Способ получения l-лизина

 

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения с помощью микроорганизмов незаменимой аминокислоты - лизина, который может быть использован для балансирования кормов в животноводстве . Целью изобретения является увеличение выхода конечного продукта. Способ заключается во введении в среду для ферментации L-лизина штаммом Brevibacterium flavum Е-531 в качестве биостимулятора обесфеноленной фракции генераторной сланцевой смолы с пределами кипения 260-320°С в концентрации 0,0005- 0,005 мас.%. Выход лизина повышается на 25%. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 12 Р 13/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631903/13 (22) 04,01,89 (46) 07.05.91. Бюл. hk 17 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета и Научно-исследовательский институт сланцев (72) В.И.Сухаревич, В.В,Васильев, Т.Д.Великова, В.Е.Дмитриев, Р.Э.Иоонас, В.И.Яковлев, В.С.Молочков, Е.И.Вальгер, Т.В.Тихонова, Е.В.Назарова и Ю.И.Бизяев (53) 663.15(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 975800, кл. С 12 P 13/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

f4 1157060, кл, С 12 P 13/06, 1983.

Изобретение относится к биотехнологии и касается получения с помощью микроорганизмов незаменимой аминокислоты— лизина, который может быть использован в животноводстве для балансирования кормов.

Целью изобретения является увеличение выхода конечного продукта.

Способ заключается в следующем.

Штамм бактерий Brevibacterium flavum

Е-531 культивируют в условиях аэрирования в жидкой. питательной среде, содержащей ассимилируемые источники углерода, азота, минеральные соли и биостимулятор. В качестве биостимулятора используют сланцевую генераторную смолу, получаемую из кукерсита, или отдельные ее узкие фракции с пределами кипения 260 — 320 С.

Основные этапы технологического процесса, ведущие к получению фракций сланцевой смолы, используемой в качестве

„„5U„„1647032 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 3=ЛИЗИНА (57) Изобретение относится к биотехнологии и касается получения с помощью микроорганизмов незаменимой аминокислоты— лизина, который может быть использован для балансирования кормов в животноводстве. Целью изобретения является увеличение выхода конечного продукта. Способ заключается во введении в среду для ферментации :лизина штаммом

Вrevibacterium flavum Е 531 в качестве биостимулятора обесфеноленной фракции генераторной.сланцевой смалй с пределами кипения 260-320 С в концентрации 0,00050,005 мас.$. Выход лизина повышается на

257. 4 табл. стимулятора, следующие: полукоксование органической части сланца (керогена) при

430-470 С, обесфеноливание продукта полукоксования (средней части генераторной в сланцевой смолы) 10ф-ным раствором р йаНСОз при соотношении раствор: смола - в

1:1, сушка обесфеноленной сланцевой смолы сульфатом натрия, ректификация обесфеноленной сланцевой смолы на широкие фракции с температурой кипения 210- (ФЭ

370 С (табл.1), которые производятся в ЬЭ промышленности.

Характеристика фракций сланцевой смолы приведена в табл.1.

Для испытания выбраны подфракции, полученные ректификацией смолы, выкипающей в пределах 230-320 С. Низкокипящая часть смолыы обогащена одноатомными фенолами, а высококипящая (более 320 С)— производными антра цена, поэтому их не используют в качестве биостимулятора.

1647032

Фракция 230-320 С обесфенолена раствором бикарбоната натрия {10Я а затем подвергнута ректификации.

Особенностью сланцевых смол является то, что даже использование ректификационной колонны с высокой разделяющей способностью не позволяет полностью отделить легкокипящие компоненты от высококипящих. Полученные подфракции испытывают как биостимуляторы.

Для выявления биологически активного начала названных фракций их смешивают пропорционально выходам и из суммарной фракции 260-320 С выделяют водно-спиртовой экстракцией нейтральные кислородные соединения (НКС).

