167418. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metán átalakítására fehérjetartalmú anyaggá methylococcus capsulatus tenyésztésével
13 167418 14 Ilyen körülmények között a sejtsűrűség fokozatosan 25 g/literre (száraz súly) nőtt. Ekkor a táptalajt a következő összetételűre változtattuk: át egy levegőztetett keverős fermentorba. A fermentor 5,0 liter hasznos térfogatú volt, és 5,0 liter következő összetételű vizes táptalajt tartalmazott: mg/liter KH2 P0 4 1875,0 Na2 HP0 4 • 12H 2 0 1575,0 MgS04 • 7H 2 0 1125,0 FeS04 • 7H 2 0 101,4 CaCl2 225,0 CuS04 • 5H 2 0 41,0 ZnS04 -7H 2 0 5,0 MnS04 • H 2 0 3,4 Na2 Mo0 4 • 7H 2 0 2,9 CoCl2 • 6H 2 0 1,0 Na2 S0 4 450,0 H2 S0 4 (36 n) 0,4 ml/liter ionmentesített vízzel feltöltve 1000 l-re pH 2,3 C) Állandósult termelés ammóniumhidroxid felhasználásával nitrogénforrásként, és a fermentlé pH-jának beállítására A fermentlé pH-ját a pH változásoknak megfelelően 1,1 n, ammóniumhidroxid automatikus titrálóból való hozzáadásával 6,1 értéken tartottuk. Az ammóniumhidroxid a növekedéshez szükséges nitrogénforrásként is, és közömbösítőszerként is szolgált. Ilyen körülmények között a sejtsűrűség 25,0 g/liter (száraz súly) körül állandósult. A fermentálást legalább 7 napig állandósult körülmények között végeztük. A baktériumtermelés óránként 2,5 g száraz sejt/liter volt. A fermentleben a feleslegben levő ammóniumionok koncentrációját kolorimetrálással határoztuk meg. A kísérlet során kapott jellegzetes eredmények a következők: NH4 + Idő Táptalaj Sejtfelesleg a betáplálása sűrűség fermentlében [óra] [ml/óra] [g/liter] [mg/liter] 0 415 25,0 21,6 12. 415 25,0 22,0 24. 415 24,5 18,0 36. 415 25,0 19,5 48. 415 25,5 17,2 60. 415 25,0 22,0 72. 415 24,5 25,0 84. 415 24,5 30,2 96. 415 25,0 30,0 KH2 P0 4 10 Na2 HP0 4 • 12H 2 0 NaN03 MgS04 • 7H 2 0 FeS04 • 7H 2 0 Ca(N03 ) 2 -4H 2 0 15 CuS04 • 5H 2 0 ZnS04 • 7H 2 0 MnS04 -H 2 0 Na2 Mo0 4 • 2H 2 0 ionmentesített vízzel 20 feltöltve pH 5. példa A) Eljárás metánt hasznosító baktériumok nyerésére Állandó pocsolyából származó, metánt tartalmazó 500 ml iszapot adtunk naponta öt napon mg/liter 1600,0 2928,0 1180,0 80,0 14,0 25,0 4,0 0,34 0,30 0,24 1000 ml-re 6,25 A fermentort 45°-on tartottuk, a hígítási arány óránként 0,084, a keverő percenkénti fordulat-25 száma 1000 fordulat volt. A pH-t 0,5 n nátriumhidroxid szükség szerinti adagolásával 6,75 értéken tartottuk. A fermentorba óránként 20 tf/tf arányban 33 tf% metánt, 64tf% 3Q levegőt és 3 tf% széndioxidot tartalmazó gázelegyet vezettünk be. A metánt hasznosító baktériumtenyészetet ilyen szelektív körülmények között természetes módon 35 hagytuk elszaporodni. Ezt a táptalajt használva a baktériumtenyészet az adott körülmények között 7 nap alatt elérte az 1,10 g/liter (száraz súly) sejtsűrűséget, és a követ-40 kező összetételű volt. Csak egy metánt fogyasztó baktériumtörzset lehetett belőle izolálni. A többi baktérium nem volt képes metán felhasználására. A metánt fogyasztó baktériumok aránya az egyéb baktériumokhoz képest 90—95% volt. A metánt 45 fogyasztó baktérium 1,1—1,4 ju átmérőjű kokkusz volt. Tokosodó volt, és képes volt mind metán, mind metanol hasznosítására, de glükózt nem fogyasztott. Az előbb leírt fermentációs közegből 1,0 tf% agar hozzáadásával készült szilárd táp-50 talajon 3—4 napon át 45°-on, metán-levegő atmoszférában (50-50 tf%) végzett inkubálás után a telepek a következő alakúak voltak: átmérő: 1-2 mm, szín: fehér, alak: sima és lekerekített. Ezek a jellemzők minden tekintetben megegyeznek 55 a Methylococcus capsulatus törzsre leírt jellemzőkkel [J. W. Foster és R. H. Davis, J. Bacteriol. 91, 1924 és R. Whittenbury, K. C. Phillips és J. F. Wilkinson, J. Gen. Microbiol. 61, 205 (1970)]. 60 B) Közbülső fokozat az állandósult folyamathoz szükséges sejtsűrűség létrehozására 65 Az A) lépésben kapott metánt hasznosító baktériumtenyészetet tartalmazó 5,0 liter fermentlevet használtunk egy 5,0 liter hasznos térfogatú foly-7
