DE2408169A1 - Verfahren zur herstellung von hefebiomasse - Google Patents
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Description
Bie Erfindung "betrifft ein "Verfahren zur Herstellung
von Hefebiomasse, die reich an intrazellulärer' Ribo- *
nucleinsäure ist, durch Kultivierung einer Hefe der Gattung Candida, die empfindlich gegenüber Kaliumchlorid
ist und wenigstens einen der folgenden Stoffe zu verwerten und zu assimilieren vermag: Kohlenwasserstoffe,
Fettsäuren, Alkohole, Öle und Fette.
Eine erhebliche Nachfrage ist in neuerer Zeit auf den Gebieten der technischen Verwertung von Nucleinsäuren
festzustellen, bei der ausgehend von Ribonucleinsäure (nachstehend kurz als RHA bezeichnet) 5'-Nucleotide,
z.B. 5f-Inosinsäiire, 5r-Aäenylsäure, 5'-Guanylsäure,
5I-Cytidylsäure und 5f-Uridy!säure, die in großem Umfange
als Würzen» Pharmazeutika oder ihre Zwischenprodukte
verwendet werden, hergestellt werden. Eine gesteigerte Nachfrage besteht auch für die entsprechenden
Nucleoside als Ausgangsmaterial für Ribonucleinsäure. Hieraus hat sich wiederum die wichtige Aufgabe ergeben,
RKA mit niedrigen Kosten in großen Mengen herzustellen.
Bisher wurde RNA hauptsächlich aus der Biomasse gewonnen
die durch 2-üehttißg von Hefen, insbesondere Hefen der
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Gattung Candida in einem Kulturmedium, das Melasse oder Ablaugen der Zellstoffherstellung als hauptsächliche
Kohlenstoffquelle enthält, erhalten wird. In diesem Zusammenhang wurden mehrere Verfahren zur Herstellung
einer an BMA. reichen Hefebiomasse vorgeschlagen. In technischer Hinsicht können diese Verfahren in die folgenden
drei Gruppen eingestuft werden:
Gruppe 1: Verfahren zur Herstellung einer an RHA reichen
Hefebiomasse, wobei Hefen unter bestimmten Kulturbedingungen gezüchtet werden.
Gruppe 2s Verfahren zur Herstellung von Hefebiomasse,
die reich an RIiA ist, wobei Hefen in einem Medium, das durch einige Mittel mit bestimmten
Aktivitäten oder gewissen Vorstufen ergänzt ist, gezüchtet werden. ;
Gruppe 3s Verfahren zur Herstellung von Hefebiomasse,
die reich an RHA ist, wobei Hefen, denen spezielle genetische Merkmale verliehen worden
sind, gezüchtet werden.
Die Verfahren der Gruppe 1 erfordern jedoch nicht nur spezielle Fermenter und Hilfseinrichtungen, sondern
bieten häufig auch erhebliche Schwierigkeiten hinsichtlich der Vollendung der Fermentation. Die Verfahren der
Gruppe 2 erfordern die Verwendung einiger bestimmter Mittel oder ihrer Vorprodukte, in denen meistens teure
Materialien oder giftige Substanzen wie Schwersgptalle
verwendet werden, die zwangsläufig umständliche zusätzliche Verfahren zur Vermeidung möglicher Verunreinigung
sprobleme bei der Behandlung und Aufbereitung der flüssigen Abfälle der Fermentation erfordern.
Ferner sind die Verfahren der Gruppe 2 vom Standpunkt der öffentlichen Gesundheit insofern unerwünscht, als
die Ribonucleinsäure der Hefebiomasse, an der diese
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Schwermetalle oder andere giftige Stoffe haften oder adaorbiert sind, als Ausgangsmaterial für die Herstellung
von Würzen, Pharmazeutika oder ihren Zwischenprodukten verwendet werden soll.
Als mögliche Wege zur Erzeugung von Hefebiomasse, die reich an RiIA ist, sind daher die Verfahren der Gruppe 3
am meisten erwünscht. Bei dem einzigen "bekannten Verfahren dieses Typs werden jedoch die polyploiden Arten der
Saccharomyces-Hefen verwendet, jedoch wurden auch bei
diesem Verfahren bisher keine genügend hohen Ausbeuten erzielt. . · · !
Eingehende Untersuchungen der Anmelderin, Hefen zu finden, die weniger teure Kohlenstoffquellen zu verwerten vermögen
und dennoch eine an RNA reiche Biomasse ergeben, führten zu der Feststellung, daß Hefen der Gattung Candida,
die gegenüber Kaliumchlorid empfindlich sind, äußerst reich an RNA sind. Diese Feststellung liegt der Erfindung
zu Grunde.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren' zur Erzeugung einer Hefebiomasse, die reich an RNA ist, sowie
ein Verfahren zur Herstellung von RNA in hoher Ausbeute.
Als Hefen der Gattung Candida eignen sich für die Zwecke der Erfindung z.B. Candida albicans, Candida bovina, Candida
brumptii, Candida catenulata, Candida claussenii, Candida
curiosa, Candida curvata, Candida diddens, Candida diversa, Candida glaebosa, Candida guilliermondiL, Candida
humicola, Candida intermedia, Candida kefyr, Candida krusei, Candida lambica, Candida lipolytica (hierzu gehören
die Hefen, die von Yarrow in "Antonie von Leeuwenhock"
58 (1972) 357-360 als Saccharomycopsis lipolytica
eingestuft wurden), Candida lusitaniae, Candida macedoniensis, Candida melinii, Candida membranaefaciens,
Candida mesenterica, Candida moggi, Candida norvegensis, Candida parakrusei, Candida parapsilosis, Candida pelli-
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culosa, Candida pseudotropicalis, Candida punicea, Candida reukaufii, Candida rugosa, Candida sake, Candida
salmonicola, Candida slooffii, Candida solani, Candida stellatoidea, Candida tenuis, Candida tropicalis, Candida
utilis, Candida valida, Candida vini und Candida zeylanoides. '
Die Hefen, die in dieser Beschreibung als "empfindlich
gegenüber Kaliumchlorid" "bezeichnet werden, erfüllen die
folgenden Voraussetzungen:
(Versuchsmethode zur Bestimmung der gegenüber Kaliumchlorid empfindlichen Hefen)
Eine Impfnadelmenge der Zellen wird von einer Schrägkultur einer gegebenen Hefe der Gattung Candida entnommen
und in ein Reagensglas geimpft, das 3 ml des Mediums A (der nachstehend genannten Zusammensetzung) enthält. Das
geimpfte Medium wird 24 St d. bei 28"5C unter Schütteln bebrütet.
Von der erhaltenen Kultur werden 0,025 ml in ein Reagensglas
überführt, das 3 ml des Mediums B (der nachstehend genannten Zusammensetzung) enthält, in dem die Hefe
48 Stunden bei 280C unter Schütteln kultiviert wird.,Die
erhaltene Kultur wird mit Wasser auf 1/50 der Konzentration verdünnt. Eine Probe wird in eine Küvette von 16 mm
Innendurchmesser gegeben. Mit einem Spektrophotometer wird die Extinktion der Probe bei 590 mu gemessen. Wenn
der gemessene Wert nicht größer ist als 0,050, gilt die jeweilige untersuchte Hefe als empfindlich gegenüber
Kaliumchlorid. Als Spetrophotometer kann für diesen Zweck vorteilhaft beispielsweise das Gerät "Coleman Junior",
Modell 6D, verwendet werden.
Medium A; 3$ Glucose, 0,3$ !Fleischextrakt, 0,3$ Hefeextrakt,
0,5$ Harnstoff und 0,01$ PeSO..? H2O.
Es ist zu bemerken, daß in Fällen, in denen die untersuchte Hefe Glucose als Kohlenstoffquelle nicht zu ver-
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werten vermag oder einen speziellen Nährstoff erfordert, das Medium A' verwendet werden kann, das an Stelle der im
Medium A verwendeten Glucose eine andere Kohlenstoffquelle enthält oder durch gewisse andere Nährstoffe, die die
jeweilige Hefe zum Wachstum benötigt, ergänzt ist.
Medium B (Medium B1); Medium A (oder Medium A1)* dem
Kaliumchlorid in einer molaren Konzentration von 1,5 zugesetzt worden ist.
Hefen der Gattung Candida, die empfindlich gegenüber
Kaliumchlorid sind, lassen sich leicht nach der sog. Replic'a-Pl'attierungsmethode" auswählen, bei d"er jede zu
untersuchende Candida-Hefe auf einem Plattenmedium Aa(A'a)
und Ba (B1a) gezüchtet wird. Hierbei handelt es sich um die
Medien A (oder A1) und B (oder B1), denen jeweils Agar
zugesetzt worden ist. Die Auswahl kann auch nach der Methode erfolgen, die vorstehend als Anhaltspunkt für die Bestimmung
von Hefen, die gegenüber Kaliumchlorid empfindlich sind, beschrieben wurde. Hierbei ist es zweckmäßig,
eine Hefe der Gattung Candida als Ursprungsstamm zu verwenden, die Hefe beispielsweise mit UV-Strahlen, Röntgenstrahlen
oder Chemikalien wie N-Methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidin,
Chinolin, Stickstofflost, Wasserstoffperoxyd oder Dimethylsulfoxyd zu behandeln, um Mutation zu erzeugen,
und einen geeigneten Stamm, der die vorstehend genannten Bedingungen erfüllt, beispielsweise nach der vorstehend
genannten Replica-Plattierungsmethode auszusondern.
Zu diesen kaliumchloridempfindlichen Stämmen gehören Hefen, deren Biomasse intrazelluläre RNA in einer Konzentration
bis zu 12$ enthält. Zur Messung des RNA-Gehalts der Biomasse
eines solchen Stammes wird der Stamm in dem nachstehenden Medium unter den folgenden Kulturbedingungen, die
als Beispiel genannt werden, gezüchtet, worauf der RNA-Gehalt der erzeugten Hefe gemessen wird. In diesem Fall
können durch Verwendung eines billigeren Materials als
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.kohlenstoffquelle im Medium, z.B. unter Verwendung von
Kohlenwasserstoffen, Essigsäure und Alkoholen, gleichzeitig Stämme ausgewählt werden, die diese Kohlenstoffquellen
verwerten und assimilieren. Typisch ist das folgende Auswahlverfahren:
Versuch
1) Zu testender Hefestamm: Candida lipolytica TA-540, IFO 1657
2) Methode zur Isolierung der Stämme
Gruppe Ai Eine Zellsuspension des Testmikroorganismus
(0,1-inolarer Phosphatpuffer, ρΗ 7,0) wird auf eine ge'eignete
Konzentration verdünnt, und die verdünnte Suspension wird auf das Plattenmedium Aa (der oben genannten Zusammensetzung)
gestrichen. Nach einer Kultivierunesdauer von
2 Tagen bei 28°C werden 200 Stämme willkürlich aus den entwickelten Kolonien isoliert.
Gruppe B: Zu einer Zellsuspension des Testmikroorganismus (gleicher Puffer wie oben) wird N-Ketbyl-lT'-nitro-N-•nitrosoguanidin
in einer solchen Menge gegeben, daß die Konzentration 300 ug/ml beträgt. Nach einer Kontaktzeit
von 30 Minuten bei 280C werden die Zellen zweimal mit
sterilem Wasser gewaschen und auf das Plattenmedium Aa gestrichen, das 2 Tage bei 280C bebrütet wird. Von den
gebildeten Kolonien werden willkürlich 199 Stämme isoliert.
Gruppe C: Der Testmikroorganismus wird in genau der gleichen Weise, wie vorstehend für die Gruppe B beschrieben,
behandelt. Mit Hilfe der vorstehend für die Auswahl von kaliumehloridempfindlichen Mikroorganismen beschriebenen
Replica-Plattierungsmethode werden 210 Mutanten, die gegenüber Kaliumchlorid empfindlich sind, isoliert.
3) ^erfahren zur Züchtung der isolierten Stämme
Bei allen vorstehend genannten Gruppen wird jeder isolierte Stamm wie folgt kultiviert: Mit einer von einer
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_ 7 —
Schrägkultur entnommenen Impfnadelmenge der Hefezellen werden 20 ml des Mediums S (siehe Beispiel 1) geimpft,
das in einem 200 ml-Kolben enthalten ist. Die Hefen werden
dann 24 Stunden bei 280C auf einer rotierenden
Schüttelvorrichtung bei 200 UpM kultiviert. Von der erhaltenen Kultur werden 0,5 ml in einen 200 ml-Kolben überführt,
der 10 ml des Mediums M (siehe Beispiel 1) enthält, das durch 1$ (Gew./Vol.) eines n-Paraffingemisches
(Reinheit 98$, C^-C^-Hormalparaffine) und 0,8$ Harnstoff
ergänzt ist, und 16 bis 24 Stunden bei 280C auf
einer rotierenden Schüttelvorrichtung bei 200 UpM bebrütet. Dem hierbei erhaltenen Kulturmedium wird ein einzelner
Tropfen einer-oberflächenaktiven Verbindung (z.B. · ·
"Emuigen 420", Hersteller Kao Atlas, K.K., Japan) zugesetzt.
4) Analysenmetbode
• a.) Bestimmung der Menge der erzeugten Hefe i
• a.) Bestimmung der Menge der erzeugten Hefe i
Zur Gewinnung der Biomasse werden 5 ml des Kulturmediums
15 Minuten bei 3000 UpM zentrifugiert. Die Biomasse wird dann 24 ;Stunden bei 1050C getrocknet. Das Trockengewicht
der Biomasse gilt als Menge der erzeugten Biomasse.
b)'Messung des RNA-Gehalts
Eine Probe von 1 ml wird vom Kulturmedium entnommen. Nach der Methode von G. Schmidt und S. Thannhauser
(Journal of Biological Chemistry .161 (1945) 83) wird der RNA-Gehalt ermittelt. Die hierbei gefundene Menge
wird in Gew.-%, bezogen auf die Biomasse, ausgedrückt.
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5.Versuchsergebnis
Auffindung von Hefen, die eine RNA-reiche Biomasse ergeben.
