DE1944493C - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE1944493C DE1944493C DE1944493C DE 1944493 C DE1944493 C DE 1944493C DE 1944493 C DE1944493 C DE 1944493C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- xylitol
- nutrient medium
- corynebacterium
- cultivation
- medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 claims description 16
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N Gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 claims description 16
- 150000002972 pentoses Chemical class 0.000 claims description 10
- JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N Thiamine Natural products CC1=C(CCO)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N JZRWCGZRTZMZEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011721 thiamine Substances 0.000 claims description 9
- KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N thiamine Chemical compound CC1=C(CCO)SCN1CC1=CN=C(C)N=C1N KYMBYSLLVAOCFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229960003495 thiamine Drugs 0.000 claims description 9
- 235000019157 thiamine Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 claims description 8
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 229950006191 gluconic acid Drugs 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000002906 microbiologic Effects 0.000 claims description 2
- 239000002609 media Substances 0.000 description 27
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 23
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N Xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 20
- 229960002675 Xylitol Drugs 0.000 description 20
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 20
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 20
- 239000001963 growth media Substances 0.000 description 15
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L mgso4 Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N Arabitol Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-QWWZWVQMSA-N 0.000 description 10
- HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N Ribitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-ZXFHETKHSA-N 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 7
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N Ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N aldehydo-D-ribose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 6
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 6
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 6
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 5
- 241000209149 Zea Species 0.000 description 5
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 5
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 5
- 235000005824 corn Nutrition 0.000 description 5
- HLCFGWHYROZGBI-JJKGCWMISA-M Potassium gluconate Chemical compound [K+].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O HLCFGWHYROZGBI-JJKGCWMISA-M 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-SQOUGZDYSA-N Xylose Natural products O[C@@H]1CO[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 4
- 239000004224 potassium gluconate Substances 0.000 description 4
- 229960003189 potassium gluconate Drugs 0.000 description 4
- 235000013926 potassium gluconate Nutrition 0.000 description 4
- 239000010414 supernatant solution Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M Monopotassium phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 description 2
- 206010012601 Diabetes mellitus Diseases 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N L-arabinose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N 0.000 description 2
- 230000036740 Metabolism Effects 0.000 description 2
- 241000235648 Pichia Species 0.000 description 2
- 229960003975 Potassium Drugs 0.000 description 2
- 229960003487 Xylose Drugs 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 230000035786 metabolism Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZOBLYBZQXQGFY-UHFFFAOYSA-N Ammonium lactate Chemical compound [NH4+].CC(O)C([O-])=O RZOBLYBZQXQGFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004251 Ammonium lactate Substances 0.000 description 1
- DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O Ammonium nitrate Chemical compound [NH4+].[O-][N+]([O-])=O DVARTQFDIMZBAA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 102000037197 Anion exchangers Human genes 0.000 description 1
- 108091006437 Anion exchangers Proteins 0.000 description 1
- 210000004369 Blood Anatomy 0.000 description 1
- 229940041514 Candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 1
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 1
- 206010023126 Jaundice Diseases 0.000 description 1
- 241001363490 Monilia Species 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L Zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 229940059265 ammonium lactate Drugs 0.000 description 1
- 235000019286 ammonium lactate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 150000001479 arabinose derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial Effects 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- -1 corn steep liquor Chemical compound 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N monochloramine Chemical compound ClN QDHHCQZDFGDHMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004816 paper chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- FZTWZIMSKAGPSB-UHFFFAOYSA-N phosphide(3-) Chemical compound [P-3] FZTWZIMSKAGPSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006366 phosphorylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000865 phosphorylative Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 159000000001 potassium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 1
- 230000002522 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
Description
Unter den Pentiten hat man den Xylit bezüglich seiner physiologischen Wirkungen und seiner Verwendung in beträchtlichem Ausmaß untersucht. Xylit ist bekanntlich ein normales Stoffwechselzwischenprodukt im Uronsäurezyklus, der einer der Stoff- wechselwege zu im lebenden Körper gebildeten Zucker darstellt. Somit besitzt Xylit eine wichtige Funktion im Zuckerstoffwechsel und hat sehr wichtige physiologische Bedeutung. So ist es z. B. bekannt, daß Xylit in den Zellen auch ohne Insulin absorbiert wird und daß er, so wie er ist, im Gewebe des lebenden Körpers assimiliert wird, ohne daß eine Phosphorylierung notwendig ist. Aus diesen Gründen kann er mit hoher Wirksamkeit verwendet werden. Es konnte ferner bewiesen werden, daß Xylit verwendet werden kann, ohne daß der Blutzuckerwert erhöht wird und daß er starke Einflüsse gegen die Wirkung von Ketonen zeigt. Auf Grund dieser Eigenschaften des Xylits wird er für die medikamentöse Behandlung von Diabetes-Patienten verwendet. Er findet ferner eine weite Verwendung als Zuckertransfusionsflüssigkeit, wenn eine chirurgische Operation vorgenommen wird. Es hat sich auch erwiesen, daß Xylit zur Behandlung der Gelbsucht günstig beiträgt. Schließlich kann man den Xylit noch als Süßstoff' für Diabetes-Patienten einsetzen. Aus den angeführten Gründen wird wahrscheinlich der Xylit in Zukunft weite Verbreitung finden.Among the pentites, xylitol has been extensively studied for its physiological effects and uses. Xylitol is known to be a normal metabolic intermediate in the uronic acid cycle, which is one of the pathways to sugar formed in the living body represents. Thus, xylitol has an important function in the sugar metabolism and is of very important physiological importance. So it is B. known that xylitol in is absorbed by cells even without insulin and that it is absorbed as it is in the tissues of the living body is assimilated without the need for phosphorylation. For these reasons, he may be high Effectiveness can be used. It has also been shown that xylitol can be used without that the blood sugar level is increased and that it shows strong influences against the action of ketones. on Because of these properties of xylitol, it is used in the drug treatment of diabetes patients used. It also finds wide use as a sugar transfusion fluid when surgical Operation is performed. It has also been shown that xylitol can be used to treat jaundice contributes favorably. Finally, you can use the xylitol as a sweetener for diabetes patients. From the For the reasons given, xylitol is likely to find widespread use in the future.
Bezüglich der Eignung von Ribit und Arabit liegen nicht so viel Arbeiten vor, doc.i kann man annehmen, daß auch hier eine ähnlicVie Weiterentwicklung wie bei Xylit stattfindet.There is not so much work on the suitability of Ribit and Arabit, doc.i can be assumed, that here, too, a similar development as with Xylitol takes place.
Bis jetzt stellt man den Xylit aus D-Xylose als Ausgangsstoff dar, indem man diese mit Wasserstoff in Gegenwart eines Reduktionskatalysators unter erhöhtem Druck hydriert. Neben den chemischen Synthesen für Xylit wurde von Onishi und Suzuki in Agr. Biol. Chem., Vol. 30, S. 1139 (1966), berichtet, daß die Pentite auch mikrobiologisch hergestellt werden können. Hierzu sind z. B. Hefen, wie Candida, Pichia, Hansenula, Torulopsis oder Monilia, geeignet. Weitere Arbeiten über die Herstellung und den Stoffwechsel von Pentiten richteten sich auf den Einsatz von Hefen, Schimmelpilzen und Fungi imperfecti. Dagegen bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Pentiten aus Pentose, das Mikroorgiinismen der Art Corynebacterium, die bakteriologisch von den Hefen, Schimmelpilzen und Fungi imperfecti verschieden ist, verwendet.Until now, the xylitol from D-xylose has been represented as a starting material by mixing it with hydrogen Hydrogenated in the presence of a reducing catalyst under elevated pressure. Besides the chemical syntheses for xylitol was by Onishi and Suzuki in Agr. Biol. Chem., Vol. 30, p. 1139 (1966), reports, that the pentite can also be produced microbiologically. For this purpose are z. B. yeasts such as Candida, Pichia, Hansenula, Torulopsis or Monilia, are suitable. Further Work on the production and metabolism of pentiten focused on the use of yeast, Molds and Fungi imperfecti. In contrast, the present invention relates to a method for the production of pentites from pentose, the microorganisms of the species Corynebacterium, which is bacteriologically different from yeasts, molds and Fungi imperfecti.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Pentiten durch mikrobiologische Umwandlung von Pentosen, das dadurch gekennzeichnet ist., daß man für die Umwandlung Stämme von Corynebacterium Nr. 208 oder Abarten dieser Stämme, die zu derselben Gattung gehören und welche die charakteristischen Eigenschaften haben, daß sie zum Wachstum Thiamin benötigen und Glukonsäure assimilieren, verwendet.The invention therefore relates to a process for the production of pentiten by microbiological Conversion of pentoses, which is characterized in that, for the conversion, strains of Corynebacterium No. 208 or varieties of these strains belonging to the same genus and which the have characteristic properties that they require thiamine for growth and assimilate gluconic acid.
Das Verfahren der Erfindung ist mit einem beachtlichen technischen Fortschritt gegenüber den chemischen Verfahren zur Herstellung von Xylit verbunden, da bei dem Verfahren der Erfindung kein Hydrierung*- katalysator und kein überdruck notwendig ist. Viel· mehr kann dieses in einer einfachen Vorrichtung bei milden Reaktionsbedingungen durchgeführt werden.The process of the invention is associated with a considerable technical advance over the chemical processes for the production of xylitol, since in the process of the invention no hydrogenation * catalyst and no excess pressure is necessary. A lot· moreover, this can be carried out in a simple device under mild reaction conditions.
Der Stamm Corynebacterium Nr. 208 wurde aus Erde isoliert. Die bakteriologischen Eigenschaften sind mi den bekannlgemachten Unterlagen der japanischen Patentanmeldung 24 468 beschrieben. Der verwendete Stamm Corynebacterium Nr, 208 wurde unter der Hinterlegungsnummer FERM-P Nr, 128 bej dem »Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science & Technology« hinterlegt. Die zu der Art Corynebacterium gehörenden Mikroorganismen sind dadurch charakterisiert, daß sie zu ihre τι Wachstum Thiamin benötigen und Glukonsäure assimilieren. Corynebacterium No. 208 strain was isolated from soil. The bacteriological properties are described in the known documents of Japanese patent application 24,468. The strain used, Corynebacterium No. 208, has been deposited with the Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science & Technology under the depository number FERM-P No. 128. The microorganisms belonging to the species Corynebacterium are characterized in that they require thiamine for their growth and assimilate gluconic acid.
Ein zur Züchtung geeigneter Nährboden enthält Salze der Glukonsäure, wie die Kalium-, Natrium- und Calciumsalze als Kohlenstoffquelle, Pentose, Ammoniumsalze, wie Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid, Ammoniumnitrat, und Ammoniumlactat als Stickstoffquelle, sowie anorganische Salze, wie Kaliumdihydrogenphosphat und Magnesiumsulfat, Der Nährboden wird mit Thiamin oder einer Thiamin enthaltenden Quelle, wie Maisquellflüssigkeit, Fleisch- oder Hefeextrakt, vermischt. Das Thiamin oder die Thiamin enthaltende Quelle muß dem Nährboden in einer solchen Menge zugesetzt werden, wie sie für ein maximales Wachstum des Stamms von Corynebacterium notwendig ist, um das Pentit anzusammeln. Es ist auch möglich, das Pentit in dem Nährboden mit hoher Leistung anzusammeln, indem man die Menge der Glukonsäure und der Pentose, wie D-Xylose, D-Ribose oder L-Arabinose, die dem Nährboden zugesetzt werden, kontrolliert und auch dadurch, daß man die Mengen der Zusatzstoffe, die Züchtungsbedingungen und die Zeitwahl der Zugabe der Hilfsstoffe entsprechend einstellt.A culture medium suitable for cultivation contains salts of gluconic acid, such as potassium, sodium and Calcium salts as a carbon source, pentose, ammonium salts such as ammonium sulfate, ammonium chloride, Ammonium nitrate and ammonium lactate as a nitrogen source, as well as inorganic salts such as potassium dihydrogen phosphate and magnesium sulfate, the nutrient medium is mixed with thiamine or a source containing thiamine such as corn steep liquor, meat or yeast extract. The thiamine or thiamine-containing source must be the nutrient medium in such Amount to be added as it is necessary for maximum growth of the strain of Corynebacterium in order to accumulate the pentitol. It is also possible to accumulate the pentitol in the medium with high efficiency by increasing the amount of Gluconic acid and pentose, such as D-xylose, D-ribose or L-arabinose, which are added to the nutrient medium, controlled and also by the fact that the amounts of additives, the cultivation conditions and the choice of time for the addition of the auxiliaries accordingly adjusts.
Für die Zugabe der Pentose zu dem Nährboden kann man bei dem Verfahren der Erfindung die nachstehenden Methoden anwenden:The following methods can be used to add the pentose to the culture medium in the process of the invention:
1. Die Glukonsäure und die Pentose werden dem Nährboden zu der Zeit zugesetzt, wenn die Züchtung begonnen wird, worauf die Kultivierung durchgeführt wird.1. Gluconic acid and pentose are added to the medium at the time when cultivation is started, followed by cultivation is carried out.
2. Ein Glukonsäure als Kohlenstoffquelle enthaltender Nährboden wird mit dem Bakterienstamm beimpft, worauf nach der Vermehrung der Bakterien die Pentose entweder auf einmal oder schrittweise dem Kulturmedium zugesetzt wird und die Kultivierung fortgeführt wird.2. A nutrient medium containing gluconic acid as a carbon source is inoculated with the bacterial strain, which is followed by the proliferation of the bacteria the pentose is added to the culture medium either all at once or gradually and the cultivation is continued.
Nach Vervollständigung der Kultivierung wird die erhaltene Kulturbrühe zur Abtrennung der Bakterien zentrifugiert oder filtriert. Das Filtrat wird zur Behandlung von proteinartigen Substanzen behandelt und unter Unterdruck zu einem Konzentrat eingedampft. Das Konzentrat wird mit heißem Äthanol konzentriert. Der erhaltene Extrakt wird mit einem stark basischen Anionenaustauscherharz (einem Styrol-Divinylbenzol-Copolymeren, von Röhm & Haas Co. unter dem Warenzeichen AMBERLlTE IRA-401 oder lRA-400 — eine Hydroxylart — erhältlich) behandelt, um die restliche Pentosc von dem Pentitprodukt abzutrennen. Der rohe Pentit wird durch Umkristallisieren in Äthanol gereinigt. Der Pentit wird analysiert; der Schmelzpunkt und die spezifische Drehung werden bestimmt. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt.After the completion of the cultivation, the obtained culture broth is used to separate the bacteria centrifuged or filtered. The filtrate is treated for the treatment of proteinaceous substances and evaporated under vacuum to a concentrate. The concentrate is concentrated with hot ethanol. The extract obtained is treated with a strongly basic anion exchange resin (a styrene-divinylbenzene copolymer, from Röhm & Haas Co. under the Trademarks AMBERLlTE IRA-401 or IRA-400 - a type of hydroxyl - available) treated to separate the remaining pentosc from the pentitol product. The crude pentitol is purified by recrystallization from ethanol. The pentit is analyzed; the melting point and the specific rotation are determined. The results obtained are shown in the table.
Ferner wurden die IR-Spektren des Pentitprodukts, welches durch Verwendung von Corynebacterium Nr. 208 erhalten worden war, und von Xylose, Ribosc und L'Arabinose aufgenommen.Furthermore, the IR spectra of the pentitol product, which was obtained by using Corynebacterium No. 208 and from Xylose, Ribosc and L'Arabinose added.
F i g. 1 zeigt das IR-Spektrum von Xylit, der nach dem Verfahren der Erfindung erhallen wurde;F i g. 1 shows the IR spectrum of xylitol after obtained the method of the invention;
F i g. 2 zeigt das IR-Spektrum von Ribit, der nach dem Verfahren der Erfindung erhalten worden war;F i g. 2 shows the IR spectrum of Ribit, which after obtained by the method of the invention;
Fig. 3 zeigt das IR-Spektrum von L-Arabit, der nach dem Verfahren der Erfindung erhalten worden war.Fig. 3 shows the IR spectrum of L-arabitol, the obtained by the method of the invention.
In jedem Diagramm stellt die Kurve I das Infrarotspektrum der Testprobe, die nach dem Verfahren der Erfindung erhalten wurde, und die Kurve II das Infrarotsprektrum einer im Handel erhältlichen Standardprobe dar.In each diagram, curve I represents the infrared spectrum of the test sample obtained by the method of the invention, and curve II the infrared spectrum a commercially available standard sample.
Die Werte in Tabelle I und die in den F i g. 1 bis 3The values in Table I and those in FIGS. 1 to 3
angegebenen Spektren zeigen, daß der durch Verwendung von Corynebacterium Nr. 208 und von Xylose, Ribose oder L-Arabinose erhaltene Pentit ein echter Xylit, Ribit bzw. L-Arabit ist.indicated spectra show that by using Corynebacterium No. 208 and xylose, Ribose or L-arabinose pentitol obtained is a real xylitol, ribitol or L-arabitol.
analysc -)Elementary-
analysc -)
bestimmt ] berichtete Werte')Melting point CC)
determined] reported values')
H - 7,88
C 39,52
H 8,08
Γ 39,52
H 7,73C = 39.62
H - 7.88
C 39.52
H 8.08
Γ 39.52
H 7.73
101 bis 102 \ 101 bis 102
101 bis 102 \ 101 bis 102
I92.5 to 93 92.5 to 93.5
101 to 102 \ 101 to 102
101 to 102 \ 101 to 102
I.
') Schmelzpunkte nach Onishi und Suzuki (1966) in Agr. Biol. Chem. Vol. 30. S. 11.W.') Melting points according to Onishi and Suzuki (1966) in Agr. Biol. Chem. Vol. 30. S. 11.W.
!) Die angegebenen Werte wurden mit den theoretischen Werten von CaHi-O-, verglichen, wobei hervorging, dall C = Vj.41 " « und H = 7,89·/». ! ) The stated values were compared with the theoretical values of CaHi-O-, whereby it emerged that C = Vj.41 "" and H = 7.89 · / ».
:l) In dieser Spalte sind die Werte angegeben, die bei einer 7,lprozentigen Konzentralion der Testproben, aufgelöst in einer gesättigten Boraxlösung, bestimmt wurden. : l ) This column shows the values which were determined with a 7.1 percent concentration of the test samples dissolved in a saturated borax solution.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. Es wird ersichtlich, daß, obgleich die Beispiele unter Verwendung von Corynebacterium Nr. 208 durchgeführt wurden, das Verfahren der Erfindung durch Verwendung der morphologischen und physiologischen Abarten von Corynebacterium Nr. 208 modifiziert werden kann. Das gleiche gilt für die Stämme von Corynehacterium-Arten, die dadurch charakterisiert sind, daß sie zu ihrem Wachstum Thiamin benötigen und GKikonsäure assimilieren. Die Erfindung schließt somit derartige Modifizierungen insoweit mit ein, als sich die Erfindung auf die Verwendung von Bakterien zur Herstellung und Ansammlung von Pentiten in einem Kulturmedium, welches Thiamin und Glukonsäure enthält, bezieht. Es wird ferner ersichtlich, daß Corynebacterium Nr. 208 die Fähigkeit besitzt. Pentosen in Pentite umzuwandeln, da die Beispiele zeigen, daß drei Pentosen in die entsprechenden Pentite umgewandelt werden, ohne daß eine Veränderung der in dem Nährboden enthaltenen Komponenten und auch der Kultivierungsbedingungen erfolgt.The invention is illustrated in the examples. It will be seen that, although using the examples of Corynebacterium No. 208 by using the method of the invention the morphological and physiological varieties of Corynebacterium No. 208 can be modified can. The same applies to the strains of Corynehacterium species which are characterized in that they need thiamine for their growth and assimilate GKikonic acid. The invention thus concludes such modifications insofar as the invention relates to the use of bacteria for production and accumulation of pentites in a culture medium containing thiamine and gluconic acid, relates. It is also seen that Corynebacterium No. 208 has the ability. Pentoses in pentite to convert, since the examples show that three pentoses are converted into the corresponding pentites, without a change in the components contained in the nutrient medium and also in the cultivation conditions he follows.
In 500-ml-Erlenmeyer-Kolben wurden jeweils 100ml Nährboden gebracht. Der Nährboden enthielt 4,8% Kaliumglukonat, 4% L-Arabinosc, O,6°/o Ammoniumsulfat, 0,1 n/n Kaliumdiliydrogenphosphat, 0.05°/9 Magnesiumsulfat und 0,3n/0 Maisquellwasscr. Der Nährboden wurde auf einen pH-Wert um 6,5 bis 7,0 eingestellt. Die eingestellten Nährböden wurden sterilisiert und mit einer bestimmten Menge einer Bakterien enthaltenden Suspension inkubiert. Die Bakterien wurden durch 48s(ündige Kultivierung des Stammes Corynebaclerium Nr. 208 auf einem Bouillon-Agar-Schrägmedit.m gezüchtet. Die Bakterien wurden 12Tage bei 30"C kultiviert, wobei der sterilisierte Nährboden geschüttelt wurde. Hierauf wurde der in dem Nährboden enthalten L-Arabit papierchromatographisch nach dem Verfahren von West und R a ρ ο ρ ο r t bestimmt. Dabei wurde festgestellt, daß der Nährboden 10,0 mg L-Arabit pro ml Nährboden enthielt. Hierauf wurde die Kulturbrühe, die in sämtlichen Kolben ent halten war, gesammelt, wodurch 1OfH.) ml Kulturbrühe erhalten wurden. Diese wurde zur Abtrennung der Bakterien von der überstehenden Lösung zentrifugiert.100 ml of nutrient medium were placed in each of 500 ml Erlenmeyer flasks. The culture medium contained 4.8% potassium gluconate, 4% L-Arabinosc, O, 6 ° / o of ammonium sulfate, 0.1 n / n Kaliumdiliydrogenphosphat, 0.05 ° / 9 magnesium sulfate and 0.3 N / 0 Maisquellwasscr. The nutrient medium was adjusted to a pH of around 6.5 to 7.0. The set culture media were sterilized and incubated with a certain amount of a suspension containing bacteria. The bacteria were cultured for 48 s (extensive cultivation of the strain Corynebaclerium No. 208 on a broth agar slant medium. The bacteria were cultured for 12 days at 30 ° C., during which the sterilized nutrient medium was shaken. The L contained in the nutrient medium was then shaken -Arabit determined by paper chromatography according to the method of West and R a ρ ο ρ ο rt. It was found that the culture medium contained 10.0 mg L-arabitol per ml culture medium. The culture broth was then collected by centrifugation to separate the bacteria from the supernatant solution.
Die überstehende Lösung wurde zur Entfernung von proteinartigen Substanzen mit Zinksulfat behandelt und hierauf durch Zugabe von Natriumhydroxid neutraü siert. Die neutralisierte überstehende Lösung wurde zentrifugiert. Die überstehende Lösung wurde eingedampft und unter vermindertem D.nck konzentriert, bis das Wasser im wesentlichen entfernt war. Das erhaltene Konzentrat wurde mit heißem Äthanol extrahiert. Durch Behandlung mit einem Anionenaustauscher (einem Styrol-Divinylbonzol-Copolymeren) wurde ein roher L-Arabit fraktioniert. Der rohe L-Arabit wurde aus Äthanol umkristallisiert. Dabei wurden 5.1 g kristallisierter L-Arabit erhalten.The supernatant solution was treated with zinc sulfate to remove proteinaceous substances and then neutralized by adding sodium hydroxide. The neutralized supernatant solution was centrifuged. The supernatant solution was evaporated and concentrated under reduced pressure until the water was essentially removed. The received Concentrate was extracted with hot ethanol. By treatment with an anion exchanger (a styrene-divinylbonzene copolymer) a crude L-arabitol was fractionated. The raw L-arabitol was made recrystallized from ethanol. This gave 5.1 g of crystallized L-arabitol.
In 500-ml-Erlenmeyer-Kolben wurden 100 ml Nährboden gebracht. Der Nährboden cnthielt2,4%Kaliumglukonat. 4°/o D-Ribose, 0,6°/„ Ammoniumsulfat, 0,1 °/0 Ksliumdihydrogenphosphat. 0,05% Magnesiumsulfat und 0.3% Maisquellwassc. Der Nährboden wurde auf einen pH-Wert von 6.5 eingestellt. Die eingestellten Nährböden v/iirden sterilisiert und unter Schütteln 9 Tage mit dein Stamm Corynebacterium Nr. 208 bei 30 C beimpft. Cs wurde festgestellt, daß der Nährboden pro ml 9,2 mg Ribit enthi.lt. Die in100 ml of nutrient medium were placed in 500 ml Erlenmeyer flasks. The medium contained 2.4% potassium gluconate. 4 ° / o D-ribose, 0.6 ° / "ammonium sulfate, 0.1 ° / 0 Ksliumdihydrogenphosphat. 0.05% magnesium sulfate and 0.3% corn steep liquor c. The nutrient medium was adjusted to a pH of 6.5. The set culture media are sterilized and inoculated with your strain Corynebacterium No. 208 at 30.degree. C. for 9 days with shaking. It was found that the nutrient medium contained 9.2 mg of ribitol per ml. In the
5;, sämtlichen Kolben enthaltene Kiilturbrühe wurde gesammelt, wodurch 1000 ml Kulturbrühe erhalten wurden. Diese wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 behandelt, wodurch 4,6 kg kristallisierter Ribit erhalten wurden.5;, all flasks contained Kiiltur broth was collected, whereby 1000 ml of culture broth was obtained. This was done in the same way as in the example 1 to obtain 4.6 kg of crystallized ribitol.
In SOO-ml-Erlcnmcycr-Kolben wurden 100 ml Nährboden gebracht. Der Nährboden enthielt 2,4%Kaliumglukonat, 7% D-Xylose, 0,6% Ammoniunisulfat. 6s 0,1 %Kaliumdihvdrogcnphosphal.0.05"/„Magnesiumsulfat und 0.3% Maisqucllwasser Der Nährboden wurde auf einen pH-Wert von 6,5 einpestclii. 100 ml des eingestellten Nährbodens wurden sterilisiert und100 ml of culture medium were placed in 50 ml Erlcnmcycr flasks brought. The nutrient medium contained 2.4% potassium gluconate, 7% D-xylose, 0.6% ammonium sulfate. 6s 0.1% potassium dihydrogen phosphide 0.05 "/" magnesium sulfate and 0.3% corn steeping water. The nutrient medium was injected to a pH of 6.5. 100 ml of the set nutrient medium were sterilized and
(44(44
1 9431 943
unter Schütteln 14 Tage mit dem Stamm Corynebacterium Nr. 208 bei 30 C beimpft. Is wurde festgestellt, daß der Nährboden 28,4 mg Xylit pro ml Nährboden enthielt. Die erhaltene Kulturbrühe, die in sämtlichen Kolben enthalten war, wurde gesammeil. Das Ganze wurde in der gleichen Weise wie im Heispiel 1 behandelt, wodurch 15,8g kristallisierter Xylit erhalten wurden.with shaking for 14 days with the strain Corynebacterium No. 208 inoculated at 30 C. It was found that the culture medium contains 28.4 mg xylitol per ml culture medium contained. The culture broth obtained in all Piston was included, was collected. The whole thing was treated in the same way as in Example 1, whereby 15.8g of crystallized xylitol was obtained.
7,2 kg Kaliumglukonal, 0,6 g Ammoniumsulfat, 0,1 g Kaliumdihydrogenphosphat, 0,05 g Magnesiumsulfat, und 0,3 g Maisquellwasser wurden in einem 500-ml-Erlenmeyer-Kolben in 80 ml Wasser aufgelöst. Der erhaltene Nährboden wurde auf einen pH-Wert von 6.5 eingestellt. Der eingestellte Nährboden wurde sterilisiert und mit dem Stamm Corynebacterium Nr. 208 beimpft. Nach 2tägiger, unter Schütteln durchgeführter Kultivierung bei 300C wurden dem Nährboden 20 g D-Xylose zugesetzt. Hierauf wurde das Volumen des Nährbodens auf 100 ml eingestellt und die Kultivierung 14 Tage weitergeführt. Es wurde festgestellt, daß der Nährboden 75,5 mg Xylit pro ml Nährboden enthielt.7.2 kg of potassium gluconal, 0.6 g of ammonium sulfate, 0.1 g of potassium dihydrogen phosphate, 0.05 g of magnesium sulfate, and 0.3 g of corn steep liquor were dissolved in 80 ml of water in a 500 ml Erlenmeyer flask. The nutrient medium obtained was adjusted to a pH of 6.5. The set nutrient medium was sterilized and inoculated with the Corynebacterium No. 208 strain. After 2 days of, carried out with shaking cultivation at 30 0 C the culture medium, 20 g of D-xylose were added. The volume of the nutrient medium was then adjusted to 100 ml and cultivation was continued for 14 days. It was found that the culture medium contained 75.5 mg xylitol per ml culture medium.
