DD149810A1 - METHOD FOR CULTURING MICROORGANISMS - Google Patents

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DD149810A1 DD21954880A DD21954880A DD149810A1 DD 149810 A1 DD149810 A1 DD 149810A1 DD 21954880 A DD21954880 A DD 21954880A DD 21954880 A DD21954880 A DD 21954880A DD 149810 A1 DD149810 A1 DD 149810A1
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Klaus Karbaum
Karin-Dagmar Wendlandt
Joerg Ambrosius
Christine Gwenner
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Klaus Karbaum
Wendlandt Karin Dagmar
Joerg Ambrosius
Christine Gwenner
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kultivierung von Mikroorganismen auf CO&ind2!-H&ind2!-O&ind2!. Die Erfindung gehoert in das Gebiet der mikrobiologischen Eiweiszgewinnung und ist in die IPK C 12 B einzuordnen. Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Verfahren zu entwickeln, das eine stabile Prozeszfuehrung unter unsterilen Bedingungen zur Gewinnung eines eiweiszreichen Endproduktes ermoeglicht. Gleichzeitig soll eine technologisch optimale Variante fuer die Versorgung der Organismen mit der Kohlenstoff- und Stickstoffquelle erarbeitet werden. Diese Zielstellung wird erreicht, indem der Bakterienstamm HB 201- ZIMET 612 unter unsterilen Bedingungen bei einer Temperatur von 32 bis 34 Grad C und einem pH-Wert von 6,0 bis 6,5 unter Normaldruck oder erhoehtem Druck kultiviert wird. Der fuer das Wachstum notwendige Kohlenstoff und Stickstoff wird in Form von geloestem Ammoniumcarbonat kontinuierlich in den Fermentor dosiert.Durch diese Masznahme werden die Partialdruecke und damit die Geloest-Konzentrationen fuer H&ind2! und O&ind2! erhoeht und bessere Gasnutzungsgrade erreicht.Die Biomasse enthaelt bis zu 70% Rohprotein und alle lebenswichtigen Aminosaeuren.The invention relates to a method for the cultivation of microorganisms on CO & ind2! -H & ind2! -O & ind2 !. The invention belongs to the field of microbiological protein production and is classified in the IPK C 12 B. The object of the invention is to develop a process which enables a stable process under unsterile conditions for obtaining an egg-rich end product. At the same time a technologically optimal variant for the supply of organisms with the carbon and nitrogen source will be developed. This objective is achieved by cultivating the bacterial strain HB 201-ZIMET 612 under unsterile conditions at a temperature of 32 to 34 degrees C and a pH of 6.0 to 6.5 under normal pressure or elevated pressure. The carbon and nitrogen necessary for the growth is continuously metered into the fermenter in the form of dissolved ammonium carbonate. By this measure, the partial pressures and thus the geloest concentrations for H & ind2! and O & ind2! biomass contains up to 70% crude protein and all vital amino acids.

Description

-A--A-

Titeltitle

Verfahren zur Kultivierung von MikroorganismenProcess for the cultivation of microorganisms

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung gehört in das Gebiet der mikrobiologischen Eiweißgewinnung, in die IPK C 12 b.The invention belongs to the field of microbiological protein production, in the IPK C 12 b.

Die Erfindung kann eingesetzt werden in Anlagen, in denen gasförmige Kohlenwasserstoffe mit Hilfe von Bakterien mikrobiologisch umgesetzt werden·The invention can be used in plants in which gaseous hydrocarbons are microbiologically converted by means of bacteria.

Bekannte technische LösungenWell-known technical solutions

Es sind bereits Verfahren bekannt zur Kultivierung von Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, die auf CO2, H2 und Luft wachsen, wobei alle 3 Substrate in gasförmigem Zustand zugeführt werden. /Lafferty, R. M.; Veding, V.; Robra, K· H.; Schlegel, H. G.; "Permentationstechnik mit Knallgasbakterien", Dechema-Monographien 71 (1972), Nr. 1351 - 1369/.There are already known methods for culturing microorganisms, in particular bacteria, which grow on CO 2 , H 2 and air, wherein all 3 substrates are supplied in a gaseous state. / Lafferty, RM; Veding, V .; Robra, K.H. Schlegel, HG; "Permentation Technique with Oxigen Bacteria", Dechema Monographs 71 (1972), No. 1351-1369 /.

