DD287728A5 - Verfahren zur erhoehung der biomasse bei der kultivierung rhizoeffektiver bakterien - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhoehung der Biomasse bei der Kultivierung rhizoeffektiver Bakterien. Ziel der Erfindung ist es, durch den Einsatz bestimmter Suppline in Form von Alkylethanolaminen eine Steigerung der Zellausbeute bei rhizoeffektiven Bakterien, ohne die C- und N-Bilanz der Naehrloesung insgesamt zu veraendern, zu erreichen. Erfindungsgemaesz wird dies dadurch erreicht, dasz der Kulturloesung fuer die Fermentation der Gattungen Cytophaga spec., Arthrobacter spec. und Flavobacterium spec. Alkylethanolamine in den Konzentrationen von 10-50 Mikroliter pro Liter Kulturloesung zugesetzt werden. Der Zusatz erfolgt nach der Sterilisation der Kulturloesung vor oder nach Beimpfen der Kultur. Die Erfindung kann in der Pflanzenproduktion fuer Bakterienimpfpraeparate zur Beschleunigung und Steigerung des Wurzelwachstums angewendet werden.{Fermentation; Wachstumsaktivatoren; Verfahren; Suppline; rhizoeffektive Bakterien; Alkane; Biomasse}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Biomasse bei der Kultivierung rhizoeffektier Bakterien. Die Erfindung kann in der Pflanzenproduktion für Bakterienlmpfpräparate zur Beschleunigung und Steigerung des Wurzelwachstums angewendet werden. Charakteristik dos bekannten Standes der Technik

Die Frage der Steigerung der Zellausbeute durch physikalische, chemische oder biologische Beeinflussung des Fermentationsvorganges spielt bei allen Optimierungsverfahren in der mikrobiologischen Industrie eine entscheidende Rolle. Dio biologische Steuerung und Optimierung geschieht in erster Linie durch eine Veränderung der Nährlösung bzw. durch die Zugabe von Supplinen oder Wachstumsfaktoren (Aminosäuren, Vitamine, Purine). Die Bedürftigkeit der Bakterien an diesen Supplinen ergibt sich aus genetischen Defekten oder dem Unvermögen der Mikroorganismen, bestimmte zum Grundbestand der Zelle gehörenden Verbindungen selbst zu synthetisieren. Die in der Erfindung von vendeten Suppline gehören bisher nicht in die Kategorie der Bakterienwuchsstoffe oder Wachstumsaktivatoren.

Ziel der Erfindung Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, mit dem es möglich ist, die Zellausbeute bei rhizoeffektivan Bakterien durch Zusatz von

bestimmten Supplinen, ohne die C- und N-Biiinz der Nährlösung zu verändern, zu steigern.

Das Verfahren soll sich durch minimierten materiell-technischen und finanziellen Aufwand auszeichnen. Darlegung des Wesens der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch den Einsatz bisher nicht bekannter Suppline für rhizosphäre Bakterien, ohne Veränderung der C- und N-Bilanz der Nährlösung eine Steigerung der Zellausbeute im Schüttelkolben und im Fermenter zu

erzielen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Kulturlösung für die Fermentation der Gattungen Flavobakterium spec, Arthrobacter spec, und Cytophaga spec. Alkylethanolamine in den Konzentrationen von 10-50 Mikroliter pro Liter Kulturlösung

zugesetzt werden. Der Zusatz erfolgt nach der Sterilisation der Kulturlösung vor oder nach Beimpfen der Kultur.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Beispiel 1 (Kontrollvariante) Die Fermentation der rhizosphären Bakterien läuft jeweils Ober eine Dauer von 3 Tagen bei einer Temperatur von 25 Grad Celsius

im Fermentor (Totalvolumen 5000 ml) ab.

Das Produktionsmedium besteht dabei aus:

. 20 g/l Melasse

20 g/l Maisquellwasserhydrolysat

1 g/l KH₂ PO₄

2 g/l MgSO₄ x 7 H₂O 5 g/l NaCI

Die Sterilisation der Nährlösung erfolgt außerhalb des Fermentors als Standkultur bei 121 Grad Celsius in einem Zeitraum von 30 min. Der pH-Wert nach der Sterilisation beträgt 7,0-7,2. Die Beimpfung des Fermentors erfolgt danach mit einer 48 Stunden alten mediumsgleichen Vorkultur aus Schüttelkolben. Die Inokulummenge beträgt 10Vol.-%. Die Biomasse wurde durch Zentrifugation abgetrennt, die Trockengewichtsbestimmung erfolgte im Zentrifugenröhrchen 3 Stunden bei 105 Grad Celsius. Die Trockengewichte sind das Ergebnis von Dreifachbestimmungen.

Ergebnis Gattung Trockengewicht (g/l)

72 Stunden Kultur Flavobacterium 5,22

Arthrobacter 10,13

Cytophaga 3,05

Beispiel 2 Es wird analog Beispiel 1 verfahren, wobei nach Beimpfung des Fermentors 6 χ 10~⁴mg Biotin pro Liter Fermentationslösung

steril zugegeben werden. Biotin wirkt stark zellvermehrend und ist ein gängiger Wuchsstoff.

Ergebnis Gattung Trockengewicht (g/l)

72 Stunden Kultur Flavobacterium 6,00

Arthrobacter 11,00

Cytophaga 3,55

Biotin erhöht die Zellausbeute um 10-15%. Beispiel 3 Es wird analog Beispiel 1 verfahren, wobei nach Beimpfung des Fermentors 3 x 10~'mg p-Aminobenzoesäure pro Liter Fermentationslösung steril zugegeben werden. p-Aminobenzoesäure ist ein spezifischer Bakterienwuchsstoff. Ergebnis Gattung Trockengewicht (g/l)

72 Stunden Kultur Flavobacterium 4,95

Arthrobacter 9,50

Cytophaga 2,92

p-Aminobenzoesäure vermindert die Zellausbeute bis zu 5%.

Beispiel 4 Es wird analog Beispiel 1 verfahren, wobei nach Beimpfung des Fermentors 30 Mikroliter Methylaminoethanol (C₃H₉NO) pro Liter Fermentationslösung steril zugegeben werden. Ergebnis Gattung Trockengewicht (g/l)

72 Stundon Kultur Flavobacterium 6,50

Arthrobacter 12,10

Cytophaga 3,77

Methylaminoethanol steigert die Zellausbeute bis zu 25%. Beispiel 5 Es wird analog Beispiel 1 verfahren, wobei nach Beimpfung des Fermentors 20 Mikroliter Dimethylaminoethanol (C₄HnNO) pro Liter Fermentationslösung steril zugegeben werden. Ergebnis Gattung Trockengewicht (g/l)

72 Stunden Kultur Flavobacterlum 6,36

Arthrobacter 11,80

Cytcphaga 3,60

Dimethylaminoethanol steigert die Zellausboute bis zu 22%. Beispiele Es wird analog Beispiel 1 verfahren, wobei nach Beimpfung des Fermentors 40 Mikroliter Diethylaminoethanol (C_eH|₅NO) pro Liter Fermentationslösung steril zugegeben werden. Ergebnis ' Gattung Trockengewicht (g/l)

72 Stunden Kultur Flavobacterium 6,20

Arthrobacter 11,61

Cytophaga 3,61

Diethylaminoethanol steigert die Zellausbeute bis zu 20%.

Claims (5)

1. Verfahren zur Erhöhung der Biomasse bei der Kultivierung rhizoeffektiver Bakterien, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulturlösung Suppline in Form von Alkylethanolaminen zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkylethanolamine Methylaminoethanol C₃HgNO

Diipethylaminoethanol C₄HnNO
Diethylaminoethanol C₆Hi₆NO
eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkane in der: Konzentrationen von 10-50 Mikroliter pro Liter Fermentationslösung, vorzugsweise 25 Mikroliter pro Liter Fermentationslösung eingesetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß rhizoeffektive Bakterien der Gattungen

Flavobacterium spec.
Arthrobacterspec.
Cytophaga spec,
verwendet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoff/Stickstoff-Status der Nährlösung unverändert b'eibt.