкоамилазы (1); Asp. niger В1-Д, проведены исследования по влиянию условий аэрации на рост микроорганизма и биосинтез фермента (2); Asp. niger N 402 В 1, полученный на основе природного штамма, содержит 20 копий гена глюкоамилазы (3); Asp. niger B0 -1 (4). Asp. oryzae - мутант, синтезирует как глюкоамилазу, так и амилазу (5). Recombinant and mutant strains of Aspergillus niger fungus glucoamylase producers are known. The strains described are: Asp. niger synthesizing 150 u / ml glucoamylase (1); Asp. niger V1-D, studies have been conducted on the effect of aeration conditions on microorganism growth and enzyme biosynthesis (2); Asp. niger N 402 In 1, obtained on the basis of a natural strain, contains 20 copies of the glucoamylase gene (3); Asp. niger B0 -1 (4). Asp. oryzae is a mutant that synthesizes both glucoamylase and amylase (5).

Использование рекомбинантных штаммов связано с необходимостью проведения постоянных исследований по поддержанию штаммов в стабильном и активном состоянии, созданием специальных условий культивирования, которые не всегда доступны при промышленном ведении процесса. The use of recombinant strains is associated with the need for ongoing research to maintain the strains in a stable and active state, the creation of special cultivation conditions that are not always available in industrial process control.

Известны и широко используются для осахаривания крахмалсодержащего сырья при промышленном получении декстрозы, глюкозофруктозных сиропов, этанола плесневые грибы вида Asp. awamori. Mold fungi of the Asp type are known and widely used for saccharification of starch-containing raw materials in the industrial production of dextrose, glucose-fructose syrups, ethanol. awamori.

Достаточно активными в отношении синтеза глюкоамилазы из известных грибов Asp. awamori являются Asp. awamori 466, синтезирующий при выращивании на среде с кукурузной мукой при использовании осахаривания солодовым молоком и солодового сусла с диаммонийфосфатом на 184 ч роста 183 ед/мл фермента (6), и Asp. awamori ВУД Т-2 F 203, при культивировании которого на среде с кукурузной мукой при осахаривании солодовым молоком или бактериальной амилазой при специальной подготовке посевного материала и многостадийности процесса удается на 130 ч культивирования получить активность глюкоамилазы равной 200 ед/мл (7). Active enough in relation to the synthesis of glucoamylase from known Asp. awamori are Asp. awamori 466, synthesizing when grown on a medium with corn flour using saccharification with malt milk and malt wort with diammonium phosphate for 184 h of growth of 183 u / ml of the enzyme (6), and Asp. awamori VUD T-2 F 203, when cultivated on a medium with corn flour during saccharification with malt milk or bacterial amylase, with special preparation of seed and a multi-stage process, it is possible to obtain glucoamylase activity of 200 units / ml for 130 hours of cultivation (7).

Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является штамм Aspergillus awamori ВНИИгенетика 120/177 ЦМПМ F-166 (8). Штамм, выращенный на агаризованной среде с кукурузным экстрактом, для получения посевного материала культивируют на среде, содержащей крахмал, солодовые ростки и минеральные соли. Ферментационная среда содержит кукурузную муку, кукурузный экстракт, бактериальную амилазу. Культивирование осуществляют при 28oС в течение 120 ч. Уровень активности глюкоамилазы составляет 240 ед/мл. Для повышения синтетической активности штамма используют 2-стадийную подготовку посевного материала, включающую сначала получение спорового материала на среде с пшеничными отрубями, затем проращивание его на жидкой среде ферментационного состава и последующее культивирование на среде, содержащей кукурузную муку, крахмал, БВК, амилосубтилин и диаммонийфосфат, при 34oС. Активность глюкоамилазы на 120 ч культивирования составляет 340 ед/мл.The closest analogue in terms of the combination of essential features and the achieved result is the strain Aspergillus awamori VNIIgenetics 120/177 CMPM F-166 (8). The strain grown on an agar medium with corn extract to cultivate the seed is cultivated on a medium containing starch, malt sprouts and mineral salts. The fermentation medium contains corn flour, corn extract, bacterial amylase. The cultivation is carried out at 28 ° C. for 120 hours. The glucoamylase activity level is 240 units / ml. To increase the synthetic activity of the strain, a 2-stage preparation of seed is used, including first obtaining spore material on a medium with wheat bran, then germinating it on a liquid medium of a fermentation composition and subsequent cultivation on a medium containing corn flour, starch, IAC, amylosubtilin and diammonium phosphate, at 34 o C. The activity of glucoamylase for 120 hours of cultivation is 340 u / ml