Die angegebenen Begasungsverhältnisse liegen in den Bereichen von O2 : CO2 : H2 = 1 : 1 : 8 über 2:3:6 bis 2:1 : 7· Zur Biomasseproduktion werden hauptsächlich Mikroorganismen der Gattungen Hydrogenomonas oder Alkaligenes /Schlegel, M. G.; Lafferty, R. M.: "Hovel energy and carbon sources· Production of biomass from hydrogen and carbon dioxid"; Advan. Biochem. Eng. 1 (1970), 143 - 68/ sowie Mycobacteriumstämme /PR - PS Hr· 2062188; Inh» Nippon Oil Co./ eingesetzt·The specified fumigation ratios are in the ranges of O 2 : CO 2 : H 2 = 1: 1: 8 over 2: 3: 6 to 2: 1: 7 · For biomass production are mainly microorganisms of the genera Hydrogenomonas or Alkaligenes / Schlegel, MG; Lafferty, RM: "Hovel energy and carbon sources · Production of biomass from hydrogen and carbon dioxide"; Advan. Biochem. Closely. 1 (1970), 143-68 / and Mycobacterium strains / PR-PS Hr. 2062188; Inh »Nippon Oil Co./ used ·

Pur diese mesophilen Organismen werden optimale Temperaturen von 25 bis 35 0C /FR - PS Nr. 2062188 "Verfahren zur Gewinnung neuer Bakterien der Gattung Mycobacterium"/ sowie ein optimaler pH-Bereich von 6,8 bis 7,2 /Lafferty, R· M.; Moser, A. j Steiner, W·: "Die Gewinnung von Einzellerprotein unter Verwendung von Knallgasbakterien"; Schriftenreihe der GBP (Juni 1975) 1, S. 87 - 92/ angegeben.Pur this mesophilic organisms are optimal temperatures of 25 to 35 0 C / FR -. Patent No. 2062188 "Method for obtaining new bacteria of the genus Mycobacterium" / and an optimum pH range of 6.8 to 7.2 / Lafferty, R · M .; Moser, A. j. Steiner, W ·: "The production of single-cell protein using oxyhydrogen bacteria"; Series of the GBP (June 1975) 1, pp. 87-92 /.

Die Gase COp, 0«, Hp werden durch Hydrogenomonas in den Verhältnissen 1 : 1,2 : 4,5 bis 1 : 1,9 : 6,6 aufgenommen. /Ammann, E. C. B.; Reed, L« L.; Durichek, J. E. Jr.: "Gas consumption and growth rate of Hydrogenomonas eutropha in continuous culture"; Appl. Microbiol« 16 (1968), 822 26/· Es werden spezifische Yföchstumsraten von ,u = 0,4 b. für Hydrogenomonas angegeben /Keßler und Mitarbeiter; Mikrobiologija T. XLIV, 2, 1975, S. 219 - 223; Lafferty, R. M.; Veding, V·; Robra, K. M.; Schlegel, H. G.: "Fermentationstechnik mit Knallgasbakterien1·; Dechema-Monographien 71 (1972) Nr. 1351 - 1369/.The gases COp, O ", Hp are absorbed by Hydrogenomonas in the ratios 1: 1.2: 4.5 to 1: 1.9: 6.6. / Ammann, ECB; Reed, L «L .; Durichek, JE Jr .: "Gas consumption and growth rate of Hydrogenomonas eutropha in continuous culture"; Appl. Microbiol. 16 (1968), 822 26 /. Specific rates of U, 0.4 b. for Hydrogenomonas / Kessler and co-workers; Mikrobiologija T. XLIV, 2, 1975, pp. 219-223; Lafferty, RM; Veding, V ·; Robra, KM; Schlegel, HG: "fermentation technology with oxyhydrogen bacteria 1 · Dechema monographs 71 (1972) No. 1351 - 1369 /.

Alle diese Verfahren haben den Nachteil, daß sie die Kohlenstoff- und Energiequelle in gasförmigen Zustand einsetzen, was zu einer Herabsetzung der Eartialdrücke für Og und Hg und dementsprechend zu einer Verringerung der gelösten Mengen dieser schwerlöslichen Gase führt.All of these methods have the disadvantage of employing the carbon and energy source in a gaseous state, which results in a lowering of the initial pressures for Og and Hg and, accordingly, a reduction in the dissolved amounts of these sparingly soluble gases.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß sie unter sterilen Bedingungen durchgeführt werden müssen. Für eine technische Realisierung resultiert daraus ein hoher InvestitionskostenaufwaneUAnother disadvantage of the known methods is that they have to be carried out under sterile conditions. For a technical realization, this results in a high investment cost effort

Schließlich muß bei den beschriebenen Verfahren die Stickstof fversorgung der Organismen als ungünstig angesehen werden. Diese erfolgt über die Hahrlösungsdosierung oder die pH-Regelung mit wäßrigen Ammoniaklösungen. Falls eine Stickstoffverbindung über die Nährlösung in den Fermentor geführt wird, ergibt sich durch die pH-Regelung mit Lauge eine hohe Salzbelastung der Mikroorganismen.Finally, in the described methods, the nitrogen supply of the organisms must be considered unfavorable. This takes place via the Hahrlösungsdosierung or the pH control with aqueous ammonia solutions. If a nitrogen compound is passed through the nutrient solution in the fermenter , resulting from the pH control with lye a high salt load of the microorganisms.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Verfahren zu entwickeln, das eine stabile Prozeßführung unter unsterilen Bedingungen und einer optimalen Versorgung der Organismen mit der C- und ΪΓ-Quelle zur Gewinnung eines eiweißreichen Endproduktes ermöglicht.The object of the invention is to develop a method which enables stable process management under unsterile conditions and optimal supply of the organisms with the C and ΪΓ sources for obtaining a protein-rich end product.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Produktionskultur zu selektieren und einzusetzen, die im un~ sterilen Prozeß stabil kultiviert werden kann· Desweiteren ist durch geeignete technologische Maßnahmen der Partialdruckanteil und damit die gelöste Menge der Komponenten Hp und 0« zu erhöhen, wodurch eine Vergrößerung des Gasnut zungsgrades erreicht wird,The invention is therefore based on the object of selecting and using a production culture which can be stably cultivated in the sterile process. Furthermore, the partial pressure fraction and thus the dissolved amount of the components Hp and O must be increased by suitable technological measures Increasing the gas utilization degree is achieved

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein besonders selektierter Stamm kontinuierlich auf einem COp-Hg-Luft-Gemisch bzw. auf einem Gemisch aus Hp und Luft bei Dosierung von (NBL)2CO^ und/oder ЛН.HCO^ in einer streng bilanzierten Nährlösung unter unsterilen Bedingungen kultiviert wird, wobei gleichzeitig durch die Verwendung von (1OL)2COo bzw· ГОдНСОо die Versorgung der Organismen mit Stickstoff abgedeckt sowie das Ausmaß der notwendigen pH-Regelung auf ein Minimum herabgesetzt werden. Der Stamm wurde aus Flußschlamm der Puhne (Hebenfluß der Elbe) über eine Anreicherungskultur isoliert. Die Anreicherungskultur wurde nach einem besonderen Selektionsprogramm im kontinuierlichen Prozeß gewonnen.According to the invention the object is achieved in that a particularly selected strain continuously on a COp-Hg-air mixture or on a mixture of Hp and air at dosage of (NBL) 2 CO ^ and / or ЛН.HCO ^ in a strict Nutrient solution is cultured under unsterile conditions, whereby at the same time the use of (1OL) 2 COo or · ГОдНСОо covers the supply of nitrogen to the organisms and the extent of the necessary pH control is minimized. The strain was isolated from flux mud of the Puhne (Elbe Hebenfluß) via an enrichment culture. The enrichment culture was obtained after a special selection program in a continuous process.

Der Stamm trägt die Bezeichnung HB 201 - ZIMEO? B 612 und wurde hinterlegt in der Hinterlegungsstelle der IMET-KuI-türenSammlung im Zentralinstitut für Mikrobiologie und experimentelle Therapie der Akademie der Wissenschaften der DDR, 69 Jena, Beuthenbergstraße 11·The strain is called HB 201 - ZIMEO? B 612 and was deposited in the depository of the IMET KuIdüren collection in the Central Institute for Microbiology and Experimental Therapy of the Academy of Sciences of the GDR, 69 Jena, Beuthenbergstraße 11 ·

Die Kultivierung erfolgt mit einem Nährmedium folgender Zusammensetzung:The cultivation is carried out with a nutrient medium of the following composition:

H3Po4 H 3 Po 4 (80 %ig)(80%) H2OH 2 O H2OH 2 O 0,0270.027 ml/1ml / 1 KH2PO4 KH 2 PO 4 H2OH 2 O H2OH 2 O 0,0350,035 g/lg / l MgSO4 .MgSO 4. 77 H2OH 2 O H2OH 2 O 2525 mg/1mg / 1 CuSO4 ·CuSO 4 · 55 H2OH 2 O 0,7850,785 mg/1mg / 1 MhSO4 .MhSO 4 . 44 H2OH 2 O 1,8251,825 mg/1mg / 1 PeCl2 .PeCl 2 . 44 H2OH 2 O 1,2011,201 mg/1mg / 1 ZnCl2 ZnCl 2 H2OH 2 O 0,3220,322 mg/1mg / 1 CoSO4 .CoSO 4 . 77 . 18, 18 0,0360,036 mg/1mg / 1 UiSO4 .UiSO 4 . 77 . 4, 4 0,1090.109 mg/1mg / 1 Al2(SO4 Al 2 (SO 4 >3> 3 ♦ 22 0,1860,186 mg/1mg / 1 Ca(NO3)Ca (NO 3 ) 22 0,8830.883 mgAmgA Na2MoO4 Na 2 MoO 4 . 6, 6 0,0410,041 mg/1mg / 1 H3BO3 H 3 BO 3 1,2861,286 mgAmgA CrCl3 CrCl 3 0,0770.077 mg/1mg / 1

Diese Salze sind ausreichend für 1 g Biomassetrockensubstanz, zur Erlangung höherer Biomassekonzentrationen wird die Nährlösung proportional dem BiomasseZuwachs höher bilanziert· Die Versorgung der Organismen mit der C- und N-Quelle erfolgt über die Dosierung einer Lösung von (NH4)2C0o bzw. NH4HCO3, deren Konzentration entsprechend der Produktivität des Prozesses so eingestellt wird, daß das Organismenwachstum nicht limitiert wird.These salts are sufficient for 1 g biomass dry substance, to obtain higher biomass concentrations, the nutrient solution is balanced in proportion to the biomass increase higher · The supply of organisms with the C and N source via the dosage of a solution of (NH 4 ) 2 C0o or NH 4 HCO 3 , whose concentration is adjusted according to the productivity of the process so that the growth of organisms is not limited.

Infolge des amphoteren Verhaltens einer wäßrigen Ammoniumcarbonatlösung bleibt der pH-Y/ert des Kultivierungsmediums innerhalb des für die Fermentation gewünschten Intervalles und eine pH-Regelung erübrigt sich weitgehend.Due to the amphoteric behavior of an aqueous ammonium carbonate solution, the pH of the culture medium remains within the interval desired for the fermentation and pH control is largely unnecessary.

Der mittels konventioneller Selektionsmethoden aus der Anreicherungskultur selektierte Haupttyp, Stamm HB 201, wird charakterisiert durch:The main type selected by conventional selection methods from the enrichment culture, strain HB 201, is characterized by:

Zellmorphologie:Cell Morphology:

Koloniemorphologiecolony morphology

Physiologisches Verhalten:Physiological behavior:

Bei dem Stamm HB 201 handelt es sich um schwach bis stark vibrioid gekrümmte bewegliche Stäbchen (zuweilen bis 11/2 Spiralwindungen bildend), deren Größe 0,5 bis 0,8 χ 1 bis 2,5 /um beträgt. Die Zellen treten oft als Diploformen auf und reagieren gramnegativ· An den Zellpolen befinden sich oft phasenkontrastoptisch dichter als das übrige Plasma erscheinende Einlagerungen, die nicht immer lipophil reagieren· Im Plasma befinden sich häufig lipophile Einlagerungen·The strain HB 201 is a weak to strong vibrioid curved movable rods (sometimes forming up to 11/2 spiral turns) whose size is 0.5 to 0.8 χ 1 to 2.5 / um. The cells often appear as diploforms and react gram-negatively · At the cell poles are often phase contrast optically denser than the rest of the plasma appearing deposits that do not always respond lipophilic · The lipophilic deposits are often in the plasma ·

