CH509408A - Fermentationsverfahren zur Herstellung von Lysostaphin - Google Patents

Fermentationsverfahren zur Herstellung von Lysostaphin

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CH509408A
CH509408A CH855868A CH855868A CH509408A CH 509408 A CH509408 A CH 509408A CH 855868 A CH855868 A CH 855868A CH 855868 A CH855868 A CH 855868A CH 509408 A CH509408 A CH 509408A
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lysostaphin
antibiotic
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medium
dextrose
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Anthony Zygmunt Walter
Polk Jr Browder Henry
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Mead Johnson & Co
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/52Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from bacteria or Archaea

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Description


  
 



  Fermentationsverfahren zur Herstellung von Lysostaphin
Die Erfindung betrifft ein Fermentationsverfahren zur Herstellung von Lysostaphin, das die spezielle Fähigkeit besitzt, Organismen der Gattung Staphylococcus aufzulösen, durch Züchtung eines Stammes des Mikroorganismus Staphylococcus staphylolyticus in einem wässerigen Nährmedium, das Kohlenstoff- und Stickstoffquellen enthält, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man bei einem pH-Wert von 6,5 bis 8,5 ein wässeriges Nährmedium verwendet, das mindestens 4   Gew.-0/o    enzymatisch hydrolysiertes Casein als Stickstoffquelle und/oder mindestens 0,5   Gew.-0/c    Glycerin, Mannose oder Galaktose als Kohlenstoffquelle enthält.



   In der USA-Patentschrift 3 278 378 wird die Fermentation von Staphylococcus staphylolyticus in Medien offenbart, die stickstoffliefernde proteinhaltige Nährstoffe, wie Pepton, Pankrestin-Verdauungsprodukte von Casein, Papain-Verdauungsprodukte von Soyamehl usw., enthalten.



  Dort wird auch beschrieben, dass das Züchtungsmedium in den ersten Züchtungsstufen dazu neigt, sauer zu werden. Diese Tendenz wird entsprechend dem Fortschreiten der Züchtung ausgeglichen, und zwar durch Freisetzung von basischen Stoffen, vermutlich von Ammoniak, was zu einem ziemlich scharfen pH-Anstieg in den späteren Stufen führt. Diese beiden Effekte sind für die Erzeugung von Lysostaphin durch den Mikroorganismus schädlich, da der diesbezüglich optimale pH-Wert im Bereich von 7,3 bis 7,7 liegend angegeben wird.



   Dieser Sachverhalt wird durch die Fig. 1 erläutert, die drei Kurvenzüge im gleichen rechtwinkligen Koordinatensystem aufweist. Jeder bezieht sich auf denselben   Züch-    tungsversuch, durchgeführt gemäss der USA-Patentschrift 3 278 378 unter Verwendung des nachstehend beschriebenen Nährmediums. Die Züchtung wurde während 13 Stunden bei 37   "C    in einem Fermenter aus rostfreiem Stahl von 37,9 Liter unter Verwendung von 20 1 Medium durchgeführt. Die Einsaat bestand aus 0,25   Vol.- /0    einer Kultur von S. staphylolyticus NRRL B-2628 in der log-Phase. Der pH-Wert des Mediums wurde zu Beginn auf 7,3 eingestellt. Die Belüftung wurde mit einem Durchsatz von 1 Vo lumen Luft pro Volumen des Mediums in der Minute aufrechterhalten.



  Zusammensetzung des Mediums:
Enzymatisch hydrolysiertes Casein 4,8   Gew.-0/o     (NZ Amine E)
Soyapepton (Phytone) 0,5   Gew.- /o   
Natriumchlorid 0,5   Gew.- /0   
Dinatriumhydrogenphosphat 0,25   Gew.- /o   
Dextrose 1,0   Gew.o   
In dem Diagramm gemäss Fig. 1 zeigt die durchgehende Kurve, die sich auf die rechte Ordinate bezieht, den pH-Wert. Die Abszisse gibt die Züchtungszeit in Stunden - links beginnend - wieder. Der Anfangs-pH-Wert von 7,3 fällt im Verlaufe der Züchtung nach 9 Stunden auf einen Minimalwert von 6,15 ab. Zu diesem Zeitpunkt beginnt ein steiler pH-Anstieg, wobei nach 13 Stunden ein pH-Wert von 7,5 erreicht wird. Bei anderen Züchtungsversuchen wurden noch wesentlich höhere pH-Werte als dieser regelmässig beobachtet.



