RU2486248C2 - Способ биосинтеза l-лизина - Google Patents

Способ биосинтеза l-лизина Download PDF

Info

Publication number
RU2486248C2
RU2486248C2 RU2011126521/10A RU2011126521A RU2486248C2 RU 2486248 C2 RU2486248 C2 RU 2486248C2 RU 2011126521/10 A RU2011126521/10 A RU 2011126521/10A RU 2011126521 A RU2011126521 A RU 2011126521A RU 2486248 C2 RU2486248 C2 RU 2486248C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hours
lysine
fermentation
cultivation
medium
Prior art date
Application number
RU2011126521/10A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2011126521A (ru
Inventor
Людмила Сергеевна Герман
Валентина Николаевна Сенаторова
Валентин Васильевич Бирюков
Игорь Николаевич Щеблыкин
Ольга Аркадьевна Петрищева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" (ФГБОУ ВПО "МГУИЭ")
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" (ФГБОУ ВПО "МГУИЭ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет инженерной экологии" (ФГБОУ ВПО "МГУИЭ")
Priority to RU2011126521/10A priority Critical patent/RU2486248C2/ru
Publication of RU2011126521A publication Critical patent/RU2011126521A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2486248C2 publication Critical patent/RU2486248C2/ru

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ биосинтеза L-лизина на ферментационных средах. Готовят основную ферментационную среду на основе ферментолизата крахмала в количестве 8-15% по глюкозе и дополнительную ферментационную среду, содержащую компоненты основной ферментационной среды, концентрированные в 2-3,5 раза. Стерилизуют их. Биосинтез L-лизина осуществляют с использованием штамма-продуцента Corynebacterium glutamicum BKM Ac-2577D (BIGOR 55). Загружают в ферментер основную питательную среду в количестве 1/3 от ее объема. Затем производят засев основной ферментационной питательной среды 10-20% посевного материала, выращенного в две стадии. Процесс биосинтеза ведут с непрерывной подачей подпитки, начиная с 8-16 час культивирования. При этом поддерживают ингибирующую концентрацию редуцирующих веществ в культуральной жидкости 4-8%. После заполнения аппарата до максимального объема через 60-66 часов культивирования и далее каждые 6-12 часов в течение всего остального процесса биосинтеза часть культуральной жидкости в количестве 10-15% от максимального объема перекачивают в аппарат для дображивания. В этом аппарате продолжают процесс биосинтеза в течение 6-12 часов при тех же условиях, что и в основном аппарате, но без подачи дополнительной питательной среды. Затем выделяют L-лизин. Изобретение позволяет вести процесс биосинтеза в течение длительного времени без снижения скорости синтеза L-лизина и обеспечивает получение культуральной жидкости с концентрацией L-лизина перед выделением не ниже 100 г/л. 4 пр.

Description

Изобретение относится к области биотехнологии и может быть использовано для получения L-лизина, применяемого для балансировки кормов животных, в пищевой промышленности для балансировки состава пищевых продуктов и в медицинской промышленности для приготовления аминокислотных смесей парентерального питания.
Известны способы получения L-лизина на основе микробиологического синтеза, предусматривающие культивирование с использованием различных штаммов-продуцентов Corynebacterium и Brevibacterium. Источником углерода в питательных средах служит меласса, технический сахар, техническая глюкоза. В качестве ростового фактора (источника аминного азота) используются кукурузный экстракт, кислотные гидролизаты белково-витаминного концентрата (БВК) и биомассы продуцента. Известные в России способы получения L-лизина, реализованные в промышленных масштабах, ориентированы на использование мелассы и гидролизатов БВК, а конечным продуктом являлся жидкий концентрат лизина (ЖКЛ) или высушенный на отрубях концентрат кормового лизина (ККЛ).
Однако на территории России в настоящее время практически все углеводсодержащее сырье непищевого назначения для микробиологической промышленности труднодоступно или дорого. В связи с этим целесообразно использование технологий, работающих на нетрадиционном сырье.
Известен способ получения L-лизина, описанный в патенте США №4,411,991 (1983 г.), в котором предлагается использовать гидролизат концентрированной молочной сыворотки в качестве источника редуцирующих веществ (РВ). Недостатком данного способа является низкое содержание РВ в полученном гидролизате, и как следствие, низкая концентрация лизина.
Известен способ получения L-лизина, описанный в Journal of Fermentation and Bio-engineering. Vol.86, №2, 180-184. 1998. Регулирование метаболической активности осуществляется внесением в культуральную жидкость лейцина так, чтобы текущая концентрация лейцина поддерживалась на уровне 0,1 г/л. Недостатком данного способа является использование генно-инженерных штаммов-продуцентов лизина, биомасса которых запрещена в ЕЭС для использования в комбикормах с/х животных.
Наиболее близким к предлагаемому способу по регулированию биосинтеза лизина в процессе культивирования является патент США №2107097, в котором описан способ биосинтеза лизина на ферментационных средах, предусматривающий приготовление ферментационной среды с углеводной, белковой и солевой частями, культивирование в ферментере на основной ферментационной среде штамма-продуцента с внесением дополнительной ферментационной среды (подпитки) в ходе процесса культивирования, при поддержании величины рН, температуры культивирования, аэрации и перемешивания на питательных средах с глюкозой в качестве источника углеводов с использованием лейцин-ауксотрофного штамма Corynebacterium, где регулирование метаболической активности происходит путем внесения подпитки, содержащей источник углеводов и белка, по концентрации лейцина в культуральной жидкости. Весь процесс биосинтеза проводят при лимитирующей концентрации углеводов в питательной среде 5-35 г/л.
К недостаткам данного способа относятся использование кристаллической глюкозы и низкая концентрация L-лизина в культуральной жидкости, что является следствием периодического способа ведения процесса культивирования.
Задачей настоящего изобретения является биосинтез L-лизина на основе питательных сред, содержащих ферментолизат крахмала как источник углеводов, позволяющий получать высокую концентрацию L-лизина в культуральной жидкости.
Поставленная задача достигается тем, что
- биосинтез лизина осуществляют на ферментационных средах с углеводной, белковой и солевой частями; культивирование штамма-продуцента проводят в ферментере на основной ферментационной среде с внесением дополнительной питательной среды (подпитки) в ходе процесса биосинтеза, при поддержании величины рН, температуры культивирования, аэрации и перемешивания; а в качестве сырья для приготовления основной ферментационной среды и подпитки используют ферментолизат крахмала, который получают из крахмалсодержащего растительного сырья или крахмалсодержащих отходов пищевой промышленности; ферментолизат крахмала вносят в ферментацонную среду в количестве 8-15% по глюкозе, и проводят культивирование с использованием штамма-продуцента Corynebacterium glutamicum BKM Ac-2577 D (BIGOR 55); в ферментер