Способ получения -глютаминовой кислоты и ее производных Советский патент 1976 года по МПК C12D13/06 

1

Изобретение относится к микробиологическому синтезу, а именно, к способу получения L-глютаминовой кислоты путем культивирования продуцирующих ее микроорганизмов.

Известен способ получения L-глютаминовой кислоты, согласно которому выращивают продуцирующие ее микроорганизмы вида Micrococcus glutamicus в аэробных условиях на питательной среде, содержащей мелассу, мочевину, сернокислый магний, карбонат кальция, однозамещенный фосфат кальция, после чего биомассы отделяют от культуральной жидкости, фильтруют ее, а фильтрат осветляют, упаривают и выделяют кристаллы глютаминовой кислоты при добавлении соляной кислоты.

Высокое содержание биотина в мелассе препятствует синтезу глютаминовой кислоты. Избыток биотина удаляют, например предварительной обработкой мелассы активированным углем, смолами, введением биологически активных веществ или добавлением химических веществ, разрущающих биотин, или заменой части мелассы чистым сахаром.

Для увеличения вы.хода L-глютаминовой кислоты и упрощения процесса, по предлагаемому способу из ви.а;а Micrococcus glutamicus используют щтаммы «ВНИИгенетика 3144 и «ВНИИгепетика 2943, одновременно вводят в культуральную жидкость для осаждения

биомассы неорганические кислоты и окись кальция до рН 5. В качестве неорганических кислот используют 0,5-2% 73%-ной ортофосфорной кислоты и смесь 0,1-0,5 вес. % соляной и 0,1-0,5 вес. % ортофосфорной кислот.

Используемые щтаммы «ВНИИгенетика 3144 и «ВНИИгенетика 2943 получают многоэтапной селекцией с применением мутагенных факторов, например паров диэтилсульфата, ультрафиолетовых лучей, из исходного штамма «ВНИИгенетика 490.

Применяемые щтаммы имеют следующее характеристики.

Пример 1. Односуточную культуру Micrococcus glutamicus 3144, выращенную ил косяках с агаром Хоттингера, пересевают в колбы Эрленмейера емкостью 250 мл с посевной средой, содержащей, %; мелассы 8. ХН.:С1 О,Я, кукурузного экстракта 0,3, КоНРО 0.05. MgSO4-7H2O 0,03, СаСОз 1,0. Добавлением 60%-ного раствора едкого натра устанавливают рП посевной среды до 7.2. Среду стерилизуют 30 мин при 0,8 атм. Объем питател)ной среды в каждой колбе 30-50 см. Выращивание посевного материала в колбах производят в течение 24 ч на качалке 200- 220 об /мин. В посевном материале тн i р K.ieток на 1 мл составляет 2-2.510.

Из каждой колбы переносят по 2% nocciного материала в 20-литровые ферментеры, с

Морфология

Отношение к концентрации биотина в минеральной среде:

Концентрация бйотина в минеральной среде, обесценивающая максимальный выход глютаминовой кислоты, мкг/л

Максимальная концентрация клеток в среде (42 - 48 ч ферментации):

Количество клеток в 1 мл

Продуктивность штаммов

Выход глютаминовой кислоты на 1 клетку, мг

Отношение к условиям аэрации

Количество растворенного кислорода, обеспечивающее максимальный выход глютаминовой кислоты в среде с мелассой,мг/л мин

Наконление глютаминовой кислоты (20 л ферментера)

Среда, % Меласса 20 КН.РО 0,5 MgSOl THjO 0,3

Мел 1

Мочевина 1,2

рН среды 7,0--7,2

ВНИИгенетика 3144ВНИИгенетика 2943

Агаризованная среда

гаризованная среда

Хоттингера:

Хоттингера:

рост 1 сут -

рост 1 сут -

клетки удлиненные,

клетки удлиненные,

размером 2,2 мкм

размером 1,5 мкм

17,5

20

Рост 42 - 48 ч

Рост 42 - 48 ч 3,4- 10 3,1 108

-9

-9

5,1 . 10

12,6 . 10

41-48 ч

41-48 ч

27,3 г/л

38,2 г/л глютаминовой кислоты глютаминовой кислоты

питательной средой, имеющей рН 6,8-7, следующего состава, %:

Меласса20

Мочевина1,2

КН2РО40,5

СаСОз1,0

MgS04-7H2O0,3

Питательную среду без мочевины стерилизуют в ферментерах при 124-126°С в течение 1 ч, а затем охлаждают до 30°С. 40%-ный раствор мочевины стерилизуют в автоклаве отдельно при 0,5 атм в течение 30 мин и добавляют в основную питательную среду сразу перед посевом.

Процесс ферментации проводят при 28- 30°С в условиях аэрации, при объемном соотношении подаваемого в 1 мин воздуха воздух: среда 1:1, при непрерывном перемешивании среды. После 41-48 ч ферментации в культуральной среде накапливается 32,2 г/л глютаминовой кислоты; темно-коричневая

культуральная среда имеет уд. вес 1,05 г/см, ,6 с. н. п2о 0,36-00, рН 6,8.

В полученную культуральную среду, нагретую до 50°С, для осаждения биомассы добавляют 0,5% негашеной извести и перемешивают 10 мин, после чего при перемешивании вводят 1% от веса среды 73%-ной ортофосфорной кислоты и полученный раствор доводят до кипения. Затем охлаждают до 70°С и фильтруют под давлением через бельтинг.

Фильтрат имеет рН 5. Осадок на фильтре промывают водой (10% от объема фильтрата), промывную воду присоединяют к фильтрату. Влажный осадок содержащий до 50% воды, количество которого составляет 5 вес. % от веса культуральной среды, после высушивания в токе нагретого воздуха до 80-ГОО°С представляет собой легкие серого цвета комочки, которые легко крошатся и истираются в порошок, а при поджигании тлеют подобно