CS246954B1 - Production method of the l-lysine by biosynthesis - Google Patents
Production method of the l-lysine by biosynthesis Download PDFInfo
- Publication number
- CS246954B1 CS246954B1 CS683712A CS371268A CS246954B1 CS 246954 B1 CS246954 B1 CS 246954B1 CS 683712 A CS683712 A CS 683712A CS 371268 A CS371268 A CS 371268A CS 246954 B1 CS246954 B1 CS 246954B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- lysine
- phosphate
- nitrogen
- ratio
- biosynthesis
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Vynález řeší aerobní biosyntézu L-lysinu, kdy se kultivační půda očkuje inokulem produkčního mikroorganismu, vypěstovaným v inokulační půdě stejného složení jako kultivační půda a odebraným z kultivační půdy na začátku stacionární fáze růstové křivky, při poklesu koncentrace kyseliny glutamové v inokulační půdě na 50 % obj., kyseliny asparagové na 60 % obj. a isoleucinu na 30 4 obj. výchozích hodnot, s přípustnou odchylkou - 10 %.The invention addresses L-lysine aerobic biosynthesis, wherein the culture medium is inoculated with the production inoculum microorganisms grown in inoculation the soil of the same composition as the cultivation soil and taken from the cultivation soil to beginning of the stationary phase of the growth curve, with a decrease in glutamic acid concentration in inoculum to 50% vol., acid aspartic to 60% by volume and isoleucine to 30 4 vol. Defaults, with permissible deviation - 10%.
Description
Vynález se týká způsobu fermentační výroby L-lysinu kultivací auxotrofních mutant mikroorganismů např. rodů Microooccus, Brevibaoterium nebo Corynebaoterium, vyžadujících pro svůj růst homoseYin, v tekutých živných půdách, obsahujících zdroje asimilovatelného uhlíku a dusíku a minerální živné soli, za aerobních podmínek.The invention relates to a process for the fermentative production of L-lysine by culturing auxotrophic mutants of microorganisms of the genera Microooccus, Brevibaoterium or Corynebaoterium, requiring homoseYin for growth in liquid nutrient media containing sources of assimilable carbon and nitrogen and mineral nutrient under aerobic conditions.
Známé postupy biosyntetické výroby L-lysinu pomocí auxotrofních mutant mikroorganismů, využívajících při kultivaci v živných půdách jako esenciální složky především aminokyselin, dodávaných ve formě různě upravených přirozených zdrojů dusíku /britský pat. spis č. 851.396, americký pat. spis č. 2,979.439, japonský pat. spis č. 26.943/63/, dosahují vesměs nižších produkci než 55 g/L-lysinu v i litru živné nudy v 80. hodině fermentace, což bylo až dosud považováno podle známých údajů za horní hranici, vzhledem k výskytu reverse produkčního mikroorganismu na původní prototrofní kmen. Podle citovaného japonského pat. spisu je produkce 55 g/litr údajně dosažitelná jen při potlačení reverse auxotrofní mutanty přídavky antibiotik, na která je původní prototrofní kmen mnohem citlivější.Known processes for the biosynthetic production of L-lysine using auxotrophic mutants of microorganisms, using in particular nutrient media as essential components mainly of amino acids, supplied in the form of variously modified natural nitrogen sources / British Pat. No. 851,396, U.S. Pat. No. 2,979,439, Japanese Pat. No. 26,943 (63), generally produce less than 55 g / L-lysine per liter of nutrient bore in the 80th hour of fermentation, which has hitherto been considered an upper limit, according to known data, due to the occurrence of reverse production microorganism to the original prototrophic strain. According to Japanese Pat. 55 g / liter production is reported to be achievable only by suppressing the reverse auxotrophic mutant of the antibiotic additive to which the original prototrophic strain is much more sensitive.
Nyní bylo objeveno, že při biosyntéze L.lysinu auxotrofními mutantami dependentními na homoserin, je produkční schopnost významně ovlivněna zásahem do Krebsova citrátového cyklu, při kterém v podstatě dochází k potencování metabolické cesty na L-lysin. Regulací koncentrace fosforu na jedné straně lze potencovat příslušné fosforylační pochody vedoucí k tvorbě puruvátu, na druhé straně se však limitací koncentrace hořčíku, jež je spojena se snížením karboxylázové aktivity a potlačením nežádoucích vedlejších pochodů přes acety1-koenzym Λ., významně posílí druhá přímá větev fosfoenolpyruvátu na oxalacetát a tím 1 celý cyklus kyseliny citrónové.It has now been discovered that in L.lysine biosynthesis with homotinin-dependent auxotrophic mutants, production ability is significantly influenced by intervention in the Krebs citrate cycle, which essentially potentiates the metabolic pathway to L-lysine. By regulating the phosphorus concentration on the one hand, the respective phosphorylation processes leading to the formation of the puruvate can be potentiated, but on the other hand, limiting the magnesium concentration associated with decreased carboxylase activity and suppressing unwanted side-processes through acety1-coenzyme Λ. to oxaloacetate and thus 1 complete citric acid cycle.
Za těchto podmínek lze pak iniciovat cyklus kyseliny citrónové regulovanými přídavky některých intermediátorů biosyntézy, zejména kyseliny citrónové. Uvedeným zásahem lze nečekaně zvýšit produkční rychlost včetně stupně konverze uhlohydrátové složky na L-lysin s možností dosažení mnohem vyšší konečné produkce L-lysinu. Pro dosažení těchto maximálních výtěžků hraje velmi důležitou roli vyvážení obsahu základních složek v živné půdě.Under these conditions, the cycle of citric acid can then be initiated by the controlled addition of some biosynthesis intermediates, particularly citric acid. By this intervention, the production rate can be unexpectedly increased including the degree of conversion of the carbohydrate component to L-lysine, with the possibility of achieving a much higher final L-lysine production. Balancing the content of the basic components in the broth plays a very important role in achieving these maximum yields.
Produkční schopnost biomasy je na počátku procesu v zásadě podmíněna vzájemným poměrem koncentrací aminodusíku a amoniakálního dusíku. Je-li tento systém potencován přídavky fosfátu při současné limitaci hořčíku na určitou maximální koncentraci, lze dosáhnout velmi výrazného urychlení produkce, které dovoluje další přídavky cukru v průběhu fermentace a tím i dosažení vyššího stupně konverze cukerné složky na L-lysin.At the start of the process, the production capacity of biomass is basically conditioned by the relative ratio of the concentrations of amino nitrogen and ammonia nitrogen. If this system is potentiated by phosphate additions while limiting the magnesium to a certain maximum concentration, a very rapid production acceleration can be achieved which allows additional sugar additions during the fermentation and thus a higher degree of conversion of the sugar component to L-lysine.
Na základě uvedených poznatků byl vypracován způsob fermentační výroby Lvlysinu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se kultivace provádí v živné půdě, která na počátku fermentace obsahuje aminodusík a amoniakální dusík ve vzájemném poměru 1 : 6, při minimální koncentraci aminodusíku 1,5 mg/ml, fosfátové a horečnaté ionty ve vzájemném poměru nejméně 10 : 1, při minimální koncentraci fosfátového iontu 1 mg/ml, popř. kyselinu citrónovou nebo její sůl, s výhodou vápenatou, v koncentraci O,1 - 2 * váhově-objemových.Based on the above findings, a process for the fermentative production of Lvlysin according to the invention has been developed, which is characterized in that the cultivation is carried out in a nutrient medium which initially contains 1: 6 amine nitrogen and ammoniacal nitrogen at a minimum amine nitrogen concentration of 1.5 mg / ml, phosphate and magnesium ions in a ratio of at least 10: 1, at a minimum phosphate ion concentration of 1 mg / ml, respectively. citric acid or a salt thereof, preferably calcium, at a concentration of 0.1-2% by weight.
V případě potřeby lze vzájemný minimální poměr fosfátových iontů k hořčíkovým iontům v průběhu biosyntézy udržovat přídavkem fosfátu v jedné nebo více dávkách.If necessary, the minimum ratio of phosphate ions to magnesium ions can be maintained during the biosynthesis by adding phosphate in one or more portions.
