DE2002048C3 - - Google Patents
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- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Citronensäure.
Für Citronensäure besteht ein großer Bedarf. Sie wird beispielsweise als Säuerungsmittel in Getränken und in *>
pharmazeutischen Sirupen verwendet. Für die Herstellung von Citronensäure durch Fermentation sind
Verfahren, bei denen Mikroorganismen wie Pilze der Gattungen Penicillium, Aspergillus usw. verwendet
werden, bekannt und in zahlreichen Veröffentlichungen und Patenten beschrieben. Bei diesen Verfahren ist man
jedoch stets auf die Verwendung von Zuckern und anderen teuren Kohlenstoffquellen angewiesen, und die
Fermentationsdauer ist sehr lang und beträgt 5 bis Tage. 5)
Es ist bekannt, daß verschiedene Hefen die Fähigkeit haben. Citronensäure in einem Medium anzureichern,
das Kohlenwasserstoffe enthält. Diese Hefen verbrauchen jedoch im Laufe der Fermentation allmählich die
gebildete Citronensäure, und die endgültige Ausbeute hängt von der Bilanz zwischen Produktion und
Verbrauch von Citronensäure ab. Aus diesem Grunde war die auf die eingesetzten Kohlenwasserstoffquellen
bezogene Ausbeute an Citronensäure nie so gut, wie dies wünschenswert wäre.
in Untersuchungen des Stoffwechsels von Pilzen der Gattung Candida gelang: der Anmelderin die Isolierung
gewisser Mutanten, denen die Fähigkeit fehlt, Citronensäure zu verwerten, und die Kohlenwasserstoffe unter
Bildung und Anreicherung von Citronensäure in guter es
Ausbeute zu verwerten vermögen. Der Erfindung liegen diese Untersuchungen zugrunde.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen definiert
Die Herstellung von Citronensäure nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hat zahlreiche Vorteile.
Vor allem ist die Ausbeute äußerst hoch. Es wird angenommen, daß diese verbesserte Ausbeute der
Unterdrückung der Bildung anderer organischer Säuren, hauptsächlich Isocitronensäure, zuzuschreiben ist
die andernfalls fast in einer ebenso großen Menge wie die Citronensäure durch Verbrauch der gewünschten
Citronensäure gebildet würden. Der zweite Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß die Fermentation in
verhältnismäßig kurzer Zeit beendet ist Drittens ist es äußerst leicht den Zeitpunkt der Ernte zu bestimmen.
Die Fermentation kann durchgeführt werden, ohne eine Oberfermentation zu befürchten, da die einmal gebildete
Citronensäure vom Mikroorganismus nicht verbraucht wird. Dies sind erhebliche Vorteile in der
Fermentationsführung. Ferner wird durch die ungewöhnlich niedrigen Konzentrationen anderer organischer
Säuren, die als Nebenprodukte gebildet werden, die Isolierung der Citronensäure in gereinigter Form
aus der Kultur stark erleichtert. Beim Verfahren gemäß der Erfindung ist das Verhältnis von Citronensäure zu
Isocitronensäure gewöhnlich nicht niedriger als 9 :1.
Die Erfindung ermöglicht somit die Herstellung von Citronensäure in guter Ausbeute bei leichter Fermentationsführung,
Isolierung und Reinigung der gewünschten Citronensäure.
Die gewünschten Mutanten, die Citronensäure nicht zu verwerten vermögen und die oben genannten
3( Kohlenwasserstoffe als einzige Kohlenstoffquelle unter Bildung von Citronensäure zu verwerten vermögen,
können durch spontane oder induzierte Mutation erhalten werden. Die Mutation kann beispielsweise
durch Ultraviolettbestrahlung, Behandlung mit Ko-
3' bait 60, Röntgenstrahlen und anderen energiereichen
Radikalen oder durch chemische Behandlung mit Mutagenen wie NaN02, H2O2. N-Methyl-N'-nitro-N-nitroso-guanidin
und Acryflavin erreicht werden.
Wenn ein Mikroorganismus unter einigen oder
4i> mehreren der nachstehend genannten Bedingungen
nicht zu wachsen vermag, gilt er im Sinne der Erfindung als »unfähig, Citronensäure zu verwerten«, obwohl noch
die Möglichkeit besteht, ihn bei weiterer Bebrütung zu züchten.
1) Medium
Trinatriumcitrat
NH4NO,
NH4CI
KHjPO4
MgSO4-711,0
Agar
0,05
0,1
0,1
0,1
0,05
2,2
Notwendige Nährstoffe, wie Vitamine, Aminosäuren, Nucleinsäurebestandteile usw. werden in
Fällen zugesetzt, in denen der untersuchte Mikroorganismus solche Stoffe für sein Wachstum benötigt.
pH 6,5
Kulturbedingungen
Bebrütung 2 Tage bei 28°C.
Bebrütung 2 Tage bei 28°C.
I j ί |
3 | Zeilen aufzunehmen, t | 20 02 048 | sind auch solche Mutanten geeignet, | Ursprungsstamm Nr. | Candida sp. | 4 | •I | einzige Kohlenstoffquelle zur Bildung von Citronensäu | vorstehend genannten Mutanten und ihre | Vergleich zu den Ursprungsstämmen | Candida sp. |
I Einigen dieser Mutanten fehlt die | j gewisse Nährstoffe, z. B, verschiedene | daß ihnen die Fähigkeit fehlt, Citronen- | Candida lipolytica | IFO 1461 | re zu verwerten vermögen. | mikrobiologischen Merkmale sind in der folgenden | 164 | |||||
1 nensäure in die | Fähigkeit, Citro- | I säure auszunutzen, und daß sie Kohlenwasserstoffe als < |
IFO 1437 | Einige der | 5 Tabelle im | IFO 1460 | ||||||
\ndere brauchen | 1 | (ATCC 20114) | aufgeführt. | |||||||||
: Vitamine, Ami- | 1 | Mutantenstamm Nr. | Candida sp. | Candida tropicalis | Candida sp. | |||||||
i nosäuren, Nucleinsäurebestandteile usw. für die Zwecke | I | Candida lipolytica | H-22 IFO 1464 | IFO 0589 | 164 K-I IFO 1504 | |||||||
i der Erfindung | L-36 IFO 1463 | Rund bis | Candida sp. | (ATCC 20115) | Rund bis ellip | |||||||
I vorausgesetzt, | I | Rund bis ellip | elliptisch; | IFO 1462 | tisch, Anfangs | |||||||
1 | tisch; Pseudo | Pseudomycel, | Candida tropicalis | stadium, | ||||||||
mycel, echtes | echtes Mycel | 9 M IFO 1505 | Pseudomycel und | |||||||||
I Malzextrakt | Mycel | Candida sp. | Rund bis ellip | echtes Mycel | ||||||||
\ 25 C | FRZ-3 IFO 1465 | tisch, Anfangs | ||||||||||
i 3 Tage | Elliptisch, | Rund bis ellip | stadium, | Rund bis ellip | ||||||||
* | Elliptisch, | echtes Mycel, | tisch, Anfangs | Pseudomycel und | tisch, echtes | |||||||
\ | echtes Mycel | Pseudomycel | stadium, | echtes Mycel | Mycel und | |||||||
Pseudomycel | Pseudomycel | |||||||||||
\ Malz-Schräg- | Oval bis | und echtes | Rund bis ellip | Rund bis ellip | ||||||||
I kultur, | Rund bis ellip | • :Jiptisch, | Mycel | tisch, echtes | tisch, keine | |||||||
\ 25'C | tisch, geister | echtes Mycel, | Rund bis ellip | Mycel und | Pellicula ge | |||||||
I 3 Tage | haft, Mycel ist | keine Pelli | tisch, echtes | Pseudomycel | bildet, Ober | |||||||
\ Malzextrakt | fragmentiert | cula gebildet; | Mycel und | Rund bis ellip | flächenwachstum | |||||||
\ 25X, | Trocken mit Fal | Hefering | Pseudomycel | tisch, gelegent | ||||||||
S 17 Tage | ten, in 2-3 Tagen | Rund bis ellip | lich dünne | |||||||||
gebildet, keine | tisch, echtes | Pellicula gebil | ||||||||||
Pellicula | Hefering, der | Mycel, dünne | det, Hefering | Dünne Pellicula | ||||||||
Sediment am 17. | zur Ablösung | Pellicula | gebildet. | |||||||||
und 37. Tag fest | neigt; keine | Hefering | ||||||||||
