Validierung und Anwendung einer ionenchromatographischen Methode zur Analyse gelöster Kationen in Hefeextrakt

Abstract

Diese Arbeit präsentiert eine neu entwickelte Methode zur Analyse frei gelöst vorliegender Kationen in einer komplexen organischen Hefeextraktprobe mit der Ionenaustausch-Chromatographie (IAC) ohne Suppressor-Technik. Durch die Anpassung der Reagenzien der mobilen Phase konnte ihr Einfluss auf die Trenneigenschaften ermittelt und die Selektivität der Methode signifikant verbessert werden. Mit Hilfe der Trennsäule IC YK-421 (Shodex) und dem verwendeten Fließmittel (0,4 mM Dipicolinsäure, 1,15 mM Salpetersäure) ist es möglich das komplexe Hefeextrakt „Fermentation H“ (Leiber GmbH) zu analysieren. Die Methode ermöglicht Ammonium (NH ) und die Ionen der Makronährstoffe Natrium (Na ), Kalium (K ), Magnesium (Mg ) und Calcium (Ca ) qualitativ und quantitativ zu bestimmen, wobei die Präzision für Konzentrationen der Analyten < 1 mg/L durch den Einfluss des Rauschens der Basislinie geringer wird. Die Bestimmung von Spurenmetallen ist auf Grund ihrer niedrigen Konzentration nicht möglich. Durch die Anwendung der Methode auf Proben aus einer Fermentation mit Bacillus licheniformis konnte erkannt werden, dass Mg vollständig umgesetzt und Na ebenfalls mit 93 % nahezu komplett aufgenommen wurde. Für Ca wurde ein Rückgang von 52 %, für K einer von 44 % beobachtet. Der Bedarf an NH konnte nicht ermittelt werden, da durch die Zugabe von Ammoniak zur Regulierung des pH-Wertes während der Fermentation die NH - Konzentration zunahm. Zukünftig könnten mit Hilfe der entwickelten Methode Korrelationen zwischen Wachstumsund/ oder Produktivitätsschwankungen und den gelöst vorliegenden Mineralstoffen erklärt werden. Außerdem könnte sie zur Beurteilung und Identifizierung geeigneter Chargen von Hefeextrakten dienen, die für die Fermentation als komplexes Nährmedium eingesetzt werden sollen.