157367. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gibberellinsav biztonságos termelésére
3 157367 4 • táptalaj komponensek által képviselt ozmózisos nyomást. Minden bizonnyal ezzel a hatással magyarázható a rendkívüli mértékben elhúzódó (600 óra) fermentáció. Az elmondottak alapján a fenti eljárás iparilag nem alkalmazható gazdaságosan. A 2 906 670 számú USA szabadalmi leírásban ismertetett eljárás során a gibberellinsavat kétszakaszos tenyésztéssel állítják elő. Az 1. szakasz az ún. vegetatív növekedés szakasza, amikor gibberellinsav termelés még nincs. A 2. szakaszban megindul a gibberellinsav termelés és- elér egy bizonyos szintet. Ebben a szakasz-' ban az aktív növekedést leállítják. Az aktív növekedés szakaszában ún. kiegyensúlyozott táptalajt alklamaznak, amely tartalmazza mindazokat az anyagokat, amelyek a micélium aktív növekedéséhez szükségesek. A táptalaj szénnitrogén aránya 10:1 és 25:1 közé esik. A gibberellinsav termelési szakaszhoz ún. kiegyensúlyozatlan táptalajt használnak, amelyben " a szén-nitrogén aránya 25:1 és 200:1 közötti. Ezen a táptalajon leáll a micélium aktív növekedése, és megindul a gibberellisavtermelés. Ily módon 194 óra fermentáció után 436 mg/l gibberellinsavat állítanak elő. Az alkalmazott szénforrások mennyisége és minősége ennél az eljárásnál is kétségessé teszi a gazdaságos ipari megvalósítást. A vegetatív növekedési szakasz korlátozására a szénforrás mennyiségének szokatlan arányú növelése a legdrágább és legroszszabb megoldás. Darken és munkatársai (Appl. Microbiol. 7. (5) 301—303.) Fusarium móniliforme törzzsel végeztek vizsgálatokat. Szénforrásként glicerint, glükózt, lakózt, keményítőt vagy ezek kombinációit használták. Ezek a szénforrások a keményítő kivételével rendszeres ipari méretű termeléshez drágák, és a fentiekben ismertetett hátrányaik miatt használatukat általában kerülik. Az eljárást tovább bonyolítja az, hogy a szénforrásokat lassan és szakaszosan adagolják. Muromcev és munkatársai (Mikrobiológija 33. (6). 1048—1055, és Prikladnaja Biohimija i Mikrobiológija 2. (4) 401—408.) Fusarium móniliforme ' olajtartalmú közegekhez adaptált törzsekkel állítanak elő gibberellinsavat kizárólagos szénforrásként növényi olajokat alkalmazva. 500 liter térfogatban a fermentációs idő az optimális gibberellinsav-szint eléréséhez 360 óra, ez 10 vagy 20 köbméteres fermentorokban a lassan hasznosuló olaj szénforrás miatt olyan mértékű fermentációs időelhúzódást eredményez, ami az eljárást használhatatlanná teszi. Az eljáráshoz csak olyan törzsek használhatók, amelyeket kifejezetten olajhasznosításhoz állítottak elő, szelekcióval. Szokolina és Erokina (IX. Nemzetközi Mikrobiológiai Kongresszus 1966. július 24;—30, Abstract of Papers 55. old. Moszkva) a neutron-, y-, u.v.-sugárzás, Fusarium móniliforme törzsekre gyakorolt hatását vizsgálták. Megállapították, hogy a törzsek az egyes mutagen kezelésekre nagyon különbözően reagálnak. Az U.v.-sugárzás a nem termelő törzsek gyakoriságát növelte, a neutron és v-sugárzás alkalmazása esetén az u.v.-besugárzásnál jobb eredmények érhetők el, azonban a termelő vonalak variációszélessége itt is igen nagy. A fentiekben ismertetett hátrányokon túlmenően az összes ismert eljárás hátránya, hogy a gibberellinsav termelési szintje erősen ingadozik. Az ismert eljárásokban a gibberellinsav termelésére használt törzsek genetikailag heterogének. A genetikai heterogenitás a gibberellinsav termelési képességét mennyiségi és minőségi szempontból is érintheti. Lehet a genetikai heterogenitás oka az ivarosán is szaporodó Gibber ella fajoknál szexuális genetikai kicserélődés egyik gibberellinsavat nem termelő (GS-) és egy gibberellinsavat termelő (GS+) típus között. Az ivaros típussal nem rendelkező ún. Fusarium fajoknál GS+ és GS- típusú micéliumok egyesüliáisélből kevertmagú micéliuimsejtek jöhetnek létre ivartalan úton is. Kevertmagú sejt (GS+GS-) és micélium létrejöhet spontán mutációval is. A sejtosztódásnál a GS+ és GS - tulajdonságok megkettőződnek. A tulajdonságok az új sejtekben szétválhatnak : a) szabályosan (GS+ i GS~i GS + 2 GS~2 b) szabálytalanul (GS+i GS~2 GS-i GS + 2 c) véletlenszerűen (azaz olykor szabályosan, olykor nem), amikor is bármely tulajdonságnak a másik három egyike azonos valószínűséggel lehet partnere. GS+! GS+2 G.S"i GS-2 GS+2 GS"! GS+2 GS^ GS"! GS~2 GS+! GS"! GS+2 GS-2 GS+! GS-2 A hasadási arány: 1/6 GS+ GS+ 4/6 GS+ GS" 1/6 GS- GS-A gibberellinsav termelés tulajdonsága a fentiekből láthatóan csak 16,6 % valószínűséggel kerül tisztán tovább (egyféle típusú magok). Minden fermentáció indításánál 83,4 % a valótulajdonsága véletlenszerűen kombinálódik. Az ipari méretű gibberellinsav termelés staszínűsége annak, hogy a gibberellinsav termelés bilisan és gazdaságosan nem oldható meg csupán a fermentációs faktorok (táptalaj összetétel, pH, hőmérséklet, levegőztetés stb.) kedvező megválasztásával, mert a legkedvezőbbnek mutatkozó feltételek mellett is genetikailag kevert (GS+ GS~) törzs micélium tömegében a GS~ 10 15 20 25 30 S5 40 45 50 55 60 2
