WO2014001102A1 - Propionibakterienstamm propionibacterium freundenreichii kt 021 - Google Patents

Propionibakterienstamm propionibacterium freundenreichii kt 021 Download PDF

Info

Publication number
WO2014001102A1
WO2014001102A1 PCT/EP2013/062368 EP2013062368W WO2014001102A1 WO 2014001102 A1 WO2014001102 A1 WO 2014001102A1 EP 2013062368 W EP2013062368 W EP 2013062368W WO 2014001102 A1 WO2014001102 A1 WO 2014001102A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nutrient
propionibacterium
vitamin
fermentation
propionic acid
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/062368
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wlodzimierz GRAJEK
Krystyna TROJANOWSKA
Katarzyna CZACZYK
Original Assignee
Uniwersytet Przyrodniczy W Poznaniu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uniwersytet Przyrodniczy W Poznaniu filed Critical Uniwersytet Przyrodniczy W Poznaniu
Publication of WO2014001102A1 publication Critical patent/WO2014001102A1/de

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • C12P19/28N-glycosides
    • C12P19/42Cobalamins, i.e. vitamin B12, LLD factor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/18Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms containing at least two hetero rings condensed among themselves or condensed with a common carbocyclic ring system, e.g. rifamycin
    • C12P17/182Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring heteroatoms in the condensed system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/52Propionic acid; Butyric acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales

Definitions

  • Propionibacterium freundereichii is typical.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Als Ergebnis des Screening-Verfahrens der Propionibakterien, isoliert aus Milchablagerungen, wurde der Stamm KT021 isoliert, der als zur Spezies Propionibacterium freundenreichii gehörig identifiziert wurde und sich durch hervorragende Fähigkeiten zur B12-Vitamin-, Folsäure- und Propionsäureproduktion auszeichnet. Dieser Stamm wurde in der Polnischen Kollektion der Mikroorganismen (Polska Kolekcja Mikroorganizmów) in Wrocław unter der Nummer B/00040 eingelagert.

Description

Propionibakterienstamm
Propionibacterium freundenreichii KT 021
Der Erfindungsgegenstand betrifft einen neuen Propionibakterienstamm
Propionibacterium freudenreichii, isoliert aus Milchablagerungen und aus einer großen Isolatpopulation durch das Screening-Verfahren herausselektiert, mit der Fähigkeit zur Propionsäure- und B 12- Vitaminproduktion.
Mikrobiologische Prozesse werden in großem Maßstab für die Herstellung von Lebensmitteln, Chemikalien, Biokraftstoffen und Arzneimitteln genutzt. Das Wesen dieser Prozesse besteht in der Fähigkeit der Mikroorganismen zur Biokonversion der
Züchtungsnährstoffbestandteile in bestimmte Zellmetaboliten. In industriellen Verfahren werden heraus selektierte Mikroorganismen genutzt, die sich durch bestimmte technologische Eigenschaften auszeichnen. In der entschiedenen Mehrheit der Produktionsverfahren werden einzelne Stämme genutzt, die unter Bedingungen gezüchtet werden, die der Ansteckung des Nährstoffs mit anderen Mikroorganismen vorbeugen. Dadurch kann der Prozess kontrolliert werden und die gewonnenen Endprodukte haben eine bestimmte, definierte chemische Zusammensetzung. Der entscheidende Faktor besteht in der Qualität des industriell genutzten Mikroorganismus. Diese Qualität ist abhängig von den überdurchschnittlichen Fähigkeiten zur Synthese bestimmter chemischer Verbindungen und zum Wachstum unter künstlichen, vom Menschen geschaffenen Bedingungen. Bei den industriell genutzten Mikroorganismen spielt die Widerstandsfähigkeit des betreffenden Organismus gegen Umweltstress, der bei der Züchtung in Bioreaktoren und während der Verarbeitung der Züchtungsflüssigkeiten entsteht, eine große Rolle. Die Fermentationsfähigkeiten industriell genutzter Mikroorganismen entscheiden über die Produktionsrentabilität und über die Marktposition des Herstellers. Deshalb werden außergewöhnliche Bemühungen zur Selektion der industriell genutzten Stämme unternommen.
In der Natur wird jede Spezies der Mikroorganismen durch eine riesige Population einzelner Zellen vertreten. Diese Zellen unterliegen zahlreichen Spontanmutationen, was zu großen Unterschieden in den metabolischen Fähigkeiten unter den Stämmen führt. Um wertvolle Stämme zu erhalten werden spezielle Selektionsverfahren durchgeführt, die es erlauben, Stämme zu isolieren, die sich durch hervorragende produktive Fähigkeiten auszeichnen. Diese Verfahren beruhen vor allem auf Fermentationstests, die eine Bestimmung der biochemischen Eigenschaften des betreffenden Stamms ermöglichen. Zu den am häufigsten verwendeten Tests gehören Tests zur Bestimmung der Fähigkeit der Bakterien zur Zuckerfermentation. Auf der Grundlage einer detaillierten Analyse der chemischen
Bestandteile - meistens mithilfe einer chromatographischen Untersuchung - der Metaboliten, die vom betreffenden Stamm erzeugt werden, werden die Haupt- und Nebenmetaboliten bestimmt. Über Materialbilanzen ist die Bestimmung technologischer Kennziffern, wie der Ergiebigkeit der Konversion des Substrats in den Metaboliten, des Nutzungsgrads des Substrats, der Leistungsfähigkeit der Zellbiomasse, der Volumenproduktivität des Bioreaktors und anderer wichtiger Parameter, möglich. Eine wichtige Rolle spielt hier ebenfalls die
Wachstumskinetik des Stamms auf einem bestimmten Nährstoff. Zu diesem Zweck wird der Test in Labor-Bioreaktoren durchgeführt.
In anderen Züchtungstests werden die Widerstandsfähigkeit des betreffenden Stamms gegen Toxine, hohen Osmosedruck, hohe Temperaturen, Ansäuerung der Nährstoffe und andere Züchtungsparameter untersucht.
Auf diese Art und Weise wird ein Ranking der isolierten Stämme nach festgelegten
Auswahlkriterien aufgestellt, was die Auswahl der wertvollsten Stämme erlaubt.
Im Verfahren zur Auswahl der Stämme für die Produktion spielt die genaue taxonomische Identifizierung des heraus selektierten Stammes eine wesentliche Rolle. Für eine vollständige Identifizierung sollten sowohl phänotypische wie auch genotypische Methoden genutzt werden. Die phänotypische Analyse umfasst die morphologische Charakteristik der Zellen und Kolonien, die chemische Zusammensetzung der Zellwände (Gram- Färbung),
Zelleinschlüsse, Vorratsstoffe, die Erzeugung von Farbstoffen, die Art und Weise der Ernährung (fotoautotroph, chemoorganotroph, chemolithotroph), Anforderungen an die Nährstoffe, Fermentationsprodukte, Temperatur- und pH-Wertebereiche, die Empfindlichkeit gegenüber Antibiotika, Pathogenität, Verhältnis zum Sauerstoff, Serotypen und andere Eigenschaften. Solche Untersuchungen werden von speziellen, kommerziell zugänglichen Tests erleichtert. Zu den gängigsten Tests gehören die API- Tests, angeboten von der Firma Bio-Merieux und andere Systeme, wie das AMBIS-System zur Eiweißprofilanalyse und das System HP 5898A zur Fettprofilanalyse, die Systeme Micro-ID, Cobas IDA, RapID, Riboprint, MIS und andere. Unter den genotypischen Methoden werden Molekularsonden und die 16S-rRNA - Sequenzanalyse genutzt.
Der heraus selektierte wilde Stamm wird dann einer genetischen Verbesserung unterzogen. Sie wird durch langwierige Anpassungstechniken, physikalische und chemische Mutagenisierung sowie durch Gentechnik erzielt. Bei diesen Verfahren kommt es zu dauerhaften genetischen Änderungen im Genom des Ausgangs Stamms. Berücksichtigt werden nur die Mutanten oder Rekombinanten, die sich durch bessere technologische Eigenschaften auszeichnen als der Ausgangstamm.
Unter den industriell genutzten Mikroorganismen bilden die Propionibakterien eine wichtige Gruppe, die vor allem zur Herstellung von Schweizer Käse und zur Propionsäure- und B12- Vitaminproduktion verwendet werden. Die Effektivität der Fermentation hängt im
entscheidenden Grade von den metabolischen Fähigkeiten der verwendeten Mikroorganismen ab. Seit vielen Jahren werden intensive Untersuchungen mit dem Ziel der Auswahl von Stämmen durchgeführt, die als Überproduzenten (hervorragende Produzenten) von B12- Vitamin bezeichnet werden.
Bisher ist eine Reihe von Propionibakterienstämmen der Gattung Propionibacterium bekannt, die hervorragende Fähigkeiten zur B 12- Vitaminbiosynthese aufweisen. In diesem
Zusammenhang sind Stämme aufzuführen, die Gegenstand von Patentansprüchen sind, wie Propionibacterium jensenii 702 (Patent WO 2004001022 AI), Propionibacterium shermanii 1 (PL-Patent 392014), P. freundenreichii CBS 929.97, P. freundenreichii, P. shermanii NOC 11012, P. shermanii NOC 11012 (US-Patent 2002/6,492,141), Propionibacterium
acidipropionici DSM 8250 (US-Patent 2005/6,878,534).
Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, dass im Ergebnis des Screening- Verfahrens, das die (1) Isolierung der Stämme unter Verwendung eines selektiven Nährstoffs mit
Natriumlactat und Schwermetallen, (2) Fermentationstests auf Molkenährstoff in der
Richtung auf die Propionsäureherstellung und in der Richtung der B 12- Vitaminbiosynthese, (3) chromatographische Analyse der Flüssigkeiten aus der Züchtung, (4)
Anpassungszüchtungen, (5) Verbesserungen durch chemische Mutagenisierung und (6) Fermentationen im Bioreaktor umfasst, ein neuer Bakterienstamm isoliert und ausgewählt wurde, der sich durch eine hohe Fähigkeit zur Propionsäure- und B 12- Vitaminproduktion auszeichnet. Auf der Grundlage des obigen Verfahrens wurde unter den gewonnenen Isolaten der Propionibakterien ein neuer Stamm ausgewählt, der sich durch die beste Fähigkeit zur B 12- Vitaminbiosynthese auszeichnet.
Die vorliegende Erfindung betrifft den Propionibakterienstamm Propionibacterium freundenreichii KT021, isoliert aus Milchablagerungen und ausgewählt aus einer Isolatgruppe mit einem Screening-Verfahren, der in der Polnischen Kollektion der Mikroorganismen (Polska Kolekcja Mikroorganizmow) in Wroclaw am Institut für Immunologie und
Experimentelle Therapie "Ludwik Hirszfeld" (Instytut Immunologii i Terapii Doswiadczalnej im. Hirszfelda) in Wroclaw - Institute of Immunology and Experimental Therapy, Polish Academy of Sciences, Weigla 12, 53-114 Wroclaw, Polen - am 23. Mai 2012 unter der Nummer B/00040 hinterlegt worden ist. In bestimmten Ausführungsformen ist der erfindungs gemäße Bakterienstamm
Propionibacterium freundenreichii KT 021 dadurch gekennzeichnet, dass die Fähigkeit zur B 12- Vitaminherstellung in Züchtungen mit Süßmolke über 6 mg/1 beträgt.
Weiterhin kann der Bakterienstamm Propionibacterium freundenreichii KT 021 in bestimmten Ausführungsformen im Ergebnis der Propionsäurefermentation von Molke die Fähigkeit zur Propionsäureproduktion in einer Menge über 20 g/1 haben.
Isolierungsmethode Die Bakterien, die zur Gattung Propionibacterium gehören, wurden aus Milchablagerungen isoliert. Für die Isolierung der Propionibakterien wurde das Nähragar YEL (Hefeextrakt - Lactat) gem. Malik u. a. 1986 verwendet. Die Züchtung wurde unter anaeroben Bedingungen bei einer Temperatur von 30-32 °C über 14 Tage durchgeführt. Der isolierte Stamm ist eine gram-positive Bakterie, die unter anaeroben Bedingungen wächst, jedoch fakultativ anaerob ist. Morphologische Eigenschaften
Diese Bakterien haben die Form kurzer, kleiner Stäbchen mit der Fähigkeit zur Pleomorphie (insbesondere unter den Bedingungen einer starken Ansäuerung der Züchtungsumgebung). Sie sind gram-positiv, unbeweglich, bilden keine Sporen. Auf dem Nähragar bilden sie weiße/leicht cremefarbene Kolonien mit einer runden Form und einem Durchmesser von ca. 1 mm.
Das gewonnene Isolat wurde dann einem Fermentationstest unterzogen, wobei hierfür der Test API 49 CH verwendet wurde. Nachfolgend wurde die Fermentationscharakteristik des neuen Stamms vorgestellt.
Figure imgf000006_0001
Inosit + (nach 72 h)
D-Mannitol +
D-Sorbitol +
Methyl-aD-mannopyranosid -
Methyl-aD-glukopyranosid -
N- Acetylgluco s amin +
Amygdalin +
Arbutin +
Aesculin Eisencitrat +
Salicin +
D-Cellobiose +
D-Maltose +
D-Lactose +
D-Melibiose -
D-Sacharose -
D-Trehalose +
Inulin -
D-Melezitose -
D-Raffinose -
Stärke -
Glykogen -
Xylitol -
Gentiobiose +
D-Turanose -
D-Lyxose -
D-Tagatose +
D-Fucose -
L-Fucose -
D-Arabitol -
L-Arabitol - Kaliumgluconat +
Kalium-2-Ketogluconat -
Kalium-5-Ketogluconat -
Biotechnologische Eigenschaften
Menge des erzeugten B 12- Vitamins im Wachstums verlauf mit verschiedenen Züchtungsnährstoffen
Figure imgf000008_0001
Propionsäureherstellung
Figure imgf000008_0002
Nebenmetabolite, gebildet im Ergebnis der Fermentation süßer Labmolke:
Bernsteinsäure - ca. 1 g/1
Essigsäure - ca. 3 g/1 Temperaturprofil
Wachstum im Bereich 17-37 °C mit einem Optimum bei 30 °C Auf der Grundlage der Nukleotidsequenzanalyse der 16S rRNA wurde festgestellt, dass sie eine 79 -tige Homologie zur Referenz sequenz für die Spezies Propionibacterium freundenreichii subsp. shermanii aufweist.
ATANTGCAGTCGAACGCTTCTTTCCTCCCGAGTGCTTGCACTCAATTGGAAA GAGGAGTGGCGGACGGGTGAGTAACACGTGGGTAACCTACCCATCAGAGGG GGATAACACTTGGAAACAGGTGCTAATACCGCATAACAGTTTATGCCGCATGG CATAAGAGTGAAAGGCGCTTTCGGGTGTCGCTGATGGATGGACCCGCGGTGC ATTAGCTAGTTGGTGAGGTAACGGCTCACCAAGGCCACGATGCATAGCCGAC CTGAGAGGGTGATCGGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTAC GGGAGGCAGCAGTAGGGAATCTTCGGCAATGGACGAAAGTCTGACCGAGCA ACGCCGCGTGAGTGAAGAAGGTTTTCGGATCGTAAAACTCTGTTGTTAGAGA AGAACAAGGACGTTAGTAACTGAACGTCCCCTGACGGTATCTAACCAGAAA GCCACGGCTAACTACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTAGGTGGCAAGCGT TGTTCCGGATTTATTGGGCGTAAAGCGAGCGCAGGCGGTTTCTTAAGTCTGAT GTGAAAGCCCCCGGCTCAACCGGGGAGGGTCATTGGAAACTGGGAGACTTG AGTGCAGAAGAGGAGAGTGGAATTCCATGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATA TATGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTCTCTGGTCTGTAACTGACGCTG AGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACG CCGTAAACGATGAGTGCTAAGTGTTGGAGGGTTTCCGCCCTTCAGTGCTGCA GCAAACGCATTAAGCACTCCGCCTGGGGAGTACGACCGCAAGGTTGAAACT CAAAGGAATTGACGGGGGCCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTC GAAGCAACGCGAAGAACCTTACCAGGTCTTGACATCCTTTGACCACTCTAGA GATAGAGC TTTCCCTTTGGGGACAAAGTGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTG TCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCTTATTGTTAGTT GCCATCATTTAGTTGGGCACTCTAGCGAGACTGCCGGTGACAAACCGGAGGA AGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGACCTGGGCTACACACG TGCTACAATGGGAAGTACAACGAGTCGCTAGACCGCGAGGTCATGCAAATCT CTTAAAGCTTCTCTCAGTTCGGATTGCAGGCTGCAACTCGCCTGCATGAAGC CGGAATCGCTAGTAATCGCGGATCAGCACGCCGCGGTGAATACGTTCCCGGG CCTTGTACACACCGCCCGTCACACCACGAGAGTTTGTAACACCCGAAGTCGG TGAGGTAACCTTTTTGGAGCCAGCCGCCTAAGGTGGGATAGATGATTGGGGT GAAGTCGTAACAGGGTAGC
Der Gegenstand der Erfindung wird in den folgenden Ausführungsbeispielen vorgestellt.
Beispiel 1. (für Wachstum mit selektiven Nährstoffen)
Der Stamm P. freundenreichii KT021 wurde auf dem Nährboden YEL mit 2% Natriumlactat gezüchtet. Der Nährstoff wurde mit den Bakterien geimpft und die Züchtung wurde bei einer Temperatur von 30 °C über 72 Stunden durchgeführt. Nach Beendigung der Züchtung wurde eine Trübung auf der YEL-Nährstoffoberfläche festgestellt, was die Wachstumsfähigkeit des untersuchten Stamms auf diesem selektiven Nährstoff bestätigt.
Beispiel 2. (Morphologische Eigenschaften)
Die Bakterien R freundenreichii KT021 wurden auf mit Agar verfestigtem Nährbouillon ausgesät und in einem Brutschrank bei einer Temperatur von 30 °C über 72 h inkubiert. Nach dieser Zeit wurden ausgewachsene Bakterienkolonien beobachtet. Die weißen und weißbeigen Kolonien hatten eine runde Form mit einem Durchmesser von ca. 1 mm. Auf dieser Grundlage wurde festgestellt, dass die Form der Kolonien für Bakterien der Spezies
Propionibacterium freundenreichii typisch ist.
Beispiel 3. (für die Fermentationsfähigkeit)
Der Stamm P. freundenreichii KT 0021 wurde auf einem flüssigen Nährstoff mit der folgenden Zusammensetzung gezüchtet (g/1): 1,0 - Hefeextrakt, 0,2 - Magnesiumsulfat, 0,05 - Mangansulfat, 0,1 - Tween 80. Es wurden drei Fermentationstests durchgeführt: mit 2% Glucose, 2% Lactose und 2% Glycerin als Kohlenstoff- und Energiequelle für die Zellen. Zusätzlich wurde ein Kontrolltest durchgeführt, bei dem der Nährstoff ohne Zusatz von Zucker oder Alkohol verwendet wurde. Die Züchtung wurde über 72 h in der Temperatur von 30 °C bei einem pH-Wert von 6,5 durchgeführt, wobei ein Mittel hinzugefügt wurde, das die entstehende Propionsäure neutralisiert. Nach dieser Zeit wurde eine Trübung des Nährstoffs in allen Kulturen festgestellt. Auf der Grundlage einer mengenmäßigen Untersuchung wurde festgestellt, dass in den Nährstoffen mit Glucose, Lactose und Glycerin im Vergleich zum Kontrolltest ein deutlicher Anstieg der Zellenzahl erfolgte, was die Fähigkeit des untersuchten Bakterienstamms zur Fermentation von Glucose, Lactose und Glycerin bestätigt.
Beispiel 4. (für die B 12- Vitaminbiosynthese aus Molke)
Die Labmolke mit 5,2% Lactose wurde in einen Labor-Bioreaktor mit einem Volumen von 5 1 eingebracht, bei einer Temperatur von 121 °C über 15 min sterilisiert, auf die Temperatur von 30 °C abgekühlt - der pH- Wert wurde auf 7,0 geregelt - und mit den Bakterien
Propionibacterium freundenreichii in der Menge von l,3xl06 cfu/ml geimpft. Dann wurden Hefeextrakt in der Menge von 1,5 g/1, 5 mg Kobaltchlorid, 15 mg 5,6-Dimethylbenzimidazol und 10 mg para-Aminobenzoesäure in den Nährstoff eingebracht. Die Züchtung wurde insgesamt über 168 h, bei sanftem Mischen des Nährstoffs und bei Aufrechterhaltung des pH- Werts im Bereich von 6,5-7,0 durchgeführt. In der fertig fermentierten Molke betrug die B12- Vitaminkonzentration 6,34 mg/1 und die Folsäurekonzentration 3,2 mg/1.
Beispiel 5. (für die B 12- Vitaminbiosynthese aus Abfallglycerin)
Der Fermentationsnährstoff mit den folgenden Substanzen in 1 1: 20 % Glycerin, 3 g
Caseinhydrolysat, 10 g Abioseston, 1.76 g K3P04, 2.29 g NaH2P04x2H20, 0.3 mg Biotin, 4 mg Calciumpantothenat, 5 mg FeS04x7H20, 2 mg CoS04x6H20, 10 mg MnC12x4H20, 2 mg ZnC12, 0.2 g MgC12x6H20 wurde der Pasteurisierung im Plattenwärmeaustauscher in der Temperatur von 121°C über 15 min unterzogen und in einen sterilen Bioreaktor mit einem Volumen von 1500 1 gepumpt, der mit einem System zur Mantelthermostatierung und mit einem mechanischen Mischer ausgestattet war. Die Temperatur des Glycerinnährstoffs wurde auf 28 °C verringert und der pH- Wert wurde auf 7,0 eingestellt. Der so vorbereitete Nährstoff wurde mit den Bakterien Propionibacterium freundenreichii KT021 in der Menge von 1,1 xlO6 cfu/ml geimpft. Die Züchtung wurde bis zur vollständigen Fermentierung des Glycerins bei sanftem Mischen zur Gewährleistung der Homogenität des Nährstoffs und bei
Aufrechterhaltung des pH- Werts auf einem konstanten Niveau durchgeführt. In der 72.
Stunde wurden B 12- Vitaminvorläufer in Gestalt von 2 mg Kobaltsulfat und 16 mg/1 5,6- Dimethylbenzimidazol hinzugegeben. Im fermentierten Nährstoff wurde eine B12- Vitaminkonzentration von 8,9 mg/1 festgestellt. Beispiel 6. (für die Propionsäureproduktion aus Molke)
Die Sauermolke mit 4,3% w/v Lactose wurde in einen Labor-Bioreaktor mit einem Volumen von 5 1 eingebracht, bei einer Temperatur von 121 °C über 15 min sterilisiert, auf die Temperatur von 30 °C abgekühlt - der pH- Wert wurde auf 7,0 geregelt - und mit den
Bakterien Propionibacterium fr eundenreichii KT021 in der Menge von 1,3x10(5 cfu/ml geimpft. Dann wurde Hefeextrakt in der Menge von 1,0 g/1 in den Nährstoff eingebracht. Die Züchtung wurde insgesamt über 96 Stunden bei sanftem Mischen des Nährstoffs
durchgeführt. Auf der Grundlage der chromatographischen Analyse wurde festgestellt, dass die Bakterien 2,1% w/v Propionsäure hergestellt haben.
Beispiel 7. (für die Propionsäureproduktion aus Glycerin)
Der Fermentationsnährstoff mit den folgenden Substanzen in 1 1: 50 g Glycerin, 3 g
Caseinhydrolysat, 5 g Abioseston, 2 g K3P04, 4 g NaH2P04x2H20, 0.3 mg Biotin, 4 mg Calciumpantothenat, 5 mg FeS04x7H20, 2 mg CoS04x6H20, 10 mg MnC12x4H20, 2 mg ZnC12, 0.2 g MgC12x6H20 wurde der Pasteurisierung im Plattenwärmeaustauscher bei der Temperatur von 85°C über 10 min unterzogen und in einen sterilen Bioreaktor mit einem Volumen von 150 1 gepumpt, der mit einem System zur Mantelthermostatierung und mit einem mechanischen Mischer ausgestattet war. Die Temperatur des Glycerinnährstoffs wurde auf 28 °C verringert und der pH- Wert wurde auf 7,0 eingestellt. Der so vorbereitete Nährstoff wurde mit den Bakterien Propionibacterium freundenreichii KT021 in der Menge von 1,1 xlO6 cfu/ml geimpft. Die Züchtung wurde bis zur vollständigen Fermentierung des Glycerins bei sanftem Mischen zur Gewährleistung der Homogenität des Nährstoffs durchgeführt. Im fermentierten Nährstoff wurde eine Propionsäurekonzentration von 15,8 g/1 festgestellt. Beispiel 8. (für die B 12- Vitaminproduktion aus einer Mischung von Molke und Glycerin) Labmolke mit 5,7% Lactose wurde in einen Bioreaktor eingebracht, der mit einem Mischer und einem Heizmantel ausgestattet war - 2% Glycerin wurden hinzugefügt, das Ganze wurde gemischt und der thermischen Sterilisierung bei einer Temperatur von 115 °C über 15 min unterzogen. Dann wurde der Nährstoff auf die Temperatur von 30 °C gekühlt, der Säuregrad wurde auf den pH-Wert von 7,2 geregelt und mit den Bakterien Propionibacterium
freundenreichii KT021 in der Menge von l,3xl06 cfu/ml geimpft. Nach 72 Stunden
Fermentation wurden in den Nährstoff bekannte Vorläufer und Stimulatoren der B12- Vitaminsynthese, das sind 5 mg/1 Kobaltchlorid, 15 mg/1 5,6-Dimethylbenzimidazol und 12 mg/1 para-Aminobenzoesäure, eingebracht. Die Züchtung wurde insgesamt überl68 Stunden bei sanftem Mischen des Nährstoffs durchgeführt. Nach Abschluss der Fermentation enthielt der Nährstoff 8,2 mg B 12- Vitamin/ 1 Nährstoff.

Claims

Patentansprüche
1. Propionibakterienstamm Propionibacterium freundenreichii KT021, isoliert aus
Milchablagerungen und ausgewählt aus einer Isolatgruppe mit dem Screening- Verfahren, in der Polnischen Kollektion der Mikroorganismen (Polska Kolekcja Mikroorganizmow) in Wroclaw unter der Nummer B/00040 hinterlegt.
2. Bakterienstamm Propionibacterium freundenreichii KT 021 gemäß Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Fähigkeit zur B 12- Vitaminherstellung in den Züchtungen mit Süßmolke über 6 mg/1 beträgt.
3. Bakterienstamm Propionibacterium freundenreichii KT 021 gemäß Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass er im Ergebnis der Propionsäurefermentation der Molke die Fähigkeit zur Propionsäureproduktion in der Menge über 20 g/1 hat.
PCT/EP2013/062368 2012-06-26 2013-06-14 Propionibakterienstamm propionibacterium freundenreichii kt 021 WO2014001102A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL399669 2012-06-26
PL39966912 2012-06-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014001102A1 true WO2014001102A1 (de) 2014-01-03

Family

ID=48790346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/062368 WO2014001102A1 (de) 2012-06-26 2013-06-14 Propionibakterienstamm propionibacterium freundenreichii kt 021

