CS263297B1 - Způsob pHpravy kvasničné biomasy s vysokým obsahom biologicky aktivních komplexů chrómu - Google Patents

Způsob pHpravy kvasničné biomasy s vysokým obsahom biologicky aktivních komplexů chrómu Download PDF

Info

Publication number
CS263297B1
CS263297B1 CS875697A CS569787A CS263297B1 CS 263297 B1 CS263297 B1 CS 263297B1 CS 875697 A CS875697 A CS 875697A CS 569787 A CS569787 A CS 569787A CS 263297 B1 CS263297 B1 CS 263297B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
yeast
chromium
biomass
cultivation
preparation
Prior art date
Application number
CS875697A
Other languages
English (en)
Other versions
CS569787A1 (en
Inventor
Frantisek Ing Csc Stros
Miloslav Ing Rut
Lubomir Dr Adamek
Bohumil Rndr Csc Benes
Otto Rndr Csc Taborsky
Original Assignee
Frantisek Ing Csc Stros
Rut Miloslav
Lubomir Dr Adamek
Bohumil Rndr Csc Benes
Taborsky Otto
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frantisek Ing Csc Stros, Rut Miloslav, Lubomir Dr Adamek, Bohumil Rndr Csc Benes, Taborsky Otto filed Critical Frantisek Ing Csc Stros
Priority to CS875697A priority Critical patent/CS263297B1/cs
Publication of CS569787A1 publication Critical patent/CS569787A1/cs
Publication of CS263297B1 publication Critical patent/CS263297B1/cs