gestellt | Pellicula | |||||||||||
\ Malzextrakt | Hefering keine | |||||||||||
\ 25'C, | Weiß bis | Sedimentations | Trüb, gelb. | |||||||||
\ 37 Tage | Unklares Gelb, | gelb, trocken | Hefering, | insel, | leicht faltig. | |||||||
faltig, trocken, | und filmartig | Sedimentations | Pellicula | feucht | ||||||||
Medium wird | insel, Pelli | |||||||||||
ί Malzagar | braun | cula, trübes | Blaßgelb oder | |||||||||
; 17"C | Mutantenstamm | Candida sp. | Medium | weiß bis gelb, | Candida sp. 64 K-I | |||||||
1 Monat | Candida lipolytica | H-22 IFO 1464 | Weiß bis | trocken, »liable« | IFO 1504 | |||||||
L-36 IFO 1463 | gelb, trocken | |||||||||||
+ | und filmartig | - | ||||||||||
+ | Candida tropicalis | - | ||||||||||
+ | 9 M IFO 1505 | |||||||||||
S Fermentation | - | - | Candida sp. | - | ||||||||
I Glucose | - | FRZ-3 IFO 1465 | + | - | ||||||||
I Galactose | _ | + | ||||||||||
I Maltose | -f | + | ||||||||||
I Lactose | + | |||||||||||
Saccharose | + | + | ||||||||||
20 02 04S
Fortsetzung
Mutantenstamm | Candida sp. | Candida sp. | 1465 | Candida | tropical is | Candida sp. | 64 K-I |
Candida lipolytica | H-22 IFO 1464 | FRZ-3 IFO | 9 M IFO | 1505 | IFO 1504 | ||
L-36 IFO 1463 | |||||||
Assimilation
Glucose
Galactose
Maltose
Lactose
Saccharose
Ausnutzung
von Kaliumnitrat
von Kaliumnitrat
Lacmusmilch
peptonisiert blau
blau blau
blau
von Esciirin
Säurebildung + + +
Die Kohlenwasserstoffe werden im allgemeinen in einer solchen Menge verwendet, daß die Normalparaffine
mit 9 bis 20 C-Atomen im Molekül etwa 3 bis 20 VoI.-% des Kulturmediums ausmachen.
Da diese Kohlenwasserstoffe in Wasser schwer löslich sind, erfolgt die Zugabe zu einem wäßrigen
Kulturmedium unter Rühren oder Schütteln, wobei e;ne Suspension gebildet wird, die sehr feine Teilchen
enthält. Gegebenenfalls kann ein Suspendiermittel, z. B. ein oberflächenaktives Mittel vom Typ des Polyoxy-Ithylensorbitanmonostearats
verwendet werden.
Diese Kohlenwasserstoffe sind als solche als Kohlenstoffquellen
geeignet, jedoch können gegebenenfalls gebräuchliche Kohlenstoffquellen, z. B. Kohlehydrate
(z. B. Glucose) zusammen mit den Kohlenwasserstoffen verwenoet werden.
Als notwendige Stickstoffquellen können verschiedene anorganische Ammoniumsalze, z. B. NH4Cl,
(NH4J2SO4. (NH4J2HPO4. NH4OH und NH4NO3, Harnstoff,
die Ammoniumsalze von verschiedenen organischen Säuren, z. B. Ammoniumacetat, und organische
stickstoffhaltige Materialien, z. B. Trockenhefe, Hefeextrakt.
Fleischextrakt, Fischmehl, Sojabohnenmehl, Maisquellwasser. Pepton und Brennerreirückständt verwendet
werden. Diese Stickstoffquellen können allein oder in Kombination verwendet werden.
Außer diesen Kohlenstoff- und Stickstoffquellen kann das verwendete Medium gegebenenfalls beliebige
«norganische Salze, die üblicherweise verwendet werden, z. B Salze von Eisen, Mangan, Magnesium und
Calcium, und verschiedene Nährstoffe, die für das Wachstum des Mutanten notwendig sind, enthalten.
