Способ культивирования молочнокислых бактерий Советский патент 1991 года по МПК C12N1/20 

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способам культивирования молочнокислых бактерий, предназначенных для биологического консервирования кормов.

Цель изобретения - повышение выхода биомассы.

Сущность способа заключается в следующем.

Было установлено, что введение в среды для культивирования молочнокислых бактерий биомассы Bacillus subtllis 265 ВКПМ № В-1921, являющейся отходом производства рибоксина-субстанции и норизина, приводит к повышению выхода биомассы молочнокислых бактерий,

Молочнокислые бактерии высевают на среду, обычно используемую для их культивирования, обогащенную биомассой Вас. subtilis 265 ВКПМ № В-1321, и выращивают в оптимальных условиях в течение обычно принятого времени для выращивания молочнокислых бактерий. Биомассу отделяют и на ее основе готовят препараты

для биологического консервирования кормов.

Биомасса Вас. subtllis 265 ВКПМ № В-1321 образуется как отход производства рибоксина-субстанции и норизина, предусматривающего переработки нативного раствора после отделения биомассы фильтрацией или сепарированием из скоагулиро- ванной культуральной жидкости.

Биомасса Вас. subtllis 265 ВКПМ № В-1321 характеризуется содержанием следующих компонентов (в пересчете на абсолютно сухой вес), мас.%:

Сырой протеин21,0-25.0

Жиры и липиды6.0-8,6

Зола30.0-42,0

Обилий азот, мг/г35,0-51,0

Нуклеиновые соединения

в том числе: Инозин Гипоксантин Гуаноин Аминокислоты

2,4-4,65

2,3-3,3 0.02-0.74 0.06-0.56 2,84-3.79

(Л

о -ч

XI

о

XI

в том числе:

Глицин0,58-0,68

Валин0,43-0,45

Фенилаланин0,29-0,38

В соответствии с технологическими схемами производства рибоксина и норизина бактериальная биомасса рассматривается как побочный продукт, не утилизируется и подлежит вывозу и захоронению.

При осуществлении предлагаемого способа биомасса Вас. subtills 265 ВКПМ Ns B-1321 вводится в состав сред для культивирования молочнокислых бактерий в количестве 1,5-3,0 мас.% (в пересчете на абсолютно сухое вещество).

Влияние концентрации биомассы штамма Вас. subtills 265 в питательной среде для культивирования молочнокислых бактерий на выход бактериальных клеток показано в табл. 1.

Представленные данные показывают, что избыток биомассы Вас. subtllis 265 ВКПМ № В-1321 приводит к снижению выхода биомассы молочнокислых бактерий, а в ряде случаев вообще ингибирует их рост.

Исследованиями заявителя показано, что молочнокислые бактерии не могут расти на среде, содержащей только биомассу Вас. subtllis 265 ВКПМ № В-1321 в качестве единственного источника питания.

Возможное повышение выхода клеток молочнокислых бактерий при осуществлении предлагаемого способа связано не с использованием биомассы Вас. subtiiis 265 ВКПМ № В-1321 в качестве пищевого субстрата, а со стимулирующим действием на рост молочнокислых бактерий.

Последнее подтверждается тем, что увеличение концентрации субстрата не приводит к значительному повышению выхода молочнокислых бактерий.

Данные табл. 3 показывают, что увеличение концентрации гидролизата кукурузного крахмала приводит к приросту биомассы значительно меньшему, чем обеспечиваемый дополнительным введением биомассы Вас. subtllis 265 ВКПМ № В-1321.

П ри м е р 1, Культуру Propionibacterium shermanii культивируют на среде, содержащей, вес.%:

Кукурузный экстракт (по а.с.в) 1,5 Глюкоза2,0

Кобальт хлористый0,001

Сульфат аммония0,3

ВодаДо 100

Культивирование осуществляют в ферментаторе объемом 250 л, заполненном 200 л среды при 29°С Посевная доза составляет 0,8 л культуры с титром 1,4 х 10 кл/мл

Длительность культивирования 18 ч при периодическом перемешивании.

В описанных условиях параллельно культивируют тот же штамм, однако выращивание его проводят на среде того же состава, дополненной 1,5 мас.% (по абсолютно сухому весу) биомассы Вас. subtills 265 ВКПМ № В-1321. Всего было внесено 7,1 кг влажной биомассы.

0 Выход клеток Propionibacterium shermanii при выращивании на среде с биомассой Вас. subtlJIs 265 ВКПМ № В-1321 составляет 3,1 х 109 клеток/мл, а на среде без биомассы (контроль) 1,4x10 клеток/мл.

5 Превышение выхода клеток в опыте по сравнению с контролем составляет 121,4%.

П р и м е р 2. Культуру Propionibacterium shermanii выращивают в ферментаторе объемом 20 м3, заполненном 10м3 среды сле0 дующего состава, вес.%: гидролизат крахмала кукурузного 3,5 (в пересчете на абсолютно сухой вес); кукурузный экстракт 2,5 (в пересчете на абсолютно сухой вес); кобальт хлористый 0,001; сульфат аммония

5 0,3; вода. Перед посевом среда содержит редуцирующих веществ 2,1%, аминного азота 61%, начальный рН равнялся 6,9. Выращивание осуществляют при 29°С в течение 22 ч.

0 Параллельно в аналогичных условиях выращивают тот же штамм бактерий, но в состав среды дополнительно вносят биомассу Вас. subtills 265 ВКПМ № В-1321 в количестве 2,6 мзс.% (по абсолютно сухому

5 весу). Всего вносят 1080 кг влажной бактериальной биомассы.

Выход клеток пропионовокислых бактерий на среде с биомассой Вас. subtiiis 265 составляет 1,91х109 клеток/мл, а на среде

0 без добавления биомассы Вас. subtills 265 ВКПМ № В-1321 (контроль) 0,87х109 клеток/мл. Превышение выхода клеток в опыте по сравнению с контролем составляет 119,5%.

5 П р и м е р 3. Культуру Lactobacterlum pentoacetlcum выращивают в ферментаторе объемом 250 л, заполненном 200 л питательной среды, содержащем, вес.%: кукурузный экстракт 1,5 (по а.с,в.); сахарный песок 1,0;

0 вода. Выращивание проводят в течение 24 ч при31°С.

Параллельно в аналогичных условиях выращивают тот же бактериальный штамм, но в состав среды дополнительно вносят

5 3,0 мас.% (по абсолютно сухому весу) биомассы Вас. subtllis 205. Всего вносят 14,7 кг влажной биомассы.

Выход клеток молочнокислых бактерий на среде с биомассой Вас. subtiiis 265 ВКПМ № В-1321 составляет 1,61х109 клеток/мл, а

на среде без добавления бактериальной биомассы 1,05x10 клеток/мл. Превышение выхода клеток в опыте по сравнению с контролем составляет 53,3%.

Пример. Культуру Streptococcus lactls diastaticus выращивают в ферментаторе объемом 250 л, заполненном 200 л питательной среды следующего состава, вес.%: гидролизат кормовых дрожжей 2,0 (в пересчете на сухое вещество); гидролиэат кукурузной муки 1,6 (по редуцирующим веществам); кукурузный экстракт 0,3; вода. Выращивание проводили при 36°С в течение 18ч.

Параллельно в аналогичных условиях проводят культивирование того же штамма, но в состав среды дополнительно вносят 2,5 мас.% (по абсолютно сухому весу) биомассы Вас. subtllls 265 ВКПМ № В-1321.

Выход клеток молочнокислых бактерий на среде с биомассой Вас. subtllls 265 ВКПМ NJ В-1321 составляет 1,96хЮ9 клеток/мл, а на среде без добавления бактериальной биомассы 1.13х109 клеток/мл. Пре

вышение выхода клеток в опыте ho сравнению с контролем составляет 73,5%.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет повысить выход биомассы молочнокислых бактерий разных родов при выращивании на средах различного состава.

По сравнению с известным способом выход биомассы по титру жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий при использовании предлагаемого способа в среднем повышается на 60%.

Формула изобретения Способ культивирования молочнокислых бактерий на питательной среде, содержащей источники углерода и азота, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода биомассы, в питательную среду дополнительно вводят биомассу Bacillus subtllls ВКПМ № В-1321, являющуюся отходом при производстве рибоксина или нори- зина, в количестве 1,5-3,0 мас.% на объем среды.

Изобретение относится к биотехнологии и касается культивирования молочнокислых бактерий, предназначенных для биологического консервирования кормоз. Целью - изобретения является повышение выхода биомассы. Способ культивирования молочнокислых бактерий на питательной среде, содержащей источники углерода и азота, включает дополнительное введение биомассы Bacillus subtllis ВКПМ № В-1321. являющейся отходом производства рибоксина или норизина в количестве 1,5- 3,0 мас.%. Зтабл.

Примечание. Все молочнокислые бактерии выращивали на среде следующего состава, вес. %: гидролизат кукурузного крахмэла 4,0; кукурузный экстракт 2,5; аммоний сульфат 0,3; кобальт хлористый 0,001; марганец сернокислый 0,016; вода до 100,0. Выращивание осуществляли при 31 °С в течение 24ч.

Таблица 2 Накопление биомассы молочнокислых бактерий при различных концентрациях субстрата

Таблица 1

Примечание, Все молочнокислые бактерии выращивали на среде, содержащей, вес. %: гидролизат кукурузного крахмала 4,0; кукурузный экстракт 2,5; аммоний сульфат 0,3; кобапьт хлористый 0,001; марганец сернокислый 0,016; вода до 100,0. Выращивание проводили в течение 24 ч. Основным компонентом среды (субстратом) считали гмдролизат кукурузного крахмала.

ТаблицаЗ

Стимулирующее влияние добавки биомассы Bac.subti.lis 265 в питательные среды разного состава

Гидролизат картофельного крахмала 2 (по редуцирующим веществам

Кукурузный экстракт 2,5 (Но сухим веществам) Кобапьт хлористый 0,001 Сульфат аммония 0,3 Вода до 100

То же, с добавлением 2% (по абсолютно сухому весу) биомассы Бас. subtilis 265

Гидролизат кукурузной муки 1,5 (по редуцирующим веществам) Гидролизат кормовых дрожжей 2,0 (по сухому весу)

Вода до 100 То же, с добавлением 27, (по абсолютно сухому весу) биомассы Вас.subtilis 265 Кукурузный экстоакт 155 (по сухому весу) Сахарный песок 1,0 Вода до 100

То же, с добавлением 2% (по абсолютно сухому весу биомассы Вас.subtilis 265

Продолжение табл. 2

0,920,83

0,84

1,771,12

1,240,74

1,07 1,76

1,11 1,19

t,70

2,01 1,13

1,72