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DE2408169A1 - Verfahren zur herstellung von hefebiomasse - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hefebiomasse

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DE2408169A1
DE2408169A1 DE19742408169 DE2408169A DE2408169A1 DE 2408169 A1 DE2408169 A1 DE 2408169A1 DE 19742408169 DE19742408169 DE 19742408169 DE 2408169 A DE2408169 A DE 2408169A DE 2408169 A1 DE2408169 A1 DE 2408169A1
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DE
Germany
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candida
ipo
yeast
medium
biomass
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DE19742408169
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Shunichi Akiyama
Yoshiaki Arai
Muneharu Doi
Hideo Fukuda
Yoshio Nakao
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.)
Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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Publication date
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Publication of DE2408169C2 publication Critical patent/DE2408169C2/de
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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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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
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,
Gruppe A Gruppe B Gruppe O
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-
Beispiel 2
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$iges wässriges Ammoniak automatisch so zugeführt, daß der pH-Vert des Mediums bei etwa 4,5 gehalten wurde. Getrennt hiervon wurde Candida lipolytica IPO-1657 in genau der gleichen Weise kultiviert. Die Menge der Biomasse und der RNA-Gehalt der beiden Kulturmedien wurden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise ermittelt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt.
Tabelle 2
Kultivie Ursprungsstamm RNA- Stamm L-42
rungsdauer, Trocken Gehalt Trocken RNA-Gehalt
Std. gewicht gewicht
der Bio der Bio
masse 11,4£ masse
18 10,0 g/l 9,9$ 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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Beispiel 3
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.
409835/0799
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
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Ό799
Beispiel 4
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. .
Tabelle 4 Extinktion
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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Tabelle 5
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
Beispiel 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.
Tabelle 6 !
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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Tabelle
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)

Patentansprüche
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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