DE705308C

DE705308C - Process for the enrichment of protein in microorganisms

Info

Publication number: DE705308C
Application number: DEN43358D
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Niklas; Dr Max Ernst Peukert; Dr Otto Toursel
Original assignee: MAX ERNST PEUKERT DR; OTTO TOURSEL DR
Current assignee: MAX ERNST PEUKERT DR; OTTO TOURSEL DR
Priority date: 1939-06-16
Filing date: 1939-06-16
Publication date: 1941-04-23

Description

Verfahren zum Anreichern von Eiweiß in Mikroorganismen Durch willkürliche Veränderung der normalen Lebensbedingungen von Lebewesen kann deren innerer Stoffwechsel in einer bestimmten Richtung gelenkt werden, so daß eine Verschiebung der normalen Zusämmensetzung eines Organismus bezüglich der Relation Eiweiß-Fett-Kohlehydrate zustande kommt. Auf diese Weise kann der relative Gehalt eines Organismus an einer dieser wichtigsten Stoffgruppen auch gesteigert werden. Aus der zahlreichen hierüber vorhandenen Literatur ist zu entnehmen, daß diese Steigerung allerdings kaum über einen nennenswerten Betrag hinausgeht.Process for enriching protein in microorganisms by arbitrary Changes in the normal living conditions of living things can affect their internal metabolism be steered in a certain direction, so that a shift of the normal Composition of an organism in terms of the protein-fat-carbohydrate ratio comes about. In this way the relative content of an organism in a these most important groups of substances can also be increased. From the numerous about this existing literature can be seen that this increase hardly over goes beyond a significant amount.

Demgegenüber bietet das vorliegende Verfahren die Möglichkeit einer Anreicherung einer dieser Stoffgruppen im Organismus, nämlich in erster Linie von Eiweiß auf das Doppelte des normalen Betrages und noch darüber hinaus. Die Darbietung von überschüssigem N und P.05 als der für die Eiweißproduktion ausschlaggebenden Nährstoffe bewirkt lediglich ,eine geringfügige Verschiebung der erwähnten Relation zugunsten der Eiweißbildung. Wird nun aber zu gleicher Zeit die Zufuhr des normalen Bedarfes an K- und Mg-Verbindungen stark gedrosselt, so reagiert der Organismus darauf mit einer intensiven Steigerung 'der Ei-#veißprddukdo;n.In contrast, the present method offers the possibility of an enrichment of one of these groups of substances in the organism, namely primarily of protein to double the normal amount and even more. The presentation of excess N and P.05 as the nutrients that are crucial for protein production only causes a slight shift in the above-mentioned ratio in favor of protein formation. If, however, at the same time the supply of the normal requirement for K and Mg compounds is greatly reduced, the organism reacts to this with an intensive increase in egg whiteness.

In einer für jeden Mikro!orgariismus spezifischen Nährlösung wird die für eine normale Entwicklung erforderliche Menge an Nährstoffen derart verändert, daß die N-Menge auf das 3- bis 4fache, die P-Menge auf das Doppelte heraufgesetzt, die K- und Mg-Gabe dagegen auf die Hälfte bzw. ein Fünftel herabgesetzt wird. Dadurch ergibt sich eine Steigerung des Eiweißertrages auf etwa das Doppelte. Durch Abkürzung «der Wachstumszeit auf etwa ein Drittel der normälen wird die Anreicherung von Eiweiß noch weiter gesteigert.In a nutrient solution specific to each microorganism changes the amount of nutrients required for normal development in such a way that that the amount of N is increased 3 to 4 times, the amount of P to double, the K and Mg dose, on the other hand, is reduced by half and a fifth, respectively. Through this there is an increase in the protein yield to about that Double. By shortening the growth time to about a third of the normal, the enrichment increased by protein.

Folgende Ausführungsbeispiele dienen zur Erläuterung des Verfahrens.The following exemplary embodiments serve to explain the method.

Beispiel 1 Eine für das normale Wachstum von Aspergillus niger geeignete Nährlösung, die sämtliche lebensnotwendigen Stoffe in völlig ausreichenden Mengen enthält, hat folgende Zusammensetzung (0'o) 10,0 Zucker, 1,0 Zitronensäure, o,6 _Ammoniumsulfat, 0,i Pepton, 0,075 P20;, (als prim.Ammonium- phosphat), 0,02 K20 als Sulfate, 0,01 b-Ig 0 ' o,ooo 15 Cu, je o,ooo i Fe und Zn. Wird Aspergillus niger auf einer solchen Nährlösung bei 35-' kultiviert, so erhält man nach 3 von Tagen gen etwa einen 5o g Pilzkörper auf 1 1 Nährlösung in einer Aus- mit einem Rohproteingehalt von 2o bis 2500. Durch Erhöhung der Stickstoff- und der Phosphorsäuregabe in der Nährlösung z. B. auf 1,8 bzw. o,iSoO'o und gleichzeitige Herabsetznng der KO- und in der Nährlösung z. B. auf etwa o,oo5 bzw. o,0010,10 erreicht man in der gleichen Zeit und sonst gleichen Entwicklungsbedingungen einen Eiweißgehalt von q.o bis 450'o. Unterbricht man außerdem noch das Wachstum bereits zu einem früheren Zeitpunkt, so ergibt sich eine n-eitere Erhöhung des Eiweißgehaltes im Pilzfnycel auf über 50F0.Example 1 A nutrient solution suitable for the normal growth of Aspergillus niger, which contains all essential substances in completely sufficient quantities, has the following composition (0'o) 10.0 sugar, 1.0 citric acid, 0.6 _ ammonium sulfate, 0, i peptone, 0.075 P20 ;, (as primary ammonium phosphate), 0.02 K20 as sulfates, 0.01 b-Ig 0 ' o, ooo 15 Cu, o, ooo i Fe and Zn each. If Aspergillus niger is cultivated on such a nutrient solution at 35- ', one obtains about 50 g of mushroom body per 1 liter of nutrient solution with a crude protein content of 20 to 2500 after 3 days. By increasing the nitrogen and phosphoric acid administration in the nutrient solution z. B. to 1.8 or o, iSoO'o and simultaneous lowering of the KO and in the nutrient solution z. B. to about o, oo5 or o, 0010,10 a protein content of qo to 450'o is achieved in the same time and otherwise the same development conditions. In addition, if growth is interrupted at an earlier point in time, the result is an n-second increase in the protein content in the fungal cell to over 50F0.

Beispiel 2 Eine für die Kultivierung von Azotobacter cliroococcum gebräuchliche Nährlösung enthält folgende Nährstoffe 2,o Mannit, 0,o2 KCl und 0,03 K,SO-1, 0.o5 K,HPO-1, o,o i Ca C 03 und Mg C 03.Example 2 A nutrient solution customary for the cultivation of Azotobacter cliroococcum contains the following nutrients 2, o mannitol, 0, o2 KCl and 0.03 K, SO-1, 0.o5 K, HPO-1, o, oi Ca C 03 and Mg C 03.

Die Bruttemperatur liegt bei 25 bis 28°. Nach einem Wachstum von 5 bis 8 Tagen erreicht die geerntete Kahmhaut ein Trockengewicht von etwa i g, bezogen auf 11 Nähr-Lösung, mit einem Rohproteingehalt von etwa 15%.The incubation temperature is 25 to 28 °. After a growth of 5 Up to 8 days, the harvested skin reaches a dry weight of about 1 g, based on a dry weight on 11 nutrient solution, with a crude protein content of about 15%.

Durch Zusatz von kleinen Stickstoffmengen, z. B. 0,o5% Ammoniumphosphat, zur Nähr-Lösung, wodurch gleichzeitig die Phosphore säuremenge verdoppelt wird, und durch Herabsetzung der Kalizugabe auf o,o i 0'o K Cl und o,o i 5 0;ö K2 S O, sowie der Mg C 03-Zugabe auf o,00020,'0 läßt sich die Bildung von Rohprotein in der Azotobacterhaut auf etwa 25 bis 3o@io steigern. Bei einer Abkürzung der Wachstumszeit auf 6 bis 7 Tage weist das geerntete Produkt einen noch darüber hinausgehenden Roliproteingehalt auf.By adding small amounts of nitrogen, e.g. B. 0.05% ammonium phosphate, for nutrient solution, whereby the amount of phosphoric acid is doubled at the same time, and by reducing the addition of potash to o, o i 0'o K Cl and o, o i 5 0; ö K2 S O, as well as the addition of Mg C 03 to 00020, '0, the formation of crude protein can be seen in the Azotobacter skin to about 25 to 3o @ io. With a shortening of the growing time For 6 to 7 days, the harvested product has a roli protein content that goes beyond this on.

Beispiel 3 Penicillium glaucum zeigt eine normale Entwicklung auf einer Nährlösung, die z. B. folgendermaßen zusammengesetzt ist (%) 10,0 Rohrzucker, 10,0 Bier-,vürze, o,6 Ammoniumcitrat, 0,:f Ammoniumsulfat, 0,075 prim. Ammoniumpliosphat als P205, 0,02 K20 als Sulfate, 0,02 Mg 0 # o,oooi Spurenelemente. Die optimale Wachstumstemperatur beträgt 32". Unter diesen Wachstumsbedingungen erreicht die Ausbeute an Pilzmycel etwa 25 g auf 11 Nährlösung, das einen Rohproteingehalt von etwa 3oo'o aufweist.Example 3 Penicillium glaucum shows normal development on a nutrient solution containing e.g. B. is composed as follows (%) 10.0 cane sugar, 10.0 beer, spices, o, 6 ammonium citrate, 0,: f ammonium sulfate, 0.075 prim. Ammonium phosphate as P205, 0.02 K20 as sulfates, 0.02 Mg 0 # o, oooi trace elements. The optimal growth temperature is 32 ". Under these growth conditions, the yield of fungal mycelium reaches about 25 g per 11 nutrient solution, which has a crude protein content of about 3oo'o.

Durch Anwendung eines anderen Nährstoffverhältnisses, z. B. Erhöhung der Ammoniumcitratmenge auf 2,4o,(), der P-Quelle auf 0,25% P,0_, und gleichzeitige Erniedrigung der K:;0- und Mg0-Menge auf o,of bzw. o,oo8@'o, erhält man ein Mycel mit etwa q.50/0 Rohprotein. Der Eiweißgehalt nimmt roch weiter zu durch Abkürzung der oben angegebenen Wachstumszeit.By using a different nutrient ratio, e.g. B. Increase the amount of ammonium citrate to 2.40, (), the P source to 0.25% P, 0_, and simultaneous Lowering the amount of K:; 0 and Mg0 to o, of or o, oo8 @ 'o, you get a mycelium with about q.50 / 0 crude protein. The protein content continues to increase smell by abbreviation the growth time given above.

Claims

PATENT CLAIM: Process for enriching protein in microorganisms, characterized in that with an increase in the supply of N and P compounds a simultaneous throttling of the supply of K and Mg compounds made will, taking the growing season early and before reaching full development can be interrupted or abbreviated.