HUT72846A - Viable bacteria - Google Patents
Viable bacteria Download PDFInfo
- Publication number
- HUT72846A HUT72846A HU9503064A HU9503064A HUT72846A HU T72846 A HUT72846 A HU T72846A HU 9503064 A HU9503064 A HU 9503064A HU 9503064 A HU9503064 A HU 9503064A HU T72846 A HUT72846 A HU T72846A
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- cells
- matrix
- composition
- dried
- polyhydroxy compound
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/04—Preserving or maintaining viable microorganisms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
- C12N11/04—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier entrapped within the carrier, e.g. gel or hollow fibres
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
A találmány tárgya eljárás szárított mikrobiális sejteket sztázis-állapotban tartalmazó kompozíciók előállítására. A találmány tárgya továbbá ezekre a kompozíciókra, valamint az azokból készített élő tenyészetekre vonatkozik.The present invention relates to a process for the preparation of compositions containing dried microbial cells in a stasis state. The present invention further relates to these compositions and to live cultures prepared therefrom.
A szakirodalomban közismert problémát jelent az életképes tenyészetek tárolása, aminek megoldására már több próbálkozás történt. így például a 3 897 307 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás (i) egy aszkorbinát-vegyület és egy glutamát vagy aszparaginát felhasználását ismerteti tejsav-termelő baktériumsejtek stabilizálására, valamint (ii) sejtvédő anyagként különböző cukorféleségek, pontosabban inozit felhasználását ismerteti 25 mg/ml mintaoldat koncentrációban a fenti baktériumsejtek fagyasztva szárítása során.A well-known problem in the literature is the storage of viable cultures, which has been attempted several times. For example, U.S. Pat. No. 3,897,307. (i) discloses the use of an ascorbate compound and a glutamate or asparaginate for stabilizing lactic acid-producing bacterial cells; .
Mugnier és munkatársai [ Applied and Environmental Microbiology 108-114. oldal (1985)] a fagyasztva szárított baktériumsejtek mátrixaként poliszacharid gélek és különböző tápanyagok, például 1-3 és 6-12 szénatomos vegyületek kombinációjának felhasználását ismertetik. Azt tapasztaltuk, hogy a gélképző poliszacharidok a fagyasztva szárítás során nem esnek össze.Mugnier et al., Applied and Environmental Microbiology 108-114. (1985) describe the use of a combination of polysaccharide gels and various nutrients, such as C 1-3 and C 6-12 compounds, as a matrix of freeze-dried bacterial cells. It has been found that the gel-forming polysaccharides do not collapse during freeze-drying.
Redway és munkatársai [ Cryobiology 11, 73-79. (1974)] egyes monoszacharidok (legföljebb 150 mg/2 ml minta koncentrációban) és hasonló vegyületek fagyasztva szárított baktériumok hosszú idejű túlélését lehetővé tevő közegként való felhasználhatóságát vizsgálták.Redway et al., Cryobiology 11, 73-79. (1974)] investigated the utility of certain monosaccharides (up to 150 mg / 2 mL sample concentration) and similar compounds as agents for long-term survival of freeze-dried bacteria.
Azt tapasztaltuk, hogy ha mikróbasejteket a későbbiekben ismertetendő mátrixban szuszpendálunk, majd a szuszpenziót meghatározott körülmények között szárítjuk, javul a sejtek rövidtávú életképessége. Azt tapasztaltuk továbbá, hogy ha ezeket a szárított rendszereket a későbbiekben ismer• ·It has been found that if the microbial cells are resuspended in a matrix to be described below and the suspension is dried under defined conditions, the short-term viability of the cells will be improved. We have also found that if you know these dried systems later • ·
- 3 tetendő körülmények között rehidratáljuk, javul a mikróbasejtek hosszutávu életképessége.- rehydrate under 3 conditions, improving long-term viability of microbial cells.
Továbbá meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a mikróbasejtek szuszpendálására felhasznált mátrix összeesése nem eredményezi a rövidtávú életképesség romlását.Furthermore, it has surprisingly been found that the collapse of the matrix used to suspend the microbial cells does not result in a deterioration of short-term viability.
A találmány tehát olyan stabilizált szárított kompozíciókra vonatkozik, amelyek sztázis-állapotu mikróbasejtekét tartalmaznak összeesett mátrixban szuszpendálva.Accordingly, the present invention relates to stabilized dried compositions comprising stasis microbial cells suspended in a collapsed matrix.
A stabilizált megjelölésen azt értjük, hogy viszszaszorul a mikróbasejteknek a visszanyerhető életképes sejtszám csökkenését eredményező degradációja.By stabilized designation is meant to reduce the degradation of microbial cells resulting in a decrease in recoverable viable cell count.
A sztázis-állapot megjelölésen azt értjük, hogy a sejtek nyugalmi állapotban vannak, azaz nem metabolizálnak, nem osztódnak és nem növekednek, megfelelő kezelésnek alávetve azonban regenerálhatok.By stasis state is meant that cells are at rest, that is, they do not metabolize, divide or grow, but can be regenerated by proper treatment.
A regenerálható megjelölésen olyan sejteket értünk, amelyek megfelelő körülmények közé helyezve (azaz rehidratálva és tápanyagforrással ellátva) növekedésre és osztódásra képessé válnak.By regenerative label is meant cells that, when placed in appropriate conditions (i.e., rehydrated and supplied with nutrients), are able to grow and divide.
Az életképes sejtek megjelölésen olyan sejteket értünk, amelyek megfelelő körülmények közé helyezve (azaz rehidratálva és tápanyagforrással ellátva) növekedésre és osztódásra képesek.Viable cells are those cells which, when placed in appropriate conditions (i.e., rehydrated and supplied with nutrients), are capable of growing and dividing.
Az összeesett megjelölésen azt értjük, hogy (i) a mátrix összezsugorodott és olyan kis porozitásúvá vált, hogy csak csekély mennyiségű kis móltömegü diffuzióképes anyag behatolását teszi lehetővé (igy például • · · * • .· ♦ · · · * ·· · · · · · *· ·· ·· ·*·· ·By collapsed designation, it is understood that (i) the matrix shrinks and becomes so porous that it allows only a small amount of low molecular weight diffusible material to penetrate (e.g., · · · · · · · · · · · · · · * · ··································································
- 4 nedves levegő hatásának kitéve csak kevés vízgőzt abszorbeál ); és/vagy (ii) a mátrix a folyadék/üveg átalakulási hőmérsékleténél (Tg) magasabb hőmérsékletnek volt alávetve, úgy, hogy viszkózus folyadékká vált, amelynek hatására jelentősen csökkent a mátrix fajlagos felület/térfogat aránya, és kis porozitású védőburkolatként körülvette a sejteket.- absorbs only a small amount of water vapor when exposed to 4 moist air); and / or (ii) the matrix was subjected to a temperature higher than the liquid / glass transition temperature (Tg) such that it became a viscous liquid which significantly reduced the specific surface area / volume ratio of the matrix and surrounded the cells as a low porosity barrier.
A találmány tárgya továbbá eljárás sztázis-állapotu mikróbasejteket mátrixban szuszpendálva tartalmazó, stabilizált szárított kompozíció előállítására oly módon, hogy (a) a mikróbasejteket a mátrixot kialakító anyagot tartalmazó vizes kompozícióval keverjük össze, és (b) a keveréket az anyag viszkózus folyását és a mátrix összeesését előidéző, a sejteket azonban jelentős mértékben még nem károsító körülmények között szárítjuk.The present invention further relates to a process for the preparation of a stabilized dried composition comprising a stasis state of microbial cells suspended in a matrix by (a) mixing the microbial cells with an aqueous composition containing the matrix forming material, and (b) viscous flow of the material and However, the cells are dried under conditions that are not significantly damaging.
A (b) lépésben kapott kompozíciót előnyösen a mátrix Tg értékénél alacsonyabb hőmérsékleten tároljuk, azaz elő-nyösen olyan kompozíciót készítünk, amelynek Tg értéke meghaladja a kompozíció tervezett tárolási hőmérsékletét.The composition obtained in step (b) is preferably stored at a temperature lower than the Tg of the matrix, i.e. preferably a composition having a Tg greater than the intended storage temperature of the composition.
Előnyösen tehát a (b) lépésben kapott kompozíciót tovább szárítjuk, azaz másodlagos száritás-nak vetjük alá annak érdekében, hogy a mátrix Tg értékét megnövelve szélesítsük a kompozíció tárolhatósági körülményeit, azaz a kompouziciót magasabb hőmérsékleteken is tárolásállóvá tegyük.Thus, preferably, the composition obtained in step (b) is further dried, i.e. subjected to secondary drying, in order to increase the storage conditions of the composition by increasing the Tg value of the matrix, i.e. making the composition stable at higher temperatures.
A találmány szerinti stabilizált szárított kompozíciók mikróbasejfékként előnyösen baktériumsejteket tartalmaznak. Ebben az eljárásban azonban más mikróbasejtek, például gombasejtek, élesztősejtek stb. is felhasználhatók. APreferably, the stabilized dried compositions of the invention comprise bacterial cells as microbial cell barriers. However, in this process, other microbial cells, such as fungal cells, yeast cells, etc., are used. can also be used. THE
baktériumsejtek előnyösen Gram-negativ baktériumsejtek lehetnek, noha nem zárjuk ki a Gram-pozitiv baktériumsejtek alkalmazhatóságát sem. A Gram-negativ baktériumsejtek közül példaként a Pseudomonas fluorescens- és Escherichia coli-sejteket, továbbá a rizoszféra-asszociált baktériumsejteket említjük meg.bacterial cells are preferably Gram-negative bacterial cells, although the applicability of Gram-positive bacterial cells is not excluded. Examples of gram-negative bacterial cells include Pseudomonas fluorescens and Escherichia coli and rhizosphere-associated bacterial cells.
A találmány szerinti eljárás (a) lépésében kialakított keverék a mikróbasejteket 104/ml és 1013/ml közötti, előnyösen 10lo/ml és 10i:L/ml közötti koncentrációban tartalmazhat j a.Mixtures formed step of the process according to the invention (a) the microbial cells from 10 4 / ml and 10 13 / ml, preferably 10 lo / ml and 10 i may contain a concentration between L / mL of j.
A találmány szerinti eljárás (a) lépésében a mikróbase jtekhez keverendő anyag polihidroxi-vegyület, például egy poliol, igy mannit, inozit, szorbit, galaktit, vagy előnyösen egy szénhidrát, különösen előnyösen egy szacharid lehet.In step (a) of the process of the invention, the material to be mixed with the microbial cells is a polyhydroxy compound such as a polyol such as mannitol, inositol, sorbitol, galactite, or preferably a carbohydrate, particularly preferably a saccharide.
