Способ получения белково-жировой биомассы

 

О П И С А Н И Е 388621

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено,07Х11.1971 (№ 1679023/28-13) с,присоединением заявки №вЂ”

Прио:ритет—

Опубликовано 05.1.1974. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 21 Vill.1974.Ч, Кл. С 12d 13/00

Гасударственный комитет

Саввта йгинистрав СССР па делам изобретений и открытий

Ъ ДК 663.11 (088.8) Авторы изобретения

E. И. Квасников, А. Н. Котляр, Л. И. Козлова, Т. Е. Попова, И. Ф. Щелокова, Е. С. Алентьева, 3. А. Васильева, T. П. Остапченко, В. А. Рыбакова и И. И. Бахметьева

Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ и Институт микробиологии и вирусологии им. Д. К. Заболотного

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ

БЕЛКОВО-ЖИРОВОЙ БИОМАССЫ

Морфология

Культуральные свойства

Изобретение касается микробиологической промышленности.

Известен clIIo!colo получения оелково-I?KHpoВоН биомассы путем выращивания иигароорганизмов в аэробнык условиях на вод но-минеральной питателыной .C!pege, содерокащей в качестве исто чника углерода у глеводородьг нефти.

Целью изобретения является IloabIøåíHe содержания жир а в биомассе, а также .интенси фика цая .процесса получения бетково-жи,ров ой биомассы, Достигается это тем, что в качестве,микроорганизмов используют дрожжеподобн ые гри бы вида Frichosporon ca!pitatum, при чем:из вида Frichosporon используют штамзг

capitatum К-220 .и штамм capitatum К-51/I.

Шталмы Frichosporon capitatum К- 51/1,и

К-220 получены в результате отбора в |процессе непрерывного культиви рова ния дрожокей, выделенных .из почв нефтеносных,районов У1краин ы, на среде, содержагцей iH-алканы в качестве единственного источник а углерода.

Д рожжеподобные грибы вирдa Frichosporon capitatum èìåþò следующие мор фологичесгкие, би о хи мически е и физиологические свойства.

Рост на солодовом сусле. Клетки т рехсуточното роста при 28 C .имеют овальную, цилиндрическую форм у, некоторые — продолговатую. Сре д н ий размер клетои (2,5 — 3,5) X

Х (8,5 — 19,5) гг. Образует осадок,:кольцо .и плен.ку.

При вы ращи вании н а стеклах с сусло-ага.ром .много а1ртро- и бластоспор, котор|ые с ооков окружают мицелий и формируют пучки в конце ветви..В молодой культуре содержатся:исключительно oJIacroclIlopbl. В старой

;культуре;могут быть бласто,и артроспоры.

Артроспоры вст?речаются также в цепочках. Редко на мицелии формируются единичные бластоспоры.

На солодовом агаре (7 — 8 Баллинг) после двухсуточного роста образуют мягкие, круглые, с,ровными гарая 1Н, выпуклые, .матовые, блестящие колонии 1,0 — 1,5 мм в диахек!pe.

Штрих на сусло-ara!pe, после месячного роста при 17 — 18 С культура .мягкая, ее поверхность ст ановится морщини стой, зернистой, цвет изменяется or,ìàòoâoro до желтоватого.

388621

Биохимические и физиологические .свойства

Культуры сахара не фермеHòèðóþò.

Ассимилируют глюкозу, гал актозу.

Не ассимили руют мальтозу, лактозу, caIxaIposy (сахароэу,иногда очень слабо усваивают).

Источники азота — используют аммонийный а зот и .не .используют нитратный.

Оптимальная температура роста на мине ,ральной среде:с угле водорода>ми 30 — 32 С.

Штамм К-220 хорошо усваивает винную кислоту (в качестве источника у глерода) и щавелев>ую кислоту.

Штамм К-51/1 слабо усваивает винную и щавелевую кислоты.

Штамм ассимилируют и>ндивидуаль ные углеводо роды н-лара финового ряда, особенно содержащие от 13 до 18 атомов!углерода, заданного в качестве единственного источника углерода. Наилу>ч шие .результаты получают при и спользовании углеводородов с 16 атомами углерОда.

При развитии в средах с углеводородами в качестве единственного источника углерода не требуют добавления витаминов .и других ,дополнительных .факторов роста. На указанных средах шпаммы синтезируют витамины группы В (см. табл. !).

При выращивании дрожжепо>добных грибов вида Fri>chosiporon caipitatum, >например, шта>ммов К-220 и К-51/I при>меняют среды, содержащие соединения азота, фосфора, калия, .MIarHHH и .ми кроэлементы (соли железа, ц инка, .марганца и меди). Витамины,и другие физиологи чески активные соединен>ия в среду не добавляют, Источником углерода,служит ди стилл>ят Ма нпьвшлакской нефти, фракция 193 — 355 С, содержащий 33,5% комплексооб раз ующи х углеводородов с температурой застыва ния — 8 С, который под>ают в среду в количестве 25% к .протоку. Содержание липидов при этом:в среде составляет 11 — 12%.

При кулывивировании дрож>иеподобных грибов Frichosporon calpitatum, мал ример, шта>ммов К-220,и К-51/I в среде, содержащей

50% от нормы азотистых веществ (жировой режим), содержание ли пидов в биомассе составляет 25 — 30% от сухого вещества, а в средах с более низким содериаан ием а зотистых,веществ (15 — 25% от нормы) соде р жание липидов достигает 45%. Из полученной биомассы жировые вещества — липиды выделяют экстракцией органическими растворителями.

Та ким образом, .при выращивании дро>жжеподобн ых гри бов по жировому,режиму:их клетки. синтезируют |значительное количество л ипид>ов (31,6 и 25,3% ), в состав которых входит 73,7 и 66,5% т ритли>церидов и очень небольшое количество фракций фосфолипидов (6 и 7,5%), и свободньп жирных кислот (до 3%).

Такой состав липидов штаммов К-51/1 и

К-220 .позволяет использовать их в качестве смазочны>х .материалов, а также для произBîä còâà высококачественных туалетных,и хозяйствен>ных мыл.

IB дальнейшем с пособ,поясняется приме ,рами его,исполнения.

П,р им е р 1. Дро жисеподо бные грибы FriIchosporon >capitatum К-22i0 в ы р ащивают одностадийным непрерывным спocобом в каме,ральных условиях в типовом .фе рментере емкостью 30 л при интенсивном перемешивании и подаче воздуха в количестве 3 л/л мин.

Температура ферментации 30 — 32 С, рН среды 4,0 — 4,2.

В качестве источника углерода используют дистиллят Мангышлакской нефти (25%

20 в культуральной среде), фракцию 200—

360 С, со держащую 32% соединений, образующих комплексы с мочевиной. Температу,ра застывания дистиллята — 8 С.

Водно-м>инеральная питательная среда содер жит в 1 л воды (г):

70%-ная фосфорная кислота (мл) 38

Калий хлористый 38

Магний сернокислый 18,3 железо сернокислое закисное 1,5

Цинк сер нокислый 1,1

Марганец сернокислый 1,05

Медь сер нокислая 0,14

Для поддержания,рН среды п рименяют

3%-ный раствор аммиака. Коэффициент,раз бавления среды 0,33 час

Биомассу из культуральной .среды выделяют сепарацией с 0,2% технического сульфоуреида и высушивают на распылительной сушилке.

Прои зводительность аппарата 7,6 кг/т . час.

Биомасса содержит 52,6% белка, 2,2% Р201 и Ii2% липидов.

Фрак цион>ный состав липидов (% ):

Фосфолипиды 303

Моно-, диглицериды 7

Стерины 2,3

Свободные жир>ные кислоты 11,3

Т,р:игл.и цер иды 41,3

Стериновые эфиры и воска 7,8 Кирные,кислоты липидов представлены смесью кислот С о — С 8. С умма|рное содержание ненагзыщенных кислот 55%,:нечетных—

42,4%; кислот С 6 — 18,2%; кислот Ciq—

39,3 :и кислот С 8 — 38,9%. П р и>ме р 2. Дрожжеподоб ные гри,бы Frichosporon capitatum штамм К-51/1 выращивают в условиях аналогичных при>меру 1. В

60 качестве источника углерода используют очищенные жидкие парафин>ы 5 об.%, содержащие н-алканы CI4 — C23, коэффициент разбавлен,ия среды 0,2 час

Прои|зводительность,ферментера составляет 7,8 кг/т . час. В биомассе содериится

65 52,8% белка, 3,2% Р О5,и 10,1% липидов.

388621

Накопление витаминов группы В дрожжами I=richosporon capitatum (штаммы

К-51/1 и К-220) на минеральных средах с углеводородами

Содержание витаминов в культуральной жидкости у — /л в клетках 1 — /г

Витамины

К вЂ” 51/1

К вЂ” 51/1

К вЂ” 220

К вЂ” 220

0,18

26

1,3

0,16

22

1,25

Тиа мин

Рибофлавнн

Никотиновая кислота

Пиридокснн

Биотин следы

2 следы

3000

500

Предмет из обер етения

Составитель М. Ларина

Редактор Н. Спиридонова Техред Т. Курилко Корректор А. Васильева

Заказ 1209 Изд. No 392 Тираж 468 Подписио

ЦНИИПИ Государственного комитета Сов< та Министров СССР ио делам изобретений и открытии

Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Фракционный состав липидов (%):

Фоафолипиды 47,5

Моно-, диглицериды 7,9

Стерильны 4,7

Свободные жирные кислоты 23,3

Т риглицериды 7,4

Стеариновые эфиры и вос1ка 9,2 жирные .кислоты липидов представлены смесью кислот Сы — Си. Суммарное содержание не насыщенных кислот 58,2%; нечетных — 44,2%, кислот С в — 17,8%; кислот—

С т — 43,9% и кислот Cjs 35,б%.

П,р игм е р 3. Д,рожжеподобные грибы Friehosporon capitatum К-2i20 вы ращивают одностадийным HQnjpepbIIIH ûì способом в условиях аналогичных примеру 1 на питательной среде, содержа щей 50% от нор,м азотистых веществ, т, е. лимитированной по .источнику азота.

Состав питателыной среды (г):

Аммоний сернокислый 115

70%-ная фосфорная кислота (лл) 38

Калий хлористый 38

1. Способ получения белково-жировой биогмассы путем выращивания микроорганизмов в аэроб ных условиях на водноминеральной (питательной среде, содЕржа щей в .качестве ,источника углерода углеводороды нефти, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания жиздра в биомассе и интенси фикаМагний сернокислый 18,3 железо сернокислое закисное 1,5

Цинк сернокислый 1,05

Медь сериокислая 0,14

Вода (л) до 1

Для поддержания рН,используют 3%-ный раствор NaOH, Очищенные жидкие парафины — 3 об.%. Коэффициент разбавления среды 0,2 час.— П роизводительность annaðàта в этих условиях 4,9 кг, т. час. Биомасса содер жит 31,3% белка, 31% липидов.

ФракциoHíûé состав липидов (%):

Фосфолипиды б

Моно-, диглице риды 3,3

Стер,и;ны 3,2

Свободные жирные кислоты 2,9

Tjp:и гл ицер иды 77,7 .Стеариновые эфиры и воска 10,9

5Кирнокислотный состав липндов представлен кислотами С о — С а. Суммарное содержание,ненасыщенных кислот 55,0%, нечетных—

42,4%, кислот Cje — 18,2%, кислот Cjv—

39,3%,и кислот Cjs — 38,9%. сии jnpojIIecca, в качестве микроорганизмов используют дрожжеподобные гри бы вида Frichosporon capitatum.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что

Hj3 вида Frichosðoroï,èñnoëüçóþò штамм capitatum К-220.

3. Cjnocoo по п. 1, отличающийся тем, что

:из вида Frichosporon èñïîëüçóþò штамм capitatum К-51/1.