Способ культивирования гриба-продуцента белково-ферментного комплекса Советский патент 1984 года по МПК C12N1/14 C12R1/645 

Изобретение относится к микробиологической про№ 1111ленности, в частнос ти к способам культивирования микроскопических грибов. Известен способ культивирования грибов в течение 7 сут при на качалке (220 об/мин) на питательн ой среде, содержащей свекловичный том в качестве источника углерода, источники азота и фосфора и солодовые ростки. Активность культуральной жидкости по фильтровальной бумаге 18 ед/мл П. Недостатками Данного способа являются использование в качестве источника углерода свекловичного то ма - отхода пищевой промышленности, который является остродефицитным сырьем, а также длительность культивирования, требующая значительных затрат.энергии. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является способ культиви рования гриба-продуцента белковоферментного комплекса, предусматривающий измельчение целлюлозосодержащего сырья с последующим приготовлением питательной среды, содержащей ,целлюлозосодержащее сырье в качестве источника углерода, источники азота и фосфора, источник микроэлементов и воду, и выращиванием на ней грибалродуцента в глубинных условиях при аэрации и перемешивании среды . Согласно известному способу используют питательную среду следующе го состава: Солома (степень помола .25%), %0,5-2 NaNOj, г/л3 КН2Р04, г/л 1 -КС1, г/л0,5 MgSO, г/л0,5 FeSO, г/л0,.01 Кукурузнь й экстракт,% 0,5 Культивирование гриба Aspergillu terreus 17Р осуществляется при темп ратуре выращивания в течение А сут при постоянной работе мешалки 300 об/мин в аэрации при расходе во духа 1,5 об/об питательной среды. В результате целлюлозная активность культуральной жидкости составляет по Na-KMLl 0,72 мг РВ/мл, по хлопку 0,12 РВ/мл. Указанный состав питательной сре ды и условия, культивирования предло жены для получения активного целлюлозного комплекса, максимальная активность которого образуется грибом Aspergillus terreus 17Р на 4-е сут культивирования. Данные по содержанию сырого протеина в биомассе не приводятся. Недостатком указанного состава питательной среды является то, что в ней в качестве источника углерода используется измельченная солома, которая является нелокализованным отходом сельского хозяйства. Сбор и транспортировка соломы для обеспечения бесперебойного круглогодичного процесса производства накладывает на е« себестоимость значительные транспортные затраты, что соответственно влечет за собой значительное увеличение себестоимости конечного продукта. В предложенной питательной среде Используется в достаточно большом количестве (0,5%) кукурузный экстракт. Недостатками способа культивирования гриба Aspergillus terreus 17Р также являются длительность культивирования (4 сут), значительный расход стерильного воздуха (1,5 об/об питательной среды), что требует большого расхода электроэнергии. Кроме того, для улучшения аэрации дополнительно предлагается интенсивное перемешивание культурной жидкости (300 об/мин), что связано с большим расходом электроэнергии, при указанных условиях культивирования, требующих значительного расхода электроэнергии, и образуется целлюлозный комплекс, обладающий низкой активностью. Цель изобретения - повышение активности белково-ферментного комплекса И снижение энергоемкости процесса. Поставленная цель достигается там, что согласно способу культивирования гриба-продуцента белково-ферментного комплекса, предусматриваю1чему измельчение целлюлозосодержащего съфья с последующим приготовлением питательной среды, содержащей целлюлозосйдержащее сырье в качестве источника углер()да, источники азота и фосфора, источник микроэлементов и воду, и выращиванием на ней гриба продуцента в глубинных условиях при аэрации и перемешивании сре/ты, в качестве гриба-продуцента используют штамм Myceliopht.ora thermopbila F-2148D, выращивание 1фнбя осуществляют в течение 16-24 ч при 45-47°С, непрерывной аэрации 0,50,7 об/об питательной среды и при интенсивности перемешивания 100 150. об/мин, а в питательную среду в качестве источника углерода ввод льняную костру, в качестве источни микроэлементов и ростовых веществ стоки мочки льн-ч при содержании, мас.% Льняная костра 2,0-10,0 Источник азота 0,4-0,8 Источник фосфора 0,1-0,3 Стоки мочки льна 20,0-40,0 Сущность способа заключается в следующем. Льняная костра (отход льноперер батывающей промышленности) использ 6 в качестве источника углерода ется и как субстрат, подвергающийся прямой биотрансформации известным штаммом микроскопического гриба Myceliophtora thermophila F-2148D В качестве источника азота ис-. пользуются соли аммония (сульфаты, нитраты), аммонийные удобрения. В качестве источника фосфора - фосфорнокислые соли калия, фосфорные удобрения. В качестве источника микроэлементов и органических веществ, способствующих биосинтезу, используются стоки мочки льна.. Состав стоков мочки льна представлен в таблице.

