SU778256A1 - Method of obtaining l=lysine - Google Patents

Method of obtaining l=lysine Download PDF

Info

Publication number
SU778256A1
SU778256A1 SU782696186A SU2696186A SU778256A1 SU 778256 A1 SU778256 A1 SU 778256A1 SU 782696186 A SU782696186 A SU 782696186A SU 2696186 A SU2696186 A SU 2696186A SU 778256 A1 SU778256 A1 SU 778256A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
lysine
activity
protein
mol
cultivation
Prior art date
Application number
SU782696186A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.К. Саксе
М.П. Руклиша
С.Э. Селга
У.Э. Виестур
М.П. Лейте
С.Ю. Клявиня
Ю.Э. Швинка
М.Е. Бекер
Original Assignee
Институт Микробиологии Им.Августа Кирхенштейна
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 Институт Микробиологии Им.Августа Кирхенштейна filed Critical Институт Микробиологии Им.Августа Кирхенштейна
Priority to SU782696186A priority Critical patent/SU778256A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU778256A1 publication Critical patent/SU778256A1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-ЛИЗИНА путем глубинного культивировани  его продуцентов в аэробных услови х на питательной среде, содержащей источ}1ики углерода, азота, необходимые минеральные соли, аж- нокислоть и витамины при периодическом добавлении свежей питательной среды с по ( следующим выделением лизина, о т.личающийс  тем, что, с целью увеличени  выхода лизина, в процессе культивировани , начина  с 16-18 ч, в клетках продуцента определ ют активности декарбоксилазы диаминопимелиновой кислоты или соответствующие им концентрации L-лизина и при достижении критического дл  данной культуры уровн  активности декарбоксилазы диаминопи елиновой кислоты, равной 12-9.10 моль лизина/с-мг белка , ввод т свежую питательную среду до снижени  уровн  активности декарбоксилазы диаминопимелиновой кислоты до 8-6, лизина/с-мг белка, после чего продолжают, процесс культи (Л вировани  и, начина  с 30-36 ч с начала процесса культивировани , при достижении активности 5.10 -. 4.10 моль лизина/с-мг белка ввод т источник углерода и витамины до снижени  активности до 2,5. 10 2.10 моль-лизина/с-мг белка.A METHOD FOR OBTAINING L-LYSIN by deep-growing cultivation of its producers under aerobic conditions on a nutrient medium containing a source of carbon, nitrogen, necessary mineral salts, ajno-acid and vitamins while periodically adding fresh nutrient medium to (by following the release of lysine, o Characterized by the fact that, in order to increase the yield of lysine, in the process of cultivation, starting from 16-18 h, the activities of diaminopimelic acid decarboxylase or the corresponding concentrations of L-lysine and when a critical level of activity of diaminopionic acid decarboxylase is reached, equal to 12-9.10 mol of lysine / s-mg protein, fresh nutrient medium is added to reduce the level of activity of diaminopimelic acid decarboxylase to 8-6, lysine / s-mg protein, after which is continued by the stump process (LI and, starting from 30-36 hours from the beginning of the cultivation process, upon reaching an activity of 5.10 - 4.10 mol of lysine / s-mg protein, a carbon source and vitamins are introduced to a decrease in activity to 2.5. 10 2.10 mol-lysine / s-mg protein.

