DD241426A1 - PROCESS FOR MICROBIAL PRODUCTION OF HOP-22 (29) -EN - Google Patents
PROCESS FOR MICROBIAL PRODUCTION OF HOP-22 (29) -EN Download PDFInfo
- Publication number
- DD241426A1 DD241426A1 DD28125185A DD28125185A DD241426A1 DD 241426 A1 DD241426 A1 DD 241426A1 DD 28125185 A DD28125185 A DD 28125185A DD 28125185 A DD28125185 A DD 28125185A DD 241426 A1 DD241426 A1 DD 241426A1
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- hop
- biomass
- methanol
- microbial production
- strain
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mikrobiellen Herstellung von Hop-22(29)-en. Erfindungsgemaess wird Bakterienbiomasse der Art Acetobacter methanolicus, beispielsweise des Stammes IMET B 346, hinterlegt am ZIMET Jena, auf Methanol als Kohlenstoff- und Energiequelle in kontinuierlicher, unsteriler Kultur erzeugt und Hop-22(29)-en unmittelbar oder im Anschluss an eine Produktbildungsphase aus der Biomasse in bekannter Weise gewonnen.The invention relates to a process for the microbial production of Hop-22 (29) -en. According to the invention, bacterial biomass of the species Acetobacter methanolicus, for example of the strain IMET B 346 deposited at ZIMET Jena, is produced on methanol as carbon and energy source in continuous, non-sterile culture and Hop-22 (29) -en immediately or after a product-forming phase obtained the biomass in a known manner.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mikrobiellen Herstellung von Hop-22(29)-en.The invention relates to a process for the microbial production of Hop-22 (29) -en.
Hop-22(29)-en ist ein pentacyclisches Triterperi folgender Struktur:Hop-22 (29) -en is a pentacyclic triterperi of the following structure:
Hop-22(29)-en stellt eine Testsubstanz in der biochemischen Forschung dar.Hop-22 (29) -en represents a test substance in biochemical research.
Außerdem wurden bisher'für diese Verbindung verschiedene biologische Wirkungen nachgewiesen, beispielsweise wurde eine fungizide Wirksamkeit auf Phytophthora cactorum festgestellt (Chem. Abstr., 94,168551).In addition, various biological effects have so far been demonstrated for this compound, for example a fungicidal activity on Phytophthora cactorum was found (Chem. Abstr., 94, 165555).
Hop-22(29)-en wurde in Moosen und Farnen, aber auch verschiedenen Prokaryonten gefunden. Pentacyclische Triterpeniode der Hopanfamilie wurden beispielsweise in ca. der Hälfte von 100 untersuchten Mikroorganismenstämmen nachgewiesen, die unterschiedlichen taxonomischen Gruppen angehören (M.Rohmeretal., J. Gen. Microbiol. 130 [1984], 1137 —1150).Hop-22 (29) -en was found in mosses and ferns, but also in various prokaryotes. Pentacyclic triterpenes of the hanan family have been detected, for example, in about half of 100 strains of microorganisms belonging to different taxonomic groups (M.Rohmeretal., J. Gen. Microbiol 130 [1984], 1137-1150).
Hop-22(29)-en war jedoch stets nur in Konzentrationen von 5 bis 300/xg · g"1 enthalten und vergesellschaftet mit weiteren pentacyclischen Triterpenoiden (Hopan-22-ol oder Hopanpolyolen), die in bedeutend höheren Konzentrationen als Hop-22(29)-en auftreten. In verschiedenen methylotrophen Bakterienstämmen (Methylomonas, Methylocystis, Methylococcus) lagderHop-22(29)-en-Gehalt im Bereich von 10 bis 120/xg/g.und stellte damit nur maximal 4% der Hopanfraktion dar. Es sind jedoch auch methylotrophe Bakterienstämme bekannt, die zur Hop-22(29)-en-Gewinnung vorgeschlagen werden. In JP-PS 80165799 wird beispielsweise beschrieben, daß für die Gewinnung von Hop-22(29)-en und Hopan-22-ol ein Stamm der Gattung Pseudomonas auf Basis von Methanol kultiviert und aus dem Unverseifbaren der Lipidfraktion chromatographisch Hopan-22-ol und Hop-22(29)-en isoliert wurden. Die gleichzeitige Anwesenheit von Hopan-22-ol und Hop-22(29)-en erfordert einen bedeutenden Trenn- und Reinigungsaufwand.However, Hop-22 (29) -ene was always contained only in concentrations of 5 to 300 / g · g " 1 and associated with other pentacyclic triterpenoids (Hopan-22-ol or Hopanpolyolen), which in significantly higher concentrations than Hop-22 In various methylotrophic bacterial strains (Methylomonas, Methylocystis, Methylococcus) the Hop-22 (29) content ranged from 10 to 120 / g / g, representing only a maximum of 4% of the Hopan fraction. However, there are also known methylotrophic bacterial strains which are proposed for Hop-22 (29) gene recovery JP-PS 80165799 describes, for example, that for the recovery of Hop-22 (29) -ene and Hopan-22 a strain of the genus Pseudomonas was cultivated on the basis of methanol and isolated from the unsaponifiables of the lipid fraction by means of chromatography Hopan-22-ol and Hop-22 (29) -en The simultaneous presence of Hopan-22-ol and Hop-22 (29 ) -en requires a significant separation and cleaning effort.
Außerdem ist in dem beschriebenen Verfahren die Raum-Zeit-Ausbeute für Hop-22(29)-en niedrig (0,28mg · g~1) sowie eine sterile Fermentationsfahrweise erforderlicrf.In addition, the space-time yield for Hop-22 (29) -eno low (0.28 mg · g- 1 ) and a sterile fermentation procedure are required in the process described.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das die mikrobielle Gewinnung von Hop-22(29)-en kostengünstig bei minimalem Hilfsstoffverbrauch und Arbeitsaufwand unter kontinuierlichen unsterilen Fermentationsbedingungen ermöglicht.The aim of the invention is a method that allows the microbial recovery of Hop-22 (29) -en cost with minimal Hilfsstoffverbrauch and labor under continuous unsterile fermentation conditions.
-2- 241 426 Darstellung des Wesens der Erfindung-2- 241 426 depicting the nature of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hop-22(29)-en unter Verwendung eines Mikroorganismenstammes zu erzeugen, der sich durch einen überschnittlichen Gehalt an Hop-22(29)-en auszeichnet.The invention has for its object to produce Hop-22 (29) -en using a microorganism strain, which is characterized by an over-content of Hop-22 (29) -en.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch Verwendung von Bakterien der Art Acetobacter methanolicus in einem kontinuierlichen unsterilen Kultivierungsverfahren mit Methanol als Kohlenstoff- und Energiequelle gelöst, wobei unmittelbar oder im Anschluß an eine Produktbildungsphase Hop-22(29)-en in an sich bekannter Weise aus der Biomasse gewonnen wird.According to the invention, the object is achieved by using bacteria of the species Acetobacter methanolicus in a continuous non-sterile cultivation method with methanol as a carbon and energy source, wherein directly or following a product formation phase Hop-22 (29) -en in a conventional manner from the biomass is won.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des in der Stammsammlung des ZIMET Jena unter der Bezeichnung IMET B 346 hinterlegten Stammes Acetobacter methanolicus.Particularly advantageous is the use of the in the strain collection of ZIMET Jena under the name IMET B 346 deposited strain Acetobacter methanolicus.
Die Kultivierung der Mikroorganismen erfolgt im kontinuierlichen Prozeß mit möglichst hoher Durchflußrate im Bereich der maximalen Wachstumsgeschwindigkeit. Der kontinuierliche Kultivierungsprozeß verläuft unter unsterilen Bedingungen so stabil, daß Ausbeuten von > 100 g Biomasse/l erzielbar sind. In der Biomasse wurde ein Gehalt an Hop-22(29)-en von—2000/ig/g gefunden, was einer Hop-22(29)-en-Ausbeute von >200mg/l entspricht. Weitere Hopan-Abkömmlingesind in der Biomasse nicht vorhanden.The cultivation of the microorganisms takes place in a continuous process with the highest possible flow rate in the range of the maximum growth rate. The continuous cultivation process is so stable under unsterile conditions that yields of> 100 g biomass / l are achievable. In the biomass, a content of Hop-22 (29) -en of-2000 / g / g was found, which corresponds to a Hop-22 (29) -en yield of> 200 mg / l. Other Hopan descendants are not present in the biomass.