Недостатком описанного штамма является необходимость для получения достаточно высокой активности культуральной жидкости использования многостадийной подготовки посевного материала и для основного процесса ферментации обогащенной питательной среды. The disadvantage of the described strain is the need to obtain a sufficiently high activity of the culture fluid using multi-stage preparation of seed material and for the main fermentation process of the enriched nutrient medium.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, расширение арсенала штаммов-продуцентов глюкоамилазы. The problem to which the invention is directed, is the expansion of the arsenal of glucoamylase producing strains.

Технический результат заключается в получении нового высокопродуктивного штамма-продуцента, не требующего для синтеза продукта сложных высоконцентрированных сред и сложных приемов культивирования штамма. The technical result consists in obtaining a new highly productive producer strain that does not require complex highly concentrated media and complex cultivation techniques for the synthesis of the product.

Сущность объекта изобретения - новый специально селекционированный штамм Aspergillus awamori N 400 - продуцент глюкоамилазы. The essence of the object of the invention is a new specially selected strain of Aspergillus awamori N 400 - producer of glucoamylase.

Штамм Aspergillus awamori депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов при Институте биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН под N ВКМ F- 3689 D. The strain Aspergillus awamori is deposited in the All-Russian collection of microorganisms at the Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms named after G.K. Scriabin RAS under N VKM F- 3689 D.

Штамм получают с помощью многоступенчатой генетической селекции исходного штамма Aspergillus awamori BKM F-758 с использованием методов мутагенеза - ультрафиолетового облучения с одновременным воздействием химических мутагенов. The strain is obtained using multistage genetic selection of the original strain Aspergillus awamori BKM F-758 using mutagenesis methods - ultraviolet radiation with simultaneous exposure to chemical mutagens.

Суспензию спор исходного штамма (титр разведения - 10-4-10-6) облучают ультрафиолетом в 20%-ном глицерине в течение 4-5 мин. Облученные споры высевают на чашки Петри с селективными средами, выживаемость при этом составляет 1-2%. Засеянные чашки инкубируют в течение 7 сут при 35oС и дополнительно выдерживают 7 сут при 22-23oС. Каждую выросшую колонию пересевают на чашки, содержащие агаризованные среды с добавлением в качестве единственного источника углерода крахмал.The spore suspension of the initial strain (dilution titer of 10 -4 -10 -6 ) is irradiated with ultraviolet light in 20% glycerol for 4-5 minutes. Irradiated spores are plated on Petri dishes with selective media, with a survival rate of 1-2%. Inoculated plates are incubated for 7 days at 35 ° C. and further incubated for 7 days at 22-23 ° C. Each grown colony is subcultured into plates containing agarized media with the addition of starch as the sole carbon source.

Интенсивность синтеза глюкоамилазы мутантных клонов тестируют по величине отношения диаметра просветления крахмала к диаметру колонии (D=Dзпк/Dк). Клоны, имеющие значение D в 2- 4 раза выше, чем в контроле, тестируют на эффективность синтеза глюкоамилазы при периодическом культивировании на жидких средах в колбах. Наиболее продуктивный вариант снова подвергают УФ-облучению и селекции, как описано выше. The intensity of the synthesis of glucoamylase mutant clones is tested by the ratio of the diameter of the starch bleach to the diameter of the colony (D = Dzpk / Dk). Clones with a D value of 2-4 times higher than in the control are tested for the effectiveness of the synthesis of glucoamylase during periodic cultivation on liquid media in flasks. The most productive option is again subjected to UV irradiation and selection, as described above.

Условия хранения: штамм может храниться в лиофилизированном состоянии в течение нескольких лет или на косяках с агаризованной средой Чапека или Мальц-агаре при +4oС с обязательным пересевом не реже одного раза в 3 месяца.Storage conditions: the strain can be stored in a lyophilized state for several years or on jambs with agarized Chapek or Maltz-agar medium at + 4 o C with mandatory reseeding at least once every 3 months.

Культурально-морфологические признаки штамма
Макроскопические характеристики: колонии на агаре Чапека с дрожжевым экстрактом (CYA), 25oС, имеют диаметр 70-71 мм/7сут, радиально-бороздчатые, поверхность бархатистая, край тонкий, конидиальная область - темно-коричневая; эксудат отсутствует, обратная сторона тускло-желтая.
Cultural and morphological characteristics of the strain
Macroscopic characteristics: colonies on agar Chapek with yeast extract (CYA), 25 o C, have a diameter of 70-71 mm / 7 days, radially grooved, the surface is velvety, the edge is thin, the conidial region is dark brown; exudate is absent, the reverse side is dull yellow.

Колонии на агаре Чапека с дрожжевым экстрактом (CYA), 37oС, имеют диаметр 70-71 мм/7сут., культуральные характеристики схожи с таковыми на CYA, 25oС.Colonies on Chapek’s agar with yeast extract (CYA), 37 o С, have a diameter of 70-71 mm / 7 days. Cultural characteristics are similar to those at CYA, 25 o С.

Колонии на агаре Чапека с дрожжевым экстрактом и 20% сахарозы (CY20S), 25oС, имеют диаметр колонии 68 - 70 мм/7сут., слабо радиально-бороздчатые, поверхность порошистая, край тонкий, конидиальная область темно-коричневая; эксудат отсутствует, обратная сторона тускло-желтая.Colonies on Chapek agar with yeast extract and 20% sucrose (CY20S), 25 o C, have a colony diameter of 68 - 70 mm / 7 days, slightly radially grooved, the surface is powdery, the edge is thin, the conidial region is dark brown; exudate is absent, the reverse side is dull yellow.

Микроскопические характеристики: конидиальные головки шаровидные, затем рыхлорадиальные, распадающиеся на отдельные колонки, конидиеносцы слабоокрашенные в терминальной части, гладкостенные 250-1200 х 6 -12 мкм, аптикальные расширения шаровидные 20-45 мкм в диаметре, покрыто стеригмами по всей поверхности. Стеригмы преимущественно двухъярусные, метулы 6-16 х 3,5 -7 мкм, фиалиды 5-8 х 2 - 4 мкм. Конидии шаровидные, 3,5-6 мкм, гладкие. Microscopic characteristics: conidial heads are spherical, then lohradial, decaying into separate columns, conidiophores are slightly colored in the terminal part, smooth-walled 250-1200 x 6 -12 microns, apical extensions are spherical 20-45 microns in diameter, covered with sterigma over the entire surface. Sterigma is predominantly two-tier, with formulas 6-16 x 3.5 -7 microns, phialids 5-8 x 2 - 4 microns. Conidia are spherical, 3.5-6 microns, smooth.

Физиолого-биохимические свойства штамма
Отношение к сахарам
Культура штамма хорошо усваивает глюкозу, сахарозу, арабинозу, рафинозу, и слабо - мальтозу, лактозу, галактозу и рамнозу.
Physiological and biochemical properties of the strain
Sugar attitude
The strain culture assimilates glucose, sucrose, arabinose, raffinose, and weakly maltose, lactose, galactose, and rhamnose.

Крахмал гидролизует до глюкозы. Starch hydrolyzes to glucose.

