Способ получения белка

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл. С 12 Р 13,06 2) Заявлено 27.03.72 (21) 1899414 28-13 28.03.72Великобритан 23) Приоритет - (33 31) 14397/72 (33 Опубликовано 30,01.76. Государствен",й камите Совета Иииистрао СССР па делам изабретеиий 3.18 (088.8) 3) У оллетень4 ания 21.09.76 аткоыт а опубликования о(72) Авторы изобретени Иностранць Фрэнсиз Моран и филип(71) Заявитель рмаани Лимитедия) 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕЛКА е, предпочтительно, от 2 дбщего азота, присутствчоще раты, в количеств о 12% по весу от ого в биомассе.В качестве метанокисляющих микроорга низмов используют микроорганизмы родаМейу 1 ососсиэ,В качестве питательной среды использ ютлюбую метановую питательную среду для выращивания метанокисляющих микроорганиз О мов, из которой предварительно удален источник азота.Источник азота как в виде соединений, способных растворяться с образованием ионов аммония, так и в форме связан ого азота, не 15 образующего в среде ионов аммония, добавляют в среду для выращивания микроорганизмов либо в водную питательную среду, которую затем вводят в питательную среду для выр ащивания микроорганизмов.20 Количество каждого из питательных веществ, входящих в среду, регулируют таким образом, чтобы обеспечить неограниченный рост микроорганизмов. Расчет количества источника азота основан на скорости образова ния клеток в процессе выращивания микроорганизмов (сухая масса биомассы, образующаяся в 1 л среды за час) и на общем содержании азота в биомассе. При этом не выше Изобретение относится к микробиологической промышленности.Известен способ получения белка путем выращивания метанокисляющих микроорганизмов на питательной среде, содержащей метан в качестве источника углерода, ионы аммония в качестве источника азота и другие питательные вещества.Однако при использовании этого способа происходит снижение скорости роста микроорганизмов в процессе выращивания.С целью упрощения и ускорения процесса по предлагаемому способу источник азота в питательную среду вводят порционно: вначале в виде соединения, способного растворяться с образованим ионов аммония с концентрацией последних не менее 2 мг/л, а затем в виде соединения в форме связанного азота, которые не образуют в среде ионов аммония и обеспечивают избыток азота.Соединение, способное растворяться с образованием ионов аммония, добавляет в среду в количестве не выше 99% от веса азота, присутствующего в биомассе. В качестве такого соединения используют аммиак и/или гидрат окиси аммония.В качестве соединения в форме связанного азота используют азотную кислоту и/или нит 10 1 о 20 г 30 35 3292,3 мг/лг,100 40 45 О 0) 99% от содержания азота в биомассе (потребности азота для роста микроорганизмов) ооеспе;ивают соединениями, растьоряющимися сОоразованием иоов аммония, и 2 - 12%содержания азота в оиомассе Нотреоносиязоа дл) роста микроорганизмов)нениями ы форме сыя анного азота, не ооразу 1 ОЩИМИ ИОНОВ ЯММОНИ 5.МЕСЬ ГЯЗОООРЫЗНЫХ КОМПО)1 ЕНТОЫ ПНТЯТЕЛЪпои среды, когору 10 подаю 15 Виде ыоздушпомеяноыои смеси, содержи 1 (00. "1 . мса 110,0 - ОО,О, предпочт)г 1 с;ЬноО,О - 0,0; кисОрод 10,0 - 1 О), 1 федпочигольно 10,0 - 11,О.кя,естые исгочникя мегана можно иснользоыа 1 ь природныи газ, Возду шнометанов) юсмесь можно ооогящаь дооавлением чистогокислорода.ь ходе проведения процесса поддерживаюттеьп 1 ера)уру в пределах от 20 до ЬО С,Величину рН среды процесса выращиванияметянокисляющих ю 1 икроорганизмов поддерживают в пределах от ч,б до б,О, предпочтительно от 5,0 до ,О. Для регулирования величины рН используют щелочь, например, гидрят окиси щелочного мегалла, ы частностиидрат окиси натрия,Условия проведения процесса выбирают сучетом вида используемых метаноокисляощихмикроорганизмов. 1 ак, при использованииштамма 1 еЖу 1 ососсцз сарыца 1 цз процесс выращивания микроорганизмов ведут прирг 1- Ь,Ь и температуре 35 - 50"С.1 роцесс выращивания микроорганизмов можно проводить при давлении, превышающематмосферное, например, при -3 - 4 атм,1 етянокисляющие микроорганизмы могутбыть получены в чистом или смешанном виде. Предпочтительно использовать окисляющие метан и имеющие внутреннюю мембранумикроорганизмы вида Метиломонас, Мет 1 лооактер и Метилококкус.11 еред выращиванием по предлагаемомуспособу микроорганизмы могут выращиваться в присутствии единственного источникаазота, ионов аммония или нитратных ионов вколичестве достаточном для удовлетворенияоощей потреоности,11 ри использовании в качестве единственного источника азота соединения в форме связанного азота, которое не образует В средеионов аммония, например азотной кислотыи)или нитратов, для обеспечения роста микроорганизмов концентрация нитратных ионовв питательной среде должна оыть в интервале от 5,0 до 1500 мг/л, предпочтительно от 400до 200 мг/л,П р и м е р. В аэрируемый ферментер приперемешивании в течение 5 дней ежедневнодобавляют шлам метансодержащего ила из застойных водоемов порциями по 500 мл.Ферментер с рабочим объемом 5,0 л содержит 5,0 л водной питательной среды (рН 2,6)следующего состава (мг/л):Кислыш первичный фосфаткалия 4Додекагидрат вторичногокислого фосфата натрия 787,5Гентагидрат сульфата магния 562,5 Серная кислота 706,0 Везводпый хлористый кальций 112,5 1 ентагидрат сульфата железа 42,7 Везводный сульфат натрия 225,0 Пентагидрат сульфата меди 20,5 Гентагидрат сульфата цинка 2,5 Дигидрат молибдена натрия 1,5 УОпог)1 драт сульфата марганца 1,7 Окса)идрят хлористого коОал).,0,5Вода До 1 (л) Процесс выращивания микроорганизмов проводят при температуре питательной среды 4 ЬС, скорости разбавления 0,18 г- и скорости вращения мешалки 3000 об/мин,Для обеспечения потребности биомассы в метане и кислороде через впускное отверстие в ферментер продают метановоздушную смесь, расход которой равен 66 об/об г, Эта смесь содержит 18,2 об. % метана и 81,8 об. % воздуха. Величину рН доводят до 6,5 добавлением 1 н. раствора гидрата окиси натрия.Общую потребность биомассы расчитывают следующим образом.Плотность клеточного материала биомассы в питательной среде в пересчете на сухую массу должна составлять 14,0 г/л. Скорость разбавления 0,18 г - .Отсюда скорость производства биомассы равна 14,0 Р,0,18 г/лг, При содержании азота в клеточном материале 11,6% общая потребность в азоте биомассы составляет Для удовлетворения общей потребности биомассы в азоте вводят соединения, способные растворятся с образованием ионов аммония, а именно гидрат аммония в виде 1,1 н. раствора - 89,7% - 265,7 мг/лг, Потери азота в виде ионов аммония составляют 0,3 мг/лг. Введенный с аммонием азот усваивается биомассой практически полностью.Для удовлетворения остальных 10,3% общей потребности биомассы в азоте и обеспечения избытка азота в среде, равного 75 мг питратных ионов в 1 л, вводят 30,3 мг/лг нитратного азота, т. е. на 1 л в 1 час 0,762 мг азотной кислоты (концентрация 70%, удельный вес 1,42). Потери нитратных ионов составляют 3,0 мг/лг. Усвоено биомассой 90,1% введенного нитратного азота.В питательной среде не обнаружены ионы аммония с помощью аппарата для отбора проб, нижний предел которого равен 2 мг/л.Таким образом, при использовании предлагаемого способа выращивания белка концентрация ионов аммония в питательной среде поддер)кигается ня урОВне ни)ке уроВня подяВления роста микрооргянизмОВ или токсичного в отношении к этим микроорганизмам,501681 Формула изобретения Составитель Л. СтрашненкоРедактор Н. Спиридонова Техред Т. Курилко Корректор Н. Аук Подписное Редактор 2700/1 Изд, Мо 1132 Тираж 575 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 при полном удовлетворении потребностей биомассы в азоте. 1, Способ получения белка путем выращивания метанокисляющих микроорганизмов на питательной среде, содержащей метан в качестве источника углерода, ионы аммония в качестве источника азота и другие питательные вещества, отличающийся тем, что, с целью упрощения и ускорения процесса, источник азота в питательную среду вводят порционно: вначале в виде соединения, способного растворяться с образованием ионов аммония с концентрацией последних 2 мг/л, а затем в виде соединения в форме связанного азота, которое не образует в среде ионов аммония и обеспечивает избыток азота. 2, Способ по п. 1, о тл ич а ю щ ий ся тем,что соединение, способное растворяться с образованием ионов аммония добавляют в среду в количестве 99% от веса азота, присутствую щего в биомассе.3. Способ по пп. 1 и 2, отл ич а ю щи й с ятем, что в качестве соединения растворяющегося с образованием ионов аммония используют аммиак и/или гидрат окиси аммония.1 О 4. Способ по пп. 1 и 2, отлич а ющийс ятем, что в качестве соединения в форме связанного азота используют азотную кислоту и/или нитраты, в количестве, предпочтительно, от 2 до 12% по весу от общего веса азо та, присутствующего в биомассе.5. Способ по п. 1 - 4, отличающийсятем, что в качестве метанокисляющих микроорганизмов используют микроорганизмы рода Мейу 1 ососсцз.