Способ получения биомассы дрожжей

 

Изобретение относится к микробиологической промышленности и может быть использовано для получения кормовой биомассы, а также в медицинской, пищевой и других отраслях промышленности. Цель способа увеличение выхода биомассы. Способ заключается в том, что дрожжи выращивают в условиях аэрации на водной питательной среде, содержащей в качестве источника углерода очищенные жидкие парафины и минеральные источники азота, фосфора, калия, магния, железа, цинка, а в качестве стимулятора роста клеток на стадии выращивания используют суспензию мицелия высших грибов, (МВГ), активированного выдерживанием в подкисленном растворе микроэлементов, содержащем сернокислые соли железа, цинка и марганца. В раствор микроэлементов, содержащий МВГ, дополнительно подают сернокислую соль окиси меди в количестве 5·10^-3-5·10^-6% в расчете на элемент (ион меди Cu⁺². Использование изобретения позволит повысить выход биомассы от заданного источника углерода и качество готового продукта. 2 табл.

Изобретение относится к микробиологическому синтезу белка и может быть использовано для получения биомассы микроорганизмов, в частности дрожжей, например, на очищенных жидких парафинах. Целью изобретения является увеличение выхода биомассы. Способ заключается в том, что дрожжи выращивают в условиях аэрации периодическим, приточно-отъемным или непрерывным способом на жидких питательных средах, содержащих источники углерода, например очищенные жидкие парафины, и минеральные источники азота, фосфора, калия, магния и микроэлементов. При этом в качестве стимуляторов роста дрожжей на стадии выращивания используют полученную при глубинном культивировании суспензию мицелия высших грибов родов Polyporus, Coрrinus и других, которую подкисляют, смешивая с раствором микроэлементов (сернокислых солей железа, цинка, марганца), при рН 2,0-4,0, при введении сернокислой соли меди в количестве 5^.10^-3-5^.10^-6% в расчете на элемент (ион меди Cu²⁺). Выращивание дрожжей проводят как в условиях периодического, так и непрерывного культивирования при рН 3,5-5,5, температуре 30-40^оС, скорости протока 0,1-0,35 ч^-1. При этом установлено, что добавление соли меди к известной питательной среде приводит к дополнительному увеличению выхода биомассы, причем одновременное использование стимуляторов дает результат, не равный сумме результатов, получаемых от применения каждого стимулятора в отдельности, т. е. имеет место синергетический или сверхсуммарный эффект при применении указанных стимуляторов. Результаты исследований, приведенные в табл.1-2 и примерах 1-5, иллюстрируют, но не ограничивают применение предлагаемого способа. Таким образом, как видно из табл.1, при дополнительном введении в состав микроэлементов соли меди имеет место дополнительная активация грибного биостимулятора, а именно при добавлении суспензии гриба в количестве 1х10^-5 об. выход биомассы увеличился на 10% при добавлении лишь сернокислой меди в количестве 1^.10^-5 об. в расчете на элемент (Cu) на 8% а при совместном введении грибного стимулятора и меди на 35% Аналогично увеличивается продуктивность процесса, т.е. при добавлении к раствору микроэлементов дополнительно соли меди вместе с грибным биостимулятором имеет место синергетический эффект, т.е. прирост биомассы при совместном действии стимуляторов выше, чем арифметическая сумма приростов биомассы при раздельном действии стимуляторов. Как видно из табл.2, при совместном действии активированного грибного мицелия и сернокислой меди имеет место синергетический эффект, а именно при совместной подаче стимуляторов прирост биомассы выше, чем арифметическая сумма приростов биомассы при раздельной подаче стимуляторов (при подаче сернокислой меди в количестве 5^.10^-3-5^.10^-6% по элементу Cu). При подаче меди в большем количестве, чем 5^.10^-3, имеет место ингибирование процесса, а при подаче меди меньше, чем 5^.10^-6% стимулирование не выявлено. П р и м е р 1. Дрожжи рода Сandida maltosa ВСБ-899 (N ВКПМ-Y-262) выращивают непрерывно в 10-литровом аппарате с рабочим объемом 5 л. В качестве источника углерода в питательную среду добавляют 16,4 г/л очищенных парафинов. Компоненты минерального питания подают в два потока. С первым потоком подают макроэлементы в следующих количествах, г/л: (NH₄)₂SO₄ 1,5 H₃PO₄ (70%) 1,55 KCl 0,96 MgSO₄^.7H₂O 0,58 С вторым потоком подают микроэлементы (сернокислые соли железа, цинка, марганца и меди) в следующих количествах, г/л: FeSO₄^.7H₂O 0,116 ZnSO₄^.7H₂O 0,052 MnSO₄^.5H₂O 0,0131 CuSO₄^.5H₂O 0,0004 (содержание меди в расчете на элемент составляет 1^.10^-5%). При этом раствор микроэлементов с рН 3,0 подают совместно с суспензией грибного мицелия Fusarium cumorum ВСБ-927 (N ВКПМ-F-258), который используют в качестве биостимулятора роста дрожжей, и в количестве 1,10^-3 об. Дрожжи выращивают при 32-34^оС, рН среды 4,0-4,2, аэрация воздухом 1,8 л/мин.л среды, коэффициент разбавления среды 0,27 ч^-1. При этом концентрация биомассы составляет 22,2 г/л, т.е. выход биомассы 135% продуктивность процесса составляет 5,77 г/л.ч. В контрольном опыте (т. е. без добавок стимуляторов) выход биомассы составляет 100,35% продуктивность процесса 4,22 г/л.ч, в опыте с добавкой грибного мицелия, выдержанного в растворе микроэлементов без добавок меди, выход биомассы составляет 110% продуктивность процесса 4,7% г/л.ч, в опыте лишь с добавкой сернокислой меди в количестве 1^.10^-5% в расчете на элемент выход биомассы составляет 108% продуктивность процесса 4,76 г/л.ч. П р и м е р 2. Дрожжи Candida maltosa ВСБ-777 (N ВКПМ-Y-194) выращивают в колбах на качалке с объемом питательной среды 100 мл. В качестве источника углерода добавляют 1 об. парафина. В качестве макроэлементов подают следующие компоненты минерального питания, г/л: NH₄H₂PO₄ 10 K₂HPO₄ 10 MgSO₄^.7H₂O 0,7 В качестве микроэлементов подают соли железа, цинка, марганца и меди соответственно в следующих количествах, г/л: FeSO₄^.7H₂O 0,0125 MnSO₄^.7H₂O 0,0125 ZnSO₄^.7H₂O 0,0125 CuSO₄^.5H₂O 0,0005 (т.е. сернокислую медь в расчете на элемент добавляют в количестве 5^.10^-3%). Добавляют также суспензию гриба ВСБ-927 в количестве 5^.10^-5 об. При этом концентрация биомассы 6,30 г/л, выход биомассы составляет 82,89% В контрольном опыте, т.е. без добавок стимуляторов, концентрация биомассы составляет 5,43 г/л, выход биомассы 71,44% В опыте с добавкой только суспензии грибного мицелия в количестве 5^.10^-5 об. выход биомассы составляет 75,65% концентрация биомассы 5,75 г/л. П р и м е р 3. Дрожжи Candida maltosa ВСБ-777 (N ВКПМ-Y-194) выращивают в колбах на качалке с объемом питательной среды 100 мл по примеру 2. Сернокислую медь добавляют в количестве 5^.10^-5% суспензию гриба ВСБ-927 в количестве 5^.10^-5 об. При этом концентрация биомассы составляет 7,15 г/л, выход биомассы 94,07% В опыте без добавок стимуляторов выход биомассы 71,44% с добавкой только грибного мицелия выход биомассы 75,65% П р и м е р 4. Дрожжи Candida maltosa ВСБ-777 (N ВКПМ-Y-194) выращивают по примеру 2. Сернокислую медь добавляют в количестве 5^.10^-5% суспензию гриба ВСБ-927 добавляют в количестве 5^.10^-5 об. При этом концентрация биомассы составляет 5,81 г/л. Выход биомассы 76,46% В опыте без добавок стимуляторов выход биомассы составляет 71,44% с добавкой только грибного мицелия выход биомассы 75,65% П р и м е р 5. Дрожжи Candida maltosa (N ВКПМ-Y-262) выращивают непрерывно в промышленном ферментере с рабочим объемом 450 м³ при рН 4,0-4,2, температуре 32-34^оС, расходе воздуха 106 м³/м^3.ч на среде с очищенным жидким парафином (45,8 т/сут) при расходе на 1 т дрожжей следующих солей, кг: аммофос 114; калий хлористый 54; магний сернокислый (эпсомит) 26; железный купорос 7; цинковый купорос 4,5; марганец сернокислый 2,5. Растворы макро- и микроэлементов подают не одновременно, а в несколько потоков: 1) сернокислые соли магния; 2) сернокислые соли железа; 3) сернокислые соли цинка и марганца; 4) калий хлористый и аммофос. В усредненный сборник с микроэлементами подают дополнительно суспензию грибного мицелия Fusarium cumorum ВСБ-927 в количестве 1^.10^-5 об. и сернокислую медь в количестве 0,2 кг/ч (0,2 мг/мл). Выращивание дрожжей проводят при температуре 34^оС, D 0,21 ч^-1. При этом производительность аппарата по а.с.д. составляет 42,96% В контрольном опыте, т. е. без подачи соли меди, производительность ферментера по а.с.д. составляет 40,56 т/сут, выход биомассы 88,82% При подаче лишь суспензии грибного мицелия в количестве 1^.10^-5 об. производительность аппарата составляет 41,20 т/сут, а выход биомассы 90,22% Таким образом, добавление соли меди к смеси микроэлементов приводит к сверхсуммарному эффекту, т.е. прирост биомассы при совместном использовании мицелия гриба и сернокислой меди выше, чем арифметическая сумма прироста при раздельном использовании стимуляторов.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ ДРОЖЖЕЙ, предусматривающий выращивание их в условиях аэрации на питательной среде, содержащей н-парафин в качестве источника углерода, источники азота, фосфора и суспензию мицелия высших грибов, активированную выдерживанием в подкисленном растворе микроэлементов, содержащем сернокислые соли железа, цинка, марганца, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода биомассы, в подкисленный раствор микроэлементов вводят сернокислую соль окиси меди в количестве 5·10^-3-5·10^-6% в расчете на ион меди.

РИСУНКИ

Рисунок 1