RU2108381C1 - Base for nutrient medium being used for cultivation of microorganism - Google Patents
Base for nutrient medium being used for cultivation of microorganism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2108381C1 RU2108381C1 RU96105219A RU96105219A RU2108381C1 RU 2108381 C1 RU2108381 C1 RU 2108381C1 RU 96105219 A RU96105219 A RU 96105219A RU 96105219 A RU96105219 A RU 96105219A RU 2108381 C1 RU2108381 C1 RU 2108381C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrolyzate
- cultivation
- hydrolysis
- whey
- microorganisms
- Prior art date
Links
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 title claims abstract description 37
- 244000005700 microbiome Species 0.000 title claims abstract description 24
- 239000005862 Whey Substances 0.000 claims abstract description 19
- 102000007544 Whey Proteins Human genes 0.000 claims abstract description 19
- 108010046377 Whey Proteins Proteins 0.000 claims abstract description 19
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 17
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 claims abstract description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 claims abstract description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 21
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 21
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 abstract description 19
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 abstract description 11
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 abstract description 11
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 abstract description 10
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 abstract description 10
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 abstract description 8
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 abstract description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 21
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 21
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 16
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 8
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 8
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 6
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 102000014171 Milk Proteins Human genes 0.000 description 6
- 108010011756 Milk Proteins Proteins 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 6
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 6
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 6
- 235000018977 lysine Nutrition 0.000 description 6
- 235000021239 milk protein Nutrition 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 5
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 5
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 5
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 5
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 5
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 5
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 5
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 5
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 5
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 4
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 4
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 4
- 239000004099 Chlortetracycline Substances 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- CYDMQBQPVICBEU-UHFFFAOYSA-N chlorotetracycline Natural products C1=CC(Cl)=C2C(O)(C)C3CC4C(N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)C4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O CYDMQBQPVICBEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229960004475 chlortetracycline Drugs 0.000 description 3
- CYDMQBQPVICBEU-XRNKAMNCSA-N chlortetracycline Chemical compound C1=CC(Cl)=C2[C@](O)(C)[C@H]3C[C@H]4[C@H](N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@@]4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O CYDMQBQPVICBEU-XRNKAMNCSA-N 0.000 description 3
- 235000019365 chlortetracycline Nutrition 0.000 description 3
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 3
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 3
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000007065 protein hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 229940024999 proteolytic enzymes for treatment of wounds and ulcers Drugs 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 2
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000019766 L-Lysine Nutrition 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930003779 Vitamin B12 Natural products 0.000 description 2
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- ABNDFSOIUFLJAH-UHFFFAOYSA-N benzyl thiocyanate Chemical compound N#CSCC1=CC=CC=C1 ABNDFSOIUFLJAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 2
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 2
- AGVAZMGAQJOSFJ-WZHZPDAFSA-M cobalt(2+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(1r,2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2 Chemical compound [Co+2].N#[C-].[N-]([C@@H]1[C@H](CC(N)=O)[C@@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP(O)(=O)O[C@H]3[C@H]([C@H](O[C@@H]3CO)N3C4=CC(C)=C(C)C=C4N=C3)O)\C2=C(C)/C([C@H](C\2(C)C)CCC(N)=O)=N/C/2=C\C([C@H]([C@@]/2(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=N\C\2=C(C)/C2=N[C@]1(C)[C@@](C)(CC(N)=O)[C@@H]2CCC(N)=O AGVAZMGAQJOSFJ-WZHZPDAFSA-M 0.000 description 2
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 108010027350 protosubtilin Proteins 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 235000019163 vitamin B12 Nutrition 0.000 description 2
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186046 Actinomyces Species 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186312 Brevibacterium sp. Species 0.000 description 1
- 240000004160 Capsicum annuum Species 0.000 description 1
- 235000008534 Capsicum annuum var annuum Nutrition 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 description 1
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000002129 Malva sylvestris Species 0.000 description 1
- 235000006770 Malva sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- 102000015636 Oligopeptides Human genes 0.000 description 1
- 108010038807 Oligopeptides Proteins 0.000 description 1
- 239000004100 Oxytetracycline Substances 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 description 1
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000005936 beta-Galactosidase Human genes 0.000 description 1
- 108010005774 beta-Galactosidase Proteins 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000001486 biosynthesis of amino acids Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001511 capsicum annuum Substances 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L cobalt dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Co+2] GVPFVAHMJGGAJG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003630 growth substance Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960000625 oxytetracycline Drugs 0.000 description 1
- IWVCMVBTMGNXQD-PXOLEDIWSA-N oxytetracycline Chemical compound C1=CC=C2[C@](O)(C)[C@H]3[C@H](O)[C@H]4[C@H](N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)[C@@]4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O IWVCMVBTMGNXQD-PXOLEDIWSA-N 0.000 description 1
- 235000019366 oxytetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 230000004853 protein function Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 1
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 1
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N subtilin Chemical compound CC1SCC(NC2=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C(C)CC)C(=O)NC(=C)C(=O)NC(CCCCN)C(O)=O)CSC(C)C2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C1NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C1NC(=O)C(=C/C)/NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)CNC(=O)C(NC(=O)C(NC(=O)C2NC(=O)CNC(=O)C3CCCN3C(=O)C(NC(=O)C3NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(=C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CCCCN)NC(=O)C(N)CC=4C5=CC=CC=C5NC=4)CSC3)C(C)SC2)C(C)C)C(C)SC1)CC1=CC=CC=C1 WPLOVIFNBMNBPD-ATHMIXSHSA-N 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- IWVCMVBTMGNXQD-UHFFFAOYSA-N terramycin dehydrate Natural products C1=CC=C2C(O)(C)C3C(O)C4C(N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C(=O)C4(O)C(O)=C3C(=O)C2=C1O IWVCMVBTMGNXQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000004474 valine Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 235000008939 whole milk Nutrition 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к основе питательных сред, получаемой из молочной сыворотки. Такая основа может быть использована в технологии микробиологического синтеза:
- преимущественно незаменимых аминокислот (в особенности L-лизина, а также треонина, триптофана, лейцина, валина, пролина),
- антибиотиков (например : окситетрациклина и тетрациклина) и
- витаминов (например, рибофлавина),
а также в производстве предпочтительно пекарских дрожжей.The invention relates to a nutrient medium derived from whey. Such a basis can be used in the technology of microbiological synthesis:
- predominantly essential amino acids (especially L-lysine, as well as threonine, tryptophan, leucine, valine, proline),
- antibiotics (for example: oxytetracycline and tetracycline) and
- vitamins (e.g. riboflavin)
as well as in the production of preferably baker's yeast.
Потребность в указанных продуктах микробиологического синтеза весьма велика. Поэтому к сырью для осуществления технологических процессов их производства предъявляют комплекс систематически ужесточающихся трудносовместимых требований. The need for these microbiological synthesis products is very high. Therefore, raw materials for the implementation of the technological processes of their production are presented with a complex of systematically tightening hardly compatible requirements.
Действительно, весьма желательно, чтобы используемое сырье было:
- в существенной степени сбалансировано по качественному и количественному составу питательных веществ, необходимых и достаточных для эффективного культивирования микроорганизмов и поэтому наиболее полно усвояемых в процессах микробиологического синтеза;
- доступным для использования в промышленных масштабах;
- практически нетоксичным не только для культивируемых микроорганизмов, но и для производственного персонала и потребителей конечных продуктов, если остатки питательных сред входят в качестве составной части в целевые продукты;
- термостабильным и, соответственно, допускающим термическую стерилизацию;
- как можно более гомогенным.Indeed, it is highly desirable that the raw materials used be:
- is substantially balanced in terms of the qualitative and quantitative composition of the nutrients necessary and sufficient for the efficient cultivation of microorganisms and therefore most fully assimilated in the processes of microbiological synthesis;
- available for use on an industrial scale;
- practically non-toxic not only for cultivated microorganisms, but also for production personnel and consumers of the final products, if the remains of nutrient media are included in the target products as an integral part;
- thermostable and, accordingly, allowing thermal sterilization;
- as homogeneous as possible.
Раздельное выполнение указанных требований или некоторых из их частичных сочетаний не представляет существенных затруднений. Separate fulfillment of these requirements or some of their partial combinations does not present significant difficulties.
Действительно, широко известно использование белково-витаминного концентрата (БВК, или паприна) в качестве полноценной по комплексу ростовых веществ основы питательных сред для культивирования микроорганизмов-продуцентов аминокислот, витаминов и протеолитических ферментов (см., например, соответственно: 1. Бекер В.Ф., Бекер М.Е. Лизин микробного синтеза - Рига: Зинатне, 1974, с. 37-38; 2. Панкова Т.А. Применение кислотного гидролизата БВК при производстве лизина//Микробиологическая промышленность, 1983, N 3, с.9). Indeed, it is widely known to use protein-vitamin concentrate (BVK, or paprika) as a complete nutrient medium base for the cultivation of microorganisms producing amino acids, vitamins, and proteolytic enzymes (see, for example, 1. Beker V.F. ., Becker ME, Lysine of microbial synthesis - Riga: Zinatne, 1974, p. 37-38; 2. Pankova, T. A. Application of BVK acid hydrolyzate in the production of lysine // Microbiological industry, 1983,
Однако БВК, полученный микробиологическим синтезом с использованием грибков рода Candia, культивируемых на парафинах нефти, в условиях систематического роста цен на энергоносители становится все менее доступным для промышленного микробиологического синтеза аминокислот. Кроме того, БВК весьма опасен как аллерген для промышленного персонала, пожаро- и взрывоопасен при транспортировке и хранении и, наконец, служит источником трудноудаляемых балластных примесей в целевых продуктах типа содержащих аминокислоты кормовых добавок. However, BVK obtained by microbiological synthesis using Candia fungi cultivated on oil paraffins, under conditions of a systematic increase in energy prices, is becoming less and less accessible for industrial microbiological synthesis of amino acids. In addition, BVK is very dangerous as an allergen for industrial personnel, is fire and explosive during transportation and storage, and, finally, serves as a source of hard-to-remove ballast impurities in target products such as amino acid-containing feed additives.
Если же учесть, что синтез БВК сам по себе чрезвычайно экологически опасен, то ясно, что в качестве питательных сред для культивирования микроорганизмов следует использовать материалы из более безопасных и легче возобновляемых источников. If we take into account that the synthesis of BVK in itself is extremely environmentally hazardous, it is clear that materials from safer and easier renewable sources should be used as nutrient media for the cultivation of microorganisms.
Примером такого материала может служить кукурузный экстракт, получаемый из замочных вод при переработке кукурузного зерна на крахмал (см., например, уже упомянутую книгу Бекер В.Ф. и Бекер М.Е., с.36). Этот экстракт, как и БВК, может служить полноценной по комплексу ростовых веществ (и более богатой витаминами) основой питательных сред для культивирования микроорганизмов-продуцентов аминокислот, витаминов и протеолитических ферментов. An example of such a material is corn extract obtained from key waters during the processing of corn grain into starch (see, for example, the already mentioned book by V.F. Becker and M.E. Becker, p. 36). This extract, as well as BVK, can serve as a complete nutrient-rich complex of growth substances (and richer in vitamins) for the cultivation of microorganisms producing amino acids, vitamins and proteolytic enzymes.
