Способ получения -лизина Советский патент 1980 года по МПК C12D13/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-ЛИЗИНА

Изобретение относится к микробиологической промртполенности, а именно к способу получения L-лизина, Известен способ.получения L-лизина путем глубинного культивирования его продуцентов из рода Brevibacterium на питательнойсреде, содержащей мелассу в качестве источника углерода, источник азота, минеральные соли и стимулятор роста, в условиях аэрации при периодическом добав лении в процессе культивирования в п тательнута среду стерильного раствора мелассы с последующим -выделением L-лизина из культур.альной жидкости 1 При этом достигается накопление L-лизина в культуральной жидкости до 30 г/л, что составляет 40,2% от потребленного сахара. Целью изобретения является получе ние сбалансированного состава среды и повышение выхода L-лйзина. , . Поставленная цель достигается teM что в процессе культивирования в питательную среду наряду с добавлением мелассы периодически, добавляют источ ник азота в виде стерильного водного раствора мочевины в количе,стве, обес печиваюшем поддержание концентрации a.vwHa4HOro азота в среде 0,2-0,4%, а добавление стерильного раствора мелассы осушествляют до установления концентрации редуцируюших веществ (РВ) в среде, равной 6-10%. Способ осуществляют следующим образом. Продуцент из рода Brevibacteriom, например Brevibacterium sp, 22Л или Brevibacteriom flavum RC-H5, выращивают в лабораторных условиях в колбах на качалке, а затем в ферментерах емкостью 200 л при непрерывной аэрации и перемешивании при 3 0-31 С в течение 72-96 ч. .Начальная питательная среда следующего состава, %: меласса -(по содержанию РВ) 13-15, кукурузный экстракт (по содержанию -сухих веществ) 1-3, калий фосфорнокислый однозамещенный 0,1, калий фосфорнокислый двузамещенный 0,1, магний сернокислый 0,06, аммоний сернокислый 1,0, мочевина 0,3. Кроме кукурузного экстракта мойно использоватьи другие источники ростовых факторов: Пшеничные отруби или их экстракты, клеточный сок картофеля, гидролизаты биомасс различных микроорганизмов и др. РОа поддерживают во время роста продуцента 50% насыщения, во время cwflTesa лизина 10-20% насыщения; рЙ средыво время ферментации 6,5-8 При снижении содержанияРВ до 4,0 7,5% в культуральной жидкости добавл ют стерильный раствор мелассы (содер жание в ней РВ 25%) с цельюподцержа ния концентрации РВ в культуральной жидкости на уровне 6-10%. В зависимо ти от скорости потребления продуцентом РВ, i и уровня заполнения ферментера раствор мелассы добавляют 2-3 раз Во время ферментации, начиная с 24-го часа культивирования, осуществ ляют периодическое добавление стерильного 40%-ного водного раствора мочевины, оВ еспечивающее поддержание концентрации аммиачного азота (NH) в культуральной жидкости на уровне 0,2-0,4%. По окончании ферментации L-лизин выделяют из культуральной жидкости в кристаллическом виде или получают кормовой концентрат L-лизина известньй способом. Пример. Продуцент L-лизин.а BrevibacterlTam, flavum RC-115 вают в колбах (750 мл) на качалке (230 об/мин) при температуре в 50 мл среда следующего состава, г/1 л водопроводной воды, % Меласса 5 (по содержанию РВ) . или 300 г Кукурузный (по содержанию СВ экстрйкт 2,5 или 150 г Аммоний сернокис1 или 30 г . лый Среду стерилизуют при 110°С в те ние 40 мин. Выращивание ведут в течение 24 ч Выращенный инокулят в количестве 3 л передают в основной ферментер .емкостью 80 л с 40 л среды (стерили зованной при 110°С в течение 45 мин следующего Состава, кг: Меласса11,60 Кукурузный .экстракт2,80 Калиевые соли фосфорной кислоты 0,08 Аммоний серно- . кислый - 0,4 . Посдё стерилизации в среду добав ляют мочевину в виде стерильного 40%-ного водного раствора в количес ве 0,3% от объема среды, т.