CS201719B1 - Process for preparing l-isoleucine - Google Patents

Process for preparing l-isoleucine Download PDF

Info

Publication number
CS201719B1
CS201719B1 CS784248A CS424878A CS201719B1 CS 201719 B1 CS201719 B1 CS 201719B1 CS 784248 A CS784248 A CS 784248A CS 424878 A CS424878 A CS 424878A CS 201719 B1 CS201719 B1 CS 201719B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
isoleucine
strain
genetics
brevibacterium flavum
culture
Prior art date
Application number
CS784248A
Other languages
English (en)
Inventor
Nelli I Zdanova
Tatjana V Leonova
Ljudmila F Kozyreva
Original Assignee
Nelli I Zdanova
Tatjana V Leonova
Ljudmila F Kozyreva
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 Nelli I Zdanova, Tatjana V Leonova, Ljudmila F Kozyreva filed Critical Nelli I Zdanova
Publication of CS201719B1 publication Critical patent/CS201719B1/cs

Links

Classifications

    • 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
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/06Alanine; Leucine; Isoleucine; Serine; Homoserine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/84Brevibacterium

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • 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)

Description

Vynález se týká způsobu výroby L-isoleucinu pomocí mikroorganizmů. Tento vynález je proto ve vztahu k mikrobiologickému průmyslu.
L-isoleucin je nepostradatelnou aminokyselinou, která , se v širokém rozsahu používá jako složka různých živných směsí k léčebnému účelu. L-isoleucin se kromě toho využívá jako přísada do potravy pro člověka a do krmivá pro zvířata, stejně jako reagenci pro farmaceutický a chemický průmysl.
Jsou známy -způsoby získávání L-isoleucinu založené na schopnosti mikroorganismů transformovat prekurzor - syntézy L-isoleucinu, .. jako- je α-aminomáselná kyselina, . a-oxymáselná kyselina, threonin a podobně. V . těchto případech se -mikroorganizmy kultivují . v prostředí, které obsahuje prekursor, stejně - jako . zdroj uhlíku, dusíku, a jiných komponent. Zavedení prekurzoru do živného prostředí však prodražuje způsob získávání L-isoleucinu a ztěžuje jeho izolaci.
Je také znám způsob získávání L-isoleucinu založený na přímé jeho syntéze pomocí takových mutantních kmenů, jako je Serratia marcescens, Brevibacterium flavum, Corynebacterium acetoacidophilum, Arthrobacter citreus a Corynebacterium glutamicum. Při těchto způsobech se L-isoleucin získává kultivací známých mikroorganizmů na živné - pů dě, která obsahuje zdroj uhlíku, dusíku, minerální soli, růstové faktory a vitaminy. Kultivace se provádí v nepřítomnosti kteréhokoliv prekursoru L-isoleucinu. Muta-ntní kmeny se získávají z - kmenů divokého typu působením mutagenních faktorů s následující selekcí pomocí analogů aminokyselin. Zvláštní genetickou charakteristikou -těchto - mutantů, které jsou schopné produkce L-isoleucinu je buď jejich, odolnost proti a-amino-/3-hydroxyvalerové kyselině - (analog threoninu a isoleucinu) nebo spojená odolnost proti dvěma nebo i třem ' -analogům následujících - - aminokyselin: threonin, isoleucin, - valin, lysin, me- thionin a leucin. Takové mutantní - - - kmeny produkují L-isoleucin ve výtěžku - 6,7 až - 14,7 g/.litr. Avšak v těchto případech se využívá podle složení komplikované živné prostředí, které jako hlavní zdroj uhlíku obsahuje uhlohydráty (glukózu, sacharózu, melasu), - minerální dusík, vitamíny, proteinové hydrolyzáty ze sojových bobů a - v některých případech aminokyseliny.
Známé - způsoby pro - získávání L-isoleucinu proto vyžadují buď - využití prekurzorů nebo v případě přímé syntézy - L-isoleucinu, kdy výtěžek konečného - produktu - avšak není dostatečně vysoký, se využívá živné prostředí o komplikovaném složení. Kromě - - toho- - pro selekci známých mutantních - kmenů je - - zapo
Ž t^ebí využít velkého počtu analog aminokyselin.
