PL190961B1 - Sposób wytwarzania modyfikowanej celulozy bakteryjnej - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania modyfikowanej celulozy bakteryjnej na drodze hodowli bakterii octo­ wych na podłożu płynnym opartym na glukozie i jej pochodnych, znamienny tym , że podłoże płyn­ ne zawierające 0,4 - 40 części wagowych glukozy, 0,1 - 10 części wagowych ekstraktu drożdżowe­ go, 0,01-10 części wagowych peptonu, 0,05 - 5 części wagowych fosforanu dwusodowego, 0,02 - 2 części wagowych kwasu cytrynowego, 0,4 - 40 części wagowych etanolu oraz ewentualnie 0,1 - 30 części wagowych poliaminosacharydów i/lub oligoaminosacharydów, jak chitozan i/lub ich pochod­ nych, jak sulfochitozan czy karboksymetylochitozan, o stopniu polimeryzacji nie niższym niż 2, zaszczepia się bakteriami octowymi z rodzaju Acetobacter, korzystnie szczepem bakterii Aceto- bacter xylinum i wstępnie inkubuje w warunkach stacjonarnych bądź w trakcie mieszania z prędko­ ścią 10 - 250 obrotów/minutę w temperaturze 20 - 30°C w czasie 10 - 50 godzin, a następnie tak otrzymane inokulum dodaje się w ilości 5 - 20% objętościowych do podłoża hodowlanego zawiera­ jącego 0,1 - 30 części wagowych poliaminosacharydów i/lub, oligoaminosacharydów, jak chitozan i/lub ich pochodnych, jak sulfochitozan czy karboksymetylochitozan, o stopniu polimeryzacji nie niższym niż 2, 0,4 - 40 części wagowych glukozy, 0,1 - 10 części wagowych ekstraktu drożdżowe­ go, 0,05-5 części wagowych fosforanu dwusodowego, 0,02 - 2 części wagowych kwasu cytryno­ wego, 0,4-40 części wagowych etanolu oraz ewentualnie 0,01 - 10 części wagowych peptonu i/lub siarczanu magnezowego, przy czym proces biosyntezy modyfikowanej celulozy bakteryjnej prowa­ dzi się w warunkach stacjonarnych bądź w trakcie napowietrzania i mieszania podłoża z prędko­ ścią 10 - 250 obrotów/minutę, w temperaturze 15 - 40°C w czasie 1 - 30 dni, przy pH = 3 - 8.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanej celulozy bakteryjnej.

Z patentu polskiego PL 171 952 znany jest sposób wytwarzania celulozy bakteryjnej w postaci błon na drodze hodowli powierzchniowej szczepu bakterii Acetobacter xylinum P23. Szczep ten inkubowano na materiale celulozowym umieszczonym na powierzchni podłoża stałego o składzie: 20 części wagowych agaru, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 20 części wagowych glukozy, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 2 części wagowe fosforanu dwusodowego i 10 części wagowych etanolu lub szczep inkubowano na podłożu płynnym o składzie: 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 20 części wagowych glukozy, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 2 części wagowe fosforanu dwusodowego i 10 części wagowych etanolu, a następnie dodawano go do podłoża produkcyjnego o składzie: 20 - 30 części wagowych glukozy, 2 - 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 2 - 3 części wagowych peptonu, 1 - 1,5 części wagowych kwasu cytrynowego i 2 - 3 części wagowych fosforanu dwusodowego. Hodowlę prowadzono metodą powierzchniową w temperaturze 28 - 30°C w czasie 4 - 5 dni i otrzymywano błony celulozowe o zawartości 90 - 97% a-celulozy z wydajnością 2 - 3 g/l podłoża.

Znany jest także z polskiego patentu PL 185 337 (zgł. P. 317139) sposób wytwarzania celulozy bakteryjnej w postaci błon, przeznaczonej zwłaszcza na materiały opatrunkowe i biomateriały, polegający na tym, że szczep bakterii Acetobacter xylinum przenoszono na podłoże o składzie: 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 20 części wagowych glukozy, 2 części wagowych fosforanu dwusodowego, 10 części wagowych etanolu, 1000 części wagowych wody destylowanej o pH = 5,8 - 6 w ilości 1 eza na 25 - 50 ml podłoża i inkubowano w temperaturze 30°C w czasie 40 - 48 godzin. Próbkę uzyskaną po inkubacji intensywnie mieszano i otrzymanym w ten sposób inokulum szczepiono podłoże hodowlane o składzie: 30 części wagowych sacharozy, 3 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 2 części wagowe etanolu, 3 części wagowe fosforanu potasowego jednozasadowego, 5 części wagowych siarczanu amonowego, 0,5 części wagowych siarczanu magnezowego siedmiowodnego i 1000 części wagowych wody destylowanej, używając 5 - 10% wagowych inokulum w stosunku do masy podłoża. Po inkubacji w czasie 20 - 24 godz. podłoże rozlewano do kuwet i prowadzono hodowlę w temperaturze 30°C w czasie 70 - 72 godz. w warunkach stacjonarnych.

Z opisu europejskiego zgłoszenia patentowego nr 0200409 znany jest sposób wytwarzania celulozy bakteryjnej przez szczepy Acetobacter, Pseudomonas i inne metodą stacjonarną w temperaturze 20 - 40°C w czasie od 1-30 dni, przy pH = 3 - 9, przy zastosowaniu jako źródła węgla w podłożu glukozy, sacharozy, maltozy czy skrobi. Otrzymana w ten sposób celuloza bakteryjna charakteryzowała się wysokim modułem sprężystości i posiadała praktyczne zastosowanie w elektronice.

Znane są również z publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO 86/02095, patentu japońskiego nr A-120 159/85 i patentu brytyjskiego nr 2,131,701 sposoby wytwarzania celulozy bakteryjnej w drodze hodowli statycznej i dynamicznej bakterii Acetobacter xylinum w temperaturze 20 - 28°C w czasie od kilku godzin do kilkunastu dni na podłożu hodowlanym zawierającym fruktozę, glukozę, sorbitol lub mannitol jako źródło węgla. Otrzymana celuloza bakteryjna charakteryzowała się właściwościami umożliwiającymi zastosowanie tego polimeru jako opatrunku medycznego lub sztucznej skóry.

Z opisu patentu amerykańskiego nr 5,144,021 znany jest sposób produkcji celulozy bakteryjnej w formie włóknistej w drodze hodowli dynamicznej bakterii Acetobacter xylinum prowadzonej w fermentorze w temperaturze 30°C przy pH = 4,5 - 5,5, przy zastosowaniu jako źródła węgla w podłożu glukozy lub fruktozy, bądź mono- i disacharydów pochodzących z hydrolizatów drewna, hydrolizatów skrobiowych lub melasy. Zastosowanie w tym procesie wyizolowanych bakterii wykazujących zredukowaną zdolność do produkcji kwasu glukonowego i keto-glukonowego pozwalało na zwiększenie wydajności procesu biosyntezy do 0,1 g/l podłoża/godz..

Znany jest z monografii „Cellulosics: Chemical, Biochemical and Materiał Aspects” wydawnictwo Ellis Horwood, 1993 rok, str. 35 - 40, sposób syntezy celulozy bakteryjnej metodą statyczną na podłożu hodowlanym zawierającym jako źródło węgla N-acetyloglukozoaminę. Celuloza bakteryjna z wbudowanymi w łańcuch monomerami N-acetyloglukozoaminy charakteryzowała się właściwościami zbliżonymi do chityny oraz zwiększoną podatnością na działanie enzymów chitynolitycznych m.in. lizozymu i chitynazy.

PL 190 961 B1

Znane metody wytwarzania celulozy bakteryjnej nie pozwalają na otrzymywanie polimeru o kontrolowanej, założonej charakterystyce cząsteczkowej, nadcząsteczkowej i morfologicznej oraz kontrolowanym wbudowaniu merów N-acetyloglukozoaminy w jego łańcuchy.

