176802. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mikroorganizmus-sejtmasszák lipid- és nukleinsavtartalmánal csökkentésére
3 176802 4 Methylomonas nemhez tartozó, metanolt tápanyagként értékesítő mikroorganizmusok, mint Methylomonas dara ATCC 31 226 vagy élesztők, mint Candida lipolytica ATCC 20 383 említhetők, amelyek n-paraffinon, vizes tápközeg jelenlétében történő szaporítással nyerhetők. Alkalmazhatók továbbá a találmány szerinti eljárásban száraz gomba-micéliumok is. Ilyen sejtanyagot az antibiotikum-gyártásból, például a penicillintermelő fermentációkból nyerhetünk, az antibiotikumnak a fermentációs termékből történő extrahálása után. Az (I) általános képletnek megfelelő oldószerekként alkoholok, mint metanol, etanol, n-propanol és izopropanol jönnek tekintetbe. Előnyösek a metanol és az etanol; ezek közül is elsősorban a metanol. Az említett alkoholokon kívül további alkalmas (I) általános képletű oldószerek a glikolok és monoétereik, különösen a glikol és a monometil-glikol. Az ammóniát gázalakban vagy koncentrált vizes oldat (ammónium-hidroxid) alakjában adhatjuk az extrahálóelegyhez. Az ammónia alkalmazandó alakjának megválasztása a sejt-szárazanyag víztartalmának, valamint az alkalmazott oldószer víztartalmának a figyelembevételével történik. Ammónium-hidroxidot csekély (0— 15%) nedvességtartalmú sejtmasszák esetében alkalmazunk, a gázalakú ammónia viszont a nagyobb (10—30%) víztartalmú sejtmasszák esetében előnyösebb. Az ammónia és a fenti meghatározásnak megfelelő oldószer elegyével történő extrahálás útján eltávolításra kerülő lipidek részaránya függ az extrahált anyag összes víztartalmától, amelyet az alkalmazott oldószer mennyiségére vonatkoztatott súlyszázalékban adunk meg, továbbá az alkalmazott oldószer mennyiségére vonatkoztatva súly%-ban megadott ammónia-koncentrációtól is. Különösen jó eredményeket kapunk, ha a sejtmassza és az oldószer közötti súlyarány metanol vagy etanol esetében 1:3 és 1: 6 között, propanol, glikol vagy monoglikol-éterek esetében pedig I : 8 és 1: 12 között van. Az oldószer mennyiségére vonatkoztatott ammóniakoncentráció 1—10 súly%, előnyösen 1—5 súly% lehet. A sejtmasszából, az oldószerből és adott esetben az alkalmazott vizes ammónium-hidroxid-oldatból származó összes vízmennyiség 0—30 súly%, előnyösen 0—20 súly%, különösen 0—10 súly% lehet, ugyancsak az alkalmazott oldószer súlyára számítva. Ipari méretekben megvalósított eljárás esetén a fermentációból kapott sejtmassza szárítása mellőzhető, ha annak visszamaradó víztartalma 4% vagy ennél kisebb. Elegendő, ha a sejtmasszát olyan víztartalomra hozzuk a szükséges oldószermennyiség hozzáadása után az oldószerből és ammóniából esetleg még hozzákerülő vízmennyiség beszámításával, amely a fentebb optimálisként megadott határok közé esik. Adott esetben gázalakú ammóniát adunk ilyenkor az oldószerhez. A zsiradékoknak a mikrobiális sejtmasszákból történő kioldását oly módon hajtjuk végre, hogy a sejtanyagot a fenti (I) általános képletnek megfelelő szerves oldószerben szuszpendáljuk és e szuszpenzióba ammónia-gázt vezetünk be, vagy ammónium-hidroxidot adunk hozzá. Célszerű, ha a szuszpenziót a művelet folyamán keverjük. A kezelési hőmérséklet általában —20 °C és +60 °C között, előnyösen +5 °C és +50 °C között lehet; különösen előnyös a +10 °C és +30 °C közötti hőmérséklet-tartomány. A