Bővebb ismertető
Fermentációs folyamatok optimalizálásának legújabb eredményei
II. rész
JAHZSÓ BÉLA, DÖBRÖNTEI fiVA é. HOILŐ JÁNOS
ÖSSZEFOGLALÁS
A szerzők folytatják azon legújabb eredményeiknek bemutatását, amelyek a különböző fermentációs optimalizálási módszerek használatának eredményességét és szükségességét bizonyítják. Példáik a fermentációs ipari kutatások széles spektrumát ölelik fel. így foglalkoznak a különböző sejttömeg előállítását célzó fermentációk, aminosav-, antibiotikum-, vitamin-, nukleozid-, aceton-butanol- és
dihidroxiaceton-fermentációk optimalizálási problémáival. *
Előző közleményünkben a fermentációs folyamatok optimalizálásának szempontjaival és módszereivel foglalkoztunk. Példáinkat az enzimfermentációk köréből vettük [1], Most a fermentációs kutatások és az ipar egyéb területéről vett példákat mutatjuk be.
Sók közlemény foglalkozik a sejttömeg (biomasz-sza) előállításának optimalizálásával is.
Oracseva és munkatársai [2] a Saccharomyces ' carlsbergensis XI tenyésztési körülményeit vizsgálták. Különböző szénhidrátok hatását nézték a biomassza kitermelésére, az etilalkohol és a magasabb C-atomszámú alkoholok képződésére. Az optimalizálás tehát nemcsak a biomasszaképződésre vonatkozott, hanem erjedésről volt szó.
A közlemény azért érdekes, mert 4x4 típusú ortogonális latinnégyzetet használnak az optimalizálás kiindulásául. Közlik a hozzátartozó részletes számításokat. A latinnégyzet mellett még a teljes faktortervet is igénybe veszik.
Az ipari mikrobiológia egyik aktuális kérdése a szénhidrogén alapú takarmányfehérje előállítása. Ezzel kapcsolatban nagy szerephez juthat ós jut is a tápoldatoptimalizálás.
Dovgun és munkatársai [3] többfaktoros kísérlettervezéssel meghatározták a Candida tropicalis 303 törzs n-alkánokon történő szaporodásakor az optimális biogén és abiogén elemek koncentrációját. Megállapították, hogy a Ca2+, Na+ és Cl" ion nem fejt ki stimuláló hatást az élesztők szaporodására. Az optimalizált tápoldatban a törzs szaporodási sebessége 1,5-szeresére nőtt. A specifiku szaporodási sebesség (/j.) 0,25 óra^-ről 0,37 óra J-re változott. Ugyanakkor a sejtek fehérjetartalma 45,88%-ról 49,22%-ra nőtt. A fehérje összetételben nem történt minőségi változás. Az alkalmazott módszerek: részleges faktorterv, teljes faktorterv,
4x4 típusú görög-latinnégyzet és a meredek emelkedés.
Schröder és munkatársai [4] a Candida guillier-mondii H 17 törzs optimalizálásával foglalkoztak. A kísérletekhez a már jól ismert faktorterveket és a Box—Wilson módszert használták fel. Az előbbi módszert nem találták teljesen kielégítőnek, ezért felvették a vizsgált paraméterek optimum-görbéit. A vizsgált paraméterek a következők voltak: NH4C1, KH2P04, mepasin II (alkánkeverék) koncentrációja, pH, keverés, levegőztetés és hőmérséklet. A törzset kőolajszennyezésű talajból izolálták. A kísérleteket FS—605 típusú New Brunswick fermentorban végezték 2 liter hasznos térfogattal. A vizsgált faktorok nagy száma miatt (2'=128) a kiértékelést ODRA 1013 típusú számítógépen végezték. Az optimum-görbe és a Box—Wilson-módszer segítségével kapott eredmények eltérést mutattak, s utaltak az utóbbi módszer hiányosságára. A két módszerrel kapott optimális értékek összehasonlítását az 1. táblázat mutatja.
Hasonló vizsgálatokról írnak ezzel a törzzsel kapcsolatosan egy másik közleményükben is [5].
A kaprolaktámgyártás szennyvizei nagymennyiségű szerves savakat tartalmaznak, melyek szénforrásul szolgálhatnak élesztő előállításánál[6]. A szerves savak azonban nagyobb koncentrációban gátlólag hatnak az élesztők szaporodására.
1. táblázat
Az optimum-görbékkel és a Box—Wilson-inődszerrel kapott optimális értékek összehasonlítása a Candida guilliermondi Hl 7 törzs szaporításánál [4]
Optimum-görbe Box-Wilaon
NFT Clír/1 0,5 1,5 7,5 5,0 4,0 8000 . 24 1,38 — 1,33 1,45 — 1,44 6,0 4,0 3,0 1000 25 — 24
KH2P04 g/l Mepazin 11 % pH Levegőztetés l/perc Keverés ford/perc Hőmérséklet C
Spec. szap. sebessége óra-1 0,54 0,61