7,2 g Kaliumglukonat, 0,6 g Ammoniumsulfat, 0,1 g Kaliumdihydrogenphosphat, 0,05 g Magnesiumsulfat und 0,3 mg Maisquellwiisser wurden in einem 500-inllirlenmeyer-Kolben in 80 ml Wasser aufgelöst. Der erhaltene Nährboden wurde auf einen pH-Wert von 6.5 eingestellt. Der eingestellte Nährboden wurde slerilisiert und mit dem Stamm Corynebacterium Nr. 208 beimpft. Nach 2täliger, unter Schütteln durchgeführter Kultivierung bei 30 C wurde dem Nährboden über einen Zeitraum von 4 Tagen in Einzelmengen von 5 g pro Tag D-Xylose zugesetzt. Das Volumen des Nßhrbodens wurde auf 100 ml eingestellt und die Kultivierung 14 Tage weitergeführt. Ls wurde festegstellt, daß der Nährboden pro ml 53,6 mg Xylit enthielt. 7.2 g of potassium gluconate, 0.6 g of ammonium sulfate, 0.1 g of potassium dihydrogen phosphate, 0.05 g of magnesium sulfate and 0.3 mg of corn swelling agent were dissolved in 80 ml of water in a 500-liter Enmeyer flask. The nutrient medium obtained was adjusted to a pH of 6.5. The set nutrient medium was sterilized and inoculated with the strain Corynebacterium No. 208. After cultivation at 30 ° C. for 2 days with shaking, D-xylose was added to the nutrient medium in individual amounts of 5 g per day over a period of 4 days. The volume of the nutrient medium was adjusted to 100 ml and cultivation was continued for 14 days. It was found that the nutrient medium contained 53.6 mg xylitol per ml.
Claims (1)
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3784611T2 (en) | Aureobasidium sp. Microorganisms and their use in the process for the production of erythritol. | |
DE2344586C3 (en) | Process for the production of pullulan | |
DE3486277T2 (en) | Process for the preparation of riboflavin. | |
DE897316C (en) | Process for the production of vitamin B. | |
DE1944493C (en) | ||
DE1944493A1 (en) | Process for the production of pentitols | |
DE2002048C3 (en) | ||
DE1695326A1 (en) | Process for the preparation of nicotinic acid amide adenine dinucleotide | |
DE69403688T2 (en) | Fermentation feedstock | |
DE1009583B (en) | Process for the biochemical production of 2-keto-1-gulonic acid | |
DE1944493B (en) | Method of making pentits | |
EP0001122B1 (en) | Process for the preparation of a sugar alcohol | |
DE2330426C2 (en) | Process for the production of D-ribose | |
EP0019148A1 (en) | Antibiotic suppressing the growth of microorganisms and its manufacture by fermentation | |
DE2115514C2 (en) | Production of citric acid | |
DE2061756C3 (en) | Process for the production of adenosine by aerobically growing a Bacillus | |
DE1795721C2 (en) | Process for the fermentative production of orotidylic acid | |
DE1517837C (en) | Process for the biochemical production of delta- (N-acetyl) -L-ornithine | |
DE936412C (en) | Manufacture of erythromycin | |
DE1041896B (en) | Process for the production of amino acids by biotechnological means | |
DE1926072C (en) | Process for the biochemical production of cyclic adenosine 3,5-monophosphate | |
DE554000C (en) | Process for the preparation of dioxyacetone through the bacterial conversion of glycerine | |
AT215077B (en) | Process for the preparation of 5, 6-dimethylbenzimidazole cobalamin | |
DE1939035C3 (en) | Process for the production of xylitol by microbiological means | |
DE1695331A1 (en) | Process for the preparation of 1ss-D-ribofuranoside-5'-phosphoric acid esters of 1H-pyrazolo (3,4-d) pyrimidines |