Description

Изобретение относитс  к микро6ио огической промышленности, а име но к способу получени  одной из незаменимых аминокислот L-лизина. В процессе ферментации в результате , изменени  состава питательной среды уменьшаетс  темп роста клеток а также измен етс  их морфологи . Биомасса стареет, в ней идут процес сы автолиза и фиэиолого-биохимичес ка  активность клеток падает. Это приводит к снижению выхода L-лизина Известен способ получени  Ъ-лизи на, согласно которому дл  повьшени  выхода целевого продукта в процессе ферментацииJ начина  с 16 до 30 ч определ ют концентрацию молочной кислоты или активность лактатдегидр геназы, либо определ ют активность изоцитратдегидроген.азы в клетках продуцента и с учетом этого ведут весь процесс культивировани  11. Известен также способ получени  L-лизина путем глубинного культивировани  его продуцентов в аэробных услови х на питательной среде, содер жащей источники углерода, азота, . необходимые минеральные солй, амино кислоты и .витамины при периодическом добавлении -свежей питательной среды с последующим выделением лизина 2 Выращивание продуцента провод т при периодическом добавлении стерильного раствора одного из компонентов питательной среды мелассы, обеспечивающей поддержание редуцирую щих веществ в культуральной жидкости в пределах 2,5-3%. Этот способ позвол ет повысить выход Ь лизина до 30 г/л, а экономический коэффици , ент выхода L-лизина до 40,2%, Однако при многократном периодическом добавлении мелассы в среде /растет концентраци  Треонина, который , содержит меласса. Треонин совместно с лизином вызывают мультивалентное ингибирование активности )-аспартаткиназы, что в свою очеред резко уменьшает лизиноинтезирующую активность культуры и снижает выход целевого продукта, Мультивалентное ингибирование активности -аспартки назы наступает при определенных пре делах активности декарбоксилазы диаминопимелиновой кислоты. Эффект особенно выражен .при пере работке концентрированных питательньгх сред; концентраци  редуцирующих веществ 12-15%. Целью изобретени   вл етс  увеличение выхода целевого продукта. Цель достигаетс  тем, что в процессе культивировани , начина  с 16-18 ч, в клетках продуцента оцрёдел ют активности декарбоксилазы диаминопимелиновой кислоты или соотзветствующие им концентрации L-лизина и при достижении критического дл  данной культуры уровн  активности декарбоксилазы диаминопимелиновой кислоты, равной 12-9.10 моль лизина/СМг белка ввод т свежую питательную среду до снижени  уровн  активности декарбоксштазы диаминопимелиновой кислоты до 8-6.10 моль лизина /СМг белка, после чего продолжа-. ют процесс культивировани  и, начина  с 30 - 36 ч с начала процесса культивировани  при дост1г,кении активности 5. - А.Ю моль лизина/сМг белка, ввод т источник углерода и витамины до снижени  актив моль ли- V- 2.10ности до 2,5.10 зина/с.мг белка. В процессе культивировани  определ ют концентрацию L-лизина и по ней суд т об активности декарбоксилазы диаминополимелиновой кислоты. Способ осуществл ют следующим образом. В качестве продуцента L-лизина используют микроорганизмы рода Brevibacterium или Micrococcus. После выращивани  культуры в посевном ферментаторе дальнейшее культивирование провод т в производственных ферментаторах на углеводной питательной среде, например мелассной . При ферментации во врем  роста продуцента рО поддерживают на уровне 20-25% от насыщени . В состав питательной среды вход т, кроме источников углерода, дефицитные дл  продуцента аминокислоты и -витамины, а также источники азота и фосфора. Начина  с 16-18 ч, определ ют активность декарбоксилазы диаминополимелиновой кислоты (ДАП-ДК), уровень аэрации до 10-12% насыщени , сохран   интенсивност.ь перемешивани  системы. При достижении уровн  активности ДАП-ДК преимущественно 1,2-10- - ТО моль лизина/, /с«мг белка в ферментатор добавл ют свежую стерильную питательную среду 3 до достижр.ни  критической дл  данно культуры активности ДАП-ДК 840,- 6 .10%1оль лизина/смг . Питательную среду ввод т непрерывно или отдельными порци ми с интервалами в 1-2 ч. При достижении уровн  ДАПДК - 6. моль лизина/ /сек мг белка ввод/питательной сред прекращают. Во врем  культивировани температуру поддерживают на уровне 31±lc, рН среды 7,4-7,8. При дости жении уровн  активности ДАП-ДК 5.10 - 4.10 моль лизина/секМГ белка, что происходит на 30-36-м ча су культивировани , начинают вводит источники углерода и витамины до снижени  активности ДАП-ДК до . 2,5-10 - 2,1 б моль лизина/с-йг белка . В качестве источников углерода используют глюкозу, сахарозу, фруктозу . После последней подпитки при активности ДАП-ДК равной 2.10 мол лизина/с-мг белка процесс ведут еще несколько часов до концентрации редуцирующих веществ равной 1-1,2%. После окончани  культивировани  из культуральной жидкости вьщел ют L-ЛИЗИН одним из известных методов, или получают кормовой концентрат лизина. Активность ДАП-ДК определ ют ма нометрически по количеству образующегос  углекислого газа при использовании в качестве субстрата диаминополимелиновой кислоты. Активность ДАП-ДК также определ  ют по концентрации лизина в культуральной жидкости. На чертеже представлена зависимость дл  культуры Brevibacterium flavum 22LD активности ДАП-ДК от концентрации L-лизина, где по оси абсцисс отложена концентраци  L-лиз на в г /л, а по оси ординат - активкость ДАП-ДК в ° ™ с-мг белка Така  калибровочна  крива  строитс  дл  каждой культуры. Ниже приведены примеры осуществлени  способа. Пример 1. Б качестве продуцента используют культуру Brevibacterium flavum 22 LD. Исходную культ ру размножают вначале на агаровьгх кос ках, затем в колбах на качалке, а затем в посевном ферментаторе емкостью 400 л на мелассной.питательной среде, Культивирование продол64 жак )т 14 ч при температуре 31±1 С, аэрации 60 мг мин, рН среды поддерживают в пределах 7,4-7,8. Посевной материал передавливают в ферментер емкостью 3000 л со средой следующего состава Меласса 470 кг (при содержании сахара 46 мае. %) Кукурузный экстракт 50 кг (NHOi S0437 кг ( NH4)2HP04, 0,75 кг KHjPO 0,75 кг Подсолнечное масло 3л ВодаДо 1300 л Начальна  концентраци  , содержание L-лизина 2,8 г/л после добавлени  посевного материала. Во врем  роста продуцента рО поддерживают на уровне .20-25% насыщени , на В-Ю-м часу рН увеличивают до 7,47 ,8 и поддерживают на этом уровне. На 18-м часу культивировани  активность ДАП-ДК составл ет 9.10 моль лИзина/СМг белка, содержание L-лизина 18 г/л, концентраци  РВ 8,8%. В ферментатор непрерывно ввод т в течение 2 ч стерильную свежую среду, со скоростью 1% РБ в 2 ч до снижени  активности ДАП-ДК до 6,8-10 моль лизина/с-мг белка, содержание, лизина. 19 г/л. В дальнейшем активность ДАПДК определ ют каждые 2-3 ч. После подпитки уровень аэ рации уменьщают.до 10% насьщени . На 37-м часу культивировани  активность ДАП-ДК составл ет 5.10 моль лизина/с-мг белка, в среду ввод т источники углерода и витамины. В качестве источника углерода ввод т сахарозу двум  порци ми с периодом в 2 ч до снижени  активности ДАП-ДК до 3,4. моль лизина/с-мг белка, концентраци  лизина на 48-м .часу после подпитки составл ет 48.г/л. Затем продолжают культивирование, а на 52-м часу вновь ввод т сахарозу и витамины: биотин и тиамин до снижени  активности ДАП-ДК - 2,2. моль лизина/ci мг . белка, концентраци  лизина при этом составд ет 58 г/л. После чего продолжают культивирование до концентрации редуцирующих веществ 1,4%. На 63-м часу ферментации культуральна  зиадкость содержит 65 г/л лизина, биомассы продуцейта 24 г/л. Культуральную жидкость обрабатьгоают одним из известных способен, например, с поThe invention relates to the microscopic industry, and to a method for producing one of the essential amino acids L-lysine. In the process of fermentation, as a result, changes in the composition of the nutrient medium decrease the rate of cell growth and also their morphology changes. Biomass is aging, there are processes of autolysis, and the phyiological and biochemical activity of cells decreases. This leads to a decrease in the yield of L-lysine. There is a known method for producing b-lysis, according to which the concentration of lactic acid or