Способ получения маннита Советский патент 1983 года по МПК C12P7/18 

со оо ел

4

СО

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу получения маннита, используемого в пищевой, медицинской и химической промышленностях, парфюмерии, а также при получении поверхностно-ак тивных веществ, олиф, смол и лаков.

Известен способ получения маннита путем культивирования дрожжей рода Torulopsis на средах, содержащих глю козу или мальтозу, или глицерин, минеральные соли, дрожжевой экстракт при 28-30с, концентрирования под вакуумом и кристаллизацииС.

Недостатками способа явхСяются длительность процесса ферментации и использование дорогостоящей среды.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ получения маннита, заключающийся в выращивании гриба вида Aspergillus Candidasна питательной среде, содержащейуглеводы, например глюкозу качестве источника углерода, дрожжевой экстракт и минеральные соли, концентрировании и кристаллизации манннта 2.

Наиболее существенными недостатками известного способа являются невысокий выход маннита (до 50%, длительность ведения ферментации (813 сут, а также использование дорогостоящого компонента среды - глюкозы в качестве источника углерода.

Целью изобретения является повышение выхода маннита и сокращение времени ферментации.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения маннита, предусматривающему культивирование его продуцента на питательной среде, содержащей углеводы в качестве источника углерода, дрожжевой экстракт и необходимые минеральные соли, с последующим концентрированием и кристаллизацией целевого продукта, в качестве продуцента используют штамм РепiciIlium decumbens БИМГ-138,

Штамм гриба Penicillium decumbens БИМГ-138 получен путем многократных пересевов родительской формы Penicillium decumbens и отбор наиболее продуктивных колоний по манниту. Штамм депонирован в музее культур промышленных микроорганизмов института ВНИИГенетика, коллекционный номер ,ЩПМ F175. Штамм хранится в музее .культур Института микробиологии АН Белорусской ССР при 4-5°С на сус.ло-агаре,

Штамм гриба Penicillium decumbens ,БИМГ-138 имеет следующую характеристику.

Морфологические признаки. Конидиеносцы 50-10-X 2-2,5 мкм гладкие или мелко-шероховатые, часто образуются в краевой зоне от столоновидных

гиф вдоль субстрата. Стеригмы в компактных пучках по 12-15, 7-9 х X 2-2,5 мкм. Конидии эллиптические до шаровидных, 2-2,5 мкм иногда до 3 мкм, в массе зеленоватые, в рыхлых колонках до 100 мкм длины, часто отпадающие в культуре.

Культуральные признаки. Сусло-ага семисуточная колония диаметром 3 см бархатистая, светло-серовато-зеленовато-белая. Воздушный мицелий более развит в центре колонии и имеет хлопкрвидную структуру. На обратной стороне колонии неокрашенные с окружающим бесцветным агаром. Образование спор начинается на 4 сут роста.

Плотная среда Чапека - семисуточная колония диаметром 2,8 см. Колонии бархатистые,, зеленовато-белые. Растут ограничено. Воздушный мицелий развит в центре колонии. Колонии с обратной стороны окрашены в светловато-желтый цвет с окружающим бес цветным агаром. Конидиеносная зона в центре колонии зеленоватая. Образование спор происходит на 7 сут. При засеве на плотную питательную среду рост появляется на 2 сут, а к 6-7 дню колонии становятся бархатястими с обильным спорообразованием. В жидкой питательной среде рост появляется через 1 сут и к 3-5 сут накапливается большое количество грибкой биомассы, состоящей из плотных пеллет, а содержание маннита в культуральной жидкости достигает 13-15 г/л среды.

Меласса-агар-семисуточная колония диаметром 3,5 см. Колонии бархатистые, зеленовато-белые, в центре зеленые. Воздушный мицелий сильно развит по всей поверхности колонии, вследствие чего она имеет хлопковидную структуру. На седьмые сутки наблюдается слабое -спорообразование.

Биохимические признаки. Желатину разжижает очень медленно, поверхностно. Молоко пептонизирует, восстанавливает нитраты, крахмал гидролизует.

Отношение к источникам углерода; ассимилирует рамноэу, арабинозу, ксилозу, фруктозу, манноэу, глюкозу, сахарозу, мальтозу, глицерин, дульцит. Слабо растет на галактозе и практически не утилизирует лактозу.

В качестве источника углерода используют мелассу - отход производства сахара, или сахарозу, или глюкозу

Пример. Посевной материал выращивают на качалке при 27-30°С со скоростью перемешивания 200 качаний

/мин в течение 2 сут в 300 мл колбах Эрленмейера, содержащий 50 мл среды следующего состава, г/л: KHjPO 1) 0,5

.HCl 0,5-, FeS04 0,01; дрожжевой экстракт 5, глюкоза 30. РН среды 6,0. Полученный инокулюм в количестве 10 об.% в стерильную среду. Фого же состава и .подращивают двое суток. Основную среду состава,, г/л: N3N03 2; 1 ; 0,5 КС1 100; FeO4 0,ОГ,- дрожжевой экстракт 17,5) глюкоза 30, рН 5,0, засевают приготовленным 4-х суточным ино кулюмом в количестве 10 о6.%. Культи вирование осуществляют на качалке в 300 мл колбах Эрленмейера,.содержащих 50 мл среды; при 27-30 с и ско ростй перемешивания 200 качаний/мин. Спустя 96-120 ч мицелий гриба отделяют фильтрованием. Фильтрат деионизируют на ионообменных смолах, концентрируют под вакуумом для получения 25-30% раствора маннита и оставляют кристаллизоваться на холоду. Выпавшие кристаллы отделяют.фильтрованием или центрифугирбванием. Выход составляет 48-50% от использованного источника углерода. Приме р 2. Основную стерильную среду, содержащую г/л: NaNOj 2; КН2Р04 1 «, MgSO -THjO KCl . FeSOji 0,01) дрожжевой экстракт 12,5; глюкоза 30; рй 5,0- засевают приготовленным 4-х суточным посевным материалом в количестве 10 об.%. Культивирование осуществляют на качалке со скоростью перемешивания 200 качаний/мин при 27-3Q°C в течение 4-6 су в 300 мл колбах Эрленмейера, содержащих по 100 мл среды. Выход маннита составляет 57,5 от использованного источника углерода. П р и м е р 3. Готовят среду сое-. Тава аналогично примеру 1, но вместо глюкозы вносят 30 гУл сахарозы. Условия культивирования и извлечения маннита те же. Выход маннита составляет 54,5% от использованного источника углерода. Пример4. Условия куль.тивирования и состай среда аналогичны примеру 2, но вместо глюкозы используют 30 г/л сахарозы. Выход маннита составляет использованного источника углерода... li р и м е р 5. Условия культивирования и состав среды аналогичны примеру 1, но вместо глк)козы. добавляют 50 г/л мелассы. Выход маннита составляет 48,0% от использованного источника углерода. Прим е р. 6. Состав среды и условия культивирования аналогичны примеру 2, но вместо глюкозы добавляют 50 г/л мелассы. Выход маннита составляет 64,0% от использованного источника углерода. Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение выхода маннита до 64,0% от использованного источника углерода против 50% по известному, сокращение сроков культивирования до 4-5 сут против 8-13 ч по известному, применение дешевой питательной среды (отхода сахарной промыш- ленности - мелассы .

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАННИТА путем культивирования его продуцента на питательной среде, содержащей углеводы в качестве источника углерода, дрожжевой экстракт и необходимые минеральные соли, с последующим концентрированием и кристаллизацией целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода маннита и сокращения времени ферментации, .качестве продуцента используют штамм Реп1с11liuni decumbens БИМГ-138.