PL48784B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 7. MAJA 196& 48784 KI. 6 b, 16/02 MKP c n d ZJCO ukd /BlBLiOre/CAl Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Bogdan Rakowski, mgr inz. Kazimierz Samula, mgr inz. Franciszek Ulak, dr Arnold Adamiec, mgr inz. Danuta Tomaszewska, mgr inz.Zbigniew Milkowski, mgr inz. Mieczyslaw Wosko, mgr inz. Miroslaw Zyner Wlasciciel patentu: Kutnowskie Zaklady Farmaceutyczne „Polfa" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Kutno(Polska) Sposób otrzymywania kwasów giberelinowych za pomoca fermentacji Frzedtmioteim wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia kwasów giberelimowych droga fermentacji, za pomoca grzyba Gibberella fujikuroi.Gibereliny, wytwarzane pirzez, miuitanJty szczepu grzyba Gibberella fujikuroi, przyspieszaja wzrost kwitnienie i owocowanlie wielu roslin oraz przy¬ spieszaja kielkowanie nasion, np. jeczmienia. Z te¬ go tez wzgledu, preparaty zawierajace kwasy gi- berelinjowe znajduja szerokie zastosowanie w rol¬ nictwie, ogrodnictwie, przemysle fermentacyj¬ nym i innych.Znane sposoby ibioicheimicznego otrzymywania kwasów giibereiinowych polegaja na prowadzeniu procesu fermentacji ma pozywlkach o róznym skla¬ dzie. Tak :np. wedlug austriackiego opisu patento¬ wego nr 209839 stosuje isde pozywke, zawierajaca glukoze, azotan amonu, fosforan potasu, siarczan magnezu oraz dodatek mieszaniiny, skladajacej sie z siarczanu zelazawego, siarczanu miedziowego, siarczanu cymku, siarczanu manganawego oraz molibtenianu potasu. Wedlug opisu patentowego, Niemieckiej Republiki Federalnej nr 1081402 jako pozywke stosuje sie odciek melasy cukrowej, za¬ wierajacy w 1 litrze 18 g substancji redukujacej, w przeliczeniu na glukoze, 4,2 g azotu oraz 0,14 g P205, przy czym pozywka ita ma pH = 4,9.•Spoisólb wedlug wynalazku umozliwia przyspie¬ szenie przebiegu procesu otrzymywania kwasów gibereliimowych diroiga fermentacji, uzyskiwanie wiekszej wydajnosci procesu, przy równoczesnym obnizeniu jednosttikowego zuzycia energii w porów¬ naniu ze znanymi sposobami.Zgodnie z, wynalazkiem zarówno do fermenta¬ cji dla przygotowania materialu szczepiennego, 5 jak i do fermentacji glównej, jako jeden ze sklad¬ ników pozywki, bedacej zródlem wegla, stosuje sie przemyslowe odpadki dekstranu o duzej za¬ wartosci fruktozy, a jako zródlo azotu stosuje sie czesciowo zhydrolizowana grzybnie grzyba Gib- io berella fujikuroi oraz zwiazki amonowe, zwlasz¬ cza siarczan amonowy lub amoniak. Przemyslowe odpadki dekstranu zawieraja srednio okolo 10 g suchej substancji w 100 ml. a w tym okolo 8,2 g fruktozy 1,5 g dekstranu, 0,3 g soli mineralnych 15 oraz substancje bialkowe, przy czym zawartosc azotu wynosi kolo 0,047 g, zas pH oolpadów = o- kolo 4,8.Dalsza [podstawowa cecha sposobu wedlug wy- 20 nalazku jest to, ze poczatkowe pH pozywki w o- bu fazach fermentacji nastawia sie przez dodanie substancji buforowej tak, aby zawieralo sie w granicach 2,5—6,5, a najlepiej okolo 4,3^,4. Jako substancje buforowa stosuje isie mieszanine kwa- 25 su organicznego, zwlaszcza kwasu winowego, kwasu mlekowego lub kwasu octowego, z wodo¬ rotlenkiem amonowym. Stosunek ilosciowy obu skladników mieszaniny buforowej zalezy cd po¬ czatkowej wartosci pH, przygotowywanej brzecz- 30 ki. Dalsza fermentacja odbywa sie przy zmien- 48784 ;13 48 784 4 nym pH, zaleznie od rodzaju pozywki i stopnia napowietrzania brzeczki.W poczatkowej fazie procesu temperatura brzeczki wynosi okolo 27—28°Q, jednakze zgod¬ nie z wynalazkiem, w celu wlasciwego przygoto¬ wania materialu szozepiennego do fermentacji glównej, fermentacje materialu szczepiennego pmawato sie regulujac temperature w poszcze¬ gólnych fazach rozwoju grzybni. Szczególnie ko¬ rzystne okazalo isie dwukrotne, skokowe obni¬ zanie temperatury fermentacji, a mianowioie o 8—10°C, gdy pH pozywki wzrosnie o okolo 0,6 ponad pH poczatkowe oraz o 4—6°C, gdy tempe¬ ratura brzeczki podniesie sie ponownie do tempe¬ ratury wyjsciowej, to jeat 27—28CC.Rozpoczynajac fermentacje materialu szczepien- nego, do brzeczki wprowadza sie powietrze jalo¬ we w ilosci przewaznie okolo 0,6 litra na 1 Ktr brzeczki, zas na poczatku fermentacji glównej — okolo 0,33-litra powietrza na 1 litr brzeczki, przy czym zgodnie z wynalazkiem w miare postepu obu faz procesu zwieksza sie ilosc doprowadzane¬ go powietrza tak, aby pod koniec kazdej fazy byla dwukrotnie wieksza niz na poczatku. Fer¬ mentacje glówna prowadzi sie w kilku tankach, polaczonych szeregowo, przy czym powie/ferze wy¬ plywajace z jednego tanku wykorzystuje sie do napowietrzania nastepnego. Pozwala to na znacz¬ ne obnizenie jednostkowego zuzycia energii.Sposób wedlug wynalazku jest blizej wyjas¬ niony w ponizszym przykladzie.Przyklad. Przygotowanie materialu szcze- piemnego. Do aparatu o pojemnosci 300 litrów, wykonanego z kwasoodpornej stali, wprowadzo¬ no 250 litrów pozywki o nastepujacym slkladziie w procentach d)o ciezaru brzeczki: skrobia — 4% wyciag namoku kukurydzy — 1,25% zhydrolizowana grzybnia grzyba Gibberella fujikuroi — 0,1% , przemyslowe odpady dekstranu —0,625% # siarczan amonowy — 04% ortofosforan jednopotasowy — 0,05% smalec — M% olej sojowy — 0,15% woda do 250 litrów Do tak przygotowanej pozywki, majacej pH = 4,1, dodano nastepnie mieszanine buforowa w po¬ staci wodnego roztworu kwasu winowego i wo¬ dy amoniakalnej, majacego pH = 4,7. W* celu do¬ prowadzenia pH brzeczki do 4,3 dodano tyle mie¬ szaniny buforowej, ze zawartosc kwasu winowego w gotowej brzeczce wynosila 0,067% w stosunku do ciezaru brzeczki. Przygotowana w ten sposób brzeczke sterylizowano przez 45 minut w tempera¬ turze 115—120°C, a nastepnie ochlodzono do tempe¬ ratury 27°C i zaszczepiono dwoma litrami uprzed¬ nio przygotowanego „inoculum,, grzyba Gibberella fujikuroi. Fermentacje prowadzono 30 godzin, przy ciaglym przeplywie powietrza przez brzeczke i intensywnym mieszaniu. W ciagu pierwszych szesciu godzin wyprowadzano 150 litrów powietrza na minute, w ciagu dalszych szesciu — 175 l/min, a nastepnie zwiekszano stopniowo do 300 l/min. Po 17 godzinach fermentacji pH wzroslo o 0,5 i wów¬ czas oziebiono szybko zawartosc aparatu do 18°C.Po wypuszczeniu czynnika chlodzacego z plaszcza 5 aparatu temperatura grzybni wzrastala samoistnie i nastepowal dalszy, powolny wzrost pH. Po okolo 23 godzinach od poczatku fermentacji temperatura w aparacie wzrosla do okolo 25°C, zas pH pozywki do 6;8 i wówczas ponownie ochlodzono zawartosc io aparatu do 21°C, co spowodowalo dalszy, powolny wzrost pH przy intensywnym gestnieniu grzybni.Po 30 godzinach zakonczono proces, otrzymujac ge¬ sta grzybnie Gibberella fujikuroi o pH okolo 7,3, stanowiaca material szczepienny do fermentacji 15 glównej. I Fermentacja glówna. Proces fermentacja glów¬ nej pirowadzonio w dwóch tamkach o pojemnosci oo 6000 litrów, sprzezonych rurociagiem