A találmány szerinti eljárásban felhasználható szacharidok diszacharidok, triszacharidok, oligoszacharidok vagy - előnyösen - monoszacharidok lehetnek. A monoszacharidok közül példaként a hexózokat, igy a ramnózt, xilózt, fruktózt, glükózt, mannózt és galaktózt említjük meg. A diszacharidok közül példaként a maltózt, laktózt, trehalózt és szacharózt (szukrózt) soroljuk fel. A triszacharidok közül példaként a raffinózt, az oligoszacharidok közül pedig példaként a maltodextrineket említjük meg.The saccharides useful in the process of the present invention may be disaccharides, trisaccharides, oligosaccharides, or preferably monosaccharides. Exemplary monosaccharides include hexoses such as rhamnose, xylose, fructose, glucose, mannose and galactose. Examples of disaccharides are maltose, lactose, trehalose and sucrose (sucrose). Exemplary trisaccharides include raffinose, and oligosaccharides include maltodextrins.
A találmány szerinti eljárás (a) lépésében kialakított keverék a polihidroxi-vegyületet 10 mg/1010 sejt és 1000 mg/1010 sejt közötti, előnyösen 200 mg/1010 sejt és 400 mg/1010 sejt közötti koncentrációban tartalmazhatja. Szakember rutin előkisérletekkel egyszerűen meghatározhatja azokat a koncent• · · · ráció-határokat, amelyek alkalmazásakor az adott polihidroxi-vegyületből összeesett mátrix alakítható ki. így például azt tapasztaltuk, hogy inozit esetén az inozit optimális koncentrációja 45 mg/ml körüli érték; az inozit 60 mg/ml-t meghaladó koncentrációban már súlyos sejtkárosodást okoz, mig az inozitot 25 mg/mlnél kisebb koncentrációban alkalmazva a képződött mátrix nem esik össze.The mixture formed in step (a) of the process of the invention may contain the polyhydroxy compound in a concentration of 10 mg / 10 10 cells to 1000 mg / 10 10 cells, preferably 200 mg / 10 10 cells to 400 mg / 10 10 cells. One of ordinary skill in the art can easily determine the concentration limits that can be used to form a collapsed matrix of a given polyhydroxy compound. For example, it has been found that the optimum concentration of inositol for inositol is about 45 mg / ml; inositol at concentrations above 60 mg / ml already causes severe cell damage, whereas when inositol is used at concentrations below 25 mg / ml, the resulting matrix does not collapse.
A polihidroxi-vegyületek egyes képviselői széles koncentráció-tartományban védőhatást is kifejtenek, más poliszacharidok azonban egy kritikus koncentrációhatár fölött (ami az adott polihidroxi-vegyület vizes közegben való oldhatóságával összefüggőnek tűnik) már káros hatásokat fejtenek ki.Some representatives of polyhydroxy compounds also exhibit a wide range of protective activities, but other polysaccharides already exhibit adverse effects above a critical concentration range (which appears to be related to the solubility of the particular polyhydroxy compound in aqueous media).
A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A rajzokon a találmány szerinti kompozíciók egyes példakénti képviselőinek különböző jellemzőit szemléltetjük.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The drawings illustrate various characteristics of some exemplary representatives of the compositions of the invention.
Az 1. ábrán bemutatott grafikon a viz vagy 0,04 mólos MgSO4 oldat fagyasztva szárításakor kapott készítményben lévő Pseudomonas fluorescens sejtek életképességének változását szemlélteti a beadagolt inozit koncentrációjának függvényében. A függőleges tengelyen az életképességet vet9 tűk fel billiomodresz egysegekben (azaz 1E+9 10 ppb-nek,Figure 1 is a graph showing the change in viability of Pseudomonas fluorescens cells in freeze-dried water or 0.04 M MgSO 4 solution as a function of the concentration of inositol added. On the vertical axis, viability is raised9 in billions of units (i.e. 1E + 9 for 10 ppb,
1E+8 10 ppb-nek stb. felel meg), a vízszintes tengelyen pedig az adalék mennyiségét tüntettük fel mg/minta egységekben. A sötét négyzetekkel jelölt pontok az inozit/magnézium—szulfát elegy felhasználásakor mért értékeknek, mig a ·· · ·1E + 8 for 10 ppb etc. ) and the horizontal axis is the amount of additive in mg / sample units. The points marked with dark squares are the values measured using the inositol / magnesium sulfate mixture, while ·· · ·
világos körök az inozit/viz elegy felhasználásakor mért értékeknek felelnek meg.light circles correspond to the values measured using the inositol / water mixture.
A 2-7. ábrán bemutatott grafikonok különböző monoszacharidok jelenlétében fagyasztva szárított Pseudomonas fluorescens sejtek életképességét mutatják be az adott monoszacharid koncentrációjának függvényében. A függőleges tengelyeken az életképességet billiomodrész egységekben vettük fel (azaz 1E+0 1 billiónak, 5E-1 0,5 billiónak, 2E-1 0,2 billiónak stb. felel meg), mig a vízszintes tengelyeken az adott cukor koncentrációját tüntettük fel mg/minta egységekben. Az egyes ábrákon a következő monoszacharidokkal végzett kisér-2-7. The graphs shown in Figures 1 to 5 show the viability of freeze-dried Pseudomonas fluorescens cells in the presence of various monosaccharides as a function of the concentration of that monosaccharide. The viability of the vertical axes is expressed in parts per billion (i.e. 1E + 0 1 trillion, 5E-1 0.5 trillion, 2E-1 0.2 trillion, etc.), while the horizontal axes are expressed as mg / mg in sample units. In each figure, the following experiments with the following monosaccharides were performed.
A 8. ábrán bemutatott grafikon a sejtpusztulás sebességének (kx) változását szemlélteti a mátrix Tg értékének függvényében, valamint a Tg érték változását szemlélteti a relatív nedvességtartalom függvényében. A baloldali függőleges tengelyen a ki értékeket, a jobboldali függőleges tengelyen a Tg értékeket (°C), a vízszintes tengelyen pedig a relatív nedvességtartalmat (%) vettük fel. A grafikonon a sötét négyzeteket összekötő kihúzott vonal a sejtpusztulás sebességi állandójának (k^ változását, a világos négyzeteket össze- 8 kötő szaggatott vonal pedig a Tg érték változását szemlélteti .The graph in Figure 8 illustrates the change in cell death rate (k x ) versus the Tg value of the matrix and the change in Tg value as a function of relative humidity. Ki values were recorded for the left vertical axis, Tg values for the right vertical axis (° C), and relative humidity (%) for the horizontal axis. In the graph, the dashed line connecting the dark squares represents the change in the rate constant (k ^) of cell death, and the dashed line connecting the light squares shows the change in Tg.
A rajzokon az életképességet az életképes baktériumok száma és a kiindulási szuszpenzióban lévő 10 baktérium hányadosaként fejeztük ki; az életképesség tehát azon baktériumok számát jelenti, amelyek egybillió kezdetben életképes baktérium közül túlélték a kezelést. Az életképességet billiomodrész (ppb) egységekben fejeztük ki, az életképességre megadott 109 ppb érték tehát 100 %-os túlélést, a 108 ppb érték 10 %-os túlélést stb. jelent.In the drawings, viability is expressed as the ratio of viable bacteria to the 10 bacteria in the initial suspension; therefore, viability refers to the number of bacteria that have survived the treatment, out of a million initially viable bacteria. Viability was expressed in parts per billion (ppb), so the 10 9 ppb indicated for viability was 100% survival, the 10 8 ppb value was 10% survival, and so on. means.
Miként az 1. ábráról leolvasható, kis inozit-koncentráció esetén a sejtek életképessége fennmarad, magasabb (például 100 mg/mintánál nagyobb) inozit-koncentrációk esetén azonban a sejtek életképessége rohamosan csökken.As can be seen from Figure 1, cell viability is maintained at low inositol concentrations, but at higher inositol concentrations (e.g., greater than 100 mg / sample), cell viability is rapidly reduced.
A 2-7. ábrákból megállapítható, hogy egyes monoszacharidok kis [ például 10 mg/mintánál (= 5 mg/ml) kisebb] koncentrációban védik a sejteket a károsodástól, és ez a védőhatás nagy [például körülbelül 400 mg/minta (= 130 mg/ml)] monoszacharid-koncentrációk esetén is lényegében fennmarad.2-7. Figures 1 to 4 show that some monosaccharides protect cells from damage at low concentrations (e.g. less than 10 mg / sample (= 5 mg / ml)) and this protective effect is high [e.g. about 400 mg / sample (= 130 mg / ml)] monosaccharide concentrations are essentially maintained.
A 8. ábráról leolvasható, hogy ha a Tg érték a tárolási hőmérséklet (a felső vízszintes vonal szerint 20-21°C) alá csökken, a sejtpzsutulás sebessége (kT) jelentősen nő. Ez a tény az üvegszerü állapot fenntartásának fontosságát jelzi a tárolás során.It can be seen from Figure 8 that when the Tg value falls below the storage temperature (20-21 ° C according to the upper horizontal line), the cell proliferation rate (k T ) increases significantly. This fact indicates the importance of maintaining the glassy state during storage.
Az a koncentráció, amelynél a mátrixképző anyag hatásos, azaz a belőle kialakuló mátrix összeesik, de jelentős sejtkárosodás még nem megy végbe, több tényezőtől, köztük az (a) lépésben a szuszpenzióban lévő sejtek térfogatarányá·♦·· ··The concentration at which the matrix forming agent is active, i.e., the matrix formed from it, but no significant cell damage has yet occurred, is due to several factors, including the volume ratio of cells in suspension in step (a) · ♦ ·· ··
- 9 tói, a polihidroxi-vegyület látszólagos folyadék/üveg átmeneti hőmérsékletétől, a mátrix folyadék/üveg átmeneti hőmérsékletének a mátrix víztartalma függvényében való változásától, valamint attól a hőmérséklettől függ, amelynek a mátrix a fagyasztva szárítás alatt és azután ki van téve.9, depends on the apparent liquid / glass transition temperature of the polyhydroxy compound, the change in the liquid / glass transition temperature of the matrix as a function of the water content of the matrix, and the temperature to which the matrix is exposed during and after freeze-drying.
Nyilvánvaló, hogy a polihidroxi-vegyület (i) alacsony hőmérsékleteken krio-protektiv anyagként szolgálhat, elsősorban a fagyasztva szárítás során képződő jégrészecskék okozta károsodások kivédésére; és/vagy (ii) lio-protektiv anyagként szolgálhat a szárítás és/vagy tárolás során bekövetkező vízvesztés okozta károsodások kivédésére, és/vagy (iii) tápanyagforrásként szolgálhat a sejtek regenerálásakor.It will be appreciated that the polyhydroxy compound (i) may serve as a cryoprotective agent at low temperatures, in particular to prevent damage caused by ice particles formed during freeze drying; and / or (ii) serve as a lio-protective agent to prevent damage due to water loss during drying and / or storage, and / or (iii) serve as a nutrient source for cell regeneration.
A találmány szerinti eljárásban felhasználható mikróbasejteket szokásos tenyésztőközegeken, például tápoldatokon vagy tripton/szója tápoldaton tenyészthetjük. A sejteket a növekedés bármely alkalmas szakaszában, előnyösen a korai stacionárius szakaszban különíthetjük el.Microbial cells useful in the method of the invention may be cultured in conventional culture media, such as medium or tryptone / soy medium. The cells may be isolated at any suitable stage of growth, preferably in the early stationary stage.
