Способ получения L-лизина Советский патент 1993 года по МПК C12P13/08 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается способа получения L-лизина.

Целью изобретения является предотвращение потерь лизина.

Это достигается предлагаемым способом, заключающимся в том, что на стадии приготовления посевного материала к нему добавляют смесь бактериофагов ф-30, ф- 34, ф-35. ф-40, ф-17, ф-70, ф-160, специфичных к микроорганизмам рода Proteus, в равных соотношениях, обеспечивающем конечную концентрацию смеси фаговых частиц в среде 2 х 102 фаговых частиц/мл (ф.ч./мл).

Эта смесь представляет собой физическую смесь независимо отселекциониро- ванных бактериофагов, лизирующих различные группы - фаготипы бактерий рода Proteus и отличающихся между собой по спектру литического действия.

Как видно из табл.1, предлагаемая смесь бактериофагов лизирует 7 групп - фа- готипов бактерий рода Proteus, а бактериофаги, входящие в состав смеси, отличаются между собой по спектру литического действия.

В нижеследующей табл.2 представлены данные по деградации L-лизина бактериями рода Proteus и ее предотвращению специфическими фагами в ферментационных процессах с использованием штаммов - продуцентов L-лизина Brevibacterlum flavum Е-531 и НИТИА-86 в условиях кол- бочной ферментации.

Как видно из таблицы (пп.1, 2),.добавле- иие фагов не влияет на выход L-лизина, т.е. эти бактериофаги не действуют на клетки самих продуцентов лизина. Добавление в ферментационную среду суспензии бактерий Proteus (п.З табл.2) приводит к резкому снижению выхода L-лизина, а добавление в ферментационную среду, зараженную клетками Proteus, смеси бактериофагов Proteus, обеспечивает выход лизина на уровне, достигаемом самими продуцентами,

Пример 1. Культуру штамма Brevlbacterium sp. НИТИА-86 выращивают при 30°С в течение 24 часов на мясопептон- ном агаре и петлей высевают в колбу емкостью 750 мл, содержащую 30 мл посевной среды следующего состава, г/л: меласса 80.0; сернокислый гидролизат БВК 100,0: рН 7,2-7,4. Колбы помещают на круговую качалку (240 об/мин) и выращивают посевной материал в течение 18-24 ч при 30°С. В готовый посевной материал добавляют 0,1 мл смеси бактериофагов в титре 10 ф.ч./мл (по 0,3 105 ф.ч./мл каждого из фагов, составляющих смесь) и этим материалом засевают ферментационные колбы емкостью 750 мл, содержащие по 30 мл ферментационной среды следующего состава, г/л: меласса 200,0; сернокислый гидролизат БВК

150,0; мел 20,0; рН 72-7,4. Колбы помещают на круговую качалку (240 об/мин) и проводят ферментацию в течение 72 ч при 30°С. При истечении указанного времени концентрация L-лизина в культуральной жидкости

составляет 48 г/л.

Пример 2. Культуру штамма Corynebacterlum glutamlcum АФ-82 выращивают при 30°С в течение 24 ч на мясопеп- тонном агаре и петлей высевают в колбу

емкостью 750 мл, содержащую 30 мл посевной среды следующего состава, мас,%: меласса 3.0; кукурузный экстракт. 3,0; хлористый натрий 2,0; рН 7,2. Колбы помещают на круговую качалку (240 об/мин) и

выращивают посевной материал в течение 18-24 ч при 30°С. В готовый посевной материал добавляют 0,1 мл бактериофагов в титре 10 ф.ч./мл (по 0,3 -105ф.ч,/мл каждого из фагов, составляющих смесь) и этим материалом засевают ферментационные колбы емкостью 250 мл, содержащие по 15 мл ферментационной среды следующего состава, мас.%: меласса 20,0(10% по сахару); гидро лизат БВК 7,0; мел - 2,0; рН 7,3. Колбы

помещают на круговую качалку (240 об/мин) и проводят ферментацию в течение 72 ч. По истечении указанного времени концентрация L-лизина в культуральной жидкости составляет 35-47 г/л.

