CS262502B1 - Process for the submersion cultivation of bacteria type pseudomonas producing hydrolase 7 beta-/4-carboxybutanamido /cephalosporic acid - Google Patents
Process for the submersion cultivation of bacteria type pseudomonas producing hydrolase 7 beta-/4-carboxybutanamido /cephalosporic acid Download PDFInfo
- Publication number
- CS262502B1 CS262502B1 CS871139A CS113987A CS262502B1 CS 262502 B1 CS262502 B1 CS 262502B1 CS 871139 A CS871139 A CS 871139A CS 113987 A CS113987 A CS 113987A CS 262502 B1 CS262502 B1 CS 262502B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- culture
- cultivation
- growth
- pseudomonas
- liters
- Prior art date
Links
Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Řešeni se týká způsobu submersní jednorázové kultivace bakterií produkujících vnitrobuněčnou hydrolázu 7-beta~(4- -karboxybutanamido)cefalosporánové kyseliny pro přípravu 7-aminocefemsloučenin, zejména 7-aminocefalosporánové kyseliny, která je významným meziproduktem pro výrobu polosyntetických cefalosporinů. Způsob submersní kultivace spočívá v tom, že produkční kmeny, zejména z rodu Pseudomonas se v prvé fázi růstu kultivují v tekuté živné půdě obsahující organický zdroj asimilovatelného dusíku a v druhé fázi růstu se kultivují v tekuté živné půdě, obsahující dusíkaté komplexní substráty, s výhodou bílkovinné hydrolyzáty, doplněné dalším organickým zdrojem dusíku, například předsráženým kukuřičným extraktem, při kultivační teplotě 18 až 35 °C, vzdušnění 0,2 až 1,0 objemu vzduchu na objem živné půdy.The solution concerns the submersible method single cultivation of bacteria producing intracellular hydrolase 7-beta ~ (4- -carboxybutanamido) cephalosporanic acid for the preparation of 7-amino compounds, in particular 7-aminocephalosporanic acids, which is an important intermediate for production semisynthetic cephalosporins. Way Submerged cultivation is that production strains, especially from the genus Pseudomonas they grow in liquid in the first stage of growth medium containing organic a source of assimilable nitrogen and in the other the growth phase is cultivated in liquid nutrient soil containing nitrogenous complex substrates, preferably protein hydrolysates, supplemented with another organic nitrogen source for example, with pre-precipitated corn extract, at a culture temperature of 18 to 35 ° C, aeration 0.2 to 1.0 air volume per volume of culture medium.
Description
Vynález se týká způsobu submersní kultivace bakterií z rodu Pseudomonas k enzymové přeměně 7-beta-acylaminocefemsloučenin na 7-aminocefemsloučeniny, zejména 7-beta-(4-karboxybutanamido)cefalosporánové kyseliny (dále jen glutaryl-7-ACK) na 7-aminocefalosporánovou kyselinu (dále jen 7-ACK).BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention hereinafter referred to as 7-ACK).
Způsobem submersní jednorázové kultivace produkčních buněk bakterií z rodu Pseudomonas podle předmětného postupu je získána, po oddělení buněk z fermentační kapaliny, biomasa s vysokou aktivitou hydrolázy 7-beta-(4-karboxybutanamido)cefalosporánové kyseliny (dále jen hydroláza glutaryl-7-ACK), která je pak využitelná pro jednorázovou enzymovou konverzi glutaryl-7-ACK na 7-ACK, která slouží jako farmaceuticky významný meziprodukt pro výrobu polosyntetických cefalosporinů, zejména cefazolinu a cefalotinu.By the method of submersive single cultivation of production cells of bacteria of the genus Pseudomonas according to the present process, after separation of the cells from the fermentation liquid, a biomass with high activity of 7-beta- (4-carboxybutanamido) cephalosporic acid hydrolase (hereinafter glutaryl-7-ACK) is obtained. which is then useful for the single enzyme conversion of glutaryl-7-ACK to 7-ACK, which serves as a pharmaceutically important intermediate for the production of semisynthetic cephalosporins, particularly cefazoline and cephalotin.
Je známo několik produkčních mikroorganismů, schopných syntézy uvedené specifické hydrolázy, jako Pseudomonas ovalíš, Comamonas (japonské patentové spisy č. 75 101 584, č. 7859095, č. 8 185 298 a č. 7 894 093), Bacillus, Arthrobacter, Alcaligenes (japonské patentové spisy č. 77 128 293 a č. 7 886 094). V čs. autorských osvědčeních č. 239 293 a č. 251 111 je používán kmen Pseudomonas sp. CCM 3 635 a CCM 3 987.Several production microorganisms capable of synthesizing said specific hydrolase are known, such as Pseudomonas ovalis, Comamonas (Japanese Patent Nos. 75,101,584, 7859095, Nos. 8,185,298 and 7,894,093), Bacillus, Arthrobacter, Alcaligenes ( Japanese Patent Nos. 77,128,293 and 7,886,094). In MS. No. 239 293 and No. 251 111, the strain Pseudomonas sp. CCM 3,635 and CCM 3,987.
Glutaryl-7-ACK, resp. její deriváty, lze získat z cefalosporinů C, popřípadě z příslušných derivátů, bud chemicky (japonské patentové spisy č. 7 777 078 a č. 78 112 891), nebo enzymově působením nativních či imobilizovaných a permeabilizovaných buněk s aktivitou oxidázy D-aminokyselin (britský patentový spis č. 1 272 769, japonské patentové spisy č. 7 744 695, č. 7 688 694, č. 77 125 696 a č. 8 023 966).Glutaryl-7-ACK, respectively. derivatives thereof, can be obtained from cephalosporins C or their derivatives either chemically (Japanese Patent Nos. 7,777,078 and 78,112,891), or by enzymatic action of native or immobilized and permeabilized cells with D-amino acid oxidase activity (British U.S. Patent Nos. 1,272,769, Japanese Patent Nos. 7,744,695, 7,788,694, 77,125,696, and 8,023,966).