Fach 3 bis 5 Tagen der Bebrütung bei 30 bis 32 0C bilden sich cremefarbene bis hellbeige, kreisrunde, glattrandige, konvexe Kolonien mit feuchtglänzender Oberfläche und butterartig schmieriger Konsistenz von 0,5 bis 1 mm Durchmesser·Tray 3 to 5 days of incubation at 30 to 32 0 C form cream-colored to light beige, circular, smooth-edged, convex colonies with a moist shiny surface and buttery greasy consistency of 0.5 to 1 mm diameter ·

Da auf Peρton - Glukoseagar ein nur sehr geringes Wachstum erfolgt, beziehen sich die Angaben auf Mineralagar unter C02/H2/ Luft (bzw· Op)-Atmosphäre.Since growth on Peρton - Glukoseagar is very low, the data on mineral agar are C0 2 / H 2 / air (or · Op) atmospheres.

Der Stamm wächst autotroph auf Mineralmedien, wenn die Gasatmosphäre H2» CO2 und O2 bzw. Luft enthält. Perner kann er auf folgenden Substanzen als einziger Kohlenstoffquelle wachsen: Acetat, Succinat, Pyruvat, Malonat, Acetamid und Äthanol. Demgegenüber erfolgt auf folgenden C-Quellen (als einzige C-Quelle)The strain grows autotrophic on mineral media when the gas atmosphere contains H 2 »CO 2 and O 2 or air. Perner, he can grow on the following substances as sole carbon source: acetate, succinate, pyruvate, malonate, acetamide and ethanol. In contrast, the following C sources are used (as sole C source)

Taxonomische Einordnung:Taxonomic classification:

Weitere Merkmale:Other features:

kein Wachstum: Glukose, Fruktose, Galaktose, Mannose, Cellobiose, Maltose, Rhamnose, D-Ribose, D-Xylose, Mannit, m-Inosit, L-Alanin, L-Valin, L-Tryptophan, L-Serin und Asparagin· Der Stamm reagierte katalasepositiv und oxidasenegativ«no growth: glucose, fructose, galactose, mannose, cellobiose, maltose, rhamnose, D-ribose, D-xylose, mannitol, m-inositol, L-alanine, L-valine, L-tryptophan, L-serine and asparagine · Der Stamm reacted catalase-positive and oxidase-negative «

Auf Grund einiger Merkmalskombinationen ist keine genaue Einordnung nach Berge? (1974) möglich. Am wahrscheinlichsten erscheint die Zuordnung zum Teil 6 (Spiral and Curved Bacteria).Due to some feature combinations is not an exact classification to mountains? (1974) possible. Most likely, the assignment to Part 6 (Spiral and Curved Bacteria) appears.

pH-Bereich 5,5 bis 7,2, optimaler Bereich 6,0 bis 6,5, Temperaturbereich 28 bis 36 0C, optimaler Bereich 32 - 34 0C, Begasungsverhältnis CO2 : O2 : H2 = 1 : 1,86 : 5,56 bis 1 : 2,6pH 5.5 to 7.2, optimally 6.0 to 6.5 range, temperature range 28 to 36 0 C, optimal 32-34 0 C, Begasungsverhältnis CO 2: O 2: H 2 = 1: 1, 86: 5.56 to 1: 2.6

'2 * W2 7,78.'2 * W 2 7,78.

Die maximale Wachstumsrate des Mikroorganismus HB 201 beträgt /I013x = 0,18 h. · Unter unsterilen Bedingungen ist dieser Organismus im Temperaturbereich von 28 bis 36 0C, bevorzugt bei 32 bis 34 0C, bei einem pH-Wert im Bereich von 5,5 bis 7,2, bevorzugt 6,0 bis 6,5, sowie einem Druck von 1 bis 15 atm kontinuierlich bei Verweilzeiten bis minimal 5,5 h kultivierbar· Es ist eine schleimfreie Fermentation im unsterilen Prozeß möglich· Durch Absenken des pH-Wertes auf 5,5 wird eine fast vollständige Reinheit der Kultur erreicht (95 % des Haupttyps nach Zellzahl, entspricht > 95 % Biomasseanteil).The maximum growth rate of the microorganism HB 201 is / I 013x = 0.18 h. Under non-sterile conditions, this organism is in the temperature range of 28 to 36 0 C, preferably at 32 to 34 0 C, at a pH in the range of 5.5 to 7.2, preferably 6.0 to 6.5, and A pressure of 1 to 15 atm can be cultivated continuously at residence times of a minimum of 5.5 h. · Slime-free fermentation is possible in an unsterile process · By lowering the pH to 5.5, an almost complete culture purity is achieved (95 % of the culture) Main type by cell number, corresponds to> 95 % biomass fraction).