.СПОСОБ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ГРИБА-ПРОДУЦЕНТА БЕЛКОВО-ФЕРМЕНТНОГО КОМПЛЕКСА, предусматривающий измельчение целлюлозосодержащего сырья с последующим приготовлением питательной среды, содержащей целлюлозосодержащее сырье в качестве источника углерода, источники азота и фосфора. источник микроэлементов и воду, и вьфащиванием на ней гриба-продуцента в глубинных условиях при аэрации и перемешивании среды, отличающийся тем, что, с целью цовышения активности белково-ферментного комплекса и снижения энергоемкости процесса, в качестве гриба-продуцента используют штамм Myceliophtoга thermophila F-2148i), выращивание гриба осуществляют в течение 1624 ч при 45-47°С, непрерывной аэрации 0,5-0,7 об/об питательной среды и при интенсивности перемешивания 100-150 об/мин, а в питательную среду в качестве источника углерода вводят льняную костру, в качестве (Л источника микроэлементов и ростовых веществ - стоки мочки льна при содержании, мас.%: Льняная костра 2,0-10,0 Источник азота 0,4-0,8 Источник фосфора 0,1-0,3 Стоки мочки льна 20,0-40,0 ts9 О ю сп

Пример 1. Myceliophtora thermophila F-2148D культивировали на питательной среде прототипе), имеющей следующий состав: Солома, %1,0

NaNOj, г/л3

КН2РО,г/л .. 1 КС1, г/л0,5

М8804,г/л0,5

FeSO, г/л

0,01

КукурузHbtfi экстракт,% 0,5 Культивирование длилось 24 ч при 45 С, непрерывной аэрации 1,5 об/об питательной среды и при постоянной

работе мешалки 300 об/мин. В результате целлюлозная активность по Na-КМЦ составила 0,8 ед,/мл, по фильтровальной б5гмаге - 0,08 ед./мл.

Содержание сырого протеина в биомассе 14,5%.

Пример 2. М. thermophila F-2148D культивировали на питательной среде следующего состава, вес.%: Льняная костра2,0

(NH4)2S04С,4

,0,1

Стоки мочки льна20.0 Вода водопроводная Остальное рН 5,0. Культивирование осуществляли в чение 16 ч при , непрерывной аэрации (0,6 об/об питательной сре ды) и при перемешивании (100 об/ми Активность культуральной жидкос по фильтровальной бумаге составила 0,5 ед./мл, по Na-KMH - 1,7 ед./мл Количество сырого протеина в биома се 25%. Пример 3. Питательная сре да для вьфащивания M.thermophila F-2148D имела следующий состав, вес.%: Льняная костра Суперфосфат Стоки мочки льна 30,0 Вода водопроводная Остально рН5,3 Гриб культивировали 20 ч при 47 при непрерывной аэрации 0,7 об/об питательной среды и перемешивании . 120 об/мин. Активность культуральн жидкости по фильтровальной бумаге .составила 0,4 ед./мл, по Na-Kl-lH 1,6 ед./мл. Содержание сырого прот на в биомассе 18%. Пример 4. М. thermophila F-2148D культивировали на питательно среде следующего состава, вес.%г Льняная костра 10,0 Сульфат аммония 0,8 Суперфосфат0,3 Стоки мочки льна 40,0 Вода водопроводная Остальное рН, 5,5 в течение 24 ч при ,непрерывно аэрации 0,6 об/об питательной сред и интенсивности перемешивания 130 об/мин. Активность культуральн жидкости составила по фильтровальн бумаге 0,2 ед./мл, по Na-КМЦ 1,3 ед./мл. Количество сьфого протеина в биомассе 15%. Таким образом,предлагаемый способ обеспечивает использование льняной костры - основного отхода льноперерабатывающей промьппленности (составляющего 60-70% от объема производ- ,, ства), которая в настоящее время сжигается и лишь незначительная ее .часть (10-15%) используется для изготовления костроплит (для Мебели), стоков мочки льна - неутилизируемого в настоящее время отхода льноперерабатывающей промышленности, что снимает необходимость очистки стоков, сокращает расход воды на технические цели и исключает дополнительные расходы на сырье, интенсификацию процесса производства за счет сокращения процесса культивирования в 4-6 раз и высокой температуры культивирования (45 с), которая способствует ускоренному выращиванию микроорганизма и в сочетании с низйим рН питательной среды (5,0-5,5) предотвращает возможность инфицирования посторонней микрофлорой, за период культивирования 16-24 ч накапливается целлюлоза, в 2 раза превьшающая активность прототипа. В процессе биосинтеза гриба в биомассе накапливается до 25% сырого протеина, что позволяет испольвать ее в качестве кормовой добавки для сельскохозяйственных животных. Кроме того, предложенный способ по сравнению с известным позволяет снизить энергозатраты за счет сокращения степени аэрации в 2 раза, за счет уменьшения интенсивности в 2-3 раза, а за счет сокращения длительности культивирования в 4-6 раз.