DK154089B - Fremgangsmaade til isolering af faststoffet fra et salinomycin-kultursubstrat - Google Patents

Description

DK 154089B

i o

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til isolering af faststoffet fra et ved fermentering opnået salinomycin-kultursubstrat.

Det er kendt, at salinomycin som fodertilskud udviser 5 særdeles gode virkninger på vækst og foderudnyttelse, eksempelvis ved drøvtyggere og svin. Det finder også anvendelse som coccidiostaticum i veterinærmedicinen.

Isoleringen af den virksomme forbindelse fra fermenteringssubstratet er, da der må gennemløbes talrige trin, der 10 er belastede med høje investerings-, materiale- og energiomkostninger, f.eks. lyophilisation eller ekstraktion, særdeles kostbar.

Til anvendelsen af salinomycin som fodertilsætning er det dog ikke nødvendigt at tilvejebringe den virksomme forbin-15 delse på ren form. Det kan til dette formål anvendes udvundet sammen med faststoffet fra salinomycin-kultursubstratet og på denne form. Det således fremkomne produkt udmærker sig ved betydeligt lavere fremstillingsomkostninger.

Ved isoleringen af faststoffet fra kultursubstratet op-20 træder der uventede vanskeligheder ved forsøg på at anvende den forstøvningstørring, der i sammenlignelige tilfælde er godt gennemførlig, fordi faststoffet danner sammenbagninger og klumper, der ikke lader sig videreforarbejde. Sammenbagningerne og klumpdannelserne fremkaldes tydeligvis af salinomycinets stofegen-25 skaber og også af i faststoffet indeholdte fedtstoffer og fedtlignende produkter, der ved de temperaturer, der er uundgåelige ved fremgangsmåden, fugtighedsforholdene og den mekaniske belastning udviser disse ubehagelige egenskaber.

Det har nu vist sig, at faststoffet kan isoleres uden 30 sammenbagninger fra salinomycin-kultursubstratet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, som er ejendommelig ved, at fermenteringen gennemføres så længe, at indholdet af ekstra-herbare fedtstoffer og fedtlignende substanser i kultursubstratet er 0-3,5%, og at der under den efterfølgende forstøv-35 ningstørring tilsættes et fysiologisk tåleligt antibage-middel.

2

O

DK 154089B

De enkelte trin i fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan eksempelvis beskrives på følgende måde.

Den fermentative fremstilling af salinomycinet gennemføres på i og for sig kendt måde, jfr. f.eks. Y. Miazaki et al., 5 J. Antibiotics, 27, s. 814-821 (1974), H. Kinashi et al., Tetrahedron Letters, 49^, s. 4955-4958 (1973) og H. Kinashi et al., Agr. Biol. Chem., 40, s. 1625-1632 (1976), idet hovedsageligt fedtstoffer af forskellig oprindelse, f.eks. sojaolie, sesamolie, rapsolie, safflorolie, olivenolie, torskeolie, methyl-10 oleat, methylmyristat og methyllinoleat, tjener som carbonkil-de og antiskummiddel.

Fermenteringen gennemføres så længe, at andelen af disse fedtstoffer eller her ud fra ved nedbrydning opståede fedtlignende produkter, f.eks. laurinsyre, myristinsyre, palmitinsyre, 15 stearinsyre, arachidonsyre, oliesyre, linolsyre og palmitolein-syre, der kan ekstraheres sammen med salinomycinet ved ekstraktion med med vand ikke blandbare organiske opløsningsmidler, f.eks. methylenchlorid, benzin, benzen, chloroform, carbonsulfid, car-bontetrachlorid, tetralin eller trichlorethylen, og som kan be-20 stemmes på gængs måde, jfr. f.eks. Rompp Chemie-Lexikon, 7. Aufl., 2. bind, s. 1072, stikord: ekstraktion, Deutsche Lebensmittel-rundschau 69 (1973), s. 470-472, ved tidspunktet for indhøst-ningen ligger så lavt som muligt, i alt fald 0-3,5%, og fortrinsvis under ca. 2% af kultursubstratet, idet indholdet af 25 salinomycin ikke medregnes i denne værdi. Opnåelsen af denne værdi efterprøves ved løbende prøveudtagning.

