DE2045590C - Verfahren zur Herstellung eines Vitamin B tief 12-haltigen Gärprodukts mit hohem Eiweißgehalt als Beifuttermittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Vitamin B_I2-haltigen Gärprodukts mit hohem F.iwcißgehalt als Beifuttcrmittel durch Ziichten von Mcthano- oder Propionibakterien in einem entsprechenden Nährmedium und Trocknen der Kultivierung.

F.s ist bekannt, daß die Herstellung von Vilamin-B,.,-haltigen Präparaten im allgemeinen derart erfolgt, daß man in den z. B. durch Fermentation mit Methanobakterien oder Propionibakterien gewonnen Fermentationsfiüssigkeiten die Bakterienkörper aufschließt und dadurch das in den Bakterienkörpern angesammelte Vitamin B₁₂ freisetzt und in ein flüssiges Medium bringt, dann aus diesem Medium das Vitamin B₁₂ durch Einengen oder Adsorption in ein kleineres Volumen überträgt und aus dem auf diese Weise erhaltene Konzentrat Beifuttermittel herstellt. Derartige Verfahren haben aber den großen Nachteil, daß man das Vitamin B₁₂, das ursprünglich in den etwa l°o der Fermentationsflüssigkeit ausmachenden Bakterienkörpern eingeschlossen erhalten wurde, bei der Aufschließung in ein großes Flüssigkeitsvolumen überträgt, woher es dann durch komplizierte und verlustreiche Einengungsoperationen wieder in ein Konzentrat von kleinem Volumen übergeführt werden muß, um das Vitamin B₁₂ gewinnen zu können. Dieser Nachteil ist besonders im Fall der Beifuttermittel schwerwiegend, da der im Vergleich zum kristallinen Vitamin B₁₂ viel niedrigere Preis dieser Produkte die Kosten der erwähnten Einengungsoperation nicht decken kann.

Um diesen Nachteil auszuschalten, hat man schon Verfahren eingeführt, nach denen man die in der Fermentationsflüssigkeit erhaltene Mikroorganismenmasse durch die Zugabe von verschiedenen eiweißkoagulierenden oder niederschlagbildenden Stof fen, bzw. von flockudierenden oder absorbierenden Zusätzen durch die geeignete Einstellung des pH-Wertes oder durch ähnliche Maßnahmen fällt, die auf diese Weise erhaltene Biomasse durch Filtrieren, De kantieren oder Zentrifugieren abirennt und die so erhaltene Masse von relativ kleinem Volumen /ur Herstellung von Vitamin-B_I2-halligen Bcifuttcrmittcln aufarbeitet.

Diese Verfahren haben den Zweck, die das Vitamin B,„ und andere wertvolle Stoffe enthaltene WA-kroorgünismcnmasse durch die Fällung auf ein möglichst kleines Volumen einzuengen. Diese Methode des Einengens kann im Falle der Herstcllug von kristallinem Vitamin B₁., vorteilhaft sein, da bei der Aufschließung des Wirkstoffes aus kleinerem Volumen auch die mit dem Einengen aus großen Volumina notwendig verbundenen Verluste und der Arbeitsbedarf des Verfahrens vermindert werden; wenn man aber Vitamin-B_1:!-haltige Beifuttermitte! herstellen will, dann treten" neben den erwähnten Vorteilen auch Nachteile auf, da die zur Fällung verwendeten Chemikalien oder Adsorbentien aus den Beifuttermitteln nicht in wirtschaftlicher Weise entfernt werden können; ihr Verbleiben im fertigen Produkt ist aber aus Gesichtspunkten der Fütterung unerwünscht, weil die toxischen oder für die Tiere gesundheitsschädlichen Chemikalien (z. B. die zur Fäl lung der Eiweißstoffe verwendeten Schwcrmetallsalze) das Produkt für Fütterungszwecke völlig un brauchbar machen, aber auch die nicht toxischen, inerten Fällungsmittel oder Adsorbentien überfiüssigi. und manchmal auch schädliche, unverdauliche B:il~ laststoffe in den Beifuttermitteln bilden.

Die Erfindung hilft den geschilderten Nachteilen ab. Sie schafft ein Verfahren, bei dem man die Konzentrierung des Vitamin B₁., zu kleinen Volumina sehr vorteilhaft durchführen und ein zur Hersteiluni.' von Beifuttermitteln vorzüglich geeignetes von unverdaulichen Ballaststoffen freies und sogar weitere wertvolle Eiweiß-Nährstoffe enthaltendes Konzentrat herstellen kann, wenn man Methano- oder Propionibakterien in einem entsprechenden Medium züchtet und die Kultivierung trocknet. Gemäß der Erfindung geht man hierbei so vor, daß man der Kultivierung eine wäßrige Suspension von 0,01 Gewichtsprozent bis 5,0 Gewichtsprozent Stärke, Hefe oder Pilzmycel zusetzt, dann den dadurch erhaltenen suspendierten Feststoff durch Sedimentieren, Dekantieren, bzw. Separieren und oder Zentrifugieren abtrennt und in bekannter Weise trocknet.

Vorzugsweise setzt man die wäßrige Suspension als 0,01 bis 1,0 gewichtsprozentige Suspension ein.

Es ist von Vorteil, als Stärke Kartoffelstärke zu verwenden.

Die besagten organischen Stoffe wirken als Adsorbentien. Sie besitzen Teilchen mit großer positiver Ladung und können daher die in der Fermentationsflüssigkeit anwesenden und das erzeugte Vitamin B₁., enthaltenden kleinen (1 bis 3 μ großen) Bakterien körper mit negativer Ladung durch elektrostatische und Gravitations-Wirkung adsorbieren. Die Zugabe von solchen organischen Adsorbentien ermöglicht und fördert auf diese Weise das Abtrennen bzw. Separieren der vitaminhaltigen Bakterienkörper; es wird somit eine praktisch vollständige Konzentrierung des Vitamin-Bj₂-Gehalts in eine wäßrige sogenannte Biomasse erreicht.

Beim Separieren werden dann die Vitamin-B_I2-haltigen Bakterienkörper durch die Teilchen des biologisch verwertbaren Adsorbens mitgerissen und dadurch wird ein leichtes und schnelles Sedimentieren der ganzen Biomasse erreich?; auf die Weise wird, aus der ursprünglich 1 % Trockensubstanz enthalten-

halten, die neben den aus der Fermentationsflüssig- die Suspension zentrifugiert, der Nieclerscmag verkeil stammenden Vitamin B,.„ Wachstumsfaktoren 2 worfen und in der Flüssigkeit wurde die Gesiimt-

und Bakterien-Körper-Eiwcißstoffen auch die eben- menge der mikrobiologisch aktiven Cobalamine

jails wertvollen organischen Stoffe des biologischen papierchromatographiseh bestimmt. Der gefundene

Adsorbens enthält. Diese durch Sedimentären, De- Wert war SOmcg; somit enthielt diis "2.0 g wiegende

kantieren, vorteilhaft durch Separieren bzw. Zentri- Endprodukt insgesamt 62 320 meg Wirkstoff, was fugieren abgetrennte Biomasse kann dann in dazu ge- io einer 86" oigen Ausbeute entspricht,

eigneten Vorrichtungen, z.B. in einem Drehtrom- . . . _n

mel-Trockner getrocknet werden und so wird ein Beispiel -

trockenes, lagerfähiges Präparat von hohem Vitamin 10 Liter Fermentationsflüssigkeit einer mit l'ropio-

B_1:!- und Eiweißgehalt erhalten, das als Beifuttermit- nibacterium shermannii durchgeführten Fermcntatef verwendet bzw. unmittelbar in Verkehi gebracht 15 tion, deren Vitamin B,_ä-Gehali 100 000 mcg/Liter

werden kann. war, wurden mit den in Beispiel 1 angegebenen Men-

Das erfindungsgemäße Verfahren zeigi gegenüber gen von Hefe und Stärke versetzt; in der dort be-

den zur Herstellung von Vitamin-B,.,-haliigen Bei- schriebencn Weise wurden 405 g feuchter Nicder-

, futtermitteln zur Zeit verwendeten bzw. bekannten schlag erhalten. Das Aufarbeiten und die Bcslim- : Verfahren die folgenden Vorteile: 20 mungdes Cobalamingehalts erfolgte wie in Beispiel I:

1. Das neue Verfahren ist wesentlich einfacher als es wurden 81,0 g hellgraues Produkt von 890mcg/g die zur Zeit angewendete Technologie, die Auf- Vitamin B„-Gehalt erhalten; der Gesamtgehalt des kochen, Filtrieren, Fällen und andere mühsame 81,0 g wiegenden Produkts war also 72 000 meg, was und verlustreiche Operationen beansprucht. einer Ausbeute von 72« 0 entspricht.