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014001102A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6492141B1 (en) * 1998-12-18 2002-12-10 Dsm N.V. Process for the production of vitamin b12
WO2004001022A1 (en) * 2002-06-21 2003-12-31 The University Of Newcastle Research Associates (Tunra) Ltd Probiotic propionibacterium jensenii 702
US6878534B1 (en) * 1994-02-22 2005-04-12 Gesellschaft Fur Biotechnologische Continuous fermentation process which is useful for the simultaneous optimal production of propionic acid and vitamin B12
EP1625795A1 (de) * 2004-08-10 2006-02-15 Campina Nederland Holding B.V. Produktion von Vitamin B12 in fermentierten Milchprodukten

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6878534B1 (en) * 1994-02-22 2005-04-12 Gesellschaft Fur Biotechnologische Continuous fermentation process which is useful for the simultaneous optimal production of propionic acid and vitamin B12
US6492141B1 (en) * 1998-12-18 2002-12-10 Dsm N.V. Process for the production of vitamin b12
WO2004001022A1 (en) * 2002-06-21 2003-12-31 The University Of Newcastle Research Associates (Tunra) Ltd Probiotic propionibacterium jensenii 702
EP1625795A1 (de) * 2004-08-10 2006-02-15 Campina Nederland Holding B.V. Produktion von Vitamin B12 in fermentierten Milchprodukten

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102154167B (zh) 一种猪肺炎支原体培养基及其制备方法
Goyal et al. Characterization of the Lactobacillus isolated from different curd samples
CN106939288B (zh) 植物乳杆菌SG5在产γ-氨基丁酸中的应用
JANATININGRUM et al. Comparative study on the diversity of endophytic actinobacteria communities from Ficus deltoidea using metagenomic and culture-dependent approaches
CN108004177A (zh) 一种可降解亚硝酸盐的副干酪乳杆菌及其特性研究
CN101153316B (zh) 一种益生菌乳制品中干酪乳杆菌的检测方法
CN106190931B (zh) 一种乳酸乳球菌乳酸亚种及其在干酪生产中的应用
CN106434441B (zh) 一种乳酸乳球菌乳脂亚种及其在干酪生产中的应用
DE60305476T2 (de) Wachstumsmedium für mikroorganismen umfassend die biomasse von methanotrophen und heterotrophen bakterien
CN107937316A (zh) 空间罗伊氏乳杆菌Fullarton‑9‑71及应用
WO2014001102A1 (de) Propionibakterienstamm propionibacterium freundenreichii kt 021
RU2745093C1 (ru) Штамм метанокисляющих бактерий Methylococcus capsulatus BF19-07 - продуцент для получения микробной белковой массы
CN112831435B (zh) 一种分离的产氮假单胞菌及其在还原硒元素中的应用
KR102201035B1 (ko) 난배양성 미생물의 분리 및 배양 방법
CN103497988B (zh) 一种安全高效乳酸菌产品的发酵生产方法
Nadtochii et al. Identification of yeast species involved in fermentation of the Kazakh camel dairy product–shubat
CN108004181B (zh) 一株甲基营养型芽孢杆菌及其培养物和应用
CN102550812A (zh) 有益微生物饲料添加剂及其制作方法
Diyaolu et al. Phenotypic and molecular characterization of different isolates of Lactobacillus plantarum from four Nigerian fermented foods for use as probiotics in aquaculture
Goyal et al. Isolation and identification of genus Lactobacillus from different curd samples
RU2780155C1 (ru) Штамм бактерий lactococcus lactis subsp. cremoris 36 rcam 05396, используемый при производстве кисломолочных диетических продуктов
Ng Effects of different oven drying methods on the nutritional value and lactic acid bacteria load of eudrilus eugeniae
RU2689524C1 (ru) Штамм лактобактерий Enterococcus mundtii - продуцент молочной кислоты и антибиотических веществ
Syukur et al. Probiotic research as highest antimicrobial Listeria monocytogenes from virgin coconut oil [VCO] Padang West Sumatra
RU2022008C1 (ru) Способ приготовления основы для питательных сред для выращивания микроорганизмов

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13736786

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13736786

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1