Способ получения левана

 

Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получения левана(полифруктана) биосинтезом из сахарозы. Цель изобретения - повышение выхода и удешевление целевого продукта. Штамм бактерий JLUCONOBACTER OXYDANS Л-1 (ВКМП В-1877) культивируют в поверхностных условиях на оптимизированной питательной среде, содержащей мелассу, диаммонийфосфат, монокалийфосфат и дрожжевой экстракт. Мелассу вводят в таком количестве, чтобы концентрация сахарозы в среде составляла 1-7 мас.%, PH исходной среды доводят до 5,9-6,0. Предпочтительно использовать мелассу, содержащую 1,37-1,39% оксида кальция. Продолжительность процесса биосинтеза 5-6 сут. Выход левана достигает 28 г/л или 93%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (II) 4 А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” 3

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4357176/30-13 (22) 13.01.88 (46) 23.03.90. Бюл. Vi 11 (71) Ленинградский государственный университет (72) А.А.Ткаченко (53) 663.15(088.8) (56) Элисашвили В.И, Лойцянская Y..С.

Влияние источников углерода и рН питательной среды на левансахарозную активность. — Прикладная биохимия и микробиология, 1977, т. 13, вып.l, с.. 11 — 15.

Авторское свидетельство СССР

М 464616, кл. С 12 P 19/04, 1974. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕВАНА (57) Изобретение относится к биотехнологии и касается способа получеИзобретение относится к биотехнологии и касается способа получения левана (полифруктана) биосинтезом из сахарозы, который может быть использован в пищевой, химической и фармацевтической областях промышленности, а также в медицине и научных исследованиях, Цель изобретения — повышение выхода и удешевление целевого продукта за счет замены пищевой сахарозы на мелассу, являющуюся дешевым источником сахарозы, а также за счет изменения технологии биосинтеза.

Способ осуществляют следующим образом.

Штамм бактерий Gluconobac ter oxydans Л-1 (ВКПМ В-1877) культивируют в поверхностных условиях при опти(5 I ) 5 С 12 P 19/04, C 12 N 1/20//

//(C l2 N 1/20, С 12 R 1:01) 2 ния левана (полифруктана) биосинтезом из сахарозы. Цель изобретения — повышение выхода и удешевление целевого продукта. Штамм бактерий Gluconobac еr oxydans Л-1 (ВКПМ В-1877) культивируют в поверхностных условиях на оптимизированной питательной среде, содержащей мелассу, диаммонийфосфат, монокалийфосфат и дрожжевой экстракт.

Мелассу вводят в таком количестве, чтобы концентрация сахарозы в среде составляла 1 — 7 мас.Х, рН исходной среды доводят до 5,9-6,0. Предпочтительно использовать мелассу, содержащую 1,37-1,39Х оксида кальция °

Продолжительность процесса биосинтеза 5-6 сут. Выход левана достигает 28 г/л или 93Х. 2 табл, мальных значениях температуры на оптимизированной питательной среде, содержащей мелассу, диаммонийфосфат, монокалийфосфат и дрожжевой экстракт.

Мелассу вводят в питательную среду в таком количестве, чтобы содержание сахарозы составляло 1-7 мас.X.

Указанный состав питательной среды обеспечивает рост бактерий и биосинтез левана, Максимальный выХод целевого продукта имеет место в том случае, если рН исходной питательной среды равен 5,9-6,0. Эти значения рН соответствуют оптимальным условиям для синтеза фермента левансахарозы, катализирующей синтез левана.

Поверхностное культивирование cos-, дает благоприятные условия для сверхсинтеза левана. При этом установлено, 1551743 что на средах с мелассой процесс биосинтеза протекает в две фазы: 1-я фаза характеризуется активным размножением бактерий, 2-я фаза является фазой активного синтеза левана и про5 текает при отмирании бактериальных

50 клеток.

Выход левана повышается, если используется меласса, содержащая оксид кальция. Максимальное повышение выхода имеет место при концентрации оксида кальция в мелассе 1,37-1,397.

Продолжительность процесса биосинтеза 5-6 сут. Выход левана достига5 ет 937. от теоретического, Пример 1. В емкость вносят питательную среду, содержащую, .: (ЧН ) НРО 0,1; КН РО 1,5; дрожжевой экстракт 0,5, и мелассу так, чтобы содержание сахарозы в среде составило 6,2%. Мелассу перед введением в среду разбавляют водой в соотношении 1:1, фильтру т и стерилизуют.

Затем добавлением стерильных раст- 25 воров 1 н. КОН или 107. Н >S04 доводят рН среды до 5,9-6,0 и засевают среду культурой бактерий С. oxydans Л-1 (ВКПМ В-1877), выращенной на дрожжевой воде с 5Х сорбита в течение

48 ч, что соответствует стационарной фазе роста.

Процесс ведут н условиях поверхноо стного культивирования при 30 С в течение 5-6 сут. Затем биомассу бактерий отделяют от культуральной жидкости центгифугированием при 7-8 тыс. об/мин в течение 7-10 мин. Жидкую фазу подвергают диализу против дистиллированной воды в течение 1 сут на

40 холоде и добавляют в нее активированный уголь. Смесь встряхивают 20 мин, центрифугируют при 10-12 тыс. об/мин, очищают от белковых примесей. Леван выделяют осаждением этанолом. Для этого культуральную жидкость обрабатывают при перемешивании 3-кратным количеством этанола (по объему) и центрифугируют в течение 15 мин при

5 тыс, об/мин.

Выделенный леван лиофилизуют, Выход левана определяют по фруктозе, полученной при гидролизе.

Пример 2. Выращивают посевную культуру в колбах объемом 100 мл, 55 содержащих по 20 мл дрожжевой воды в течение 48 ч при 30 С, Вносят 20 мл посенной культуры в колбу с 200 мл неоптимизираванной питательной среды, Таблица1

КонцентраВыход левана ция сахарозы, 7. г/л

7 от теоретического

1,5

3,1

6,2

5,25

12,15

22,0

78

Таблица 2

Продолжительность Выход левана, культивирования, г/л сут

7,0

13,3

18,6

20,2

23,0

28,0

2

4

Формул а изобретен ия

Способ получения левана, нключающий культивирование штамма бактерий

Gluconobacter oxydans ВКПБ В-1877 в оптимальных условиях на питательной среде, содержащей источник сахарозы, диаммонийфосфат, монокалийфосфат и дро л евой экстракт, с последующим высодержащей, i : (NH 4) HP04 О, 1; КН Р04

О, 1 дрожжевой экстракт О, 3 и мелассу (концентрация сахарозы в среде

7, О ) . Культивирование ведут без пео ремешивания в течение 6 сут при 30 С, при этом накапливается 18,0-18,3 г/л левана, что составляет 527. от теоретического °

Пример 3. Культуру для посевного материала выращивают в условиях, описанных в примере 2. Культивирование с целью биосинтеза левана осуществляют на оптимизированной среде, состан которой приведен в примере 1. Через 5 сут в среде накапливается 28,9 г/л левана, что соответствует 937 от теоретического, Зависимость выхода левана от концентрации сахарозы в среде с мелассой приведена в табл. 1 (среда не оптимизированная), от продолжительности культинирования — в табл. 2, целевого продукта, в качестве источника сахарозы используют мелассу и вводят ее в питательную среду в

Составитель Г.Голева

Редактор Н.Рогулич Те;.ред M.Äèäûê

Корректор Т.Малец

Заказ 309

Тираж 477

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10!

5 1 делением целевого продукта, о т л и ч а ю шийся тем, что„ с целью повышения выхода и удешевления

551 743 6 количестве, соответствующем концентрации сахарозы — 1-7 мас.ь, а процесс биосинтеза ведут в условиях поверх5 костного культивирования, при этом рН исходной среды устанавливают

5,9-6,0.