DE1642689C3 - Process for the recovery of microorganisms - Google Patents

Process for the recovery of microorganisms

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DE1642689C3 DE19671642689 DE1642689A DE1642689C3 DE 1642689 C3 DE1642689 C3 DE 1642689C3 DE 19671642689 DE19671642689 DE 19671642689 DE 1642689 A DE1642689 A DE 1642689A DE 1642689 C3 DE1642689 C3 DE 1642689C3
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Ralph Rifle Co.; Friedman Morton R. New York N.Y.; Bernheimer (V.StA.)
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Description

• Es ist bekannt, daß derzeit zu wenig für den Ver fcrauch durch Menschen und Tiere erforderliches Protein, insbesondere billiges tierisches E.we.ß vorhanden ist. In der Absicht, diese E.we.ß-Knapphe.t zu beheben, sind in der letzten Zeit verschiedene biolyntnetische Verfahren entwickelt worden, durch die Sbende. Protein durch Züchtung von Hefen Pilzen »,nd/oder Bakterien auf verschiedenen kohlenstoffhaltigen Substraten zur Verfügung gestellt werden Eines Sicherstellung eines ausreichenden Wachstums der Mikroorganismen benötigen.• It is known that too little is currently available for the Ver for smoke required by humans and animals Protein, especially cheap animal E. white available is. With the intention of remedying this E.we.ß-Knapphe.t, various bio-synthetic methods have recently been launched Procedure developed by the Sbende. Protein by growing yeast mushrooms », Nd / or bacteria on different carbonaceous Substrates are made available to ensure adequate growth of the Need microorganisms.

Finer breiten Anwendung dieser biosynthetischen Technik bei der Kohlenwasserstoffe als Nährquellen iecnn , ^ steht jedoch der schwerwiegendeThis biosynthetic technology iecnn Finer wide application in the hydrocarbons as nutrient sources, ^ however, is of serious

ve™- tcgen daß die dabei gewonnenen Mikro-ve ™ - tcgen that the micro-

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dieseMikro.Zellenzurückzugewinnen.Einer ^^^rigkeitsfaktoren bei der Zurückgew.nnung der^Schwwng ismen.Zellen.Produkte ist die thismicro . Z ellenzurückzugewinnen.Einer ^^^ rigkeitsfaktoren isms in the Zurückgew.nnung ^ Schwwng. Cells . The product is the

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rdieGewinnung dieser Mikrozellen sehr ht HeBt darin, daß man vergleichsweise ^a ^ ~ent{ernen muß, die von den ZeI- >™md darin festgehalten werden, einn Wassers, das sich in den Zwi- ^J^^ zwischen den Zellwänden der Mikroorga- rdieG ewinnung this microcell very raises ht that is comparatively ^ a ^ ~ ent {must ernen, which are held by the newspaper> ™ m d is einn water that en interpose themselves in the intermediate ^ J ^^ the Cell walls of the microorganisms

„Umen befindet Es kommt hinzu, daß es schwierig »5 n.smen befmde g und das w-ßrjge Kulturme."Umen finds it in addition that it is difficult" 5 n.smen g and the w - ßrjge Kulturme .

'^1^ zentrifugieren zu trennen, denn die Dichf'"m. ^n ähnlich; dadurch, daß die Mikroorganisten S1s ^ ist es nicht möglich, durch Filtration'^ 1 ^ centrifuge to separate, for the dichf'" m . ^ N similar; in that the microorganists S1s ^ it is not possible by filtration

.„ ?im Ziele zu kommen. Diese und andere damit zu-™£ ZwIe zu kom en dazu Wi daß die . "? to come in goals. These and other to-™ £ Zwie to kom en to the Wi

J™ gezüchtefen MikroorganismenJ ™ cultivated microorganisms

§ aufwendig ist.§ is complex .

^^^rkommen, daß die für die Abtrennung und Entwässerung erforderlichen technischen Maßnahmen kostenmäßig 25% oder mehr, bezogen auf die Gesamtkosten bei der Herstellung der M.kroorganismen in Form von für die Verwendung von hocheiweißhaltigen Nahrungsmitteln oder lJJahrungsergänzungs-^^^ come that for the separation and drainage required technical measures in terms of cost 25% or more, based on the Total costs in the production of the microorganisms in the form of for the use of high protein Foodstuffs or annual supplements

n.smer1n.smer1

enthaltenden wäßrigen Phasen Verfanren zur Herstel- ^^^hp^einhaltigen Nahrungsmitteln und contains aqueous phases and processes for the production of foodstuffs containing ^^^ hp ^

fjn8 v°n JSSoffen technisch vorteilhafter und Nahrun8Mf8anzungsstoit«i ιfj n ° 8 v n JSSoffen technically advantageous and Na h run 8 M f8anzungsstoit "i ι

-ni^r aufwend.g zu JJ^ ^ ein Ve,-ni ^ r expenditure g to JJ ^ ^ a Ve ,

Der E^ fmdung uefe B dem dje Abtr£n_The E ^ fmdung ue fe B the dje Abtr £ n _

fahren in ^°™ ^ konzentration vorliegen-drive in ^ ° ™ ^ concentration available-

lumsmedien. wenn die gewünschte Mikroorganismen-Vermehrung sichergestellt sein soll. ....lum media. if the desired multiplication of microorganisms is to be ensured. ....

