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DE2423762A1 - Proteins of low nucleic acid contents - prepd. by bacterial fermentation of Bacillus, Pseudomonas and Flavobacterium species on methanol-contg. nutrient media - Google Patents

Proteins of low nucleic acid contents - prepd. by bacterial fermentation of Bacillus, Pseudomonas and Flavobacterium species on methanol-contg. nutrient media

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Publication number
DE2423762A1
DE2423762A1 DE2423762A DE2423762A DE2423762A1 DE 2423762 A1 DE2423762 A1 DE 2423762A1 DE 2423762 A DE2423762 A DE 2423762A DE 2423762 A DE2423762 A DE 2423762A DE 2423762 A1 DE2423762 A1 DE 2423762A1
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DE
Germany
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methanol
pseudomonas
bacillus
mutants
fermentation
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Pending
Application number
DE2423762A
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German (de)
Inventor
Paul Dr Praeve
Dieter Dr Sukatsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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Priority to RO7582206A priority patent/RO71428A/en
Priority to IL47286A priority patent/IL47286A0/en
Priority to SE7505548A priority patent/SE7505548L/en
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    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
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Abstract

Protein prepn. from bacteria with MeOH as C-source and an N-source, under aerobic conditions, at pH 4-9, takes place by fermenting bacteria strains of Bacillus, Pseudomonas and Flavobacterium species, their mutants or variations, in a way such that MeOH concn. in logarithmic growth phase of bacterial cells is (10-150, esp. 50-100 p.p.m., w.r.t. culture suspension. Used as protein-source in food and animal feedstuffs. Prodt. contains 60-80 wt. % crude protein contg. (a) 90-95wt. % aminoacids, rich in essential and semi-essential aminoacids, and (b) only 5-10wt. % undesired nucleic acids (compared with 8-16wt. % by other processes).

Description

Verfahren zur fermentativen Herstellung von Protein Es sind biosynthetische Verfahren bekannt, in denen Mikroorganismen, z.B. bestimmte Bakterienstämme, in einem synthetischen Nährmedium, welches als einzige Kohlenstoff-Quelle Methanol enthält, fermentatit vermehrt werden. Solche verfahren können sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden. Die so gewonnenen Bakterienzellen enthalten im soge nannten "Rohprotein" (errechnet durch Multiplizieren dos elementaranalytisch gefun.denen Wertes für Stickstoff mit dem emprischen Faktor 6,25) üblicherweise 40 - 75 Gewichts Aminosäuren und 8 -- 16 Gewichts-% Nukleinsäuren. Ein so hoher Anteil an Nukleinsäuren ist jedoch unerwünscht, da aus ihnen insbesondere im menschlichen Organismus Harnsäure entsteht, die Gicht verursacht. Außerdem wird die Flora des Magen-Darm-Traktes ungünstig beeinflußt.Process for the fermentative production of protein They are biosynthetic Process known in which microorganisms, e.g. certain bacterial strains, in a synthetic nutrient medium, which is the only carbon source methanol contains, fermentatit are increased. Such processes can be discontinuous as well as continuously. The bacterial cells obtained in this way contain in the so-called "crude protein" (calculated by multiplying dos by elemental analysis found value for nitrogen with the expressive factor 6.25) usually 40-75% by weight of amino acids and 8-16% by weight of nucleic acids. Such a high one However, the proportion of nucleic acids is undesirable because they are derived from them in particular in human The organism produces uric acid, which causes gout. In addition, the flora of the Gastrointestinal tract adversely affected.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Bakterien mit Methanol als Kohlenstoff-Quelle und einer Stickstoffqueiie unter aeroben Bedingungen bei einem pH-Wert zwischen 4,0 und 9,0 gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Bakterienstämme der Gattungen Bacillus, Pseudomonas und Flavobacterium, deren Mutanten oder Varianten so fermentiert, daß die Konzentration an Methanol in der Phase des logarithmischen Wachstums der Bakterienzellen zwischen 5 und 200 ppm, bezogen auf die Kultursuspension, liegt.There has now been a method of making bacteria using methanol as a carbon source and a nitrogen source under aerobic conditions found a pH between 4.0 and 9.0, which is characterized in that one bacterial strains of the genera Bacillus, Pseudomonas and Flavobacterium, whose Mutants or variants fermented so that the concentration of methanol in the Phase of logarithmic growth of the bacterial cells between 5 and 200 ppm, based on the culture suspension.

Bevorzugt wird eine Konzentration an Methanol, die zwischen 10 und 150 ppm liegt.A concentration of methanol between 10 and 150 ppm.

Das Verfahren wird zweckinäßig in Fermentationsreaktoren durchgeführt, welche ein Nährmedium enthalten, das neben dem erwähnten Methanol als Stickstoffquelle Salze wie Kaliumnitrat, Ammonsulfat, Ammonphosphat oder Ammoniak, Harnstoff oder Sojamehl enthalten. Außerdem enthält es Phosphate wie Kaliumdihydrogenphosphat oder Dinatriumhydrogenphosphat sowie Magnesium- und Kalium-Salze und Spurenelemente, wie sie z.B.The process is expediently carried out in fermentation reactors, which contain a nutrient medium, in addition to the aforementioned methanol as a nitrogen source Salts such as potassium nitrate, ammonium sulfate, ammonium phosphate or ammonia, urea or Contain soy flour. It also contains phosphates such as potassium dihydrogen phosphate or Disodium hydrogen phosphate as well as magnesium and potassium salts and trace elements, as they e.g.

auch im Leitungswasser enthalten sind. So sind z.B. Eise-, Kupfer- Molybdänsalze in Spuren vorhanden.are also contained in tap water. For example, iron, copper Molybdenum salts present in traces.

Es kann zweckmäßig sein, insbesondere den Vorkulturen Nährstoffe wie Hefeextrakt, Fleischextrakt, Leberextrakt, Glucose oder andere zuzusetzen.It can be useful, especially the precultures such as nutrients Add yeast extract, meat extract, liver extract, glucose or others.

Das Verfahren wird zweckmäßig bei Temperaturen zwischen 200 und 450C, vorzugsweise zwischen 300 und 370C durchgeführt.The process is expediently carried out at temperatures between 200 and 450C, preferably carried out between 300 and 370C.

Als Bakterienstämme werden Bacillus-Arten verwendet, insbesondere so bekannte Bacillus-Stämme wie B, subtilis oder B.polymyxa, weiterhin Pseudomonas-Arten, wie Pseudomonas aeruginosa. Auch Flavobakterien können verwendet werden.Bacillus species are used as bacterial strains, in particular well-known Bacillus strains such as B, subtilis or B.polymyxa, furthermore Pseudomonas species, such as Pseudomonas aeruginosa. Flavobacteria can also be used.

Die Kultursuspension im Reaktor wird mit 0,1 bis 1,5 1 Luft pro Liter Kulturlösung und Minute (vvm), vorzugsweise mit 0,3 bis 0,6 turm, belüftet. Um eine gute Aufnahme des Sauerstoffs durch die Zellen zu gewährleisten kann intensiv gerübrt werden; es können auch Emulgatoren zugesetzt werden.The culture suspension in the reactor is 0.1 to 1.5 1 air per liter Culture solution and minute (vvm), preferably with 0.3 to 0.6 tower, aerated. To a good uptake of oxygen through the cells to ensure can be agitated intensively; emulsifiers can also be added.

In anderen Reaktorsystemen als Rührkesseln muß entsprechend für eine genügende Luftmenge gesorgt werden, wobei bei der Flüchtigkeit des Methanols eine Rückführung der Luft günstig ist. In konventionellen Systemen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen oder besser noch zwei oder mehrere Rührer in einem Fermentationskessel zu verwenden. Weiterhin ist es vorteilhaft, zwei Rührer, insbesondere Lochscheibenrührer, so im Fermentationske.s sei anzuordnen, daß die Rührerabstände etwa einen Rührerdurchmessc." betragen. Das Verhältnis von Rührerdurchmesser zu Kesseldurchmesser liegt zweckmäßig zwischen 0,35 und 0,65, vorzugsweise zwischen 0,45 und 0,55. Die Umlaufgeschwindigkeit der Kultursuspension beträgt zweckmäßig mehr als 7 m/s Falls Schaumbildung eintritt, empfiehlt sich eine chemische oder mechanische Schaumbekämpfung, zum Beispiel durch Zusatz von 0,01 bis 0,1 Gewichts-% eines Entschäumers wie Octanol, Ester der Ölsäure und Laurinsäure Init Glykol, Glycerin oder Sorbit, alkoholische Cholesterinlösung oder Silikone wie Polydimethylsiloxan.In other reactor systems than stirred kettles must be accordingly for a Sufficient amount of air can be provided, with the volatility of the methanol a Recirculation of the air is favorable. In conventional systems it has been found to be beneficial proved to have one or even better two or more stirrers in a fermentation kettle to use. It is also advantageous to have two stirrers, in particular perforated disc stirrers, should be arranged in the fermentation tank so that the stirrer distances are approximately one stirrer diameter. " be. The ratio of the stirrer diameter to the bowl diameter is appropriate between 0.35 and 0.65, preferably between 0.45 and 0.55. The speed of rotation the culture suspension is expediently more than 7 m / s If foam formation occurs, chemical or mechanical foam control, for example through Addition of 0.01 to 0.1% by weight of a defoamer such as octanol or oleic acid ester and lauric acid init glycol, glycerin or sorbitol, alcoholic cholesterol solution or silicones such as polydimethylsiloxane.

Die Methanol-Konzentration zwischen 5 und 200 ppm, vorzugsweise zwischen 10 und 150 ppm, kann kontinuierlich durch verschiedene Maßnahmen gesteuert werden, z.B. durch Messung des Stickstoffverbrauchs, des Zellmasseauteils oder vorzugsweise durch Messung des Kohlendioxidausstoßes. Hierbei ist eine feine Dosierung der Methanolzugabe mit schneller Reaktion auf den bei Kohlenstoffmangel absinkenden Kohlendioxidausstoß möglich.The methanol concentration between 5 and 200 ppm, preferably between 10 and 150 ppm, can be continuously controlled by various measures, e.g. by measuring the nitrogen consumption, the cell mass fraction or preferably by measuring carbon dioxide emissions. Here is a fine dosage of the addition of methanol with a quick reaction to the lower carbon dioxide emissions in the case of carbon deficiency possible.

Vorzugsweise kante diese Steuerung über die Messung des gasförmigen Methanols mitt eis Flammenionisationsdetektor erfolgen.This control is preferably based on the measurement of the gaseous Methanol using a flame ionization detector.

Wenn der pH-Wert der Kultursuspension unter den vorgeschriuenen Wert sinkt, wird er durch Zugabe von Alkali, z.B. Natronlauge oder Kalilauge wieder auf den vorgeschriebenen Wert gebracht. Ebenso wird ein zu hoher pH-Wert durch Zugabe von Säure, z.B. Salzsäure oder Schwefelsäure reguliert.When the pH of the culture suspension is below the prescribed value drops, it is raised again by adding alkali, e.g. caustic soda or potassium hydroxide brought the prescribed value. Likewise, an excessively high pH value is caused by adding regulated by acid, e.g. hydrochloric acid or sulfuric acid.

Zur Kontrolle des Verfahrens werden aus der Kultursuspension Proben entnommen, um das Trockengewicht und den Stickstoffgehalt in der Bakterienzeilmasse zu bestimmen. Danach können die Wachstumsrate und die Verdopplungszeit der Zellmasse bestimmt werden. Wenn das Trockengewicht der Zellen bei aufein ander folgenden Probe entnahmen nicht mehr logarithmisch zunimmt, wird die Fermentation bei Chargenfahrweise beendet. Bei kontinuierlicher Fahrweise wird über die Verdünnungrrate die Biomasseproduktion im Reaktor kontrolliert.To control the process, samples are taken from the culture suspension taken to find the dry weight and nitrogen content in the bacterial cell mass to determine. After that, the growth rate and the doubling time of the cell mass to be determined. If the dry weight of the cells in consecutive samples withdrawn no longer increases logarithmically, the fermentation in batch mode completed. In the case of continuous operation, the biomass production is controlled via the dilution rate controlled in the reactor.

Die Abtrennung der Bakterienmasse erfolgt in üblicher Weise durch Zentrifugieren unter mehrmaligem Waschen mit Wasser.The bacterial mass is separated off in the usual way Centrifuge, washing several times with water.

Auch haben sich Verfahren bewährt, wobei durch Flocculation mit Salzen bei bestimmtem pH-Wert die Zellmasse konzentriert werden kann. Man erhält so eine pastenartige Bakterienzellmasse, die noch 75 bis 90 Gewichts-°» Wasser enthält. Die Trocknung kann auf verschiedene Weise erfolgen, z.B. durch Walzentrocknung, Wirbelbettrocknung oder Sprühtrocknung. Das so getrocknete Produkt enthält lediglich 2 - 5 Gewichts-% Wasser und 60 bis 80 Gewichts-% Rohprotein. In diesem Rohprotein beträgt der Anteil an Aminosäuren 90 bis 95 Gewichts-%.Processes have also proven themselves, whereby by flocculation with salts at a certain pH the cell mass can be concentrated. You get one like that paste-like bacterial cell mass which still contains 75 to 90% by weight of water. The drying can be done in different ways, e.g. by roller drying, Fluidized bed drying or spray drying. The product dried in this way only contains 2 - 5% by weight of water and 60 to 80% by weight of crude protein. In this crude protein the proportion of amino acids is 90 to 95% by weight.

Dabei ist bemerkenswert, daß nicht nur dieser Anteil an Aminosäuren allgemein, sondern insbesondere der Gehalt an essentiellen und semiessentiellen Aminosäuren höher'alls bei vergleichbaren Produkten nach dem Stand dor Technik liegen.It is noteworthy that not only this proportion of amino acids in general, but especially the content of essential and semi-essential Amino acids are higher than in comparable products according to the state of the art.

Außerdem liegt der Rohaschegehalt der erfindungsgemäß erhaltenen getrockneten Zellmasse deutlich niedriger als der bekannter Produkte. Das erfindungsgsmäß erhaltene Rohprotein enthält weiterhin nur 5 bis 10 Gewichts- Nukleinsäuren, während bekannte Produkte 8 bis 16 oder mehr Gewichts- Nukleinsäuren enthalten.In addition, the crude ash content of the dried ones obtained according to the invention lies Cell mass significantly lower than that of known products. The obtained according to the invention Crude protein still contains only 5 to 10 weight nucleic acids, while known ones Products contain 8 to 16 or more nucleic acids by weight.

Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltene trockene Bakterienmasse ist daher in besonderem Maße geeignet, als Eiweißquello in Lebensmitteln und Tierfutter zu dienen.The dry bacterial mass obtained by the method according to the invention is therefore particularly suitable as a protein source in food and animal feed to serve.

Beispiel t: Der Stamm Pseudomonas sp. FH-B-5163, der auf Schrägagarröhrchen der Zusammensetzung 2,5 % Fleischextrakt 1,0 % Methanol 5,0 % Hefeextrakt 0,2 % NaN03 10,0 % Fleischpepton 0,02 % MgSO4 # 7H2O 10 % 10,0 % Glucose + 90 % 0,02 % Ma2HPO4 10,0 % NaCl 0,009 % NaH2PO4 2,5 % Agar 0,004 % KCl 0,00015% CaCl2 0,0001 % FeS04 7H20 Spuren CuSO4 # 5H2O " H3BO3 " MnSO4 # 5H2O sI ZnSO4 " 7H20 " Na2HOO4 # 2H2O (pH 6,6) gehalten wird, wird mit 4 ml destilliertem Wasser oder physiologischer Kochsalzlösung abgeschwemmt und in einen 2 1 Erlenmeyerkolben steril überimpft, der 250 ml Vorkultur-Nährlösung folgender Zusammensetzung enthält: 0,53 % (NH4)2SO4 0,4 % KH2PO4 0,2 % Na2HPO4 12 H20 0,02 % MgSO4. 7 H20 0,02 % KCl 1,5 % Methanol und 0,1 % Spurenelemente (pH 6,8) Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einem 14 Liter fassenden Fermentationskessel ausgeführt, der mit 10 Litern der nachstehenden Nährlösung beschickt ist: 1 % (NH4)2So4 0,4 % KHSPOi 0,2 % NazHPO4 12 H2O 0,02 % MgSO4 # 7H2O 0,02 % KC1 Der pH-Wert der Nährlösung beträgt 6,8. Sie wird 45 Minuten lang bei 1210C sterilisie-rt. Außerdem werden 50 g (0,5 Gewichtsprozent) Methanol vor dem Beimpfen der Hauptkultur der Nährlösung zugesetzt.Example t: The strain Pseudomonas sp. FH-B-5163, which is on agar slants of the composition 2.5% meat extract 1.0% methanol 5.0% yeast extract 0.2% NaN03 10.0% meat peptone 0.02% MgSO4 # 7H2O 10% 10.0% glucose + 90% 0.02% Ma2HPO4 10.0% NaCl 0.009% NaH2PO4 2.5% agar 0.004% KCl 0.00015% CaCl2 0.0001 % FeS04 7H20 traces of CuSO4 # 5H2O "H3BO3" MnSO4 # 5H2O sI ZnSO4 "7H20" Na2HOO4 # 2H2O (pH 6.6) is maintained with 4 ml of distilled water or physiological Saline solution washed off and sterile inoculated into a 2 1 Erlenmeyer flask, of the 250 ml preculture nutrient solution contains the following composition: 0.53% (NH4) 2SO4 0.4% KH2PO4 0.2% Na2HPO4 12 H20 0.02% MgSO4. 7 H20 0.02% KCl 1.5% methanol and 0.1% trace elements (pH 6.8) The inventive method is carried out in a 14 liter fermentation kettle, the 10 liter the following nutrient solution is charged: 1% (NH4) 2So4 0.4% KHSPOi 0.2% NazHPO4 12 H2O 0.02% MgSO4 # 7H2O 0.02% KC1 The pH value of the nutrient solution is 6.8. she is sterilized for 45 minutes at 1210C. In addition, 50 g (0.5 percent by weight) Methanol added to the nutrient solution before inoculating the main culture.

Zum Beimpfen der Nährlösung werden unter sterilen Bedingungen 2 x 250 ml der Vorkultur, die 24 - 48 Stunden lang bei 300C gesch ttelt wurde, verwendet. Die so beimpfte Nährlösung wird bei Chargenfahrweise 24 - 36 Stunden lang bei 30 0C unter Belüftung mit 0,6 vvm Luft mit einem Turbinenrührer gerührt.To inoculate the nutrient solution, 2 x 250 ml of the preculture, which was shaken at 300C for 24-48 hours, was used. The nutrient solution inoculated in this way is stored for 24 - 36 hours at 30 0C with aeration with 0.6 vvm air with a turbine stirrer.

Eine pH-Wert-Korrektur erfolgt nötigenfalls durch Zugabe von 2 n steriler HCl. Während der logarithmischen Phase der batch-Fermentation sowie bei kontinuierlicher Fahrweise wird eine Konzentration von Methanol zwischen 5 bis 150 ppm Gewichts-5' eingehalten, Dazu werden bei einer Verminderung des CO2.If necessary, the pH value is corrected by adding 2 N sterile HCl. During the logarithmic phase of batch fermentation as well as during continuous Driving mode is a concentration of methanol between 5 to 150 ppm weight-5 ' adhered to, in addition to a reduction of the CO2.

Ausstoßes der Zellen weitere Anteile Methanol automatisch zudosiert, bis der CO -Ausstoß wieder ansteigt. Dies kann ebenso durch Messung des gasförmigen Methanolanteils in der Abluft durch ein FID (Flammenionisationsdetektor) geschehen.When the cells are ejected, further proportions of methanol are automatically added, until the CO emissions rise again. This can also be done by measuring the gaseous Methanol content in the exhaust air is done by an FID (flame ionization detector).

Das Fortschreiten-des Verfahrens wird durch Probeentnahmen zur Bestimmung des Trockengewichts und des Stickstoffs der Bakterienzellmasse kontrolliert.The progress of the procedure is determined by taking samples the dry weight and nitrogen of the bacterial cell mass are controlled.

Nach Beendigung der logarithmischen Wachstumsphase wird die Aufarbeitung in üblicher Weise durch Zentrifugieren oder Flocculieren, Waschen der Zellen mit Wasser und anschließende Sprühtrocknung vorgenommen. Das so erhaltene Produkt hat einen Rohproteingehalt von 71,87 Gewichts-%, einen Aminosäuregehalt von 66,55 Gewichts-% und einen Nukleinsäureanteil von 9,8 Gewichts-%. Die essentiellen und semiessentiellen Aminosäuren machen allein 46,47 Gewichts-% (mit Glycin) aus.After the logarithmic growth phase has ended, the work-up in the usual way by centrifugation or flocculation, washing the cells with Water and subsequent spray drying made. The product thus obtained has a crude protein content of 71.87% by weight, an amino acid content of 66.55% by weight and a nucleic acid content of 9.8% by weight. The essential and semi-essential Amino acids alone make up 46.47% by weight (with glycine).

Ausführliche Angaben finden sich in der nachstehenden Tabelle i.Detailed information can be found in the following table i.

