трація біотину, за даними більшості дослідників, не повинна перевищувати 2-5 мкг на 1 л живильного середовища, інакше замість глутамінової кислоти будуть інтенсивно накопичуватися аланін, молочна, бурштинова, аспарагінова кислоти, різко зросте приріст біомаси продуцента, але знизиться вихід глутамінової кислоти. Іншими словами, максимум біосинтезу глутамінової кислоти не співпадає з максимумом освіти біомаси, оскільки потреба в біотин для цих двох процесів різна. Крім меляси біотин в середу може бути внесений і з кукурудзяним екстрактом.
Інгібуючий вплив біотину вдається знизити при включенні в склад поживних середовищ різних добавок у вигляді деяких спиртів, ПАР, антибіотиків (пеніцилінів, тетрацикліну). Ймовірно, це пов'язано з зміною ліпідного складу клітинних мембран, що сприяє збільшенню проникності клітинних мембран для глутамінової кислоти. Присутність такого роду стимуляторів дозволяє вести ферментацію з великим виходом глутамінової кислоти при підвищених концентраціях біотину. Добавки в середу ПАР в кількості 0,01-0,2% або калієвої солі бензилпеніциліну підвищують біосинтетичну здатність продуцента на 15-45% і вихід глутамінової кислоти досягає 50г/л. [2]
Як джерело азоту в поживних середовищах найчастіше використовують сечовину в кількості до 1,5-2,0% залежно від особливостей використовуваного штаму, але вводиться вона дрібно, у міру споживання її з середовища, і так, щоб зміст її в культуралиюй рідини не перевищувало 0,8% і рН середовища було в межах від 6,8 до 7,8.
Недолік азоту в середовищі призводить до зниження синтезу глутамінової кислоти і до накопичення в середовищі підвищених кількостей О±-кетоглутарової кислоти.
Для нормального росту культури і освіти нею глутамінової кислоти необхідно вводити в середу солі калію у вигляді КН 2 РВ 4 до 0,1 -
для підтримки рН середовища на оптимальному рівні - близько 7-7,2. Тривалість культивування залежить від вмісту сухих речовин у середовищі, способу введення компонентів середовища (одноразово або дрібно), ступеня аерації середовища і, звичайно, від фізіологічних особливостей продуцента. [2]
5. Виклад технологічного процесу
5.1 Приготування поживного середовища
Для промислових штамів Coryn. glutamicum поживні середовища при виробництві посівного матеріалу, як правило, містять наступні компоненти (у%) [2]:
Таблиця 3
Склад живильного середовища (у%)
Меляса
8
Кукурудзяний екстракт
0,3
Хлорид амонію
0,5
Калію фосфат двозаміщений
0,05
Сульфат магнію
0,03
Вода
інше
рН середовища
7,0-7,2
Живильні середовища на стадії біосинтезу містять ті ж компоненти і в тій же кількості, тільки замість кукурудзяного екстракту і сульфату амонію присутні до 2% сечовини, зміст меляси збільшують до 20%, додатково вводять крейду до 1% і 0,1% синтетичного пеногасителя. [2]
5.2 Стерилізація живильного середовища, апаратів і комунікацій
Підготовку ферментаторів (інокуляторов) до роботи починають з промивання використаного обладнання гарячою і холодною водою з подальшою обробкою апаратів і комунікацій гострою парою. Стерилізацію поживних середовищ здійснюють традиційним способом, так само як і підготовку технологічного повітря. Розчиняються компоненти середовища нагрівають до певної температури, потім витримують при цій температурі з наступним охолодженням до температури ферментації.
Поживна середу для вирощування продуцентів глутамінової кислоти складається з меляси, кукурудзяного екстракту або іншого джерела ростових речовин, крейди і пеногасителя. Живильне середовище готується і стерилізується в дві стадії з урахуванням властивостей компонентів, що входять до її складу. Стадія підготовки та стерилізація середовища складаються з змішування компонентів живильного середовища в певній пропорції за допомогою спеціальних дозаторів у реакторі, розчинення солей при перемішуванні, нагрівання до температури стерилізації, витримки при цій температурі протягом 1 години і охолодження до температури, при якій проводиться культивування продуцента глутамінової кислоти.
термолабільного компоненти середовища, наприклад мелясу, що містить сахарозу стерилізують окремо. У реактор, забезпечений мішалкою, подають мелясу і нагрівають її при постійному розмішуванні ...
