DD237078A3

DD237078A3 - Verfahren zur entkeimung von enzymen und anderen biosynthesepraeparaten

Info

Publication number: DD237078A3
Application number: DD22691581A
Authority: DD
Inventors: Willy Nordheim; Hartmut Weise; Heinz Voigt; Michael Woelbing; Manfred Baer; Siegfried Braeuniger; Regina Nordheim
Original assignee: Willy Nordheim; Hartmut Weise; Heinz Voigt; Michael Woelbing; Manfred Baer; Siegfried Braeuniger; Regina Nordheim
Priority date: 1981-01-09
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1986-07-02

Abstract

Gebiet: Technische Mikrobiologie und technische Biochemie. Das Ziel ist die technisch zu handhabende Entkeimung von Enzymen und anderen Biosynthesepraeparaten ohne wesentliche Aktivitaetsverluste. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass bei der Entkeimung durch ionisierende Strahlung ein besonderer hypoxischer Schutzeffekt eingeordnet wird. Mikrobiell bzw. viral kontaminierte Praeparate aus mikrobiellen und sonstigen Biosynthesen werden durch ionisierende Strahlung bei Strahlendosen zwischen 500 bis 20 000 Gray unter reduziertem O2-Partialdruck bzw. unter hypoxischen oder anaeroben Bedingungen entkeimt. Die O2-Verarbeitung kann vor der Bestrahlung durch die im zu bestrahlenden Medium vorhandenen Mikroorganismen herbeigefuehrt werden. Moegliche Anwendungsgebiete: Enzymproduktion, Herstellung von Biochemikalien, Pharmaka und Lebensmitteln.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf die Entkeimung von Enzymen und anderen Biosynthespräparaten aus mikrowellen, viralen, pflanzlichen und tierischen Prozessen bzw. Systemen mit Hilfe ionisierender Strahlung, insbesondere Gammastrahlen, unter Ausnutzung eines erniedrigten O₂-Partialdruckes bzw. einer Verfahrensweise unter hypoxischen oder anaeroben Bedingungen.

Das Anwendungsgebiet betrifft die technische Herstellung von Enzympräparaten (in ungebundener Form oder als trägerfixierte Enzyme) sowie von anderen Biosyntheseprodukten für verschiedenartige Applikationen und ist auch geeignet für Einrichtungen, die sich in kleinerem Maßstab mit der Isolierung und Anwendung solcher Produkte beschäftigen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Entkeimung von Enzymen und weiteren Biosynthesepräparaten aus diversen Syntheseprozessen ist durch konventionelle Verfahren wie z. B. Filtration, thermische Behandlung oder durch Beigabe von Chemikalien nur umständlich bzw. unökonomisch und auch nicht sicher erreichbar.

Hinsichtlich der Anwendung ionisierender Strahlung zum Zwecke der Herstellung von keimarmen bzw. -freien Biosyntheseprodukten sind in den Wirtschaftspatenten DD 142058 und DD 146147 sowie im DD153 892 Lösungswege dargestellt und Hinweise gegeben worden, die aber unvollständig sind. Auch die vielen Angaben in der Literatur zur Inaktivierung von Viren oder Mikroorganismen durch ionisierende Strahlung vermitteln keine Verfahrensvariante zur ökonomischen und sicheren Entkeimung von und mit Mikroorganismen und/oder mit Viren kontaminierten Biosynthesepräparaten.

Ziel der Erfindung -

Das Ziel der Erfindung ist die technisch handzuhabende Entkeimung von Enzymen und anderen Biosynthesepräparaten mit Hilfe ionisierender Strahlung, insbesondere mit Gammastrahlen, die ohne zeitaufwendige Zwischeniagerungen in Minutenreaktionen zu führen ist und durch die besondere Einordnung eines hypoxischen Schutzeffektes ohne wesentliche Aktivitätsverluste abläuft. Die Inaktivierung der vorhandenen Viren und Mikroorganismen einschl. Mycoplasmen bei gleichzeitiger Schonung des entsprechenden Biosynthesepräparates soll dabei auch gleich in Emballagen möglich sein.

Wesen der Erfindung

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entkeimung von Enzymen und anderen Biosynthesepräparaten unter Anwendung von ionisierender Strahlung, insbesondere Gammastrahlen, bei Strahlendosen zwischen 500 bis 20000 Gray erfolgt, und zwar unter erniedrigtem CyPartialdruck bzw. unter hypoxischen oder anaeroben Bedingungen, beispielsweise erreichbar durch vorherige mikrobiologische O₂-Verarmung mit Hilfe der im zu bestrahlenden Medium vorhandenen Mikroorganismen.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung soll an Hand folgender Ausführungsbeispiele dargelegt werden:

Beispiel 1 a

Ein flüssiges Glucoamylase-Konzentrat (mit einer Aktivität von 3300 E/ml und einer Lebendkeimzahl — LKZ — von 1,05 10⁷/ml), das noch Restsubstratanteile enthält, wird mit den im Medium befindlichen aktiven Keimen in einem 50-l-PE-Sechskantkanister bis zu 24 Stunden bei einer Temperatur bis maximal 25 ⁰C vor der Bestrahlung belassen (=O₂-Verarmungsphase). Danach erfolgt eine Bestrahlung (mit Kanister) in einer Anlage Typ Panorama (Kobalt-60, Gesamtdosis 1OkGy, D_L/h 4kGy, 23°C). Nach der Bestrahlung werden ermittelt: mind. 3280E Glucoamylase/ml und sn,2 · 10¹ LKZ/ml.

Beispiel 1 b

Zum Einsatz gelangt das im Beispiel 1 a beschriebene flüssige Glucoamylase-Konzentrat mit einer Aktivität von 3300E Glucoamylase/ml und einer LKZ von 1,05 10⁷/ml in einem 50-l-PE-Kanister (wie oben). Die Bestrahlung setzt sofort ein (ohne vorherige mikrobiologische O₂-Verarmung), und zwar 1OkGy, D|./h 4kGy, 23°C. Nach der Bestrahlung: Si2900E Glucoamylase/ ml und ^2- 10² LKZ/ml.

Beispiel 2

Brauereienzym-Pulver mit etwa 4,5% Wasser (2 x 100 g) wird bestrahlt (Gesamtdosis 8 kGy, D_L/h 6,5 kGy, 19°C), und zwar einmal mit vorheriger N₂- und im anderen Beispiel mit vorheriger Luftbehandlung. Vorder Bestrahlung: /3-Glucanase 1 200 iE/g, 10¹⁰Keime/g. Nach der Bestrahlung: N₂-Behandlung—/3-Glucanase 1 000IE/g, 10³Keime/g. Luft-Behandlung —/3-Glucanase 680IE/g,10⁴Keime/g.

Beispiel 3

JeO,5l Sonnenblumenöl (Peroxidzahl 6,5, Verseifungszahl 190,1, Verkeimung >10³/ml) werden im I.Ansatz mit N₂ und im 2. Ansatz mit Luft behandelt. Danach erfolgt sofort die Bestrahlung (in geschlossenen Glasgefäßen in der o. g. Panorama-Anlage): 4kGy,D_L/h 6 kGy, 17⁰C.— Die Analysenwerte nach der Bestrahlung sind wie folgt: Mit N₂ behandelt—Peroxidzahl 6,7, Verseifungszahl 187,5, VerkeimungsgradO. Mit Luft behandelt—Peroxidzahl 10,1,Verseifungszahl 144,7, starke Färbung (gelb), Verkeimungsgrad zwischen 10¹ und 10²/ml.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entkeimung von Enzymen und anderen Biosynthesepräparaten durch ionisierende Strahlung, insbesondere Gammastrahlung, zwischen 500 und 20000Gray, insbesondere 2000 und 9000Gray, dadurch gekennzeichnet, daß die Entkeimung unter erniedrigtem O₂-Partialdruck bzw. unter hypoxischen oder anaeroben Bedingungen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die O₂-Verarmung bzw. O₂-Beseitigung durch die im zu bestrahlenden Medium vorhandenen Mikroorganismen herbeigeführt wird.