CH380877A - Verfahren zur Herstellung von Vitamin B12 - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Vitamin B12

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CH380877A
CH380877A CH6751258A CH6751258A CH380877A CH 380877 A CH380877 A CH 380877A CH 6751258 A CH6751258 A CH 6751258A CH 6751258 A CH6751258 A CH 6751258A CH 380877 A CH380877 A CH 380877A
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vitamin
bacillus
medium
thermophilic
broth
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CH6751258A
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Baker Herman
B Boss Harry
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Int Hormones Inc
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • C12P19/28N-glycosides
    • C12P19/42Cobalamins, i.e. vitamin B12, LLD factor
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    • Y10S435/835Bacillus circulans

Description


  Verfahren zur     Herstellung    von Vitamin     Bit       Es ist bekannt, Vitamin     B12    mit Hilfe von Bak  terien und     Pilzen    unter Verwendung verschiedenarti  ger Stämme, Nährmedien und     Fermentierungsbedin-          gungen    herzustellen. Die bisher zu diesem Zweck ver  wendeten Organismen gehörten alle zu den Arten,  welche als     psychrophil    oder     mesophil    bezeichnet wer  den, die ein optimales Wachstum bei Temperaturen  zeigen, welche im Bereich von ungefähr der Körper  temperatur des Menschen, das heisst etwa 37  C, bis  hinunter auf etwa 15-20  C liegen.

   Die Ausbeuten,  welche mit Hilfe dieser Arten von Organismen erzielt  wurden, waren bescheiden, und da im genannten  Temperaturbereiche auch andere, unerwünschte     Or-          ganismenarten    gut gedeihen, musste man in allen Fäl  len beim ersten Mal mit sterilisierten Kulturmedien  arbeiten und grosse Vorsicht walten lassen, um wäh  rend dem Fermentieren sterile Bedingungen aufrecht  zuerhalten.  



  Es wurde nun gefunden, dass zahlreiche Stämme  von     thermophilen        Microorganismen    imstande sind,  Vitamin     B12    in im Vergleich zu den früher verwen  deten andern     Organismenarten    erhöhter Ausbeute zu  liefern. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch  gekennzeichnet, dass man in einem Nährmedium  einen Vitamin     B12    erzeugenden Stamm eines     thermo-          philen        Microorganismus    bei gewöhnlicher oder er  höhter Temperatur kultiviert.

   Als Vitamin     B12    erzeu  gende     thermophile        Mieroorganismen    kommen bei  spielsweise     thermophile    Bakterien in Betracht. Diese  Bakterien ermöglichen ein optimales Wachstum bei  Temperaturen von beträchtlicher Höhe. Im allgemei  nen entwickeln sie sich am besten, wenn man sie     in     dem Kulturmedium bei Temperaturen von etwa 45  bis 75  C züchtet.  



  Die Verwendung von     thermophilen        Microorga-          nismen    für die Herstellung von Vitamin     B12    hat den  grossen Vorteil gegenüber anderen     Organismenarten,       welche Vitamin     B12    erzeugen, dass sie auch bei höhe  ren Temperaturen gedeihen. Dementsprechend ist es  bei Anwendung höherer Temperaturen möglich, mit  Kulturmedien zu arbeiten, welche keine     vorgängige     Sterilisation erfordern und bei denen auch während  des     Züchtens    keine sterilen Bedingungen eingehalten  werden müssen, wobei trotzdem jegliche Verseuchung  unterbleibt.  



  Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Ver  fahrens liegt darin, dass die zur Erzeugung einer ge  gebenen Menge von Vitaminen     B12    erforderliche Zeit  wesentlich kürzer ist als bei den bisherigen Verfahren.  



  Die Ausbeute an erfindungsgemäss erhaltenem  Vitamin     B12/Liter    Kulturbrühe ist etwa 8- bis     10mal     höher als die mit den bisherigen Verfahren erzielten  Ausbeuten.  



  Vorzugsweise wird der Vitamin     B12    erzeugende  Stamm des     thermophilen        Microorganismus        submers     unter Belüftung bei Temperaturen im Bereich von  etwa 45 bis 75  C, vorzugsweise unter Rühren, kulti  viert, bis der maximale Gehalt an Vitamin     B12    er  reicht ist, worauf man aus dem Medium nach üblichen  Methoden, z. B. durch Erhitzen, Säurezusatz und Ein  dampfen, ein     Vitamin-B1.-Konzentrat    gewinnt, wel  ches als Zusatz zu tierischer Nahrung verwendet wer  den kann. Das erhaltene Vitamin     B12    kann gereinigt  werden, z. B. mittels     Adsorptionsverfahren    usw.  



  Geeignete, Vitamin     B12    produzierende     thermo-          phile    Mikroorganismen sind Stämme von     thermo-          philen    Bazillenarten, vorzugsweise von     Bacillus        stea-          rothermophilus    und     Bacillus        coagulans.     



  Von den genannten Arten, welche allgemein un  ter die Klassifikation von     Bergeys    Handbuch fallen,  wurden     zahlreiche    spezielle Stämme isoliert, welche  mit . unterschiedlichem Wirkungsgrad Vitamin     B12     erzeugen. Ausser den genannten Arten können bei  spielsweise auch     Bacillus        circulans,        Bacillus        subtilis,              Bacillus        marcerand    und     Bacillus        sphaericus    verwen  det werden.

   Von gewissen Stämmen dieser Arten ist  bekannt, dass sie bei Temperaturen oberhalb     450C     gedeihen, und sie sind als     Thermophile    klassifiziert  (Allen, M. B. 1953,     The        thermophilic        aerobic        spore-          forming        bacteria,        Bacterial        Evs.   <I>17,</I> Seiten l25-173;       Smith,    N. R., R. E.     Gordon    und F. B.     Clark,    1952,  Aerobic     sporeforming        bacteria,    U.

   S.     Dept.        Agr.     Monographie Nr. 16). Einige Stämme der genannten  Bakterienarten wurden aus heissen Quellen, Geisern  und ähnlichen Fundorten in Thermalgegenden in den  Vereinigten Staaten von Amerika und in     Cuba    iso  liert.  



  Es ist festzuhalten, dass von den oben erwähnten       Bazillusarten    die Arten     Bacillus        coagulans    und     Bacil-          lus        stearothermophilus    besonders spezifische     Thermo-          phile    sind und bei etwas höheren Temperaturen ge  deihen als die andern genannten Arten, welche ge  legentlich als adaptierte Stämme von     mesophilen     Bakterien betrachtet wurden, die fähig sind, sich noch  bei Temperaturen oberhalb 450 C und bis auf 550 C  zu entwickeln.

   Die Arten     coagulans    und     stearothermo-          philus,    welche bei Temperaturen von 60 bzw. 750 C  gut gedeihen, weisen gegenüber den andern erwähn  ten Arten gewisse Vorteile auf und werden im erfindungs  gemässen Verfahren bevorzugt. Von den Arten, welche  sich den Entwicklungsbedingungen bei höheren Tem  peraturen angepasst haben, hat sich die Art     Bacillus          circulans    und besonders ein spezieller Stamm davon,  welcher hiernach noch näher beschrieben werden  soll, als äusserst geeignet erwiesen, wobei bei relativ  hohen Temperaturen im Bereich von etwa 550 C hohe  Ausbeuten an Vitamin     B12    erzielt werden konnten.  



  Zu den     thermophilen    Bakterien, welche sich für  die Darstellung von Vitamin     B12    hervorragend eignen,  gehören:       Bacillus        stearothermophilus    194, hinterlegt in der       American    type     culture        collection    und bezeichnet als       ATCC    12986,     isoliert    aus Schlamm des     Yellowstone-          Geisers;

            Bacillus        coagulans    406, hinterlegt in der     Ameri-          can    type     culture        collection    und bezeichnet als     ATCC     12989, isoliert aus Schlamm des     Yellowstone-Geisers,     und       Bacillus        coagulans    416, hinterlegt in der     Ameri-          can    type     culture        collection    und bezeichnet als     ATCC     12990,

   isoliert aus Wasser des Geisers von     Old          Faithful.     