Die hohe Konzentration an Hop-22(29)-en bleibt in der Biomasse auch erhalten, wenn die Mikroorganismen vor der Isolierung von Hop-22(29)-en zur mikrobiellen Produktsynthese herangezogen werden, beispielsweise zur Gewinnung von Glukonsäure aus Glukose. Für die Isolierung von Hop-22(29)-en können Verfahren genutzt werden, die üblicherweise zur Abtrennung von Produkten des Unverseifbaren verwendet werden. Dabei wird aus der getrockneten Biomasse mit einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, beispielsweise Aceton/Wasser, ein Lipidextrakt gewonnen. Hop-22(29)-en kann aus dem Lipidextrakt unmittelbar durch Kristallisation oder nach Verseifung aus dem Unverseifbaren durch Kristallisation oder Säulenchromatographie isoliert werden.The high concentration of Hop-22 (29) -en is also retained in the biomass when the microorganisms are used for the isolation of Hop-22 (29) -en for microbial product synthesis, for example, to obtain gluconic acid from glucose. For the isolation of Hop-22 (29) -en, methods can be used which are commonly used for the separation of unsaponifiable products. In this case, a lipid extract is obtained from the dried biomass with a solvent or solvent mixture, for example acetone / water. Hop-22 (29) -ene can be isolated from the lipid extract directly by crystallization or after saponification from the unsaponifiable by crystallization or column chromatography.
Nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise kann die Gewinnung von Hop-22(29)-en mit hoher Raum-Zeit-Ausbeute erfolgen, da sich die verwendeten Mikroorganismen durch einen gegenüber dem bekannten Stand derTechnik15bis20fach höheren Gehalt an dieser Verbindung auszeichnen, wobei die Gewinnung des Hop-22(29)-en ohne aufwendige Trenn- und Reinigungsverfahren erfolgen kann, da weitere pentacyclische Triterpenoide nicht oder in nur unbedeutenden Konzentrationen gebildet werden.According to the procedure of the invention, the recovery of Hop-22 (29) -en can be carried out with a high space-time yield, since the microorganisms used are characterized by a 15 to 20 times higher content of this compound compared to the known state of the art, whereby the recovery of the Hop 22 (29) -en can be carried out without complicated separation and purification processes, since further pentacyclic triterpenoids are not formed or in only insignificant concentrations.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:The process according to the invention is illustrated by the following examples:
In einem Laborrührkesselfermentorvon 121 Bruttovolumen mit 6 Blattscheibenrührern werden 51 eines Nährmediumsfolgender Zusammensetzung gegeben:In a laboratory stirred tank fermentor of 121 gross volumes with 6 leaf disc stirrers, 51 are added to a nutrient medium of the following composition:
Dieses Nährmedium ermöglicht einen Organismenzuwachs von 5 g/l. Nach Einstellen eines pH-Wertes von 4,1 durch verdünnte Schwefelsäure und einer Temperatur von 32°Cwird das Fermentationsmedium mit der Kultur Acetobacter methanolicus IMET B 346 beimpft, so daß sich eine Startkonzentration von ca. 0,5g Biomasse/l ergibt. Das Medium wird mit einer Belüftungsrate von 1001/h begastund mit 1200 U/min gerührt. Durch Zusatz von 3g Methanol/l wird der diskontinuierliche Wachstumsprozeß gestartet und die Methanolkonzentration anschließend durch kontinuierliche Zugabe im Bereich von 0,1-0,3g/l Methanol gehalten.This nutrient medium allows an organism increase of 5 g / l. After setting a pH of 4.1 with dilute sulfuric acid and a temperature of 32 ° C, the fermentation medium is inoculated with the culture Acetobacter methanolicus IMET B 346, so that there is a starting concentration of about 0.5 g biomass / l. The medium is gassed at a ventilation rate of 1001 / h and stirred at 1200 rpm. By addition of 3 g of methanol / l, the discontinuous growth process is started and the methanol concentration is then maintained by continuous addition in the range of 0.1-0.3 g / l of methanol.
Zur Regulierung des pH-Wertes wird 5%ige Natronlauge verwendet. Nach Erreichen einer Biomassekonzentration von ca. 5g/lTo regulate the pH, 5% sodium hydroxide solution is used. After reaching a biomass concentration of approx. 5g / l
erfolgt der Übergang zur kontinuierlichen Prozeßführung mit einer Verweilzeit von 6,5 Stunden. Die im kontinuierlichen Prozeß eingesetzte Nährlösung ist bilanziert für einen Organismenzuwachs von 15g/l. Der Prozeß wird so geführt, daß die Stickstoffkonzentration im Fermentationsmedium 10mg/l nicht übersteigt. Ein weiterer Zusatz von Hefeextrakt im unsterilen kontinuierlichen Prozeß ist nicht erforderlich.the transition to continuous process control takes place with a residence time of 6.5 hours. The nutrient solution used in the continuous process is accounted for an organism gain of 15 g / l. The process is conducted so that the nitrogen concentration in the fermentation medium does not exceed 10 mg / l. Further addition of yeast extract in the non-sterile continuous process is not required.
Bedingt durch die vorgegebene Nährstoffkonzentration wird im stationären Prozeßzustand eine Zellkonzentration von 15,8g/l erreicht, entsprechend einer Produktivität von 2,4g Biomasse/l · h (^4,8mg Hop-22(29)-en/l h).Due to the predetermined nutrient concentration, a cell concentration of 15.8 g / l is achieved in the stationary process state, corresponding to a productivity of 2.4 g biomass / l.h (^ 4.8 mg Hop-22 (29) -en / l h).
1 kg der getrockneten Biomasse wird 2 x mit je 3 kg Aceton/Wasser (9; 1,V/V) bei Zimmertemperatur extrahiert. Nach Entfernen des Lösungsmittels im Wasserstrahlvakuum wird der Extrakt mit 240ml 10%iger methanolischer KOH 45min am Rückfluß verseift. Nach Zugabe von 180 ml Wasser wird die Seifenlösung 3 χ mit 250 ml η-Hexan extrahiert. Die vereinigten Hexanphasen werden mit Wasser neutral gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und der größte Teil des Lösungsmittels destillativ entfernt. Der Rückstand wird auf O0C bis 5°C gekühlt und das ausgefallene Hop-22(29)-en abgetrennt.1 kg of the dried biomass is extracted twice with 3 kg of acetone / water (9, 1, v / v) at room temperature. After removal of the solvent in a water-jet vacuum, the extract is saponified with 240 ml of 10% methanolic KOH for 45 min at reflux. After addition of 180 ml of water, the soap solution 3 χ extracted with 250 ml of η-hexane. The combined hexane phases are washed neutral with water, dried over Na 2 SO 4 and most of the solvent removed by distillation. The residue is cooled to 0 ° C to 5 ° C and the precipitated Hop-22 (29) -en separated.
Eswerden 1,9g Hop-22(29)-en erhalten.There are obtained 1.9g Hop-22 (29) -en.
In einem 121 Rührkesselreaktor wird analog Beispiel 1 Biomasse der Kultur Acetobacter methanolicus IMET B 346 im kontinuierlichen Prozeß kultiviert. Aus dem Fermentationsmedium wird durch Separation eine Biomassesuspension mit einer Konzentration von 130g/l gewonnen. Mit dieser Suspension wird ein 250I Rührkesselreaktor mit 1501 einer 15%igen Glukoselösung beimpft, so daß sich eine aktuelle Zellkonzentration von 8g/l ergibt. Unter Belüften und Rühren wird die im Reaktor vorgegebene Glukose mikrobiell nach DD-WP 246334 quantitativ in Glukonsäure umgesetzt. Durch Zusatz weiterer Glukose wird der Prozeß so gesteuert, daß eine Endkonzentration von 300g Glukonsäure/I Fermentationsmedium erreicht wird. Nach Beendigung des Produktbildungsprozesses erfolgt vor der Weiterverarbeitung des Fermentationsmediums zu Glukonsäure oder Glukonaten die Abtrennung des Produzenten entweder durch Flockung oder Separation bzw. eine Kombination beider Verfahren. Nach Trocknung der Biomasse erfolgt die Gewinnung von Ho-22(29)-en analog Beispel 1 mit folgendem Ergebnis:In a 121 stirred tank reactor biomass of the culture Acetobacter methanolicus IMET B 346 is cultivated in a continuous process as in Example 1. From the fermentation medium, a biomass suspension with a concentration of 130 g / l is obtained by separation. This suspension is used to inoculate a 250 l stirred tank reactor with 150 l of a 15% glucose solution to give a current cell concentration of 8 g / l. Under aeration and stirring, the glucose given in the reactor is microbially reacted according to DD-WP 246334 quantitatively in gluconic acid. By adding additional glucose, the process is controlled so that a final concentration of 300 g gluconic acid / I fermentation medium is achieved. After completion of the product formation process, the separation of the producer either by flocculation or separation or a combination of both methods before further processing of the fermentation medium to gluconic acid or gluconates. After drying of the biomass, the extraction of Ho-22 (29) -en is carried out analogously to Example 1 with the following result:
eingesetzte Biomasse 1,2 kgused biomass 1.2 kg
Hop-22(29)-en-Gehalt 2,05 mg/gHop-22 (29) -en content 2.05 mg / g
Hop-22(29)-en isoliert 2,25 gHop-22 (29) -ene isolated 2.25 g
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD28125185A DD241426A1 (en) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | PROCESS FOR MICROBIAL PRODUCTION OF HOP-22 (29) -EN |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD28125185A DD241426A1 (en) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | PROCESS FOR MICROBIAL PRODUCTION OF HOP-22 (29) -EN |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD241426A1 true DD241426A1 (en) | 1986-12-10 |
Family
ID=5571779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD28125185A DD241426A1 (en) | 1985-10-01 | 1985-10-01 | PROCESS FOR MICROBIAL PRODUCTION OF HOP-22 (29) -EN |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD241426A1 (en) |
-
1985
- 1985-10-01 DD DD28125185A patent/DD241426A1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2007110394A2 (en) | Method for the enzymatic production of 2-hydroxy-2-methyl carboxylic acids | |
| EP0484908A2 (en) | Microbiological process for the preparation of hydroxylated Pyrazinederivatives | |
| CH658866A5 (en) | METHOD FOR PRODUCING 6-HYDROXYNICOTINIC ACID. | |
| CH658867A5 (en) | METHOD FOR PRODUCING 6-HYDROXYNICOTINIC ACID. | |
| DE69029993T2 (en) | Copolymer production | |
| DE2445581C3 (en) | Process for the preparation of D-gluconic acid-dlactam | |
| DE69019396T2 (en) | Process for the fermentative oxidation of reducing disaccharides. | |
| AT396480B (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF 9ALPHA-HYDROXY-4-ANDROSTENE-3,17-DIONE | |
| DD241426A1 (en) | PROCESS FOR MICROBIAL PRODUCTION OF HOP-22 (29) -EN | |
| EP0583687A2 (en) | Method for the preparation of substituted methoxyphenols and microorganisms therefore | |
| DE3039132C2 (en) | Process for the stereospecific preparation of carbamyl derivatives of α-hydroxy acids | |
| EP0061687B1 (en) | Process for the preparation of a tricyclic steroid degradation compound | |
| DE1945607B2 (en) | Process for the preparation of p-aminobenzylpenicillin | |
| DE2456139C3 (en) | Process for the preparation of the antibiotic 20,798 R.P | |
| DE3878264T2 (en) | MONOACETYLATION OF DIOLES WITH A BIOCATALYZER MADE OF CORYNE BACTERIUM OXIDANS. | |
| EP0199972B1 (en) | 3-hydroxy-dicarboxylic acids and process for their preparation | |
| DE2921052C2 (en) | ||
| EP0217840B1 (en) | Process for the production of 1-methyl-1,4-androstadien-3,17-dion | |
| EP0015388A1 (en) | Preparation of 1-desoxynojirimycin | |
| DD236552A1 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF UBICHINONE-10 | |
| DD153131A5 (en) | PROCESS FOR PREPARING 2,5-DIKETOGLUCONE ACID | |
| DE3031334C2 (en) | Microbiological process for the production of cholanic acid derivatives | |
| EP0503419B1 (en) | Process for production of MA | |
| DE2450106C2 (en) | Novel 1α-hydroxysteroids, processes for their preparation and pharmaceuticals containing them | |
| DE1092906B (en) | Process for the preparation of 12a-hydroxyl compounds of the tetracycline series |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |