DE876310C

DE876310C - Verfahren zur Erzeugung biologisch wirksamer Stoffe

Info

Publication number: DE876310C
Application number: DEA14090A
Authority: DE
Original assignee: Ankermann & Co
Current assignee: Ankermann & Co
Priority date: 1951-09-27
Filing date: 1951-09-27
Publication date: 1953-05-11

Description

Verfahren zur Erzeugung biologisch wirksamer Stoffe Es -ist bekannt, daß eine Reihe von Antibietica durch das Wachstum von Mikroorganismen, z. B. Actinomyceten, wie Streptomyces griseus, Streptoz> myces aureofaciens oder Streptomyces rimostis, in ,peigneten Nährmedien entstehen. Weiterhin ist be- kannt, daß sich in solchen Kulturmedien Wachstumsfaktoren finden, von denen das Vitamin B 12 bereits isoliert worden ist, die aber in ihrer Gesamtheit noch nicht identifiziert worden sind. Für die Erzielung hoher Ausbeuten dieser Wirkstoffe ist die Zusammensetzung der verwendeten Nährmedien von erheblicher Bedeutung. Aber auch die sich an die Fermentation anschließende Aufarbeitung der Kulturflüssigkeiten zwecks Isolierung der Wirkstoffe kann durch die Gegen-wart mancher Bestandteile, wie Hydrolysate von Protein od.ä., sehr erschwert werden.
Als Stickstoffquelle sind bereits Aufgüsse pflanzlicher Stoffe vorgeschlagen worden, die jedoch #unbefriedigende Ergebnisse zeigten; ferner wurden Fischmehlinfuse und Verdauungsprodukte des Fischmchls empfohlen. Diese Zusatzstoffe haben den Nachteil einer umständlichen Zubereitung und einseitigen Ausrichtung ihres Nährwertcharakters; weiterhin steht ihr Preis einer rationellen Verwertung häufig im Wege.
Diese Mängel werden durch das den Gegenstand dex Erfindung bildende Verfahren beseitigt, welches darauf beruht, daß aktive Stämme von Actinomyceten in oder auf einem Nährboden kultiviert wer- ,den, in welchem Fischpreßwasser enthalten ist. Ein solcher Nährhoden besitzt ein großes> biologisch geradezu optimales Nährweirtspektruin und hat gleichzeitig den Vorteil außerordentlicher Billigkeit.
Fischpreßwässer Ballen bei --der Herstellung von Fisch#mehl in derAbpreßschnecke an. Das in #diesen .Wäseern susp#ndierteProtein ist fürdasvorliegende Verfahren -unwesentlich. Es wurde im Gegenit-eil geflunden, daß das Wachstum incubierter Keinie schnellererfolgt un,d,die Ausbeuten an biologischen Wirkstoffen, Antibiotica und Wuchsstoffen, größer sind, wenn das im Preßsaft suspendierte Fischeiweiß vorher durch Ausfällen, Zentrifugieren oder Filtrieren entfernt worden ist.
Das von Fischeiweiß, Fett und Leimstoffen befreite Fischpreßwass-er ist ein reiner Zellsaft mit besonders leicht assimilierbaren Aminosäuren, Nährsalzen und akzessoTischen Nährstoffen in optimaler Relation, der sich von Fischmeihläufgussen in seinen Bestandteilen qualitativ und quantilativ wesentlich unterscheidet. Bei der Herstellung eines Nährhodens, unter Verwendung von Fischmehl wird der Zellsaft mit allen wasserlöslichen Bestandteilen möglichst scharf abgepreßt, um das wasserunlösliche Fischeiweiß zu erhalten. Hier wird umgekehrt vorgegangen, indem das wasserunlösliche, Eiweiß möglichst entfernt und nur das Fischpreßwasser ge--wonnen wird. Geringe Verunreinigungen durch suspendiertes Eiweiß, Fett oder Leimsubstanzen beeinträchtigen die Bildung der Wirkstoffe nicht wesentlich; die weitere Verarbeitung der Kulturlösungen nach- der Fermentation wird jedoch durch ihre Anwesenheit außerordentlich erschwert.
Bei Verwendung von Fischpreßsaft als Nährboden erübrigen sich die sonst üblichen Zusätze 'von autolysierter Hefe, Treckenhefe oder Hefeextrakt völlige da der Fischpreßsaft befähigt ist, auch pfLanzliche Stickstoffquellen zu :aktivieren. Durch geringfügige Zusätze von 5 bis io% des reinen Fischpreßsiaftes zur Fermentationsflüssigkeit bzw. zum Nährboden wird die inikrobiologisiche Assimilation erheblich gesteigert uiid Zellvermehrungen erzielt, die sonst unbekaimt sind.
Diese Fähigkeit hängt offensichtlich mit der Anwesenheit von labilen Wuchsfaktoren zusammen, da die Art der Vorbehandlung der Fischpreßwässer bei verschiedenen Temperaturen -und pli-Werten einen großen Einfluß auf die beobachtete Wirkung bat. pH-Werte über 7 und längeres Erhitzen erwiesen sich als sehr schädlich. Der Wirkstoffcharak-Ver dieses neuen Nährbodenbestandteiles geht auch daraus hervor, daß die Ausbeuten sowohl an ger bildeter Zellsubstanz als auchan Wirkstoffen nicht proportional der zugesetzten Preßwassermenge ansteigen, sondern ein ausgesprochenes Maximum zeigen. Dieses wird durch die. folgenden vergleichenden Versuche bestätigt.