Egy példakénti megoldásnál a sejttenyészetet megfelelő táptalajon/táptalajban (például folyadékon vagy szilárd lemezeken) tenyésztjük a kívánt sejtkoncentráció eléréséig. A sejteket - jellemzően centrifugálással - elkülönítjük, majd a mátrixot képező anyagot és adott esetben egyéb, a későbbiekben felsorolandó adalékanyago(ka)t tartalmazó vizes közegben újra szuszpendáljuk.In an exemplary embodiment, the cell culture is cultured in a suitable medium / medium (e.g., liquid or solid plates) until the desired cell concentration is reached. The cells are harvested, typically by centrifugation, and resuspended in aqueous media containing the matrix material and optionally other additives (s) to be listed below.
Egy előnyös megoldás szerint a találmány szerinti eljárásban felhasználandó sejteket elkülönítjük a tenyésztőközegtől, majd a sejteket a polihidroxi-vegyületet és adott esetben alkalmas adalékanyagokat tartalmazó oldatban újra ··· · ·In a preferred embodiment, the cells to be used in the method of the invention are separated from the culture medium and the cells are again reconstituted in a solution containing the polyhydroxy compound and optionally suitable additives.
szuszpendáljuk, majd a szuszpenziót szárítjuk. Eljárhatunk azonban úgy is, hogy a polihidroxi-vegyületet és az esetleges adalékanyagokat a tenyésztőközegben lévő sejtekhez adjuk, és az igy kapott elegyet fagyasztva szárítjuk.slurry and dry the slurry. However, it is also possible to add the polyhydroxy compound and any additives to the cells in the culture medium and freeze-dry the resulting mixture.
Ha a mikróbasejteket újra szuszpendáljuk, az újra szuszpendáláshoz közegként a polihidroxi-vegyületet tartalmazó megfelelő vizes közeget, például vizes magnézium-szulfát oldatot vagy - előnyösen - vizet használunk.If the microbial cells are resuspended, a suitable aqueous medium containing the polyhydroxy compound, such as an aqueous magnesium sulfate solution or, preferably, water, is used as the resuspending medium.
A (b) lépés szerinti szárítást például bepárlással, vákuum-szárítással, porlasztva szárítással, levegőn végzett szárítással vagy - előnyösen - fagyasztva szárítással végezhetjük .The drying according to step (b) can be carried out, for example, by evaporation, vacuum drying, spray drying, air drying or, preferably, freeze drying.
Miként már korábban közöltük, a találmány egyik lényeges jellemzője, hogy legalább a (b) lépés szerinti szárítás során vagy bármely más ezt követő lépésben viszkózus folyadék-állapotot érjünk el.As stated above, it is an essential feature of the present invention to achieve a viscous liquid state, at least during the drying step (b) or any subsequent step.
A (b) lépés szerint kialakított szárított kompozíciók víztartalma jellemzően 15 tömeg %-nál kisebb.The dried compositions of step (b) typically have a water content of less than 15% by weight.
Ha a (b) lépés szerinti szárításra fagyasztva szárítást alkalmazunk, a kompozícióhoz rendszerint egy vagy több alkalmas adalékanyagot is adunk. Alkalmas adalékanyagok többek között a következők: krio-protektiv anyagok, igy cukrok vagy polimerek (például poli/vinil-alkohol/, poli/vinil-pirrolidon/); lio-protektiv anyagok, például cukrok vagy polimerek (igy poli/vinil-alkohol/, poli/etilén-glikol); vagy előnyösen - antioxidánsok vagy úgynevezett potenciátorok, például aszkorbátok vagy glutamátok. A kompozíciókban adott esetben más adalékanyagok is jelen lehetnek, amelyek közül ···· ··· ···« ··When freeze-drying is used for the drying in step (b), one or more suitable additives are usually added to the composition. Suitable additives include cryoprotective agents such as sugars or polymers (e.g. polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone); lyoprotective agents such as sugars or polymers (such as polyvinyl alcohol, poly / ethylene glycol); or preferably, antioxidants or so-called potentiators such as ascorbates or glutamates. Other additives may also be present in the compositions, of which ···· ··· ··· «··
-11példaként az úgynevezett térjedelmesitőket, így a kristályosodó cukrokat (például a mannitot) és az ozmózisszabályozó anyagokat (például a betaint, karbamid/trimetil-amin-N-oxidot, prolint és szarkozint) említjük meg.Examples include so-called bulking agents such as crystallising sugars (e.g., mannitol) and osmosis regulating agents (e.g., betaine, urea / trimethylamine N-oxide, proline and sarcosine).
A találmány további részleteit az alábbi példákban ismertetjük.Further details of the invention are illustrated by the following examples.
1-6. példa1-6. example
Ramnóz-alapu mátrixot tartalmazó kompozíció előállításaPreparation of a composition comprising a Ramnose based matrix
Standard táptalajon (kétszeres koncentrációjú tápoldat) Pseudomonas fluorescens sejteket tenyésztettünk, és a sejteket a korai stacionárius fázisban centrifugálással elkülönítettük. A sejtkoncentrátumot steril vízben újra szuszpendáltuk, és körülbelül 200 alikvot minta elkészítéséhez szükséges mennyiségű, előzetesen autoklávban sterilizált tömény ramnóz oldatot adtunk hozzá. A végső szuszpenzió 2xlO10 sejtre vonatkoztatva 200 mg cukrot tartalmazott. A szuszpenzióból fagyasztva szárításhoz használható 5 ml ürtartalmu fiolákba 4-4 ml-t töltöttünk.Pseudomonas fluorescens cells were grown on standard medium (double concentration medium) and the cells were separated by centrifugation in the early stationary phase. The cell concentrate was resuspended in sterile water and concentrated aliquots of concentrated rhamnose solution pre-sterilized by autoclaving were added. The final suspension contained 200 mg of sugar per 2x10 10 cells. The suspension was filled into 5 ml vials for freeze-drying containing 4 to 4 ml.
A fiolákat fagyasztva száritó készülék szabályozható hőmérsékletű tálcáira helyeztük, és a tálcák hőmérsékletét -30°C végértékre beállítva megfagyasztottuk a fiolák tartalmát, majd azok hőmérsékletét 2 óra alatt -28°C és -30°C közötti értékre csökkentettük. Ezután bekapcsoltuk a vákuum-elszívást, és a primer szárítást 48 órán át folytattuk. Ezután a tálcák hőmérsékletét O°C-ra növelve 24 órán át másodlagos szárítást végeztünk. A fiolákat szobahőmérsékletre hagytukThe vials were placed in freeze-drying adjustable tray trays, and the trays were frozen to a final temperature of -30 ° C and frozen within 2 hours to -28 ° C to -30 ° C. The vacuum extraction was then turned on and the primary drying continued for 48 hours. Subsequently, the plates were raised to 0 ° C for 24 hours and secondary dried. The vials were left at room temperature
melegedni, és a fagyasztva szárító készülékből való kiemelés előtt a fiolákat csökkentett nyomáson lezártuk.and the vials were sealed under reduced pressure before being removed from the freeze dryer.
A fiolákat az 1. példa esetén csökkentett nyomáson 4°C-on, a 2-6. példa esetén pedig szabályozott nedveségtartalmu légtérben 21°C-on tároltuk.The vials in Example 1 were pressurized under reduced pressure at 4 ° C. and, in the case of Example 1, it was stored in a controlled humidity atmosphere at 21 ° C.
A mintákat steril vízzel rehidratáltuk, és vizes sorozathigitás után King-féle B táptalajon végzett szélesztéssel meghatároztuk az életképes baktériumsejtek számát. A fagyasztva szárítás és tárolás körülményeit túlélő baktériumsejtek számát a legnagyobb higitásu tenyésztőlemezen kapott telepképző egységek (tke) száma alapján számítottuk ki.Samples were rehydrated with sterile water and, after serial serial dilution in water, plated on King's B medium to determine the number of viable bacterial cells. The number of bacterial cells that survived the freeze-drying and storage conditions was calculated from the number of colony forming units (tU) obtained on the highest dilution culture plate.
A sejtek életképessége közvetlenül a fagyasztva g szárítás után 3x10 ppb volt.Cell viability immediately after freeze-drying was 3x10 ppb.
A csökkentett nyomáson, 4°C-on tárolt minták vizsgálatának eredményeit az 1. táblázatban közöljük.The results of testing the samples stored under reduced pressure at 4 ° C are shown in Table 1.
nv = nem vizsgáltuknv = not tested
KV1 = ramnóz nélkül végzett összehasonlító vizsgálatKV1 = Comparative study without rhamnose
Az 1. táblázat adataiból megállapítható, hogy a ramnóz mátrix jelenléte nagymértékben növeli a baktériumok életképességét.Table 1 shows that the presence of rhamnose matrix greatly increases bacterial viability.
··*; ···; ·. ..·· *; ···; ·. ..
• · Λ · · ·· • ·· - . * ·· ·· .. · · ·· ···. .,• · Λ · · ·· · ·· -. * ·· ·· .. · · ·· ···. .,
-13A szabályozott nedvességtartalmu légtérben, 21°C-on tárolt minták vizsgálatának eredményeit a 2. táblázatban közöljük.The results of the analysis of samples stored at -13A in a controlled humidity atmosphere at 21 ° C are shown in Table 2.
2. táblázatTable 2
KV2 = ramnóz nélkül végzett összehasonlító vizsgálatKV2 = comparative study without rhamnose
A 2. táblázatból megállapítható, hogy a cukor jelenléte még kis relativ nedvességtartalmu térben is jelentősen növeli a sejtek életképességét (vö. a 2. példa és a KV2 kísérlet adatait).Table 2 shows that the presence of sugar significantly increases cell viability even at low relative humidity (cf. Example 2 and KV2 experiment data).
7-10. példa7-10. example
A máttixban ramnózt és magnézium-szulfátot tartalmazó kompozíciók előállításaPreparation of compositions containing rhamnose and magnesium sulfate in matrix
Megismételtük az 1-6. példában leirt eljárást, azzal a különbséggel, hogy a sejtkoncentrátumot steril viz helyett 0,04 mólos vizes magnézium-szulfát oldatban szuszpendáltuk újra, és ehhez adtuk a ramnóz oldatot.1-6 were repeated. except that the cell concentrate was resuspended in 0.04 M aqueous magnesium sulfate instead of sterile water and the rhamnose solution was added.
A sejtek életképessége közvetlenül a fagyasztva szárítás után 5xl08 volt.Cell viability was 5xl0 8 immediately after freeze-drying.
-14A fagyasztva szárított sejteket a 3. táblázatban megadott hőmérsékleteken tároltuk a 3. táblázatban feltüntetett ideig. A mért életképességi adatokat a 3. táblázatban közöljük.Freeze-dried cells were stored at the temperatures indicated in Table 3 for the time indicated in Table 3. Measured viability data are reported in Table 3.
3. táblázatTable 3
A pél- A tárolás Életképesség, ppb da hőmérsék- 50 napos 100 napos 175 napos 365 napos száma lete, °C tárolás utánFor example - Storage - Viability, ppb da temperature - 50 days 100 days 175 days 365 days after storage, ° C
A 3. táblázat adataiból megállapítható, hogy a találmány szerinti megoldás széles hőmérséklet-tartományban hosszú időn át jelentős védelmet biztosit a baktériumok számára .It can be seen from the data in Table 3 that the invention provides significant protection for bacteria over a wide temperature range over a long period of time.
11-15. példa11-15. example
A mátrixban nátrium-aszkorbátot és nátrium-glutamátot is tartalmazó kompozíciók előállításaPreparation of Compositions Containing Sodium Ascorbate and Sodium Glutamate in a Matrix
Megismételtük az 1-6. példában leirt eljárást, azzal a különbséggel, hogy a vízben szuszpendált sejteket és ramnózt tartalmazó elegyhez tömény vizes nátrium-aszkorbátés nátrium-glutamát-oldatot is adtunk.1-6. except that a concentrated aqueous solution of sodium ascorbate and sodium glutamate was added to the mixture of cells suspended in water and rhamnose.
A sejtek életképessége közvetlenül a fagyasztva θCell viability is directly determined by frozen θ
szárítás után 2x10 ppb volt.after drying it was 2x10 ppb.
A mintákat nedves légtérben, 21°C-on tároltuk, és időről időre megvizsgáltuk a baktériumok életképességét. Az eredményeket a 4. táblázatban közöljük.Samples were stored in a humidified atmosphere at 21 ° C and periodically tested for bacterial viability. The results are shown in Table 4.
*··· ··** ··· ·· *
4. táblázatTable 4
A 11. és 12. példa fent ismertetett adataiból megállapítható, hogy ha a szárított sejteket a mátrix Tg értéke alatti hőmérsékleten tároljuk, a sejtek hosszú időre stabilizálódnak .From the data described above in Examples 11 and 12, it can be seen that when the dried cells are stored below the Tg of the matrix, the cells are stabilized for a long time.
Az eredmények azt is igazolják, hogy üvegállapotu, összeesett mátrix használatával és antioxidáns beépítésével olyan mátrixhoz jutunk, amely még viszonylag agresszív környezetben is hosszú időn át képes stabilizálni az életképes sejteket.The results also confirm that by using a glassy, collapsed matrix and incorporating antioxidant, we obtain a matrix that is capable of stabilizing viable cells over a long period of time, even in relatively aggressive environments.
16. példaExample 16
A tápközegből centrifugálással elkülönített, 4 g tömegű Pseudomonas fluorescens sejtpelletet, ami 5x1ο11 életképes sejtet tartalmazott, 14 g kereskedelmi minőségű maltodextrinnel (Glucidex IT19) és 1,6 g nátrium-aszkorbáttál kevertünk össze, és a kezdetben szobahőmérsékletű anyagot csökkentett nyomáson szárítottuk. Az elpárolgott vizet -50°C-on tartott hütőcsapdában kondenzáltattuk.Pseudomonas fluorescens cell pellets (4 g), containing 5 x 10 11 viable cells, separated by centrifugation, were mixed with 14 g of commercial grade maltodextrin (Glucidex IT19) and 1.6 g of sodium ascorbate, and initially dried at room temperature. The evaporated water was condensed in a cooling trap at -50 ° C.
A szárítást körülbelül 18 óra elteltével befejeztük. Ekkor a nyomás 1 mbar körüli érték volt.Drying was completed after about 18 hours. At this time, the pressure was about 1 mbar.
-16A kapott anyag mintáit tiszta vízzel rehidratáltuk, és tápagar-lemezeken oszlattuk szét. Jellemzően a sejtek körülbelül 50-60 %-a maradt életképes.Samples of the resulting material were rehydrated with clear water and distributed on nutrient plates. Typically, about 50-60% of the cells remain viable.
A fenti módszerrel készített anyagok mátrixa összeesett amorf anyag, amelynek üveg/folyadék átmeneti hőmérséklete (a mintát normál nedvességtartalmu szobalevegőnek kitéve) 20°-ot meghaladó érték.The matrix of materials prepared by the above method is a collapsed amorphous material having a glass / liquid transition temperature (when exposed to room air at normal humidity) of more than 20 °.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB939308734A GB9308734D0 (en) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Viable bacteria |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HU9503064D0 HU9503064D0 (en) | 1995-12-28 |
HUT72846A true HUT72846A (en) | 1996-05-28 |
Family
ID=10734585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU9503064A HUT72846A (en) | 1993-04-28 | 1994-04-18 | Viable bacteria |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0696316A1 (en) |
JP (1) | JPH08509374A (en) |
KR (1) | KR960701986A (en) |
CN (1) | CN1121731A (en) |
AU (1) | AU684072B2 (en) |
BG (1) | BG100105A (en) |
BR (1) | BR9406488A (en) |
CA (1) | CA2161220A1 (en) |
CZ (1) | CZ280595A3 (en) |
GB (2) | GB9308734D0 (en) |
HU (1) | HUT72846A (en) |
NZ (1) | NZ263867A (en) |
PL (1) | PL311297A1 (en) |
SK (1) | SK134695A3 (en) |
WO (1) | WO1994025564A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9619893D0 (en) * | 1996-09-24 | 1996-11-06 | Zeneca Ltd | Novel composition |
JP2001524306A (en) * | 1997-11-26 | 2001-12-04 | ユニバーサル プリザーベーション テクノロジーズ インコーポレイテッド | Preservation of unstable biological samples by vitrification |
DE19819475A1 (en) * | 1998-04-30 | 1999-11-04 | Basf Ag | Dry microorganism cultures and methods for their production |
KR101088073B1 (en) | 2010-10-16 | 2011-12-01 | 주식회사 샤인 | Battery having electrode structure with metal long fibers and method of fabricating the same |
