CS200884B3 - Způsob získávání exocelulárního glukanového biopolymeru produkovaného bakteriálním mikroorganismem - Google Patents

Description

(54) Způsob získávání exocelulárního glukanového biopolymeru produkovaného bakteriálním mikroorganismem

Vynález se týká způsobu získávání exocelulárního glukanového biopolymeru produkovaného bakteriálním mikroorganismem na živných půdách, obsahujících uhlíkaté, dusíkaté a biologicky aktivní látky submersní sterilní fermentací a izolováním vlastního polysacharidového biopolymeru pro použití v geologickém, potravinářském a farmaceutickém průmyslu,

Na základě dosavadních poznatků, které se týkají většinou polysacharidu glukanového typu produkovaných kulturami Leuconostoc, a glukomannanového typu, produkovaného například kulturami Xanthomonas, popřípadě Arthrobacter, nebyla v literatuře popsána fermentace glukanového typu, produkovaného aerobně produkčním kmenem bakterie Achromobacter delicatulus. Z literatury známe například práce týkající se polysacharidu rodu Xanthomonas (USA patent č. 3 485 719, 3 096 293, nebo 3 328 262), složeného z glukózy a mannózy, jehož fermentační viskozita je však nižší a fermentace náchylnější k sekundární kontaminaci.

Podstatou tohoto vynálezu je způsob získávání nového exocelulárního biopolymeru produkovaného bakteriálním mikroorganismem Achromobacter delicatulus (Jordán, 1890) (Bergey et al. 1923) č. 39, který je popsán v popise vynálezu k čs. autorskému osvědčení č. 172 624, jehož podstatou je, že po naočkování 24 hodinové kultury bakterií

200 884

200 004 « 2 Aohromobaoter delicatulus (Jordán, 1890) (Bergey et al. 1923) 8, 39 do živného prostředí se fermentuje 48 až 72 hodin při teplotě 28 až 30 °C za pH 6,8 až 7*2 ve třech stupních, přičemž v každém stupni se přidává další cukerný zdroj, například s výhodou surový cukr, načež se biopolymer po ukončení fermentace izoluje etanolickým srážením nebo přímo sušením nefermentované půdy rozprašováním nebo hydrolýzou a frakcionací se připraví biopolymer o požadované molekulové hmotnosti. Jedná se o aerobní produkční kmen, jehož polysacharid glukannového typu dává po hydrolýze tyto monomerioké cukry: D-ribosu, D-xylosu, D-arabinosu, D-mannosu, D-fruktosu, a D-galaktosu 7 množstvích od 0,3 do 3 % hmot. a «Ζ.-D-glukosu a β-D-glukosu v množstvích 85 až 87 % hmotnosti.

Polysacharid získaný způsobem podle vynálezu má vyšší viskozltu fermentované půdy než dosavadní známé polysacharidy vyfermentované z jiných mikroorganismů a je méně náchylný vůči kontaminaci při fermentaci. Homogennost tohoto polymeru je dokumentována na jeho elučním diagramu na obr. 1, jeho infračervené absorpční spektrum na diagramu na obr* 2 a složení polysaoharidu jako směsi trimethylsilyl derivátů monosaoharidů na obr. 3.

Na rozdíl od dosud popsaných polysacharidů glukanového typu fermentovanýoh převážně anaerobně (například kulturou Leuconostoc), nebyla dosud popsána více stupňová průmyslová aerobní kultivace polysacharidů uvedených vlastností produkčním kmenem Aohromobacter delicatulus (Jordán, 1890) (Bergey et al. 1923) č, 39.

Dále jsou uvedeny příklady způsobu získávání biopolymeru podle vynálezu.

Příklad

Nejdříve připravíme v 1. stupni inokulum v předočkovacím tanku objemu 400 1 plnění 200 1 média za použití těchto surovin (živné prostředí)

surový cukr	3 % hmot.
práěkovitý oorn-steep (CSL)	0,2 % hmot.
K2P°4	0,75 % hmot.
NaCl	0,01 % hmot.
MgSO4. 7 HgO	0,02 % hmot.
kno3	0,04 % až 0,4 % hmot
sojový olej	0,1 % hmot.
kvasnlčný autolyzát 100%ní
ve vodném prostředí (vodovodní voda)	0,2 % hmot.

pH bylo upraveno pomocí 40%ního roztoku NaOH na hodnotu 6,8.

Předočkovaoí tank byl naočkován 10ti 1 inokula mikroorganismu Aohromobaoter delicatulus (Jordán, 1890) (Bergey et al. 1923) č. 39, stáří 24 hodin.

Kultivuje se 24 až 26 hodin při teplotě 28 až 30 C za stálého míchání a vzdušnění ve sterilních podmínkáoh (1. stupeň).

Potom byl obsah předočkovacího tanku převeden do očkovacího tanku obsahu 3500 1 s plněním 2000 1 (2. stupeň). Fermentace trvala 48 hodin při teplotě 28 až 30 °C> pH bylo udržováno na 6,8 za stejných podmínek jako v prvém stupni. Ve 48 hodině byl obsah očkovacího tanku převeden do fermentačního tanku (3. stupeň, obsah 35 nP, plnění 20 m^).

200 084

V 78 hodině byla pro zvýšení výtěžnosti přidána dávka surového cukru v množství 1,5% hmotnosti na objem plnění. (Ve 122 hodině fermentace Činila viskozita fermentační tekutiny měřená rotačním viskozimetrem při 12 ot/min 26150 oP). Fermentace byla ukončena ve 136 hodině. Poté byla polovina objemu zpracována ethanoliokým srážením, načež byl získaný polymer vysušen na horkovzdušné sušárně. 1%ní roztok takto získaného surového práškového biopolymeru měl hodnotu 640 oP. Bylo získáno 308 kg 86,9%ního biopolymeru.

Druhá polovina tanku byla zpracována pomocí sprayové sušárny (Anhydro) o vstupní teplotě 175 až 188 °C a výstupní 108 až 109 °C. Bylo získáno celkem 400 kg žlutého prášku o 97,1 % hmot. sušiny, obsahující 61 až 68 % čistého biopolymeru.

Biopolymery získané způsobem podle vynálezu mají vynikající reologické a strukturně mechanické vlastnosti, jaké jsou vyžadovány pro polymerové výplachy při aplikaci při hlubinných vrtech (například nafty) při přípravě osmotických výplachů.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob získávání exocelulárního glukanového biopolymeru produkovaného bakteriálním mikroorganismem Achromobacter delicatulus (Jordán, 1890) (Bergey et al. 1923) č. 39, který je popsán v popise vynálezu k čs. autorskému osvědčení č. 172 624, vyznačený tím, že po naočkování 24 hodinové kultury bakterií Achromobacter delicatulus (Jordán, 1890) (Bergey et al. 1923) č. 39 do živného prostředí se fermentuje 48 až 72 hod. při teplotě 28 až 30 °C za pH 6,8 až 7,2 ve třech stupních, přičemž v každém stupni se přidává další cukerný zdroj s výhodou surový cukr, načeš se biopolymer po ukončení fermentace izoluje etanolickým srážením nebo přímo sušením nafermentované půdy rozprašováním nebo hydrolýzou a frakcionací se připraví biopolymer o požadované molekulové hmotnosti.

   3 výkresy