Способ получения кормового l-лизина

(191 (11) 1)5 С 12 Р 13/08 НИЕ ИЗОБРЕТЕН ОРСКОМУ СВИ тых отдельно или в смеси, например Вас 111 цз, зцЬг 111 э, Азреге 111 цв аъташог 1 ВУД и др, Культурь 1 - продуценты Ф - используют в физиологически активном состоянии - в конце экспоненциальной или начале стационарной фаз, Гидролиз крахмалсодержащего сырья ведут до содержания усвояемых углеводов в среде 3-Е. Температураогидролиза 55-65 С. При этом наряду с гидролизом сырья происходит частичное разрушение клеток продуцентов Ф и выделение в среду продуктов их метаболизма. Затем температуру среды снижают до значения, оптимального для биосинтеэа лизина, добавляют минеральные соли и фактор роста, засе" вают среду культурой - продуцентом 1.-лизина, ведут одновременно оба процесса: биосинтез 1.-лизина и ферментативный гидролиз крахмалсодержащего сырья путем совместного культивирования продуцента лизина и гидролитических ферментов. В качестве продуцентов лизина используют штаммы Вгечь. - ЬасСег 1 цш 22 1. или Вгеч 1 Ъасгег 1 цш Е1. Для улучшения аэродинамических свойств среды для биосинтеза лизина в нее добавляют 2-42 мелассы.3 з.п.ф-лы. тся к биотехоба получениинтезом изя. Цель изобода целевогоащее сырьеют действием- продуктовов (,ф), взя" 57) Изобологии и от касается спо 1.-лизина биожащего сыр кормового крахмалсоретенияпродукта, раэварива культур м гидролитич,ерпов щение выххмалсодержгидролизу рганизмов х фермент ют и икро ески Изобретениегии и касается мового 1.-лизин малсодержащегоЦель изобре отехноло" тся м ения кор- иэ крахспособа п биосинте ье (неконКрахмалсодержащее диционное пшеничное,кукурузное, зерно-ка разваривают и подверржаное, овсяное, тофельное сырье) ают ферментативсырья,ения - повродукта. ение вы ого ход ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО 130 БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт пищевой биотехнологиии Всесоюзный научно-исследовательский институт генетики и селекциипромышленных микроорганизмов(56) Патент ВеликобританииМ 1200357, кл. С 12 Р 13/08, 1970,Автбрское свидетельство СССРУ 386006, кл, С 12 Р 13/08, 1973. 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМОВному гидролизу действием культуры илисмеси культур - продуцентов гидролитических ферментов, находящихся в физиологически активном состоянии в конце экспоненциальной или начале стационарной фаз. Гидролиз ведут до содержания в среде усвояемых углеводов 37%. Температуруподдерживают в пре- "делах 55-65 С продолжительность гидЭ0ролиза 1-2 ч. В этих условиях, нарядус гидролизом крахмалсодержащего сырья,происходит частичное разрушение клетоккультур - продуцентов ферментов и выделение в среду продуктов их метаболизма. Это обогащает среду биологи"5чески активными веществами, при этомгидролитические ферменты сохраняютсвою активность. Затем полученную среОду охлаждают до 29-30 С, оптимальнойдля биосинтеза Ь-лизина, вводят в нееминеральные соли и фактор роста и засевают продуцентом Ь-лизина. В качестве продуцента лизина используют штаммы Вшеч 1 Ьасегжтп 22 Ь или Вшеч 1 Ьасшеш 1 ып Е. Биосинтез Ь-лизина ве 25дут в оптимальных условиях, Одновременно с биосинтезом лизина происходит ферментативный гидролиз крахмалсодержащего сырья, поскольку в средесодержатся хотя и в ослабленном видепродуценты гидролитических ферментов,т.е. имеет место, совместное культивирование культур - продуцентов ферментов и культуры - продуцента лизина,Ослабленные культуры - продуценты 35ферментов не угнетают жизнедеятельность продуцента лизина,Используют продуценты гидролитических ферментов широкого спектра действия, что позволяет более полно и эффективйо использовать все составныечасти сырья, Под действием амилазосуществляется гидролиз крахмала; поддействием протеаз гидролизуются растительные белки, содержащиеся в сырье,45и происходит обогащение среды легкоусвояемым аминным азотом; под действием целлюлаз гидролизуются некрахмальные полисахариды, образуя усвояемые углеводы. Совместное применениепродуцентов указанных ферментов способствует увеличению выхода Ь-лизина.Для улучшения аэродинамическихсвойств среды для биосинтеза лизинак ней добавляют 2-4% мелассы.П р и м е р 1, Для производства Ь-лизина в лабораторных условиях ис" пользуют измельченное некондицион- ч ное пшеничное сырье в соотношениис водой, равном 1 ф 4, Пшеничный замесразваривают при давлении 0,15 МПа втечение 1,5 ч охлаждают до 65 С и. стерильно задают культуральную жидкость Васд 11 ыв виЪй 111 в, содержащую Ь"амилазу, в количестве 0,3%.