The digestion of human hair by the dermatophyte Microsporum gypseum in a submerged culture

Summary The strongly keratinolytic strain of the dermatophyte Microsporum gypseum was grown on children's hairs in submerged aerated culture with a periodical exchange of the culture fluid. Each day one tenth of the total volume of the medium was exchanged. For 46 days the growth of the mycelium, degradation of substrate and some other physiological characteristics were examined. The growth took place in three phases. After the main growth period retardation and later on a new growth were observed. In 14 days almost 30% and in 46 days 50–55 % of the substrate were digested. The economic coefficient (in g of the substrate consumed for the development of 1 g of mycelium dry weight) rose from the value of cca 3.2 to 4.2–4.8 at the end of the experiment. Except for the initial growth phase pH kept in the cultures in a range of 8.0–8.3. The proteolytic activity of the culture filtrates was considerable. The activity on gelatin and casein reached its maximum as early as after 12–14 days and later on it decreased rapidly. The activity on keratin powder showed entirely different dynamics and was in general but very small. The principal products of the keratinolysis in the filtrate were the peptides. The amount of aminoacids did not surpass 5% of all products. The proteins were present in a negligible amount only. The maximum amount of soluble substances in the medium (cca 1.2 mg/ml) was attained in three weeks' cultures. In the culture fluid sulfhydryl compounds occurred in traces. Zusammenfassung Ein stark keratinolytischer Stamm des Dermatophyten Microsporum gypseum wurde an Kinderhaaren in einer submersen Kultur mit intensiver Aeration und periodischem Mediumwechsel kultiviert. Täglich wurde ein Zehntel des Gesamtvolumens des Mediums ausgewechselt. Binnen 46 Tagen wurden das Wachstum des Myzels, der Substratabbau und einige weitere physiologische Eigenschaften verfolgt. Das Wachstum verlief in drei Phasen. Nach der ersten Wachstumsperiode kam es zu einer Verzögerung und später wieder zu einer Erneuerung des Wachstums. Im Laufe von 14 Tagen wurden fast 30% und in 46 Tagen 50–55% des Substrats abgebaut. Der ökono‐mische Koeffizient (in g des zur Bildung von 1 g Myzeltrockensubstanz verbrauchten Substrats) erhohte sich von ca. 3,2 bis zu 4,2–4,8 zum Ende des Versuches. pH schwankte in den Kulturen mit der Ausnahme der ersten Wachstumsphase im Bereich von 8,0–8,3. Die proteolytische Aktivität der Kulturfiltrate war erheblich. Die Aktivitat auf Gelatine und Kasein erreichte ihr Maximum bereits nach 12–14 Tagen und später sank sie rasch ab. Die Aktivität auf Keratinstaub wies eine ganz unterschiedliche Dynamik auf und war im allgemeinen nur sehr gering. Die Hauptprodukte der Keratinolyse im Filtrat waren die Peptide. Der Anteil der Aminosäuren war kleiner als 5% auch die Proteine waren nur in minimalen Mengen vorhanden. Die Höchstmenge der im Medium gelösten Produkte (ca. 1,2 mg/ml) wurde bei den drei Wochen alten Kulturen erreicht. Im Kulturfiltrat kamen in Spuren Sulfhvdryl‐stoffe vor.