Способ получения биомассы бифидумбактерий

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5050287/13 (22) 30.06.92 (46) 30.12.93 Бюл. Мя 47-48 (71) Акционерное общество "Партнер" (72) Абрамов НА; Панских АГ„Иванов ДГ„ Кундин

ВА; Батарагин B.M„ Чупринина РП (73) Акционерное общество "Партнер" (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ БИФИДУМБАКТЕРИЙ (57) Использование: пищевая промышленность, биотехнология, а также может быть использовано при производстве бифидосодержащих препаратов лечебно-профилактического действия. Сущность изобретения: способ получения биомассы бифидум-бактерий предусматривает глубинное периодическое выращивание микроорганизмов на питательной среде, содержащей источники азота и углерода, стимуляторы роста, минеральные соли, дистиллированную воду Выращивание микроорганиз(1Щ RU (1Ц 2005119 С1

)))) ) ) . )2)) I ) ° A )

А 61К35 74 мов осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии концентрацию источника углерода поддерживают ОЯ5 — 0,95 мас% в течение 16 — 18 ч, на второй стадии осуществляют одновременно снижение концентрации источника азота до 0,06 — ОЯ4 мас% и снижение концентрации метаболитов до

10% от их накопленного при культивировании уровня, а концентрацию источника углерода снижают с

ОЯ5% до ее полного использования, причем состев питательной среды дополнительно содержит в качестве стимуляторов роста наряду с цистином и цистеин, аммоний лимонно-кислый 3-х замещенный, а в качестве источника углерода используют глкжозу, в качестве источника азота — панкреатический гидролизат казеина, и источника биологически-активных веществ автолизат 1 или экстракт пекарских дрожжей. Способ обеспе :)ивает интенсификацию процесса и повышение биологической активности целевого продукта

2005119

Изобретение относится к пищевой; микробиологической промышленности, а также может быть использовано при производстве бифидосодержащих препаратов лечебно-профилактического действия. 5

Известен способ получения биомассы бифидум-бактерий путем глубинного периодического выращивания микроорганизмов на питательной среде. содержащей источники азота и углерода, стимуляторы роста, минеральные соли, воду.

Недостатком известного способа является невысокая интенсивность процесса, а . биомасса содержит примеси метаболитов, что ведет к снижению жизнеспособных бифидум-бактерий.

Задачей настоящего изобретения является интенсификация процесса и повыше= ние биологической активности целевого 20 и роду кта.

Это достигается тем, что при осуществле. нии способа получения биомассы бифидум- бактерий путем глубинного периодического выращивания микроорганизмов на питатепь- 25 ной среде, содержащей источники азота, углерода, стимулятора роста, минеральные соли,. воду, вы ращивание микроорганизмов

- осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии концентрацию источника yr- 30 лерода поддерживают 0,25-0,95О/„на второй стадии осуществляют одновременно снижение концентрации источника азота до

0,06--0,24 и снижение концентрации метаболитов до 10 от их накопленного при 35 культивировании уровня, а концентрацию источника углерода снижают с 0.257; до его полно о использования, причем состав питательной среды дополнительно содержит в качестве стимулятора роста наряду с цисти- 40 ном цистеин, аммоний лимонно-кислый 3-х замещенный, а в качестве источника углерода используют глюкозу, в качестве источника азота — панкреатический гидролизэт казеина при следующем количественном 45 соотношении компонентов, мас, о/,:

Панкреатической (ферментативный) гидролизат казеина 1,5-2,0

Аутолизат-1 или экстракт пекарских дрожжей 0,3-0,5

Глюкоза 0,25 — ОЯ5

КН2Р04 0.1-0,2

Триаммоний цитрат 55 (аммоний лимонно-кислый 3-х замещенный) 0,2-0,3

МаС! 0,3-0,4

MgSOn 7Hz0 0,1-0,12

Цистин или 0,025-0,05

Цистеин 0,025-0,03

Дистиллированная вода Остальное

Способ осуществляют следующим образом.

Микроорганизмы, Bifidobacterium

bifidum выращивают на казеино-дрожжевой среде с солями калия, натрия, магния, аммония в количествах, необходимых для обеспечения максимального выхода биомассы. Источником углерода является Дглюкоза, которую добавляют в среду до концентрации 0,25 — 0,95 „предпочтительно 0,5-0.75 g. Выращивание ведут в анаэробных условиях с перемешиванием при температуре и рН, оптимальных для бифидобактерий. Температура культивирования составляет 38+0,5 С, рН 6,3+0,8.

Выращивание осуществляют в две стадии. На первой стадии процесс ведут с наращиванием биомассы, поддерживая концентрацию источника углерода на уровне 0,25 — 0,95;ь путем постоянного добавления глюкозы и увеличивая количество оборотов мешалки пропорционально нарастанию биомассы.

На второй стадии в течение 3-6 ч осуществляют постепенное снижение концентрации источника азота (гидролизата казеина) до 3-127, .от исходного количества, то есть до 0,06 — 0,24 g, и снижение концентрации метаболитов до 10% от максимально выработанного микроорганизмами количества путем ультрафильтрации через плоскорамный или половолоконный мембранный фильтр с диаметром пор 0,15-0.5 мкм с добавлением разводящей жидкости, а также полное использование источника углерода, при соблюдении физиологических параметров культивирования (температуры, оптимального рН и обьема культуральной жидкости). В момент исчерпания источника углерода рН культуральной жидкости изменяют до величины 7,0 — 7,4.

Пример 1. Bifidobacter bifidum выращивают в условиях периодического глубинного культивирования на каэеиноводрожжевой среде при рН 603+0.8, температуре 38+0,5 С, оборотах мешалки

20-200 об/мин. Процесс ферментации ведут в две стадии. На первой стадии микроорганизмы выращивают на питательной среде следующего состава, г/л:

Панкреатический гидролиэат казвина 20

Экстракт пекарских дрожжей 5,0

Глюкоза 5,0

КН2РО 2,0

2005119

0,2 - 0.3

0,3 — 0,4

Аммоний лимоннокислый 3-х замещенный 2,0

NaCl 3,0

М9$0д 7НгО 1,2

Цистин или 0,3

Цистеин 0,3

Дистиллированная вода Остальное

Культивирование ведут при перемешивании со скоростью вращения мешалки, об./мин, от 100 до 300.

Концентрацию глюкозы в среде поддерживают на уровне 0,25 — 0,95% путем дробного введения в ферментер. Величину рН поддерживают на уровне 7,6-6 5 в первые 3 ч культивирования, затем до окончания 1 стадии 5.6 — 6,5 путем добавления

10 — 15%-ного водного раствора аммиака, Первую стадию заканчивают через 16—

18 ч при снижении величины прироста биомассы до 3 — 5% час-1 от абсолютного значения.

На второй стадии в ферментер подают возводящую жидкость в количестве, равном .1-1,5 объемам культуральной жидкости при непрерывном отборе отработанной среды методом ультрафильтрации. Продолжительность этой стадии составляет 3-6 ч, При этом концентрацию аминного азота в культуральной жидкости снижают до величины . 0,06-0,24%. Если концентрацию источника азота взять менее 0,06%, то это технологически трудно осуществимо, а еслй выше

Формула изобретения

" СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОМАССЫ

БИФИДУМБАКТЕРИЙ, предусматривающий глубинное выращивание культуры бифидум - бактерий на питательной среде, содержащей в качестве органического источника азота панкреатический гидролизат каэеина, источник углерода, стимулятор роста, источник биологически-активных веществ иэ пекарских дрожжей, хлористый натрий, воду дистиллированную, обезвоживание биомассы в присутствии защитной среды и сушку, отличающийся тем, что в состав питательной среды дополнительно вводят аммоний лимоннокислый 3- замещенный, магний сернокислый семиводный и калий фосфорнокислый одноэамещенный, в качестве источника углерода используют глюкозу, s качестве стимулятора роста - цистин или цистеин, в качестве источника биологически-активных веществ из пекарских дрожжей - автолизат

1 или экстракт пекарских дрожжей при

0,24%, то снижается. биологическая активность целевого продукта.

Если на первой стадии поддерживать концентрацию источника углерода ниже

5 0,25%, то его будет недостаточно, вследствие этого будет плохой рост биомассы, если глюкозы взять более 0,95% то будет происходить слишком быстрое закисление среды, что также ведет к снижению роста биомас10 сы.

На второй стадии концентрацию глюкозы,первые 2 — 4 ч поддерживают 0,25 — 0,3% и через 2-4 ч прекращают поддер. кивать указанную концентрацию. Процесс ведут при

15 р Н 5,6 — 6,5, ко рре кти руя 10 — 15% -н ы м водным раствором аммиака при температуре .38+0,5 С (предпочтительнее 37,7+0,2 С).

Состав разводящей жидкости. мас.%:

NaC! 0,85

20 КНгРО4 0,03 йагНРО4 0,06

MgSO< 7НгО. 0,012

Цистеин 0,03 стерилизацию проводят при 1 ати 20 мин, 25 Культуральную жидкость по окончании второй стадии смешивают с защитной средой, эахолаживают и передают для розлива и лиофильного вь!сушивания.

Таким образом, предлагаемый способ

30 обеспечивает интенсификацию процесса и повышение биологической активности целевого продукта, (5б) Авторское свидетельство ССCP N

957909, кл. А 61 К 35/74, оп,1982.

35 следующем соотношении компонентов, мас.%:

Панкреатический гидролизат каэеина 1,5-2,0

Автолиэат-1 или экстракт пекарских дрожжей 0,3 - 0,5

Глюкоза 0,25 — 0,95

Калий фосфорнокислый однозамещенный 0.1 - 0.2

Аммоний лимоннокислый 3замещенный

Натрий хлористый

Магний сернокислый семиводный С. — 0,12

Цистин или

Ци стеин 0,025 - 0,03

Дистиллированная вода Остальное, 55 выращивание культуры бифидум - бактерий осуществляют в две стадии, при этом на первой стадии концентрацию глюкозы поддерживают на уровне 0,25 - 0,95 мас.% в течение 16 - 18 ч, à íà второй стадии осуществляют одновременное снижение кон2005119

Составитель Н. Усова

Техред M,Ìîðãåíòàë, Редактор С. Кулакова

Корректор С. Лисина

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3422 е

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина. 101 центрации источника азота до 0,06 — 0,24 мас.7 и снижение концентрации метаболитов до 10 мас.$ от накопленного при выращивании уровня, а концентрацию глюкозы снижают до ее полного использо- вания,