DD230712A3 - Verfahren zur lagerung von mikroorganismen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lagerung von Mikroorganismen fuer die Eiweissgewinnung aus C1-Verbindungen, insbesondere von methanoxidierenden Bakterien. Die Erfindung gehoert in das Gebiet der mikrobiologischen Industrie. Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Verfahren zur Lagerung von Mikroorganismen zu entwickeln, das keine zusaetzlichen Apparate, Bearbeitungsstufen und Chemikalien in grossen Mengen erfordert, wobei die Mikroorganismen waehrend der Lagerung nicht ihre Aktivitaet verlieren duerfen. Es wurde gefunden, dass dies erreicht wird, indem der Biomassesuspension aus dem Fermentor 3 bis 10 Gew.-% Methanol (bezogen auf Biomassetrockensubstanz) zugesetzt werden. Anschliessend wird die so behandelte Biomassesuspension in geschlossenen Behaeltern bei 4 bis 10C gelagert. Die gelagerte Biomassesuspension kann direkt fuer eine erneute Kultivierung als Impfmaterial eingesetzt werden.

Description

Titel

Verfahren zur Lagerung von Mikroorganismen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung gehört in das Gebiet der mikrobiologischen Industrie,.

Speziell angewendet werden kann die Erfindung zur Lagerung von Mikroorganismen für die Eiweißgewinnung aus C.-Verbindungen, insbesondere für methanoxidierende Bakterien.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Verfahren zur Lagerung von Mikroorganismen sind bekannt, insbesondere werden sie durch Kühlung konserviert. Im Urheberschein SU N 505 308 wird aufgezeigt, daß die herkömmlichen Kühlmethoden Nachteile enthalten, da große Kühlkapazitäten erforderlich sind und die mögliche Lagerzeit minimal ist· Deshalb wird vorgeschlagen, daß verschiedene Hefen und Bakterien spec, aus der Kultivierung mit Erdöldestillat aufkonzentriert werden bis 5 bis 20% Trockenmasse und mit einem Gehalt an Kohlenwasserstoffen - 10 %, vorzugsweise 10 bis 50 %, bei 0 bis + 25 ⁰G gelagert werden. Die Kohlenwasserstoffe wirken quasi als

Konservierungsmittel. Mir methanoxidierende Bakterien ist ein Verfahren bekannt, das eine regelmäßige Überimpfung (einmal in zwei Wochen) der Mikroorganismen auf feste und flüssige Nährmedien in einer Methan/Luft-Atmosphäre vor- * -25 sieht (A. N. GRIGORJAN, J. Gen. Microbiol. 6i_ (1970), 203 - 218). Der Nachteil des Verfahrens besteht in der

notwendigen häufigen Überimpfung und in der Aufrechterhaltung eines bestimmten Methan/Luft-Gemisches.

Methanoxidiereηde Mikroorganismen werden auch aufbewahrt in Porm von Mikroorganismenassoziationen (Methylotrophe und Heterotrophe) auf festen Agarböden (Ju, R. MALASEMO, Y. A. RGMANOVSKAJA, Ju. A-. ÜROCENKO, "Methanoxidierende Mikroorganismen", Verlag Nauka, Moskau 1978). Die Schwierigkeit dieses Verfahrens begründet sich daraus, daß für Jeden methanoxidierenden Bakterienstamm individuell ein heterotropher Begleitstamm ausgewählt werden muß. lach einem anderen Verfahren werden methanoxidierende Bakterien in einem flüssigen Mineralmedium unter einer Methan/Luft-Atmosphäre aufbewahrt unter Druck (Urheberschein SU N 570 640). Nachteilig daran ist, daß spezielle Behälter für einen Druck bis zu 200 atm notwendig sind. In einem weiteren Verfahren müssen die methanoxidierenden Mikroorganismen in Form einer Paste mit einer Feuchtigkeit von 70 bis 80 % im Gemisch mit Silikagel (Gew.-Verhältnis 1 : 1 bis 3:1) aufbewahrt werden (Urheberschein SU N 759 018). Der Nachteil dieser Methode besteht in der Notwendigkeit der Aufkonzentrierung der Biomasse und der Herstellung eines definierten Gemisches mit Silikagel.

Entsprechend dem Urheberschein SU N 707 325 werden methanoxidierende Mikroorganismen in einer konzentrierten Lösung der Nährsalze gehalten. Diese Methode erfordert einen großen Arbeitsaufwand, da eine konzentrierte Salzlösung, bestehend aus 6 bis 15 Salzen, hergestellt werden muß. Außerdem wurden nach dieser Lagerungsart längere Lagphasen von 24 bis 30 h beim Anwachsen der Kultur beobachtet*

Eine weitere Möglichkeit zur Konservierung von methanoxidierenden Mikroorganismen besteht in der Zugabe von 3 bis 5 Gew.-% Ammoniumsulfat zur Biomasse'suspension (Urheberschein SU N 938 616). Dieses Verfahren bedingt.

zwar eine Verlängerung der möglichen Lagerungszeit und eine Verkürzung der Lagphase (verglichen mit der o. g. Anwendung von konzentrierte-n Salzlösungen), aber es ist relativ arbeitsaufwendig, da die Mikroorganismen vor der erneuten Kultivierung zentrifugiert bzw. dekantiert und gewaschen werden müssen.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung verfolgt das Ziel, ein Verfahren zur Lagerung von Mikroorganismen zu entwickeln, das keine zusätzlichen Apparate, Bearbeitungsstufen und Chemikalien in großen Mengen erfordert, wobei die Mikroorganismen während der Lagerung nicht ihre Aktivität verlieren dürfen·

Darlegung: des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Biomassesuspension aus dem Permentor im Originalzustand durch Zusatz minimaler Mengen eines geeigneten Stoffes zu konservieren und dadurch die Aktivität der Mikroorganismen während der Lagerung aufrechtzuerhalten. Ein Maß für die Aktivität ist die Länge der Lagphase beim Anwachsen während der KuI-tivierung nach der Lagerung.

' Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Biomasse suspension aus dem Permentor 3 bis 10 Gew.-% Methanol (bezogen auf Biomassetrockensubstanz) zugesetzt werden. Anschließend wird die so behandelte Biomassesuspension in geschlossenen Behältern bei + 4 bis + 10 ⁰C gelagert. Die gelagerte Bakteriensuspension kann direkt für eine erneute Kultivierung als Impfmaterial eingesetzt werden.

In nachfolgenden Beispielen wird die Erfindung erläutert.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Methanoxidiereηde Bakterien Methylococcus capsulatus wurden im kontinuierlichen Prozeß unter folgenden Bedingungen kultiviert:

Temperatur: . 42 ⁰C pH-Y/ert: 5,7 '

Begasungsintensität: 75 1/1 · h Begasungsverhältnis: f =.0,84 Nl/h Og/Ul/h CH₄ Durchflußrate: 0,17 h""¹

Die Zusammensetzung der Nährlösung war pro Liter aqua destillata (für 1 g Biomasse) folgende:

0,028 ml 35 mg MgSO₇₁ . 7 H₀O 25 mg

0,785 mg 1,825 mg 1,20 mg

0,322 mg CoSO₇₁ . 7 H₀O 0,036 mg

0,109 mg 0,186 mg 0,883 mg

0,041 mg H^BO^ 1,286 mg

0,077 mg

Die pH-Regelung erfolgte mit einer 2 %igen ΝΗ,ΟΗ-Lösung, diese diente gleichzeitig zur Stickstoffversorgung der Organismen.

H3BO4	(80	%i	ge	)	H
KHgPO4					2°
MgSO4	. 7	Hg	0		0
CuSO4	. 5	H2	0
MnSO4'	. 4	Hg	0
PeCl2	. 4	Hg	0
ZnCIg
CoSO4	. 7	Hg	0
NiSO4	. 7	Hg	0
AIg(SO	4)3	•	18
Ca(NO3	)g .	, 4	H
ITa2MoO	4 *	2	S2
H3BO3
CrCl3	. 6	Hg	0

Unter diesen Bedingungen wurde eine Biomassekonzentration von 12 g/l erreicht.

Der Fermentorablauf wurde zwecks Wiederanwendung als Impfmaterial mit 5 Gew,-% Methanol versetzt und anschließend im geschlossenen Behälter bei + 4 bis + 10 ⁰C gelagert· Die Lagerungszeit betrug 4,5 Wochen· Bei der nachfolgenden Kultivierung unter den o. g. Bedingungen wurde eine Lagphase von 1 h beobachtet· Bei der Kultivierung desselben Permentorablaufes nach Lagerung bei +4 bis + 10 ⁰C ohne Methanolzusatz betrug die Lagphase 6 h.

Beispiel 2

Die Kultivierung und Lagerung der methanoxidierenden Bakterien Methylococcus capsulatus erfolgte wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Lagerungszeit betrug 8 Wochen. Bei der nachfolgenden Kultivierung unter den o· g. Bedingungen wurde eine Lagphase von 2 h beobachtet. Im Unterschied dazu betrug die Länge der Lagphase 9 h, wenn derselbe Permentorablauf ohne Methanolzusatz bei + 4 bis + 10 ⁰C gelagert worden war.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   Verfahren zur Lagerung von Mikroorganismen, insbesondere methanoxidierende Bakterien, gekennzeichnet dadurch, daß der Fermentorablauf im Originalzustand unter Zusatz von 3 bis 10 Gew«-% Methanol (bezogen auf Biomassetrockensubstanz) bei + 4 bis + 10 ⁰G gelagert wird und anschließend direkt als Impfmaterial zur Kultivierung verwendet werden kann.