SU837065A1 - Способ получени биомассы - Google Patents

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу получения биомассы микроорганизмов на питательных средах с использованием биостимуляторов.

Известны способы получения дрожжевой биомассы с использованием в процессе выращивания продуцентов таких стимуляторов роста кормовых дрожжей, как автолизат пивных дрожжей, экстракт солодового осадка, гидролизат табачных стеблей, кукурузный экстракт, отходы чайной промышленности и ряд других [1]. Использование этих стимуляторов позволяет увеличить рост и выход дрожжей на 5—15% за счет содержания в них биологически активных веществ.

Известен способ выращивания микроорганизмов — продуцентов, глутаминовой кислоты, согласно которому в качестве источника углерода используют формозу — смесь синтетических сахаров [2].

Формозу получают по известной реакции Бутлерова путем альдольной конденсации формальдегида (0,5—10%-ные водные растворы) в присутствии оксидов или гидроксидов или карбонатов щелочных или щелочноземельных металлов в качестве катализатора (0,1—1,0 г на 100 мл раствора формальдегида) при температуре 30—

80°С и продолжительности реакции 3—6 ч. В качестве исходного сырья целесообразно использовать товарный формалин.

Выход формозы достигает 85—90% мас5 сы от исходного формальдегида.

Газохроматографическим методом установлен групповой состав сахаров. Формоза содержит, преимущественно, тетрозы, пентозы, гексозы и в значительных количест10 вах триозы и представляет собой прозрачный раствор соломенного цвета, не требующий какой-либо предварительной обработки перед использованием.

В известном способе сахара, входящие 15 в формозу, 'используются как основной источник углерода для биосинтеза кислоты совместно с другими вносимыми органическими веществами (0,8 или 5% мочевины), при этом данный способ предусматривает 20 культивирование одного штамма бактерий Microbacterium АТСС 15354.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по технической сущности 25 и достигаемому эффекту является способ получения биомассы, предусматривающий культивирование продуцирующих ее микроорганизмов, в частности дрожжей, на питательной среде, содержащей источник 30 углерода, азота, минеральные соли, стиму837065 лятор роста (гипохлорит калия) в условиях аэрации среды [3].

Однако этот способ предусматривает использование дорогостоящего стимулятора с незначительным увеличением выхода био- 5 массы.

Цель изобретения — увеличение выхода биомассы или продуктов метаболизма используемых продуцентов.

Поставленная цель достигается тем, что щ в способе получения биомассы, предусматривающем культивирование продуцирующих ее микроорганизмов на питательной среде, содержащей источник углерода, азота, минеральные соли и стимулятор роста, в условиях аэрации среды, в качестве сти- '5 мулятора роста используют формозу в количестве 0,001—0,05%.

Эффект от применения стимулятора определяется по приросту биомассы или выходу метаболита в сравнении с показате- 20 лями, получаемыми в тех же условиях, но без стимулятора.

Пример 1. При выращивании дрожжей Candida scottii в колбах на качалке при / = 26—28°С в течение 18 ч на питательной 25 среде следующего состава, г/л: (NH₄)₂ SO4 2,0; КН₂РО₄ 0,5; КаНРСХ 0,5; глюкоза 10,0, и при добавлении формозы в качестве стимулятора в количестве 0,05—0,001%, выход биомассы по сравнению с контролем уве- 30 личивается на 10%.

Пример 2. При выращивании дрожжей Candida tropicalis в колбах на качалке на среде с водно-спиртовым оксидатом керогена (источник углерода) и при добавле- 35 нии формозы в количестве 0,05% выход биомассы увеличивается на 10%.

Пример 3. Стимулирующее действие формозы подтверждено в опытах по биосинтезу лимонной кислоты грибом Asper- 40 gillis niger. Культивирование гриба проводили глубинным способом на полупромышленной установке в аппаратах, емкостью 25 л на мелассной среде с концентрацией сахара 3%, содержащей источники азота и 45 фосфора. Культивирование вели при t— = 28—29°С в течение 5 суток, формозу добавляли в количестве 0,05%.

Съем лимонной кислоты с 1 м³/сутки увеличивается в среднем с 14,5 до 17,1 кг, 50 т. е. на 18% по сравнению с контролем (ферментация без формозы).

Важно отметить, что при добавлении формозы выход биомассы, которая является отходом производства, снижается на 55 20%.

Пример 4. При культивировании гриба Aspergillus niger в колбах на качалке на среде и при условиях, указанных в примере 3, но на мелассе низкого качества (плохосбраживаемая меласса) выход лимонной кислоты при добавлении формозы в количестве 0,05% увеличивался на 18% по сравнению с выходом в контрольных условиях.

Пример 5. При культивировании продуцента протеолитических ферментов Streptomyces olivoniger на среде, содержащей, вес. %; сахароза 1,90; соевая мука 1,80; кукурузная мука 0,50; мел 0,02, в течение 4 суток при £=26—28°С и с добавлением в качестве биостимулятора формозы в количестве 0,05% выход фермента увеличился на 16% по сравнению с выходом в тех же условиях, но без контроля.

Как следует из приведенных примеров, формоза является активным стимулятором процессов роста микроорганизмов и образования ими ценных продуктов — органических кислот, протеолитических ферментов, биомассы.

Простота технологии получения формозы (не требуется специальное оборудование, высокие температуры, давление; процесс непродолжителен), дешевизна исходного сырья (формальдегида), наличие методов анализа группового состава сахаров позволяют рассматривать формозу как перспективный дешевый стимулятор многих микробиологических процессов.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения биомассы, предусматривающий культивирование продуцирующих ее микроорганизмов на питательной среде, содержащей источник углерода, азота, минеральные соли и стимулятор роста в условиях аэрации среды, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода биомассы или продуктов метаболизма, в качестве стимулятора роста используют формозу в количестве 0,001—0,05%.