Однако он, как правило, обильно инфицирован вульгарной микрофлорой (см., например, Новаковская С.С., Шишацкий Ю.И. Производство хлебопекарных дрожжей. Справочник - М.: Агропромиздат, 1990, с.58) и содержит крупные (до 3 мм в поперечнике) взвешенные частицы, что затрудняет его стерилизацию. Кроме того, доля кукурузного экстракта в суммарном объеме производства крахмало-паточной промышленности невелика и его выпуск не в состоянии покрыть потребности микробиологической и пищевой промышленности. However, it is usually abundantly infected with vulgar microflora (see, for example, Novakovskaya S.S., Shishatsky Yu.I. Production of baking yeast. Handbook - M .: Agropromizdat, 1990, p. 58) and contains large ones (up to 3 mm across) suspended particles, which makes sterilization difficult. In addition, the proportion of corn extract in the total production of starch and syrup industry is small and its production is not able to cover the needs of the microbiological and food industries.
Поэтому проблема надежного обеспечения микробиологических производств сырьем остается достаточно острой. Therefore, the problem of reliable provision of microbiological production with raw materials remains quite acute.
Одним из направлений ее решения может служить использование отходов молочного производства в виде молочной сыворотки, получаемой при изготовлении творога и сыров. Эта сыворотка содержит до 6% по массе сухих веществ, в том числе до 4% дисахарида (лактозы), от 0,6 до 1% белков (молочных протеинов: альбуминов, казеина) и свойственный молоку комплекс минеральных солей и витаминов (см. , например, Ростроса Н.К. Справочник по цельномолочному производству - М.: Пищевая промышленность, 1976). One of the directions of its solution may be the use of milk production waste in the form of whey obtained in the manufacture of cottage cheese and cheeses. This serum contains up to 6% by weight of solids, including up to 4% of disaccharide (lactose), from 0.6 to 1% of proteins (milk proteins: albumin, casein) and a complex of mineral salts and vitamins characteristic of milk (see, for example, Rostros N.K. Handbook of whole milk production - M .: Food industry, 1976).
Однако в исходном виде эта сыворотка содержит до 94% воды, что делает нецелесообразным ее транспортировку и прямое использование в качестве источника питательных веществ для культивирования микроорганизмов. Кроме того, содержащиеся в ней лактоза и протеины в исходном виде могут быть усвоены лишь некоторыми промышленными штаммами микроорганизмов. However, in its original form, this serum contains up to 94% water, which makes it inappropriate to transport and direct use as a source of nutrients for the cultivation of microorganisms. In addition, the lactose and proteins contained in it in its original form can be absorbed only by some industrial strains of microorganisms.
Поэтому ее обычно подвергают дополнительной переработке. Therefore, it is usually subjected to additional processing.
Один из вариантов такой переработки предусматривает выделение молочного белка ("альбуминного молока") из исходной сыворотки, частичный гидролиз альбуминов с использованием 3% соляной кислоты или 30% уксусной кислоты, или протеолитического фермента (а именно - препарата "Протосубтилин ГЗх") и использование гидролизата в качестве основы питательных сред для культивирования микроорганизмов-продуцентов аминокислот (см. Межиня Г.Р., Яковича В.Т., Дунце М.Э. и Лиепиньш Г.К. Использование альбуминного молока при биосинтезе аминокислот//Продуценты аминокислот и ферментов - Рига: Зинатне, 1978, с. 80-85). One of the options for such processing involves the isolation of milk protein (“albumin milk”) from the original whey, partial hydrolysis of albumin using 3% hydrochloric acid or 30% acetic acid, or a proteolytic enzyme (namely, Protosubtilin GZh) and the use of a hydrolyzate as the basis of nutrient media for the cultivation of microorganisms producing amino acids (see Mezhinya G.R., Yakovich V.T., Duntse M.E. and Liepins G.K. Use of albumin milk in the biosynthesis of amino acids // Producers a Mineral Acids and Enzymes - Riga: Zinatne, 1978, pp. 80-85).
Однако описанный гидролизат в сравнении с исходной молочной сывороткой существенно обеднен такими питательными веществами, как сахара, витамины, минеральные соли и микроэлементы, что вынуждает впоследствии существенно обогащать ими питательные среды из других источников. Кроме того, кислотный гидролиз белка дает низкий выход свободных аминокислот, а при использовании уксусной кислоты целевой продукт перенасыщается продуктами ее нейтрализации. Ферментативный же гидролиз протосубтилином ГЗх, который представляет собой неочищенный от спор препарат Bacillus subtilis, приводит к загрязнению питательных сред на основе "альбуминного молока" термоустойчивой микрофлорой. However, the hydrolyzate described in comparison with the initial whey is significantly depleted in nutrients such as sugars, vitamins, mineral salts and trace elements, which subsequently forces them to significantly enrich nutrient media from other sources. In addition, acid hydrolysis of the protein gives a low yield of free amino acids, and when using acetic acid, the target product is oversaturated with the products of its neutralization. Enzymatic hydrolysis by protosubtilin GZh, which is a Bacillus subtilis drug, which is not purified from spores, leads to the pollution of nutrient media based on "albumin milk" with heat-resistant microflora.
Поэтому в производстве основных питательных сред для культивирования микроорганизмов предпочтительно использование концентратов молочной сыворотки, например, содержащих 40-60% сухих веществ (см., в частности: ТУ 49-195-72) или имеющих остаточную влажность не более 5% (см. ТУ 49-189-72). Therefore, in the production of basic nutrient media for the cultivation of microorganisms, it is preferable to use whey concentrates, for example, containing 40-60% solids (see, in particular: TU 49-195-72) or having a residual moisture content of not more than 5% (see TU 49-189-72).
Из числа известных основ такого типа к предлагаемой по технической сущности наиболее близка основа питательных сред для культивирования микроорганизмов - с целью микробиологического синтеза L-лизина) по патенту Франции 2526808. Of the known bases of this type, the basis of nutrient media for the cultivation of microorganisms - with the goal of microbiological synthesis of L-lysine) according to French patent 2526808 is the closest to the one proposed by technical essence.
Эта основа представляет собой частичный гидролизат концентрированной молочной сыворотки, который получен с использованием действующих на углеводороды ферментов (например, бета-галактозидазы). This base is a partial hydrolyzate of concentrated whey, which is obtained using enzymes acting on hydrocarbons (for example, beta-galactosidase).
Такие ферменты преобразуют дисахарид (лактозу) в смесь моносахаридов (глюкозу и галактозу), присутствующую в целевом продукте и на фоне неизмененных протеинов, минеральных солей и витаминов. Such enzymes convert the disaccharide (lactose) into a mixture of monosaccharides (glucose and galactose), present in the target product and against the background of unchanged proteins, mineral salts and vitamins.
Соответственно, при культивировании микроорганизмов в жидких питательных средах, приготовленных на основе указанного гидролизата, существенно повышается лишь усвояемость углерода из углеводных источников. Усвоение же питательных веществ протеинов возможно постольку, поскольку культивируемые штаммы способны их самостоятельно ассимилировать. Следует отметить, что большинство промышленных штаммов-продуцентов аминокислот и витаминов и некоторые штаммы-продуценты антибиотиков не содержат протеолитических ферментов и потому утилизируют лишь свободные аминокислоты и олигопептиды, концентрация которых в указанном гидролизате незначительна. Accordingly, during the cultivation of microorganisms in liquid nutrient media prepared on the basis of this hydrolyzate, only the absorption of carbon from carbohydrate sources significantly increases. Assimilation of protein nutrients is possible insofar as cultured strains are able to assimilate them independently. It should be noted that most industrial strains producing amino acids and vitamins and some strains producing antibiotics do not contain proteolytic enzymes and therefore only free amino acids and oligopeptides are utilized, the concentration of which in this hydrolyzate is negligible.
В связи с изложенным в основу изобретения положена задача путем усовершенствования гидролизата концентрированной молочной сыворотки создать такую основу питательной среды для культивирования микроорганизмов, которая была бы наиболее полно усвояемой в процессах микробиологического синтеза. In connection with the foregoing, the invention is based on the task of improving the concentrated whey hydrolyzate to create a basis for a culture medium for the cultivation of microorganisms that would be most fully assimilated in the processes of microbiological synthesis.
Поставленная задача решена тем, что основа питательной среды для культивирования микроорганизмов, представляющая собой гидролизат концентрированной молочной сыворотки, согласно изобретению представляет собой гидролизат, который получен глубоким кислотным гидролизом указанной сыворотки в присутствии 2,0-5,0N минеральной кислоты при температуре 90-125oC в течение от 12 до 1 ч.The problem is solved in that the basis of the nutrient medium for the cultivation of microorganisms, which is a hydrolyzate of concentrated whey, according to the invention is a hydrolyzate, which is obtained by deep acid hydrolysis of this serum in the presence of 2.0-5.0N mineral acid at a temperature of 90-125 o C for 12 to 1 hour
Этот гидролизат содержит по существу смесь аминокислот и моносахаридов с примесью обычных для указанного сырья витаминов и солей минеральных и органических кислот. Тем самым усвояемость практически всех питательных веществ молочной сыворотки культивируемыми микроорганизмами существенно повышается. This hydrolyzate contains essentially a mixture of amino acids and monosaccharides with an admixture of vitamins and salts of mineral and organic acids customary for the specified raw materials. Thus, the digestibility of almost all nutrients of whey by cultivated microorganisms is significantly increased.
Первое дополнительное отличие состоит в том, что гидролизат получен в присутствии 2,0-4,0N серной кислоты, что наиболее предпочтительно и в технологическом, и в потребительском аспектах. Действительно, серная кислота может быть введена в указанное сырье в высококонцентрированном (до 96%) виде, что позволяет получить более насыщенный питательными веществами целевой продукт. Далее, низкая летучесть серной кислоты практически исключает потребность в улавливании ее паров в процессе гидролизата. И, наконец, получаемые при нейтрализации серной кислоты соли (в особенности - сульфат аммония) обычно легче усваивается большинством культивируемых микроорганизмов. The first additional difference is that the hydrolyzate is obtained in the presence of 2.0-4.0 N sulfuric acid, which is most preferable both in technological and in consumer aspects. Indeed, sulfuric acid can be introduced into these raw materials in a highly concentrated (up to 96%) form, which makes it possible to obtain a target product more saturated with nutrients. Further, the low volatility of sulfuric acid virtually eliminates the need for trapping its vapor in the hydrolyzate process. And finally, salts (especially ammonium sulfate) obtained by neutralizing sulfuric acid are usually more easily absorbed by most cultivated microorganisms.
Далее сущность изобретения поясняется:
- конкретными данными о качественном и количественном составе предлагаемой основы питательной среды для культивирования микроорганизмов.Further, the invention is illustrated:
- specific data on the qualitative and quantitative composition of the proposed basis of a nutrient medium for the cultivation of microorganisms.
- подробным описанием способа ее получения с конкретными примерами его осуществления и
- результатами испытаний основы питательных сред согласно изобретению в процессах микробиологического синтеза.- a detailed description of the method for its preparation with specific examples of its implementation and
- the test results of the basis of nutrient media according to the invention in microbiological synthesis processes.
Усредненные данные о качественном и количественном составе предлагаемой основы приведены в табл. 1 в сравнении с данными для наиболее полноценных по комплексу питательных веществ аналогичных основ питательных сред для культивирования микроорганизмов. Averaged data on the qualitative and quantitative composition of the proposed framework are given in table. 1 in comparison with the data for the most complete in terms of the complex of nutrients similar basics of nutrient media for the cultivation of microorganisms.
