198530. lajstromszámú szabadalom • Eljárás heteropoliszacharidok vizes oldata szűrhetőségének javítására enzimes kezeléssel
1 2 Végül a 2 491 494 és 2 506 328 számú publikált francia szabadalmi bejelentések poliszacharázt, és proteázt kombinált poliszacharázt alkalmazó enzimes kezelést javasolnak. Azt találták, hogy a pusztán poliszacharázzal végzett kezelésnek van hatása, de csak korlátozott mértékben. A kevert poliszacharáz^proteáz típusú enzim különböző pH körülmények között és különböző hőmérsékeleten fejti ki hatását. ’ Találmányunk fő tárgya tehát a heteropoliszacharidok javított egy lépéses enzimes kezelés eljárása a heteropoliszacharidok injektálhatóságának és szűrhetőségének javítása érdekében a nélkül, hogy ezek kapacitása a viszkozitás növelésében jelentősen módosulna, az azonos kezeletlen oldatokkal összehasonlítva. Röviden a jelen találmány heteropoliszacharid oldatok kezelését mutatja be enzimes úton, és ilyen oldatok érintkeztetését foglalja magában egy mutanázt tartalmazó enzim-komplex hatásos mennyiségével. Részletesebben ismertetve a jelen találmány szerinti eljárást, a mutanázt az enzimek egy családját alkotja, amelyek fő közös vonása az a képességük, hogy megtudják támadni az 1,3-glükozid-kötést alfa-helyzetben. A mutanázokat megfelelő mikroorganizmus-tenyészetekkel állítjuk elő olyan tápközegen, amelynek fő szénforrása a Streptococcusokból, pl. a Streptococcus mutans CBS 350-71 -bői származó mután. Azok között a mikroorganizmusok között, amelyek mutatánzt hoznak létre, találjuk a Trichoderma harzianum-ot, a Penicillium funiculosumot, a Penicillium melinii-t és a Penicillium janthinellum-ot. Azt a mutanázt tartalmazó anyagot, amelyet előnyösen alkalmazunk a találmány szerinti folyamatban, Trichoderma harzianumból nyerjük. Az a*I ,3- -glukanáz/mutanáz/ készítményhez, amely az a-1,3- -glukán hidrolízisére képes, a Trichoderma harzianum tenyészetét már leírták, pl. az 1 373 487 lajstromszámú brit szabadalmi leírásban. A mikrobiológiai enzim-fermentációkban, főleg az optimális feltételek hiányában, általában számos enzímkomponens keletkezik viszonylag állandó tulajdonságokkal. A találmány egyik kiviteli formájában alkalmazott egyik tipikus kereskedelemben rendelkezésre álló anyagot NOVOZYM 234 védjeggyel hozza forgalomba a Novo Industri A/S. Ez az enzim a fő mutanáz aktivitás mellett celluláz, laminarináz, xilanáz, kitináz és proteináz aktivitást mutat. Ezek a többszörös enzimek hozzájárulnak azokhoz az eredményekhez, amelyeket a találmány szerinti folyamat segítségével nyertünk. A találmány szerinti folyamatban alkalmazott heteropoliszacharidok hidrofil kolloidok, amelyeket a megfelelő mikroorganizmus működésével végbemenő szénhidrát-fermentációvalnyertünk. Az Ilyen mikroorganizmusokra példák lehetnek a Xanthomonas nemzetség baktériumai,- főleg a Bergey's Manual of Determinative Bacteriology-ban (Bergey-féíe kézikönyv a baktériumok meghatárázásához) (8. kiadás, 1974, Williams N.Willdns Co. kiadó, Baltimore), elírt fajok, úgymint a Xanthomonas begoniae, Xanthomonas campestris, Xanthomonas Carote, Xanthomonas hederae, Xanthomonas incanae, Xanthomonas malvacearum, Xanthomonas papavericola, Xanthomonas phaseoli, Xanthomonas pisi, Xanthomonas vasculorum, Xanthomonas vesicatoria, Xanthomonas vitians, Xanthomonas pelargonii, az Arthrobacter nemzetség baktériumai, főleg az Arthrobacter stabilis, Arthrobacter ciscosus fajok, az Erwinia nemzetség baktériumai, az Azotobacter nemzetség tagjai, főleg az Azorobacter Indiens faj, az Agrobacterium nemzetség tagjai, főleg az Agrobacterium radiobacter, az Agrobacterium rhizogenes és az Agrobaeterium tumefaciens, a Sclerotium nemzetség gombái, főleg a Sclerotium glucanicum, Sclerotium rolfü és hasonlók. Olyan tapasztalatokat ismertettek, hogy bizonyos fajok jelentős hatékonysággal képesek poliszacharidok előállítására. A Xanthomonas campestris különösen alkalmas a xantán-gumi szintéziséhez. A fentebb említett nemzetségek mikroorganizmusait alkalmazva a szénhidrátok széles választékát lehet fermentálni, hogy a találmány szerinti folyamatban használt heteropoliszacharidot előállítsuk. A jellegzetes szénhidrátok a glükóz, szacharóz, fruktóz, maltóz, laktóz, keményítő és hasonlók. A szénhidrátok fermen tációját jellegzetesen vizes tápközegben hajtjuk végre, amely előnyösen 100 g/l-ig terjedő mennyiségben tartalmaz cukor-féleséget. A fermentációs tápközeg általában továbbá tartalmaz foszfor-forrást, magnézium-forrást, amely enzirn-aktivátor, és nitrogén-forrást, amely lehet szerves vagy szervetlen, vagy eredetét tekintve kevert szerves/szervetlen nitrogén-forrás. A xantán-gumik készítése számos közleményben és szabadalmi leírásban le van írva. Így pl. ilyenek láthatók a 3 020 206, 3 020 207, 3 391 060 és 4 154 654 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásokban. A fermentációs folyamat és a poliszacharid-termelés végén a fermentlé általában 15-50 g/liter polimert tartalmaz, különböző más alkotórészekkel együtt, beleértve baktérium-sejteket, sejt-törmeléket, maradék fehérjéket és ásványi ionokat. A biopolimereket a fermentléből kicsapással lehet kinyerni valamely kicsapószer, pl. izopropanol segítségével, ezt követi a szűrés és a szárítás. ■ A találmány szerinti eljárást olyan oldatokhoz is lehet alkalmazni, amelyeket kereskedelmi minőségű biopolimer vízben való oldásával nyertünk, de a találmány egy előnyös és kedvező kiviteli módja szerint, amely a kőolaj visszanyerésében való ezt követő alkalmazásra van szánva, a fermentációs folyamatból származó folyadék teljes egészét alkalmazzuk. A mutanázt tartalmazó enzimet 0,1 5-30 tömeg% poliszacharidot tartalmazó vizes oldathoz adjuk, és a keveréket érlelésnek tesszük ki, rázással vagy anélkül szobahőmérséklettől 60 °C hőmérsékletig terjedő hőmérsékleten, előnyösen 25 °C hőmérséklettől 55 °C hőmérsékletig terjedő hőmérsékleten 4 24 óra közti időtartamon át vagy tovább, 3,5-től 7-ig terjedő pH tartományban. Előnyösen a pH-t 4,0 és 5,8 közötti értékre állítjuk be szervetlen vagy szerves sav hozzáadásával, ilyen lehet a kénsav, foszforsav, salétromsav, ecetsav, hangyasav és hasonlók. Amikor a kezelendő oldatot a fermentléből izolált por újra-feloldásával készítjük, a poliszacharid-koncentráció előnyösen a 0,25-1,5 tömeg'% közti tartományban van. Ha a teljes fermentlevet kezeljük az eddigiekkel megegyezően, a poliszacharid-koncentráció előnyösen 1,5 és 20 tömegé között van. A termék lehet a teljes fermentlé maga, amely a fermentációból közvetlenül ered, amely esetben a poliszacharid-koncentráció 1,5- 5 tömeg% között van, vagy lehet olyan fermentlé, 198.530 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