Eine andere kürzlich entwickelte und mehr erfolgversprechende Methode zur biosynthet.schen Herstel-,ung'von für die Ernährung brauchbarem Eiweiß besteht darin, daß man Mikroorganismen auf Erdöl-Substraten züchtet. D.ese letztgenannte Pro ein-Synthese wird gewöhnlich auf einem wäßrigen Kulturmedium durchgeführt, das Kohlenwassersto^nahrboden, eine Animpfung mit den zu zuchtenden MIkro-Organismen, Sauerstoff und essentielle Zellen-Nanrstoffe enthält. Bei dieser Art der Proleinsynthese kannAnother recently developed and more promising Method for the biosynthetic production of protein which is useful for nutrition by growing microorganisms on petroleum substrates. The latter pro-one synthesis is usually carried out on an aqueous culture medium, the hydrocarbon soil, an inoculation with the microorganisms to be grown, Contains oxygen and essential cellular nutrients. With this type of prolein synthesis can

man Kohlenwasserstoffnährböden verwenden die weniger aufwendig sind als Kohlenhydrate und die im allgemeinen keine aufwendigen Wachstumsfaktoren, wie beisoielsweise Vitamine, Aminosäuren u. dgl., zurto use the hydrocarbon culture media are less consuming than carbohydrates and the im generally no complex growth factors such as vitamins, amino acids and the like

n k^auchlichen Biosynthese wird ein Mikroorianismus auf einem wäßrigen Kulturmedium, 55 ^'^^^"'^^^organismus beimpft ist und eine das mit d««™ JJ||C0^ *„ und Sauerstoff sowie nk ^ a uchlichen biosynthesis is a microorianism on an aqueous culture medium, 55 ^ '^^^ "' ^^^ organism is inoculated and one that with d « «™ JJ || C0 ^ *" and oxygen as well

SnS2?halt. gezüchtet. Wenn das i Ausmaß errdcht hat> S n S2? Stop. bred. When the i has reached the extent>

Ze ^ ^gen KultUrmediums abgezogen, Evidence of culture medium removed,

wird ^J^^^f^.p^^ abgetrennt, abgew^«J»· *^^ ^'^bleibende Flü.,igkeit tötet und' 8«το«η«. Fermentationsbehälter, in ^ J ^^^ f ^ .p ^^ separated, ab w ^ «J» · * ^^ ^ '^ permanent liquid, kills and' 8 «το« η «. Fermentation tank, in

w.rd m al S~n 1^" ,uruckge,eitet. Das erfindem weiter gezucttet wir^ Gewtnnen von Mikro- «5 d""^^^ ^^^ü Z b U eTdadurch gekennzeichnet, ° f™men 1^ 1^S^Medium enthaltene Mikrodaß man ine^em*aU"^Γ Methylenchlorid, Tetra-Organismen mit Chloro.orm, Metnyienw.rd m ~ al S n ^ 1 ", uruckge, surmounts e. erfindem further ge we zucttet wt ^ t n nne of micro-" 5 d "" ^^^ ^^^ u Z b e T U wherein , ° f ™ men 1 ^ 1 ^ S ^ medium contained microdass one ine ^ em * aU "^ Γ methylene chloride, tetra-organisms with Chloro.orm, Metnyien

chlorkohlenstoff, Methylenbromid, Trichlorfluormethan, Dichlorfluormethan, l-Brom-2-chlor-äthan, 1,1-Dibromäthan, 1,1-Dichloräthan, 1,2-Dichloräthan, 1,1-Dichloräthan, 1,2-Dichloräthan, Pentachloräthan, 1'1,1,2-Tetrabromäthan, 1,1,1,2-Tetrachloräthan,chlorocarbon, methylene bromide, trichlorofluoromethane, Dichlorofluoromethane, l-bromo-2-chloroethane, 1,1-dibromoethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, pentachloroethane, 1'1,1,2-tetrabromoethane, 1,1,1,2-tetrachloroethane,

1 [ 1 '2,2-Tetrachloräthan, 1,1,2,2-Tetrachlor-1,2-dif luorä'th'an, Äthylbromid, 1,1-Dichlorpropan, 1,2-Dichlorpropan, 1,3-Dichlorpropan, 2,2-Dichlorpropan, Bromtrichlormethan, 1,1,2-Tribromäthan, 1,1,1-Tiichlor-Ithan, 1,1,2-Trichloräthan, 1,1,2-Trichlor-1,2,2-trifluoräthan, l-Brom-2-chlorpropan, 2-Brom-l-chlorpropan, 1,2-Dibrompropan, 1,3-Dibrompropan, 2,2-Dibrompropan, 1,2,3-Trichlorpropan, l-Ch'.orbutan, 2-Brombutan oder 2-Brom-2-methylpfopan extrahiert und aus dem organischen Extrakt die Mikroorganis-Dien isoliert.1 [ 1 '2,2-tetrachloroethane, 1,1,2,2-tetrachloro-1,2-dif luorä'th'an, ethyl bromide, 1,1-dichloropropane, 1,2-dichloropropane, 1,3-dichloropropane , 2,2-dichloropropane, bromotrichloromethane, 1,1,2-tribromoethane, 1,1,1-dichloro-ithane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane , l-bromo-2-chloropropane, 2-bromo-l-chloropropane, 1,2-dibromopropane, 1,3-dibromopropane, 2,2-dibromopropane, 1,2,3-trichloropropane, 1-ch'.orbutane, 2-bromobutane or 2-bromo-2-methylpfopan extracted and the microorganism diene isolated from the organic extract.

Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgeitaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens.The subclaims contain advantageous developments of the method according to the invention.

Als Ergebnis dieser Extraktion agglomerieren die Zellen der Mikroorganismen, und es hat den An- ao schein, als bildeten sie eine Art stabilisierter Ausfällung in Form einer Emulsion mit der organischen Flüssigkeit. Rs ist jedoch die Art und Weise noch nicht sicher, in der die Agglomeration vonstatten geht. Da die organische Flüssigkeit mit der wäßrigen Phase nicht mischbar ist, läßt sich der Extrakt leicht abtrennen, denn die Gesamtmasse setzt sich zu einer wäßrigen und einer organischen Phase ab. Die beiden Phasen können beispielsweise durch Zentrifugieren oder Dekantieren in einfacher Weise voneinander getrennt werden, und das Mikroorganismen-Zellen-Produkt läßt sich aus der organischen Phase isolieren, beispielsweise dadurch, daß man das organische Lösungsmittel verdampft und die Zellen trocknet.As a result of this extraction, the cells of the microorganisms agglomerate, and it has the anao appear to be forming a kind of stabilized precipitate in the form of an emulsion with the organic liquid. However, it is not yet certain how the agglomeration will take place. Since the organic liquid is immiscible with the aqueous phase, the extract can be easily separated, because the total mass settles into an aqueous and an organic phase. The two phases can be separated from one another in a simple manner, for example by centrifuging or decanting and the microorganism-cell product can be isolated from the organic phase, for example by evaporating the organic solvent and drying the cells.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man eine der vorstehend genannten organischen Flüssigkeiten, die die Mikroorganismen-Zellen benetzt.In the process according to the invention, one of the above-mentioned organic liquids is used, which wets the microorganism cells.

Die Extraktion der die Mikroorganismen enthaltenden wäßrigen Phase mit der genannten damit nicht mischbaren organischen Flüssigkeit kann bei einer Temperatur stattfinden, die bei oder oberhalb der Wachstumstemperatur der Mikroorganismen-Zellen liegt, wie sie üblicherweise in einem geeigneten Fermentationsbehälter eingestellt wird. Es können Temperaturen, die oberhalb der Zellen-Wachstumstemperatur liegen, eingesetzt werden, jedoch sollten sie unterhalb einer solchen Temperatur liegen, bei der eine merkliche Denaturierung der Proteine auftritt. Beispielsweise kann man die organische Flüssigkeit bei einer Temperatur zwischen etwa 20 und etwa 55CC, am besten bei etwa 35 bis etwa 45 C, und insbesondere bei etwa 40 C zumischen. Dabei kann man die Extraktion in einem oder mehreren Mischbehältern vornehmen und dann in einem weiteren oder mehreren weiteren Behältern das Gemisch absetzen lassen; man kann sich dabei zusätzlich üblicher Arbeitsweisen bedienen, beispielsweise kann man rühren u. dgl. Man kann auch die wäßrige Flüssigkeit unter Verwendung von Gegenstromkolonnen oder unter Verwendung von rotierende Kontaktböden aufweisenden Kolonnen mit der organischen Flüssigkeit extrahieren.The extraction of the aqueous phase containing the microorganisms with the said immiscible organic liquid can take place at a temperature which is at or above the growth temperature of the microorganism cells, as is usually set in a suitable fermentation vessel. Temperatures above the cell growth temperature can be used, but they should be below a temperature at which noticeable denaturation of the proteins occurs. For example, the organic liquid is at a temperature between about 20 and about 55 C C, admixed most preferably about 35 to about 45 C, and in particular at about 40 C. The extraction can be carried out in one or more mixing containers and then the mixture can be allowed to settle in one or more further containers; customary procedures can also be used, for example stirring and the like. The aqueous liquid can also be extracted with the organic liquid using countercurrent columns or using columns having rotating contact trays.

Die Denaturierung von Protein tritt ein, wenn die Moleküle des Zeil-Eiweißes und der essentiellen Aminosäuren in Teile mit geringerem Molekulargewicht und/ oder Nebenprodukte mit geringerem Nährgehall zerbrechen, z. B. durch Säurehydrolyse. Solche Beiprodukte bringen keinen Beitrag zu dem Nährwert der Fiweißstoffe und/oder Aminosäuren der nicht mehr lebenden Mikroorganismen-Zellen oder anderen für die Ernährung wertvollen Produkten, die in solchen Zellen enthalten sind.The denaturation of protein occurs when the molecules of the cell protein and the essential amino acids break into parts with a lower molecular weight and / or by-products with a lower nutrient content, z. B. by acid hydrolysis. Such by-products do not contribute to the nutritional value of the Fiweißstoffe and / or amino acids of the no longer living microorganism cells or other for the nutritional valuable products that are contained in such cells.

Die Verweilzeit, d. h. die Zeitdauer, während der die mit Wasser nicht mischbare Flüssigkeit in Kontakt mit der wäßrigen Flüssigkeit ist, beträgt im allgemeinen etwa 1 min bis 1 Stunde oder mehr, am besten zwischen etwa 10 und etwa 30 min. Man erhält keine wesentlich verbesserten Resultate, wenn man die Verweilzeit über eine Zeitdauer von mehr als 30 min ausdehnt, jedoch kann man solche verlängerten Zeiten gewünschtenfalls ohne weiteres verwenden, da solche Verweilzeiten nicht kritisch sind.The residence time, i.e. H. the length of time that the water-immiscible liquid is in contact with the aqueous liquid is generally about 1 minute to 1 hour or more, most preferably between about 10 and about 30 minutes. No significantly improved results are obtained if the residence time is exceeded extended for a period of more than 30 minutes, however, such extended periods can be used if desired readily use as such residence times are not critical.

Die Menge an mit Wasser nicht mischbarer Flüssigkeit, die zum Extrahieren der wäßrigen Flüssigkeit eingesetzt wird, kann über einen weiten Bereich variieren, im aligemeinen beträgt das Mengenverhältnis von organischer Flüssigkeit zu wäßriger Flüssigkeit zwischen etwa 1 : 20 und etwa 100: 1. Am günstigsten setzt man ein Mengenverhältnis an organischer Flüssigkeit zu wäßriger Flüssigkeit zwischen etwa 1 : 10 und etwa 10: 1, insbesondere zwischen etwa 1 : 3 und etwa 3: 1 ein. Die Menge an eingesetzter organischer Flüssigkeit ist nicht kritisch und variiert mit deren physikalischen Eigenschaften.The amount of water immiscible liquid used to extract the aqueous liquid is used, can vary over a wide range, in general the proportion is from organic liquid to aqueous liquid between about 1:20 and about 100: 1. Most favorable a ratio of organic liquid to aqueous liquid between about 1:10 is used and about 10: 1, especially between about 1: 3 and about 3: 1. The amount of organic used Fluid is not critical and varies with theirs physical properties.

Wie zuvor ausgeführt agglomerieren die Mikroorganismen-Zellen in der organischen Flüssigkeit und bilden eine stabilisierte Ausfällung oder Emulsion, wenn die wäßrige Flüssigkeit mit der organischen Flüssigkeit zusammengebracht wird. Je nach der verwendeten organischen Flüssigkeit schwimmen die Agglomerate oder sie sinken nach unten. In den meisten Fällen verbleiben 60 bis 70% des in der ursprünglichen wäßrigen Flüssigkeit vorhandenen Wassers in der wäßrigen Phase, und die restlichen 30 bis 40% bilden eine Suspension mit den Mikroorganismen-Zellen und der organischen Flüssigkeit. Wenn die Verweilzeit langer als 15 min dauert, dann bricht die Suspension, und im Zusammenhang damit geht noch weiteres Wasser in die wäßrige Phase über. Jedoch wurde gefunden, daß praktisch alle Zellen, die in der anfänglichen wäßrigen Flüssigkeit vorhanden sind, sofort nach dem Zusammenmischen der organischen Flüssigkeit mit der wäßrigen Phase und nach dem Absetzen in zwei Phasen in die organische Phase übergegangen sind.As stated above, the microorganism cells agglomerate in the organic liquid and form a stabilized precipitate or emulsion when the aqueous liquid with the organic Liquid is brought together. Depending on the organic liquid used, they float Agglomerates or they sink to the bottom. In most cases, 60 to 70% of the amount remains in the original aqueous liquid present water in the aqueous phase, and the remaining 30 to 40% form a suspension with the microorganism cells and the organic liquid. When the dwell time is longer than 15 minutes, then breaks the suspension and, in connection therewith, further water passes over into the aqueous phase. However it was found that virtually all of the cells present in the initial aqueous fluid are, immediately after mixing the organic liquid with the aqueous phase and after after settling have passed into the organic phase in two phases.

Da die organische Flüssigkeit mit der wäßrigen Flüssigkeit nicht mischbar ist, bilden sich bei der Extraktion eine wäßrige Phase und eine organische Phase. Diese Phasen trennen sich schnell voneinander ab, nachdem das Zusammenmischen erfolgt ist, und sie können demzufolge leicht mit üblichen Arbeitsmethoden, beispielsweise durch Dekantieren voneinander getrennt werden. Die organische Flüssigkeit, die die Mikroorganismen-Zellen enthält, wird dann einer weiteren Abtrennung (Filtration, Zentrifugation) und/ oder einem Abdampfen unterworfen, wobei übliche Arbeitsweisen eingesetzt werden, beispielsweise in einem Gefrierbehälter, einem Trommeltrockner, einer Sprühtrocknungsanlage, einem Heißtrockner usw. gearbeitet wird, und dabei werden die Zellen der Mikroorganismen zurückgewonnen. Das verdampfte organische Lösungsmittel kann gewünschtenfalls in üblicher Weise wiedergewonnen und gewaschen oder, falls notwendig, aufgearbeitet und dann für neuen Einsatz wieder verwendet werden.Since the organic liquid is immiscible with the aqueous liquid, the Extraction an aqueous phase and an organic phase. These phases quickly separate from one another after the mixing has taken place, and you can therefore easily use common working methods, be separated from one another by decanting, for example. The organic liquid that which contains microorganism cells, is then subjected to a further separation (filtration, centrifugation) and / or subjected to evaporation, customary procedures being used, for example in a freezer, a drum dryer, a spray dryer, a hot dryer, etc. worked and the cells of the microorganisms are recovered. The evaporated organic Solvent can, if desired, be recovered and washed in the usual way or if necessary, refurbished and then reused for new purposes.

Nachdem die Mikroorganismen-Zellen von der organischen Flüssigkeit abgetrennt worden sind, kannAfter the microorganism cells have been separated from the organic liquid, can

man die Zellen in eine übliche Trockeneinrichtung, beispielsweise einen Sprühtrockner, geben und darin die Zellen trocknen und jeg'iches Leben der Zellen unterbinden. Das getrocknete Zeil-Produkt kann als Nahrungsmittelzusatz verwendet werden. Es ist jedoch nicht unbedingt notwendig, daß man die Zellen trocknet, denn man kann auch die angetrennten Zellen als solche direkt für andere als Nahrungsmittelzwecke verwenden, beispielsweise für die Gewinnung von Intercellular-Chemikalien, wie beispielsweise Ester. Ferner kam. man das Leben in den Zellen durch andere Mittel als Trocknen unterbinden und dann das Produkt für Nahrungsmittelzwecke verwenden.the cells are placed in a conventional drying device, for example a spray dryer, and therein dry the cells and stop the cells from living. The dried Zeil product can be used as Food additive can be used. However, it is not absolutely necessary to dry the cells, because one can also use the separated cells as such directly for purposes other than food use, for example, for the production of intercellular chemicals such as esters. Furthermore came. one can stop the life in the cells by means other than drying and then the product use for food purposes.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zurückgewinnen von Mikroorganismen-Zellen läßt sich im Anschluß an jedes Fermentations-Verfahren, das man zur Züchtung von Mikroorganismen auf Kohlenstoff enthaltenden Substraten, beispielsweise Kohlenhydrat- und Erdöl-Substraten, einsetzt, verwenden. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Rückgewinnungs- »o verfahren für solche Fermentationsprozesse, in denen Kohlenwasserstoffnährböden verwendet werden. Die vorliegende Beschreibung enthält demzufolge vielfach Hinweise auf eine solche Fermentation.The inventive method for recovering microorganism cells can be in Following any fermentation process used to grow microorganisms on carbon containing substrates, for example carbohydrate and petroleum substrates, uses. Especially The recovery according to the invention is suitable method for such fermentation processes in which hydrocarbon culture media are used. the The present description therefore contains many references to such a fermentation.

