CS209251B1 - Manufacturing process of l-sorbose - Google Patents

Manufacturing process of l-sorbose Download PDF

Info

Publication number
CS209251B1
CS209251B1 CS491562A CS491562A CS209251B1 CS 209251 B1 CS209251 B1 CS 209251B1 CS 491562 A CS491562 A CS 491562A CS 491562 A CS491562 A CS 491562A CS 209251 B1 CS209251 B1 CS 209251B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
sorbose
sorbitol
fermentation
isolated
fructose
Prior art date
Application number
CS491562A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Milos Kulhanek
Original Assignee
Milos Kulhanek
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 Milos Kulhanek filed Critical Milos Kulhanek
Priority to CS491562A priority Critical patent/CS209251B1/en
Publication of CS209251B1 publication Critical patent/CS209251B1/en

Links

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

(54) Způsob výroby L-sorbosy(54) Method for producing L-sorbose

Vynález se týká způsobu výroby L-sorbosy, ; důležitého meziproduktu syntézy kyseliny askorbové (vitaminu C).The invention relates to a process for the production of L-sorbose; an important intermediate in the synthesis of ascorbic acid (vitamin C).

L-sorbosa se vyrábí fermentačně-bakteriální dehydrogenací D-sorbitu vhodnými druhy octových bakterií, nejčastěji Acetobacter suboxydans.L-sorbose is produced by fermentation-bacterial dehydrogenation of D-sorbit by suitable species of acetic bacteria, most commonly Acetobacter suboxydans.

Teoreticky má vzniknout ze 100 dílů sorbitu 98,9 dílu sorbosy. Při fermentad se zpravidla posuzuje výtěžek podle obsahu sorbosy, vypočítaného na základě stanovení redukujících cukrů, které jsou vyjádřeny v % sušiny přítomné ve vzorku a stanovené refraktometricky (vodné roztoky D-sorbitu a L-sorbosy o stejné koncentraci mají prakticky ; stejné indexy lomu). Při této metodě může být ; zjištěn uvedený teoretický výtěžek; nebere se při ; tom ovšem v úvahu ztráta sušiny cukrů, způsobená jednak totální disimilací sorbitu, jednak jeho ; spotřebou jako zdroje uhlíku pro růst bakterií. Tato ztráta se podle zkušeností pohybuje kolem ' 4—9 %, vztaženo na výchozí množství sorbitu.Theoretically, 98.9 parts of sorbose are to be produced from 100 parts sorbitol. The fermentadas are generally judged to be based on the sorbose content, calculated on the basis of the determination of reducing sugars, expressed as% dry matter present in the sample, and determined refractometrically (aqueous solutions of D-sorbitol and L-sorbose of the same concentration have practically the same refractive indices). In this method can be; found the theoretical yield; not taken at; this, however, takes into account the loss of dry matter of the sugars, caused both by total dissimilization of sorbitol and by him; consumption as a carbon source for bacterial growth. According to experience, this loss is about 4-9% based on the starting amount of sorbitol.

Jak bylo prokázáno (Kulhánek, Ševčíkové, Folia ; microbiologica, 1962, v tisku), vzniká pří fermení tad vedle L-sorbosy v malých množstvích i D-fruktosa a v pokročilejších stadiích ještě i 5-keto-D-fruktosa (5-keto-L-sorbosa) jako vedlejší metabolity, které nežádoucím způsobem snižují výtěžek. Tyto vedlejší metabolity jsou při stanovení : távány jako sorbosa, což je dalším zdrojem nepřesností při zjišťování výtěžku fermentace. Pro určení výtěžku při výrobě sorbosy je z uvedených důvodů směrodatné pouze množství izolované sorbosy, vztažené na výchozí množství sorbitu.As it has been shown (Kulhánek, Ševčíkové, Folia; microbiologica, 1962, in print), in addition to L-sorbose, D-fructose is produced in small quantities of tad and 5-keto-D-fructose (5-keto) (L-sorbose) as side metabolites which undesirably reduce the yield. These by-products are melted as sorbose in the assay, which is another source of inaccuracy in determining fermentation yield. For the purpose of determining the yield of sorbose production, only the amount of isolated sorbose relative to the starting amount of sorbitol is decisive for these reasons.

V souvislosti se studiem podmínek pro zvýšení výtěžků byl vypracován nový způsob výroby L-sorbosy mikrobiální dehydrogenací D-sorbitu v tekuté živné půdě na bázi dusíkatých živin a minerálních živných solí, enzymovým systémem mikroorganizmů rodu Acetobacter, zejména Acetobacter suboxydans, podle vynálezu.In connection with the study of the conditions for increasing yields, a novel process for the production of L-sorbose by microbial dehydrogenation of D-sorbit in a liquid nutrient broth based on nitrogen nutrients and mineral nutrient salts was developed using the enzyme system of microorganisms of the genus Acetobacter.

Podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že se mikrobiální dehydrogenace provádí v přítomnosti inhibitorů, zabraňujících další enzymatické dehydrogenaci vzniklé sorbosy.The principle of this process is that the microbial dehydrogenation is carried out in the presence of inhibitors that prevent further enzymatic dehydrogenation of the sorbose formed.

Jako inhibitorů enzymů lze používat fluoridu sodného, 2,4-dinitrofenolu nebo dithiokarbamátů, v koncentraci řádově 1.10-3 až 1. 10-4, vztaženo na objem živné půdy.As enzyme inhibitors, sodium fluoride, 2,4-dinitrophenol or dithiocarbamates can be used, in a concentration of the order of 1.10 -3 to 1. 10 -4 , based on the volume of culture medium.

Příznivý vliv přídavku inhibitorů na zvýšení výtěžku, prokázaný papírovou chromatografií, se projevuje potlačením vedlejších reakcí, zejména tvorby 5-keto-D-fruktosy (5-keto-L-sorbosy).The beneficial effect of the addition of inhibitors on the yield increase demonstrated by paper chromatography is demonstrated by suppression of side reactions, in particular the formation of 5-keto-D-fructose (5-keto-L-sorbose).

Při vhodné koncentraci inhibitoru není doba fermentace nepříznivě ovlivňována. Vhodnou koncentraci mhibitoru, u kterého je možná částečná inaktivace reakcí se složkami surovin použitých k přípravě fermentační půdy, je nutno nalézt pro dané podmínky empiricky (např. u fluoridu sodného možnost reakce s vápenatými sloučeninami kukuřičného extraktu, vodovodní vody apod.). j Inhibitory přecházejí při izolaci sorbosy krystaliza- cí do matečných louhů a v isolované sorboze nebyly nalezeny.At a suitable inhibitor concentration, the fermentation time is not adversely affected. A suitable inhibitor concentration where partial inactivation of the reaction with the constituents of the raw materials used to prepare the fermentation broth is possible must be found empirically for the given conditions (eg sodium fluoride possibility of reaction with calcium compounds of corn extract, tap water, etc.). j Inhibitors pass into the mother liquors upon isolation of sorbose and are not found in isolated sorbose.

Výhodou způsobu podle vynálezu je zvýšení výtěžku isolované sorbosy až o 10% proti kontrole, pří minimálně zvýšených nákladech.An advantage of the process according to the invention is an increase in the recovery of isolated sorbose by up to 10% over control, at a minimally increased cost.

Příklady provedení Přikladl:Example Examples:

Do 750 ml Erlenmayerovy baňky umístěno 100 ml živné půdy tohoto složení: 0,3 g kukuřičného extraktu, 0,17 sekundárního fosforečnanu amonného, 18,3 g sorbitu a 16,8 mg fluoridu sodného (koncentrace 4.10_3M). Po sterilizaci , měla půda objem 94 ml (obsah sorbitu přepočítaný na 100 ml byl 19,4 g). Ochlazená půda zaočkována 10 ml kultury Acetobacter suboxydans 125 (sbírka Mikrobiol. ústavu ČSAV Praha), připravené na půdě stejného složení, ale bez fluoridu sodného, jednodenní stacionární kultivací při 32 °C (inokulum obsahovalo původně 1,9 g sorbitu). Po 58 hodinách inkubace při 30 °C na reciproké třepačce činilo prokvašení 97%, přičemž obsah sušiny poklesl o 6%. Papírová chromatografie ukázala skvrnu sorbosy a velmi malého množství D-fruktosy. Z roztoku bylo po filtraci vrstvou křemeliny a po zahuštění ve vakuu při 20—25 °C izolováno1 krystalizací v několika frakcích celkem 17,4 g produktu, obsahujícího 17,0 g 100%ní sorbosy. V matečném louhu zbylo 0,7 g redukujících cukrů, počítáno jako sorbosa. Na analytickou kontrolu průběhu fermentace byly odebrány celkem 4 ml 1 roztoku, obsahujícího 0,8 g výchozího sorbitu. Z , celkového množství 19,3 g sorbitu (18,2 g + 1,9 g — 0,8 g) bylo tedy isolováno 17,0 g 100%ní sorbosy, což odpovídá výtěžku 88%. !In a 750 ml Erlenmeyer flask was placed 100 ml of broth of this composition: 0.3 g corn extract, 0.17 secondary ammonium phosphate, 18.3 g sorbitol and 16.8 mg sodium fluoride (concentration 4.10 -3 M). After sterilization, the soil was 94 ml (sorbitol content per 100 ml was 19.4 g). The cooled soil was inoculated with 10 ml of Acetobacter suboxydans 125 culture (collection of the Microbiol. Institute of Czechoslovak Academy of Sciences Prague), prepared on soil of the same composition but without sodium fluoride, overnight cultivation at 32 ° C (inoculum originally contained 1.9 g sorbitol). After 58 hours of incubation at 30 ° C on a reciprocating shaker, the fermentation rate was 97%, with the dry matter content decreasing by 6%. Paper chromatography showed a spot of sorbose and a very small amount of D-fructose. A total of 17.4 g of product containing 17.0 g of 100% sorbose was isolated from the solution after filtration through a pad of diatomaceous earth and concentrated in vacuo at 20-25 ° C by 1 crystallization in several fractions. 0.7 g of reducing sugars, calculated as sorbose, remained in the mother liquor. A total of 4 ml of 1 solution containing 0.8 g of starting sorbitol was collected for analytical control of the fermentation process. Thus, 17.0 g of 100% sorbose was isolated from a total amount of 19.3 g sorbitol (18.2 g + 1.9 g - 0.8 g), corresponding to a yield of 88%. !

U současně provedeného slepého pokusu, při; němž bylo použito živné půdy stejného složení, avšak bez přísady fluoridu sodného, stejného inokula a stejných kultivačních podmínek, činilo i po 58 hodinách fermentace prokvašení 98%.In a simultaneous blank test, at; in which the broth of the same composition but without the addition of sodium fluoride, the same inoculum and the same culture conditions was used, even after 58 hours of fermentation the fermentation rate was 98%.

| Chromatografií dokázána přítomnost sorbosy, malého množství D-fruktosy a 5-keto-D-fruktosy. Pokles obsahu sušiny činil 9%. Isolováno celkem| Sorbose, small amounts of D-fructose and 5-keto-D-fructose were detected by chromatography. The decrease in dry matter content was 9%. Total isolated

Claims (2)

[ PŘEDMĚT[ SUBJECT 1. Způsob výroby L-sorbosy mikrobiální dehydrogenací D-sorbitu v tekuté živné půdě na bázi dusíkatých živin a minerálních živných solí, enzymovým systémem mikroorganizmů rodu Aceto- í barier, zejména Acetobacter suboxydans, vyzná- ; čující se tím, žé se mikrobiální dehydrogénace provádí v přítomnosti inhibitorů, zabraňujících |A process for the production of L-sorbose by microbial dehydrogenation of D-sorbit in a liquid nutrient medium based on nitrogen nutrients and mineral nutrient salts, by the enzyme system of microorganisms of the genus Acetobarrier, in particular Acetobacter suboxydans; characterized in that the microbial dehydrogenation is carried out in the presence of inhibitors which prevent the 15.7 g 10Ó%ní sorbosy z 19,6 g výchozího sorbitu (odebrané vzorky obsahovaly 0,5 g sorbitu), tj. 80%. V posledním matečném louhu zbylo 1,2 g redukujících cukrů, počítáno jako sorbosa.15.7 g of 10% sorbose from 19.6 g of starting sorbitol (samples taken contained 0.5 g of sorbitol), ie 80%. 1.2 g of reducing sugars, calculated as sorbose, remained in the last mother liquor. Zvýšení výtěžku izolované sorbosy činilo tedy s použitím fluoridu sodného 8%.Thus, the recovery of isolated sorbose was 8% using sodium fluoride. Příklad 2:Example 2: Obdobně jako v příkladě 1. provedena fermentace s přídavkem 2,9 mg 2,4-dinitrofenolu (výsledná koncentrace 1,7.10_4M). Po 58 hodinách kultivace činilo prokvašení 98%, ztráta sušiny 7%. Chromatografií prokázána přítomnost sorbosy a velmi malého množství fruktosy. IzolovánoSimilarly as in Example 1. The fermentation is conducted with the addition of 2.9 mg of 2,4-dinitrophenol (final concentration of 1,7.10 _4 M). After 58 hours of cultivation, the fermentation rate was 98%, the dry matter loss was 7%. Sorbose and very small amounts of fructose were detected by chromatography. Isolated 16.8 g 100%ní sorbosy, a to z 19,5 g výchozího sorbitu (se vzorky bylo odebráno 0,6 g z původního množství sorbitu). Výtěžek Snil tedy 86%, vztaženo na sorbit, což odpovídá zvýšení o 6% proti současně provedenému slepému pokusu. V matečném louhu zůstalo 0,5 g redukujících cukrů, počítáno jako sorbosa.16.8 g of 100% sorbose, from 19.5 g of the starting sorbitol (0.6 g of the original sorbitol was sampled). Thus, the yield of Snil was 86% based on sorbitol, which corresponds to an increase of 6% over the concurrent blank. 0.5 g of reducing sugars, calculated as sorbose, remained in the mother liquor. Příklad 3:Example 3: 100 ml živné půdy, obsahující 0,1 g kukuřičného extraktu, 19,0 g D-sorbitu a 4,2 g fluoridu sodného (koncentrace 1.10_3M) zaočkováno po sterilizaci 4 ml kultury Acetobacter suboxydans 125, kultivované 2 dny stacionárně při 32 °C na půdě obsahující 20 % sorbitu, 0,5 % pekařského droždí ve formě 20%ního autolyzátU, dále 0,2 % sekundárního fosforečnanu amonného, 0,1 % primárního fosforečnanu draselného a 0,02 % kryst. síranu hořečnatého. Po 65hodinách submersní fermentace bylo dosaženo prokvašení 96 %. Chromatografická analýza prokázala přítomnost sorbosy a malého množství D-fruktosy. Bylo izolováno celkem100 ml of broth containing 0.1 g of maize extract, 19.0 g of D-sorbit and 4.2 g of sodium fluoride (concentration 1.10-3 M) inoculated after sterilization with 4 ml of Acetobacter suboxydans 125 culture, cultured for 2 days at 32 ° C on soil containing 20% sorbitol, 0.5% baker's yeast in the form of 20% autolysate, 0.2% secondary ammonium phosphate, 0.1% primary potassium phosphate and 0.02% crystals. magnesium sulfate. After 65 hours of submersible fermentation, 96% fermentation was achieved. Chromatographic analysis revealed the presence of sorbose and a small amount of D-fructose. Total isolated 16,7 g sorbosy, tj. 16,2 g 100%ní sorbosy z 19,1 g sorbitu (19,0 g + 0,8 g — 0,7 g), tj. 85 % vztaženo na výchozí sorbit.16.7 g sorbose, i.e. 16.2 g 100% sorbose from 19.1 g sorbitol (19.0 g + 0.8 g - 0.7 g), i.e. 85% based on the starting sorbitol. Pri slepém pokusu za stejných podmínek činilo prokvašení 96 %. Chromatografií prokázána přítomnost sorbosy, 5-keto-D-fruktosy a malého množství D-fruktosy. Z 19,4 g sorbitu (19,0 g + 0,8 g — 0,4 g) izolováno celkem 14,9 g sorbosy, tj. 14,6 g 100%ní sorbosy, což odpovídá výtěžku 75 %, vztaženo na výchozí sorbit. Zvýšení výtěžku isolované sorbosy pri fermentaci s přísadou fluoridu sodného činilo tedy 10 %.In a blank test under the same conditions, the fermentation was 96%. Sorbose, 5-keto-D-fructose and a small amount of D-fructose were detected by chromatography. From 19.4 g sorbitol (19.0 g + 0.8 g - 0.4 g), a total of 14.9 g sorbose was isolated, i.e. 14.6 g of 100% sorbose, corresponding to a yield of 75% based on the starting sorbit. Thus, the yield increase of the isolated sorbose in the fermentation with sodium fluoride was 10%. další enzymatické dehydrogenaci vzniklé sorbosy.further enzymatic dehydrogenation of the resulting sorbose. 2. Způsob podle bodu 1. vyznačující se tím, že se jako inhibitorů enzymů používá fluoridu sodného,2. A process according to claim 1, wherein the enzyme inhibitors are sodium fluoride, 2,4-dinitrofenolu nebo dithiokarbamátů, v koncentraci řádově 1 .10-3 až 1. 10-4M, vztaženo na objem živné půdy.2,4-dinitrophenol or dithiocarbamates, in a concentration of the order of 1. 10 -3 to 1. 10 -4 M, based on the volume of culture medium.
CS491562A 1962-08-24 1962-08-24 Manufacturing process of l-sorbose CS209251B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS491562A CS209251B1 (en) 1962-08-24 1962-08-24 Manufacturing process of l-sorbose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS491562A CS209251B1 (en) 1962-08-24 1962-08-24 Manufacturing process of l-sorbose

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS209251B1 true CS209251B1 (en) 1981-11-30

Family

ID=5392924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS491562A CS209251B1 (en) 1962-08-24 1962-08-24 Manufacturing process of l-sorbose

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS209251B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Haskins Biochemistry of the Ustilaginales: I. Preliminary cultural studies of Ustilago zeae
US3907639A (en) Method for producing 2-keto-L-gulonic acid
EP0032830B1 (en) Preparation of 2-keto-l-gulonic acid
US3716579A (en) Ester derivatives of pleuromutilin
Guevarra et al. Production of 2-hydroxyparaconic and itatartaric acids by Ustilago cynodontis and simple recovery process of the acids
JPS58111689A (en) Novel antibiotic pyrrolomycin e and its preparation
CS209251B1 (en) Manufacturing process of l-sorbose
EP0043280B1 (en) Process for preparing a macrolide
KR20000070226A (en) Method for Producing an Oxide with a Fermentation Process
US2918413A (en) Method and composition for producing gibberellins
EP0583687A2 (en) Method for the preparation of substituted methoxyphenols and microorganisms therefore
US4316960A (en) Preparation of 2,5-diketogluconic acid
US2595605A (en) Method of producing polymyxin
SU582772A3 (en) Method of preparing deacetoxycephalosporinc
US4205125A (en) Process for the production of coenzyme Q
US3347909A (en) Metabolic product isolated from cultures of aspergillus wentii
US2805185A (en) Antibiotic and production thereof
US3272716A (en) Microbial oxidation of naphthalene to salicylic acid in the presence of an aluminum compound
US3853707A (en) Method for producing hexanor-5,9-seco-pregnan-5-oic acid
US3772151A (en) Preparation of 2-chloro-7-hydroxy-11-(4-methyl-1-piperazinyl)- di benz(b,f)-oxazepine
JPH0374677B2 (en)
RU2585233C2 (en) Industrial method of producing compactin
JPH0335785A (en) Production of itaconic acid
JPH0639480B2 (en) New macrolide antibiotic M119
SU464615A1 (en) Liquid nutrient medium for the cultivation of catalase producer