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Verfahren zur biologischen Erzeugung von Vitamin B? Die Erfindung
bezieht sich auf die Herstellung von Vitamin B2 mit Hilfe des Mikroorganismus Ashbya
gossypii unter Verwendung eines Kartoffelsaft enthaltenden, von tierischem Eiweiß
oder dessen Abbauprodukten praktisch freien Nährbodens.
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Es ist bekannt, daß das VitaminB2 von verschiedenen Mikroorganismen
auf geeignetem Nährboden gebildet wird. Unter diesen Mikroorganismen ist besonders
das Ashbya # ossypii in wirtschaftlicher und technischer Hinsicht von besonderer
Bedeutung.
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Aus der Literatur geht hervor, daß zur Erzielung eines hinreichenden
Ertrages an Vitamin B2 die Nährböden neben anderen Stoffen eine gewisse Menge an
tierischem Eiweiß oder dessen Abbauprodukten enthalten müssen (J. Bact. 6 [j949]
737; Mycologia 42 [195o], 603; Ind. Eng. Chem.42 [19501,1776; Econ.Botany6
[j952], j85).
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In Helvetica Chimica Acta, Bd. 27 (1944), S.1017, wird zwar beschrieben,
daß man bereits Schimmelkulturen von Eremothecium ashbyii auf einem Nährboden, der
Kartoffelextrakt enthält, gezüchtet und dabei in guter Ausbeute Riboflavin erhalten
hat, die Schimmelsorte Ashbya gossypii bildete, jedoch, obgleich sie .der erstgenannten
Schimmelsorte verwandt ist, der genannten Literaturstelle zur Folge nur eine sehr
geringe Flavinmenge. Auf jeden. Fall müssen in dem anzuwendenden Nährboden folgende
Vitamine vorhanden sein: Biotin, Aneurin und Mesoinosit.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß das VitaminB2-auch
»Riboflavin« genanntmittels
Ashbya gossypii mit relativ hohen Ausbeuten
bei praktischer Abwesenheit von tierischem Eiweiß oder dessen Abbauprodukten und
ohne Zusatz anderer Vitamine hergestellt werden kann, wenn man einen Nährboden verwendet,
der Kartoffelsaft enthält.
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Bekanntlich wird der aerobe Mikroorganismus vorzugsweise in einem
flüssigen Nährboden gezüchtet, der durchEinblasen mitLuft oder anderem sauerstoffhaltigem
Gas in Berührung gebracht wird.
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Es kann angenommen werden, daß bestimmte Komponenten des Kartoffelsaftes
die1bis heute als notwendig erachteteAnwesenheittierischerEiweiße oder gewisser
Bruchstücke erübrigen bzw. in vorteilhafter Weise zu ersetzen vermögen.
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Es hat sich nämlich gezeigt, daß die Anwesenheit tierischer Eiweißkörper
in einem kartoffelhaltigen Nährboden für Ashbya gossypii sogar einen ungünstigen
Einfluß auf den Ertrag an Vitamin B2 ausübt.
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Eine Zusammenfassung der Züchtungsergebnisse gemäß der Erfindung in
der nachstehenden Tabelle läßt den Wert der damit erzielten Resultate anschaulich
erkennen.
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Der verwendete Kartoffelsaft wurde z. B. folgendermaßen erhalten:
Die erforderliche Kartoffelmenge wurde mit einer Bürste abgeschrubbt und nach dem
Abtropfen des anhaftenden Wassers in einer Schneidemühle einmal vorgemahlen und
die erhaltene Pülpe mit ungefähr der gleichen Menge Wasser 3 Minuten lang - fein
gemahlen. Aus der wäßrigen Suspension scheidet sich nach einiger Zeit im oberen
Teil der Kartoffelsaft ab, der gewünschtenfalls noch wie folgt weiterbehandelt wird:
Die Flüssigkeit wird auf eine Temperatur von 90o C gebracht, während etwa 7 Minuten
auf dieser Temperatur gehalten und während dieser Zeit durch eine Rührvorrichtung
in Bewegung gehalten, wobei Eiweiß ausfällt. Nach Kühlung wird das ausgefällte Eiweiß
abzentrifugiert.
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Der auf vorstehende Weise erhaltene klare, dunkelbraun gefärbte Saft
wird nach dem Sterilisieren für die nachstehenden Versuche zur Herstellung von Vitamin
B2 verwendet, der Trockenstoffgehalt wird dabei eventuell durch Verdünnen mit Wasser
auf z. B. 1,6% gebracht. Die obenerwähnte Behandlung des Kartoffelsaftes, den größten
Teil an Eiweiß aus dem Kartoffelsaft zu entfernen, ist jedoch für die Herstellung
von Vitamin B2 nicht unbedingt notwendig.
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Zur Herstellung der Vorkultur wurde Ashbya gossypii auf einem wäßrigen
synthetischen Nährboden der nachstehenden Zusammensetzung ge= züchtet: Malzextrakt
0,3%., Pepton o,50/0, Hefeextrakt 0,30%, Glukose 2%. Die Kultur wurde während einiger
Tage unter Belüftung bebrütet.
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Die. Proben wurden in einer Glasapparatur, in der der Nährboden mittels
durchgeleiteter, steriler Luft belüftet wurde, durchgeführt. Das pH der Flüssigkeit
wurde auf 6,8 gebracht und die Temperatur auf 26' C gehalten. Die Versuchsdauer
betrug 8 Tage.
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Die Ausbeute an Vitamin B2 ist abhängig von der Herstellungsweise
der Vorkultur. Wie die Tabelle zeigt, erhält man die höchste Ausbeute bei Anwendung
von Kartoffelsaft mit 4% Glukose ohne Anwesenheit von tierischem Eiweiß (Versuch
i). Bei Anwesenheit von tierischem Eiweiß (Pepton) ist die Ausbeute bedeutend geringer
(Versuch 2). Vergleichsweise wurden auch Nährböden aus Malzextrakt und Hefeextrakt
sowohl mit (Versuch 4) wie auch ohne Pepton (Versuch 3) berÜcksichtigt. Die Ausbeute
der Nährböden ohne tierisches Eiweiß (3) ist wesentlich geringer als die in Kartoffelsaft
(i), während die Ausbeute im Nährboden ohne Kartoffelsaft aber mit tierischem Eiweiß
(4) dieselbe ist wie in dem mit Kartoffelsaft und mit tierischem Eiweiß (2), jedoch
beträchtlich niedriger als in Kartoffelsaft ohne tierisches Eiweiß (i).
| Tabelle |
| Ertrag in g |
| Nährboden Vitamin BZ |
| je ml Nährboden |
| i. Probe ! duplo |
| Kartoffelsaft ohne tierisches |
| Eiweiß .................... =a5,4 44,2 |
| Glukose 4 0/0 |
| Kartoffelsaft mit Pepton ....... 31,7 37,5 |
| Glukose 4 o% |
| Pepton o,25 0% |
| synthetischer Nährboden ohne |
| tierisches Eiweiß ............. 8,3 9,4 |
| Malzextrakt 0,3 0/0 |
| Hefeextrakt 0,3 0/0 |
| Glukose 2 0/0 |
| Rest Wasser |
| synthetischer Nährboden mit |
| Pepton .................... 30,8 43,3 |
| Malzextrakt 0,3 % |
| Hefeextrakt 0,3 0/0 |
| Glukose 2 % p |
| Pepton 0,5 0% |
| Rest Wasser |