л р и м е р 3. Культуру штамма Brevibacterlum sp. Е-531, выращенную при 30°С в течение 1 сут на мясопептонном агаре, петлей засевают в колбы емкостью 750 мл, содержащие по 30 мл посевной среды следующего состава, мас.%: меласса 8,0; гидролизат БВК 14,0, рН 7,0. Колбы помещают на круговую качалку и выращивают посевной материал в течение 21ч при 30°С. В готовый посевной материал добавляют 0,1

мл смеси бактериофагов в титре 10 ф.ч./мл (по 0,3- 10 ф.ч./мл каждого из фагов, составляющих смесь) и этим материалом засевают ферментационные колбы емкостью 750 мл, содержащие по 20 мл ферментационной

среды следующего состава, мас.%: меласса 4,0; гидролизат БВК 6,0; хлорид аммония 2,5; гидрофосфат калия 0,2: мел 1,0, рН 7,0. Ферментационную среду, разлитую в колбы, перед посевом стерилизуют автоклавированием. Поеле посева колбы устанавливают на круговую качалку и инкубируют при 30°С. Через 66 ч после начала ферментации в культуральной жидкости накапливается L-лизин в концентрации 47,1 г/л (по моногидрохлориду).

На производстве способ осуществляют следующим образом.

Смесь бактериофагов добавляют в колбу с посевным материалом, которым засевают посевной аппарат, Далее выращенный посевной материал вместе с бактериофагами из посевного аппарата передают для за- сева в ферментеры. Таким путем обеспечивают на всех стадиях биосинтеза лизина защиту от бактерий рода Proteus.

Количество смеси бактериофагов, необходимое для предотвращения контаминации чужеродными микроорганизмами, определено экспериментальным путем. Конечная концентрация смеси бактериофагов в ферментационной среде, равная 2-Ю2 ф.ч./мл, является оптимальной, так

как при концентрации менее чем 2 -102 не обеспечивается взаимодействие фага с бактериями, и потому выход L-лизина снижается, а большая чем 2 -102 ф.ч./мл

конечная концентрация смеси бактериофагов не приводит к дальнейшему увеличению накопления L-лизина в культуральной жидкости.

Таким образом, предлагаемый способ

позволяет предотвратить потери лизина в случае инфицирования питательных сред контаминантными бактериями, например бактериями рода Proteus,

(56) Авторское свидетельство СССР № 1193169,кл. С 12 Р 13/08 1985

Использование: микробиологическая промышленность, получение L-лизина ферментацией. Сущность способа заключается в добавлении смеси бактериофагов, специфичных к микроорганизмам рода Proteus, на стадии приготовления посевного материала в количестве, обеспечивающем конечную концентрацию смесь в ферментационной срел де, равную 2 2х 10 фаговых чзстиц/мп. 2 табл

Спектр литического действия бактериофагов и их смеси

Примечание. Штаммы PrVulgarls № 128 и Pr. Mlrabilis Nh 124 получены из музея Тбилисского НПО Бактериофаг.

Таблица 1

Таблица 1

Формула изобретения СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-ЛИЗИНА путем засева посевного материала и глубинногокультивированиялизинпродуцирующих микроорганизмов в питательной среде, содержащей источники углерода, азота, минеральные соли и стимуляторы роста, отличающийся тем, что, с.

Продолжение табл. 2

целью предотвращения потерь L-лизина, к посевному материалу перед культивированием добавляют смесь бактериофагов ф- 30, ф-34, ф-35, ф-40, ф-Т7, ф-70, ф-160, специфичных к микроорганизмам рода Proteus, в равных соотношениях, в количестве, обеспечивающем конечную концентрацию смеси фаговых частиц в среде 2 102ф.ч./мл: