183549. lajstromszámú szabadalom • Eljárás metanobaktériumokkal végzett B-12 vitamin fermantáció fermentlevének elválasztására
1 183 549 2 A találmány tárgya eljárás anaerob, szeptikus körülmények között ismert táptalaj komponensek és prekurzorok jelenlétében, mezofil, metántermelő vegyes mikropopulációval végzett Bi2-koenzim és egyéb mikrobiológiailag aktív corrinoidokat termelő (III-as faktor) fermentáció fermentlevéből a sűrítmény hatékony elválasztására. A Bú-vitamin hasonlóan a többi vitaminokhoz — az élettani folyamatokban fontos szerepet játszó anyag, amely elsősorban nem magasabb-rendű élő szervezetekben képződik, hanem a táplálékokkal vesszük magunkhoz. Ha a táplálék nem tartalmaz elég vitamint, úgy első lépésben hipovitaminozis, későbbiekben avitaminozis lép fel. Az anaemia perniciosa minden esetben Bi2-vitamin hiányra vezethető vissza, amely gyógyítás hiányában halálos kimenetelű is lehet. A Bi2-vitamint, vagy annak valamely származékát (például hidroxokobalamin) a humán és veteriner gyógyászatban egyaránt alkalmazzák, továbbá állattakarmányokhoz, premixekhez keverik. Ismeretes, hogy a Bn-vitamin a természetben, fermentáció során tenyésztett sejtekben nem szabad állapotban fordul elő, hanem olyan korrinvázas vegyületek — kobamidkoenzim — alakjában található, amelyekben a korrin-váz központi kobalt atomjához dezoxi-adenozil-csoport kapcsolódik. A sejtekből tehát a Bú-vitamin, illetőleg a korrinvázas vegyületek közvetlenül nem nyerhetők ki, a sejteket fel kell tárni és a belső szerkezetet szét kell roncsolni (Ullmann : Enzyklopedie der Chemischen Technologie 18. kötet, 212. oldal, 1967). A Bi2-vitamin előállítására — jelentőségénél fogva — számos fermentációs eljárás és feldolgozási technológia ismeretes. A fermentációk legnagyobb része aerob, steril eljárás, amelyek előnye, hogy fajlagosan több Bi2-vitamint termelnek, hátrányuk viszont a lényegesen nagyobb önköltség, komplikáltabb berendezés és az elfertőződés veszélye. Az anaerob, szeptikus fermentációval bár fajlagosan kevesebb Bn-vitamin állítható elő, de lényegesen egyszerűbb és olcsóbb körülmények között. Természetesen ezen eljárás tökéletesítésére is számos eljárás ismeretes. így például a 167 658 számú magyar (egyesült államokbeli ekvivalense 3 964 971) és a 168 293 számú magyar szabadalmi leírások (egyesült államokbeli ekvivalense 3 797 259) stb. Az anaerob, szeptikus eljárások tökéletesítése nemcsak a fermentációra, hanem a feldolgozására is vonatkozik, így például a 171 339 számú magyar szabadalmi leírás a fermentlevek feltárására, a 159 638 számú magyar szabadalmi leírás (nagy-britanniai ekvivalense 1 321 702), valamint a 176 313 számú magyar szabadalmi leírások száraz B^-vitamin koncentrátumok (takarmány kiegészítők) előállítási eljárását ismertetik. A fehérjéket denaturálni, majd a korrinváz-dezoxi-adenozil-csoport, valamint a dezoxi-adenozil-csoport fehérje közötti kötéseket meg kell bontani. A Bi2-vitamin tehát a sejtekben nem szabad állapotban fordul elő, hanem csak olyan korrinvázas vegyületek (továbbiakban korrinoidok) alakjában található, amelyekben a korrinváz központi kobalt atomjához nem cianid-csoport, hanem dezoxi-csoport kapcsolódik és ezen keresztül kötődik az egész komplex a sejtfehérjékhez. A sejtekből a B]2-vitamin, illetőleg más korrinoidok (III-as faktor) a sejtek feltárásával nyerhetők ki. Ez a művelet azonban már nem képezi jelen találmányunk tárgyát, amely csak a Bi2-vitamin fermentáció fermentlevének hatékony elválasztására vonatkozik. A találmányunkhoz legközelebb álló 159 638 /I 321 702 nagy-britanniai ekvivalense) szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amely a Bi2-vitaminnak és más mikrobiológiailag aktív korrinoidoknak az ilyeneket tartalmazó fermentációs levekből — akár kristályos B^-vitamin kinyerésére, akár B]2- vitamint és egyéb korrinoidokat tartalmazó takarmány-kiegészítő készítmény koncentrátuma alapjában történő kinyerésére alkalmas. Ezen eljárás hátránya, hogy kristályos Bi2-vitamin előállítása esetén az adszorbens felületéről a Bu-vitamint nem kis költség és művelet árán kell előállítani, továbbá mindkét felhasználás esetén (kristályos Bu-vitamin előállítás, illetve takarmánykiegészítő) a kitermelés csupán 70—72% (megjegyzendő, hogy a 2. példában megadott 86%-os érték számítási hiba). Takarmánykiegészítők előállítására vonatkozik a 176 313 számú magyar szabadalfni leírás is, amelynek az a lényege, hogy a fermentléből sűrítményt kell leválasztani és levegőtől elzártan sötétben tárolni, mert különben a veszteség 60—70%-ot is meghaladja. Ha ezt a tényt el is fogadjuk, a fermentlé elválasztásánál (sűrítményre és felülúszóra) a szeparálási veszteség itt is 50% körüli érték és csupán ennek az 50%-át sikerül a fenti intézkedéssel 90—97%-ra megmenteni, azaz a fermentlében lévő Bi2-vitamin és egyéb faktorok 45—48%-át kinyerni. A fenti idézett találmány szerinti megoldás tehát csupán a sűrítmény bomlását gátolja meg. A Bi2-vitamin előállítása tehát az alábbi lépésekből áll: a) fermentáció, b) a fermentlé elválasztása sűrítményre és felülúszóra, c) a sűrítményben levő biomassza (Bi2-koenzimet tartalmazó sejtek) feltárása, d) a feltárt sejtekből a Bu-vitamin kinyerése humán gyógyászati célokra, kristályos alakban, vagy e) a még fel nem tárt (b. pont) sűrítmény szárazra párlása, adott esetben biológiailag hasznosítható hígító anyag hozzáadása mellett. Ha a Bi2-vitamin előállítására vonatkozó szak- vagy szabadalmi irodalmat áttekintjük, azt a megállapítást tehetjük, hogy a B^-vitamin mennyiségének fokozását vagy a fermentlé B^-koenzim tartalmának növelésével (167 658 számú magyar szabadalmi leírás) vagy a fermentlé feltárásának intenzifikálásával (176 313 számú magyar szabadalmi leírás), illetőleg a fermentlé vagy a sűrítmény bomlásának megakadályozásával kívánják a szerzők elérni és ezt sikerült is lényeges mértékben megvalósítani és fokozni. Ezzel szemben a szakembereknek ezideig nem sikerült a sűrítmény fermentléből történő hatékony leválasztását megoldaniok, például a 167 658 számú magyar szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint a fermentlé Bi2-koenzim tartalmát mintegy négyszeresére emelték, a sűrítmény elválasztásánál azonban körülbelül a megtermelt Bi2-koenzim ~ 50%-át a felülúszóban elveszítik (lásd 176 313 számú magyar szabadalmi leírást). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 63 65 2
