CS273163B2 - Method of l-carnitine production - Google Patents
Method of l-carnitine production Download PDFInfo
- Publication number
- CS273163B2 CS273163B2 CS222085A CS222085A CS273163B2 CS 273163 B2 CS273163 B2 CS 273163B2 CS 222085 A CS222085 A CS 222085A CS 222085 A CS222085 A CS 222085A CS 273163 B2 CS273163 B2 CS 273163B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- carnitine
- crotonobetaine
- betaine
- dsm
- butyrobetaine
- Prior art date
Links
- PHIQHXFUZVPYII-ZCFIWIBFSA-N (R)-carnitine Chemical compound C[N+](C)(C)C[C@H](O)CC([O-])=O PHIQHXFUZVPYII-ZCFIWIBFSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 229960001518 levocarnitine Drugs 0.000 title description 2
- GUYHPGUANSLONG-SNAWJCMRSA-N (E)-4-(trimethylammonio)but-2-enoate Chemical compound C[N+](C)(C)C\C=C\C([O-])=O GUYHPGUANSLONG-SNAWJCMRSA-N 0.000 claims description 30
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 claims description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 4
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 2
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 claims description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 57
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 abstract description 30
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 abstract description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 abstract 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 24
- 229960004203 carnitine Drugs 0.000 description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 13
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 11
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 10
- 229930195714 L-glutamate Natural products 0.000 description 10
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 10
- JHPNVNIEXXLNTR-UHFFFAOYSA-N 4-(trimethylammonio)butanoate Chemical compound C[N+](C)(C)CCCC([O-])=O JHPNVNIEXXLNTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 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 9
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 9
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N Xylose Natural products O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- -1 iron ion Chemical class 0.000 description 6
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 6
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 4
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 4
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 4
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 4
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 4
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FFDGPVCHZBVARC-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylglycine Chemical compound CN(C)CC(O)=O FFDGPVCHZBVARC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 108700003601 dimethylglycine Proteins 0.000 description 4
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 4
- 239000007003 mineral medium Substances 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 4
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 4
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 4
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 4
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 4
- HKKHTABTHSUDBP-WMIWJMKMSA-N 3'-ketolactose Chemical compound O[C@@H]1C(=O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HKKHTABTHSUDBP-WMIWJMKMSA-N 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 3
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 3
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 3
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 3
- 102000015439 Phospholipases Human genes 0.000 description 3
- 108010064785 Phospholipases Proteins 0.000 description 3
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 3
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000001651 autotrophic effect Effects 0.000 description 3
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 3
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 3
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 3
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 3
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 3
- 229930195712 glutamate Natural products 0.000 description 3
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 3
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLGYKMPTFOIOCW-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid;propanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O.OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O BLGYKMPTFOIOCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KUWPCJHYPSUOFW-YBXAARCKSA-N 2-nitrophenyl beta-D-galactoside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CC=CC=C1[N+]([O-])=O KUWPCJHYPSUOFW-YBXAARCKSA-N 0.000 description 2
- PLXMOAALOJOTIY-FPTXNFDTSA-N Aesculin Natural products OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1Oc2cc3C=CC(=O)Oc3cc2O PLXMOAALOJOTIY-FPTXNFDTSA-N 0.000 description 2
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Natural products CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 2
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 2
- LRQKBLKVPFOOQJ-YFKPBYRVSA-N L-norleucine Chemical compound CCCC[C@H]([NH3+])C([O-])=O LRQKBLKVPFOOQJ-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 2
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 2
- 102000008109 Mixed Function Oxygenases Human genes 0.000 description 2
- 108010074633 Mixed Function Oxygenases Proteins 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005277 cation exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- XHCADAYNFIFUHF-TVKJYDDYSA-N esculin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC(C(=C1)O)=CC2=C1OC(=O)C=C2 XHCADAYNFIFUHF-TVKJYDDYSA-N 0.000 description 2
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- AIHDCSAXVMAMJH-GFBKWZILSA-N levan Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@](CO)(CO[C@@H]2[C@H]([C@H](O)[C@@](O)(CO)O2)O)O1 AIHDCSAXVMAMJH-GFBKWZILSA-N 0.000 description 2
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 2
- PJVXUVWGSCCGHT-ZPYZYFCMSA-N (2r,3s,4r,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;(3s,4r,5r)-1,3,4,5,6-pentahydroxyhexan-2-one Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(=O)CO PJVXUVWGSCCGHT-ZPYZYFCMSA-N 0.000 description 1
- KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 2-oxoglutaric acid Chemical compound OC(=O)CCC(=O)C(O)=O KPGXRSRHYNQIFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHPNVNIEXXLNTR-UHFFFAOYSA-O 4-(trimethylammonio)butanoic acid Chemical group C[N+](C)(C)CCCC(O)=O JHPNVNIEXXLNTR-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- QCQCHGYLTSGIGX-GHXANHINSA-N 4-[[(3ar,5ar,5br,7ar,9s,11ar,11br,13as)-5a,5b,8,8,11a-pentamethyl-3a-[(5-methylpyridine-3-carbonyl)amino]-2-oxo-1-propan-2-yl-4,5,6,7,7a,9,10,11,11b,12,13,13a-dodecahydro-3h-cyclopenta[a]chrysen-9-yl]oxy]-2,2-dimethyl-4-oxobutanoic acid Chemical compound N([C@@]12CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@H]5C(C)(C)[C@@H](OC(=O)CC(C)(C)C(O)=O)CC[C@]5(C)[C@H]4CC[C@@H]3C1=C(C(C2)=O)C(C)C)C(=O)C1=CN=CC(C)=C1 QCQCHGYLTSGIGX-GHXANHINSA-N 0.000 description 1
- 108010082340 Arginine deiminase Proteins 0.000 description 1
- XTPSTMAIWOCSGU-UJPDDDSFSA-N CC(O)=O.OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O Chemical compound CC(O)=O.OC[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O XTPSTMAIWOCSGU-UJPDDDSFSA-N 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 241001362614 Crassa Species 0.000 description 1
- DYDCUQKUCUHJBH-UWTATZPHSA-N D-Cycloserine Chemical compound N[C@@H]1CONC1=O DYDCUQKUCUHJBH-UWTATZPHSA-N 0.000 description 1
- DYDCUQKUCUHJBH-UHFFFAOYSA-N D-Cycloserine Natural products NC1CONC1=O DYDCUQKUCUHJBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710088194 Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010048581 Lysine decarboxylase Proteins 0.000 description 1
- 101100109871 Neurospora crassa (strain ATCC 24698 / 74-OR23-1A / CBS 708.71 / DSM 1257 / FGSC 987) aro-8 gene Proteins 0.000 description 1
- 102000052812 Ornithine decarboxylases Human genes 0.000 description 1
- 108700005126 Ornithine decarboxylases Proteins 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- PUKNFWRLBQXPFL-FXRZFVDSSA-N [(e)-3-carboxyprop-2-enyl]-trimethylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)C\C=C\C(O)=O PUKNFWRLBQXPFL-FXRZFVDSSA-N 0.000 description 1
- LMEMIKWTNPWYMI-UHFFFAOYSA-N acridine half-mustard dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.C1=C(Cl)C=CC2=C(NCCCNCCCl)C3=CC(OC)=CC=C3N=C21 LMEMIKWTNPWYMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 229940072107 ascorbate Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229960000678 carnitine chloride Drugs 0.000 description 1
- 108010029922 carnitine dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 229960002798 cetrimide Drugs 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229960001231 choline Drugs 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- YBGBJYVHJTVUSL-UHFFFAOYSA-L disodium;2-oxopentanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCC(=O)C([O-])=O YBGBJYVHJTVUSL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- TXDJUKRIYMZDOB-UHFFFAOYSA-N ethanol;propanedioic acid Chemical compound CCO.OC(=O)CC(O)=O TXDJUKRIYMZDOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000012966 insertion method Methods 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000006916 nutrient agar Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229940056360 penicillin g Drugs 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- HZHADWCIBZZJNV-UHFFFAOYSA-N sodium ionophore x Chemical compound CCOC(=O)COC1=C(CC=2C(=C(CC=3C(=C(C4)C=C(C=3)C(C)(C)C)OCC(=O)OCC)C=C(C=2)C(C)(C)C)OCC(=O)OCC)C=C(C(C)(C)C)C=C1CC1=C(OCC(=O)OCC)C4=CC(C(C)(C)C)=C1 HZHADWCIBZZJNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 210000001685 thyroid gland Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/007—Carnitine; Butyrobetaine; Crotonobetaine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
- C12N1/205—Bacterial isolates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
- Y10S435/824—Achromobacter
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Virology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Prostheses (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
Je známa příprava 1-karaitinu z ý4-butyrobetainu. ^-Butyrobetain se uvede do styku s hydroxylázovým enzymem získaným ze spor Keurospora crassa /US-PS 4371618/ za přítomnosti natrium-2-oxoglutarátu, redukčního činidla, zdroje železa a vzdušného kyslíku. Tento způsob má tu nevýhodu, že vyžaduje značný počet kofaktorů. Tak se v reakci stechiometrická množství 2-oxoglutarátu oxidačně dekarboxylují na sukoinát. Pe2+ je potřebný jako Og-aktivátor, askorbát pro udržení iontu železa v redukované formě a kataláza pro likvidaci škodlivého peroxidu vodíku vznikajícího ve stopovém množství.
lindstedt a kol. /Biochemistry _6_, 1262-1270 /1967/ The Pormation and Degradation of Camitin in Pseudomonas/ izolovali mikroorganismus rodu Pseudomonss, který se kultivuje s ^-butyrobetainem jako zdrojem uhlíku a dusíku. První reakcí odbourávání je hydroxylaoe -butyrobetainu na 1-kamitin, přičemž intermediárně vznikající 1-kamitin je dále zcela katabolizován na oxid uhličitý, vodu a amoniak.
Také při tomto postupu, který používá hydroxylázu získanou z bakterií pro přípravu I-karaitinu, je třeba značného množství kofaktorů /linstedt a kol., Biochemistry 16, 2181-2188 /1977/ Purifikation and Properties of -hutyrobetaine Hydroxylase from Pseudomonas sp. AK 1/.
Úkolem vynálezu je nalézt nový mikroorganismus, který nemá nevýhody známých způsobů a umožnit tak získat jednoduchým způsobem ne racemát, ale enantio-selektivní 1-kamitin z krotonbetainu, butyrobetainu nebo jejich směsi.
1-kamitin se podle vynálezu vyrábí kultivací bakteriálního produkčního kmene v* živné půdě, která obsahuje ^-butyrobetain a/nebo krotonobetain jako zdroj uhlíku a dusíku, růstové faktory, při podmínkách čeření do maximálního nahromadění konečného produktu a jeho následnou izolací. Způsob výroby spočívá v tom, že se jako bakteriálního produkčního kmene použije Agrobaoterium ÍHK4DSM 2938 ·, nebo Agrobacterium HK 13 DSM 2903, nebo Agrobacterium HK 1331 b DSM 3225. ^-butyrobetain a/nebo krotonobetain se použije v množství od 0,1 do 10,0 %. hmotnostních, vztaženo na kultivační médium.