загружают 1/3 от его рабочего объема основную питательную среду, содержащую 2,5-7,5% источника органического азота (ростовой фактор), аммоний сернокислый 3,5-6,5%, соли магния и фосфора 0,05-0,4%, тиамин и биотин 0,05-0,6 мг/л и 10-20% посевного материала из посевного аппарата, выращенного в две стадии, проводят культивирование при рН 6,5-7,5, температуре 28-32°C, и условиях аэрации и перемешивания, обеспечивающих скорость массопередачи кислорода не менее 5 г O2/л*час; через 8-16 часов от начала культивирования начинают подачу подпитки, в которой концентрация всех компонентов в 2-3,5 раза больше, чем в основной питательной среде, поддерживая концентрацию РВ в среде на уровне 4-8%; после достижения максимального (рабочего) объема жидкости в ферментере через 60-66 часов культивирования производят отбор культуральной жидкости (КЖ) в количестве 10-15% от максимального объема и передают ее в отдельный аппарат, где в процессе биосинтеза в течение 6-12 часов происходит дображивание РВ; процесс отбора культуральной жидкости проводят многократно каждые 6-12 часов в течение 350-500 часов роста; дображивание (процесс биосинтеза) проводят при тех же параметрах процесса, что и в основной ферментации (кроме подачи подпитки, она отсутствует) в течение 6-12 часов.
Сущность предлагаемого способа получения L-лизина заключается в следующем:
- на основе ферментолизата крахмала готовят основную ферментационную среду: ферментолизат крахмала вносят в количестве 8-15% по глюкозе, 2,5-7,5% источника органического азота (ростового фактора), аммоний сернокислый 3,5-6,5%, соли магния и фосфора 0,05-0,4%, тиамин и биотин 0,05-0,6 мг/л и подпитку (дополнительную ферментационную среду), содержащую компоненты ферментационной среды, концентрированные в 2-3,5 раза, и стерилизуют их;
- биосинтез L-лизина осуществляется с использованием штамма-продуцента лизина Corynebacterium glutamicum BKM Ac-2577 D (BIGOR 55). Штамм получен мутагенезом из родительского штамма В5200 (ВКПМ ГосНИИгенетика) в компании ООО ПКФ «БИГОР». Культура Corynebacterium glutamicum BKM Ac-2577 D BIGOR 55 имеет генетические маркеры: leu и horn ауксотрофность и амилоэтилцистеин-резистентность, облигатный аэроб, грамположительна, спор не образует. Клетки в виде палочек неправильной формы, размером 0,3-1,0×1,5-4,7 мкм, неподвижные. Располагаются одиночно или в парах, часто V-образно;
- засев основной ферментационной питательной среды производят 10-20% посевного материала со второй стадии выращивания посевного материала;
- полунепрерывный процесс биосинтеза ведут с непрерывной подачей подпитки, начиная с 8-16 час культивирования, при этом метаболическая активность штамма-продуцента, ауксотрофного по лейцину, регулируется за счет поддержания ингибирующей концентрации РВ в культуральной жидкости 4-8% по глюкозе, а содержание лейцина поддерживается в культуральной жидкости 0,1-0,2 г/л за счет ростового фактора, входящего в состав подпитки;
- по заполнении аппарата до максимального объема через 60-66 часов культивирования, и далее каждые 6-12 час, многократно - в течение 350-500 часов, часть культуральной жидкости в количестве 10-15% от максимального объема КЖ перекачивают в стерильный аппарат, где поддерживается оптимальная для биосинтеза величина рН 6,7-7,4 подачей аммиачной воды. В этом аппарате происходит процесс биосинтеза в течение 6-12 часов, обеспечивающий дображивание РВ, из КЖ после дображивания затем выделяют лизин.
Сущность предлагаемой технологии раскрывается, но не исчерпывается в приведенных примерах.
Пример 1
Ферментацию проводят в ферментере емкостью 10 л, снабженном системами регулирования температуры, аэрации, перемешивания, рН, парциального давления растворенного кислорода, автоматической подачей дополнительных питательных сред.
Начальные условия перемешивания и аэрации обеспечивают скорость массопередачи кислорода 5 г O2/л*час.
Процесс биосинтеза, обеспечивающий дображивание (потребление остаточных редуцирующих веществ до концентрации не выше 0,8%), проводят в аппарате Биофло, емкостью 1 л, снабженном системами рН-статирования, термостатирования, аэрации, перемешивания.
Штамм-продуцент L-лизина Corynebacterium glutamicum BIGOR 55, выращенный на агаризованной среде Хоттингера при 30°C в течение суток, переносят в посевные колбы со стерильной питательной средой следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала (по глюкозе) - 25,0
