DD267058A1 - PROCESS FOR THE BIOTECHNOLOGICAL GAINING OF GIBBERELLIN ACID - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biotechnologischen Gewinnung von Gibberellinsaeure. Es ist die Aufgabe gestellt, zur Gewinnung dieser hochwertigen Wirkstoffe fuer die Pflanzenproduktion mittels mikrobiologischer Verfahren industrielle Abprodukte zu nutzen. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess geloest durch die Kultivierung von Pilzen der Art Fusarium moniliforme, insbesondere der Staemme m 556 (ZIMET 43 854) und m 567 (ZIMET 43 820) in einer mehrstufigen Fermentation in einem waessrigen Naehrmedium, das als Kohlenstoffquelle Abprodukte der Speiseoelherstellung mit unterschiedlichem Restoelgehalt, insbesondere zaehfluessiger und/oder fliessfaehiger Oelschlamm, enthaelt.The invention relates to a method for the biotechnological production of gibberellic acid. The object is to use for the production of these high quality active ingredients for plant production by microbiological process industrial waste products. The object is achieved according to the invention by the cultivation of fungi of the species Fusarium moniliforme, in particular the strain m 556 (ZIMET 43 854) and m 567 (ZIMET 43 820) in a multi-stage fermentation in an aqueous nutrient medium, which as a carbon source waste products of cooking oil production with different Restoelgehalt, in particular viscous and / or flowable Oelschlamm containing.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hochveredelung industrieller Abprodukte durch biotechnologische Stoffwan dlung zur Gewinnung von Wirkstoffen für die Pflanzenproduktion, insbesondere G'bborelHnsäure. Die Erfindung tot in der Biotechnologie anwendbar.The invention relates to a process for the upgrading of industrial waste products by biotechnological Stoffwan tion for the recovery of active ingredients for crop production, in particular G'bborelHnsäure. The invention is dead applicable in biotechnology.
anorganische — vorzugsweise Ammoniumnitrat- und zumeist eine zweite Stickstoffquello organischer Herkunft sowloverschiedene Mineralsalze enthält. Als Kohlenstoffquellon werden Kohlenhydrate, wie Sucrose, Dextrine und Stärke,vorzugsweise aber Glucose, eingesetzt. Dabei schwanken die Konzentrationen der Kohlenetoffquelle zwischen SO und 300 g/l zuinorganic - preferably ammonium nitrate and usually a second Stickstoffquello of organic origin sowaltsschiedene mineral salts. Carbohydrates, such as sucrose, dextrins and starch, but preferably glucose, are used as the carbon source. The concentrations of the carbon source vary between SO and 300 g / l
in US-PS 2906671 durch Anwendung von Fed-batch-Verfahren erreicht.achieved in US-PS 2906671 by application of fed-batch process.
oder durch Anreicherung der eingetragenen Luft mit Kohlendioxid (US-PS 2865812) wurden besonders bei fangenor by enrichment of the injected air with carbon dioxide (US-PS 2865812) were particularly catch
reinen, raffinerierten Pflanzenölen zur Fermentation von Stämmen der Art Fusarium moniliforme beschrieben, um dadurchpure, refined vegetable oils for fermentation of strains of the species Fusarium moniliforme described thereby
vergleichbar sind, wurden die Fermentationen his zu 20 Tagen ausgedehnt. So war es möglich, als höchste Konzentrationen anare comparable, the fermentations were extended to 20 days. So it was possible, as the highest concentrations
genannten hochgereinigten Kohlenhydrate zu den teuren KohlenstoffqueKen für eine kontinuierliche industrielle Herstellunggehören, daß diese Kohlenstoffquellen in hohen Konzentrationen zugesetzt werden müssen, die dadurch einen hohenosmotischen Druck auf die Mikroorganismen ausüben und worin möglicherweise die Ursache für extrem langeSuch highly purified carbohydrates are among the costly carbon sources for continuous industrial production, that these carbon sources must be added in high concentrations, thereby exerting a high osmotic pressure on the microorganisms, and possibly the cause of extremely long
daß die Zugabe von F'recursoron der Gibberellinsäurosynthese mit einer weiteren deutlichen Erhöhung der Kosten verbunden istund daß im wesentlichen alle bekannton Verfahren geringe Volumen/Zeit-Ausbeuten aufweisen.that the addition of F'recursoron of Gibberellinsäurosynthese is associated with a further significant increase in costs and that essentially all bekannton methods have low volume / time yields.
Ziel dor Erfindung Ist es, mittels Fermentation von Pilzen Industrielle Abprodukte einer biotechnologischen Veredlung durch die mlkroblelle Stoffwandlung zu Gibberelllneäure zugänglich zu machen und damit diese Abprodukte einer Industriellen Nutzung zuzuführen.The aim of the invention is to make industrial waste products of a biotechnological refinement through the microbial conversion to gibberellic acid accessible by fermentation of fungi and thus to supply these by-products to an industrial use.
industrioller Abprodukte als Kohlenstoftquellen in Fermentationen von Isolaien (Wildstümmon) des Pilzes Fusorium moniiiformeindustrial waste as carbon sources in fermentations of isolaien (wildstorm sound) of the fungus Fusorium moniiiforme
mB67 (ZIMET 43820) In einer zwei- oder mehrstufigen Fermentation bei einer Temperatur von 26 bis 30°C, vorzugsweise 280C,und einem Anfangs-pH-Wert von 3 bis 6, vorzugsweise 3,5 bis 4,5, in einem wäßrigen Nährmedium, das als KohlenstoffquellemB67 (ZIMET 43820) In a two- or multi-stage fermentation at a temperature of 26 to 30 ° C, preferably 28 0 C, and an initial pH of 3 to 6, preferably 3.5 to 4.5, in one aqueous nutrient medium as the carbon source
bisherigen Verfahren ausschließt. Die zähflüssigen ölschlärnme werden durch Einleiten vory Heißdampf zur Säuberung derprevious procedure excludes. The viscous Ölschlärnme be by introducing vory hot steam to clean the
heißclampfbehandelten Rückstände einem Fermentationsmedium, das von seiner Zusammensetzung sowohl ein natürliches alsauch ein synthetisches sein kann, in jedem Fall aber ein wäßriges Nährmedium ist, zugesetzt.hot-clotted residues are added to a fermentation medium, which can be both natural and synthetic in its composition, but in any case is an aqueous nutrient medium.
verwendet, wie Ammoniumsalze, z. B. Ammoniumsulfat, oder natürliche, stickstoffhaltige Verbindungen, wie z. B. Aminosäuren,used, such as ammonium salts, eg. For example, ammonium sulfate, or natural, nitrogen-containing compounds such. B. amino acids,
mehrerer Verbindungen eingesetzt werden.several compounds are used.
entsprechenden Mikroorganismus beimpft. Dabei wird zur Kultivierung, die zum Ziel hut, das Inokulum der Hauptkulturbereitzustellen, ein von dar Hauptkultur unterschiedliches Nährmedium eingesetzt, mit dem Ziel, eine Anpassung desInoculated corresponding microorganism. For the cultivation, which aims to provide the inoculum of the main crop, a nutrient medium different from the main crop is used, with the aim of adapting the
erreichen.to reach.
(ölhaltige Abprodukte) in einem Verhältnis von 1:2 zugesetzt. Die Kultivierung ist üblicherweise innerhalb von 12 bis 36 Stundenabgeschlossen. Danach kann das entstandene Pllzmycel als Inokulum in der Hauptkultur eingesetzt werden.(oily waste products) in a ratio of 1: 2 added. Cultivation is usually completed within 12 to 36 hours. Thereafter, the resulting Pllzmycel can be used as an inoculum in the main culture.
einen Zeitraum von 36 bis 72 Stunden erfolgt. Diese beiden Stufen der Fermentation werden aerob, z. B. als aerobe Schüttelkulturoder unter Rühren und Belüften als submerse Formentorkultur durchgeführt.a period of 36 to 72 hours. These two stages of fermentation are aerobic, z. B. as aerobic Schüttelkulturoder under stirring and aeration performed as a submerged Formentorkultur.
20 bis 100 Tolle, vorzugswoie- 50 Teile, Hauptkultur beimpft. Diese dritte Stufe der Fermentation wird aerob unter den gleichen20 to 100 Tolle, preferably 50 parts, main culture inoculated. This third stage of fermentation will be aerobic below the same
auf die Produktion von Gibberelllneäure, deren Ausscheidung mit dem dritten bis vierten Tag der Fermentation beginnt.on the production of gibberellic acid whose excretion begins on the third to fourth day of fermentation.
des jeweils als Kohlenstoff quelle angebotenen ölhaltigen Abproduktes in Biomasse bzw. Gibberellinsäure umgesetzt.reacted as the source of carbon oil-containing waste product in biomass or gibberellic acid.
Beltplsl 1Beltplsl 1
Für dio Produktion von Gibberellinsäure wurden geeignete Stämme von Fusarium moniiiforme, m 556 und m 567, auf Schrägagarröhrchen kultiviert. Nach erfolgtem Wachstum wurde das Mycel in oin Nährmediurn, welches zuvor bei 1210C sterilisiert worden war, folgender Zusammensetzung übertragen:For the production of gibberellic acid, suitable strains of Fusarium moniiiforme, m 556 and m 567, were cultivated on slanting agar tubes. After growth, the mycelium in oin Nährmediurn, which was previously sterilized at 121 0 C, the following composition was transferred:
Sucrose 10 g/!Sucrose 10 g /!
Ammoniurnsulfat 2 g/lAmmonium sulphate 2 g / l
Calciumcarbonat 7 g/lCalcium carbonate 7 g / l
Maisquellwaeser 16 g/lCorn spring waiter 16 g / l
mit Wasser auf 1 Liter aufgefüllt.filled with water to 1 liter.
Diesem Nährmedium v/erden 20g/l einer ölhaltigen Lösung zugesetzt, die bei der Rapsölbereitung als Abprodukt anfällt und durchschnittlich folgende Zusammensetzung aufweist:20 g / l of an oil-containing solution which is obtained as a waste product in rapeseed oil preparation and has, on average, the following composition:
Das Verhältnis der Anlmpfsusponsion zum Kulturmedium lag bei 1:50. Die 500ml-Erlenmeyerkolben werdon dann ai f einer Schütteleinrir.htung bei 300C bebrütet. Nach 24 h ist die Wachstumsphase abgeschlossen. Daran schließt sich eine zweite Phase der Vorkultivierung an: es erfolgt ein Umsetzen des Pilzmycels in ein Medium einer Zusammensetzung win oben beschrieben, in dem aber keine Sucrose mehr enthalten ist und dio Konzentration der ölhaltigen Lösung 80g/l beträgt. Nach 48 Stunden ist diese zweite Phase der Vorkultivierung beendet. Das entstandene Pilzmycel wird als Suspension zum Animpfen der Hauptkultur benutzt. Es ist auch möglich, das in der ersten Stufe der Vorkultivierung gebildete Mycel zum Animpfen der Hauptkultur zu verwenden.The ratio of the Anlmpfsusponsion to the culture medium was 1:50. The 500-ml Erlenmeyer flask then werdon ai f a Schütteleinrir.htung at 30 0 C incubated. After 24 h, the growth phase is completed. This is followed by a second phase of precultivation: there is a reaction of the fungal mycelium in a medium of a composition described above win, but in which no more sucrose is contained and the concentration of the oily solution is 80 g / l. After 48 hours, this second phase of pre-cultivation is completed. The resulting mushroom mycelium is used as a suspension for inoculating the main culture. It is also possible to use the mycelium formed in the first stage of precultivation for inoculating the main culture.
Das Medium dor Hauptkultur hat folgende Zusammensetzung: ölcharge 80 g/lThe medium of the main culture has the following composition: oil charge 80 g / l
Ammoniumsulfat 25 g/lAmmonium sulfate 25 g / l
Kaliumdihydrogenphosphat 1 g/lPotassium dihydrogen phosphate 1 g / l
Maisquellwasser 30 g/lCorn steep liquor 30 g / l
mitWasserauM Liter aufgefüllt.filled with water in liters.
Mit diesem Nährmedium wird wie oben beschrieben verfahren und mit einer Suspension des Pilzrr.ycels aus der Vorkultur in einem Verhältnis von 1:50 beimpft. Anschließend werden die Erlenmeyerkoiben auf einer Schütteleinrichtung bei 280C kultiviert und der Verlauf der Zunahme des Pilzmycels sowie des Gibberellinsäurogohaltes des mycelfreien Kulti irüberstandes, der entweder durch Filtration oder durch Zentrifugatlon erhalten wurde, verfolgt.This nutrient medium is processed as described above and inoculated with a suspension of the Pilzrr.ycels from the preculture in a ratio of 1:50. Subsequently, the Erlenmeyerkoiben are cultured on a shaker at 28 0 C and the course of the increase of the fungal mycelium and the Gibberellinsäurogohaltes the mycelium Kulti ir supernatant, which was obtained either by filtration or by Zentrifugatlon tracked.