  Ausserdem wurde gefunden, dass auch     thermophile     Bakterienstämme, welche aus tierischen Fäkalien iso  liert wurden, für die Erzeugung von Vitamin     B12     wertvoll sind. Ein hervorragendes Beispiel dieser Art  von Organismen ist:       Bacillus        circulans        CI    372, hinterlegt in der     Ameri-          can    type     culture        collection    und bezeichnet als     ATCC     12994, isoliert aus Kuhmist.  



  Die vier oben genannten Stämme vermögen Vit  amin     B12    in Mengen von 3-6     mg/Liter    in nichtsyntheti  schem Medium und von 1-2     mglLiter    in syntheti  schem Medium zu erzeugen.    Ausser den oben erwähnten Stämmen wurden  zahlreiche weitere Stämme von     thermophilen    Orga  nismen isoliert und untersucht, die zwar weniger wirk  sam waren, aber nichtsdestoweniger Vitamin     B12    in  Mengen von mindestens 0,5     mg!Liter    Medium er  zeugten.

   Zu diesen Stämmen gehören:  B.     stearothermophilus    1, 27, 32, 35, 63, 67, 72,  79, 90, 109, 137, 148, 149,<B>1</B>50, 152,  155     (ATCC   <B>12987),160</B>     (ATCC    12988), l67,  189, 195, 197, 202 und 203;  B.     coagulans    Co 413, Co 432, Co 439, Co 467,  Co 491;  B.     subtilis    SU-381     (ATCC    12993);  B.     sphaericus    SP-312     (ATCC    12992);  B.     macerans    M-314     (ATCC    12991).  



  Die für die Gewinnung von Vitamin     B1.,    bevor  zugten Stämme werden im folgenden in ihren mor  phologischen,     züchterischen    und biochemischen Eigen  schaften näher beschrieben:         Bacillus        stearotherynophilus   <I>194</I>  Dieser Bazillus zeigt, wenn er bei     45-70     C ge  züchtet wird, folgende Eigenschaften:

   Vegetative Stäb  chen, 0,5-1,0     ls    auf 2-4     li,    beweglich,     grampositiv,     ältere Stäbchen zeigen unterschiedliche     Gramfärbung;     geschwellte     Sporangien;    Sporen 1-2     ji    auf 1-2 ,<I>11,</I>  manchmal oval,     Sporenwand    gewöhnlich     färbbar;     beim Züchten auf     Agar    keine besonderen Kolonien.

    In der     Nähragarkultur    im schräggehaltenen Reagenz  glas zeigt sich     Opazität    und rasche Ausbreitung; die  Nährlösung zeigt gleichmässige Trübung;     Citratprobe     negativ; Hydrolyse von Stärke positiv; Bildung von       Acetyl-methylcarbinol    negativ;     pH    der Brühe 5-7,  Optimum 6-6,5; Hydrolyse von Gelatine positiv;.       Fermentierungstest:    Glucose, Säure ohne Gasentwick  lung in Gegenwart von Aminosäure.

   Zuchttemperatur:  gute Entwicklung bei 45-700 C, optimale Entwicklung  bei etwa 550 C in chemisch definiertem Medium oder  in Nährmedium, das zur Hälfte mit Wasser verdünnt       und        mit        0,5        %        Caseinhydrolysat        versetzt        ist.        Auf-          bewahrungsbedingungen:

      schräg im Reagenzglas an  gelegte     Agarkulturen    aus 0,5      /e        Polypepton        (Balti-          more        Biological        Laboratories)        plus        0,5        %        Fleisch-          extrakt    plus 2,5     0/a        Agar    können bei 40 C länger als  1 Jahr gelagert werden, ohne dass die Entwicklungs  fähigkeit des Organismus im angegebenen Tempera  turbereich beeinträchtigt wird.  



