165478. lajstromszámú szabadalom • Eljárás anyagcseretermékek előállítására növényi sejtekből fermentációval
165478 A kezdemény kifejezés egy kezdetleges állapotban levő szervet jelent, amely hasonló mikroszkopikus elemeket tartalmaz, mint a normális növényi embrió megfelelő szerve, fejlődésének bizonyos szakaszaiban. Így beszélhetünk gyökérkezdeményről, amely hasonló az embrionális gyökérszövetékhez, szárkezdeményről, amely a növényi embrió részeihez hasonlít. Bizonyos körülmények között bonyolult kezdemény is jelentkezhet, amely egynél több embrionális elemet tartalmaz, továbbá egyes esetekben az egész embrionális szerkezet megjelenhet, amit a teljes növény kezdeményének tekinthetünk. A találmány lényeges sajátsága, hogy a differenciálatlan sejteket vagy sejtcsoportokat kedvező körülmények között tenyésztjük mindaddig, míg a sejtek differenciálódása és a kezdemény kialakulása el nem kezdődik. Azt tapasztaltuk ttí., hogy abban a szakaszban, ahol a sejt differenciálódása még nem kezdődött meg vagy a differenciálódás gátolva van, hiányoznak a normális anyagcseretermékek. Ez az észlelet némely egy sejt-tenyészetről közölt közleménynek ellentmond, de tapasztalatok alapján feltételezzük, hogy a látszólag differenciálatlan rendszerben, a korábbi szerzők által észlelt kis mennyiségű anyagcseretermék-képződés, a rendszerben kialakult, noha fel nem ismert, differenciálódott sejtcsoportoknak tulajdonítható. Eltekintve a korábbiaktól, jelen találmányban olyan feltételeket alkalmazunk, amelyek jelentős mértékű szervkezdemény-képződést biztosítanak, míg a régebbi szerzők olyan feltételeket alkalmaztak, amelyek a differenciálatlan sejtek tenyésztésének kedveztek, azaz a szervkezdemény-képződést szándékosan kerülték. Jelen találmány segítségével előállíthatók pl. a következő növényi anyagcseretermékek: alkaloidák, mint sztriohnin és brucin (Strychnos-félekből), rauwolfin alkaloidák (Rauwolfia- és Alstoniafélékből), vinblasztin (Catharanthus-, korábban Vinca-f élekből), atropa alkaloidák (Solaaacae-félékből), növényi gumik (Beta vulgaris- és Malva-félékből), festékek (Indigóiéra-, Rhus-, Beta- és Lawsonia-f élekből), illóolajok (Mentha-, Lavandula- és Rosa-félékből), rovarirtók (Chrysanthemum-, Derris- és Lonchocarpus-f élekből), gyanták (Pinus- és Juniperus-félekből), gumik (Parthenium argentum-, Heva-, Ficus-és Taraxacurn-félekből), ízesítők (Sassafras-, Smilax-, Betula-félekből), szívglükozidák (Convaleria-, Digitalis- stb. félékből). A hasznos növényi anyagcseretermékek részletes felsorolását a kézikönyvekben megtalálhatjuk. A találmány segítségével kinyerhető növényi anyagcseretermék jellegét nem határozhatjuk meg sem a növény fajtájának, sem magának a vegyületnek a megjelölésével, mivel a 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 találmány a növényvilág magtermelő részére, azaz a mintegy 300 000 fajtából álló Spermatophytákra vonatkozik. A süllyesztett tenyésztési módszert alkalmazva, a táptalajhoz egy vagy több, az anyagcseretermék-termelésben felhasználható szénforrást, pl. szénhidrátokat vagy zsírsavszármazékokat, asszimilálható nitrogént, mint pl. nitrátiont, ammóniumiont, glicint, karbamidot adunk. A különféle növényi szövetek kívánalmai némileg eltérőek. De általában célszerűen alkalmazhatunk szénforrásként glukózt, szacharózt, kukoricaszirupot, keményítőt, dextrózt és hasonló anyagokat. Ezen kívül a táptalaj ásványi sókat, így foszfátokat, kloridokat, szulfátokat, fémeket, így nátriumot, káliumot, kalciumot, magnéziumot, továbbá a szükséges nyomelemeket tartalmazza. A nyomelemek rendszerint a szervetlen vegyületek szennyezéseként vannak jelen. Tisztított vegyszerek alkalmazása esetében a nyomelemeket külön adagoljuk. Az adott táptalaj által igényelt szervetlen anyag legkedvezőbb mennyiségét rutinkísérletekkel határozzuk meg. A penészféleségek fermentációjánál alkalmazott fémsóelegyek általában megfelelőek. A táptalajhoz a szén-, nitrogénfoirráson és a szervetlen sókon túlmenően vitaminokat adunk. A növényi szövet optimális növekedéséhez általában elegendő egy vagy több közönséges vitamin: tiamin, riboflavin, pantoténsav és niacin. Ezek elegye megfelelő növekedést biztosít. A nyersvitaminforrásként szolgáló élesztőkivonat alkalmazása különösen célszerű. Az adott szövet vitaminszükséglete — az ásviányisó-szükséglethez hasonlóan — könnyen meghatározható. Általában szervetlen sókkal, vitaminokkal megerősített szénhidrátoldatot alkalmazunk a növényi szövetek tenyésztéséhez. A tápanyag célszerű mennyisége m eq/1-foen: 2—20 kálium 5'—50 ammónium 0,2—2 magnézium 0,5—5 kalcium 0,25—2,5 foszfor 0,0—50 nitrát. A szénhidrát mennyisége általában 5—50 g/l, célszerűen 10—30 g/l. A differenciálatlan növényi anyag növekedésének elősegítésére az auxinhatású anyagot nagy hígításban, folyékony vagy szilárd állapotban alkalmazzuk. 1 .10-4 — 0,5 . . 10~7 , célszerűen 5 .10 -6 mól, esetleg alacsonyabb vagy magasabb koncentrációban biztosítjuk az auxinszintet. A fentiekben használt „auxin" kifejezés a növekedést elősegítő fitohormonokat, ül. a növekedést szabályozó növényi komponenseket foglalja össze. A természetes auxinok, azaz azok az élő növényben található vegyületek, amelyek növekedésszabályozó tevékenységet fejtenek ki, rendszerint 3-indol-ecetsavnak vagy ennek valamilyen származékai; észterei vagy glükozidjai. Az auxinhatású anyagokhoz tartoznak ja természetes auxinok és a szintetikus eredetű kémiai vegyületek, amelyek növekedést elősegítő, fitohormonhatással rendelkeznek. Némely esetben