Za uvedených podmínek se dosáhne vysoké produkční rychlosti, přesahující 1 mg/1 ml L-lysinu za 1 hod., s vysokým konečným výtěžkem fermentace. Výsledky dosahované způsobem podle vynálezu jsou z hlediska produkční rychlosti nejméně o 30 í vyšší než výsledky dosud známé, uvedené např. v japonském patentu č. 26.943/63.Under these conditions, a high production rate exceeding 1 mg / 1 ml of L-lysine per hour is achieved with a high final fermentation yield. The results obtained by the process according to the invention are at least 30% higher in terms of production rate than those previously known, for example, in Japanese Patent No. 26,943 / 63.
Příklady provedeníExamples
PřikladlHe did
Ve fermentaČním tanku o obsahu 250 litrů bylo připraveno 150 litrů nesuspenzní živné půdy, obsahující zneutralizovaný a zfiltrovaný hydrolyzát ze 7 kg arašídové mouky, 2,25 kg kukuřičného výluhu /60%/, 30 kg sacharosy, 300 g sek. fosforečnanu draselného, 450 g sojového oleje. Po 40 min. sterilizace při 120 °C, ochlazení na 29 °C a úpravě pH vodným roztokem čpavku na 7,0 byla sterilní půda s obsahem 2 mg/ml aminodusíku a 12 mg/ml amoniakálního dusíku naočkována 15 litry inokula produkčního kmene Corynebacterium sp. VÚA 9366/454 /sbírkové označení blíže nespecifikovaného kmene vypěstovaného ve Výzkumném ústavu antibiotik v Roztokách u Prahy/.In a 250-liter fermentation tank, 150 liters of non-suspension broth were prepared containing neutralized and filtered hydrolyzate from 7 kg of peanut flour, 2.25 kg of corn liquor (60%), 30 kg of sucrose, 300 g of potassium phosphate, 450 g soybean oil. After 40 min. sterilization at 120 ° C, cooling to 29 ° C and adjusting the pH of the aqueous ammonia solution to 7.0, sterile broth containing 2 mg / ml of amino nitrogen and 12 mg / ml of ammoniacal nitrogen was inoculated with 15 liters of inoculum of Corynebacterium sp. VÚA 9366/454 / collection designation of an unspecified strain grown in the Research Institute of Antibiotics in Roztoky u Prahy /.
Kultivace probíhala při teplotě 29 °C za stálého vzdušnění. Ve 20. a 40. hodině bylo přidáno po 50 g sek. fosforečnanu draselného. Ve 40. hodině bylo rovněž přidáno 4,5 kg sacharosy. Během celé fermentace bylo pH udržováno na hodnotě 6,0-7,0 přídavkem amoniaku. Fermantace byla ukončena v 60. hodině. Obsah L-lysinu ve vyfermentované půdě byl 60 g/litr při konečném objemu půdy 170 litrů. Výtěžek 10,2 kg hydrochloridu L-lysinu ze 34,5 kg sacharosy odpovídá konverznímu poměru 29,6 %.The cultivation was carried out at 29 ° C under constant aeration. At 20 and 40 hours, 50 g. Of potassium phosphate was added. 4.5 kg of sucrose was also added at 40 o'clock. During the entire fermentation, the pH was maintained at 6.0-7.0 by addition of ammonia. The fermentation was terminated at 60 hours. The content of L-lysine in the fermented soil was 60 g / liter with a final soil volume of 170 liters. The yield of 10.2 kg of L-lysine hydrochloride from 34.5 kg of sucrose corresponds to a conversion rate of 29.6%.
Příklad 2Example 2
Postup a Živná půda stejné jako v příkladu 1 s tím rozdílem, že jako produkčního mikroorganismu bylo použito kmene Micrococcus glutamicus ATCC 13287 a do živné půdy bylo na začátku fermehtace přidáno 1,5 kg citranu vápenatého a ve 30. a 45. hodině po 3,75 kg sacharosy. Fosfát nebyl přidáván. Obsah L-lysinu v půdě po ukončení fermentace v 60. hodině byl 72 g/litr při konečném objemu půdy 170 litrů. Výtěžek 12,22 kg hydrochloridu L-lysinu ze 37,5 kg sacharosy odpovídá konversnímu poměru 32,6 %.Procedure and Nutrient broth as in Example 1 except that Micrococcus glutamicus strain ATCC 13287 was used as the production microorganism, and 1.5 kg of calcium citrate was added to the broth at the start of fermentation and after 3 and 30 hours at 30 and 45 hours. 75 kg of sucrose. Phosphate was not added. The content of L-lysine in the soil after fermentation at 60 hours was 72 g / liter with a final soil volume of 170 liters. The yield of 12.22 kg of L-lysine hydrochloride from 37.5 kg of sucrose corresponds to a conversion rate of 32.6%.
Příklad 3Example 3
Postup a živná půda stejné jako v příkladu 1 a produkční organismus jako v příkladu 2.The procedure and the culture medium were the same as in Example 1 and the production organism as in Example 2.
Do půdy bylo před sterilizací přidáno 0,5 kg kyseliny citrónové a ve 30. a 45. hodině 3,75 kg sacharosy. Fosfát nebyl přidáván. Obsah L-lysinu v půdě po ukončení fermentace v 72. hodině byl 67 g/litr při konečném objemu půdy 170 litrů. Výtěžek 11,38 kg hydrochloridu L-lysinu ze 37,5 kg sacharosy odpovídá konverznímu poměru 30,4 %.0.5 kg of citric acid was added to the soil before sterilization and 3.75 kg of sucrose at 30 and 45 hours. Phosphate was not added. The content of L-lysine in the soil after fermentation at 72 hours was 67 g / liter with a final soil volume of 170 liters. The yield of 11.38 kg of L-lysine hydrochloride from 37.5 kg of sucrose corresponds to a conversion rate of 30.4%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS683712A CS246954B1 (en) | 1968-05-21 | 1968-05-21 | Production method of the l-lysine by biosynthesis |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS683712A CS246954B1 (en) | 1968-05-21 | 1968-05-21 | Production method of the l-lysine by biosynthesis |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS246954B1 true CS246954B1 (en) | 1986-11-13 |
Family
ID=5377966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS683712A CS246954B1 (en) | 1968-05-21 | 1968-05-21 | Production method of the l-lysine by biosynthesis |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS246954B1 (en) |
-
1968
- 1968-05-21 CS CS683712A patent/CS246954B1/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR960016135B1 (en) | Process for producing l-isoleucine | |
HU215545B (en) | Process for producing l-threonine | |
US4169763A (en) | Process for the production of L-lysine by fermentation | |
US5492818A (en) | Method of producing L-glutamic acid by fermentation | |
JP3016883B2 (en) | Method for producing 5'-xanthylic acid by fermentation method | |
JP3008565B2 (en) | Method for producing L-glutamic acid by fermentation method | |
US3580810A (en) | Fermentative production of l-threonine | |
JPH06133787A (en) | Production of l-isoleucine by fermentation | |
EP0205849B1 (en) | Process for producing l-threonine by fermentation | |
US4444885A (en) | Process for producing L-proline by fermentation | |
US4368266A (en) | Method for producing L-glutamic acid by fermentation | |
US3880741A (en) | Method of producing L-serine | |
CS246954B1 (en) | Production method of the l-lysine by biosynthesis | |
US4455372A (en) | Method for fermentative production of L-proline | |
US3258408A (en) | Method of producing xanthosine | |
US3385762A (en) | Process for the production of l-tryptophan by fermentation | |
US5302521A (en) | Process for producing L-lysine by iodothyronine resistant strains of Mucorynebacterium glutamicum | |
JPS6249038B2 (en) | ||
KR100273950B1 (en) | Corynebacterium glutamicum CJ31-0210 producing L-lysine and method for producing L-lysine using the same | |
KR920005749B1 (en) | Method for producing l-arginine and new microorganism | |
KR910008636B1 (en) | Process for producing l - arginine | |
US4421853A (en) | Fermentative preparation of L-leucine | |
US3650899A (en) | Process for producing l-proline | |
KR0146493B1 (en) | Process for producing l-alanine by fermentation | |
HU215184B (en) | Process for the production of 1-lysine and l-lysine producing mutant brevibacteria and corynebacteria |