DE2055306B2

DE2055306B2 - Verfahren zur Herstellung von Proteinen

Info

Publication number: DE2055306B2
Application number: DE2055306A
Authority: DE
Inventors: Kaj G. Dr. Forss; Otto G. Gadd; Ralf O. Dipl.-Ing. Lundell; Harry W. Dr. Kauniainen Williamson
Original assignee: KESKUSLABORATORIO-CENTRALLABORATORIUM TAPIOLA (FINNLAND) Oy AB
Current assignee: KESKUSLABORATORIO-CENTRALLABORATORIUM TAPIOLA (FINNLAND) Oy AB
Priority date: 1970-08-14
Filing date: 1970-11-10
Publication date: 1974-02-21
Also published as: NO135255B; US3809614A; JPS5516638B1; CA977203A; FI44366B; SE389345B; NO135255C; DE2055306A1; SU482051A3; CH565513A5; DE2055306C3

Description

lieh 20 bis 40% Protein (Kjeldahl N · 6,25). In der 35 Störung des Wachstums.

Veröffentlichung »Continuous cultivation of micro- Ein weiteres erstaunliches Phänomen besteht darin, organisms, Proc. 2nd Symp. held in Prague, June daß, nachdem diese Modifikation des Myceliums 18-23, 1962«, Publ. House Czechoslov. Acad. Sei., stattgefunden hatte, d. h., nachdem eine stabile VerPrag, 1964, S. 282 bis 286, wird behauptet, daß fahrensstufe erreicht worden war, der Proteingehalt Mikroorganismen dieser Art ungeeignet sind für die 40 des Myceliums 45 bis 65% betrug, was wesentlich technische und durchgehend kontinuierliche Her- über dem Verhältnis liegt, das bei chargenweiser stellung von Proteinen, wenn kohlenhydrathaltige Kultivierung in technischem Maßstab erreicht werden Lösungen als Nährmedien verwendet werden. Gemäß kann. Diese Veränderungen führen zu einer stark dem Patent 30 809 des Amtes für Erfindungs- und verbesserten Ausbeute an Protein.
Patentwesen in Ost-Berlin ist jedoch eine kontinuier- 45 Die günstige Zusammensetzung an Aminosäuren liehe Kultivierung erfolgreich, wenn Fettsäuren als der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Kulturmedien verwendet werden. Proteinprodukte ist aus Tabelle ΐ ersichtlich, die die Die Herstellung von Proteinen durch aerobes sub- Zusammensetzung an Aminosäuren der angegebenen merses Züchten von Mikroorganismen, die zu den beiden Mikropilze und als Vergleich die entsprechen-Fungi imperfecti gehören, in Kohlenhydratmaterialien 50 den Werte von Torula-Futterhefe angibt,
und anorganische und organische Zusatzstoffe ent- Die Zusammensetzungen der Aminosäuren von haltenden Nährlösungen, wobei kontinuierlich Nähr- Soya- und Weizenmehl ist ebenfalls angeführt, gemäß lösung zugeführt und das Erzeugnis kontinuierlich den FAO-Empfehlungen aus dem Jahre 1957 für die abgeschieden wird, ist aus den Patentschriften 72 766 Aminosäurezusammensetzung von Protein. Aus diesen und 6 551, Seite 2, Zeile 17 bis 30, des Amtes für 55 Werten ist leicht ersichtlich, daß die Aminosäure-Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin bekannt. zusammensetzung der erfindungsgemäß erhaltenen Die submerse Züchtung von Ascomyceten zur Ge- Produkte nicht wesentlich verschieden sind von winnung von Fett und Zellbaustein-Eiweiß ist aus der denjenigen von Torula und von Soyamehl.
deutschen Patentschrift 737 533 bekannt. Wäßrige Lösungen oder Suspensionen von einer Die vorliegende Erfindung erfolgte im Zusammen- 60 großen Anzahl Kohlenhydraten und/oder Kohlenhang mit Untersuchungen über die Durchführbarkeit hydratderivaten sind als Kulturmedien in der vorder Anwendung von kohlenhydralhalligen industriellen liegenden Methode zur Kultivierung der MikroAbfallen für die Herstellung von Proteinen. Insbeson- Organismen verwendbar; der Konzentrationsbercich ilcrc wurde bezweckt, eine kontinuierliche Methode beträgt 0,1 bis 10 Gewichtsprozent. Ferner können zu linden, die sich für die industrielle Anwendung zur 65 Industrieabfälle verwendet werden, wie z. B. Abwasser Erzeugung von Proteinen durch submerse Kulti- der Hol/, verarbeitenden Industrie. Die vorliegende vierung unter aerogcn Bedingungen von verschiedenen Erfindung ist daher von grundlegender Bedeutung Mikroorganismen und Gewinnung ihrer protein- im Hinblick auf Umweltschutz und die Verwendung

gewisser Arten von Abfällen. Außerdem können stickstoff-und phosphorhaltige Substanzen im Kulturmedium vorhanden sein, da diese für das Wachstum der Mikroorganismen notwendig sind, sowie geeignete

Mengen an verschiedenen anorganischen Verbindungen. Außerdem können verschiedene organische Verbindungen und/oder Materialien zur Erhöhung der Ausbeute an Protein zunesetzt werden.

Tabelle I
Aminosäurezusammensetzungen (g/15 g N) von verschiedenen proteinhaltigen Produkten

FAO-k chtlinien

Paecilomyces
varioti

Byssochlamys
nivea

Torula-Hcfe

Soyamehl

Weizenmehl

L>cin

Valin

Leucin

isoleucin

Threonin

Methionin

Cystein

Phenylalanin

Tryptophan

Histidin

Tyrosin

Arginin

Total

4,2
4,2
4,8
J,2
2,8
2,2
2,0
2,8
1,4

6,3 4,9 7,2 4.6 4,8 1,5 0,9 3,8 1,5 2,0 3,6 6,4 5,8
7,1
7,5
5,0
4,7
1,2
1,1
4,3
2,7
2,5
2,7
6,0

6,7
6,3
7,0
5,3
5,5
1,2
0,7
4,3
1,2
1,9
3,3
3,4

6,5
5.0

7,7
5,4
4,0
1,4
1,4
5,1
1,5
2,4
2,7
7,7

2,7
4,5
6,5
3,9
3,0
1,8
2,0
4,4
1,1
1,9
3,9
4,7

28,6

50,6

46,8

50,8

40,4

Die Stickstoffquelle kann aus anorganischen und/ oder organischen Verbindung bestehen, wie Ammoniak, Ammoniumsalze, Nitrate, Harnstoff, Peptide, Polypeptide und verschiedene Gemische organischer stickstoffhaltiger Materialien vegetabilen oder tierischen Ursprungs.

Als Phosphorquelle kann Phosphorsäure und/oder Phosphate verwendet werden.

Die Konzentrationen an Stickstoff und Phosphor in dem dem Fermentor zugeführven Medium hängen von der Konzentration der Kohlenhydrate und/oder Kohlenhydratderivate ab. Die für das Verfahren benötigten Mengen an Stickstoff und Phosphor sind üblicherweise 6 bis 12 bzw. 1 bis 3%, bezogen auf das Trockengewicht des gebildeten Produktes.

Anorganische Spurenelemente, welche im Verfahren benötigt werden, sind z. B. Kalium, Magnesium, Eisen, Zink, Mangan, Kupfer und Molybdän, welche der Kultur, falls notwendig, z. B. in Form ihrer anorganischen Salze zugeführt werden.

Zur Verbesserung des Wachstums können verschiedene sogenannte Biostimulatoren, wie z. B. Vitamine, der Kultur zugesetzt werden. Diese organischen Substanzen werden oft in Form von Hefeextrakten, Maisquellflüssigkeit oder anderen ähnlichen Produkten zugesetzt.

In der Regel werden Spurenelemente und Biosüiniilatoren in sehr kleinen Mengen verwendet.

Das pH der Wachsutmslösung wird je nach dem verwendeten Mikroorganismus und der verwendeten Lösung auf 3,0 bis 6,0 eingestellt.

Fs wurde ferner gefunden, daß es von Vorteil ist, das Kulturmedium vor Beginn des Züchhmgsverfahrens zu sterilisieren. In diesem Fall kann die Sterilisierung auf übliche Weise erfolgen. Die Stcrilisierimg ist jedoch nicht in allen Fällen erforderlich. Die Medien können infolge eines vorgängigen Verfahrens bereits steril sein.

Das Verfahren wird auf folgende Weise durchgeführt:

Das Verfahren wird als übliche Chargenkultur begonnen. Sobald die Konzentration des Myceliums die gewünschte Höhe in der Kulturlösung erreicht hat, beginnt die kontinuierliche Kultivierung, wobei neues Kulturmedium in den Fermentor zugeführt wird, während eine äquivalente Menge verbrauchtes

άο Medium zusammen mit den Produkten daraus abgezogen wird. Im Anfangsstadium des Verfahrens können Schwierigkeiten auftreten, bei dem Bestreben, eine gleichmäßige Konzentration des Myceliums aufrechtzuerhalten. Nach 100 bis 300 Stunden wird jedoch eine Stabilisierung erreicht und die Konzentration des Myceliums kann durch Regulierung der Zuflußgeschwindigkeit der Kulturlösung auf einer bestimmten Höhe gehalten werden. Während der Stufe der chargenweisen Kultivierung und zu Beginn der kontinuierlichen Operation ist das Mycelium üblicherweise langfaserig mit v>enig Verzweigungen. Während der Stabilisation wandelt sich das Mycelium sodann in eine kurze breite und vielfach verzweigte Form um. Diese Veränderung erzeugt eine verstärkte Herab-

5" setzung der Viskosität der Kultur. Dies ermöglicht wiederum die Erhöhung der Konzentration des Myceliums in der Lösung und damit eine Erhöhung der Produktion.

Die im Verfahren erforderlichen Substanzen können bereits in der Kulturlösung vorhanden sein, welche in den Fermenlor gepumpt wird, und/oder können getrennt direkt in den Fermenlor zugesetzt werden. 20 bis 100% Luft, bezogen auf das Kulturvolumen, werden pro Minute in den Fermentor geleitet Im allgemeinen wird die Kultur gerührt, um die Belüftung sowie den Material- und Wärmeaustausch zu fördern. Das pH (3,0 bis 6,0) und die Temperatur (20 bis 50"C) werden konstant gehalten. Die durchschnittliche Verweilzeit der Mikroorganismen variiert; diese hängt vom Kulturmedium und vom \erwendeten Mikroorganismus ab und beträgt üblicherweise 2 bis 7 Stunden. Die verbrauchte Lösung, welche aus den Fermentor abgezogen wird, wird in eine Nach-

behandlungsvorrichtung verbracht, in der das Produkt vom verbrauchten Medium abgetrennt wird, z. ß. durch Filtration. Das Produkt wird sodann gewaschen und getrocknet.

Aus der Literatur, z. B. W a g a n, G. N., »Mycotoxinein Foodstuffs«, M. 1. T. Press, Cambridge, 1964, ist ersichtlich, daß gewisse Arten der Klasse Fungi imperfecti toxische Eigenschaften aufweisen. Bestimmungen der akuten Toxizität, die unter Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten Produkte in Diäten für Ratten ausgeführt wurden, zeigten jedoch, daß diese Produkte nicht toxisch sind.

Beispiel 1
(.Vergleichsversuch)

Das folgende Beispiel beschreibt ein bekanntes Verfahren für die chargenweise Kultivierung von Mycelium bildenden Mikropilzen.