Хорошо ассимилирует аммонийные соли неорганических кислот. Потребляет пептон, казеин, аминокислоты. Пептонизирует молоко. It assimilates ammonium salts of inorganic acids well. Consumes peptone, casein, amino acids. Peptonizes milk.

Температурный оптимум роста 34-35oС, рН 4,5-6,0. Аэроб.The temperature optimum of growth is 34-35 o C, pH 4.5-6.0. Aerobe.

Данный вид мицелиального гриба не числится в качестве патогенного в "Положении о порядке учета, хранение обращения, отпуска и пересылки культур бактерии, вирусов, риккетсий, грибов, простейших, микоплазм, бактериальных токсинов, ядов биологического происхождения". This type of mycelial fungus is not listed as pathogenic in the "Regulation on the procedure for recording, storing handling, dispensing and sending cultures of bacteria, viruses, rickettsia, fungi, protozoa, mycoplasmas, bacterial toxins, poisons of biological origin."

Полученный мутант по своим морфологическим свойствам отличается от исходного интенсивностью спороношения, цветом пигмента спор, окраской колонии с обратной стороны при выращивании на агаризованных средах, более коротким циклом роста, образованием более обильной биомассы, повышенной способностью к биосинтезу глюкоамилазы при глубинном культивировании на жидких средах. The morphological properties of the obtained mutant differ from the initial one by the intensity of sporulation, the color of spore pigment, colony coloration on the reverse side when grown on agarized media, a shorter growth cycle, the formation of more abundant biomass, and increased ability to glucoamylase biosynthesis during deep cultivation on liquid media.

При рассеве штамма на селективные среды наблюдается выщепление 3-6% нетипичных колоний, что свидетельствует о высокой морфологической стабильности штамма, а следовательно, о его стабильности к продукции глюкоамилазы при длительном культивировании. When the strain is screened on selective media, 3–6% of atypical colonies are cleaved, which indicates a high morphological stability of the strain and, therefore, its stability to glucoamylase production during prolonged cultivation.

Культивирование штамма осуществляют в аэробных условиях при температуре 35oС в течение 120-144 ч, рН среды 5,2-5,5. Для роста культуры и биосинтеза глюкоамилазы источником углерода и азота могут служить крахмал, гидролизованный крахмал, экструдат муки злаковых культур (кукурузы, пшеницы, ячменя, ржи), аммонийный азот, кукурузный экстракт.The cultivation of the strain is carried out under aerobic conditions at a temperature of 35 o C for 120-144 hours, the pH of the medium is 5.2-5.5. For the growth of culture and biosynthesis of glucoamylase, starch, hydrolyzed starch, extrudate of cereal flour (corn, wheat, barley, rye), ammonium nitrogen, and corn extract can serve as a source of carbon and nitrogen.

Штамм обладает повышенной способностью к синтезу глюкоамилазы, а также продуцирует незначительные количества α-амилазы, протеазы и β-глюканазы. The strain has an increased ability for the synthesis of glucoamylase, and also produces small amounts of α-amylase, protease and β-glucanase.

Для ферментативной обработки крахмалосодержащего сырья при производстве спирта ферментный препарат может быть использован в виде культуральной жидкости или в виде концентрированных препаратов, получаемых известными биохимическими методами, например осаждением этанолом из ультрафильтрата культуральной жидкости. For the enzymatic treatment of starch-containing raw materials in the production of alcohol, the enzyme preparation can be used in the form of a culture fluid or in the form of concentrated preparations obtained by known biochemical methods, for example, ethanol precipitation from ultrafiltrate of a culture fluid.

Глюкоамилаза активна в широком диапазоне рН - от 3,5 до 7,5 с оптимумом при рН 4,5-5,0; в диапазоне температуры от 30 до 65oС с оптимумом при 60 - 62oС. Глюкоамилаза стабильна в течение 2 ч при 45oС. Инкубирование при температуре 55oС в течение 2 ч приводило к снижению активности на 50%.Glucoamylase is active in a wide pH range - from 3.5 to 7.5 with an optimum at pH 4.5-5.0; in the temperature range from 30 to 65 o C with optimum at 60 - 62 o C. Glucoamylase is stable for 2 hours at 45 o C. Incubation at 55 o C for 2 hours led to a decrease in activity by 50%.

Возможность использования изобретения иллюстрируется примерами, которые не ограничивают объем и сущность притязаний, связанных с ними. The possibility of using the invention is illustrated by examples that do not limit the scope and essence of the claims associated with them.

Пример 1. Посевной материал (инокулюм) получают выращиванием штамма Aspergillus awamori BKM F-3689 D на твердой питательной среде, состоящей из 50% пшеничных отрубей и 50% солодовых ростков, увлажненных водопроводной водой до 60%, рН среды - 5,2-5,5. Выращиваие спорового посевного материала осуществляют в колбах, содержащих 20-30 г твердого субстрата, в стационарных условиях при температуре 35oС в течение 5-6 сут и при 22-23oС в течение 7 сут.Example 1. Sowing material (inoculum) is obtained by growing the strain Aspergillus awamori BKM F-3689 D on a solid nutrient medium consisting of 50% wheat bran and 50% malt sprouts, moistened with tap water to 60%, the pH of the medium is 5.2-5 ,5. Spore seeds are grown in flasks containing 20-30 g of solid substrate under stationary conditions at a temperature of 35 o C for 5-6 days and at 22-23 o C for 7 days.

Полученный посевной материал в количестве 0,08-0,1% к объему среды вносят в качалочные колбы объемом 750 мл, содержащие 100 мл среды состава, г/л: кукурузная мука - 240,0; водопроводная вода - остальное, рН среды 5,2-5,5. The resulting seed in an amount of 0.08-0.1% by volume of the medium is introduced into rocking flasks with a volume of 750 ml, containing 100 ml of medium composition, g / l: corn flour - 240.0; tap water - the rest, the pH of the medium is 5.2-5.5.

Культивирование штамма осуществляют в аэробных условиях при температуре 35oС на качалке с 240 об/мин в течение 120-144 ч. Каждые 24 ч, начиная с 72 ч роста, отбирают пробы, в которых определяют способность культуральной жидкости гидролизовать крахмал.The cultivation of the strain is carried out under aerobic conditions at a temperature of 35 o C on a shaker with 240 rpm for 120-144 hours. Every 24 hours, starting from 72 hours of growth, samples are taken in which the ability of the culture fluid to hydrolyze starch is determined.

Метод определения активности глюкоамилазы основан на определении глюкозы, образовавшейся при гидролизе растворимого крахмала ферментом (9). The method for determining the activity of glucoamylase is based on the determination of glucose formed during hydrolysis of soluble starch by an enzyme (9).

За единицу глюкоамилазной активности принимают такое количество фермента, которое, действуя на растворимый крахмал при 30oС и рН 4,7 в течение 1 мин, освобождает 1 мкмоль глюкозы.For a unit of glucoamylase activity, an amount of the enzyme is taken which, acting on soluble starch at 30 ° C. and a pH of 4.7 for 1 minute, releases 1 μmol of glucose.

Максимальная глюкоамилазная активность в культуральной жидкости на 120 ч роста составляет 400 ед/мл, на 144 ч роста - 450 ед/мл. Удельная глюкоамилазная активность в культуральной жидкости равна 15,5 ед/мг белка. The maximum glucoamylase activity in the culture fluid for 400 h of growth is 400 units / ml, for 144 h of growth - 450 units / ml. The specific glucoamylase activity in the culture fluid is 15.5 u / mg protein.

Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1, но в ферментационной среде вместо кукурузной муки используют экструдат кукурузной муки в количестве 250 г/л. Example 2. The method is carried out as in example 1, but in a fermentation medium instead of cornmeal, an extrudate of cornmeal in an amount of 250 g / l is used.

