151042. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a B12-csoportba tartozó vitaminok előállítására
151042 fermentációs idővel nagy B12 -vitaminhozamok érhetők el. A találmány szerinti eljárásra az jellemző, hogy a fermentálás nyersanyagaként nyers dextroze-levet (a dextropur előállítása köz- 5 benső terméke) írót (a zsírtól és kazeintól megszabadított tej folyékony maradéka, a sajtgyártás hulladékterméke) és Streptomyces my•céliumot (a Streptomycin- és oxitetraciklinelőállítás hulladékterméke) alkalmazunk és a 10 fermentáló Propioni-baktéríumokat cianid adagolással, illetve cianid ionokat tartalmazó atmoszférában, szakaszos oxigénhozzávezetés mellett anaerob növekedésre kényszerítjük. A nyersanyagok kiválasztásakor számos anya- 10 got vizsgáltunk, amelyek antibiotikum-üzemekben, tejgazdaságokban, kazein- és cukorgyárakban hulladéktermékekként adódnak. A Propioni-baktériumok tenyésztéséhez megfelelő nyersanyagnak olyan hulladéktermékeket vá- 20 laszíottunk, amelyek egyrészt növekedésserkentő hatásúak, másrészt a tenyészoldat B-vitamin tartalmát is növelik. A főfigyelmet ezen belül arra fordítottuk, hogy a tenyészoldat maximális B12-vitamin koncentrációja- 25 nak eléréséhez szükséges fermentálási időt megrövidítsük. Ezeknek a nyersanyagoknak alkalmazásakor az oxidatív anyagcsere egyidejű befolyásolása mellett megfelelő mennyiségű oltóanyaggal OQ körülbelül 7! 0 órás fermentálási idő alatt tenyészoldat literenként 15—26 mg maximális Bi2-vitamin tartalom volt elérhető. Ez azt jelenti, hogy a találmány szerinti eljárás alkalmazásával lehetővé válik a fer- g§ mentációs idő megrövidítése, ill. a B12-vitamin hozam emelése az ismert eljárásokkal szemben. A találmány szerint a nyers dextróz-levet, írót, streptomyces micéliumot főalkotórészekként alkalmaztuk a Propioni-baktériumokat 4() tenyésztő tápoldatban. Ügyelnünk kell arra, hogy a nyers déxtróz-lé nem helyettesíthető ugyanilyen jó eredménnyel glukózzal. Tiszta glukóz alkalmazásakor a fermentálási idő növekszik és a B12 -vitamin képződés csökken. 45 A kristályos B12 -vitamin hozam növelése szempontjából döntő jelentőségű a cianid ionok jelenlétében lefolytatott fermentáció során a szakaszos levegőztetés. Ismeretes az, hogy aerob baktériumok fermentálásánál a le- 50 végeztetésnek döntő jelentősége van a fermentációs hozamra. Aerob B12-vitamin képző baktériumok esetében ebből kiindulva ismeretes, hogy ciadinion hozzáadagolása bizonyos prekurzor-hatást fejt ki. Másrészt ismeretessé 55 vált az is, hogy anaerob baktériumok fermentálásánál mindenféle levegőztetést kerülni kell. A fakultatív anaerob Propioni-baktériumok esetében a levegőztetés nemcsak a baktériumsejtek morfológiai megváltozását, hanem a B12 - 60 vitamin hozam jelentős csökkenését is eredményezi. Azonban anaerob baktériumok fermentálásánál is előnyös, ha a közeget mozgatjuk és a baktériumsejtek átkeverésével a baktériumsejtek felületén kedvezőbb anyag- ßg cserét biztosítunk. A fakultatív anaerob Propioni-baktériumok esetében ennek folytán szakaszos levegőztetéssel, tehát 02 hozzávezetéssel, a baktériumok vegetatív növekedését segítjük elő. Mivel a B12 -vitamin bioszintézise Propioni-baktériumok esetében aerob körülmények között igen csekély, míg a vegetatív növekedés a megjavított anyagcsere folytán gyengén aerob körülmények között elősegíthető, az optimális baktériumnövekedés elérésére a találmány szerint úgy járunk el, hogy a levegőztetést szakaszosan végezzük es nagy Bi2-vitamin hozamok kinyerésére az időnként szükséges aerob tenyészett feltételeket a légzési anyagcsere gátlásával anaerob anyagcserévé alkítjuk át. Az utóbbi körülmények biztosítása végett alkalmazzuk a cianidionokat. A találmány szerinti eljárás lehetővé teszi, hogy a levegőztetéssel nemcsak a vegetatív tenyésztési fázisban képződő baktériumsejtanyag mennyiségét növeljük, hanem a légzési anyagcsere cianiddal kikényszerített aerob anyagcseréjével a B12-vitamin szintézist elősegítsük. Az összes elvégzett kísérletek során azt tapasztaltuk, hogy a cianid-ion hozzáadása nélkül lefolytatott steril levegőztetés nem eredményez B12 -vitamin hozam-növekedést. Ha ellenben kizárólag cianidot adagolnak szakaszos levegőztetés nélkül, akkor ugyancsak lényegesen kisebb hozamok nyerhetők. A fermentáció optimális körülményeihez hozzátartozik tehát mind a szakaszos levegőztetés, mind a cianid adagolásával kikényszerített anaerob anyagcsere. A szakaszos levegőztetés lefolytatása úgy történik, hogy a fermentorban levő tenyészoldatba 2 órás időközönként 10—60 percig tartó levegőáramot fúvatunk be, mimellett a levegőáram intenzitását a tenyészoldatban képződött baktériumsejtek mennyiségétől és szénhidrátlebomlástól és a cianid hozzáadagolásától tesszük függővé. A cianid-ion bevitelét pedig alkáli-cianidion formájában a fermentorba olyan időpontban való badagolással végezzük, amikor már vegetatív növekedés előrehaladása olyan fokot ér el, hogy legalább 0,5—1,0% baktériumsejtüledék képződik a tenyészoldatban. A fermentorba bevitt cianid mennyisége a beadagolás időpontjában a tenyészoldatban uralkodó hidrogénion-koncetrációtól, redoxpotenciáltól, a tenyészoldatban levő bajtériumsejtektől, valamint a levegőztetés intenzitásától és időtartamától függ. Kedvezően befolyásoltuk továbbá a B12 -vitamin képződést azzal, hogy a Bi2 -vitamin-molekula előképzéseként 5,6-dimetil-benzimidazo] mellett s -aminolevulinátot adagoltunk a tápoldatba. Ennek során lényeges, hogy a kombinált prekurzoradagolás a cianiddal együtt a fermentorba olyan időpontban történjék, amikor a tenyészoldatban már nagy baktériumsejt-koncentráció alakul ki. A fermentorok ürítését akkor végezzük, amikor a szénhid-2