Dabei wurde folgender z< itlicher Verlauf der Gibberellinsäurekonzentraticn bei Kultivierung das Stammes von Fusarium moniliforme m658 erhalten:The following course of gibberellic acid concentrates was obtained on cultivation of the strain of Fusarium moniliforme m658:
In analoger Welse wie in Beispiel 1 beschrieben, wird eine Kultivierung mit dem Stamm Fusariuni moniliforme m667 auf dem in Beispiel 1 beschriebenen ölhaltige«) Abprodukt durchgeführt. Es wurde folgender zeitlicher Verlauf der Gibberellinsäurekonzentration erhalten:In analogous catfish as described in Example 1, culturing with the strain Fusariuni moniliforme m667 is carried out on the oil-containing waste product described in Example 1. The following time course of the gibberellic acid concentration was obtained:
Der Stamm Fusarium moniliforme m 556 wird in analoger Weise wie im Beispiel 1 beschrieben, auf einem weiteren ölhaltigen Abprodukt kultiviert, (Jossen durchschnittliche Zusammensetzung sich wie folgt beschreiben läßt:The strain Fusarium moniliforme m 556 is cultivated in an analogous manner as described in Example 1, on a further oily waste product, (Jossen average composition can be described as follows:
Säurezahlacid number
(als Maß für den Gehalt an freien Fettsäuren) 28,1-25,9(as a measure of the free fatty acid content) 28.1-25.9
Wassergehalt g/l 5,0-18,0Water content g / l 5.0-18.0
Phosphatide g/l 0,3-0,7Phosphatides g / l 0.3-0.7
öl g/l 977,0-987,0oil g / l 977.0-987.0
Verunreinigungen g/l 1,0-2,0Impurities g / l 1,0-2,0
'1Jf dieser ölcharge wurde folgender zeitlicher Verlauf der Glbboralinsäurekonzentration erhbltan: '1 Jf this oil charge following temporal course of the Glbboralinsäurekonzentration was erhbltan:
In analoger Weise, wie in Beispiel 3 beschrieben, wird der Stamm Fusarlum moniliforme m567 auf dem in Beispiel 3 beschriebenen ölhaltigen Abprodukt kultiviert. Es wurde folgender zeitlicher Verlauf dor Gibberollinsäurokonzentration im mycelfreien Kulturüberstand erhalten:In an analogous manner as described in Example 3, the strain Fusarlum moniliforme m567 is cultivated on the oily waste product described in Example 3. The following time course of the Gibberollinsäurokonzentration was obtained in mycelium culture supernatant:
Mit dem Stamm Fusarium moniliforme m 567 wurden Kultivierungen In einem 5 Lltor-Rührfermentor durchgeführt. Dafür wurde die Impfsuspension wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt und der Fermentor nach erfolgter Sterilisation in einem Verhältnis von Inokuium zu Volumen des Modiums von 1:50 beimpft. Das Medienvolumen betrug 3I; die Temperatur wurde während der Fermentation zwischen 25 und 30°C konstant gehalten; die fahrgeschwindigkeit betrug 500min'1; die Belüftung leg zwischen 0,3 und 1,2 wm. Es wurde heißdampfbehandelter fließfähiger ölschlamm wio in Beispiel 3 in einer Konzentration von 80g/l zum Fermentationsmedium zugesetzt. Dabei wurde folgender zeitlicher Verlauf der Gibberellinsäurfikonzentration erhalten:The Fusarium moniliforme strain 567 was cultivated in a 5 liter stirred fermentor. For this, the vaccine suspension was prepared as described in Example 1, and the fermenter was inoculated after sterilization in a ratio of inokuium to volume of the mode of 1:50. The media volume was 3I; the temperature was kept constant during the fermentation between 25 and 30 ° C; the driving speed was 500min '1; the ventilation leg between 0.3 and 1.2 wm. Hot steam-treated flowable oil sludge wio in Example 3 was added to the fermentation medium at a concentration of 80 g / l. The following time course of the Gibberellinsäurfikonzentration was obtained:
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD31098587A DD267058A1 (en) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | PROCESS FOR THE BIOTECHNOLOGICAL GAINING OF GIBBERELLIN ACID |
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DD267058A1 true DD267058A1 (en) | 1989-04-19 |
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DD31098587A DD267058A1 (en) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | PROCESS FOR THE BIOTECHNOLOGICAL GAINING OF GIBBERELLIN ACID |
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