NO770625L - Fremgangsm}te for fremstilling av polysakkarider ved gj{ring. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling ay polysakkarider

ved gjæring.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbedret fremgangsmåte for fremstilling av polysakkarider ved gjæring av glucider (spesielt sukkerarter) ved hjelp av en spesiell mikroorganisme, og særlig av arten Xanthomonas og spesielt Xanthomonas campestris.

Man vet at for fremstilling av ekstracellulære polysakkarider ved hjelp av disse mikroorganismer, omfatter gjæringsmiljøet vanligvis en kilde for glucider, en kilde for fosfor, en kilde for magnesium som er en enzymaktinjator, og en kilde for nitrogen som vanligvis utgjøres av "oppløselige substanser fra destillerier* (US-PS 3.000.790/, kli, eller melet av hele korn som f.eks. sorgum, soya eller mais ;(US-PS 3.271.267) eller "kornstøp" (US-PS 3.955.447).;De organiske nitrogenkilder frembyr ulempen med å tilføre, utover;det assimilerbare nitrogen, uoppløselige forurensninger som gjenfinnes i polysakkaridet ekstrahert fra den gjærede most. ;Disse forurensninger, ved siden av at de til den gel som re-konstitueres av det ekstraherte produkt gir en viss farging og et uklart utseende, gjør at denne gel er uegnet for visse anvendelser som f.eks. hjelpemiddel for utvinning av petroleum. I virkeligheten nedsetter nærværet av lite oppløselige forurensninger og store proteinmolekylér filtrerbarheten av.de oppnådde geler fremstilt ut fra disse polysakkarider og vanskeliggjør deres inntrengning i sprekker i bergartene. ;Man har foreslått forskjellige rensemetoder, men disse er;omstendelige og lite tilfredsstillende.;Et formål for den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fullstendig oppløselig nitrogenkildess. ;Det er tidligere kjent å utnytte visse nitrogenholdige uorganiske forbindelser som nitrogenkilde for fremstilling av polysakkarider av bakterier, spesielt Xanthomonas. ;Videre har M.På Starr ("The nutrition of phytopathogenic bacteria - I. Minimal nutritive reguirements of the genus Xanthomonas", ;J. Bacteriol. 51, s. 131-143, 1946) nevnt anvendelse av ammonium-klorid. Imidlertid vil nærværet av ionene Cl"" i mosten ved industriell gjennomføring føre til en korrosjon av anvendt apparatur. ;Man har også foreslått (US-PS 3.391.060) å anvende ammoniumnitrat som enesté nitrogenkilde i slutt-trinnet av fermenteringen. Denne framgangsmåte nødvendiggjør imidlertid opp til 4 foregående arbeidstrinn med blandingen som inneholder hovedsakelig sqyapepton som nitrogenkilde. ;Man har nå funnet at man ved hjelp av Xanthomonas, spesielt X. campestris, kan oppnå et polysakkarid med forbedrede fysikalske egenskaper og ved å gjennomføre operasjonen med et begrenset antall trinn, som ikke overstiger 3 trinn, idet alle disse trinn med unntagelse av det første trinn med dannelsen av innlskulatet, gjennomføres med blandinger som inneholder ammoniumfosfat som eneste nitrogenkilde og som samtidig utgjør fosforkilden nødvendig for gjæringen. ;Gjennomføringen av denne gjæring går som man vet greit når pH holdes mellom 6 og 7.5, foretrukket mellom 6.5 og 7.2, idet gjæringsblandingen tilsettes en puffersubstans soro.dikaliumfosfat. Hvis miljøet ikke pufres kan man anvende en reguleringsinnrething for. ;pH som 1 blandingen innfører nødvendige mengder av en alkalisk komponent, som sodalut, kalilut, oppløst kalk eller lignende. ;Blant de glucider som kan omdannes til polysakkarider kan man;bl.a. nnevne sakkarose, glukose, fruktose, stivelse fra heete eller mais og deres hydrolysater, etc. ;Mengden av ammoniumfo3fat som anvendes som nitrogenkilde er;1 til 6 g/llter, uttrykt som diammoniumfoggatr foretrukket 1.3 til;3 g/liter.;Etter gjennomføring av gjaeréngen isoleres polysakkaridet fra;mosten på vanlig måte, f.eks. ved utfelling ved tilsetning til mosten av en lavere alkohol eller aceton, eller en blanding av disse utfellingsmidler, hvoretter bunnfallet separeres, vaskes tørkefc og males. Det oppnådde produkt er da brukbart for å fremstille geler, ved tilsetning av vann, med høy viskositet og ;en god filtrerbarhet.;De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen, fremstillingsmåten og egenskapene av de i henhold til oppfinnelsen fremstilte polysakkarider. ;Eksempel 1;Ved å gå ut fra en kultur av Xanthomonas