Cílem tohoto vynálezu je - vývoj postupu pro získávání L-isoleucinu na základě přímé fermenta.ee produkčního kmene, poskytujícího vyšší výtěžek L-isoleucinu, na živné půdě jednoduššího složení.
Úkolem vynálezu je připravit -takový mutantní kmen z rodu Brevibacterium, -který _ by poskytoval L-isoleuein s vysokým. výtěžkem z živné půdy jednoduché složení.
Tento - úkol a cíl byly dosaženy tím, že se při způsobu získávání L-isoleucinu -kultivací mikroorganizmů Brevibacterium flavum na živné půdě, která obsahuje zdroj uhlíku, - dusíku, minerální soli a vitaminy, za podmínek provzdušňování podle vynálezu, jako produkčního kmene použije mutantního kmene Brevibacterium flavum WNII — Genetika 10 —89. Výraz WNII-Genetika znamená zkratku názvu Všesvazový vědecko výzkumný institut genetiky a selekce průmyslových mikroorganizmů. Jmenovaný kmen je nedávno získaná mutanta, kmen je chovávan v centrálním muzeu průmyslových mikroorganizmů Všesvazového. vědecko výzkumného institutu genetiky a selekce průmyslových mikroorganizmů pod číslem CMPM B-1507, odkud jej lze .. též získat. (CMPM jsou začáteční písmena názvu Centrální muzeum průmyslových mikroorganizmů.)
Jmenovaný kmen je schopen produkovat L-isoleucin až do 17 g/litr a výše. . Významná přednost navrženého kmene spočívá v tom, že je možné, aby byl kultivován na živné půdě jednoduchého složení, která nevyžaduje žádný -prekurzor. Kromě toho se jmenovaný kmen získá jednodušším způsobem, protože se přitom využije pouze jediného analogu L-isoleucinu.
Podstata vynálezu. spočívá ve způsobu výroby L-isoleucinu kultivací mikroorganizmů Brevibacterium flavum produkujících L-isoluecin za podmínek provzdušňování v prostředí, které obsahuje zdroj asimilovatelného uhlíku, asimilovatelného dusíku, minerální soli a vitamíny, a izolací L-isoluecinu - po skončení kultivace, který se vyznačuje tím, že se - jako producentu použije kmene Brevibacterium flavum WNII-Genetika 10—89 uloženého pod číslem „CMPM B-1507“, přičemž kmen Brevibacterium flavum WNIIGenetika 10—89 je odolný proti mhibujícímu účinku O-methylthreoninu.
Navržený kmen Brevibacterium flavum WNII-Genetika 10—89 se získá ze známého kmene Brevibacterium flavum 178, který je producentem L-lysinu a odlišuje se od kmene divokého typu potřebou homoserinu. Kmen Brevibacterium flavum - 178 a kmen divokého typu jsou uloženy v centrálním muzeu průmyslových mikroorganizmů Všesvazového vědecko výzkumného institutu genetiky a selekce průmyslových mikroorganizmů pod Číslem „CMPM B-1005“ a „CMPM B-42“.
Kmen WNII-Genetika 10—89 (CMPM B1507) se získá takto:
Buňky uvedeného kmene Brevibacterium flavum 178, který potřebuje k růstu homoserin, se kultivují '18 až 20 hodin v agarizované plnohodnotné živé půdě a vystaví se mutagennímu účinku par -diethylsulfátu - touto metodou: kapka (0,05 ml) diethylsulfátu se vnese na vnitřní plochu skleněné zkumavky (o objemu 20 ml), ve které je kultura na šikmém agaru. Zkumavka se uzavře vatovýmuzávěrem a nechá stát při teplotě 30 -°C - po dobu 6 -hodin. Potom se buňky s očky odstraní z povrchu použitého agaru a použijí pro přípravu suspenze ve fyziologickém roztoku při koncentraci buněk - 1.108. Získaná suspenze se vyseje na misky s agarizovaným minerálním prostředím, které neobsahuje homoserin. Po pětidenní inkubaci při teplotě 30 °C se izolují vyrostlé kolonie revertantů a zkoušejí na schopnost produkovat L-isoleucin v živném prostředí obsahujícím zdroj uhlíku, dusíku, minerální soli a vitaminy. Podle výsledku takové zkoušky se izoluje mutanta schopná způsobovat produkci lysinu a schopná nahromadit několik gramů L-isoleucinu. Buňky izolované mutanty se v pozdější logaritmické fázi růstu podrobí působení Nmethyl-N ‘-mtro-N-nitrosoguanidinu (0,5 mg/ml) během 30 minut při teplotě 30 °C. Po-tom se vysejí v- množství 10® na misky s agarizovným prostředím, které obsahují O-methylthreonin, který je analog L-isoleucinu, v koncentraci 5 mg/ml. Po pětidenní inkubaci vyrostlé kolonie se odeberou jako mutanty odolné proti inhibujícímu účinku analogů a. zkoušejí na schopnost izolovat isoleucin v živném roztoku. Vybere se nejlepší mutanta produkující zhruba 10 g/litr L-isoleucinu a její buňky se po zpracování s.Nmethyl-NU-nitro-N-nitoosoguanidinem metodou popsanou - svrchu, vysejí na agarové prostředí obsahující 10 mg/ml - O-methylthreoninu. Metoda izolace rezistentních mutantů a jejich zkouška na schopnost produkovat Lisoleucin je stejná, jako byla popsána výše. Výsledkem je, že se získal kmen pojmenovaný autorkami jako WNII-Genetika 10—89, při jeho selekci byl využit pouze jeden analog isoleucinu. Uvedený kmen nepotřebuje k růstu aminokyseliny, - protože - si - zachovává potřebný vitamin (bíotin a thiamim), která je vlastní kmeni divokého typu Brevibacterium flavum. - Kmen WNII-Genetika 10—89 je uložen v centrálním muzeu průmyslových mikroorganizmů Všesvazového vědecko výzkumného institutu genetiky a selekce průmyslových mikroorganizmů pod číslem CMPM B1507.
Kromě odolnosti k O-methylthreoninu- je morfologická charakteristika kultury kmene WNII-Genetika 10—89 identická s charakteristikou známého kmene Brevibacterium flavum divokého typu.
Pro lepší porozumění tomuto, vynálezu jsou uvedeny příklady, které ilustrují získávání L-šoleucinu.
Příklady provedení
Příklad 1
Kultura . kmene Brevibacterium flavum WNII-Genetika 10—89 se pěstuje 24 až 36 hodin při teplotě 30 °C na masopeptonovém šikmém agaru. Potom se očka· vysejí do baněk o objemu 750 ml, která obsahují vždy 100 ml sadbové kultury. Jako kultivační prostředí se použije maso-peptonový bujón, který byl před naočkováním sterilován. Po naočkování se baňky umístí na kruhové třepačce (s počtem otáček 220 až · 240/min.) a pěstování kultury se provádí při teplotě 30 °C po dobu 20 až 24 hodin. Takto připravená kultura se . vnese v množství 3 až 5 % objemových do baněk o objemu 750 ml, které obsahují živný roztok tohoto složení: 5
glukóza 130,0 g/i
(NH4)2SO4 30,0 g/1
KH2PO4 1,5 g/i
MgSO. 0,5 g/1
CaCO3 40,0 g/1
Biotin 200 Ag/1
Thiamin 300 Mg/1
Vodovodní voda doplněno na 1 litr
Všechny složky živného prostředí se sterilují při tlaku 50 kPa během 30 minut. Hodnota pH prostředí se po sterilizaci upraví pomocí kyseliny sírové na pH 7,0 až 7,2.
Kultivace se provádí při provzdušňování za teploty 30 °C během 72 hodin až do nahromadění 17,0 g/li^rt:r L-isoleucinu.
Příklad 2
Očkovací materiál se připraví stejným způsobem, jako v příkladě 1. Kultivace se provádí jako v příkladě 1 na živném prostředí tohoto složení:
Glukóza (NH4)2SO4
KH2PO4
MgSO4
СаСОэ
Biotin
Krmný preparát B12 Vodovodní voda
100,0 g/1
30,0 g/1
1,5 g/i
0,5 g/i
40,0 g/1
200 ^g/1 g/1 doplněno na 1 litr
Po . 66 až 72 hodinách kultivace se v kulturní kapalině nahromadí 19,0 g/litr L-isoleucinu.
Odborným výrazem krmný preparát Bt2 se rozumí produkt, který se získá zkvašením odpadu z aceton-butylové produkce pomocí 'bakterií tvořících methan s . následujícím vysušením mikrobiální hmoty. Produkt se používá jako přísada do krmivá pro zvířata.
Příklad 3
Očkovací- materiál se připraví stejným způsobem, jako je uvedeno v příkladě 1. Kultivace se provádí jako v . příkladě 1 na živném prostředí tohoto složen i:
Sacharóza (NH4)2-SO4
KH2PO4
MgSO<
CaCOa
Thiamin
De^t^ioibi^-^itin
Vodovodní voda
130,0 g/1
30,0 g/i
1,5 g/1
0,5 g/1
40,0 g/1
300 ^/1
500 ^g/l doplněno na 1 litr
Po 72 . hodinách kultivace ' se nahromadí 17,3 g/litr L-isoleucinu.
Přiklá.d.4
Očkovací materiál se připraví stejným způsobem, jako je uvedeno v příkladě 1. Kultivace se provádí jako v příkladě 1 na živném prostředí tohoto složem:
Sacharóza (NH4)2SO4
KH2PO4
MgSO4
CaCO3
De^t^iobio^tin
Krmný preparát Β12
Vodovodní voda
130,0 g/i
30,0 g/1
1,5 g/1
0,5 g/1
40,0 g/1
500 ^g/l
5,0 g/1 doplněno na 1 litr
Po 66 až 72 hodinách růstu kultury v kulturní tekutině se nahromadí . 17,2 g/litr L-isolencmu.
V uvedených příkladech se L-isoleucin získává obvyklým způsobem.

Claims (1)

  1. PREDMET VYNÁLEZU
    Způsob výroby L-iso^u^nu kultivací mikroorganizmů Brevibacterium flavum produkujících L-isoluečin za podmínek provzdušňování v prostředí, které obsahuje zdroj asimilovatelného uhlíku, asimilovatrlného dusíku, minerální soli .a vitamíny, a izolací Lisoleucinu po skončení kultivace, vyznačují cí se tím že . se jako produkčního kmene použije Brevibacterium flavum ^VNU-Genetika 10—89 uloženého pod číslem „CMPM B1507“, přičemž kmen Brrv1bactrrium flavum W^I-Genetika 10—89 je odolný proti inhibujícímu účinku O-methylthrronmu.
CS784248A 1977-06-29 1978-06-28 Process for preparing l-isoleucine CS201719B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772501219A SU751829A1 (ru) 1977-06-29 1977-06-29 Штамм вниигенетика-10-89-продуцент изолейцина

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS201719B1 true CS201719B1 (en) 1980-11-28

Family

ID=20715372

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS784248A CS201719B1 (en) 1977-06-29 1978-06-28 Process for preparing l-isoleucine

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4237228A (cs)
CS (1) CS201719B1 (cs)
DE (1) DE2828387A1 (cs)
FR (1) FR2396080A1 (cs)
HU (1) HU178140B (cs)
IT (1) IT7841604A0 (cs)
SU (1) SU751829A1 (cs)
YU (1) YU40982B (cs)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4329427A (en) * 1980-10-06 1982-05-11 W. R. Grace & Co. Fermentative preparation of L-isoleucine
JPS58893A (ja) * 1981-06-25 1983-01-06 Ajinomoto Co Inc 発酵法によるl−イソロイシンの製造法
US4421853A (en) * 1982-06-16 1983-12-20 W. R. Grace & Co. Fermentative preparation of L-leucine
US4421854A (en) * 1982-06-16 1983-12-20 W. R. Grace & Co. Fermentative preparation of L-leucine
EP0167132B1 (en) * 1984-06-29 1992-01-02 Ajinomoto Co., Inc. Process for producing l-isoleucine by fermentation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL253211A (cs) * 1959-07-02
US3058888A (en) * 1959-10-30 1962-10-16 Tanabe Seiyaku Co Process for producing alpha-isoleucine
GB959229A (en) * 1960-11-18 1964-05-27 Kyowa Hakko Kogyo Company Ltd Method for producing l-isoleucine by fermentation process
US3231478A (en) * 1962-10-29 1966-01-25 Ajinomoto Kk Method of preparing l-isoleucine by fermentation
US3502544A (en) * 1966-10-31 1970-03-24 Noda Inst For Scientific Res Process for producing l-isoleucine by fermentation
JPS4820316B1 (cs) * 1970-02-16 1973-06-20
JPS5121077B2 (cs) * 1973-01-19 1976-06-30
JPS516237A (ja) * 1974-07-05 1976-01-19 Tokyo Shibaura Electric Co Tofuhoshiki
JPS5121077A (ja) * 1974-08-13 1976-02-19 Kurita Machinery Manuf Ryutainokyuhaisochi

Also Published As

Publication number Publication date
IT7841604A0 (it) 1978-06-28
US4237228A (en) 1980-12-02
DE2828387A1 (de) 1979-02-01
YU153878A (en) 1982-10-31
FR2396080A1 (fr) 1979-01-26
YU40982B (en) 1986-10-31
FR2396080B1 (cs) 1980-10-31
SU751829A1 (ru) 1980-07-30
HU178140B (en) 1982-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960016135B1 (ko) L-이소로이신(l-isoleucine)의 제조법
Starr Nutrition of Phytopathogenic Bacteria: I. Minimal Nutritive Requirements of Genus Xanthomonas
SU1719433A1 (ru) Способ получени L-аланина
KR0150465B1 (ko) 발효법에 의한 아미노산의 제조법
CS201719B1 (en) Process for preparing l-isoleucine
KR0181297B1 (ko) 발효에 의한 엘-리신의 제조방법
US2978383A (en) Method for the production of 1-glutamic acid
KR100220018B1 (ko) L-루이신을 생산하는 신규한 미생물 코리네박테리움 글루타미컴(Corynebacterium glutamicum) CH45
EP0054311B1 (en) Process for producing l-glutamic acid
EP0205849A2 (en) Process for producing L-Threonine by Fermentation
RU2549690C1 (ru) L-ЛИЗИН-ПРОДУЦИРУЮЩАЯ БАКТЕРИЯ Corynebacterium glutamicum ИЛИ Brevibacterium flavum, УСТОЙЧИВАЯ К ФУЗИДИНОВОЙ КИСЛОТЕ, И СПОСОБ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА L-ЛИЗИНА С ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
Sen et al. Extracellular lysine production from hydrocarbons by Arthrobacter globiformis
US5302521A (en) Process for producing L-lysine by iodothyronine resistant strains of Mucorynebacterium glutamicum
US3663373A (en) Process for the preparation of iodinin
SU908092A1 (ru) Способ получени рибофлавина
US3850750A (en) Preparation of d-({31 ) pantoic acid and/or d-({31 ) pantoyl lactone
DK171744B1 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af pyrodruesyre
KR100273950B1 (ko) L-라이신을 생산하는 코리네박테리움 글루타미컴 cj31-0210및 그를 이용한 l-라이신의 생산방법
JP3006907B2 (ja) 発酵法によるl−アラニンの製造法
KR930001389B1 (ko) 고 인산에너지 생산 세포융합주에 의한 l-아르기닌의 제조방법.
KR0146493B1 (ko) 발효법에 의한 l-알라닌의 제조 방법
KR0134131B1 (ko) 세파로스포린 c를 생산하는 미생물 및 이를 이용한 세파로스포린 c의 제조방법
CA2037832A1 (en) Process for producing l-threonine
RU2059726C1 (ru) Штамм бактерий corynebacterium sp. - продуцент l-лейцина
Kamel et al. Optimization of a growth medium for antibiotic production by Streptomyces anandii var. taifiensis