CS219266B2 - Method of preparation of the glucosoizomeraze - Google Patents

Method of preparation of the glucosoizomeraze Download PDF

Info

Publication number
CS219266B2
CS219266B2 CS80852A CS85280A CS219266B2 CS 219266 B2 CS219266 B2 CS 219266B2 CS 80852 A CS80852 A CS 80852A CS 85280 A CS85280 A CS 85280A CS 219266 B2 CS219266 B2 CS 219266B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
glucose
glucose isomerase
microorganisms
extracted
cells
Prior art date
Application number
CS80852A
Other languages
English (en)
Inventor
Roberto Olivieri
Eugenio Fascetti
Leonello Angelini
Ludwig Degen
Original Assignee
Eni Ente Naz Idrocarb
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 Eni Ente Naz Idrocarb filed Critical Eni Ente Naz Idrocarb
Publication of CS219266B2 publication Critical patent/CS219266B2/cs

Links

Classifications

    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu přípravy enzymu glukózoizomeráza, jehož izomerační působení je vhodné pro výrobu fruktózy a sirupu obsahujícího fruktózu a glukózu.
Pro- enzymatickou izomeraci glukózy na fruktózu se přidává glukózová izomeráza (D-xylóza-ketol-izomeráza EC 5.3.1.5.) do roztoku - glukózy, například do kukuřičného sirupu a reakční podmínky se řídí tak, že se glukózová frakce převádí na fruktózu, přičemž množství glukózy, převedené na fruktózu, je funkcí rovnovážné konstanty, která je při teplotě 60 °C 1,08.
Četné publikované práce popisují enzymatické způsoby převádění glukózy na sirup, který obsahuje glukózu a fruktózu využitím aktivity mikroorganismů rodu Pseudomonas, Lactobacillus, Escherichia, Aerobacter, Arthobacter, Bacillus, Streptomyces a dalších mikroorganismů.
Nyní se zjistilo, že také mikroorganismus rodu Agrobacterium, dosud pro tento účel nepopsaný, je schopen produkovat izomerační enzym, - který . izomeruje glukózu při pěstování na vhodném kultivačním prostředí.
Vynález se tudíž týká způsobu přípravy glukózoizomerázy vhodné zvlášť pro výrobu fruktózy a fruktózového- sirupu z glukózy, který je vyznačený tím, že se mikroorganismy kmene Agrobacterium, označené symboly NRRL B 11291 a NRRL B 11394 kultivují za aerobních podmínek na kultivačním pevném nebo kapalném prostředí, obsahujícím zdroj asimilovatelného uhlíku, zdroj fosforu, zdroj dusíku a minerální soli, při teplotě 20 až 40 °C po· dobu 10 až 48 hodin a při hodnotě pH 5,5 až 8,5.
Mikroorganismy, používané pro přípravu glukózoizomerázy, izolované ze zemědělské půdy a označované symboly shora uvedenými mají číslo kmene 1302 — 1303 — 1304 a mají následující morfologické a biochemické charakteristiky:
Mikroskopická morfologie:
Jednotlivé, někdy párové tyčinky, gram-negativní, rozměru 0,8 na 1,5 až 2,0 mikrometrů, prosté kapsulí a spor, mobilní se 4 až 6 penetrichozními bičíky.
Makroskopická morfologie:
Kdonie na agarové živné půdě (Difco): zvednuté, s nepopraskaným okrajem, krémově zabarvené, transparentní, vnější průměr 0,5 až 1 mm, hladké. Hojný růst na kalciumglycerolfosfátmannitolnitrátovém agaru, s hnědým zabarvením a vytvářením pozadí.
Biochemické vlastnosti:
Růst při teplotě 4 až 39 °C na všech jednoduchých laboratorních médiích i v nepřítomnosti růstového faktoru a v nepřítom nosti aminokyselin, za použití amoniových iontů NH<+, dusičněnových iontů NO5- nebo aminokyselin jakožto jediného· zdroje dusíku.
Oxidáza: pozitivní (N. Kovacs, 1956, Nátuře, Londýn, 178, 703).
Kataláza: pozitivní (M. Levine, D. Q. Andersen, 1932, J. Bact. 23, 337 až 347).
Nitrity produkované z nitrátů (C. E. ZoBell, 1932, J. Bact. 24, 273).
Nehydrolyzovaný Tween 80 (G. Sierra, 1957, Antonie van Leeuwenhoek 23, 15 až 22).
