CH251112A - Verfahren zur Durchführung von Pilzgärungen. - Google Patents

Description

      Verfahren    zur     Durchführung    von     Pilzgärungen.       Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur  Durchführung von     submersen    Pilzgärungen  mit ruhendem     Mycel.     



  Bei den bisher bekannten Möglichkeiten.  bestimmte biochemische Umsetzungen durch       Reinkulturen    von     Schimmelpilzen    zu bewerk  stelligen, wird     grundsätzlich    nach zwei Ver  fahren gearbeitet.  



  Entweder wird der Pilz in einer ruhen  den Kultur als Decke -     Oberflächenmycel          .-    zur Entwicklung gebracht, oder     die    Pilz  fäden werden in einer bewegten Kultur in       fein    verteilter Form und untergetaucht   als     submerses        Mycel    -     kultiviert.     



  Die Oberflächengärung (Bernhauer, Gä  rungschemisches Praktikum, 2. Auflage, Ber  lin 1939) stellt in technischem und halbtech  nischem.     Massstabe    grosse     Anforderungen    an  Arbeitszeit, geht sehr langsam vor sich und  kann nur in vielen Einzelkulturen oder in  komplizierten Apparaturen     ("Sterilinkuba-          tor")    einwandfrei aseptisch gehandhabt wer  den.

   Der Vorteil dieser     Vergärungsform    be  steht darin, dass sich das     Pilzmycel    als kom  pakte Masse ausbildet und deshalb ohne wei  tere Vorkehrungen (Filtration     etc.)    das     Ge-          ivinnen    einer klaren     Garlösung    gestattet.  



  Die Durchführung der bisher bekannten       submersen    Gärungen (Bernhauer,     Gärungs-          chemisches    Praktikum, 2. Auflage, Berlin  1939) erfolgt in     Schüttelkolben,    grösseren  oder kleineren Belüftungsgefässen oder in  rotierenden     Gärtrommeln.    Neben dem Vorteil         c'es    sehr raschen Gärverlaufes und der Mög  lichkeit, in grossen     Reaktionsvolumina    zu ar  beiten, besteht der Nachteil. in der Notwen  digkeit, nach erfolgter Umsetzung .das fein  verteilte     Pilzmycel    von der vergorenen Lö  sung durch Filtrieren, Dekantieren oder Zen  trifugieren zu trennen.

   Die genannten Mani  pulationen machen eine Wiederverwendung  des     Pilzmycels    infolge grosser Infektionsge  fahr beinahe unmöglich.  



  Der Wunsch, die Vorteile der Oberflächen  gärung (kompaktes     Mycel;    klare Gärlösung;  wiederholte Verwendung des     Mycels    ohne       Infektionsgefahr)    mit den Vorteilen der     sub-          mersen    Gärungsform (rascher Verlauf;

   Arbei  ten in grossen     Reaktionsvolumina)    zu verbin  den, führte zur     Entwicklung    einer neuarti  gen, nachstehend beschriebenen     Vergärungs-          form.    Sie kann     mit    Vorteil für alle bioche  mischen     Umsetzungen    durch Schimmelpilze  Verwendung finden, die nicht ausschliesslich  an das Vorhandensein eines fein verteilten       Pilzmycels    gebunden     sind.     



  Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist ein Verfahren zur Durchführung von       submersen        Pilzgärungen,    welches dadurch ge  kennzeichnet ist, dass man die Gärung mit  tels eines an einem in die Lösung des zu ver  gärenden Stoffes versenkten Träger haften  den     Pilzmycels.    durchführt,  Als Träger     kommen    Körper in Frage, die       spezifisch    schwerer als die Gärlösung sind,  die Gärlösung nicht in unerwünschter     Weise         beeinflussen und durch rauhe Oberfläche das  Anhaften des     Pilzmycels    ermöglichen.

   Vor  zugsweise werden rauhe Schamotte- oder       Kalksteine    (Jurakalk, Marmor,     etc.)    verwen  det. Kalksteine eignen sich ganz besonders   zur Durchführung von Säuregärungen, da sie  in der Lage sind, die entstehende     Säure    in  Form     ihres        Calciumsalzes    zu binden und da  durch ein zu tiefes Absinken der Reaktion  der Lösung in den sauren Bereich zu ver  hindern.  



  Nach dem     erfindungsgemässen    Verfahren       gelingt    es leicht, die vergorene Lösung,     unter          Belassung    des     Mycels    im Reaktionsgefäss,  ohne Filtration     etc.    klar abfliessen zu lassen,  da sich der Pilz in einer     kompakten    Masse  auf der     Trägersubstanz    entwickelt.

   Ausser  dem kann das     Gärgefäss    erneut mit steriler  Lösung     beschickt    werden, wodurch eine  mehrfache     Verwendung    des     gleichen        Mycels     und     damit    eine beträchtliche     Zeitersparnis     ermöglicht     wird.     



  In den folgenden Beispielen wird gezeigt,  wie das     erfindungsgemässe    Verfahren auf  einige bereits bekannte Gärungen angewendet  werden kann.  



  <I>Beispiel 1:</I>  Ein     sterilisierter,        Kalksteine    6 enthalten  der Emailkessel 1     (Fig.    1) wird mit 100 Li  tern einer     sterilisierten    Nährlösung (10  Glukose     -[-    übliche Mineralsalze)

   versetzt und  mit 200 cm' einer dichten     Aufschwemmung     von Sporen des Schimmelpilzes     Rhizopus          japonicus    in physiologischer Kochsalzlösung       beimpft.    Die     erhaltene    Gärlösung 2 wird auf  eine Temperatur von 30  C gehalten und  durch eine     Keramik-Kerze    3     mit    10 Liter/  Minute keimfreier, durch die Leitung 4 ein  tretender und bei 5 austretender Luft be  lüftet.

   Nach     36-48    Stunden sind alle Kalk  steine 6 mit einem dichten     submersen        Mycel     überwachsen und nach weiteren 48 Stunden  ist in der Gärlösung keine Glucose mehr  nachweisbar. Zur Entnahme von Proben ist.       ein    Rohr 7 angebracht, und durch die Lei  tung 8 kann der Kessel völlig     entleert    wer  den. Die     vollständig    klare     Gärlösung    wird    unter aseptischen Bedingungen     abfliessen    ge  lassen und auf 1/4 des Volumens einge  dampft.

   Dabei     hiistallisiert        Caleiumfumarat     aus, das zu 4,2 kg freier     Fumarsäure    ver  arbeitet     -wird.    Die Ausbeute beträgt somit  <B>60%</B> der Theorie.  



  Die Operation kann unter     Verwendung     der gleichen Pilzsubstanz und neuer, steriler  Nährlösung beliebig oft wiederholt werden.  <I>Beispiel 2:</I>       Unter    den in     Beispiel    1 beschriebenen       Bedingungen    werden unter Verwendung eines  Stammes von     Rhizopus        nigricans    aus 900 g  Glucose 715 g des     Calciumsalzes    der     d-Milch-          säure    gewonnen.     Ausbeute:    75 % der Theorie.

         Beispiel   <I>3:</I>       Unter    gleichen     Versuchsbedingungen,    wie  in den     Beispielen    1 und 2 beschrieben, wer  den     unter    Verwendung der in     Fig.    2 darge  stellten     2-Liter-Belüftungsflasche    durch einen  Stamm von     Aspergillus        niger        aus    50 g Glu  cose 32 g     Calciumgluconat    gebildet. Aus  beute:<B>65%</B> der Theorie.  



  Wie     Fig.    2 zeigt, kann man     eine    durch  einen     Wattepfropfen    10 verschlossene Be  lüftungsflasche 9 verwenden, welche eine       Gärlösung    11 und mit einem     Pilzmycel    13  bedeckte Kalksteine 12 enthält. Die Flasche  9 ist mit einer Röhre 14 versehen, die durch  eine geeignete     Offnung    der Flasche zu einer       Filterkugel    15 führt. Die Röhre 14     ist    einer  seits mit der Belüftungsleitung 16, anderseits  mit der zu Probeentnahmen und zur Ent  leerung dienenden Röhre 17 verbunden.  



       Beispiel     In einen sterilisierten, mit. einem Watte  pfropfen 19 verschlossenen Belüftungszylin  der 18     (Fig.   <B>3</B>) werden 500 cm' einer sterilen  Lösung (3 %     Rohrzucker,    2 %     Pepton,    3  Hefewasser     +        Mineralsalze)    gebracht und  mit 10     cm3    einer     Aufschwemmung    der Spo  ren von     Eremothecium        Ashbyii    beimpft.

   Die  erhaltene     Gärlösung    20 wird durch eine Glas  filterplatte 22 mit ca.. 0,5     Liter/Minüte    steri-           ler,    durch die Röhre 21 eingeführter Luft be  lüftet und bei     Dunkelheit    bei einer Tempe  ratur von 30  C gehalten. Nach 2 X 24 Stun  den hat sich auf den Schamottesteinen 23     ein     einheitliches     Pilzmycel    entwickelt.

   In der       Nährlösung    bilden sich mit     Fortschreiten    der       Gärdauer'    steigende Mengen von     Lactoflavin;     so können nach     weiteren    3 X 24     Stunden     120 y     Lactoflavin    pro cm'     Nährlösung    be  stimmt werden. Die Entleerung     des    Zylinder  inhalts erfolgt durch     das    Rohr 24. Das ent  wickelte     Pilzmycel    kann erneut verwendet  werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Durchführung von sub- msrsen Pilzgärungen, dadurch gekennzeich net, dass man die Gärung mittels eines an einem in die Lösung des zu vergärenden Stoffes versenkten Träger haftenden Pilz- mycels durchführt. UNTERANSPRUCH: Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägersubstanz ein Körper mit rauher Oberfläche verwendet wird.