150312. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyamatos mikrobiológiai tenyészetek önműködő szabályozására

Megjelent: 1963. június 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 150.312 SZÁM Nemzetközi osztály: C-12-k CO—129 ALAPSZÁM Maayar osztál;-30 h 1-8 Eljárás és berendezés folyamatos mikrobiológiai tenyészetek önműködő szabályozására Dr. Csobán György orvos-mikrobiológus és ilarámy László eíekíroirmszerésa, mindketten Debrecenben A bejelentés napja: 1961. február II A fermentációs iparban mind szélesebb körű alkalmazásra kerül a folyamatos tenyésztési eljárás. Ez az eljárás gazdaságosabb és a fermentációs produktum homogenitása szempontjából előnyöeebb, továbbá automatizálásra messzemenően alkalmasabb, mint az egyszerű, szakaszos tenyésztési eljárás. Az egyszerű és a folyamatos tenyészetek között lényeges minőségi különbség van mind technológiai, mind biológiai vonatkozásban. A folyamatos tenyésztés ipari alkalmazásának egyik fő kérdése a tenyészet úgynevezett „állandó állapotának" biztosítása. A szakirodalom két módszert ismer a folyamatos tenyészetek szabályozására, vagyis az állandó állapot biztosítására. Az egyik az ún. „külső" szabályozási módszer, melynek lényege, hogy a tenyészet sűrűségét pl. fotocella segítségével észlelik és ha a sűrűség az előre meghatározott értékhez képest növekszik, akkor megfelelő szerkezet friss táptalajt adagol a tenyészetbe; ugyanakkor a térfoga t'felesleg túlfolyással távozik. Amikor a tenyészet ismét azi előírt sűrűségi értékre hígul, a friss táptalaj adagolása megszűnik. Ennek a módszernek a neve turbidostattípusú folyamatos tenyésztési eljárás. A másik az ún. „belső" szabályozási módszer. Ennek lényege, hogy a tenyészethez: folyamatos áramban adagolják a friss táptalajt, miközben a térfogatfelesleg túlfolyással távozik. Az áramlás sebességét úgy kell megválasztani, hogy a hozzáfolyás egyensúlyban legyen a folyamatosam tenyésztett [mikroorganizmus növekedési arányával, mégpedig a fejlődési ciklus egy adott aktív szakaszán. Ennek a módszernek a neve cheimostat-típusú folyamatos tenyésztési eljárás. Mindkét szabályozási módszer elsősorban a tenyészet kinetikai tényezői révén, biztosítja az állandó állapotot, a kívánatos biokémiai állandó állapotot tehát mindkét módszer csak annyiban biztosíthatja, amennyiben, ez a kinetikai tényezőkkel párhuzamosan alakul. A kinetikai tényezők azonban nem minden esetben alakulnak párhuzamosan olyan biokémiai változásokkal, amelyek szoros összefüggésben állanak pl, a mikroorganizmus antibiotikum-termelő képességével. Ebből következik, hogy a fermentációs termékek ipari úton való gazdaságos előállítása a tenyészet kinetikai állandó állapotát biztosító szabályozási módszerekkel csak különleges, kedvező adottságok esetén valósítható meg. Az elsőként említett szabályozási módszer alkalmazhatóságának további feltétele pedig, hogy a tenyészet tápközege alakos elemektől mentes legyen, a benne tenyésző mikroorganizmus-populáció pedig homogén, szabályos egyedekből álljon. Ipari körülmények között ezek a feltételek csak igen szerencsés esetben biztosíthatók. A turbidofiztát-típusú —• lényegében kinetikai jellegű — szabályozással kapcsolatban döntő szempont, hogy a tenyésztési ciklus egyes fázisaiban a mikroorganizmus-egyedek nagysága változó s így a tenyészet eejtamyagmennyiségének ezen az alapon való megállapítása hibás eredményhez vezet. Emellett már a tenyésztési ciklus első felében is a sejtek pusztulásával kell számolni. A turbidosztát-típusú szabályozás tehát nem küszöbölheti ki az ezzel kapcsolatos hibát, mert a módszer csupán a sejtszám állandóságát biztosítja, de nem veszi figyelembe, hogy a sejtek bizonyos százaléka már nem aktív része a tenyészetnek. A tenyészet sűrűsége ily módon nem lehet az adott tenyészet-rendszer egyedüli minőségi kritériuma. Számításba kell venni az esetenkénti élőanyag-szintet. Emellett a tenyészetekben a sejteknek csak egy része szaporodik, a többi fokozatosan elveszti az élethez szükséges aktivitását.