Способ приготовления питательной среды для культивирования продуцентов пектолитических ферментов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s С 12 N 9/14, 9/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4775377/13 (22) 28.12.89 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт биологической техники (72) Б. А. Величко, Г. В. Черкасова, Л. А.

Щутова и Т. В. Полянская (53) 577. l 5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 516734, кл. С 12 N 1/14, 1974.

Авторское свидетельство СССР

И. 558041, кл. С 12 N 1/14, 1975. (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ПРОДУЦЕНТОВ ПЕКТОЛИТИЧЕСКИХ

ФЕРМЕНТОВ (57) Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к производству пектолитических ферментов..

Цель изобретения — повышение активности

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к производству пектолитических ферментов, и касается способа приготовления питательной среды для глубинного культивирования микроорганизмов-и родуцентов указанных ферментов.

Известна питательная средадля культивирования продуцентов пектолитических ферментов, содержащая сахарозу, пектин. пептон, кукурузный экстракт и минеральные соли (1). При культивировании на этой среде микромицетов рода Aspergillus получена пектолитическая активность 320-1200

ЕД/мл по йодометрическому способу опре„„Я2„„ (693049 А1 пектолитических ферментов. Способ включает следующие операции: приготовление суспензии свекловичного жома и солодовых ростков, введение ортофосфорной кислоты до установления рН 2.8-3,2,нагревание смеси до 125-130 С, выдерживание при этой температуре 2 ч, снижение температуры до

45 С, доведение рН до 4,0, введение пектолитических и целлюлолитических ферментов, выдерживание в течение 1-2 ч до содержания олигоуронидов в среде 220-240 мг/100 мл смеси, введение минеральных солей, доведение обьема до заданного, стерилизацию питательной среды и охлаждение еедо 30 С. Рекомендуется при ферментолизе пектолитические и целлюлолитические ферменты использовать как в виде готовых форм ферментных препаратов, так и в виде - „, и нативной или высушенной биомассы продуцентов указанных ферментов из расчета 1,01,5 и 0,5-1,0 ЕД/г сухих веществ. соответственно. 1 з.п, ф-лы, 2 табл. деления, что соответствует 0,1-0,3 ЕД/мл по

ГОСТУ.

Наиболее, близким к изобретению техническим решением является способ приготовления питательной среды для продуцентов пектолитических ферментов, предусматривающий нагревание водной суспензии свекловичного жома, выдерживание и охлаждение ее, удаление твердой . фазы, гидролиз пектолитическими ферментами с последующим смешиванием гидролизата с минеральными солями Р7.

Пектолитическая активность полученной культуральной жидкости 360 ЕД/мл.

1693049

Недостатком известного способа является низкая пектолитическая активность фермента.

Цель изобретения — повышение активности пектолитических ферментов.

B суспензию вводят свекловичный жом и солодовые ростки перед нагреванием ортофосфорной кислоты до установления рН

2,8 — 3,2. Целесообразно при ферментативном гидролизе испольэовать наряду с пектолитическими ферментами целлюлолитичзские ферменты, при этом пектолитические и целлюлолитические ферменты вносят в количестве 1,0 — 1,5 и 0,5—

1,0 ЕД/г сухих веществ соответственно.

Для ферментативного гидролиза смеси

Свекловичного жома и солодовых ростков используют клеточно-связанные ферменты в виде нативной или высушенной биомассы продуцентов пектолитических и целлюлолитических ферментов.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

В водную суспенэию свекловичного жома и солодовых ростков вводят ортофосфорную кислоту до установления рН 2,8-3,2, суспензию нагревают до 125-130 С, выдерживают при этой температуре 2 ч, затем охлаждают до 45-55 С, Доводят рН до 4,0.

Затем проводят ферментативный гидролиз суспензии свекловичного жома и солодовых ростков, При ферментолизе используют пектолитические и целлюлолитические ферменты в количестве 1 0-1,5 и 0,5-10 ЕД/г сухих веществ соответственно.

Ферментативный гидролиз проводят в течение 1-2 ч до содержания олигоуронидов в среде 220-240 мг/100 мл.

Полученный гидролиэат смешивают с минеральными солями. Готовая питательная среда стерилизуется и используется для засева продуцентом пектолитических ферментов.

Предварительная тепловая обработка в присутствии кислоты способствует разрушению клеток растительного сырья, обработанный таким образом субстрат более доступен для действия ферментов, Сочетание кислотного и ферментативного гидролиза обеспечивает полный переход протопектина в пектин и ферментолиэ последнего до олигоуронидов — индуктора биосинтеза пектолитических ферментов.

Использование целлюлолитических ферментов при ферментолизе свекловичного жома (содержание целлюлозы до 70 ) позволяет провести ферментолиэ целлюлозы до образования олигосахаридов, что позволяет сократить лаг-фазу и получить более высокую скорость роста продуцента.

Значения рН 2,8-3,2 для проведения кислотного гидролиэа являются существенными, поскольку именно в этом пределе рН образуются продукты фосфоролиза, кото5 рые являются стимуляторами биосинтеза пектолитических ферментбв.

Дозировки ферментов для гидролиэа подобраны экспериментально.

Пример 1. 3 г свекловичного жома и

10 1 r солодовых ростков заливают 100 мл воды. Доводят ортофосфорной кислотой рН суспенэии до 2,6 и нагревают до 125-130 С, выдерживают смесь при этой температуре 2 ч, затем охлаждают до 45 С. Доводят рН до

15 4,0. Вводят ферментный раствор Пектофоетидина ГЗх из расчета 1,0 ЕД/г сухих веществ и проводят ферментолиз в течение 2 ч (содержание олигоуронидов 220 мг/100 мл. Полученный гидролиэат смешивают с

20 минеральными солями. Готовую среду стерилизуют, охлаждают и используют для культивирования продуцента А foetidus М45. Пектолитическая активность культуральной жидкости 6,3 ЕД/мл.

25 Пример 2. Аналогично примеру 1, только рН суспенэии перед нагреванием доводят до 2,8, Содержание олигоуронидов

219 мг/100мл. Пектолитическая активность культуральной жидкости 6;8 ЕД/мл.

30 Пример 3. Аналогично примеру 2, только рН суспенэии перед нагреванием доводят до 3.0. Содержание олигоуронидов

210 мг/100мл. Пектолитическая активность культуральной жидкости 7,0 ЕД/мл.

35 Пример 4. Аналогично примеру 2, только рН суспенэии перед нагреванием доводят до 3,2. Содержание олигоуронидов

202 мг/100 мл. Пектолитическая активность культуральной жидкости 6,7 ЕД/мл.

40 Пример 5, Аналогично примеру 5, но продуцент А awamori 16. Пектолитическая активность культуральной жидкости 6,1

ЕД/мл.

Пример 6. Аналогично примеру 2, 45 только рН суспензии перед нагреванием доо водят до 3,4. Содержание олигоуронидов

151 мг/100 мл. Пектолитическая активность культуральной жидкости 5,2 ЕД/мл.

Пример 7. Аналогично примеру 4, 50 только перед ферментативным гидролизом вводят Пектофоетидин ГЗх и Целловиридин

ГЗх из расчета 1,0 ЕД/г сухих веществ и 0,3;

0,5; 0,7; 1,0 и 1,2 ЕД!г сухих веществ соответственноо.

55 Полученные пектолитические активности приведены в табл. 1.

Пример 8. Аналогично примеру 3, только перед ферментативным гидролиэом вводят Целловиридин ГЗх и Пектофоетидин

ГЗх из расчета 0,5 ЕД!г сухих веществ и 0,7;

1693049

Таблица 1

1,0; 1,3; 1,5; 1,7 и 2,0 ЕД/г сухих веществ соответственно, Полученные пектолитические активности приведены в табл, 2.

Пример 9, Аналогично примеру 3, только перед ферментативным гидролизом

Пектофоетидин НЗх из расчета 1,0 ЕД/г сухих веществ и биомассу T. vlride 13/10 из расчета 0.5 единиц активности клеточносвязанных целлюлолитических ферментов на 1 г сухих веществ. Содержание олигоуронидов в готовой среде 239 мг/100 мл. Пектолитическая активность культуральной жидкости 8,0 ЕД/мл.

Пример 10. Аналогично примеру 3, только перед ферментативным гидролизом вводят Целловиридин ГЗх из расчета 0,5

ЕД/г сухих веществ и биомассу А foetidus

М-45 иэ расчета 1.0 ЕД пектолитической активности клеточно-связанных ферментов на

1 r сухих веществ. Содержание олигоуронидов 239 мг/100 мл. Пектолитическая активность культуральной жидкости 8,2 ЕД/мл.

Пример 11. Аналогично примеру 3, только перед ферментативным гидролизом вводят биомассу T. viride 13/10 и биомассу

А. foetidus М-45 из расчета 0,5 и 1,0 ЕД/г сухих веществ соответственно. Содержание олигоуронидов 233 мг/100 мл. Пектолитическая активность культуральной жидкости

8,5 ЕД/мл.

Пример 12. Аналогично примеру 11, только продуцент А. Bwel71of 1б. Пектолитическая активность культуральной жидкости

7,0 ЕД/мл.

Формула изобретения

1. Способ приготовления питательной среды для культивирования продуцентов пектолитических ферментов, предусматри10 вающий раэваривание пектинсодержащего сырья, охлаждение суспенэии и ферментативный гидролиз пектолитическим ферментом с последующим смешиванием гидролизата с минеральными солями и сте.15 рилизациейсреды,отличающийся тем, что, с целью повышения активности пектолитических ферментов. развариванию подвергают смесь свекловичного жома и солодовых ростков при рН 2,8-3,2, установ20 ленном ортофосфорной кислотой, а ферментативный гидролиз ведут в присутствии целлюлолитического фермента. при этом целлюлолитические и пектолитические ферменты вносят в количестве 0,5-1,0 и 1,0-1,5

25 ЕД/г сухих веществ соответственно, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для ферментативного гидролиза используют клеточно-связанные ферменты в виде нативной или высушенной биомассы

30 продуцентов пектолитических и целлюлолитических ферментов.

1693049

Таблица2

Составитель Б,Величко

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор T.Ìàëåö

Заказ 4051 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101