Die Kultivierung wurde in einem sterilisierbaren Laboratoriumfermentor mit Glaswänden von 14 Liter Aufnahmevermögen durchgeführt, der mit einem Propellerrührer und einem Belüfter ausgestattet war. Die Fermentationsapparatur wies ferner Vorrichtungen für die automatische Regulierung des pH und der Temperatur sowie für die Schaumregulierung auf.

101 Fichten-Calciumbisulfitablauge wurden in den Reaktor verbracht. Der Feststoffgehalt der Ablauge betrug 9,0%, das pH. 2,5, der Gehalt an reduzierenden Substanzen 35 g/l, berechnet als Glucose, und das direkt titnerbare SO₂ etwa 0,1 g/l. Die Lösung wurde im Reaktor sterilisiert; 80 ml Ammoniumhydroxyd (25%) und 6,0 ml Phosphorsäure (85%) wurden unter sterilen Bedingungen zugefügt. Das pH der Lösung wurde durch Zusatz von Ammoniak und Salzsäure auf den gewünschten Kulturwert eingestellt. Eine Menge von 600 ml eines Myceliums, welches in Suspension derselben Ablauge kultiviert worden war, wurde sodann in den Fermentor verbracht. Nach der impfung betrug die Myceliumkonzentration im Fermentor 0,2 g/l. Der gezüchtete Mikroorganismus war Paecilomyces varioti.

Die folgenden Bedingungen wurden während der Kultivierung vorwiegend eingehalten: Temperatur 37 bis 38⁰C, pH 4,4 bis 4,5, Belüftung etwa 41 pro Minute und Mischen mit 1200 Umdr./Min.

6 Stunden nach der lnocculation konnte festgestellt werden, daß das Wachstum begonnen hatte. Die Wachstumsgeschwindigkeit des Mikroorganismus ist in Tabelle Il angegeben.

Tabelle II

	Konzentration des Mikro
z.eii	organismus in der Ablauge
(Stunden)	(g/l)
0	0,2
6	0,4
10	1,4
13	3,1
16	4,5
19	7,5
22	11,0
25	13,7
28	14,2
3L	13,0

Die Produktivität des Myceliums, d. h. die Geschwindigkeit der Veränderung der Myceliumkonzentration, wies ein Maximum von etwa Ig-L ' -h ' auf, wenn die Konzentration etwa 3 g/l betrug. Mil einer weiteren Zunahme der Konzentration des Myceliums wurde die Pioduktivität herabgesetzt; wenn die Konzentration von 40,2 g/l nach 28 Stunden erreicht worden war, begann die Myceliumkonzentration zu fallen. Wenn die Konzentration an ihrem höchsten Punkt war, betrug der Gehalt an reduzierenden Substanzen in der Kultur 6 g/l, berechnet als Glucose. Die Analyse durch Dünnschichtenchromatographie wies jedoch darauf hin, daß die Kohlenhydrate vollständig aufgebracht worden waren; die verbleibenden Reduktionseigensxhaften sind daher auf andere Komponenten der Sulfitablauge zurückzuführen.

Mikroskopische Untersuchungen des Myceliums zeigten, daß es eine verhältnismäßig lange, dünne und spärlich verzweigte Konfiguration aufweist. Der Proteingehalt (Prozent Protein == 6,25 · N %) wurde bestimmt, wenn die Konzentration an Mikroorganismen 7,5 g/l bzw. 14,2 g/l erreicht hatte, wobei die entsprechenden Proteinwerte 45 bzw. 34,6% betrugen. In Übereinstimmung mit den Daten der Literatur über die chargenweise Kultivierung in technischem Maßstab war der Proteingehalt der Zellmassen niedrig, insbesondere in jenen Fällen, in welchen beträchtliche Mengen an Zellmassen gebildet worden waren.
Die untenstehenden Beispiele illustrieren die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es ist dabei zu beachten, daß die Beispiele lediglich einige typische Ausführungsformen beschreiben und daß die maximalen Konzentrationen der Mikroorganismen und daher auch die Produktivität von der Konzentration der Nährstoffe im Kulturmedium abhängen.

Beispiel 2

Die in diesem Beispiel verwendete Vorrichtung war dieselbe wie im Beispiel 1 für die chargenweise Kultivierung, jedoch derart modifiziert, daß die gewünschte Menge an Sulfitablauge kontinuierlich mit Hilfe einer Dosierpumpe in den Reaktor verbracht werden konnte. Der Reaktor war ferner mit einer geeigneten Vorrichtung für die Entfernung des Produktes ausgerüstet.

Die Sulfitablauge und der Mikroorganismus waren dieselben wie im Beispiel 1.

Die kontinuierliche Kultivierung wurde begonnen, sobald das Anfangsstadium der chargenweisen Kultivierung während etwa 20 Stunden, gemessen vom Moment der lnocculation ab, gedauert hatte. Bei Beginn der kontinuierlichen Operation betrug die Konzentration des Myceliums 8 g/l. Sterilisierte Sulfitablauge, welcher zuvor die erforderlichen Nährstoffe zugesetzt worden waren, wurde dem Reaktor zugeführt. 8 ml NH₄OH (25%) und 0,6 ml H₃PO₄ (85%) wurden verwendet pro Liter Sulfitablauge. Die Menge an Produktlösung, welche kontinuierlich abgezogen wurde, war derart, daß das Flüssigkeitsvolumen im Reaktor und entsprechend auch die Verweilzeit auf konstanter Höhe gehalten wurden.

Während der Kultivierung entsprachen die Werte für Mischen, Temperatur, pH und Luftzufuhr denjenigen im Beispiel I.

Die Konzentrationen an Mikroorganismen in der

Sulfitablauge konnte durch Änderungen in der hauptsächlichen Verweilzeit auf der gewünschten Höhe gehalten werden, d. h. durch Veränderung entweder der volumeninäßigen Zuführgeschwindigkeit oder des

Lliissigkeitsvolumens im Reaktor Die Konzentration variierte in den Anfangssladien der Kultivierung, doch wurde nach etwa 100 Stunden ein Gleichgewicht im Wachstum erhalten. Die Konzentration des Mikro-Organismus in der Ablauge konnte sodann leicht S innerhalb 13 bis 14 g/l gehalten werden. Die Reduklioiisfähigkeit der Ablauge betrug dann etwa 6 g/l (s. Ueispicl 1), abhängig von der Konzentration des Organismus.

Kin Zuwachs der Myceliumwaelislumsgesehwindigkcit mit zunehmender kontinuierlicher Kultivierung wurde beobachtet. Ltwa 48 Stunden nach Beginn der kontinuierlichen Stule betrug die Produktivität

1.5 g/l und Stunde. Nach 200 bzw. 400 Stunden kontinuierlicher Kultivierung betrug die Produktivität <5

2.6 bis 2,7 bzw. 2,8 g/l und Stunde.

Das Wachstum des Myceliums im Laufe der kontinuierlichcn Operation wurde durch mikroskopische Untersuchung verfolgt. Während der ersten 100 Slunden verwandelte sich das Mycelium in eine dicke, kurze und stark verzweigte Modifikation, welche während der Kultivierung erhalten blieb.

Außer der erhöhten Produktivität wurde l'eslgestellt, daß der Proteingehalt auf einen höheren Wert stieg, als in der ehaigenweisen Kultivierung, /u Beginn der kontinuierlichen Stufe betrug der Proteingehalt etwa 40",,. Nachdem das Wachstum ins Gleichgewicht gekommen war, erhöhte sich der Proleingehall allmählich auf 50 bis 52",,. Der beste Wert in diesem Beispiel betrug 52,2",,. Das Produkt wies einen Asche- und I ellgehali von 5 bis (>",, bzw. 3 bis 4 "„auf.