Предварительно культуру В.виЪС 111 в 82 выращивают в колбах Эрленмейераобъемом 750 мл на среде, содержащей%: кукурузная мука 9,0: кукурузныйэкстракт 2,5 (ИН)НРО 0,6; мочевина 0,4; мел 0,2, до достижения концаэкспоненциальной фазы роста, что соответствует 32 ч от начала культивирования. Таким образом, культуру -продуцент Ь-амилазы задают в физиологически активном состоянии. Уровень активности Ь-амилазы 50 ед.АС/мл культуральной жидкости. Первуюстадию ферментативного гидролиза осуществляют в анаэробных условиях припериодическом перемешивании в течение 2 ч при 60 С до содержания редуцирующих углеводов 2%. Расход амила-,зв 1,3 ед, АС/г,крахмала. Наряду сгидролизом крахмала происходит час"тичное разрушение клеточной структуры продуцентов ферментов и выделениепродуктов метаболизма в среду. Наэтой же стадии в среду стерильно задают подготовленные растворы ростовых веществ и солей, %ф кукурузныйэкстракт 4,6; сульфат аммония 3,0;фосфат калия 0,1; сульфат магния0,05; мел 2,0, рН среды доводят до7,2,Затем температуру снижают до 30 Си стерильно засевают ВшечдЬасег 1 ощ22 Ь - прадуцент Ь-лизина в количестве 6%, осуществляя культивированиемикроорганизмов в аэробных условияхв колбах Эрленмейера объемом 750 млодновременно с продолжающимся гидролизом крахмала.Процесс биосинтеза лизина длится66 ч, Выход лизина 20,0 г/л. П р и м е р 2. Подготовку источника углерода проводят аналогично примеру 1. Разваренное пшеничное сырье (сусло) охлаждают до 65 С и ведут ферментативный гидролиз, добавляя источник Ь-амилазы по примеру 1 в количестве 0,6% или 2,5 ед. АС/г крахмала сырья. Длительность ферментативного гидролиза составляет 1 ч, количество редуцирующих углеводов 3,0%. Далее процесс осуществляют аналогич5 157656 но примеру 1. Длительность культивирования ВгечЪасг.егзцв 22 1. составляет 65 ч. Содержание лизина в культу- ральной жидкости 27,0 г/л.5 Предварительную культуру Сеоггс 1 шв сапйЫшп Зс выращивают на среде, содержащей, 7: пшеничные отруби 2,0; свекловичный жом 2,0; однозамещенный фосфат калия О, 1; сульфат аммония 0,15; сульфат магния 0,05; нитрат натП р и м е р 3, Подготовку источника углерода ведут аналогично примеру 1. Разваренное пшеничное сусло охлаждают до 62 фС и ведут Фермента О тивный гидролиз, добавляя источник.1-амилазы по примеру 1 в количестве 1,3 ед. АС/г крахмала сырья, а в качестве источника глюкоамилазы дополнительно вводят культуру Аярег 8 д 11 пз15 аюавогх ВУП в количестве 0,357 Пред" варительно культуру Аяр. ачашог ВУП выращивают на среде, содержащей осахаренное кукурузное сусло, до начала стациЭ20 онарной фазы роста, что соответствует 96 ч от начала культивирования. Физиологически активная культуральная жидкость содержит фермент глюкоамилазу в количестве 150 ед. ГлС/мл, Расход глюкоамилазы составляет 3,0 ед, ГлС/г крахмала, ферментативный гидролиз ведут до содержания редуцирующих углеводов 3,87. Далее процесс осуществляют так же, как в примере 1. Длительность культивирования ВгечЬасге гав 22 1. составляет 65 ч. Выход лизина 31,5 г/л.П р и м е р 4, .Процесс биосинтеза Ь-лизина ведут аналогично примеру 1, только в качестве источника углево" дов используют некондиционное ржаное сырье, а в качестве продуцента лизина - культуру ВгечЬасгегдцв Е, Длительность культивирования 68 ч,выход лизина 32,2 г/л, 40П р и м е р 5. В качестве источника углеводов используют некондиционное ржаное сырье, подготовку которого осуществляют аналогично примеру 4. В качестве источника ростового факто ра вместо кукурузного экстракта используют БВК в количестве 27ферментолиэат БВК готовят путем длительного протеолиза кормовых дрожжей комплексным ферментным препаратом Протооризином Гх (КФП), содержащим 15 ед. ПС/мл. КПФ дозируют из расчета 5 ед, на 1 г БВК. Протеолиз осуществляют при рН 4,7, температуре 55 С, создавая оптимальные условия для действия протеаз, в течение 2 ч при периодическом перемешивании, .затем температуру снижают до 30 С и выдерживают в течение 16 ч. 6 6Процесс подготовки питательной среды для засева ВгечдЬасйекдшп Е и культивирования проводят аналогично примеру 4. Длительность фермента"ции составляет 66 ч. Выход лизина36,8 г/л,П р и м е р,6; В качестве основногоисточника углеводов используют некондиционное ржаное сырье. Подготовка и состав питательной среды аналогичны примеру 5. При проведении Фер"ментативного гидролиза в качествеисточника протеаз используют культуру Аяр. огугае 251-90, находящуюсяв Физиологически активном состояниии содержащую, наряду с протеолитическими, амилолитические ферменты. Источником глюкоамилазы служит культураАяр, аюавог, ВУ 0, вводимая в процессаналогично примеру 3, Культуру Азр.огугае 251-90,продуцент протеаз и-амилазы предварительно выращиваютна среде, содержащей, 7: ячменная мука 4,0; соевая мука 1,0, одноэамещенный фосфат калия 1,5, до начала стационарной фазы роста, что соответствует 36 ч от начала культивирования,В физиологически активной культуреАяр. огугае 251-90 содержится 10 ед.АС и 11 ед, ПС/мл культуральной жидкости, Культуру задают в количестве1,27., что соответствует 1,2 ед. АС/гкрахмала сырья и 4,0 ед. ПС/г белка.Далее процесс осуществляется также, как в примере 5. Длительность Ферментации 66 ч, выход лизина 38,4 г/л,П р и м е р 7В качестве источника углеводов используют некондиционное овсяное сырье., Подготовка и состав питательной среды аналогичны примеру 5, При проведении ферментативного гидролиэа в качестве источникацеллюлолитических ферментов вводятдополнительную культуру СеоггсйцвсапоЫцв Зс в количестве 2,07, Источником глюкоамилазы служит культураАяр, ажавогд ВУ 0, Е-амилазы - ВАС,яиЬгд 11.я, вводимые в процесс аналогично примеру 3, Ферментативный гидролиэ компонентов сырья проводят прио65 С в течение 1,5 ч до содержанияредуцирующих углеводов 57.,1576566 Формула изобретения Составитель О.Скородумова Корректор С,шекмар Заказ 1830 Тираж 482 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101. рия 0,15, до начала стационарной фазы роста, что соответствует 50 ч от начала культивирования.В культуральной жидкости СеоггхсЬцю сапйЫцш Зс содержится 1,О ед. ОХВ 1 мл (ОХВ - активность ферментов,осахаривающих хлопковое волокно).Далее процесс осуществляют так жекак в примере 6. Длительность ферментации 68 ч, .выход лизина 39,9 г/л. ,. Введение целлюлопитичеЖхщ ферментовцелесообразно при использованииппенчатыхзерновых культур, содержащих большое количество некрахмальных полисахаридов.П р и м е р 8. Процесс биосинтеза лизина ведут аналогично примеру 5, но на овсяном сырье и в среду перед посевом продуцента лизина в питательную среду добавляютстерильный раствор Мелассы в количестве 27. Длительность ферментации 68 ч, выход лизина 41, 2 г/л.П р и м е р 9, Процесс ведут аналогично примеру 5, но перед посевом 25 "культуры - продуцента лизина в питательную среду добавляют стерильный раствор мелассы в количестве. 37 Длительность ферментации 66 ч, выход лизина 41,9 г/л.30П р и м е р 10, Процесс ведут аналогично примеру 5, но перед посевом культуры - продуцента лизина в питательную среду добавляют стерильный раствор мелассы в количестве 43, Длительность культивирования 66 ч, выход лизина 42,1 г/л. 1. Способ получения кормового Ь -40 лизина, включающий ферментативный гидролиз крахмалсодержащего сырья действием культуры - продуцента гидроРедактор Н,Рогулич: Техред Л.Сердюкова литических ферментов, добавление кполученной среде минеральных солейи факторов роста, засев среды культурой - продуцентом лизина и проведение процесса биосинтеэа лизинав оптимальных условиях, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, крахмалсодержрщее сырье предварительноразваривают, для его гидролиза используют культуру или смесь культур - цродуцентов ферментов в физиологическиактивном, состоянии, процесс гидролизаведут до содержания усвояемых углево-дов в среде 3-77 прн 55-65 С, осуществляя одновременно с гидролиэомчастичное разрушение клеток культуры - продуцента ферментов, затем полученную среду охлаждают до температуры, оптимальной для биосинтеза лизина, и процесс биосинтеэа лизина ведут одновременно с гидролиэом крахмалсодержащего сырья путем совместногокультивирования клеток продуцента лизина и частично разрушенных клетокпродуцентов ферментов.2. Способ по и, 1, отличающ и й с я тем,что, .с целью улучшенияаэродинамических свойств среды длябкосинтеза лизина, в нее добавляютмелассу в количестве 2-43,3, Способ по пп, 1-2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестве продуцента лизина используют штаммыВгечЪасгегдцш 22 Ь или ВгечгЬасгег 1 цш Е4, Способ по пп. 1-3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что в качестве культуры - продуцента гидролитическнхферментов используют штаммы Вас 111 цяяцЬгг 11 я"82, Аярег 8111 ця аюашогд ВУ 0,Аярегд 11 ця огуяае 251-90, СеогггсЬцш .сапцИцш Зс или их смеси.