Способ управления процессом выращивания sтrертомyсеs griseus штамм 420

 

Изобретение относится к способам управления процессами выращивания аэробных микроорганизмов и направлено на повышение выхода целевого продукта при выращивании STREPTOMYCES GRISEUS. Выращивание микроорганизмов осуществляют в ферментаторе. Стабилизацию давления и температуры в ферментаторе осуществляют путем регулирования сброса отходящих из ферментатора газов и регулирования расхода воды на охлаждение. В процессе выращивания непрерывно измеряют парциальное давление углекислого газа в культуральной жидкости и определяют скорость V изменения парциального давления. Если V лежит в интервале 0,2 - 0,4 кПа/ч, то расход воздуха на аэрацию не изменяют, если V больше 0,4 кПа/ч, то расход воздуха на аэрацию уменьшают, если V меньше 0,2 кПа/ч, то расход воздуха на аэрацию увеличивают. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)5 С 12 О 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ П.(НТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4380424/30-13 (22) 18.02.88 (4б) 23.06,90. Бюл. 11 - 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения (72) Д.11. Лебедев, В,Н. Хозяйчиков, Т.А. Сарайкина и Е,Л. Агафонов (53) бб3. 1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 890375; кл, G 05 D 27/00, 1981. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ

ВЫРАЩИВАНИЯ БТКЕРТОМУСЕЯ GRISEUS

1 1ТАгМ 4 20 (57) Изобретение относится к способам управления процессами выращивания аэробных микроорганизмов и направлено на повышение выхода целевого проИзобретение относится к способам управления процессами выращивания аэробных микроорганизмов и может быть использовано в пищевой и микробиологической промышленности.

Целью изобретения является повышение выхода целевого продукта.

На фиг.1 изображены графики зависимостей скорости роста активности антибиотика от скорости изменения парциального давления углекислого газа в культуральной жидкости; на фиг.2— графики зависимостей активности антибиотика от времени ферментации, Способ осуществляется следующим образом.

Б ферментатор загружают питательную среду, аэрируют минимальным ко„„SU„„1573028

2 дукта при выращивании Streptomyces

griseus. Выращивание микроорганизмов осуществляют в ферментаторе. Стабилизацию давления и температуры в ферментаторе осуществляют путем регулирования сброса отходящих из ферментатора газов и регулирования расхода воды на охлаждение. Б процессе выращивания непрерывно измеряют парциальное давление углекислого газа в культуральной жидкости и определяют скорость U изменения парциального давления. Если Ч лежит в интервале 0,20,4 кПа/ч, то расход воздуха на аэрацию не изменяют, если V больше

0,4 кПа/ч, то расход воздуха на аэрацию уменьшают, если V меньше 0,2 кПа/ч,» то расход воздуха на аэрацию увеличивают. 2 ил.

hawL личеством воздуха и засевают куль- (;Д турой микроорганизма, Стабилизацию м 1 давления и темгературы в ферментаторе фр осуществляют путем регулирования 4Р сброса отходящих из ферментатора газов и регулирования расхода воды на р охлаждение. Ио мере развития микро/организмов .вследствие повышения интенсивности.дыхания происходит увеличение парциального давления СО в г культуральной жидкости, которое постоянно измеряется датчиком парциального давления углекислого газа. "алее путем дифференцирования сигнала датчика определяют скорость изменения парциального давления углекислого газа и определяют попадает ли она в интервал 0,2-0,4 кПа/ч, в котором

1573028

Скорость роста активности целевого продукта максимальна. Если скорость изменения парциального давления угЛекислого газа больше 0,4 кПа/ч, 5 го расход воздуха на аэрацию уменьШают, если скорость изменения парциального давления углекислого газа меньше О, 2 кИа/ч, то расход воздуха на аэрацию увеличивают.

Если скорость изменения парциального давления углекислого газа лежит интервале 0,2-.0,4 кПа/ч, то расход оздуха на аэрацию не изменяли, Культуру Streptomyces griseus

;штамм 420 выращивали на питательной, среде, Х; кукурузная мука 2,0; крах, мал 1,5; NaC1 0,2; мел 0,02; ,КН РО 0,02; ISO< 0,05; жир тех;нический 0,1; NH NOs 0,7. Объем пи,! тательной среды 40 м . Условия куль: тивирования обеспечивались согласно

|технологического регламента и соот! ветствовали следующим данным: температура культивирования 27+ 1 С, дав:;ление 0,3-0,4 кгс/см2, интенсивность перемешивания 120 об/мин, Н 6,5-6 поддерживали раствором аммиака, Культура микроорганизма выращивалась с целью получения антибиотика

30 гризина (целевой продукт) заданной активности. После загрузки в промышленный ферментатор объемом 63 м питательной среды ее аэрировали минимальным количеством воздуха 800 м /ч и засевали. Объем посевного материала

3-6 мз, Б ферментатор на верхнем . уровне 1/3 от всей высоты заполненного объема был установлен погружной датчик прибора для определения парци40 ального давления растворенного СО в культуральной среде.

Постоянно измеряли текушее значение парциального давления СО, по которому определяли скорость измене45 ния парциального давления СО .

В течение всего процесса роста культуры минимальный расход воздуха был 800 м /ч, максимальный 1.400 м /ч.

По предлагаемому способу были проведены две ферментации (кривые 1 и 2, 50 фиг.1) при скорости выделения углекислого газа, находящейся в пределах

0,2-0,4 кПа/ч. При этом достигнута максимальная скорость роста активности гризина 120-150 ед./мл/ч. 55

В ходе проведения ферментаций (кривые 1 и 2) была получена активность гризина 5500 ед./мл (фиг.2, кривые 6 и 7), Три других ферментации проводились при скорости выделения углекислого газа, равной 0,1 кПа/ч (кривая 3), 0,95 кПа/ч (кривая 4)и

0,6 кПа/ч (кривая 5) . Обычно по регламенту достигается скорость выделения углекислого газа больше 0,6 кПа/ч, Из анализа кривых (фиг.1) видно, что скорость синтезирования гризина в этих случаях практически не увеличивалась и по окончании ферментаций была получена активность

3000 ед/мп (кривые 8 и 9), а в случае ферментации по кривой 10 полученная скорость ее биосинтеэа

72 ед./мл/ч по окончании ферментации не дала заданную регламентом активность гризина.

Производительность процесса микробиологического синтеза антибиотиков может быть вычислена по следующей формуле:

Р=А —, л

C где P - производительность процесса, ед, /ч, А — специфическая активность культуры в единице объема, ед,/мл, V — полезный объем ферментатора, мл 9 — длительность культивирования или съема культуры с полезного объема ферментатора, ч.

Производительность процесса, проводимого по регламенту; Р=2,15 10 ед(ч, Производительность процесса, проводимого по предлагаемому способу:

Р = 3,94 10> ед./ч.

Повышение производительности процесса эа счет использования предлагаемого способа Р = 1,79 -10 ед,/ч, 9 что составляет 18,37..

Таким образом, в результате реализации предлагаемого способа производительность процесса увеличивалась на 18,3%.

Использование. изобретения при производстве кормовых антибиотиков позволит увеличить выход целевого продукта за счет получения продукта с более высокой активностью.

Формула из обретения

Способ управления процессом выращивания Streptomyces griseus

1573028 штамм 420, предусматривающий регулирование расхода воздуха на аэрацию,стабилизацию температуры и давления в аппарате, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, измеряют постоянно парциальное давление углекислого газа

I в культуральной жидкости, определяют скорость изменения парциального давления углекислого газа, а расход воздуха регулируют так, чтобы скорость изменения парциального давления углекислого газа находилась в пределах

0,2-0,4 кПа/ч,