DD231949A3 - METHOD FOR THE FERMENTATIVE MANUFACTURE OF NOURSEOTHRICIN - Google Patents

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DD231949A3
DD231949A3 DD25594583A DD25594583A DD231949A3 DD 231949 A3 DD231949 A3 DD 231949A3 DD 25594583 A DD25594583 A DD 25594583A DD 25594583 A DD25594583 A DD 25594583A DD 231949 A3 DD231949 A3 DD 231949A3
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nourseothricin
zimet
fermentation
solution
culture
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Inventor
Michael Menner
Ernst-Joachim Bormann
Matthias Hilliger
Peter-Juergen Mueller
Martin Roth
Harald Bocker
Hans-Helmut Grosse
Friedrich Bergter
Werner Hess
Juliane Koedel
Ingeborg Heller
Gunter Plonka
Original Assignee
Akad Wissenschaften Ddr
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Abstract

Es wird ein fermentatives Nourseothricin-Gewinnungsverfahren beschrieben, mit dem unter Verwendung von hexosearmen, di-, oligo- oder polymerhaltigen Kohlenhydratquellen enthaltenden Naehrmedien und entsprechend geeigneten Staemmen im Verlaufe einer etwa 140stuendigen Fermentation bei geregelter Aciditaet hohe Konzentrationen an Nourseothricin akkumuliert werden.There is described a fermentative nourseothricin recovery process which accumulates high levels of nourseothricin using nutrient media containing hexose, dihydrogen, oligomer or polymer containing carbohydrate sources and appropriately suitable excipients over approximately 140 hours of fermentation with controlled acidity.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft die fermentative Herstellung des Antibiotikums Nourseothricin. Es hat ergotrope Wirkung und besitzt demzufolge große ökonomische Bedeutung für die Landwirtschaft und die pharmazeutische Industrie.The invention relates to the fermentative production of the antibiotic nourseothricin. It has ergotropic effects and therefore has great economic importance for agriculture and the pharmaceutical industry.

Charakteristik der bekannten technischen LösungCharacteristic of the known technical solution

Nourseothricin ist ein aus der Kultur von Streptomyces noursei JA 3890 b isoliertes Antibiotikum, welches gegen grampositive und gegen gramnegative Bakterien sowie Mycobakterien wirksam ist und auch antivirale Eigenschaften aufweist (Bradler, G., und Thrum, H., 1963: Nourseothricin A und B, zwei neue antibakterielle Antibiotica einer Streptomyces noursei-Variante. Z. AIIg. Mikrobiol., 3,105-112). Nourseothricin ist ein Gemisch derStreptothricine Fund D (Gräfe, U., Bocker, H., Reinhard, G., und Thrum, H., 1974: Regulative Beeinflussung der Nourseothricinbiosynthese durch o-Aminobenzoesäure in Kulturen des Streptomyces noursei JA 3890b. Z. AIIg. Mikrobiol., 14,659-673).Nourseothricin is an antibiotic isolated from the culture of Streptomyces noursei JA 3890 b, which is active against Gram-positive and against Gram-negative bacteria and mycobacteria and also has antiviral properties (Bradler, G., and Thrum, H., 1963: Nourseothricin A and B, two new antibacterial antibiotics of a Streptomyces noursei variant, Z. Allg. Mikrobiol., 3, 105-112). Nourseothricin is a mixture of streptothricin Fund D (Gräfe, U., Bocker, H., Reinhard, G., and Thrum, H., 1974: Regulatory influence of n-ocherothricin biosynthesis by o-aminobenzoic acid in cultures of Streptomyces noursei JA 3890b Microbiol., 14, 659-673).

Es ist bereits ein Verfahren vorgeschlagen worden, nach welchem mit diesem Stamm in einem aeroben Submersverfahren Nourseothricin hergestellt wird. Nachteilig an diesem Verfahren ist der Einsatz von Inhibitoren der Atmungskette vom Typ der Alkaliazide, des Brenzkatechins und/oder des Amytals sowie Hemmstoffen des Aminosäuretransportes. In einem weiteren Vorschlag wird in einem Ausführungsbeispiel ein fermentatives Nourseothricin-Herstellungsverfahren angegeben, bei dem durch periodische Zugabe die ständige Anwesenheit von Glukose in der Kulturlösung gewährleistet wird. Nachteilig ist, daß hierfür größere Mengen Glukose, die erst aus polymere Kohlenhydrate enthaltenden Rohstoffen hergestellt werden muß, benötigt werden.A method has already been proposed according to which nourseothricin is produced with this strain in an aerobic submersed process. A disadvantage of this method is the use of inhibitors of the respiratory chain of the type of Alkaliazide, Brenzkatechins and / or Amytals and inhibitors of amino acid transport. In a further proposal, in one embodiment, a fermentative nourseothricin production process is specified in which the constant presence of glucose in the culture solution is ensured by periodic addition. The disadvantage is that this larger quantities of glucose, which must be prepared only from polymeric carbohydrates containing raw materials are needed.

In einer Veröffentlichung (Gräfe, U., Bocker, H., Reinhard, G., und Thrum, H., 1974: Regulative Beeinflussung der Nourseothricinbiosynthese durch o-Aminobenzoesäure in Kulturen des Streptomyces noursei JA 3890b, Z. AIIg. Mikrobiol. 14, 659-673) wird ein Nährboden beschrieben, in dem Maisstärke als Kohlenstoffquelle eingesetzt wird. Bei diesem Prozeß wird unter Verwendung des Ausgangsstammes von Streptomyces noursei JA 3890 b auch mit Zusatz von Inhibitoren der oben genannten Typen sowie Inhibitoren, beschrieben in der Patentsache WP A61 K/223321, eine so geringe Ausbeute an Nourseothricin erhalten, daß eine ökonomische Herstellung nicht möglich ist.In a publication (Gräfe, U., Bocker, H., Reinhard, G., and Thrum, H., 1974: Regulatory influence on nourseothricin biosynthesis by o-aminobenzoic acid in cultures of Streptomyces noursei JA 3890b, Z. AIIg. Microbiol , 659-673) describes a nutrient medium in which maize starch is used as carbon source. In this process, using the parent strain of Streptomyces noursei JA 3890 b also with the addition of inhibitors of the above types and inhibitors, described in the patent WP A61 K / 223321, such a low yield of nourseothricin obtained that an economical production is not possible is.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung beinhaltet das Ziel, Nourseothricin auf hinreichend effektive Weise auf hexosearmen, insbesondere glukosearmen Nährmedien herzustellen.The invention includes the goal of producing nourseothricin in a sufficiently effective manner on hexose-poor, in particular low-glucose nutrient media.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein technisch günstiges Verfahren anzugeben, welches die industrielle Herstellung von Nourseothricin mittels einer hexosearmen, di-, oligo- oder polymerhaltigen Kohlenstoffquelle im Nährmedium erlaubt. Es wurde gefunden, daß bestimmte Nourseothricin-produzierende Stämme, die eine ausreichende amylolytische Aktivität aufweisen, mit Stärke als primär hexosearme, polymere Kohlenhydratquelle große Mengen Nourseothricin in der Nährlösung akkumulieren. Überraschend wurde dabei festgestellt, daß diese Stämme auch ohne Zusatz von Inhibitoren der Atmungskette beziehungsweise des Aminosäuretransportes Nourseothricin in diesen großen Mengen akkumulieren. Diese Befunde ergaben sich beispielsweise für die unter den No. ZIMET43700, ZIMET 43701 und ZIMET 43708 in der Hinterlegungsstelle des ZIMET hinterlegten Nourseothricin-produzierenden Stämme.The invention has for its object to provide a technically advantageous method which allows the industrial production of nourseothricin by means of a hexose-poor, di-, oligo- or polymer-containing carbon source in the nutrient medium. It has been found that certain nourseothricin-producing strains having sufficient amylolytic activity, with starch as the primary low-hex, polymeric carbohydrate source, accumulate high levels of nourseothricin in the nutrient solution. Surprisingly, it was found that these strains accumulate in these large amounts even without the addition of inhibitors of the respiratory chain or of the amino acid transport nourseothricin. These findings resulted, for example, for those under no. ZIMET43700, ZIMET 43701 and ZIMET 43708 deposited in the depository of the ZIMET deposited nourseothricin-producing strains.

Im Ergebnis dieses Befundes wird das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt durchgeführt:As a result of this finding, the method according to the invention is carried out as follows:

Vegetatives Impfmaterial des verwendeten Nourseothricin-bildenden Stammes, welches aus Mycelkonserven in an sich bekannter Art und Weise in mehreren Stufen angezüchtet worden war, dient zum Beimpfen von Fermentationsnährmedien folgender Grundzusammensetzung:Vegetative inoculum of the nourseothricin-producing strain used, which has been cultured from mycelium in a manner known per se in several stages, is used to inoculate fermentation broths of the following basic composition:

— Stärke, insbesondere Maisstärke, als Hauptkohlenhydratquelle in einer Menge von 50 bis 150 Gramm pro LiterStarch, in particular corn starch, as main carbohydrate source in an amount of 50 to 150 grams per liter

— Komplexe Stickstoffquellen in Form von Erdnußextraktionsschrot oder Sojaextraktionsschrot in einer Menge von 5 bis 25 Gramm pro Liter und/oder Maisquellwasser in einer Menge von 1 bis 10 Gramm pro Liter- Complex nitrogen sources in the form of peanut extraction or soybean meal in an amount of 5 to 25 grams per liter and / or corn steep liquor in an amount of 1 to 10 grams per liter

— Anorganische Stickstoffquelle, beispielsweise Ammoniumsulfat in einer Menge von 5 bis 15 Gramm pro LiterInorganic nitrogen source, for example, ammonium sulfate in an amount of 5 to 15 grams per liter

— Calziumkarbonat, beispielsweise in Form von Kreide, in einer Menge von 4 bis 20 Gramm pro Liter- Calcium carbonate, for example in the form of chalk, in an amount of 4 to 20 grams per liter

— Entschäumer, beispielsweise Entschäumer auf Silikon- oder Polyäthylenglykol-Basis oder/und pflanzliche Fette.Defoamers, for example defoamers based on silicone or polyethylene glycols and / or vegetable fats.

Im Verlauf einer 72- bis 196stündigen Fermentation bei Temperaturen von 28 bis 3OX mit und ohne Nachdosierung von verflüssigten, konzentrierten polymeren Kohlenhydratquellen unter Verwendung von Enzympraparaten m.t amylolvtischer Aktivität beispielsweise Brauereienzym, in an sich bekannter Art und Weise, sowie be. Konstanthaltung der Ac.d.tat der KuTurSung Surch Zugabe von 25%!ger Ammoniumhydroxydlösung auf einem pH-Wert-Niveau von 5,0 b.s 8,0, bevorzugt jedoch bei pH 5,5 bis 6,5 wird eine hohe Konzentration von Nourseothricin in der Kulturlosung erreicht. Die Aufarbeitung des Nourseothricins erfolgt in an sich bekannter Art und Weise.In the course of a 72- to 196-hour fermentation at temperatures of 28 to 3OX with and without replenishment of liquefied, concentrated polymeric carbohydrate sources using enzyme preparations m.t amylolvtischer activity, for example, brewery enzyme, in a conventional manner, and be. Constant maintenance of the acetic acid in the formulation By adding 25% ammonium hydroxide solution at a pH of 5.0-8.0, but preferably at pH 5.5-6.5, a high concentration of nourseothricin is obtained reached in the Kulturlosung. The workup of Nourseothricins done in a conventional manner.

Ausführungsbeispieleembodiments

Die Erfindung soll an Beispielen näher erläutert werden:The invention will be explained in more detail by way of examples:

Beispiel 1example 1

Beispiel ΊExample Ί

Aus einer Mycelkonserve des Stammes Streptomyces noursei ZIMET 43700 werden Vorkulturen angelegt. Diese enthalten m 500-ml-Steilbrustflaschen jeweils 100ml bzw. in 2,5-l-Erlenmeyerkolben jeweils400ml des Anzuchtmed.ums folgender Zusammensetzung: Je Liter Leitungswasser Erdnußextraktionsschrot 15g, Maisquellwasser '^«^^f^aTstl^bie Maltose40g,Ammoniumsulfat5g,Calziumcarbonat6g. Der pH-Wert wird vor der Sterilisation auf pH 6,5 bis 6,8 eingestellt. Die Sterilisation erfolgt über 35 Minuten bei 1210C. . .,,.nnn ._„From a mycelium preserve of the strain Streptomyces noursei ZIMET 43700 pre-cultures are created. These contain 100 ml each of 500 ml steep bottles or 400 ml each of the culture medium in 2.5 liter Erlenmeyer flasks of the following composition: peanut extraction 15 g per liter of tap water, corn steep liquor 40g, ammonium sulphate 5g, calcium carbonate 6g , The pH is adjusted to pH 6.5 to 6.8 before sterilization. Sterilization is carried out at 121 ° C. for 35 minutes. . ,,. nnn ._ "

Die erste Anzuchtstufe wird 48 Stunden bei 29°C bis 3OX auf einem Rundschwingschutteltisch kultiviert. Nach Vorliegen einer ausreichenden Mycel menge erfolgt die Übertragung von je20mlVorkulturlösung als Impfmaterial auf d.eaveite Anzuchtphase, die unter gleichen Bedingungen 24 Stunden kultiviert wird. „^«h««»The first cultivation stage is cultivated for 48 hours at 29 ° C to 3OX on a rotary vibrating table. After the presence of a sufficient amount of mycelium, the transfer of each 20 ml of preculture solution as inoculum is carried out on the entire cultivation phase, which is cultured under the same conditions for 24 hours. "^" H "" "

Zur Beimpfung eines 15-l-Fermentors mit 101 Nährlösung wird der Inhalt von zwei Anzuchtkolben der zweiten AnzuchtphaseFor the inoculation of a 15 l fermentor with 101 nutrient solution, the content of two culture flasks of the second growing phase

Zusammensetzung der Nährlösung: je Liter Leitungswasser Maisstärke 80g, Erdnußextraktionsschrot 25g, MaiequeMwasser 10g, Ammoniumsulfat 10g, Sonnenblumenöl 3g, Rügenkreide 5g. Der pH-Wert wird vor der Sterilisation au^68b,s7 0 eingestellt. Die Sterilisation erfolgt über 30 Minuten bei 121 "C. Im Verlaufe der Fermentation werden zweimal 300g Starke (nach Behandlung mit Brauereienzym in bekannter Art und Weise) zugegeben. Die Acidität der Fermentat.onslosung wird mittels Ammoniumhydroxyd auf einem pH-Wert von 6,2 konstant gehalten. Nach Ablauf einer 144stündigen Fermentation bei einer Drehzahl von 360 UPM und einer Belüftungsrate von 0,75VVM wurden 7,2 Gramm Nourseothricin pro Liter KulturlosungComposition of the nutrient solution: per liter of tap water corn starch 80g, peanut extraction meal 25g, Maieque water 10g, ammonium sulphate 10g, sunflower oil 3g, Rügen chalk 5g. The pH is adjusted to 6 8 b, s7 0 before sterilization. Sterilization is carried out for 30 minutes at 121 ° C. During the fermentation, 300 g of starch (after treatment with brewing enzyme in a known manner) are added twice, and the acidity of the fermentation solution is adjusted to pH 6.2 by means of ammonium hydroxide At the end of a 144 hour fermentation at a speed of 360 rpm and aeration rate of 0.75VVM, 7.2 grams of nourseothricin per liter of culture solution were obtained

bestimmt.certainly.

Beispiel 2 .Example 2.

Zwei Schüttelf laschen (2,5I) mit je 400 ml Nährlösung werden mit je 0,5 ml einer Mycelkonservenaufschwämme des Stammes Streptomyces noursei ZIMET 43701 beimpft und 48 Stunden bei 29°C auf einem Rundschwingschüttelt.sch kultiviert. Zusammensetzung der Nährlösung: je Liter Leitungswasser Maisstärke 15g, Sojaextraktionsschrot 15g, KaNumdihydrogenphosphat 0,3g, Natriumchlorid 5g, Calziumcarbonat 1 g. Der pH-Wert der Lösung wird vor der Sterilisation auf pH 6,5 bis 6,8 eingestellt. Die Sterilisation erfolgt über 30 Minuten bei 1210C.Two shake flaps (2.5 l) each containing 400 ml of nutrient solution are inoculated with 0.5 ml each of a mycelium preserving sponge of the strain Streptomyces noursei ZIMET 43701 and cultured for 48 hours at 29 ° C. on a round-shake. Composition of the nutrient solution: per liter of tap water corn starch 15g, soybean meal 15g, potassium dihydrogen phosphate 0.3g, sodium chloride 5g, calcium carbonate 1g. The pH of the solution is adjusted to pH 6.5 to 6.8 before sterilization. Sterilization is carried out at 121 ° C. for 30 minutes.

Der vereinigte Inhalt der ersten Vorkulturen dient zum Beimpfen eines 250-l-lmpftanks mit 1501 Nährlosung der 9 eichen Zusammensetzung wie in der ersten Vorkultur. Die Kultivierung erfolgt bei 29°C über 40 Stunden be. einer Drehzahl von 240 UPM und einer Belüftungsrate von 0,5VVM. . .The combined contents of the first precultures are used to inoculate a 250 l tank with 1501 Nährlosung the 9 oak composition as in the first preculture. The cultivation is carried out at 29 ° C for 40 hours be. a speed of 240 rpm and a ventilation rate of 0.5VVM. , ,

451 dieser Impfkultur werden als Inokulum für 4001 Nährlösung eingestellt auf eine Acidität von pH 6,8 bis 7,0 in einem 720-l-Fermentor verwendet. Die Kultivierung wird bei einer Belüftungsrate von 1,0WM und einer Drehzahl von 320UPM bei 29°C durchgeführt. Die Acidität der Kulturlösung wird durch Zugabe von 25%iger Ammoniumhydroxyd-Losung auf einem pH-Wert von 6,2 automatisch konstant gehalten.451 of this seed culture are used as the inoculum for 400 L broth adjusted to an acidity of pH 6.8 to 7.0 in a 720 L fermentor. The cultivation is carried out at a ventilation rate of 1.0WM and a speed of 320UPM at 29 ° C. The acidity of the culture solution is automatically kept constant at a pH of 6.2 by addition of 25% ammonium hydroxide solution.

Die Nährlösung hat folgende Zusammensetzung: je Liter Leitungswasser Maisstärke 60g, Erdnußextraktionsschrot 10g Maisquellwasser 2g, Ammoniumsulfat 8g, Zinksulfat 0,05g, Mangansulfat 0,03g, Sonnenblumenöl 0,5g, Rugenkreide 3,75g.The nutrient solution has the following composition: per liter of tap water corn starch 60g, peanut extraction meal 10g corn steep liquor 2g, ammonium sulphate 8g, zinc sulphate 0,05g, manganese sulphate 0,03g, sunflower oil 0,5g, chalk 3,75g.

Die Acidität des Nährlösungsansatzes wird vor der Sterilisation auf einen pH-Wert von 6,8 bis 7,0 eingestellt. Die Sterilisation erfolgt mit Direktdampf bei 12OX während 30 Minuten. Im Verlaufe der Fermentation werden 6mal 6 kg Maisstärke die in an sich bekannter Art und Weise mit Brauereienzym als konzentrierte Lösung (ca. 30%ig) verflüssigt wurde, zur 30., 45., 54., 70., 100. undThe acidity of the nutrient solution is adjusted to a pH of 6.8 to 7.0 before sterilization. Sterilization is carried out with direct steam at 12 OX for 30 minutes. In the course of the fermentation, 6 times 6 kg of maize starch liquefied in a manner known per se with brewing enzyme as concentrated solution (about 30%), for the 30th, 45th, 54th, 70th, 100th and

120. Stunde zudosiert. . . .120th hour added. , , ,

Nach 120stündiger Fermentation wurde eine Kulturlösung von 5501 geerntet, deren Konzentration an Nourseothr.cin 6,53 Gramm pro Liter betrug.After 120 hours of fermentation, a culture solution of 5501 was harvested, the concentration of Nourseothr.cin being 6.53 grams per liter.

Beispiel 3Example 3

Zur Impfmaterialanzucht wird eine lyophil an Glukose-Gelatine getrocknete Mycelkonserve (Bruttogewicht des Konserveninhaltes ca. 300mg) des Stammes Streptomyces noursei ZIMET 43708 mit 3ml physiologischer Kochsalzlosung aufqeschwämmt. Von dieser Suspension dienen 0,5ml als Inokulum von 400ml Vorzuchtmedium der ersten Stufe. Das Vorzuchtmedium enthält je Liter Leitungswasser folgende Einsatzstoffe: Glukose 40g, Sojaextraktionsschrot 15g, Kaliumdihydrogenphosphat 0,3g, Natriumchlorid 5g und Calziumcarbonat 3g. .„,.,. . ·,For Impfamtanzucht a lyophil dried on glucose gelatin mycelium (gross weight of the canned contents about 300mg) of the strain Streptomyces noursei ZIMET 43708 with 3ml physiological saline solution aufqgeschwämmt. 0.5ml of this suspension is used as the inoculum of 400 ml first-stage pre-breeding medium. The pre-breeding medium contains the following starting materials per liter of tap water: glucose 40 g, soybean meal 15 g, potassium dihydrogen phosphate 0.3 g, sodium chloride 5 g and calcium carbonate 3 g. . ",.,. , ·,

Die Acidität wird vor der Sterilisation auf den Wert pH 6,5 eingestellt. Je 400ml dieses Mediums werden in 2.5I fassende, mit Wattestopfen verschlossene Steilbrustflaschen abgefüllt. Die Sterilisation erfolgt bei 12OX im Autoklaven wahrend 35 Minuten. Diebeimpften Kulturen werden aufRundschwingschütteltischen bei 29Xüber48 Stunden bebrütet. M'tJOOml der so erhaltenen Kulturlösung der ersten Vorzuchtstufe wird alszweite Stufe ein mit 1801 dampfsterilisiertem Med.um (45 Minuter.bei 120 C) der gleichen Zusammensetzung wie in der ersten Vorzuchtstufe gefüllter Edelstahlfermentor (Bruttovolumen 250I) beimpft. D.e Kultivierung erfolgt über einen Zeitraum von 40 Stunden (pH-Wert 5,1 bis 5,3 erreicht) bei 28X b.s 29X, einer Drehzahl von 240 UPM und einer Belüftungsrate von 1,0WM. Für die Hauptkultur dient ein Edelstahlfermentor (Bruttovolumen 42001), der mitAcidity is adjusted to pH 6.5 before sterilization. Per 400ml of this medium are filled in 2.5I, closed with cotton stopper Steil Breast Bottles. Sterilization is carried out at 12 OX in an autoclave for 35 minutes. The inoculated cultures are incubated on swing tables at 29X for 48 hours. M'tJOOml of the culture solution of the first preemergence stage thus obtained is inoculated as a second stage in a 1801 steam-sterilized medium (45 minutes at 120 ° C.) of the same composition as the stainless steel fermentor filled in the first pre-breeding stage (gross volume 250I). The culture is carried out over a period of 40 hours (pH 5.1 to 5.3) at 28X b.s 29X, a speed of 240 rpm and a ventilation rate of 1.0WM. For the main culture serves a Edelstahlfermentor (gross volume 42001), which with

2500I Nährlösung folgender/auf 1 Liter Leitungswasser bezogener Zusammensetzung gefüllt ist. Maisstarke 62,5, Glukose Z,5g, Sojaextraktionsschrot 12g, Ammoniumsulfat 11 g, Magnesiumsulfat 2g, Natriumchlorid 1 g, Calziumcarbonat 6g, Zinksulfat 0 5q Polypropylenglykol 0,5g. Die Acidität wird vor der Sterilisation auf den pH-Wert 6,2 eingestellt. Die Sterilisation des Nährmediums (ohne Glukoseanteil) erfolgt in situ durch Vorwärmen mit Manteldampf auf 75X und anschließende Erh.tzung mittels Direktdampf auf 120X für 15 Minuten. Nach Abkühlung auf 29Xwirddiein Form einer40%igen wäßrigen Losung durch 30minütiges Erhitzen auf 12OX getrennt sterilisierte Glukose unter aseptischen Bedingungen zugesetzt. Vor der Beimpfung erfolgt die Einstellung der Start-Acidität der Nährlösung mit Schwefelsäure auf den pH-Wert 6,8 ± 0,1.2500I nutrient solution of the following / on 1 liter of tap water related composition is filled. Maize starch 62.5, glucose Z, 5g, soybean meal 12g, ammonium sulphate 11g, magnesium sulphate 2g, sodium chloride 1g, calcium carbonate 6g, zinc sulphate 0 5q polypropylene glycol 0.5g. Acidity is adjusted to pH 6.2 before sterilization. The sterilization of the nutrient medium (without glucose) takes place in situ by preheating with jacket steam to 75X and subsequent regeneration by means of direct steam at 120X for 15 minutes. After cooling to 29X, the solution is added to a 40% aqueous solution by heating for 30 minutes on 12OX separately sterilized glucose under aseptic conditions. Prior to inoculation, the starting acidity of the broth is adjusted to pH 6.8 ± 0.1 with sulfuric acid.

Der mit 4% Inokulum aus der zweiten Vorzuchtstufe beimpfte Fermentationsansatz der Hauptkultur wird 140 Stunden bei 290C, einer Belüftungsrate von 0,5VVM (0. bis 20.Stunde) bzw. 1,0WM (20. bis 14O.Stunde) bei 0,03MPa Überdruck unter Rühren mit 180 UPM kultiviert. Die Acidität der Kulturlösung wird nach physiologisch bedingtem langsamem Absinken vom Start-pH-Wert auf einen pH-Wert von 6,0 ± 0,1 mit 25%iger Ammoniumhydroxydlösung konstant geregelt. Im biologischen Test wurden in der Kulturlösung folgende Produktmengen bestimmt: Fermentationsstunde Nourseothricin (h) (g-r1)The fermentation batch of the main culture inoculated with 4% inoculum from the second preemergence stage is maintained at 29 0 C for 140 hours, a ventilation rate of 0.5VVM (0 to 20 hours) and 1.0WM (20 to 14O.Outs) at 0 , 03MPa overpressure with stirring cultured at 180 rpm. The acidity of the culture solution is controlled to a pH of 6.0 ± 0.1 with 25% ammonium hydroxide solution after physiologically induced slow drop from the starting pH. In the biological test, the following amounts of product were determined in the culture solution: Fermentation hour Nourseothricin (h) (gr 1 )

68.68th 3,93.9 92.92nd 5,25.2 116.116th 7,57.5 140.140th 9,79.7

Beispiel 4Example 4

Die Vorkultivierung erfolgt wie in Beispiel 3 beschrieben; es findet ebenfalls der Stamm ZIMET 43708 Verwendung. Zur Hauptkultur wird ein Edelstahlfermentor (Bruttovolumen 7201) verwendet, der mit 5001 Nährlösung folgender, auf 1 Liter Leitungswasser bezogener Zusammensetzung gefüllt ist: Maisstärke 62,5g, Glukose 2,5g, Sojaextraktionsschrot 12g, Ammoniumsulfat 11g, Magnesiumsulfat 2g, Natriumchlorid 1g, Calziumcarbonat 6g, Eisen-(lll)-sulfat 0,1g, Polypropylenglykol 0,5g. Die Acidität der Lösung wird vor der Sterilisation auf den pH-Wert 6,2 eingestellt. Die Sterilisation des Nährmediums (ohne Glukoseanteil) erfolgt in situ durch Vorwärmen mit Manteldampf auf 75°C und anschließende Erhitzung mittels Direktdampf auf 12O0CfUr 15 Minuten. Nach Abkühlung auf 290C wird die in Form einer 50%igen wäßrigen Lösung durch 30minütiges Erhitzen auf 120°C getrennt sterilisierte Glukose unter aseptischen Bedingungen zugesetzt. Vor der Beimpfung erfolgt die Einstellung der Start-Acidität der Nährlösung mit Schwefelsäure auf den pH-Wert 6,8 ±0,1.The precultivation is carried out as described in Example 3; The strain ZIMET 43708 is also used. To the main culture, a stainless steel fermentor (gross volume 7201) is used, which is filled with 500 liters of nutrient solution following 1 liter of tap water: corn starch 62.5g, glucose 2.5g, soybean meal 12g, ammonium sulphate 11g, magnesium sulphate 2g, sodium chloride 1g, calcium carbonate 6g , Iron (III) sulphate 0.1g, polypropylene glycol 0.5g. The acidity of the solution is adjusted to pH 6.2 before sterilization. The sterilization of the nutrient medium (without glucose) takes place in situ by preheating with jacket steam to 75 ° C and subsequent heating by direct steam to 12O 0 CfUr 15 minutes. After cooling to 29 0 C, the strength in the form of a 50% aqueous solution by 30 minutes heating at 120 ° C separately sterilized glucose is added under aseptic conditions. Prior to inoculation, the starting acidity of the broth is adjusted to pH 6.8 ± 0.1 with sulfuric acid.

Der mit 4% Inokulum aus der zweiten Vorzuchtstufe beimpfte Fermentationshauptansatz wird 116 Stunden bei 290C, einer Belüftungsrate von 0,5VVM (0. bis 20. Stunde) bzw. 1,0WM (20. bis 116. Stunde) bei 0,03MPa Überdruck unter Rühren mit 320 UPM kultiviert. Die Acidität der Kulturlösung wird nach physiologisch bedingtem langsamem Absinken vom Start-pH-Wert auf einen pH-Wert von 6,0 ± 0,2 mit 25%iger Ammoniumhydroxydlösung konstant geregelt. Im biologischen Test wurden in der Kulturlösung folgende Produktkonzentrationen bestimmt: Fermentationsstunde Nourseothricin (h) (g-r1)The main fermentation batch inoculated with 4% inoculum from the second preemergence stage is run at 29 0 C for 116 hours, a ventilation rate of 0.5VVM (0 to 20 hours) and 1.0WM (20 to 116 hours) at 0.03MPa Overpressure cultured with stirring at 320 rpm. The acidity of the culture solution is constantly controlled after physiologically induced slow decrease from the starting pH to a pH of 6.0 ± 0.2 with 25% ammonium hydroxide solution. In the biological test, the following product concentrations were determined in the culture solution: Fermentation hour Nourseothricin (h) (gr 1 )

44.44th 2,22.2 68.68th 4,04.0 92.92nd 5,25.2 116.116th 6,56.5

Beispiel 5Example 5

Die Vorkultivierung erfolgt wie im Beispiel 3 beschrieben; es findet ebenfalls der Stamm ZIMET 43708 Verwendung. Zur Hauptkultur wird ein Edelstahlfermentor (Bruttovolumen 450I) verwendet, der mit 300I Nährlösung folgender, auf 1 Liter Leitungswasser bezogener Zusammensetzung gefüllt ist: Maisstärke 120g, Glukose 5g, Sojaextraktionsschrot 24g, Ammoniumsulfat 11g, Magnesiumsulfat 2g, Natriumchlorid 1g, Calziumcarbonat 6g, Zinksulfat 0,5g und Polypropylglykol 0,5g.The pre-cultivation is carried out as described in Example 3; The strain ZIMET 43708 is also used. To the main culture, a stainless steel fermentor (gross volume 450I) is used which is filled with 300I nutrient solution of 1 liter of tap water composition: corn starch 120g, glucose 5g, soybean extraction 24g, ammonium sulphate 11g, magnesium sulphate 2g, sodium chloride 1g, calcium carbonate 6g, zinc sulphate 0, 5g and polypropylene glycol 0.5g.

Zur Verflüssigung des hohen Anteils an polymerer Kohlenhydratquelle wird Brauereienzym in an sich bekannter Art und Weise eingesetzt. Nach der enzymatischen Hydrolyse der Stärke werden die restlichen Nährbodenbestandteile eingefüllt. Die Sterilisation des Nährmediums erfolgt durch Erhitzung auf 120°C für 15 Minuten. Nach Abkühlung auf Betriebstemperatur erfolgt vor der Beimpfung die Einstellung der Start-Acidität des Nährmediums mit Schwefelsäure auf den pH-Wert 6,8 ± 0,1. Der mit 4% Inokulum aus der zweiten Vorzuchtstufe beimpfte Fermentationshauptansatz wird 124 Stunden bei 29°C, einer Belüftungsrate von 0,5WM (0. bis 20.Stunde) bzw. 1,0WM (20. bis 124. Stunde) bei 0,03MPa Überdruck unter Rühren mit 400UPM kultiviert.To liquefy the high proportion of polymeric carbohydrate source brewing enzyme is used in a conventional manner. After the enzymatic hydrolysis of the starch, the remaining nutrient medium components are filled. The sterilization of the nutrient medium is carried out by heating to 120 ° C for 15 minutes. After cooling to operating temperature, the starting acidity of the nutrient medium is adjusted to the pH 6.8 ± 0.1 with sulfuric acid prior to inoculation. The main fermentation batch inoculated with 4% inoculum from the second preemergence stage is maintained at 29 ° C for 124 hours, a ventilation rate of 0.5WM (0 to 20h) and 1.0WM (20 to 124h) at 0.03MPa Overpressure with stirring with 400UPM cultivated.

Zur 16. Fermentationsstunde erfolgt im Zusatz von 12mg· I ~1 Phosphat-Phosphor (als Kaliumdihydrogenphosphat) in Form einer sterilisierten wäßrigen Lösung. Die Acidität der Kulturlösung wird nach physiologisch bedingtem langsamem Absinken vom Start-pH-Wert auf einen pH-Wert von 6,0 ± 0,2 mit 25%iger Ammoniumhydroxydlösung konstant geregelt. Im biologischen Test wurden in der Kulturlösung folgende Produktkonzentrationen bestimmt Fermentationsstunde Nourseothricin (h) (g-r1)At the 16th fermentation hour takes place in the addition of 12mg · I ~ 1 phosphate-phosphorus (as potassium dihydrogen phosphate) in the form of a sterilized aqueous solution. The acidity of the culture solution is constantly controlled after physiologically induced slow decrease from the starting pH to a pH of 6.0 ± 0.2 with 25% ammonium hydroxide solution. In the biological test, the following product concentrations were determined in the culture solution. Fermentation hour Nourseothricin (h) (gr 1 )

44.44th 2,62.6 68.68th 6,36.3 92.92nd 9,49.4 116.116th 12,412.4 124.124th 15,115.1

Beispiel 6Example 6

Die Vorkultivierung erfolgt wie im Beispiel 3 beschrieben; es findet der Stamm 43708 Verwendung.The pre-cultivation is carried out as described in Example 3; the strain 43708 is used.

Die Nährlösung und ihre Präparation entsprechen ebenfalls dem in Beispiel 3 Dargestellten. Es werden zwei Edelstahlfermentoren (Bruttovolumen 720I), die mit je 500I Nährlösung gefüllt sind, eingesetzt.The nutrient solution and its preparation also correspond to that shown in Example 3. Two stainless steel fermenters (gross volume 720I), each filled with 500I nutrient solution, are used.

Die Inokulummenge und das Prozeßregime entsprechen gleichfalls dem in Beispiel 3 Dargestellten. Bei einem Fermentationsansatz erfolgt zur 12. Fermentationsstunde ein Zusatz von 10 mg · l~1 Phosphat-Phosphor (als Kaliumdehydrogenphosphat) in Form einer sterilisierten wäßrigen Lösung. Der andere Fermentationsansatz erhält keinen Zusatz.The inoculum amount and the process regime are also the same as in Example 3. In a fermentation batch, an addition of 10 mg.l -1 of phosphate-phosphorus (as potassium dehydrogen phosphate) in the form of a sterilized aqueous solution is carried out at the 12th fermentation hour. The other fermentation batch receives no addition.

Im biologischen Test wurden in den Kulturlösungen folgende unterschiedlich schnell ansteigende Nourseothricin-Konzentrationen ermittelt:In the biological test, the following different rapidly increasing nourseothricin concentrations were determined in the culture solutions:

Fermentationsstundefermentation hours Nourseothricinnourseothricin r1)r 1 ) mitWith (h)(H) (g·(G· Phosphat-Phosphor-ZusatzPhosphate-phosphorus additive 4,14.1 ohnewithout 5,65.6 3,83.8 7,47.4 68.68th 4,94.9 7,57.5 92.92nd 6,16.1 116.116th 7,17.1 140.140th

Beispiel 7Example 7

Die Vorkultivierung erfolgt wie im Beispiel 3 beschrieben; es findet ebenfalls der Stamm ZIMET 43708 Verwendung. Zur Hauptkultur wird ein Edelstahlfermentor (Bruttovolumen 720I) verwendet, der mit 500I Nährlösung folgender, auf 1 Liter Leitungswasser bezogener Zusammensetzung gefüllt ist: Maisstärke 62,5g, Glukose 2,5g, Sojaextraktionsschrot 16g, Ammoniumsulfat 11g, Magnesiumsulfat 2g, Natriumchlorid 1g, Calziumcarbonat 6g, Aluminiumsulfat-Hydrat 0,13g, Polypropylenglykol 0,5g. Die Acidität der Lösung wird vor der Sterilisation auf den pH-Wert 6,2 eingestellt. Die Sterilisation erfolgt durch Erhitzung auf 120°C für 15 Minuten. Nach Abkühlung auf 29°C wird vor der Beimpfung die Start-Acidität des Nährmediums mit Schwefelsäure auf den pH-Wert 6,8 ± 0,1 eingestellt.The pre-cultivation is carried out as described in Example 3; The strain ZIMET 43708 is also used. To the main culture, a stainless steel fermentor (gross volume 720I) is used, which is filled with 500I nutrient solution of 1 liter of tap water composition: corn starch 62.5g, glucose 2.5g, soybean meal 16g, ammonium sulphate 11g, magnesium sulphate 2g, sodium chloride 1g, calcium carbonate 6g , Aluminum sulfate hydrate 0.13g, polypropylene glycol 0.5g. The acidity of the solution is adjusted to pH 6.2 before sterilization. Sterilization is carried out by heating to 120 ° C for 15 minutes. After cooling to 29 ° C, the starting acidity of the nutrient medium is adjusted to the pH 6.8 ± 0.1 with sulfuric acid before inoculation.

Der mit 4% Inokulum aus der zweiten Vorzuchtstufe beimpfte Fermentationshauptansatz wird 116 Stunden bis 29°C, einer Belüftungsrate von 0,5WM (0. bis 20. Stunde) bzw. 1,0WM (20. bis 116. Stunde) bei 0,03 MPa Überdruck unter Rühren mit 320 UPM kultiviert. Die Acidität der Kulturlösung wird nach physiologisch bedingtem langsamem Absinken vom Start-pH-Wert auf einem pH-Wert von 6,0 ± 0,3 mit 25%iger Ammoniumhydroxydlösung konstant gehalten. Im biologischen Test wurden in der Kulturlösung folgende Produktkonzentrationen bestimmt: Fermentationsstunde Nourseothricin <h) (g-r1)The main fermentation batch inoculated with 4% inoculum from the second preemergence stage is at 0.03 for 116 hours to 29 ° C, an aeration rate of 0.5WM (0th to 20th hour) and 1.0WM (20th to 116th hour) MPa overpressure with stirring cultivated at 320 rpm. The acidity of the culture solution is kept constant at a pH of 6.0 ± 0.3 with 25% ammonium hydroxide solution after physiologically induced slow decrease from the starting pH. In the biological test, the following product concentrations were determined in the culture solution: fermentation hour nourseothricin <h) (gr 1 )

44.44th 2,52.5 68.68th 4,94.9 92.92nd 7,27.2 116.116th 9,39.3

Claims (4)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zurfermentativen Herstellung von Nourseothricin mit Stämmen von Streptomyces noursei unter submersen aeroben Kulturbedingungen in einem Medium mit geeigneten Kohlenstoff- und Stickstoffquellen sowie ausreichenden Konzentrationen an Mineralsalzen bei einer Temperatur von 28°Cbis32cC unter Konstanthaltung der Acidität der Kulturlösung auf einem festgelegten Grenzwert im Bereich von pH 5,0 bis 8,0, gekennzeichnet dadurch, daß Leistungsmutanten oder Selektanten von Streptomyces noursei mit hinreichend hoher amylolytischer Aktivität verwendet werden und die Kultivierung für die Dauer von 72 bis 196 Stunden unter Verwendung von hexosearmen, insbesondere glukosearmen, di- und/oder oligo- und/oder polymerhaltigen Kohlenhydratquellen, jedoch auch ohne Anwesenheit spezieller Inhibitoren der Atmungskette beziehungsweise des Aminosäuretransportes erfolgt.1. A method for the fermentative production of Nourseothricin with strains of Streptomyces noursei under submerged aerobic culture conditions in a medium with suitable carbon and nitrogen sources and sufficient concentrations of mineral salts at a temperature of 28 ° C to 32 ° C while maintaining the acidity of the culture solution at a fixed limit in the Range of pH 5.0 to 8.0, characterized in that power mutants or selectants of Streptomyces noursei with sufficiently high amylolytic activity are used and culturing for 72 to 196 hours using low-hexose, especially low-glucose, di- and / or oligomeric and / or polymer-containing carbohydrate sources, but also without the presence of specific inhibitors of the respiratory chain or the amino acid transport takes place. 2. Verfahren nach Punkt 1., gekennzeichnet dadurch, daß als Stämme von Streptomyces noursei mit hinreichend hoher amylolytischer Aktivität die Stämme ZIMET 43700, ZIMET 43701 oder ZIMET 43708 verwendet werden.2. The method according to item 1, characterized in that are used as strains of Streptomyces noursei with sufficiently high amylolytic activity, the strains ZIMET 43700, ZIMET 43701 or ZIMET 43708. 3. Verfahren nach Punkt 1. und 2., gekennzeichnet dadurch, daß als hexosearme, polymerhaltige Kohlenhydratquelle Stärke, bevorzugt Maisstärke, eingesetzt wird.3. The method according to item 1 and 2, characterized in that is used as a hexose, polymer-containing carbohydrate source starch, preferably corn starch. 4. Verfahren nach Punkt 1., 2., und 3., gekennzeichnet dadurch, daß die Stärke nach in an sich bekannter Art und Weise erfolgter Behandlung zur Erhöhung der Fließfähigkeit ihrer wäßrigen Suspensionen in voller Menge am Fermentationsbeginn und/ oder portionsweise beziehungsweise kontinuierlich während des Fermentationsprozesses in das Kulturmedium gegeben wird.4. The method according to item 1, 2, and 3, characterized in that the starch in a manner known per se treatment to increase the fluidity of their aqueous suspensions in full amount at the start of fermentation and / or in portions or continuously during of the fermentation process is added to the culture medium.
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