Pro submersní kultivaci kmenů, producentů hydrolázy glutaryl-7-ACK, jsou nutné vhodné kultivační podmínky a vhodné substráty pro přípravu živných půd, zajištujících produkci enzymově aktivní biomasy. Je známo, že pro produkci buněk s uvedenou vnitrobuněčnou hydrolázou jsou jako součást živných půd používány dusíkaté komplexní substráty, např. pepton, kvasničný a hovězí extrakt a dále kasein nebo extrakt ze sušených ryb (Bonito extrakt) s doplňkem solí glutamové kyseliny (japonský patentový spis č. 75 101 584 a Agric. Biol. Chem. 452 225, 1981). Za použiti běžných komplexních substrátů (pepton, kvasničný a hovězí extrakt) je však dosahováno nízké produkce enzymu a navíc je nutná dlouhá kultivační doba pro dosažení maximální aktivity hydrolázy v buňkách (až 8 dni). Další substráty jsou hůře dostupné a vyžadují přídavky glutamátu.For submersive cultivation of glutaryl-7-ACK hydrolase strains, suitable culture conditions and suitable substrates are required for the preparation of nutrient broths to ensure the production of enzyme active biomass. It is known that nitrogenous complex substrates such as peptone, yeast and beef extract and casein or dried fish extract (Bonito extract) supplemented with glutamic acid salts are used as nutrient broths for the production of cells with said intracellular hydrolase (Japanese patent specification). No. 75,101,584 and Agric. Biol. Chem. 452 225 (1981). However, the use of conventional complex substrates (peptone, yeast and bovine extract) results in low enzyme production and, in addition, a long culture time is required to achieve maximum hydrolase activity in the cells (up to 8 days). Other substrates are less readily available and require the addition of glutamate.
Předmětný způsob kultivace bakteriálních buněk s aktivitou hydrolázy glutary-7-ACK od- . straňuje zmíněné nevýhody, nebot výchozí suroviny pro přípravu dusíkatých komplexních substrátů jsou výhodné z hlediska ceny a dostupnosti, nevyžadují přídavky solí glutamové kyseliny a při jejich použití jako složek živných půd je dosaženo maximum požadované enzymové aktivity za relativně krátkou dobu kultivace 27 až 48 hodin.The present method of culturing bacterial cells with glutary-7-ACK hydrolase activity from -. It avoids these disadvantages since the starting materials for the preparation of nitrogenous complex substrates are advantageous in terms of cost and availability, do not require the addition of glutamic acid salts and when used as nutrient constituents, the maximum enzyme activity required is achieved in a relatively short cultivation time of 27 to 48 hours.
Jako dusíkatých komplexních substrátů lze s výhodou použít kyselých, alkalických nebo proteolytickým natrávením vzniklých bílkovinných hydrolyzátů, přičemž výchozím zdrojem jsou suroviny mikrobiálního živočišného a/nebo rostlinného původu, jako je např. keratin, sojová mouka, arašídová mouka, lepek nebo sladové klíčky. Pro přípravu živných půd lze hydrolyzáty doplnit dalším vhodným komplexním substrátem, jako je např. kvasničný nebo kukuřičný extrakt.The nitrogenous complex substrates may preferably be acidic, alkaline or proteolytic digestion of the resulting protein hydrolyzates, starting with raw materials of microbial animal and / or vegetable origin, such as keratin, soya flour, peanut flour, gluten or malt sprouts. For the preparation of the nutrient broths, the hydrolyzates may be supplemented with another suitable complex substrate, such as yeast or corn extract.
Předmětný způsob submersní kultivace bakterií spočívá v tom, že se v první fázi kultivuje produkční mikroorganismus v tekuté živné půdě, obsahující organický zdroj asimilovateIného dusíku v množství 0,5 až 1,5 g/litr-2 živné půdy, který současně slouží jako zdroj uhlíku, jako je např. pepton, kukuřičný nebo kvasničný extrakt.The present method, submerged cultivation of bacteria consists in that in the first phase of the production microorganism is cultured in liquid medium containing assimilable organic source of nitrogen in an amount of 0.5 to 1.5 g / liter of broth -2, which also serves as the carbon source , such as peptone, corn or yeast extract.
Předmětný způsob dále spočívá v tom, že v druhé fázi růstu se pak kultivace provádí v živné půdě obsahující bílkovinné hydrolyzáty doplněné dalším komplexním dusíkatým zdrojem, jako je kvasničný a kukuřičný extrakt s obsahem asimilovatelného dusíku 0,5 až 2,0 g.litr 2 živné půdy.The method further comprises culturing in a second phase of growth in a nutrient medium containing protein hydrolysates supplemented with another complex nitrogen source such as yeast and corn extract containing an assimilable nitrogen of 0.5 to 2.0 g.l 2 of nutrient soil.
Před přídavkem kyselých bílkovinných hydrolyzátů do živných půd lze hydrolyzáty neutralizovat přídavkem vhodných alkálií, např. hydroxidem sodným. Kukuřičný extrakt lze s výhodou použít v předsrážené formě, tj. po úpravě pH vodného roztoku kukuřičného extraktu v rozmezí hodnot pH 7,0 až 8,0, povařením a separací vzniklých sraženin, filtrací nebo centrifugací. Použití předem předsráženého kukuřičného extraktu eliminuje vznik sraženin při sterilizaci živných půd, které znečišťují biomasu s požadovanou aktivitou hydrolázy, separovanou po skončení kultivace ze živné půdy.Prior to the addition of acidic protein hydrolysates to the nutrient broths, the hydrolysates may be neutralized by the addition of suitable alkali such as sodium hydroxide. The corn extract can advantageously be used in pre-precipitated form, i.e. after adjusting the pH of the aqueous corn extract solution in the pH range of 7.0 to 8.0, by boiling and separating the resulting precipitates, filtration or centrifugation. The use of pre-precipitated corn extract eliminates the formation of precipitates in the sterilization of nutrient media that contaminate biomass with the desired hydrolase activity separated from the nutrient media after cultivation.
Předmětný způsob dále spočívá v tom, že se kultivace provádí za teploty 18 až 35 °C a vzdušnění 0,2 až 1,0 objemu vzduchu na objem živné půdy. Pro očkování živné půdy v druhé fázi růstu je výhodné použít kultury charakterizované jejím přechodem do stacionární fáze růstu.The method further comprises culturing at a temperature of 18 to 35 ° C and aerating 0.2 to 1.0 air volumes per volume of culture medium. For the inoculation of the nutrient medium in the second growth phase, it is advantageous to use cultures characterized by its transition to a stationary growth phase.
Kultivace v druhé fázi je ukončena po dosažení maximální specifické aktivity uvedeného enzymu, načež se buňky separují odstředěním, čímž se získá enzymově aktivní biomasa, kterou lze jednorázově použít jako zdroj pro výrobu zmobilizovaných buněk podle čs. autorského osvědčení č. 231 458 a vzniklé částice zpevnit postupem podle čs. autorského osvědčení č. 251 111, či ji lze použít jako zdroje pro izolaci tohoto enzymu a popřípadě jeho následnou imobilizaci.The cultivation in the second phase is terminated after the maximum specific activity of said enzyme is reached, whereupon the cells are separated by centrifugation to give an enzyme-active biomass which can be used as a single source for the production of the mobilized cells according to the cf. No. 231 458 and solidify the resulting particles in accordance with the procedure of Art. No. 251 111 or may be used as a source for the isolation of the enzyme and, if appropriate, its subsequent immobilization.
Pro předmětný způsob submersní kultivace lze použít produkční mikroorganismy z rodu Pseudomonas, s výhodou Pseudomonas sp. CCM 3 635 a Pseudomonas sp. CCM 3 987. Tyto kmeny syntetizují hydrolázu glutaryl-7-ACK v nepřítomnosti induktoru syntézy v živné půdě a nesyntetizují beta-laktamázy.Production microorganisms from the genus Pseudomonas, preferably Pseudomonas sp. CCM 3,635 and Pseudomonas sp. CCM 3 987. These strains synthesize glutaryl-7-ACK hydrolase in the absence of synthesis inducer in the broth and do not synthesize beta-lactamases.
Množství této specifické hydrolázy bylo kvantitativně sledováno měřením počáteční rychlos ti hydrolýzy glutaryl-7-ACK v prostředí 0,lM fosfátovém pufru o pH 7,0 a teplotě 37 °C v oblasti enzymové kinetiky nultého řádu. Produkty reakce byly stanoveny spektrofotometricky za použití prdimethylaminobenzaldehydu (Balasingham a sp., Biochim. Biophys. Acta 276, 250, 1972) . Jedna jednotka (U) enzymové účinnosti hydrolázy glutaryl-7-ACK je takové množství enzymu, které odpovídá tvorbě jednoho mikranolu (1 ^umol) 7-ACK za minutu za výše uvedených podmínek reakce. Specifická aktivita je definována jako U.g 1 suché hmoty buněk. 7-ACK byla sledována chromatograficky, za použití tenké vrstvy celulózy v systému n-propanol-voda (7:3) s ninhydrinovou detekcí (R^ 0,5) se semikvantitativním vyhodnocením na densitometru Vitatron TLD 100. Růst buněk během kultivace byl sledován měřením optické density kultury (OD) při vlnové délce 600 nm v 0,5 cm skleněných kyvetách po odstředění buněk, slití supernatantu a suspendování buněčného sedimentu v destilované vodě. Sušina buněk byla zjišťována gravimetricky.The amount of this specific hydrolase was quantitatively monitored by measuring the initial rate of hydrolysis of glutaryl-7-ACK in 0.1 M phosphate buffer at pH 7.0 and 37 ° C in the region of zero-order enzyme kinetics. The reaction products were determined spectrophotometrically using prdimethylaminobenzaldehyde (Balasingham et al., Biochim. Biophys. Acta 276, 250, 1972). One unit (U) of glutaryl-7-ACK hydrolase enzyme activity is that amount of enzyme which corresponds to the formation of one micranol (1 µmol) of 7-ACK per minute under the above reaction conditions. Specific activity is defined as Ug 1 dry cell mass. 7-ACK was monitored by chromatography, using a thin layer of cellulose in a n-propanol-water (7: 3) system with ninhydrin detection (R ^ 0.5) with a semiquantitative evaluation on a Vitatron TLD 100 densitometer. optical density of culture (OD) at 600 nm in 0.5 cm glass cells after centrifugation of cells, decanting the supernatant and suspending the cell sediment in distilled water. The cell dry matter was determined gravimetrically.
V dalším je vynález doložen v následujících příkladech provedení.The invention is illustrated by the following examples.
Příklad 1Example 1
Do 500ml varných baněk bylo přidáno 100 ml živné půdy tohoto složení: 1 % pepton, 0,5 % hovězí extrakt, 0,1 % kvasničný extrakt, 0,5 * chlorid sodný (pH 7,.2, obsah NHj-dusíku,100 ml of nutrient broth were added to 500 ml boiling flasks: 1% peptone, 0.5% beef extract, 0.1% yeast extract, 0.5 * sodium chloride (pH 7, .2, NH 3-nitrogen content,
g.litr-1 živné půdy). Baňky byly uzavřeny zátkami z buničité vaty a sterilizovány v autoklávu při 120 °C a 1,2 atm 20 minut. Poté byly zaočkovány kulturou kmene Pseudomonas sp. CCM3635 kličkou ze šikmého agaru a kultivovány na rotačním třepacím stroji (240.min 1, výstředník 25 mm) při teplotě 28 °C po dobu 48 hodin. Potom bylo 5 ml narostlé kultury použito pro inokulaci 100 ml živné půdy v 500ml varných baňkách o složení: 5 % bílkovinného hydrolyzátů (komerční výrobek Vitana), 0,1 % kukuřičného extraktu, obsah NH2~dusíku 1,5 g.litr 1 živné půdy, pH 7,2, sterilizace při 120 °C a 1,2 atm 20 minut. Kultivace probíhala za stejných podmínek jako při růstu první generace inokula po dobu 45 hodin.g.litre -1 of broth). The flasks were sealed with cellulose cotton plugs and autoclaved at 120 ° C and 1.2 atm for 20 minutes. They were then inoculated with a culture of Pseudomonas sp. CCM3635 sloped agar loop and cultured on a rotary shaker (240.min 1 , eccentric 25 mm) at 28 ° C for 48 hours. Then, 5 ml of the grown culture was used to inoculate 100 ml of nutrient medium in 500 ml boiling flasks containing: 5% protein hydrolyzates (commercial product Vitana), 0.1% corn extract, NH 2 -nitrogen content 1.5 g.litre 1 nutrient soil, pH 7.2, sterilization at 120 ° C and 1.2 atm for 20 minutes. Cultivation was carried out under the same conditions as the growth of the first generation inoculum for 45 hours.
V jednom litru kultivační kapaliny bylo dosaženo produkce hydrolázy glutaryl-7-ACK 80 U při nárůstu odpovídajícímu 3,2 g suché hmoty. Specifická aktivita byla 25 U.g-1 suché hmoty buněk.In one liter of culture liquid, glutaryl-7-ACK 80 U hydrolase production was achieved with an increase corresponding to 3.2 g dry matter. The specific activity was 25 µg -1 dry cell mass.
262502 ' 4262502 '4
Příklad 2 g kukuřičného extraktu (60 4 suché hmoty) bylo suspendováno do demineralizované vody, pH bylo upraveno 404 roztokem hydroxidu sodného na hodnotu 7,6, roztok byl doplněn vodou do jednoho litru a zahříván 15 minut při 100 °C. Potom byly vzniklé sraženiny odstraněny filtrací. Do 500 ml varných baněk bylo přidáno 100 ml živné půdy následujícího složeni: 1 4 pepton, 25 ml roztoku předsráženého kukuřičného extraktu, pH půdy 7,2, obsah NH0-dusíku 0,8 g.litr živné půdy. Banky byly uzavřeny zátkami z buničité vaty a sterilizovány při 120 °C a 1,2 atm 20 minut. Po zchlanutí byla půda asepticky zaočkována kulturou kmene Pseudomonas sp. CCM 3 987 kličkou ze šikmého agaru. Submersní kultivace probíhala na rotačním třepacím stroji 240.min 1, výstředník 25 mm při 29 °C po dobu 24 hodin. Potom bylo 5 ml kultury použito pro inokulaci 100 ml živné půdy v 500ml varných baňkách následujícího složení:Example 2 g of corn extract (60 4 dry matter) was suspended in demineralized water, pH adjusted to 7.6 with sodium hydroxide solution, made up to one liter with water and heated at 100 ° C for 15 minutes. Thereafter, the resulting precipitates were removed by filtration. 100 ml of nutrient broth with the following composition were added to 500 ml boiling flasks: 1 4 peptone, 25 ml of pre-precipitated corn extract solution, soil pH 7.2, NH 2 nitrogen content 0.8 g.l of nutrient broth. The flasks were closed with cellulose cotton plugs and sterilized at 120 ° C and 1.2 atm for 20 minutes. After cooling, the soil was aseptically inoculated with a culture of Pseudomonas sp. CCM 3 987 sloped agar loop. Submerged cultivation was performed on a rotary shaker 240.min 1 , eccentric 25 mm at 29 ° C for 24 hours. Then, 5 ml of culture was used to inoculate 100 ml of broth in 500 ml flasks of the following composition:
4 bílkovinného hydrolyzátu (komerční výrobek Vitana), 50 ml roztoku předsráženého kukuřičného extraktu, obsah NHj-dusíku 1,5 g.litr 1 živné půdy, pH půdy 7,4, sterilizace při 120 °C, 1,2 atm 20 minut.4 protein hydrolyzate (commercial product Vitana), 50 ml pre-precipitated corn extract solution, NH3-nitrogen content 1.5 g.l. 1 nutrient medium, pH soil 7.4, sterilization at 120 DEG C., 1.2 atm for 20 minutes.
Po 35 hodinách růstu bylo v jednom litru kultivační kapaliny dosaženo produkce hydrolázy glutaryl-7-ACK 250 U při nárůstu buněk 3,8 g suché hmoty. Specifická aktivita byla 65 U.g 1 suché hmoty buněk.After 35 hours of growth, the production of glutaryl-7-ACK 250 U hydrolase was achieved in one liter of culture liquid with a cell growth of 3.8 g dry matter. The specific activity was 65 Ug-1 of dry cell mass.
Příklad 3Example 3
Do baňky o obsahu 2 litrů bylo přidáno 150 g sladových klíčků, 450 ml destilované vody a po rozmíchání bylo postupně přidáváno 60 ml 964 kyseliny sírové. Po protřepání byla směs zahřívána 4 hodiny při 120 °C a tlaku 1,2 atm v autoklávu. Po zchlazení bylo ke směsi přidáno 350 ml destilované vody a směs zfiltrována. materiál na filtru promyt 250 ml teplé destilované vody (60 °C) a filtráty byly spojeny.To a 2 liter flask was added 150 g of malt sprouts, 450 ml of distilled water, and after stirring, 60 ml of 964 sulfuric acid was added gradually. After shaking, the mixture was heated at 120 ° C and 1.2 atm in an autoclave for 4 hours. After cooling, 350 ml of distilled water was added to the mixture and filtered. The filter material was washed with 250 mL of warm distilled water (60 ° C) and the filtrates were combined.
Bylo připraveno inokulum kmene Pseudomonas sp. CCM 3 635 za stejných podmínek jako v příkladu 2. 5 ml narostlé kultury bylo použito pro inokulaci 100 ml živné půdy následujícího Složení: 20 ml připraveného hydrolyzátu sladových klíčků, 50 ml předsráženého kukuřičného extraktu, který byl připraven způsobem popsaným v příkladu 2, půda byla doplněna demineralizovanou vodou, pH půdy 7,2, sterilizace pří 120 °C 1,2 atm 20 minut. Baňky byly kultivovány na rotačním třepacim stroji za podmínek popsaných v příkladu 2 po dobu 48 hodin.An inoculum of Pseudomonas sp. CCM 3,635 under the same conditions as in Example 2. 5 ml of grown culture was used to inoculate 100 ml of broth as follows: 20 ml of prepared malt germ hydrolyzate, 50 ml of pre-precipitated corn extract prepared as described in Example 2, the soil was supplemented with demineralized water, soil pH 7.2, sterilization at 120 ° C for 1.2 atm for 20 minutes. The flasks were cultured on a rotary shaker under the conditions described in Example 2 for 48 hours.
V jednom litru kultivační kapaliny bylo dosaženo produkce hydrolázy glutaryl-7-ACK 75 U a nárůstu buněk 3 g suché hmoty. Specifická aktivita byla 25 U.g 1 suché hmoty buněk.In one liter of culture liquid, glutaryl-7-ACK 75U hydrolase production and cell growth of 3 g dry matter were achieved. Specific activity was 25ug one dry cell mass.
Přiklad 4Example 4
Bylo připraveno inokulum kmene Pseudomonas sp. CCM 3 987 v 500ml varných baňkách, obsahujících 100 ml živné půdy stejného složení a kultura vyrostla stejným způsobem, jak je popsáno v příkladu 2. 200 ml (2 baňky) připravené kultury první vegetativní generace bylo použito k aseptickému očkováni inokulačního tanku jak následuje:An inoculum of Pseudomonas sp. CCM 3 987 in 500 ml flasks containing 100 ml of broth of the same composition and the culture was grown in the same manner as described in Example 2. 200 ml (2 flasks) of the prepared first vegetative generation culture were used to aseptically inoculate the inoculation tank as follows:
V nerezovém tanku o objemu 150 litrů byl připraven roztok předsráženého kukuřičného extraktu tak, že 4,4 kg vlhké hmoty tohoto extraktu bylo rozpuštěno ve 100 litrech demineralizované vody, pH roztoku bylo upraveno 504 roztokem hydroxidu sodného na hodnotu pH 7,6 a objem doplněn pitnou vodou do 110 litrů. Roztok byl sterilizován 30 minut při 120 °C a 1,2 atm, potom byl ochlazen a přepuštěn na separátor Sharples a po oddělení sedimentu byl čirý supernatant přetlačen do zásobní nádoby.In a 150-liter stainless steel tank, a pre-precipitated corn extract solution was prepared by dissolving 4.4 kg of the wet mass of the extract in 100 liters of demineralized water, adjusting the pH of the solution to pH 7.6 with 504 sodium hydroxide solution, water up to 110 liters. The solution was sterilized for 30 minutes at 120 ° C and 1.2 atm, then cooled and transferred to a Sharples separator, and after separation of the sediment, the clear supernatant was transferred to a storage vessel.
Ve 1501itrovém nerezovém fermentačním tanku, který byl předem vyvařen a vypláchnut, opatřeném duplikátorem, jedním nerezovým turbinovým šestilopatkovým míchadlem o průměru 30 cm, vzdušnícím věncem a čtyřmi zarážkami, bylo připraveno 100 litrů živné půdy, následujícího složení: 1 4 pepton, 25 litrů výše uvedeného filtrátu předsráženého kukuřičného extraktu ml silikonového protipěnidla SAG 471 (Belgie). Půda byla doplněna na celkový objem 20 litrů pitnou vodou a pH živné půdy bylo za míchání upraveno 40% hydroxidem sodným na odnotu 7,2. Půda v tanku byla sterilizována 40 minut při teplotě 120 °C a tlaku 1,2 atm. oté byla půda ochlazena na teplotu 28 °C a tato teplota udržována termoregulací. Do sterilní ivné půdy v očkovacím tanku bylo aseptícky přilito 200 ml kultury první vegetativní generace i provedena kultivace při teplotě 28 °C, vzdušnění 0,5 objemu vzduchu na objem živné půdy >ři frekvenci míchání 300.min 1. Během kultivace byl sledován růst kultury měřením optické lensity kultury. Při přechodu do stacionární fáze růstu kultury, ve 20. hodině kultivace,In a 1501 liter stainless steel fermentation tank that was pre-boiled and rinsed, equipped with a duplicator, one stainless steel turbine six-blade stirrer 30 cm in diameter, an aerating rim and four stops, 100 liters of nutrient broth were prepared as follows: 14 peptone, 25 liters of pre-precipitated corn extract filtrate ml of silicone antifoam SAG 471 (Belgium). The soil was made up to a total volume of 20 liters with drinking water and the pH of the broth was adjusted to 7.2 with 40% sodium hydroxide with stirring. The soil in the tank was sterilized for 40 minutes at 120 ° C and 1.2 atm. Then, the soil was cooled to 28 ° C and maintained at this temperature by thermoregulation. 200 ml of the first vegetative generation culture was also aseptically added to sterile fertile soil in the seed tank and cultivated at 28 ° C, aeration of 0.5 volume of air per volume of culture medium> at 300.min 1 mixing frequency. During culture, growth of the culture was monitored by measuring the optical lensity culture. At the transition to the stationary phase of culture growth, at 8pm,
3ylo inokulum vyrostlé v očkovacím tanku použito k očkování produkčního tanku.The inoculum grown in the seed tank was used to inoculate the production tank.
Do 2501itrového nerezového tanku, který byl vybaven analogicky jako očkovací tank, s tím rozdílem, že na společné ose míchadla byla umístěna dvě šestilopatková míchadla a který byl vybaven pouze jednou zarážkou, bylo připraveno 150 litrů živné půdy následujícího složení:150 liters of nutrient medium were prepared in a 25 liter stainless steel tank, which was equipped analogously to the inoculation tank, except that two six-blade stirrers were placed on a common mixer axis and equipped with only one stop:
% kyselého bílkovinného hydrolyzátu (komerční výrobek Vitana), 75 litrů předsráženého roztoku kukuřičného extraktu načerpaného z rezervní nádrže, 25 ml silikonového protipěnidla SAG 471. Celkový objem v tanku byl doplněn na 150 litrů pitnou vodou a pH živné půdy upraveno 40% roztokem hydroxidu sodného na hodnotu 7,4. Sterilizace půdy v tanku probíhala 40 minut při tepotě 120 °C a tlaku 1,2 atm.% acid protein hydrolyzate (commercial product Vitana), 75 liters pre-precipitated corn extract solution pumped from the reserve tank, 25 ml silicone antifoam SAG 471. The total tank volume was made up to 150 liters with drinking water and the pH of the broth adjusted with 40% sodium hydroxide solution to value 7.4. The soil in the tank was sterilized for 40 minutes at a temperature of 120 ° C and a pressure of 1.2 atm.
Po ochlazení půdy bylo provedeno očkování sterilní živné půdy přepuštěním 7,5 litrů kultury narostlé v očkovacím tanku potrubím bezprostředně propařeným před inokulací (5 % inokula). Kultivace probíhala 30 hodin při teplotě 25 °C za stejných parametrů vzdušněni a míchání jako u očkovacího tanku. V průběhu kultivace byly odebírány vzorky ve čtyřhodinových intervalech, po 18. hodině kultivace ve dvouhodinových intervaiech pro stanovení aktivity enzymu (promytí sedimentu buněk 0,lM fosfátovým pufrem o pH 7,0), způsobem popsaným v popisu vynálezu a pro stanovení suché hmoty buněk (promytí sedimentu vodou).After cooling the soil, inoculation of sterile culture broth was performed by releasing 7.5 liters of culture grown in the seed tank through a line immediately steamed before inoculation (5% inoculum). Cultivation was carried out for 30 hours at 25 ° C under the same air and agitation parameters as the seed tank. During the cultivation, samples were taken at 4-hour intervals, after 18 hours of cultivation at 2-hour intervals to determine enzyme activity (washing the cell sediment with 0.1 M phosphate buffer pH 7.0), as described in the description of the invention, and washing the sediment with water).
V jednom litru kultivační kapaliny bylo dosaženo produkce hydrolázy glutaryl-7-ACK 190 U při nárůstu buněk 3,8 g suché hmoty. Po 30 hodinách submersní kultivace byl celý objem fermentační kapaliny přepuštěn a buňky separovány na odstředivce Sharples. Získaný sediment byl dále promyt 50 litry demineralizované vody.In one liter of culture liquid, glutaryl-7-ACK 190 U hydrolase production was achieved with a cell growth of 3.8 g dry matter. After 30 hours of submersive culture, the entire volume of the fermentation liquid was discharged and the cells separated on a Sharples centrifuge. The sediment was further washed with 50 liters of demineralized water.
Ze 150 litrů fermentační kapaliny bylo získáno 2,5 kg vlhké buněčné pasty o sušině 22,5 % a specifické aktivitě 50 U.g-1 suché hmoty buněk, tj. 562 g sušiny buněk o celkové aktivitě hydrolázy glutaryl-7-ACK 28 100 U.From 150 liters of fermentation liquid, 2.5 kg of wet cell paste with a dry matter content of 22.5% and a specific activity of 50 µg -1 dry cell mass, i.e. 562 g of dry matter cell with a total glutaryl-7-ACK hydrolase activity of 28,100 U, were obtained.
g promyté buněčné pasty bylo smíseno s 90 ml roztoku 1 % glutaryl-7-ACK (obsah účinné látky 95,5 %), získaný smísením 9 g glutaryl-7-ACK s 50 ml 0,lM fosfátového pufru o pH 7,0, dávkováním 1,1M roztokem hydroxidu sodného za míchání a nepřetržitého upravování pH, které bylo udržováno na hodnotě 7,0, a doplnění týmž pufrem na celkový objem 90 ml. Směs byla inkubována za míchání při teplotě 37 °C 2 hodiny. Po této době byla provedena separace buněk z reakční směsi odstředěním a v supernatantu stanovena koncentrace 7-ACK, která odpovídala 80 % teorie konverze.g of the washed cell paste was mixed with 90 ml of a 1% glutaryl-7-ACK solution (active ingredient content 95.5%), obtained by mixing 9 g of glutaryl-7-ACK with 50 ml of 0.1 M phosphate buffer pH 7.0, dosing with 1.1 M sodium hydroxide solution while stirring and continuously adjusting the pH to 7.0, and adding the same buffer to a total volume of 90 ml. The mixture was incubated with stirring at 37 ° C for 2 hours. After this time the cells were separated from the reaction mixture by centrifugation and the concentration of 7-ACK in the supernatant corresponding to 80% of the theory of conversion.
Příklad 5Example 5
V nerezovém tanku o objemu 1 m3 byl připraven roztok předsráženého kukuřičného extraktu tak, že 18 kg kukuřičného extraktu bylo rozpuštěno ve 420 litrech demineralizované vody, pH roztoku bylo upraveno 40% roztokem hydroxidu sodného na hodnotu pH 7,6 a suspenze doplněna pitnou vodou na celkový objem 450 litrů a dále zpracován stejným způsobem jako v příkladu 4.In a 1 m 3 stainless steel tank, a pre-precipitated corn extract solution was prepared by dissolving 18 kg of corn extract in 420 liters of demineralized water, adjusting the pH of the solution to pH 7.6 with 40% sodium hydroxide solution, and total volume of 450 liters and further processed in the same manner as in Example 4.
Byla připravena kultura první vegetativní generace inokula kmene Pseudomonas sp. CCM 3 987 a druhá vegetativní generace v očkovacím tanku za podmínek a způsobem, které jsou uvedeny v příkladu 4.A culture of the first vegetative generation inoculum of Pseudomonas sp. CCM 3 987 and the second vegetative generation in the seed tank under the conditions and method set forth in Example 4.
Do 1 m3 nerezového tanku, který byl vybaven duplikátorem, dvěma míchadly se šesti lopatkami o průměru 35 cm, umístěnými na společné ose ve vzdálenosti 120 cm a čtyřmi zarážkami.In a 1 m 3 stainless steel tank equipped with a duplicator, two agitators with six 35 cm blades, placed on a common axis at a distance of 120 cm and four stops.
bylo připraveno 800 litrů živné půdy následujícího složení: 5 % kyselého bílkovinného hydrolyzátu (komerční výrobek Vitana), 400 litrů předsráženého roztoku kukuřičného extraktu načerpaného z rezervní nádrže a 135 ml silikonového protipěnidla SAG 471. Objem byl doplněn na 800 litrů pitnou vodou. Oprava pH a sterilizace živné půdy byla provedena způsobem uvedeným v příkladu 4.800 liters of nutrient broth were prepared as follows: 5% acidic protein hydrolyzate (commercial product Vitana), 400 liters of pre-precipitated corn extract solution pumped from the reserve tank and 135 ml of SAG 471 silicone antifoam. The volume was made up to 800 liters with potable water. The pH correction and the sterilization of the broth were carried out as described in Example 4.
Po ochlazení půdy bylo provedeno očkování sterilní živné půdy v produkčním tanku tlakovým přepuštěním předem propařeným potrubím 40 litrů kultury druhé vegetativní generace z počátku stacionární fáze růstu, tj. ve 20. hodině kultivace (5 % inokula). Submersní kultivace a její sledování bylo prováděno stejným způsobem jako v příkladu 4. Kultivace trvala 30 hodin.After cooling the soil, the sterile broth in the production tank was inoculated by pressure-relieving with a pre-steamed pipe of 40 liters of the second vegetative generation culture from the beginning of the stationary phase of growth, ie at 20 hours of culture (5% inoculum). Submerged cultivation and monitoring were performed in the same manner as in Example 4. The cultivation lasted 30 hours.
V jednom litru kultivační kapaliny bylo dosaženo produkce hydrolázy glutaryl-7-ACK 160 U při nárůstu 3,7 g suché hmoty buněk. Po separaci buněk stejným způsobem jako v příkladu 4 bylo získáno z 800 litrů fermentační kapaliny 12,18 kg vlhké buněčné pasty o sušině 23 % a specifické aktivitě 43,2 U.g suché hmoty buněk, tj. 2 801 g sušiny buněk o celkové aktivitě 121 003 U.In one liter of culture liquid, glutaryl-7-ACK hydrolase production of 160 U was achieved at an increase of 3.7 g dry cell mass. After separating the cells in the same manner as in Example 4, 12.18 kg of wet cell paste with a dry matter content of 23% and a specific activity of 43.2 µg of dry cell mass were obtained from 800 liters of fermentation liquid, ie 2,801 g of dry cell content with a total activity of 121,003. AT.
Hydrolýza roztoku glutaryl-7-ACK byla prováděna stejným způsobem jako v přikladu 4. Konverze glutaryl-7-ACK na 7-ACK byla 85 % teorie za 2 hodiny.Hydrolysis of the glutaryl-7-ACK solution was performed in the same manner as in Example 4. The conversion of glutaryl-7-ACK to 7-ACK was 85% of theory in 2 hours.
Příklad 6Example 6
Byl připraven kyselý hydrolyzát arašídové mouky následujícím způsobem. K 17,5 litrům pitné vody bylo přidáno 2,5 litru technické kyseliny sírové (96%) ia 3,75 kg arašídové mouky. Suspenze byla hydrolyzována 8 hodin za míchání při teplotě 120 °C a 1,2 atm. Po této době byla hydrolyzovaná suspenze neutralizována 40% roztokem hydroxidu sodného na hodnotu pH 7,0 a doplněna na objem 50 litrů pitnou vodou. Stejným způsobem jako v příkladu 4 byl připraven roztok předsráženého kukuřičného extraktu.An acid hydrolyzate of peanut flour was prepared as follows. To 17.5 liters of drinking water were added 2.5 liters of technical sulfuric acid (96%) and 3.75 kg of peanut flour. The suspension was hydrolyzed for 8 hours with stirring at 120 ° C and 1.2 atm. After this time, the hydrolyzed suspension was neutralized with a 40% sodium hydroxide solution to pH 7.0 and made up to a volume of 50 liters with potable water. In the same manner as in Example 4, a pre-precipitated corn extract solution was prepared.
Byla připravena kultura první vegetativní generace kmene Pseudomonas sp. CCM 3 987 a druhá vegetativní generace inokula téhož kmene v očkovacím tanku stejného vybavení, při stejném složení půdy a způsobu provedení jako v příkladu 4.A culture of the first vegetative generation of Pseudomonas sp. CCM 3 987 and the second vegetative generation inoculum of the same strain in a seed tank of the same equipment, with the same soil composition and embodiment as in Example 4.
Do 2501itrového nerezového produkčního tanku, vybavení jako v příkladu 4, bylo připraveno 150 litrů živné půdy stejného složení rovněž jako v příkladu 4, avšak místo bílkovinného hydrolyzátu bylo přidáno 37,5 litrů kyselého hydrolyzátu arašídové mouky. Submersní kultivace probíhala po dobu 48 hodin za jinak stejných podmínek uvedených v příkladu 4.A 150 liter stainless steel production tank, equipped as in Example 4, was prepared with 150 liters of broth of the same composition as in Example 4, but instead of the protein hydrolyzate, 37.5 liters of peanut flour acid hydrolyzate was added. Submerged culture was carried out for 48 hours under otherwise the same conditions as described in Example 4.
V jednom litru kultivační kapaliny bylo dosaženo produkce hydrolázy glutaryl-7-ACK 80 U při nárůstu buněk 3,5 g suché hmoty buněk. Výtěžek vlhké buněčné pasty ze 150 litrů kultivační kapaliny po separaci byl 2,25 kg o sušině 23 % a specifické aktivitě 22,8 U.g 1 suché hmoty buněk, tj. 517,5 g sušiny buněk o celkové aktivitě 11 799 U. Konverze roztoku glutaryl-7-ACK na 7-ACK za podmínek reakce uvedených v příkladu 4 probíhala 4 hodiny s výsledkem 78 % teorie.In one liter of culture liquid, glutaryl-7-ACK 80 U hydrolase production was achieved with a cell growth of 3.5 g dry cell mass. The yield of wet cell paste of 150 liters of the culture liquid after the separation was 2.25 kg dry matter content of 23% and a specific activity of 22.8 Ug-1 of dry cell mass, i.e. 517.5 g dry cell weight of the total activity of 11,799 U conversion of the solution of glutaryl The -7-ACK to 7-ACK under the reaction conditions of Example 4 was run for 4 hours, resulting in 78% of theory.
Příklad 7 kg sladových klíčků bylo suspendováno v 90 litrech demineralizované vody a po rozmíchání bylo postupně přidáváno 12 litrů kyseliny sírové (96%). Směs byla za míchání zahřívána 4 hodiny při 120 °C a 1,2 atm. Po ochlazení bylo přidáno 70 litrů vody a obsah přepuštěn a z filtrován. Materiál byl na filtru promyt 50 litry teplé pitné vody ( 60 °C) a filtráty byly spojeny a neutralizovány 40% roztokem hydroxidu sodného na hodnotu 7,0. Stejným způsobem jako v příkladu 4 byl připraven roztok předsráženého kukuřičného extraktu.Example 7 kg of malt sprouts were suspended in 90 liters of demineralized water and, after stirring, 12 liters of sulfuric acid (96%) were gradually added. The mixture was heated with stirring at 120 ° C and 1.2 atm for 4 hours. After cooling, 70 liters of water were added and the contents were drained and filtered. The material was washed on the filter with 50 liters of warm drinking water (60 ° C) and the filtrates were combined and neutralized with a 40% sodium hydroxide solution to 7.0. In the same manner as in Example 4, a pre-precipitated corn extract solution was prepared.
Byla připravena první a druhá vegetativní generace inokula kmene Pseudomonas sp. CCM 3 987 způsobem stejným jako v příkladu 4. Způsob a postup submersní kultivace včetně použitého fermentačního zařízení byl rovněž stejný jako v příkladu 4. Kultivace však probíhala poThe first and second vegetative inoculum of Pseudomonas sp. CCM 3 987 in the same manner as in Example 4. The method and procedure of submersible cultivation including the fermentation apparatus used was also the same as in Example 4. However, the cultivation was carried
Ί dobu 48 hodin v živné půdě, ve které namísto bílkovinného hydrolyzátu Vitana byl použit kyselý hydrolyzát sladových klíčků v koncentraci 20 %, tj. 30 litrů na 150 litrů živné půdy.48 48 hours in broth in which the acid hydrolyzate of malt sprouts was used in place of the protein hydrolyzate Vitana at a concentration of 20%, ie 30 liters per 150 liters of broth.
V jednom litru kutlivační kapaliny bylo dosaženo produkce hydrolázy glutaryl-7-ACK 150 U při nárůstu buněk 3 g suché hmoty. Výtěžek vlhké buněčné pasty po separaci ze 150 litrů kultivační kapaliny byl 1,87 kg o sušině 23 % a specifické aktivitě 50 U.g 4 suché hmoty buněk, tj. 430 g sušiny buněk o celkové aktivitě 21 500 U.The production of glutaryl-7-ACK 150 U hydrolase was achieved in 1 liter of cutter liquid with a cell growth of 3 g dry matter. The yield of wet cell paste after separation from 150 liters of culture liquid was 1.87 kg with a dry matter content of 23% and a specific activity of 50 µg of 4 dry cell mass, i.e. 430 g dry matter cell with a total activity of 21,500 U.
Enzymová konverze glutaryl-7-ACK na 7-ACK za reakčních podmínek uvedených v příkladu 4 byla 80 % teorie.The enzymatic conversion of glutaryl-7-ACK to 7-ACK under the reaction conditions of Example 4 was 80% of theory.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS871139A CS262502B1 (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Process for the submersion cultivation of bacteria type pseudomonas producing hydrolase 7 beta-/4-carboxybutanamido /cephalosporic acid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS871139A CS262502B1 (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Process for the submersion cultivation of bacteria type pseudomonas producing hydrolase 7 beta-/4-carboxybutanamido /cephalosporic acid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS113987A1 CS113987A1 (en) | 1988-08-16 |
CS262502B1 true CS262502B1 (en) | 1989-03-14 |
Family
ID=5344984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS871139A CS262502B1 (en) | 1987-02-20 | 1987-02-20 | Process for the submersion cultivation of bacteria type pseudomonas producing hydrolase 7 beta-/4-carboxybutanamido /cephalosporic acid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS262502B1 (en) |
-
1987
- 1987-02-20 CS CS871139A patent/CS262502B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS113987A1 (en) | 1988-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1202921A (en) | Hyperproducing cellulase microorganism | |
US4728613A (en) | Method for the recovery of extracellular enzymes from whole fermentation beer | |
CN107022493B (en) | Aspergillus oryzae strain for high-yield feeding compound enzyme and application thereof | |
US5294546A (en) | Method for production of a growth factor for Bifidobacterium sp. | |
JPH066069B2 (en) | Method for producing (x) -trans-cyclopropanecarboxylic acid | |
US3843442A (en) | Immobilized glucose isomerase | |
IE51745B1 (en) | Cholesterol esterase achromobacter delicatulus,and the hydrolysis of cholesterol esters therewith | |
US4418146A (en) | Preparation of D-N-carbamyl-α-aminoacids and micro-organisms for carrying out this preparation | |
SU1124889A3 (en) | Method of obtaining n-carbamyl phenylglycine derivatives | |
US3012944A (en) | Enzyme preparation | |
EP0169920B1 (en) | Process for thermally stable alpha-amylase production | |
CS262502B1 (en) | Process for the submersion cultivation of bacteria type pseudomonas producing hydrolase 7 beta-/4-carboxybutanamido /cephalosporic acid | |
WO2000061721A1 (en) | Method for obtaining $i(a. niger) cultures and their uses for producing ferulic acid and vanillic acid | |
SU539538A3 (en) | Method for producing metabolite 2776 | |
SU536757A3 (en) | Method for producing milk-clotting enzyme | |
CA1334741C (en) | Method for production of a growth factor for bifidobacterium sp | |
RU2186850C2 (en) | Method of citric acid producing | |
KR100312637B1 (en) | Method for producing hyaluronic acid by fermentation | |
RU2676144C1 (en) | Method for producing invertase and citric acid | |
JPH04365473A (en) | Cryptococcus laurenty dsm2762 | |
SU379101A1 (en) | METHOD OF OBTAINING PROTEOLYTIC ENZYMES | |
Foda et al. | Production of lactase from Kluyveromyces lactis propagated in media with different sodium chloride concentrations | |
JPS6248380A (en) | Production of cephalosporin c acylase | |
SU457342A1 (en) | Method of preparing antibiotics | |
JP3026312B2 (en) | Production method of chitin degradation products |