EP2654417B1 (en) | 2010-12-23 | 2018-07-11 | DuPont Nutrition Biosciences ApS | Cryoprotective compositions and uses thereof |
CN102408993B (en) * | 2011-11-23 | 2013-06-19 | 陕西农产品加工技术研究院 | Bifidobacterium bifidum anti-freeze culture medium and application method thereof |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3614M (en) * | 1965-07-01 | 1965-10-18 | Carlo Giuseppe Sigurta | Anhydrous, stable compositions of lactobacilli, yeast-streptococci and some other species of bacilli and their preparation process. |
AT275040B (en) * | 1967-04-11 | 1969-10-10 | Werner Buehrdel | Process to extend the viability and to facilitate the therapeutic applicability of freeze-dried bacterial cultures |
AU1087176A (en) * | 1975-03-03 | 1977-08-11 | Miles Lab | Water soluble microbial composition |
EP0265253A3 (en) * | 1986-10-24 | 1990-01-10 | Kingston Technologies, Inc. | Stabilized dispersed enzyme |
GB8713601D0 (en) * | 1987-06-10 | 1987-07-15 | Unilever Plc | Fermentation |
EP0346545B1 (en) * | 1988-06-17 | 1995-09-13 | Cominco Fertilizers Ltd. | Maintenance of the viability of microorganisms for use in microbial inoculants |
GB8903593D0 (en) * | 1989-02-16 | 1989-04-05 | Pafra Ltd | Storage of materials |
GB9002003D0 (en) * | 1990-01-29 | 1990-03-28 | Ici Plc | Stabilized cultures of microorganisms |
FR2676751B1 (en) * | 1991-05-24 | 1993-09-17 | Lacto Labo Sa | COMPOSITION SUITABLE FOR THE CONSERVATION OF ACTIVE FUNGAL SPORES. |
AU659645B2 (en) * | 1991-06-26 | 1995-05-25 | Inhale Therapeutic Systems | Storage of materials |
-
1993
- 1993-04-28 GB GB939308734A patent/GB9308734D0/en active Pending
-
1994
- 1994-03-31 GB GB9406552A patent/GB9406552D0/en active Pending
- 1994-04-18 BR BR9406488A patent/BR9406488A/en not_active Application Discontinuation
- 1994-04-18 NZ NZ263867A patent/NZ263867A/en unknown
- 1994-04-18 CZ CZ952805A patent/CZ280595A3/en unknown
- 1994-04-18 KR KR1019950704675A patent/KR960701986A/en not_active IP Right Cessation
- 1994-04-18 HU HU9503064A patent/HUT72846A/en unknown
- 1994-04-18 CA CA002161220A patent/CA2161220A1/en not_active Abandoned
- 1994-04-18 PL PL94311297A patent/PL311297A1/en unknown
- 1994-04-18 WO PCT/GB1994/000811 patent/WO1994025564A1/en not_active Application Discontinuation
- 1994-04-18 SK SK1346-95A patent/SK134695A3/en unknown
- 1994-04-18 JP JP6523994A patent/JPH08509374A/en active Pending
- 1994-04-18 CN CN94191905A patent/CN1121731A/en active Pending
- 1994-04-18 AU AU65104/94A patent/AU684072B2/en not_active Ceased
- 1994-04-18 EP EP94912638A patent/EP0696316A1/en not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-10-30 BG BG100105A patent/BG100105A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB9308734D0 (en) | 1993-06-09 |
PL311297A1 (en) | 1996-02-05 |
CA2161220A1 (en) | 1994-11-10 |
NZ263867A (en) | 1997-10-24 |
CN1121731A (en) | 1996-05-01 |
KR960701986A (en) | 1996-03-28 |
AU684072B2 (en) | 1997-12-04 |
WO1994025564A1 (en) | 1994-11-10 |
CZ280595A3 (en) | 1996-02-14 |
EP0696316A1 (en) | 1996-02-14 |
JPH08509374A (en) | 1996-10-08 |
HU9503064D0 (en) | 1995-12-28 |
AU6510494A (en) | 1994-11-21 |
BR9406488A (en) | 1996-01-09 |
BG100105A (en) | 1996-12-31 |
GB9406552D0 (en) | 1994-05-25 |
SK134695A3 (en) | 1996-06-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1303184B1 (en) | Preservation and storage medium for biological materials | |
US5089407A (en) | Encapsulation of biological material in non-ionic polymer beads | |
AU2001268057A1 (en) | Preservation and storage medium for biological materials | |
CA2218929C (en) | Compositions in glassy phase, stabilised by a sugar | |
US4755468A (en) | Inocula of low water activity with improved resistance to temperature and rehydration, and preparation thereof | |
US11639491B2 (en) | Microorganism lyophilized composition | |
US20040110267A1 (en) | Room temperature stable competent cells | |
HUT72846A (en) | Viable bacteria | |
CA1336765C (en) | Method for encapsulating biological material and composition produced by such method | |
CA1300538C (en) | Maintenance of the viability of microorganisms for use in microbial inoculants | |
WO2003024211A2 (en) | Composition for stabilizing biological materials | |
Balkwill et al. | Attachment to autoclaved soil of bacterial cells from pure cultures of soil isolates | |
JP2885805B2 (en) | How to maintain microbial viability | |
JP2828675B2 (en) | Preservation and stabilization method for microorganisms that accumulate polyhydroxybutyrate in cells | |
JP2000264808A (en) | Microbial pesticide preparation | |
JPH05260953A (en) | Production of dried microorganism preparation | |
WO1998013471A1 (en) | Novel composition | |
JP2001031513A (en) | Improved microorganismic agrochemical preparation | |
del Carmen Molina et al. | Immobilization of phycobionts cells on bioskin, a natural product of microbial origin |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
DFC4 | Cancellation of temporary prot. due to refusal |