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Verfahren zur Erzeugung biologisch wirksamer Stoffe Es -ist bekannt,
daß eine Reihe von Antibietica durch das Wachstum von Mikroorganismen, z. B. Actinomyceten,
wie Streptomyces griseus, Streptoz> myces aureofaciens oder Streptomyces rimostis,
in ,peigneten Nährmedien entstehen. Weiterhin ist be-
kannt, daß sich in solchen
Kulturmedien Wachstumsfaktoren finden, von denen das Vitamin B 12 bereits isoliert
worden ist, die aber in ihrer Gesamtheit noch nicht identifiziert worden sind. Für
die Erzielung hoher Ausbeuten dieser Wirkstoffe ist die Zusammensetzung der verwendeten
Nährmedien von erheblicher Bedeutung. Aber auch die sich an die Fermentation anschließende
Aufarbeitung der Kulturflüssigkeiten zwecks Isolierung der Wirkstoffe kann durch
die Gegen-wart mancher Bestandteile, wie Hydrolysate von Protein od.ä., sehr erschwert
werden.
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Als Stickstoffquelle sind bereits Aufgüsse pflanzlicher Stoffe vorgeschlagen
worden, die jedoch #unbefriedigende Ergebnisse zeigten; ferner wurden Fischmehlinfuse
und Verdauungsprodukte des Fischmchls empfohlen. Diese Zusatzstoffe haben den Nachteil
einer umständlichen Zubereitung und einseitigen Ausrichtung ihres Nährwertcharakters;
weiterhin steht ihr Preis einer rationellen Verwertung häufig im Wege.
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Diese Mängel werden durch das den Gegenstand dex Erfindung bildende
Verfahren beseitigt, welches darauf beruht, daß aktive Stämme von Actinomyceten
in oder auf einem Nährboden kultiviert wer-
,den, in welchem Fischpreßwasser
enthalten ist. Ein solcher Nährhoden besitzt ein großes> biologisch geradezu optimales
Nährweirtspektruin und hat gleichzeitig den Vorteil außerordentlicher Billigkeit.
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Fischpreßwässer Ballen bei --der Herstellung von Fisch#mehl in derAbpreßschnecke
an. Das in #diesen .Wäseern susp#ndierteProtein ist fürdasvorliegende Verfahren
-unwesentlich. Es wurde im Gegenit-eil geflunden, daß das Wachstum incubierter Keinie
schnellererfolgt un,d,die Ausbeuten an biologischen Wirkstoffen, Antibiotica und
Wuchsstoffen, größer sind, wenn das im Preßsaft suspendierte Fischeiweiß
vorher durch Ausfällen, Zentrifugieren oder Filtrieren entfernt worden ist.
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Das von Fischeiweiß, Fett und Leimstoffen befreite Fischpreßwass-er
ist ein reiner Zellsaft mit besonders leicht assimilierbaren Aminosäuren, Nährsalzen
und akzessoTischen Nährstoffen in optimaler Relation, der sich von Fischmeihläufgussen
in seinen Bestandteilen qualitativ und quantilativ wesentlich unterscheidet. Bei
der Herstellung eines Nährhodens, unter Verwendung von Fischmehl wird der Zellsaft
mit allen wasserlöslichen Bestandteilen möglichst scharf abgepreßt, um das wasserunlösliche
Fischeiweiß zu erhalten. Hier wird umgekehrt vorgegangen, indem das wasserunlösliche,
Eiweiß möglichst entfernt und nur das Fischpreßwasser ge--wonnen wird. Geringe Verunreinigungen
durch suspendiertes Eiweiß, Fett oder Leimsubstanzen beeinträchtigen die Bildung
der Wirkstoffe nicht wesentlich; die weitere Verarbeitung der Kulturlösungen nach-
der Fermentation wird jedoch durch ihre Anwesenheit außerordentlich erschwert.
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Bei Verwendung von Fischpreßsaft als Nährboden erübrigen sich die
sonst üblichen Zusätze 'von autolysierter Hefe, Treckenhefe oder Hefeextrakt völlige
da der Fischpreßsaft befähigt ist, auch pfLanzliche Stickstoffquellen zu :aktivieren.
Durch geringfügige Zusätze von 5 bis io% des reinen Fischpreßsiaftes zur
Fermentationsflüssigkeit bzw. zum Nährboden wird die inikrobiologisiche Assimilation
erheblich gesteigert uiid Zellvermehrungen erzielt, die sonst unbekaimt sind.
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Diese Fähigkeit hängt offensichtlich mit der Anwesenheit von labilen
Wuchsfaktoren zusammen, da die Art der Vorbehandlung der Fischpreßwässer
bei verschiedenen Temperaturen -und pli-Werten einen großen Einfluß auf die beobachtete
Wirkung bat. pH-Werte über 7 und längeres Erhitzen erwiesen sich als sehr
schädlich. Der Wirkstoffcharak-Ver dieses neuen Nährbodenbestandteiles geht auch
daraus hervor, daß die Ausbeuten sowohl an ger bildeter Zellsubstanz als auchan
Wirkstoffen nicht proportional der zugesetzten Preßwassermenge ansteigen, sondern
ein ausgesprochenes Maximum zeigen. Dieses wird durch die. folgenden vergleichenden
Versuche bestätigt.
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- In einem Nährboden, bestehend aus i % Glucose,
5 % Weize-nkleieextiiakt, o, i % Kaliumphosphat, o,2% Natriumchlorid,
93,70,10 destilliertem Wasser, .wurde das Wasser durch. verschiedene Mengen Fischpreßw,asser
ersetzt. Die, mit diesen Nährhöden zaigesetzten Kulturen ergaben die Werte der nachstehenden
Tabelle, in welcher die Zahlen in den Kolonnen 2 und
3 die Myoelausheute
in Prozenten nach dem Zentrifeeren bedeuten,
| Ersatzvon Fisch- Fisch- |
| H20 durch preß- preä- Streptomycin Vitamin B x 2 |
| Fisch- wasser wasser Preßwasser Preßwasser |
| preß- unfil- fil- #ni,-rt 1 filtriert filuj-#rt
1 filtriert |
| wasser triert triert fil |
| % - % % -g/' 1 ragli 7/1 1 Y/' |
| 100 2,4 2,5 220 290 65o 68o |
| 66 2,9 5,5 26o 580 675 gio |
| 44 3,9 3,8 340 390 730 730 |
| 30 2,8 4,0 230 410 67o 82o |
| 20 2,5 3,2 240 330 61:o 725 |
In dem Nährboden kann statt Weizenkleieextrakt eine Reihe von ;anderen Infusen oder
Dekokten aus Vegetabilien Verwendung finden. Er kann auch durch Extrakte aus Sojahohnenmehl,
Baumwollsaatmehl od.ä. ersetzt werden. Der Vitamin-B-i2-Gehalt ist durch mikrobiologischeil
Test mit Lacto;-bazillus Leichmannii bestimmt worden. Es hat sich herausgestellt,
daß in solchen Nährmedien neben Vitamin B 12 noch andere, bisher nicht identifizierte
Wachstumsfaktoren existieren, deren Bildung etwa parallel mit der Produktion yon
Vitamin B 12 einhergeht. Die Nährblöden sind in gleicher Weise für die submerse
und die Oberflächenkultur geeignet.
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Die Tabelle zeiA daß die unfiltrierten Preßwässer weniger geeignet
als die klar filtrierten sind. Daneben kommt es nicht nur auf die Erzielung höherer
Wirkstoffausbeuten an, sondern auch auf die wesentlich erleichterte Aufarbleitung
nach der Fermentation. Eiweißschlämme sind besonders schwer zu filtrieren und setzen
die Ausbeute an reinen Wirkstoffen infolge Adsorption ganz erheblich herab. Beispielsweise
wird das Antibiotikum Aureomycin. durch Kultivierung des >Stileptomyces aureofadens
auf den Nährböden gemäß der Erfin- dung ül größerer Menge als nach
den seither beka,rmten Verfah:ren erhalten.
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Der Nährboden zux Erzeugung der biologisch wirksamen Stoffe gemäß
der Erfindung kann beispielsweise hergestellt werden, indem heißes Fischpreßwasser
mit Salzsäure auf 3 bis 5 pH eingestellt wird. Hierdurch werden die
vorhandenen Eiweiß,-stoffe, das Fett und die Leünsubstanzen. ausgefällt und ihre
Abtrennungermöglicht. Zur Erleichterung der Abtrennung dieser Anteile kann ein Filtrierhilfsmittel,
z. B. Terrasilicea oder Holzmehl, zugegeben werden. Nach Zugabe der für den Nährboden
erforderlichen weiteren Stoffe, -wie Vege,-tabilien, Nährsalze, lösliche Kohlehydrate,
wird die Flüssigkeit von dem Ausgeschiedenen durch Filtrieren oder Abschleudern
befreit.