Способ получения /-лизина и /-гомосерина

О "А" Н--И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено 30. 1/111.1968 (№ 1267545/28-13)

Приоритет 12.IX.1967, № 58130/ 67, Япония

Кл. 6Ь, 16/03

МПК С 12d 13/06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 28.1Х.1970. Бюллетень № 30

УДК 576.809.32+547.466 (088.8) Дата опубликования описания 17.XII.1970

Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ l-ЛИЗИНА и 1-ГОМОСЕРИНА получен из штамма Corynebacterium hydrocarboclastus АТСС 15592 ультрафиолетовым облучением.

Согласно изобретению н пользуют такие уг5 леводороды, как парафины с нормальной и разветвленной цепью, имеющие от 10 до 45 атомов углерода в молекуле, а именно и-декан, я-додекан, и-гексадекан н т. д.; газообразные углеводороды: метан, этан, пропан

10 и т. д. и углеводородные смеси: керосин, легкие и тяжелые масла, парафиновые масла и т. д. Предпочтительнее применять н-парафиHbI Стт — Сто. Наряду с углеводородом B среду можно добавлять небольшие количества дру15 гих источников углерода, таких как сахара, например глюкозу, фруктозу, мальтозу, сахарсзу, крахмал, гидролизат крахмала, мелассу и т. д.; спирты: глицерин, маннит, сорбнт; органические кислоты и т. д.

20 B качестве источника азота можно использовать различные виды неорганических и органических солей и соединений, например мочевину илп соли аммония, такие как . tлорид сульфат, нитрат и фосфат аммония, или нату25 ральные вещества, содержащие азот, а именно дрожжевой экстракт, мясной экстракт,,рыбную муку, пептон, бульон, гидролизаты казеина, растворимые рыбные составляющие„ рисовый экстракт с отрубями, соевый мучной

30 гидролизат и т. д.

Настоящ е изобретение относится к микробиологической промышленности и касается способа получения 1-лизлна и l-гомосерина из углеводородов.

Известен способ получения 1-лизина и других аминокислот культивированием штаммов — продуцентов в аэробных условиях на водной питательной среде, содержащей углеводороды, например н-парафины, керосин, в качестве источника углерода, источники азота и минеральные соединения.

Однако при осуществлении известного способа выход аминокислот низкий, а также образуется довольно сложная аминокислотная смесь.

Предложен способ, позвсляющий с достаточно BticoKHM выходом получать смесь двух важных продуктов: l-лизина, являющегося незаменимой аминокислотой, и l-томосерина, представляющего собой промежуточный продукт обмена при биосинтезе основных аминокислот 1-треонина н 1-метионина. Предложенный способ характеризуется использованием мута ппого штамма Coryrtebacterium Ьуdrocarbocl astus 2438-и-34 АТСС 21267, способного развиваться на средах, содержащих в качестве источнлка углерода углеводороды, и продуцировать при этом значительные количества

l-лизина и l-гомосерина. Мутантный штамм

Иностранцы

Катсунобу Танака, Казуо Осима, Йо Токоро, Мицуиоси Окии (Япония) Иностранная фирма

«Киова Хакко Когио Компани Лимитед» (Япония) 283056

Количество полученного

/-гомосерина, мг/л

Продолжительность (днн) Количество полученного

l-лизина, мг/л рН

4,7

6,2

6,8

7,2

2,4

3,0

Составитель Г. Голева

Техред A. А. Камышникова

Редактор A. Б. Бер

Корректор Г. С. Мухина

Заказ 3508/11 Тираж 480 Подписное

Ц1!141,1ПИ Комитета по делам изобретении и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5 пр. Сапунова, 2

Типография, Неор1anические соединения, которые можно дооавлять к питательной среде, включают сульфат магния, фосфат натрия, первичный кислый фосфорнокисль1й калий, вторичный кислый фосфорнокислый калий, сульфат железа и другие соли железа, хлористь;й марганец, хлористый «aльций и т. д.

Вещества, способствующие росту, та <же можно использовать и добавлять к среде в соответствующих количествах. Примерами таких веществ являются витамины, например биотин, тиамин, кооаламин.

