DE69126625T2

DE69126625T2 - Festphasenträger zur mikrobenkultur und verfahren zur züchtung von mikroben

Info

Publication number: DE69126625T2
Application number: DE69126625T
Authority: DE
Inventors: Heikki Pulkkanen; Pekka Seiskari; Pekka Vapaaoksa
Original assignee: Kemira Oyj
Current assignee: Verdera Oy
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2011-04-23
Also published as: JPH06505863A; CA2107350C; EP0597836B1; RU2094459C1; WO1992018623A1; LV10305B; EP0597836A1; FI109603B; DE69126625D1; LV10305A; AU657474B2; CA2107350A1; AU7676491A; FI934658L; FI934658A0; DK0597836T3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Züchtung von Mikroorganismen in einem festen Nährmedium, wobei ein auf Silicat basierendes Material mit einer Nährstoffquelle behandelt wird, eine oder mehrere Mikrobenspezies zugegeben werden und das gebildete Gemisch unter Bedingungen gehalten wird, unter denen die Mikroben sich vermehren. Die Erfindung betrifft auch ein Produkt, das aus einem Gemisch aus einem Material auf Silicatbasis und einer oder mehreren Mikrobenspezies besteht.
Das Züchten von Mikroben in festen Kulturmedien ist ein altes Verfahren, das herkömmlicherweise insbesondere in der Nahrungsmittelindustrie verwendet wird, z. B. bei der Herstellung von Blaukäsen und orientalischen Koji-Zubereitungen. Diese Verfahren werden hauptsächlich durch Tradition weitergegeben, zunächst ohne Kenntnis ihres mikrobiologischen und enzymatischen Charakters.
In den letzten Jahren hat in der biotechnologischen Industrie die Aufmerksamkeit dafür zugenommen, daß Verfahren der Festzustandsfermentation ("Solid-State-Fermentation", SSF) eine bemerkenswerte Technik neben der Submersfermentation darstellt, die am häufigsten angewandt wird. In vielen Fällen stellt die SSF das einzig mögliche Verfahren für die biotechnologische Herstellung eines bestimmten Produkts dar, z. B. aufgrund der Physiologie des Wachstums der verwendeten Mikrobe. Oftmals ist die SSF auch ein wirtschaftlicheres Verfahren als die Submersfermentation: Die Anforderungen an die Asepsis sind bei bestimmten Anwendungen nicht so hoch, das Verfahren ist einfacher und die Kosten für die Nachbehandlung sind aufgrund des geringeren Wassergehalts des Mediums niedriger.
Die Anwendbarkeit der SSF hängt entscheidend von den Eigenschaften des Kulturmediums ab: Nährstoffe, Wasserbindungsvermögen und Struktur. Bei der herkömmlichen SSF sind die verwendeten Medien relativ komplexe Materialien, die gleichzeitig als Quellen für Nährstoffe, Bindemittel für Wasser und Trägermatenahen dienen. Beispiele für derartige Materialien umfassen Getreidekörner, Spreu, geschnittenes Stroh, Sägemehl, Torf und Kompost (z. B. US-Patent 4 748 021, FI-Patent 69390). Manchmal werden Komponenten, wie Gips oder Kalk, die die Struktur des Mediums verbessern, diesen Medien zugesetzt.
Der großtechnische Einsatz der vorstehend genannten Kulturmedien basiert zum Teil auf ihrem wirtschaftlichen Preis und ihrer guten Verfügbarkeit. Bei der Entwicklung neuer biotechnologischer Produkte, wie mikrobieller Inokula, ist es von besonderer Bedeutung, daß die Eigenschaften des Endprodukts genau den gewünschten Eigenschaften entsprechen. Wenn z. B. cellulosehaltige Biomasse als Medium bei einer SSF verwendet wird, dann ist es in der Praxis fast unmöglich, aus einem mikrobiellen Inokulum ein Trockenpulver zu erhalten, das als Saatbeizmittel oder Sprühpulver verwendbar ist.
