Общая биотехнология. Ч. 2. Данилова Т.Е - 8 стр.

UptoLike

Рубрика: 

6
процессах старения гриба продуцента. Оптимизация пита-
ния продуцента заключается в поддержании постоянной
концентрации сахара и хлористого аммония в растворе пу-
тем дробного дополнительного их введения, при этом рас-
ход воздуха также увеличивается (в 2 раза).
Для снижения общего количества производственных от-
ходов (стоков, биомассы отработанного мицелия, энергоем-
кости и т.п.), а также исключения трудоемкой стадии про-
цессадолив питательного раствора, разработана серия
технологий на концентрированных питательных средах
свеклосахарных, сахарозоминеральных, глюкозоминераль-
ных, сгущенного сока сорго, гидролизатах крахмала, трост-
никовосахарных и т.п. (См. приложение 2). [8,9,10,11]. Осо-
бое внимание в данных технологиях уделяется стадии под-
готовки посевного материала. Она, как правило, включает:
- поэтапную адаптацию конидий штаммов к высоким кон-
центрациям сахаров;
- поддержание более высокой температуры выращивания
посевного материала (37-38
о
С);
- удлинение продолжительности формирования кислотооб-
разующего посевного мицелия.
Другое важное направление совершенствования техно-
логии получения лимонной кислоты глубинным способом
связано с повышением стабильности, кратности использо-
вания клеток продуцента путем его иммобилизации на раз-
личных носителях. Иммобилизация Asp. niger на целлюлоз-
ных пористых носителях увеличивает продуктивность про-
цесса биосинтеза лимонной кислоты в два раза по сравне-
нию с обычной глубинной культурой. При этом активность
клеток сохраняется в течение 40 дней. Широко применяется
метод иммобилизации Asp. niger альгинатом кальция или
натрия, который можно использовать как при глубинном
так и поверхностном способе получения лимонной кислоты.
Иммобилизованная альгинатом кальция культура имеет от-
личные от свободной морфологические характеристики. В
большинстве случаев наблюдается повышение сроков хра-
нения клеток, кратность их использования и устойчивость.
Однако это не всегда равносильно повышению выхода ли-
монной кислоты. При культивировании иммобилизованных
клеток продуцента лимонной кислоты используются раз-
личные субстраты, в том числе, и мелассы. Для повышения
их устойчивости разработаны биореакторы, которые имеют
конструктивные особенности. Биореактор с полыми волок-
нами для иммобилизации Asp. niger позволяет осуществ-
лять его непрерывное культивирование с лучшими показа-
телями по биосинтезу лимонной кислоты, чем иммобилиза-
ция альгинатом кальция, полиакриламидом. Дисковые фер-
ментеры предусматривают развитие мицелия продуцента на
вращающихся полипропиленовых дисках. Показатели дис-
кового биореактора несколько ниже таковых у ферментера с
полыми волокнами. Это связывают с неполным погружени-
ем дисков в питательную среду. При использовании поли-
уретановых шариков для иммобилизации Asp. niger в бар-
ботажном колонном реакторе наблюдался неконтролируе-
мый рост гранул, что затрудняло ведение процесса в непре-
рывном режиме. Однако при высушивании шариковых час-
тиц после иммобилизации на них клеток Asp. niger, продук-
тивность процесса увеличивалась в несколько раз по срав-
нению с простой иммобилизацией и свободной культурой.
Увеличение удельной поверхности шариков в процессе
культивирования способствует более интенсивной в коли-
чественном отношении иммобилизации клеток, в связи с
чем (после высушивания) повышается их стабильность при
хранении.
В условиях непрерывного культивирования постоянство
содержания основного лимитирующего факторасахарозы
и стабильность физиологического состояния продуцента
поддерживают технологическим приемомотводом КЖ из
                                                              6

процессах старения гриба продуцента. Оптимизация пита-            личные от свободной морфологические характеристики. В
ния продуцента заключается в поддержании постоянной               большинстве случаев наблюдается повышение сроков хра-
концентрации сахара и хлористого аммония в растворе пу-           нения клеток, кратность их использования и устойчивость.
тем дробного дополнительного их введения, при этом рас-           Однако это не всегда равносильно повышению выхода ли-
ход воздуха также увеличивается (в 2 раза).                       монной кислоты. При культивировании иммобилизованных
   Для снижения общего количества производственных от-            клеток продуцента лимонной кислоты используются раз-
ходов (стоков, биомассы отработанного мицелия, энергоем-          личные субстраты, в том числе, и мелассы. Для повышения
кости и т.п.), а также исключения трудоемкой стадии про-          их устойчивости разработаны биореакторы, которые имеют
цесса – долив питательного раствора, разработана серия            конструктивные особенности. Биореактор с полыми волок-
технологий на концентрированных питательных средах –              нами для иммобилизации Asp. niger позволяет осуществ-
свеклосахарных, сахарозоминеральных, глюкозоминераль-             лять его непрерывное культивирование с лучшими показа-
ных, сгущенного сока сорго, гидролизатах крахмала, трост-         телями по биосинтезу лимонной кислоты, чем иммобилиза-
никовосахарных и т.п. (См. приложение 2). [8,9,10,11]. Осо-       ция альгинатом кальция, полиакриламидом. Дисковые фер-
бое внимание в данных технологиях уделяется стадии под-           ментеры предусматривают развитие мицелия продуцента на
готовки посевного материала. Она, как правило, включает:          вращающихся полипропиленовых дисках. Показатели дис-
- поэтапную адаптацию конидий штаммов к высоким кон-              кового биореактора несколько ниже таковых у ферментера с
центрациям сахаров;                                               полыми волокнами. Это связывают с неполным погружени-
- поддержание более высокой температуры выращивания               ем дисков в питательную среду. При использовании поли-
посевного материала (37-38оС);                                    уретановых шариков для иммобилизации Asp. niger в бар-
- удлинение продолжительности формирования кислотооб-             ботажном колонном реакторе наблюдался неконтролируе-
разующего посевного мицелия.                                      мый рост гранул, что затрудняло ведение процесса в непре-
   Другое важное направление совершенствования техно-             рывном режиме. Однако при высушивании шариковых час-
логии получения лимонной кислоты глубинным способом               тиц после иммобилизации на них клеток Asp. niger, продук-
связано с повышением стабильности, кратности использо-            тивность процесса увеличивалась в несколько раз по срав-
вания клеток продуцента путем его иммобилизации на раз-           нению с простой иммобилизацией и свободной культурой.
личных носителях. Иммобилизация Asp. niger на целлюлоз-           Увеличение удельной поверхности шариков в процессе
ных пористых носителях увеличивает продуктивность про-            культивирования способствует более интенсивной в коли-
цесса биосинтеза лимонной кислоты в два раза по сравне-           чественном отношении иммобилизации клеток, в связи с
нию с обычной глубинной культурой. При этом активность            чем (после высушивания) повышается их стабильность при
клеток сохраняется в течение 40 дней. Широко применяется          хранении.
метод иммобилизации Asp. niger альгинатом кальция или                В условиях непрерывного культивирования постоянство
натрия, который можно использовать как при глубинном              содержания основного лимитирующего фактора – сахарозы
так и поверхностном способе получения лимонной кислоты.           и стабильность физиологического состояния продуцента
Иммобилизованная альгинатом кальция культура имеет от-            поддерживают технологическим приемом – отводом КЖ из