В случае применения искусственной среды следует добавлять такое органическое соединение, как тиамин или треонин е количествах, необходимых для роста микроорганизмов, благодаря чему становит.я возможным накап,кивание l-гомозерина и l-лизина по существу в таких же количествах, как и в том случае, когда использованы натуральные источники азста.

Ферментацию проводят в аэробных условиях при 25 — 50 С, предпочтительно при 28—

37 С. Во время выращивания рН питательного раствора поддерживают на нейтральном уровне (значение рН о оло 7). Для этого в качестве нейтрализующего агента используют аммиак, гидроокись натрия или углекислый аммоний. В основном вырагцивание осуществляют от двух до четырех дней.

После окончания ферментации культуральную жидкость отделяют от клеток микроорганиз лов, и из жидкой фезы выделяют l-гомосерин и l-лизин обработкой ионнообменной смолой, осаждением солями металлов, адсорбционной хроматографией и т. п.

Пример 1. Штамм Corynebacterium hyd

rocarboclastus 2438-0-34 АТСС 21267, нуждающийся в треонине, используют в качестве посевного штамма после выращивания на косом агаре при 28 С в течение 24 час. Штамм выращивают во встряхиваемых колбах в аэробных условиях í- дрожжевой среде в течение

24 час для того, чтобы получить посевную культуру.

Затем готовят ферментационную среду следу.ющего состава: 0,2% КН РО4, 0,1 Я

Мф0 .7НвО; 0,001% ГеЯ04.7НгО; 1% КН41МОа, 0,5% NZ-амин (гидролизат казеина); 0,2%

КавНРО,; 0 005% MuSO,.4Н О; 0,001%

ZnS0g 7НвО; 1 гиг/л тиамина; 5% и-парафиновой смеси С в — С1., рН среды 7.

После стерилизации среды в нее добавляют

2% СаСоа, который стерилизовали отдельно сухим теплом. Затем на среду высевают 5% посевного штамма.

Выращивание осуществляют в аэробных условиях во встряхиваемых колбах при 38 С

55 в течение четырех днei :, рН культурального раствора во время выращивания поддерживают на нейтральном уровне посредством аммиачной воды.

Результаты выращивания приведены в таб лице.

После завершения выращивания микробиологические клетки удаляют фильтрацией.

Фильтрат пропускают через колонну, содержащую сильнокислую катионообменную смолу Diaion SK-1 в аммиачной форме.

1-Гомосерин проходит через колонку, по существу не адсорбируясь, а 1-лизин адсорбируется.

Чтобы адсорбировать l-гомосерин, жидкость, выходя1цую с первой колонки, подкисляют до рН 2,2 и пропускают через вторую колонку. Две колонки со смолой промывают водой и затем элюи руют 2N аммиачной водой. Далее положительные нингидриновые фракции собирают и кочцентрируют при температуре ниже 40 С при пониженном давлении. Концентрат обесцвечивают костяной чернью и обрабатывают этанолом. Получают

2,4 г неочищенных кристаллов 1-лизина и 5,2 неочищенных кристаллов l-гомосерина.

П р и м ер 2. Выращивание проводят по примеру 1, за исключением того, что вместо

0,5 KZ-амина используют 0,5% дрожжевого экстракта. В результате получают б,5 мг/мл

l-гомосерина и 3,2 мг/мл 1-лизина.

Пример 3, Выращивание ведут по при. меру 1, за исключением того, что вместо 5% н-парафиновой смеси употребляют 5% керосина. B результате получают 3,7 мг/мл 1-гомосерина и 1,7 мг/лл l-лизина.

Предмет изобретения

Способ получения l-лизина и l-гомосеринз культивированием штаммов-продуцентов в аэробных условиях на водной питательной среде, содержащей углеводороды, например н-парафины, керосин, в качестве:источника углерода, источники азота и неорганические соединения, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода продуктов, используют мутантный штамм Corynebacterium hydrocarboclastus 2438-и-34 АТСС 212б7, полученный из штамма Ccrynebacterium hydrocarboclastus

АТСС 15592 ультрафиолетовым оолучением.