DE10357232B3 - Artifical fecal matter composition useful e.g. for testing cleansing compositions comprises Escherichia coli biomass, ballast materials from vegetable cell wall, glycerin or substance of similar viscosity and aqueous solution - Google Patents

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DE10357232B3 DE2003157232 DE10357232A DE10357232B3 DE 10357232 B3 DE10357232 B3 DE 10357232B3 DE 2003157232 DE2003157232 DE 2003157232 DE 10357232 A DE10357232 A DE 10357232A DE 10357232 B3 DE10357232 B3 DE 10357232B3
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Abstract

Artifical fecal matter composition (C1) comprises bacterial biomass (I), ballast material (II) from plant cell wall material, glycerin or a substance with similar viscosity and an aqueous solution. Independent claims are also included for the following: (1) preparation of (C1); (2) conservation of (C1) by freeze-drying; and (3) freeze dried (C1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen artifiziellen Fäkalienersatzstoff sowie seine Verwendung zur Herstellung von artifiziellen Fäkalanschmutzungen.The The present invention relates to an artificial feces replacement and its use for the production of artificial fecal contamination.

Natürliche Fäkalien sind aufgrund ihres unangenehmen Geruchs sowie aufgrund von hygienischen und emotionalen Gründen nicht dazu geeignet in Tests zur Überprüfung der Reinigungsleistung beispielsweise von WC-Reinigern verwendet zu werden.Natural feces are because of their unpleasant smell as well as due to hygienic and emotional reasons not suitable for cleaning performance tests For example, to be used by toilet cleaners.

Es besteht deshalb ein Bedarf an artifiziellem Fäkalienersatz, der möglichst dieselben physikalischen Eigenschaften aufweist wie natürliche Fäkalien.It There is therefore a need for artificial Fäkalienersatz, if possible have the same physical properties as natural fecal matter.

In diesem Zusammenhang wurden bereits Fäkalienersatzstoffe beschrieben.In Fecal substitutes have already been described in this context.

So beschreibt DE 2855062 einen Fäkalienersatzstoff bestehend aus Wasser, einer Zellstoffkomponente, Bindemittel, Farbstoff sowie gegebenenfalls einem Streckmittel wie z. B. Polystyrol und/oder fungiziden Zusätzen.So describes DE 2855062 a Fäkalienersatzstoff consisting of water, a pulp component, binder, dye and optionally an extender such. As polystyrene and / or fungicidal additives.

JP 2000352101 beschreibt einen Fäkalienersatzstoff bestehend aus Fettsäuren, Fettsäureestern und -salzen sowie zusätzlich Farbstoffen und Salzen (Carbonaten, Sulfaten) als Viskositätsregulatoren. JP 2000352101 describes a Fäkalienersatzstoff consisting of fatty acids, fatty acid esters and salts and also dyes and salts (carbonates, sulfates) as viscosity regulators.

Ferner wird im SÖFW-Journal (1998) 124, S. 1029 ein IKW-Ballastschmutz aus Speisebestandteilen (Stärke, Vollei, Tomatenketchup etc.) beschrieben, der eigentlich als Ballastschmutz für die Geschirrreinigung entwickelt wurde.Further will be published in the SÖFW-Journal (1998) 124, p 1029 an IKW ballast dirt from food ingredients (starch, whole egg, Tomato ketchup, etc.), which is actually as ballast dirt for the Dishwashing has been developed.

Es ist ferner bekannt, dass der Dickdarm etwa 1011 bis 1012 Bakterien pro Gramm Darminhalt beinhaltet (Journal für Ernährungsmedizin, Vol. 2, S. 6–9, 2000) und dass unlösliche Ballaststoffe den Darminhalt mechanisch lockern und unverändert wieder ausgeschieden werden (www.apoverlag.at/DieApotheke/2003_04/seiten/haupt02_laxasoft_0403.html)It is also known that the large intestine contains about 10 11 to 10 12 bacteria per gram of intestinal contents (Journal of Nutritional Medicine, Vol. 2, pp 6-9, 2000) and that insoluble fiber mechanically loosen the intestinal contents and excreted unchanged ( www.apoverlag.at/DieApotheke/2003_04/seiten/haupt02_laxasoft_0403.html)

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass auf einfache Weise ein Fäkalienersatzstoff reproduzierbar hergestellt werden kann, der die physikalischen Eigenschaften von natürlichen Fäkalien sehr gut abbildet.Surprisingly has now been found that easily a feces replacement can be produced reproducibly, the physical properties of natural feces reflects very well.

Dieser Fäkalienersatzstoff umfasst:

  • a) bakterielle Biomasse,
  • b) Ballaststoffe aus pflanzlichem Zellwandmaterial,
  • c) Glycerin oder eine Substanz mit ähnlicher Viskosität und
  • d) eine wässrige Lösung.
This faecal substitute includes:
  • a) bacterial biomass,
  • b) fiber from plant cell wall material,
  • c) glycerol or a substance of similar viscosity and
  • d) an aqueous solution.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Fäkalienersatzstoff im Wesentlichen und/oder ausschließlich aus den genannten Komponenten.In a preferred embodiment consists of fecal substitute essentially and / or exclusively from the components mentioned.

Der Gehalt an bakterieller Biomasse beträgt erfindungsgemäß vorzugsweise von 10–90 Gew.-%, insbesondere von 20–70 Gew.-%. Als bakterielle Biomasse kommen grundsätzlich alle Bakterien in Frage, bevorzugt solche, die auch natürlicherweise im menschlichen Darm vorkommen wie beispielsweise Enterobacteriaceae wie Enterobacter, Citrobacter, Klebsiella, Proteus, Providentia, Morganella, Hafnia, Edwardsiella, Enterococcus, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus oder Serratia sowie Anaerobier wie Bacteroides, Clostridium, Bifidobacterium, Lactobacillus, Fusobacterium oder Eubacterium oder Mischungen davon. Dabei sind insbesondere Derivate der natürlichen Darmflora, die keinerlei Infektionspotential mehr aufweisen, für die erfindungsgemäße Verwendung geeignet. Durch Mischungen verschiedener Species lässt sich gegebenenfalls das natürliche Vorkommen noch besser abbilden. Als bakterielle Biomasse kommen insbesondere E. coli-Bakterien, vor allem solche des Stammes K12 oder Derivate davon, in Frage.Of the Content of bacterial biomass according to the invention is preferably from 10-90 Wt .-%, in particular from 20-70 Wt .-%. As bacterial biomass, basically all bacteria come into question, preferably those that are naturally occur in the human intestine such as Enterobacteriaceae such as Enterobacter, Citrobacter, Klebsiella, Proteus, Providentia, Morganella, Hafnia, Edwardsiella, Enterococcus, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus or Serratia and anaerobes such as Bacteroides, Clostridium, Bifidobacterium, Lactobacillus, Fusobacterium or Eubacterium or Mixtures thereof. In particular, derivatives of the natural Intestinal flora, which no longer have any potential for infection, for the use according to the invention suitable. By mixtures of different species can be possibly the natural one Depict occurrences even better. As bacterial biomass come in particular E. coli bacteria, especially those of strain K12 or derivatives thereof, in question.

Die bakterielle Biomasse kann durch eine dem Fachmann bekannte Weise der Kultivierung erhalten werden, beispielsweise durch Anzucht in LB-Medium, vorzugsweise jedoch durch Anzucht in einem Medium, das Material härterer Konsistenz wie etwa Sojamehl, Weizenmehl, Beef Protein oder Pülpe oder Mischungen davon, enthält und/oder die Erzeugung hoher Zelldichten, insbesondere größer als 1 × 109 ml–1, zulässt. Die Anzucht erfolgt vorzugsweise in laborüblichen Schüttelkolben, zur Erzueugung größerer Mengen ist aber etwa auch die Anzucht unter kontrollierten Bedingungen im Fermenter möglich.The bacterial biomass can be obtained by a method of culturing known to the person skilled in the art, for example by cultivation in LB medium, but preferably by cultivation in a medium, contains the material of harder consistency, such as soybean meal, wheat flour, beef protein or pulp or mixtures thereof, and / or permits the production of high cell densities, in particular greater than 1 × 10 9 ml -1 . The cultivation is preferably carried out in laboratory shaking flasks, but for larger quantities is about the cultivation under controlled conditions in the fermenter possible.

Der Gehalt an Ballaststoffen beträgt vorzugsweise von 10–40, insbesondere von 15–25 Gew.-%. Als Ballaststoffe aus pflanzlichem Zellwandmaterial werden vorzugsweise Zellwandpolysaccharide eingesetzt, insbesondere solche, die im Verdauungstrakt nicht oder nur unvollständig gespalten werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um Xylan, Cellulose, Xyloglucan, Pectine oder andere Hemicellulosen oder Mischungen der genannten Komponenten handeln.Of the Content of fiber is preferably from 10-40, especially from 15-25 Wt .-%. Being fiber from plant cell wall material preferably used cell wall polysaccharides, in particular those which are not or only partially cleaved in the digestive tract. in this connection it may be, for example, xylan, cellulose, xyloglucan, pectins or other hemicelluloses or mixtures of said components act.

Der Feuchtigkeitsgehalt beträgt vorzugsweise von 50–90 Gew.-%, besonders bevorzugt von 60–80 Gew.-%. Zum Einstellen des Feuchtigkeitsgehalts wird vorzugsweise eine wässrige Lösung, besonders bevorzugt eine gepufferte wässrige Lösung verwendet. Hierbei kann es sich beispielsweise um einen Phosphat-Puffer, insbesondere PBS, um einen Tris-Puffer oder um einen Citratpuffer handeln.Of the Moisture content is preferably from 50-90 Wt .-%, particularly preferably from 60-80 wt .-%. To adjust the moisture content is preferably an aqueous solution, especially preferably a buffered aqueous solution uses. This may be, for example, a phosphate buffer, in particular PBS, a Tris buffer or a citrate buffer act.

Der pH-Wert der wässrigen Lösung und ebenso der des Fäkalienersatzes beträgt vorzugsweise zwischen 5,8 und 8,5, vor allem zwischen 6,8 und 8,0.Of the pH of the aqueous solution and also the substitution of faeces is preferably between 5.8 and 8.5, especially between 6.8 and 8.0.

Als Alternativen zu Glycerin kommen alle Substanzen in Frage, die eine ähnliche Viskosität wie Glycerin aufweisen, insbesondere solche mit einer dynamischen Viskosität η von 1000–2000, insbesondere von etwa 1500 mPa·s bei 20°C. Als Beispiel sind insbesondere Polyethylenglykole zu nennen.When Alternatives to glycerin are all substances that are similar viscosity such as glycerol, especially those with a dynamic Viscosity η of 1000-2000, in particular of about 1500 mPa · s at 20 ° C. As an example, polyethylene glycols are mentioned in particular.

Der Gehalt des erfindungsgemäßen Mittels an Glycerin bzw. an Substanzen mit ähnlicher Viskosität liegt in einer bevorzugten Ausführungsformen zwischen 3–30 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 5–20 Gew.-%.Of the Content of the agent according to the invention to glycerol or substances with similar viscosity in a preferred embodiment between 3-30 Wt .-%, in particular in the range of 5-20 wt .-%.

Der Fäkalienersatz kann beispielsweise auf folgende Weise hergestellt werden:

  • a) Mikroorganismen der Species E. coli werden in einem Nährmedium kultiviert und vermehrt, das insbesondere Sojamehl enthalten kann, bis die Keimzahl mehr als 109, insbesondere etwa 4·109 Keime pro ml beträgt,
  • b) die Biomasse wird durch Zentrifugation geerntet und gegebenenfalls durch Autoklavieren inaktiviert,
  • c) die Abwesenheit vermehrungsfähiger E. coli-Keime wird gegebenenfalls durch Ausplattieren auf Tetracyclin-haltigem Medium überprüft,
  • d) die Biomasse (bspw. ca. 100 Teile; „Teile" bezieht sich im folgenden jeweils auf das Gewicht) wird mit pflanzlichem Zellwandmaterial (bspw. ca. 49,5 Teilen Xylan), Glycerin (bspw. ca. 33 Teilen) und gepufferter wässriger Lösung (bspw. ca. 61,5 Teilen PBS) portionsweise vermischt, so dass sich eine homogene Masse mit einer leicht viskos tropfenden bis teigigen, gerade noch streichfähigen Konsistenz ergibt.
The fecal substitute can be produced, for example, in the following way:
  • a) microorganisms of the species E. coli are cultured and propagated in a nutrient medium, which may in particular contain soybean flour, until the bacterial count is more than 10 9 , in particular about 4 × 10 9 germs per ml,
  • b) the biomass is harvested by centrifugation and optionally inactivated by autoclaving,
  • c) the absence of replicable E. coli bacteria is optionally checked by plating on tetracycline-containing medium,
  • d) the biomass (for example, about 100 parts, "parts" refers to the following in each case on the weight) with plant cell wall material (eg., About 49.5 parts xylan), glycerol (eg., About 33 parts) and buffered aqueous solution (eg. About 61.5 parts PBS) mixed in portions, so that a homogeneous mass with a slightly viscous dripping to doughy, just spreadable consistency results.

Die Konsistenz bzw. das rheologische Verhalten des Fäkalienersatzes ist vorzugsweise von leicht viskos tropfend bis gerade noch streichfähig, besonders bevorzugt von zäh tropfend bis gut streichfähig und wird je nach Anforderung insbesondere durch Variation des Feuchtigkeitsgehalts eingestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt hierbei die Viskosität des Fäkalienersatzes bei 20°C bei einer Scherrate von 10 s–1 zwischen 10 und 400 Pa, bei einer Scherrate von 30 s–1 zwischen 5 und 120 Pa und bei einer Scherrate von 100 s–1 zwischen 1 und 50 Pa. Beispielhafte Viskositäten bei unterschiedlichen Scherraten für einen gut streichfähigen und einen zäh tropfenden Fäkalienersatz sind der folgenden Tabelle zu entnehmen.The consistency or the rheological behavior of Fäkalienersatzes is preferably from slightly viscous dripping to just spreadable, more preferably from viscous dripping to well spreadable and is adjusted depending on the requirements, in particular by varying the moisture content. In a preferred embodiment, the viscosity of the Fäkalienersatzes at 20 ° C at a shear rate of 10 s -1 between 10 and 400 Pa, at a shear rate of 30 s -1 between 5 and 120 Pa and at a shear rate of 100 s -1 between 1 and 50 Pa. Exemplary viscosities at different shear rates for a good spreadable and a viscous dripping Fäkalienersatz are shown in the following table.

Figure 00060001
Figure 00060001

Da der Fäkalienersatz in Konsistenz und Anhaftungsverhalten weitgehend natürlichen Fäkalien entspricht, ist er als Testsubstrat zur Bewertung der Leistung von Reinigungsmitteln, insbesondere von WC-Reinigern, hervorragend geeignet, hierbei insbesondere zur Bewertung der Entfernung von Fäkalien oder der Verhinderung der Anlagerung von Fäkalien auf WC-Materialien, die insbesondere aus Keramik, Edelstahl oder Kunststoff bestehen können. Darüber hinaus kann er verwendet werden zur Beurteilung des Strömungsverhaltens in der Entwicklung von WC-Spülanlagen, -Becken und -Abläufen. Aber auch als künstliche Anschmutzung in der Entwicklung von Waschmitteln, insbesondere für die Hospitalhygiene oder von Windelerzeugnissen ist die Substanz geeignet.Since the Fäkalienersatz corresponds in consistency and adhesion behavior largely natural fecal matter, it is used as a test substrate for the evaluation of the performance of detergents, especially WC-Rei niger, excellent, in particular to assess the removal of fecal matter or the prevention of the deposition of feces on toilet materials, which may consist in particular of ceramic, stainless steel or plastic. In addition, it can be used to assess the flow behavior in the development of toilet flushing systems, basins and outlets. But as an artificial soiling in the development of detergents, especially for hospital hygiene or diaper products, the substance is suitable.

Die chemische Zusammensetzung des Fäkalienersatzstoffs entspricht weitestgehend der natürlicher Fäkalien (siehe Roche Lexikon Medizin, 4. Auflage, Urban & Fischer Verlag München oder Römpp Online, Georg Thieme Verlag) und entsprechend sind auch die physikalischen Eigenschaften weitestgehend ähnlich. Diese können ferner durch Variation der Menge der unterschiedlichen Komponenten den Anforderungen entsprechend variiert werden, ohne dass künstliche, die rheologischen Eigenschaften modulierende Zusatzstoffe erforderlich sind.The chemical composition of feces replacement corresponds largely to the natural feces (see Roche Lexicon Medicine, 4th Edition, Urban & Fischer Verlag Munich or Römpp Online, Georg Thieme Verlag) and accordingly are the physical Properties are largely similar. these can further by varying the amount of the different components be varied according to requirements without artificial, the rheological properties modulating additives required are.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fäkalienersatzes handelt es sich bei der verwendeten bakteriellen Biomasse um hygienisch unbedenkliche nicht-pathogene Zellen, insbesondere um E. coli-Zellen eines Derivates des K12-Stammes, die gegebenenfalls zusätzlich durch Autoklavieren inaktiviert werden können.In a preferred embodiment the Fäkalienersatzes invention is the bacterial biomass used hygienic non-pathogenic cells, in particular E. coli cells a derivative of the K12 strain, which may additionally be Autoclaving can be disabled.

Ein Infektionsrisiko durch versehentlich nicht vollständig abgetötete Biomasse besteht hierbei insbesondere für E. coli K12-Derivate nicht, da diese Derivate in die biologische Sicherheitsstufe S1 (ohne Gefährdungspotential) eingestuft sind. Eine intensive anaerobe Fermentation und Zersetzung der Nährstoffe, wie sie normalerweise im Darm vorkommt, findet bei der Herstellung der Substanz nicht statt, so dass auch die üblicherweise enthaltenen Geruch hervorrufenden Schwefelverbindungen und biogenen Amine nicht übermäßig stark enthalten sind.One Infection risk due to biomass accidentally not completely killed exists here in particular for E. coli K12 derivatives are not, since these derivatives in the biological Security level S1 (without risk potential) are classified. An intensive anaerobic fermentation and decomposition the nutrients, as it normally occurs in the intestine, found in the production The substance does not take place, so even the usually contained odor causing sulfur compounds and biogenic amines are not excessively strong are included.

Gegenüber natürlichen Fäkalien ist daher der Fäkalienersatz vorteilhafterweise gesundheitlich unbedenklich und weist bei erfindungsgemäßer Handhabung keine unangenehme Geruchsentwicklung und auch keine vermehrungsfähigen Keime mehr auf. Daher kann er ohne zusätzliche Schutz- und Sicherheitsmaßnahmen, z. B. nach der BioStoffVO, für eine Produktentwicklung verwendet werden. Er ist außerdem in seiner Zusammensetzung definiert und konstant.Opposite natural feces is therefore the Fäkalienersatz advantageously harmless to health and has inventive handling no unpleasant odor development and no germs capable of reproduction more on. Therefore he can without additional Protective and security measures, z. B. according to the BioStoffVO, for a product development can be used. He is also in Its composition is defined and constant.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anschmutzung ist, dass sie durch Gefriertrocknung konserviert werden kann, wobei durch Zugabe der durch Gefriertrocknung entfernten Wassermenge die Eigenschaften des Fäkalienersatzes wieder hergestellt werden können. Aus diesem Grund können die Proben sehr gut und praktisch unbeschränkt gelagert und ebenso transportiert werden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch gefriergetrockneter Fäkalienersatz, der durch Gefriertrocknung des erfindungsgemäßen Fäkalienersatzes erhältlich ist.One Another advantage of the invention is that pollution it can be preserved by freeze-drying, by Addition of the amount of water removed by freeze drying the properties of feces replacement can be restored. That's why the samples stored very well and virtually unlimited and transported as well become. The present invention is therefore also freeze-dried Faeces replacement, which is obtainable by freeze-drying the Fäkalienersatzes invention.

Des weiteren lässt sich die Viskosität des Fäkalienersatzes durch Zugabe oder Entfernen von Wasser beliebig einstellen.Of another leaves the viscosity of feces replacement adjust as required by adding or removing water.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verwendung des artifiziellen Fäkalienersatzes zur Herstellung einer künstlichen Fäkalanschmutzung.object The present invention further contemplates the use of the artificial one Fäkalienersatzes to Production of an artificial Fecal soiling.

Die Auftragung des Fäkalienersatzes kann hierbei beispielsweise in Abhängigkeit von der eingestellten Konsistenz des Fäkalienersatzes mit Hilfe einer Lochschablone erfolgen, die z. B. aus Blech bestehen und einen Durchmesser von 10 mm und eine Blechstärke von 0,1 mm besitzen kann oder aber der Auftrag kann mit Hilfe einer Pipette erfolgen.The Application of the faeces substitute This can, for example, depending on the set Consistency of feces replacement done with the help of a hole template, the z. B. consist of sheet metal and may have a diameter of 10 mm and a sheet thickness of 0.1 mm or the job can be done with the help of a pipette.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist hierbei insbesondere die Verwendung des artifiziellen Fäkalienersatzes zur Durchführung von Tests zur Überprüfung der Reinigungsleistung von WC-Reinigern, Waschmitteln, Windelerzeugnissen und/oder WC-Spülanlagen. Das Verfahren kann hierbei beispielsweise durchgeführt werden, wie in den Ausführungsbeispielen angegeben.object The present invention is in particular the use of the artificial faeces substitute to carry out from tests to review the Cleaning performance of toilet cleaners, detergents, diaper products and / or toilet flushing systems. The method can be carried out here, for example, as in the embodiments specified.

Abbildungenpictures

In 1 wurden Anschmutzungen mit natürlichen Faeces und erfindungsgemäßem Fäkalienersatzstoff durchgeführt und diese anschließend einem standardisierten Spülprozess unterzogen (s. Beispiel 3). Es wurde spaltenweise alternierend Fäkalienersatzstoff und natürlicher Faeces aufgetragen, beginnend mit Fäkalienersatzstoff.In 1 soiling was carried out with natural feces and fecal substitute according to the invention and then subjected to a standardized rinsing process (see Example 3). Fecal replacement and natural feces were applied in alternating columns, beginning with Fäka lien substitute material.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Abk. "upm" steht im Folgenden für die Einheit U/min.The Abbr. "Upm" is below for the Unit rpm.

Beispiel 1: Präparation bakterieller BiomasseExample 1: Preparation bacterial biomass

Zur Anzucht wird ein Medium verwendet bestehend aus: Sojamehl 30 g/l MOPS 10 g/l K2HPO4 10 g/l Glucose 30 g/l MgSO4·7H2O 1 g/l MnSO4 50 mg/l FeSO4·7H2O 50 mg/l pH = 7,4 For cultivation a medium is used consisting of: soy flour 30 g / l PUG 10 g / l K 2 HPO 4 10 g / l glucose 30 g / l MgSO 4 .7H 2 O 1 g / l MnSO 4 50 mg / l FeSO 4 .7H 2 O 50 mg / l pH = 7.4

Zur Anzucht wird eine Vorkultur des Stammes Escherichia coli XL-1 (Fa. Stratagene, #200268) für ca 16 h in Vollmedium (z.B Luria-Bertani-Broth) angezogen und 1%ig (bezogen auf das Gesamtkulturvolumen) dem zuvor sterilisierten oben beschriebenen Medium zugesetzt. Die Inkubation erfolgt in mit 500 ml Kultur befüllten 2 l Glasschüttelkolben mit je 4 Schikanen für 48 Stunden bei 37°C und 130 upm. Die Keimzahl wird zur Kontrolle durch Ausplattieren bestimmt und beträgt in einem typischen Experiment 4·109 Keime pro ml. Die Biomasse wird durch Zentrifugation bei 12.000 upm (z.B Sorvall-Zentrifuge RC 5B, GSA-Rotor) abgetrennt und anschließend durch Autoklavieren inaktiviert. Die Abwesenheit vermehrungsfähiger E. coli – Keime kann durch Ausplattieren auf Tetracyclin-haltigem Medium überprüft werden. Die Ausbeute an Biomasse (Feuchtgewicht) beträgt ca. 60 bis 70 g je Liter Kulturvolumen.For cultivation, a preculture of the strain Escherichia coli XL-1 (Fa. Stratagene, # 200268) is grown for about 16 h in complete medium (eg Luria-Bertani-Broth) and 1% (based on the total culture volume) of the previously sterilized above Medium added. The incubation is carried out in 500 ml culture filled 2 l glass shake flasks with 4 baffles each for 48 hours at 37 ° C and 130 rpm. The bacterial count is determined by plating and is 4 x 10 9 nuclei per ml in a typical experiment. The biomass is separated by centrifugation at 12,000 rpm (eg Sorvall RC 5B centrifuge, GSA rotor) and subsequently inactivated by autoclaving. The absence of replicable E. coli can be checked by plating on tetracycline containing medium. The yield of biomass (wet weight) is about 60 to 70 g per liter of culture volume.

Beispiel 2: Herstellung des FäkalienersatzstoffsExample 2: Preparation of feces replacement

Aus der Biomasse von Beispiel 1 wird dann ein Fäkalienersatzstoff hergestellt. Dazu werden 100 g Biomasse mit 49,5 g Xylan (Oat spelts, Sigma No. X0627), 33 g Glycerin und 61,5 g phosphatgepufferte Saline (PBS pro Liter 0,21 g KH2PO4, 9,00 g NaCl, 0,726 g Na2HPO4·7H2O) portionsweise vermischt, so dass sich eine homogene Masse mit einer teigigen, streichfähigen Konsistenz ergibt. Da der Feuchtigkeitsanteil der Biomasse variieren kann, muss ggf. der Flüssigkeitsanteil durch Zugabe von PBS angepasst werden.From the biomass of Example 1, a Fäkalienersatzstoff is then prepared. 100 g of biomass with 49.5 g of xylan (Oat spelts, Sigma No. X0627), 33 g of glycerol and 61.5 g of phosphate-buffered saline (PBS per liter 0.21 g of KH 2 PO 4 , 9.00 g of NaCl, 0.726 g of Na 2 HPO 4 .7H 2 O) are mixed in portions, so that a homogeneous mass with a doughy, spreadable consistency results. Since the moisture content of the biomass can vary, it may be necessary to adjust the liquid content by adding PBS.

Beispiel 3: Vergleich von Anschmutzungen mit natürlichen Faeces und FäkalienersatzstoffExample 3: Comparison of stains with natural Faeces and feces replacement

In 1 ist ein Vergleich der Modellanschmutzung mit Faeces humanen Ursprungs zu sehen. Jeweils 3 unterschiedliche Mengen von 50 μl bis 250 μl wurden auf eine Keramikkachel aufgetragen und 5 aufeinander folgenden Spülzyklen unterzogen. Gut zu erkennen ist in Abhängigkeit der aufgetragenen Menge eine unterschiedlich starke Ablösung durch die Spülvorgänge.In 1 A comparison of the model soiling with faeces of human origin can be seen. In each case 3 different amounts of 50 .mu.l to 250 .mu.l were applied to a ceramic tile and subjected to 5 successive rinsing cycles. Good to see depending on the amount applied a different degrees of detachment through the rinsing.

Insbesondere bei größeren Mengen ist ein weitgehend gleiches Ablösungsverhalten zwischen natürlichen Faeces und Faekalienersatzstoff zu beobachten.Especially for larger quantities is a largely the same detachment behavior between natural Faeces and faeces substitute to observe.

Beispiel 4: Herstellung eines gefriergetrockneten FäkalienersatzstoffsExample 4: Preparation a freeze-dried feces replacement

Ein Fäkalienersatzstoff mit der Zusammensetzung von Beispiel 2 wird mittels Gefriertrocknung entwässert. Der Wasserverlust beträgt 54%. Man erhält ein rieselfähiges Pulver ohne klebrige Eigenschaften. Durch Zugabe der zuvor entzogenen Wassermenge wird eine Anschmutzung erhalten, die sich nicht von der Anschmutzung aus Beispiel 2 unterscheidet. Zudem kann durch Variation des Wasseranteils die Viskosität exakt eingestellt werden. Die Durchführung der Anschmutzungstests aus Beispiel 3 mit einer Anschmutzung aus Beispiel 2 und 4 ergibt identische Ergebnisse.One Faeces substitute with the composition of Example 2 is by lyophilization dewatered. The water loss is 54%. You get a free-flowing Powder without sticky properties. By adding the previously withdrawn Quantity of water will get a stain that is not from the soiling from Example 2 differs. In addition, through Variation of water content to adjust the viscosity accurately. The implementation the soiling tests from Example 3 with a soiling from Example 2 and 4 gives identical results.

Claims (17)

Fäkalienersatzstoff enthaltend: a) bakterielle Biomasse, b) Ballaststoffe aus pflanzlichem Zellwandmaterial, c) Glycerin oder eine Substanz ähnlicher Viskosität und d) eine wässrige Lösung.Faeces substitute including: a) bacterial biomass, b) fiber from plant cell wall material, c) glycerol or a substance more similar viscosity and d) an aqueous Solution. Fäkalienersatzstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bakterielle Biomasse E. coli enthält.Faeces substitute according to claim 1, characterized in that the bacterial biomass Contains E. coli. Fäkalienersatzstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den E. coli-Bakterien um einen nicht-pathogenen E. coli-Stamm handelt.Faeces substitute according to claim 2, characterized in that it is at the E. coli bacteria is a non-pathogenic E. coli strain. Fäkalienersatzstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Ballaststoffen aus pflanzlichem Zellwandmaterial um Zellwandpolysaccharide handelt.Faeces substitute according to one of the claims 1 to 4, characterized in that it is in the dietary fiber from plant cell wall material to cell wall polysaccharides. Fäkalienersatzstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Zellwandpolysaccharid um Xylan handelt.Faeces substitute according to claim 4, characterized in that it is in the cell wall polysaccharide is about xylan. Fäkalienersatzstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der wässrigen Lösung um einen Puffer handelt.Faeces substitute according to one of the claims 1 to 5, characterized in that it is in the aqueous solution is a buffer. Fäkalienersatzstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an bakterieller Biomasse von 10–90 Gew.-% beträgt.Faeces substitute according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the content of bacterial Biomass of 10-90 Wt .-% is. Fäkalienersatzstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Ballaststoffen aus pflanzlichem Zellwandmaterial von 10–40 Gew.-% beträgt.Faeces substitute according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the content of fiber from plant cell wall material of 10-40 wt .-% is. Fäkalienersatzstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitsgehalt von 50–90 Gew.-% beträgt.Faeces substitute according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the moisture content of 50-90 Wt .-% is. Fäkalienersatzstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Glyceringehalt von 3–30 Gew.-% beträgt.Faeces substitute according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the glycerol content of 3-30 wt .-% is. Fäkalienersatzstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert zwischen 5,8 und 8,5 liegt.Faeces substitute according to one of the claims 1 to 10, characterized in that the pH is between 5.8 and 8.5 is. Fäkalienersatzstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsistenz von leicht viskos tropfend bis gerade noch streichfähig ist.Faeces substitute according to one of the claims 1 to 11, characterized in that the consistency of light viscose dripping until just spreadable. Verwendung eines Fäkalienersatzstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Herstellung einer künstlichen Fäkalanschmutzung.Use of a Fäkalienersatzstoffes after a the claims 1 to 12 for making an artificial Fecal soiling. Verwendung eines Fäkalienersatzstoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur Überprüfung der Reinigungsleistung von WC-Reinigern, Waschmitteln, Windelerzeugnissen und/oder WC-Spülanlagen.Use of a Fäkalienersatzstoffes after a the claims 1 to 12 to review the Cleaning performance of toilet cleaners, detergents, diaper products and / or toilet flushing systems. Verfahren zur Herstellung eines Fäkalienersatzstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 12, folgende Schritte umfassend: a) Mikroorganismen der Species E. coli werden in einem Nährmedium kultiviert und vermehrt, bis die Keimzahl mehr als 109 Keime pro ml beträgt, b) die Biomasse wird durch Zentrifugation geerntet, c) die Biomasse wird mit Ballaststoffen aus pflanzlichem Zellwandmaterial, Glycerin oder einer Substanz ähnlicher Viskosität und mit einer wässrigen Lösung portionsweise vermischt, so dass sich eine homogene Masse mit einer leicht viskos tropfenden bis teigigen, gerade noch streichfähigen Konsistenz ergibt.A method of producing a faeces substitute according to any one of claims 1 to 12, comprising the following steps: a) microorganisms of the species E. coli are cultured in a nutrient medium and propagated until the number of microorganisms is more than 10 9 germs per ml, b) the biomass becomes harvested by centrifugation, c) the biomass is mixed in portions with fiber from plant cell wall material, glycerol or a substance of similar viscosity and with an aqueous solution, so that a homogeneous mass results with a slightly viscose dripping to doughy, just spreadable consistency. Verfahren zur Konservierung eines Fäkalienersatzstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Fäkalienersatzstoff der Gefriertrocknung unterzogen wird.Method of preserving a faecal substitute according to one of the claims 1 to 12, characterized in that the Fäkalienersatzstoff freeze-drying is subjected. Gefriergetrockneter Fäkalienersatzstoff, erhältlich durch Gefriertrocknung eines Fäkalienersatzstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 12.Freeze-dried faeces substitute, obtainable by freeze-drying a faecal substitute according to one of claims 1 to 12.
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