   Die unterbrochene Kurve in Fig. 1 -eigt die jeweilige Menge an Lysostaphin, ausgedrückt in Aktivitätseinheiten pro ml Medium. Die angegebenen Werte wurden nach dem Verfahren bestimmt, das in der oben genannten USA Patentschrift 3 278 378 beschrieben ist. Es handelt sich um ein photometrisches Verfahren, bei welchem eine Einheit von Lysostaphin dadurch definiert ist, dass sie sich in derjenigen Menge der Probe befindet, die in 10 Minuten eine 50   0/Die    Herabsetzung der Trübung einer Zell-Suspension von S.aureus FDA 209P bestimmter Konzentration verursacht, und zwar in bezug auf eine identische Kontroll-Suspension, die keine Probe von Lysostaphin enthält. Die Masszahlen für die Lysostaphinmenge gibt die linke Ordinate wieder.



   Die linke Ordinate weist auch eine Skala auf, die das Zelltrockengewicht der Kultur von S.staphylolyticus, die in dem Züchtungsmedium enthalten ist, in mg pro ml Medium angibt. Diese Skala bezieht sich auf die dritte Kurve in Fig. 1, die durch dreieckige Punkte   (A)    wiedergegeben wird und die Änderung des Zelltrockengewichts (DCW) relativ zur Zeit wiedergibt. Das Zellwachstum erreicht einen messbaren Wert nach etwa 4 Stunden. Nach 6 Stunden kann Lysostaphin im Medium entdeckt werden. Diese  beiden Werte nehmen in grober Annäherung etwa parallel zueinander bis etwa zur achten Züchtungsstunde zu, wo die Produktion des Antibiotikums zum Stillstand kommt bei einer Konzentration von etwa 6 Einheiten/ml, wenn der pH-Wert unter 6,3 fällt.

  Die Antibiotikum-Produktion nimmt nach 10 Stunden entsprechend dem pH-Anstieg dann wieder zu und erreicht nach 13 Stunden 17 Ein   heitenlml.    Das Zellwachstum scheint nach 9 Stunden einen Plateau-Wert erreicht zu haben; danach beginnt ein graduelles Absinken.



   Während einer solchen Züchtung existieren optimale pH-Bedingungen nur während eines relativ kurzen Zeitraumes. Man kann natürlich Schritte unternehmen, um den pH-Wert durch kontinuierliche Zugabe von Säure oder Base während der Züchtung entsprechend einzustellen, dies würde aber die Verfahrenskosten erheblich heraufsetzen, wenn das Verfahren in grosstechnischem Massstab durchgeführt werden soll.



   Ziel der Erfindung ist die Herstellung von Lysostaphin Züchtungsflüssigkeiten mit höherem Antibiotikum-Gehalt, als bisher erreicht worden ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ein Fermentationsverfahren zur Herstellung von Lysostaphin mit herabgesetzten Anforderungen hinsichtlich der pH-Regulierung während der Züchtungsperiode, um hohe Wirtschaftlichkeit bei der grosstechnischen Herstellung zu erreichen.



   Die vorstehend genannte Züchtung, die in Fig. 1 erläutert wird, erfüllt das erste Ziel der Erfindung und stellt in der Tat eine Ausführungsform derselben dar. Es wurde gefunden, dass ein unerwartet hoher Anstieg der Antibiotikum-Ausbeute erzielbar ist, wenn eine relativ hohe Konzentration an enzymatisch hydrolysiertem Casein als Stickstoffquelle im Züchtungsmedium verwendet wird. Züchtungsmedien, die mindestens etwa 4   %    an enzymatisch hydrolysiertem Casein als Stickstoffquelle enthalten, ergeben regelmässig aussergewöhnlich hohe Gehalte an Antibiotikum bei den Fermentationen, die ansonsten wie in der USA-Patentschrift 3 278 378 beschrieben durchgeführt wurden.

  So ergibt die in Fig. 1 erläuterte Züchtung unter Anwendung eines Mediums, das 4,8   Gew.-0/o    enzymatisch hydrolysiertes Casein enthält, einen Antibiotikum-Gehalt von 17 Einheiten/ml, wohingegen die im Beispiel 1 der USA-Patentschrift 3 278 378 beschriebene Züchtung, die sich hauptsächlich hinsichtlich der Konzentration dieses Nährstoffes in dem verwendeten Medium von der ersteren Züchtung unterscheidet, nur eine Ausbeute von 2,5 Einheitenlml liefert.



   Das zweite Ziel der Erfindung wird erfüllt durch Verwendung eines wässerigen Nährmediums, das Glycerin, Mannose oder Galaktose als assimilierbare Kohlenstoffquelle anstelle von Dextrose oder einem ähnlichen Kohlenhydrat-Nährstoff enthält. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass durch Verwendung einer dieser assimilierbaren Kohlenstoffquellen die Notwendigkeit für eine pH-Regulierung während der Züchtungsdauer entfällt und dass noch weitere Verbesserungen bezüglich der Ausbeute an Antibiotikum erzielbar sind.



   Fig. 2 stellt eine Gruppe von Kurven ähnlich wie in Fig. 1 dar, die den günstigen Effekt der Anwendung von 1,0   Gew.-0!o    Glycerin als assimilierbare Kohlenstoffquelle auf den pH-Wert erläutern. Diese Züchtung war sonst identisch mit derjenigen gemäss Fig. 1. Es ist ersichtlich, dass der Anfangs-pH-Wert von 7,3 während etwa der ersten 6 Stunden relativ konstant blieb und dass dann ein Anstieg auf 7,75 erfolgt, wonach der pH-Wert wieder abnimmt, und zwar bis 7,35 nach 12 Stunden. Auch hier beginnt das Wachstum der Mikroorganismen nach etwa 4 Stunden, wobei die Antibiotikum-Produktion nach etwa 6 Stunden in Erscheinung tritt; die beiden entsprechenden Kurven steigen etwa parallel zueinander an.

  Jedoch wesentlich stärkeres Wachstum und grössere Antibiotikum Produktion tritt dann ein, wobei die maximale Antibiotikum-Konzentration bei diesem speziellen Versuch etwa 35 Einheiten/ml nach 12 Stunden beträgt. Es ist festzustellen, dass diese Züchtung sich wesentlich von der mit Dextrose vorgenommenen Züchtung unterscheidet, und zwar hinsichtlich des engen und erwünschten beobachteten pH-Bereiches sowie der wesentlich höheren Konzentration des im Medium gebildeten Antibiotikums.



   Die beiden grundlegenden Gesichtspunkte der Erfindung, wie sie sich aus Fig. 1 und 2 ergeben, werden in etwas unterschiedlicher Weise durch eine Reihe von Versuchen erläutert, die auf dem Beispiel 1 der USA-Patentschrift 3 278 378 basieren. Der erste Versuch stellt eine Wiederholung dieses Beispiels unter Verwendung eines Züchtungsmediums dar, das 1,7 % Pankreatin-Verdauungsprodukt von Casein (Trypticase, Baltimore Biological Laboratories), 0,3    /o    Papain-Verdauungsprodukt von Soyamehl (Phytone, Baltimore Biological Laboratories), 0,5    /o    Natriumchlorid, 0,25 % Dikaliumhydrogenphosphat und 0,25    /0    Dextrose enthielt. Das Medium wurde auf einem pH-Wert von 7,3 eingestellt, mit S. staphylolyticus NRRL B-2628 beimpft und 17 Stunden bei 37   "C    in einem Schüttelkolben inkubiert.

  Nach Abschluss der Züchtung wurde die Züchtungsflüssigkeit hinsichtlich der Lysostaphin-Aktivität analysiert und der pH-Wert gemessen.



   In der ersten Versuchsreihe wurde die Menge an Pankreatin-Verdauungsprodukt von Casein auf 3, 5, 7 und
10   OIo    erhöht und der Effekt auf den Antibiotikum-Gehalt sowie auf den pH-Wert des Mediums untersucht. Hiermit wurden zwei identische Versuchsreihen durchgeführt, und zwar unter Verwendung von 1,0   Gew.- /0    Dextrose oder von 1,0   Gew.-01o    Glycerin anstelle von 0,25   Gew.-0io    Dex trose im Züchtungsmedium. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

 

   Tabelle I
Effekt der Caseinhydrolysat-Konzentration Nährstoff Dextrosemenge 0,25   0Io    Dextrosemenge 1,0 % Glycerin 1,0 % Casein- Antibio- Antibio- Antibiohydrol. tikum- tikum- tikum   Gew.-01o    Gehalt pH Gehalt pH Gehalt pH
1,7 2,6 8,45 1,2 5,00 0,5 6,80
3,0 4,8 8,55 3,7 5,15 11,4 6,95
5,0 11,2 8,60 9,5 5,55 17,8 7,70
7,0 17,8 8,60 16,5 6,25 40,5 7,80 10,0 17,3 8,50 22,8 7,30 44,3 7,95  
Ein wesentlicher Anstieg des Antibiotikum-Gehalts wurde bei denjenigen Versuchen beobachtet, bei denen 5   Gew.- /0    des Pankreatin-Verdauungsproduktes von Casein als Stickstoffquelle verwendet wurde, und zwar im Vergleich zu denjenigen mit Konzentrationen von 3   0/0    oder weniger an diesem Bestandteil.

  Weitere Zunahmen des Antibiotikum-Gehaltes wurden beobachtet, als die Gew.    /o-Menge    des enzymatisch hydrolysierten Caseins im Züchtungsmedium auf etwa 10 % erhöht wurde. Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher in ihrem breitesten Bereich auf die Herstellung von Lysostaphin durch Fermentation von S.staphylolyticus in Medien, die 4 bis 10   Gew.- /o    enzymatisch hydrolysiertes Casein als Stickstoffquelle enthalten. Es können höhere Konzentrationen an enzymatisch hydrolysiertem Casein verwendet werden, aber es ergibt sich kein weiterer Vorteil aus der Verwendung von mehr als 10 % davon.



   Der weitere Vorteil der Verwendung von Glycerin anstatt von Dextrose als Kohlenstoffquelle geht aus den Ergebnissen gemäss Tabelle I hervor. Die End-pH-Werte in dieser Reihe liegen in jedem Falle in oder dicht bei dem optimalen pH-Bereich, wie er in der USA-Patentschrift 3 278 378 angegeben ist. Wesentlich höhere Antibiotikum Gehalte werden bei diesem Versuch erzielt und Werte von 40,5 und 44,3   Einheitenlml    sind festgestellt worden.



   Eine Reihe von Vergleichsversuchen wurde durchgeführt, um zu bestimmen, ob sich andere Mono- oder Disaccharide in einer ähnlichen Weise, wie sie für Dextrose beschrieben wurde, verhalten oder nicht und weiterhin, um festzustellen, ob andere Polyole, wie Sorbit oder Mannit, das Glycerin ersetzen können. Diese Versuche wurden in Schüttelkolben durchgeführt unter Verwendung von 10 ml Medium, das in einem 250-ml-Erlenmeyerkolben enthalten war, der auf einer rotierenden Schüttelmaschine befestigt war, die mit 250 bis 300 rpm und bei einer Temperatur von 37   "C    betrieben wurde. Die Einsaat bestand aus 0,02   Vol.-0/o    einer Kultur von S. staphylolyticus NRRL B-2628 in der log-Phase.

  Ein Medium der folgenden Zusammensetzung, eingestellt auf einen Anfangs-pH-Wert von 7,3, wurde verwendet: enzymatisch hydrolysiertes Casein 4,82   Gew.-%   
Natriumchlorid 0,5   Gew.-0/o   
Dikaliumhydrogenphosphat 0,25 Gew.-%
Soyapepton 0,5   Gew.-0!o   
Kohlenstoffquelle verschiedene Mengen wie in der Tabelle angegeben.



   Die nachfolgende Tabelle gibt die pH-Werte und die Lysostaphin-Konzentrationen der Medien für die verschiedenen Kohlenstoff-Nährquellen bei unterschiedlichen Konzentrationen nach 17stündiger Züchtungszeit wieder. Die Lysostaphin-Konzentration wird in Aktivitätseinheiten pro ml Medium angegeben, wie sie gemäss dem in der USA Patentschrift 3 278 378 beschriebenen Analyseverfahren bestimmt wurden.



   Tabelle II
Beziehung der Art und Konzentration der Kohlenstoffquelle zur Lysostaphin
Produktion und dem pH-Wert Kohlen- Glycerin Galaktose Mannose Dextrose Lactose stoff- Antibio- Antibio- Antibio- Antibio- Antibio   quellen}    tikum- tikum- tikum- tikum- tikum
Menge   b)    pH Menge   b)    pH   Mengen    pH Mengeb >  pH Menge   b)    pH
0,25   0/0    12,4 8,70 6,2 8,75 - - 12,4 8,40 
0,5   o/0    25,6 8,30 15,5 8,70 18,1 7,95 16,8 7,80 7,9 8,0
1,0   olo    32,4 7,40 - - 17,2 7,70 3,0 5,55 2,1 5,70
1.5   0/0    23,6 6,55 20,0 5,90 18,2 7,80 6,8 5,50 1,3 5,35
2,0   0/0    28,8 6,55 20,0 5,85 17,8 7,95 6,9 5,40 1,3 5,40
4,0   0/0    22,8 6,65 17,8 5,80 16,6 

   7,90 7,2 5,40 1,4 5,40 Kohlen- Sucrose L-Arabinose Maltose Sorbit Mannit stoff- Antibio- Antibio- Antibio- Antibio- Antibio quelle tikum- tikum- tikum- tikum- tikum
Menge   b)    pH Menge b >  pH Menge   b)    pH Menge   b)    pH Menge   b >     pH 0,5 % 4,3 8,40 0,6 9,00 0,4 9,00 0,8 8,70 0,5 8,70
1,0   olo    10,8 8,10 0,5 8,80 0,6 8,90 0,8 8,80 0,4 8,75
1,5   0/0    10,6 5,90 0,2 8,90 0,8 8,85 0,8 8,80 0,4 8,80
2,0    /0    11,5 5,90  <  0,2 8,60 1,3 8,85 0,5 8,75 0,3 8,80
4,0   0/0    11,5 5,85 0,2 8,50  <  0,2 8,90 0,5 8,90 0,3 8,90 a)   Gew.-0/o    im Medium; angenäherte Werte;

   die Konzentration des angegebenen Nährstoffes wurde in jedem Falle gemäss seinem Kohlenstoffgehalt eingestellt, um sogenannte  Iso-Kohlenstoff-Medien  mit effektiven Konzentrationen von 0,1,   0,2,    0,4, 0,6, 0,8 bzw. 1,6   Gew.- /o    Kohlenstoff zu erhalten.



  b) Einheiten/ml
Höhere Antibiotikum-Gehalte werden regelmässig bei Verwendung von 0,5 % oder mehr an Glycerin oder von 1,0 % oder mehr an Mannose, oder Galaktose als Kohlenstoffquelle im Vergleich zu Dextrose erzielt. Dass sich weder relativ übermässig saure noch basische Züchtungsflüssigkeiten bilden, ist ebenfalls augenscheinlich. Bestimmte andere Nährstoffe, wie Sorbit, Mannit, Arabinose und Maltose, die zwar kein saures Züchtungsmedium hervorrufen, sind dennoch nicht imstande, hohe Antibiotikum Konzentrationen zu liefern.



   Wenn man nun die in Tabelle II gezeigten Dextrose Züchtungen bei niedrigen Konzentrationen in der Grös  senordnung von 0,25 und 0,5   Gew.- /0    betrachtet, dann ist die Neigung zur Bildung eines sauren Züchtungsmediums weniger ausgeprägt. Wenn aber die Dextrosekonzentration erhöht wird mit dem Ziel, grössere Mengen an Antibiotikum pro Volumen Züchtungsmedium zu produzieren, tritt eine erhebliche Säurekonzentration auf, die den Antibiotikum-Gehalt stark herabsetzt.



   Der bevorzugte Konzentrationsbereich für die ausgewählten assimilierbaren Kohlenstoffquellen der Erfindung, Glycerin, Mannose und Galaktose, beträgt 0,5-5   Gew.- /0,    bezogen auf das Medium. Es können höhere Konzentrationen angewendet werden, aber ein ersichtlicher Vorteil hinsichtlich des Antibiotikum-Gehalts ergibt sich nicht.



  Bei Konzentrationen von weniger als 0,5   Gew.-0/o    an Glycerin, Galaktose oder Mannose scheint die Menge an angebotenem assimilierbarem Kohlenstoff der begrenzende Faktor bezüglich der Ausbeute zu sein.



   Es wurden verschiedene organische Stickstoffquellen bewertet, um festzustellen, ob der bei Glycerin, Mannose und Galaktose in dem Caseinhydrolysat-Medium festge- - stellte günstige Effekt auch mit anderen verwandten Stick stoff-Nährstoffen auftritt. Es wurden Medien der folgenden Zusammensetzung hergestellt: organische Stickstoffquelle 5   0/0   
Soyapepton 0,5 %
Natriumchlorid 0,5 %
Dikaliumhydrogenphosphat 0,25   0/0   
Glycerin, Galaktose oder Dextrose 1    /o   
Das Medium wurde auf einen pH-Wert von 7,3 eingestellt, beimpft und wie bei den vorhergehenden Versuchen, bei denen verschiedene Kohlenstoffquellen miteinander verglichen worden waren, beschrieben wurde, inkubiert. Für jede Stickstoffquelle wurden parallele Züchtungen durchgeführt unter Verwendung von Glycerin, Galaktose und Dextrose als Hauptkohlenstoffquelle.



   Die Ergebnisse dieser Versuche sind nachfolgend aufgeführt, wobei der pH-Wert des Mediums und die mit demselben durchgeführte Bestimmung des Lysostaphins am Ende der Züchtungszeit aufgeführt werden:
Enzymatisches Verdauungsprodukt von tierischem Gewebe (Medo Peptone, Wilson): Glycerin, pH 7,10,   Lyso-    staphin, 20 Einheiten/ml; Dextrose, pH 5,60, Lysostaphin, 13,6 Einheiten/ml; Galaktose, pH 7,85, Lysostaphin, 28 Einheiten/ml.



   Pancreatin-Verdauungsprodukt von Herzmuskel (Myosate, Baltimore Biological Laboratories): Glycerin, pH 7,50, Lysostaphin, 21,5 Einheiten/ml; Dextrose, pH 5,65, Ly sostaphin, 4,8 Einheiten/ml; Galaktose, pH 8,05, Lysostaphin, 19,2 Einheiten/ml.



   Pancreatin-Verdauungsprodukt von Gelatine (Gelatone, Difco): Glycerin, pH 5,50, Lysostaphin, 2,4 Einheiten/ml; Dextrose, pH 5,00, Lysostaphin, 1,1 Einheiten/ml;
Galaktose, pH 7,80, Lysostaphin, 4,4 Einheiten/ml.



   Peptisches Verdauungsprodukt von tierischem Ge webe (Thiotone, Baltimore Biological Laboratories): Gly cerin, pH 7,65, Lysostaphin, 14,9 Einheiten/ml; Dextrose, pH 5,40, Lysostaphin,  < 0,2 Einheiten/ml; Galaktose, pH
8,00, Lysostaphin, 16,0 Einheiten/ml.



   Lösliches tierisches Protein (Swift, SSAP): Glycerin, pH 6,40, Lysostaphin, 5,2 Einheiten/ml; Dextrose, pH 4,70,
Lysostaphin,    < 0,4    Einheiten/ml; Galaktose, pH 7,30, Lyso staphin, 0,7   Einheitenlml.   



   Bei jeder Züchtung trat ein kräftiges Wachstum der Einsaat von S. staphylolyticus auf. Obwohl eine Variabilität hinsichtlich der Güte der organischen Stickstoffquellen bezüglich der Antibiotikum-Produktion augenscheinlich ist, belegen diese Versuche dennoch, dass gleichmässig überlegene Ergebnisse mit den vorliegenden Kohlenstoffquellen gegenüber Dextrose erzielt worden sind.



   Eine Reihe von Versuchen wurde durchgeführt, um den optimalen pH-Wert für die Lysostaphin-Produktion mit S. staphylolyticus bei Anwendung von Glycerin als assimilierbare Kohlenstoffquelle festzustellen. Ein Fermenter aus rostfreiem Stahl, ausgestattet mit automatischer pH-Regulierung des Züchtungsmediums durch Zusatz entweder eines sauren oder alkalischen Neutralisationsmittels während des Züchtungszeitraumes, der 20 Liter Medium der folgenden Zusammensetzung enthielt, wurde verwendet:

   enzymatisch hydrolysiertes Casein 4,82   Gew.- /o   
Soyapepton 0,5   Gew.-01o   
Natriumchlorid 0,5   Gew.-01o   
Dikaliumhydrogenphosphat 0,25 Gew.%
Glycerin 1,0   Gew.-01o   
Die folgenden Ergebnisse wurden in getrennten Versuchen, bei denen der pH auf die nachstehend angegebenen Werte eingestellt und gehalten wurde, erzielt:
Beobachtete maximale Lysostaphin-Anreicherung: pH-Wert Zeit   Einheitenlml   
5,0 17 Stunden  < 0,2
5,5 13 Stunden   40,2   
6,0 13 Stunden 2,7
6,5 13 Stunden 7,2
7,0 13 Stunden 19,0
7,5 15 Stunden 17,8
8,0 12 Stunden 19,2
8,5 12 Stunden 10,0
9,0 18 Stunden  < 0,2
Es wurde gefunden, dass der pH-Bereich von 6,5-8,5 vorteilhaft war. 

  Der bevorzugteste Bereich jedoch, und zwar aufgrund der wesentlich höheren Antibiotikum-Ausbeute, liegt zwischen 7,0 und 8,0. Bei ähnlichen Auswahlversuchen wurde gefunden, dass man bei demselben pH-Bereich mit Dextrose arbeiten kann, wenn man 4,0-10   Gew.-0/o    enzymatisch hydrolysiertes Casein als Stickstoffquelle benutzt.



   Die hier verwendeten Ausdrücke Stickstoffquelle und Kohlenstoffquelle beziehen sich auf Bestandteile des   Züch-    tungsmediums, die von dem Mikroorganismus   S.staphyloly-    ticus assimilierbar sind und zum Wachstum desselben führen, was sich durch den Anstieg des Gesamt-Zellengewich tes und der Produktion des Antibiotikums Lysostaphin zeigt. Dies ist die übliche dem Fachmann geläufige Bedeutung dieser Ausdrücke. 

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH
    Fermentationsverfahren zur Herstellung von Lysostaphin durch Züchtung eines Stammes des Mikroorganismus Staphylococcus staphylolyticus in einem wässrigen Nährmedium, das Kohlenstoff- und Stickstoffquellen enthält, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einem pH-Wert von 6,5 bis 8,5 ein wässriges Nährmedium verwendet, das mindestens 4 Gew.-01o enzymatisch hydroly siertes Casein als Stickstoffquelle und/oder mindestens 0,5 Gew.- /0 Glycerin, Mannose oder Galaktose als Kohlenstoffquelle enthält UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Nährmedium 4 bis 10 Gew.-0/o enzymatisch hydrolysiertes Casein als Stickstoffquelle enthält.
    2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das wässrige Nährmedium 0,5 bis 5,0 Gew.-0/o Glycerin, Mannose oder Galaktose als Kohlenstoffquelle enthält.
    3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Stamm von Staphylococcus staphylolyticus in einem wässrigen Nährmedium gezüchtet wird, bis diesem eine erhebliche auflösende Aktivität gegenüber der Gattung Staphylococcus, mit Ausnahme von Staphylococcus staphylolyticus, verliehen worden ist
CH855868A 1968-06-10 1968-06-10 Fermentationsverfahren zur Herstellung von Lysostaphin CH509408A (de)

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