       Bacillus        circulans        Cl   <I>372</I>  Eigenschaften: vegetative Stäbchen 0,3-0,7     l1    auf  1,5-5     ,lt,    Enden abgerundet, beweglich,     grampositiv,     zeitweise unterschiedliche     Gramreaktion;    geschwellte       Sporangien;    nierenförmige Sporen; Kolonien sich  ausbreitend, opak; schräg im Reagenzglas angelegte       Nähragarkulturen    sind ausgebreitet und dicht; die  Nährlösung ist leicht getrübt;     Citratprobe    negativ;  Stärkehydrolyse positiv;

   Bildung von     Acetylmethyl-          carbinol    negativ;     Fermentierungsversuch:    Säure ohne  Gas aus Glucose,     Arabinose,        Xylose    und     Sucrose;     Hydrolyse von Gelatine positiv; Bildung von     Indol         negativ; bei Temperaturen von 28-45  C dürftiges  Wachstum; gutes Wachstum bei 45-60  C.  



       Bacillzcs        coagulans   <I>406 und 416</I>  Eigenschaften: vegetative Stäbchen, 0,5-1,5     ,u    auf  2-5     l < .,    beweglich,     grampositiv;    geschwellte     Spor-          angien    bei     Nr.406,    nicht geschwellte bei     Nr.416;     opake Kolonien; schräg im Reagenzglas angelegte       Nähragarkulturen    rauh, opak und flach;     Citratprobe     negativ;

   Hydrolyse von Stärke negativ bei 550 C,  positiv nach 2wöchiger Inkubation;     Fermentierungs-          versuche:    Säure aus Glucose, ohne Gas aus Glycerin  und     Saccharose;    Hydrolyse von Gelatine schwach;  optimales Wachstum beider Stämme bei 45-65  C,  schwaches Wachstum bei 37-45  C;

   Lagerungsbedin  gungen: die Organismen können auf schräg im Rea  genzglas angelegten     Agarkulturen,    welche 0,5     %        Poly-          pepton,        0,5        %        Fleischextrakt        und        2,5        %        Agar        ent-          halten,    bei 40 C über ein Jahr gehalten werden, ohne  dass die Entwicklungsfähigkeit im angegebenen opti  malen Temperaturbereich beeinträchtigt wird.

   In  einem nichtsynthetischen Kulturmedium erzeugt der  Stamm 406 2-3 mg Vitamin     B12/Liter,    während der  Stamm 416 3-6     mgILiter    hervorbringt.  



  Die oben angeführten verschiedenen Stämme sind  in ihren allgemeinen morphologischen und biochemi  schen Eigenschaften ziemlich ähnlich. Es sind inten  sive     Aeroben,    welche unter anaeroben Bedingungen  ziemlich schlechtes Wachstum zeigen. Der optimale  Temperaturbereich für ihre Entwicklung liegt zwi  schen etwa 45 und 650 C.     Bacillus        stearothermophilus     194 kann indessen mit Vorteil auch bei Tempera  turen von bis zu 750 C gezüchtet werden. Die In  kubationszeiten betragen 8-72 Stunden.  



  Es hat sich herausgestellt, dass ein     pH-Bereich    von  5-8,5 geeignet ist; für optimale Erzeugung von Vit  amin     Bit    ist ein     pH-Bereich    von etwa 6-7,5 indiziert,  den man gegen das Ende der Brutperiode bis     auf'          pH    8-8,5 ansteigen lassen kann. Wenn der     pH    wäh  rend der wirksamen Wachstumsperiode nicht im an  gegebenen Bereich gehalten wird, so ist die Ausbeute  an Vitamin     B12    vermindert.

   Der genannte     pH-Bereich     kann durch Zugabe irgendwelcher geeigneter Puffer  aufrechterhalten werden; als am zweckmässigsten hat  sich ein Puffer aus     Aconitsäure    und     Triäthanolamin     erwiesen, da dieser vom Stoffwechsel der Organismen  nicht erfasst wird. Aus demselben Grund vermeidet  man mit Vorteil die Verwendung von phosphathalti  gen Puffern, welche assimiliert würden, eventuell  unter Verlust der Pufferwirkung.  



  Die sterilen Bedingungen, welche sonst für das  Züchten von Vitamin     Bit    erzeugenden Organismen  erforderlich sind, brauchen beim Züchten der     thermo-          philen    Organismen gemäss vorliegender Erfindung  nicht eingehalten zu werden;     gewünschtenfalls    kann  jedoch unter sterilen     Bedingungen    gearbeitet werden.  Der Einfluss der     thermophilen    Zuchtbedingungen auf  die Vermeidung einer Ansteckung durch     Pilze    und  andere Fremdorganismen lässt sich experimentell zei  gen.

   Es wurden Versuche durchgeführt, bei denen         Nähragar,    welches mit Kulturen der genannten       Thermophilen    besät war, bei Zimmertemperatur einen  Tag lang der Luft des Laboratoriums ausgesetzt war.  Nach einem Tag wurden die Schalen bei 37, 55 bzw.  750C bebrütet. Nach 18stündiger Inkubation zeigte  die bei 370 C gehaltene Schale starkes Wachstum von       Pilzen    und andern Fremdorganismen. Auf den bei  55 und 75  C gehaltenen Schalen hatten sich nur die       Thermophilen    und keine Fremdorganismen entwickelt.  



  Wie erwähnt, können die     thermophilen    Vitamin       B12    erzeugenden     Microorganismen    sowohl in nicht  synthetischen als auch in synthetischen Kulturmedien  gezüchtet werden, indem man eine Tauchkultur im  ruhenden Medium so stark belüftet, wie es zur Auf  rechterhaltung     aerober    Bedingungen erforderlich ist.  In jedem Falle ist es wichtig, dass das verwendete Me  dium alle für das Wachstum erforderlichen Kompo  nenten, inbegriffen     Mineralsalze,    Spurenelemente,       Aminosäuren    und dergleichen, enthält. Diese Kompo  nenten können zum Teil durch gebräuchliche Zucht  medien geliefert werden.

   Als solche Zuchtmedien be  vorzugt man Getreideweiche, Gersten-, Kartoffel-,  Reis- und andere Getreidekonzentrate.  



  Zur Zubereitung eines nichtsynthetischen Kultur  mediums wird vorzugsweise Getreideweiche verwen  det. Solche Getreideweiche besitzt im allgemeinen fol  genden Vitamingehalt:       Riboflavin    5     y/g     Nikotinsäure 819     y/g          Pantothensäure    23,8     y/g          Pyridoxin    19,1     y/g          Biotin    0,125     y/g     Sie enthält ferner folgende     Aminosäuren:

       
EMI0003.0070     
  
    Aminosäure
<tb>  Aminosäure <SEP> (hydrolysiert)
<tb>  Leucin <SEP> 4,78
<tb>  Isoleucin <SEP> 2,77
<tb>  Valin <SEP> 2,81
<tb>  Glutaminsäure <SEP> 7,28
<tb>  Threonin <SEP> 2,54
<tb>  Lysin <SEP> 1,80
<tb>  Arginin <SEP> 2,23
<tb>  Histidin <SEP> 2,18
<tb>  Prolin <SEP> 3,39
<tb>  Phenylalanin <SEP> 2,10
<tb>  Methionin <SEP> 0,00
<tb>  Asparaginsäure <SEP> 1,39
<tb>  Cystin <SEP> 0,91
<tb>  Alanin <SEP> 15,33
<tb>  Tyrosin <SEP> 0,78
<tb>  Ammoniak <SEP> 1,34       Ein nichtsynthetisches Medium, welches sich für  die Zucht von     -thermophilen    Bakterien eignet, kann  wie folgt zusammengestellt werden:

    Getreideweiche 5     cm3          Natriumcyanid    2 mg           Cobaltion    (als     CoS04    ' 7H20) 4 mg  Zitronensäure 100 mg       Triäthanolamin    300 mg       Kaliumhydroxyd    bis auf     pH    6,0  destilliertes Wasser bis auf<B>100</B>     cm3       Obwohl eine Sterilisation nicht nötig ist, kann  das verwendete Medium sterilisiert werden, indem  man es 30 Minuten lang bei einem Überdruck von  1     kglcm2    auf etwa 118-120  C erhitzt.  



  Ein weiteres geeignetes     Kulturmedium    basiert auf  Hefeextrakt oder     L-Glutaminsäure    als Aminosäure  quelle, wobei man die Spurenelemente in Form eines  Gemisches von Metallverbindungen der folgenden Zu  sammensetzung beigibt:         Äthylendiamin-tetraessigsäure    2,5 g       ZIIS04    7 1-120 17,6 g       MilS04    H20 9,22 g       CuS04    - 5 H20 0,98 g       FeSO4(NH4)2S04    ' 6H20 0,7 g       H3B03    0,571 g       COS04        *    7H20 0,19 g  destilliertes Wasser auf 1000     cm3       <I>Beispiel 1</I>  Es wurde ein Medium hergestellt,

   indem man  800     cm-'    der oben beschriebenen Brühe in 4     Roux-          Kolben    von je 4 Liter Fassungsvermögen gab und mit       Bacillus        coagulans    416     (ATCC   <B>12990)</B> impfte. Es  wurde unter     aeroben    Bedingungen gezüchtet. Rühren  war nicht erforderlich, wenn die Kolben so gestellt  wurden, dass sie eine maximale Luftoberfläche boten.  Nach 18stündigem Züchten bei 55  C stellte man den       pH    mit     Citronensäure    auf 4,5.

   Nach Beendigung der  Brutperiode und Einstellen des     pH    wie angeführt,  setzte man 1,0 mg     Natriummetabisulfitlcm3    Kultur  brühe zu, um zum Schutze des freigesetzten, an Pro  tein gebundenen Vitamins     B12    reduzierende Bedin  gungen zu schaffen. Das an Protein gebundene Vit  amin     B12    wird dann freigesetzt, indem man die     bazil-          lenhaltige    Brühe 30 Minuten lang im     Autoklaven    auf  118 C erhitzt. Der Gehalt an Vitamin     B12    wurde  nach einer gegenüber der vorgeschlagenen     USP-          Methode    (U.

   S.     Pharmacopöe,    XIV, 3. Ergänzung,  15-19) abgewandelten Methode bestimmt unter Ver  wendung von drei verschiedenen Testorganismen zu  Vergleichszwecken. Diese Organismen waren     Lacto-          bacillus        leichmannü        ATCC    4792,     Euglenia        gracilis          (Z-Stamm)    und     Ochromonas        malhamensis        (Prings-          heim-Stamm).    Die mittlere Ausbeute     betrug    zwischen  3 und 6 mg Vitamin     B"/Liter    Kulturmedium.

   Das  Vitamin     B12    wurde aus der Kulturbrühe nach üblichen  Verfahren isoliert. Beispielsweise kann man das aus  dem     Autoklaven    kommende Material auf dem Trom  meltrockner bei 40  C trocknen zur Gewinnung eines       Tierfutter-Zusatzes.    Es sei festgehalten, dass während  der Zucht und Ausbeute ihr Maximum nach 8 Stun  den zu erreichen beginnt. Zu dieser Zeit liegt der     pH     immer noch wie ursprünglich bei 6. Nach 12 Stunden  ist die Erzeugung von     Vitamin        B12    leicht höher als    nach 8 Stunden, und der     pH    der Brühe ist auf 7,5  angestiegen.

   Die Ausbeute erreicht ihr Maximum  nach etwa 18 Stunden, nachdem der     pH    8  bis 8,2 erreicht hat. Das Züchten kann bis  zu 72 Stunden lang fortgesetzt werden, wobei man  aber den     pH    nicht auf über 8,2 ansteigen lassen soll,  damit maximale Ausbeute erreicht wird.  



  <I>Beispiel 2</I>  Es wurde ein Medium hergestellt, indem man  800 cm?, der oben beschriebenen Brühe in 4     Roux-          Kolben    von je 4 Liter Fassungsvermögen gab und mit       Bacillus        stearothermophilus    194     (ATCC    12986)  impfte. Das Züchten erfolgte unter     aeroben    Bedin  gungen. Rühren war nicht nötig, wenn die Kolben so  gestellt wurden, dass sie eine maximale Luftoberfläche  boten. Nach 18stündigem Züchten bei 65 C wurde die  Brühe mit     Citronensäure    auf     pH    4,5 gestellt.

   Nach  Beendigung der Brutperiode und nach Einstellen des       pH    wie angegeben, setzte man 1,0 mg     Natriummetabi-          sulfit/em3    Kulturbrühe zu, um zum Schutze des freige  setzten proteingebundenen Vitamins     B12    reduzierende  Bedingungen zu schaffen. Das proteingebundene Vit  amin     B12    wurde dann freigesetzt, indem man die       bazillenartige    Brühe 30 Minuten lang im     Autoklaven     auf     118     C erhitzte. Der Gehalt an Vitamin     B12    wurde  nach einer gegenüber der vorgeschlagenen     USP-          Methode    (U.

   S.     Pharmacopöe,    XIV, 3. Ergänzung,  15-19) modifizierten Methode bestimmt unter Ver  wendung von drei verschiedenen Testorganismen zu  Vergleichszwecken. Bei diesen Organismen handelte  es- sich um     Lactobacillus        leichmannii        ATCC    4792,       Euglenia        gracilis        (Z-Stamm)    und     Ochromonas        mal-          hamensis        (Pringsheim-Stamm).    Die mittlere Ausbeute  betrug 2-3 mg Vitamin     B12/Liter    Kulturmedium.

   Das  Vitamin     B12    wurde aus der Brühe nach üblichen Ver  fahren isoliert.  



  <I>Beispiel 3</I>  Es wurde ein Medium hergestellt, indem man  800     cm3    der oben beschriebenen Brühe in 4     Roux-          Kolben    von je 4 Liter Fassungsvermögen gab und mit       Bacillus        coagulans    406     (ATCC    12989) impfte. Das  Züchten erfolgte unter     aeroben    Bedingungen. Rühren  war unnötig, wenn die Kolben so gestellt wurden, dass  eine maximale Luftoberfläche bestand. Nach     18stün-          digem    Züchten bei 55  C wurde die Brühe mit     Citro-          nensäure    auf     pH    4,5 gestellt.

   Nach Beendigung der  Brutperiode und Einstellen des     pH    wie angegeben,  fügte man 1,0 mg     Natriummetabisulfit;cm3    Kultur  brühe zu, um zum Schutze des freigesetzten protein  gebundenen Vitamins     B12    reduzierende Bedingungen  zu schaffen. Das proteingebundene Vitamin     B12    wird  dann freigesetzt, indem man die bazillenhaltige Brühe  30 Minuten lang im     Autoklaven    auf 118 C erhitzt.  Der Gehalt an Vitamin     B12    wurde nach einer gegen  über der vorgeschlagenen     USP-Methode    (U. S.       Pharmacopöe,    XIV, 3.

   Ergänzung, 15-19) modifi  zierten Methode bestimmt unter Verwendung von drei  verschiedenen Testorganismen zu Vergleichszwecken.  Bei diesen Organismen handelte es sich um Lacto-           bacillus        leichmannii        ATCC    4792,     Euglenia        gracilis          (Z-Stamm)    und     Ochromonas        malhamensis        (Prings-          heim-Stamm).    Die mittlere Ausbeute betrug zwischen  2 und 3 mg Vitamin     B12/Liter    Kulturmedium. Das  Vitamin     B12    wurde aus der Brühe nach üblichen Ver  fahren isoliert.  



  <I>Beispiel 4</I>  Es wurde ein Medium hergestellt, indem man  800     cm3    der oben beschriebenen Brühe in 4     Roux-          Kolben    von je 4 Liter Fassungsvermögen gab und  mit     Bacillus        circulans        CI    372     (ATCC    12994) impfte.  Das Züchten erfolgte unter     aeroben    Bedingungen.  Rühren war nicht erforderlich, wenn die Kolben so  gestellt wurden, dass sie eine maximale Luftoberfläche  boten. Nach 18stündigem Züchten bei 55  C wurde  die Brühe mit     Citronensäure    auf     pH    4,5 gestellt.

