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FR2543973A1 - BACTERIOLOGICAL PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYSACCHARIDES - Google Patents

BACTERIOLOGICAL PROCESS FOR THE PREPARATION OF POLYSACCHARIDES Download PDF

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Publication number
FR2543973A1
FR2543973A1 FR8405680A FR8405680A FR2543973A1 FR 2543973 A1 FR2543973 A1 FR 2543973A1 FR 8405680 A FR8405680 A FR 8405680A FR 8405680 A FR8405680 A FR 8405680A FR 2543973 A1 FR2543973 A1 FR 2543973A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
source
concentration
carbon source
hours
bacteria
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR8405680A
Other languages
French (fr)
Inventor
Nils Ludvig Molin
Bengt Anders Norberg
Lars Ingvar Wiberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Perstorp AB
Original Assignee
Perstorp AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Perstorp AB filed Critical Perstorp AB
Publication of FR2543973A1 publication Critical patent/FR2543973A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

CE PROCEDE QUI EST REALISE A L'AIDE DE LA BACTERIE ZOOGLOEA RAMIGERA SOUCHE 115 CONSISTE A A DEVELOPPER LA ZOOGLOEA RAMIGERA DANS UN MILIEU AQUEUX STERILE CONTENANT UNE SOURCE DE CARBONE, UNE SOURCE D'AZOTE, DES SELS NUTRITIFS ET UN SEL DE FER, A UNE CONCENTRATION DE 0,15 A 45MGL, DE PREFERENCE 0,5 A 5MGL, UNE SUSPENSION DENSE DE LADITE BACTERIE ETANT OBTENUE, ET B A TRANSFERER LADITE SUSPENSION DANS UN FERMENTEUR CONTENANT UN MILIEU AQUEUX STERILE AYANT LA COMPOSITION CI-DESSUS, OU LA BACTERIE EST ABANDONNEE PENDANT ENVIRON 20 A 60HEURES, POUR CONSOMMER PRINCIPALEMENT TOUTE LA SOURCE DE CARBONE AJOUTEE A UNE CONCENTRATION INITIALE D'ENVIRON 10 A 50G DE SOURCE DE CARBONE PAR LITRE, UN PRODUIT FAIBLEMENT VISQUEUX CONTENANT 10 A 35GL DE POLYMERE ETANT OBTENU SOUS LA FORME DE CAPSULES.THIS PROCESS, WHICH IS CARRIED OUT WITH THE AID OF ZOOGLOEA BACTERIA RAMIGERA STRAIN 115 CONSISTS OF DEVELOPING THE ZOOGLOEA RAMIGERA IN A STERILE AQUEOUS MEDIUM CONTAINING A SOURCE OF CARBON, A SOURCE OF NITROGEN, NUTRITIVE SALTS AND AN IRON SALT, AT A CONCENTRATION OF 0.15 TO 45MGL, PREFERREDLY 0.5 TO 5MGL, A DENSE SUSPENSION OF THE SAID BACTERIA IS OBTAINED, AND TRANSFER TO THE SAID SUSPENSION IN A FERMENTER CONTAINING A STERILE AQUEOUS MEDIUM HAVING THE ABOVE COMPOSITION, OR ABANDONNETERIA FOR APPROXIMATELY 20 TO 60 HOURS, TO CONSUME MAINLY ALL SOURCE OF CARBON ADDED TO AN INITIAL CONCENTRATION OF ABOUT 10 TO 50G OF SOURCE OF CARBON PER LITER, A LOW VISCOUS PRODUCT CONTAINING 10 TO 35GL OF POLYMER OBTAINED IN THE FORM OF CAPSULES.

Description

Procédé de préparation de polysaccharides par voie bactériologique. LaProcess for the preparation of polysaccharides by the bacteriological route. The

présente invention concerne un procédé pour la préparation de polysaccharides par voie bactériologique à l'aide de la bactérie Zoogloea ramigera, souche 115. D'après la littérature, on connait déjà la façon de préparer des polysaccharides à l'échelle du laboratoire à  The present invention relates to a process for the preparation of polysaccharides bacteriologically using the bacterium Zoogloea ramigera, strain 115. According to the literature, we already know how to prepare polysaccharides on a laboratory scale at

l'aide de la bactérie Zoogloea ramigera, souche 115 Toute-  using the bacteria Zoogloea ramigera, strain 115 Any-

fois, il faut une durée de culture très longue De plus, on n'a pas pu obtenir une concentration élevée de polymères Il existe également un problème concernant la viscosité élevée  times, a very long culture time is required. In addition, a high concentration of polymers could not be obtained. There is also a problem with the high viscosity.

du milieu de culture.culture medium.

Les inconvénients dus à une durée de culture longue sont, par exemple, l'infection du récipient de la culture et  The disadvantages due to a long culture time are, for example, infection of the culture container and

la faible productivité.low productivity.

La concentration faible de polymères obtenue avec les procédés antérieurs a entraîné par exemple des coûts de  The low concentration of polymers obtained with the previous processes has led, for example, to

récupération élevés.high recovery.

