DE1517857C - Verfahren zur Herstellung von Inosin - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Inosin

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DE1517857C
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DE
Germany
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inosine
phosphate
medium
calcium phosphate
atcc
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English (en)
Inventor
Takashi Takarazuka Asai Tsunetomo Matsunara Nogami Ikuo Kyoto Yoneda Masahiko Suita Katsumata Michio Kobe Suzuku, (Japan)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Inosin auf mikrobiologischem Weg durch Züchten eines Bacillus bei hierfür allgemein üblichen Temperatur- und pH-Wert-Verhältnissen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Bacillus pumilus Gottheil ATCC 19546, Bacillus pumilus Gottheil ATCC 19547 oder Bacillus pumilus Gottheil ATCC 19548 in Nährmedien, die bei sonst üblicher Zusammensetzung etwa 0,2 bis etwa 5,0 Gewichts-/ Volumprozent wasserunlösliches sekundäres Calciumphosphat und/oder tertiäres Calciumphosphat enthalten, züchtet.
Es wurde gefunden, daß eine bemerkenswert große Inosinmenge im Kulturmedium angereichert wird, wenn die obengenannten Stämme von Bacillus pumilus Gottheil, die praktisch kein Inosin oder bestenfalls nur eine begrenzte Inosinmenge in einem üblichen Kulturmedium bilden, das als Phosphatquelle gewöhnliche wasserlösliche Phosphatsalze, wie Kaliumdihydrogenphosphat und Dikaliumhydrogenphospbat, enthält, in einem Medium gezüchtet werden, das wasserunlösliche Calciumsalze der Phosphorsäure, nämlich sekundäres Calciumphosphat, tertiäres Calciumphosphat oder deren Gemische, enthält, die bisher nie als Phosphatquelle für die Züchtung von Mikroorganismen verwendet woiden sind.
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung von Inosin im technischen Maßstab in hoher Ausbeute.
Zur gioßtechnischen Herstellung von Inosin ist im allgemeinen die Verwendung eines flüssigen Nährmediums zweckmäßig, jedoch können auch andere Nährmedien verwendet werden. Die Züchtung beim Verfahren gemäß der Erfindung kann entweder stationäi oder als Submerskultur unter Belüftung und/oder Bewegung durchgeführt werden, wobei das Nährmedium eines der genannten wasserunlöslichen Calciumsalze der Phosphorsäure oder deren Gemische in den angegebenen Konzentrationen enthalten muß. Das wasserunlösliche Calciumsalz der Phosphorsäure kann dem Medium als alleinige Phosphatquelle zugesetzt oder zusammen mit den gewöhnlichen wasserlöslichen Phosphatquellen verwendet werden. Die
ίο Konzentration des sekundären Calciumphosphats und/oder tertiären Calciumphosphats im Nährmedium vom Standpunkt der Ausbeute des im Medium anzureichernden· Inosins beträgt etwa 0,2 bis 5,0% (Gewicht/Volumen), vorzugsweise etwa 0,5 bis 3,0%.
Das Medium enthält weiterhin Quellen von assimilierbarem Kohlenstoff und verwertbarem Stickstoff. Als Quellen für assimilierbaren Kohlenstoff eignen sich Stärke, Dextrin, Saccharose, Lactose, Maltose, Glucose,-Glycerin usw. Verschiedene organische Stoffe,
ao z. B. organische Ammoniumsalze, organische Nitrate, Harnstoff, Maisquellwasser, Hefeextrakt usw., eignen sich nicht nur als Kohlenstoffquelle, sondern auch als Quellen für verwertbaren Stickstoff mit der gleichen Wirkung wie anorganische Stickstoffquellen, z. B.
"as anorganische Ammoniumsalze, wie Ammoniumsulfat, Ammoniumcarbonat, Ammoniumphosphat, oder verschiedene Arten von Nitraten, wie Natriumnitrat, Kaliumnitrat usw. Ferner kann eine geringe Menge anorganischer Salze, z. B. Natriumchlorid, Metallsalze, z. B. von Zink, Eisen und Mangan, dem Medium zugesetzt werden. Darüber hinaus enthält das Medium andere Stoffe, die für das Wachstum des veiwendeten Stammes notwendig sind, z. B. eine Adeninquelle, eine Quelle für Aminosäure und/oder Vitamine.
Die Fermentationsbedingungen, z.B. der pH-Wert des Mediums und die Züchtungsdauer, müssen so eingestellt werden, daß Inosin in maximaler Menge angereichert wird. Im allgemeinen wird der AnfangspH-Wert des Nährmediums auf 5,0 bis 9,0 und die Fermentationstemperatur auf 20 bis 500C, voizugsweise auf 28 bis 37°C eingestellt. Unter den genannten Züchtungsbedingungen wird Inosin im Laufe der Zeit im Fermentationsmedium gebildet und angereichert.
Die Fermentation wird fortgesetzt, bis die maximale Inosinmenge im Fermentationsmedium gebildet ist. Die zur maximalen Anreicherung von Inosin erforderliche Zeit ist verschieden in Abhängigkeit von den verschiedenen Faktoren, im allgemeinen erreicht jedoch die Inosinmenge im Fermentationsmedium ihr Maximum in 0,5 bis 10 Tagen vom Beginn der Fermentation.
Konzentration des Phosphats
Mengen des angereicherten Inosins (v/ml) 0,5% 0,4% ■ 2,0»/. 3,0%
KH1PO1 K1HPO1, KH2PO1 KH1PO1
Λ 0,5% 529 0,6%
KH1PO1
1Q24 989
IA K1HPO4 7 689 1263 5 291 2130
Spur 365 10193 6997 6 315 5120
10 752 9899 12 702 8 704 9 727 6 827
12288 , U 264 11435 10060 8 704 5 973
12 800 13 060 10 923 9 558 6 827 2480
10411 10 70Q 1109 8 800 1092 1126
11094 10582 2800 1024 1297 1331
1291 1300 1398;
2048 ' 2130
0,5% CaHPO1-2 HaQ
1,0% Ca3(PO4),
1,0% CaHPO4-2 H2O1
1,00ZaCa3(PO4), ..,;,.
3,0% CaHPO4 · 2 H2O
3,00ZaCa3(PO4), ......
4,0% CaHPO4 · 2 HaO
4,0% Ca3(PO4), ,...,
Das im Fermentationstnedium angereicherte Inosin wird entweder in der freien Form oder in Form verschiedener Salze, z. B. des Dinatriumsalzes und des Dikaliumsalzes, nach üblichen und einfachen Methoden, beispielsweise durch Behandlung mit Aktivkohle oder einem Anionenaustauschharz, abgetrennt.
Wenn Bacillus pumilus Gottheil ATCC Nr. 19546 in einem Nährmedium, das unterschiedliche Mengen von sekundärem Calciumphpsphat, tertiärem CaI-ciumphosphat, Kaliumhydrogenphosphat und/oder Dikaliumhydrogenphosphat enthält (6,0°/0 Glucose, 1,0% Trockenhefe, 1,25% (NHJ2SO2, 0,01% MgSO4 · 7 H2O, 2,0% CaCO?), bei 300C 96 Stunden unter Schütteln gezüchtet wird, werden die in der vorstehenden Tabelle genannten Inosinmengen in dem Fermentationsmedium angereichert.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich die Abtrennung des festen Anteils, z. B. der Zellkörper, von dem erhaltenen Fermentationsmedium leichter durchführen als bei einem üblichen Fermentationsmedium, das gewöhnliches wasserlösliches Phosphatsalz enthält.
In den folgenden Beispielen beziehen sich die Prozentangaben auf Gewicht/Volumen, falls nicht anders angegeben.
Beispiel 1
Bacillus pumilus Gottheil ATCC Nr. 19547 wird auf 10 ml eines Nährmediums geimpft, das 6,0 % Glucose, 1,0% Trockenhefe, 1,25% (NHJ2SO4, 0,01% MgSO4-7 H2O, 2,0% CaCO3, 20 y/ml Adenin, 10 y/ml Histidin, 0,25% sekundäres Calciumphosphat und 0,75% tertiäres Calciumphosphat enthält. Das beimpfte Nährmedium wird unter Schütteln 96 Stunden bei 37°C fermentiert, wobei 9899 y/ml Inosin in dem Fermentationsmedium angereichert werden. · ,
Bei einem Vergleichsversuch unter den gleichen Bedingungen mit der Ausnahme, daß ein Nährmedium verwendet wird, das 0,5% Dikaliumhydrogenphosphat und 0,5% Kaliumdihydrogenphosphat an Stelle von sekundärem Calciumphosphat und tertiärem Calciumphosphat enthält, werden in dem Fermentationsmedium nur 200 y/ml Inosin angereichert.
Bei spi el 2
101 Impfkultur von Bacillus pumilus Gottheil, ATCC Ni. 19547, werden auf 1001 eines Nährmediums geimpft, das 10,0% Glucose, 1,0% Trockenhefe, 1,0% (NHJ2SO4, 0,05% MgSO2 · 7 H2O, 2,0% CaCO3, 0,25% sekundäres Calciumphosphat, 0,75% tertiäres Calciumphosphat und 20 y/ml Histidin enthält. Die Fermentation wird 64 Stunden bei 32° C unter Belüftung und Bewegung vorgenommen. Hierbei werden 14 300 y/ml Inosin angereichert. Von dem Feimentationsmedium werden in üblicher Weise 1,2 kg Inosin abgetrennt.
Bei einem Vergleichsversuch unter den gleichen Bedingungen, wobei jedoch ein Nährmedium verwendet wird, das 0,5% Dikaliumhydiogenphosphat und 0,5% Kaliumdihydrogenphosphat an Stelle von sekundärem Calciumphosphat und tertiärem Calciumphosphat enthält, werden nur etwa 110 y/ml Inosin in dem Fermentationsmedium angereichert.
*5 Beispiel3
101 Impfkultur von Bacillus pumilus Gottheil ATCC Nr. 19546 werden auf 1001 eines Nährmediums geimpft, das 10,0% Glucose, 1,0% Trocken-
ao hefe, 1,0% (NHJ2SO4, 0,05% MgSO4 · 7 H2O, 2,0% CaCO3, 0,3 % sekundäres Calciumphosphat und 0,3 % tertiäres Calciumphosphat enthält. Nach einer Züchtungsdauer von 64 Stunden unter Belüftung und ,Bewegung bei 320C haben sich 17 800y/ml Inosin in dem Fermentationsmedium angereichert. Aus der Fermentationsflüssigkeit werden 1,48 kg Inosin in üblicher Weise abgetrennt. Bei einem Vergleichsversuch unter den gleichen Bedingungen, wobei jedoch ein Nährmedium verwendet wird, das 0,3% Dikaliumhydrogenphosphat und 0,3% Kaliumdihydrogenphosphat an Stelle von sekundärem und tertiärem Calciumphosphat enthält, werden nur etwa 10 y/ml Inosin in dem Fermentationsmedium angereichert.
Beispiel 4
101 Impfkultur von Bacillus pumilus Gottheil ATCC Nr. 19548 werden auf 1001 eines Nährmediums geimpft, das die gleichen Bestandteile wie das gemäß Beispiel 3 verwendete Nährmedium, jedoch an Stelle des Histidins 10 y/ml Phenylalanin enthält. Nach einer Fermentationsdauer von 76 Stunden bei 34°C unter Belüftung und Bewegung haben sich 17 600 y/ml Inosin angereichert. Vom Fermentationsmedium werden 1,46 kg Inosin in üblicher Weise abgetrennt.
Bei einem Vergleichsversuch mit einem Medium, das 0,3% Dikaliumhydrogenphosphat und 0,3% Kaliumdihydrogenphosphat an Stelle von sekundärem und tertiärem Calciumphosphat enthält, werden *' nur etwa 210 y/ml Inosin in dem Fermentationsmedium angereichert.

Claims (1)

  1. I öl Y ÖÖY
    Patentanspruch:
    Verfahren zur Herstellung von Inosin auf mikrobiologischem Weg durch Züchten eines Bacillus bei hierfür allgemein üblichen Temperatur- und pH-Wert-Verhaltnissen, dadurch gekennzeichnet, daß man Bacillus pumilus Gottheil ATCC 19546, Bacillus pumilus Gottheil ATCC 19547 oder Bacillus pumilus Gottheil ATCC 19548 in Nährmedien, die bei sonst üblicher Zusammensetzung etwa 0,2 bis etwa 5,0 Gewichts/Volumprozent wasserunlösliches sekundäres Calciumphosphat und/oder tertiäres Calciumphosphat enthalten, züchtet.

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