NO155296B - Fremgangsmaate til fremstilling av beta-glukanase. - Google Patents

Fremgangsmaate til fremstilling av beta-glukanase. Download PDF

Info

Publication number
NO155296B
NO155296B NO844455A NO844455A NO155296B NO 155296 B NO155296 B NO 155296B NO 844455 A NO844455 A NO 844455A NO 844455 A NO844455 A NO 844455A NO 155296 B NO155296 B NO 155296B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
fermentation
source
added
batch
fermenter
Prior art date
Application number
NO844455A
Other languages
English (en)
Other versions
NO844455L (no
NO155296C (no
Inventor
Bernt August Nissen
Jon Hovland
Original Assignee
Norsk Hydro As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Norsk Hydro As filed Critical Norsk Hydro As
Priority to NO844455A priority Critical patent/NO155296C/no
Priority to PCT/NO1985/000036 priority patent/WO1986002946A1/en
Priority to US06/881,351 priority patent/US4742008A/en
Priority to EP85903069A priority patent/EP0200735A1/en
Priority to FI862019A priority patent/FI862019A0/fi
Priority to CA000485484A priority patent/CA1249236A/en
Publication of NO844455L publication Critical patent/NO844455L/no
Priority to DK322686A priority patent/DK322686D0/da
Publication of NO155296B publication Critical patent/NO155296B/no
Publication of NO155296C publication Critical patent/NO155296C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y302/00Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01039Glucan endo-1,3-beta-D-glucosidase (3.2.1.39)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2405Glucanases
    • C12N9/2434Glucanases acting on beta-1,4-glucosidic bonds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/911Microorganisms using fungi
    • Y10S435/931Mucor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte for fremstilling av Beta-glukanase under submerse, aerobe og termofile forhold, ved dyrking av en mikroorganisme i et næringssubstrat hvor den anvendte mikroorganisme er en sopp av stammen Rhizomucor pusillus (Lindt) Schipper, fortrinnsvis den deponerte stamme av samme sopp CBS 551.82, karakterisert ved at et inokulum av nevnte soppstamme tilsettes en fermentor inneholdende næringssubstratet og hvor fermenteringen skjer etter en "fed-batch"-metode hvor det som C-kilde først tilsettes et stivelsesholdig plantemel, fortrinnsvis byggmel, og når dette er helt eller delvis oppbrukt, tilsettes deretter en sukkerforbindelse som C-kilde, hvoretter fermenteringen fortsetter inntil C-kilden er helt eller delvis oppbrukt.
Det vises til norsk patentsøknad nr. 82 4321 vedrørende bruken av mikroorganismer av arten R hizomucor pusillus (Lindt) Schipper som egnet for ovennevnte fremgangsmåte, samt at en isolert og deponert stamme av nevnte mikroorganisme CBS 551.82 (Centraalbureau voor Schimmelcultures, Nederland) er spesielt velegnet for fremstilling av enzymet Beta-glukanase.
Formålet for foreliggende oppfinnelse er å optimalisere fermenteringen slik at det oppnås et maksimalt enzymutbytte innenfor kortest mulig tid, men ellers under de samme forut-setninger som er nevnt i norsk patentsøknad nr. 82 4321, dvs. å foreta fermenteringen under termofile forhold og at mikroorganismen er termostabil under de nevnte forhold. I tillegg til nevnte mikroorganismes ( Rhizomucor pusillus (Lindt) Schipper CBS 551.82) betydning for det gode resultat, skal det også nevnes at næringssubstratets sammensetning, lufttilførselen og apparatutformingen er viktige faktorer for å oppnå optimale forhold under fermenteringen.
Det er vanlig å benytte plantemel, stivelsesholdige materialer samt sukkerarter som karbonkilde under fermenteringen. Det viser seg imidlertid at ikke alle karbon-kilder er egnet for formålet. Hva dette skyldes er ikke nøyaktig fastlagt, men det synes som om forskjellige faktorer har innvirkning på transformasjonen av sukker til energi. Skal karbonkilden kunne benyttes som energikilde, synes i hvert fali følgende faktorer å være av betydning: Karbonkildens oppløselighet og dens diffusjonsevne gjennom det foreliggende celieveggsystem.
Nå viser det seg på forbausende måte at hvis man benytter en to-trinns fermentering samt laktose som karbonkilde i en fermenteringsprosess hvor forannevnte mikroorganisme benyttes, vil enzymutbyttet flerdobles når alle forhold er lagt til rette.
Selve fermenteringen under batch-forhold viser det tradisjonelle mønster med lagfase, eksponensiell vekst og stasjonær fase hvor produksjonen av enzym er størst i den stasjonære fase. Det er viktig at fermenteringen utføres under aerobe forhold. Dette stiller store krav til røreverket og rørehastigheten. Blir røringen for kraftig, knuses sopp-mas&en (mikroorganismene) og blir den for svak, vil ikke oksygenet bli tilstrekkelig fordelt i fermentoren. Begge faktorer svekker enzymdannelsen. Dessuten vil en for kraftig røring samt et for lavt oksygeninnhold fremelske en tråd-formig struktur i soppmabsen, mens det er ønskelig at soppmassen opptrer mer "pellets"-aktig.
For bedre forståelse av oppfinnelsen henvises det til Eksempel 1-8.
Eksempel 1 ( Sammenligningsekseinpel)
a) 300 ml av et inokulum av Rhizomucor pusillus (Lindt) Schipper CBS 551.82 ble tilsatt en 14 1 fermentor med
10 1 saltmedium av følgende sammensetning:
Sporstoffløsningen har følgende sammensetning:
Fermenteringen ble utført med 40 g/l byggmel som C-kilde og 13,4 g/l NH4C1 som N-kilde. Som skumdemper ble benyttet "Berol 374". Rørehastigheten var 600 rpm, temperaturen 40°C og pH 4,5. Lufttilførselen til fermentoren ble regulert til 3 vvm, dvs. 30 1 luft/min. (1 vvm er 1 1 luft pr. 1. dyrkingsmedium pr. min.). Fermenteringens varighet var 45 h.
b) Et inokulum av ovennevnte 10 1 dyrkingsmedium ble tilsatt en 300 1 fermentor med 200 1 saltmedium, som
ovenfor beskrevet.
Fermenteringen ble utført etter batch-metoden med tilsats av 40 g/l byggmel og 13,4 g/l NH4C1 ved pH 4,5 og en temperatur på 40°C med en rørehastighet på 410 rpm. Lufttilførselen var 0,2 vvm, dvs. 40 1 luft/min. til fermentoren. Enzymaktiviteten var 2,5 EU/ml etter 79 h og
2,7 EU/ml etter 92 h med Dygerts metode (Analytical Biochemistry, vol. 13 (1965) s. 367-374).
Eksempel 2 ( Sammenligningseksempel)
Et inokulum fra en 14 1 fermentor hvor dyrkingsbetingelsene var som beskrevet i Eksempel 1, ble tilsatt en 300 1 fermentor i en mengde av 9 1 og dyrket etter batch-metoden med 20, 30, 40 og 50 g/l byggmel og deretter fermentert etter Eksempel lb.
Som tabellen viser endret enzymaktiviteten seg med endrede byggmelskonsentrasjoner:
IRV er "Increase in Resiproke Viscosity". Denne blir sammen-lignbar med enzymaktiviteten (EU/ml) målt etter Dygerts metode ved følgende relasjon:
IRV/ml = EU/ml x 2,5
For øvrig henvises til J. Inst. Brewing, Vol. 85 (1979), side 92-94 der den kapillar-viskosimetriske metode, hvor måleresultatet fremkommer i IRV-enheten, er beskrevet.
Eksempel 3 ( Sammenligningseksempel)
Et inokulum fra en 14 1 fermentor hvor dyrkingsbetingelsene var som beskrevet i Eksempel la, ble tilsatt en 300 1 fermentor i en mengde av 9 1 og dyrket etter "fed batch"-metoden, hvor det ble benyttet 15 g/l byggmel i innlednings-fasen og en NH4Cl-konsentrasjon på 1,38 g/l. Når byggmelet var oppbrukt, ble det tilsatt glukose med en doserings-hastighet på 1,5 g/min. med et totalforbruk av C-kilden på 40 g/l. pH ble justert til 4,5 med en ekvivalent blanding av NII^ og NH^Cl og fermenteringen kjørt under jevne temperaturforhold ved 40°C. Rørehastigheten var 410 rpm og lufttilførselen til fermentoren 40 l/min. "Berol 374" ble benyttet som skumdempningsmiddel. Fermenteringstid: 110 h. Enzymaktivitet etter kapillar-viskosimetrisk metode var:
11,1 IRV/ml.
Eksempel 4
Et inokulum fra en 14 1 fermentor hvor dyrkingsbetingelsene var som beskrevet i Eksempel la, ble tilsatt en 300 1 fermentor i en mengde av 9 1 og dyrket etter "fed baten"-metoden, som beskrevet i Eksempel 3 med den forskjell at det ble benyttet 25 g laktose/1 istedenfor glukose. Fermenteringstid: 95 h.
Enzymaktivitet etter kapillar-viskosimetrisk metode var:
30,4 IRV/ml.
Eksempel 5
Fremgangsmåten er den samme som i Eksempel 4, bortsett fra at laktosemengden ble økt til 35 g laktose/l. Fermenteringstid: 95 h.
Enzymaktivitet etter kapillar-viskosimetrisk metode var: 38,0 IRV/ml.
Eksempel 6 ( Sammenligningseksempel)
Fremgangsmåten er den samme som i Eksempel 4, bortsett fra at det ble benyttet sukrose som karbonkilde.
Enzymaktiviteten ble målt til 2,6 IRV/ml.
Eksempel 7
Det ble kun benyttet laktose som karbonkilde under fermenteringen. Ellers ble fermenteringen utført som beskrevet i Eksempel 1. Enzymaktiviteten ble målt til 8,2 IRV/ml.
Eksempel 8 ( Sammenligningseksempel)
Fremgangsmåten er den samme som i Eksempel 4, men det ble benyttet raffinose som karbonkilde.
Enzymaktiviteten ble målt til 6,7 IRV/ml.
I de nevnte eksempler er det benyttet både en ren "batch"-metode og en "fed-batch"-metode, som beskrevet i eksemplene 1, 2 og 3, 4, 5, 6 og 7 henholdsvis. "Batch"-metoden gir som oftest en trådformet struktur av soppmassen, hvilket vanskeliggjør blant annet filtreringen. "Fed-batch"-metoden derimot gir en finkornet og homogen "pellets" av soppmassen, hvilket er å foretrekke av prosesstekniske grunner.
Årsaken til nevnte fordelaktige driftsresultat synes å ligge i at soppmassen ved "fed-batch"-metoden blir karbohydrat-begrenset og ikke som i den rene "batch"-metode, oksygen-begrenset.
For øvrig henvises til Figur 1 som viser stigning i enzymaktiviteten avhengig av fermenteringstiden.
Kurvene D, E og F viser enzymaktivitetsstigningen når fermenteringen er utført som i Eksempel 1, 3 og 4 henholdsvis.

Claims (1)

  1. Fremgangsmåte for fremstilling av Beta-glukanase under submerse, aerobe og termofile forhold, ved dyrking av en mikroorganisme i et næringssubstrat hvor den anvendte mikroorganisme er en sopp av stammen Rhizomucor pusillus (Lindt) Schipper, fortrinnsvis den deponerte stamme av samme sopp CBS 551.82,karakterisert ved at et inokulum av nevnte soppstamme tilsettes en fermentor inneholdende næringssubstratet og hvor fermenteringen skjer etter en "fed-batch"-metode hvor det som C-kilde først tilsettes et stivelsesholdig plantemel, fortrinnsvis byggmel, og når dette er helt eller delvis oppbrukt, tilsettes deretter laktose som C-kilde, hvoretter fermenteringen fortsetter inntil C-kilden er helt eller delvis oppbrukt.
NO844455A 1984-11-08 1984-11-08 Fremgangsmaate til fremstilling av beta-glukanase. NO155296C (no)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO844455A NO155296C (no) 1984-11-08 1984-11-08 Fremgangsmaate til fremstilling av beta-glukanase.
PCT/NO1985/000036 WO1986002946A1 (en) 1984-11-08 1985-06-20 PREPARATION OF THE ENZYME beta-GLUCANASE BY FERMENTATION OF FUNGI
US06/881,351 US4742008A (en) 1984-11-08 1985-06-20 Preparation of the enzyme beta-glucanase by fermentation of fungi
EP85903069A EP0200735A1 (en) 1984-11-08 1985-06-20 PREPARATION OF THE ENZYME $g(b)-GLUCANASE BY FERMENTATION OF FUNGI
FI862019A FI862019A0 (fi) 1984-11-08 1985-06-20 Framstaellning av b-glukanasenzym genom fermentering av svampar.
CA000485484A CA1249236A (en) 1984-11-08 1985-06-27 PREPARATION OF THE ENZYME .beta.-GLUCANASE BY FERMENTATION OF FUNGI
DK322686A DK322686D0 (da) 1984-11-08 1986-07-07 Fremgangsmaade til fremstilling af beta-glucanase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO844455A NO155296C (no) 1984-11-08 1984-11-08 Fremgangsmaate til fremstilling av beta-glukanase.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO844455L NO844455L (no) 1986-05-09
NO155296B true NO155296B (no) 1986-12-01
NO155296C NO155296C (no) 1987-03-11

Family

ID=19887928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO844455A NO155296C (no) 1984-11-08 1984-11-08 Fremgangsmaate til fremstilling av beta-glukanase.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4742008A (no)
EP (1) EP0200735A1 (no)
CA (1) CA1249236A (no)
DK (1) DK322686D0 (no)
FI (1) FI862019A0 (no)
NO (1) NO155296C (no)
WO (1) WO1986002946A1 (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6863287B2 (en) * 2002-05-31 2005-03-08 Kolcraft Enterprises Child walker
CN1312336C (zh) * 2002-11-22 2007-04-25 可隆株式会社 全无光聚酰胺6长丝及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE795716A (fr) * 1972-02-22 1973-08-21 Glaxo Lab Ltd Compositions enzymatiques thermostables
US4275163A (en) * 1978-11-20 1981-06-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Cellulase-producing microorganism
US4399221A (en) * 1980-07-05 1983-08-16 Fisons Limited Enzyme production and purification
NO151294C (no) * 1982-12-22 1985-03-13 Norsk Hydro As Fremstilling av enzymet beta-glukanase ved gjaering av sopper

Also Published As

Publication number Publication date
DK322686A (da) 1986-07-07
EP0200735A1 (en) 1986-11-12
NO844455L (no) 1986-05-09
DK322686D0 (da) 1986-07-07
FI862019A7 (fi) 1986-05-14
WO1986002946A1 (en) 1986-05-22
CA1249236A (en) 1989-01-24
FI862019L (fi) 1986-05-14
US4742008A (en) 1988-05-03
FI862019A0 (fi) 1986-05-14
NO155296C (no) 1987-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zetelaki et al. The role of aeration and agitation in the production of glucose oxidase in submerged culture
Deschamps et al. Cellulase production by Trichoderma harzianum in static and mixed solid‐state fermentation reactors under nonaseptic conditions
Yokoi et al. H production by immobilized cells of Clostridium butyricum on porous glass beads
JPS60500891A (ja) セルラ−ゼを大量生成する微生物
Rodmui et al. Optimization of agitation conditions for maximum ethanol production by coculture
Vaija et al. Citric acid production with alginate bead entrapped Aspergillus niger ATCC 9142
Hamdi et al. A new process for red pigment production by submerged culture of Monascus purpureus
Adams et al. Submerged culture of fungal amylase
Yoon et al. Phosphate effects in the fermentation of α-amylase by Bacillus amyloliquefaciens
Hoshino et al. Repeated batch conversion of raw starch to ethanol using amylase immobilized on a reversible soluble-autoprecipitating carrier and flocculating yeast cells
Tao et al. Enhanced Cellulase Production in Fed‐Batch Solid State Fermentation of Trichoderma virideSL‐1
Durán-Páramo et al. Gibberellic acid production by free and immobilized cells in different culture systems
Fencl et al. Theory of semicontinuous and continuous cultivation applied to the yeast Torula utilis
Nguyen et al. Citric acid production by Aspergillus niger using media containing low concentrations of glucose or corn starch
Klingspohn et al. Production of enzymes from potato pulp using batch operation of a bioreactor
GB1435865A (en) Process for producing cells of methanol-utilizing microorganisms
Kim et al. Control of intracellular ammonium level using specific oxygen uptake rate for overproduction of citric acid by Aspergillus niger
CN116064487A (zh) 一种固定化里氏木霉高产纤维素酶的方法
US4742008A (en) Preparation of the enzyme beta-glucanase by fermentation of fungi
Käppeli et al. Growth of Trichosporon cutaneum under oxygen limitation: Kinetics of oxygen uptake
Joslyn Nutrient requirements of yeast
US3669840A (en) Gluconic acid production
CN109161570B (zh) 一种提高发酵产n-乙酰神经氨酸的方法及发酵液
RU2096461C1 (ru) Штамм дрожжей yarrowia lipolytica - продуцент лимонной кислоты и способ получения лимонной кислоты
Chatterjee et al. β-Amylolytic activities of Emericella nidulans (Eidam) Vuill