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

V průběhu kultivace kvasinek se zdroj trojmocného chrómu přidává do kultivačního média v dávkách úměrných přírůstku.kvasničné biomasy, s výhodou v množství 1 000 až 5 000 ^ug Cr na 1 g nově vytvořené kvasničné sušiny. Za těchto podmínek chromitá sůl neinhibuje kultivaci, dosahuje se vysokého stupně retence ohromu v biomase a získává se kvasnlčná biomasa s vysokým obsahem intracelulárnlho chrómu. Doporučuje se používat kvasinky patřící k druhům povoleným pro přípravu potravinářských aditiv.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy kvasničné biomasy s vysokým obsahem biologicky aktivních komplexů chrómu.
Trojmocný chrom je pro živé organismy esenciálním prvkem, který ovlivňuje některé důležité metabolické funkce. U savců je prvním a nejvýznamnějším důsledkem deficience chrómu poškození glukózové tolerance, projevující se mimo jiné snížením efektivnosti insulinu, glykosurií a hyperglykemií. Deficience chrómu dále způsobuje zpomalení růstu, snížení délky života, zvýšeni hladiny cholesterolu a triglyceridů a další negativní symptony.
Denní potřeba chrómu u dospělých lidí se odahduje na 200 až 300 ^g, u dětí a dospívajících je potřeba chrómu nižší, u starých lidí naopak značně vyšší.
Značná část populace má však denní příjem chrómu nižší se všemi z toho vyplývajícími riziky. V ČSSR se např. denní příjem chrómu odhaduje na 50 až 100^ug.
Při odstraňování následků deficience chrómu, hlavně při obnovování glukózové tolerance má daleko vyšší biologický účinek než jednoduché anorganické sloučeniny chrómu organický komplex s obsahem trojmocného chrómu, který byl poprvé zjištěn v pivovarských kvasnicích a nazván glukózový toleranční faktor (GTF). Tento komplex obsahuje kromě chrómu aminokyseliny glycin, kyselinu glutamovou a cystein a především kyselinu nikotinovou.
Přirozené zdroje organických komplexů chrómu v pivovarských kvasnicích jsou poměrně nízké (cca 2 jug/g) a proto se vyvíjejí postupy na přípravu kvasničné biomasy s vysokým obsahem intracelulárního chormu. Při postupu podle USA patentu č. 4 343 905 se obsah GTF v pivovarských kvasnicích zvyšuje až na 2 000 ^ug/g tak, že se suspenze kvasinek nechá reagovat s roztokem kyseliny nikotinové, kyseliny 1-glutamové, glycinu, 1-cysteinu a oxidu chromitého. Podle USA patentu č. 4 348 483 se kvasničný produkt s obsahem intracelulárního chrómu až 1 000 /ag/g připravuje tak, že se na suspenzi živých kvasinek Saccharomyces cerevisiae při pH 4 až 7 působí za nerůstových podmínek vodným roztokem netoxické chromité soli po dobu asi 30 minut. Takto upravené kvasinky se bud přímo zkoncentrují, vyperou a usuší, nebo se po přidání živin pomnoží kultivací, při níž se obsah vnitrobuněčného chormu stabilizuje a sníží na žádanou hodnotu.
Při těchto známých postupech obohacováni mikrobiální biomasy biologicky aktivním chromém se chromité soli vesměs přidávají k mikrobiální suspenzi najednou na počátku procesu a to v poměrně velkém množství. Použití vysoké koncentrace chromitých iontů brzdí rozmnožování mikrobiálních buněk a proto chrom vniká do nemnožících se buněk pasivním transportem, nebo v průběhu velmi pomalu probíhající kultivace.
Podíl chrómu, který se zabudovává do buněk, je poměrně nízký a nízké bývají i dosahované koncentrace intracelulárního chrómu.
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob přípravy kvasničné biomasy s vysokým obsahem biologicky aktivních komplexů chrómu vsádkovou, přiživovanou periodickou nebo kontinuální kultivací kvasinek za přítomnosti zdroje trojmocného chrómu podle vynálezu, při němž se chromité soli přidávají v průběhu kultivace do fermentujícího média průběžně nebo v periodických dávkách v množství úměrném přírůstkům biomasy, s výhodou 1 000 až 5 000 ^ig Cr na 1 g nové vytvořené kvasničné sušiny.
Při přiživované periodické nebo při kontinuální kultivaci je výhodné rozpustit chromité soli v používaném zdroji uhlíku nebo v jeho vodném rozotku. Dávka d chromité soli v g na 100 g zdroje uhlíku se vypočítá ze vzorce:
lOO.y.Cr d = ---kde y je předpokládaný výtěžnostni koeficient
Crx je požadovaná dávka chrómu na 1 g přírůstku kvas. sušiny p je obsah chrómu v 1 g chromité soli.
Má-li být získaná biomasa s vysokým obsahem biologicky aktivních komplexů chrómu použita pro lidskou konzumaci, doporučuje se použít kvasinky schválené pro přípravu potravinářských aditiv patřící např. k durhům Saccharomyces cerevisiae nebo Torulopsis ethanolitolerans.
Po zakončení kultivace se kvasinky ze zralého média oddělí, zkoncentrují, vyperou vodou, inaktivují a případně, usuší.
Výhodou postupu podle vynálezu je to, že obsah chromítých solí ve fermentujícím médiu je v průběhu kultivace relativně nízký a nedosahuje toxických koncentrací, které by zpomalovaly rozmnožování kvasinek. Další výhodou je to, že se vysoký podíl, až 80 % z přidaného ohromu, přeměňuje na chrom intracelulární a že napěstovaná biomasa obsahuje 3 000 yug/Cr na 1 g sučiny. Nízká zbytková koncentrace chromitých solí ve zralém médiu usnadňuje praní kvasinek.
