Способ получения l-триптофана

)5 С 12 Р 13/22 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) мзНАЛ:ИЧРи,:", уЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ 2 сследовательскииовых веществЛ.Л.Ал ьховская,ова, Т.А.Павлова,хинатво СССР2, 1981.ИР 1-ТРИПТОФАние: биот ых добав хнология, произк. Сущность изо %лось в пределах зом, чтобы р 02 по(57) Использоваводство кормов о Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу получения -триптофана незаменимой аминокислоты, используемой в качестве добавки при балансировании кормов по аминокислотному составу, и может быть использовано в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и медицине.Целью изобретения является повышение скорости биосинтеза-триптофана.Поставленная цель достигается тем, что культивирование штамма-продуцента триптофана проводят при переменном режиме аэрации до подачи подпитки. В период активного роста и биосинтеза увеличивают число оборотов мешалки и расход воздуха таким образом, чтобы концентрация р 02 находилась в пределах 2-30 от насыщения, и подача подпитки начинается при увеличении концентрации р 02 при постоянном числе оборотов мешалки и расхода воздуха(что свидетельствует о снижении биосинтетической активности продуцента) таким обраЖ ,1822884 бретения: способ получения-трипторана, характеризующийся тем, что в пер од активного роста и биосинтеза увеличил. - ют режим аэрации расходом воздуха и числом оборотов мешалки ферментера так, чтобы концентрация растворенного кислорода находилась в пределах 2-30 ф, от насыщения, а подачу подпитки начинают при увеличении концентрации растворенного кислорода при постоянном режиме аэрации в количестве, обеспечивающем поддержание растворенного кислорода л среде в пределах 10-400, от насыщения.табл. 10 40.Сущность предлагаемого метода заключается в применении переменного рсжима аэрации в процессе ферментации В период активного роста культуры, кодд концентрация р 02 в среде снижаетс: (вследствие активного потребления раство ренного кислорода), эту величину поддерживают в пределах 2-30 от насыщения путем увеличения числа оборотов и расход:, воздуха. Далее по мере исчерпывания пиа тельных веществ в среде снижается скоро сть поглощения кислорода, что приводи- к возрастанию знач"ния р 02 при постоянном расходе воздуха и числе оборотов, В этот период начинается подача подпитки, которая осуществляется как в известном способе, т,е. в количестве, обеспечивающем поддержание р 02 в среде в пределах 1 О 40 ф от насыщения. Отличие оптимальных пределов в концентрации р 02 на этапе нн тенсивного биосинтеза до подачи подпоитеи в период снижения биосинтетической ак 1 ивности при подаче подпитки объясняется разным физиологическим состоянием культуры на этих фазах процесса.Поддержание концентрации р 02 в пв 5 риод активного роста культуры в пределах 2-30 обьясняется тем, что значение р 02 ниже 2 близко к нулю, и при низкой точности регистрирующего прибора может привести к лимитации культуры по кислоро ду, Концентрация р 02 выше 30 требует нерациональных затрат энергии на перемешивание, не давая должного эффекта,Увеличение аэрации в период активного синтеза триптофана в пределах 2-30 ни когда ранее в подобных способах не применялось, это является новым приемом, в результате которого имеет место положительный эффект.Следующие примеры иллюстрируют, но 20 не ограничивают предлагаемый способ.П р и м е р 1 (контроль). Ферментацию ведут в ферментере емкостью 3 л, оснащенном системами регулирования температуры, аэрации, перемешивания, датчиками 25 р 02 и рН, Начальные условия перемешивания и аэрации обеспечивают сульфитное число 2,5 г 02 л/ч.Штамм-продуцент триптофана Васоз зоЬО 3 ВКПМ-В, выращенный на ага риэованной питательной среде Хоттингера в течение 1 сут. при температуре +37 С, переносят в посевные колбы со стерильной питательной средой следующего состава, г/л: 35Сахар технический 50,0 Кукурузный экстракт 20,0(по техническому весу)КН 2 Р 04 0,6 К 2 Н Р 04 1,4 40 Остальное вода, рН 7,0+0,1.Культуру выращивают в колбе на качалке в течение 16-20 ч при +28-30 С, затем переносят в ферментер, предварительно заполненный 1,5 л стерильной питательной 45 среды следующего состава, г/л:Сахар технический 100,0 Кукурузный экстракт 25,0(по техническому весу)КН 2 Р 04 0,6 50К 2 НР 04 1,4М 9304 7 Н 20 1,0йаС 0,5Мочевина 5,0Пеногаситель 1,0 55Остальное вода, рН 7.0+0,1,Мочевину стерилизуют отдельно при0,5 ати в течение 30 мин и добавляют встеоильную среду перед посевом. Ферментацию ведут при +37 С, скорость аэрации 1 объем воздуха на объем питательной среды в минуту, скорость вращения мешалки 521 об/мин (с,ч, 2,5 г 02 л/ч).8 ходе ферментации содержание р 02 в среде снижается со 100 от насыщения при посеве до 0 в период активного роста и биосинтеза, а затем по мере исчерпывания питательных веществ, вследствие чего снижается скорость потребления кислорода, р 02 резко возрастает, При достижении р 02 40 ф от насыщения начинают дробную подачу подпитки в количестве, вызывающем снижение р 02 до 10(. Подпитка имеет следующий состав, :Сахар технический 35,0 Кукурузный экстракт 15,0 йаС 1,0 М 9504 7 Н 20 1,0 К 2 Н Р 04 0,42 КН 2 Р 04 0,18 Мочевина 2,5 Пеногаситель 0,1 Остальное вода, рН 6,8-7,2,Подпитку стерилизуют при 0.8 ати в течение 30 мин, Мочевину стерилизуют отдельно в виде 25-ного раствора при 0,5 ати в течение 30 мин.Подачу подпитки начинают через 19 - 30 ч ферментации. Через 36 ч ферментации в среде накапливается 8,6 г/л триптофана (за 48 ч - 10,7 г/л триптофана), скорость накопления конечного продукта 0,22 г/л ч (динамика процесса представлена в таблице).П р и м е р 2. Штамм-продуцент, состав посевной, ферментационной и подпиточной сред; начальный режим аэрации, условия проведения эксперимента те же, что и в примере 1.При снижении р 02 до 2 от насыщения постепенно увеличивают расход воздуха до 2,0 объемов на объем среды и число оборотов мешалки до 600, 650, 7001000 об/мин таким образом, чтобы концентрация р 02 находилась в пределах 2 - 5. Подачу подпитки начинают при увеличении р 02 до 407. Через 36 ч ферментации в среде накапливается 11,5-12,0 г/л триптофана, скорость накопления 0,25 г/л ч (таблица).П р и м е р 3. Штамм-продуцент, состав посевной. ферментационной и подпиточной сред, начальный режим аэрации, условия проведения эксперимента те же, что и впримере 1,При снижении р 02 до 15 от насыщения постепенно увеличивают расход воздуха до 2,0 объемов на объем среды и число оборотов мешалки до 600, 650, 7001000 об/мин таким образом, чтобы значение р 021822884 Динамика накопления триптофана находилось в пределах 15-20. Подачу подпитки начинают при увеличении р 02 до 40. Через 36 ч ферментации накапливается 10,5 г/л триптофана. Скорость накопления конечного продукта 0,29 г/л (таблица).П р и м е р 4. Штамм-продуцент, состав посевной, ферментационной и подпиточной сред, начальный режим аэрации, условия проведения эксперимента те же, что и в примере 1,При снижении р 02 до 30 от насыщения постепенно увеличивают расход воздуха до 2,0 объемов на объем питательной среды и число оборотов мешалки до 600, 650, 7001000 об/мин таким образом, чтобы концентрация рОг в среде находилась в пределах 25-30 от насыщения. Подачу подпитки начинают при увеличении р 02 до 40, Через 36 ч ферментации в среде накапливается 11,3 г/л триптофана. Скорость накопления составила 0,31 г/л ч (таблица). Как видно иэ представленных в таблице данных, в результате дополнительной аэрации до подачи подпитки при концентрации р 02 в среде в пределах 2-30 от насыщения наблюдается повышение скорости накопления триптофана и увеличение выход; конечного продукта. В результате применения предлагаемо го способа концентрация триптофана повы 5 шается с 8,6 до 11,3 г/л эа 36 ч ферментации т.е. на 306. Формула изобретения Способ получения .-трипгофана путеь, глубинного культивирования штаммом бак 10 терий ВасИоз вцЬс 11 ВКПМ-Вв усло виях аэрации на питательной среде содержащей углеводы, источники азота фосфора, минеральные соли и ростовые ве щества. с введением с момента увеличени 15 концентрации растворенного кислорода д 40 от насыщения подпитки концентрирован рой питательной средой в количестве, обеспе чивающем поддержание концентраци растворенного кислорода в среде 10 - 40)ь, ( 20 последующим выделением целевого продукт; из культуральной жидкости, о та и ч а ю:. и й с я тем, что, с целью повышения скорость накопления конечного продукта, в период ак тивного роста культуры до подачи подпитк 25 аэрацию проводят в режиме, обеспечиваю. щем концентрацию растворенного кислоро да в среде на уровне 2-30 ф, от насыщения,