Die Begasung erfolgt mit Kohlendioxid-Wasserstoff-Luft-The fumigation takes place with carbon dioxide-hydrogen-air

H,H,

1 : 1,86 : 5,56 bis1: 1.86: 5.56 to

Gemischen von COp : OpMixtures of COp: Op

1 : 2,6 : 7,78.1: 2.6: 7.78.

Die Nährlösung wird mit Leitungswasser angesetzt und mit Phosphorsäure auf einen pH-Wert von ^ 3 eingestellt.The nutrient solution is prepared with tap water and adjusted with phosphoric acid to a pH of ^ 3.

Dabei werden die Konzentrationen der Bestandteile der Nährlösung so gewählt, daß das Uährsalzangebot stets derThe concentrations of the components of the nutrient solution are chosen so that the Uährsalzangebot always the

aktuellen Biomassekonzentration entspricht bzw· nur unwesentlich davon abweicht. Das Endprodukt des Prozesses ist eine Trockensubstanz, die bis zu 70 % Rohprotein und alle lebenswichtigen Aminosäuren aufweist* An nachfolgenden Beispielen wird die Erfindung näher erläutert.current biomass concentration corresponds or only slightly deviates from it. The end product of the process is a dry matter containing up to 70% crude protein and all vital amino acids. The following examples illustrate the invention.

Beispiel 1:Example 1:

In einem Rührfermentor wird 1 kg vorgezüchtetes Impfmaterial der Kultur HB 201 - ZBiET B 612 mit einer Konzentration von 2 bis 3 g/l eingesetzt« Die Temperatur wird auf 34 0C und die Verweilzeit auf 10 h eingestellt. Das Medium wird mit Hg, CO2 und Luft in einem Verhältnis von CO2 : O2 : H2 1 : 1,86 : 5,56 begast.In a stirred fermentor, 1 kg of culture broth HB 201 - ZBiET B 612 with a concentration of 2 to 3 g / l is used. The temperature is set to 34 ° C. and the residence time to 10 h. The medium is gassed with Hg, CO 2 and air in a ratio of CO 2 : O 2 : H 2 1: 1.86: 5.56.

Die Regelung des pH-Wertes erfolgt mit einer 1 %igen Ammoniaklösung; damit wird gleichzeitig die Stickstoff-Versorgung der Organismen gewährleistet. Die für das Wachstum notwendigen Nährsalze werden als einheitliche Nährlösung, die durch Zugabe von HCl auf einen pH-Wert von gebracht wird, in den Permentor dosiert· Hachdem die Biomasse auf eine Konzentration von ca· 4 g/l angewachsen ist, wird die Verweilzeit auf 6 h herabgesetzt. Die Nährlösung wird stets der aktuellen Biomassekonzentration angepaßt und für 0,5 g BTS/1 überbilanziert· Die Stickstoffkonzentration des Kulturmediums wird zwischen 50 und 150 mg/1 gehalten· Unter diesen Bedingungen werden im stabilen kontinuierlichen Prozeß Biomassekonzentrationen von 3,3 g/l entsprechend einer Produktivität von 0,55 g/l · h erzielt; der Rohproteingehalt der Biomasse beträgt 64,4 %. The regulation of the pH is carried out with a 1% ammonia solution; This ensures at the same time the nitrogen supply of the organisms. The nutrient salts necessary for growth are metered into the per- mentor as a uniform nutrient solution which is brought to a pH value by addition of HCl. After the biomass has grown to a concentration of about 4 g / l, the residence time is increased Lowered 6 hours. The nutrient solution is always adapted to the current biomass concentration and overbalanced for 0.5 g BTS / 1 · The nitrogen concentration of the culture medium is maintained between 50 and 150 mg / l · Under these conditions, biomass concentrations of 3.3 g / l become stable in the continuous process achieved a productivity of 0.55 g / l · h; the crude protein content of the biomass is 64.4 %.

Beispiel 2;Example 2;

In einem Rühr fermen tor wird 1 kg vorge züchte te s Impfmaterial der Kultur HB 201 - ZIMET B 612 mit einer Konzentration von 2 bis 3 g/l eingesetzt.1 kg of seed material of the culture HB 201 - ZIMET B 612 with a concentration of 2 to 3 g / l is used in a stirred fermenter.

Die Temperatur wird auf 34 0C und die Verweilzeit auf 10 h eingestellt. Das Medium wird mit H2, CO« und Luft in einem Verhältnis von CO2 : O2 : H2 = 1 : 1,86 ι 5,56 begast. Die Regelung des pH-Wertes erfolgt mit einer 1 %igen Ammoniaklösung; damit wird gleichzeitig die Stickstoff-Versorgung der Organismen gewährleistet· Die für das Wachstum notwendigen Uährsalze werden als einheitliche nährlösung, die durch Zugabe von HCl auf einen pH-Wert von 3 gebracht wird, in den Permentor dosiert« Nachdem die Biomasse auf eine Konzentration von ca. 4 gA angewachsen ist, wird die Verweilzeit auf 6 h herabgesetzt· Die Nährlösung wird stets der aktuellen Biomasse angepaßt und für 0,5 g BTS/1 überbilanziert. Anschließend wird die CO2-Begasung abgestellt und eine (UHj)2C0o-Lösung in den Fermentor dosiert. Die Gesamtbegasungsintensität wird nicht verändert, der O2- und H2-Partialdruck wird auf Kosten des CO2 im stöchiome tr i sehen Verhältnis erhöht.The temperature is adjusted to 34 0 C and the residence time to 10 h. The medium is gassed with H 2 , CO "and air in a ratio of CO 2 : O 2 : H 2 = 1: 1.86 ι 5.56. The regulation of the pH is carried out with a 1% ammonia solution; This ensures at the same time the supply of nitrogen to the organisms. The nutrient salts necessary for the growth are dosed into the per- mentor as a uniform nutrient solution, which is brought to a pH value of 3 by the addition of HCl. "After the biomass has been concentrated to a concentration of approx 4 gA is increased, the residence time is reduced to 6 h · The nutrient solution is always adapted to the current biomass and over-balanced for 0.5 g BTS / 1. Subsequently, the CO 2 gassing is turned off and dosed a (UHj) 2 C0o solution in the fermentor. The total fumigation intensity is not changed, the O 2 and H 2 partial pressures are increased at the expense of CO 2 in the stoichiometric ratio.

Die dosierte (UH,)2C03-Menge entspricht 900 mg/1 · h (berechnet als CO2),The metered (UH,) 2 C0 3 amount corresponds to 900 mg / 1 · h (calculated as CO 2 ),

Nach Einstellen eines pH-Wertes von 6,8 erübrigt sich eine zusätzliche pH-Regulierung und ΪΓ-Versorgung.After setting a pH of 6.8, there is no need for additional pH regulation and ΪΓ supply.

Unter diesen Bedingungen werden im stabilen kontinuierlichen Prozeß Biomassekonzentrationen von 3,7 g/l entsprechend einer Produktivität von 0,61 g/l · h erzielt; der Rohproteingehalt der Biomasse beträgt 62.5 Under these conditions, biomass concentrations of 3.7 g / l corresponding to a productivity of 0.61 g / lh are achieved in the stable continuous process; the crude protein content of the biomass is 62.5 % ·

Claims (1)

Erfindungsanspruchinvention claim Verfahren zur Kultivierung von Bakterien auf CO2-H2 in Gegenwart einer wäßrigen Mineralsalzlösung und eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases, dadurch gekennzeichnet, daß der Bakterienstamm HB 201 - ZIMET B 612 kontinuierlich unter vorzugsweise unsterilen Bedingungen kultiviert wird, wobei die C- und Η-Quelle in Porin einer wäßrigen Losung von (NH., )oC0o und/oder KH,HCO- in den Permentor dosiert wird.Process for the cultivation of bacteria on CO 2 -H 2 in the presence of an aqueous mineral salt solution and a gas containing free oxygen, characterized in that the bacterial strain HB 201 - ZIMET B 612 is cultivated continuously under preferably unsterile conditions, whereby the C- and Η- Source in porin an aqueous solution of (NH.,) O C0 o and / or KH, HCO- is metered into the per- mentor.
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