CS217986B2 - Method of making the 2-keto-l-gulonic acid - Google Patents
Method of making the 2-keto-l-gulonic acid Download PDFInfo
- Publication number
- CS217986B2 CS217986B2 CS81168A CS16881A CS217986B2 CS 217986 B2 CS217986 B2 CS 217986B2 CS 81168 A CS81168 A CS 81168A CS 16881 A CS16881 A CS 16881A CS 217986 B2 CS217986 B2 CS 217986B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- acid
- keto
- diketo
- citrobacter
- salt
- Prior art date
Links
- VBUYCZFBVCCYFD-NUNKFHFFSA-N 2-dehydro-L-idonic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C(O)=O VBUYCZFBVCCYFD-NUNKFHFFSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- VBUYCZFBVCCYFD-UHFFFAOYSA-N D-arabino-2-Hexulosonic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(=O)C(O)=O VBUYCZFBVCCYFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- RXMWXENJQAINCC-DMTCNVIQSA-N 2,5-didehydro-D-gluconic acid Chemical compound OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C(O)=O RXMWXENJQAINCC-DMTCNVIQSA-N 0.000 claims abstract description 25
- RXMWXENJQAINCC-UHFFFAOYSA-N 2,5-diketo-D-gluconic acid Natural products OCC(=O)C(O)C(O)C(=O)C(O)=O RXMWXENJQAINCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 20
- 241000588923 Citrobacter Species 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 241000588919 Citrobacter freundii Species 0.000 claims description 16
- 241000588917 Citrobacter koseri Species 0.000 claims description 5
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 3
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 3
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 10
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 26
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 26
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 14
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 12
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 7
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 4
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 241000589220 Acetobacter Species 0.000 description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 alkaline earth metal salt Chemical class 0.000 description 2
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 229950006191 gluconic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000936506 Citrobacter intermedius Species 0.000 description 1
- ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N D-erythro-ascorbic acid Natural products OCC1OC(=O)C(O)=C1O ZZZCUOFIHGPKAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 229930003268 Vitamin C Natural products 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKFLKNFLAJISPF-OGXRZFKVSA-L calcium;(3s,4s)-3,4,6-trihydroxy-2,5-dioxohexanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C([O-])=O.OCC(=O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)C([O-])=O RKFLKNFLAJISPF-OGXRZFKVSA-L 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 150000004688 heptahydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000012499 inoculation medium Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006916 nutrient agar Substances 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 238000004816 paper chromatography Methods 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
- ANHSGCWTORACPM-UHFFFAOYSA-N triazanium phosphoric acid phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].OP(O)(O)=O.[O-]P([O-])([O-])=O ANHSGCWTORACPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 235000019154 vitamin C Nutrition 0.000 description 1
- 239000011718 vitamin C Substances 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
- C12P7/58—Aldonic, ketoaldonic or saccharic acids
- C12P7/60—2-Ketogulonic acid
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)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu výroby 2-keto-L-gulonové kyseliny mikrobiologickou cestou.
2-keto-L-gulo-nová kyselina je cenným meziproduktem pro přípravu kyseliny askorbové (vitamin C), která je základním vitaminem pro výživu člověka. V daném oboru jsou velmi dobře známy způsoby převádění 2-ke;to-L-guloin'ové kyseliny na kyselinu askorbovou, například -záhřev v přítomnosti báze.
V oboru je znám pouze omezený počet mikroorganismů schopných -redukovat 2,5-diketo-D-glukonovou kyselinu na kyselinu 2-keto-L-gulonovou (viz například USA patenty č. 3 963 574, 3 922 194 a 3 959 076). Nebylo - dosud popsáno, že by bylo- možno k této- reakci použít mikroorganismy rodu Citrobacter.