Kasem, želatina, celulóza, škrob, agar: nehydrolyzovaný (V. B. D. Skermann, A Guide to the Identification of the Genera of Bacteria, 2. vydání, The Williams and Wilkins Book Co.„ Baltimore, 1967).
Produkované 3-ketoglykosidy (M. J. Bernaerts, J. DeLey, 1963, Nátuře 197, 406).
Anilinová modř-mannitolový agar: růst s absorpcí barviva (A. A. Hendrickson, J. L. Baldwin, A. J. Riker, 1934, J. Bact. 28, 597 až 618).
Lakmusové mléko: šedo-hnědé
Využití uhlohydrátů: · - oxidační (R. Hugh, E. Leifson, 1953, J. Bact. 66, 24 - až 26.
Jakožto jediného zdroje - - uhlíku v kultivačním prostředí, popsaném ke konci R. Y. Stanierem (R. Y. Stanier a kol,, 1966, J. Gen. Microbiol. 43, 159- až 271) . - se používá těchto sloučenin D(-|-) glukóza, L( + )arabinóza, D(-J-)xylóza, D( + )rhamnóza, laktóza, cellobinóza, maltóza, citrát, - acetát, laktát, propionát, L-aspartová kyselina, L-asparagin, L-histidin, L-alanln, L-arginin, D (-j-) trealóza, D( — )ribóza.
Inaktivita na kolečkách- mrkvového kořene (J. A. Lippincott, Β. - -B. - Lippincott, 1969, J. Gen. Microbiol. 59, /1/ 57 až 75).
hlízky kořeny
1302 ——
1303- ——
1304 +—
Při porovnání těchto- charakteristik s- popisem v publikaci Bergey’ - s Manual of Determinative Bakteriology, VIII. vydání, patří mikroorganismy podle vynálezu do čeledi Rhizobiaoeae, rod Agrobacterium, druh hlízkotvorné (1304).
Kmeny označené 1302 a 1304 jsou uloženy v Northern Regíonal Research Center of Peoria III (Sp. st. a.), kde jsou označeny symboly NRRL B 11291 a NRRL B 11394.
.Kultury mikroorganismů, kterých se vynález také týká, se mohou připravit za aerobních podmínek jakýmkoliv běžným způsobem, například v povrchových kulturách nebo s výhodou v ponořených kulturách, za použití míchaných fermentorů.
Kultivační prostředí, které může být buď pevné, nebo kapalné, obsahuje zdroj asimilovatelného uhlíku, zdroj fosforu, zdroj dusíku a minerální soli. Kultury mohou růst
219 2 6 S při teplotě 20 až 40 °C, s výhodou při teplotě 25 až 35 °C po dobu 10 až 48 hodin, s výhodou 20 až 30 hodin, při hodnotě pH 5,5 až 8,5, s výhodou 6,5 až 7,5. Jakožto zdroje uhlíku se může používat glukóza, xylóza, laktóza, laktát, acetát, corn steep liquor, glycerol. Jakožto zdroje dusíku se může používat hydrolyzátů masa a kaseinu, hydrolyzátů sójových bobů, amoniových solí, dusičnanů a močoviny.
Vhodné kultivační prostředí má například toto složení:
glukóza 1° g/1 (gramy na litr
xylóza 5 g/1
KH2PO4 1 g/1
MgSO4.7 H2O 1 g/1
NH4CI 2 g/1
hodnota pH 7,0 až 7,2
Extrakce glykózové izomerázy z bakteriální pasty se provádí o sobě známými způsoby používanými v enzymologii.
К tomuto účelu se buňky desintegrují speciálně upraveným zařízením, jako je francouzský tlakový lis na buňky, homogenizátor Manton Gaulin Homogeniser, rotační desintegrátor atd. a také ultrazvukovými přístroji.
Enzym se rovněž uspokojivě může extrahovat z acetonovaných prášků a z přípravků sušených vymrazováním.
Glukózová izomeráza, získaná z mikrobiálních kmenů, kterých se vynález týká, je charakteristická dobrou stálostí za tepla.
Izomerace glukózy se může provádět o sobě známým způsobem. Glukózový roztok se může přímo přidávat do kultury mikroorganismů, to znamená do* čerstvých buněk nebo do kultur ze zmrazených buněk, nebo z acetonovaného prášku nebo z buněk sušených vymrazováním.
Podobně je možné použít přípravků, které obsahují izomerázu jakožto extrakty a koncentráty izomerázy, přípravků surových nebo čištěných izomeráz a přípravků získaných ze shora uvedených mikroorganismů.
Konečně je možno dosáhnout technického a ekonomického zlepšení immobilizací enzymu jeho kombinací s makromolekulárníml sloučeninami za vytvoření chemických vazeb se substrátem nebo vazeb ionického typu nebo fyzikální immobilizací.
Způsob podle vynálezu objasňují následující příklady, které však vynález nijak neomezují.
Příklad 1
Připraví se kultivační prostředí tohoto složení:
glukóza 5 g/1
xylóza 5 g/1
KH2PO4 13 g/1
(NH4)2SO4 2 g/1
MgSOd . 7 H2O 0,4 g/1
FeSO4.7 H2O 10 mg/1 (miligramy na litr )
CaC12.6 H2O 40 mg/1
MHSO4.5 H2O 5 mg/1
ZnSO4.7 H2O 5 mg/1
CuSO4.5 H2O 1 mg/1
C0CI2.6 H2O 1 mg/1
Hodnota pH se upravuje na 7,2 hydroxidem sodným a kultivační prostředí se rozdělí na lOOml podíly do 500ml Erlenmayerových baněk. Sterilizuje se po dobu 30 minut při teplotě 110 °C a pak se baňky očkují kulturou kmene číslo 1304 ze šikmého agaru obsahujícího stejné kultivační prostředí s 2 % agaru (Difco) a inkubované po dobu 24 hodin při teplotě 30 °C, obvodově míchané za otáček 220/min. Buňky se pak shromáždí odstředěním a promytím pufremfNazSO3 0,1 molární, hodnota pH 7, obsahující 1.10~4 mol Co++ a 5.10-3 mol Mg++). Ze 100 ml takového kultivačního bujónu se získá 2 g vlhkých buněk. Tyto buňky se opět suspendují ve 20 ml pufru shora uvedeného a suspenze buněk se zavede do francouzského tlakového lisu buněk, takže se buňky rozdrtí. V takto získaném extraktu se stanoví enzymatická aktivita: 1 g vlhkých buněk obsahuje 560 enzymových jednotek. Enzymatická aktivita se stanoví tímto způsobem:
Do reakční směsi obsahující:
4.5 ml roztoku substrátu (D-glukóza 3,67 molových dílů, Mg++ 5.10-3 molů, CO+ + 10~4 molů a NažSO3 0,1 mol v demineralizované vodě, hodnota pH 7,0) se pak přidá 0,5 ml surového extraktu. Inkubace se provádí po dobu dvou hodin na parní lázni při teplotě 60 °C. Reakce se přeruší ochlazením směsi na teplotu 0 °C. Optická rotace vzorku (a 2 hod) a původního vzorku (a 0) se měří při teplotě místnosti polarimetrem Perkins-Elmerovým 141, Na-čára (549 nanometrů) optická dráha kyvety: 0,1 decimetru.
Jestliže se jednotka SNAMPROGETTI definuje jakožto podíl enzymu, který produkuje 1 miligram fruktózy za hodinu za shora uvedených zkušebních podmínek, pak se enzymatické jednotky v gramu vlhkých buněk mohou vypočítat z této rovnice enzymatické jednotky v gramu (αοα2 hod) X mg stanovené glukózy X 10 vlhkých buněk - ( agluk.)-(«fl.ukt.) X 0,1 X С X 0,5 X 2 kde (ofgiuk.) = + 54,16° (offrukt.) = — 98,35°
O = koncentrace glukózy v gramech na ml roztoku
0,1 = optická dráha v decimetrech
Příklad 2
Připraví se bujónové kultury kmene číslo 1304 způsobem popsaným v příkladu 1.
Z 500 ml bujónové kultury se získá 10,2 g vlhkých buněk, které se suspendují v 40 ml pufru (NaaSO3 0„1 molární) (hodnota pH7) a za míchání se přidá při teplotě —10 °O do 200 ml acetonu. Po 15minutovém zpracování se buňky oddělí filtrací a na filtračním papíru se promyjí acetonem, shromáždí se a usuší se ve vakuu při teplotě místnosti. Tak se získá 1,9 g suchých buněk.
Aktivita takto získaného acetonovaného prášku je 2200 jednotek.
Příklad 3
Připraví se buňky kmene číslo 1304 způsobem popsaným v příkladu 1, a zpracují se acetonem způsobem popsaným v příkladu 2.
Buněk, zpracovaných acetonem, se použije pro stanovení procenta izomerace glukózy jakožto funkce času v reakční směsi.
Zkušební podmínky jsou tyto:
a) Buňky zpracované acetonem: 10 g
b) Objem substrátu: 1 litr
c) Reakční teplota: 60 °O
Substrát má toto složení:
glukóza 60 % (hmotnost) objem, Mg++ : 5 milimolů, CO+ + : 0,1 milimolu, Na2SO3: 100 milimolů, hodnota pH 7,0.
Zjištěna tato procenta izomerace:
Cas, h Konverze, %
3 12.5
6 20,8
9 27,8
12 32,3
15 37,7
18 40.6
23 44.8
Příklad 4
Bujónové kultury kmenů číslo 1302 a 1303 a odpovídající extrakty buněk se připraví shora popsaným způsobem v příkladu 1. Ze 100 ml těchto bujónových kultur se získá 1,72 a popřípadě 1,85 g vlhkých buněk.
Aktivita na gram vlhkých buněk je 412 jednotek pro kmen číslo 1302 a 476 jednotek pro kmen číslo 1303.

Claims (5)

  1. PŘEDMĚT VYNALEZU
    1. Způsob přípravy glukózoizomerázy vhodné zvláště pro výrobu fruktózy a fruktózového sirupu z glukózy vyznačený tím, že se mikroorganismy kmene Agrobacterium označené symboly NRRL B 11291 a NRRL B 11394 kultivují za aerobních podmínek na kultivačním pevném nebo kapalném prostředí, obsahujícím zdroj asimilovatelného uhlíku, zdroj fosforu, zdroj dusíku a minerální soli, při teplotě 20 až 40 °O po dobu 10 až 48 hodin a při hodnotě pH 5,5 až 8,5 a vytvořený enzym se izoluje.
  2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se mikroorganismy kultivují při teplotě 25 až 35 °O po dobu 20 až 30 hodin a při hodnotě pH 6,5 až 7,5.
  3. 3. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že se glukózoizomeráza z bakteriální pasty extrahuje, přičemž se popřípadě buňky před extrakcí drtí.
  4. 4. Způsob podle bodů 1 a 2 vyznačený tím, že se glukózoizomeráza extrahuje z acetonovaných prášků.
  5. 5. Způsob podle bodů . 1 a 2 vyznačený tím, že se glukózoizomeráza extrahuje - z přípravků sušených vymrazováním.
    Severografia, n. p., závod 7 Most
CS80852A 1979-02-15 1980-02-08 Method of preparation of the glucosoizomeraze CS219266B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT20212/79A IT1113437B (it) 1979-02-15 1979-02-15 Procedimento per la produzione di fruttosio e sciroppi contenenti fruttosio e glucosio e mezzi adatti per la realizzazione del procedimento stesso

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS219266B2 true CS219266B2 (en) 1983-03-25

Family

ID=11164796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS80852A CS219266B2 (en) 1979-02-15 1980-02-08 Method of preparation of the glucosoizomeraze

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JPS55111795A (cs)
AR (1) AR226838A1 (cs)
AU (1) AU531577B2 (cs)
BG (1) BG40658A3 (cs)
CS (1) CS219266B2 (cs)
DD (1) DD155431A5 (cs)
GR (1) GR68719B (cs)
HU (1) HU178837B (cs)
IT (1) IT1113437B (cs)
PH (1) PH15553A (cs)
PL (1) PL222023A1 (cs)
RO (1) RO79046A (cs)
SU (2) SU955865A3 (cs)
YU (1) YU40865B (cs)
ZA (1) ZA80645B (cs)
ZM (1) ZM2080A1 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000316572A (ja) * 1999-04-30 2000-11-21 Japan Science & Technology Corp 耐熱性マンノースイソメラーゼとその製造法、並びにこれを用いるマンノースの製造法

Also Published As

Publication number Publication date
AR226838A1 (es) 1982-08-31
SU1071225A3 (ru) 1984-01-30
JPS6363200B2 (cs) 1988-12-06
RO79046A (ro) 1982-06-25
AU531577B2 (en) 1983-09-01
PL222023A1 (cs) 1980-10-20
SU955865A3 (ru) 1982-08-30
PH15553A (en) 1983-02-11
ZM2080A1 (en) 1981-05-21
HU178837B (en) 1982-07-28
ZA80645B (en) 1981-02-25
IT7920212A0 (it) 1979-02-15
YU40865B (en) 1986-06-30
GR68719B (cs) 1982-02-04
AU5513680A (en) 1980-08-21
YU23380A (en) 1983-02-28
BG40658A3 (en) 1987-01-15
JPS55111795A (en) 1980-08-28
DD155431A5 (de) 1982-06-09
IT1113437B (it) 1986-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4312948A (en) Enzymic microbiological process for producing optically active aminoacids starting from hydantoins and/or racemic carbamoyl derivatives
Yoshida et al. Isolation and identification of a pyrogallol producing bacterium from soil
SU611596A3 (ru) Способ получени фермента -1,6 глюкозидазы
Eller et al. STUDIES ON BACTERIAL UTILIZATION OF URONIC ACIDS IV: Alginolytic and Mannuronic Acid Oxidizing Isolates
US4391910A (en) Processes for producing thermophilic aspartase
JP3026857B2 (ja) 新規プルラナーゼおよびその製造法
CS219266B2 (en) Method of preparation of the glucosoizomeraze
JP2763551B2 (ja) ピラノースオキシダーゼおよびその製造法
JP3235904B2 (ja) 耐熱性マンノースイソメラーゼ及びその製造法並びにこれを用いたマンノースの製造法
JP3635133B2 (ja) トレハロースホスホリラーゼおよびその調製法
WO1990010010A1 (fr) Nouvelle substance, trehalostatine, et sa production
US3737383A (en) Process for production of enzyme alkaline dextranase
Fitzgerald et al. Sulphur utilization during growth of pseudomonas fluorescens on potassium D-glucose 6-O-sulphate
JP3003009B2 (ja) マンノースイソメラーゼ及びそれを用いたマンノースの製造法
JP2785323B2 (ja) β―グルコシダーゼ及びその製造法
US4389485A (en) Uricase production method
JPH0412951B2 (cs)
JPS59156281A (ja) N−アセチルヘキソサミン酸化酵素及びその製造法
JP4439153B2 (ja) 耐熱性マンノースイソメラーゼ及び該酵素を用いたマンノースの製造法
JPH04237496A (ja) 環状イヌロオリゴ糖の製造方法
JPS6098982A (ja) ポリアミン測定用酵素の製造法
KR800000807B1 (ko) 세균 아포 용해 효소의 제조법
JPS584551B2 (ja) コリン酸化酵素の製造法
JPS6178384A (ja) セルラ−ゼの製造方法
JPH0127714B2 (cs)