Питательная среда для культивирования продуцента целлюлозы @ @ 7-26 Советский патент 1984 года по МПК C12N9/42 C12R1/885 

f 1

Изобретение относится к микробиологической промьшшенности, а именно к разработке питательных сред для культивирования ферментов целлкшолитического комплекса, в частности 1г. ongibrachiatum 7-26.

Известно использование в составе естественных сред для биосинтеза целлюлолитических ферментов различных целлюлозных субстратов - отходов сельхозяйственного производства, деревообрабатывающей и пищевой проньшленности, а также источников органического азота l .

Однако разнообразие органических сред указывает на то, что питательные потребности различных грибов далеко не одинаковы.

Наиболее близкой к изобретению является питательная среда для культивирования гриба Irichoderma Eongibrachiatum 7-26, содержащая источник целлюлозы, источник азота, пшеничные отруби, минеральные соли - калий фосфорнокислый однозамещенный, нид- .рат аммония, и водопроводную воду. Активность целлкшазнрго комплекса ферментов в культзфальной жидкости Сх150 ед/мл, ед/мл, эндоглюкана зы 3,1 ед/мл.

Недостатками известной питательной среды являются дороговизна, дефицитность сырья, нетехнологичность. Свекловичный жом, используемый в срв де, является дефицитным сырьем. Кроме того, жом при культивировании набухает, забивает коммуникации и создает предпосылки нестерильности всего процесса культивирования.

Во избежание нетехнологичности среды дефицитньй свекловичный жом дополнительно измельчают проводят ферментный или кислотный гидролиз, что ведет к удорожанию процесса культивирования.

Целью изобретения является повышение биосинтетической способности фермента и удешевление питательной среды. «

Поставленная цель достигается тем,, что питательная среда для глубинного культивирования продуцента .целлюлозы Irichoderma Eongibrachiatum , содержащая источник целлюлозы, источник азота, пшеничные отруби, минеральные соли - калий фосфорнокислый однозамещенный, нитрат аммония, и водопроводную воду.

279002

в качестве источника целлюлозы , используют отходы бумажной промьшшенности, содержащие 90-95% делигнифицированной целлюлозы, в качестве 5 источника азота - гидролизат или

автолизат хлопкового шрота, при следующем соотношении компонентов, мас.%:.

Отходы бумажной промьшленности, содержащие 90-95% делигнифицированной целлюлозы 1-5 Гидролизат или автолизат хлопкового шрота . 0,1-0,3 Пшеничные отруби О,3-0,6 Калий фосфорнокислый однозамещенный , 0,1-0,4 Нитрат аммония 0,1-0,9 Вода водопроводная Остальное Сущность изобретения заключается в использовании модифицированных отходов бумажной промьшшенности в составе новой питательной среды, что позволяет заменить такое дефицитное сырье как свекловичный жом, обеспечивая при этом интенсивный синтез ферментов целлюлазного комплекса, составными частями которого являются С X и С факторы и эндоглю0 коназа. Проводимая модификация бумажных отходов в пределах 1-5 мас.% дает оптимальное соотношение углеводов и углеводсодержащих остатков после деструкции полимера. Увеличение со5 держания модифицированных отходов бумажной, промышленности в составе среды вьппе 5,0 мас.% оказывает ингибирующее действие на биосинтез ферментов целлюлазы, а их недостаток 0 не обеспечивает;достаточного углеводного питания для данного гриба.

Использование дешевого гидролизата или автолизата хлопкового, шрота взамен солодовых ростков в составе 5 питательной среды стимулирует биосинтез такого фермента как эндоглюконаза. Гидролизаты и автолизаты хлопкового шрота богаты белком и аминокислотами и приготовление их нетрудоем0 ко.

Наилучшим источником азота является азотнокислый аммоний. Из источников фосфора наилучшим оказался однозамещенный фосфат калия. Указан5 ные пределы их использования обеспечивают наилучший рост культуры гриба. Питательную.среду готовят следующим образом.

Соли растворяют в холодной воде- I проводной воде. При постоянном перемешиЬании добавляют отходы бумажного производства. Затем их модифицируют нагреванием до 100 С и кипячением в течении 30 мин с получением при этом продукта с содержанием 90-95% делигнифицированной целлюлозы. В отдельной емкости готовят гидролизаты хлопкового шрота. Хлопковый шрот заливают водой и доводят рН до 11-13 NaOH. Нагревают до и кипятят 60 мин, после чего обработанные отходы бумажного производства в определенном соотношении смепш.вают с гид-15 ролизатами хлопкового шрота, добавляют пшеничные отруби, проверяют рН и доводят его до значения 4,5. Стери лизацию проводят в системе УПС илив автоклаве. Простерилизованную и охлажденную до 30 С питательную среду засевают посевным материалом в ко личестве 1-2% к объему питательной среды. Вьфащивают культуру 1г. fongi brachiatum 7-26 в условиях интенсивной аэрации при соотношении количест ва подаваемого воздуха к сбъему питательной среды 1:1. Контроль за фер ментацией ведут по накоплению активности и изменению величин рН. По окончании ферментации смесь подают на распылительную сушку для получени ферментного технического препарата целлобранин ГЗХ. Пример 1. Культивирование гриба 1г. ongibrachiatum 7-26 про водят в колбах емкостью 750 мл на круговой качалке при 200 об/мин с со держанием 50 мл питательной среды состава, мас.%: модифицированные отходы бумажной промьшшенности 3; гидролизат хлопкового шрота 0,2; пшеничные отруби 0,3; 0,7; . 0,3; вода до 100 мл. Питательную среду готовят следующим образом. В водопроводной воде растворяют соли в заданных количествах, затем в солевой раствор добавляют отходы бумажной промьшшенности в количестве 3 мас.%. При постоянном перемешивании доводят температуру смеси до 100 С и кипятят в течение 30 мин. В отдельной емкости готовят гидролизат хлопкового шрота. Хлопковый шрот в количестве 4 мас.% заливают водой, дозодят рН раствора 1 и. щелочью до 12, нагревают до 100 С и кипятят

1 ч. После этого смешивают модифицированные отходы бумажного производства и гидролизат хлопкового шрота в соотношении 10:1 объемов так, чтобы концентрация хлопкового шрота в смеси составляла О,2%, затем добавляют пшеничные отруби и доводят рН до 4 2н. H-SO. Стерилизуют в автоклаве в течение 40 мин при 1 атм; Простерилизованную и охлажденную до 30 С питательную среду засевают 1%-ной суспензией культуры, полут1енной смьшом с большого косяка. Температура культивирования , длительност 6 сут. Активность целлюлазного комплекса ферментов в культуральной жидкости на новой среде роставляет по С фактору . ..280 ед/мл, по С 22 сщ/мл, эндоглю- . коназе 3,0 ед/мл. П р и м е р 2. Отличается от примера 1 тем, что питательная среда содержит, мас.%: модифицированные отходы бумажной промышленности 4,0; автолизаты хлопкового шрота 0,3; пшеничные отруби 0,5; 0,6; KHjPO 0,25; вода до 100 мл. Питательную среду готовят по 1, но вместо гидролизат;а хлопкового шрота в состав среды добавляют его автолизат. Автолизат хлопкового шрота получают следующим образом. Хлопковый шрот смешивают с водой в соотношении t:3 и выдерживают 15 мин при 30 С.Полученную суспензию подвергают трехкратному замораживанию и быстрому оттаиванию в смеси спирт твердая кислота (углекислая) .Процесс культивирования осуществляют по примеру 1 .Активность ферментов эндоглюконазы 3,0 ед/мл; Сх 290 ед/мл; С| 25 ед/мп. Изобретение позволяет по сравнению с известной питательной средой повысить биосинтез целлюлолитичес- ких ферментов, эндоглюконазы в два раза (с 1,5 до 3,1 ед/мл), С; фермента в два раза (с 150 до 300 ед/мл), С фермента в 1,9 раз с 14 до 26 ед/мл), сократить остаточное содержание в питательной среде непотребленных веществ, создать технологичную среду, обеспечивающую высокую степень стерильности процесса культивирования, полностью заменить дефицитный свекловичный жом в составе питательной среды на модифицированные отходы бумажной промышленности .

1127900

Кроме того, изобретение позволя-вичного жома и солодовых ростков,

ет полностью заменить солодовыеускорить процесс фильтрации культуростки на эффективный источник азо-ральной жидкости.

Та - гидролизат хлопкового шрота,Ожидаемый экономический эффект

утилизировать отходы бумажной про-5 от использования изобретения состамышЛеннрсти, удешевить новую пита--вит 5,5 тыс. руб. на 1 т техничестельную среду за счет яамены свекло-кого препарата.

,в(л«и 1 ,

;Г « ||.

Ч . ,

W40-

ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА ДЛЯ ГЛУБИННОГО КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ПРОДУЦЕНТА ЦЕЛЛЮЛАЗЫ IRICHODERMA LONGIBRACHIATUM 7-26f содержащая источник целлюлозы. источник азота, Пшеничные отруби, минеральные соли - калий фосфорнокислый однозамещенный, нитрат аммония, и водопроводную воду, отличающаяся тем, что, с целью повьшения биосиктетической способности фермента и удешевления питательной среды, в качестве источника целлюлозы используют отходы бумажной промьшшенности, содержащие 90-95% делигнифицироБанной целлюлозы, в качестве источника азота - гидролизат Или автолизат хлопкового шрота, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Отходы б мажной промышленности, содержащие 90-95% (Л делигнифицированной целлюлозы1-5 Гидролизат или автолизат хлопкового шрота 0,1-0,3 Пшеничные отруби 0,3-0,6 Нитрат аммония ,9 Калий фосфорнокислый |С однозамещенный , 0,1-0,4 Н ko Водопроводная вода Остальное