Sposób wytwarzania modyfikowanej celulozy bakteryjnej według wynalazku polega na tym, że podłoże płynne zawierające 0,4 - 40 części wagowych glukozy, 0,1 - 10 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 0,01 - 10 części wagowych peptonu, 0,05 - 5 części wagowych fosforanu dwusodowego, 0,02 - 2 części wagowych kwasu cytrynowego, 0,4 - 40 części wagowych etanolu oraz ewentualnie 0,1 - 30 części wagowych poliaminosacharydów i/lub oligoaminosacharydów, jak chitozan i/lub ich pochodnych, jak sulfochitozan czy karboksymetylochitozan, o stopniu polimeryzacji nie niższym niż 2, zaszczepia się bakteriami octowymi z rodzaju Acetobacter, korzystnie Acetobacter xylinum i wstępnie inkubuje w warunkach stacjonarnych bądź w trakcie mieszania z prędkością 10 - 250 obrotów/minutę, w temperaturze 20 - 30°C w czasie 10-50 godzin. Tak otrzymane inokulum dodaje się w ilości 5 - 20% objętościowych do podłoża hodowlanego zawierającego 0,1 - 30 części wagowych poliaminosacharydów i/lub oligoaminosacharydów, jak chitozan i/lub ich pochodnych, jak sulfochitozan czy karboksymetylochitozan, o stopniu polimeryzacji nie niższym niż 2, 0,4 - 40 części wagowych glukozy, 0,1 - 10 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 0,05 - 5 części wagowych fosforanu dwusodowego, 0,02 - 2 części wagowych kwasu cytrynowego, 0,4 - 40 części wagowych etanolu oraz ewentualnie 0,01 - 10 części wagowych peptonu i/lub siarczanu magnezowego. Proces biosyntezy modyfikowanej celulozy bakteryjnej prowadzi się w warunkach stacjonarnych bądź w trakcie napowietrzania i mieszania podłoża z prędkością 10 - 250 obrotów/minutę, w temperaturze 15 - 40°C w czasie 1 - 30 dni, przy pH = 3 - 8.

W podłożu korzystnie stosuje się chitozan w postaci mikrokrystalicznej o średnim ciężarze cząsteczkowym 20 - 500 kDa i stopniu deacetylacji wynoszącym 70 - 95%.

Zaletą sposobu według wynalazku jest możliwość wytworzenia celulozy bakteryjnej o założonej modyfikacji jej struktury, zarówno cząsteczkowej, nadcząsteczkowej, morfologicznej jak i chemicznej. Zaletą sposobu według wynalazku jest również kontrolowany przebieg biosyntezy celulozy bakteryjnej, pozwalający na wytwarzanie polimeru o założonym średnim ciężarze cząsteczkowym, stopniu polidyspersji, stopniu krystaliczności i porowatości. Kontrolowany przebieg biosyntezy zapewniają warunki jej prowadzenia oraz skład podłoża hodowlanego, a przede wszystkim ilość i rodzaj poliaminosacharydów oraz ich struktura chemiczna i fizyko-chemiczna.

Celuloza bakteryjna otrzymywana sposobem według wynalazku ma wprowadzone do łańcucha mery glukozaminy powstałej w wyniku degradacji stosowanych w podłożu poliaminosacharydów, oligoaminosacharydów czy ich pochodnych, w tym soli, takich jak: octan, mleczan, chlorowodorek czy cytrynian, a także sulfochitozan czy karboksymetylochitozan. W stosowanym podłożu zachodzi kontrolowany proces degradacji poliaminosacharydów i ich pochodnych uzależniony od czasu, temperatury, odczynu środowiska jak i obecności enzymów. Ilość wbudowanych merów glukozaminy uzależniona jest od warunków biosyntezy oraz rodzaju i ilości poliaminosacharydów, oligoaminosacharydów i ich pochodnych. Odpowiedni dobór modyfikatora poli- lub oligoaminosacharydowego pozwala na biosyntezę produktu charakteryzującego się szeregiem cennych właściwości, takich jak: bioaktywność, biodegradowalność, biozgodność czy adhezyjność. Pod względem wymienionych właściwości bakteryjna celuloza otrzymywana sposobem według wynalazku przewyższa celulozy bakteryjne wytwarzane znanymi metodami.

Sposób według wynalazku umożliwia prowadzenie biosyntezy celulozy w sposób statyczny lub dynamiczny. W metodzie statycznej otrzymuje się celulozę bakteryjną o zawartości a-celulozy powyżej 92 % z wydajnością 3,0 g/1 podłoża, podczas gdy w metodzie dynamicznej celulozę bakteryjną zawierającą a-celulozę powyżej 88 % z wydajnością 1,2 g/l podłoża.

Modyfikowana celuloza bakteryjna otrzymana sposobem według wynalazku ze względu na swe właściwości, takie jak: wysoka adhezyjność, moduł Younga, zawartość a-celulozy, higroskopijność oraz biozgodność czy biodegradowalność znajduje zastosowanie w przemyśle radio-technicznym, papiernictwie, medycynie czy kosmetyce.

Sposób według wynalazku ilustrują bliżej poniższe przykłady.

P r z y k ł a d I. Podłoże płynne zawierające 20 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagową kwasu cytrynowego, 20 części wagowych etanolu, 10 części wagowych mikrokrystalicznego chitozanu w postaci zawiesiny o średnim ciężarze cząsteczkowym Mv = 480 kD i stopniu deacetylacji równym 85,6% i 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0, zaszczepiono bakteriami Acetobacter xylinum przechowywanymi na podłożu płynnym o składzie: 30 części wagowych ekstraktu

PL 190 961 B1 drożdżowego, 3 części wagowych węglanu wapnia, 30 części wagowych etanolu i 1000 części wagowych wody destylowanej i mieszano z prędkością 120 obr/min. w czasie 48 godz. w temperaturze 30°C. Otrzymane w ten sposób inokulum w ilości 10% obj. dodawano do podłoża hodowlanego o składzie: 20 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 20 części wagowych etanolu, 10 części wagowych mikrokrystalicznego chitozanu w postaci zawiesiny o średnim ciężarze cząsteczkowym Mv = 480 kD i stopniu deacetylacji równym 85,6% oraz 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0. Biosyntezę celulozy prowadzono metodą statyczną w czasie 144 godz. w temperaturze 30°C. Błonki celulozowe po oddzieleniu od podłoża hodowlanego przemywano wodą destylowaną a następnie sterylizowano w l % wodnym roztworze wodorotlenku sodowego w temperaturze 121°C w czasie 15 min. Błonki po sterylizacji przemywano wodą destylowaną, a następnie zalewano 1% wodnym roztworem kwasu octowego i ponownie wodą destylowaną do odczynu obojętnego, odprasowywano wodę i suszono w temperaturze 110°C.

Otrzymano 3,0 części wagowe celulozy o zawartości 95,5% a-celulozy, średnim stopniu polimeryzacji DP = 1020, indeksie krystaliczności IKr = 78,5 %, wskaźniku wtórnego pęcznienia WRV = 121,6%, energii wiązań wodorowych Eh = 15,7 - 29,6 kJ/mol, wytrzymałości mechanicznej 36,9 MPa oraz wydłużeniu 6,8 %.

Dla porównania podłoże płynne zawierające: 20 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagową kwasu cytrynowego, 20 części wagowych etanolu i 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0, zaszczepiono bakteriami Acetobacter xylinum przechowywanymi na podłożu płynnym o składzie: 30 części ekstraktu drożdżowego, 3 części wagowe węglanu wapnia, 30 części wagowych etanolu i 1000 części wody destylowanej i mieszano na wytrząsarce w czasie 48 godz. w temperaturze 30°C. Otrzymane w ten sposób inokulum w ilości 10 % obj. dodawano do podłoża hodowlanego o składzie: 20 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 20 części wagowych etanolu i 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0. Biosyntezę celulozy prowadzono metodą statyczną w czasie 144 godz. w temperaturze 30°C. Błonki celulozowe po oddzieleniu od podłoża hodowlanego przemywano wodą destylowaną a następnie sterylizowano w 1% wodnym roztworze wodorotlenku sodowego w temperaturze 121°C w czasie 15 min.

Błonki po sterylizacji przemywano wodą destylowaną, a następnie zalewano 1% wodnym roztworem kwasu octowego i ponownie wodą destylowaną do odczynu obojętnego, odprasowywano wodę i suszono w temperaturze 110°C.

Otrzymano 2,8 części wagowych celulozy o zawartości 94,9% a-celulozy, średnim stopniu polimeryzacji DP = 1180, indeksie krystaliczności IKr = 71,1%, wskaźniku wtórnego pęcznienia WRV = 124,0%, energii wiązań wodorowych Eh = 17,1 - 30,2 kJ/mol, wytrzymałości 62,9 MPa.

