166722. lajstromszámú szabadalom • Eljárás L-lizin-koncentrátum előállítására
3 166722 4 zésben megszárítják s így porszerű anyagot állítanak elő. A fentiek szerint készített koncentrátum 15—18 súly%, legalább 10 súly% L-lizint tartalmaz (lásd a 171 727. lajstromszámú szovjet szerzői tanúsítványt). Az említett eljárás hátránya a szakaszos megvalósítással kapcsolatos kis termelékenység. Mikroorganizmusok szakaszos üzemű tenyésztése során a közeg összetétele állandóan változik. A biomassza-tartalom növekedésével csökken a tápanyagok mennyisége, metabolitok gyülemlenek fel, gyakran megváltozik a hidrogénionok koncentrációja, a redox-szám és az oldott hidrogén koncentrációja. A közeg állandó változása nem teszi lehetővé a tápközeg fizikai és kémiai jellemzői és a sejtek tulajdonságai közti összefüggések pontos megállapítását. A fentieken kívül állandóan változik a mikroorganizmusok fermentrendszere is, ez a változás azonban általában kisebb a közeg változásánál. Éppen ezért a mikroorganizmusok szakaszos tenyésztése során nem lehet biztosítani a biológiailag aktív anyagok maximális termelékenységgel történő előállítását. A találmány tárgya olyan eljárás, amely segítségével a fenti hátrányok kiküszöbölhetők. A találmány tárgya olyan eljárás, amelynek termelékenysége az ismertnél nagyobb, ugyanakkor a megvalósítás ideje az ismert eljárásénál kisebb. A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy az L-lizin termelésére alkalmazott brevibacteriumot szenet, nitrogént, továbbá fiziológiailag aktív anyagokat tartalmazó tápközegen tenyésztve átoltásra alkalmas tenyészetet készítünk, a tenyészetet az említett közegen fermentáljuk, a kapott fermentlevet bepároljuk és szárítjuk s így L-lizin-tartalmú, takarmány-koncentrátumot állítunk elő, az átoltásra alkalmas tenyészetet a találmány tárgyát képező eljárás szerint folyamatos eljárással készítjük. A folyamatos eljárás során a tápközeg átfolyási sebessége 1 liter edénytérfogatra számítva óránként 0,03— 0,2 liter, a szokásos jelöléssel D = 0,03—0,2/óra. Az említett tenyészet fermentációját folyamatos eljárás szerint 0,03—0,2/óra közegátfolyási sebesség mellett végezhetjük vagy szakaszos eljárással valósíthatjuk meg. A fermentáció idejének csökkentésére az átoltásra alkalmazott baktériumtenyészetet 40 tf% mennyiségben visszük át a fermentációba. A fermentáció folyamatos eljárás szerinti megvalósítása során a folyamat elején célszerű 55—65 mg 02 /liter. .perc levegőztetést, 30—32 C° hőmérsékletet és 7,2— 7,5 pH-értéket alkalmazni, majd a folyamat végén a levegőztetést 32—38 mg 02 /liter. perc mennyiségre, a hőmérsékletet 28—29 C°-ra, a tápközeg pH-ját 6,5—6,8-ra csökkenteni. A találmány szerinti eljárást a következőképpen valósíthatjuk meg: a tápközegből L-lizin aminosav szintetizálására képes mikroorganizmusok (Brevibacterium nem 22. sz. homoszerin-deficites törzse) tenyészetét ferdén elhelyezett, száraz agar-agart tartalmazó lemezen 24 órán keresztül 37 C°-on inkubáljuk. Ezután a tenyészetet fiziológiás oldattal leöblítjük a lemezről és 5 tf% mennyiségben lombikba visszük át. A lombikba előzőleg sterilizált oldatot adagoltunk; az oldat nitrogén- és szénforrásokat és fiziológiailag aktív anyagokat tartalmaz. Az inokulumot a lombikban 24 órán keresztül 31 C°on inkubáljuk. A lombikból a tenyészetet inokulációs berendezésbe visszük át és a továbbiakban a folyamatot folyamatos módszerrel valósítjuk meg. A steril tápközeget tartályban tároljuk, majd innen adagolószivattyúval inokulációs berendezésbe vezetjük. Amikor a steril tápközeg szintje eléri a munkatérfogat egyharmadát-felét, akkor a berendezésbe beadagoljuk a ferde lemezről leöblített vagy a lombikból átöblített tenyészetet. Az inkubáció ideje 6—12 óra az átoltás után. A fenti idő elteltével a közeg hozzá vezetésének sebességét D =0,03—0,20 óra-1 értékre állítjuk be. Az inokulációs berendezés megtelése után az átoltott tenyészetet folyamatosan fermentorba vezetjük az L-lizin előállítására szolgáló bioszintézis megvalósítására. A fermentorba a hasznos térfogat 30—50%-ának megfelelő mennyiségű átoltott tenyészetet adagolunk be. Ezzel egyidejűleg a tartályból további tápközeget adunk a fermentorba. Mivel a fermentációt 30—50% mennyiségű átoltott tenyészettel valósítjuk meg, a fermentációs folyamat maximális sebességgel megy végbe. Az eljárás során hiányzik a tenyészet növekedésének logaritmikus fázisa, a folyamat rögtön az exponenciális növekedés szakaszával kezdődik. A fermentáció során a közeg átfolyási sebességét a körülményektől függően a 0,03—0,20/óra tartományban tartjuk. A fermentáció hőmérséklete 31+1 C°, az inokulációs berendezésben levő közeg pH-ja 7,0—7,2, a fermentorban lévő közeg pH-ja 6,2—7,0. A levegőztetés intenzitása az inokulációs berendezésben 60—65 mg Oa /liter. perc a levegőztetés teljesítménye a fermentorban 35—40 mg Oa /liter. perc (szulfit-eljárással meghatározva). A fermentációt adott esetben az ismert eljárás szerint szakaszos üzemben, 29—30 C° hőmérsékleten, 58—60 óra alatt is megvalósíthatjuk. A fermentáció befejezésekor a fermentlé 27—34 g/liter L-lizint, 17—23 g/liter biomasszát tartalmaz. A fermentáció után az L-lizint stabilizáljuk. A stabilizálás céljából a fermentlé pH-ját nátriumhidrogénszulfáttal 6,4+0,2 értékre állítjuk be. Ezután a fermentlét 30—40 súly% szárazanyagtartalomig bepároljuk, pH = 3,8-ig savanyítjuk és annyira megszárítjuk, hogy maradék nedvességtartalma 4 súly% legyen. Ilyen módon sárgásbarna gördülékeny por formájában legfeljebb 21 súly% L-lizin-tartalmú takarmány-koncentrátumot állíthatunk elő. Az L-lizin-tartalmú takarmány-koncentrátum előállítására szolgáló találmány szerinti eljárás segítségével lehetővé válik, hogy a tenyészetet hosszabb időn keresztül azonos tápanyag-jellemzők mellett azonos aktív fiziológiai állapotban tartsuk. Ennek révén az előállítási eljárás 2—4-szeresen meggyorsul. A találmány szerinti eljárásban az átoltási tenyészet készítésének folyamata automatizálva van és a folyamat intenzitása is meg van növelve. A találmány szerinti eljárás segítségével adott berendezésben négyszer több inokulumot lehet előállítani, mint az ismert eljárással. A szóbanforgó eljárással csökken a berendezés mosására, sterilizálására és a folyamat beindítására fordított idő. A találmány szerinti eljárás bemutatására az alábbiakban példákat ismertetünk az L-lizin-tartalmú takarmánykoncentrátumok előállítására szolgáló.eljárásokra. 10 15 20 25 30 35 40' 45 50 55 60 2
