Glucoamylase synthesis by Aspergillus awamori NRRL 3112 in the microtechnical scale

Aspergmus awamori NRRL 3112 was grown using the submerged technique in 10-liter laboratory fermenters during 7 days with continuous agitation and aeration of the nutrient. The activities of glucoamylase (GA) and α-amylase as well as changes in sugar and protein concentrations and pH were determined. Corn-bran fortified with potato starch proved to be the most favorable nutrient for glucoamylase synthesis.

Szczep Aspergillus awamori NRRL 3112 hodowano metodą wgłębną w fermentorach laboratoryjnych o pojemności 10 1, zawierających 4 1 pożywki, przez 7 dni w temperaturze 30 lub 35°C stale mieszając (560 obr./min) i napowietrzając (0,83 l/1/min lub 1,24 1/1/min przez pierwsze 2 dni i 1,66 1/1/min oraz 2,49 1/1/min w następnych dniach hodowli). Stosowano podstawową pożywkę otrębowa-kukurydzaną (nr 4) o zawartości 6,85% skrobi i 0,38% N ogólnego, pożywkę nr 4 wzbogaconą 2 lub 3% krochmalu ziemniaczanego oraz zalecaną dla tego szczepu pożywkę zawierającą 20% śruty kukurydzanej. Synteza glukoamylazy (GA) przebiegała szybko na pożywce otrębowa-kukurydzanej, natomiast oryginalna pożywka kukurydzana dała gorsze wyniki. Okres intensywnego gromadzenia enzymu przypadał na pierwsze 4-5 dni wzrostu. W drugim dniu hodowli obserwowano natomiast maksymalne nagromadzenie α-amylazy i cukrów, po czym obie te wartości szybko malały. pH płynów fermentacyjnych zmieniało się w zakresie od 5,5 do 3,5, a nawet 3,0 po 7 dniach hodowli. Zmiany te nie miały wpływu na stabilność GA. W podwyższonej temperaturze (35°C) w ciągu 1-4 dnia grzybnia szybciej wytwarzała GA, aniżeli w temperaturze 30°C, jednakże po 7 dniach hodowli uzyskane wartości nie różniły się zasadniczo. Zwiększone napowietrzenie (150%) nie tylko. przyspieszyło syntezę GA, lecz spowodowało wydatny wzrost ilości wytworzonego enzymu. Korzystny wpływ ujawnił się szczególnie w czwartym i dalszych dniach hodowli. W intensywniejszych warunkach hodowli dodatek skrobi do pożywki nr 4 korzystnie wpłynął na syntezę GA. Podwyższona temperatura, zwiększone napowietrzanie i wzbogacenie pożywki wydają się nie mieć wpływu na syntezę α-amylazy, pH pożywki i zmiany w poziomie rozpuszczonego białka. Wykonane badania stanowią podstawę do zaproponowania tego procesu i optymalnych warunków syntezy glukoamylazy do technologii w skali przemysłowej.