In diesem Beispiel ist die Produktivität ausgedrückt Stufen de:; kontinuierlichen Laufes betrug sie

. 2

100

2 8 t> ■ I

I 45g · I ' · h

, ,,,,,
durch das Produkt Λ

ι- ι- ,- ■

wobei Λ Konzeil rationell

35

des Mikroorganismus in tier Kullurlösung (g/1), Γ das Volumen im I ermenlor (1) und /·' die Percolalionsgeschwindigkeil der Kulturlösung (IStd.l bedcutei.

Liner der wichtigsten Voileilc des eiliiulungs- 4" gemäßen Verfaluens wird deutlich ersichlbar. wenn ein Vergleich zwischen der Proteinprodiiktivitäl in der chargeinveiseii Kultivieruni· in technischem Maßslab und ilcr erlindungsgemäßen kontinuierlichen Kultivierung gezogen wird. I ür die Myceliumkonzentration von 7,5 g/1 und 14.2g 1 betrug de Produktivität für Protein in den beschriebenen chargenvveisen K ullivalionen

⁰
10(1

100

7 Sg ■ L ' -0.14 h ' 0.47g -L ' · h

U)IS I, ■ 0.074u · I. ' · h

55

Gemäß Beispiel 2 betrug die Pmieinprodukiiv ilät zu Beginn der kontinuierlichen Kultivierung

⁴⁰-°

, s₈ . l ' . h ■ OftOa . L > ■ h

^fi5

Während der stabilen VVachstumsperiode stieg die Proteinproduktivität wesentlich an: in den späteren

I) e ι s ρ ι e I 3

I in 150-l-Lcrmenlor, welcher mit /wci Radialturbinen und üblichen Reguliervorrichtungen vcrseilen war, wurde in diesem Beispiel verwendet. Die Ablauge wurde in den Fcrmcntor geleitet und die Abgangslösung mit Hilfe von Dosierpumpen in solcher Art abgeleitet, daß das Kultiviervolumen im l'ermentor auf konstanter Höhe liegt. Der Mikro-Organismus, die verwendete Ablauge und die Nährstoffe waren dieselben wie im Beispiel 1 beschrieben. Die Kultiv'erungsbedingungeii waren die folgenden: Temperatur 36 bis 40 C, pH 4,0 bis .S₁O, Luftzufuhr etwa 50 l/Min, und Rühren mit 560 Touren pro Minute. Das Inocculum bestand aus K)I Myceliunisuspension, welche aus einem 14-l-Lernicntor entnommcn wurden, in welchem das Mycelium kontiinnerlich während etwa einer Woche kultiviert worden war. Im Moment der Inoeeulalion betrug die Produktivität etwa 2.0 g/l. ¹Ii ', und die Konzentration an Mycelium in der Ablauge betrug etwa 12 g/l. Die Kultivierung wurde während zwei Wochen fortgesetzt: während dieser /e^:t stieg die Produktivität auf 2,8 g/l und Stunde an; die Konzentralion des Myceliums in der Kultur betrug 13 bis 14 p/l. IIs winde beobachtet, daß die Veränderung der Myceliummodilikation bei der Inacculalioii begonnen hatte, doch wurde das Mycelium erst dick und stark verzweigt, nachdem die 1 Ihei iragung in den großen I ermenlor slatlgel'uiulen hatte. Im Moment der Inocculieruiig betrui· der Proleingeliall des Produktes etwa 4V „; er stieg später im Laufe der Kultivierung auf 52 bis 56",, an. und ein Maximalwert von 56,8",, wurde erreicht. Gemäß Heispiel 2 betrug die Produktivität im Moment der !!inoculation

45.0

_{) ( 0} ,„> , ι ι ι

und nach zweiwöchiger Kultivierung

100

-2.8g L

Ii

1,57g -L

Beispiel 4

Derselbe Mikroorganismus, dieselbe Vorrichtung und dieselbe Kultiv ierungsmelhode wurden verwendet wie im Heispiel 2. Line sterile Glucoselösung, 3"„ Gewicht .'Gewicht wurde in den I ermenlor geleitet. Die folgenden Nährstoffe waren zuvor pro I Glucose-¹^"^{8 7UßCSClZt WOu!c}"^:

(NH₁I₂SO₁ 3.5 g

NIL₁OII (25"„) 4.0 ml

Lc(SOjI₁ . ." 1,4-10 ^:l mg

^/nS(>' · ^7H*° °·⁹ ' ¹⁰""¹S

CuSO₄-5H..O 0.2-10³ mg

MnSO, 4 HnO 0.1 · 10 ³mg

(NH₄I-MoO₄" 0,05 · 10 ³mg

Das pH der Kultur wurde während der Kultivierung

ίο

durch Zusatz von Ammoniak (?.5"„) und Salzsäure (5 M) reguliert

In Übereinstimmung mit früheren Versuchen wurde festgestellt, dall die Geschwindigkeit des Mycehumwachstums anstieg mit fort si !weilender konliiniierliclier Kultivierung. Das Mycelium wurde in eine stark verzweigte, dicke und kurze Modifikation im Lauf von 150 bis 200 Stunden umgewandelt; die Konzentration des Myceliums konnte dann inneihalb 13 bis 14 g.'l gehalten werden, wobei eine Produktivität von 2,7 bis 2,8 g.'l und Stunde erzielt wurde. Die Glueosekonzentration in der abgezogenen Kuluirlösung war seh»· gering. Der Proteingelialt des Produktes stieg aiii 54 bis 56",, an. sein Aschegehalt betrug 6 bis (>".„ und sein fettgehalt 2 bis 4"„.

Beispiel 5

Der in diesem Beispiel kultivierte Mikroorganismus war ein Stamm von Paecilomyces puntonii der Klasse 1-ujigi impcileeli. Die Kullivierungsbedingiingen waren ->.o dieselben wie im Beispiel 2, jedoch wurde eine Temperatur von 32 bis 34C und ein pH von 4,9 bis 5,3 verwendet. Lm stabiles Wachstum wurde nach etwa 150 Stunden nach Beginn der Kultivierung erreicht; die Produktivität blieb dann auf etwa 2.X g/l und Stunde, und die Myccliunikonzentration in der Lösung betrug etwa 13 g/l. Der Prolcingehall des Produktes betrug 50 bis 52";,.

Beispiel 6

Der tnei kultivierte Organismus war ein Stamm von Gliocladium virens der Klasse fungi im perfect i. Die Kultivierung wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 2 durchgeführt, jedoch bei einer Temperatur von 24 bis 27 (' und einem pH von 5.6 bis d,0. Litt stabiles Wachstum wurde etwa 150 Stunden nach Beginn der Kultivierung erzielt. Während der stabilen Stufe betrug die Produktivität etwa 1,6 g/l und Stunde und die Myccliiimkon/enlralion etwa I I (¹I. Der Protcingehalt des Produktes betrug etwa M) Ins 52",,.

B e 1 s ρ i e I 7

Der in diesem Heispiel kultiviere Mikoorganisines wai ein Stamm von Triehoderma viride der Klasse I ungi imperfccli. Die Kultivierung ei folgte in derselben Weise wie im Heispiel 2, jedoch bei einer Temperatur von 2K bis 30 C und einem pH von 3/J bis 4,1. Lin stabiles Wachstum wurde etwa nach 300 Stunden erreicht; die Produktivität betrug etwa I,X g/l und Stunde und dk' Mycclitimkonzeniraiion in der Kulturlösung etwa 12 g/l. Der ProU'mj.'chall des Produktes betrug 54 bis 57",,.

Beispiel 8

Der in diesem Beispiel kultivierte Organism.1, wai ein Stamm von Byssoehlamys nivea der Klasse Wn myccles. Die Kultivierung erfolgte auf dieselhi Wcisi wie im Beispiel 2, jedoch bei einer Tcmperatin vor 31 bis 35' (" und einem pi I von 4,6 bis 4,9. I 111 stabile; Wachstum wurde nach etwa 200 Stunden ciivnht worauf die Produktivität etwa 2,6 g/l und Stund.· um die Myceliumkonzenlralion im Kulturmedium tw: 13 g/l betrug. Der Proieingdialt des Produkt- wa: 51 bis 53":.

Claims

1 2

reichen Zellmasse eignet. Die Erfindung betrifft daher

Patentansprüche. ein Verfahren zur Herstellung von Proteinen durch

aerobes submerses Züchten von Mikroorganismen in

3. Verfahren zur Herstellung von Proteinen Kohlenhydratmaterialien und anorganische und orgadurch aerobes submerses Züchten von Mikro- 5 nische Zusatzstoffe enthaltenden Nährlösungen, w ο bei Organismen in Kohlerhydratmaterialien und an- kontinuierlich Nährlösung zugeführt und das Erzeugorganische und organische Zusatzstoffe enthal- nis kontinuierlich abgeschieden wird, das dadurch ratenden Nährlösungen, wobei kontinuierlich Nähr- kennzeichnet ist, daß man mindestens einen mycehumlösung zugeführt und das Erzeugnis kontinuierlich bildenden Stamm von Byssochlamys, Gliocladium, abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, io Paecilomyces, Spicaria oder Trichoderma und eine daß man mindestens einen myceliumbildenden kohlenhyJrat- und/oder kohlenhydratderivathaliige Stamm von Byssochlamys, Gliöcladium, Paeci- Nährlösung einsetzt. Vorzugsweise enthält die Nährlomyes, Spicaria oder Trichoderma und eine lösung Ablaugen von Zellulosekochvorgängen auf kohlenhydrat-und/oder kohlenhydratderivathaltige Sulfitbasis. Es können auch entsprechende Suspen-Nährlösung einsetzt. 15 sionen als Nährlösungen eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Das Erzeugnis kann auf übliche Weise, z. B. durch

kennzeichnet, daß die Nährlösung Ablaugen von Filtration, abgetrennt werden. Das überraschende

Zellulosekochvorgängen auf Sulfitbasis enthält. und vom Fachmann nicht erwartete Resultat besteht

darin, daß, wenn diese Mikroorganismen während 20 einer gewissen Zeit kontinuierlich kultiviert wurden,

üblicherweise etwa während einer Woche eine merkliche Veränderung der Eigenschaften der Mikroorganismen auftritt. Das lange, eher spärlich ver-

Es ist seit einigen Jahren bekannt, daß Protein zweigte Mycelium verwandelt sich in eine kurze, dicke

unter Verwendung von Mikroorganismen hergestellt 25 und ι eichlich verzweigte Modifikation, die bei weiterer

werden kann, wie z. B. im deutschen Patent 744 677 Züchtung des Myceliums erhalten bleibt. Die Viskosi-

und im Patent 752 815 des Amtes für Erfindungs- und tat der Myceliumsuspension wird merklich reduziert

Patentwesen in Ost-Berlin beschrieben. Im USA.- als Folge der Veränderung der Modifikation des

Patent 3 151 038 ist eine Liste einer Anzahl von Myceliums. Dies übt einen günstigen Einfluß auf

Mikroorganismen angeführt, die zur Klasse der Fungi 30 das Vermischen und die Belüftung im Reaktor aus.

imperfecti gehören und anwendbar sind für die Gleichzeitig wird die Wachstumsgeschwindigkeit des

Herstellung von Protein in chargenweiser Züchtung Mikroorganismus wesentlich verbessert, und die

in Kohlenhydratlösungen. Der Proteingehalt des Mikroorganismen verbrauchen praktisch die ganzen

derart erhaltenen Produktes ist jedoch niedrig, näm- Kohlenhydrate und/oder Kohlenhydratderivate ohne