campestris, dyrket på gelose i rør, podes ved hjelp av en spatel i en erlenmeyerkolbe på BOO ml, 75 ml buljong YM. Denne dyrkingsblanding, markedsført av DIFCO Chemical Company i avvannet form, har følgende sammensetning: ; Etter 48 timers inkubering ved 28 til 30°C benyttes innholdet i erienmeyerkolben for inokkulering, i et laboratorie-gjæringskar på 10 liter, av 6 liter steril blanding med følgende sammensetning: ; Her tjener dikaliumfosfatet til å pufre pH mellom 6.9 og 7.5. ;I ;Etter 64 timers gjæring ved 28 til 30°C, under omrøring og lufting, forefinnes ikke lenger glukbse i blandingen. Viskositeten, målt ved hjelp av et viskosimeter Brookfield LVT ved 30 omdreininger/minutt og med rotor nr. 4, er 4800 centipoise og innholdet av polysakkarid er 14.4 g/kg, tilsvarende et utbytte på 72%. ;Eksempel 2;Man går frem som i eksempel 1 og poder 6 liter steril blanding med følgende sammensetning: ; pH holdes på 6.7 ved hjelp av KOH.;Etter 48 timers gjæring ved 28 til 30°C, med omrøring og lufting, er all sakkarose omdannet. Viskositeten i blandingen er 5100 centipoise og innholdet av polysakkarid er 15.3 g/kg tilsvarende et utbytte på 76.5%. ;Eksempel 3;Man går frem som i eksempel 1 og poder 6 liter steril blanding med følgende sammensetning: ; pH holdes på 6.8 ved hjelp av NaOH under gjæringen.;Etter 65 timers gjæring er viskositeten av blandingen 5200 centipoise og innholdet av polysakkarid er 15.1 g/kg, tilsvarende et utbytte på 75.5%. ;Eksempel 4;Ved å gå ut fra en kultur av Xanthomonas campestris dyrket på gelose i et rør, inokkuleres med en spatel, i en kolbe på 1 liter, 150 ml buljong YM. ;Etter 48 timers inkubering ved 28 til 30°C utnyttes innholdet i kolben for i et laboratorie-gjærlngskar på 20 liter å pode 15 liter av en steril blanding med følgende sammensetning: ; Dikaliumfosfatet pufrer pH til mellom 6.9 og 7.5.;Etter 40 timers inkubering ,ved 28 til 30°C, med omrøring og lufting, overføres innholdet i gjæringskaret på steril måte i et gjæringskar på 1300 liter inneholdende 1000 liter av en steril blanding med følgende sammensetning: ; Dikaliumfosfatet pufrer pH mellom 6.9 og 7.5.;Etter 60 timers gjæring ved 28 til 30°C, med omrøring og lufting, finnes ikke lenger glukose i blandingen. Viskositeten er 5800 centipoise og innholdet av polysakarid er 14.8 g/kg tilsvarende et ;utbytte på 74%.;En del av mosten tilsettes isopropanol, på kjent måte, for utfelling av polysakkaridet, som vaskes, tørkes og males. ;Det dermed oppnådde pulver anvendes for prøver på viskositet og flltrerbarhet, i sammenligning med et industrielt polysakkarid oppnådd ved gjæring i en blanding inneholdende en organisk nitrogan-kilde. ;yiSlSSSi^etsforsgk^^;Viskositeten av geler fremstilt ved å gå ut fra polysakkaridet oppnådd ovenfor og det industrielle polysakkarid måles ved hjelp av et viskosimeter Brookfield LVT. Resultatene er gjengitt i den følgende tabell. ; Man konstaterér ingen særlig forskjell mellom de to kategorier av polysakkarider. ;Volumet av gelrmed 0.1% i vann, som filtreres gjennom et milliporefilter, med porøsitet 0.45^u og 47 mm diameter, under et absolutt trykk på 2.4 bar, iløpet av 10 minutter, måles. ;Polysakkaridgelen oppnådd ved gjæring ved uorganisk nitrogenkilde gir ved den foreliggende oppfinnelse en flltrerbarhet på 25 ml. ;Polysakkaridgelen oppnådd ved gjæring med organisk nitrogenkilde har en filtrerbarhet på 9 ral. ;Man ser at polysakkaridet fremstilt ved den foreliggende oppfinnelse gir geler med viskositetsegenskaper som ligner egenskapene for polysakkaridene oppnådd ved å gå ut fra en blanding inneholdende organisk nitrogen, men filtrerbarheten er vesentlig bedre. *

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av polysakkarider ved gjæring av glucider ved hjelp av en mikroorganisme, spesielt av genus Xanthomonas, karakterisert ved at etter det første trinn med dannelsen av inokkulatet, anvenden man i det eller de følgende trinn en gjæringsblanding som inneholder ammoniumfosfat som eneste nitrogenkilde..

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at man anvender 1 til 6 g/l ammoniumfosfat, spesielt 1.3 til 3 g/liter, uttrykt som diammanium-fosfat.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved atpHi gjæringsblandingen holdes mellom 6 og 7.5, foretrukket mellom 6.5 og 7.2.