PL248208B1 - Sposób otrzymywania czystej biomasy grzyba Phlebiopsis gigantea - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania czystej biomasy grzyba Phlebiopsis gigantea w pożywce ligninocelulozowej otrzymanej z mieszaniny wody i surowca ligninocelulozowego, który polega na tym, że po sporządzeniu mieszaniny wody i surowca ligninocelulozowego w postaci wysuszonych i zmielonych łusek owsianych, po czym rozpulchnioną biomasę łusek poddaje się obróbce termicznej w temperaturze 121°C w czasie 60 minut, ochłodzeniu do temperatury 25°C, ustaleniu jej pH na poziomie 5,3-5,7 i następnie hydrolizie enzymatycznej z wykorzystaniem mieszaniny enzymów celulolitycznych w temperaturze 25°C-30°C przez okres 72 godzin. Jako mieszaninę enzymów stosuje się fazę ciekłą uzyskaną w hodowli grzyba Phlebiopsis gigantea w odrębnej porcji rozpulchnionej biomasy łusek otrzymanej jak opisano powyżej z wody i zmielonych łusek owsianych w temperaturze 20°C-25°C w czasie 21 dni. Ciecz oddzieloną po hydrolizie enzymatycznej, wzbogaconą solą azotu lub/i fosforu, zaszczepia się mieszaniną szczepów komórek grzyba Phlebiopsis gigantea i prowadzi hodowlę napowietrzaną grzyba w temperaturze 20°C-25°C w czasie 72 godzin, a ciecz po tej hodowli, zawierającą namnożone komórki grzyba, odfiltrowuje się i suszy.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania czystej biomasy grzyba Phlebiopsis gigantea (Żylica olbrzymia; Phlebiopsis gigantea (Fr.) Julich) w pożywce ligninocelulozowej. Czysta biomasa Phlebiopsis gigantea może znaleźć zastosowanie jako białko paszowe oraz jako półprodukt do otrzymywania m.in. aminokwasów, witamin, kwasów nukleinowych, kwasów organicznych i polisacharydów.

Dotychczas grzyb Phlebiopsis gigantea stosuje się wyłącznie do zaszczepiania obumarłych drzew i pni drzew w celu ich przed porastaniem innymi patogennymi grzybami atakującymi tkanki drzew żywych. Grzyb ten namnaża się także na wilgotnych wiórach drzewnych po to, aby przygotować szczepionkę stosowaną do pokrywania pni drzew. Sposób namnażania biomasy tego grzyba na wilgotnych wiórach drzewnych polega na wytworzeniu mieszaniny wody i surowca ligninocelulozowego stanowiącego pożywkę do hodowli grzyba, zaszczepieniu jej zarodnikami grzyba Phlebiopsis gigantea i prowadzeniu napowietrzanej hodowli tego grzyba.

Celem wynalazku jest opracowanie ekonomicznego sposobu otrzymywania czystej biomasy grzyba Phlebiopsis gigantea.

Sposób otrzymywania czystej biomasy grzyba Phlebiopsis gigantea w pożywce ligninocelulozowej otrzymanej z mieszaniny wody i surowca lignocelulozowego, w drodze zaszczepienia pożywki zarodnikami grzyba Phlebiopsis gigantea i prowadzenia hodowli napowietrzanej tego grzyba, według wynalazku charakteryzuje się tym, że mieszaninę wody i surowca ligninocelulozowego w postaci wysuszonych i zmielonych łusek owsianych (Avena L.), sporządza się stosując 7 części wagowych wody/1 część wagową łusek, po czym rozpulchnioną biomasę łusek poddaje się obróbce termicznej w temperaturze 121°C w czasie 60 minut, ochłodzeniu do temperatury 25°C, ustaleniu jej pH na poziomie 5,3-5,7 korzystnie przy użyciu kwasu siarkowego i następnie hydrolizie enzymatycznej z wykorzystaniem mieszaniny enzymów celulolitycznych - endo-beta-1,4-glukanazy, egzo-beta-1,4-glukanazy oraz beta-glukozydazy, w temperaturze 25-30°C przez okres 72 godzin. Jako mieszaninę enzymów stosuje się fazę ciekłą uzyskaną w hodowli grzyba Phlebiopsis gigantea w odrębnej porcji rozpulchnionej biomasy otrzymanej jak opisano powyżej z wody i zmielonych łusek owsianych zmieszanych w stosunku wagowym 10 części wagowych wody/1 część wagową łusek, w temperaturze 20-25°C w czasie 21 dni. Fazę ciekłą enzymów stosuje się w ilości 10 cm³/1 g celulozy zawartej w rozpulchnionej biomasie łusek owsianych. Ciecz oddzieloną po hydrolizie enzymatycznej, wzbogaconą solami azotu lub/i fosforu korzystnie dodanymi w łącznej ilości 1 g/dm³ cieczy oddzielonej po hydrolizie, zaszczepia się mieszaniną szczepów komórek grzyba Phlebiopsis gigantea użytych w ilości 2 g/dm³ cieczy po hydrolizie i prowadzi hodowlę napowietrzaną grzyba w temperaturze 20-25°C w czasie 72 godzin, a ciecz po tej hodowli, zawierającą namnożone komórki grzyba, odfiltrowuje się i suszy.

Sposobem według wynalazku uzyskuje się biomasę grzyba bez pozostałości stałych surowca ligninocelulozowego użytego jako surowiec do hodowli oraz bez zewnętrznego dodatku celulaz. Wpływa to na znaczne obniżenie kosztów namnażania biomasy grzyba Phlebiopsis gigantea. Odpad powstający po hydrolizie enzymatycznej biomasy łusek owsianych, zawierający żywe komórki Phlebiopsis gigantea może być zastosowany jako preparat do zabezpieczania pni drzew żywych przed inwazją grzybów patogennych, m.in. grzyba Heterobasidion annosum.

Sposób według wynalazku ilustruje poniższy przykład.

Przykład

W pierwszym etapie 1000 g wysuszonych łusek owsianych wymieszano z 10000 cm³ wody wodociągowej, po czym mieszaninę tę poddano obróbce termicznej w temperaturze 121±5°C przez czas 60±5 minut, schłodzono mieszaninę do temperatury 25±1°C, skorygowano jej pH do zakresu 5,5±0,2 przy użyciu 50±0,2% kwasu siarkowego, dodano 10 g komórek grzyba Phlebiopsis gigantea i prowadzono proces hodowli grzyba w temperaturze 25+1°C przez okres 21 dni. Po tym czasie usunięto, w drodze filtracji na filtrze ze stali kwasoodpornej o średnicy oczek 0,1 mm, stałe pozostałości hydrolizatu, uzyskując 7000 cm³ ciekłej fazy hydrolizatu stanowiącego źródło enzymów celulolitycznych do procesu hydrolizy rozpulchnionej biomasy łusek owsianych.

W etapie drugim 1000 g wysuszonych łusek owsianych zmieszano z 7000 cm³ wody i mieszaninę tę poddano działaniu temperatury 121°C przez czas 60 minut, po czym ochłodzono do temperatury 25°C, skorygowano jej pH do wartości 5,5±0,2 przy użyciu 50±0,2% kwasu siarkowego, dodano 3000 cm³ ciekłego hydrolizatu otrzymanego w pierwszym etapie i prowadzono hydrolizę enzymatyczną w temperaturze 27±2°C przez okres 72 godzin. Po tym czasie na filtrze ze stali kwasoodpornej o śred nicy oczek 0,1 mm oddzielono część płynną otrzymanego hydrolizatu uzyskując łącznie 6000 cm³ ciekłego hydrolizatu, do którego dodano fosforan dwuamonowy (NH4)2HPO4) w ilości 6 g/dm³ tego hydrolizatu i do sporządzonej w ten sposób pożywki do namnażania grzyba dodano mieszaninę żywych komórek grzyba Phlebiopsis gigantea stosując łącznie 2 g suchej masy komórek na 1 dm³ fazy ciekłej hydrolizatu. Zaszczepioną fazę ciekłą hydrolizatu przeniesiono do fermentora o pojemności 20 dm³, w którym prowadzono przez 72 godziny hodowlę napowietrzaną z intensywnością 0,8 vvm w temperaturze 27±2°C przy pH 5,2-5,5.

Po zakończeniu hodowli zawiesina w fermentorze zawierała komórki grzyba w ilości 21,5 g suchej masy/1 dm³ zawiesiny. Biomasę grzyba wydzielono w drodze filtracji przez wirowanie przy sile odśrodkowej równej 7000 g przez 10 minut, po czym wysuszono w suszarce nawiewowej w temperaturze powietrza 110±5°C.

Claims (3)

1. Sposób otrzymywania czystej biomasy grzyba Phlebiopsis gigantea w pożywce ligninocelulozowej otrzymanej z mieszaniny wody i surowca lignocelulozowego, w wyniku zaszczepienia pożywki zarodnikami grzyba Phlebiopsis gigantea i prowadzenia hodowli napowietrzanej tego grzyba, znamienny tym, że mieszaninę wody i surowca ligninocelulozowego w postaci wysuszonych i zmielonych łusek owsianych sporządza się stosując 7 części wagowych wody/1 część wagową łusek, po czym rozpulchnioną biomasę łusek poddaje się obróbce termicznej w temperaturze 121°C w czasie 60 minut, ochłodzeniu do temperatury 25°C, ustaleniu jej pH na poziomie 5,3-5,7 i następnie hydrolizie enzymatycznej z wykorzystaniem mieszaniny enzymów celulolitycznych - endo-beta-1,4-glukanazy, egzo-beta-1,4-glukanazy oraz beta-glukozydazy, w temperaturze 25-30°C przez okres 72 godzin, przy czym jako mieszaninę enzymów stosuje się fazę ciekłą uzyskaną w hodowli grzyba Phlebiopsis gigantea w odrębnej porcji rozpulchnionej biomasy łusek otrzymanej jak opisano powyżej z wody i zmielonych łusek owsianych zmieszanych w stosunku wagowym 10 części wagowych wody/1 część wagową łusek, w temperaturze 20-25°C w czasie 21 dni, nadto fazę ciekłą enzymów stosuje się w ilości 10 cm³/1 g celulozy zawartej w rozpulchnionej biomasie łusek owsianych, dalej ciecz oddzieloną po hydrolizie enzymatycznej, wzbogaconą solą azotu lub/i fosforu, zaszczepia się mieszaniną szczepów komórek grzyba Phlebiopsis gigantea użytych w ilości 2 g/dm³ cieczy po hydrolizie i prowadzi hodowlę napowietrzaną grzyba w temperaturze 20-25°C w czasie 72 godzin, a ciecz po tej hodowli, zawierającą namnożone komórki grzyba, odfiltrowuje się i suszy.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pH rozpulchnionej biomasy łusek ustala się przy użyciu kwasu siarkowego.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do wzbogacenia cieczy do hodowli napowietrznej grzyba stosuje się sól azotu lub/i fosforu w łącznej ilości 1 g/dm³ tej cieczy.