Til udformning af en mere økonomisk forstøvningstørring kan kultursubstratet i forvejen inddampes i en fordamper på kendt måde, eksempelvis fra et faststofindhold på fra ca. 13 30 til ca. 20% til et sådant på fra ca. 30 til ca. 50%, fortrinsvis ca. 40%. Afgørende for omfanget af en inddampning i forvejen er produktets pumpedygtighed. Fremføring og forstøvning skal stadig være godt mulige.

Forstøvningstørringen gennemføres på i og for sig kendt 35 måde i et tørretårn (cylindrisk tårn med konisk udførsel), f.eks. en skiveforstøvningstørrer eller dysetørrer. Et skiveforstøv-

O

3

DK 154089B

ningstårn med diameter 2,2 m cylinderlængde 1,2 m og påsat 60°-konus eller et dyseforstøvningstårn med diameter 1,6 m, en 4 m lang cylinder og 60°-konus kan f.eks. finde anvendelse.

Luftens indgangstemperatur kan ligge mellem ca. 140 og 5 ca. 220°C, fortrinsvis mellem ca. 190 og ca. 210°C, og udgangstemperaturen mellem ca. 80 og ca. 100°C, fortrinsvis mellem ca. 85 og ca. 95°C.

Der opnås et optimalt tørringsresultat, når den relative luftfugtighed ved udgangen fra tørretårnet udgør fra ca. 8 til 10 ca. 20%, fortrinsvis fra ca. 10 til ca. 15%.

I nærværelse af antændingskilder kan der til undgåelse af støveksplosioner også anvendes en gasstrøm med et i forhold til det normale indhold reduceret oxygenindhold på eksempelvis fra ca. 8 til ca. 15%, fortrinsvis under ca. 14%.

15 Som tilsat antibagemiddel ved fremgangsmåden ifølge op findelsen kan tjene ethvert fysiologisk tåleligt, fint pulveriseret materiale, der er egnet til at tilbagetrænge de plastiske egenskaber hos faststoffet fra kultursubstratet så meget, formodentlig ved en fortyndnings- og indhyldningeffekt hos de 20 støvtørrede partikler, at en sammenklumpning og en sammenklæb-ning, der især optræder ved de nødvendige temperatur- og trykbetingelser, ikke mere kan iagttages.

I betragtning kommer fortrinsvis fint fordelte calcium-carbonater og kiselsyrer af naturlig eller syntetisk oprindelse, 25 f.eks. kridt, fældet kiselsyre og diatoméjord, men også talkum og kaolin er velegnede, idet antibagemidlerne kan anvendes såvel alene som i blandinger med hinanden. Ifølge opfindelsen har særligt en tilsætning af kiselgur, f.eks. Diamol GM ®, vist sig gunstig.

30 Tilsætningen af antibagemidlet kan eksempelvis ske på en sådan måde, at det via en doseringsindretning, f.eks. en doseringssnegl, en vibrationsrende eller et doseringsbånd, sættes til den på gængs måde i medstrøm med kultursubstratet ovenfra i tørreren tilledte hovedluftstrøm, fortrinsvis dog en biluft-35 strøm, der ledes på en sådan måde, at antibagemiddelpartikler-ne rammer de allerede i udstrakt grad tørrede dele af faststof-

DK 154089 B

4

O

fet fra kultursubstratet. Tildoseringen sker ved frit fald eller med en egnet forstøver, f.eks. en tostofsdyse på ét eller flere, fortrinsvis tre steder. Ved et dyseforstøvningstårn føres biluftstrømmen fortrinsvis næsten lodret til tørreluften.

5 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan i princippet også gennemføres med en i modstrøm arbejdende tørrer.

Afhængigt af de til enhver tid forekommende produktegenskaber (sammenbagning især ved belastninger med tryk og temperatur) kan der eksempelvis tilsættes fra ca. 1 til ca. 25%, for-10 trinsvis fra ca. 4 til ca. 10% antibagemiddel, beregnet på et anvendt kultursubstrat, der i almindelighed indeholder fra ca.

10 til ca. 25% faststof, idet antibagemidlet tildoseres ensartet over hele tørringsforløbet. Tilsætningsmængden kan også påvirkes af typen af antibagemidlet. Således kan eksempelvis ved 15 anvendelse af Aerosil allerede mængder, der ligger mellem ca. 1 og ca. 2%, være tilstrækkelige, ved anvendelse af kiselgurmæng-der mellem ca. 4 og ca. 5%, for at der kan fås et spraytørret faststof, der indeholder fra ca. 15 til ca. 25% salinomycin.

Også en forøgelse i antibagemiddelmængden til værdier, 20 der ligger langt over 25%, er uden videre mulig, idet der dog i reglen herved ikke opnås nogen væsentlig forbedring af produktet.

Kan der ved fermenteringen ikke eller kun vanskeligt opnås de tidligere angivne, lave mængder, der så vidt muligt ikke ligger over 3%, fortrinsvis under 2%, af ekstraherbare fedtstof-25 fer eller fedtlignende produkter, og er kultursubstratet dermed tilbøjeligt til at sammenklumpe særligt stærkt, kan det være hensigtsmæssigt at indrøre i det mindste en del af den samlede mængde antibagemiddel i kultursubstratet allerede før forstøvningstørringen. Dette kan ske når som helst inden forstøvnings-30 tørringen. Således kan f.eks. mængder, der ligger mellem ca. 2 og ca. 10%, fortrinsvis mellem ca. 4 og ca. 5%, beregnet på kultursubstratet , indrøres, idet også her 10%'s-værdien uden videre kan overskrides. Indrøringen sker med egnede indførselsorganer.

Udførelsen af det tørrede faststof sker på kendt måde, 35 eksempelvis via en pneumatisk sluse og pneumatisk udsugning.

5

O

DK 154089B

Det kan til opnåelse af en så homogen som mulig indfød-ning i tørretårnet være hensigtsmæssigt inden forstøvningstørringen at findele eventuelt forekommende agglomerater, der lejlighedsvis kan optræde efter tilsætning af indifferent materiale 5 eller ved ikke helt frisk fermenterede kultursubstrater, hvilket eksempelvis kan ske ved vådformaling med kolloidmøller på kendt måde.

Resultatet af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er overraskende, efter som det i talrige tidligere forsøg ikke er lyk-10 kedes at bortskaffe den isoleringen af faststoffet i udstrakt grad forhindrende klumpdannelse alene ved, at indholdet af fedt og fedtholdige substanser under fermenteringen nedsættes stærkt, eller at antibagemidlet kun føres til kultursubstratet. Først ved foranstaltningerne ifølge opfindelsen er det muligt at få 15 et som fodertilskud særdeles velegnet produkt på enkel måde og med lave fremstillingsomkostninger.

Sammensætningen af det ifølge opfindelsen fremkomne, tørrede faststof fra salinomycin-kultursubstratet kan svinge i bestemte områder afhængigt af sammensætningen af kultursubstratet. 20 I reglen vil det ifølge opfindelsen udvundne, salinomycin-hol- dige faststof udvise et antibagemiddelindhold, der ligger mellem ca. 5 og ca. 60%, fortrinsvis mellem ca. 8 og ca. 25%, og et salinomycinindhold på mellem ca. 15 og ca. 30%, fortrinsvis mellem ca. 18 og ca. 25%.

25

Eksempel 1

Efter en salinomycinfermentering med fuldstændig fedtnedbrydning foreligger der et kultursubstrat med et faststof indhold på 20%. Mikroorganismen dræbes ved tilsætning af 1,0% formalin 30 (35%'s vandig opløsning), beregnet på kultursubstratet, og pH-værdien i kultursubstratet indstilles på 9,5 med 30%'s na-triumhydroxidopløsning.

Indføringen i skiveforstøvningstårnet med en diameter på 2,2 m, en cylinderlængde på 1 m, en påsat konus på 60° og en 35 skive med diameter 120 mm med 24.000 o/min. sker med en excen-tersnekkepumpe.

