Способ получения целлюлазы

ский инстиет,никова ег 1 К. апй БсЬе- гоппсЬ 1 оп Ьу Тг 1 Л. Арр 1, И 1 сгоЬ 1 о 1 р, 29-37,СЬаг 1 ев К. Ч 111 се е ргодцсГ 1 оп.1 оеп 81 пеег 1 п 8,(56)ЙпфсЬойеВ 1 оге Новв А., ВсеИ, СеПи 1 авегша гееве Ра сЬпо 1., 1983,Сапгаш М 1 гга ап опг 1 пиопв се 11 ца 1 огесЬпо 1 о 8 у апд 975, 17, р. 1-13. 4) С 7) И логиче спос я пр ент левогтивно виров1 опв 1 ЪВКМРЦель и ода целевог величение иНепрерывн уцентов цел ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ Сви 1(71) Московский технологичтут пищевой промыш енностиСОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛАЗЫ зобретение относится к микробио.ской промышленности, а именнообам непрерывного культивироваодуцентов целлюлолитических Фер" С целью повышения выхода це. продукта и увеличения продуки процесса непрерывное культи ние продуцентов ТгдсЬодегша асЬдагшп ВКМР, Т,ч 1 гЫе 74, Т.оигеоч 1 гЫе ВКМРИзобретение относится к миробио"логической промышленности, а именно к способам непрерывного культивирования продуцентов целлюлолитнческих Ферментов,2на 1 стадии накопления биомассы ведут на питательной среде, содержащей, мас,7; пшеничные отруби 0,3-0,4,хлопковый шрот гидролизованный 0,3-0,4, биомассу гибберсиба 0,45-0,5, однозамещенный Фосфорнокислый аммоний 0,25- 0,30, сульфат калия 0,20-0,22, сульФат магния 0,025-0,030 ф, воду водопроводную - остальное, На 11 стадии получения культивирование проводят на гомогениэированной питательной среде, содержащей, мас,7: свекловичный жом 2,5-2,8 пшеничные отруби 0,3-0,4, хлопковый шрот гидролизованный 0,3-0,4; нитрат натрия 0,6- 0,7, сульфат калия 0,25-0,30, Ферментолизат каныги с содержанием редуци. рующих веществ 0,2-0,25 - остальное, Впроцессе непрерывного культивирования на 1 стадии получения биомассы рН поддерживают на уро-не 4,0-4,2, а на 11 стадии получения целлюлазы рН 5,0-5,2. На 1 стадии непрерывного культивирования питательную среду подают в виде гомогенизата или экстракта, Способ позволяет повысить продуктивность процесса непрерывного культивирования грибов рода Тг 1- сЬодегща в 3-5 раз. 1 з.п, ф-лы,1 табл. етения - повышение выпродукта целлюлаэы иодуктивности процесса,е культивирование проюлаэы-грибов рода Тг 11615178 сЪооегта ведут в две стадии, причемна 1 стадии накопления биомассы культивирование осуществляют на питатель -ной среде, состоящей иэ пшеничныхотрубей, хлопкового гидролизованногоШрота, биомассы гибберсиба, одноза -крещенного фосфорнокислого аммония,сульфата калия и сульфата магния, аа 11 стадии синтез целлюлазы провоят на гомогенизированной питательой среде, состоящей из свекловично,о жома, пшеничных отрубей, хлопкового гидролизованного шрота, нитратааммония, сульфата калия и ферменто -изата каныги, при этом в процессеепрерывного культивирования на 1адии получения биомассы рН поддервают на уровне 4,0-4,2, а на 11адни получения целлюлаэы рН 5,0 -2, Кроме того, на 1 стадию непревного культивирования питательнуюсреду подают в виде гомогенизата иликстракта,Биохимический состав исходной каЙыги - отхода мясомолочной промышюенности, используемой в питательнойреде на 11 стадии культивирования,%:клетчатка 47,9-48; лигнин 30,47-31;елок 6,7-6,9; жир 6,44-6,8, зола,46-8,8,Содержание аминокислот представл е но в та бли це; 10 15 20 25 30 Аминокислоты Содержание аминокислот, г/100 г Промытая Каныга изканыга рубца 40 50 5 АспарагинТреонинСерииГлутаминПр олинЦистинГлицинАланииВалинМетионинИзолейцинЛейцинТироэинФенилаланинГистидинЛизинАргинин 1,60 0,65 0,54 2,86 0,92 1,85 0,99 0,71 0,1 0,61 1,12 0,4 0,58 0,52 1,35 0,69 1,240,490,482,880,61,660,810,570,10,460,8990,350,450;441,090,7416151Культивирование начинают сначала во втором ферментере на гомогенизированной среде при 29-30 С с числомОоборотов