kezelés időtartama 5—120 perc, előnyösen 25—30 perc. A kezelést általában légköri nyomáson folytatjuk le. Az oldószer-ammónia eleggyel történő kezelés befejezése után a kapott fehérjetartalmú sejtanyagot tetszőleges módszerrel, például centrifugálással, szűréssel vagy ülepítéssel választjuk el az oldószertől. Előnyösen szűréssel folytatjuk le ezt a műveletet. A kapott szilárd sejttömeget a lipidek lehetőleg teljes eltávolítása céljából ezután még egyszer kezelhetjük az említett szerves oldószerek valamelyikével. A kapott maradékot a visszamaradt oldószer és ammónia teljes eltávolítása céljából száríthatjuk. Előnyösen csökkentett nyomáson, célszerűen 80—150 Hgmm nyomáson, felemelt, előnyösen 40—50 °C hőmérsékleten végezzük ezt a műveletet. Az így zsírtalanított és szárított termék teljesen mentes az idegen szagoktól. A fent leírt eljárás lefolytatása után a szilárd sejtmasszától elkülönített folyékony fázis ammóniát és oldott lipideket tartalmaz. Az alkalmazott oldószert vákuum-desztilláció útján elválaszthatjuk a folyadékoktól és újból felhasználhatjuk a fent leírt eljárásban. A fenti módon zsírtalanított és adott esetben megszárított sejtmasszát azután vízzel felvesszük. Előnyösen a sejtmassza súlyára számított 1 : 1 és 1 : 30 közötti, különösen 1: 5 és 1:15 közötti mennyiségi arányban alkalmazunk vizet erre a célra. A víz mennyiségét legalábbis akkorára szabjuk meg, hogy a kapott szuszpenzió keverhető legyen. A vízzel történő kezelés folyamán az elegy pH-értéke 5 és 8,5 között, előnyösen 6 és 7,5 között legyen; adott esetben gondoskodunk a pH-érték megfelelő beállításáról. Ez különösen olyankor szükséges, amikor az eljárás első lépéséből kapott sejtmasszát nem vagy csak részlegesen szárítjuk meg, és így az még ammónia-maradékot tartalmaz, amely túlságosan magas pH-értéket eredményezhet. A nukleinsavakat, sókat, poliszacharidokat és a vízben oldódó szekunder metaboütokat ezzel a vizes kezeléssel extraháljuk a sejtmasszából; ezt a vizes extrakciót általában 30—95 °C hőmérsékleten, közönséges nyomáson végezzük. Előnyösen 40—70 °C, különösen 50—60 °C hőmérsékleten dolgozunk. Az extrakció időtartama az alkalmazott hőmérséklettől és vízmennyiségtől függően 5 perctől 120 percig terjedhet; általában 25—45 perces extrakcióval jó eredményeket érhetünk el. A szilárd és folyékony anyagok elválasztása céljából a szuszpenziót centrifugáljuk, előnyösen 10—30 °C hőmérsékleten. Történhet azonban ez az elválasztás ülepítéssel vagy szűréssel is. A sejtmassza elkülönítésének megkönnyítése céljából előnyös, ha ebben a második extrakció-lépésben a vízhez 20 súly%-ig terjedő, előnyösen 5—15 súly% mennyiségben valamely rövidszénláncú alkoholt, mint etanolt vagy metanolt adunk ; különösen metanol előnyös erre a célra. Az így elkülönített szilárd fázist a szokásos módszerekkel, például fagyasztószárítással, vákuum-szárítással vagy porlasztószárítással mentesítjük a folyadék-maradványoktól. A kapott termék kellemes szagú, a kiindulási anyagnál világosabb színű és különösen jó vízmegkötőképességet mutat. Ez a termék a lipidek és nukleinsavak eltávolítása folytán különösen élelmiszerek és takarmányok előállítására alkalmazható előnyösen. A találmány szerinti eljárással, a fent leírt módon a lipidek 0,5—3,5 súly% maradék lipidtartalomig, a nuk-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
