Лизин, съдържащ добавка към храна за животни и метод за неговото получаване

C12P13 / 08 - лизин; диаминопимелинова киселина; треонин; валин

A23K1 / 16 - с добавяне на допълнителни хранителни вещества; брикети фуражна сол

A23K1 - канал (отстраняване на токсични или горчиви вещества от семената, например от семената на лупината използвани като фураж A23L 1/211)

Собствениците на патента RU 2271120:

Настоящото изобретение се отнася до състави, съдържащи водна добавка лизин храна за животни, които ако е необходимо на етаж микроорганизми, за предпочитане в инактивирана форма, използвана в процеса на ферментация, и метод за получаване на такъв състав.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Есенциална аминокиселина L-лизин е широко използван като добавка за храна за животни.

Известно е, че L-лизин се произвежда чрез ферментация с помощта на щамове на бактерии, особено coryneform Corynebacterium glutamicum. Поради големия стойността на продукта постоянно работи върху подобряване на метода за неговото получаване. подобрения на процеса могат да се отнасят до подобряване присъщи на микроорганизма в производителността, например с помощта на мутагенеза и подбор, обработка относно ферментация технология, като например разбъркване и осигуряване на кислород, състав на хранителна среда, за концентрация например захар по време на ферментацията или лечение продукти, например чрез йонообменна хроматография или кристализация.

Предшестващото състояние на техниката разкрива три различни форми на групата, включваща L-лизин продукт, който се получава от L-лизин, съдържащ ферментационен бульон.

Най-честата група включва прахообразен или кристална форма на пречистен продукт от съответно, чиста L-лизин, който обикновено е под формата на сол, като, например, L-лизин монохидрохлорид.

Друга група на твърди форми на продукта, например, като описаните в ЕР-0533039, съдържа, заедно с L-лизин добавки, използвани в процеса на ферментация, и ако е необходимо, се използва инактивиран микроорганизъм биомасата.

Прахообразното, кристални и гранулирани форми на продуктите са с очевидни недостатъци по отношение на лекота на използване и прилагане. Качеството на продукта е до голяма степен засегнати от атмосферните условия, като например висока влажност на въздуха, тъй като поради възможно залепване и спичане резистентност се влошава по време на съхранение и дозиране на продукта е трудно, когато тя се използва. От друга страна, лечение на сух прах, съдържащ L-лизин продукт може да доведе до образуването на нежелан прах.

Третата група, съдържаща L-лизин продукт съдържа концентриран воден разтвор на алкални разтвори и следователно лишени от по-горе недостатъци (ЕР-В-0534865).

За различни форми, има различни методи за получаване на L-лизин-съдържащи продукти от L-лизин, съдържащ ферментационен бульон.

За твърда чиста L-лизин в момента се използват главно два различни метода.

Лизин може да бъде получена като монохидрохлорид (Lys # x02022; HCl) чрез кристализация от подходящ ферментационен бульон след отделяне на инактивиран биомаса подходящи методи. Пречистването на филтрата се концентрира преди допълнително обикновено се извършва чрез йонообменна хроматография в няколко стъпки. За тази цел, биомасата се отделя от ферментационния бульон особено за предпочитане се подкислява чрез прибавяне на солна киселина (HCl) или сярна киселина (H 2SO 4), за да се улесни йонообменна смола адсорбция лизин. Наред с това, получено чрез ферментация на L-лизин и неспецифично свързва към различни други катиони, присъстващи в ферментационния бульон. По принцип, за да се получи чист продукт необходимо да се използват различни колона обмен свързани в серия. В заключение, адсорбиран лизин се елуира за предпочитане с алкален разтвор на амоняк и се регенерира йонообменната колона. След това, така полученият разтвор лизин се концентрира и след неутрализация със солна киселина дава лизин # x02022; солна киселина в кристална форма.

Друг метод позволява да се получи лизинова сол в кристална форма, след пречистване с активен въглен (SU 183581). За лизин, съдържащ ферментационен бульон се инактивира чрез стандартния метод чрез нагряване във влажна атмосфера, и се отделя от биомасата чрез филтруване. След подкисляване на филтрата до рН 5 се добавя при постоянно разбъркване при 50-55 # x000B0 С 4-5% активен въглен за отстраняване на нежеланите примеси от филтрата и кристали, за да се избегне оцветяване. Чрез последващо филтруване отделя допълнителен активен въглен и след това чрез прибавяне на калциев хидроксид, разтворен сулфат се утаява като калциев сулфат. Продуктът се филтрира, компонент амоняк се отстранява под вакуум на ротационен изпарител и след това разтворът се концентрира до докато при охлаждане кристализация ще се случи.

Недостатък на тези две техники за обработка е наличието на много отделни стъпки на обработка и използването на скъпи методи за почистване, използвайки йонообменна хроматография. При отстраняване на нежелани соли съответно използват различни носители елуиране образува допълнителни отпадъчни потоци, които изискват време отнема пречистване или скъпо вкус.

Както е описано в ЕР-В 0533039, тези недостатъци могат да бъдат преодолени от факта, че цялата ферментационна хранителна среда, ако е необходимо, включително биомаса, концентрира се и се суши чрез разпръскване при висока температура.

В US 5990350 се описва метод за производство на L-лизин, съдържаща гранулати, при което биомасата е неактивен. При този метод, първо посредством ултрафилтрация биомасата се отделя от ферментационния бульон и се изхвърля. След това, така полученият филтрат се концентрира чрез почти пълно изпаряване на водата, присъстваща. След това, така полученият концентрат се изсушава и скъпо обработват чрез спрей гранулиране в кипящ слой, за да се получи желаният гранулат.

В ЕР-В-0534865 разкрива метод за получаване на основния воден L-лизин разтвори, съдържащи от ферментационния бульон. Съгласно метода, описан в споменатото приложение биомасата се отделя от ферментационния бульон и се изхвърля. Използване на база, такава като, например, натриев хидроксид, калиев или амониев, рН се довежда до 9-11. Минерални компоненти (неорганични соли) се отделя от бульона, след концентриране и охлаждане или чрез кристализация и се използват като тор или изхвърлят (изпратени за отпадъци).

Обект на изобретението е да осигури нов вода подходящи като добавка към фуражните състави, съдържащи L-лизин и негова сол.

Допълнителна цел на изобретението е да се осигури по-икономичен и ефикасен метод за получаване на такива състави, в сравнение с понастоящем известни методи.

Съществена лизин амино киселина е широко използван като добавка за храна за животни.

Микроорганизмите на Corynebacterium рода са разграничени способност да освободи L-лизин в подходяща хранителна среда в относително кратък период от време при висока концентрация. Процесът обикновено се извършва като процес на периодично подхранване. В момента произведен ензимно L-лизин обработват предимно кристален продукт, прах или гранули.

Задачата на изобретението е добавка за храна за животни, получен на базата на ферментационен бульон, характеризиращ се с това, че съдържа

а) L-лизин и / или негови соли,

б), получен в биомасата на ферментация в количество от 0 до 100%, за предпочитане от 50 до 100%, и най-предпочитано от 90 до 100%,

а) поне по-голямата част от другите разтворени и суспендирани съставки на ферментационната хранителна среда,

г) дава в течна форма, като суспензия, ако е необходимо, и

г) има рН по-малко от 7.

- за предпочитане микроорганизъм биомасата,

- други неорганични и органични компоненти на ферментационния бульон и

- образуван в ферментацията продукти, ако не отделя чрез подходящи методи, такива като, например, разделяне или филтруване.

Ако биомасата е напълно или частично се съхранява в добавката, че съдържа микроорганизъм в концентрация на протеин до максимум от 4 тегл.%.

добавка съдържа, като неорганични компоненти, включително калций, магнезий, фосфор под формата фосфат и сяра в сулфат форма, и като органични компоненти, между другото, витамини, като биотин и тиамин или захари като изомалтоза.

Към ограничено количество, образувана по време на ферментацията органичен продукти включват L-амино киселини, избрани от групата, състояща се от L-аланин, L-аспарагин, L-глутамин, L-метионин, L-треонин и L-валин. В допълнение, те включват органични киселини, носещи един до три карбоксилни групи, такива като, например, млечна киселина, оцетна киселина и ябълчна киселина. Те също така включват захари, като например трехалоза.

Наличието на тези съединения е желателно при определени условия, ако те повишаване на стойността на добавката.

Друг обект на изобретението е метод за получаване на водни разтвори / суспензии, съдържащи лизин и / или техни соли, характеризиращ се с това, че

а) получени чрез ферментация, съдържащ L-лизин бульон,

б) ако е необходимо, чрез прибавяне на L-лизин, съдържащ концентрация вещество се довежда до желания лизин,

в) рН на разтвора / суспензията се довежда до стойност от по-малко от 7 и

ж) Така полученият бульон се концентрира под вакуум, ако е необходимо,

където последователността на етапите б), в) и г) може да се променя.

Друг предмет на изобретението е метод за получаване на водни разтвори / суспензии, съдържащи лизин и / или техни соли, характеризиращ се с това, че

а) получени чрез ферментация, съдържащ L-лизин бульон,

б) рН на така получения бульон се регулира до стойност от по-малко от 7 и

в) от разтвор / суспензия е напълно или частично изолира биомаса, ако е необходимо,

г) ако е необходимо, чрез прибавяне на L-лизин, съдържащ концентрация вещество се довежда до желания лизин и

г) така полученият бульон се концентрира под вакуум, ако се изисква, последователността на етапите б), в), г) и д) могат да бъдат променяни.

L-лизин производство мутанти на coryneform бактерии подробно описани в известни публикации, такива като US 4,657,860.

Хранителната среда трябва да бъдат подходящо адаптирани към изискванията на определен щам. Като източник на въглерод могат да се използват захари и въглехидрати, такива като глюкоза, захароза, лактоза, фруктоза, малтоза, меласа, нишесте и целулоза, масла и мазнини, като например соево масло, слънчогледово масло, фъстъчено масло и кокосово масло, мастни киселини, например палмитинова киселина, стеаринова киселина и линолова киселина, алкохоли, например, глицерол и етанол, и органични киселини, като оцетна киселина. Тези съединения могат да бъдат използвани самостоятелно или като смес. Като източник на азот органичен азот-съдържащи съединения могат да бъдат използвани, като пептон, дрождев екстракт, екстракт от месо, малцов екстракт, течен образувани след накисване на царевица подуване, соево брашно и карбамид или неорганични съединения, като амониев сулфат, амониев хлорид, амониев фосфат, амониев карбонат и амониев нитрат. Източниците на азот могат да бъдат използвани самостоятелно или като смес. Както фосфор източник калиев дихидроген фосфат или дикалиев хидроген фосфат може да се използва, или съответната натриева сол. В допълнение, културалната среда трябва да съдържа соли на метали, такива като магнезиев сулфат или железен сулфат, които са необходими за растежа. В допълнение към по-горе споменатите съединения могат да се използват за растежа на такива важни вещества като аминокиселини и витамини. Освен това, съответните прекурсори могат да бъдат добавени към културалната среда. Споменатите добавки могат да бъдат въведени в културалната среда като единична добавка или добавяне на подходящо време на култивирането.

За да се контролира рН на културалната среда съответно използвани основни съединения като натриев хидроксид, калиев хидроксид, амоняк или киселинни съединения, такива като фосфорна киселина или сярна киселина. За контрол ценообразуване добавя антипенител, като мастни киселини, полигликолови естери. За да се поддържа може да се добави стабилността на плазмиди към средата вещество с избирателно действие, като например антибиотици. За да се поддържат аеробни условия в култура въвеждане на кислород или съдържащи кислород газови смеси като въздух, и се смесва с подходящи системи или от газовия поток. Температурата на културата е обикновено между 25 # x000B0 С до 37 # x000B0 С. Култивирането продължава, докато до максимален размер на L-лизин. Обикновено, тази цел се постига в рамките на 10 -160 часа.

Примери на подходящи ферментационни среди са описани например в ЕР-В 0532867, US 5840551 и US 5,990,350.

Анализ на L-лизин може да се извърши чрез анион обменна хроматография последвано от дериватизация с нинхидрин, както е описано от Spackman и сътр. (Analytical Chemistry, 30, 1190 (1958)) или чрез обратна фаза HPLC съгласно метода, описан от Lindroth сътр (Analytical Chemistry 51: 1167-1174 (1979)) ..

Получената (ия), така че разтвор / суспензия има киселинна стойност на рН, е лесно преносима (-S) могат да бъдат лесно дозиране е стабилен (-S) срещу микроорганизми и има по-добра стабилност при съхранение в сравнение с разтвор на алкална.

Подкисляването може да се извърши след или по време на концентрацията. Като функционални аниони активност като сулфат, хлорид, фосфат, цитрат, и т.н. Тя може да се прилага в обичайната среда под формата на соли, които влизат в продажба преди началото на ферментацията.

Терминът "суспензия" означава, че за предпочитане инактивирани микроорганизми в продукта от изобретението в неразтворена форма.

Изобретението се обяснява по-подробно чрез примери.

Получаване на ферментационен бульон, съдържащ L-лизин

ферментационни методи за получаване на лизин, съдържащи ферментационни бульони, които се обработват съгласно изобретението, са описани подробно в различни патентни публикации (ЕР-В-0532867 и US 5840551).

Получаване на продукт не съдържа биомаса

Получаване на продукт, съдържащ биомаса

2. добавка за храна за животни съгласно претенция 1, имащ рН от 2 до 6.5.

4. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че когато е необходимо концентрацията се нагласява до желаната лизин чрез добавяне на L-лизин или L-лизин, съдържащ разтвор.

5. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че хранителната среда се концентрира.