Максимальная глюкоамилазная активность в культуральной жидкости на 144 ч роста 500 ед/мл. The maximum glucoamylase activity in the culture fluid for 144 h of growth is 500 units / ml.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1, но ферментационная среда вместо кукурузной муки содержит пшеничную муку в количестве 180 г/л. Example 3. The method is carried out as in example 1, but the fermentation medium instead of cornmeal contains wheat flour in an amount of 180 g / L.

Максимальная глюкоамилазная активность в культуральной жидкости на 144 ч роста 380 ед/мл. The maximum glucoamylase activity in the culture fluid for 144 h of growth is 380 u / ml.

Таким образом, предлагаемый штамм Aspergillus awamori BKM F- 3689 D позволяет значительно повысить глюкоамилазную активность в культуральной жидкости и, следовательно, увеличить эффективность использования ферментных препаратов на основе этого штамма в различных областях биотехнологии. Thus, the proposed strain Aspergillus awamori BKM F-3689 D can significantly increase glucoamylase activity in the culture fluid and, therefore, increase the efficiency of the use of enzyme preparations based on this strain in various fields of biotechnology.

Кроме того, для получения высокой продуктивности штамма не требуется применения сложных питательных сред и сложных приемов культивирования продуцента. Для культивирования могут использоваться питательные среды, традиционно применяемые в промышленных технологиях получения такого рода ферментных препаратов. In addition, to obtain high productivity of the strain does not require the use of complex nutrient media and complex methods of cultivation of the producer. For cultivation, nutrient media traditionally used in industrial technologies for producing such enzyme preparations can be used.

ЛИТЕРАТУРА
1. Патент США N 4335208, кл.195-5, опубл. 1982 г.
LITERATURE
1. US patent N 4335208, CL 195-5, publ. 1982 g.

2. Wongwicham A et. al.: Biotechnol. Bioeng, Nov 20; 65(4), 1999. 2. Wongwicham A et. al .: Biotechnol. Bioeng, Nov 20; 65 (4), 1999.

3. Withersy M et. al.: Biotechnol. Bioeng., 1998, Aug 20; 59(4), 407-418. 3. Withersy M et. al .: Biotechnol. Bioeng., 1998, Aug 20; 59 (4), 407-418.

4. Pederson et. al. : Appl. Microbiol. Biotechnol., 2000, Mar 53(3), 272-276. 4. Pederson et. al. : Appl. Microbiol. Biotechnol., 2000, Mar 53 (3), 272-276.

5. Bocring Sp.: Biotechnol. Bioeng, 1999, Dec 20; 65(6), 638-648. 5. Bocring Sp .: Biotechnol. Bioeng, 1999, Dec 20; 65 (6), 638-648.

6. Авторское свидетельство СССР N 800185, кл.С 12 D 13/10, опубл. 1981 г. 6. USSR author's certificate N 800185, class C 12 D 13/10, publ. 1981

7. Авторское свидетельство СССР N 1094346, кл.С 12 N 9/34, опубл. 1985 г. 7. Copyright certificate of the USSR N 1094346, class C 12 N 9/34, publ. 1985

8. Авторское свидетельство СССР N 1271068, кл.С 12 N 9/34, опубл. 1994 г. 8. Copyright certificate of the USSR N 1271068, class C 12 N 9/34, publ. 1994

9. ГОСТ 20264-4.89. 9. GOST 20264-4.89.