powie- 20 trznym, laczacym króoiec powietrza, wychodzace¬ go z pierwszego fermentatora z belkotka drugie¬ go fermentatora. Do pierwszego tanku wprowa¬ dzono 4500 litrów, a do drugiego 4000 litrów 25 pozywki o wyzej podanym skladzie i o pH = 4,3.Pozywke w obu tankach sterylizowano przez 45 minut w temperaturze okolo 115'C i na¬ stepnie ochlodzono do 28°C i zaszczepiono uprzed¬ nio przygotowanym materialem szczepiennym w 30 ilosci okolo 120 litrów na kazdy tank, po czym 'ot¬ warto doplyw jalowego powietrza i uruchomiono mieszadlo. Przez pierwsze 12 godzin fermentacji wprowadzono 1500 litrów powietrza na minute, 35 przez dalsze 12 godzin 2250 l/min, a nastepnie 3000 l/min tak, ze pH pozywki ulegalo nastepujacym zmianom: po 10—16 godzinach fermentacji pH wynioslo 4,0—4,2 40 po U—19 „ „ „ » 4,3—4,5 po 20—22 „ „ „ „ 3,2—3,1 ponad 22 godziny „ „ „ 3,1—2,9.Fermentacje zakonczono po 105 godzinach od 45 momentu zaszczepienia tanków i zawartosc fer- mentatorów odsaczono na prasach filtracyjnych.Otrzymano 1,1 g kwasów giberelinowych na litr brzeczki, oznaczonych metoda fluorometryczna.Kwasy te wyodrebniono w znany sposób przez ad- 50 sorpcje na weglu aktywnym, eluacje i krystaliza¬ cje. Odsaczona grzybnie poddano czesciowej hy¬ drolizie i stosowano jako jeden ze skladników do nastepnej fermentacji. 55 PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe L Sposób otrzymywania kwasów giberelinowych na drodze fermentacji za pomoca grzyba Gib¬ berella fujikuiroi, znamienny itym, ze podczas 60 fermentacji w celu przygotowania materialu szczepiennego dla fermentacji glównej, jak i podczas fermentacji glównej, jako jeclen ze skladników pozywki, bedacej zródlem wegla. C5 stosuje sie przemyslowe odpadki dekstranu, ^5 a zwlaszcza odpadki zawierajace w 100 ml roztworu okolo 8 g firukijozy, a jako pozyw¬ ke azotowa stosuje sie czesciowo zhydroli- zowana grzybnie grzyba Gibbeirella fujiku- roi oraz * zwiazki amonowe, najlepiej, siar¬ czan amonowy lub amoniak, przy czym po¬ czatkowe pH brzeczki w obu fazach fermen¬ tacji nastawia sie przez dodatek substancji bu¬ forowej w postaci mieszaniny organicznego kwasu, zwlaszcza kwasu winowego, kwasu mle¬ kowego lub kwasu octowego, z wodorotlenkiem amonowym tak, aby zawieralo sie w granicach 2,5—6,5, a najlepiej okolo 4,3—4,4 i obie fazy fermentacji prowadzi sie przy zmiennym pH, a temperature brzeczki, wynoszaca w obu fazach poczatkowo okolo 27—28°C, zmienia sie w posz¬ czególnych fazach rozwoju grzybni podczas fer¬ mentacji materialu szczepiennego, zwlaszcza ob- 784 6 nizajac ja skokowo raz o okolo 8—10°C, gdy pH pozywki wzrosnie o okolo 0,6 powyzej poczatko¬ wego i drugi raz o okolo 4—6°C, gdy temperatu¬ ra brzeczki podniesie sie ponownie do tempera- 5 tury poczatkowej, przy czym ilosc wprowadza¬ nego powietrza jalowego, wynoszaca na poczat¬ ku fermentacji materialu szczepiennego najle¬ piej okolo 0,6 litra, zas na poczatku fermentacji glównej okolo 0,33 litra na 1 litr brzeczki, 10 zwieksza sie w miare postepu procesu tak, aby pod koniec kazdej fazy byla dwukrotnie wiek¬ sza niz na poczatku.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze fermentacje glówna prowadzi sie w kilku fer- 15 mentatorach polaczonych szeregowo^ przy czym powietrze, wyplywajace z jednego fermentato- ra, wykorzystuje sie do napowietrzania nastep¬ nego. 2088. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 250 egz.JBIBLIOTHICA PL