Postup podle vynálezu je objasněn, nikoliv však omezen následujícími příklady.
Přikladl
V laboratorním fermentoru s užitečným obsahem 15 1 a dosahovaným přestupem kyslíku
5,5 g O2.l_^.h 1 byla provedena série 5 přiživovaných periodických kultivací kvasinky Torulopsis etanolitalerans CCY 26-58-1 na syntetickém etanolu.
Před zahájením všech kultivací bylo do fermentoru napuštěno 14 1 vody, přidáno 15 g a 250 ml roztoku živných solí obsahujícího v litru 35 ml 85 % hmot. H^PO^, 30 g
KOH, 160 g MgSO4-7 HjO a 0,5 g ZnSO^.7 Η2<0. Médium pak bylo inokulováno 300 g kvasničné pasty (22,5 % sušiny). Kultivace byly vedeny při 33 °C, pH se upravovalo 10 % roztokem amoniaku na hodnotu 4,0 a koncentrace etanolu v médiu se přístrojem Netrex udržovala v rozmezí 0,15 až 0,25 % obj. Kultivace byly ukončeny, když se spotřebovalo 314 g absolutního etanolu.
Rozdíly mezi jednotlivými kultivacemi spočívaly v přidávaném množství chromité soli. Kultivace č. 1 byla kontrolní bez přídavku Cr, při kultivacích 2 až 5 bylo v přítokovaném rozpuštěno odstupňované množství CrClj.6 H2O.
Po ukončení kultivací byly kvasinky z média odseparovány, promyty vodou a odstředěny na kvasničnou pastu. Pasta byla resuspendována v pitné vodě na mléko o sušině 16 %. Mléko se inaktivovalo 30minutovým zahříváním na 80 °C a pak usušilo v laboratorní rozprašovací sušárně. Výsledky dosažené při srovnávacích kultivacích jsou shrnuty v tabulce 1.
Tabulka 1
Kultivace Obsah Cr v etanolu mg Cr/g a. a. Růstová tychlost h-i Výtěžnost kvas. suš. z etanolu g.q-1 Množství výrobku 94 % suš. Obsah Cr ve výrobku mg.g-·1· Retence Cr %
1 - 0,43 0,80 339 - -
2 0,95 0,39 0,79 335 0,73 82
3 1,91 0,34 0,71 305 1,62 82
4 3,82 0,25 0,50 238 3,40 67
5 5,73 0,19 0,47 229 4,50 54
Z výsledků je zřejmé, že při kultivacích 2 a 3 nebyla proti kontrole podstatně snížena růstová rychlost ani výtěžnost a dosažena retence Cr v biomase 82 %. Přídavek Cr na 1 g přírůstku kvasničné sušiny činil při těchto kultivacích 1 200 resp. 2 700 /ag. Při kultivacích 4 a 5 snížily vyšší dávky Cr podstatně růstovou rychlost a výtěžnost a nižší byla i retence chrómu v biomase.
i
Příklad 2
V témže fermentoru jako v příkladu 1 a za obdobných kultivačních podmínek byla provedena přiživovaná periodická kultivace kvasinky Saccharomyces cerevisiae RIFXS 104 na sacharóze. Médium bylo inokulováno 300 g lisovaných kvasinek (27 % sušiny), v průběhu kultivace se roztok sacharózy do fermentoru dávkoval při náhlém poklesu koncentrace oxidu uhličitého ve výdechu. Kultivace byla ukončena po spotřebování 270 g sacharózy. Spolu β roztokem sacharózy byl do média přidáván i síran chromitodraselný v množství odpovídajícím 1,37 pg Cr na 1 g sacharózy. Při kultivací byla dosažena růstová rychlost 0,25 h“1 a výtěžnost 0,4 g.g. 1. Přídavek Cr na 1 g nově vytvořené kvasničné sušinytčinil 3 425 pg. Bylo získáno 201 g sušených kvasinek (94 % sušiny) s obsahem 1 530 ,ug Cr/g. Do biomasy přešlo 81 % z nadávkovaného chrómu.
Příklad 3
Ve fermentoru popsaném v příkladu 1 byla provedena vsádková kultivace kvasinky Saccharomyces cerevisiae RIFIS 104 na sacharóze. Před zahájením kultivace se do fermentoru napustilo
14,5 1 vody, přidalo se 150 ml rozotku minerálních živin (přiklad 1), 5 g síranu amonného, g močoviny a 300 g sacharózy. živné médium se inokulovalo 120 g lisovaných kvasinek (27 % sušiny). Při kultivaci se udržovala teplota 30 °C a do fermentujícího média se programo vým čerpadlem dávkoval roztok chloridu chromitého. Dávky Cr se v průběhu kultivace zvyšovaly úměrně přírůstkům kvasničné biomasy, ověřeným předem kontrolním pokusem. Konec kultivace byl indikován prudkým vzestupem rozpuštěného kyslíku po spotřebování zdroje uhlíku. Při kultivaci byla dosažena výtěžnost 0,38 g kvasničné sušiny z 1 g sacharózy a do média bylo nadávkováno 230 mg chromité soli, což odpovídá dávce 2 017 /ag Cr na g vytvořené kvasničné sušiny. Bylo připraveno 150 g sušených kvasinek (94 % suš.), které obsahovaly 1 240 ^ig Cr.g-1. Retence Cr při kultivaci byla 81 ».
Příklad 4
Ve fermentoru s účinným objemem 2,5 1 a dosahovaným přestupem kyslíku 5,3 g O2.l-1.h-1 byla provedena kontinuální kultivace kvasinky Torulopsis ethanolitolerans na syntetickém etanolu. Kultivace byla vedena při zřečtovacl rychlosti 0,25 h-1, teplotě 33 °C a pH 4,0.
V průběhu 0,25 h-1, teplotě 33 °C a pH 4,0. V průběhu kultivace se do fermentoru přidávalo 625 ml.h-1 čerstvého média, které obsahovalo v litru 20 g etanolu, 15 ml roztoku minerálních živin (příklad 1), 0,6 g (NH^ljSO^, 2,5 g močoviny a 0,154 g CrCl3.6H2O. Stejný objem zralého média odcházel z fermentoru přepadem, rovnovážná koncentrace kvasničné sušiny při kultivaci byla 15 g.l-1. Při kultivaci se dosáhlo výtěžnosti kvasničné sušiny 0,75 g.g“1, přídavek Cr na 1 g přírůstku biomasy činil 2 000 /tg. Výrobek s 93 % sušiny obsahoval 1 488 /ig.g1 a do biomasy přešlo 80 % z přidaného chrómu.

