HU198515B - Process for producing aqueous polysaccharide solutions - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás vizes poUszacharid oldatok, különösképpen szúkcino-glukan típusú poliszacharidok vizes oldatainak előállítására.

A szukclno-glukán típusú poUszacharidok olyan poliszacharidok, amelyek glukózból és minden 7 mól glukózra számítva 0,9-1,2 mól galaktózból, 0,65 1,1 mól plruvátból, valamint 0 -2 mól szukcínátból és acetátból állnak.

A 40445. számú publikált európai szabadalmi bejelentésből ismert a szukclno-glukán poliszacharidok termelésére szolgáló eljárás nyálkaképző Pseudomonas, Riúzobium, Alcaligenes vagy Agrobacterium fajok, például Pseudomonas sp. NCIB 11264, Pseudomonas sp. NCIB 1 1592 vagy mutánsai aerob körülmények között, vizes közegben való tenyésztésével, majd a kapott poliszacharidnak a vizes közegből való kinyerésével.

A 138 255. számú publikált európai szabadalmi bejelentésben továbbfejlesztett eljárást ismertetnek a szukclno-glukán típusú poliszacharidok előállítására. Az eljárás szerint Agrobacterium radiobacter NCIB 11883 törzset tenyésztenek. Mind a 40445., mind a 138 255. számú publikált európai szabadalmi bejelentés szerint kapott terméket előzetesen meg kell szűrni, ha azt kívánjuk, hogy 1,2 μηι pórusátmérőjű cellulóz-acetát szűrőn (Millipore szűrő) átmenjen. A poliszacharid oldatnak az a képessége, hogy a fenti szűrőn képes átmenni, fontos jelzés arra nézve, hogy a poliszacharid kielégítő hatást fog kifejteni fokozott olajkitermelési eljárásban. Ebben az eljárásban a pollszacharidot tartalmazó vizes oldatot az olaj- és gázhordozó kőzet-képződményekbe injektálják kiszorító folyadékként. A fenti szűrőn való áthaladási képesség azt jelzi, hogy a műveletet nem fogja hátráltatni a kőzet-képződmény finom pórusainak eltömődése.

A 4 416 990. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint Basidiomyceta cellulózt alkalmaznak baktérium sejt maradék és mikrogél szennyezéseket tartalmazó vizes xantán gyanta diszperzió kezelésére, hogy ezzel javítsák az olajtermeléshez használt xantán gyanta injektálhatóságát és szűrhetőségét, illetve ezáltal növeljék a nyersolaj kinyerést.

A 2 065 688B. számú nagy-britanrúai szabadalmi leírás szerint poliszacharidot olyan endoenzimmel kezelnek, amely a poliszacharid cukoregységei közötti kötések közül legalább egynek a hidrolizésére képes. Ennek célja, a vizes poliszacharid oldat porózus anyagon való áthatoló képességének fokozása.

Találmányunk tárgya az ismerteknél jobb eljárás a szukcino-glukán típusú poliszacharid oldatok injektálhatóságának és szűrhetoségének biztosítására. A találmány szerint a vizes poliszacharid oldatot úgy állítjuk elő, hogy asszimilálható szénhidrátot és 0,01-0,3 g/1 cellulózt tartalmazó vizes tápközegben szukcino-glukán típusú szénhidrátot termelő Agrobacterium radiobacter mikroorganizmust aerob körülmények között tenyésztünk. Az alkalmazott cellulóz mennyiségét többek között az enzim aktivitása és a mikroorganizmus-koncentráció szabja meg. Általában 0,010,3 g/1, előnyösen 0,01-0,2 g/1, még előnyösebben 0,05-0,2 g/1 mennyiségű ceUulázt alkalmazunk. Celluláz megjelölésen a cellulóz β 1 -> 4 kötések bontására képes enzimet értünk.

A kereskedelmi forgalomban beszerezhető celluláz-aktivitással bíró enzimek közé‘tartoznak például a

Struge Ltd., Cellulase CP a Miles Biochemicals Cellulase AC, Cellulosin AP és Xylanase, a Novo cég Celluclast elnevezésű termékei és a Gíst-Brocades B.V. celluláza.

Előnyös poliszacharid-termelő mikroorganizmus az Agrobacter radiobacter NCIB 11883.

A találmány szerint előállított poliszacharid termékek, például vizes poliszacharid oldatok jól alkalmazhatók az olaj és gáz-kutatási és -kitermelési műveletekhez használt víz sűrítőanyagaként. A poliszacharidoknak ezen a területen való alkalmazása lehetséges kiegészítő, fúró és folyadék-kiszorító oldatokként.

Mivel a találmány kiváló módszert ad a poliszacharid készítmény azon anyagainak eltávolítására, amelyek eltömődést okozhatnak, a kapott vizes poliszachartd oldat előnyösen használható fel sűrítőanyagként a nagyobb olajkinyerés érdekében alkalmazott vizes folyadékkiszorító oldatokban.

A találmány a következő példákban mutatjuk be.

1. példa
Agrobacterium radiobacter NCIB 11883 törzset
tenyésztünk fermentorban 36 ’C-on, 7,0 pH-η a kö-
vetkező táptalajon:
kh2P04	0,68 gl'1 0,49 gl'1 . 1
MgSO4.7H2O
MnSO4.4H2O	0,44 mgf
ZnSO4.7H2O	0,57 mgf1
H3'JO3	0,06 mgl1
Na-)MoO4.2H2O	0,24 mgl·1 0,79 gl'1
(nh4)2so4
Ca(l2.2H2O	7,35 mgl'1
CuSO4.5H2O	0,25 mgl'1
CoCl2,6H2O	0,23 mgl'1
KI	0,16 mgl'1
FeSO4 . 7H2O	13,9 mgl'1
Glukóz	25 gl'1

A fermentléből nüntát veszünk a sejtszaporodás befejeződésekor (7 1/2 óra, a meghatározást az optikai sűrűség mérésével végezzük, a szaporodás leállását Ttonstans optikai sűrűség érték jelzi), majd a glukózfonás kimerülésekor (további 70 óra, a fermentléből a glukóztartalmat analitikai módszerrel meghatározzuk). Hasonló körülmények között, de az NCIB 11883 oltóanyaggal együtt 0,2 g/1 ceUulázt is adva a tápközegbe fermentálást végzünk, és ugyancsak az előzőekben Ismertetett időkben mintákat veszünk. 80 ml mintához 960 ml 15 t/térf.% nátrium-kloridot és

1,5 t/térf.% kaldum-kloridot tartalmazó vizes oldatot adunk, az elegyet Ultraturrax keverővei 2-perclg keverjük és a szűrhetőséget 1,2 μηι pórusátmérőjű, 47 mm átmérőjű Millipore szűrőn 30 ’C-on, 275,8 kPa túlnyomáson végzett szűréssel ellenőrizzük. Eredményeinket az 1. ábrán mutatjuk be. A görbe a kezeletlen fermentlé szűrhetőségét mutatja a szaporodás befejeződésekor, a B görbe ugyanennek a fermentlének a szűrhetőségét a glukózforrás kimerülésekor, a C görbe a ceUulázzal kezelt fermentlé szűrhetőségét ábrázolja a szaporodás befejeződésekor, a D görbe a kezelt

198.515 fermentlé szűrhetősége a glukózforrás kimerülésekor.

A kezelt fermenlét szűrhetősége mindkét esetben jelentősen meghaladja a kezeletlen fermentlé szűrhető- 5 ségét.

2. példa

Agrobacterium radiobacter NCIB 11883 törzzsel végzünk fermentálást az 1. példa szerinti módon. A sejtszaporodás befejeződése után 0,2 g/l cellulózt 10 adunk a fermentlébe és a fermentálást a glukózforrás kimerüléséig tovább folytatjuk. A tízszeresen hígított fermentlé szűrhetőségét az 1. példában Ismertetett módon mérjük. A 2. ábra A görbéjén bemutatjuk a 2. példa szerint kapott fermentlé szűrhetőségi görbéjét, az ábra B görbéjén a cellulózt nem tartalmazó lér- ⁰ mentié szűrhetőségi görbéjét. A cellulázzal kezelt fermentlé szűrhetősége lényegesen jobb, mint a kezeletleneké.

3. példa 20

Agrobacterium radiobacter NCIB 11883 törzzsel végzünk fermentálást az l. példa szerinti módon. A glukózfonás kimerülésekor a fermentlé pH-ját 5,5-re állítjuk és 0,1, 0,05 vagy 0,109 g/l cellulázt adunk hozzá. A fermentlevet 40 °C-on 1,8 órán át inkubáljuk. A szűrhetőséget az 1. példában ismertetett mó- 25 dón vizsgáljuk. A 3. ábra A görbéjén a 0,1 g/l, a B görbén a 0,05 g/l, a C görbén a 0,019 g/l celhrlázzal kezelt, a D görbén a kezeletlen fermentlé szűrhetőségi görbéjét mutatjuk be.

4. példa 30

Agrobacterium radiobacter NCIB 11883 törzzsel végzünk fermentálást az 1. példa szerinti módon. A glukózfonás kimerülésekor a fermentlé pH-ját 5,5-re állítjuk és néhány különféle, kereskedelmi forgalomban kapható celluláz készítményt adunk hozzá 0,2 «e g/l mennyiségben. A fermentlevet 5,75 órán át 40

C-on inkubáljuk, majd a tízszeres hígítású fermentlé szűrhetőséget az 1. példában ismertetett módon mérjük. Eredményeinket a 4. ábrán mutatjuk be. Az A görbén 0,2 g/l Celluláz CP (Sturge Ltd.), a B görbén 0,1 g/l a Gist-Brocades cég által előállított celluláz, 4Q a C görbén 0,2 g/l Cellulase AC (Miles Biochemicals), a D görbén 0,2 g/l Cellulosin AP (Miles Biochemicals), az E görbén 0,2 g/l Xylenase (Miles Biochemicals), az F görbén 0,2 g/l (Cellulast (Novo) enzimmel kezelt, a G görbén pedig a kezeletlen fermentlé szűrhetőségét mutatjuk be.

5. példa

Agrobacterium radiobacter NCIB 11883 törzzsel végzünk fermentálást az 1. példa szerinti módon. A glukózforrás kimerülésekor mintát veszünk, majd a fermentléhez 0,2 g/l cellulázt adunk és 7 órán át pH = 5,5 értéken, 40 °C-on inkubáljuk. A tízszeresen hígított ferinenlé szűrhetőségét az 1. példában ismertetett módon vizsgáljuk. Eredményeinek az 5. ábrán mutatjuk be. Az A görbe a cellulázzal kezelt fermentlé kitűnő szűrhetőségét mutatja. A B görbén látható, hogy a kezeletlen fermentlé gyengén szűrődik. A C görbén az látható, hogy ha 500 ml cellulázzal kezelt fermentlé szűrése után a csapadékra kezeletlen fermentkvet viszünk, hamar bekövetkezik az eltömődés. Akkor is hamar bekövetkezik az eltöniődés, ha a kezeletlen mintához közvetlenül szűrés előtt adjuk a cellulázt. Ez a D görbén látható, Ereményeink azt mutatják, hogy a szűrhetőségben a javulás a celluláznak a mikroorganizmusokat tartalmazó fermentlére kifejtett hatása folytán következik be, nem pedig a ceJluláznak a Millipore szűrő cellulóz-acetátjára gyakorolt hatásának eredménye.

Claims (5)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Eljárás vizes poliszacharid oldatok előállítására, azzal jellemezve, hogy szukcino glukán típusú szénhidrátot termelő Agrobacterium radiobacter mikroorganizmust asszimilálható szénhidrátforrást és 0,01 0,3 g/l cellulázt tartalmazó tápközegben levegőztetve fermentálunk.
2. 2. Az 1, igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fermentlébe 0,01 0,2 g/l cellulázt adunk.
3. 3. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fermentlébe 0,05 0,2 g/l cellulázt adunk,
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy Agrobacterium radiobacter NCIB 11883-t alkalmazunk.
5. 5 db rajz

   Kiadja. Országos Találmányi Hivatal Felelős kiadó: Himer Zoltán o.v.