Ma rozdíl od způsobů podle známého stavu techniky používají mikroorganismy podle vynálezu jako donátor hydroxylových skupin vodu a ne kyslík, což je dokázáno pokusy za použití Hg^O a 180.
Mikroorganismy podle vynálezu jsou schopny produkovat 1-kamitin z krotonobetainu a/nebo ^-butyrobetainu, přičemž vzniklý 1-kamitin nekatabolizují.
Jak ukazují srovnávací pokusy na vzorcích půd ze čtyř kontinentů, jsou mikroorganismy, které katabolizují butyrobetain a krotonobetain na I-karaitin, všudypřítomné, Izolace se podařila také z aktivovaného kalu z čistíren odpadních vod. Všechny tyto kmeny přicházejí v úvahu jako producenti I-kamitinu, jestliže se podrobí mutagennímu procesu dále uvedeným způsobem podle vynálezu.
Takové mutanty se získají následující selekční metodou:
a/ mikroorganismy, které rostou na betainu, ^butyrobetainu, krotonobetainu a 1-kamitinu jako zdroji uhlíku a dusíku, se běžným způsobem podrobí mutagennímu procesu.
b/ Z kultury mikroorganismů získané kultivací se oddělí ten, který je stabilní, nekatabolizuje I-kamitin a neroste s I-kamitinem, krotonobetainem,^-butyrobetainemj ale raději s betainem.
Výhodně se volí ty mikroorganismy získané ve stupni selekce b/, které produkují
1-kamitin a nerostou s 1-kamitiněm, krotonobetainem, ^-butyrobetainem, ale raději b betainem.
Účelně se mikroorganismy podrobené mutagennímu procesu dále kultivují v betainovém mediu- a tyto dále kultivované mikroorganismy se provedením stupně selekce b/ dále kultivují, výhodně v I-karaitinovém mediu. Kultivace kmenů rostoucích s betainem, ^“«butyrobetainem, krotonobetainam a L-karnltinem jako zdroji uhlíku a dusíku sa účelně provádí tak, že se ze směsi bakterií připraví naočkováním krotonobétainového živného roztoku směsná kultura a z této se běžnou mikrobiologickou technikou získá čistá kultura mikroorganismu kultivovaného na krotonobetainu.
Mutace takové kultury, která roste na betainu, ψ -butyrobetainu, krotonobetainu a L-karnltinu jako zdrojích uhlíku a dusíku, se může provést známými postupy /J.H.Miller, Experimente in Molecular Genetice, Cold Spring Harbor Laboratory, 1972/.
Účelně užívanými metodami pro přípravu stabilních mutant jsou Práme-Shift-metoda, deleční' metoda nebo transposon-inserČní metoda.
Mikroorganismy tekto podrobené mutagennímu procesu se pak po další kultivaci v betainovém médiu a převedení do L-karnitinového média podrobí selekčnímu stupni b/, kde se známými counter-salekčními činidly /P.Gerhardt a kol. /eds./, Manual of Methods for General Baoteriology, Am.Soo. for Mikrobiology, 1981/ oddělí ty mikroorganismy, které L-kamitin nekatabolizují a nerostou s L-kamitinem, krotonobetainem, ^-butyrobetainem, ale spíše s betainem.
Výhodným mikroorganismem, který roste s betainem, ^-butyrobetainem, krotonobetainem, L-kamitinem jako zdroji uhlíku a dusíku, je kmen HK 4 /DSM č. 2938/ a jeho descendenty a mutanty.
Tento kmen byl 3.3.1984 uložen v Německé sbírce mikroorganismů /DSM/, Gesellsohaft fur Biotechnologische Porschung mbH, Griesebachstrasse 8, 4300 Gottingen, Spolková republika Německa, pod číslem DSM 2938.
Vědecký popis kmene HK 4 /DSM č. 2938/
| Buňky | tyčinka pleomorfní | kataláza růst | + |
| délka μιη | 1 až 2 | anaerobní | - |
| šířka (Um | 0,5 až 0,8 | 37 °C | + |
| pohyblivost | 41 °C | - | |
| bičíky | peritrichní | pH 5,6 | - |
| Gramova reakce | - | Mao-Conkejův | |
| spory | - | agar | + |
| tvorba póly-/? - | SS-agar | - | |
| hydroxybutyrátu | M | oetrimidový | |
| oxidáza | + | agar | - |
| tvorba pigmentu | odbourávání | ||
| nadifundující | - | škrobu | - |
| difundujíoí | - | želatiny | - |
| fluoreskující | - | kaseinu | - |
| tvorba kyseliny | tyrosinu | - | |
| /OP-test/ z | Tneenu 80 | - | |
| glukózy aerobně | ae | DNA | + |
| anaerobně | aesoullnu | + | |
| fruktózy aerobně | - | využití substrátu | |
| ASS glukóza | + | acetát | - |
| xylóza | + | citrát | - |
| trehalóza | + | malonát | - |
| ethanol | glyoin | - | |
| fenylalanindeamináza | - | norleucin | - |
| omitindekarboxyláza | - | xylóza | + |
C.S 273163 B2
H2S
Voges-Proakauer indol dusitan z dusičnanu + denitrifikace + tvorba levanu lecithinaza ureáza + argininhydroláza lysindekarboxyláza
| fruktóza | + |
| glukóza | + |
| autotrofní růst | - |
| s H2 | |
| 3-ketolaktoza | - |
| tvorba plynu z glu- | |
| kozy | - |
| ONPG | + |
| růst | |
| betain | + |
| L-karaitin | + |
| -butyrobetain | +· |
| krotonobetain | + |
Přednostním mikroorganismem, který vzniká z popsaného mikroorganismu mutagenním procesem a selekcí, je stabilní, nekatabolizuje E-karnitin, avšak jej vylučuje a neroste s l-karnitinem, krotonobetainem a ýi -butyrobetainem, ale spíše s betainem, je HK 13,
Uvedený kmen byl 23.1.1984- deponován v Německé sbírce mikroorganismů /DSM/, Gesellschaft fur Biotechnologiaohe Porschung mbH, Griesebachstrasse 8, 43000 Gottingen, Spolková republika Německa, pod číslem 2903.
Vědecký popis kmene HK 13 /DSM 6.2903/
| Buňky | tyčinky pleomorfní | tvorba poly-^-hydroxybutyrátu | |
| délka jim | 1 až 2 | oxidáza | + |
| šířka jim | 0,5 až 0,8 | kataláza | + |
| pohyblivost | + | fenylalanindeamináza | - |
| bičíky | peritriohní | ornitindekarboxyláza | - |
| Gramova reakce | - | h2s | - |
| spory | - | Voges-ProBkauer | |
| indol | - | anaerobně | - |
| dusitan z dusična- | fruktózy aerobně | - | |
| nu | + | ASS glukóza | + |
| denitrifikace | + | xylóza | + |
| tvorba levanu | - | trehalóza | + |
| lecithináza | - | ethanol | - |
| ureáza | + | tvorba plynu z glu- | |
| růst | kózy | - | |
| anaerobní | - | ONPG | + |
| 37 °C | + | argininhydroláza | - |
| 41 °C | - | lysidekarboxyláza | - |
| pH 5,6 | - | odbourávání | |
| Mac-Conkeyův | škrobu | - | |
| agar | + | želatiny | OB |
| SS-agar | - | kaseinu | - |
| Cetrimidový | tyrosinu | - | |
| agar | - | Tweenu 80 | - |
| tvorba pigmentu | DNA | + | |
| nedifundujíoí | aesculinu | + | |
| difundujíoí | a· | využití substrátu | |
| fluoreskující | - | acetát | - |
tvorba kyseliny /OF-test/z glukózy aerobně norleuoin xylóza + fruktóza + . glukóza + autotrofní růst s Hg 3-ketolaktóza citrát malonát glycin růst betain +
L-karaitin ^-butyrobetain krotonobetain L-glutamát a krotonbetain L-glutamát a butyrobetain .i
L-glutamát a
L-kamitin i
Příkladem descendentu mikroorganismu HK 13, který je stabilní, nekatabolizuje L-kamitin, avšak produkuje jej, naroste na L-karnitinu, krotonbetainu a -butyrobstainu, ale spíše na betainu, L-glutamátu a krotonbetainu, L-glutamátu a butyrobe- i tainu, L-glutamátu a L-karaitinu, je kman HK 1331 b.
Tento byl izolován jako spontánně, dobře rostoucí mutantová kolonie z povrchu agarem ztuženého živného media, které obsahuje L-glutamát a ý^-butyrobetain.
Tento kmen byl 8.2,1985 deponován v Německé sbírce mikroorganismů /DSM/, Gesellsehaft fur Biotechnologisohe Forsohung mbH, Griesebachstrasse 8, 4300 Gottingen/ Spolková republika Německa, pod číslem DSM 3225.
Vědecký popis kmene HK 1331 b /DSM č. 3225/s
| buňky | tyčinky pleomorfní | délka ^im 1 a: šířka pum 0,5 |
| pohyblivost | + | anaerobně |
| bičíky | peritriehní | fruktóza aerobně |
| Gramova reakce | - | ASS glukózy |
| spory | - | xylózy |
| tvorba póly-- | trehalózy | |
| hydroxybutyrátu | - | ethanolu |
| oxidáza | + | tvorba plynu z glukózy |
| kataláza | + | ONPG |
| růst | arginindihydroláza | |
| anaerobní | - | lysind ekarboxyláza |
| 37 °C | + | fenylalanindeamináza |
| 41 °C | - | omitlndekarboxyláza |
| pH 5,6 | - | H2S |
| Mae-Conkeyův | Voges-Proskauer | |
| agar | + | indol |
| SS-agar | - | dusitan z dusičnanu , |
| oetrimidový | denitrifikace | |
| agar | - | tvorba levanu |
| tvorba pigmentu | lecithináza | |
| nedifundující | - | ureáza |
| difundujíoí | - | odbourávání |
| fluoreskující | - | škrobu |
C.S 273 163 B2 tvorba kyseliny /OF-test/z glukóza aerobně Tweenu 80 DNA aesculinu využiti substrátu aoetát citrát malonát glycin norleucin xylóza fruktóza glukóza želatiny kaseinu tyroeinu autotrofní růst s H2
3-ketolaktóza růst betain 1-karaitin Λ-butyrobetain krotonobetain L-glutamát a krotonobetain
L-glutamát a butyrobetain
L-glutamát a L-karnitin
Způsob výroby L-kamitinu ss výhodně provádí tak, že se kultivuje předkultura mikroorganismu, přednostně mikroorganismu označeného HK 13zve sterilním, výhodně vitaminy obsahujícím minerálním médiu /Kulla a kol., Aroh.líicrobiol, 135, 1 /1983//, při 20 až 40 °0, výhodně při 30 °C, při hodnotě pH 6 až 8, výhodně 7, po dobu 20 až 50 hodin, výhodně 30 až 40 hodin. Tato předkultura obsahuje účelně 0,1 až 10 % hmot., výhodně 0,5 až 5 % hmotu, oholinu, glutamátu, acetátu, dimethylglycinu nebo betainu jako růstového substrátu. Zvláště je výhodný betain v množství od 0,5 do 5 % hmot.