В сланцевой смоле методами газожидкостной хроматографии, инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного pesoнанса и масс-спектрометрии идентифицировано свыше 420 соединений, которые представлены следующими классами: парафиныы нормального строения, изопарафины, циклоалканы, олефины нормального и разаетвленногостроения, циклоалкены,диеновые углеводороды, ароматические фенолы и эфиры, карбонильные соединения, спирты, альдегиды, эфиры кислот.

Ароматические углеводороды представлены такими соединениями.. как индены, флуорены, цимол, хриэен, пирен, оксибенэофураны и др.-Нейтральные кислородные соединения представлены зтилметилалкилкетонами, непредельными кетонами, алкильными производными циклопентанона, спиртами с числом углеродных атомов 3-4, альдегидами {С1-Ce), кислотами (С1-С ) и д1э.

Оптимальными к жтрациями у«азанн ых стимуляторов, пуи которых достигается наибольший выход лизина, являются

0,0005-0,005 мас,®, При увеличении концентрации свыше 6,017ь наблюдается ингибирование биосинтез, ри уменьшении концентрации ниже 0,900Щ стимулирующего эффекта не наблюдается (табл.2-4).

Абсолютные количества вводимых в среду биостимулятоеов в табл.2-4 приведены в виде массовых процентов от 0,01 до

0,00017, что составляет соответственно от

0,1 до 0,001 r смол и» 1 л ферментационной среды.

Влияние концентрации фракции ОС-И на выход лизина представлено в табл.2.

Влияйие концентрации фракции ОС-1П на выход лизина представлено в табл.3.

Влияние концентрации нейтральных кислородных соединений на выход лизина представлено в табл 4.

Пример 1. Односуточную культуру B.

5 йачив Е-531, выращенную на сусло-агаре, переносят на жидкую фрементационную среду следующего состава, мас. $: меласса . 10,0 (по PB); гидролизат БВК 6,0; {NH<}zS04

2,0; КзНР04 0,05; КН2Р04 0,05; MgS04x

10 х7Нз02,0; СаСОз 1.0; биостимулятор- фракция Ot-ll 0,005, при рН 7,8., Ферментацию проводят при 30-32 С в течение 72 ч в колбах с обьемом среды 20 мл на качалке (220 об/мин).

15 Выход лизина 34,1 г/л.

Выход лизина при выращивании

9. Пачке Е-531 в тех же условиях, но без добавления биостимулятора (контроль) 27,5 г/л.

20 Пример 2. Штамм В. flavum Е-531 . выращивают в условиях примера 1. В качестве стимулятора добавляют фракцию ОС-П1 .в концентрации 0,001 мас. ф .

Выходлизина 40,0 г/л(в контроле 35,6.г/л).

25 Пример 3. Штамм В.ffavum Е-531 выращивают в условиях примера 1, В качестве стимулятора используют нейтральные кислородныв соединения с температурой кипения 260-320 С в концентрации 0,0005 мас.

30 Выход лизина 45,0 г/л (в контроле

36,0 г/л).

Предлагаемый способ позволяет существенно увеличить выход лизина за счет использования дешевого и недефицитного

35 сырья — сланцевой смолы и отдельных ее фракций.

Формула изобретения

Способ получения L-лизина, предусмат40 риваюшрей культивирование штамма бактерий Brevtbacterium ftavum Е-531 в условиях аэрации в питательной среде, содержащей мелассу, аммонийный азот, гидролизат

БВК; фосфаты, ионы магния, кальция и био45 стимулятор, да максимального накопления целевого продукта с последующим его выделением, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода конечного продукта; в качестве биостимулятора использу50 ют обесфеноленную фракцию генераторной сланцевой смолы с пределами кипения 250320 С- в концентрации 0,0005-0,05 мас. или нейтральные кислородные соединения, выделенные водно-спиртовой экстрацией

55 из фракций генераторной сланцевой смолы с пределами кипения 260-320 С в концентрации 0,0005-0,005 мас.$.

1647032

Таблица 1

ОС вЂ” обесфеноленная смола.

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4