Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено18,01.72 (21) 1739478!28-13 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано05. 11.76.Бюллетень ¹41 (45) Дата опубликования оиисанпя26,02.77 (5 1) К. Кл,е

С 12 В 1/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делан изобретений и открытий (53) УДК 663.14 (088.8) А.Н. Григорян, С,В. Чепиго, И.Д. Бойко, Н.Л. Кудинова, B. П. Дибцов, А.П. Ковапев, В.Ю. Ракитин, 3. Н. Астафьева, М. P. Зяпарэв, Карп Саттпер, Клаус Рихтер, Эрнст-Иохим Борманн, Кпаус Фопьцке и Дитер Пепанд (1 ßP) (У2) Авторы изобретения (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт бпосннтеза белковых вешеств (54) СПОСОБ ВЫРАШИВАНИЯ МтИКРООРГАН113МОВ

Изобретение относится к микробиологической промышленности.

Известен способ вырашивания микроорганизмов на водной питательной среде, содержащей в качестве источника углерода газообразные углеводороды, например метан, с введением необходимых дпя роста клеток микроорганизмов питатепьных солей, таких как азот, фосфор, калий, магний, в усповиях аэрации. 10

Цепью изобретения является повышение выхода биомассы.

Достигается это тем, что введение питатепьных солей осушествпяют в процессе вырашивания порционно, по мере увепиче- 155 ния концентрации биомассы, в таком количестве, чтобы концентрация солей в питательной среде не превышала исходную концентрацию биомассы более чем в 3-4 раза, Сущность способа заключается в следу- 20 юшем.

Микроорганизмы (чистые культуры баквЂ” терий, симбиотические смешанные культуры ипи искусственные смеси микроорганизмов) выращивают в условиях аэрации на питатепь- 5 ной среде, содержашей в качестве источника углерода газообразные угпеводороды,например, метан, природный газ. а также источник азот"= (аммиак, сульфат аммония, фосфорнокпспый аммоний и другие неорганические сопи аммония); источник фосфора (фосфорная кислота, суперфосфатная вытяжка, моно- и дифосфат калия. фосфорнокиспых аммоний) „B качестве неорганических соевЂ” динений в питательную среду могут быть добавлены сульфат магния, сульфат калия. хпористый калий, сульфат меди, сульфат марганца, сульфат цинка, борная киспота и другие сопи металлов, необходимые дпя роста клеток микроорганизмов, Дпя приготовления питательной среды основой служит исходная концентрация биомассы посевной культуры в культурапьной жидкости, которую определяют любым из известных способов, а также количество основных зпементов питания клетки, таких как азот, фосфор, калий, магний, необходимых дпя образования 1 г сухой биомассы, зависящее от индивидуальных особенностей микроорганизмов, Так, дпя образования 1 г

4.=; 22 сухой биомассы смешанной бяктер..яльной культурой 1 вЂ” 70 необходимо 1 10-120:, г азота, 20-24 мг фосфора, 4;; г .л агния и

25 мг калия.

Согласно изобретению необходимо, чтовЂ” бы концентрация солей г питательном растворе не превышала исходную концентрацию биомассы более че . в 3-4 раза, т.е. если исходная концентрация биомассы 5 г/л су-. хих кля>.ок, то готовят питательную среду, 10 содержащую необходимых солей не больше, чем нужно для получения 15-20 г/л сухой биомассы.

Дпя получения высоких концентраций биомассы питательные соли добавляют порци l5 онно по мере увеличения концентрации биомассы, Но концентрация солей в питательной среде не должна превышать количество солей, соотьетствующее концентрации биомассы в культуральной жидкости, больше чем в 3-4 раза, Тяк, ес IH концентрация посевной биомассы 2 г/л сухих клеток, а необходимо получить 35-40 г/и сухой биомассы, то поступают следующим образом.

Готовят реду, необходимую для получения

6-8 г/л сухой биомассы, затем, когда концентрация клеток в культуральной среде достигнет 8 вЂ” 10 г/л сухой биомассы, вновь довЂ” бяьляют питательную среду того же состава, но содержащую сопи в когичествях необходимых дпя получения 30-40 г/л сухой биомассы.

Культивирование вышеукязмпых микроорганизмов проводят при температуре 3038оС и рН 5,0-7,0, B качестве источчися углерода могут быть использованы газообразные углеводороды, например, метан, приPOgHbIH Гаэ, КОтОРЫй ВЬОДЯт B ПИтатЕЛЬНУЮ среду в сь..еси с воздухом в соотношении 40 от 1:1 цо 1.;5.

Биомассу выделяют из культуряльгой среды любым известным способом, например, сепарацией. Предлагаемый способ дает возможность получать 30/40 г/и сухой 45 биомассы, содержащей 65-70% белка, Пример 1, В ферментер ряб гчим объемом 10 и с эжекционной системой яэрирования вводят 6 л питательной среды, содержащей. ь 1 и водопроводной воды, г: 50 (NH ) О 8,4

H 70

4 2

1,3

М уьс,, 0,3

Х". 6 /5

2 п 504 7Н20 и 004

М504 4Н,0 0,02

Сн 504 5 Н О 0 008

Н 3303 0,0043

Смесь природного газа с воздухом ь соотношении 1:3 в количестве 10 и/п мин неп- 0

36 рерывно подают в ферментер. а неутипизированную смесь выводят из ферментера.

Среду в ферментере засевают смешанной культурой 1-70, Исходная концентрация биомассы в ферментере составляет 5 г/л сухих клеток. Через 20 час периодического культивирования при рН 6,7 и температуре 33 С о биомассу отделяют сепарацией и получают

20 г/л (в пересчете на сухую биомассу) с содержанием белка 65%.

Пример 2. Непрерывное выращивание смешанной метанассимирующей культуры бактерий В, выделенной из бытовых

4 сточных вод г. Лейпцига, проводят в ферментере (рабочий объем 200 л) с мешалкой на водной питательной сред следу-юшего состава. г/л:

МН,СС 7,0

КН РО 1.5

М г504 7Н 0 0 5

7еС(4Н 0 0,01

С 504 У Н 0 0,008

Н 50 0 004

Ca(N03)2 4Н 0 О,О

Мт(504 4 H20 0,008

Z.1 . C C2 0,005

Ня стадии разбраживания E ферментер запивают 50 и питательной среды указанного выше состава и 50 п ьoIIEI. В полученную смесь добавляют ипокулят в количестве достаточном для того, чтобы начальная концентрация клеток в среде cocTBB: II примерно 2 г/л, затем в ферментер подают газовую смесь, состоящую из 30% метана и

70/о воздуха, со скоростыс 5 м /час и ведут выращивание при температуре 32+5 С

+ G и р Н 6, 9+ 0, 1, которое регулируют добавлениемм 10%-ного раствора NaOH.

Через 15 час периодического выращивания концентрация клеток в среде достигает

8 г/л, и далее процесс ьед: непрерь:ьно

cG скоростью 0,1 час при непрерывной II0даче питательной среды названного выше состава и газовой смеси в том же количестве (5 м5/час), В процессе непрерывного выращивания концентрация достигает=я 15 г/л АСВ, что соотьетству ят производительности 1,5 г/и час.

II р и м е р ": В ферментер объемом

10 и с эжекционной системой аэрирования вводят 6 л питательной среды следующего состава. г/л ьод >проводной воды:

"412 4 3,36

H3 OI

М1 504 0 :

КСР 0

Ел504 7Н О О, 3017

М ПЯТ 4Н,О О, 008

Си,504 5Н20 0,003

H3I О3 О, 0017

Условия аэрации, рН и температура те же, что и в примере 1.

Питательну.о среду в ферментере засевают смешанной к3 vpo6 бактерий 1-70.

Исходя концентр;,;ия биомассы и культуральной жидкости 2 г/л сухих клеток. Через

10 час культивирования микроорганизмов в периодическом процессе концентрация клеток в среде достигает 8 г/л в пересчете на сухую биомассу. Затем вновь добавляют питательную среду, содержащую, г/л водопроводной воды: Н4 2 О4

НЗР04

M(5Q4

К СР.

ZnSO4. 7Н20

Мп 504 4 Н20

Си,S04 5Н20

14-.,2

0,5

1,25

О, 007

О, 035

0,01

О, 007

Через 20 час культивирования концентрация биомассы в ферментере достигает

3 5 г/л. Биомассу выделяют из культуральной жидкости сепарацией и сушат. Полученная ф биомасса содержит 70% белка.

Формула изобретения

10 Способ выращивания микроорганизмов на водной питательной среде, содержашей в качестве источника углерода газообразные углеводороды, например метан, с введением необходимых для роста клеток мик1Ь роорганизмов питательных солей, таких как азот, фосфор, калий, магний, в условиях аэрации, о т л и ч а к ш и и с я тем, что, " "целью повышения выхода биомассы, введение питательных солей осушествляют в процессе выращивания порциочно, по мере увеличения концентрации биомассы, в таком количестве чтобы концентрация солей в питательной среде не превышала исходную концентрацию биомассы более чем в 3-4 раза.

Составитель М. Ларина

Редактор Н. Спиридонова Техред A. Богдан Корректор H. Ковалева

Заказ 5565/222 Тираж 575 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4