DD237078A3

DD237078A3 - PROCESS FOR DETERMINING ENZYMES AND OTHER BIOSYNTHESIS PREVENTIONS

Info

Publication number: DD237078A3
Application number: DD22691581A
Authority: DD
Inventors: Willy Nordheim; Hartmut Weise; Heinz Voigt; Michael Woelbing; Manfred Baer; Siegfried Braeuniger; Regina Nordheim
Original assignee: Willy Nordheim; Hartmut Weise; Heinz Voigt; Michael Woelbing; Manfred Baer; Siegfried Braeuniger; Regina Nordheim
Priority date: 1981-01-09
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1986-07-02

Abstract

Gebiet: Technische Mikrobiologie und technische Biochemie. Das Ziel ist die technisch zu handhabende Entkeimung von Enzymen und anderen Biosynthesepraeparaten ohne wesentliche Aktivitaetsverluste. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass bei der Entkeimung durch ionisierende Strahlung ein besonderer hypoxischer Schutzeffekt eingeordnet wird. Mikrobiell bzw. viral kontaminierte Praeparate aus mikrobiellen und sonstigen Biosynthesen werden durch ionisierende Strahlung bei Strahlendosen zwischen 500 bis 20 000 Gray unter reduziertem O2-Partialdruck bzw. unter hypoxischen oder anaeroben Bedingungen entkeimt. Die O2-Verarbeitung kann vor der Bestrahlung durch die im zu bestrahlenden Medium vorhandenen Mikroorganismen herbeigefuehrt werden. Moegliche Anwendungsgebiete: Enzymproduktion, Herstellung von Biochemikalien, Pharmaka und Lebensmitteln.Field: Technical Microbiology and Technical Biochemistry. The goal is the technically manageable degermination of enzymes and other biosynthesis rates without significant loss of activity. The object is achieved by the fact that in the sterilization by ionizing radiation, a special hypoxic protective effect is classified. Microbially or virally contaminated preparations from microbial and other biosyntheses are sterilized by ionizing radiation at radiation doses between 500 and 20,000 Gray under reduced partial pressure of O2 or under hypoxic or anaerobic conditions. O2 processing can be induced prior to irradiation by the microorganisms present in the medium to be irradiated. Possible fields of application: enzyme production, production of biochemicals, pharmaceuticals and foodstuffs.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf die Entkeimung von Enzymen und anderen Biosynthespräparaten aus mikrowellen, viralen, pflanzlichen und tierischen Prozessen bzw. Systemen mit Hilfe ionisierender Strahlung, insbesondere Gammastrahlen, unter Ausnutzung eines erniedrigten O₂-Partialdruckes bzw. einer Verfahrensweise unter hypoxischen oder anaeroben Bedingungen.The invention relates to the sterilization of enzymes and other biosynthesis preparations from microwave, viral, plant and animal processes or systems using ionizing radiation, in particular gamma rays, utilizing a reduced O ₂ partial pressure or a procedure under hypoxic or anaerobic conditions.

Das Anwendungsgebiet betrifft die technische Herstellung von Enzympräparaten (in ungebundener Form oder als trägerfixierte Enzyme) sowie von anderen Biosyntheseprodukten für verschiedenartige Applikationen und ist auch geeignet für Einrichtungen, die sich in kleinerem Maßstab mit der Isolierung und Anwendung solcher Produkte beschäftigen.The field of application relates to the technical preparation of enzyme preparations (in unbound form or as supported enzymes) as well as other biosynthesis products for various applications and is also suitable for institutions that deal on a smaller scale with the isolation and use of such products.

Characteristic of the known technical solutions

Die Entkeimung von Enzymen und weiteren Biosynthesepräparaten aus diversen Syntheseprozessen ist durch konventionelle Verfahren wie z. B. Filtration, thermische Behandlung oder durch Beigabe von Chemikalien nur umständlich bzw. unökonomisch und auch nicht sicher erreichbar.The sterilization of enzymes and other biosynthesis preparations from various synthesis processes is by conventional methods such. As filtration, thermal treatment or by adding chemicals only cumbersome or uneconomical and not secure reach.