Dále se pracuje běžnou mikrobiologickou technikou, k předkultuře se přidají také výchozí sloučeniny, -butyrobetain, krotonobetain, nebo jejich směs v množství 0,1 až 10 % hmot., výhodně 0,5 až 5 % hmot., vztaženo na reakční médium.
-butyrobetain, popřípadě krotonobetain, může být použit jako hydrochlorid, jako volná vnitřní sůl, jakož i ve formě svého derivátu.
S předkulturou vyrobenou uvedeným postupem mohou být očkovány další kultury.
Tyto další kultury mají účelně stejné složení jako předkultury.
Koncentrace přidávaného krotonobetainu, ^-butyrobetainu něho jejich směsi se pohybují od 0,1 do 10 % hmot., výhodně 0,5 až 5 % hmot.
Také růstové substráty - cholin, glutamát, acetát, dimethylglycin a betain- se výhodně používají v koncentracích používaných pro předkulturu.
Výhodně se při další kultivaci používají stejné podmínky kultivace jako pro předkulturu.
Teploty se také výhodně pohybují mezi 20 až 40 °C, výhodně 30 °C a hodnota pH pravidelně mezi 6 a 8, výhodně 7.
Tímto způsobem provedená výroba L-kamitinu se po 20 až 30· hodinách zastaví.
Koncentrace L-kamitinu pak zpravidla odpovídá ekvivalentnímu množství ^-butyrobetainu nebo krotonobetainu použitého jako výchozí látka.
Buňky mohou být odstředěny nebo odfiltrovány a použity jako očkovací materiál pro novou kulturu.
sobě známým způsobem /J.P.Vandecasteele, Appl.Environ. Microbiol. 39. 327 /1980// lze L-karaitin pomocí kationtovýměnné chromatografie izolovat ze zbytku a přečistit krystalizací.
Způsob výroby L-kamitinu je možno provádět také kontinuálním způsobem, při kterém
C.S 273163 B2 se buňky kultivují v chemostatu při přibližném zřeáovacím poměru 0,04 až 0,2 b“\ výhodně při 0,06 až 0,08 h“\ za podobných podmínek jako v batoh-kultuře.
Příklad 1
Izolace mikroorganismu odbourávájícího krotonobetain:
Mikroorganismy se extrahují z půdy neutrálním fosfátovým pufrem za míchání, nakonec se větší částice oddělí filtrací papírem a krotonobetainové živné médium se očkuje takto získanými bakteriemi až do slabého zákalu. Po 9 dnech vzrostl zákal jako míra koncentrace buněk devadesátkrát. Krotonobetain z roztoku zcela zmizel a amoniak jako produkt odbourávání byl prokazatelný.
Ze směsné kultury se pomocí běžných mikrobiologických technik /zpevněná agarová živná půda/ získají;.': čisté kultury mikroorganismů odbourávájících krotonobetain. Jedna kultura byla zvolena pro další práci a označena jako HK 4.
Tento kmen také roste s ý7-butyrobetainem, L-kamitinem a betainem.
Příklad 2
Izolace stabilní karaitin-dehydrogenázové negativní mutanty:
Takový mutant by neměl dále katabolizovat L-kamitin vzniklý z ^-butyrobetainu nebo krotonobetainu a v ideálním případě tento také produkovat.
Kultura HK 4 se stabilně podrobí, mutagennímu procesu za přítomnosti Acridin Mutagen ICR 191 5 mikrogramů na ml, v sukcinátovém mediu /J.H.Miller, Experiment in Molecular Genetice, Cold Spring Harbor Laboratory, 1972/, pak se buňky nechají standardním způsobem růst v Nutrient Broth pro zvýraznění mutace, pak se převedou do betainového me?dla. Vyprodukovanou kulturou bylo naočkováno L-karnitinové medium.
Po málo hodinách dosáhla kultura logaritmického růstu. V této době se přidá penicilín G /15 mg/ml/ a D-cykloserin /0,5 mg/ml/ /Ornston a kol., Biochim. Biophys.Res. Commun. £6, 179 /1969//. Tato counter-selekční činidla ničí pouze rostoucí bakterie. Mutanty, které již nemohou růst s L-karaitinem, a které jsou středem našeho zájmu, přežívají a tímto způsobem se relativně obohacuji. Po 30 hodinách počet živých buněk klesl na setinu, antibiotika byla vymyta a kultura byla převedena do betainového média. Po kultivaci byla kultura zředěna a převedena na zpevněný živný agar. Takto rozdělené buňky vytvořily kolonie a byly jednotlivě zkoušeny.
Byla zvolena mutanta HK 13. Nemá již stabilní karnitindehydrogenázu a podle toho již neroste s L-karnitinem. -butyrobetainem nebo krotonobetainem, ale spíše s betainem. Při růstu na betainu, dimethylglycinu, oholinu, glutamátu nebo acetátu přeměňuje tento kmen krotonobetain nebo -butyrobetain na L-karnitln a produkuje jej.
Příklad 3
1 předkultury HK 13 se kultivuje v minerálním médiu obsahujícím vitamíny /Kulla a kol., Arch. Mlcrobiol. 135, 1 /1983//, které obsahuje 1 % hmot. betainu a 0,5 % hmot. chloridu krotonobetainu při 30 °C a pH 7,0 32 hodin. Tímto médiem se naočkuje kultura stejného složení o objemu 15 1 a kultivuje se 24 hodin za stejných podmínek jako předkultura /30 °C, pH 7,0, pOg * 3 ppm/. Po ukončení produkce se buňky odstředí a mohou být použity jako očkovací materiál pro další vsázku. Koncentrace L-karaitinu ve zbytku /19,8 1/ byla stanovena enzymatickou analýzou.
Zbytek obsahoval 4,26 mg L-kamitinu na ml. To odpovídá výtěžku 95,0 % vztaženo na výchozí množství chloridu krotonobetainu.
Edukty a jiné nečistoty nebyly v NMR spektru prokázány.
Jak bylo popsáno /J.P.Vandecasteele, Appl.Environ.Microbiol. 39, 327 /1930//, může být L-kamitin izolován ze zbylého média.kationtovýměnnou chromatografií a přečištěn překrystalováním.
Příklad 4 litrů předkultury HK 13 se kultivuje 32 hodin v minerálním médiu obsahujícím vitamíny /podle příkladu 1/, které obsahuje 1 % oholinu a 0,6 % ^-butyroberain-chloridu, při pH 7,0 a 30 °C. Touto předkulturou se naočkuje 15 1 média stejného složení a kultivace se provádí za stejných podmínek jako v příkladu 1.
Když je produkce asi po 30 hodinách ukončena, oddělí se buňky mikrofiltrací /Amioon Hollow-fiber cartridge/. Tato hmota buněk může být použita pro další produkci L-karnitinu. Koncentrace L-karnitinu se ve filtrátu /19,6 1/ stanoví enzymaticky. Filtrát- obsahuje 5,3 ng L-karnitinu na ml. Tato hodnota odpovídá analytickému výtěžku 97,6 %, vztaženo na výchozí množství chloridu^1-butyrobetainu.
HMR-analýzou nebyly ve filtrátu prokázány žádné edukty ani jiné cizí organické produkty. Proto je možno izolovat z roztoku L-karaitin známým způsobem, např. azeotropní destilací /DE-IS 2300492/.
Příklad 5
Fermentor pro kontinuální fermentaci, který obsahuje 1,5 1 minerálního média obsahujícího vitamíny /podle příkladu 1/, ve kterém je obsaženo 1,5 % betainu a 1,0 % chloridu ý^-butyrobetainu, se naočkuje 150 ml předkultury HK 13 ve stejném médiu. Po 20 hodinách aerobní kultivace při 30 °0 a pH 7,0 kultura-vyrostla a mohla začít kontinuální výroba s průtokovou rychlostí 0,1 1/h. Roztok kultury odebíraný z fermentoru byl umístěn do nádoby chlazené na 4 °C. Buňky byly odděleny odstředěním. Filtrát obsahuje 8,8 g L-kamitinu, což bylo stanoveno enzymatickou analýzou.
Tato hodnota odpovídá výtěžku 99,2 %, vztaženo na výchozí koncentraci chloridu ý^-butyrobetainu.
Pevný chlorid í-karnitinu může být z roztoku izolován iontovýmšnnou chromatografií a oddělením vody.
| Příklad | Mikroorga- nismus | Edukt množství | Růstový substrát | Podmínky | Výtěžek L-karnitinu | |||
| 6 | HK 1331b | 0,1 % Bubet | Dimethylglycin 1 % | 25 47 | °C h | pH 6,5 | 94,1 % | |
| 7 | HK 13 | 10 % Bubet | Acetat | 2 % | 35 25 | °C h | PH 7,5 | 96,3 % |
| 8 | HK 13 | 0,1 % Crotbet | Glutamat | 0,7 % | 20 33 | °C h | pH 7 | 92,5 % |
| 9 | HK 13 | 1 % Bubet | Betain | 10 % | 30 30 | °C h | pH 8 | 97,1 % |
| 10 | HK 1331b | 1 % Bubet | Betain | 0,1 % | 30 24 | °C h | pH 6 | 97,9 % |
| 11 | HK 13 | 1 % Crotbet | Betain | 1,6 % | 50 22 | °C h | pH 7 | 98,8 % |
| 12 | HK 1331b | 0,5 % Bubet 0,5 %Crot- | Betain | 1,5 % | 30 24 | °C h | pH 7 | 98,9 % |
bet
Bubet =y-butyrobetainhydrochlorid
Crotbet Crotonobetainhydrochlorid
Claims (1)
- Způsob výroby L-karnitinu kultivací bakteriálního produkčního kmene v živné půdě, která obsahuje ^-butyrobetain a/nebo krotonobetain jako zdroj uhlíku a dusíku, růstové faktory při podmínkách čeření do maximálního nahromadění konečného produktu a jeho následnou izolací, vyznačující se tím, že se jako bakteriálního produkčního kmene použije Agrobaoterium HK 4 DSM 2938, nebo Agrobacterium HK 13 ĎSM 2903, nebo Agrobacterium HK 1331 b DSM 3225, přitom se ^-butyrobetain a/nebo krotonobetain použije v množství od 0,1 až 10,0 % hmotnostních, vztaženo na kultivační médium.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH160084 | 1984-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS222085A2 CS222085A2 (en) | 1990-07-12 |
| CS273163B2 true CS273163B2 (en) | 1991-03-12 |
Family
ID=4214209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS222085A CS273163B2 (en) | 1984-03-29 | 1985-03-27 | Method of l-carnitine production |
Country Status (25)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5187093A (cs) |
| EP (1) | EP0158194B1 (cs) |
| JP (1) | JPS60224488A (cs) |
| CN (1) | CN1004146B (cs) |
| AT (1) | ATE64154T1 (cs) |
| AU (1) | AU585216B2 (cs) |
| BG (1) | BG50282A3 (cs) |
| BR (1) | BR8501374A (cs) |
| CA (1) | CA1265757A (cs) |
| CS (1) | CS273163B2 (cs) |
| DD (1) | DD232310A5 (cs) |
| DE (1) | DE3583058D1 (cs) |
| DK (1) | DK165191C (cs) |
| ES (1) | ES8602940A1 (cs) |
| FI (1) | FI86889C (cs) |
| HU (1) | HU193744B (cs) |
| IE (1) | IE58045B1 (cs) |
| IL (1) | IL74552A (cs) |
| IN (1) | IN164247B (cs) |
| NO (1) | NO164918C (cs) |
| PL (1) | PL145712B1 (cs) |
| RO (1) | RO92477B (cs) |
| SU (1) | SU1435159A3 (cs) |
| YU (1) | YU45708B (cs) |
| ZA (1) | ZA851959B (cs) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59183694A (ja) * | 1983-04-05 | 1984-10-18 | Hamari Yakuhin Kogyo Kk | 光学活性なカルニチンの生化学的製造法 |
| JPS59192095A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-31 | Ajinomoto Co Inc | Ｌ−カルニチンの製造法 |
| DD221905B1 (de) * | 1983-11-03 | 1987-03-18 | Univ Leipzig | Verfahren zur herstellung von l(-)-carnitin und seinen derivaten |
| JPS62275689A (ja) * | 1985-12-09 | 1987-11-30 | Bio-Le Kk | Ｌ−カルニチンの製造法 |
| CA2021869C (en) * | 1989-07-28 | 2000-09-05 | Frans Hoeks | Process for microbiological batch production of l-carnitine |
| DE4017595A1 (de) * | 1990-05-31 | 1991-12-05 | Consortium Elektrochem Ind | Maltopentaose produzierende amylasen |
| DE4106375A1 (de) * | 1991-02-28 | 1992-09-03 | Degussa | Eine l-carnitin-amidase produzierender mikroorganismus, l-carnitin-amidase, verfahren zu deren gewinnung und deren verwendung |
| CN1058995C (zh) * | 1996-11-08 | 2000-11-29 | 江苏省微生物研究所 | L-肉碱或其盐的制备方法 |
| KR100255039B1 (ko) | 1997-07-28 | 2000-05-01 | 박영구 | L-카르니틴의제조방법 |
| DE19749480A1 (de) * | 1997-11-08 | 1999-05-20 | Univ Leipzig | Verfahren zur Herstellung von L-Carnitin aus Crotonobetain |
| WO2002061094A2 (de) * | 2001-01-31 | 2002-08-08 | Lonza Ag | Mikrobiologisches verfahren zur herstellung von l-carnitin |
| US7700074B2 (en) * | 2002-02-07 | 2010-04-20 | Pettegrew Jay W | Method and system for diagnosis of neuropsychiatric disorders including chronic alcoholism |
| US7407778B2 (en) | 2002-02-07 | 2008-08-05 | Pettegrew Jay W | Compounds, compositions and methods for treating neuropsychiatric disorders |
| CN1795198B (zh) * | 2003-05-29 | 2011-08-17 | 杰伊·W·佩特格尤 | 对神经精神疾病进行医学成像所用的甘油磷酸胆碱及其衍生物 |
| US20060257842A1 (en) * | 2003-05-29 | 2006-11-16 | Pettegrew Jay W | Cryopreservation media and molecules |
| CA2611901C (en) * | 2005-07-05 | 2012-12-11 | Lonza Ag | Spray-drying process for producing a dry carnitine powder or granulate |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2313573A (en) * | 1938-01-17 | 1943-03-09 | Gen Aniline & Film Corp | Capillary active compounds and process of preparing them |
| US2367878A (en) * | 1939-05-04 | 1945-01-23 | Hoffmann La Roche | Betaine esters |
| GB1100295A (en) * | 1964-11-30 | 1968-01-24 | Daiichi Seiyaku Company Ltd | Cosmetic preparations for hair-nourishing or hair-growing |
| FR1559839A (cs) * | 1968-01-30 | 1969-03-14 | ||
| ES370147A1 (es) * | 1968-08-29 | 1971-04-01 | Gulf Research Development Co | Un procedimiento para fabricar ciclopropilamina. |
| US3711549A (en) * | 1970-05-19 | 1973-01-16 | Gulf Research Development Co | Process for manufacturing cyclopropylamine |
| US3796632A (en) * | 1971-12-10 | 1974-03-12 | Toray Industries | Process for racemizing alpha-amino-epsilon-caprolactam |
| DE2751134C2 (de) * | 1977-11-16 | 1986-04-17 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von γ-Chlorcarbonsäureestern |
| IT1142201B (it) * | 1980-06-24 | 1986-10-08 | Sigma Tau Ind Farmaceuti | Procedimento per la produzione enzimatica di l-carnitina |
| DE3214953A1 (de) * | 1982-04-22 | 1983-10-27 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Mikrobielle polysaccharide, verfahren zu ihrer herstellung, dafuer geeignete mikroorganismen und verwendung der polysaccharide |
| JPS59192095A (ja) * | 1983-04-13 | 1984-10-31 | Ajinomoto Co Inc | Ｌ−カルニチンの製造法 |
| DD221905B1 (de) * | 1983-11-03 | 1987-03-18 | Univ Leipzig | Verfahren zur herstellung von l(-)-carnitin und seinen derivaten |
| CH664374A5 (de) * | 1985-02-27 | 1988-02-29 | Lonza Ag | Verfahren zur herstellung von l-carnitin auf mikrobiologischem weg. |
| IT1190280B (it) * | 1986-04-24 | 1988-02-16 | Sigma Tau Ind Farmaceuti | Procedimento per la preparazione di gamma-butirrobetaina |
-
1985
- 1985-02-26 FI FI850781A patent/FI86889C/fi not_active IP Right Cessation
- 1985-03-04 IE IE53385A patent/IE58045B1/en not_active IP Right Cessation
- 1985-03-07 IN IN177/MAS/854A patent/IN164247B/en unknown
- 1985-03-10 IL IL74552A patent/IL74552A/xx not_active IP Right Cessation
- 1985-03-15 ZA ZA851959A patent/ZA851959B/xx unknown
- 1985-03-19 HU HU851012A patent/HU193744B/hu unknown
- 1985-03-21 AU AU40192/85A patent/AU585216B2/en not_active Expired
- 1985-03-22 AT AT85103420T patent/ATE64154T1/de not_active IP Right Cessation
- 1985-03-22 EP EP85103420A patent/EP0158194B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-22 DE DE8585103420T patent/DE3583058D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-26 BR BR8501374A patent/BR8501374A/pt unknown
- 1985-03-26 BG BG069432A patent/BG50282A3/xx unknown
- 1985-03-27 RO RO118151A patent/RO92477B/ro unknown
- 1985-03-27 CS CS222085A patent/CS273163B2/cs unknown
- 1985-03-27 DD DD85274492A patent/DD232310A5/de not_active IP Right Cessation
- 1985-03-27 DK DK138085A patent/DK165191C/da not_active IP Right Cessation
- 1985-03-28 NO NO851261A patent/NO164918C/no not_active IP Right Cessation
- 1985-03-28 JP JP60064931A patent/JPS60224488A/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-28 YU YU50485A patent/YU45708B/sh unknown
- 1985-03-28 CA CA000477804A patent/CA1265757A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-28 SU SU853874110A patent/SU1435159A3/ru active
- 1985-03-28 ES ES541663A patent/ES8602940A1/es not_active Expired
- 1985-03-28 PL PL1985252628A patent/PL145712B1/pl unknown
- 1985-04-01 CN CN85101191.8A patent/CN1004146B/zh not_active Expired
-
1990
- 1990-03-15 US US07/496,093 patent/US5187093A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0530803B1 (en) | Process for producing L-threonine | |
| US4529697A (en) | Process for producing L-glutamic acid by fermentation | |
| CS273163B2 (en) | Method of l-carnitine production | |
| CA1168999A (en) | Method for preparing 2,5-diketo-d-gluconic acid | |
| US4745064A (en) | Process for the degradation of s-triazine derivatives in aqueous solutions | |
| KR100198039B1 (ko) | 발효에 의한 l-글루탐산의 제조방법 | |
| CZ279790B6 (cs) | Mikrobiologický způsob výroby hydroxylovaných de rivátů pyrazinu | |
| US4492756A (en) | Microorganisms of the genus Hyphomicrobium and process for degrading compounds wich contain methyl groups in aqueous solutions | |
| KR100233330B1 (ko) | 6-히드록시피콜린산을 제조하기 위한 미생물학적 방법 | |
| EP0188712B1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Phenylalanin-Dehydrogenase enthaltenden Mikroorganismen und deren Verwendung zur Herstellung von L-alpha-Aminosäuren | |
| DE69738080T2 (de) | Biokatalysatoren mit amin-acylase aktivität | |
| Rode et al. | Adaptation of Rhodopseudomonas sphaeroides to Growth on d-(—)-Tartrate and Large-Scale Production of a Constitutive d-(—)-Tartrate Dehydratase During Growth on dl-Malate | |
| EP1018546B1 (en) | Microorganisms producing 5-aminolevulinic acid and processes for producing 5-aminolevulinic acid by using the same | |
| US4060455A (en) | Process for the microbial production of L-serine using pseudomonas Sp. DSM 672 | |
| US5212089A (en) | Process for prepartion of s-(+)-3-halogeno-1,2-propanediol by treatment with alcaligenes | |
| EP0434393A2 (en) | Process for preparation of R-(-)-3-halogeno-1,2-propanediol by treatment with microorganism | |
| US5496715A (en) | Process for preparing indigo | |
| US5246843A (en) | Process for preparation of R-(-)-3-halogeno-1,2,-propanediol by treatment with microorganism | |
| Igarashi et al. | Excretion of L-tryptophan by analogue-resistant mutants of Pseudomonas hydrogenothermophila TH-1 in autotrophic cultures | |
| EP0799895B1 (en) | Fermentative production of d-biotin | |
| US4416987A (en) | Method of synthesizing proteins from methanol | |
| Duménil et al. | Production of vitamin B12 by gram-variable methanol-utilizing bacteria | |
| JP2586283B2 (ja) | 微生物学的手段によってｌ−カルニチンを製造する方法 | |
| KR0146493B1 (ko) | 발효법에 의한 l-알라닌의 제조 방법 | |
| SU1377290A1 (ru) | Штамм бактерий ALcaLIGeNeS FaecaLIS, используемый дл очистки сточных вод от 2-хлор-цис,цис-муконовой кислоты |