Claims (1)

Штамм мицелиального гриба Aspergillus awamori BKMF-3689 D (Всероссийская коллекция микроорганизмов при ИБФМ им. Г. К. Скрябина РАН) - продуцент глюкоамилазы. The strain of mycelial fungus Aspergillus awamori BKMF-3689 D (All-Russian Collection of Microorganisms at the IBPM named after G.K. Scriabin RAS) is a producer of glucoamylase.
RU2000116928A 2000-06-30 2000-06-30 Strain of mycelial fungus aspergillus awamori as producer of glucoamylase RU2196821C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000116928A RU2196821C2 (en) 2000-06-30 2000-06-30 Strain of mycelial fungus aspergillus awamori as producer of glucoamylase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000116928A RU2196821C2 (en) 2000-06-30 2000-06-30 Strain of mycelial fungus aspergillus awamori as producer of glucoamylase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000116928A RU2000116928A (en) 2002-05-27
RU2196821C2 true RU2196821C2 (en) 2003-01-20

Family

ID=20236956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000116928A RU2196821C2 (en) 2000-06-30 2000-06-30 Strain of mycelial fungus aspergillus awamori as producer of glucoamylase

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2196821C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4284722A (en) Heat and acid-stable alpha-amylase enzymes and processes for producing the same
US4247637A (en) Highly thermostable glucoamylase and process for its production
CA1247032A (en) Method for direct saccharification of raw starch using enzyme produced by a basidiomycete belonging to the genus corticium
KR101324811B1 (en) Method for production of liquid koji having enhanced plant fiber digestive enzyme, liquid koji produced by the method, and use of the liquid koji
IL22367A (en) Production of amyloglucosidase
RU2354697C2 (en) STRAIN OF MYCELIAL FUNGUS ASPERGILLUS ORYZAE - ACIDIC α-AMYLASE PRODUCER
RU2245364C2 (en) Strain of mycelial fungus aspergillus awamori as producer of glucoamylase
RU2196821C2 (en) Strain of mycelial fungus aspergillus awamori as producer of glucoamylase
RU2323973C1 (en) STAM OF MITSELIAL MUSHROOM Aspergillus foetidus BKM F 3890D - PRODUCER OF ACID PROTEASE AND COMPEX OF CARBOHYDRASE, CONTAINS PECTINASE (POLYGALACTURONASE), CELANESE, β-GLUCANESE, ARABINASE, GALACTANSE, CELOGLUKANASE, SACCHARASE, α-L-ARABINEOFURANOZIDASE, β-GLUKOZIDASE AND AMPILASE
RU2001103C1 (en) Bacterial strain m-bacillus licheniformis as a producer of thermostable amlolytic enzymes
RU2514224C1 (en) Strain of filamentous fungus aspergillus oryzae - producer of maltogenic alpha-amylase
KR102125358B1 (en) Novel Aspergillus oryzae IF18-2 with high saccharogenic power and high liquerying activity and drying method thereof
Varbanets et al. Marine actinobacteria–producers of enzymes with Α-l-rhamnosidase activity
CN106754829A (en) A kind of method of utilization bacillus HS17 fermenting and producing chitosan enzymes and its application
RU2457247C1 (en) Recombinant mycelial strain aspergillus awamori producer of glucoamylase
Pranamuda et al. Ethanol production from raw sago starch under unsterile condition
US4593005A (en) Strains of Aspergillus and use thereof to produce amylolytic enzymes
RU2001949C1 (en) Strain of fungus trichoderma reesei - a producer of cellulolytic enzymes
RU2177995C2 (en) Strain of bacterium bacillus licheniformis as producer of thermostable amylolytic and proteolytic enzymes
JPS6083595A (en) Method for direct enzymic saccharification of starch
CA1131142A (en) Glucoamylase from stachybotrys subsimplex
RU2303065C1 (en) Mycelium fungi strain trichoderma longibrachiatum as cellulase, beta-glucanase and xylanase producer
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
US5604128A (en) Isolated cultures of Pestalotiopsis funerea IFO 5427 and Pestalotiopsis negleta FERM BP-3501
RU2287571C2 (en) STRAIN OF MYCELIAL FUNGUS TRICHODERMA LONGIBRACHIATUM AS PRODUCER OF CARBOHYDRASES COMPLEX COMPRISING CELLULASES, β-GLUCANASES, XYLANASES, MANNANASES AND PECTINASES