DE2810453C3 - Verfahren zur Herstellung von ein bestimmtes Element in angereicherter Form enthaltenden Algen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von ein bestimmtes Element in angereicherter Form enthaltenden AlgenInfo
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Description
30
35
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von ein bestimmtes Element in angereicherter Form
enthaltenden einzelligen und mehrzelligen Algen durch Züchtung der Algen in einem dieses Element enthaltenden
Kulturmedium.
Es ist bekannt, Uran, insbesondere im Meerwasser enthaltenes Uran, in Algen anzureichern, um das in den
Algen angereicherte Uran dann aus den Algen zu extrahieren und zu gewinnen (GB-PS 14 72 626). Dabei
soll das Uran nur vorübergehend in den Algen absorbiert und nach Entfernen der Algen aus dem
Meerwasser davon extrahiert werden.
Da einzellige grüne Algen, wie Chlorella und mehrzellige blaue Algen, wie Spirulina, usw., eine große
Menge verschiedener Nährsubstanzen wie auch Protein enthalten, wurde ihre Nützlichkeit als Nahrungsmittel,
Futter usw. erkannt, und sie werden bereits in kommerziellem Maßstab gezüchtet. Da andererseits
Germanium in Pflanzen, die als medizinische Kräuter verwendet werden, vorhanden ist, hat man festgestellt,
daß dieses Element, wenn es vom lebenden Körper aufgenommen wird, wirksam ist, um Krankheiten zu
verhindern und zu heilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so weiterzubilden,
daß man in den Algen Germanium anreichern kann, Da jedoch einige Gerfnäriiümverbiridühgen Antipilzaktivl·
täten besitzen und da weiterhin bekannt ist, daß sie gegenüber grampositiven Bakterien antimikrobielle
Aktivität aufweisen, wurden sie niemals als Komponen^ ten für Kulturmedien zum Züchten bzw. Kultivieren
verschiedener Mikroorganismen verwendet.
Als Folge ausgedehnter Untersuchungen des Verfahrens, wie Germanium in Algen, beispw. Chlorella u. i,
eingearbeitet bzw. angereichert werden kann, wurde gefunden, daß, wenn Germanium als wasserlösliche
Verbindung zu einem Kulturmedium für Algen zugegeben wird, es darin konzentriert und akkumuliert wird in
Form einer wasserlöslichen organischen Verbindung.
Die oben umrissene Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man Algen aus der Gruppe
Chlorella und Spirulina in einem Germanium enthaltenden Kulturmedium züchtet, dem mindestens eine
wasserlösliche Germaniumverbindung aus der Gruppe Germaniumoxid, Germaniumhydroxid, Germaniumha-Iogenid,
Bis-JJ-äthylcarbonsäure-germaniumsesquioxid
undBis-/?-äthyI-carbonsäureamid-germaniumsesquioxid
in einer Menge von 10 ppm bis zur Sättigungskonzentration zugesetzt worden ist.
Algen, die bei der vorliegenden Erfindung "^rwendet
werden können, sind Algen, von denen denen bis heute bekannt ist, daß sie für Gesundheitsdiätmittel, -nahrungsmittel,
-futter usw. nützlich sind.
Zum Züchten dieser Algen sind ein Verfahren zur Kultivierung im Freien und ein Verfahren zur
Kultivierung in einem abgedichteten Tank bekannt. Bei
dem ersteren Verfahren wird hauptsächlich Kohlendioxid und Lichtenergie verwendet. Bei dem letzteren
Verfahren werden Zucker, Alkohole, Essigsäure usw. als Hauptkohlenstoffquelle verwendet. Die vorliegende
Erfindung kann bei beiden Verfahren nutzbar gemacht werden.
Die Germaniumverbindungen können einzeln oder im Gemisch miteinander verwendet werden.
Die Germaniumverbindung wird in solcher Menge zugegeben, daß ihre Konzentration in einem Kulturmedium
nicht unter 10 ppm liegt. Während die obere Grenze der Konzentration nicht kritisch ist, ist es üblich,
0,5 bis 0,6 Gew.-% im Falle der anorganischen Verbindung und 1 Gew.-% im Falle der organischen
Verbindung zu verwenden. Einige dieser Germaniumverbindungen besitzen niedrige Löslichkeiten in Wasser,
und sie werden daher in solchen Anteilen zugegeben, daß sie unter der gesättigten Konzentration
bzw. Sättigungskonzentration liegen.