    Nach Beendigung der Brutperiode und Einstellen des       pH    wie angegeben, setzte man 1,0 mg     Natriummeta-          bisulfit/cm3    Kulturbrühe zu, um zum Schutze des  freigesetzten proteingebundenen Vitamins     B12    redu  zierende Bedingungen zu schaffen. Das proteingebun  dene Vitamin     B12    wird dann freigesetzt, indem man  die bazillenhaltige Brühe 30 Minuten lang im Auto  klaven auf     118 '    C erhitzt. Der Gehalt an Vitamin     B12     wurde nach einer gegenüber der vorgeschlagenen     USP-          Methode        (U.S.        Pharmacopöe,    XIV, 3.

   Ergänzung,<B>15</B> bis  19) modifizierten Methode bestimmt unter Verwendung  von drei verschiedenen Testorganismen zu Vergleichs  zwecken. Bei diesen Organismen handelte es sich um       Lactobacillus        leichmannii        ATCC    4792,     Euglenia          gracilis        (Z-Stamm)    und     Ochromonas        malhamensis          (Pringsheim-Stamm).    Die mittlere Ausbeute betrug  3-6 mg Vitamin     B12/Liter    Kulturmedium. Das Vit  amin     B12    wurde aus der Brühe nach üblichen Verfah  ren isoliert.  



  <I>Beispiel S</I>  Als synthetisches Medium wurde folgendes Ge  misch verwendet:         Äthylendiamin-tetraessigsäure    0,05 g       KH"P04    0;02 g       Mg904    ' 7     H20    0,05 g  Mo (als     Ammoniummolybdat)    1,0 mg  Lösung des Gemisches von  Metallverbindungen 1,5     cm3          NH4C1    0,03 g       Ca-Ion    (als     CaC12)    1,0 mg       Aconitsäure        (trans)    0,5 g       Triäthanolamin    1,0 g       Natriumacetat    - 3     H20    0,04 g  Glycerin 1;

  0 g         Kaliumgluconat    0,5 g       NaCN    0,2 mg       Natriummetabisulfit    0,1 g  Bernsteinsäure 0,05 g       destilliertes    Wasser 10.0     cm3       Diesem Gemisch kann     L-Glutaminsäure    in Men  gen von 0,01 bis 1,0 g/100     cm3    des Mediums zu  gesetzt werden. Anderseits kann man Hefeextrakt in  einer Menge von etwa 0,5 g/100     cm3    Medium zu  geben. Es können auch zusätzliche Mengen     Na-          triumcyanid    und     Cobaltion    zugefügt werden.  



  Unter Verwendung von etwa 800 mg dieses syn  thetischen Mediums, welchem man 1,0 g Glutamin  säure/100     cm3    zusetzte und das man mit     Bacillus          circulans        CI    372 impfte und zunächst bei einem     pH     von etwa 6,5 hielt, welcher dann gegen Ende der  Brutperiode auf etwa     pH    8 anstieg, erhielt man Vit  amin     B12    in einer Ausbeute von 1     mgJLiter    Medium.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von Vitamin B12, da durch gekennzeichnet, dass man in einem Nährmedium einen Vitamin B12 erzeugenden Stamm eines thermo- philen Microorganismus bei gewöhnlicher oder er höhter Temperatur kultiviert. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass man als thermophilen Microorga- nismus einen thermophilen Bazillus verwendet. 2.
    Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass man Bacillus stearothermophilus, Bacillus coagulans oder Bacillus circulans verwendet. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass man aerob kultiviert. 4.
    Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass man ein Nährmedium verwendet, welches eine Quelle für Aminosäuren, eine Quelle für Cobalt, Spurenmetalle und einen Puffer enthält, und dass man das gebildete Vitamin B12 aus dem genann ten Medium isoliert. 5. Verfahren nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass man bei einem pH zwischen 6,0 und 7,5 kultiviert. 6. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass man bei einer Temperatur zwischen etwa 45 und 75 C kultiviert.
CH6751258A 1957-12-23 1958-12-19 Verfahren zur Herstellung von Vitamin B12 CH380877A (de)

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