Kropidlak czarny

Na początku nie spodziewano się, że taki organizm znajdzie się właśnie wśród grzybów. W naturalnym środowisku, w glebie, grzyby nie wydzielają ani kwasu cytrynowego, ani innych produktów pośrednich. Natomiast w laboratorium niektóre z nich to czynią, zwłaszcza przy dobrym zaopatrzeniu w pożywkę, zawierającą bardzo niewiele takich pierwiastków śladowych jak żelazo albo cynk. W wyniku jakiejś jeszcze nie wyjaśnionej „dysfunkcji” przemiany materii gromadzą one wówczas wielkie ilości kwasów organicznych. Jednym z wręcz wzorcowych dostawców kwasu cytrynowego jest kropidlak czarny (Aspergillus niger), pospolita czarna pleśń, którą można często znaleźć na pleśniejącym chlebie (czarna staje się wtedy, gdy od grzybni zaczy-nają się oddzielać miliony i miliardy maleńkich, na czarno zabarwionych zarodników). Ale nas interesują nie zarodniki, lecz grzybnia, ponieważ to ona właśnie wydziela kwas cytrynowy.

Kropidlak czarny żyje zasadniczo w glebie, ale wytwarza także bogatą grzybnię, gdy hoduje się go na płynnej pożywce, zwłaszcza gdy zawiera ona glukozę i jest silnie kwaśna (pH 2,5-3,5). Proces techniczny jest właściwie zadziwiająco prosty. Wielkie, płaskie kadzie, podobne do patelni, napełnia się do połowy głębokości płynną pożywką

Schemat cyklu kwasu cytrynowego. Związek o dwu atomach węgla (w tym przypadku kwas octowy połączony z koenzymem A) iączy się ze związkiem o czterech atomach węgla (tutaj kwas szczawiooctowy) na sześciowęglowy kwas cytrynowy, który po odszczepieniu wodoru i CO., rozkłada się poprzez liczne etapy pośrednie z powrotem do związku o czterech atomach węgla, który znów może wiązać się ze związkiem o dwu atomach węgla. Z tą chwilą cały cykl rozpoczyna się od nowa

Epoka wielkich dni kropidlaka i zaszczepia się zarodnikami albo kawałkami grzybni. Nie trzeba dbać o sterylność, zanieczyszczenie bakteriami jest praktycznie wykluczone, ponieważ bakterie nie mogą żyć w środowisku kwaśnym. Już po ok. 10 dniach 70-80% zawartej w pożywce glukozy ulega przeróbce na kwas cytrynowy, który z powrotem zostaje wydzielony do pożywki. Wystarczy tylko „zużytą” pożywkę, zawierającą kwas cytrynowy, od ciągnąć spod grzybów:i zastąpić świeżą, a produkcja rusza od nowa. Gdybyśmy jednak chcieli kropidlaka żywić po prostu czystą glukozą, to kwas cytrynowy byłby prawie tak drogi jak syntetyczny. Na szczęście kropidlak jest o wiele skromniejszy, wystarcza mu bowiem do wzrostu melasa z buraków lub trzciny cukrowej albo pulpa z patatów, a więc odpadki. Wszystkie one zawierają pewne ilości cukru, ale tak niewielkie, że jego ekstrakcja byłaby zbyt kosztowna. Wobec tego produkcja kwasu cytrynowego przez kropidlaka czarnego jest podwójnie opłacalna: uzyskuje się nie tylko kwas cytrynowy, ale także zużywa melasę zamiast wylewać ją do ścieków. Jak wydajnie takie „fabryki” pracują, świadczą cyfry mówiące o wielkości produkcji: już w 1967 r. uzyskano tą metodą 100 tys. ton kwasu cytrynowego.

Epoka wielkich dni kropidlaka już minęła. Ostatnio wykorzystuje się melasę z dodatkiem taniego mocznika, jako źródła azotu, bezpośrednio i bardziej opłacalnie jako paszę dla bydła, dlatego też brakuje tej pożywki dla grzybów. Coraz częściej stosuje się wobec tego czyste roztwory cukru, ale już nie dla kropidlaka, lecz dla niektórych bakterii. Ma to przynajmniej tę dobrą stronę, że można otrzymywać kwas cytrynowy metodą ciągłą. Naturalnie przez to kwas cytrynowy nie staje się tańszy. Może się to zmienić, gdy użyje się do jego wyrobu bakterii pożerających parafinę (np. Arthrobacter paraffineus).

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *