144237. lajstromszámú szabadalom • Eljárás B12-vitamin előállítására fermentáció útján metano baktériumok alkalmazásával
2 144.237 2. Etilalkoholt beadagolva a rothasztó BÍ2 szintje emelkedik és az egyes betáplálások után órákon belül intenzív gázképzés keletkezik. Az alkohol tartalmú táptalaj sorozatos betáplálása csak abban az esetben vezet rendszeres gázképződéshez, ha az; egyéb sókon kívül a táptalaj bizonyos mennyiségű oldott karbonátot is tartalmaz. A keletkezett gáz túlnyomó része metán. 3. Acetát tartalmú táptalajt adagolva B12 termelés nem mérhető, ugyanakkor metángáz fejlődést . észlelhetünk. 4. Fehérjefélék (pepton, enzimes kazein) adása sok esetben magas értákmérési eredményhez vezetett, a kromatogramm és elektroforetikus vizsgálat szerint azonban ezek a minták főleg Bis-szerű faktorokat (pseudovitamin B12, faktor A, faktor III.) tartalmaztak. Számszerű eredmények összefoglalását az alábbi táblázatban közöljük: Táblázat: Különböző táptalaj félékkel üzemeltetett kísérleti rothasztók üzemmenete és az elérhető Bis; koncentrációk. , Táplálj 1 2,5 0,24 18,4 1. Szennyiszap 25 g/100 ml 2. Keményítő 5 g/100 ml 4 20,0 0,30 32,0 3. Szűrőpapír 1 g/100 ml 7 20,0 0,20 29,0 4. Etilalkohol 1 g/100 ml 3 20,0 0,51 45,2 -T-C02 5. Na-acetát 1 g/100 ml 3 20,0 0,18 27,0 -\- szűrőpapír 0,5 g/100 ml 6. Alkohol 1 g/100 ml 1 7,0 0,64 43,7 szűrőpapír 0,5 g/100 ml 7. Alkohol 1,0 g/100 ml 1 3,8 0,58 33,5 szűrőpapír 0,5 g/ml glukóz 1,0 g/ml 8. Pepton induláskor 50% táptalaj 1,0 g/100 ml 14 napig vizsg. 0,34* 9. Máj autolizátum 5,0 g/100 ml 7 20,0 1,2** 70,0 2—9. esetben a jelzett tápanyagot ugyanazon sóoldat kiegészítésére adtuk. A sóoldat összetétele : NH4C1 0,1000 g K2HPO4 0,0400 g MgS04-7H2 0 0,0100 g Co(N03 )2 • 6H2O 0,0003 g víz ad 100 ml Alkohol mellett (semlegesítésre 0,1% CaCOa-t adtunk. Jelentős B.12 vitamin termelést az elmondottak szerint csak alkohol beadagolása során kaptunk, a nagymolekulájú szénhidrátok B12 hozama valószínűleg a fermentáció során keletkező alkoholokra vezethető vissza. A különféle táptalajok beadagolása természetszerűen más-más baktériumfajta fennmaradását, ill. túlsúlyra jutását biztosította. Amennyiben ezt a baktériumflóra átalakulást B12 értékváltozás kísérte, úgy valószínűleg ez a túlsúlyra jutó baktérium fokozott, vagy gyengébb B12 termelésének volt a következménye. Az a tény, hogy alkohol és anorganikus sók betáplálásával és CO.? adagolás mellett tudjuk elérni a maximális B12 szintet, kiegészítve azzal, hogy a termelés során metángáz fejlődik, egyetlen baktériumfajta, a Kluyver Van Niel-féle metanobaktériumok csoportjába tartozó Methanobacterium Omelianskii ismérveit adja meg. (Bergey's Manual of Det. Bact. Ed. VI. 1948, H. Heukelekian, H. Heinemann Sewage Works J. 11—426. 1939, és H. A. Barker J. Biol. Chem. 137. 153, 1941.) A baktérium, a szaporodáshoz szükséges energiát, nevezett szerzők szerint, a következő reakcióból nyeri: 2CsH3 OH + CO2 2H2O --> 2CHsCOOH + CHi -f 2H2Ö * faktor A és pseudovitamin Bi2 tartalmú minta. ** túlnyomórészt faktor III tartalmú minta. A baktérium számára oxidálható anyag tehát az alkoholok, előnyösen az egyértékű primer és szekunder alkoholok 2—5, vagy esetleg magasabb szén-atomszámmal. Metanolt, tercier butanolt, zsírsavat, glukózt a baktérium, nem bont, oxidációhoz egyedül CO2 gáz, ill. COs-ion oxigénjét képes felhasználni. A molekuláris oxigén és nitrát oxigénje toxikus. Az oxidáció terméke a megfelelő zsírsav, a C02-ből pedig azonos, molekíulasúlynyi CH<i keletkezik (H. A. Barker). A keletkezett zsírsav tovább bontását a többi metanobaktérium fajta végzi, e bontás, CO2 és CH4 termeléssel jár. Amennyiben alkoholtartalmú táptalajon a Methanobacterium Omelianskii-t úgy kívánjuk szaporítani, hogy anaerob szenny vízderítés iszapjához adagoljuk a táptalajt, a keletkezett sav a többi metanobaktériumok szaporodását is fenntartja. Ezt a szimbiózist kiküszöbölni nem tudjuk, de nem is volna kívánatos, mert a savbontók a B12 termelő Methanobacterium Omelianskii anyagcsere termékének elbontásával és a szükséges CO2 egy részének képzésével annak szaporodását csak elősegítik. A metanobaktériumok működésének egyensúlyára a fermentáció levének HC03-ion és szerves savak tartalma ad felvilágosítást, az