Кукурузный экстракт - 40,0
Аммоний сернокислый - 4,0
Натрий хлористый - 10,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Засев колб производят при начальном значении рН 7,0-7,3.
При температуре 30°C выращивают на качалке в колбах в течение 18 часов. Посевной материал из колб в количестве 10% переносят в аппарат, емкостью 1 л, предварительно заполненный 450 мл стерильной питательной среды следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала (по глюкозе) - 50,0
Кукурузный экстракт - 45,0
Аммоний сернокислый - 20,0
Калий фосфорнокислый - 1,5
Магний сернокислый - 0,7
Пеногаситель Пропинол Б-400 - 1,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Засев аппарата производят при начальном значении рН 7,0-7,3.
Культивирование ведут при 30°C в течение 8 часов.
Готовый посевной материал со второй стадии в количестве 10% от начального объема питательной среды в рабочем ферментере стерильно перекачивают перистальтическим насосом в рабочий ферментер.
Объем рабочего ферментера - 10 л. Аппарат стерилизуют с 3 л стерильной питательной среды следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала (по глюкозе) - 80,0
Кукурузный экстракт - 25,0
Аммоний сернокислый - 35,0
Магний сернокислый - 0,5
Калий фосфорнокислый - 4,0
Пеногаситель Пропинол Б-400 - 1,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Через 8 часов культивирования включают подачу подпитки следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала (по глюкозе) - 280,0
Кукурузный экстракт - 87,5
Аммоний сернокислый - 122,5
Магний сернокислый - 1,75
Калий фосфорнокислый - 14,0
Пеногаситель Пропинол Б-400 - 3,5
витамины:
Тиамин - 0,175 мг/л
Биотин - 2,1 мг/л
Подпитку подают в ферментер со скоростью, величина которой меняется по специально составленному алгоритму, выходя к 60 часам на постоянное значение, которое поддерживается в течение всего процесса ферментации.
Через 60 часов 0,85 л культуральной жидкости (КЖ), что составляет 10% от объема КЖ в ферментере, перекачивают в стерильный аппарат емкостью 1 л, снабженный системами рН-статирования, термостатирования, перемешивания, аэрации, для проведения процесса биосинтеза, обеспечивающего дображивание редуцирующих веществ. Каждые 6 часов из аппарата емкостью 1 л сливают 0,85 л культуральной жидкости и вносят следующую порцию из основного аппарата (периодический слив) и передают на стадию выделения лизина.
Культивирование в основном аппарате ведется в течение 350 часов. Общий слив за 350 часов - 50,6 л с концентрацией лизина 100 г/л (по лизину монохлоргидрату).
Пример 2
Ферментацию проводят в ферментере емкостью 10 л, снабженном системами регулирования температуры, аэрации, перемешивания, рН, парциального давления растворенного кислорода, автоматической подачей дополнительных питательных сред.
Начальные условия перемешивания и аэрации обеспечивают скорость массопередачи кислорода 5-6 г/O2/л*час.
Процесс биосинтеза, обеспечивающий дображивание РВ, проводят в аппарате Биофло, емкостью 2 л, снабженном системами рН-статирования, термостатирования, аэрации, перемешивания.
Штамм-продуцент L-лизина Corynebacterium glutamicum BIGOR 55, выращенный на агаризованной среде Хоттингера при 30°C в течение суток, переносят в посевные колбы со стерильной питательной средой следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала (по глюкозе) - 25,0
Кукурузный экстракт - 40,0
Аммоний сернокислый - 4,0
Натрий хлористый - 10,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Засев колб производят при начальном значении рН 7,0-7,3.
При температуре 30°C выращивают на качалке в колбах в течение 20 часов. Посевной материал из колб в количестве 10% переносят в аппарат, емкостью 1 л, предварительно заполненный 600 мл стерильной питательной среды следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала (по глюкозе) - 50,0
Кукурузный экстракт - 45,0
Аммоний сернокислый - 20,0
Калий фосфорнокислый - 1,5
Магний сернокислый - 0,7
Пеногаситель Пропинол Б-400 - 1,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л.
Засев аппарата производят при начальном значении рН 7,0-7,3.
Культивирование ведут при 30°C в течение 12 часов.
Готовый посевной материал со второй стадии в количестве 20% от начального объема питательной среды в рабочем ферментере стерильно перекачивают перистальтическим насосом в рабочий ферментер.
Объем рабочего ферментера - 10 л.
Аппарат стерилизуют с 3 л стерильной питательной среды следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала по глюкозе - 150,0
Кукурузный экстракт - 75,0
Аммоний сернокислый - 65,0
Калий фосфорнокислый - 4,0
Магний сернокислый - 0,5
Пеногаситель Пропинол Б-400 - 1,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Через 16 часов культивирования включают подачу подпитки, следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала - 300,0
Кукурузный экстракт - 150,0
Аммоний сернокислый - 130,0
Калий фосфорнокислый - 8,0
Магний сернокислый - 2,0
витамины:
Тиамин - 0,1 мг/л
Биотин - 1,2 мг/л
Подпитку подают в ферментер со скоростью, величина которой меняется по специально составленному алгоритму, выходя к 66 часам на постоянное значение, которое поддерживается в течение всего процесса ферментации.
Через 66 часов 1,275 л культуральной жидкости, что составляет 15% от объема КЖ в ферментере, перекачивают в стерильный аппарат емкостью 2 л, снабженный системами рН-статирования, термостатирования, перемешивания, аэрации, для дображивания РВ. Каждые 12 часов из аппарата емкостью 2 л сливают 1,275 л культуральной жидкости и вносят следующую порцию КЖ из основного аппарата (периодический слив).
Культивирование в основном аппарате ведется в течение 500 часов. Общий слив за 500 часов - 55,6 л с концентрацией лизина 115 г/л (по лизину монохлоргидрату).
Пример 3
Ферментацию проводят в ферментере емкостью 10 л, снабженном системами регулирования температуры, аэрации, перемешивания, рН, парциального давления растворенного кислорода, автоматической подачей дополнительных питательных сред.
Начальные условия перемешивания и аэрации обеспечивают скорость массопередачи кислорода 5 г O2/л*час.
Дображивание проводят в аппарате Биофло, емкостью 1 л, снабженном системами рН-статирования, термостатирования, аэрации, перемешивания.
Штамм-продуцент L-лизина Corynebacterium glutamicum BIGOR 55, выращенный на агаризованной среде Хоттингера при 30°C в течение суток, переносят в посевные колбы со стерильной питательной средой следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала по глюкозе - 25,0
Пептон - 28,0
Дрожжевой экстракт - 12,0
Аммоний сернокислый - 4,0
Натрий хлористый - 10,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Засев колб производят при начальном значении рН 7,0-7,3.
При температуре 30°C выращивают на качалке в колбах в течение 18 часов. Посевной материал из колб в количестве 10% переносят в аппарат, емкостью 1 л, предварительно заполненный 300 мл стерильной питательной среды следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала по глюкозе - 50,0
Пептон - 31,5
Дрожжевой экстракт - 13,5
Аммоний сернокислый - 20,0
Калий фосфорнокислый - 1,5
Магний сернокислый - 0,7
Пеногаситель Пропинол Б-400 - 1,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Засев аппарата производят при начальном значении рН 7,0-7,3. Культивирование ведут при 30°C в течение 8 часов.
Готовый посевной материал со второй стадии в количестве 10% от начального объема питательной среды в рабочем ферментере стерильно перекачивают перистальтическим насосом в рабочий ферментер.
Объем рабочего ферментера - 10 л. Аппарат стерилизуют с 3 л стерильной питательной среды следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала по глюкозе - 80
Пептон - 17,5
Дрожжевой экстракт - 7,5
Аммоний сернокислый - 35,0
Калий фосфорнокислый - 1,5
Магний сернокислый - 0,7
Пеногаситель Пропинол Б-400 - 1,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин -0,6 мг/л
Через 8 часов культивирования включают подачу подпитки следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала - 280,0
Пептон - 61,25
Дрожжевой экстракт - 26,25
Аммоний сернокислый - 122,5
Калий фосфорнокислый - 14,0
Магний сернокислый - 3,5
витамины:
Тиамин - 0,175 мг/л
Биотин - 2,1 мг/л
Подпитку подают в ферментер со скоростью, величина которой меняется по специально составленному алгоритму, выходя к 60 часам на постоянное значение, которое поддерживается в течение всего процесса ферментации.
Через 60 часов 0,85 л культуральной жидкости, что составляет 10% от объема КЖ в ферментере, перекачивают в стерильный аппарат емкостью 1 л, снабженный системами рН-статирования, термостатирования, перемешивания, аэрации, для дображивания редуцирующих веществ. Каждые 6 часов из аппарата емкостью 1 л сливают 0,85 л культуральной жидкости и вносят следующую порцию из основного аппарата (периодический слив) и передают на стадию выделения лизина.
Культивирование в основном аппарате ведется в течение 350 часов. Общий слив за 350 часов - 51,4 л с концентрацией лизина 100 г/л (по лизину монохлоргидрату).
Пример 4
Ферментацию проводят в ферментере емкостью 10 л, снабженном системами регулирования температуры, аэрации, перемешивания, рН, парциального давления растворенного кислорода, автоматической подачей дополнительных питательных сред.
Начальные условия перемешивания и аэрации обеспечивают скорость массопере-дачи кислорода 5-6 г/O2/л*час.
Дображивание проводят в аппарате Биофло, емкостью 2 л, снабженном системами рН-статирования, термостатирования, аэрации, перемешивания.
Штамм-продуцент L-лизина Corynebacterium glutamicum BIGOR 55, выращенный на агаризованной среде Хоттингера при 30°C в течение суток, переносят в посевные колбы со стерильной питательной средой следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала (по глюкозе) - 25,0
Ферментолизат глютена - 20,0
Растительный экстракт - 20,0
Аммоний сернокислый - 4,0
Натрий хлористый - 10,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Засев колб производят при начальном значении рН 7,0-7,3.
При температуре 30°C выращивают на качалке в колбах в течение 20 часов. Посевной материал из колб в количестве 10% переносят в аппарат, емкостью 1 л, предварительно заполненный 600 мл стерильной питательной среды следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала по глюкозе - 50,0
Ферментолизат глютена - 22,5
Растительный экстракт - 22,5
Аммоний сернокислый - 20,0
Калий фосфорнокислый - 1,5
Магний сернокислый - 0,7
Пеногаситель Пропинол Б-400 - 1,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Засев аппарата производят при начальном значении рН 7,0-7,3. Культивирование ведут при 30°C в течение 12 часов.
Готовый посевной материал со второй стадии в количестве 20% от начального объема питательной среды в рабочем ферментере стерильно перекачивают перистальтическим насосом в рабочий ферментер.
Объем рабочего ферментера - 10 л.
Аппарат стерилизуют с 3 л стерильной питательной среды следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала по глюкозе - 150,0
Ферментолизат глютена - 37,5
Растительный экстракт - 37,5
Аммоний сернокислый - 45,0
Аммоний фосфорнокислый - 0,4
Магний сернокислый - 0,3
Пеногаситель Пропинол Б-400 - 1,0
Тиамин - 0,05 мг/л
Биотин - 0,6 мг/л
Через 16 часов культивирования включают подачу подпитки, следующего состава (г/л):
Ферментолизат крахмала (по глюкозе) - 300,0
Ферментолизат глютена - 75,0
Растительный экстракт - 75,0
Аммоний сернокислый - 130,0
Калий фосфорнокислый - 8,0
Магний сернокислый - 2,0
витамины:
Тиамин - 0,1 мг/л
Биотин - 1,2 мг/л
Подпитку подают в ферментер со скоростью, величина которой меняется по специально составленному алгоритму, выходя к 66 часам на постоянное значение, которое поддерживается в течение всего процесса ферментации.
Через 66 часов 1,275 л культуральной жидкости, что составляет 15% от объема КЖ в ферментере, перекачивают в стерильный аппарат емкостью 2 л, снабженный системами рН-статирования, термостатирования, перемешивания, аэрации, для дображивания РВ. Каждые 12 часов из аппарата емкостью 2 л сливают 1,275 л культуральной жидкости и вносят следующую порцию КЖ из основного аппарата (периодический слив).
Культивирование в основном аппарате ведется в течение 500 часов. Общий слив за 500 часов - 56,2 л с концентрацией лизина 115 г/л (по лизину монохлоргидрату).
Осуществлен способ культивирования L-лизина, обеспечивающий получение КЖ с концентрацией лизина перед выделением не ниже 100 г/л (по лизину-монохлоргидрату).
Этот результат достигнут благодаря использованию в качестве источника углеводов для приготовления питательных сред (основной и подпитки) ферментолизата крахмала, полученного из возобновляемого растительного крахмалсодержащего сырья.
Регуляция биосинтеза лизина ингибирующими концентрациями компонентов питательной среды и подача подпитки с постоянной скоростью по концентрации РВ в культуральной жидкости позволяет вести процесс биосинтеза в течение длительного времени без снижения скорости синтеза лизина.
Использование нового штамма-продуцента, полученного без применения рекомбинантных технологий, допускает применение биомассы продуцента в составе белково-витаминных кормовых добавок.

Claims (1)

1. Способ биосинтеза L-лизина на ферментационных средах, предусматривающий приготовление ферментационной среды с углеводной, белковой и солевой частями, культивирование в ферментере на основной ферментационной среде штамма-продуцента с внесением дополнительной ферментационной среды в ходе процесса культивирования, при поддержании величины рН, температуры культивирования, аэрации и перемешивания, отличающийся тем, что в качестве штамма-продуцента используют Corynebacterium glutamicum ВКМ Ac-2577D (BIGOR 55); основная питательная среда содержит ферментолизат крахмалсодержащего сырья в количестве 8,0-15,0% по глюкозе; среду загружают в ферментер в количестве 1/3 от его рабочего объема; вносят 10-20% посевного материала, выращенного в две стадии; через 8-16 ч культивирования начинают подачу дополнительной ферментационной среды, в которой концентрация всех компонентов в 2-3,5 раза больше, чем в основной, поддерживая концентрацию редуцирующих веществ в культуральной жидкости в пределах 4-8%, причем после достижения максимального объема жидкости в аппарате через 60-66 ч культивирования и далее каждые 6-12 ч в течение всего остального процесса биосинтеза производят отбор ферментационной жидкости из ферментера в количестве 10-15% от максимального объема и передают ее в аппарат для дображивания, в котором продолжают процесс биосинтеза в течение 6-12 ч при тех же условиях, что и в основном аппарате, но без подачи дополнительной питательной среды.
RU2011126521/10A 2011-06-29 2011-06-29 Способ биосинтеза l-лизина RU2486248C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126521/10A RU2486248C2 (ru) 2011-06-29 2011-06-29 Способ биосинтеза l-лизина

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126521/10A RU2486248C2 (ru) 2011-06-29 2011-06-29 Способ биосинтеза l-лизина

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011126521A RU2011126521A (ru) 2013-01-10
RU2486248C2 true RU2486248C2 (ru) 2013-06-27

Family

ID=48702508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126521/10A RU2486248C2 (ru) 2011-06-29 2011-06-29 Способ биосинтеза l-лизина

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2486248C2 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099424C1 (ru) * 1991-03-06 1997-12-20 Адзиномото Ко., Инк. Способ получения l-лизина посредством культивирования штамма бактерий
RU2107097C1 (ru) * 1991-09-17 1998-03-20 Дегусса Аг Способ получения лизина
RU2125608C1 (ru) * 1995-12-28 1999-01-27 Общество с ограниченной ответственностью фирма "ЦЕОЛИТ" Способ получения l-лизина
US20080160585A1 (en) * 2003-12-18 2008-07-03 Basf Aktiengesellschaft Methods for the Preparation of Lysine by Fermentation of Corynebacterium Glutamicum

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2099424C1 (ru) * 1991-03-06 1997-12-20 Адзиномото Ко., Инк. Способ получения l-лизина посредством культивирования штамма бактерий
RU2107097C1 (ru) * 1991-09-17 1998-03-20 Дегусса Аг Способ получения лизина
RU2125608C1 (ru) * 1995-12-28 1999-01-27 Общество с ограниченной ответственностью фирма "ЦЕОЛИТ" Способ получения l-лизина
US20080160585A1 (en) * 2003-12-18 2008-07-03 Basf Aktiengesellschaft Methods for the Preparation of Lysine by Fermentation of Corynebacterium Glutamicum

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ФЕДОТОВА Н.А. Разработка технологии получения из зернового сырья азотсодержащих компонентов для процессов ферментации. Автореферат дисс. - М.: 2009. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011126521A (ru) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102132132B1 (ko) 재조합 인간 콜라겐 생산 수준을 향상시키는 발효 공법
CN103635578B (zh) 编码甘油醛3-磷酸脱氢酶的gap基因的启动子的变体
FI104836B (fi) Menetelmä aminohappojen valmistamiseksi fermentoimalla
US11702680B2 (en) Materials and methods for controlling PHA biosynthesis in PHA-generating species of the genera Ralstonia or Cupriavidus and organisms related thereto
US20050250190A1 (en) Crypthecodinium cohnii biomass cultured to synthesize docosahexaenoic acid
FR2676234A1 (fr) Procede et appareil pour la regulation de la concentration de source de carbone dans la culture aerobie d'un micro-organisme.
US8802399B2 (en) Method for production of natural L-cysteine by fermentation
RU2008152445A (ru) Процесс периодической ферментации с подпиткой при высокой плотности клеток для получения рекомбинантного белка
CN108841758B (zh) 谷氨酸棒杆菌突变株及其在l-亮氨酸生产中的应用
US20160340640A1 (en) Method for the protein enrichment of microalgal biomass
JP2008054688A (ja) アカルボースの製造のためのオスモル濃度制御発酵方法
CN1367823A (zh) 氨基酸生产的代谢工程
CN101967501B (zh) 基于pH的反馈补料生产赖氨酸的方法
KR20020067623A (ko) 발효에 의한 o-아세틸-l-세린의 제조방법
CN104651427A (zh) 一种制备多拉菌素的方法
JP2006500045A (ja) ファフィア・ロドジマによる供給−バッチ発酵プロセスを用いたアスタキサンチン産生
CN114045235B (zh) 一种利用嗜甲烷菌生产单细胞蛋白和可发酵糖的方法
RU2486248C2 (ru) Способ биосинтеза l-лизина
CN116179356A (zh) 高密度异养培养莱茵衣藻的方法及其应用
Razak et al. Comparative studies for the biotechnological production of L-Lysine by immobilized cells of wild-type Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 and mutant MH 20-22 B
CN102399845A (zh) 基于尾气中co2浓度的维生素b12发酵生产控制工艺
KR100429331B1 (ko) 재조합 효모를 이용한 에스에이치엘케이엔-1 단백질의대량생산방법
KR101752819B1 (ko) L-시스테인 및 아미노산의 유도체의 발효에 의한 생산 방법
US20060270004A1 (en) Fermentation processes with low concentrations of carbon-and nitrogen-containing nutrients
US20160068799A1 (en) Medium, method and system for cultivation of chlorella pyrenoidosa or organisms derived from chlorella pyrenoidosa

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20131002

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20150608

QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180327

Effective date: 20180327

QC41 Official registration of the termination of the licence agreement or other agreements on the disposal of an exclusive right

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180327

Effective date: 20200713

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20201001

QB4A Licence on use of patent

Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20210813

Effective date: 20210813