TABELLE t Produkt Bakterien FH-B-5163 Rohprotein (N x 6,25) % 71,87 Wassergehalt % Rohasche % Rohfett % Rohfaser Aminosäuregehalt 5' 66,55 Aminosäuren g/16 g N N Asp 9,50 Thr 4,63 Ser 3,08 Glu 11,57 Pro 4,15 Gly 6,05 Ala 8,41 Cys n.b. Val 6,19 Met 3,85 Ile 3,92 Leu 7,45 Tyr 2,09 Phe 3l55 His 1,89 Lys 5,90 Arg. 7,33 Try n.b. Nukleinsäuregehalt % 9,8 Beispiel 2: Der Stamm Pseudomonas aeruginosa FH-N-845 wird wie in Beispiel 1 angezüchtet. Weiter werden in einen 14 1 fassenden Fermentationskessel 9 1 Nährlösung der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung gegeben und 0,5 Gewichts-% Methanol hinzugefügt. Die Nährlösung wird wie in Beispiel 1 angegeben beimpft und bei 30C unter Belüftung mit 0,6 VVm Luft mit einem Turbinenrührer mit 210 Upm gerührt. Der pH-Wert wird gegebenenfalls durch Zugabe von steriler HC1 bei pH 8,0 gehalten.TABLE t Product bacteria FH-B-5163 Crude protein (N x 6.25)% 71.87 Water content% Raw ash % Crude fat% Crude fiber Amino acid content 5 '66.55 Amino acids g / 16 g NN Asp 9.50 Thr 4.63 Ser 3.08 Glu 11.57 Per 4.15 Gly 6.05 Ala 8.41 Cys nb Val 6.19 Met 3.85 Ile 3.92 Leu 7.45 Tyr 2.09 Phe 3l55 His 1.89 Lys 5.90 Arg. 7.33 Try nb Nucleic acid content% 9.8 Example 2: The strain Pseudomonas aeruginosa FH-N-845 is grown as in Example 1. In addition, 9 l nutrient solution of the composition given in Example 1 are placed in a 14 l fermentation kettle and 0.5% by weight of methanol is added. The nutrient solution is inoculated as indicated in Example 1 and stirred at 30 ° C. with aeration with 0.6 VVm air with a turbine stirrer at 210 rpm. The pH is kept at 8.0 by adding sterile HCl if necessary.

Während der logarithmischen Phase der Fermentation wird eine Konzentration von Methanol zwischen 50 und 100 ppm eingehalten.During the logarithmic phase of fermentation there is a concentration of methanol between 50 and 100 ppm.

Die Regelung dieser Konzentration, die Kontrolle des Verfahrens sowie die Abtrennung und Aufarbeitung der erhaltenen Zellmasse erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben. Nach Sprühtrocknung erhält man ein Produkt mit einem Rohproteingehalt von 75,8 Gewichts-%, einem Aminosäuregehalt von 67,0 Gewichts-% und einem Nukleinsäuregehalt von 8,5 Gewichts-%.The regulation of this concentration, the control of the process as well the cell mass obtained is separated off and worked up as in the example 1 described. After spray drying, a product with a crude protein content is obtained of 75.8% by weight, an amino acid content of 67.0% by weight and a nucleic acid content of 8.5% by weight.

Beispiel 3: Der Stamm Klavobacterium Sp. FH-B-5108 wird wie in Beispiel 1 beschrieben zunächst in einem 10 1 fassenden Fermentationskessel angezüchtet. Die so erhaltene Kultursuspension wird dann in einen 200 1 fassenden Fermentationskessel übertragen, der mit 150 1 der nachstehenden Nährlösung beschickt ist: 1 5' (NH4)2S04 0,4 % KH2PO4 0,2 5' K2HP04 0,2 % Na2HPO4 # 12 H2O 0,02 % NaCl 0,02 % MgSO4 # 7 H2O 0,5 % Methanol Der pH-Wert der Nährlösung wird mit halbkonzentrierter Phosphorsäure auf 6,5 eingestellt. Anschließend sterilisiert man bei 1200C und 1,4 atü 20 Minuten lang. Nach dem Sterilisieren beträgt der pH 6,7. Methanol wird getrennt zugegeben.Example 3: The Klavobacterium Sp. FH-B-5108 strain is made as in Example 1 described initially grown in a 10 liter fermentation kettle. The culture suspension thus obtained is then placed in a 200 l fermentation kettle transferred, which is loaded with 150 l of the following nutrient solution: 1 5 '(NH4) 2S04 0.4% KH2PO4 0.2 5 'K2HP04 0.2% Na2HPO4 # 12 H2O 0.02% NaCl 0.02% MgSO4 # 7 H2O 0.5% methanol The pH of the nutrient solution is half-concentrated Phosphoric acid adjusted to 6.5. It is then sterilized at 1200C and 1.4 atü for 20 minutes. After sterilization, the pH is 6.7. Methanol is separated admitted.