V souhlase -s vynálezem bylo- nyní zjištěno, že je možno připravit 2-keto-L-gulonovou kyselinu nebo její soli v dobrých výtěžcích kultivací -mikroorganismů rodu Citrobacter nebo- jejch mutantů, produkujících 2-keto-L-gulonovou kyselinu, ve vodném živném prostředí v přítomnosti 2,5-di'keto-D-glukonové kyseliny nebo její soli. Fermentace se s výhodou provádí při teplotě zhruba od 25 do' 35 -°C, nejvýhodněji při teplotě cca 25 až 30 °C, -a při hodnotě pH zhruba od 5,5 do 7,5. Výhodnými solemi 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny jsou sodná sůl 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny a vápenatá sůl 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny. Mezi vhodné mikroorganismy náležejí Citrobacter freundii a Citrobacter diversus, přičemž výhodnými kmeny - mikroorganismů pro použití k práci způsobem podle vynálezu jsou Citrobacter freundii ATCC č. 6750 a 10 787.
M ‘ -kroorgainismy použitelnými pro - účely vynálezu jsou 2-keto-L-gulonovou kyselinu produkující kmeny rodu Citrobacter. Rada druhů rodu Citnobacter je známá a jejich kmeny jsou veřejně dostupné ze sbírek kultur, - ako je například americká -sbírka kultur (Američan Type Culture Collection — ATCC). Tak například v americké sbírce kultur jsou uloženy kmeny Citrobacter freundii označené jako ATCC -č. 8090, 6750, 8454, 10 787, 11 102, 11 606, 11 811 a 14 135, a Crt^irob^^cter -diversus, -označené jako ATCC č. 27 026, 27 027, 27 028 -a 27 156. Jak je uvedeno v Američan Culture Collec-tion Catal<oi^iue (13. vydání), bylo několik uložených kmenů Citrobacter freundii a Citrobacter diversus -dříve zařazováno· -k jiným rodům nebo druhům. Tak například Citrobacter freundii ATCC č. 6750 byl rovněž popisován jako Citrobacter intermedium a jako Escherichia intermedium. Pro účely tohoto- vynálezu je -těmto -dřívějším klasifikacím nadřazena identifikace --těchto mikroorganismů jako kmenů Citrobacter freundii a Citrobacter -diversus. Mikroorganismy použitelnými pro účely tohoto vynálezu jsou -tedy ty mikroorganismy, které vyhovují standardnímu klasifikačnímu kritériu pro rod Citrobacter, jak je popsáno například v Bergy’s Manual of Determinative Microbiology (8. vydání) (The William et Wilkins Company) a v Američan Type Culiture Catalogue (13. vydání) a v odkazech citovaných v těchto pracích. Je třeba zdůraznit, že výroba 2-keto-L-gulonové kyseliny způsobem podle vynálezu není omezena pouze na použití zmíněných mikroorganismů. Vynález zahrnuje rovněž použití -mu-fantů získaných z těchto mikroorganismů různými způsoby, jako -ozářením rentgenovými paprsky nebo ultrafialovým zářením, působením -dusíkatých hořčičných látek apod., přičemž tyto mutanty rovněž spadají do rozsahu vynálezu. Schopnost libovolného kmene mikroorganismu produkovat v -souladu s vynálezem - 2-keto-L-gulonovou kyselinu lze snadno zjistit kultivací tohoto mikroorganismu v přítomnosti - - . 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny nebo- její soli ve vodném prostředí, v -souhlase -s- popisem a příklady provedení.
Kmen Citrobacter - se kultivuje s přítomnosti 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny nebo- její -soli ve -vodném živném prostředí obsahujícím zdroj uhlíku, Jako- glukózu, sorbitol, fruktózu, sacharózu, glycerin apod. Výhodným zdrojem uhlíku je glukóza, účelně ve formě monohydrátu glukózy (cerelóza). V -souhlase s- běžnou fermentační praxí obsahuje živné prostředí rovněž zdroje dusíku, draslíku, fosforu a hořčíku. Výraz „vodné živné prostředí“, používaný v popisné části i v definici předmětu vynálezu, definuje -prostředí obsahující shora popsané živiny, popřípadě společně -s libovolnými dalšími zdroji nutričních prvků. Zdroj uhlíku je v živném prostředí -obecně přítomen v koncentraci -zhruba od 0,5 do- - 15 g/litr, s výhodou zhruba -od 1 do 5 g/litr. Dusík je možno ekonomicky dodat použitím močoviny - nebo anorganických zdrojů dusíku, - jako je síran amonný, - dusičnan amonný, - ' fosforečnan -amonný nebo· podobné -soli, a to vždy v koncentracích - Zhruba od- 0,1 -do 2 g/litr živného - prostředí. Draslík, - hořčík - a fosfor se snadno dodají- -přidáním solí, jako -fosforečnanu draselného, fosforečnanu amonného, síranu hořečnatého! -nebo podobných solí, obecně v množstvích zhruba od 0,1 g do 2 g/litr fermentačního prostředí. Koncentrace shora uvedených živin nehraje rozhodující úlohu - a v tomto ohledu jsou možné značné odchylky ve složení živného- prostředí. Odborníkům jsou pochopitelně známa jiná vhodná prostředí a způsob podle vynálezu není nikterak omezen pouze na použití konkrétního prostředí popsaného- výše nebo uvedeného v příkladech provedení.
V souladu !s běžnou fermentační praxí se kmen Citrobacter obecně nejprve uvede do vodného -očkovacího -prostředí -obsahujícího shora popsané živiny a popřípadě obsahujícího další živiny, jako kvasnicový extrakt nebo pepton. Mikroorganismus se poté kultivuje po· -dobu zhruba 1 -až 3 dnů, -s- výho217986 dou při teplotě zhruba - od 25 do 35 °C, nejvýhodněji od cca 25 do 30 °C, a při pH v rozmezí zhruba od 5 do 7,5.
Vhodný objem, například zhruba 1 až 10 procent (objem/oibjem) výsledného očkovacího prostředí obsahujícího kmen Citrobacter se potom vnese do vodného živného prostředí používaného k redukci 2,5-diketo-D-glukionové kyseliny; 2,5-diketo-D-glukonová kyselina může být ve vodném živném prostředí přítomna již při vnášení inokula nebo; - a to s výhodou, ji lze přidat - až po- určité době, například zhruba po osmihodinové až třicetišestihodinové inkubaci; 2,5-diketo-D-glu-kiOiniovou kyselinu je možno přidávat ve formě volné kyseliny anebo- její soli, například soli -s alkalickým kovem nebo kovem alkalické zeminy. Výhodnými solemi jsou sodná a vápenatá sůl 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny; 2,5-diketio-D-glukonovou kyselinu nebo její sůl je možno - získat fermentačními postupy dobře známými v daném oboru (viz například USA patent č. 3 790 444). K vodnému živnému roztoku obsahujícímu kmen Citrobacter je možno přidat příslušný podíl fermentační půdy obsahující 2,5-diketo-D-glukonovou kyselinu.
Alternativně je možno 2,5-diketo-D-glu.konovou kyselinu nebo její sůl z fermentační půdy izolovat a přidat ji k živnému prostředí obsahujícímu kmen Citrobacter. S výhodou se výchozí 2,5-diketQ-D-glukonová kyselina přidává ve formě příslušné části fermentační půdy obsahující 2,5-diketo-D-glukonovou kyselinu, získanou aerobní kultivací Acetobacter cerinus v - prostředí s obsahem glukózy, jak je popsáno v belgickém patentu č. 872 095. Tato fermentační půda obsahuje cca 5 až 20 % (hmotnost/objem)
2,5-diketo-D-glukonové kyseliny nebo její soli, přičemž k živnému prostředí obsahujícímu kmen Citrobacter se má přidat takové množství této půdy, aby se dosáhlo počáteční koncentrace 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny nebo její soli v rozmezí zhruba od 1,0 do 10 % (hmotnost/objem).
Alternativně je ' možno k dosažení této koncentrace 2,5-diketo-D-glukoínové kyseliny ve fermentačním prostředí obsahujícím kmen Citrobacter přidávat izolovanou 2,5-diketo-D-glukoniovou kyselinu nebo její sůl. Fermentace kmene Citrobacter v živném prostředí s obsahem 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny se provádí při teplotě zhruba od 25 do 35 °C, s výhodou zhruba - od 25 do 30° Celsia. Během fermentace se hodnota pH fermentačního prostředí -s výhodou udržuje v rozmezí zhruba od 5,5 do 7,5, a to -přidáváním kyseliny nebo báze, tak jak to je v tom kterém případě potřebné. Mezi vhodné kyseliny náležejí kyselina sírová a kyselina fosforečná. Mezi vhodné báze náležejí hydroxidy alkalických kovů, s výhodou hydroxid sodný, nebo uhličitany alkalických kovů něho alkalických zemin, jako uhličitan sodný nebo uhličitan vápenatý. Je tře ba poznamenat, že přidávají-li se tyto soli k -živnému prostředí k udržování hodnoty pH, získá -se 2-keto-L-gulonová kyselina ve formě odpovídající soli s kovem, například ve formě soli sodné nebo- vápenaté, nebo ve formě směsi -těchto solí, přičemž vynález pochopitelně zahrnuje i přípravu těchto solí. Během fermentace se směs míchá, například mechanickým míchadlem nebo třepáním reakční nádoby.
