Untersuchungen über die kultivierung von Aspergillusniger-Stämmen in n-Alkanen

Abstract

From the strains Aspergillus niger A 1 , A 2 , A 3 , A 4 and A 5 the dry weight, the final acidity and the oxalic and citric acid in the culture filtrate were investigated in Parex-Paraffin II, n-hexadecane, acetic acid, and glucose medium whereby the influence of the sort of inoculate, the medium adapting the strains to basal medium (called: "adaptation culture medium"), the standing and shake culture, the start acidity, the variation of C- and N-substance, concentration and C-N-relation, the addition of organic substances and the amount of trace elements were tested. The two sorts of inoculates suspension of spores or parts of hyphae in standing or shake culture and in the adaptation and basal medium had no significant effect on the growth, the final-cH+ of the culture medium and the acid formation. Also the adaptation culture medium with different C-substances was not better than a culture without it. The converting of hydrocarbons was specific of the strains and dependent on C- and N-substances and -concentration and the addition of supplements. The strain A 2 surpassed the other strains with its reactions on the conditions of experiments in the hydrocarbon medium. It produced the maximum of dry weight in the medium with 2% Cn-hexadecane added by 0,1% corn-steep liquor and with the N-substance KNO 3 . The addition of ergosterine, succinimid or succinic acid stimulated n-butanol, natriumfluoracetate and EDTA inhibited the production of biomass; vitamin B 1 had no influence. No strain produced citric acid in the hydrocarbon medium but predominantly the strain A 2 produced oxalic acid. The start acidity of 2.8 and the use of acetic acid as alone C-substance or in a mixture with other C-substances reduced the dry weight production and stopped the acid formation. The purification of Parex-Paraffin II with heavy metal adsorbients Oxin and Wofatit SBK increased the fungi biomass assimilating 37% of Fe, 26% of Cu, 16% of Zn and 11% of Mn amount of the culture medium. The treatment of Parex-Paraffin II with carboparaffin, Wofatit KPS, natriumdimethylthiocarbamate and with CaHPO 4 had no effect. The results were discussed. Von den Aspergillus niger -Stämmen A 1 , A 2 , A 3 , A 4 und A 5 wurden die Trockenmasseproduktion, der End- p H-Wert sowie die Oxal- und Zitronensäure im Kulturfiltrat des Parex-Paraffin-II, n-Hexadekan-, Essigsäure- und Glucose-Mediums untersucht, wobei der Einfluß von der Inokulatform, der Vorkultur, der Stand- und Schüttelkultur, des Anfangs- p H-Wertes, der Veränderung der C- und N-Quelle, Konzentration und C-N-Relation, des Zusatzes von organischen Wirkstoffen und dem Spurenelementgehalt geprüft wurden. Sporensuspension oder Hyphenteilstücke als Inokulatform in Stand- und Schüttelkultur und in der Vor- und Hauptkultur hatten keine nachweisbare Wirkung auf das Wachstum, die End-cH+ der Nährlösung und die Säurebildung. Ebenzo zeigte die Vorkultur mit verschiedenen C-Quellen keine Überlegenheit gegenüber einer Kultur ohne vorausgehender Adaptationskultur. Die Konvertierung von Kohlenwasserstoffen (KW) war stammspezifisch und abhängig von der C- und N-Quelle und Konzentration sowie dem Zusatz von Ergänzungsstoffen. Der Stamm A 2 überragte die übrigen Stämme mit seinen Reaktionen auf die Versuchsbedingungen im KW-Medium. Er brachte die höchste Wachstumsleistung mit 2% Cn-Hexadekan unter Zusatz von 0,1% Maisquellwasser und KNO 3 als N-Quelle. Der Zusatz von Ergosterin, Succinimid oder Bernsteinsäure förderte, dagegen n-Butanol, Natriumfluoracetat und EDTA hemmten die Biomassebildung; Vitamin B 1 zeigte keinen Einfluß. Bei keinem Stamm konnte im KW-Medium Zitronensäure, wohl aber Oxalsäure, vorwiegend beim Stamm A 2 , nachgewiesen werden. Ein Anfangs- p H-Wert von 2,8 gegenüber 5,0 und die Verwendung von Essigsäure als alleinige oder im Gemisch mit anderen C-Quellen verminderten die Massebildung und verhinderten eine Säurebildung. Eine Reinigung des Parex-Paraffin II mit den Schwermetall-Adsorbensmitteln Oxin und Wofatit SBK steigerte die Pilzmasse, die aus dem Nährmedium 37% des Fe, 26% des Cu, 16% des Zn- und 11% des Mn-Gehaltes festgelegt hatte. Eine Behandlung des Parex-Paraffin II mit Aktivkohle, Wofatit PKS, Natriumdimethylthiocarbamat und CaHPO 4 ergab keine Wirkung. Die Ergebnisse der Arbeit wurden diskutiert.