O

DK 154089B

6

Indgangstemperaturen til tørreren udgør 200°C, og der tilføres pr. time 1.200 kg tørringsgas med et oxygen-indhold, der ligger under 14%. Ved en tilførsel af 85 kg kultursubstrat pr. time udgør tørrerens udgangstemperatur 85°C.

5 Via en doseringssnegl tildoseres der 5% kiselgur, be regnet på kultursubstratet, via en tragt i frit fald i tårnet. Udførelsen fra cyklonen sker via Vortex-sluser.

95% af det anvendte faststof fra kultursubstratet fås således som et strømmedygtigt materiale. Produktionsstammen 10 kan ikke eftervises i produktet.

Eksempel 2

Efter en fermentering med en ikke helt fuldstændig fedtnedbrydning (3,5% restfedt) dræbes mikroorganismen i 15 kultursubstratet, der indeholder 18% faststof, ved tilsætning af 1% formalin (35%'s vandig formalinopløsning), beregnet på kultursubstratet, og pH-værdien i kultursubstratet indstilles på 10 med 30%'s natriumhydroxidopløsning.

For at produktet, der er stærkt tilbøjeligt til at sam-20 menklumpe og sammenbage, kan gøres pumpe- og spraydygtigt, indrøres der i kultursubstratet 5% kiselgur (Diamol GM ®), og allerede forekommende sammenklumpninger findeles ved hjælp af en kolloidmølle inden forstøvningstørringen.

Indføringen af det således tilberedte materiale på en 25 tostofdysetørrer sker med en excentersnekkepumpe. Tørreren har en diameter på 1,2 m med en 4 m lang cylinder og en påsat 60°-konus.

Indgangstemperaturen i tørreren udgør 200°C. Der tilføres 900 kg tørringsgas pr. time med en oxygenkoncentration, 30 der ligger under 14%. Ved tilførslen af 45 kg kultursubstrat pr. time udgør tørrerens udgangstemperatur 85°C.

Via en doseringssnekke bringes der lodret på tørringsgasstrømmen ligeledes over en tostofdyse 5% kiselgur (Diamol GM ® ) ind i tørretårnet.

35 92% af det anvendte faststof fra kultursubstratet frem-

DK 154089B

O

7 kommer således som et strømmedygtigt produkt. Forsøg på at isolere produktionsstammen fra støvpulveret forbliver resultatløse.

5 Eksempel 3

Kultursubstrat som det, der er angivet i eksempel 1, inddampes inden tilførslen til tørretårnet i en tyndtlagsfor-damper. Faststofmængden udgør derefter 40%. Tørringen sker som beskrevet i eksempel 1.

10

Eksempel 4

Et kultursubstrat som angivet i eksempel 2 tørres på den måde, der er beskrevet samme sted, idet der i stedet for kiselgur som antibagemiddel anvendes 15% kridt, beregnet på 15 kultursubstratet, hvoraf 5% indrøres i kultursubstratet, og 10% tilsættes tørringsgassen.

20 25 30 35

Claims (5)

8. DK 154089B Patentkrav .

1. Fremgangsmåde til isolering af faststoffet fra et ved fermentering opnået salinomycin-kultursubstrat, kendetegnet ved, at fermenteringen gennemføres så længe, at indholdet af ekstraherbare fedtstoffer og fedtlignen- 5 de substanser i kultursubstratet er 0-3,5%, og at der under den efterfølgende forstøvningstørring tilsættes et fysiologisk tåleligt antibagemiddel.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det opnåede indhold af ekstraherbare fedtstoffer og fedtlignende substanser ligger under 2%, beregnet på kultursubstratet.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der som antibagemiddel anvendes calciumcarbonater eller kiselsyrer af naturlig eller syntetisk oprindelse.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en del af den samlede antibagemiddelmængde tilsættes kultursubstratet allerede før forstøvningstørringen.

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet 2Q ved, at en tilsætning af antibagemiddel før forstøvningstør- ringen foretages, når der ved fermenteringen ikke kan opnås en sænkning af indholdet af ekstraherbare fedtstoffer og fedtlignende substanser til 0-3%. 25 30 35