Je-li to žádoucí, - lze k dosažení vyšších koncentrací žádané 2-keto-L-gulonové kyseliny nebo její soli v reakčním prostředí přidávat do tohoto prostředí v průběhu fermentace, po spotřebování určité části původně přidané 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny mikroorganismem Citrobacter freundii další 2,5-diketo-D-glukonovou kyselinu nebo - její sůl.
Mikroorganismus Citrobacter freundii se kultivuje až - do prakticky úplného ukončení konverze na 2-keto-L-^ulonovou kyselinu. Tak například při použití Citrobacter freundii ATCC č. 6750 je konverze 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny nebo- její soli prakticky úplně ukončena během zhruba 36 až 72 hodin, v závislosti na počáteční koncentraci 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny, na teplotě fermentace a na jiných podmínkách, přičemž se získá 2-keto-L-gulonová kyselina ve výtěžku cca 30 %, vztaženo na výchozí 2,5-diketo-D-glukonovou kyselinu. Postupfermentační reakce je možno sledovat Stanovováním koncentrace 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny zbývající v reakčním prostředí a koncentrace vznikající 2-keto-L-gulonové kyseliny, a to za použití známých analytických metod, včetně papírové chromatografie, chro-matografie na tenké vrstvě a vysokotlaké kapalinové chromatografie. Skutečnost, že produktem je 2-keto-L-guloniOvá kyselina, je potom možno potvrdit izolací a charakterizací za použití běžných metod. V daném případě je možno poukázat například -na J. C. S. Chem. Comm. 1979, 740.
2-keto-L-gulonovou kyselinu nebo její sůl, vyrobenou shora popsanou fermentací, je možno izolovat -a vyčistit známým způsobem. Tak -například je možno fermentační půdu zfiltrovat a Z-keto-L-gulonovou kyselinu nebo -její sodnou nebo vápenatou sůl vysrážet přidáním nerozpouštědla, jako nižšího- alkanolu, zejména methanolu nebo ethanolu. Je možno- použít i další izolační metody, jako odstranění rozpouštědla, například lyofilizací.
Pokud se 2-keto-L-gulon:ová kyselina izoluje ve formě -soli, je možno -odpovídající volnou kyselinu získat přidáním minerální kyseliny, například kyseliny sírové nebo· kyseliny chlorovodíkové, k roztoku soli, nebo použitím kaítexu. Pokud 'se 2-ketio-L-gulonová kyselina izoluje jako volná kyselina, je z ní možno -obvyklým způsobem připravit odpovídající -soli, například reakcí s příslušným hydroxidem nebo uhličitanem al kalického kovu nebo s uhličitanem kovu alkalické zeminy.
Vynález ilustrují dále příklady provedení, jimiž se však rozsah vynálezu v žádném směru neomezuje.
Příklad 1
Připraví se očkovací prostředí o pH 7,0:
sorbitol 3 g/litr kvasnicový extrakt 2 g/litr pepton 2 g/litr dihydrogenfosforečnan draselný 1 g/litr heptahydrát síranu hořečnatého 0,2 g/litr
Do baňky o objemu 300 ml se předloží
100 ml tohoto očkovacího prostředí, které se inokuluje buňkami ·Citrobacter freundii ATCC č. 6750 ze šikmého živného agaru (1 m'l z 10 ml sterilní vodné suspenze). Buňky se kultivují 24 hodiny při teplotě 28 °C, přičemž baňka je umístěna na rotační třepačce.
100 ml fermentačního ' prostředí:
cerelóza manohydrogenfosforečnan amonýý dihydrogenfiosforečnan dr.aselný heptahydrát · síranu hořečnatého· řepná · melasa 2 g/litr glycin .0,2 g/litr o pH 6,7 se vnese do baňky o- objemu 300 ml, inPkuluje (se 5 % . (objem/objem) dvacetičtyřhodinové očkovací kultury popsané výše a 22 hodiny se třepe na rotační třepačce. Po této. době má . prostředí hodnotu pH cca 5. Ke kultuře Citrobacter freundii se- potom přidá 15 ml fermentační . půdy obsahující - 15 - a'ž 20 % (hmotnost/objem) sodné soli 2,5-di'keto-D-glukonátu, připravené padesátiho.díniovou fermentací kmene Acetobacter . cerinus IFO 3263 při teplotě 28 °C v prostředí s obsahem glukózy, a hodnota pH· se přídavkem hydroxidu sodného, upraví na 6,5. Fermentace se potom provádí při teplotě 28 °C, přičemž . hodnota pH se vždy po. 24 hodinách . znovu upraví na 6,5. Po 52 g/litr g/litr g/litr
0,5 g/litr hodinách je 2,5-diketoglukonát prakticky úplně spotřebován, přičemž se získá sodná sůl 2-keto-L-gulonové kyseliny ve výtěžku cca 30 %, vztaženo na výchozí 2,5-diketo-D-glukonát.
Příklad 2
Analogickým postupem jako v příkladu 1 se provede série pokusů, v nichž se namísto kmene ATCC č. 6750 používají kmeny Citrobacter freundii ATCC č. 8090, 8454, 10 787, 11 102, 11 606, 11 811 a 14 135, a Citrobacter diversus ATCC č. 27 026, 27 027, 27 028. a 27 156. Ve všech těchto případech dochází ke vzniku 2-keto-L-gulonové kyseliny.
Příklad 3
Očkovací prostředí popsané v příkladu 1 se inokuluje buňkami Citrobacter freundii ATCC č. 6750 (1 ml z 10 ml sterilní vodné suspenze) a buňky se 20 hodin kultivují při teplotě 28 °C.
1800 ml fermentačního. prostředí popsaného v příkladu 1 se vnese do kotlíku o objemu 4 litry, .opatřeného míchadlem a inokuluje se 5 % (objem/objem) rvacetihoUinové očkovací kultury, načež se 8 hodin kultivuje při teplotě 28 °C za míchání vrtulovým míchadlem o stoupání vrtule 0° při otáčkách 1750/min, a za provzdušno-vání rychlostí 1 objem/objem/min. Po· osmihodinové kultivaci se přidá 200 ml fermentační půdy obsahující 15 až 20 . % . (hmotnost/objem) sodné soli 2,5-diketo-D-glukonové kyseliny, jak je . popsána v příkladu 1. Přidáním hydroxidu sodného se pH upraví na hodnotu 6,5 a rychlost provzdušňování se sníží na 0,3 objemu/objem/min. . Ve fermentaci se dále pokračuje při teplotě 28 °C, přičemž se vždy po 24 . hodinách hodnota pH znovu upraví na 6,5. Po 48 hodinách je 2,5-diketo-D-glukonát prakticky úplně spotřebován, přičemž se získá sodná sůl 2-keto-L-gulonové kyseliny ve výtěžku cca 25 procent, vztaženo na výchozí 2,5-diketo-D-glukonát.
Claims (4)
1. Způsob . výroby 2-keto-L-gulonové kyseliny nebo její soli kultivací mikroorganismu produkujícího 2-keto-L-gulonoviou kyselinu ve vodném živném prostředí v přítomnosti
2,5-diketo-D-glukonové kyseliny nebo její soli, vyznačující se tím, že se použije mikroorganismu rodu . Citrobacter.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že . se . jako mikroorganismu použije
VYNÁLEZU kmene Citrobacter freundii nebo Citrobacter diversus.
3. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že se jako mikroorganismu použije kmene Citrobacter freundii ATCC č. 6750.
4. Způsob podle bodu 2, vyznačující se tím, že se jako mikroorganismus použije kmene Citrobacter freundii ATCC č. 10 787.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/113,945 US4245049A (en) | 1980-01-21 | 1980-01-21 | Preparation of 2-keto-L-gulonic acid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS217986B2 true CS217986B2 (en) | 1983-02-25 |
Family
ID=22352447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS81168A CS217986B2 (en) | 1980-01-21 | 1981-01-08 | Method of making the 2-keto-l-gulonic acid |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4245049A (cs) |
| EP (1) | EP0032830B1 (cs) |
| JP (1) | JPS5846318B2 (cs) |
| AR (1) | AR222931A1 (cs) |
| AT (1) | ATE2685T1 (cs) |
| AU (1) | AU522298B2 (cs) |
| CA (1) | CA1152917A (cs) |
| CS (1) | CS217986B2 (cs) |
| DE (1) | DE3160085D1 (cs) |
| DK (1) | DK149868C (cs) |
| ES (1) | ES8200723A1 (cs) |
| GR (1) | GR73650B (cs) |
| HU (1) | HU179396B (cs) |
| IE (1) | IE50834B1 (cs) |
| MX (1) | MX6820E (cs) |
| PL (1) | PL229241A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA81369B (cs) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3484216D1 (de) * | 1983-06-28 | 1991-04-11 | Genentech Inc | Biosynthetische 2,5-diketogluconsaeurereduktase, verfahren, rekombinante zellen und expressionsvektoren fuer ihre herstellung und ihre verwendung zur bereitung von 2-keto-l-gulonsaeure. |
| US4758514A (en) * | 1983-06-28 | 1988-07-19 | Genentech, Inc. | Ascorbic acid intermediates and process enzymes |
| US5004690A (en) * | 1983-06-28 | 1991-04-02 | Genetech, Inc. | Ascorbic acid intermediates and process enzymes |
| US4757012A (en) * | 1983-06-28 | 1988-07-12 | Genentech, Inc. | Ascorbic acid intermediates and process enzymes |
| JPS60118186A (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-25 | Shionogi & Co Ltd | ２・５−ジケト−ｄ−グルコン酸リダクタ−ゼ |
| US5008193A (en) * | 1984-06-14 | 1991-04-16 | Genentech, Inc. | Ascorbic acid intermediates and process enzymes |
| US4933289A (en) * | 1986-06-05 | 1990-06-12 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Biologically pure cultures of Pseudomonas sorbosoxidans useful for producing 2-keto-L-gulonic acid |
| JPH0795957B2 (ja) * | 1986-06-05 | 1995-10-18 | 武田薬品工業株式会社 | ２−ケト−ｌ−グロン酸の製造法 |
| US5569875A (en) * | 1992-03-16 | 1996-10-29 | Legend Products Corporation | Methods of making explosive compositions, and the resulting products |
| CA2820028C (en) | 2003-07-30 | 2015-04-28 | Genencor International, Inc. | Multimeric oxidoreductases |
| CN112898982A (zh) * | 2019-12-03 | 2021-06-04 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种土壤调理剂及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH336367A (fr) * | 1954-08-10 | 1959-02-28 | Pfizer & Co C | Procédé pour la préparation d'un acide gulonique |
| US3907639A (en) * | 1972-08-31 | 1975-09-23 | Hoffmann La Roche | Method for producing 2-keto-L-gulonic acid |
| JPS5021559B2 (cs) * | 1973-03-22 | 1975-07-23 | ||
| JPS5135485A (en) * | 1974-09-20 | 1976-03-25 | Shionogi Seiyaku Kk | 22 keto ll guronsan no seizohoho |
| JPS5135487A (en) * | 1974-09-20 | 1976-03-25 | Shionogi Seiyaku Kk | 22 keto ll guronsan no seizohoho |
| JPS5135486A (en) * | 1974-09-20 | 1976-03-25 | Shionogi Seiyaku Kk | 22 keto ll guronsan no seizohoho |
-
1980
- 1980-01-21 US US06/113,945 patent/US4245049A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-11-20 DK DK495780A patent/DK149868C/da not_active IP Right Cessation
-
1981
- 1981-01-07 HU HU818128A patent/HU179396B/hu unknown
- 1981-01-08 CS CS81168A patent/CS217986B2/cs unknown
- 1981-01-15 MX MX819266U patent/MX6820E/es unknown
- 1981-01-15 GR GR63875A patent/GR73650B/el unknown
- 1981-01-16 AR AR283976A patent/AR222931A1/es active
- 1981-01-16 PL PL22924181A patent/PL229241A1/xx unknown
- 1981-01-19 CA CA000368780A patent/CA1152917A/en not_active Expired
- 1981-01-19 DE DE8181300208T patent/DE3160085D1/de not_active Expired
- 1981-01-19 AT AT81300208T patent/ATE2685T1/de active
- 1981-01-19 EP EP81300208A patent/EP0032830B1/en not_active Expired
- 1981-01-20 ES ES498682A patent/ES8200723A1/es not_active Expired
- 1981-01-20 JP JP56007113A patent/JPS5846318B2/ja not_active Expired
- 1981-01-20 IE IE91/81A patent/IE50834B1/en not_active IP Right Cessation
- 1981-01-20 ZA ZA00810369A patent/ZA81369B/xx unknown
- 1981-01-20 AU AU66322/81A patent/AU522298B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK149868B (da) | 1986-10-13 |
| HU179396B (en) | 1982-10-28 |
| PL229241A1 (cs) | 1981-10-02 |
| CA1152917A (en) | 1983-08-30 |
| EP0032830A3 (en) | 1981-08-05 |
| IE50834B1 (en) | 1986-07-23 |
| DK495780A (da) | 1981-07-22 |
| EP0032830B1 (en) | 1983-03-02 |
| ES498682A0 (es) | 1981-11-16 |
| EP0032830A2 (en) | 1981-07-29 |
| MX6820E (es) | 1986-08-06 |
| AU522298B2 (en) | 1982-05-27 |
| IE810091L (en) | 1981-07-21 |
| ATE2685T1 (de) | 1986-03-15 |
| ES8200723A1 (es) | 1981-11-16 |
| AU6632281A (en) | 1981-07-30 |
| GR73650B (cs) | 1984-03-26 |
| DE3160085D1 (en) | 1983-04-07 |
| US4245049A (en) | 1981-01-13 |
| JPS5846318B2 (ja) | 1983-10-15 |
| ZA81369B (en) | 1982-02-24 |
| JPS56106596A (en) | 1981-08-24 |
| AR222931A1 (es) | 1981-06-30 |
| DK149868C (da) | 1987-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR950009199B1 (ko) | 2-케토-l-굴론산의 제조방법 | |
| EP0089370B1 (en) | Production of gamma-decalactone | |
| RU2102481C1 (ru) | Способ получения 2-кето-l-гулоновой кислоты или ее соли | |
| DE3882242T2 (de) | Fermentationsverfahren zur Herstellung von 2-Keto-L-Gulonsäuren. | |
| CA1043283A (en) | Production of 2-keto-l-gulonic acid from glucose by mixed cultures | |
| Kulhánek | Fermentation processes employed in vitamin C synthesis | |
| CS217986B2 (en) | Method of making the 2-keto-l-gulonic acid | |
| US3959076A (en) | Process for producing 2-keto-L-gulonic acid | |
| DK165124B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af en 5-hydroxy-s541-macrolidforbindelse | |
| US4407953A (en) | Fermentation process for production of alpha-isopropylmalic acid | |
| US4155811A (en) | Fermentation process for the production of citric acid | |
| EP0199548A2 (en) | Method for producing L-sorbose | |
| US4316960A (en) | Preparation of 2,5-diketogluconic acid | |
| EP0556838A1 (en) | Method of producing trehalose | |
| US3994781A (en) | Process for the production of protein | |
| US4263402A (en) | Process for producing 2,5-diketogluconic | |
| US4430429A (en) | Production of vitamin B12 -activity substances | |
| US4925798A (en) | 3-hydroxydicarboxylic acids and process for their production | |
| CA1119981A (en) | Process for preparing 2,5-diketogluconic acid | |
| JPH0378106B2 (cs) | ||
| JPS5822195B2 (ja) | 新規な酵母菌 | |
| SK61492A3 (en) | Method of producing l-lactic acid | |
| JPH0236201A (ja) | ラムノース含有多糖およびその製造方法 | |
| JPS5926274B2 (ja) | 発酵法によるコエンチ−ムｑ↓１↓０の製造法 | |
| JPH0378108B2 (cs) |