мешалки 320 об/мин, аэрации, 1 объем воздуха на 1 объем среды, После 4 сут с момента начала биосинтеза целлюлазы включают первый ферментер для наработки биомассы на го" могенизированной среде или ее экст- О ракта при 29-30 фС и аэрации 1 объем воздуха на 1 объем питательной среды, Через 24 ч роста гриба и максимального накопления биомассы в первом ферментере включают проток из перво го ферментера во второй с одновременной подачей питательной среды в первый и второй ферментеры. При этом рН в первом ферментере поддерживают на уровне 4,0-4,2, во втором ферментере - 20 5,0-5,2 аммиачной водой.Подпитку гомогенизированной питательной среды в обоих ферментерах осуществляют при Р = 0,05 л/ч, при этом для первого ферментера О = 25 = 0,05 ч , а для второго ферментера 0 = 002 чПри данном способе непрерывного процесса получения целлюлаэы получают высокопродуктивный процесс, сос тавляющий 100-110 ед. л/ч. П р и и е р 1, Непрерывное культивирование гриба Т, 1 опядЬгасЬацш ВКМРначинают с периодического35 культивирования сначала во второмО1 ферментере при 29-40 С, аэрации 1 объем воздуха на 1 объем среды и =320 об/мин с объемом питательной среды 5 л, содержащей, мас,7.: свекловичный жом 2,5 ф пшеничные отруби 0,3, хлопковый гидролизованный жом 0,3, ИНИО 3 0,6, КЯО 4, 0,25 ферментолизат каныги с содержанием редуцирующих веществ 0,2 остальное. 45Ферментолизат каныги готовят следующим образом. 1 г каныги обрабатывают 17-ным ИаОН при 1 атм, 1 ч при гидромодуле 1:20, после этого промывают водой до рН 6,0, затем доводят гидромодуль цо 1:40 цитратным буфером с рН 5 0 и добавляют препарат целлоВб брании в количестве 0,2 г, при 50 С в течение 30 ч проходит ерментолиз,затем отделяют жидкую фракцию или фер ментолиэат с содержанием редуцирующих веществ 0,6 Х, полученный ферментолизат каныги разбавляют водой до содержания РВ = 0,27. и готовят на ней 78 6питательную среду для непрерывногокультивирования гриба Т.1 опрдЬгасЬасцв, Через 4 сут, когда во второмферментере начинается биосинтез целлюлазы, включают первый ферментер нагомогенизированной среде следующегосостава, мас.7: пшеничные отруби О,хпонковый гидролизованный шрот 0,3,биомасса гибберсиба 0,45, (МН 4)НР 04.0,25; КЯО 4 0,2; МдЯО 4 0,025, водопроводная вода остальное,Гидролизат хлопкового шрота готовят следующим образом. Шрот в количестве 47 заливают водой, доводятрН раствора 1 г ЯаОН до 12, нагревают до 100 С и кипятят 1 ч, послеоэтого расчетное количество (0,37)гидролизата вводят в состав питательной среды. Биомасса гибберсиба -отход производства гибберсибалиновой кислоты - стимулятора роста клеток,Через 24 ч культивирования в первом ферментере при достижении биомассы максимального значения включаютпроток при 0 = 0,05 чдля первого-ферментера и Р = 0,02 ч для второго ферментера при одновременной подпитке гомогенизированной питательнойсреды в первый и второй ферментерыс расходом среды 0,05 л/ч.В условиях непрерывного процессаи установившегося режима(который наступает через 45-50 ч от моментавключения протока) для первого ферментера рН поддерживают на уровне4,0, а для второго ферментера рН 5,0 (аммиачной водой) .В условиях установившегося режимасреда имеет следующий биохимическийсостав, мг/л: для первого ферментерабелок,(по Лоури) 1,7; фосфор (общий)4,0, азот (общий) 0,5, для второгоферментера - белок (по Лоури) 6,0,фосфор (общий) 2,1, азот (общий) 1, 1.При этом продуктивность непрерывного процесса составляет 100 ед./чпо АФБ (активность по фильтровальнойбумаге) .П р и м е р 2. Непрерывное культивирование. осуществляют по примеру1, только в качестве питательной среды используют следующий состав, мас.йдля первого ферментера - пшеничныеотруби 0,3, хлопковый гидролизованный шрот 0,4, биомасса гибберсибаО 5(МН 4)д НР 04 0 3 КдЯО д 22Мя 304. 0,93, для второго ферментера 16151780,3-0,4 0,25-0,30Оъ 20 Оь 220,025-0,030 2,5-2,8 0,3-0,4 Свекловичный жомПшеничные отрубиХлопковый гидролизованныйшротАзотнокислыйаммонийСульфат калия Ферментолизатканыги с соО, 3-0,4 0,6-0,7 0,25-0,30держанием редуцирующих веществВода водо- проводная0,20-0,25 Остальное с векловичный жом 2,8, пшеничные отруби 0,4", хлопковый гидролизованныйшрот 0,4, ИНИО 0,7 К БО 0,3, ферментолизат каныги с содержанием редуцирующих веществ 0,25 - остальное,В установившемся режиме в первомферментере рН поддерживают на уровне3,2, а во втором ферментере - науровне 5,2, Продуктивность непрерывного процесса 110 ед;л/ч.П р и м е р 3, Аналогично примеру1, но на стадии получения биомассы впервом ферментере используют экстрактпитательной среды, а не гомогенизат,при этом продуктивность непрерывногопроцесса составляет 94 едл/ч,П р и м е р 4, Непрерывное культивирование осуществляют по примеру1, только в качестве питательнойсреды используют следующий состав,ас.Е: для первого ферментера - пшеничные отруби. 0,35, хлопковый гидролизованный шрот 0,35, биомасса гибберсиба 0,48; (ИН 4)НРО,1 0,28, К 50,1 250,2 1, М 8 Б 04. 0,28, для второго ферментера - свекловичный жом 2,65,пшеничные отруби 0,35, хлопковый гидролизованный шрот 0,35, ИН 1"г 100,65КЬО, 0,28, ферментолизат каныги с 30содержанием редуцирующих веществ0,22 остальное. Процуктивность непрерывного процесса составляет 100 ед.л/чпо АФБ.П р и м е р 5, Аналогично примеУру 1 но в качестве продуцегта используют штамм Т, ч 1 гЫе ВКМГ,Продуктивность непрерывного процессапо АФБ составляет 130 ед. л/ч.П р и м е р 6, Аналогично примеру 1, но в качестве продуцента используют штамм Т. 1 оп 81 Ьгас 1 гапш ВКМГ 367 и Т,оцвеочхгЫе ВКГР, Продуктивность непрерывного процесса поАФБ составляет 104 ец. л/ч,45Предлагаемый способ получения целлюлазы позволяет повысить продуктивность процесса непрерывного культивирования продуцентов-грибов родаТг 1 спос 1 егша в 3-5 раз по сравнению с50известным способом. Формула изобретения 1. Способ получения целлюлазы, предусматривающий непрерывное двух- стадийное культивирование продуцентов-грибов Тгспос 1 еппа на питательной среде, содержащей на 1 стадии накопления биомассы источник углерода и воду, а на 11 стадии - источник целлюлазы и воду до максимального накопления ферментов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта и увеличения продуктивности процесса, непрерывное культивирование на 1 стадии накопления биомассы ведут на питательной среце, содержащей в качестве источника углерода пшеничные отруби и дополнительно гидролизованный хлопковый шрот, биомассу гибберсиба, однозамещенный фосфорнокислый аммоний, сульфат калия, сульфат магния при следующем соотношении компонентов, мас,7:Пшеничные отруби 0,3-0,4Хлопковый гид- ролизованный шротБиомасса гибберсиба 0,45-0,50ОднозамещенныйфосфорнокислыйаммонийСульфат калияСульфат магнияВода водопроводная Остальное при этом поддерживают рН на уровне 4,0 - 4,2, а на 11 стадии синтез целлюлазы ведут на гомогенизированной питательной среде, содержащей в качестве источника целлюлазы свекловичный жом и ферментолизат каныги с содержанием редуцирующих веществ 0,20-0,25, а также .цополнительно пшеничные отруби, хлопковый гидролизованный шрот, азотнокислый аммоний при следующем соотношении компонентов, мас,7:10 1615178 Составитель В,СоинаРедактор Н.Гунько Техред Л,Сердюкова Корректор М,Самборская Заказ 3961 Тираж 481 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина,301 при этом РН поддерживают на уровне 5,0-5,2,2, Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что питательную среду подают на 1 стадию непрерывногокультивирования в виде гомогенизатаили экстракта.