е. 0,12 Ферментацию осуществляют при постоянном перемещивании и аэрации, поддерживая Год во время первых 24 на уровне 50% от полного насыщения кислородом, в последующие часы на уровне 10-20% от полного насыщения. Во время ферментации в среду периодически (при снижении концентрации РВ в среде до уровня 7,5%) ввод сахара в виде стерильного раствора мелассы, содержащего 25% РВ чтобы поддержАть концентрацию РВ в среде а уровне 6-10%, Общее количество елассы, добавленной в ферментер (в 2 приема), составляет 6% от объема реды (по СВ) или4,8 кг. Начиная с 24-го часа ферметации поддерживаютсодержание аммиачного азота в среде на уровне 0,2-0,4% периодическими добавками (каждые 6-8 ч) стерильного 40%-ного раствора мочевины. Общее количество мочевины, используемой для сбалансирования среды по азоту во время ферментации, составляет 2,7 кг объема среды или 1,1 кг, которые добавлены в 11 приемов. Такое количество добавленной мочевины обеспечивает поддержание рН среды во время ферментации на уровне 7,,5. Такое значение рН является оптимальным для процесса биосинтеза лизина, В результате действия микроорганизма дальнейшее защелачивание среды не происходит. За 2 ч ферментации в культуральной среде накапливается 5 г/л лизина. П р и м е р 2. Посевной материал продуцента L-лизина Brevibacterium flavwrn RC-115 выращивают как в примере 1.. .. . Ферментацию ведут в ферментере емкостью 30 л при температуре , интенсивности перемешивания 500 об/мин и подачи воздуха от 0,8 до 1,5 объема к объему среды. Коэффициент заполнения ферментера 0,5. Состав питательной среды следующий, %: , j Меласса10 (по РВ) или 3000 г Экстракт пшенич2 или 300 г ных отрубей Калиевые соли .фосфорной кисло0,2 или 30 г ты . Сульфат аммония 1,5 или 225 г Мочевина (добавлена после -стерилизации) 0,3% или 45 г К стерильной питательной среде добавляют посевной материал в количестве 8%, т.е. 120 мл. Во время первых 24 ч ферментации POg поддерживают на уровне 50% от полного насыщения, в последующие часы на уровне 10-30% от полного 1асыщения. Во время ферментации периодически, при снижении .РВ в среде до уровня 5%, в среду вводят сахара в виде стерильного раствора мелассы (содержание РВ в нем 25%), чтобы поддержать концентрацию РВ в среде на уровне 6%. Общее количество мелассы, добавленной в ферментер в два приема, состав-. ляет 6% (по РВ), т.е. 1800 г (в натуре). Начиная с 24-го,часа ферментации поддерживают содержание аммиачного азота в среде на уровне не ниже 0,2% периодическими добавками (каждые 6,8 ч) стерильного 40%-кого водного раствора мочевины. Общее количество мочевины, исп 1льзуемой во время ферментации для сбалансирования среды по азоту, составляет 300 г, которые добавлены в 8 приемов. Таким количеством мочевины обеспечивается и по держание значения рН во время фермен тации на уровне 7,5-8,5. К 72-му часу ферментации в культу ральной жидкости накапливается L-ли зин на уровне 54 г/л. Культуральную жидкость, содержащу Ь-лизин,обрабатыва рт известными спо собами или для получения кристаллического лизина, или для получения ко мового концентрата лизина. Настоящий способ получения лизина дает возможность получить уровень накопления лизина в культуральной жидкости 46-75 г/л, в 1,5-2,5 раза превосходящий известный уровень, Формула изобретения Способ получения L-лизина путем глубинного культивирования его продуцентов из рода Brevibacterlam на питательной среде, содержащей мела;, су в качестве источника углерода, источник азота, минеральные соли и стимулятор роста, в условиях аэрации при периодическом добавлении в процессе культивирования в ййтатёльную среду стерильного раствора мелассы с последующим -выделением лизина из культуральной жидкости, отличающийся тем, что, с целью получения сбалансированного состава питательной среды и тем самым повышения выхода L-лизина, в Процессе культивирования в питательную среду наряду с добавлением мелассы осуществляют периодическое добавление источника азота в виде стерильного водного раствора мочевины в количестве,Обеспечивающем поддержание концентрацииаммиачного азота в среде 0,2-0,4%, а добавление стерильного раствора мелассы осуществляют до установления концентрации редуцирующих веществ в среде, равной 6-10%, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 498940, кл. А 23 К 1/00, 1973,