Une viscosité élevée du milieu de culture soulève de grandes difficultés, particulièrement en ce qui concerne le  A high viscosity of the culture medium raises great difficulties, particularly with regard to the

transfert de l'oxygène à la bactérie.  transfer of oxygen to the bacteria.

Ceci est extrêmement sérieux, car la bactérie en  This is extremely serious because the bacteria in

question a un métabolisme aérobie.  question has an aerobic metabolism.

Par suite des inconvénients mentionnés ci-dessus  Due to the above mentioned disadvantages

des procédés antérieurs connus, il est devenu rapidement impos-  of known prior processes, it quickly became

sible de produire des polysaccharides à l'échelle industrielle  likely to produce polysaccharides on an industrial scale

avec la bactérie Zoogloea ramigera, souche 115.  with the bacteria Zoogloea ramigera, strain 115.

Selon la présente invention, il est devenu possible  According to the present invention, it has become possible

d'une façon tout à fait surprenante de pallier les inconvé-  in a completely surprising way to overcome the disadvantages

nients mentionnés liés aux procédés antérieurs connus et de fournir un procédé de préparation des polysaccharides par voie bactériologique à l'aide de la bactérie Zoogloea ramigera, souche 115 Le procédé consiste (A) à développer la Zoogloea ramegera dans un milieu aqueux stérile contenant une source de carbone telle que glucose, amidon ou pommes de terre, une  mentioned mentions linked to known prior processes and to provide a process for the preparation of polysaccharides bacteriologically using the bacterium Zoogloea ramigera, strain 115 The process consists (A) in developing Zoogloea ramegera in a sterile aqueous medium containing a source carbon such as glucose, starch or potatoes, a

Z 5439 ? 3Z 5439? 3

source d'azote telle que chlorure d'ammonium, nitrate d'air-  nitrogen source such as ammonium chloride, air nitrate-

monium ou nitrate de potassium, des sels nutritifs tels que phosphates et sulfates, et un sel de fer tel;que Fe C 13 ou Fe 2 (SO 4)3 à une concentration de 0,15 à 45 mg/l, de préférence 0,5 à 5 mg/l, une suspension dense de ladite bactérie étant obtenue, et (B) à transférer ladite suspension dans un fermenteur contenant un milieu aqueux stérile avec la composition ci-dessus, fermenteur dans lequel la bactérie  monium or potassium nitrate, nutritive salts such as phosphates and sulfates, and an iron salt such as Fe C 13 or Fe 2 (SO 4) 3 at a concentration of 0.15 to 45 mg / l, preferably 0 , 5 to 5 mg / l, a dense suspension of said bacteria being obtained, and (B) transferring said suspension into a fermenter containing a sterile aqueous medium with the above composition, fermenter in which the bacterium

est abandonnée pendant environ 20 à 60 heures, de préfé-  is abandoned for about 20 to 60 hours, preferably

rence 30 à 50 heures, pour qu'elle consomme principalement  30 to 50 hours, so that it consumes mainly

la totalité de la source de carbone ajoutée, à une concen-  all of the carbon source added, at a concentration

tration initiale d'environ 10 à 50 g de source de carbone par litre, un produit faiblement visqueux contenant 10 à g/l de polymère étant obtenu, ledit polymère étant présent  initial tration of approximately 10 to 50 g of carbon source per liter, a slightly viscous product containing 10 to g / l of polymer being obtained, said polymer being present

sous la forme de capsules.in the form of capsules.

La souche 115 connue de la bactérie Zoogloea ramigera utilisée selon la présente invention, est déposée à The American Type Culture Collection, USA sous le No ATCC  The known strain 115 of the bacteria Zoogloea ramigera used according to the present invention, is deposited at The American Type Culture Collection, USA under No ATCC

25935.25935.

Le polysaccharide obtenu par le procédé conforme à l'invention est constitué habituellement, entre autres  The polysaccharide obtained by the process according to the invention usually consists, inter alia

choses, par du glucose, du galactose et de l'acide pyruvique.  things, by glucose, galactose and pyruvic acid.

L'addition de sel de fer au milieu de culture s'est révélée fortement favorable à l'augmentation de la vitesse de croissance de la bactérie De préférence, on utilise une solution de fer stérile filtrée La quantité de sel de fer calculée en Fe 3 +, doit être au moins de 0,15 mg/l et au maximum de 45 mg/l du milieu de culture; De préférence,  The addition of iron salt to the culture medium has been found to be highly favorable for increasing the growth rate of the bacteria. Preferably, a sterile filtered iron solution is used. The amount of iron salt calculated as Fe 3 +, must be at least 0.15 mg / l and at most 45 mg / l of the culture medium; Preferably,

elle est au moins de 0,5 mg/l et au maximum de 5 mg/l.  it is at least 0.5 mg / l and at most 5 mg / l.

Le p H du milieu de culture doit normalement être au moins de 6,0 et pas supérieure à 8,0, de préférence il  The p H of the culture medium should normally be at least 6.0 and not more than 8.0, preferably it

est compris entre 6,5 et 7,5.is between 6.5 and 7.5.

Pendant le premier stade de la culture, la crois-  During the first stage of cultivation, the growth

sance de la bactérie est stipulée La croissance s'arrêtera quand la quantité d'azote initialement ajoutée sera consommée,  sance of the bacteria is stipulated Growth will stop when the amount of nitrogen initially added is consumed,

puisque l'azote est l'élément qui limite la croissance.  since nitrogen is the element that limits growth.

Le stade suivant de la culture consiste à produire le polysaccharide qui est stocké sous la forme de-capsules  The next stage of the culture is to produce the polysaccharide which is stored in the form of capsules

volumineuses environnant la bactérie.  bulky surrounding the bacteria.

Il faut qu'une source de carbone soit présente  A carbon source must be present

dans le milieu de culture au moment de la production du poly-  in the culture medium at the time of production of the poly-

saccharide, d'une part pour fournir à l'organisme la matière de départ qui est transformée en blocs constitutifs qui  saccharide, on the one hand to provide the organism with the starting material which is transformed into building blocks which

sont inclus dans le polysaccharide, d'autre part, pour satis-  are included in the polysaccharide, on the other hand, for satis-

faire le besoin en énergie de la bactérie.  make the energy requirement of the bacteria.

Selon un mode de réalisation de la présente inven-  According to an embodiment of the present invention

tion, la concentration en polymère du produit faiblement visqueux provenant du stade (B) ci-dessus peut être encore  tion, the polymer concentration of the weakly viscous product from stage (B) above can still be

augmenté par une addition contrôlée successive d'une quanti-  increased by a successive controlled addition of a quanti-

té supplémentaire-de source de carbone dans un stade ulté-  additional carbon source tee in a later stage

rieur (F).laughing (F).

Selon un autre mode de réalisation de la présente  According to another embodiment of the present

invention, la concentration en polymère du-produit faible-  invention, the polymer concentration of the low-product

ment visqueux provenant du stade (B) peut être encore aug-  viscous from stage (B) may be further increased

mentée par une addition contrôlée successive de quantités supplémentaires de source de carbone et de source d'azote  supported by a successive controlled addition of additional amounts of carbon source and nitrogen source

dans un stade ultérieur (G).in a later stage (G).

Quand la source de carbone ajoutée initialement  When the carbon source initially added

dans le stade (B) est consommée, l'addition de quantité sup-  in stage (B) is consumed, the addition of additional quantity

plémentaire de source de carbone dans les stades (F) et (G), respectivement, est réalisée convenablement à partir d'un récipient séparé à l'aide d,'une pompe qui est commandée par un signal provenant d'un analyseur de C 02 L'analyseur contrôle continuellement le taux de C 02 dans le gaz sortant  carbon source supplementation in stages (F) and (G), respectively, is conveniently carried out from a separate container using a pump which is controlled by a signal from a C analyzer 02 The analyzer continuously monitors the level of C 02 in the outgoing gas

du fermenteur.of the fermenter.

Quand l'addition de la source de carbone au milieu de culture est effectuée, le taux de C 02 dans le gaz sortant  When the addition of the carbon source to the culture medium is carried out, the level of C 02 in the outgoing gas

du fermenteur augmente jusqu'à ce que la quantité de subs-  of the fermenter increases until the amount of

trat envoyé dans le fermenteur par une pompe soit consommée.  trat sent to the fermenter by a pump is consumed.

Ensuite, le taux de C 02 diminue rapidement et l'addition de la source de carbone est répétée Grâce à ce procédé unique, l'addition de la source de carbone peut être contrôlée, de  Then, the C 02 level decreases rapidly and the addition of the carbon source is repeated. Thanks to this unique process, the addition of the carbon source can be controlled,

sorte que la concentration de la source de carbone sera main-  so the concentration of the carbon source will be main-

tenue dans un intervalle désiré pendant la phase o le polysaccharide est synthétisé. Un taux de CO 2 approprié est au moins-de 0,2 et au maximum de 3,0 %, de préférence il est compris entre 0,7 et  held in a desired interval during the phase where the polysaccharide is synthesized. A suitable CO 2 level is at least 0.2 and at most 3.0%, preferably it is between 0.7 and

1,3 %.1.3%.

Aux modes de réalisation ci-dessus qui comprennent les stades (F) et (G) respectivement, o davantage de source de carbone, et davantage de source de carbone et de source d'azote sont respectivement ajoutées, la concentration totale de source de carbone dans les stades (B) plus (F) et (B) plus (G), respectivement, est de 15 à 75 g/l, de préférence de  To the above embodiments which include stages (F) and (G) respectively, where more carbon source, and more carbon source and nitrogen source are added respectively, the total concentration of carbon source in stages (B) plus (F) and (B) plus (G), respectively, is 15 to 75 g / l, preferably

20 à 50 g par litre.20 to 50 g per liter.

Comme source de carbone dans les stades (F) et (G), respectivement,-on peut utiliser par exemple le lactose, le  As the carbon source in stages (F) and (G), respectively, it is possible to use for example lactose,

glucose, l'amidon ou les pommes de terre.  glucose, starch or potatoes.

Les stades (B) plus (F) et (B) plus (G) sont respec-  The stages (B) plus (F) and (B) plus (G) are respected

tivement terminés de préférence en l'espace de 30 à 48 heures.  preferably completed within 30 to 48 hours.

Grâce à une combinaison de l'addition de source de carbone et de source d'azote dans le stade (G), on obtient un avantage supplémentaire d'une production de polysaccharide  Thanks to a combination of the addition of carbon source and nitrogen source in stage (G), an additional advantage of producing a polysaccharide is obtained.

uniforme et élevée pendant tout le stade (G).  uniform and high throughout the stage (G).

Selon un mode de réalisation approprié de l'inven-  According to an appropriate embodiment of the invention

tion, on utilise l'amidon comme source de carbone, le chlorure  tion, we use starch as carbon source, chloride

d'ammonium comme source d'azote et Fe C 13 comme sel de fer.  ammonium as nitrogen source and Fe C 13 as iron salt.

Normalement, la récupération du polysaccharide et  Normally, the recovery of the polysaccharide and

de la bactérie dans le stade (C) est effectuée par précipi-  of bacteria in stage (C) is carried out by precipitation

tation en ajoutant un alcool tel que l'éthanol ou l'isopro-  tation by adding an alcohol such as ethanol or isopro-

panol On recueille ensuite le précipité obtenu d'une façon appropriée par centrigutation (D) puis séchage usuel (E)  panol The precipitate obtained is then collected in an appropriate manner by centrigutation (D) then usual drying (E)

pour avoir le produit fini.to have the finished product.

Les stades (C), (D) et (E) peuvent toutefois être réalisés par-d'autres voies, par exemple selon l'utilisation  Stages (C), (D) and (E) can however be carried out by other means, for example depending on the use

du produit fini.of the finished product.

On va maintenant expliquer l'invention en détail en se référant à la figure unique ci-jointe, qui montre un schéma du procédé pour la préparation de polysaccharides selon la présente invention, et à l'aide des exemples de réalisation ci-après, parmi lesquels les exemples 1 à 5 concernent des essais comparatifs n'appartenant pas à la  The invention will now be explained in detail with reference to the attached single figure, which shows a diagram of the process for the preparation of polysaccharides according to the present invention, and with the aid of the exemplary embodiments below, among which Examples 1 to 5 relate to comparative tests not belonging to the

présente invention, tandis que les exemples 6 à Il concer-  present invention, while Examples 6 to II relate to

nent le procédé de la présente invention.  nent the process of the present invention.

Sur la figure unique sont représentés trois modes de réalisation différents de l'invention Les différents  The single figure shows three different embodiments of the invention The different

repères avec des lettres sur la figure ont la significa-  marks with letters in the figure have the significance

tion suivante: -following tion: -

A Stade de développement dans lequel on laisse se développer la bactérie dans un milieu aqueux contenant une source de carbone, une source d'azote, des sels nutritifs  A stage of development in which the bacteria are allowed to grow in an aqueous medium containing a carbon source, a nitrogen source, nutrient salts

et un sel de fer, selon la présente invention.  and an iron salt according to the present invention.

B Stade de culture dans fermenteur o se réalise  B Culture stage in fermenter where is carried out

la production de polysaccharides.the production of polysaccharides.

C Stade de récupération comprenant par exemple  C Recovery stage including for example

un stade de précipitation o le polysaccharide et la bacté-  a precipitation stage where the polysaccharide and the bacteria

rie sont précipités.laughs are rushed.

D Stade de centrifugation o le produit précipité  D Centrifugation stage o the precipitated product

est recueilli.is collected.

E Stade de séchage.E Drying stage.

F Stade de culture dans un fermenteur o a lieu  F Culture stage in a fermenter where takes place

une addition successive supplémentaire de source de carbone.  an additional successive addition of carbon source.

G Stade de culture dans un fermenteur o a lieu une addition successive supplémentaire de source de carbone  G Culture stage in a fermenter where an additional successive addition of carbon source takes place

et de source d'azote.and nitrogen source.

La présente invention est illustrée par les exem-  The present invention is illustrated by the examples

ples descriptifs et non limitatifs ci-après.  ples descriptive and not limiting below.

Exemple 1Example 1

On transfère une colonie de la bactérie Zoogloea ramigera, souche 115, d'une plaque d'agar-agar dans une  A colony of Zoogloea ramigera, strain 115, is transferred from an agar plate to a

25439 ? 325439? 3

fiole erlenmeyer munie d'un réducteur de diamètre de  Erlenmeyer flask fitted with a diameter reducer

2 litres (A) contenant 250 ml d'un milieu stérile consti-  2 liters (A) containing 250 ml of sterile medium consisting

tué par g/litre de la solution aqueuse Glucose 25  killed per g / liter of Glucose 25 aqueous solution

K 2 HPO 4 2K 2 HPO 4 2

KH 2 PO 4 1KH 2 PO 4 1

NH 4 CI 1NH 4 CI 1

Mg SO 4 x 7 H 20 0,2 Extrait de levure (Difco) 0,01 On place ensuite le ballon pendant 18 heures sur une secoueuse rotative ( 100 à 300 tours/minute) ayant  Mg SO 4 x 7 H 20 0.2 Yeast extract (Difco) 0.01 The flask is then placed for 18 hours on a rotary shaker (100 to 300 rpm) having

une température de 260 C On utilise la suspension de bacté-  a temperature of 260 ° C. The suspension of bacteria is used.

ries obtenue pour inoculer (B) un milieu stérilisé dans un fermenteur Le milieu a la même composition que celle mentionnée ci-dessus On insuffle dans le fermenteur, 0,5 litre d'air par litre de milieu et par minute, tout en agitant à environ 800 tours/minute La température du fermenteur est de 260 C Le p H du milieu est réglé à 7,0  Ries obtained for inoculating (B) a sterilized medium in a fermenter The medium has the same composition as that mentioned above. The air is blown into the fermenter, 0.5 liter of air per liter of medium per minute, while stirring about 800 revolutions / minute The temperature of the fermenter is 260 C The p H of the medium is set to 7.0

par un titrage automatique avec Na OH.  by automatic titration with Na OH.

Le glucose est consommé après 95 heures de culture  Glucose is consumed after 95 hours of culture

et la concentration de polysaccharide est de 11,5 g/l.  and the polysaccharide concentration is 11.5 g / l.

Exemple 2Example 2

On répète le procédé de l'exemple 1, sauf qu'au stade (B) on ajoute une solution de Ca C 12 au milieu La quantité totale de calcium ajoutée est de 3 mg/i du milieu de culture Le glucose est consommé après 95 heures et la  The process of Example 1 is repeated, except that in stage (B) a solution of Ca C 12 is added to the medium The total amount of calcium added is 3 mg / i of the culture medium The glucose is consumed after 95 hours and the

concentration de polysaccharide est de 10,1 g/l.  polysaccharide concentration is 10.1 g / l.

Exemple 3Example 3

On répète le procédé de l'exemple 1, sauf qu'au stade (B) on ajoute une solution de Mn SO 4 au milieu La quantité totale de manganèse ajoutée est de 3 mg/i du milieu de culture Le glucose est consommé après 85 heures  The process of Example 1 is repeated, except that in stage (B) a solution of Mn SO 4 is added to the medium The total amount of manganese added is 3 mg / i of the culture medium The glucose is consumed after 85 hours

et la concentration de polysaccharide est de 10,2 g/1.  and the polysaccharide concentration is 10.2 g / l.

Exemple 4Example 4

On répète le procédé de l'exemple 1, sauf qu'au stade (B) on ajoute une solution de Cu C 14 La quantité totale de cuivre ajoutée est de 3 mg/l du milieu de cul-  The process of Example 1 is repeated, except that in stage (B) a solution of Cu C 14 is added. The total amount of copper added is 3 mg / l of the culture medium.

ture Le glucose est consommé après 88 heures et la concen-  ture Glucose is consumed after 88 hours and the concentration

tration de polysaccharide est de 11,0 g/l.  The polysaccharide tration is 11.0 g / l.

Exemple 5Example 5

On répète le procédé de l'exemple 1, sauf qu'au stade (B) on ajoute une solution de Zn C 12 La quantité  The process of example 1 is repeated, except that in stage (B) a solution of Zn C 12 is added. The quantity

totale de zinc ajoutée est de 3 mg/1 du milieu de culture.  total zinc added is 3 mg / 1 of the culture medium.

Le glucose est consommé après 90 heures et la concentration  Glucose is consumed after 90 hours and the concentration

de polysaccharide est de 9,2 g/l.of polysaccharide is 9.2 g / l.

Exemple 6Example 6

On répète le procédé de l'exemple 1, sauf qu'aux stades (A) et (B) on ajoute une solution de Fe C 13 au milieu La quantité totale de fer ajoutée est de 3 mg/l du milieu de culture Le glucose est consommé déjà apres heures et la concentration de polysaccharide est de  The process of Example 1 is repeated, except that in stages (A) and (B) a solution of Fe C 13 is added to the medium The total amount of iron added is 3 mg / l of the culture medium Glucose is consumed already after hours and the polysaccharide concentration is

13,2 g/l La viscosité est de 40 centipoises ( 0,04 Pa s).  13.2 g / l The viscosity is 40 centipoise (0.04 Pa s).

Exemple 7Example 7

On établit le rapport optimal C/N d'un milieu de culture pour la production de polysaccharide extracellulaire avec la souche 115 de Zoogloea ramigera dans des cultures discontinues séparées sans système d'alimentation On utilise pour les essais une concentration de glucose d'environ 25 g/l En faisant varier la quantité de source d'azote ajoutée ( 0,25-4 g de NH 4 Cl/1) au milieu pour les  The optimal C / N ratio of a culture medium for the production of extracellular polysaccharide is established with the strain 115 of Zoogloea ramig in separate discontinuous cultures without feeding system. A glucose concentration of approximately 25 is used for the tests. g / l By varying the amount of added nitrogen source (0.25-4 g NH 4 Cl / 1) in the middle for the

différentes cultures, on a établi que la production opti-  different cultures, it has been established that opti-

male de polysaccharides à partir du glucose ajouté est obtenue habituellement pour 0,5 à 2 g de NH 4 Cl/l La durée  male of polysaccharides from the added glucose is usually obtained for 0.5 to 2 g of NH 4 Cl / l The duration

totale de la culture est souvent de 36 à 60 heures.  total culture is often 36 to 60 hours.

Exemple 8Example 8

Le rapport optimal C/N d'un milieu de culture, quand on produit du polysaccharide avec la souche 115 de Zoogloea ramigera dans un système discontinu qui, grâce à un système d'alimentation est approvisionné en source de carbone supplémentaire par addition de glucose, a été établi en général comme étant compris entre 10 et 25 En tolérant une teneur en azote supérieure pendant le processus initial discontinu, il se développe une masse de cellules  The optimal C / N ratio of a culture medium, when polysaccharide is produced with Zoogloea strain 115 will ramigrate in a discontinuous system which, thanks to a feeding system, is supplied with an additional carbon source by the addition of glucose, has been established in general to be between 10 and 25 By tolerating a higher nitrogen content during the initial discontinuous process, a mass of cells develops

supérieure à la normale Une fois le glucose initial consom-  higher than normal Once the initial glucose is consumed

mé, l'addition du glucose commence La masse de cellules existante transforme efficacement le glucose ajouté en  mé, the addition of glucose begins The existing cell mass efficiently transforms the added glucose into

polymère Le dosage du glucose est contrôlé automatique-  polymer The glucose dosage is controlled automatically-

ment au moyen d'une valeur de signal provenant de l'analy-  ment by means of a signal value from the analysis

seur de CO 2 qui mesure le taux de Ca 2 dans le gaz sortant du fermenteur L'addition du glucose commence quand la  CO 2 sor which measures the level of Ca 2 in the gas leaving the fermenter The addition of glucose begins when the

valeur de signal diminue au-dessous d'une valeur affichée.  signal value decreases below a displayed value.

La durée de culture nécessaire est généralement d'environ  The culture time required is generally around

36 à 54 heures.36 to 54 hours.

Exemple 9Example 9

On établit le taux optimal de 2 dissous dans un milieu de culture avec la souche 115 de Zoogloea ramigera dans des cultures en discontinu On fait varier la vitesse  The optimal level of 2 dissolved in a culture medium is established with the strain 115 of Zoogloea ramig in discontinuous cultures The speed is varied

d'aération dans des essais séparés L'agitation qui influ-  ventilation in separate tests The agitation which

ence également le taux d'O 2 dissous est maintenue constante à 800 tours par minute Si le débit d'air traversant le fermenteur est maintenu à 0,251,5 vvm (volume d'air par volume de milieu et par minute) les meilleures conditions pour convertir le glucose en polymère sont obtenues Le taux de 2 dissous n'est jamais inférieur à 20 % de la valeur de saturation pour les essais qui doninent une bonne  The rate of dissolved O 2 is also kept constant at 800 revolutions per minute. If the air flow rate passing through the fermenter is kept at 0.251.5 vvm (air volume per volume of medium and per minute) the best conditions for convert glucose into polymer are obtained The rate of dissolved 2 is never less than 20% of the saturation value for tests which give good

conversion du glucose en polymère.conversion of glucose to polymer.

Exemple 10Example 10

Selon la présente invention, on a établi que le fer était un élément nécessaire à l'état de traces pour une  According to the present invention, it has been established that iron is a trace element necessary for a

production efficace du polymère avec la Zoogloea ramigera.  efficient production of the polymer with Zoogloea ramigera.

Il faut ajouter du fer pendant la phase de croissance de la bactérie D'une façon appropriée, cette addition est  Iron must be added during the growth phase of the bacteria.

Z 543973Z 543973

effectuée en ajoutant par dose dans le milieu du fermen-  done by adding per dose in the middle of the farm-

teur une solution de fer (à environ 0,01 M) au début de la culture Le taux de sel de fer dans le milieu du fermenteur doit être de 0,15 à 45 mg/l, de préférence de 0,5 à 5 mg/l, calculé en fer Les exemples 7 à 9 ci- dessus sont effectués en ajoutant du fer au milieu sous la forme d'une solution de Fe C 13 à une concentration de 2,5 mg/l de milieu du fermenteur L'addition de fer donne comme résultat que la durée totale du procédé peut être ramenée de la durée  iron solution (about 0.01 M) at the start of the culture The level of iron salt in the fermenter medium should be 0.15 to 45 mg / l, preferably 0.5 to 5 mg / l, calculated as iron Examples 7 to 9 above are carried out by adding iron to the medium in the form of a solution of Fe C 13 at a concentration of 2.5 mg / l of medium of the fermenter. of iron gives the result that the total duration of the process can be reduced by the duration

normale d'environ 100 heures à environ 36-60 heures.  normal from around 100 hours to around 36-60 hours.

Exemple 11Example 11

Description de la culture avec apport de glucose,  Description of the culture with glucose supply,

o le rapport C/N est établi.o the C / N ratio is established.

Essai 1: La concentration initiale du glucose est de 25 g/l  Test 1: The initial glucose concentration is 25 g / l

et la concentration d'azote est de 0,26 g/l.  and the nitrogen concentration is 0.26 g / l.

En outre le milieu contient également les composés suivants (g/l):  In addition, the medium also contains the following compounds (g / l):

K 2 HPO 4, 2K 2 HPO 4, 2

KH 2 PO 4, 1KH 2 PO 4, 1

Mg SO 4 x 7 H 20 0,2 extrait de levure (Difco) 0,01 Essai 2: On ajoute par dose 2,5 mg/l de Fe C 13 x 6 H 20 O Le  Mg SO 4 x 7 H 20 0.2 yeast extract (Difco) 0.01 Test 2: 2.5 mg / l of Fe C 13 x 6 H 20 O is added per dose

glucose ajouté au départ est consommé en 50 heures.  Glucose added at the start is consumed in 50 hours.

Une addition supplémentaire de glucose ( 5 g/l)  An additional addition of glucose (5 g / l)

dans le milieu du fermenteur entraîne une concen-  in the middle of the fermenter leads to a concen-

tration accrue du polymère, mais la synthèse du  increased tration of the polymer, but the synthesis of

polymère est ralentie.polymer is slowed down.

Concentration finale du polymère: 18 g/l Masse de cellules finale: 2,3 g/l Viscosité:250 c P ( 0,25 Pa s) La concentration en azote du milieu de culture est de 0,52 g/l, mais le reste est conforme à l'essai 1 La production de la masse de cellules est arrêtée après 14 heures La quantité initiale  Final polymer concentration: 18 g / l Final cell mass: 2.3 g / l Viscosity: 250 c P (0.25 Pa s) The nitrogen concentration in the culture medium is 0.52 g / l, but the rest is in accordance with test 1 The production of the mass of cells is stopped after 14 hours The initial quantity

de glucose est consommée après 22 heures L'ad-  glucose is consumed after 10 p.m. Ad-

dition de glucose frais entraîne une conversion rapide du glucose en polymère A la fin de la culture < 48 heures), la concentration du polymère est de 32 g/l La concentration de la masse de cellules est de 4, 3 g/1 La viscosité est de  dition of fresh glucose results in a rapid conversion of glucose to polymer At the end of the culture (<48 hours), the concentration of the polymer is 32 g / l The concentration of the cell mass is 4.3 g / 1 The viscosity is of

225 c P ( 0,225 Pa s).225 c P (0.225 Pa s).

Essai 3 La concentration en azote du milieu de culture  Test 3 The nitrogen concentration of the culture medium

est de 1,04 g/l, mais le reste est inchangé confor-  is 1.04 g / l, but the rest is unchanged

mément à l'essai 1 La production de la masse de cellules est arrêtée après 18 heures Le glucose  mement to test 1 The production of the mass of cells is stopped after 18 hours Glucose

ajouté au départ est consommé après 20 heures.  added at the start is consumed after 8 p.m.

L'addition de glucose frais entraîne une conver-  The addition of fresh glucose leads to a conversion

sion très rapide du glucose en polymère mais de grandes quantités de glucose sont perdues dans ce cas sous forme de CO 2 A la fin de la culture ( 45 heures) la concentration du polymère est de g/l La masse de cellules est de 9,8 g/l La  very fast release of glucose into polymer but large quantities of glucose are lost in this case in the form of CO 2 At the end of the culture (45 hours) the concentration of the polymer is g / l The mass of cells is 9, 8 g / l La

viscosité est de 230 c P ( 0,23 Pa s).  viscosity is 230 c P (0.23 Pa s).

Les modes de réalisation ci-dessus montrent que l'absence de fer dans le milieu de culture, ou l'utilisation d'autres sels métalliques tels qu'un sel de calcium, un sel de manganèse, un sel de cuivre ou un sel de zinc, donne une durée de culture bien plus longue que le procédé selon l'invention, o une quantité spécifique de sel de fer est utilisée.  The above embodiments show that the absence of iron in the culture medium, or the use of other metal salts such as a calcium salt, a manganese salt, a copper salt or a salt of zinc, gives a much longer culture time than the process according to the invention, where a specific amount of iron salt is used.

Il doit être bien entendu que la description qui  It should be understood that the description which

précède n'a été donnée qu'a titre purement illustratif et non limitatif et que toute variante ou modification peut y être apportée sans sortir pour autant du cadre général de  above has been given for illustrative purposes only and is not limitative and that any variant or modification may be made without departing from the general framework of

la présente invention, tel que défini dans les revendications  the present invention as defined in the claims

ci-annexées. 1 lattached. 1 l

Claims (6)

REVENDICATIONS 1 Procédé pour la préparation de polysaccharides par voie bactériologique à l'aide de la bactérie toogloea ramigera souche 115, qui consiste (A) à développer le Zoogloea ramigera dans un milieu aqueux stérile contenant une source de carbone telle que glucose, amidon ou pommes  1 Process for the preparation of polysaccharides by the bacteriological route using the bacteria toogloea ramigera strain 115, which consists (A) in developing Zoogloea ramigera in a sterile aqueous medium containing a carbon source such as glucose, starch or apples de terre, une source d'azote telle que chlorure d'ammo-  of earth, a source of nitrogen such as ammonium chloride nium, nitrate d'ammonium ou nitrate de potassium, des sels nutritifs tels que phosphates et sulfates, et un sel de fer tel que Fe C 13 ou Fe 2 (SO 4)3 à une concentration de 0,15-45 Mg/l, de préférence 0,5 à 5 mg/l, une suspension  nium, ammonium nitrate or potassium nitrate, nutritive salts such as phosphates and sulfates, and an iron salt such as Fe C 13 or Fe 2 (SO 4) 3 at a concentration of 0.15-45 Mg / l , preferably 0.5 to 5 mg / l, a suspension dense de ladite bactérie étant obtenue,-et (B) à transfé-  dense of said bacteria being obtained, and (B) to be transferred rer ladite suspension dans un fermenteur contenant un milieu aqueux stérile ayant la composition ci-dessus, fermenteur dans lequel la bactérie est abandonnée pendant environ 20 à 60 heures, de préférence 30 à 50 heures, pour qu'elle consomme principalement toute la source de carbone ajoutée, à une concentration initiale d'environ 10 à 50 g de source de carbone par litre, un produit faiblement visqueux contenant 10 à 35 g/l de polymère étant obtenu,  rer said suspension in a fermenter containing a sterile aqueous medium having the above composition, fermenter in which the bacteria is left for about 20 to 60 hours, preferably 30 to 50 hours, so that it consumes mainly all the carbon source added, at an initial concentration of approximately 10 to 50 g of carbon source per liter, a slightly viscous product containing 10 to 35 g / l of polymer being obtained, ledit polymère étant présent sous la forme de capsules.  said polymer being present in the form of capsules. 2 Procédé selon la revendication 1, qui consiste (C) à récupérer le produit à partir du stade (B), ladite récupération comprenant une précipitation avec un alcool, par exemple l'éthanol ou l'isopropanol, (D) un stade de séparation mettant en oeuvre la centrifugation afin de recueillir le précipité obtenu et (E) de préférence, le  2 Method according to claim 1, which consists in (C) recovering the product from stage (B), said recovery comprising precipitation with an alcohol, for example ethanol or isopropanol, (D) a separation stage implementing centrifugation in order to collect the precipitate obtained and (E) preferably, the séchage du produit séparé pour avoir un produit fini.  drying of the separated product to have a finished product. 3 Procédé selon les revendications 1 ou 2, qui  3 Method according to claims 1 or 2, which consiste à augmenter encore la concentration du polymère du produit faiblement visqueux provenant du stade (B), par  consists in further increasing the concentration of the polymer of the low-viscosity product originating from stage (B), by (F) une addition contrôlée successive de source de carbone.  (F) a successive controlled addition of carbon source. 4 Procédé selon les revendications 1 ou 2, qui  4 Method according to claims 1 or 2, which consiste à augmenter encore la concentration du polymère du produit faiblement visqueux provenant du stade (B) par (G) une addition contrôlée successive de source de carbone  consists in further increasing the polymer concentration of the slightly viscous product originating from stage (B) by (G) a successive controlled addition of carbon source et de source d'azote.and nitrogen source. Procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, qui consiste à utiliser de l'amidon comme source de carbone, du chlorure d'ammonium comme source d'azote et Fe C 13 comme sel 6 Procédé selon par le fait que les stades -minés en l'espace de 30 à 7 Procédé selon par le fait que les stades minés en l'espace de 30 à 8 Procédé selon térisé par le fait que le de carbone dans les stades 9 Procédé selon  Process according to any one of Claims 1 to 4, which consists in using starch as the carbon source, ammonium chloride as the nitrogen source and Fe C 13 as the salt 6 Process according to the fact that the stages mined in the space of 30 to 7 Process according to the fact that the stages mined in the space of 30 to 8 Process according to terized by the fact that the carbon in the stages 9 Process according to de fer.of iron. la revendication 3, caractériséclaim 3, characterized (B) et (F) sont ensemble ter-(B) and (F) are together ter- 48 heures.48 hours. la revendication 4, caractériséclaim 4, characterized (B) et (G) sont ensemble ter-(B) and (G) are together ter- 48 heures.48 hours. les revendications 3 ou 4, carac-claims 3 or 4, charac- lactose est ajouté comme sourcelactose is added as source (F) et (G) respectivement.(F) and (G) respectively. les revendications 3 ou 4, carac-claims 3 or 4, charac- térisé par le fait que l'addition successive de source de  terrified by the fact that the successive addition of source of carbone dans les stades (F) et (G) est commandée,respec-  carbon in stages (F) and (G) is controlled, respec- tivement, par un signal provenant d'un analyseur de CO 2.  tively, by a signal from a CO 2 analyzer.
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