DE1642599A1

DE1642599A1 - Verfahren zur verbesserten Kultivierung von Mikroorganismen

Info

Publication number: DE1642599A1
Application number: DE19681642599
Authority: DE
Inventors: Clark Alastair James
Original assignee: BP PLC
Current assignee: BP PLC
Priority date: 1967-02-22
Filing date: 1968-02-17
Publication date: 1971-05-06
Also published as: BE711145A; GB1208273A; NL6802147A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD 1642599 DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLUPSCH

KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Köln, den 25. Mai 1970 Kl/En

The British Petroleum Company Limited, Britannic House, Moor Lane, London E.C.2 (England)

nismen

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zur Kultivierung von Mikroorganismen.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man in einer Brühe einen Mikroorganismus, der auf wenigstens einigen geradkettigen Kohlenwasserstoffen zu wachsen vermag, in Gegenwart eines Kohlenwasserstoff-Einsatzmaterials, das wenigstens teilweise aus geradkettigen Kohlenwasserstoffen besteht, in Gegenwart eines wäßrigen Nährmediums und eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases kultiviert, wobei man jeweils intermittierend oder kontinuierlich a) Ammoniak und b) ein sterilisiertes wäßriges Nährmedium, das eine freie Phosphorsäure enthält, der Brühe zusetzt. Als Phosphorsäure wird vorzugsweise Orthophosphorsäure verwendet.

Die Kultivierung wird vorzugsweise kontinuierlich durchgeführt.

Die geradkettigen Kohlenwasserstoffe sind in den erfindungsgemäß verwendeten Einsatzmaterialien gewöhnlich als Paraffine

109819/U62

BAD ORfGlNAL

vorhanden. Sie können jedoch auch als Olefine vorliegen. Ferner können Gemische verwendet werden, die geradkettige Paraffine und Olefine enthalten.

Zu den für das Verfahren gemäß der Erfindung geeigneten Einsatzmaterialien gehören Leuchtpetroleum,. Gasöle und Schmieröle ο Diese Einsatzmaterialien können unraffiniert oder einer gewissen raffinierenden Behandlung unterworfen worden sein, jedoch müssen sie gewöhnlich einen Anteil an geradkettigen Kohlenwasserstoffen enthalten, um für die Zwecke der Erfindung geeignet zu sein. Zweckmäßig wird eine Erdölfraktion verwendet, die 3 bis 45 Gew.-% geradkettige Kohlenwasserstoffe enthält.

Vorzugsweise wird eine Erdölfraktion verwendet, die teilweise aus geradkettigen Kohlenwasserstoffen besteht und ein mittleres Molekulargewicht hat, das wenigstens 10 Kohlenstoffatomen im Molekül entspricht.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist von besonderem Wert für die Behandlung von Gasölfraktionen aus Erdöl, die geradkettige Kohlenwasserstoffe in Form von Wachsen enthalten, da durch das Verfahren gemäß der Erfindung ein Gasöl von verbessertem Stockpunkt erhalten wird, während die Wachse in ein wertvolles Produkt umgewandelt werden,.

Unter den hier gebrauchten Ausdruck "Mikroorganismus" fallen auch Gemische von Mikroorganismen. Als Mikroorganismen, die auf die hier beschriebene Weise kultiviert werden, kommen Hefen, Pilze und Bakterien in Frage.

Die hier genannten Bakterien sind nach dem Klassifizierungssystem eingestuft, das in "Bergey's Manual of Determinative Bacteriology" von R.S. Breed, E.G.D. Murray und N.R. Smith, herausgegeben von Williams and Wilkins (Baltimore, USA),

1 0 9 8 1 9 / U 6 2

BAD ORIGINAL

7. Auflage, 1957, beschrieben ist. Die Hefen sind nach dem Klassifizierungssystem eingeteilt, das in "The Yeasts - a Taxonomic Study" von Lodder und Kreger-van Rij (1952), herausgegeben von North Holland Publishing Company (Amsterdam), beschrieben ist.

Bei Verwendung von Hefen gehören diese vorzugsweise zur Familie Cryptococcaceae, insbesondere zur Unterfamilie Cryptococcoideae. Gegebenenfalls können jedoch auch beispielsweise asco.sporogene Hefen der Unterfamilie Saccharomycoideae verwendet werden. Bevorzugte Gattungen der Unterfamilie Cryptococcoideae sind Torulopsis (auch als Torula bekannt), Candida und Mycoderma. Bevorzugte Hefestämme werden nachstehend genannt. Besonders bevorzugt werden die Stämme, die nachstehend zusammen mit den Hinterlegungsnummern genannt sind. Die mit CBS gekennzeichneten Stämme sind beim Centreal Bureau vor Schimmelculture, Baarn, Holland, und die mit INRA gekennzeichneten Stämme beim Institut National de la Recherche Agronomique, Paris, Prankreich, hinterlegt.

Candida lipolytica Candida pulcherrima •Candida utilis Candida utilis, Variati major Candida tropicalis Candida arborea Candida blank!i Torulopsis colliculosa Hansenula anomala Oidium Iactis Neurospora sitophila Mycoderma cancoillote

Bevorzugter Stamm

CBS 599 CBS 610 CBS 890 CBS 841 CBS 23I7

CBS 153 CBS 110

INRA!: STV 11

10 9 8 19/1462

Von den vorstehenden Stämmen wird Candida lipolytica besonders bevorzugte Ein geeigneter Pilzstamm ist Peniclllium expansum.

• Gegebenenfalls können als Mikroorganismen Bakterien verwendet werden, die zweckmäßig zu den Ordnungen Pseudomonadales, Eubacteriales und Actinomycetales gehören. Vorzugsweise werden Bakterien der Familien Corynebacteriaceae, Microooccaceae, Achromobaoteraceae, Actinomycetaceae, Rhizobiaceae, Bacillaeeae uiiü. Pseuaomomdaoeas "Verwendet. Bevorzugte Spezies sind Bacillus «i-sgateriuru. Bacillus subfcilis und Pseudomonas aeruginosa. V7eitere gowignete Stämme sindi

Bacillus amylobaoter Xanthomonas begoniae

Pseudomonas natriegens Plavobacterium devorans

Arthrobacter sp. Acetobacter sp.

Micrococcus sp, Actinomyces sp.

Corynebacterium sp* Nocardia opaca Pseudomonas syringae

Pur das Wachstum des Mikroorganismus ist außer dem Einsatzmaterial ein wäßriges Nährmedium und die Zufuhr von Sauerstoff vorzugsweise in Form von Luft erforderlich.

•Bevorzugte Verfahren zur Züchtimg der Mikroorganismen und zur Produktabscheidung sind in den britischen Patentschriften 914.567, 914.568, 1.017.584 und I0OI7.585 sowie in den folgenden deutschen Patentanmeldungen beschrieben:

B 74.851 IVa/6a B 85,074 IVa/6a

B 78.776 IVa/6a B 85,075 I\^ra/6a

B 79.32I lVa/6b B 87.713 IVa/6a

B 85ο070 IVa/6a B 89.462 IVd/2j5b

B 85.O7I IVa/6a B 91.002 IVd/25b

B 85.072 IVd/2Jo B 9I.OO3 IVd/2J5b B 85.073 IVd/23b

1 08819/ Uo2

Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel veranschaulicht. Der nachstehende Versuch wurde nicht gemäß der Erfindung durchgeführt und wird lediglich für Vergleichszwecke beschrieben.

Versuch

Candida lipolytica wurde in einem mit mechanischer« Rührer· versehenen Fermenter aus nichtrostendem Stahl, der ein effekti ves Fassungsvermögen von 60 1 hatte, kontinuierlich, kultiviert. Das Kohlenstoffsubstrat war ein Gemisch von Normalparaffinen der folgenden Zusammensetzung:

Kohlensboffatome im Molekül Gew.-$

13	2,0
14	15,0
15	27,0
16	31,0
17	20,4
18	4,0
19	0,3
andere Kohlenwasserstoffe	0,3

Ein wäßriges Nährmedium wurde aus folgenden Bestandteilen

(g/l) hergestellt: ä

(NH₄)₂HP0₄ 1,6

KCl	10981	0,6
CaCl₂.	0,05
NaCl	o,l
MgSO₄-	0,3
MnSO₄"	0,044
FeSO₄'	0,034
ZnSO₄-	0,17
	0,2
• 6h₂o	0,3 ppm Cu⁺*
	lOO^g/l
•7H₂0	9/U62
•4h_?o
•7H₂o
-7H₂O
C1tronensäure
CuSO₄«
•5HpO
Thiamin

ib42599

Der Versuch wurde wie folgt begönnern 2 1 Candida lipolytica, die auf η-Paraffinen von Gasöl gezüchtet worden war, wurden SU 55 1 des sterilisierten Mediums gegeben, das pro Liter 20 g des KohlenstoffSubstrats enthielt. Die Kultivierung wurde chargenweise 19 Stunden durchgeführt. Dann wurde die Kultivierung kontinuierlich bei einer Verdünnungsrate von 0,1 fortgesetzt. Der Permenter wurde im Betrieb gehalten, indem das Kohlenstoffsubstrat kontinuierlich in einer Menge von 150 ml/ Stunde zugesetzt wurde. Durch kontinuierliche Einspritzung von Ammoniak wurde der pH-Wert bei 5,5 gehalten. Die Temperatur wurde bei 29°C gehalten.

Das dem Permenter zugeführte wäßrige Nährmedium wurde kontinuierlich bei einer Temperatur von Wasserdampf bei 2,45 kg/cm (entsprechend 140⁰C) bei einer Verweilzeit von 2 Minuten sterilisiert. Sterilisatorblockierung fand nach J5^5 Stunden statt» In zwei gleichen Versuchen betrug die Zeit, bevor Blockierung stattfand, 55 und 111 Stunden.

Beispiel

Die für den vorstehend beschriebenen Versuch genannten Bedingungen wurden angewendet mit dem Unterschied, daß 1,2 g Orthophosphorsäure pro Liter an Stelle von Diammoniumhydrogenphosphat im Medium verwendet wurden. Sterilisatorblockierung fand selbst nach kontinuierlichem Betrieb (mit Sterilisierung des Mediums) für eine Dauer von 1423 Stunden nicht statt.

109819/U62

Claims

Patentansprüche

1) Verfahren zur Kultivierung in einer Kulturbrühe von Mikroorganismen, die befähigt sind, auf wenigstens einigen geradkettigen Kohlenwasserstoffen zu wachsen ₀ wobei in Gegenwart eines Kohlenwasserstoffeinsatzes, der wenigstens teilweise aus geradkettigen Kohlenwasserstoffen besteilt _s ηηύ in Gegenwart eines wäßrigen Nährmediums sowie sines freien Sauerstoff enthaltenden Gases gearbeitet WiM₅ dadurch gekennzeichnet« daß a) Ammoniak und b) sin sterilisiertes wäßriges Nährmedium, das freie Phosphorsäure enthält _? absatzweise oder kontinuierlich der Brühe zugesetzt werden_o

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Orthophosphorsäure enthaltendes wäßriges Nährmedium zugesetzt wird.

J5) Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß n=»Paraffine verzehrende Mikroorganismen, vorzugsweise-Hefen, insbesondere der Familie Cryptocoecaceae_s g_oB_o der Unterfaniilie Cryptococcoideae, wie Hefen der Gattungen Torulopsis oder Candida« z.B. Candida lipolytica oder Candida tropicalis, bzw. Bakterien gezüchtet werden»

109819/U62