CS273373B1 - Method of ergot alkaloids' fermentation production with modification of cellular lipids - Google Patents

Method of ergot alkaloids' fermentation production with modification of cellular lipids Download PDF

Info

Publication number
CS273373B1
CS273373B1 CS458088A CS458088A CS273373B1 CS 273373 B1 CS273373 B1 CS 273373B1 CS 458088 A CS458088 A CS 458088A CS 458088 A CS458088 A CS 458088A CS 273373 B1 CS273373 B1 CS 273373B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
production
fermentation
alkaloids
ergot alkaloids
modification
Prior art date
Application number
CS458088A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS458088A1 (en
Inventor
Premysl Rndr Csc Sajdl
Vladimir Ing Kren
Sylva Rndr Csc Pazoutova
Tomas Rndr Csc Rezanka
Zdenek Rndr Malinka
Pavel Ing Harazim
Original Assignee
Sajdl Premysl
Kren Vladimir
Sylva Rndr Csc Pazoutova
Tomas Rndr Csc Rezanka
Malinka Zdenek
Harazim Pavel
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sajdl Premysl, Kren Vladimir, Sylva Rndr Csc Pazoutova, Tomas Rndr Csc Rezanka, Malinka Zdenek, Harazim Pavel filed Critical Sajdl Premysl
Priority to CS458088A priority Critical patent/CS273373B1/en
Publication of CS458088A1 publication Critical patent/CS458088A1/en
Publication of CS273373B1 publication Critical patent/CS273373B1/en

Links

Landscapes

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

Abstract

The invention concerns a method of fermentation of ergot alkaloids while modifying cellular lipids, leading to an increase in the biosynthesis of ergot alkaloids and changes in their spectrum. The main purpose is a significant increase in the production of ergot alkaloids by ca 10 to 30 % with positive effect on the effectiveness of fermentation and, subsequently, on extraction, isolation and possible semi-synthetic procedures, used for production of final medical substances. The given effect is achieved by addition of mono- and dichlorophenoxyalkanoic acids and/or their derivatives, causing modification of cellular lipids, in a quantity of 5 to 300 mg/l in the production phase of the fermentation process. The active substances can be added at the start or in the course of cultivation and one specific substance or combination of substances can be used. The invention can be used in fermentation and the pharmaceutical industry.

Description

Vynález se týká způsobu fermentační výroby námelových alkaloidů s modifikaci buněčných lipidů u produkčních kmenů hub rodu Claviceps, užívaných k výrobě klavidových alkaloidů, kyseliny lysergové a paspalové, jednoduchých derivátů kyseliny lysergové a peptidických alkaloidů, kdy modifikabe buněčných lipidů vede ke zvýšení jejich produkční schopnosti.The invention relates to a method for fermentative production of ergot alkaloids with modification of cell lipids in production strains of fungi of the genus Claviceps used for the production of clavide alkaloids, lysergic acid and paspalic acid, simple lysergic acid derivatives and peptide alkaloids, which modifies cellular lipids.

Dosud je popsána celá řada postupů fermentační přípravy námelových alkaloidů /H. Kobel a J.J. Sanglier, Ing; Biotechnology, Vol. 4, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1986, p. 569, čs. autorské osvědčení1č. 199986, 202 613 a 224 532. Tyto postupy využívají vlastnosti produkčních kmenů, daných možností vyjádření genetické informace pro biosyntézu námelových alkaloidů za konkrétních kultivačních podmínek, popřípadě tyto kultivační podmínky pro biosyntézu zvýhodňují, například prekurzoraci nebo indukcí enzymů. Z toho vyplývá, že zvyšování produkce výše uvedenou optimalizaci kultivačních podmínek je omezené. Další zvyšování produkce je potom závislé na šlechtění nových produkčních kmenů, které je u producentů námelových alkaloidů dosud stále založeno na nespecifické mutagenezi, rezultujíci v neřízené mutace.. Vzhledem k náhodnosti pozitivního mutačního zásahu a jeho nízké frekvenci je tento způsob dalšího zvyšování produkce velmi náročný z časového i materiálového hlediska.To date, a number of fermentation processes for ergot alkaloids / H have been described. Kobel and JJ Sanglier, Ing; Biotechnology, Vol. 4, VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim, 1986, p. 1 Author's Certificate no. 199 986, 202 613 and 224 532. These processes utilize the properties of the production strains, given the possibility of expression of genetic information for the biosynthesis of ergot alkaloid under specific culture conditions, or these culture conditions favoring biosynthesis such prekurzoraci or enzyme induction. It follows that the increase in production by the above-mentioned optimization of the culture conditions is limited. Further increase of production is then dependent on breeding of new production strains, which is still based on nonspecific mutagenesis in ergot alkaloid producers resulting in uncontrolled mutations. Given the randomness of the positive mutation intervention and its low frequency, this method of further production increase is very demanding. in terms of time and material.

Uvedené nevýhody způsobů zvyšování produkce odstraňuje způsob fermentační výroby námelových alkaloidů s modifikací buněčných lipidů, jehož podstatou je, že v produkční a/nebo inokulnční fázi fermontnčniho procesu se no produkční kmen houby Clnviceps působí mono- n/nebo dichlorfcnoxyalkonovými kysollnnmi o/nabo jojich deriváty obecného vzorce I. >.The aforementioned disadvantages of the methods of increasing production are overcome by a method of fermentative production of ergot alkaloids with modification of cell lipids, which is based on the fact that in the production and / or inoculum phase of the fermentation process the Clnviceps production strain is treated with mono- or dichlorophenoxyalkonic acids or their derivatives. formula I.>.

O - /li,/ - COOR.O - / li, / - COOR.

oO

Y R4 °Η3 kde R, je /-CH.-/ nebo /-CH-/ nebo /-C-/ nebo /-CH.-CH.-/ 12 , , 2 2 ch3 ch3 nebo /-/CH2/3~/Y R 4 ° Η 3 where R 1 is /-CH.-/ or / -CH- / or / -C- / or /-CH.-CH.-/ 12,2,2,2 ch 3 ch 3 or / - / CH 2/3 ~ /

R2 je -H nebo -CgH^ nebo -NH2 R 2 is -H or -CgH ^ or -NH 2

R3 je -Cl nebo -H za předpokladu že R^ je Cl aR 3 is -Cl or -H provided that R 6 is Cl a

R^ je -Cl nebo -H za předpokladu, že R3 je Cl, buá samostatnými, nebo ve směsi a to v koncentraci 5 až 300 mg/L živného média.R 3 is -Cl or -H provided that R 3 is Cl, either alone or in admixture at a concentration of 5 to 300 mg / L of nutrient medium.

Účinná látka je do živného média přidána na počátku a/nebo v průběhu produkční a/nebo inokulační fáze fermentačního postupu.The active ingredient is added to the nutrient medium at the beginning and / or during the production and / or inoculation phase of the fermentation process.

V produkční fázi fermentačního procesu se na produkční organismus působí látkami, způsobujícími vzrůst podílu mono a dinenasycených mastných kyselin a/nebo snižujícími celkový obsah fosfolipidů a/nebo snižujícími podíl fosfatidylethanolaminu a/nebo snižujícími obsah membránově funkčních quasiplanárních demethylsterolů /D. Berg et. al., Mykosen 29, 221, 1986/ a/nebo snižujícími viskozitu cytoplasmatické membrány. Modifikace buněčných lipidů je dosahováno, přídavkem účinné látky v koncentraci 5 až 300 mg/1 živného média v produkční fázi fermentačního postupu a účinná látka je přidána na za2In the production phase of the fermentation process, the production organism is treated with substances which increase the proportion of mono and dinunsaturated fatty acids and / or reduce the total phospholipid content and / or reduce the proportion of phosphatidylethanolamine and / or reduce the membrane-functional quasiplanar demethylsterol / D content. Berg et. al., Mykosen 29, 221 (1986) and / or lowering the viscosity of the cytoplasmic membrane. Modification of the cell lipids is achieved by adding the active ingredient at a concentration of 5 to 300 mg / l of nutrient medium in the production phase of the fermentation process and the active ingredient is added to the

CS 273 373 Bl čátku a/nebo v průběhu kultivace produkční fáze. Modifikace buněčných lipidů je dosahováno přídavkem jedné nebo více druhů účinných látek v libovolných poměrech při celkové koncentraci všech účinných látek 5 až 300 mg/1.CS 273 373 B1 at the beginning and / or during the cultivation of the production phase. Modification of cellular lipids is achieved by adding one or more kinds of active ingredients in any ratio at a total concentration of all active ingredients of 5 to 300 mg / L.

Cytochemické studie /Voříšek et al., In: Námelové alkaloidy a jejich deriváty, Academia, Praha, 1983, p.75/ lokalizovaly tvorbu námelových alkaloidů houbami rodu Claviceps do membrán endoplasmatického retikula, membrán homologních vakuol a lipoproteinové náplně vakuol. Například peptidické alkaloidy /ergopeptidy/ jsou deponovány v kapénkách lipidů /Neumann et. al., Biochem,. Physiol. Pflanzen 174,' 504, 1979/. Většina enzymů syntézy námelových alkaloidů u hub Claviceps, kromě tryptofan-dimethylallyltransferasy /Heinstein et. al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 44, 1244, 1971/ a DMAT-N-raethyltransferasy /Otsuka et. al., Planta medica 40, 109» 1980/ je lokalizována na membránách převážně v endoplosmatickéra retikulu. Jejich aktivita je většinou spojena s mikrosomální frakcí buněk. Aktivita těchto enzymů je ovlivněna konformačními interakcemi a kvalitou membrán, respektive jejich lipidičkou skladbou. Podle teoretických předpokladů je tedy možno manipulaci metabolismu lipidů, respektive ovlivněním složení buněčných membrán žádoucím směrem, regulovat biosyntézu námelových alkaloidů ve smyslu zvýšení jejich produkce, popřípadě změny složení směsi produkovaných alkaloidů.Cytochemical studies / Voříšek et al., In: Ergot alkaloids and their derivatives, Academia, Praha, 1983, p.75 / localized the formation of ergot alkaloids by fungi of the genus Claviceps into membranes of endoplasmic reticulum, membranes of homologous vacuoles and lipoprotein filling vacuoles. For example, peptide alkaloids (ergopeptides) are deposited in lipid droplets (Neumann et. al., Biochem. Physiol. Pflanzen 174, 504 (1979)]. Most ergot alkaloid synthesis enzymes in Claviceps fungi, except tryptophan dimethylallyltransferase / Heinstein et. al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 44, 1244, 1971] and DMAT-N-methyltransferases (Otsuka et. al., Planta Medica 40, 109 (1980)] is located on membranes predominantly in the endoplosmic reticulum. Their activity is mostly associated with the microsomal fraction of cells. The activity of these enzymes is influenced by conformational interactions and the quality of the membranes, respectively their lipid composition. According to theoretical assumptions, the manipulation of lipid metabolism, respectively by influencing the cell membrane composition in the desired direction, can regulate the ergot alkaloid biosynthesis in terms of increasing their production or altering the composition of the produced alkaloid mixture.

Dochází ke zvýšení produkce námelových alkaloidů, ke změně složení produkovaných alkaloidů, ke stabilizaci jejich produkce a modifikaci ve složení buněčných lipidů. K tomu je možno podle vynálezu použít například 4-chlorfenoxy kyseliny, 2,4-óichlorfenoxy kyseliny a jejich de'riváty, například kyselinu DL-2-/4-chlorfenoxy/propionovou neboThere is an increase in ergot alkaloid production, a change in the composition of the produced alkaloids, stabilization of their production and modification in the composition of cell lipids. For example, 4-chlorophenoxy acids, 2,4-chlorophenoxy acids and their derivatives, e.g. DL-2- (4-chlorophenoxy) propionic acid or

2,4-dichlorfenoxyoctovou. Tyto látky jsou známé svými auxinovýrai účinky na rostliny. Například kyselina 2,4-dichlorfenoxyoctová· se používá jako herbicid a dále některé z těchto látek mají hypolipemické účinky na vyšší živočichy, například ethyl ester kyseliny 2-/4-chlorfenoxy/2-methyl propionové pKlofibrat). 0 působení těchto látek na mikroorganismy je známo relativně málo - p-chlorfenoxypropionát /0,1 - 2 mg/L/ zvyšuje výtěžky kyseliny glutamové o 30 % v kulturách Lactobacilluá arabinosus a Leuconostoc mesenteroides a může substituovat biotin vyžadovaný kulturami k růstu /Kinoshita K. a spol.: Nippon Nogei Kagahu Koishi 36, 760-763, 1962/. p-Chlorfenoxyacetát /0,2 mM/ zvyšuje produkci chlortetracyklinu u nízkoprodukčního kmene. Streptomyces aureofaciens z 38 na 150 mg/L /Vaněk Z.: Folia Biol. 4 100-106 (1958)/. Kyseliny se přidávají ve formě roztoků solí s výhodou sodných, které se sterilizují filtrací. Při tepelné sterilizaci se účinek látek poněkud snižuje, pravděpodobně hydrolýzou atomů chloru na aromatickém systému. Tuto nevýhodu lze odstranit zvýšením koncentrace látky nebo použitím dichlorderivátu, s výhodou např, 2-(2,4-dichlorfenoxy)propionátu. Sterilizaci je možno provést také rozpuštěním chlorfenoxy kyselin v 2 N NaOH, který je autosterilní. Potom se roztok z za sterilních podmínek neutralizuje konc. HC1 na cca pH 8 a popřípadě zředí sterilní vodou. Tak je možno se vyhnout negativně působící sterilizaci teplem a náročné sterilizaci filtrací. Při kultivaci v a/nebo na médiích s obsahem látek modifikujících složení buněčných lipidů dochází ke vzrůstu podílů mono- a dinenasycených kyselin, především kyseliny olejové a linolové, klesá obsah kyseliny palmitové. Následně stoupne index nenasycenosti mastných kyselin. Celkový obsah fosfolipidů (stanoveno metodou TLC-FID) se snižuje asi na 50 % kontroly, což souvisí .s celkovým poklesem obsahu lipidů v myceliu. Silně klesá zastoupení fosfatidylethanolatninu a podstatně se zvyšuje index fosfatidylcholin fosfatidylethanolamin.2,4-dichlorophenoxyacetate. These substances are known for their auxin effects on plants. For example, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid is used as a herbicide and some of them have hypolipaemic effects on higher animals, for example 2- (4-chlorophenoxy) 2-methylpropionic acid ethyl ester (Klofibrate). The effects of these substances on microorganisms are relatively low - p-chlorophenoxypropionate (0.1-2 mg / L) increases glutamic acid yields by 30% in Lactobacillus arabinosus and Leuconostoc mesenteroides cultures and can substitute the biotin required by the cultures to grow (Kinoshita K. et al., Nippon Nogei Kagahu Koishi 36, 760-763 (1962). p-Chlorophenoxyacetate (0.2 mM) increases the production of chlortetracycline in a low-producing strain. Streptomyces aureofaciens from 38 to 150 mg / L / Vanek Z .: Folia Biol. 4100-106 (1958)]. The acids are added in the form of salt solutions, preferably sodium, which are sterilized by filtration. In thermal sterilization, the effect of the substances is somewhat reduced, probably by hydrolysis of the chlorine atoms on the aromatic system. This disadvantage can be overcome by increasing the concentration of the substance or by using a dichloro derivative, preferably 2- (2,4-dichlorophenoxy) propionate. Sterilization can also be accomplished by dissolving chlorophenoxy acids in 2 N NaOH, which is autosterile. The solution is then neutralized under sterile conditions with conc. HCl to about pH 8 and optionally diluted with sterile water. Thus, negative heat sterilization and demanding filter sterilization can be avoided. When cultivated in and / or on media containing substances modifying the composition of cellular lipids, the proportion of mono- and di-unsaturated acids, especially oleic and linoleic acids, increases, and palmitic acid content decreases. Subsequently, the fatty acid unsaturation index increases. The total phospholipid content (as determined by TLC-FID) is reduced to about 50% of the control, which is related to an overall decrease in the lipid content of the mycelium. The proportion of phosphatidylethanolatine decreases sharply and the phosphatidylcholine index of phosphatidylethanolamine significantly increases.

’ Změna lipidického složení buněčných membrán při fermentaci námelových alkaloidů se následně projeví i na produkci námelových alkaloidů, a to jak na celkovém obsahu sumy alkaloidů jejím zvýšením, tak i na zastoupení jednotlivých alkaloidů (spektru) v celkové sumě. Optimální koncentrace lipidy modifikujících látek, které maximálně zvyšují produkci sumy alkaloidů jsou kmenově specifiůké a je třeba tuto koncentraci stanovit pro daný použitý produkční kmen a konkrétní kultivační podmínky.´ The change in the lipid composition of cell membranes during ergot alkaloid fermentation will also have an impact on the production of ergot alkaloids, both on the total content of the sum of alkaloids by increasing it and on the proportion of individual alkaloids (spectrum) in the total sum. Optimal concentrations of lipid modifying substances that maximize the production of the sum of alkaloids are strain specific and should be determined for the particular production strain used and the particular culture conditions.

CS 273 373 Bl ’ϋCS 273 373 Bl

Hlavní výhodou způsobu podle vynálezu je efektivní možnost podstatně zvýšit (až o 100 %) produkci námelových alkaloidů u používaných fermentačních technologií , kde jsou vyčerpáni' možnosti dalšího zvyšováni produkce dosud známými způsoby. Další výhodou je možnost použití stávajících vyšlechtěných produkčních kmenů při eliminaci nutnosti volrai náročného dalšího šlechtění bez jistoty dosažení podobně zvýšené produkce.The main advantage of the process according to the invention is the effective possibility to substantially increase (up to 100%) the production of ergot alkaloids in the fermentation technologies used, where the possibilities of further increasing the production by the known methods are exhausted. A further advantage is the possibility of using existing bred production strains while eliminating the need for difficult further breeding without the certainty of achieving similarly increased production.

Další výhodou je možnost dosáhnout podstatného zvýšení produkce námelových alkaloidů bez jakýchkoli úprav technického výrobního zařízení. Další výhodou způsobu podle vynálezu je možnost podstatného zkrácení.kultivačního procesu na dobu optimální z hlediska ekonomiky výroby námelových alkaloidů. Další výhodou, vyplývající ze zvýšeného množství námelových alkaloidů v konečném produktu fermentace, je intenzifikace extrakČních a isolačních procesů, která se projeví dalším snížením nákladů na výrobu konečného produktu. Další výhodou je možnost využití změn spektra alkaloidů k získání potřebného množství těch alkaloidů, které jsou stávajícími produkčními kmeny, produkovány pouze v minoritním množství, popřípadě využiti těchto změn k optimalizaci spektra alkaloidů z hlediska finálního produktu (produktů). Další výhodou je stabilizující vliv přídavku látek modifikujících buněčné lipidy na výtěžnost fermentace s nestandardním průběhem (například nízká životaschopnost nebo suboptimální množství inokula a podobně).Another advantage is the possibility to achieve a substantial increase in ergot alkaloid production without any modification of the technical production equipment. A further advantage of the process according to the invention is the possibility of substantially shortening the cultivation process to an optimum time in terms of economy of ergot alkaloid production. Another advantage resulting from the increased amount of ergot alkaloids in the final fermentation product is the intensification of the extraction and isolation processes, which results in a further reduction in the cost of producing the final product. Another advantage is the possibility of utilizing changes in the alkaloid spectrum to obtain the necessary amount of those alkaloids that are produced by the existing production strains only in minor quantities, or utilizing these changes to optimize the spectrum of alkaloids in terms of the final product (s). Another advantage is the stabilizing effect of the addition of cell lipid modifying agents on non-standard fermentation yields (e.g., low viability or suboptimal amounts of inoculum and the like).

Způsob fermentační výroby námelových alkaloidů s modifikací buněčných lipidů je doložen následujícími příklady provedeni, aniž by jimi byl předmět vynálezu jakkoli omezen.The method of fermentative production of ergot alkaloids with modification of cell lipids is exemplified by the following examples without limiting the subject matter of the invention in any way.

Příklad 1Example 1

Produkční kmen Claviceps purpurea 59 (čs. autorské osvědčení č. 252 603) se naočkuje do inokulačního média obsahujícího v 1 litru 100 g sacharosy, 10 g asparaginu,The production strain Claviceps purpurea 59 (MSC No. 252 603) is inoculated into inoculation medium containing 100 g of sucrose, 10 g of asparagine in 1 liter,

0,1 g L-cysteinu, 0,1 g kvasničného extraktu, 0,25 g KHgPO^, 0,03 g MgS0^.7H20, 0,02 g ZnS0^.7H20, 1 g Ca(N0.j)2.4H20, rozpuštěných ve vodě, o pH 5i5, rozplněného po 60 ml ve 300 ml Erlenmayerových baňkách. Každá baňka se naočkuje množstvím 5x10? konidií uvedeného kmene. Baňky se inkubují 10 dnů. při 26 °C na rotační třepačce (4 ot./s., excetr 55 mm). Roztok 2-(2,4-dichlorfenoxy)propionátu sodného se připraví rozpuštěním volné kyseliny v ekvivalentním množství 2N NaOH a úpravou pH roztoku pomocí HC1 na hodnotu 8,0. Tento roztok se vysterilizuje filtrací přes sterilní sintrový filtr S5 a přidá se v množství 20 mg účinné látky na 1 litr k produkčnímu médiu, obsahujícími v 1 litru 100 g sacharosy, 16,8 g kyseliny citrónové, 10 g (NH^ÍgSO^, 0,25 g KHgPO^, 0,25 g MgSO^. .7H2O, 0,15 g ZnS04.7H20, 0,02 g FeS04.7H20, 0,12 g KC1, 1,2 g CaCl2 o pH 5,5. Takto připravené médium, rozplněné po 60 ml ve 300 ml Erlenmayerových baňkách se zaočkuje 8 % obj. submersních inokula a kultivuje se za shodných podmínek jako inokulum po dobu 21 dnů. V produkčním médiu bez přídavku 2-(2,4-dichlorfenoxy)propionátu sodného probíhá paralelní kultivace jako kontrola. Během kultivace se mění složení buněčných lipidů (stanoveni podle V. Křen et al., FEMS Microbiol. Lett. 22, 359, 1985) a dochází k podstatnému zvýšení produkce klavinových alkaloidů a změnám jejich spektra oproti kontrole. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 1.0.1 g L-cysteine, 0.1 g of yeast extract, 0.25 g KHgPO ^, ^ 0.03 g MgS0 7H 2 0, 0.02 g ZnS0 ^ 7H 2 0, 1 g of Ca (N0. (j) 2 .4H 2 O, dissolved in water, pH 5 15, 60 ml in 300 ml Erlenmeyer flasks. Inoculate each flask with 5x10? conidia of said strain. The flasks were incubated for 10 days. at 26 ° C on a rotary shaker (4 rpm, 55 mm excetr). Sodium 2- (2,4-dichlorophenoxy) propionate solution is prepared by dissolving the free acid in an equivalent amount of 2N NaOH and adjusting the pH of the solution to 8.0 with HCl. This solution is sterilized by filtration through a sterile sinter filter S5 and added in an amount of 20 mg of active ingredient per liter to the production medium containing 100 g of sucrose in 1 liter, 16.8 g of citric acid, 10 g of (NH4gSO4). 25 g KHgPO ^, 0.25 g of magnesium sulfate. 7H 2 O, 0.15 g ZnS0 4 7H 2 0, 0.02 g FeS0 4 7H 2 0, 0.12 g KC1, 1.2 g CaCl 2 pH 5.5 The medium thus prepared, dispensed 60 ml in 300 ml Erlenmeyer flasks, is seeded with 8% by volume submersible inoculum and cultured under the same conditions as the inoculum for 21 days. Sodium 2,4-dichlorophenoxy) propionate proceeds in parallel cultivation as a control, changing the composition of cellular lipids during cultivation (as determined by V. Kren et al., FEMS Microbiol. Lett. 22, 359, 1985) and there is a significant increase in the production of clavin alkaloids. and changes in their spectrum compared to control. The results are shown in Table 1.

Příklad 2Example 2

Produkční kmen Claviceps purpurea 59 se kultivuje postupem podle příkladu 1 s tím rozdílem, že do média se přidá DL 2-,(4-chlorfenoxy)propionát sodný v koncentraci 100 mg/1. Výsledné změny ve složení buněčných lipidů a v produkci alkaloidů jsou uvedeny v tab. 2.The Claviceps purpurea 59 production strain was cultured as in Example 1 except that DL 2- (4-chlorophenoxy) propionate sodium was added to the medium at a concentration of 100 mg / L. The resulting changes in cell lipid composition and alkaloid production are shown in Tab. 2.

Příklad 3Example 3

Produkční kmen Claviceps purpurea EK 10 byl kultivován za podmínek shodných s příkladem 1 s tou výjimkou, že k produkčnímu médiu je 2-(2,4-dichlorfenoxy)propionát sodný přidán do finální koncentrace 25 mg/1. Oproti kontrole došlo po 16 denní kultivaci ke zvýšení obsahu sumy alkaloidů ze 2 240 na 3 218 mg/1, po 20 denní kultivaci ke zvýšeníThe production strain Claviceps purpurea EK 10 was cultured under the conditions of Example 1, except that 2- (2,4-dichlorophenoxy) propionate sodium was added to the production medium to a final concentration of 25 mg / L. Compared to the control, the amount of alkaloids increased from 2,240 to 3,218 mg / l after 16 days of cultivation and after 20 days of cultivation

CSj'273 373 Bl ze 3 218 na 3900 mg/1 a ke změně poměru agroklavinu ku elymoklavinu z 19:81 na 30 : 68.CS 2373 373 B1 from 3,218 to 3900 mg / L and to change the ratio of agroclavin to elymoclavin from 19:81 to 30: 68.

1··1 ··

Příklad 4Example 4

Produkční kmen Claviceps purpurea EK 10 byl kultivován za podmínek shodných s příkladem 1 o tou výjimkou, že k produkčnímu médiu byl 2-(2,4-dlchlorfenoxy)propionát sodný přidán do finální koncentrace 100 mg/1. Oproti kontrole došlo po 16 denní kultivaci ke zvýšení obsahu sumy alkaloidů z 2 240 na 2 902 mg/1, po 20 denní kultivaci ke zvýšení ze 3 218 na 3 401 mg/1 bez změny % zastoupení elymoklavinu.The production strain Claviceps purpurea EK 10 was cultured under the conditions of Example 1 except that 2- (2,4-dlchlorophenoxy) propionate sodium was added to the production medium to a final concentration of 100 mg / L. Compared to the control, after 16 days of cultivation, the sum of alkaloids increased from 2,240 to 2,902 mg / l, after 20 days cultivation increased from 3,218 to 3,401 mg / l without changing the percentage of elymoclavin.

Příklad 5Example 5

Inokulura produkčního kmeno Claviceps fusiformis W 1 se připraví postupem podle příkladu 1, V produkční fázi se jako kontrola použije produkční médium, připravené podle příkladu 1, bez přídavku účinné látky, zainokulované 8 % obj. inokula. Další varianty představuje produkční médium podle přikladu 1 s přídavkem 2-(2,4-dichlorfenoxy)propionátu sodného v množství 0,20,50,100,150,200 a 300 mg/1, zainokulované 3,2 % obj. inokula, jako simulace nestandardního průběhu kultivace s oslabeným inokulem. Výsledná produkce alkaloidů po 19 denní kultivaci je uvedena v tabulce 3·An inoculum of a production strain of Claviceps fusiformis W 1 is prepared according to the procedure of Example 1. In the production phase, the production medium prepared according to Example 1, without addition of active ingredient, inoculated with 8% by volume of inoculum, is used as a control. Another variant is the production medium according to Example 1 with the addition of sodium 2- (2,4-dichlorophenoxy) propionate in amounts of 0,20,50,100,150,200 and 300 mg / l, inoculated with 3.2% by volume of inoculum, to simulate a non-standard course of cultivation with attenuated inoculum. The resulting alkaloid production after 19 days of cultivation is shown in Table 3 ·

Příklad 6Example 6

Produkční kmen C. purpurea 59 se kultivuje za podmínek shodných s příkladem 1.The C. purpurea 59 production strain is cultured under conditions identical to Example 1.

V produkční fázi se jako kontrola použije produkční médium bez přídavku účinných látek, modifikujících buněčné lipidy. Další varianty představuje produkční médium s přídavkem sodné soli 2,4-dichlorfenoxyoctové kyseliny v koncentraci 10, 25 a 50 mg/1 a s přídavkem sodné soli 2-(2,4-dichlorfenoxy)propionové kyseliny v koncentraci 10, 25 a 50 mg/1. Výsledná produkce alkaloidů po 5, 11 a 20 denní kultivaci je uvedena v tabulce 4.In the production phase, the production medium is used as a control without the addition of active substances that modify cell lipids. Another variant is the production medium with the addition of sodium salt of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid at concentrations of 10, 25 and 50 mg / l and with the addition of sodium salt of 2- (2,4-dichlorophenoxy) propionic acid at concentrations of 10, 25 and 50 mg / l. . The resulting alkaloid production after 5, 11 and 20 days of culture is shown in Table 4.

Příklod 7Example 7

Produkční kmen Claviceps paspali FA čs. autorské osvědčení č. 224 532 se kultivuje na povrchu ztuženého živného média, obsahujícího v 1 litru 10 g peptonu, 40 g glukosy, g sladového extraktu, 20 g agaru, rozpuštěných ve vodě, po dobu 28 dnů při 24 °C. Narostlé myoelium se setře <Jo 90 ml sterilního média shodného složení s výjimkou agaru, ve varné baňce 500 ml, a kultivuje se 4 dny při 24 °C na rotační třepačce /3,7 ot/s, excentr 70 mm/. Mycelium z baňky se za sterilních podmínek zbaví fermentační tekutiny odsátím na porcelánovém filtru s filtrační vložkou Sohleicher Schuell č. 5393 a promyje se 100 ml destilované vody. Mycelium se suspenduje v 80 ml destilované vody a homogenizuje se přístrojem Ultra-Turrax po dobu 5 s. 6 % obj. této suspenze se naočkuje produkční ní médium, obsahující v 1 litru 30 g raanitolu, 30 g kyseliny jantarové, 30 g propylengiykolu, I g K2HP04, 0,5 g MgS04<7H20, 0,03 g Cb/N03/2.4H20, 0,01 g MnS04.4H20, a 0,1 g NnNOp o hodnotě pH 5,2. Postupem dle příkladu 1 se připraví roztok sodné soli řié-dlchloi-fonoxyoctové kyseliny a přidá se k produkčnímu médiu do konečné koncontrnco 45 mg/1. Produkční médium je rozplněno po 80 ml v 500 ml varných baňkách. Kultivace produkční fáze probíhá při 23 °C na rotační třepačce /4 ot./s , excentr 55 min/ po dobu 16 dnů. V produkčním médiu bez přídavku 2,4-diehlorfenoxyoctunu sodného proběhla.paralelní kultivace jako kontrola. Oproti kontrole došlo ke zvýšení obsahu isomerů hydroxycthylamidu kyseliny lysergovó z 1 008 na 1 300 rag.l-'.Production strain Claviceps paspali FA MS. No. 224,532 is cultured on the surface of a solidified nutrient medium containing 10 g peptone, 40 g glucose, g malt extract, 20 g agar dissolved in water for 1 day at 24 ° C per liter. The grown myoelium was wiped with <90 ml of sterile medium of the same composition except for agar, in a 500 ml boiling flask, and cultured for 4 days at 24 ° C on a rotary shaker (3.7 rpm, eccentric 70 mm). Under sterile conditions, the flask mycelium is drained by suction on a Sohleicher Schuell No. 5393 porcelain filter and washed with 100 ml of distilled water. The mycelium is suspended in 80 ml of distilled water and homogenized with an Ultra-Turrax for 5 s. 6% by volume of this suspension is seeded with a production medium containing 30 g of raanitol, 30 g of succinic acid, 30 g of propylene glycol in 1 liter. g K 2 HP0 4, 0.5 g MgS0 4 <7H 2 0, 0.03 g Cb / N0 3/2 .4H 2 0, 0.01 g MnS0 4 .4H 2 0, and 0.1 g of NnNOp pH 5.2. Following the procedure of Example 1, a solution of sodium-chloro-phonoxyacetic acid sodium salt was prepared and added to the production medium to a final concentration of 45 mg / L. The production medium is filled in 80 ml in 500 ml beakers. The production phase is cultured at 23 ° C on a rotary shaker (4 rpm, eccentric 55 min) for 16 days. Parallel culture was performed as a control in the production medium without the addition of sodium 2,4-dichlorophenoxy acetone. Compared to control an increase in the content of the isomers hydroxycthylamidu lysergic acid from 1008 to 1300 rag.l - '.

Příklad 8Example 8

Produkční kmen Claviceps purpurea CCM F-725 /čs. autorské osvědčení č. 202 613,Production strain Claviceps purpurea CCM F-725 / MS. author's certificate No 202 613,

Č3? autorské osvědčení č. 22 2391/ se kultivuje na povrchu ztuženého živného média oČ3? No. 22 2391 / is cultivated on the surface of a solidified nutrient medium o

Q složení podle příkladu 1. Narostlé konidie se v množství 2.10 přenesou do 80 ml inokulačního média ve 300 ml Erlenmayerově baňce. Inokulační médium obsahuje v 1 litru 50 g sacharózy, 20 g kukuřičného extraktu a 1 g KH2P04, rozpuštěných ve vodě, hodnota pH 6,2. Naočkované baňky se inkubují 48 hodin při 24 °C na rotační třepačce /4 ot./s , excentr 55 mm/. Množstvím 0,5 % obj. tohoto submersního inokula se naočkuje produkčníThe composition of Example 1 was transferred to 80 ml inoculum medium in a 300 ml Erlenmeyer flask at 2.10. Inoculation medium contains in 1 liter 50 g sucrose 20 g corn extract and 1 g of KH 2 P0 4, dissolved in water, pH 6.2. The inoculated flasks were incubated for 48 hours at 24 ° C on a rotary shaker (4 rpm, eccentric 55 mm). An amount of 0.5% by volume of this submersible inoculum is inoculated with the production seed

CS 273 373 Bl živné médium, obsahující v 1 1 300 g sacharozy, 4 g kvasničného extraktu, 10 g terč.CS 273 373 B1 nutrient medium containing in 1 1300 g sucrose, 4 g yeast extract, 10 g target.

citronnnu amonného, 1 g MgS0^.7H20, 1,44 g Ca /NOy2.4HgO, 0,4 g KHgPO^, 0,2 g L-isoleucinu, 0,045 g 2-/2,4-dichlorfenoxy/propionátu sodného a 0,06 g 2,4-dichlorfenoxyoctnnu sodného, rozpuštěných ve vodě, hodnota pK 6,2. Produkční médium bylo rozplnčno « po 40 ml do 200 ml Blackeových · baněk. Kultivace probíhala stacionárně po dobu 2, dnů při 24 °C. V produkčním médiu bez přídavku lipidy modifikujících látek probíhala paralelní kultivace jako kontrola. Narostlé mycelium u kontroly obsahuje po ukončení kultivace sumu peptidlckých alkaloidů 0,86 % hmot., poměr ergokryptinů ku'.érflOkornlnu 2:1, poměrοζ /2) -ergokryptinu =1:1. Při přídavku uvedených množství 2-/2,4-dichlorfunoxy/propionátu sodného a 2,4-dlchlorfonoxyoclnnu sodného oboohujo tnycoliuin sumu pop lidických alkaloidů 1,08 o hmot., poinčr ergokryptlrlyiergokornin * 2,7;1, poměr C< :/3 -ergokryptinu = 1:3,5·citronnnu ammonium ^ 1 g MgS0 7H 2 0, 1.44 g Ca / noy .4HgO 2, 0.4 g of KHgPO ^, 0.2 g of L-isoleucine, 0.045 g of 2- / 2,4-dichlorophenoxy / propionate sodium and 0.06 g of sodium 2,4-dichlorophenoxyacetate dissolved in water, pK value of 6.2. The production medium was filled 40 ml into 200 ml Blacke flasks. Cultivation was carried out stationary for 2 days at 24 ° C. In the production medium without the addition of lipid modifying agents, parallel cultivation was performed as a control. The grown mycelium in the control contains, after cultivation, a sum of peptidic alkaloids of 0.86% by weight, an ergocryptine-to-cellulose ratio of 2: 1, a ratio of () / 2) -ergocryptine = 1: 1. Addition of the above amounts of sodium 2- (2,4-dichlorofunoxy) propionate and sodium 2,4-dichlorophonoxyocin enriches the sum of popic alkaloids 1.08 wt.%, The ergocryptyl glycerocornin * 2.7; 1, C ratio: </ 3 -ergocryptine = 1: 3.5 ·

Tabulka 1 a 2Tables 1 and 2

Vliv DL 2-(4-chlorfenoxy)propionátu na.složení buněčných mastných kyselin a produkci námelových alkaloidů kmenem Claviceps purpurea 59 θ HEffect of DL 2- (4-chlorophenoxy) propionate on the composition of cell fatty acids and ergot alkaloid production by Claviceps purpurea strain 59 θ H

Varianta I Mastné kyseliny Index nenasycenosti Anisotropie Biomasa (% celk.mast.kys.) mast. kys. membrán (g/1)Variant I Fatty acids Unsaturation index Anisotropy Biomass (% total fatty acid) ointment. Membrane acid (g / l)

16:0 18:2 18:1 18:016: 1 18: 2 18: 1 18: 0

Kontrola 26.3 35.8 28.0 9.7 1,006 0.200 22,7Checking 26.3 35.8 28.0 9.7 1,006 0.200 22,7

Přídavek mg/1 úč. látky 22,9 44.8 20.0 7.1 1.105 0.182 15.3Addition mg / 1 active substance 22,9 44.8 20.0 7.1 1.105 0.182 15.3

Varianta 2 alkaloidy0 celkové A E C CA (mg/1) - .(%)Variant 2 alkaloids 0 total AEC CA (mg / l) -.

Kontrola 3 728 18 24 24 33Checks 3 728 18 24 24 33

Přídavek mg/1 úč. látky 6 500 .10 16 55 21 astanoveny jako methylestery z celkového zmýdelnitelného podílu buněčných lipidů ^měřeno pomocí fluorescenční sondy trimethylamonium 1,3,6-difenylhexatrien CA - agroklavin, E - elymoklavin, C - chanoklavín-I, CA - chanoklavin-I-aldehydAddition mg / 1 .mu.C. Substance 6 500 .10 16 55 21 and determined as the methyl esters from the total proportion of hydrolyzable cellular lipid-measured using the fluorescent probe 1,3,6-trimethyl difenylhexatrien C A - agroclavine, E - elymoclavine C - chanoklavín- I, CA-chanoclavin-1-aldehyde

Tabulka 3Table 3

Vliv 2-(4-chlorfenoxy)propionátu sodného na produkci alkaloidů v nestandardní (oslabené) kultivaci C. fusioformis W1 po 19 dnech Varianta Produkce alkaloidů ’ (mg/1)Effect of sodium 2- (4-chlorophenoxy) propionate on alkaloid production in non-standard (attenuated) cultivation of C. fusioformis W1 after 19 days Variant of alkaloid production ´ (mg / 1)

Kontrola s 8 % inokula 2 358Control with 8% inoculum 2 358

Kontrola sControl p

3-2 % inokula (oslabená) 1.6853-2% inoculum (attenuated) 1.685

CS 273 373 B1CS 273 373 B1

Přídavek účinné látky (rag/1) k oslabené kultuře Addition of active substance (rag / 1) to attenuated culture 20 20 May 2 2 no no 50 50 2 2 Π5 Π5 100 100 ALIGN! 2 2 673 673 1 50 1 50 2 2 411 411 200 200 2 2 347 347 300 300 2 2 037 037

Tabulka 4Table 4

Vliv 2,4-dichlorfenoxyacetátu sodného (DCA) a 2-(2,4-dichlorfenoxy)propionátu sodného (DCP) na produkci námelových alkaloidů kmenem C, purpurea 59 .Effect of sodium 2,4-dichlorophenoxyacetate (DCA) and sodium 2- (2,4-dichlorophenoxy) propionate (DCP) on ergot alkaloid production by strain C, purpurea 59.

Varianta produkce námelových alkaloidů (mg/i)Variant of ergot alkaloid production (mg / i)

5. den Day 5 11. den 11th day 20. den Day 20 Kontrola Control 728 728 2 654 2 654 7 030 7 030 Přídavek DCA DCA addition 10 mg/1 10 mg / l 841 841 4 246 4 246 10 246 10 246 25 mg/1 25 mg / l 813 813 4 506 4 506 9 797 9 797 50 mg/1 50 mg / l 852 852 4 499 4 499 11 176 11 176 Přídavek DCP DCP addition 10 mg/1 10 mg / l 865 865 4 010 4 010 9 601 9 601 25 mg/1 25 mg / l nestanoveno not specified 3 946 3 946 9 715 9 715 50 mg/1 50 mg / l 924 924 3 901 3 901 9 397 9 397 PŘEDMĚT SUBJECT VYNÁLEZU OF THE INVENTION

Claims (2)

1. Způsob fermentoční výroby námelových alkaloidů s modifikací buněčných lipidů, vyznačující se tím, že v produkční a/nebo inokulační fázi fermentačního procesu se nu produkční kmen houbyClaviceps působí mono- a/nebo dichlorfenoxyalkanovými kyselinami n/ncbo jejich deriváty obecného vzorce I.Process for the production of ergot alkaloids with modification of cell lipids, characterized in that in the production and / or inoculation phase of the fermentation process, the nu production strain of the fungus Claviceps is treated with mono- and / or dichlorophenoxyalkanoic acids or their derivatives of the general formula I. kde R. je /-CH0-/ nebo /-CH-/ nebo /-C-/ nebo /-CH„-CHO-/ , 1 2 i i 22 CH3 ?.H3 nebo /-/CHg/^-/wherein R, is / CH 0 - / / or -CH- / or / C- / or / CH "CH O - /, 1 2 H 22 CH 3?. H 3 or / - / CHg / ^ - / Rj je -H nebo -CgH^ nebo -NH,,R 1 is -H or -C 8 H 4 or -NH 11; CS 273 373 B1CS 273 373 B1 Rj je -Cl nebo -H za předpokladu, že R^ je Cl aR 1 is -Cl or -H provided that R 1 is Cl and R^ je -Cl nebo -H za předpokladu, že R^ je Cl, buá samostatnými, nebo ve směsi a to v koncentraci 5 až 300 mg/1 Živného média.R 1 is -Cl or -H, provided that R 1 is Cl, either alone or in admixture at a concentration of 5 to 300 mg / L of nutrient medium. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že účinná látka a/nebo účinné látky jsou do živného média přidány na počátku a/nebo v průběhu produkční a/nebo inokulační fáze fermentačního postupu.Method according to claim 1, characterized in that the active substance and / or active substances are added to the nutrient medium at the beginning and / or during the production and / or inoculation phase of the fermentation process.
CS458088A 1988-06-28 1988-06-28 Method of ergot alkaloids' fermentation production with modification of cellular lipids CS273373B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS458088A CS273373B1 (en) 1988-06-28 1988-06-28 Method of ergot alkaloids' fermentation production with modification of cellular lipids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS458088A CS273373B1 (en) 1988-06-28 1988-06-28 Method of ergot alkaloids' fermentation production with modification of cellular lipids

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS458088A1 CS458088A1 (en) 1990-07-12
CS273373B1 true CS273373B1 (en) 1991-03-12

Family

ID=5388903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS458088A CS273373B1 (en) 1988-06-28 1988-06-28 Method of ergot alkaloids' fermentation production with modification of cellular lipids

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS273373B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS458088A1 (en) 1990-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0521104B1 (en) method for the production of eicosapentaenoic acids
EP2559753B1 (en) Microorganism having enhanced L-valine productivity and method for producing L-valine using the same
US20090263889A1 (en) Method For Increasing Yield of Biomass of and/or Components of Biomass From Marine Microorganisms
CA2163278A1 (en) Method for production of arachidonic acid
US20250230475A1 (en) Microbial oil containing dha at sn-2 position and use thereof
WO2014200126A1 (en) Microorganism producing l-isoleucine and method for preparing l-isoleucine using same
WO2017034343A1 (en) Microorganism having l-leucine productivity, and method for preparing l-leucine using same
KR100653107B1 (en) Unsaturated fatty acid or method for preparing lipid containing same
KR101875502B1 (en) Method for producing vitamin K2 from bacillus subtilis using pH-stat fed-batch culture
Hiruta et al. Optimization and scale-up of γ-linolenic acid production by Mortierella ramanniana MM 15-1, a high γ-linolenic acid producing mutant
CN113508866A (en) Production method of ganoderma lucidum functional feed additive
CN117327747B (en) Method for producing D-pantothenic acid by microbial fermentation
CN109112122B (en) A kind of inducible expression method in fermentation process of tyrosine phenol lyase
Bligny et al. [1] Techniques of cell suspension culture
JPS603830B2 (en) Methods for culturing plant cells in vitro
NO316517B1 (en) Compounds with inhibitory activity for lipid metabolism and method of preparation thereof
CS273373B1 (en) Method of ergot alkaloids&#39; fermentation production with modification of cellular lipids
EP0404300A2 (en) Process for production of eicosapentaenoic acid-containing phospholipids
CZ283141B6 (en) Process for preparing predominantly one of enantiomers of 2-(benzoylphenyl)propionic chiral acid
CN118028406A (en) Method for improving natamycin yield through variable-temperature fermentation
CA1141313A (en) Process for the selective side chain degradation of steroid compounds and for the preparation of defective mutants of microorganisms suitable therefor and also new strains of microorganisms (ii)
CN110468051A (en) A kind of K252A fermentation medium and preparation method thereof
RU2322491C1 (en) Lecanicillium species 347a strain as producer of complex of biologically active compounds
Inoue et al. Role of glutathione peroxidase against oxidative stress in yeast: phenotypic character of lipid hydroperoxide-sensitive mutants derived from Hansenula mrakii
Ren et al. Influence of ammonium salt and fermentation pH on acarbose yield from Streptomyces M37