Патент ссср 328164
О П И С А Н И Е 328l64
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскик
Социалистическиз
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Ч, Кл. С 12d 13/06
Заявлено 21 V.1970 (№ 1442698/28-13) с присоединением заяг>кп ¹
Приоритет
Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Министрае
СССР
УДК 547А66(088.8) Опубликовано 02.11.1972. Бюллетень М 6
Дата опубликования описания 29.III.1972
Авторы изобретения С. И. Алиханян, Л. М. Евстюгов-Бабаев, Н. И. Жданова, 3. М. Зайцева, Т. Б. Касаткина, Э, М. Тер-Саркисян, А. Ф. Шолин, T. В. Амошко и Ю. А. Журин
Всесоюзный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов
Заявитель
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЛЮТАМИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Известен способ получения глютампновой кислоты путем глубинного выращивания продуцирующих микроорганизмов на питательной среде, содержащей в качестве источника углевода мелассу, в качестве источника азота мочевину и соли аммония, при аэрации среды с последующим выделением глютаминовой кислоты. Высокое содержание биотина в мелассах препятствует синтезу глютаминовой кислоты у большинства микроорганизмов — продуцентов. Поэтому избыток биотина удаляют предварительной очисткой мелассы активированным углем, ионообменными смолами или добавлением в ферментационную среду различного рода биологически активных веществ, снимающих эффект действия биотина детергентов, жирных кислот, углеводородов, солей тяжелых металлов.
Цель изобретения — увеличение выхода глютаминовой кислоты и повышение степени ее очистки.
Это достигается тем, что в качестве штамма — продуцента используют штамм Micrococcus gIutamicus 490, нечувствительный к повышенной концентрации биотина в среде. На стадии выделения производят удаление из культуральной жидкости биомассы и других взвесей путем добавления в последнюю окиси кальция 1,5 — 2% от ее веса с последующим нагреванием к) льтуральпой жидкости до t Далее фильтрацией отделяют образовавшиеся соли кальция и биомассы, после чего про5 изводят нейтрализацию фильтрата до рН=7 путем введения в фильтрат концентрированной ортофосфорной кислоты или газообразной углекислоты с образованием их нерастворимых солей. Нейтрализованный фильтрат, подкис10 ляемый одной из минеральных кислот до рН=4 — 5 осветляют на ионосорбенте с последующим концентрированием путем упаривания под вакуумом до содержания сухих веществ до 25 — 30 . Упаренный раствор под15 кисляют минеральной кислотой до рН=3,2. После охлаждения фильтрат выдерживают до сформирования осадка кристаллической глютаминовой кислоты. Выпавшие кристаллы отделяют от маточного раствора центрифугирова20 нием, а затем высушивают. Пример. Односуточную культуру Micrococcus glutamicus 490, выращенную на косяках с агаром Хоттингера, пересевают в колбы 25 Эрленмейера (250 лл) с посевной средой, содержащей, %: 8 мелассы, 0,5 NH4CI, 0,3 кукурузного экстракта, 0,05 КзНРО, 0,03 MgSO >(7H O и 1,0 СаСОЭ, рН посевной среды добавкой 60%-ного раствора щелочи NBOH 30 устанавливается tta уровне 7,2. 328164 30 3 Среду стерилизуют при 0,8 атм 30 мин. Объем питательной среды в каждой колбе 30— 50 мл. Выращивают посевной материал в колбах в течение 18 — 24 час на качалке при числе оборотов 200 †2 об/мин. За сутки вырастет 2 — 5 10«клеток на 1 мл. Посевной материал из маточных колб в количестве 0,3 — 1,0% переносят в посевные аппараты — инокуляторы из нержавеющей стали, снабженые барботером и мешалкой. Среда в аппаратах предварительно стерилизуется при 122 — 124 С в течение 1 час. Выращивают посевной материал в течение 18 — 24 час при 28 — 30 С при интенсивном перемешивании и аэрации. Количество подаваемого воздуха 1 объем на объем среды в 1 мин. Инокулят, содержащий 2 — 5 10«клеток на 1 мл, передается в ферментор с питательной средой следующего состава, %: меласса 20; (МН ) SO< 0,5; MgSO<)(7HgO 0,3; К Н РО4 0,5; м оч евин а 1,0; С аСО 1,0. Фрементационную среду без мочевины готовят в аппарате и стерилизуют при 124 †1 С в течение 1 час, после чего охлаждают до 30 С. Мочевина стерилизуется отдельно в автоклаве при 0,5 атм 30 чин в виде 40%-ного раствора и добавляется в основную среду перед посевом. рН ферментационной среды перед посевом 6,3 — 6,5. Посевной материал добавляется в количестве 5 — 8% объема от ферментационной среды. Процесс ферментации проводится при 28— 32 С при непрерывном перемешивании и аэрации. Количество подаваемого воздуха 1 объем на объем среды в 1 мин. В зависимости от качества сырья и посевного материала процесс биосинтеза глютаминовой кислоты продолжается 48 — бб час. В конце ферментации в культур альной жидкости накапливается 40 г/л глютаминовой кислоты. В среде остается: углеводов около 10 г, л, азота минерального (NH4) 0,1 г/л; рН культуральной жидкости 7,0. Количество клеточной биомассы составляет в пересчете на сухой вес около 10 г/л. В полученную культуральную жидкость, содержащую 40 г/л глютаминовой кислоты для осаждения биомассы и других взвесей добавляют 20 г/л окиси кальция (СаО). Жидкость прогревают до кипения, после чего образовавшийся осадок отфильтровывают в горячем состоянии (70 С) на друк-фильтре через бельтинг ткань. Осадок на фильтре промывают водой (10/o от объема фильтрата), которая присоединяется к фильтрату. Фильтрат нейтрализуется до рН=7 концентрированной ортофосфорной кислотой и нагревается до 100 С. Образовавшийся осадок отделяется фильтрацией. Осадки, полученные с фильтров, высушивают. Их можно использовать как кормовой продукт, содержащий белковые вещества и соли кальция. Нейтрализованный фильтр ат подкисляют концентрированной соляной кислотой до рН= =5,0 и пропускают через колонку с ионосорбентом в количестве 5 объемов от объема смо4 лы. Остаток жидкости из колонки вытесняется 1 объемом воды, подкисленной до рН=5,0 и присоединяется к основному раствору. Раствор после осветления упаривают до содержания сухих веществ 30%, подкисляют концентрированной соляной кислотой до pH=3,2 охлаждают до 10 С и оставляют при этой температуре на 12 час, Выпавшие кристаллы глютаминовой кислоты отделяют на фильтрующей центрифуге, Кристаллы промывают на центрифуге подкисленной холодной водой в количестве 0,1 объема от объема упаренного раствора, выгружают и подсушивают в сушильном шкафу при 60 С. На стадии выделения выход глютаминовой кислоты составляет 84% от количества, содержащегося в культуральной жидкости после биосинтеза. Готовый продукт — глютаминовая кислота— белый кристаллический порошок, содержащий 97 — 98% основного вещества, влажность не более 0,5%, зольность до 1,0%, присутствуют следы других аминокислот. Одновременно в процессе очистки и выделения глютаминовой кислоты по предлагаемому способу получаются дополнительные продукты, имеющие кормовую ценность, что повышает экономическую эффективность производства. Предмет изобретения 1. Способ получения глютаминовой кислоты путем глубинного выращивания продуцирующих ее микроорганизмов на питательной среде, содержащей в качестве источника углерода мелассу, в качестве источника азота мочевину и соли аммония, при аэрации среды с последующим выделением глютаминовой кислоты из культуральной жидкости, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода глютаминовой кислоты и повышения степени ее очистки, в качестве штамма — продуцента используют штамм Micrococcus glutamicus 490, нечувствительный к повышенной концентрации биотина в среде. 2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что на стадии выделения производят удаление из культуральной жидкости биомассы и других взвесей путем добавления в последнюю окиси кальция, отделения образующихся солей кальция и биомассы фильтрацией, выделения из фильтрата кальциевой соли также фильтрацией, подкисления вторичного фильтрата, его осветлепия на ионосорбенте, концентрирование осветленного фильтрата с последующим подкислением осветленного сконцентрированного фильтрата минеральными кислотами и отделения выпавших кристаллов глютаминовой кислоты. 3. Способ по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что окись кальция добавляют в культуральную жидкость в количестве 1,5 — 2 % от ее веса с последующим нагреванием культуральной жидкости до кипения, 328164 Составитель P. Станина Техред Л. Куклина Редактор А. Бер Корректор Т. Миронова Заказ 547/11 Изд. Ма 200 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что после отделения осадков биомассы и солей кальция, производят нейтрализацию фильтрата до рН преимущественно равного 7. 5. Способ по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что нейтрализацию фильтрата производят путем введения в последний концентрированной ортофосфорной кислоты с образованием нерастворимых ее солей. 6, Способ по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что нейтрализацию фильтрата осуществляют при помощи газообразной углекислоты с образованием ее нерастворимых солей. 5 7. Способ по пп. 1 — 4, отличающийся тем, что концентрирование осуществляют под вакуумом до содержания сухих веществ 25— 30о/о, а подкисление упаренного раствора проводят до рН равного 3,2.