P r z y k ł a d II. Podłoże płynne składające się z: 20 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowych fosforanu dwusodowego, 1 część wagowej kwasu cytrynowego, 20 części wagowych etanolu, 1 części wagowej sulfochitozanu zawierającego 10,5 % wag. siarki i 1000 części wody destylowanej, o pH = 6,0, zaszczepiono bakteriami Acetobacter xylinum przechowywanymi i mieszanymi jak w przykładzie I. Otrzymane w ten sposób inokulum w ilości 10% objętościowych dodawano do podłoża hodowlanego o składzie: 20 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 20 części wagowych etanolu, 1 część wagowa sulfochitozanu zawierającego 10.5 % wag. siarki i 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0. Biosyntezę celulozy oraz jej oczyszczanie prowadzono jak w przykładzie I.

Otrzymano 2,8 części wagowych celulozy o zawartości 92,1% a-celulozy, DP =1197, IKr = 78,3%, WRV = 180,2%, Eh = 15,7 - 26,9 kJ/mol, wytrzymałości mechanicznej 26,3 MPa.

P r z y k ł a d III. Podłoże płynne zawierające: 20 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagową kwasu cytrynowego, 10 części wagowych etanolu i 1000 części wagowych wody destylowanej zaszczepiono bakteriami Acetobacter xylinum przechowywanymi i mieszanymi jak w przykładzie I. Otrzymane w ten sposób inokulum w ilości 10% obj. dodawano do podłoża hodowlanego o składzie: 5 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 10 części

PL 190 961 B1 wagowych etanolu, 5 części wagowych mikrokrystalicznego chitozanu w postaci zawiesiny o średnim ciężarze cząsteczkowym Mv = 67 kD i stopniu deacetylacji równym 71,3% oraz 1000 części wody destylowanej, o pH = 6,0. Biosyntezę celulozy oraz jej oczyszczanie prowadzono jak w przykładzie I.

Otrzymano 2,0 części wagowe celulozy o zawartości 97,3% a-celulozy, DP=668, IKr = 77,8 %, WRV = 138,3 %, Eh =18,5 - 28,7 kJ/mol i wytrzymałości mechanicznej wynoszącej 3,78MPa.

P r z y k ł a d IV. Podłoże płynne jak w przykładzie III zaszczepiono bakteriami Acetobacter xylinum przechowywanymi i mieszanymi jak w przykładzie I. Otrzymane w ten sposób inokulum w ilości 10% obj. dodawano do podłoża hodowlanego o składzie: 5 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 10 części wagowych etanolu, 5 części wagowych chitozanu w postaci stałej o średnim ciężarze cząsteczkowym Mv = 34,5 kD i stopniu deacetylacji równym 89,1% oraz 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0. Biosyntezę celulozy oraz jej oczyszczanie prowadzono jak w przykładzie I.

Otrzymano 2,3 części wagowych celulozy o zawartości 84,1% a-celulozy, DP=518, IKr = 74,6%, WRV = 141,9 %, Eh = 5,4 - 29,5 kJ/mol i wytrzymałości mechanicznej wynoszącej 3,69MPa.

P r z y k ł a d V. Podłoże płynne jak w przykładzie III zaszczepiono bakteriami Acetobacter xylinum przechowywanymi i mieszanymi jak w przykładzie I. Otrzymane w ten sposób inokulum w ilości 10% obj. dodawano do podłoża hodowlanego o składzie: 5 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 10 części wagowych etanolu, 5 części wagowych chitozanu w postaci stałej o średnim ciężarze cząsteczkowym Mv = 250 kD i stopniu deacetylacji równym 87,8% oraz 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0. Biosyntezę celulozy oraz jej oczyszczanie prowadzono jak w przykładzie I.

Otrzymano 1,8 części wagowych celulozy o zawartości 83,6% a-celulozy, DP=702, IKr = 78,1%, WRV = 161,9 %, Eh = 5,0 - 21,6 kJ/mol i wytrzymałości mechanicznej wynoszącej 10,6MPa.

P r z y k ł a d VI. Podłoże płynne o składzie jak w przykładzie III zaszczepiono bakteriami Acetobacter xylinum przechowywanymi i mieszanymi jak w przykładzie I. Otrzymane w ten sposób inokulum w ilości 10% obj. dodawano do podłoża hodowlanego o składzie: 5 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 10 części wagowych etanolu, 5 części wagowych mikrokrystalicznego chitozanu w postaci błony o średnim ciężarze cząsteczkowym Mv = 42 kD oraz 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0. Biosyntezę celulozy oraz jej oczyszczanie prowadzono jak w przykładzie I.

Otrzymano 2,0 części wagowe celulozy o zawartości 88,3% a-celulozy, DP=695, IKr = 77,7 %, WRV = 168,2 %, Eh = 18,5 - 24,6 kJ/mol i wytrzymałości mechanicznej wynoszącej 23,lMPa.

P r z y k ł a d VII. Podłoże płynne zawierające: 20 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowych fosforanu dwusodowego, 1 część wagową kwasu cytrynowego, 20 części wagowych etanolu i 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0 zaszczepiono bakteriami Acetobacter xylinum przechowywanymi i mieszanymi jak w przykładzie I. Otrzymane w ten sposób inokulum w ilości 10% obj. dodawano do podłoża hodowlanego o składzie 10 części wagowych glukozy, 5 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 5 części wagowych peptonu, 3 części wagowe fosforanu dwusodowego, 1 część wagowa kwasu cytrynowego, 10 części wagowych etanolu, 10 części wagowych mikrokrystalicznego chitozanu w postaci zawiesiny o średnim ciężarze cząsteczkowym Mv = 67 kD i stopniu deacetylacji równym 71,3%, oraz 1000 części wagowych wody destylowanej, o pH = 6,0. Biosyntezę celulozy prowadzono metodą dynamiczną z napowietrzaniem w czasie 120 godz. w temperaturze 30°C przy prędkości mieszania 120 obrotów/min. Otrzymaną masę celulozową po oddzieleniu od podłoża hodowlanego przemywano wodą destylowaną, a następnie sterylizowano w 1 % wodnym roztworze wodorotlenku sodowego w temperaturze 121°C w czasie 15 min. Masę celulozową po sterylizacji przemywano wodą destylowaną, a następnie odprasowywano wodę i suszono w temperaturze 110°C.

Otrzymano 1,3 części wagowych celulozy o zawartości 89,1% a-celulozy, DP = 639, WRV = 200%, Eh= 5,9 - 36,0 kJ/mol.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania modyfikowanej celulozy bakteryjnej na drodze hodowli bakterii octowych na podłożu płynnym opartym na glukozie i jej pochodnych, znamienny tym, że podłoże płynne zawierające 0,4 - 40 części wagowych glukozy, 0,1 - 10 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 0,01 - 10 części wagowych peptonu, 0,05-5 części wagowych fosforanu dwusodowego, 0,02 - 2 części wagowych kwasu cytrynowego, 0,4-40 części wagowych etanolu oraz ewentualnie 0,1 - 30 części wagowych poliaminosacharydów i/lub oligoaminosacharydów, jak chitozan i/lub ich pochodnych, jak sulfochitozan czy karboksymetylochitozan, o stopniu polimeryzacji nie niższym niż 2, zaszczepia się bakteriami octowymi z rodzaju Acetobacter, korzystnie szczepem bakterii Acetobacter xylinum i wstępnie inkubuje w warunkach stacjonarnych bądź w trakcie mieszania z prędkością 10 - 250 obrotów/minutę w temperaturze 20 - 30°C w czasie 10 - 50 godzin, a następnie tak otrzymane inokulum dodaje się w ilości 5 - 20% objętościowych do podłoża hodowlanego zawierającego 0,1 - 30 części wagowych poliaminosacharydów i/lub, oligoaminosacharydów, jak chitozan i/lub ich pochodnych, jak sulfochitozan czy karboksymetylochitozan, o stopniu polimeryzacji nie niższym niż 2, 0,4 - 40 części wagowych glukozy, 0,1 - 10 części wagowych ekstraktu drożdżowego, 0,05-5 części wagowych fosforanu dwusodowego, 0,02 - 2 części wagowych kwasu cytrynowego, 0,4 - 40 części wagowych etanolu oraz ewentualnie 0,01 - 10 części wagowych peptonu i/lub siarczanu magnezowego, przy czym proces biosyntezy modyfikowanej celulozy bakteryjnej prowadzi się w warunkach stacjonarnych bądź w trakcie napowietrzania i mieszania podłoża z prędkością 10 - 250 obrotów/minutę, w temperaturze 15 - 40°C w czasie 1 - 30 dni, przy pH = 3 - 8.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym. że w podłożu stosuje się chitozan w postaci mikrokrystalicznej o średnim ciężarze cząsteczkowym 20000 - 500000 i stopniu deacetylacji wynoszącym 70 - 95%.