- In einem Nährboden, bestehend aus i % Glucose, 5 % Weize-nkleieextiiakt, o, i % Kaliumphosphat, o,2% Natriumchlorid, 93,70,10 destilliertem Wasser, .wurde das Wasser durch. verschiedene Mengen Fischpreßw,asser ersetzt. Die, mit diesen Nährhöden zaigesetzten Kulturen ergaben die Werte der nachstehenden Tabelle, in welcher die Zahlen in den Kolonnen 2 und 3 die Myoelausheute in Prozenten nach dem Zentrifeeren bedeuten,

Ersatzvon Fisch- Fisch-

H20 durch preß- preä- Streptomycin Vitamin B x 2

Fisch- wasser wasser Preßwasser Preßwasser

preß- unfil- fil- #ni,-rt 1 filtriert filuj-#rt 1 filtriert

wasser triert triert fil

% - % % -g/' 1 ragli 7/1 1 Y/'

100 2,4 2,5 220 290 65o 68o

66 2,9 5,5 26o 580 675 gio

44 3,9 3,8 340 390 730 730

30 2,8 4,0 230 410 67o 82o

20 2,5 3,2 240 330 61:o 725

In dem Nährboden kann statt Weizenkleieextrakt eine Reihe von ;anderen Infusen oder Dekokten aus Vegetabilien Verwendung finden. Er kann auch durch Extrakte aus Sojahohnenmehl, Baumwollsaatmehl od.ä. ersetzt werden. Der Vitamin-B-i2-Gehalt ist durch mikrobiologischeil Test mit Lacto;-bazillus Leichmannii bestimmt worden. Es hat sich herausgestellt, daß in solchen Nährmedien neben Vitamin B 12 noch andere, bisher nicht identifizierte Wachstumsfaktoren existieren, deren Bildung etwa parallel mit der Produktion yon Vitamin B 12 einhergeht. Die Nährblöden sind in gleicher Weise für die submerse und die Oberflächenkultur geeignet.

Die Tabelle zeiA daß die unfiltrierten Preßwässer weniger geeignet als die klar filtrierten sind. Daneben kommt es nicht nur auf die Erzielung höherer Wirkstoffausbeuten an, sondern auch auf die wesentlich erleichterte Aufarbleitung nach der Fermentation. Eiweißschlämme sind besonders schwer zu filtrieren und setzen die Ausbeute an reinen Wirkstoffen infolge Adsorption ganz erheblich herab. Beispielsweise wird das Antibiotikum Aureomycin. durch Kultivierung des >Stileptomyces aureofadens auf den Nährböden gemäß der Erfin- dung ül größerer Menge als nach den seither beka,rmten Verfah:ren erhalten.
Der Nährboden zux Erzeugung der biologisch wirksamen Stoffe gemäß der Erfindung kann beispielsweise hergestellt werden, indem heißes Fischpreßwasser mit Salzsäure auf 3 bis 5 pH eingestellt wird. Hierdurch werden die vorhandenen Eiweiß,-stoffe, das Fett und die Leünsubstanzen. ausgefällt und ihre Abtrennungermöglicht. Zur Erleichterung der Abtrennung dieser Anteile kann ein Filtrierhilfsmittel, z. B. Terrasilicea oder Holzmehl, zugegeben werden. Nach Zugabe der für den Nährboden erforderlichen weiteren Stoffe, -wie Vege,-tabilien, Nährsalze, lösliche Kohlehydrate, wird die Flüssigkeit von dem Ausgeschiedenen durch Filtrieren oder Abschleudern befreit.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-i. Verfahren zur Erzeugung biologisch wirksamer Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß aktive Stämme von Aktinoniyceten in oder auf einem Nährboden kultiviert werden, in welchem Fischpreßwasser enthalten ist.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, daß in dem Nährboden ein von seinen Bestandteilen an Eiweißstüffen, Fett und L.eimstoffen biefreites Fischpreßwasser Verwen-dung findet. 3. Verfahren zur Herstellung eines Nährbodens zur Ausfühlrung des Verfahrens gemäß Anspruich i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Fischpreßwasser auf 3 bis 5 pH ein-,gestellt und gegebenenfalls mit einem Filtrierhilfsmittel, z. B.
Terrasilicea oder Holzmehl, versetzt wird, wo.rauf die für den Nährboden erforclerlichen weiteren Stoffe, wie Vegetabilien, Nährsalze, lösliche Kohlehydrate, zugegeben werden könnenund die Flüssigkeit von den ausgeschiedenen Eiweißstoffen, dem Fett und den Leimstoffen abgetrennt wird.