Claims (3)

  1. PREDMET VYNÁLEZU
    1. Způsob přípravy kvasničné biomasy s vysokým obsahem biologicky aktivních komplexů chrómu vsádkovou, přiživovanou periodickou nebo kontinuální kultivací kvasinek za přítomností zdrozje trojmocného chrómu, vyznačený tím, že se chromité sole přidávají v průběhu kultivace do fermentujícího média průběžně nebo v periodických dávkách v ninožatví úměrném přírůstkům biomasy, s výhodou 1 000 až 5 000 pg Cr na 1 g nově vytvořené kvasničné sušiny.
  2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tlm, že se při přlživované periodické nebo při kontinuální kultivaci chromité soli rozpouštějí ve zdroji uhlíku, nebo v jeho vodném roztoku. 3
  3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tlm, že použité kvasinky patří k druhům Saccharomyces cerevisiae nebo Torulopsis ethanolitolerans.
CS875697A 1987-07-30 1987-07-30 Způsob pHpravy kvasničné biomasy s vysokým obsahom biologicky aktivních komplexů chrómu CS263297B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS875697A CS263297B1 (cs) 1987-07-30 1987-07-30 Způsob pHpravy kvasničné biomasy s vysokým obsahom biologicky aktivních komplexů chrómu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS875697A CS263297B1 (cs) 1987-07-30 1987-07-30 Způsob pHpravy kvasničné biomasy s vysokým obsahom biologicky aktivních komplexů chrómu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS569787A1 CS569787A1 (en) 1988-07-15
CS263297B1 true CS263297B1 (cs) 1989-04-14

Family

ID=5402329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS875697A CS263297B1 (cs) 1987-07-30 1987-07-30 Způsob pHpravy kvasničné biomasy s vysokým obsahom biologicky aktivních komplexů chrómu

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS263297B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS569787A1 (en) 1988-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108220175A (zh) 酿酒酵母高密度培养方法及其pH调控方法
Leaver et al. Nutritional studies on Piricularia oryzae
US20250066820A1 (en) Yeast Protein Having Antibacterial Function and Preparation Method Therefor
CN112608963A (zh) 半连续发酵培养毕赤酵母工程菌的方法
Mulder et al. The influence of carbon dioxide on symbiotic nitrogen fixation
CN113046253B (zh) 一种提高马克斯克鲁维酵母耐热性的培养方法
CN109593801A (zh) 一种发酵生产l-色氨酸的工艺
Kato et al. Energetics of tobacco cells, Nicotiana tabacum L., growing on sucrose medium
CS263297B1 (cs) Způsob pHpravy kvasničné biomasy s vysokým obsahom biologicky aktivních komplexů chrómu
RU2199582C2 (ru) Способ получения обогащенной селеном биомассы спирулины (spirulina platensis)
CN113930465A (zh) 一种苏氨酸发酵代谢调控工艺
US3989595A (en) Production of single cell protein
Ko et al. Microbial production of lysine and threonine from whey permeate
CN107048087A (zh) 一种半滑舌鳎养殖用饲料添加剂的制备方法
Mickelson Effects of nutritional characteristics of Streptococcus agalactiae on inhibition of growth by lactoperoxidase-thiocyanate-hydrogen peroxide in chemically defined culture medium
KR20050117620A (ko) 미생물 내 유기태 금속 또는 광물이 축적된 미생물사료첨가제 및 이의 제조 방법
JPS5944036B2 (ja) 微生物培養方法
US4326030A (en) Process for the production of pyruvic acid and citric acid
CN113774096A (zh) 一种苏氨酸生产提取工艺的优化方法
CN1322464A (zh) 用于水产养殖的益生菌浓缩培养液及其使用方法
CA1150654A (en) Process for the production of citric acid
RU2099423C1 (ru) Способ получения лимонной кислоты
Matthews On the growth of some wine yeasts in synthetic media with special reference to vitamin requirements and amino acid utilization
CN120536254A (zh) 米曲霉及其高效合成菌体蛋白的方法
CN120536252A (zh) 米曲霉及发酵优化产菌体蛋白的方法

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20020730