the activity of lactate dehydrogenase or the activity of isocitrate dehydrogen is determined from 16 to 30 hours, or the activity of isocitrate dehydrogen is determined. cells of the producer and taking into account this, the whole process of cultivation is carried out. 11. There is also known a method for producing L-lysine by deeply cultivating its producers under aerobic conditions on a nutrient medium containing carbon sources. ode, nitrogen,. necessary mineral salts, amino acids and vitamins with the occasional addition of a fresh nutrient medium followed by the release of lysine 2 The cultivation of the producer is carried out with the periodic addition of a sterile solution of one of the components of the nutrient medium of molasses, ensuring the maintenance of reducing substances in the culture liquid within 2.5 -3%. This method allows to increase the yield of b lysine to 30 g / l, and the economic coefficient, the output of L-lysine to 40.2%. However, with repeated periodic addition of molasses in the medium, Threonine concentration, which contains molasses, increases. Threonine, together with lysine, causes multivalent inhibition of the activity of) -aspartate kinase, which in turn drastically reduces the lysino-synthesizing activity of the culture and reduces the yield of the target product. Multivalent inhibition of the activity of the -particle called occurs within certain limits of the activity of diaminopimelic acid decarboxylase. The effect is especially pronounced when processing concentrated nutrient media; concentration of reducing substances 12-15%. The aim of the invention is to increase the yield of the target product. The goal is achieved by the fact that during the cultivation, starting from 16-18 h, the activities of diaminopimelic acid decarboxylase or the corresponding L-lysine concentrations in the cells of the producer decrypt and the critical level of activity of diaminopimelic acid decarboxylase equal to 12-9.10 mol is reached lysine / SMg protein injected fresh nutrient medium to reduce the level of activity of diaminopimelic acid decarboxestase to 8-6.10 mol of lysine / SMg protein, and then continue. the cultivation process and, starting from 30 to 36 hours from the beginning of the cultivation process when it is available, Kenya has an activity of 5. -A. mol of lysine / cMg of protein, a carbon source and vitamins are introduced until the active mol of li-V-2.10 decreases to 2 , 5.10 zina / cg protein. During cultivation, the concentration of L-lysine is determined, and the activity of diaminopolymelic acid decarboxylase is judged by it. The method is carried out as follows. As a producer of L-lysine, microorganisms of the genus Brevibacterium or Micrococcus are used. After the culture has been grown in the seed fermenter, further cultivation is carried out in production fermenters on a carbohydrate nutrient medium, such as molasses. During fermentation, during growth of the pO producer, it is maintained at a level of 20-25% of saturation. The composition of the nutrient medium includes, besides carbon sources, amino acids and vitamins deficient for the producer, as well as nitrogen and phosphorus sources. Starting from 16-18 h, the activity of diaminopolymelic acid decarboxylase (DAP-DK) is determined, the level of aeration is up to 10-12% of saturation, maintaining the intensity of the mixing system. When the DAP-DK activity level is reached, preferably 1.2-10- - TH mol of lysine, / s "mg of protein, fresh sterile nutrient medium 3 is added to the fermenter until the culture of DAP-DK 840 is critical for this culture, - 6 .10% 1 mole of lysine / cmg. Nutrient medium is introduced continuously or in separate portions at intervals of 1-2 hours. When the level of DAPDC is reached - 6. mol of lysine / / sec mg of protein intake / nutrient media is stopped. During cultivation, the temperature is maintained at 31 ± lc, the pH of the medium is 7.4-7.8. When the DAP-DK activity level reaches 5.10–4.10 mol of lysine / secMG protein, which occurs