2. Raum erfordernde und kostspielige Vorrich- ^4ä Heispiel 3

!"T"'^{Wie Wä}™eaufschließungsreaktoren. FiI- _Aufarbeiten von lOI.iter Methanobakterien-

terpressen usw. werden n.cht benötigt. Fermentationsflüssigkeit in der im Beispiel 1 beschrie-

3. Das neue Verfahren ermöglicht eine wirtschaft- _{benen Weise wur}d_en 87,5 g trockenes Endprodukt erlichere Herstellung einer großen Menge von ver- _{haltenj mit} 50 700 g Gcsamtgehalt an Vitamin B,,. dauhchen Eiweißstoffen und Vitamin B₁₂ bzw. _{Dieses pu}i_Verförmigc Produkt wurde in einem 1 Liter anderen Wachstumsfaktoren enthaltenden stabi- Rundkolben mit 450 ml 7O°,oigem Methanol intensiv len, haltbaren Beifuttermitteln von hohem Nähr- vermischt der pH-Wert wurde mit 30''ZoIgCr Natronwert, gutem Geschmack, Geruch und Aussehen. _{Iauge auf 85 bis 90 gcste}llt, das Gemisch wurde mit

Das erfindungsgeinäße Verfahren wird durch die 35 1,0 g Ammoniumrhodanid versetzt und am Wasserfolgenden Beispiele näher erläutert. bad, unter stetigem lebhaftem Rühren, unter einem

Rückflußkühler 35 bis 40 Minuten bei 40 bis 50 ' C

Beispiel 1 gehalten. Nach Beendigung der Extraktion und nach

10 Liter durch Meliianobakterien-Fermentation er- 10 bis 15 Minuten Sedimentieren wurde die klare

haltene Fermentationsflüssigkeit, deren papierchro- 40 rotgefärbte Lösung in einen 500 ml Nutschkolbcn

matographisch gemessener Gesamtgehalt an Vitamin dekantiert, der Niederschlag auf den Filter gebracht

B,., und mikrobiologisch aktivem Faktor III und die im Niederschlag noch verbliebene Lösung

82000 meg/10 Liter war, wurden mit in 400 ml unter Wasserstrahlvakuum zur Hauptmenge der

Wasser suspendierter 60 g Hefe (Saccharomyces Lösung gesogen. Nach dem Abnutschcn wurde der

cerevisiae) von 30% Trockensubstjnzgehalt und mit 45 Niederschlag am Nutschfilter noch mit insgesamt

in 100 ml Wasser suspendierter 20 g Kartoffelstärke 50 bis 60 ml 7O°/oigem Methanol in kleinen Portio-

lebhaft vermischt. Dann wurde das Gemisch 1 bis nen nachgewaschen.

2 Minuten lang mit 5000 U/min zentrifugiert. Es Es wurde insgesamt 530 ml Filtrat erhalten. Die wurden 452 g Niederschlag erhalten; dieser wurde Lösung wurde durch Einengen im Vakuum von Mean Platten ausgebreitet, im Trockenschrank bei 50 thanol befreit; es blieben 150 ml wäßrige Lösung zu-120° C getrocknet, zerkleinert und gemahlen und rück, deren papierchromatographiseh ermittelte Gcdann gesiebt. Es wurden auf diese Weise 92,0 g tro- samtgehalt an Vitamin B₁., 35 490 meg war. Ausckenes Endprodukt erhalten. beute 7O°/o.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur' Herstellung eines Vitamin Β,,,-haltigcn Giirprodukts mit hohem Eiweiß- S genalt uls Beifuttcrmittc! durch Züchten von Mcthano- oJer Propionibakterien in einem entsprechenden Nührmcdium und Trocknen der Kultivierung, dadurch gekennzeichnet, daß man der Kultivierung eine wäßrige Suspension von 0,01 Gewichtsprozent bis 5,0 Gewichtsprozent Stärke, Hefe oder Pilzmyccl zusetzt, dann den dadurch erhaltenen suspendierten Feststoff durch Sedimcnticrcn, Dekantieren bzw. Separieren und/oder Zentrifugieren abtrennt und in «5 bekannter Weise trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die wäßrige Suspension als 0,01 bis 1,0 gewichtsprozentige Suspension einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Stärke Kartoffelstärke einsetzt.