__
RNA- . Gehalt,
| O - | 2 | — |
| — | 4 | — |
| - | 6 | 2 |
| - | 8 | 195 |
| — | 10 | 3 |
| - | 12 | - |
| - | 14 | - |
| - | 16 | |
| - | 18 | |
| 20. |
Insgesamt
83 88
114 102
2 7
• 4
200 Stämme 199 Stämme 210 Stämme
Von der Anmelderin wurde nach dem Grund für den hohen RNA-Gehalt der für Kaliumchlorid empfindlichen Hefen gesucht,
jedoch ist die Erscheinung bis heute nicht völlig geklärt .worden. Es scheint jedoch, daß Kaliumchlorid eine
enge Beziehung zu der intrazellulären Biosynthese von RNA oder zu den den Stoffwechsel steuernden Mechanismen bei
den Candida-Hefen hat. In dieser Beschreibung und in den Ansprüchen gelten als RNA-reiche Hefebiomassen solche, die
wenigstens Ί2°/ί, vorzugsweise 14^, insbesondere 15$ intrazelluläre
RIiA enthalten.
Die nachstehend beschriebene Methode dient als praktische Anweisung für die Bewertung, wie reich die erzeugte Hefe
an RNA ist. Zu 0,5 ml eines Kulturmediums werden 5*0 ml eines Gemisches von Äthanol und Äther (1:1)
gegeben. Das Gemisch wird gut gerührt und dann 5 Minuten bei 2000 UpM zentrifugiert, wobei eine Fällung erhalten
wird. Diese Fällung wird mit einer wässrigen 0,2N Perchloräsure gewaschen und mit 1 ml einer wässrigen 1N
Natriumhydroxydlösung gemischt. Das Gemisch wird 20 Stunden
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bei 370C gehalten, mit ia;Siger wässriger Perchlorsäurelösung
auf 10 ml aufgefüllt und filtriert. Das erhaltene Filtrat v/ird mit einer wässrigen 0,2N Perchlorsäurelösung
auf das 10-fache verdünnt. Die optische Dichte der verdünnten Lösung "bei 260 mu (c = 1,0 cm) wird gemessen und
als A ausgedrückt.
Andererseits werden 5 ml der genannten überstehenden Lösung unmittelbar 15 Minuten bei 3000 UpM zentrifugiert.
Die erhaltene Fällung wird 24 Stunden bei 105 C getrocknet, und das Trockengewicht der Fällung in mg wird als
B bezeichnet.
Wenn in der folgenden Gleichung der Wert C nicht kleiner
ist als 0,12, so ist dies ein Zeichen dafür, daß die untersuchte Biomasse reich an RNA ist:
C = 34 A B
Gemäß der Erfindung wird eine Hefe der Gattung Candida,
die für Kaliumchlorid empfindlich ist und eine an RNA reiche Biomasse.zu bilden vermag, unter aeroben Bedingungen
kultiviert. Als Kohlenstoffquellen eignen sich beispielsweise verschiedene Kohlenwasserstoffe wie Decan,
Undecan, Dodecan, Iridecan, Tetradecan, Pentadecan,
Hexadecan, Heptadecan, Octadecan, Nonadecan, Eicosan,
Kerosin, Gasöl und schweres Gasöl, Fettsäuren, z.B. Essigsäure,
Propionsäure, Buttersäure, Myristinsäure, Margarinsäure, Palmitinsäure und Oleinsäure, Öle und Fette, z.B.
Sojabohnenöl, Spermazetöl und Baumwollsaatöl, und einwertige
und mehrwertige Alkohole, z.B. Methanol, Äthanol, Propanol und Glycerin, jeweils allein oder in Mischung
von zwei oder mehreren. Vom wirtschaftlichen Standpunkt ist es besonders vorteilhaft, die Kohlenstoffquellen, die
billig und in großen Mengen verfügbar sind, z.B. die primären und sekundären Produkte der petrochemischen Industrie,
zu verwenden.
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Als Stickstoffquellen können für die Kultivierung gemäß
der Erfindung vorteilhaft organische Stickstoffquellen,
z.B. Maisquellwasser, Baumwollsaatkuchen, Hefeextrakt, Fischmehl und Maismehl, anorganische Ammoniumsalze und
Nitrate, z.B. wässriges Ammoniak, Ammoniakgas, Ammoniumsulfat,
Ammoniumchlorid, Ammoniumcarbonat, Ammoniumphosphat,
Natriumnitrat und Ammoniumnitrat, und organische Verbindungen, z.B. Harnstoff und Aminosäuren, verwendet
werden.
Außer diesen Kohlenstoff- und Stickstoffquellen werden dem
Medium verschiedene Mineralstoffe, die dem Wachstum der zu verwendenden Hefe angemessen sind, z.B. Salze von
Eisen, Mangan, Calcium, Zink', Kupfer, Aluminium'usw., ' ·
Phosphorsäure usw. sowie Vitamine und Aminosäuren, die für das Wachstum erforderlich sein können, zugesetzt. Die
Fermentation läßt sich leicht kontinuierlich oder chargenweise durchführen.
Der Pjj-Wert des zu verwendenden Mediums und des Kultur- .
mediums im Laufe der Kultivierung wird innerhalb des für das Wachstum der verwendeten Hefe optimalen Bereichs gehalten,
der im allgemeinen zwischen etwa 2 und 10, vorzugsweise zwischen etwa 3 und 7,5 liegt. Hierzu kann dem
Medium von Zeit zu Zeit Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, wässriges Ammoniak, Ammoniakgas, eine wässrige
Natriumhydroxydlösung, eine wässrige Natriumcarbonatlösung, Calciumcarbonat, Calciumhydroxyd o.dgl. oder eine organische
Säure, z.B. Essigsäure, zugesetzt werden. Insbesondere dient eine Lösung, die in geeigneten Mengen Essigsäure
einerseits und wässriges Ammoniak, Ammoniakgas oder eine wässrige Natriumhydroxydlösung andererseits enthält,
nicht nur sowohl als Kohlenstoffquelle als auch als Stickstoffquelle, sondern gleichzeitig zur Regelung des
Ρττ-Wertes, so daß eine solche Lösung auch vom wirtschaftlichen
Standpunkt besonders vorteilhaft für die Kultivierung dieser Hefen ist.
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Die Kultivierungstemperatur, die für das Wachstum und die intrazelluläre Anhäufung von RNA bei dem jeweiligen Stamm
geeignet ist, liegt im allgemeinen im Bereich von etwa 10° bis 4O0C. Vorzugsweise wird die Kultivierung bei etwa
15° bis 280C durchgeführt. Die Kultivierungszeit sollte
so gewählt werden, daß ein hoher RNA-Gehalt wirtschaftlich erreicht wird. Diese Zeit kann natürlich in Abhängigkeit
vom verwendeten Medium sowie von anderen Kulturbedingungen in weiten Grenzen liegen.
Die Isolierung der an RNA reichen Hefebiomasse aus dem in der beschriebenen Weise erhaltenen Kulturmedium, das die
für Kaliumchlorid empfindlichen Hefen enthält, kann-beispielsweise
kontinuierlich oder chargenweise durch Zentrifugieren, Filtration, Sedimentation und nach anderen
Routineverfahren erfolgen, die für die Isolierung von Biomassen aus Kulturmedien üblich sind.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen ausführlich beschrieben. Die zur Kennzeichnung der verwendeten
Mikroorganismen in Verbindung mit der Abkürzung "IPO" gebrauchten Zahlen sind die Hinterlegungsnummern der
Mikroorganismen beim Institute for Fermentation, Osaka, Japan. Die quantitativen Bestimmungen von RNA wurden
nach der bereits genannten Methode von G.Schmidt und S.Ihannhauser durchgeführt.
In den folgenden Beispielen verhalten sich Gewichtsteile zu Raumteilen wie Gramm zu Kubikzentimeter.
Beisniel 1
Candida lipolytica IPO 1657 wurde in üblicher Weise mit N-Methyl-N'-Nitro-N-nitrosoguanidin behandelt. Die Mutanten
wurden nach der oben beschriebenen Replica-Plattierungsmethode ausgewählt. Der hierbei ausgewählte Mutant
L-42 (IPO 1648) wurde nach der Methode, die vorstehend für die Bestimmung der Kaliumchloridempfindlichkeit beschrieben
wurde, kultiviert. Die Extinktion der erhaltenen
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Kultur wurde gemessen. Sie betrug 0,020. Die Hefe Candida lipolytica IPO 1657, die in der gleichen Weise kultiviert
wurde, hatte eine Extinktion von 0,188. Dann wurden Hefezellen von einer Schrägkultur des Stamms L-42 entnommen
und in einen Permenter geimpft, der 125 Raumteile des nachstehend beschriebenen Mediums S enthielt. Die Kultivierung
wurde 24 Stunden bei 280C durchgeführt. 20 Raumteile
der erhaltenen Kultur wurden in einen Permenter überführt, der 1000 Raumteile eines Mediums enthielt, das aus
dem nachstehend beschriebenen Grundmedium M bestand, das durch verschiedene Kohlenstoffquellen, die in Tabelle 1
genannt sind, ergänzt war. In diesem Medium wurde der Mikroorganismus bei einer Temperatur von 28 C 'und einer
Geschwindigkeit des Rührers von 1500 UpM unter Einleitung 1500 Raumteilen Luft/Minute gezüchtet. Während dieser Zeit
wurde eine 25$ige wässrige Ammoniaklösung automatisch so zugeführt, daß der Pjr-Wert des Mediums bei etwa 4,5
blieb. Getrennt hiervon wurden Zellen der Hefe Candida lipolytica IPO 1657 von einer Schrägkultur in der gleichen
Weise entnommen und auf die vorstehend beschriebene Weise gezüchtet.
Die erzeugte Hefe und der RNA-Gehalt der Biomasse in jeder
der vorstehend genannten Kulturen wurden ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 genannt.
Die Isolierung der RNA von der in der beschriebenen Weise erzeugten, an RNA reichen Hefe kann nach üblichen Verfahren
erfolgen. Typisch ist das folgende Verfahren: 100 Gew.-Teile
der Biomassen wurden in 1000 Raumteilen einer !Obigen
Ammoniumsulfatlösung suspendiert. Die Suspension wurde 4 Stunden bei 900C gehalten, um die RNA zu extrahieren.
Nach der Abkühlung wurde das System zentrifugiert. Der
Überstand wurde durch Zusatz von Salzsäure auf pH 2,0
eingestellt. Die hierbei ausgefällte rohe RWA wurde durch Zentrifugieren abgetrennt, mit 60yaigem Äthanol gewaschen
und unter vermindertem Druck getrocknet. Hierbei wurden 10,4 Gew.-Teile rohes RNA-Pulver erhalten.
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O CO OO
| Tabelle 1 | Trocken gewicht der Bio masse , g/l |
RNA- Gehalt, $ |
Candida lipolytica Ifo 164b· (Mutant) |
9,1 | RNA- Gehalt, $ |
■ | |
| Kohleistoffquelle (Konzentration) |
Candida lipolytiba IPO 1657 (Ursprungsstamm) |
10,0 | 10,0 | Kulti- Trocken- vierunes- gewicht zeit,Std. der Bio masse, g/l |
6,3 | 17,4 | I _J> VjJ I |
| Kulti vierungs- zeit,Std. |
6,7 | 9,6 | 18 | 4,4 | 17,0 | ||
| Glycerin (2$) | 16 | 4,6 | 9,3 | 16 | 16,3 | 17,8 | |
| Äthanol (1$) | 16 | 18,5 | 8,0 | 18 | 18,1 | 15,0 | |
| Essigsäure (1$) | 18 | 21,0 | 9,1 | 22 | 17,5 | ||
| Sojabohnenöl (2$) | 20 | 22 | |||||
| n-Paraffin (2$) | 20 | ||||||
| (Handelsübliches Gemisch, C-i ο^ΐβ^ |
|||||||
Medium
S: 4,0$ Glucose, 1,5$ (NH4^SO4, 0,9# KH2PO4, 0,396 K2HPO4, 0,3/» MgSO4.7 H2O,
0,003$ FeSO4.7 H2O, 0,3$ Hefeextrakt, 0,3$ Maisquellwasser, 0,5$ CaCO, und
0,01$ Schaumverhütungsmittel "Actocol" (hergestellt von der Anmelderin)·
Medium M: 0,3$ 80$ige Phosphorsäure, 0,15$ KCl, 0,1$ MgSO4.7 H2O, 0,003$ PeSO4.7
0,0156 CaCl2-2 H2O, 0,l# NaCl, 0,?% Hefeextrakt, 0,3# Maisquellwasser und
0,0156 Schaumverhütungsmittel "Actocol".
CJ) (JD
-H-
Eine Schrägkultur des aus Candida lipolytica IPO 1657 gewonnenen,
für Kaliumchlorid empfindlichen Mutanten L-42, Ii1O 1648, wurde zur Impfung des ersten Impf-Fermenters
verwendet, der 500 Raumteile des Mediums S (siehe Beispiel 1) enthielt, und 24 Stunden bei 280C unter Schütteln
kultiviert. Die gesamte Menge der erhaltenen Kultur wurde zur Impfung des zweiten Impf-IPermenters verwendet, der
25000 Raumteile des Mediums S enthielt und 24 Stunden "bei 280C kultiviert wurde. 2000 Raumteile des hierbei erhaltenen
Kulturmediums wurden in einen Hauptfermenter überführt, der 10000O- Raumteile eines Mediums enthielt, das
aus'dem in Beispiel 1 genannten Grundmedium M bestand, das durch 1,5^ (Gew./YoI.) n-Kexadecan ergänzt war. Die
Kultivierung wurde etwa 24 Stunden bei 22 C unter Belüftung durchgeführt. Während der gesamten Zeit wurde 25$iges
wässriges Ammoniak automatisch so zugeführt, daß der pH-Vert
des Mediums bei etwa 4,5 gehalten wurde. Getrennt hiervon wurde Candida lipolytica IPO-1657 in genau der
gleichen Weise kultiviert. Die Menge der Biomasse und der RNA-Gehalt der beiden Kulturmedien wurden auf die in Beispiel
1 beschriebene Weise ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt.
| Kultivie | Ursprungsstamm | RNA- | Stamm | L-42 |
| rungsdauer, | Trocken | Gehalt | Trocken | RNA-Gehalt |
| Std. | gewicht | gewicht | ||
| der Bio | der Bio | |||
| masse | 11,4£ | masse | ||
| 18 | 10,0 g/l | 9,9$ | 5,6 g/l | |
| 20 | 15,5 " | - | 8,9 M | |
| 22 | - | — | 12,7 " | 17,996 |
| 24 | — | 14,9 " | 17,8^6 |
Das n-Hexadecan im Medium war beim Ursprungsstamm innerhalb von 20 Stunden und im Falle des Stamms L-42 innerhalb
von 24 Stunden verbraucht.
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Ein Stamm von Candida tropicalis, NH-20 IFO 1649, der von
einer Bodenprobe aus dem Außengebiet von Nara, Japan, isoliert worden war, und der als Standardstamm (Typkultur)
dieser Spezies bekannte Stamm IFO 1400 wurden getrennt kultiviert. Die Extinktion jeder Kultur wurde nach der oben
beschriebenen Methode zur Ermittlung der Empfindlichkeit für Kaliumchlorid gemessen. Die Extinktion betrug 0,025 für
den erstgenannten Stamm und 0,166 für den letztgenannten Stamm. Dann wurden die beiden Stämme auf die in Beispiel 1
beschriebene Weise kultiviert, wobei jedoch die Kultivierungstemperatur bei dem mit .verschiedenen Kohlenstoffquellen
ergänzten Grundmedium M 22 C betrug. Die Menge der erzeugten Biomasse und der Gehalt an intrazellulärer RNA
bei diesen Biomassen sind in Tabelle 3 genannt.
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| r Kohlenstoff- |
Candida | Tabelle -3 | 4,4 | • | RNA- Gehalt, |
Oandida | tropicalis | IPO 1400 | |
| quelLe (Konzentration) |
tropicalis IPO 1649 | 9,0 | 16,2 | Kultivie- rungadauer, Std. |
Trockenge wicht der Biomasse, g/l |
RNA-Genalt, | |||
| Essigsäure (1$) | Kultivierungs- Trockengewicht dauer, Std. der Biomasse, δ/1 |
20,0 | 16,9 | ' 18 | 4,2 | • 9,8 | |||
| Glycerin (2#) | 18 | 16,7 | ' 18 | 8,4 | 9,6 | ||||
| η-Paraffin (2#) (C12-C18-Gemisch) |
18 | 22 | 21,1 | 9,3 | |||||
| 409835/ | 22 | ||||||||
| Ό799 | |||||||||
Die Hefe Candida albicans Ii1O 1650, die aus einer Bodenprobe
aus dem Randgebiet von Osaka isoliert worden war, und Candida guilliermondii IPO 1651 sowie die Standardstämme
(Typkulturen) dieser Spezies, nämlich Candida albicans IPO 1060 und Candida guilliermondii IPO 0566
wurden getrennt kultiviert. Die Extinktionen der erhaltenen Kulturmedien wurden nach der Methode gemessen, die
oben im Zusammenhang mit der Erklärung der Ermittlung der Kaliumchlo.ridempfindlichkeit beschrieben wurde. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 4 genannt.
Anschließend wurden' diese Stamme auf die in Beispiel 3
beschriebene Weise kultiviert. Die Menge der Zellen und der Gehalt an intrazellulärer RNA in den erhaltenen Kulturmedien
wurden ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 genannt. .
Candida albicans IPO 1650 . 0,045 ;
Candida guilliermondii IPO 1651 0,030
Candida albicans IPO 1060 0,125 ;
Candida guilliermondii IPO 0566 0,150
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Kohlenstoffquelle
(Konzentration)
Teststamm
Essigsäure
n-Paraffin (256)
Kultivie-' Trockenrungszeit·, gewicht Std. . der Biomasse,g/l
RNA-Gehalt,
Candida albicans IPO 1650 Candida albicans IiO 1060
Candida guilliermondii IPO 1651
Candida guilliermondii IPO 0566 20 20
Candida albicans IPO 1650 Candida albicans IPO 1060
Candida guilliermondii IPO 1651
Candida guilliermondii IPO 0566 4,0 4,3
4,4 3,9
8,3
15,5
7,7
| 26 | 16,9 | 15,8 |
| 26 | 16,0 | 7,8 |
| 22 | 18,3 | • 15,4 |
| 22 | 18,9 | 8,5 |
Die Hefen Candida intermedia IPO 0761, Candida krusei IFO 0592, Candida parapsilosis IPO 0708, Candida robusta
IPO 1000 und Candida stellatoidea IPO 1599 wurden getrennt mit N-Methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidin "behandelt. Die
Mutanten wurden nach der oben beschriebenen Replica-Plattierungsmethode
ausgewählt. Die ausgewählten Mutantenstämme Candida intermedia 1-330 (IPO 1652),'Candida krusei
K-109 (IPO 1653, Candida parapsilosis P-74 (IPO 1654),
Candida robusta R-115 (IPO 1655) und Candida stellatoidea
S-541 (IPO 1656) wurden getrennt kultiviert. Die Extinktionen der. erhaltenen Kulturmedien wurden nach der Methode,
die im Zusammenhang mit der Bestimmung der Kaliumchloridempfindlichkeit "beschrieben wurde, ermittelt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 6 genannt. Zum Vergleich wurden die Ursprungsstämme in der gleichen Weise kultiviert. Die Extinktionen
der erhaltenen Kulturmedien wurden in der gleichen Weise ermittelt. Die Ergebnisse sind nachstehend in
Tabelle 6 genannt.
Teststamm
\
Extinktion
Candida intermedia IPO 0761 0,115
Candida intermedia 1-330 IPO 1652 0,040
Candida krusei IPO 0592 0,220
Candida krusei K-109 IPO 1653 0,030
Candida parapsilosis IPO 0708 ' 0,230
Candida parapsilosis P-74 IPO 1654 0,015
Candida robusta IPO 1000 0,180
Candida robusta R-115 IPO 1655 0,040
Candida stellatoidea IPO 1399 . 0,125
Candida stellatoidea S-541 IPO 1656 0,030
Dann wurden diese Stämme und zum Vergleich ihre Ursprungsstämme getrennt auf die in Beispiel 3 beschriebene Weise
■kultiviert, wobei Essigsäure und η-Paraffin als Kohlen-
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stoffquellen verwendet wurden. Die Menge der Biomasse und der Gehalt an intrazellulärer RNA in der Biomasse wurden
gemessen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 7 und 8 genannt.
| Teststamm | intermedia IPO 0761 | 7 | Trockenge wicht der Biomasse, g/l |
RNA- Gehalt, |
|
| Tabelle | Candida | intermedia 1-330 IPO 1652 |
Kultivie rungszeit, Std. |
3,9 | 7,8 |
| Candida | krusei IPO 0592 | 20 | 4,0 | 15,0 | |
| Candida | krusei K-109 IPO 1653- |
20 | 4,5 | 6^7 | |
| Candida | parapsilosis IPO 0708 |
18 | 4,1 | 15,7 | |
| Candida | parapsilosis P-74 IPO 1654 |
18 | 4,2 | 7,2 | |
| Candida | robusta IPO 1000 | 20 | 4,2 | 15,2 | |
| Candida | robusta R-115 IPO 1655 |
20 | 3,7 | 8,1 | |
| Candida | stellatoidea IPO 1399 |
20 | 3,6 | 16,0 | |
| Candida | stellatoidea S-541 IPO 1656 |
20 | 4,5 | 7,2 | |
| Candida | 20 | 4,4 | 15,5 | ||
| 20 | |||||
Kohlenstoffquelle: Essigsäure in einer Konzentration von
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Teststamm Kultivie- Trockenge- RNA-
rungszeit, wicht der Gehalt, Std. Biomasse, d
g/l *
Candida intermedia IFO 0761 26 14,0 7,9
Candida intermedia 1-330
IFO 1652
Candida krusei Ii1O 0592 Candida krusei K-109
IFO 1653
Candida parapsilosis Ii1O 0708
Candida parapsilosis P-74
Ii1O 1654
Candida robusta Ii1O-IOOO
Candida robusta R-115
IFO 1655
Candida stellatoidea IFO 1399 Candida stellatoidea S-541
IFO 1656 22 17,0 15,5
Kohlenstoff quelle: η-Paraffin (C^-C-jg-Gemisch, Konzentrar
tion
2$.
| 26 | 13,5 | 15,2 |
| 22 | 17,9 | 7,7 |
| 22 | 16,5 | 15,0 |
| 24 | 17,8 | 8,3 |
| 26 | 18,0 | 15,1 |
| 26 | 15,3 | 7,9 |
| 26 | 15,4 | 15,9 |
| 22 | 18,3 | 6,4 |
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Claims (3)
1) Verfahren zur Herstellung von Hefebiomasse, die reich an intrazellulärer Ribonucleinsäure ist, dadurch gekennzeichnet,
daß man eine Hefe der Gattung Candida, die für Kaliumchlorid empfindlich ist und wenigstens
eine Kohlenstoffquelle aus der aus Kohlenwasserstoffen, Fettsäuren, Alkoholen, Ölen und Fetten "bestehenden
Gruppe zu verwerten und zu assimilieren vermag, in einem Medium züchtet, das wenigstens eine dieser assimilierbaren
Kohlensfoffquellen als hauptsächliche Kohlenstoff quelle enthält, und die hierbei im Kulturmedium
gebildete, an intrazellulärer Ribonucleinsäure reiche
• Biomasse vom Kulturmedium isoliert.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kultivierung so durchführt, daß die im Kulturmedium gebildete Hefebiomasse wenigstens 12 Gew.-i»
Ribonucleinsäure enthält. \
3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hefen der Gattung Candida die Spezies
Candida lipolytica, Candida tropicalis, Candida.guilliermondii,
Candida albicans, Candida intermedia, Candida krusei, Candida parapsilosis, Candida robusta
und Candida stellatoidea verwendet.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |