DE1910426A1 - Herstellung von L-Isoleucin durch Fermentation - Google Patents

Herstellung von L-Isoleucin durch Fermentation

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DE1910426A1
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DE
Germany
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culture medium
isoleucine
honke
andrejewski
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Pending
Application number
DE19691910426
Other languages
English (en)
Inventor
Hagino Hiroshi
Kiyoshi Narayama
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.)
KH Neochem Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/06Alanine; Leucine; Isoleucine; Serine; Homoserine

Description

1910426 Ändrejewski & Honke Patentanwälte
'".-'■ Diplom-Physiker
Or. Walfer Ändrejewski
Diplom-Ingenieur Anwqltsakte: 32 202/vS Dr.-Ing, Manfred Honke
Essen, den 10. Pebr. 1969 Kettwiger Straße 36
Patentanmeldung der Firma
Kyowa Hakko Kogyo Kabushiki Kaisha, No. 4, 1-chome, Ohte-machi,
Chiyoda-ku, Tokyo / Japan
Herstellung von L-Isoleucin durch Fermentation
L-Isoleucin wird durch Züchtung eines L-Isoleueinproduzierenden Mikroorganismus vom Genus Gorynebacterium in einem. Kulturmedium gewonnen, welches e£ -Hydroxybuttersäure enthält. Corynebacterium glutamicum ATGC 21,193 ist ein zur Verwendung in dem Verfahren besonders geeigneter Mikroorganismus. !,-.Isoleucin ist eine wichtige Aminosäure, und sie ist als Nährstoffzusatz zu Lebensmitteln und Futtermitteln für Menschen und Tiere nützlich.
Frühere Forscher haben berichtet, daß L-Isoleucin durch Fermentation erhalten werden kann unter Verwendung von
Patentanwälte Dr. W. Andreiewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, KettwigerStraße
c&-Aminobuttersäure (Jap. Patentanmeldung 1β 511/1961 und 5I&7/1962), cC-Hydroxybuttersaure (Jap. Patentanmeldung 11 918/1965) oder Threonin (Jap. Patentanmeldung I99O/I965 und 2000/1905) in einem Kulturmedium. Es ist berichtet worden, daß Studien, die den Zusatz von oC -Hydroxybuttersaure zu einem Kulturmedium einschließen, nachweisen, daß Mikroorganismen vom Genus Bacillus und Pseudomonas zur Gewinnung von L-Isoleucin vorzuziehen sind.
Wir haben gefunden, daß L-Isoleucin in großer Ausbeute durch Züchten eines Mikroorganismus des Genus Corynebacterlum in einem cC -Hydroxybuttersaure enthaltenden Kulturmedium erhalten werden kann.
Besonders geeignete Mikroorganismen zur Verwendung in dem erfindungsgemäSen Verfahren sind Glieder vom Genus Corynebacterium glutamicum (syn. Mikrococcus glutamicus, offenbart in dem deutschen Patent 1 I77 104).. Eine Kultur dieses Organismus ist ohne Einschränkung hinterlegt worden, so daß er der Öffentlichkeit in der "American Type Culture Collection", in der er als ATCC 21,193 identifiziert ist, zugängig gemacht ist. Neben diesem Stamm sind andere ähnliche Typen von Stämmen*, die zu Corynebacterium glütamicum gehören, gefunden worden; sie können auch in der Ausübung der Erfindung verwendet werden.
842/1147t
Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Straße
Das Kulturmedium, welches zum erfindungsgemäßen Zweck verwendet werden kann, muß ct-Hydroxybuttersäure und geeignete Mengen von üblichen Züchtungs-Zusatzstoffen, wie z.B. eine C-Quelle, eine N-Q,uelle, anorganische Subtanzen und andere Nährstoffe enthalten. Es ist auch möglich, eine cC -Hydroxybuttersaure, die verschiedene optische Aktivitäten hat, oder deren nicht toxische Salze zu verwenden.
Als C-Quellen des Kulturmediums können verschiedene assimilable C-Quellen, wie Glyeide, z.B. Glukose, Fruktose, Maltose, Saccharose, Stärkehydrolysat, Melasse, Glyzerin u.dgl. verwendet werden. Ferner können auch andere Nährstoffe, wie verschiedene organische Säuren, z.B. Milchsäure, Essigsäure, Brenztraubensäure verwendet werden.
Als N-Quelle können sowohl organische als auch anorganische Stickstoffverbindungen Verwendung finden, wie Ammoniak, Harnstoff und Ammonsalze, z.B. Ammonsulfat, Ammonchlorid, Ammonacetat, Ammonphosphat, Ammonearbonat u.dgl..
Stickstoffhaltige, natürliche organische Quellen, wie Hefeextrakt, Maiswasser, Pepton, Kaseinhydrolysat, Fleischextrakt, Larvenhydrolysat (pupa), Fischmehl, Fischmehl-
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Patentanwälte Dr. W. Ancfrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Ketiviger Straße 36
hydrolysat» Äojabohiien, Sojabölmenhy.drQlysaJbj .Sojabohnen-raelilj SoJaTDOJinenmehlhydrolysat uvdgi. Können ebenfalls verwendet werden..
Als anorganische Subtanzen, welche in dem !Kulturmedium/mit enthalten sein können, icönnen e;rwahnt werden KaüiiinhyelrD.gejaphcgihat, Kaliumdihydrogenphosphatj Magnesiamsjaliat^ HaitrJtamshloridj Ferrosulfat, Calciumcarbonat u.
Andere geeignete Nährstoffe lcönnen - faus erf^oräerliöh — dem Xulturmedium zugesetzt werden.
Die Fexmentation wird unter ;a er oben bedingungen wie etneraeroben Unterwasser-Kultur ausgeführt. I>ie Zjiehtungs-Temperatur beträgt 20 bis 40D G. Das pH ides .Mediums Jcann beträehtlioh schwanken^ jeäpxüi ist ^vorzuziehen^ .den ίρΉ auf neutral einzustellen,. Das Züchten wird vorzugsweise über 2 bis 5 3?age geführt, um eine große Ausbeute an i-Isoleucin zu. erhalten. . ; "'.
dem Züchten werden mikrobielle Zellen aus der Brühe durch Filtration abgetrennt und das üiltrat wipd nach einer geeigneten Methode^ z.B. mit 3TiIfe eines jKatioiienaüsfeauscJte harzes ziArecks Gewinnung von .X-Zsoleucin behandelt..* Das .ab-, ί
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Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger Straße
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sbrbierte L-Isoleucin kann eluiert, konzentriert und in üblicher Weise gekühlt werden, um rohe Kristalle von L-Isoleucin zu erhalten.
Das nachfolgende Beispiel dient zur Erläuterung der Erfindung, es soll sie aber nicht einschränken. f
Beispiel:
Die Fermentation wurde ausgeführt unter Verwendung eines Grundmediums, welches Glukose (5 g/dl), Ammonsulfat (2 g/dl), KH2PO4 (0,05- g/dl·), K2HPO4 (0,05 g/dl), MgSO4^H2O (0,025 g/dl), CaCO3 (2 g/dl), Biotin (50^/1) und^£ysin (20 mg/1) enthält. Zwei modifizierte Medien wurden durch Zusatz von 10 mg/ml bzw. 5 rag/ml DL-öC-Hydroxybuttersäure zum Grundmedium bereitet. Das pH des Mediums wurde auf 7.4 eingestellt.
Je 10 ml-Portionen von den drei bereiteten Medien wurden getrennt in große Testkolben eingebracht und mit einer Saat- j kultur von Corynebacterium glutamicum M-I4 (ATCC 21,193) beimpft. Die Fermentation wurde mit jedem Medium in 96 Stunden bei j50° c durchgeführt, um dann eine L-Isoleucin-Anhäufung, wie aus der nachfolgenden Tabelle zu ersehen, zu erhalten:
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Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 EssetvKetfwiger Straße 3
-6 -
Tabelle
Menge an DL-oC-Hydroxybuttersäure, die im Grundmedium verwendet wurde
(mg/ml)
Menge an angesammeltem L-Isoleucin
(mg/ml)
10
5 ο
7.1 3.8 1.2
Dem Grundmedium wurden wie oben beschrieben 10 mg/inl DL-oC-Hyäroxybuttersäure zugesetzt. Eine 20 mi-Portion wurde in einen 250 ml ErIenmeyer-Kölben eingebracht, beimpft und wie beschrieben gezüchtet, um T.B mg/ml L-Isoleucin als Ausbeute zu ergeben.
Die Brühen der vier Kulturen wurden vereinigt und das pH eingestellt, um die vereinigte Brühe schwach sauer zu machen. Die Brühe wurde dann erhitzt, und milcrobielle Körper und andere Niederschläge wurden entfernt. Das Filtrat ließ man eine Harzkolonne passieren, die mit Diaion SK No.1 (ein Kationenaustauscherharz, das von der Mitsubishi Kasel Kogyo K.K., Japan zu erhalten ist) in seiner H+-Porm be-
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WWA2B
Patentanwälte Br. W. Andrejewski, Ur. M. Honke, 33 Essen, Ketiwiger Straße
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Claims (7)

Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Ketfwiger Straße Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von L-Isoleucih, dadurch ge- * kennzeichnet, daß man unter aeroben Bedingungen einen ' L-Isoleucin produzierenden Mikroorganismus vom Genus Coryne-
φ bacterium in einem Kulturmedium züchtet, welches oC-Hydroxybuttersäure enthält, und das angesammelte L-Isoleucin- aus dem Kulturmedium gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroorganismus Corynebacterium glutamicum ist.
3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroorganismus Corynebacterium glutamicum ATCC 21,193 ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Kulturmediums im Bereich von 20 bis 40° C " gehalten wird. .
5'. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das pH des Kulturmediums bei ungefähr.7 gehalten wird.
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Patentanwälte Dr. W. Andrejewski, Dr. M. Honke, 43 Essen, Kettwiger StraSe
6. Verfahren nach Anspruch 1,- dadurch gekennzeichnet, daß man die Züchtung 2 bis 5 Tage fortsetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kulturmedium eine Kohlenstoffquelle* eine Stickstoffquelle, anorganisches Material und Nährstoffe enthält.,
b. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kulturmedium eine Kohlenstoffquelle,eine Stickstoffquelle und anorganisches Material enthalt»
PAe Dr.Andrejewski, Dr.Honke
903842/1147
DE19691910426 1968-03-15 1969-03-01 Herstellung von L-Isoleucin durch Fermentation Pending DE1910426A1 (de)

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