CH278773A

CH278773A - Verfahren zum Herstellen von Streptomycin.

Info

Publication number: CH278773A
Authority: CH
Inventors: Inc Merck Co
Original assignee: Merck & Co Inc
Priority date: 1947-06-20
Filing date: 1948-06-18
Publication date: 1951-10-31
Also published as: NL69703C

Description


  Verfahren zum Herstellen von     Streptomyein.       Für die Kultivierung von     Streptomy    ein  erzeugenden Stämmen von     Streptomyces        gri-          seus    verwendete man bisher Medien, welche  vier Typen von Substanzen enthalten,     näm-          lieh:     1. ein Kohlenhydrat, z. B. Glukose;       \_'.    eine     stiekstoffhaltige    Substanz, z. B.

         Pepton    oder     Trypton;     3. ein organisches Salz, beispielsweise  Chlornatrium;  4. eine geringe     Menge    einer stickstoffhal  tigen organischen Substanz, welche einen für  die     Streptomycinerzeugung    durch     Strepto-          my        ces        griseus    wesentlichen     spezifischen    Fak  tor enthält.. Dieser Faktor wurde beschrieben  als in verschiedenem Grade enthalten in  Fleischextrakt und     Maisweichbottiehwasser          (eorn        steep        liquor).     



  Man hat     es    als erforderlich betrachtet, dass  das eine oder das andere oder beide der eben  genannten Produkte anwesend sind. Beispiels  weise ist. ein     bevorzugtes    Medium, wie es von  Dr.     ZV        aksman    und seinen Mitarbeitern ver  wendet wurde, eine     wässrige        Flüssigkeit,        wel-          che        1%        Cxlukose,        0,5        %        Pepton        oder        Trypton,          0,

  3        %        Fleischextrakt        und        0,5        %        Chlornatrium     enthält. An Stelle des Fleischextraktes     wurde     auch 1,2     %        Maisweichbottiehwasser    als taug  lich erachtet.  



  Fleischextrakt. ist kostspielig,     Maisweieh-          bottiehwasser    ist dagegen in erheblicher Menge  als Handelsprodukt billig erhältlich. Befrie-         digende    Resultate wurden jedoch bisher bei  der Herstellung von     Streptomy    ein in indu  striellem Massstab nur dann erhalten, wenn  man nicht vollständig auf Fleischextrakt ver  zichtete.

   In Anbetracht des hohen Preises des       Fleischextraktes    wurde gesucht., ihn durch ein  billigeres als Fleischextrakt, aber geeigneteres       Material        als        iN1aisweiclrbottiehwasser        zu    erset  zen; etwas Befriedigenderes wurde bis anhin  jedoch nicht bekannt.  



  Es wurde nun gefunden, dass es möglich  ist, den     Fleisehextrakt    befriedigend zu erset  zen durch     'Mischungen    von Sojabohnenmehl  mit einem Konzentrat, des proteinreichen,       dünnflüssigen    Anteils der nach der Destilla  tion von Alkohol verbleibenden, aus Getreide  herstammenden     Schlempen.    Derartige     Kotr-          zentrate,    die im     folgenden    der Kürze halber  als      proteinhaltige.        Sehlempenkonzentrate     be  zeichnet werden sollen, können z.

   B. bei der       Herstellung    von     genussfähigem        Alkohol,    durch  Hefegärung von Getreidemaischen, als Neben  produkte in folgender Weise gewonnen wer  den. Von den nach der Alkoholdestillation ver  bleibenden     Schlempen    werden zunächst die  gröberen Getreideteilchen     abgesiebt,    worauf  der verbleibende,     dünnflüssige,    proteinreiche  Anteil der     Sehlempe,    wenn gewünscht nach  einer zur Entfernung weiterer wasserunlös  licher Bestandteile dienenden     Sehleuderbe-          harndlung,    im Vakuum zu einem dicken,

       un-          gefähr        30        bis        45        %        feste        Gewichtsbestandteile     enthaltenden Sirup konzentriert wird. Das  sirupartige Konzentrat kann in. einer Trom-           inel    oder durch Versprühen zu einem pulver  förmigen Konzentrat getrocknet werden.     Pro-          teinhaltige        Schlempenkonzentrate    dieser Art  sind im Handel in grossen Mengen billig er  hältlich.  



  Proteinhaltige     Schlempenkorizentrate    und  für ihre industrielle Herstellung     angewendete     Verfahren sind in einem Aufsatz von C. S.       Boruff         Industrial        Wastes-Recoverv    of Fer  mentation     Residues        as        Feeds ,    in     Industrial          and    Engineering     Chmiestry,        Bd.    39, Seite 60'_'  (Mai 1947) beschrieben.  



  Das Verfahren des vorliegenden Patentes  zur Herstellung voll     Streptomycin    durch Kul  tivierung von     Streptoiny    ein erzeugenden  Stämmen von     Streptomyces        griseus    in einem  wässerigen Kulturmedium ist. dadurch ge  kennzeichnet, dass man ein wässeriges Kultur  medium     verwendet-,    welches ausser einem von  den Mikroorganismen     assimilierbaren    Kohlen  hydrat, Sojabohnenmehl und ein proteinhal  tiges     Sehlempenkonzentrat    enthält.

   Dabei kön  nen neben Sojabohnenmehl und proteinhalti  gem     Schlempenkonzentrat    als     Quelle    des  wesentlichen, die     Streptomy        cinerzeugung    för  dernden Faktors, der von     Waksinan    als im       Fleisehextrakt    und auch im     lIaisweichbotticli-          wasser    enthalten beschrieben wurde, eventuell  noch andere stickstoffhaltige, organische       Materialien    verwendet werden, in denen sieh  dieser wesentliche Faktor findet.

   Es hat sieh  ferner gezeigt-, dass es möglich ist, .die bisher  in zur     Streptomyeinerzeugung    dienenden Kul  turmedien als     assimilierbares    Kohlenhydrat  verwendete Dextrose wenigstens teilweise  durch die wesentlich billigere     melasseartige          l1utterlauge    zu ersetzen, welche nach der Kri  stallisation und der Entfernung der im Han  del erhältlichen Dextrose aus     hydrolisierten     Stärkelösungen zurückbleibt.  



  Diese     1-Iutterlauge    soll im folgenden der  Kürze wegen als      melasseartige        Mutterlauge          hy        drolysierter    Stärkelösungen  bezeichnet  werden. Sie ist im Handel unter dein Namen        Hydrol     erhältlich.  



  Ein Beispiel eines erfindungsgemässen Me  diums ist folgendes:  
EMI0002.0044     
  
    (xramm <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> em$
<tb>  Bestandteile: <SEP>  -ässriges <SEP> Medium
<tb>  Sojabohnenmehl <SEP> 2,0
<tb>  getrocknetes <SEP> proteinhaltiges
<tb>  Sehlempenkonzentrat <SEP> 0,25
<tb>  Dextrose <SEP> 1,0
<tb>  Chlornatrium <SEP> 1,0       Das     Medium    wird     zweckniäliig    vor der  Impfung mit.     Streptoniyees        griseus    sterilisiert,  z. B. indem-     man    es während etwa 30 -_Minuten  auf 1'20  C hält. Nach     Abkühlen    wird das Me  dium z.

   B. mit Sporen oder mit einem vege  tativen     Inoculuni    eines     Streptoniycin    erzeu  genden Stammes von     Streptoniyees        griseus    ge  impft.  



  Die Konzentration des Sojabohnenmehles       wird        zweckmässig        zwischen        1.        und    5     %        gehal-          tem.    Die optimale Konzentration hängt von  der     Beschaffenheit    des verwendeten speziellen       Sojabohneninehlproduktes    ab; im allgemeinen  zeigte sieh, dass die besten Resultate erhalten  werden, wenn zwischen 1 und     21/o    Sojaboh  nenmehl in dem Kulturmedium enthalten  sind.  



  Der     CTehalt    an     proteinhaltigem        Sehlempen-          konzentrat    kann innerhalb weiter Grenzen  variieren. Obwohl die optimale Konzentration  von der Beschaffenheit des verwendeten Kon  zentrates abhängt, so wurde im allgemeinen  gefunden, dass die besten Resultate erhalten  werden, wenn davon zwischen 1 und     21/o        ge-          troeknetes    Konzentrat in dem Medium enthal  ten ist, wobei     besonders    gute Resultate mit  einer Konzentration im Bereich von 1,

  0 bis       1..5        %        erhalten        wurden.     



       Ein        Kochsalzgehalt,        bis        zu    3     %        des        Me-          diums    kann     zweekmässig     sein, wobei die opti  male Konzentration gewöhnlich in     dein        Be-          reich        von        0,1.0        bis        7.,0        %        fällt.       Es hat.

   sieb gezeigt,     class    als von den Mi  kroorganismen     assimilierbares    Kohlenhydrat,  Dextrose in Mengen bis zu     -1        g    auf 100     em3     des Mediums verendet werden kann.

   Diese  Konzentration soll zwecks     Vereinfaehung    mit           -1%        bezeichnet        werden.        Gewöhnlieh        wurden     die besten Resultate mit     Dextrosekonzentra-          tionen        im        Bereieh        von        0,

  75        bis    2     %        erhalten.     Wenn die     inelasseartige    Mutterlauge     hydroly-          sierter    Stärkelösungen zugleich als     Kohlen-          liydratquelle    verwendet wird, so kann sie in       :1lcngen    gebraucht werden,     welehe    denjenigen  äquivalent sind, in welchen Dextrose in der       ini    übrigen     gleichen    Zusammensetzung ver  wendet werden würde.

   Als andere geeignete       Kohlenliydratquellen    können Stärke,     Maltose     oder die     versehiedenen,    Dextrose und     Maltose     enthaltenden, im Handel erhältlichen Sirupe  in     entsprechenden    Mengen     verwendet    werden.

         Beispiel   <I>1:</I>       folgendes    Medium wurde Hergestellt:  
EMI0003.0032     
  
    Gramm <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> cm3
<tb>  Bestandteile <SEP> : <SEP> wässriges <SEP> Medium
<tb>  Cetroeknetes <SEP> proteinhaltiges
<tb>  Sehlempenkonzentrat <SEP> 0,5
<tb>  Sojabohnenmehl <SEP> 2,0
<tb>  Dextrose <SEP> 1,0
<tb>  Natriumchlorid <SEP> 1,0       Das oben     besehriebene        Gemiseh    wurde in       geeigneter    Menge in ein     380-l-iiter-Gärgefäss     aus Stahl gepumpt, 30 Minuten bei 120  C  sterilisiert,     abgekühlt,

      mit einer vegetativen  Kultur eines     Streptoinycin    erzeugenden     Stam-          nies    von     Streptomy        ees        griseus    geimpft,     wel-          eher    bei 25  C unter der Oberfläche, bei  Durchlüftung und mechanischem Rühren       %i-iilii#end        8-1    Stunden gezüchtet wurde, wobei  eine Brühe mit einer Wirkungsfähigkeit von       .\-155        Einheiten        Streptomyein    auf 1     em3    erhal  ten wurde.  



       Beispiel          1las    folgende     lIediuni        er-,ab    nach       sation,    Abkühlung und Impfung mit einem       Streptomyein    erzeugenden Stamm von     Strepto-          niyces        nriseus,    nach     Entwieklung    in rotieren  den     Sehüttelflaschen    bei 27  C eine Brühe,  welche 480 Einheiten     Streptomyein/em3    ent  hielt.

    
EMI0003.0064     
  
    Gramm <SEP> auf <SEP> 100 <SEP> cm'
<tb>  Bestandteile: <SEP> wässriges <SEP> Medium
<tb>  Getrocknetes <SEP> proteinhaltiges
<tb>  Schlempenkonzentrat <SEP> 0,25
<tb>  Sojabohnenmehl <SEP> 2,0
<tb>  Dextrose <SEP> 1,0
<tb>  Natriumchlorid <SEP> 1,0            Beispiel   <I>3:</I>  Die folgenden Medien wurden nach Steri  lisation, Abkühlung und Impfung mit einem       Streptoiny    ein erzeugenden Stamm von     Strepto-          myces        griseus    in rotierenden Schüttelflaschen  bei 27  C entwickelt.  



       1.,5        %        Sojabohnenmehl          (Staley's        Special        Nutrient        4S),          1,0        %        Dextrose,          0,25        %        NaCl.     



  Variierende Mengen von proteinhaltigem       Schlempenkonzentrat,        nämlich        0,5        %,        0,75        %,          1,05        %,        1,25        %,        1,5        %        und    2     010.        Auffüllen        mit          Wasser        auf        100        %.     



  Nach drei Tagen waren die Ausbeuten an       Streptomycin    wie folgt  
EMI0003.0104     
  
    Konzentration
<tb>  von <SEP> proteinhaltigem <SEP> Busbeute
<tb>  Schlempenkonzentrat <SEP> an <SEP> Streptomycin:
<tb>  <B>0,5"/o</B> <SEP> 590 <SEP> Einheiten/cm3
<tb>  <B>0,751/0</B> <SEP> 500 <SEP>  
<tb>  1,0 <SEP> 550 <SEP>  
<tb>  1,25 <SEP> 640 <SEP>  
<tb>  1,5 <SEP> 640 <SEP>  
<tb>  9,0 <SEP> -190 <SEP>              Beispiel   <I>4:

  </I>  Die folgenden Medien wurden nach Steri  lisation, Abkühlung und Impfung mit einem       Streptomy        ein.    erzeugenden Stamm von     Strepto-          inyces        griseus    in rotierenden     Sehüttelflaschen     bei 27  C entwickelt.  



       1,5        %        Sojabohnenmehl          (Staley's        Special        Nutrient        4S),          1,5        %        Dextrose,          0,25        %        NaCl.         Variierende Mengen.

   von     proteinhaltigem          Schlempenkonzentrat,        nämlich        Null,        0,2.5        %,          0,5        %,        0,75        %,        1,0        %,        1,25        %        und        1.,

  5        010.        Auf-          füllen        mit        Wasser        auf        100        %.     



  Nach drei Tagen waren die Ausbeuten an       Streptomy    ein wie folgt  
EMI0004.0026     
  
    Konzentration
<tb>  von <SEP> proteinhaltigem <SEP> Ausbeute
<tb>  Schlempenkonzentrat <SEP> an <SEP> Streptomycin:
<tb>  0 <SEP> 305 <SEP> Einheiten/ein3
<tb>  0,25 <SEP> .140 <SEP>  
<tb>  0,5 <SEP> 495 <SEP>  
<tb>  0,75 <SEP> 570 <SEP>  
<tb>  1,0 <SEP> 475 <SEP>  
<tb>  1.,25 <SEP> 470 <SEP> > 
<tb>  1,5 <SEP> 530 <SEP>

Claims

PATEN TANSPRUCII Verfahren zum Herstellen von Strepto- mycin durch Kultivierung von Streptomycin erzeugenden Stämmen von Streptomyees gri- seus in einem wässerigen Kulturmedium, da durch gekennzeichnet, dass man ein wässer i- ges Kulturmedium verwendet, welches, ausser einem von den Mikroorganismen assimilier- baren Kohlenhydrat,

Sojabohnenmehl und ein proteinhaltiges Schlempenkonzentrat enthält. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man ein wässeriges Kulturmedium verwendet, welches einzig Sojabohnenmehl. und proteinhaltiges Schlein- penkonzentrat als stiekstofflialtiges organi sches Material enthält. '_'. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass inan ein wässeri ges Kulturmedium verwendet, welches Dex trose enthält. 3.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man ein wässeri- --es Kulturmedium verwendet, welches eine inelasseartigel Mutterlauge hydrolysierter Stär ken enthält. 4. Verfahren naeli Patentanspruch, da durch gel':ennzeichnet, dass man ein wässeri ges Kulturmedium verwendet. welches Chlor natrium enthält. 5.

Verfahren nach Unteransprueli 4, da durch gekennzeichnet, dass man ein wässeri ges Kulturmedium verwendet, welches 0,1 g Chlornatrium auf 1.00 cm3 wässeriges TNledium enthält. 6. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass inan ein wässeri ges Kulturmedium verwendet, welches 1,0 bis 5,0 g Sojabohnenmehl und 0,1 bis 1,0 g pro- teinhaltiges Schlempenkonzentrat:auf 100 em3 wässerigen Nährboden enthält. 7.

Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass nian ein wässeri ges Kulturmedium verwendet, welches 0,75 bis 4,0 g Kohlenhydrate auf 100 cin3 wässeri gen Nährboden enthält.