Как видно из табл. 1, предложенная основа, уступая гидролизату БВК по суммарной концентрации аминокислот и по концентрации большинства отдельно взятых аминокислот, существенно превосходит гидролизат БВК по наличию легко усвояемых микроорганизмами-продуцентами моносахаридов. При этом кажущееся преимущество гидролизата БВК в сравнении с гидролизатом согласно изобретению по содержанию аминокислот "нейтрализуется" почти вдвое большим содержанием сульфата аммония. Поэтому гидролизат БВК при введении в питательные среды для культивирования микроорганизмов приходится существенно разбавлять. As can be seen from the table. 1, the proposed framework, inferior to the BVK hydrolyzate in the total concentration of amino acids and in the concentration of most individual amino acids, significantly exceeds the BVK hydrolyzate in the presence of monosaccharides that are easily assimilated by microorganisms-producers. Moreover, the apparent advantage of the BVK hydrolyzate in comparison with the hydrolyzate according to the invention in terms of amino acid content is “neutralized” by almost twice as much ammonium sulfate content. Therefore, the hydrolyzate of BVK, when introduced into culture media for the cultivation of microorganisms, has to be substantially diluted.
Если же учесть, что БВК сам по себе является дорогостоящим продуктом микробиологического синтеза и что такой синтез БВК экологически весьма опасен, то ясно, что утилизация (также экологически опасной в чистом виде) молочной сыворотки обеспечивает заметные преимущества. If we take into account that BVK itself is an expensive product of microbiological synthesis and that such a synthesis of BVK is environmentally very dangerous, then it is clear that the utilization of (also environmentally hazardous in its pure form) whey provides significant advantages.
В общем случае способ изготовления предложенной основы питательной среды для культивирования микроорганизмов заключается в следующем. In the General case, the method of manufacturing the proposed basis of a nutrient medium for the cultivation of microorganisms is as follows.
В исходном концентрате молочной сыворотки на основе паспортных данных или по результатам дополнительного лабораторного анализа определяют сухой остаток и, если необходимо, доводят его до примерно 40% по массе (поскольку сухой концентрат молочной сыворотки гидролизовать невозможно, а концентраты с большим чем 40% содержанием сухого остатка технологически неудобны из-за низкой текучести). In the initial whey concentrate, on the basis of passport data or by the results of additional laboratory analysis, the dry residue is determined and, if necessary, adjusted to about 40% by weight (since it is impossible to hydrolyze the dry whey concentrate, and concentrates with a greater than 40% dry residue technologically inconvenient due to low fluidity).
Указанное возможное разбавление сырья можно проводить как перед приготовлением, так и в процессе приготовления кислых рабочих растворов для гидролиза. The indicated possible dilution of the raw materials can be carried out both before preparation and during the preparation of acidic working solutions for hydrolysis.
Далее с соблюдением общеизвестных правил безопасности приготавливают упомянутые кислые рабочие растворы на основе сильной минеральной (предпочтительно соляной или, что особенно предпочтительно, серной) кислоты с таким расчетом, чтобы нормальность находилась в интервале 2,0-5,0N (а для серной кислоты - в более узком интервале 2,0-4,0N). Further, in compliance with well-known safety rules, the aforementioned acidic working solutions are prepared on the basis of a strong mineral (preferably hydrochloric or, most preferably, sulfuric) acid so that the normality is in the range of 2.0-5.0 N (and for sulfuric acid - in narrower range 2.0-4.0N).
Затем комплекс молочных протеинов и галактозу, содержащиеся в приготовленных кислых рабочих растворах, совместно подвергают глубокому гидролизу при температуре 90-125oC в течение от 12 до 1 ч, то есть тем быстрее, чем выше температура.Then the complex of milk proteins and galactose contained in the prepared acidic working solutions are subjected to deep hydrolysis at a temperature of 90-125 o C for 12 to 1 h, that is, the faster the higher the temperature.
Описанный способ существенно отличается от известного (см., например Гауровиц Ф. Химия и функции белков. - М.: МИР, 1965, с.36-40) способа полного гидролиза протеинсодержащих материалов в среде 6N соляной кислоты при кипячении проб в запаянных стеклянных ампулах в течение 72 ч для аналитических нужд. Эти отличия касаются прежде всего условий гидролиза (температура, отсутствие кислорода, кислотность среды, длительность, использование только HCl как катализатора) и, соответственно, качества получаемого продукта. Действительно, нейтрализация известного гидролизата перед введением в питательные среды приведет к чрезмерной концентрации хлоридов. The described method differs significantly from the known (see, for example, Gaurovits F. Chemistry and protein functions. - M .: MIR, 1965, p. 36-40) of the method for the complete hydrolysis of protein-containing materials in 6N hydrochloric acid by boiling samples in sealed glass ampoules for 72 hours for analytical needs. These differences relate primarily to hydrolysis conditions (temperature, lack of oxygen, acidity of the medium, duration, use of HCl only as a catalyst) and, accordingly, the quality of the resulting product. Indeed, the neutralization of the known hydrolyzate before introduction into the culture medium will lead to an excessive concentration of chlorides.
Для обоснования интервалов режимов выполнения описанного способа были проведены серии экспериментов. To justify the intervals of the modes of execution of the described method, a series of experiments were conducted.
Эксперименты 1-й серии имели целью установление допустимого и предпочтительного интервалов кислотности рабочих растворов, рецептуры которых соответствовали указанным в табл. 2. The experiments of the 1st series were aimed at establishing the permissible and preferred ranges of acidity of working solutions, the formulations of which corresponded to those indicated in table. 2.
Рабочие растворы приготовляли в колбах емкостью 250 мл. В вариантах 1-5 в колбы вначале вливали воду, а в варианте 6 - 40%-ный концентрат молочной сыворотки. Затем при непрерывном перемешивании через капельницу подавали серную кислоту. Working solutions were prepared in 250 ml flasks. In options 1-5, water was first poured into the flask, and in option 6 - 40% whey concentrate. Then, with continuous stirring, sulfuric acid was supplied through a dropper.
Колбы с растворами помещали в автоклав и выдерживали при температуре 125oC в течение 2 ч. Глубину гидролиза углеводов (лактозы) оценивали по содержанию глюкозы, а глубину гидролиза белков - по суммарному содержанию азота в гидролизате.Flasks with solutions were placed in an autoclave and kept at a temperature of 125 ° C for 2 hours. The depth of hydrolysis of carbohydrates (lactose) was estimated by the glucose content, and the depth of protein hydrolysis by the total nitrogen content in the hydrolyzate.
Анализы гидролизатов показали, что содержание глюкозы во всех вариантах составило 10,5%, что указывает на полный гидролиз лактозы независимо от кислотности рабочих растворов. Analyzes of hydrolysates showed that the glucose content in all cases was 10.5%, which indicates the complete hydrolysis of lactose, regardless of the acidity of the working solutions.
Конечная концентрация аминного азота в гидролизатах представлена в колонке 6 табл. 2. Анализ этих данных свидетельствует, что:
- кислотность менее 2N недостаточно для эффективного гидролиза молочных протеинов;
- кислотность более 5N не повышает эффективность гидролиза молочных протеинов;
- кислотность на уровне 4N вполне достаточна для эффективного гидролиза молочных протеинов и более приемлема с точки зрения последующей утилизации солей аммония в процессах культивирования микроорганизмов.The final concentration of amine nitrogen in the hydrolysates is presented in
- an acidity of less than 2N is insufficient for the effective hydrolysis of milk proteins;
- acidity of more than 5N does not increase the efficiency of hydrolysis of milk proteins;
- acidity at the 4N level is quite sufficient for the effective hydrolysis of milk proteins and is more acceptable from the point of view of the subsequent utilization of ammonium salts in the processes of cultivation of microorganisms.
Эксперименты 2-й серии имели целью установление допустимого интервала температуры гидролиза. The experiments of the 2nd series were aimed at establishing the permissible temperature range of hydrolysis.
Рабочие растворы, как и в 1-й серии, приготовляли в колбах емкостью 250 мл по рецептуре 3-го варианта из табл. 2. Температуру гидролиза задавали как указано в табл. 3. При гидролизе колбы в вариантах 3.1, 3.2 и 3.3 снабжали обратным холодильником и нагревали на масляной бане, а в вариантах 3.3, 3.5 и 3.6 - автоклавировали. Гидролиз вели в течение 12 ч. Working solutions, as in the 1st series, were prepared in 250 ml flasks according to the recipe of the 3rd option from the table. 2. The hydrolysis temperature was set as indicated in the table. 3. During hydrolysis, the flasks in options 3.1, 3.2 and 3.3 were equipped with a reflux condenser and heated in an oil bath, and in options 3.3, 3.5 and 3.6 they were autoclaved. Hydrolysis was carried out for 12 hours
Конечные результаты анализов гидролизатов, представленные в колонках 3 и 4 табл. 3 подтверждают, что температуры гидролиза ниже 90oC и выше 125oC неэффективны.The final results of the analyzes of hydrolysates are presented in
Эксперименты 3-й серии имели целью установление допустимого интервала длительности гидролиза. Для этого были проведены две группы экспериментов при разных температурах гидролиза. The experiments of the 3rd series were aimed at establishing an acceptable interval for the duration of hydrolysis. For this, two groups of experiments were carried out at different hydrolysis temperatures.
Рабочие растворы, как и в 1-й серии, приготовляли в колбах емкостью 250 мл по рецептуре 3-го варианта из табл. 2. Температуру гидролиза задавали на уровнях, соответствующих номерам вариантов из табл. 3 (то есть для примеров, содержащих в номерах сочетание цифр "3.5" - 125oC и "3.2" - 90oC). Соответственно той же табл. 3 при гидролизе использовали обратные холодильники или автоклавы.Working solutions, as in the 1st series, were prepared in 250 ml flasks according to the recipe of the 3rd option from the table. 2. The hydrolysis temperature was set at levels corresponding to the numbers of options from the table. 3 (that is, for examples containing in the numbers a combination of the numbers "3.5" - 125 o C and "3.2" - 90 o C). Accordingly, the same table. 3, hydrolysis used reflux refrigerators or autoclaves.
Результаты анализа готовых гидролизатов даны в табл. 4. The results of the analysis of the finished hydrolysates are given in table. 4.
Как видно из табл. 4, длительность гидролиза менее 1 ч приводит к резкому снижению глубины гидролиза белков даже при температуре 125oC и к не менее резкому снижению эффективность гидролиза лактозы при температуре 90oC. Далее, гидролиз более 12 ч при 90oC не повышает аминокислот и моносахаридов.As can be seen from the table. 4, the duration of hydrolysis of less than 1 h leads to a sharp decrease in the depth of hydrolysis of proteins even at a temperature of 125 o C and to a no less sharp decrease in the efficiency of hydrolysis of lactose at a temperature of 90 o C. Further, hydrolysis for more than 12 hours at 90 o C does not increase amino acids and monosaccharides .
Пригодность гидролизата концентрированной молочной сыворотки в качестве основы питательных сред для культивирования микроорганизмов была проведена для синтеза разных аминокислот с использованием разных штаммов-продуцентов. The suitability of the concentrated whey hydrolyzate as the basis of nutrient media for the cultivation of microorganisms was carried out for the synthesis of different amino acids using different producer strains.
Микробиологический синтез L-лизина. Microbiological synthesis of L-lysine.
Микробиологический синтез проводили в колбах Эрленмейера емкостью 750 мл. В экспериментах использовали: по 2 мл смыва физиологическим раствором 24-часовой культуры Brevibacterium sp. ВНИИгенетика-90, выращенной на косяках мясопептонного агара - в качестве посевного материала; по 20 мл питательных сред, которые были приготовлены:
а) с использованием предложенной основы в виде гидролизата концентрированной молочной сыворотки (далее - гидролизат КМС), нейтрализованного аммиаком перед смешиванием с другими общепринятыми источниками питательных веществ (такая среда обозначена далее как "опытная" с добавлением, при необходимости, цифровых индексов для указания вариантов состава) и
б) с использованием в качестве наиболее эффективной из известных основ уже упомянутого гидролизата БВК (такая среда обозначена далее как "контрольная").Microbiological synthesis was performed in 750 ml Erlenmeyer flasks. In the experiments used: 2 ml of washout with physiological solution of a 24-hour culture of Brevibacterium sp. VNIIgenetika-90 grown on jambs of meat and peptone agar - as a seed; 20 ml of culture media that were prepared:
a) using the proposed base in the form of a concentrated whey hydrolyzate (hereinafter referred to as KMS hydrolyzate), neutralized with ammonia before mixing with other conventional sources of nutrients (this medium is designated below as “experimental” with the addition of, if necessary, digital indices to indicate compositional options ) and
b) using, as the most effective of the known bases, the already mentioned BVK hydrolyzate (such a medium is designated below as “control”).
Колбы с питательными средами стерилизовали 30 мин при температуре 121oC, доводили pH до 7,2 прикапыванием 25%-го стерильного раствора аммиака и вносили посевной материал.Flasks with nutrient media were sterilized for 30 min at a temperature of 121 ° C, adjusted to pH 7.2 by dropwise addition of a 25% sterile ammonia solution, and seed was introduced.
Ферментацию вели при температуре 30oC в течение 72 ч на качалке при 250 об./мин с амплитудой 50 мм.Fermentation was carried out at a temperature of 30 ° C. for 72 hours on a shaker at 250 rpm with an amplitude of 50 mm.
В готовой культуральной жидкости определяли концентрацию лизина (в г/л) и выход лизина (как долю от потребленного сахара). In the prepared culture fluid, the lysine concentration (in g / l) and the lysine yield (as a fraction of the consumed sugar) were determined.
Состав указанных сред (в % по массе) и результаты анализа культуральной жидкости приведены в табл. 5. The composition of these media (in% by weight) and the results of the analysis of the culture fluid are given in table. 5.
Аналогично описанному выше был проведен микробиологический синтез лизина со штаммом-продуцентом Brevibacterium lactofermentum НИТИА-88 на питательной среде "Опытная-1". Концентрация лизина в культуральной жидкости составила 51 г/л при выходе 0.44 для контрольной и 56,4 г/л и выходе 0,45 - для опытной питательной среды. Similarly to the above, microbiological synthesis of lysine was carried out with the producer strain Brevibacterium lactofermentum NITIA-88 on nutrient medium Experimental-1. The concentration of lysine in the culture fluid was 51 g / l with a yield of 0.44 for the control and 56.4 g / l and a yield of 0.45 for the experimental nutrient medium.
Как видно из табл. 5 и внетабличных данных, во всех указанных случаях предложенная основа питательных сред оказывается более эффективной и допускает отказ от дефицитного кукурузного экстракта в качестве ингредиента питательных сред. As can be seen from the table. 5 and non-tabular data, in all these cases, the proposed basis of nutrient media is more effective and allows the rejection of a deficient corn extract as an ingredient in nutrient media.
Микробиологический синтез триптофана. Microbiological synthesis of tryptophan.
Посевным материалом служил инокулят Bacillus subtilis ВНИИ-генетика-15. В качестве контрольной использовали питательную среду согласно отраслевому регламенту Минмедбиопрома СССР ОПР N04688648-001-93, в качестве опытной - среду на основе гидролизата КМС. The inoculum was the inoculum of Bacillus subtilis VNII-genetics-15. As a control, a nutrient medium was used in accordance with the industry regulations of the USSR Ministry of Health and Biotechnology ODA N04688648-001-93, and as an experimental medium, an environment based on KMS hydrolyzate.
Составы сред (с указанием концентрации ингредиентов в г/л) и результаты анализа культуральной жидкости приведены в табл. 6. The composition of the media (indicating the concentration of ingredients in g / l) and the results of the analysis of the culture fluid are given in table. 6.
При подготовке питательных сред раствор мочевины стерилизовали фильтрованием через мембрану, а раствор остальных компонентов - автоклавировали при температуре 121oC в течение 30 мин. В колбы Эрленмейера емкостью 750 мл вносили по 30 мл питательной среды и по 2 мл инокулята. Ферментацию вели при температуре 37oC в течение 48 ч на качалке при 250 об./мин и амплитуде 50 мм.In preparing the culture media, the urea solution was sterilized by filtration through a membrane, and the solution of the remaining components was autoclaved at a temperature of 121 ° C for 30 minutes. 30 ml of culture medium and 2 ml of inoculum were added to 750 ml Erlenmeyer flasks. Fermentation was carried out at a temperature of 37 ° C for 48 hours on a shaker at 250 rpm and an amplitude of 50 mm.
Как видно из табл. 6, при микробиологическом синтезе триптофана гидролизат КМС согласно изобретению вполне эквивалентен кукурузному экстракту в качестве основы питательной среды. As can be seen from the table. 6, in the microbiological synthesis of tryptophan, the hydrolyzate KMS according to the invention is completely equivalent to the corn extract as the basis of the nutrient medium.
Микробиологический синтез хлортетрациклина и витамина B12. Microbiological synthesis of chlortetracycline and vitamin B12.
Для синтеза использовали питательную среду на основе гидролизата КМС согласно изобретению, которая имела состав, мас.%:
Крахмал растительный - 2,0
Гидролизат КМС - 2,0
Нитрат аммония - 0,7
Хлорид натрия - 0,2
Карбонат кальция (мел) - 0,4
Хлорид кобальта - 0,00005
Масло подсолнечное - 0,1
Указанную среду в количестве 50 мл вносили в колбы Эрленмейера емкостью 750 мл и стерилизовали при 121oC в течение 30 мин. Затем в колбы вносили роданистый бензил из расчета 1,5 мкг/мл среды и высевали по 2,5 мл мицелия штамма-продуцента хлортетрациклина Actinomyces aureofaciens.For the synthesis used a nutrient medium based on the hydrolyzate KMS according to the invention, which had a composition, wt.%:
Vegetable starch - 2.0
Hydrolyzate KMS - 2.0
Ammonium Nitrate - 0.7
Sodium Chloride - 0.2
Calcium carbonate (chalk) - 0.4
Cobalt Chloride - 0.00005
Sunflower oil - 0.1
The indicated medium in an amount of 50 ml was introduced into 750 ml Erlenmeyer flasks and sterilized at 121 ° C for 30 minutes. Then, benzyl thiocyanate was added to the flasks at the rate of 1.5 μg / ml of medium and 2.5 ml of mycelium of the Actinomyces aureofaciens chlortetracycline producer strain were sown.
Ферментацию вели в течение 56 ч при температуре 28oC на качалке при 250 об./мин и амплитуде 50 мм.Fermentation was carried out for 56 hours at a temperature of 28 ° C. on a shaker at 250 rpm and an amplitude of 50 mm.
Анализом в культуральной жидкости были обнаружены 6000 ед./мл хлортетрациклина и 1,5 мкг/мл витамина B12. Analysis in the culture fluid revealed 6000 units / ml of chlortetracycline and 1.5 μg / ml of vitamin B12.
Промышленная применимость изобретения обоснована вышеприведенными примерами. Дополнительно следует отметить экологический эффект, заключающийся в утилизации отхода молочной промышленности, который нередко попадал в промышленные сточные воды и загрязнял поверхностные воды. Industrial applicability of the invention is justified by the above examples. In addition, it should be noted the environmental effect of recycling dairy industry waste, which often fell into industrial wastewater and polluted surface water.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA95125518 | 1995-12-28 | ||
| UA95125518 | 1995-12-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2108381C1 true RU2108381C1 (en) | 1998-04-10 |
| RU96105219A RU96105219A (en) | 1998-06-27 |
Family
ID=21689103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96105219A RU2108381C1 (en) | 1995-12-28 | 1996-03-18 | Base for nutrient medium being used for cultivation of microorganism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2108381C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2225112C2 (en) * | 2002-04-15 | 2004-03-10 | Евсеев Вадим Валерьевич | Method for regulating the structure of populations of microorganisms under conditions of pesticide pressing |
-
1996
- 1996-03-18 RU RU96105219A patent/RU2108381C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Бекер В.Ф., Бекер М.Е. Лизин микробного синтеза. Рига: Зинатне, 1974, с.38 - 39. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2225112C2 (en) * | 2002-04-15 | 2004-03-10 | Евсеев Вадим Валерьевич | Method for regulating the structure of populations of microorganisms under conditions of pesticide pressing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11821016B2 (en) | Method for culturing bacillus bacterium, and method for producing useful substance | |
| Bridson et al. | Chapter III Design and formulation of microbial culture media | |
| JP2023511430A (en) | Microorganism-derived protein hydrolyzate, its preparation method and its use | |
| US20200123494A1 (en) | Method for obtaining protein from whey or molasses | |
| JP2010524445A (en) | Peptide mixtures as wine stabilizers | |
| US6773731B2 (en) | Liquid egg yolk product comprising lysophospholipoprotein | |
| US2595827A (en) | Recovery of feed products from stillage by refermentation | |
| US4192918A (en) | Production of Baker's yeast from acid whey | |
| Singh et al. | Enhanced cost-effective phytase production by Aspergillus niger and its applicability in dephytinization of food ingredients | |
| US5962254A (en) | Nitrogenous composition resulting from the hydrolysis of wheat gluten and process for its manufacture | |
| US2764487A (en) | Nutritive yeast products | |
| RU2108381C1 (en) | Base for nutrient medium being used for cultivation of microorganism | |
| CN1227365C (en) | Process for producing protein hydrolyzate | |
| Kent | Industrial fermentation: principles, processes, and products | |
| RU2041946C1 (en) | Method for production of biomass | |
| KR19980024611A (en) | Osmotic controlled fermentation method for the production of acarbose | |
| CA1170597A (en) | Method for cultivating microorganisms, particularly yeasts, on lactoserum with an association of judiciously selected strains and of specific mutants of a strain | |
| CA2587488A1 (en) | Liquid egg yolk product comprising lysophospholipoprotein | |
| JPH01157395A (en) | Method for culturing microorganism | |
| RU2814594C1 (en) | Nutrient medium for growing milk-clotting enzyme producer piptoporus betulinus - milk-clotting enzyme producer | |
| JP2006262839A (en) | Barley syrup and method for producing the same | |
| EP0127938A1 (en) | Whey derivatives | |
| SU1677060A1 (en) | Method of preparing nutrient antibiotics | |
| SU659620A1 (en) | Nutrient medium for growing l-lysine producer microorganisms | |
| US2813061A (en) | Production of bacitracin |