Durch die Zugabe des Germaniums werden die Züchtungs- bzw. Kultivierbedingungen nicht geändert,
und daher kann die Züchtung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bei an sich bekannten Bedingungen
durchgeführt werden.
Die Versuchsergebnisse zeigen, daß das Germanium in einem Kulturmedium in die Algen :n hochkonzentrierten
Dosen eingearbeitet bzw. eingebaut bzw. einverleibt wird. Wenn z. B. die Konzentration an
Germanium in einem Kulturmedium 100 ppm beträgt (wenn eine organische Germaniumverbindung verwendet
wird), betragen die Konzentrationen an Germanium in Chlorella und Spirulina 546 ppm bzw. 1600 ppm.
Zusätzlich liegt das in die Algen eingebaute Germanium in Form einer wasserlöslichen organischen Verbindung
vor, die im allgemeinen wegen der Ausnutzbarkeit bevorzugt ist.
Die gemäß der Erfindung hergestellten Algen können einen Germaniumgehalt von 10 bis 10 000 ppm aufweisen,
beispielsweise im Bereich von 100 bis 2000 ppm.
Algen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden, können in Gesundheitsdiäten bzw,
-nahrungsmitteln, Futter, Futtermittelzusätzen, natürlU chen Farbstoffen, physiologisch aktiven Substanzen U, ä,
mit Nützen verwendet werden, Sie sind insbesondere als
Gesundheitsdiätmittel, -zusatzstoffe u. ä. nütxlich, da sie
Germanium enthalten, das jetzt öffentlich von Interesse ist wegen seiner Aktivität im lebenden Körper in
ausnutzbarer Form.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Grundkulturmedium
KNO3
KH2PO4
MgSO4 · 7 H2O
FeSO4 · 7 H2O
Wasser
pH 5,8
KH2PO4
MgSO4 · 7 H2O
FeSO4 · 7 H2O
Wasser
pH 5,8
0.25 g
0,25 g
0,5 g
0,0028 g
1000 ml Oermaniumverbindung
0,25 g
0,5 g
0,0028 g
1000 ml Oermaniumverbindung
Menge an Mikrubenkörper
(mg)
Germnniumgebalt
im Mikrobenkörper
(ppm)
10 cs Nicht zugegeben
Bis-r/i-äthylcarbon-
säuregermanium-
sesquioxid
Germaniumoxid
650 560
540 Beispiel 2
0 546
198
Ein Schrägkulturmedium, das durch Zugabe von Agar zu dem obigen Grundkulturmedium hergestellt wurde,
wird mit Chlorella ellipsoidea inokuliert, die 2 bis 3 Wochen bei 30° C kultiviert wurden.
in einem 500-ml-Sakaguchi-Koiben gibt man 100 ml
des obigen Grundkulturmediums, das mit einer geringen Menge an Mikroorganismus inokuliert wurde, die von
dem obigen Schrägkulturmedium mit Hilfe einer Platinöse entnommen wurde. Das Kulturmedium des
Mikroorganismus wird mit einer Geschwindigkeit von 150 U/min bei 300C unter Bestrahlung mit Licht bei
einer Intensität von etwa 10 000 Lux im Verlauf von 7 Tagen bewegt. Der so gezüchtete Mikroorganismus jo
wird als Impfkultur verwendet.
Andererseits werfen 100 ml flüssiges Medium, hergestellt
durch Zugabe von 100 pDm einp.r Germaniumverbindung
zu dem obigen Grundkulturmedium, in einen 500-ml-Sakaguchi-Kolben gegeben, zu dem 5 ml der
obigen Impfkultur zugefügt werden. Dieser Mikroorganismus wird dann 5 Tage bei den gleichen Bedingungen,
wie oben beschrieben, gezüchtet.
Die Kulturlösung wird 10 min bei 8000 U/min zentrifugiert, und die Mikrobenzellen werden von der
überstehenden Flüssigkeit abgetrennt Die Mikrobenzellen werden mit destilliertem Wasser vermischt und
gerührt, und dann werden die Zellen wiederholt unter den gleichen Bedingungen, wie oben beschrieben,
zentrifugiert und dreimal mit Wasser gewaschen. Die Mikrobenzellen werden dann gefriergetrocknet und
analysiert Die analytischen Ergebnisse des Germaniumgehalts in den Mikrobenzellen sind in Tabelle I
aufgeführt.
Grtndkulturmedium
NaHCO3
K2HPO4
NaNO3
K2SO,
K2HPO4
NaNO3
K2SO,
MgSO4 7 H2O
CaCl2 · 2 H2O
FeSO4 · 7 Η,Ο
EDTA
Lösung As
Lösung B6
CaCl2 · 2 H2O
FeSO4 · 7 Η,Ο
EDTA
Lösung As
Lösung B6
Lösung A5
H3BO3
H3BO3
MnCIr ■ 4 H2O
ZnSO4 ■ 7 H2O
CuSO4 · 5 H2O
MoO3
ZnSO4 ■ 7 H2O
CuSO4 · 5 H2O
MoO3
Lösung Bb
NH4VO3
K2Cr2(SO4J4 ■ 24 H2O
NiSO4 · 7 H2O
Na2WO4 2H2O
Ti(SO4),
Co(NOj)2 · 6 H2O
NiSO4 · 7 H2O
Na2WO4 2H2O
Ti(SO4),
Co(NOj)2 · 6 H2O
16,8 g/l 0,5 g/I 2,5 g/l 1,0 g/l 0,2 g 0,04 g/l 0,01 g/l
0,08 g/l lml/1 1 ml/1
2.85 g/1 1.81 g/I 0,22 g/l
0,08 g/l 0,015 g/l
230 χ 10-4g/l 960 χ 10 -»g/I
478,5 χ 10 -4 g/l 179,4 χ 10 ·* g/l
400 χ 10~4 g/l
440 χ 10-" g/l
Das Verfahren von Beispiel 1 wird v/iederholt, mit der
Ausnahme, daß ein Grundkulturmedium der obigen Zusammensetzung anstelle des Grundkulturmediums
von Beispiel 1 verwendet wird, Spirulina plalensis anstelle von Chlorella ellipsoidea verwendet wird und
die Menge an zugegebener Germaniumverbindung oder 100 ppm beträgt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in
Tabelle II aufgeführt.
Tabelle Il | Menge an zugegebener Germanium- verbindung |
Menge an Mikroben körper |
Gcrmaniumgchalt im Mikroben körper |
Cicrmaniumverbindung | (ppm) | (mg) | (ppm) |
- | 800 | 0 | |
Nicht zugegeben | 20 | 630 | 87 |
Bis-Zf-äthylcarbonsäure- germaniumsesquichlorid |
100 | 1200 | 1600 |
Dito | 20 | 360 | 74 |
Germaniumoxid | 100 | 150 | 1500 |
Dito | |||
Die in den Beispielen 1 Und 2 erhaltenen Mikrobenkörper bzw, 'massen bzw, Massen aus Mikroorganismen
werden pulverisiert und mit Wasser extrahiert. Es wird bestätigt, daß die extrahierte Lösung Germanium
enthalt
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von ein bestimmtes Element in angereicherter Form enthaltenden
einzelligen und mehrzelligen Algen durch Züchtung der Algen in einem dieses Element enthaltenden
Kulturmedium, dadurch gekennzeichnet, daß man Algen aus der Gruppe Chlorella und
Spirulina in einem Germanium enthaltenden Kulturmedium
züchtet, dem mindestens eine wasserlösliche Germaniumverbindung aus der Gruppe Germaniumoxid,
Germaniumhydroxid, Germaniumhalogenid, Bis-ß-äthyl-carbonsäure-germaniumsesquioxid
und Bis-ß-äthyl-carbonsäureamid-germaniumsesquioxid in einer Menge von 10 ppm bis zur
Sättigungskonzentration zugesetzt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Kulturmedium verwendet wird, das die wasserlösliche anorganische Germaniumverbindung
in einer Konzentration von 0,5 bis 0,6 Gew.-% enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kulturmedium verwendet wird, das
die wasserlösliche organische Germaniumverbindung in einer Konzentration von 1 Gew.-% enthält.
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