Es ist auch bereits bekannt, verschiedene Silicatmaterialien, wie Vermiculit, Bentonit und Kaolinit, als SSF-Trägermaterialien zu verwenden, und zwar insbesondere bei der Herstellung von Inokula von Stickstoffbakterien und Mycelien (z. B. Appl. Env. Microbiol., Bd. 53 (1987), S. 2138-2149; Curr. Sci., Bd. 51 (1982), S. 430-432). Die Möglichkeiten der Formulierung derartiger Produkte für die Endanwendung sind jedoch beschränkt, und sie werden in der Tat im allgemeinen entweder als solche, getrocknet oder meistens ungetrocknet, oder in irgendeiner Weise granuliert verwendet.
Bei der Formulierung von Zubereitungen, die lebende Mikroorganismen enthalten, werden Anstrengungen unternommen, um sie in eine Form zu bringen, die so einfach wie möglich für den gegebenen Zweck verwendet werden kann, und zwar üblicherweise als Flüssigkonzentrate oder Pulver. Für die landwirtschaftliche Verwendung ist es z. B. vorteilhaft, wenn eine mikrobielle Zubereitung auf das Ziel gesprüht werden kann oder wenn sie als Pflanzensamenbeizmittel verwendet werden kann. Dies bedeutet hohe Anforderungen an die Formulierung der mikrobiellen Zubereitung, insbesondere im Hinblick auf die Lebensfähigkeit der Mikroorganismen und die Sprüh- und Beizeigenschaften der Zubereitung. Übliche Trägermaterialien, verschiedene Schutzsubstanzen, Feuchthaltemittel, Dispergiermittel und Mittel zur Einstellung des pH-Werts werden in der Formulierung verwendet.
Der Zweck des Trägermaterials besteht nicht nur darin, die Mikrobe zu schützen, sondern auch als ein Verdünnungsmittel zu dienen; diese Träger sind typischerweise verschiedene organische natürliche Materialien, deren Derivate oder anorganische Mineralien. Die schützenden Substanzen können z. B. UV-Schutzmittel oder Antioxidantien sein. Die Eigenschaften, die für ein Trägermaterial erforderlich sind, umfassen eine geeignete spezifische Oberfläche, eine gute Pufferkapazität und einen korrekten pH-Bereich.
Es ist bereits bekannt, als ein Trägermaterial bei der Formulierung von mikrobiellen Zubereitungen verschiedene anorganische Silicatmineralien, wie Vermiculit, Kaolinit oder Montmorillonit, zu verwenden (z.B. Can. J. Microb., Bd. 12 (1966), S. 1235-1246). Die Qualität der Materialien dieses Typs kann stark variieren, und ferner können die mikrobenhemmenden Komponenten, die möglicherweise darin enthalten sind, Probleme bei der Formulierung von Mikroorganismen hervorrufen.
Im Hinblick auf die großtechnische Herstellung von mikrobiellen Zubereitungen ist es erforderlich, in der Lage zu sein, in der Kultur oder Formulierung ein billiges, qualitativ gleichbleibendes Trägermaterial zu verwenden, mit dessen Hilfe die gewünschten vorteilhaften Eigenschaften für das Kulturmedium und das Endprodukt erzielt werden können.
Einige der wichtigsten Anforderungen, die bei großtechnischen SSF-Kulturmedien bestehen, sind nachstehend angegeben:
Struktur des Kulturmediums: Das Medium muß porös und vorzugsweise körnig sein, so daß die Mikroben eine maximale Wachstumsoberfläche pro Volumeneinheit haben. Eine körnige Struktur stellt auch eine ausreichende Zufuhr von Sauerstoff für die Mikroben sicher.
Feuchtigkeitsgehalt: Der Feuchtigkeitsgehalt muß hoch genug sein, um es den Mikroben zu erlauben, in dem Medium zu wachsen. Die Menge an freiem Wasser im Medium sollte jedoch minimal sein, so daß das Wasser nicht die Räume, in denen Luft strömt, blockiert. Ein großer Wassergehalt erhöht auch die Kosten für Trocknung und Trennung bei der Nachbehandlung.
Verwendung von Nährstoffen: Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist es bevorzugt, daß Nährstoffe in genau den Mengen vorhanden sind, in denen sie von der Mikrobe benötigt werden, um zu wachsen und/oder die gewünschte Komponente mit der gewünschten Rate zu bilden.
Nachbehandlung: Das Kulturmedium muß leicht in den Fermenter einzuführen und daraus zu entnehmen sein. Im Fall eines mikrobiellen Inokulums ist es außerdem erforderlich, daß das Medium leicht getrocknet werden kann, so daß die Mikroben oder ihre Sporen das Trocknen überleben. Nach dem Trocknen ist es oftmals auch erforderlich, imstande zu sein, das Produkt vorsichtig zu einem Pulver zu mahlen, so daß der Organismus nicht zu stark leidet.
Formulierung: Es ist bevorzugt, daß das Medium Komponenten enthält, die die Verwendbarkeit des Produkts fördern (Haftung an Samen, keine Kuchenbildung, Suspendierbarkeit).
Preis: Der Preis des Kulturmediums muß in einem vernünftigen Verhältnis zum Preis des Produkts stehen.
In der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben mit einem neuen Verfahren und der Verwendung eines Produkts gelöst, die gekennzeichnet durch das, was im kennzeichnenden Teil der unabhängigen Patentansprüche angegeben ist. Es wurde beobachtet, daß Siliciumdioxidteilchen, die durch Auslaugen von Kationen aus Silicatmineralien erhalten wurden, hervorragend anwendbar als Trägermaterialien für die SSF und für mikrobielle Zubereitungen, die lebende Mikroben enthalten, sind. Durch ihre Oberflächeneigenschaften sind Siliciumdioxidteilchen Teilchen, die hydrophil sind und eine hohe spezifische Oberfläche aufweisen. Ihre Porenstruktur besteht hauptsächlich aus Mikro- und Mesoporenstrukturen mit einer natürlichen Fähigkeit, Wasser adsorbiert auf den Oberflächen zu halten. Die Feuchtigkeit befindet sich hauptsächlich in den Poren, und so bleiben die Räume zwischen den Teilchen trocken.
Siliciumdioxidteilchen des korrekten Typs werden üblicherweise aus einem Silicatmineral durch Auslaugen mit einer Säure erhalten. In den Siliciumdioxidteilchen ist der Raum, der von den Kationen gelassen wird, mit Wasserstoffatomen gefüllt, und die Oberfläche wird hydrophil.
Die Auslaugungstechnik wird durch Gitterfehler im Mineral beeinflußt; wenn diese Fehler genutzt werden, dann kann erreicht werden, daß die Säure in das Silicat eindringt und die Kationen entfernt. In Beispiel 1 hat ein derartiger Gitterfehler seine Ursache in der Tatsache, daß ein Teil des Eisens zweiwertig und ein Teil davon dreiwertig ist. Wenn das zweiwertige Eisen, das im Gitter vorhanden ist, zum dreiwertigen Eisen während des Auslaugens oxidiert wird, dann nimmt der Ionenradius des Eisens ab und im Gitter wird mehr Raum gebildet, in dem die Säure Zugang zu der Kationenstruktur hat, so daß die Kationen ohne Schädigung des Siliciumgitters des Silicats ausgelaugt werden. In fast allen natürlichen Silicaten gibt es Gitterfehler, mit deren Hilfe das Silicat unter Bildung von Siliciumdioxidteilchen ausgelaugt werden kann.
Bei der Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Produkts besteht das Ausgangsmaterial aus Silicatteilchen, wie Teilchen von Phlogopit, Biotit, Vermiculit, Bentonit oder Kaolinit. Die Silicatteilchen sind vorzugsweise Sedimentsilicat, insbesondere Phlogopit oder Biotit. Synthetischer Glimmer kann ebenfalls verwendet werden.
Wenn Silicatteilchen mit einer Säure zur Entfernung der im Silicat vorhandenen Kationen behandelt werden, dann ist die Behandlungssäure eine wäßrige Säurelösung mit einer Konzentration im Bereich von 0,7 bis 70 Gew.-% und vorzugsweise von 4 bis 65 Gew.-%. Der entsprechende pH-Bereich beträgt in diesem Fall bis 7. Der Temperaturbereich der Behandlung ist vorzugsweise ungefähr 0 bis 100ºC bei normalem Druck. Einige geeignete Säuren sind H&sub2;SO&sub4;, HCl, HNO&sub3;, HF, HBr, HI, HClO&sub3;, HBrO&sub3;, HClO&sub4;, H&sub3;PO&sub4;, Citronensäure, Salicylsäure, Weinsäure, organische Säuren, Oxalsäure und Gemische der vorstehenden Säuren. Die am stärksten bevorzugten Säuren sind Schwefelsäure, Salzsäure und Salpetersäure.
Die Säurebehandlung kann gegebenenfalls in Gegenwart eines oxidierenden oder reduzierenden Additivs durchgeführt werden. Beispiele für typische oxidierende Additive umfassen HNO&sub3;, H&sub2;O&sub2;, MnO&sub4;(-), CrO&sub7;(2-), ClO&sub4;(-), ClO&sub3;, O&sub2;, Persulfate, Cl&sub2; und Br&sub2;. Beispiele für verwendbare Reduktionsmittel umfassen Sn(II), Fe(II), S&sub2;O&sub3;(-), Cu(I), Aldehyde, Ketone, H&sub2;PO&sub4;(-), Sulfite, Phosphite, V(II) und V(III). Die Menge der oxidierenden oder reduzierenden Additive hängt vom Ausmaß der Wirkung ab, die sie auf die Löslichkeit der Kationen des Silicats haben soll. Typische Additivmengen sind 0 bis 20 Gew.-% des Ausgangsmaterials.
Die Dichte des Siliciumdioxidteilchen-Materials des erfindungsgemäß verwendeten Produkts fällt um ungefähr 30 bis 50% als Folge der Säureauslaugung. Es ist daraus ersichtlich, daß das erfindungsgemäß verwendete Produkt wesentlich leichter als ein Produkt nach dem Stand der Technik, das auf nicht-ausgelaugten Silicatteilchen basiert, ist.
Der bevorzugte Teilchengrößebereich des in dem Produkt verwendeten Siliciumdioxidteilchen-Materials variiert abhängig von dessen Verwendung. Ein bevorzugter Teilchengrößebereich ist 1 bis 2000 µm, und der am stärksten bevorzugte Bereich ist 10 bis 900 µm. Die spezifische Oberfläche liegt im Bereich von ungefähr 10 bis 1000 m²/g, was das Material verwendbar für Anwendungen macht, die eine große spezifische Oberfläche erfordern.
Das erfindungsgemäß verwendete Produkt umfaßt also Siliciumdioxidteilchen mit einem mikrobiellen Inokulum auf deren Oberfläche. Bei der Mikrobe kann es sich z. B. um einen Pilz, ein Bakterium, Pflanzenzellen oder Tierzellen handeln. Die Mikroben können auf der Oberfläche der Siliciumdioxidteilchen durch SSF gezüchtet werden, oder sie können mit dem Siliciumdioxid nach der Züchtung gemischt werden, wobei die Mikroben in diesem Fall getrennt, z. B. durch Submersfermentation, gezüchtet werden.
Eine beliebige Nährstoffquelle, löslich oder unlöslich, z. B. Chitin, ist als Nährstoffquelle bei der SSF verwendbar. Nach dem Züchten in einem statischen Säulenreaktor oder einer gemischten Festzustandsfermentation und einer möglichen Trocknung ist das Produkt fertig für die Verwendung. Vor- und Nachbehandlung des Produkts (Mahlen, Sterilisation) sind einfach, da die grundlegenden Eigenschaften der Siliciumdioxidteilchen während der Behandlung erhalten bleiben.
Aufgrund der körnigen Beschaffenheit des Mediums ist die Oberfläche für die mikrobielle Kultur groß, und der Transport von Sauerstoff zu den Mikroben ist selbst in großen Reaktoren hindernisfrei. Die Entnahme des Mediums aus dem Fermenter am Ende der Züchtung ist auch in Fällen, bei denen Asepsis erforderlich ist, einfach.
Das Trocknen des Mediums, falls es erforderlich ist, mit dessen Mikroben und/oder Mikrobensporen nach der Züchtung führt ebenfalls zu keinen Schwierigkeiten. Die poröse Struktur des Siliciumdioxids schützt die Mikroben, und da der Siliciumdioxidträger bereits vorher zu einem feinen Pulver gemahlen worden ist, ist ein vorsichtiges Mahlen des Produkts nach der Kultur für die Mikroben nicht schädlich. Das auf diese Weise erhaltene Produkt ist hervorragend als Saatgutbeizmittel oder Sprühpulver.
Aufgrund ihrer Oberflächeneigenschaften dienen die Siliciumdioxidteilchen in wirksamer Weise als schützendes Trägermaterial für die Mikroben, die damit gemischt werden. Darüber hinaus verhindern sie eine Kuchenbildung des Produkts.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher mit Hilfe von Beispielen beschrieben.

Beispiel 1

Herstellung von Siliciumdioxidteilchen aus Phlogopit

a) 700 g Phlogopit, Teilchengröße 0,01-1500 µm
2,5 l Wasser
2065,36 g H&sub2;SO&sub4; (96%)
331,33 g H&sub2;O&sub2;
Es wird eine Aufschlämmung aus Glimmer, Wasser und Schwefelsäure hergestellt; die Aufschlämmung wird auf 9500 erwärmt, und anschließend wird H&sub2;O&sub2; unter der Oberfläche für ungefähr 5 Stunden unter konstantem Mischen zugeführt. Die gesamte Auslaugzeit beträgt 7 Stunden, wovon ungefähr 1 Stunde vor der Zufuhr von H&sub2;O&sub2; nur Mischen und Erwärmen beinhaltet und 1 Stunde nach dem Ende der Zufuhr von H&sub2;O&sub2; nur Mischen beinhaltet. Anschließend wird die Mutterlauge abfiltriert, und das zurückbleibende Material (die Siliciumdioxidteilchen) wird mehrere Male frei von Säure und Kationenrückständen gewaschen, wobei zwischen den Waschvorgängen aufgeschlämmt wird.
b) 700 g Phlogopit, Teilchengröße 0,01-1500 µm
2,5 l Wasser
750 g Salpetersäure (100%)
Die Auslaugung wird wie vorstehend durchgeführt, mit der Ausnahme, daß ein Oxidationsmittel nicht erforderlich ist, da Salpetersäure selbst eine oxidierende Wirkung hat.

Beispiel 2

Das Verfahren ist ansonsten das gleiche wie in Beispiel 1, es wird jedoch Anortisit anstelle von Phlogopit verwendet.

Beispiel 3

600 g Serpentinit
3 l ionenausgetauschtes Wasser
1770,31 g H&sub2;SO&sub4; (96%)
161,82 g HNO&sub3; (65%)
Die Auslaugtemperatur betrug 95 bis 9700, und die Auslaugzeit betrug 7 Stunden. Die Temperatur wurde auf 95ºC erhöht, und HNO&sub3; wurde langsam unter der Oberfläche für 5 Stunden eingeführt. Nach dem Ende der Zufuhr wurde das Gemisch für 2 Stunden vor der Filtration gemischt. Die Mutterlauge wurde abfiltriert, der Kuchen wurde in einer 1%-igen H&sub2;SO&sub4;-Lösung aufgeschlämmt und darin für 1 bis 3 Tage stehengelassen. Der Kuchen wurde aufgeschlämmt und 5 mal mit ionenausgetauschtem Wasser gewaschen. Der pH-Wert des endgültigen Filtrats betrug 4,1.

Beispiel 4

Das Verfahren entsprach ansonsten dem vorigen Beispiel, bei dem verwendeten Mineral handelte es sich jedoch um Vermiculit oder Wollastonit.

Beispiel 5

Züchtung von fungiziden Pilzen in einem festen Siliciumdioxidmedium

1 g fein gemahlenes Chitin wurde mit 9 g einer Salzlösung mit der folgenden Zusammensetzung gemischt:
1 g/l KH&sub2;PO&sub4;
0,2 g/l MgSO&sub4; 7H&sub2;O
Das Gemisch wurde sterilisiert (20 min, 120ºC), und das abgekühlte Gemisch wurde mit 1 ml einer Suspension von Sporen der fungiziden Trichoderma sp. angeimpft; die Suspension wurde durch Abkratzen der Sporen von einer PDA-Schale in steriles destilliertes Wasser erhalten.
Die mit Trichoderma angeimpfte Chitinaufschlämmung wurde mit 6 g fein gemahlenen Siliciumdioxidteilchen, die gemäß Beispiel 1 aus Phlogopit hergestellt worden waren, gemischt, wobei das Kulturmedium körnig wurde. Das Medium wurde bei Raumtemperatur (20ºC) für 7 Tage inkubiert, bis das Medium völlig durch Pilzmycelium und Sporen bedeckt war.
Das in einer dünnen Schicht auf einer Petri-Schale ausgestrichene Medium wurde für 1 Tag bei Raumtemperatur getrocknet. Das trockene Produkt wurde in einem Mörser zu einem Pulver gemahlen. Die Konzentration an Sporen in dem Produkt betrug 2,4 x 10&sup9;/g.
Die Konzentration an Sporen in einer auf entsprechenden Weise hergestellten Gliocladium sp.-Zubereitung betrug 4,8 x 10&sup8;/g.

Beispiel 6

Fungizide Streptomyces griseoviridis-Actinomyceten wurden in einem festen Kulturmedium gezüchtet, dessen Zusammensetzung wie folgt lautete:
Siliciumdioxid 10 g
kondensierte Stärkemaische 3,6 g
Dolomitkalk 2 g
Wasser 13,4 g
* Oy Alko Ab, Rajamäki, Feststoffgehalt ungefähr 36%.
Das Medium wurde autoklaviert und mit 1 ml einer Actinomyceten-Sporensuspension angeimpft. Die Kultur erfolgte bei 28ºC für 7 Tage. Das Medium, das vollgewachsen war, wurde bei Raumtemperatur getrocknet. Die Konzentration an Sporen im Produkt betrug 3 x 10&sup9;/g.

Beispiel 7

Zur Bekämpfung von Fomes annosum gedachte Phlemia gigantea- Pilze wurden auf dem gleichen Medium wie die Actinomyceten gezüchtet. Nach 11 Tagen Kultur wurde das Medium bei Raumtemperatur getrocknet. Die Konzentration an Sporen im Produkt betrug 2,5 x 10&sup7;/g.

Beispiel 8

Kultur von insektiziden Pilzen in einem festen Siliciumdioxidmedium

1 g fein gemahlenes Chitin wurde mit 9 g einer Salzlösung mit der folgenden Zusammensetzung gemischt:
1 g/l K&sub2;HPO&sub4; 3H&sub2;O
0,2 g/l MgSO&sub4; 7H&sub2;O
Das Gemisch wurde sterilisiert (20 min, 120ºC), und das abgekühlte Gemisch wurde mit 1 ml einer Sporensuspension von insektiziden Beauveria bassiana angeimpft; die Suspension wurde durch Abkratzen der Sporen von einer PDA-Schale in steriles destilliertes Wasser erhalten.
Das Mischen mit dem Siliciumdioxidträger, die Züchtung und das Trocknen wurden wie mit Trichoderma in Beispiel 5 durchgeführt. Die Konzentration an Sporen im getrockneten und gemahlenen Produkt betrug 3,4 x 10&sup8;.
Die Konzentration an Sporen in einer insektiziden Metarrhizium anisopliae-Zubereitung, die auf entsprechende Weise gezüchtet wurde, betrug 1,5 x 10&sup8;/g.

Beispiel 9

Formulierung einer fungiziden Actinomyceten-Zubereitung auf Siliciumdioxid

Streptomyces griseoviridis-Actinomyceten wurden in einem Molkemedium (10 g/l Molkeprotein) gezüchtet, und das gezüchtete Material wurde durch Zentrifugation getrennt. 9,0 g Saccharose und 15,0 g gemäß Beispiel 1 hergestelltes fein gemahlenes Sihciumdioxid wurden mit 5,1 g abgetrennter Zelltrockenmasse gemischt. Das Gemisch wurde lyophilisiert und gemahlen. Die für das trockene Produkt erhaltene Lebensfähigkeit betrug 5,9 x CFU/g. Nach 6 Wochen Lagerung bei 28ºC betrug die Lebensfähigkeit 1,4 x 10&sup7; CFU/g.

Beispiel 10

Formulierung einer fungiziden Bacillus-Zubereitung auf Siliciumdioxid

Bacillus pumilus wurde in einem Medium mit der folgenden Zusammensetzung gezüchtet.
Glucose 4 g/l
Hefeextrakt 4 g/l
Malzextrakt 1 g/l
Das gezüchtete Material wurde durch Zentrifugation getrennt, und 2,2 g Saccharose und 3,6 g gemäß Beispiel 1 hergestelltes fein gemahlenes Siliciumdioxid wurden mit 1,3 g der abgetrennten Zelltrockenmasse gemischt. Nach Lyophilisieren und Mahlen betrug die Lebensfähigkeit 6 x 10&sup9; CFU/g, und nach 10 Wochen Lagerung bei 28ºC betrug sie 2,6 x 10&sup8;.

Beispiel 11

Formulierung einer fungiziden Hefezubereitung auf Siliciumdioxid

Cryptococcus macerans-Hefe wurde in einem Kartoffeldextrosemedium gezüchtet. Das gezüchtete Material wurde durch Zentrifugation getrennt, und 4,0 g Saccharose und 11,7 g gemäß Beispiel 1 hergestelltes fein gemahlenes Siliciumdioxid wurden mit 11,8 g der abgetrennten Zellpulpe gemischt. Das Gemisch wurde lyophilisiert und gemahlen. Die für das Produkt erhaltene Lebensfähigkeit betrug 9 x 10&sup4; CFU/g.

Claims

1. Festzustandsfermentationsverfahren zum Züchten von Mikroben in einem festen Kulturmedium, wobei ein auf Silicat basierendes Material mit einer Nährstoffquelle behandelt wird, eine oder mehrere Mikrobenspezies zugegeben werden und das gebildete Gemisch unter Bedingungen gehalten wird, unter denen die Mikroben sich vermehren, dadurch gekennzeichnet, daß hydrophiles, im wesentlichen von Kationen freies und poröses Siliciumdioxid als das Material auf Silicatbasis verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile, im wesentlichen von Kationen freie und poröse Siliciumdioxid durch Behandlung von Phlogopit, Biotit, Vermiculit, Bentonit oder Kaolinit mit einer Säure, möglicherweise in Gegenwart eines oxidierenden oder reduzierenden Additivs, behandelt worden ist, um im wesentlichen die in den Silicaten vorhandenen Kationen zu beseitigen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile, im wesentlichen von Kationen freie und poröse Siliciumdioxid in einer Gelform vorliegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nährstoffquelle auf dem hydrophilen, im wesentlichen von Kationen freien, porösen Siliciumdioxid adsorbiert ist.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Mikrobenspezies um Pilze oder Bakterien handelt.

6. Verwendung eines Produkts, das ein Material auf Silicatbasis, das aus hydrophilem, im wesentlichen von Kationen freiem und porösem Siliciumdioxid besteht, und eine oder mehrere Mikrobenspezies umfaßt, bei dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5.

7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile, im wesentlichen von Kationen freie und poröse Siliciumdioxid aus Phlogopit, Biotit, Vermiculit, Bentonit oder Kaolinit durch Behandlung mit Säure erhalten wird.

8. Verwendung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrophile, im wesentlichen von Kationen freie und poröse Siliciumdioxid auf Siliciumdioxidteilchen mit einer Teilchengröße von weniger als 2000 µm und vorzugsweise von weniger als 900 µm basiert.

9. Verwendung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Mikrobenspezies um Pilze oder Bakterien handelt.