SU798172A1 - Штамм бактерий 199-пРОдуцЕНТ лиМОННОй КиСлОТы - Google Patents

Description

Изобретение относится к микробиологической промышленности и касается нового штамма бактерий, способного накапливать лимонную кислоту, в условиях глубинного культивирования на мелассных средах.

В настоящее время при производстве лимонной кислоты используют мицелиальные грибы, дрожжевые и бактериальные культуры.

Так, известен штамм гриба Aspergillus niger Р-1 как продуцент лимонной кислоты. Этот штамм на мелассных средах образует в среднем 97,8% лимонной кислоты от суммы кис- 15 лот Щ .

Мицелиальные штаммы обладают длинным циклом развития, во время культивирования накапливаются побочные 20 кислоты. На ранних стадиях развития вследствие малой начальной скорости роста эти штаммы очень подвержены инфицированию. Выращивание и получение посевного материала, по сущест- 25 ву, является отдельным производством. Эти особенности мицелиальных штаммов в значительной степени усложняют производство и повышают стоимость конечного продукта. 30

Одним из средств увеличения производства лимонной кислоты без значи· тельных капитальных вложений является получение бактериальных штам5 мов-продуцентов лимонной кислоты. Бактериальные культуры, обладая более высокой начальной скоростью роста и более коротким циклом развития, при этой же производительности •θ способны увеличить производство кислоты при тех же мощностях и сократить расходы на борьбу с заражением посторонней микрофлорой.

Цель изобретения - штамм бактерий, способный накапливать при культивировании в глубинных условиях на мелассных растворах лимонную кислоту за более короткий срок и более устойчивый к заражению посторонней микрофлорой, чем штамм мицелиального гриба за счет высокой начальной скорости роста, а также расширение арсенала продуцентов лимонной кислоты.

Для получения данного штамма из естественных углеводбогатых субстратов были выделены бактериальные куль туры. Они были проверены на твердых индикаторных средах на способность к образованию лимонной кислоты. В результате лабораторных исследований был отобран штамм, идентифицированный как Arthrobacter terregens 199, выделенный с виноградной ягоды, который имеет следующие морфологические и физиолого-биохимические признаки.

Морфологические признаки. Клетки округлые и палочковидные, неподвижные, грамвариабильные. Цикл развития: кокк-палочка-кокк. Размер кокковидных клеток 0,6-0,8 мк, размер палочковидных форм 2,0-2,5X 0,50,6 мк. Сусло-агар. Колонии 2-4 мм в диаметре, круглые, выпуклые, гладкие, матовые, бесцветные с ровными или фестончатыми краями. Не пигментированные.

Физиолого-биохимические признаки. Отношение к кислороду: облигатный аэроб. Максимум роста при 28-30°С, при 37°C не растет. Оптимум pH - 6,87,0. Молоко не пептонизирует, желатин не разжижает, крахмал не гидролизует, нитраты не восстанавливает, индол не образует, лецитиназа отсутствует. Этанол энергично окисляет. Отношение к углеводам: усваивает сахарозу, глюкозу, фруктозу, арабинозу, ксилозу, галактозу, маннозу, рамнозу с образованием кислоты без выделения газа. Не усваивает лактозу, мальтозу.

Отношение к спиртам. Усваивает глицерин, сорбит. Не усваивает салицин, дульцит, инозит.

Предпочитает аммонийные формы азота.

Пример. Культивирование ведут в среде следующего состава, г/л: мелдсса 100, (ΝΗ^^δΟ,^ 1, MgSO^yHgO 0,5, КН^РО^ 1,5, pH = 6,7. Содержание сахара в мелассе 50%. Среду разливают в качалочные колбы емкостью 750 мл по 50 мл среды в каждую, после чего стерилизуют при 0,5 ати сверх нормального давления. Посевным материалом служила двухсуточная культура с сусло-агара. Засев опытных колб производили петлей, по одной петле на каждую колбу. Культивирование ведут на качалке при 180 об/мин й 30°С. Через 96 ч с начала выращивания в культуральной жйдкости накопилось 35 мг/мл лимонной кислоты. Выход продукта составил 7£>% от внесенного в среду источника углерода. Лимонная кислота составляла 98% от суммы кислот в растворе.

Предлагаемый штамм Arthrobacter terregens 199 представляет собой вновь выделенный штамм бактерий, способный накапливать лимонную кислоту при культивировании на мелассных растворах.

Основой для создания крупнотоннажного производства лимонной кислоты являются глубинный и непрерывный способы культивирования. При этих способах преимущество получают бакте риальные штаммы, которые, обладая высокой начальной скоростью роста, в меньшей степени подвержены инфицированию.

Бактериальные продуценты не требуют отдельного выращивания посевного материала.

Еще одним преимуществом бактериального штамма является то, что, ^помимо основного продукта, его биомасса является дополнительным источником белка, пригодного для подкормки сельскохозяйственных животных. В настоящее время высушенный мицелий Aspergillus niger идет в качестве добавки в рацион животных, но он является грубым кормом, а биомасса бактерий более пригодна для этой цели, к тому же обогащенная витаминами и аминокислотами.

При культивировании предлагаемого штамма бактерий на мелассных растворах концентрация лимонной кислоты в растворе через 96 ч культивирования составляет 3,5%, что составляет 70%· от внесенного в среду источника углерода.

Использование данного штамма позволяет интенсифицировать существующий способ производства лимоннойкислоты за счет следующих факторов: сокращение сроков ферментации, отсутствие побочных кислот, лимонная кислота от суммы кислот составляет 98-99%, в то время как при использовании штамма Aspergillus niger эта величина составляет около 93%, увеличение выхода конечной продукции посевного материала для мицелиальных штаммов, сокращение затрат на борьбу с посторонней микрофлорой.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР №568677, кл. С 12 D 1/04, 1975.