CS259090B1 - Method of galactose's,xylose's and fluorinated starch's controlled biosynthesis with non-specifically labelled carbon's radioisotopes - Google Patents
Method of galactose's,xylose's and fluorinated starch's controlled biosynthesis with non-specifically labelled carbon's radioisotopes Download PDFInfo
- Publication number
- CS259090B1 CS259090B1 CS87713A CS71387A CS259090B1 CS 259090 B1 CS259090 B1 CS 259090B1 CS 87713 A CS87713 A CS 87713A CS 71387 A CS71387 A CS 71387A CS 259090 B1 CS259090 B1 CS 259090B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- starch
- radioactive
- biosynthesis
- culture
- cultivation
- Prior art date
Links
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 17
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 17
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 17
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 title claims abstract description 10
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims abstract description 16
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920000715 Mucilage Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 241000206618 Porphyridium Species 0.000 claims abstract description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 4
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 241001147493 Iridaea Species 0.000 abstract description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 6
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 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 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 4
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Substances [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 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 2
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 241001474374 Blennius Species 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 206010021033 Hypomenorrhoea Diseases 0.000 description 1
- 241000206572 Rhodophyta Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229920001284 acidic polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000004805 acidic polysaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011609 ammonium molybdate Substances 0.000 description 1
- APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P ammonium molybdate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O APUPEJJSWDHEBO-UHFFFAOYSA-P 0.000 description 1
- 235000018660 ammonium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- 229940010552 ammonium molybdate Drugs 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 229940025131 amylases Drugs 0.000 description 1
- 230000003851 biochemical process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 210000003679 cervix uteri Anatomy 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 210000000720 eyelash Anatomy 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 nitrogen ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000029553 photosynthesis Effects 0.000 description 1
- 238000010672 photosynthesis Methods 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001120 potassium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Biosynteza fluoridového škrobu a xy- . ložy značených radioaktivním uhlíkem není známá. Biosynteza galaktózy značená radioaktivním iBOtopem uhlíku se dosud prováděla kultivací stélkaté ruduchy rodu Iridaea, jejíž nevýhody jsou pomalý růst a nízká výtěžnost (2 >í), nízká specifioká aktivita a neekonomické využití cenného 14co2. Způsob řízení biosyntézy podle vynálezu se- provádí jednorázovou kultivací dceřinných buněk synchronní kultury řas rodu Porphyridium zbavených slizových látek v prostředí čistého radioaktivního C02 a v živném roztoku bez dusíkatých sloučenin (teplota 24 - 28 °C, osvětlení povrchu kultivační nádoby 60 - 80 iYm~2 PAR, prostředí: směs plynného dusíku a radioaktivního CO2). Dosahuje se vygoké výtěžnosti florideového škrobu, glaktozy a xylozy, jakož i' jejich vysoké specifická aktivity. Postup výroby se vyznačuje jednoduchosti a vysokou bezpečnosti prače.Fluoride starch biosynthesis and xy-. radioactive carbon beds are not known. Radioactive labeled galactose biosynthesis Carbon uptake has been carried out so far by cultivating the lining of Iridaea, whose disadvantages are slow growth and low recovery (2 µl), low specific activity and uneconomical use of valuable 14co2. A method for controlling biosynthesis according to the invention is carried out by one-time cultivation of daughter cells of synchronous algal culture Porphyridium free of mucilage in of pure radioactive CO 2 and v nutrient solution without nitrogenous compounds (temperature 24 - 28 ° C, surface illumination) culture vessels 60 - 80 iYm ~ 2 PAR, environment: a mixture of nitrogen gas and radioactive CO2). A high yield of floride is achieved starch, glactose and xylose, as well i 'their high specific activity. The manufacturing process is characterized by simplicity and high washing machine safety.
Description
Vynález se týká způsobu řízeni biosyntézy, galaktózy, xylózy a florideového škrobu, nespecificky značených radio14 izotopem uhlíku / C/ u synchronní kultury ruduchy roduThe present invention relates to a method for controlling biosynthesis, galactose, xylose and Florida starch, not specifically labeled with the radio-14 carbon isotope (C) in a synchronous culture of red cervix
Porphyridium, pěstované za fotoautotrofnich podmínek.Porphyridium, grown under photoautotrophic conditions.
Postupy výroby florideového škrobu a xylózy/značených radioaktivním uhlíkem/nejsou z literatury známy. Postup přípravy galaktózy, značené radioaktivním izotopem uhlíku biosyntézou je popsán v práci Beana et al. /4.B1ol.Chem. 204: 169-173, 1953/.Techniques for the production of Florida starch and xylose (radiolabeled) are not known in the literature. A procedure for the preparation of radiolabelled galactose by biosynthesis is described by Bane et al. /4.B1ol.Chem. 204: 169-173 (1953)].
K biosyntéze radioaktivního C02 byl v této práci použito stélkaté ruduchy rodu Iridaea, jejiž nevýhodou je pomalý růst a nizká výtěžnost požadovaného produktu, nebol galaktóza tvoři pouze % veškeré organické hmoty. Postup se vyznačuje neekonomickým 14 využitím cenného CO.,, který je při fotosyntéze zabudován do všech jejich konečných produktů a nízkou specifickou aktivitou, nepřesahující 100 uc.mg. galaktózy.For the biosynthesis of radioactive CO 2 in this work, the insect red irides of the genus Iridaea were used, the disadvantage of which is slow growth and low yield of the desired product, since galactose constitutes only% of all organic matter. The process is characterized by an uneconomic use of valuable CO 2, which is incorporated into all of its end products in photosynthesis and has a low specific activity, not exceeding 100 µcmg. galactose.
Tyto nevýhody odstraňuje způsob řízené biosyntézy podle vynálezu, jehož podstatou je, že se provede jednorázová kultivace dceřiných buněk synchronní kultury řas rodu Porphyridum po dobu 32 až 38 hodin v minerálním živném roztoku bez sloučenin dusíku při teplotě 24-28°C v prostředí směsi plynného dusíku a radioaktivního kysličníku uhličitého při osvětleni povrchu kultivační nádoby 60-80 Wm”^ FAR, přičemž se na začátku výrobni kultivace odstraní slizové látky, vyloučené během předvýrobní kultivace .12» v prostředí ne ra di oa kt i vni ho kysličníku uhličitého C02 buňkamiThese disadvantages are overcome by the controlled biosynthesis process according to the invention, which consists in carrying out a single cultivation of daughter cells of synchronous algae of the genus Porphyridum for 32 to 38 hours in a nitrogen-free mineral nutrient solution at 24-28 ° C in a nitrogen gas mixture environment. and radioactive carbon dioxide in a culture vessel surface lighting from 60 to 80 Wm "^ FAR, while at the beginning of the production culture was removed mucilaginous substance precipitated during the pre-cultivation .12» environment not di r oa kT and VNI it dioxide C0 2 cells
- 2 řas do živného roztoku, obsahujícího dusíkaté sloučeniny.- 2 algae into a nutrient solution containing nitrogen compounds.
Zásobním vnitrobuněčným polyeacharidem ruduch rodu Porphyridium je florideový škrob, který js vzhledem k chemické struktuře velmi vhodným substrátem pro enzymatické zpracování amylázami. Kromě produkce florideového škrobu vylučuji použité ruduchy při metabolismu do živného roztoku slizové látky, jejichž hlavním podílem jsou kyselé polysacharidy, které po hydrolýze poskytují 0 a L galaktózu, D-xylózu a D-glukózu.The storage intracellular polyeacharide of the Porphyridium species is Florida starch, which, due to its chemical structure, is a very suitable substrate for enzymatic processing by amylases. In addition to the production of florid starch, the red ores used during metabolism secrete mucilaginous substances into the nutrient solution, the main part of which is acidic polysaccharides which, after hydrolysis, yield 0 and L galactose, D-xylose and D-glucose.
Množství sllzů tvoři za obvyklých kultivačních podmínek 10-20 % suché hmoty buněk řas; podíl sacharidů v suché hmotě extracelulárních sllzů zpravidla nepřesahuje 30 %. Množství florideového škrobu se pohybuje nejčastěji v rozmezí od 20 do ZO % suché hmoty buněk.The amount of tears forms 10-20% of the dry mass of algae cells under normal culture conditions; the proportion of carbohydrates in the dry matter of extracellular tears generally does not exceed 30%. The amount of Florida starch is most often in the range of 20 to 20% dry cell mass.
Slzená syntéza uvedených sacharidů probíhá v prostředí, kde výhradním zdrojem uhlíku je 14C02. Ke kultivaci se použije dceřiných buněk synchronní populace vybraného kmene řas jednobuněčné ruduchy Pprphyrídiura, převedená do minerálního živného roztoku bez dusíkatých sloučenin. Odstraněni dusíkatých iontů ze živného roztoku má za následek zastavení proteosyntózy, což způsobuje hromaděni florideového škrobu v buňkách a zvýšenou rychlost syntézy slizů vylučovaných do živného roztoku vně buněk současně se zvýšením obsahu galaktózy a xylózy v poměru ke glukóze.The tear synthesis of said carbohydrates takes place in an environment where the sole carbon source is 14 CO 2 . For the cultivation, the daughter cells of a synchronous population of a selected strain of algae of the unicellular red algae Pprphyridiura, converted into a mineral nutrient solution without nitrogen compounds, are used. Removal of nitrogen ions from the nutrient solution results in the arrest of proteosynthosis, causing the accumulation of Florida starch in the cells and an increased rate of synthesis of the mucilages secreted into the nutrient solution outside the cells simultaneously with an increase in galactose and xylose content relative to glucose.
Dosaženi vysoké specifické aktivity škrobu je podmíněno použitím synchronní kultury, tj. takové, u niž jsou všechny buňky ve stejném stadiu životního cyklu. Synchronizace se provádí metodou střídáni period světla a tmy. K výrobní kultivaci je použito nejmladšich buněk, u nichž je množství florideového škrobu nejnižší, nebot byl spotřebován v energeticky náročných metabollckých procesech během děleni buněk v temné periodě předchozího synchronního cyklu. Nízké počáteční množství škrobu na začátku výrobní kultivace je jednou z podmínek jeho vysoké specifické aktivity na konci výrobního cyklu. Odstraněni slizových obalů před inkorporaci značeného uhlíku do buněčných struktur a do nově se tvořícího slizu má za následek dosaženi vysoké specifické aktivity ellzových sacharidů.Achieving a high specific starch activity is conditioned by the use of a synchronous culture, i.e., in which all cells are at the same stage of the life cycle. Synchronization is performed by alternating the light and dark periods. The youngest cells with the lowest amount of Florida starch are used for production cultivation because they were consumed in energy-intensive metabollic processes during cell division in the dark period of the previous synchronous cycle. The low initial amount of starch at the beginning of the production culture is one of the conditions for its high specific activity at the end of the production cycle. Removal of mucilaginous coatings before incorporation of labeled carbon into cell structures and into newly formed mucilage results in a high specific activity of ellzic saccharides.
Výhody navrhovaného způsobu řízené kultivace řas podle vynálezu spočívají zejména:Advantages of the proposed method of controlled cultivation of algae according to the invention are in particular:
·» 3 Μ· »3 Μ
- ve vysoké výtěžnosti florldeového škrobu, nebol běhen řízené výrobní kultivace probíhá v buňkách jeho výhradní syntéze, takže jeho množství na konci výrobního cylu dosahuje 50-60 % suchá hnoty buněk řas,- in high yield of florlde starch, unless the controlled production cultivation takes place in the cells of its exclusive synthesis, so that its amount at the end of the production cycle reaches 50-60% dry algal cell density,
- ve zvýšená výtěžnosti extrecelulárnich polysacharidů, jejichž podlí po ukončení kultivace doeahuje 25 % suchá hnoty buněk*,- in the increased yield of extrecellular polysaccharides, which, after cultivation, produce 25% dry cell spores *,
- ve výhodném zastoupeni jednotlivých sacharidů v těchto elizeeh,- advantageous representation of individual carbohydrates in these elizeeh,
- ve vyeoká specifické aktivitě produktů, způsobená u florideováho škrobu, tim, že oo jeho nnožstvi během řízená kultivace zvýši přibližně 7x. U extrecelulárnich polysacharidů je vysoké specifické aktivity dosaženo jejich syntézou de novo na 14C02,- e vyeoká specific activity products caused by florideováho starch, characterized in that the TFA oo its controlled during cultivation is increased about 7 times. For extrecellular polysaccharides, high specific activity is achieved by their de novo synthesis to 14 CO 2 ,
- v jednoduchosti a bezpečnosti výrobních operaci,- in the simplicity and safety of manufacturing operations,
- ve vyeoká rentabilitě výroby uvedených sloučenin.- the high profitability of the production of said compounds.
Dále je uveden přiklad způsobu řízené,blosyntázy podle vynálezu.The following is an example of a controlled blosynthase method of the invention.
PřikladExample
e) Předvýrobní kultivace(e) Pre-production cultivation
Přípravná kultivace a vlastni výrobní kultivace se provádějí v kultivačním zařízeni, popsaném v čs. A.O. 197 918, Ke kultivaci ee použije vybraná kultura řaey rodu Porphyridlum přechovávaná ve zkumavkách na agarových půdách, obohacených minerálním živným roztokem při teplotů 15°C a ozářenosti 10 Wm“2FAR. FAR znamená fotoeynteticky účinná zářeni měřená spektrálně neselektivním čidlem, citlivým pouze v oblasti 400-700 nm.The pre-cultivation and the actual production cultivation are carried out in the cultivation equipment described in the art. AO 197 918, A selected culture of the Porphyridlum genus kept in test tubes on agar media enriched in a mineral nutrient solution at 15 ° C and an irradiance of 10 Wm 2 FAR is used to cultivate ee. FAR means photoeyntetically effective radiation measured by a spectrally non-selective sensor, sensitive only in the region of 400-700 nm.
Kultura ee z agaru převede do tekutého živného roztoku tohoto složeni:The ee culture from agar is converted into a liquid nutrient solution of the following composition:
V uvedeném živném roztoku ee kultura udržuje jako zásobní při trvalém osvětleni 25 Wm~ a teplotě 24 C a optické hustotě řasovó suspenze A750 B 0,200 - 0,400 a takové koncentraci 12c°2 ve směsi se vzduchem, která odpovídá 2% rozpuštěného COg v suspenzi řas. Optická hustota Α?5θ j® měřena při vlnové délceIn said nutrient solution, the culture maintains as a storage under continuous illumination of 25 Wm ~ and a temperature of 24 ° C and an optical density of seaweed suspension A 750 B of 0.200-0.400 and a concentration of 12 c ° 2 in air mixture corresponding to 2% dissolved COg in suspension eyelashes. The optical density Α ? 5θ j is measured at wavelength
750 nm v 5 mm kyvetě na fotometru. Znásobime-ll hodnotu optické *750 nm in a 5 mm cell on a photometer. If we multiply the optical value *
hustoty koeficientem 2, získáme přibližnou hodnotu suché hmoty řas.density coefficient 2, we get approximate value of dry mass of algae.
Ze zásobní kultury se odebere část suspenze k přípravě synchronní populace, která se získá vystavením kultury střídavě periodám ozářeni a tmy v Intervalech 10 .* 14 hod. při kultivační teplotě 24°C a ozéřenostl povrchu kultivační nádoby « 80 Wm*2 FAR. Vlastni kultivace synchronních řas probíhá v průtokovém chemostatlckém režimu při zřeSovaci rychlosti D 0,06 h“1.A portion of the suspension is withdrawn from the stock culture to prepare a synchronous population, which is obtained by exposing the culture alternately to irradiation and dark periods at 10 * 14 h intervals at a culture temperature of 24 ° C and irradiating the culture vessel surface with < 80 Wm * 2 FAR. The actual cultivation of the synchronous algae takes place in a flow chemostatic mode at a dilution rate D of 0.06 h -1 .
ZřeSovací rychlost 0 vyjadřuje podíl celkového objemu kultury;The scaling rate 0 is the ratio of the total culture volume;
který se za jednotku času plynule nahražuje živným roztokem.which is continuously replaced by a nutrient solution per unit of time.
Rovná se u ustálené průtokové kultury specifické růstové rych259090 losti, tj. D e^u. Tento řeži» dovoluje dokonale stabilizovat kultivační podmínky a automatizovat průběh kultivace, V ustálené, plně synchronní kultuře je střední ozéřenost populace, která ovlivňuje rychlosti biochemických procesů v populaci řas konstantní po celou světelnou periodu cyklu; optická hustota předvýrobní kultury ee pohybuje v rozmez! Α75θ » 0,270 - 0,280.It is equal to the specific growth rate of a steady-state flow culture, i.e. D e ^ u. This stabilization allows perfectly stabilization of the cultivation conditions and automation of the cultivation process. In steady, fully synchronous culture, the mean population irradiation, which affects the rates of biochemical processes in the algal population, is constant throughout the light period of the cycle; the optical density of the pre-production culture ee is in the range! Α 75 θ »0.270 - 0.280.
b) Výrobní kultivace(b) Production cultivation
Hodinu před ukončením temné periody přípravného synchronního cyklu se výrobní fotoreaktor naplní 1000 ml anorganického roztoku, který se liší od živného roztoku předvýrobní kultivace tlm, že je z něho odstraněn KNO3 a Ca(N03)2.4H20 je nahražen CaCl2 tak, aby množství Ca++ v roztoku zůstalo zachováno. Takto upravený živný roztok se zbavuje veškerého fyzikálně rozpuštěného 3*2CO2 zahřát ím na 100°C. Z plynného prostoru kultivační aparatury se vytěsni vzduch a náhrad! plynným dusíkem, načež se tento uzavřený prostor částečně evakuuje (na cca 500 torů). Poté se živný roztok v bioreaktoru nasytí 14C0«, který vzniká ve vyviječl dávkováním 1 N HCIO^ do suspenze Ba C03· Rovnovážný stav v živném roztoku rozpuštěného C02 s atmosférou, obsahující 2 % C02, nastane asi po 30 minutá intenzivního probubláváni. Během úpravy živného roztoku ae odstředí populace dceřiných buněk synchronní kultury z předvýrobní kultivace. Supernatant s extracelulárnimi sllzovým látkami ee odstraní. Sediment řas se promyje živným roztokem, určeným k výrobní kultivaci a znovu se odstředí. Odstřelování se provádí po dobu 10 min. při 4000 g a teplotě 5®C. Po druhé centrifugad se sediment dceřiných buněk šetrně roztřepe a ve formě hustého Inokula se vpraví do kultivačního válce s uvedeným optimallaovaným živným roztokem.An hour before the end of the dark period of the pre-synchronous cycle, the production photoreactor is filled with 1000 ml of inorganic solution, which differs from the pre-production nutrient buffer by removing KNO 3 and Ca (NO 3 ) 2 .4H 2 0 is replaced by CaCl 2 to maintain the amount of Ca ++ in the solution. The treated nutrient solution is freed from all physically dissolved 3 * 2 CO2 by heating to 100 ° C. From the gaseous space of the culture apparatus, air and replacements are expelled! with nitrogen gas, whereupon the enclosure is partially evacuated (to about 500 tons). Then, the nutrient solution in the bioreactor saturated with 14 C0 ", which arises in vyviječl dosage of 1 N HClO ^ to a suspension of Ba C03 · equilibrated in the nutrient solution the dissolved C0 2 atmosphere containing 2% C0 2, occurs after about 30 minutes with vigorous bubbling. During the treatment of the nutrient solution ae, the population of the daughter cells of the synchronous culture is centrifuged from the pre-production culture. The supernatant with the extracellular tear substances is removed. The algae sediment is washed with the nutrient solution to be cultivated and centrifuged again. Blasting is carried out for 10 min. at 4000 g and 5 ° C. After the second centrifuge, the sediment of the daughter cells is gently shaken and introduced as a thick inoculum into a culture cylinder with said optimized nutrient solution.
Vlastni výrobní kultivace probíhá jednorázově po dobu 36 hodin. Za tuto dobu oe hmota buněk ztrojnásob! a množství škrobu se zvýši z 20 % na 55-60 % suché hmoty buněk. Vytvoří ee tolik elizových látek vně buněk, ktoré představuji cca 25 % suché hmoty buněk.The actual production cultivation takes place once for 36 hours. In this time, the mass of cells has tripled! and the amount of starch is increased from 20% to 55-60% dry cell mass. It generates as many eluting substances outside the cells, which represent about 25% of the dry mass of the cells.
- 6 Podmínky výrobní kultivace:- 6 Production culture conditions:
Počáteční optická hustota suspenze A75Q · 0,500, kultivační teplota 24°C, parciální tlak 14C02 « 0,02 at., ozářeňoetInitial optical density of suspension A 75Q · 0.500, culture temperature 24 ° C, partial pressure 14 C0 2 0,0 0.02 at., Irradiator
E^ 50 Wm”2, po 8 hodinách kultivace ee E^ zvyšuje na 80 Wb2,E ^ 50 Wm ” 2 , after 8 hours of cultivation ee E ^ increases to 80 Wb 2 ,
Po ukončení kultivace ee suspenze řas ochladí na 2°C a při této teplotě centrifuguje.After cultivation, the ee suspension is cooled to 2 ° C and centrifuged at this temperature.
Supernatant ee promíchá v poměru 1 : 1 až 2 β 96 % etanolem.The supernatant ee is mixed in a ratio of 1: 1 to 2 β 96% ethanol.
Po protřepánl ee získá bílá sraženina elizovýoh látek, která po promytí slouží jako výchozí surovina pro výrobu značené galaktózy, xylózy a glukózy. Z biomasy buněk se jejich deslntegraci a gradientovou centrifugaci získává florideový škrob jako konečný produkt.After shaking, a white precipitate of elize substances is obtained which, after washing, serves as a starting material for the production of labeled galactose, xylose and glucose. Florida starch is obtained from the biomass of cells by disintegration and gradient centrifugation as the final product.
Produkce jednotlivých sacharide v průběhu výrobní kultivace je uvedena v tabulce.The production of individual carbohydrates during production cultivation is shown in the table.
o oo o
¢8 >¢ 8>
•rl• rl
JíHer
X «0X «0
X oX o
uat
o.O.
<C3<C3
ΌΌ
WW
U (0U (0
XX
O ffl aAbout ffl a
x ox o
>* c> * c
φφ
Mi «Mi «
cC
N oN o
rl arl a
jíher
ΌΌ
OO
UAT
CL aCL a
jí r-lher r-l
X aX a
HH
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS87713A CS259090B1 (en) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Method of galactose's,xylose's and fluorinated starch's controlled biosynthesis with non-specifically labelled carbon's radioisotopes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS87713A CS259090B1 (en) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Method of galactose's,xylose's and fluorinated starch's controlled biosynthesis with non-specifically labelled carbon's radioisotopes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS71387A1 CS71387A1 (en) | 1988-01-15 |
CS259090B1 true CS259090B1 (en) | 1988-10-14 |
Family
ID=5339751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS87713A CS259090B1 (en) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Method of galactose's,xylose's and fluorinated starch's controlled biosynthesis with non-specifically labelled carbon's radioisotopes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS259090B1 (en) |
-
1987
- 1987-02-04 CS CS87713A patent/CS259090B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS71387A1 (en) | 1988-01-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Scoma et al. | Sustained H2 production in a Chlamydomonas reinhardtii D1 protein mutant | |
US5001059A (en) | L-ascorbic acid production in microorganisms | |
EP1063300A3 (en) | A method of producing a taxane-type diterpene and method of obtaining cultured cells which produce the taxane-type diterpene at a high rate | |
Vargas et al. | Influence of culture age, ammonium and organic carbon in hydrogen production and nutrient removal by Anabaena sp. in nitrogen-limited cultures | |
Trüper et al. | Sulphur metabolism in Thiorhodaceae. III. Storage and turnover of thiosulphate sulphur in Thiocapsa floridana and Chromatium species | |
DE3261402D1 (en) | Salt mixture, process for its production and use | |
Jacobsen et al. | The biogenesis of ethylene in Penicillium digitatum | |
CS259090B1 (en) | Method of galactose's,xylose's and fluorinated starch's controlled biosynthesis with non-specifically labelled carbon's radioisotopes | |
PT87016B (en) | PROCESS FOR THE CULTURE OF ALGAE HAVING PERFORATED BIOLOGICAL EFFECTS | |
Coleman et al. | Demonstration of C3-photosynthesis in a bluegreen alga, Coccochloris peniocystis | |
Carlsson | Nutritional requirements of Streptococcus salivarius | |
Davis | Photosynthetic Chlorella mutants | |
NO872398D0 (en) | PROCEDURE AND REACTOR FOR FERMENTATION PREPARATION OF POLYSACCARIDES, SPECIFIC ZANTAN. | |
Russell et al. | Evidence for the participation of the reductive pentose phosphate cycle in photoreduction and the oxyhydrogen reaction | |
CS263695B1 (en) | Process for controlled biosynthesis of galactose,xylose and fluoride starch non-specific labelled by isotope 13c | |
DE3261852D1 (en) | Hydrogen peroxide adduct, process for its manufacture and its use | |
Ordin | The effect of water stress on the cell wall metabolism of plant tissue | |
DE3362720D1 (en) | Process for the purification of sulfuric acid as a by-product of the synthesis of boron trifluoride | |
Chauhan et al. | Eucalyptus kraft black liquor enhances growth and productivity of Spirulina in outdoor cultures | |
Grimme et al. | The regreening of nitrogen-deficient Chlorella fusca: I. The development of photosynthetic activity during the synchronous regreening of nitrogen-deficient Chlorella | |
Ragland et al. | Sulfate inhibition of thiosulfate utilization by certain strains of Neurospora crassa | |
Warichanan et al. | Effect of cell density and nutrient deprivation on hydrogen production by unicellular green alga Scenedesmus sp. KMITL-OVG1 | |
FI96039B (en) | Process for the preparation of human tissue type plasminogen activator | |
SU1532589A1 (en) | Method of producing treating initial leather materials | |
King | The biodegradation of nepheline by Aspergillus niger |