Das erfindungsgemäße verbesserte Verfahren zur as Zurückgewinnung von Mikroorganismen läßt sich auf alle mikrobiologischen Züchtungen anwenden. So können beliebige Mikroorganismen, die für mikrobiologische Züchtungen eingesetzt werden, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zurückgewonnen werden. Dazu gehören Bakterien, Pilze und Hefen.The inventive improved method for as Recovery of microorganisms can be applied to all microbiological cultivations. So can any microorganisms that are used for microbiological cultivation by means of the invention Process can be recovered. This includes bacteria, fungi and yeast.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren für einen breiten Bereich verschiedener Mikroorganismen arbeitsfähig ist, gibt es neun Mikroorganismen, die sich ganz speziell für die Kohlenwasserstoff-Assimilation eignen. Diese Mikroorganismen sind nachstehend zusammen mit der entsprechenden ATCC-Registriernummer aufgeführt.Although the method of the invention is capable of working for a wide range of different microorganisms is, there are nine microorganisms that are very specific for hydrocarbon assimilation suitable. These microorganisms are listed below along with their appropriate ATCC registration number listed.

Name des Mikroorganismus ATCC-NummerName of the microorganism ATCC number

Micrococcus cerificans 14 987Micrococcus cerificans 14,987

Pseudomonas ligustri 15 522Pseudomonas ligustri 15 522

Pseudomonas pseudomallei 15 523Pseudomonas pseudomallei 15 523

Pseudomonas orvilla 15 524Pseudomonas orvilla 15 524

Alcaligenes sp 15 525Alcaligenes sp 15 525

Cellumonas galba 15 526Cellumonas galba 15 526

Brevibacterium insectiphilium 15 528Brevibacterium insectiphilium 15 528

Corynebacterium sp 15 529Corynebacterium sp 15 529

Corynebacterium pourometabolum ..15 530Corynebacterium pourometabolum ..15 530

50 Beispiel 1 50 Example 1

In einem wäßrigen Biosynthese-Bad, das 1,0 Gewichtsprozent n-Hexadekan als Kohlenwasserstoffbeschickungsmedium enthält, wurde kontinuierlich Micrococcus cerificans gezüchtet.In an aqueous biosynthesis bath that is 1.0 percent by weight Containing n-hexadecane as the hydrocarbon feed medium became Micrococcus continuously cerificans bred.

In einen 7,5-Liter-Biosynthese-Behälter wurden 4 Liter des wäßrigen Nährmediums, das mit 1,0 Gewichtsprozent Micrococcus cerificans Bakterien beimpft worden war, eingefüllt. Durch den beimpften Slurry wurde so ausreichend Luft hindurchperlen gelassen, daß der Sauerstoffbedarf der Bakterien gedeckt war, bevor die aus Kohlenwasserstoff und anorganischen Salzen bestehende Nähr-Beschickung (die Phosphorsäure und Ammoniumhydroxyd enthielt) zugegeben wurde. Eine typische Zusammensetzung für das Biosynthese-Bad in einem gegebenen typischen Stadium einer kontinuierlichen Biosynthese ist folßende: In a 7.5 liter biosynthesis container 4 liters of the aqueous nutrient medium which inoculates bacteria with 1.0 percent by weight Micrococcus cerificans had been filled. Sufficient air was allowed to bubble through the inoculated slurry so that that the oxygen demand of the bacteria was met before that of hydrocarbons and nutrient feed consisting of inorganic salts (containing phosphoric acid and ammonium hydroxide) was admitted. A typical composition for the biosynthetic bath in a given typical The stage of continuous biosynthesis is as follows:

Bestandteile g/LiterComponents g / liter

n-Hexadekan 10n-hexadecane 10

H3PO4 5H 3 PO 4 5

KCl 1KCl 1

CaCl2 0,5CaCl 2 0.5

MgSO4. 7 H2O 0,2MgSO 4 . 7 H 2 O 0.2

FeSO4-7 H..O 0,2FeSO 4 -7 H..O 0.2

NaCl 0,2NaCl 0.2

NH4OH, in ausreichender Menge zur Aufrechterhaltung eines pH-Wertes von 7,0 zugegeben.NH 4 OH, added in sufficient amount to maintain a pH of 7.0.

Die Temperatur in dem Biosynthese-Bad wurde während des Wachstums bei 35 ±2 C gehalten und der pH-Wert wurde im wesentlichen neutral, d. h. bei etwa 7,0 ±0,1 während der gesamten Biosynthese-Zeit einreguliert. Die Umsetzung der Kohlenwasserstoffbeschickung zu Zellen wurde bei 90% und höher gehalten. Nach einer Verweilzeit von etwa 2 Stunden wurde kontinuierlich ein Strom des wäßrigen, schlammigen Gärprodukts aus dem Biosynthese-Bad abgezogen. Dieser Strom des wäßrigen Gärprndukts enthielt etwa 1 Gewichtsprozent Bakterienzellen neben unumgesetztem Kohlenwasserstoff, anorganischen Salzen, Nährstoffen usw.The temperature in the biosynthesis bath was kept at 35 ± 2 C during the growth and the pH became essentially neutral; H. at about 7.0 ± 0.1 during the entire biosynthesis time regulated. The conversion of the hydrocarbon feed to cells was kept at 90% and higher. After a residence time of about 2 hours, a flow of the aqueous, sludge became continuous Fermentation product withdrawn from the biosynthesis bath. This stream contained the aqueous fermentation product about 1 percent by weight of bacterial cells in addition to unreacted hydrocarbons, inorganic salts, Nutrients etc.

Beispiel 2
Ansatz 1
Example 2
Approach 1

In eine schmale Glaskolonne, die in der Mitte einen Eingang für die Beschickung und oben und am Boden Auslässe aufwies, wurden 30 cm3 des wäßrigen, schlammigen Gärprodukts aus dem Biosynthese-Behälter des Beispiels 1 eingefüllt. Dann wurden der Glaskolonne 10 cm3 Methylenchlorid (Dichlormethan) zugegeben, und es wurde mit dem wäßrigen, schlammigen Gärprodukt durchgemischt. Die Temperatur betrug bei der Zumischung etwa 21,1°C. Spontan trat bei Einführung von Methylenchlorid eine Agglomeration der Mikroorganismen-Zellen in dem Methylenchlorid auf. Man ließ dann das Gemisch etwa 30 min lang absitzen. Der Hauptteil der wäßrigen Phase verblieb als überstehende Schicht. Die resultierende organische Phase wurde von der wäßrigen Phase abgetrennt, und die Mikroorganismen-Zellen wurden durch Abstrippen zwecks Entfernung des Methylenchlorids und des eingeschlossenen Wassers isoliert. Es wurde praktisch die Gesamtmenge der in dem eingesetzten wäßrigen, schlammigen Gärprodukt enthaltenen Mikroorganismen-Zellen zurückgewonnen. In dem agglomerierten Produkt waren etwa 40% des ursprünglichen wäßrigen Schlamms enthalten. 30 cm 3 of the aqueous, muddy fermentation product from the biosynthesis container of Example 1 were poured into a narrow glass column, which had an inlet for charging in the middle and outlets at the top and bottom. Then 10 cm 3 of methylene chloride (dichloromethane) were added to the glass column and the mixture was mixed with the aqueous, sludgy fermentation product. The temperature during the admixture was about 21.1 ° C. Spontaneous agglomeration of the microorganism cells in the methylene chloride occurred when methylene chloride was introduced. The mixture was then allowed to settle for about 30 minutes. Most of the aqueous phase remained as a supernatant layer. The resulting organic phase was separated from the aqueous phase and the microorganism cells were isolated by stripping to remove the methylene chloride and trapped water. Practically the entire amount of the microorganism cells contained in the aqueous, muddy fermentation product used was recovered. The agglomerated product contained about 40% of the original aqueous sludge.

Ansatz 2Approach 2

Das Verfahren des Ansatzes 1 wurde wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß 30 cm3 Methylenchlorid verwendet wurden. Es wurden praktisch alle Mikroorganismen-Zellen aus dem wäßrigen Schlamm gewonnen, und etwa 42% des ursprünglichen wäßrigen Schlamms waren in dem agglomerierten Produkt enthalten. The procedure of batch 1 was repeated, but with the difference that 30 cm 3 of methylene chloride were used. Virtually all of the microorganism cells were recovered from the aqueous sludge, and about 42% of the original aqueous sludge was contained in the agglomerated product.

Ansatz 3Approach 3

Es wurde die Arbeitsweise des Ansatzes Nr. 1 wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß 90 cm3 Methylenchlorid verwendet wurden. Alle Zellen ließen sich aus dem wäßrigen Schlamm entfernen, und etwaThe procedure of batch no. 1 was repeated, with the difference that 90 cm 3 of methylene chloride were used. All cells could be removed from the aqueous sludge, and about

50% des ursprünglichen wäßrigen Schlamms waren in dem agglomerierten Produkt vorhanden.50% of the original aqueous sludge was present in the agglomerated product.

Beispiel 3Example 3

Es wurde wie im Beispiel 2, Ansatz 1, beschrieben gearbeitet, jedoch wurden 10,30 bzw. 90 cm3 Methylenchlorid bei einer Temperatur von etwa 38 C dem wäßrigen Schlamm zugegeben. In jedem der drei Ansätze wurden praktisch alle Zellen aus dem wäßrigen Schlamm entfernt.The procedure was as described in Example 2, batch 1, except that 10.30 or 90 cm 3 of methylene chloride were added to the aqueous sludge at a temperature of about 38.degree. Virtually all of the cells were removed from the aqueous sludge in each of the three approaches.

Beispiel 4Example 4

Es wurde wie in Beispiel 2 beschrieben gearbeitet, jedoch mit dem Unterschied, daß als organische Flüssigkeiten in unterschiedlichen Ansätzen Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff eingesetzt wurden. Bei allenThe procedure described in Example 2 was followed, but with the difference that as organic liquids Chloroform and carbon tetrachloride were used in different approaches. At all

in diesem Beispiel verwendeten Lösungsmitteln waren die Ergebnisse etwa die gleichen, wie sie in den Beispielen 2 und 3 erzielt worden waren.Solvents used in this example, the results were about the same as in the examples 2 and 3 had been achieved.

Beispiel 5Example 5

Wiederum wurde wie in Beispiel 2, Ansatz 1, beschrieben gearbeitet, jedoch mit dem Unterschied, daß Aceton, Äthanol, Hexan und ein aliphatisches Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel eingesetzt wurden. KeineAgain, as in Example 2, batch 1 was described worked, but with the difference that acetone, ethanol, hexane and an aliphatic hydrocarbon solvent were used. None

ίο dieser organischen Flüssigkeiten führte zur Agglomerierung des Mikrobakterien-Zellen-Produkts und gab daher bei der Abtrennung der Zellen von dem wäßrigen Schlamm keinen Effekt. Aceton und Äthanol sind mit dem wäßrigen Schlamm mischbare llüssigkei-ίο these organic liquids led to agglomeration of the microbacterial cell product and therefore gave up when the cells were separated from the aqueous Sludge no effect. Acetone and ethanol are liquids that can be mixed with the aqueous sludge.

»5 ten, wohingegen Hexan und das aliphatische Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel die Mikroorganismen nichi benetzen.»5 th, whereas hexane and the aliphatic hydrocarbon solvent do not wet the microorganisms.

609 622/:609 622 /:

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Zurückgewinnen von Mikro-Organismen, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem wäßrigen Medium enthaltene Mikroorganismen mit Chloroform, Methylenchlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Methylenbromid, Inchlorfluormethan, Dichlorfluormethan, l-Brom-2-chloräthan, 1,1-Dibromäthan, 1,1-D.chlorathan, 1,2-Dichloräthan, 1,1-Dichloräthan, 1,2-D.chloräthan, Pentachloräthan, 1,1,1,2-Tetrabromathan, 1,1,1,2-Tetrachloräthan, 1,1,2,2-Tetrachlorathan, 1,1,2,2-Tetrachlor-l ,2-difluoräthan, Athylbromid, 1,1-Dichlorpropan, 1,2-Dichlorpropan, 1,3-Dichlorpropan, 2,2-Dichlorpropan, Bromtr.chlormethan, 1,1,2-Tribromäthan, 1,1,1-Tnchlorathan, 1,1,2-Trichloräthan, l,l,2-Trichlor-l,2 2-tr.fluoräthan, l-Brom-2-chlorpropan, 2-Brom-l-chlorpropan, 1,2-Dibrompropan, 1,3-Dibrompropan 2 2-Dibrompropan, 1 ^,S-Trichlorpropan, 1-Chlorbutan, 2-Brombutan oder 2-Brom-2-methylpropan extrahiert und aus dem organischen Extrakt die Mikroorganismen isoliert.1. Procedure for the recovery of micro-organisms, characterized in that it is contained in an aqueous medium Microorganisms with chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, methylene bromide, inchlorofluoromethane, Dichlorofluoromethane, l-bromo-2-chloroethane, 1,1-dibromoethane, 1,1-D.chlorathane, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethane, 1,2-chloroethane, Pentachloroethane, 1,1,1,2-tetrabromoethane, 1,1,1,2-tetrachloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, 1,1,2,2-tetrachloro-1,2-difluoroethane, ethyl bromide, 1,1-dichloropropane, 1,2-dichloropropane, 1,3-dichloropropane, 2,2-dichloropropane, bromotor chloromethane, 1,1,2-tribromoethane, 1,1,1-chloroethane, 1,1,2-trichloroethane, l, l, 2-trichloro-l, 2 2-tr.fluoroethane, l-bromo-2-chloropropane, 2-bromo-l-chloropropane, 1,2-dibromopropane, 1,3-dibromopropane 2 2-dibromopropane, 1 ^, S-trichloropropane, 1-chlorobutane, 2-bromobutane or 2-bromo-2-methylpropane extracted and from the organic extract the Microorganisms isolated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die organische F ussigkeit in einem Volumenverhältnis zu dem wäßrigen Medium in der Größenordnung zwischen etwa 1 : 20 und etwa 100: 1 verwendet. ,,■,2. The method according to claim 1, characterized in that the organic liquid in a volume ratio to the aqueous medium on the order of between about 1:20 and about 100: 1 are used. ,, ■, 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die organische Flüssigkeit in einem Volumenverhaltn.s zu dem dem wäßrigen Medium von etwa 1 : 3 verwendet.3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the organic Liquid used in a volume ratio to that of the aqueous medium of about 1: 3.
DE19671642689 1966-01-17 1967-01-16 Process for the recovery of microorganisms Expired DE1642689C3 (en)

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