Введение 3
Глава 1. Обзор литературы 5
1.1 История развития лизиновой промышленности 5
1.2 Методы получения аминокислот 6
1.3 Свойства лизина 9
1.4 Микроорганизмы - продуценты лизина 10
1.5 Биосинтез лизина в микробной клетке 11
1.6 Приготовление питательных сред и их стерилизация 14
1.7 Подготовка посевного материала 17
1.8 Ферментация 20
Глава 2. Объект и методы исследования 25
2.1 Объект исследования 25
2.2 Методы исследования 26
Глава 3. Результаты и их обсуждения 32
3.1 Анализ количественных показателей результатов эксперимента... 32
3.2 Оценка экономической эффективности 47
Заключение и выводы 49
Список используемой литературы
В последнее время в Российской Федерации, в том числе и в Белгородской области, идет бурное развитие животноводства (свиноводства, птицеводства), вследствие этого необходимо обеспечивать животных кормами, которые будет полноценными, то есть будут содержать все необходимые компоненты, в том числе весь набор незаменимых аминокислот. Одной из таких аминокислот является лизин. Это незаменимая аминокислота, которая не синтезируется в организме человека и животных, недостаток которой приводит к резкому снижению продуктивности животных, ухудшает качество продукции, нарушает баланс других аминокислот в синтезе белка. При недостатке лизина в рационе нарушается азотистый обмен.
Лизин применяют в качестве кормовой добавки. Это связано с низким его содержанием в растительных кормах и высокой потребностью в нем. Очищенный лизин используется как добавка в продукты питания человека, а также в препараты медицинского назначения. Использование лизина в качестве кормовой добавки позволяет увеличить привес животных и птицы на 10 - 30 %, повышает надои молока на 12 %, увеличивает яйценоскость кур на 10 %. [33]
Избранная нами тема актуальна не только для нашей работы, но и для производства ЗАО «Завод премиксов №1», так как предполагается сокращение производственного цикла биосинтеза лизина.
Цель исследования: изучить влияние процесса подготовки посевного материала для преферментера и попытаться сократить время на подготовку инокулята для ферментации.
Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи:
- проанализировать данные литературы, всю доступную информацию по биосинтезу лизина, включая технологию подготовки инокулята для ферментации;
- изучить и модифицировать технологию подготовки инокулята путем сокращения времени на его выращивание;
-определить достоверность полученных результатов путем статической обработки цифровых данных с использованием критерия Стьюдента;
- оценить экономическую эффективность результатов эксперимента.
В ходе выполнения данной работы мы провели анализ отечественных и зарубежных источников литературы по изучаемой проблеме и определили основные аспекты технологии при подготовке инокулята Corynebacterium glutamicumштамм B - 11167 для биосинтеза лизина. Модифицировали
технологию подготовки инокулята путем сокращения времени на его выращивание. Проанализировали влияние времени получения посевного материала на накопление лизина в культуральной жидкости.
Таким образом, мы определили, что наиболее эффективное накопление лизина происходит в колбах за 18 часов роста, то есть в контрольном варианте (принятая на заводе технология). Однако эффект достаточно высокий и в колбах за 12 часов роста, а именно при сокращении времени на 33,33 % выход продукта сокращается лишь на 5,8%.
В результате проведенных исследований, установлено, что культивирование бактерий Corynebacterium glutamicum B - 11167 в колбах на жидкой питательной среде и инокулятом, выросшим за 18 и 12 часов роста, дает близкие показатели по накоплению лизина в культуральной жидкости.
В результате эксперимента нами установлено, что при сокращении времени на 33,33 % от контроля потери по сравнению с контрольным вариантом составляют лишь 2,26 г, или 5,8 %. Следовательно, поставленная в работе задача успешно решена.
При сокращении же времени на 9 часов роста, то есть на 50 %, выход лизина значительно уменьшился и составил 24,34 % от контроля, что явно не представляется целесообразным.