on the 30th – 36th hour of cultivation, sources of carbon and vitamins are introduced to reduce the DAP-DK activity to. 2.5-10 - 2.1 b mol of lysine / s-yg protein. As carbon sources use glucose, sucrose, fructose. After the last feed with the activity of DAP-DK equal to 2.10 mol of lysine / s-mg protein, the process is continued for several hours until the concentration of reducing substances is 1-1.2%. After the end of cultivation, L-LIZIN is prepared from the culture liquid by one of the known methods, or a lysine feed concentrate is obtained. The activity of DAP-DK is determined monometrically by the amount of carbon dioxide formed using diaminopolymelic acid as a substrate. DAP-DK activity is also determined by the concentration of lysine in the culture fluid. The drawing shows the dependence for the culture of Brevibacterium flavum 22LD DAP-DK activity on L-lysine concentration, where the L-lys concentration in g / l is plotted on the abscissa axis, and the DAP-DK activity in cT mg protein is plotted on the ordinate axis Such a calibration curve is constructed for each culture. Below are examples of the method. Example 1. B as a producer use a culture of Brevibacterium flavum 22 LD. The original cult is propagated first on agar spit, then in flasks on a rocking chair, and then in a 400 l seedling fermenter on a molasses nutritional medium. Cultivation continues for 14 hours at a temperature of 31 ± 1 C, aeration 60 mg min, pH medium support in the range of 7.4-7.8. The seed is squeezed into a 3000 liter fermenter with medium of the following composition Molasses 470 kg (with a sugar content of 46 May.%) Corn extract 50 kg (NHOi S0437 kg (NH4) 2HP04, 0.75 kg KHjPO 0.75 kg Sunflower oil 3l VL 1300 l Initial concentration, L-lysine content 2.8 g / l after addition of inoculum. During the growth of the producer, pO is maintained at a level of .20-25% saturation, at H-10 hours the pH is increased to 7.47, 8 and maintained at this level. At the 18th hour of cultivation, the activity of DAP-DK is 9.10 mol of lisin / SMg protein, the content of L-lys at 18 g / l, PB concentration 8.8%. Sterile fresh medium was continuously introduced into the fermenter for 2 hours at a rate of 1% RB at 2 hours until the activity of DAP-DK decreased to 6.8-10 mol of lysine / s -mg protein, lysine content. 19 g / l. Subsequently, DAPCK activity is determined every 2-3 hours. After feeding, the level of aeration is reduced. to 10% of the saturation. At the 37th hour of cultivation, DAP-DC activity is 5.10 mol of lysine / c-mg protein; carbon sources and vitamins are introduced into the medium. As a carbon source, sucrose is introduced in two portions with a period of 2 hours until the activity of DAP-DC is reduced to 3.4. a mole of lysine / s-mg protein, the concentration of lysine on the 48th hour after feeding is 48 g / l. Then cultivation is continued, and at the 52nd hour, sucrose and vitamins, biotin and thiamine, are again injected until the activity of DAP-DK is 2.2. mol lysine / ci mg. protein, the lysine concentration is 58 g / l. Then continue cultivation to a concentration of reducing substances of 1.4%. At the 63rd hour of fermentation, cultural culture contains 65 g / l of lysine, the biomass of the product is 24 g / l. The culture fluid is treated with one of the known can, for example, with

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-ЛИЗИНА путем глубинного культивирования его продуцентов в аэробных условиях на питательной среде, содержащей источники углерода, азота, необходимые минеральные соли, аминокислоты и витамины при периодическом добавлении свежей питательной среды с по следующим выделением лизина, о тл'ичающийся тем, что, с целью увеличения выхода лизина, в процессе культивирования, начиная с 16-18 ч, в клетках продуцента определяют» активности декарбоксилазы диаминопимелиновой кислоты или соответствующие им концентрации L-лизина и при достижении критического для данной культуры уровня активности декарбоксилазы диаминопимелиновой кислоты, равной 12-9.10' моль лизина/с<мг бел ка, вводят свежую питательную среду до снижения уровня активности декар боксилазы диаминопимелиновой кислоты до 8-6.10'ммоль лизина/с-мг белка, после чего продолжают, процесс культивирования и, начиная с 30-36 ч сначала процесса культивирования, при достижении активности 5.10*41 4.1011 моль лизина/с-мг белка вводят источник углерода и витамины до снижения активности до 2,5. 101< 2.10 моль·лизина/смг белка.METHOD FOR PRODUCING L-LYSINE by deep cultivation of its producers under aerobic conditions on a nutrient medium containing sources of carbon, nitrogen, necessary mineral salts, amino acids and vitamins by periodically adding fresh nutrient medium with the following isolation of lysine, which consists in in order to increase the yield of lysine, during cultivation, starting from 16-18 hours, the diaminopimelic acid decarboxylase activity or the corresponding concentration of L-lysine and at tizhenii critical for this level of culture diaminopimelic acid decarboxylase activity equal 12-9.10 'moles lysine / s <Br mg ka, fresh medium is introduced to reduce the level of activity decare boksilazy diaminopimelic acid to 8-6.10' m mol lysine / mg-protein from and then continue the cultivation process and, starting from 30-36 hours, first the cultivation process, when the activity reaches 5.10 * 41 4.10 11 mol of lysine / s-mg protein, a carbon source and vitamins are introduced until the activity decreases to 2.5. 10 1 < 2.10 mol · lysine / cmg of protein. м м ооm m oo N3 слN3 cl
SU782696186A 1978-12-12 1978-12-12 Method of obtaining l=lysine SU778256A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782696186A SU778256A1 (en) 1978-12-12 1978-12-12 Method of obtaining l=lysine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782696186A SU778256A1 (en) 1978-12-12 1978-12-12 Method of obtaining l=lysine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU778256A1 true SU778256A1 (en) 1985-02-23

Family

ID=20798370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782696186A SU778256A1 (en) 1978-12-12 1978-12-12 Method of obtaining l=lysine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU778256A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2429702/13, кл. С 12 D 13/06, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР № 498940, кл. А 23 К 1/00, 1973. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU943282A1 (en) Process for producing l-treonine
RU2107097C1 (en) Method of preparing lysine
FR2676234A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR REGULATING THE CONCENTRATION OF CARBON SOURCE IN AEROBIC CULTIVATION OF A MICROORGANISM
US4584273A (en) Method for the production of phenylalanine ammonia-lyase by fermentation
SU778256A1 (en) Method of obtaining l=lysine
SU974817A1 (en) Method of producing l-treonin
JP4149253B2 (en) Microbial culture method
JP3074781B2 (en) Production method of L-lysine by fermentation method
SU908092A1 (en) Method of obtaining riboflavin
SU904325A1 (en) Method of producing l-treonin
US20060270004A1 (en) Fermentation processes with low concentrations of carbon-and nitrogen-containing nutrients
KR900000938B1 (en) Process for preparing l-glutamic acid by fermentation
RU1314667C (en) Method for cultivating of methanol oxidizing bacteria
RU2677311C1 (en) Method of obtaining biomass of microorganisms
RU2093578C1 (en) Method of preparing the food protein product
SU614128A1 (en) Method of obtaining citric acid
RU1419152C (en) Method for production of citric acid
RU2125608C1 (en) Method of l-lysine producing
SU666874A1 (en) Method of producing l-lysine
KR910002860B1 (en) Method for preparing l-glutamin acid by fermentation
SU1168597A1 (en) Method of obtaining nutrient medium for growing waker&#39;s yeast
US1632312A (en) Process of converting chemical fertilizers to yeast and other organic substances
SU1355631A1 (en) Method of producing bakery yeast
FR2488273A1 (en) L-Lysine prodn. by fermentation - with control of di:amino-pimelic acid decarboxylase activity
SU498940A1 (en) Method for producing lysine