Hinsichtlich der Anwendung ionisierender Strahlung zum Zwecke der Herstellung von keimarmen bzw. -freien Biosyntheseprodukten sind in den Wirtschaftspatenten DD 142058 und DD 146147 sowie im DD153 892 Lösungswege dargestellt und Hinweise gegeben worden, die aber unvollständig sind. Auch die vielen Angaben in der Literatur zur Inaktivierung von Viren oder Mikroorganismen durch ionisierende Strahlung vermitteln keine Verfahrensvariante zur ökonomischen und sicheren Entkeimung von und mit Mikroorganismen und/oder mit Viren kontaminierten Biosynthesepräparaten.With regard to the use of ionizing radiation for the purpose of producing germ-free or biosynthetic biosynthesis products, commercial patents DD 142058 and DD 146147 as well as DD153 892 have shown solutions and hints, but these are incomplete. The many statements in the literature on the inactivation of viruses or microorganisms by ionizing radiation do not provide a process variant for the economical and safe sterilization of and with microorganisms and / or virus-contaminated biosynthesis preparations.

Ziel der Erfindung -Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist die technisch handzuhabende Entkeimung von Enzymen und anderen Biosynthesepräparaten mit Hilfe ionisierender Strahlung, insbesondere mit Gammastrahlen, die ohne zeitaufwendige Zwischeniagerungen in Minutenreaktionen zu führen ist und durch die besondere Einordnung eines hypoxischen Schutzeffektes ohne wesentliche Aktivitätsverluste abläuft. Die Inaktivierung der vorhandenen Viren und Mikroorganismen einschl. Mycoplasmen bei gleichzeitiger Schonung des entsprechenden Biosynthesepräparates soll dabei auch gleich in Emballagen möglich sein.The object of the invention is the technically manageable sterilization of enzymes and other biosynthetic preparations by means of ionizing radiation, in particular with gamma rays, which can be performed without time-consuming Zwischeniagerungen in minute reactions and runs through the special classification of a hypoxic protective effect without significant loss of activity. The inactivation of the existing viruses and microorganisms including Mycoplasmen while sparing the corresponding biosynthesis preparation should also be possible in Emballagen.

Essence of the invention

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entkeimung von Enzymen und anderen Biosynthesepräparaten unter Anwendung von ionisierender Strahlung, insbesondere Gammastrahlen, bei Strahlendosen zwischen 500 bis 20000 Gray erfolgt, und zwar unter erniedrigtem CyPartialdruck bzw. unter hypoxischen oder anaeroben Bedingungen, beispielsweise erreichbar durch vorherige mikrobiologische O₂-Verarmung mit Hilfe der im zu bestrahlenden Medium vorhandenen Mikroorganismen.The object is achieved in that the sterilization of enzymes and other biosynthesis preparations using ionizing radiation, especially gamma rays, takes place at radiation doses between 500 to 20,000 Gray, under reduced CyPartialdruck or under hypoxic or anaerobic conditions, for example achievable by previous microbiological O ₂ depletion with the aid of microorganisms present in the medium to be irradiated.

embodiments

Die Erfindung soll an Hand folgender Ausführungsbeispiele dargelegt werden:The invention will be explained with reference to the following embodiments:

Example 1 a

Ein flüssiges Glucoamylase-Konzentrat (mit einer Aktivität von 3300 E/ml und einer Lebendkeimzahl — LKZ — von 1,05 10⁷/ml), das noch Restsubstratanteile enthält, wird mit den im Medium befindlichen aktiven Keimen in einem 50-l-PE-Sechskantkanister bis zu 24 Stunden bei einer Temperatur bis maximal 25 ⁰C vor der Bestrahlung belassen (=O₂-Verarmungsphase). Danach erfolgt eine Bestrahlung (mit Kanister) in einer Anlage Typ Panorama (Kobalt-60, Gesamtdosis 1OkGy, D_L/h 4kGy, 23°C). Nach der Bestrahlung werden ermittelt: mind. 3280E Glucoamylase/ml und sn,2 · 10¹ LKZ/ml.A liquid glucoamylase concentrate (with an activity of 3300 U / ml and a live germ count - LKZ - of 1.05 10 ⁷ / ml), which still contains residual substrate portions, is mixed with the active germs in the medium in a 50 L PE -Echane canister for up to 24 hours at a temperature of up to 25 ⁰ C before irradiation leave (= O ₂ -Verarmungsphase). This is followed by irradiation (with canister) in a plant type Panorama (cobalt-60, total dose 1OkGy, D _L / h 4kGy, 23 ° C). After irradiation are determined: min 3280E glucoamylase / ml and sn, 2 x 10 ¹ LNC / ml..