Anschließend wird die Kultur 24 bis 36 Stunden lang bei 35 C unter Belüftung von 1,1 vvm bei einem Druck von 0,3 atü unter Rühren mit 2 Rührern mit 250 Upm fermentiert. Während der logarithmischen Phase der Fermentation wird eine Konzentration von Methanol zwischen 50 und 120 ppm eingehalten, in dem bei einer Verminderung des Kohlendioxidausstoßes weitere Anteile Methanol zugegeben werden, bis der Kohlendioxidausstoß wieder ansteigt. Der pH-Wert wird durch Zugabe steriler HC1 zwischen 7,9 und 8,4 gehalten. Das Fortschreiten des Verfahrens und der Zeitpunkt seiner Beendigung werden wie in Beispiel 1 angegeben bestimmt.The culture is then kept at 35 C for 24 to 36 hours Aeration of 1.1 vvm at a pressure of 0.3 atü while stirring with 2 stirrers Fermented at 250 rpm. During the logarithmic phase of fermentation, a Concentration of methanol between 50 and 120 ppm complied with, in which at a To reduce the carbon dioxide emissions, further proportions of methanol are added, until the carbon dioxide emissions rise again. The pH becomes more sterile by adding HC1 held between 7.9 and 8.4. The progress of the procedure and the timing its completion are determined as indicated in Example 1.

Die so erhaltene Kultursuspension wird als Impfmaterial für einen 2000 1 fassenden Fermentationskessel verwendet. Die Nährlösung hat die glciche Zusammensetzung und den gleichen pH-Wert wie vorstehend für die zuletzt geschilderte Fermentation angegeben. Der Fermentationsreaktor wird 20 Minuten lang bei 1200C und 1,4 atü unter Rühren mit 210 Upm sterilisiert.The culture suspension thus obtained is used as an inoculum for a 2000 1 fermentation kettle used. The nutrient solution has the same composition and the same pH as above for the last fermentation described specified. The fermentation reactor is under for 20 minutes at 1200C and 1.4 atm Stirring sterilized at 210 rpm.

Nach der Sterilisation beträgt der pH-Wert 6,8.After sterilization, the pH is 6.8.

Die anschließende Fermentation wird bei 35°C, Belüftung mit 0,6 vvm, einem Druck von 0,3 atü und 2 Rührern mit 210 Upm durchgeführt. Der pH-Wert wird während der Fermentation mit steriler HC1 zwischen 7,9 und 8,4 gehalten.The subsequent fermentation is carried out at 35 ° C, aeration at 0.6 vvm, carried out a pressure of 0.3 atü and 2 stirrers at 210 rpm. The pH will be Maintained between 7.9 and 8.4 during the fermentation with sterile HC1.

Das Fortschreiten des Verfahrens wird durch Probeentnahmen zur Prüfung der Sterilität, zur pH-Messung, zur Bestimmung des Trockengewichts und des Stickstoffs der Bakterienzellmasse überwacht.The progress of the process is indicated by taking samples for testing sterility, pH measurement, determination of dry weight and nitrogen the bacterial cell mass monitored.

Die Konzentration an Methanol wird während der logarithmischen Wachstumsphase zwischen 10 und 150 ppm gehalten und wie sorstehend beschrieben nach Maßgabe des Kohlendioxidausstoßes ergänzt.The concentration of methanol is during the logarithmic growth phase kept between 10 and 150 ppm and as described above in accordance with the Carbon dioxide emissions supplemented.

Nach Beendigung der logarithmischen Wachstumsphase wird die Kultursuspension kurze Zeit auf SOC erhitzt und dann auf 180C gekühlt. Der pH-Wert liegt zwischen 8,0 und 8,5.After the logarithmic growth phase has ended, the culture suspension becomes Heated to SOC for a short time and then cooled to 180C. The pH is between 8.0 and 8.5.

2000 1 der so erhaltenen Kultur suspension mit einem Gehalt von 20 g pro 1 Trockenmasse werden in einer Röhrenzentrifuge bei 15 000 g mit einem Durchsatz von 400 l/h zentrifugiert.2000 1 of the culture suspension thus obtained with a content of 20 g per 1 dry matter are in a tube centrifuge at 15,000 g with a throughput centrifuged at 400 l / h.

Die so abgetrennten feuchten Bakterienzellen werden in entsalztem Wasser zu einer Suspension mit einem Gehalt von 10 bis 15 Gewichts-0o' Trockenmasse aufgeschwemmt und in einem geeigneten Behälter bei 15 bis 180C kräftig gerührt. Dabei werden während etwa einer Stunde Begleitstoffe und Bestandteile der Nährlösung herausgewaschen. Nach erneutem Zentrifugieren wird mit entsalztem Wasser eine 20 bis 25 Gewichts-5'ige Bakterieususpension hergestellt, diese unter den gleichen Bedingungen gerührt und wieder zentrifugiert. Die so gewaschenen Bakterienzellen werden zu einer 40 bis 50 Gewichts-%igen Suspension aufgeschweirinit und der Sprübtrocknung unterworfen.The moist bacterial cells separated in this way are then desalinated Water to a suspension with a content of 10 to 15 weight-0o 'dry matter Suspended and stirred vigorously in a suitable container at 15 to 180C. Accompanying substances and components of the nutrient solution are removed for about an hour washed out. After another centrifugation, a 20 up to 25 weight 5'ige bacterial suspension prepared, these under the same Conditions stirred and centrifuged again. The bacterial cells washed in this way are aufgeschweirinit to a 40 to 50% by weight suspension and spray drying subject.

Man erhält so 37 kg eines hellen, geruchlosen Zellproduktes, das 73,7 Gewichts-% rohprotein, 61,0 Gewichts-% Aminosäuren - davon 49,0 Gewichts-5' essentielle Aminosäuren - ferner 10,5 Gewichts-% Nukleinsäuren enthält.This gives 37 kg of a light-colored, odorless cell product which is 73.7 % By weight of crude protein, 61.0% by weight of amino acids - 49.0 of which are 5 'essential by weight Amino acids - also contains 10.5% by weight nucleic acids.

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: Verfahren zur Herstellung von Protein aus Bakterien mit Methanol als Kohlenstoff-Quelle und einer Stickstoffquelle unter aeroben Bedingungen bei einem pH-Wert zwischen 4,0 und 9,0, dadurch gekennzeichnet, daß man Bakterienstämme der Gattungen Bacillus, Pseudomonas und Flavobacterium, deren Mutanten oder Varianten so fermentiert, daß die Konzentration an Methanol in der Phase des logarithmischen Wachstums der Bakterienzellen zwischen 10 und 150 ppm, vorzugsweise zwischen 50 - 100 ppm, bezogen auf die Kultursuspension, liegt. Process for the production of protein from bacteria with methanol as a carbon source and a nitrogen source under aerobic conditions a pH value between 4.0 and 9.0, characterized in that one bacterial strains of the genera Bacillus, Pseudomonas and Flavobacterium, their mutants or variants fermented so that the concentration of methanol in the phase of logarithmic Growth of the bacterial cells between 10 and 150 ppm, preferably between 50 - 100 ppm, based on the culture suspension. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Methanol zwischen 10 und 150 ppm liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the concentration of methanol is between 10 and 150 ppm. 3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeicbnet, daß die Kultursuspension mit 0,3 bis 0,6 Volumen Luft pro Volumensuspension und Minute belüftet wird.3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that the culture suspension with 0.3 to 0.6 volumes of air per volume suspension per minute is ventilated. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kultursuspension mit 50 bis 210 Umdrehungen pro Minute gerührt wird.4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the culture suspension is stirred at 50 to 210 revolutions per minute. 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fermentation in einem Kessel durchgeführt wird, der wenigstens 2 Lochscheibenrührer enthält, wobei das Verhältnis von Rllhrerdurchmesser zu Kesseldurchmesser zwischen 0,35 und 0,65 liegt und wobei der Abstand zwischen 2 Rührern einen Rührerdurchmesser beträgt.5. Process according to Claims 1 to 4, characterized in that the fermentation is carried out in a kettle with at least 2 perforated disc stirrers contains, where the ratio of guide diameter to cup diameter is between 0.35 and 0.65 and the distance between 2 stirrers being one stirrer diameter amounts to. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fermentation in Reaktoren durchgeführt wird, die sowohl mechanisch, hydrodynamisch und pneumatisch umgewälzt werden können.6. Process according to Claims 1 to 5, characterized in that the fermentation is carried out in reactors that are both mechanical, hydrodynamic and can be circulated pneumatically. 7q Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Pseudomonas species, deren Mutanten oder Varianten verwendet werden.7q method according to claims 1 to 6, characterized in that Pseudomonas species, the mutants or variants of which are used. 8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis .6, dadurch gekennzeichnet, daß Bacillus species, deren Mutanten oder Varianten verwendet werden.8. The method according to claims 1 to .6, characterized in that Bacillus species, the mutants or variants of which are used. 9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Flavobacterium species, deren Mutanten oder Varianten verwendet werden.9. Process according to Claims 1 to 6, characterized in that Flavobacterium species, the mutants or variants of which are used.
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