188425. lajstromszámú szabadalom • Eljárás B12 vitamint és egyéb korrinoidokat tartalmazó fermentlevek feldolgozására és B12-vitamin koncentrátumok előállítására
1 188 425 2 A találmány tárgya eljárás a B12-vitamint és egyéb korrinoidokat tartalmazó fermentlevek feldolgozására a B12-vitamin és egyéb biológiailag aktív korrinoidok, vagy ezeket tartalmazó koncentrátumok jó hatásfokkal és nagy koncentrációban történő kinyerése céljából. A B12-vitamin és egyéb korrinoidok mikrobiológiai úton történő előállítása során a mikroorganizmusok által termelt B12-vitamin túlnyomórészt intracellulárisan halmozódik fel, ezért a B12-vitamin kinyerése céljából általában úgy járnak el, hogy a fermentáció befejezése után a sejttömeget a fermentléből (például szűréssel, ülepítéssel és/vagy centriftigálással) elkülönitik, az így kapott ún. biomasszában - amely egyébként megszárítva közvetlenül is felhasználható B12-vitamin tartalmú takarmány-adalékként - a sejteket feltárják; a B12-vitamin és egyéb kísérő korrinoidok ekkor a feltáró közegbe kerülnek, ahonnan a sejttörmelék és egyéb szilárd szennyezések szűréssel és/vagy centrifugálással történő eltávolítása és esetleg további tisztítási vagy dúsítási műveletek után extrakciós vagy adszorpciós módszerekkel kinyerhetők. A B12-vitamin mikrobiológiai előállítására és a fermentléből való elkülönítésére a fentiek szerint alkalmazott különféle eljárásokat összefoglalólag például W. Friedrich, „Vitamin B12 und verwandte Corrinoide” c. monográfiája (R. Ammon: Fermente - Hormone - Vitamine, III/2 kötet, G. Thieme Verlag, Stuttgart, 1975, 10—13 old.) ismerteti. A fentiekben vázolt ismert eljárások során számottevő nehézségeket okoz az, hogy a korrinoidokat tartalmazó mikroorganizmusok elkülönítése a fermentléből technológiailag nehezen kivitelezhető jó hatásfokkal. További problémát jelent, hogy a kinyerendő B12-vitamin a fermentlében viszonylag igen kis koncentrációban van jelen, a fermentációból származó nagy mennyiségű, részben szuszpendált szilárd, részben oldott szennyezések kíséretében, aminek következtében a sejtek feltárása után kapott igen híg oldatban levő hatóanyag műszakilag racionális és gazdaságos módon történő kinyerése csak igen nehezen oldható meg. Ezek a nehézségek különösen súlyosak a csatornaiszappal inokulált fermentlé vagy hasonló erősen szennyezett kiindulási anyagokkal lefolytatott - különösen a szeptikus - fermentációk esetében, amelyekből a termelt korrinoidokat lényegesen több és nehezebben is eltávolítható kísérő szennyezés mellől kell elkülöníteni, mint például Propionibacteriumokkal lefolytatott aszeptikus fermentációk fermentlevei esetében. E nehézségek kiküszöbölésére már számos különböző eljárást javasoltak, amelyekben általában különféle további tisztítási vagy dúsítási műveleteket iktatnak be a Bj 2-vitamin tiszta állapotban való kinyerésének megkönnyítése céljából. így a 158 809 sz. magyar szabadalmi leírás szerint a Propionibacterium shermanii fermentátumából a sejteket elkülönítik, a kapott biomasszát feltárják, majd a közeg pH-értékét fokozatosan 5,5-6,5 közöttire állítják, amikor is a kísérő szenynyezések egy része, főként a fehérjék, magán a feltárt biomasszán kötődnek meg, míg a Bt 2-vitamin oldatban marad. A feltárt biomasszát a rajta megkötött szennyezésekkel együtt centrifugálással vagy ülepítéssel eltávolítják és az így tisztított oldatból ioncserélővel kötik meg a B12-vitamint és egyéb korrinoidokat. Ennek az eljárásnak a nagyipari méretben történő megvalósítása nehézkes, mert a feltárt sejtek és az arra kicsapott szennyezések nehezen különíthetők el a folyadékfázistól, a szűrési-ülepítési segédanyag alkalmazása jelentős hatóanyagveszteségeket okozhat. A 161 709 sz. szovjet szabadalmi leirás szerint a teljes fermentlevet vagy az elkülönített biomasszát savas közegben hőkezeléssel feltárják, centrifugálással a szilárd részeket elkülönítik és a kapott felülúszóból alumíniumoxidon vagy ioncserélő gyantán kötik meg a hatóanyagot. A mikron nagyságrendű sejtek és egyéb finom, szuszpenzióban levő szennyezések teljes eltávolítása azonban centrifugálással nem oldható meg, a maradék szennyezések jelenlétében viszont a hatóanyag adszorpció útján történő kinyerése nem kielégítő hatásfokú, az eljárás kivitelezését gyakran súlyos műveleti nehézségek akadályozzák. A hatóanyagnak a feltárt sejtek részeit és egyéb szilárd szennyezéseket tartalmazó fermentlevekből való elkülönítését számottevő mértékben megkönnyítette az ún. makroretikuláris adszorpciós gyanták alkalmazása. Ezek a kemény, oldhatatlan, nagyfelületű, porózus, apoláros vagy különböző mértékben poláros felületű gyöngypolimerek kedvező pórusméretük, szemcseméretük és mechanikai stabilitásuk folytán lehetővé teszik a szilárd részeket is tartalmazó elegyekből az oldatban levő anyag adszorpcióját is, például mozgóágyas vagy bekeveréses módszerrel. így fermentlevek feldolgozása esetén elkerülhető azok nehézkes szűrése vagy centlifugálása, a teljes fermentlé az adszorpciós rendszerbe vihető. Ebben az esetben viszont hátrányos, hogy a hatóanyaggal együtt számottevő mennyiségű szennyezés is adszorbeálódik a gyantán. Az ilyen alapelven működő eljárások alkalmazhatók korrinoidokat oldatban tartalmazó fermentlevek esetében is, minthogy ismert (a 3 531 463 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásból), hogy a makroretikuláris adszorpciós gyanták egy része koncentrált vizes oldatból adszorbeálja a korrinoidokat, melyek megfelelő oldószerrel azokról jól le is oldhatók. Azonban eddig nem állt rendelkezésre a korrinoidoknak a fermentlevekből való adszorpciójára olyan technológiailag könnyen keresztülvihető eljárás, amely az ismert eljárások hátrányainak a kiküszöbölése mellett lehetővé tenné a hatóanyagnak megfelelő tisztaságban, jó hozammal történő kinyerését. A 2 088 383 számú angol szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint a fermentációval előállított és a mikroorganizmus sejtekben felszaporodó B12-vitamint nyerik ki tiszta állapotban. Úgy járnak el, hogy fermentléből elkülönített sejtekből vizes alkohollal kiextrahálják a B12-vitamint, majd az extraktumot tizedére bepárolják, vagy a fermentléből elkülönített sejteket őrléssel, vagy ultrahangos kezeléssel elroncsolva viszik oldatba a Ö12- vitamint. Az így nyert B12-vitamin tartalmú oldat-, ból adszorbeálják a B12-vitamint divinilbenzolstirol kopolimer gyantán vagy divinilbenzol-stirol-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