Example 1 b

Zum Einsatz gelangt das im Beispiel 1 a beschriebene flüssige Glucoamylase-Konzentrat mit einer Aktivität von 3300E Glucoamylase/ml und einer LKZ von 1,05 10⁷/ml in einem 50-l-PE-Kanister (wie oben). Die Bestrahlung setzt sofort ein (ohne vorherige mikrobiologische O₂-Verarmung), und zwar 1OkGy, D|./h 4kGy, 23°C. Nach der Bestrahlung: Si2900E Glucoamylase/ ml und ^2- 10² LKZ/ml.The liquid glucoamylase concentrate described in Example 1 a with an activity of 3300 E glucoamylase / ml and an LCC of 1.05 10 ⁷ / ml is used in a 50 l PE canister (as above). Irradiation starts immediately (without previous microbiological O ₂ depletion), namely 1OkGy, D | ./h 4kGy, 23 ° C. After irradiation: Si2900E glucoamylase / ml and ^ 2-10 ² LKZ / ml.

Example 2

Brauereienzym-Pulver mit etwa 4,5% Wasser (2 x 100 g) wird bestrahlt (Gesamtdosis 8 kGy, D_L/h 6,5 kGy, 19°C), und zwar einmal mit vorheriger N₂- und im anderen Beispiel mit vorheriger Luftbehandlung. Vorder Bestrahlung: /3-Glucanase 1 200 iE/g, 10¹⁰Keime/g. Nach der Bestrahlung: N₂-Behandlung—/3-Glucanase 1 000IE/g, 10³Keime/g. Luft-Behandlung —/3-Glucanase 680IE/g,10⁴Keime/g.Brewery enzyme powder containing about 4.5% water (2 x 100 g) is irradiated (total dose 8 kGy, D _L / h 6.5 kGy, 19 ° C) once with previous N ₂ - and in the other example with previous air treatment. Front irradiation: / 3-glucanase 1 200 iu / g, 10 ¹⁰ germs / g. After irradiation: N ₂ treatment / 3-glucanase 1 000 IU / g, 10 ³ germs / g. Air Treatment - / 3-Glucanase 680IE / g, 10 ⁴ germs / g.

Example 3

JeO,5l Sonnenblumenöl (Peroxidzahl 6,5, Verseifungszahl 190,1, Verkeimung >10³/ml) werden im I.Ansatz mit N₂ und im 2. Ansatz mit Luft behandelt. Danach erfolgt sofort die Bestrahlung (in geschlossenen Glasgefäßen in der o. g. Panorama-Anlage): 4kGy,D_L/h 6 kGy, 17⁰C.— Die Analysenwerte nach der Bestrahlung sind wie folgt: Mit N₂ behandelt—Peroxidzahl 6,7, Verseifungszahl 187,5, VerkeimungsgradO. Mit Luft behandelt—Peroxidzahl 10,1,Verseifungszahl 144,7, starke Färbung (gelb), Verkeimungsgrad zwischen 10¹ und 10²/ml.JeO, 5l sunflower oil (peroxide value 6.5, saponification number 190.1, germination> 10 ³ / ml) are treated with N ₂ in the first batch and with air in the second batch. Immediately thereafter the irradiation is carried out (in closed glass containers in the above panoramic system), with N ₂ treated-peroxide 6,7: 4kGy, D _L / h 6 kGy, 17 ⁰ C.- The analysis values after irradiation are as follows Saponification number 187.5, GerminabilityO. Treated with air-peroxide 10.1, saponification 144.7, strong color (yellow), degree of contamination between 10 ¹ and 10 ² / ml.

Claims

claims:

1. A process for the sterilization of enzymes and other biosynthetic preparations by ionizing radiation, in particular gamma radiation, between 500 and 20000Gray, especially 2000 and 9000Gray, characterized in that the sterilization takes place under reduced O ₂ partial pressure or under hypoxic or anaerobic conditions.

2. The method according to claim 1, characterized in that the O ₂ -Verarmung or O ₂ removal is brought about by the microorganisms present in the medium to be irradiated.