Der pH-Wert des Mediums kann innerhalb eines weiten Bereichs liegen, der das Wachstum der
verwendeten Mutanten ermöglicht. Im allgemeinen liegt der pH-Wert im Bereich von 2 bis 7, wobei ein
Wert von 3 bis 6 besonders bevorzugt wird. Wenn im Laufe der Kultivierung der pH-Wert durch die gebildete
Citronensäure fällt, ist es zweckmäßig, den pH-Wert des Mediums von Zeit zu Zeit unter Fortsetzung der
Kultivierung zu korrigieren. Zu diesem Zweck kann die Kultivierung unter gelegentlicher Zugabe eines Neutralisationsmittels,
z. B. CaCO3, Ca(OH)2, NH4OH, NaOH
öder Na2CO3 durchgeführt werden, Es ist auch möglich,
den' Medium eine ausreichende Pufferwirkung zu
verleihen, indem beispielsweise CaCO3 vorher in einer Menge zugesetzt wird, die dem möglichen Abfall des
pH-Wertes entspricht
Die Bebrütungstemperatur kann in Abhängigkeit von
dem jeweils verwendeten Mutanten innerhalb gewisser Grenzen variieren. Sie liegt im allgemeinen im Bereich
von 20 bis 35° C, insbesondere im Bereich von 25 bis 300C. Da das Verfahren gemäß der Erfindung im
allgemeinen unter aeroben Bedingungen durchgeführt wird, kann unter Rühren in einem Tank, der für den
Zweck geeignet ist, gearbeitet werden. Wenn eine Schaumbildung verhindert werden muß, ist es zweckmäßig,
bekannte Schaumverhütungsmittel wie Poiyoxypropylenderivate,
Sojabohnenöl, Siliconöl oder Schmalzöl zuzusetzen.
Die in der Kulturbrühe angereicherte Citronensäure wird nach an sich bekannten Verfahren wie Filtration,
Zentrifugieren, Erhitzen, Ausfällung, Kristallisation, Entfärbung und Trocknung sowie Säulenchromatographie
isoliert Diese Verfahren können allein oder in Kombination durchgeführt werden. Falls erforderlich,
wird der pH-Wert der Kukurbrühe eingestellt. Wenn beispielsweise unlösliches Calciumcitrat in der Kulturbrühe
vorhanden ist, ist es zweckmäßig, die Brühe mit Salzsäure anzusäuern, um das Salz löslich zu machen,
worauf die Abtrennung fortgesetzt wird.
Gegebenenfalls vird die Kulturflüssigkeit nach Abtrennung von den Hefezcllen mit Natriumhydroxyd,
Calciumcarbonat, Kalkmilch od. dgl. neutralisiert. Die hierbei erhaltene Lösung wird bei Raumtemperatur
(etwa 15 bis 30° C) oder unter Erhitzen stehengelassen
und anschlicßned filtriert oder zentrifugiert und getrocknet, wobei Calciumcitrat als weißes Pulver
erhalten wird. Dieses Pulver wird, falls erforderlich, nach an sich bekannten Verfahren, z. B, durch
Neutralisation, weiter gereinigt.
Wenn das Pulver aus einem Gemisch von Citronensäure und ( + )-lsocitronensäure besteht, kann die
Trennung beispielsweise wie folgt vorgenommen werden: Das in heißem Wasser gelöste Pulver wird heiß
abgenutscht, wobei Calciumsaize der Citronensäuren erhalten werden, worauf neutralisiert und filtriert wird.
Das Filtrat wird bis zur Konsistenz eines Sirups
eingeengt und dann der Säulenchromatographie an ,Kieselgel unterworfen, wobei ein Gemisch von n-Bulanol
und Chloroform als Elutionsmittel verwendet wird und die Citronensäure und die ( + )-Isocitrohchsäure in
verschiedenen Fraktionen abfließen.
Die Citronensäure und ( + )-lsocitronensäure werden nach der Penlabromacctonmethode (S e i k a g a k u, 27,
72 [1955]) und nach der enzymatischen Methode (Methoden der enzymalischeri Analyse von Günther
Siebert, Seite318[VerlagChemie])bestimmt.
Ausführungsformen der Erfindung werden in den
folgenden Beispielen beschrieben. Die Prozentsätze sind auf der Basis Gewicht/Volumen berechnet. Die
Ausbeuten sind in Gewichtseinheiten der erzeugten Citronensäure pro Gewichtseinheit des verbrauchten
η-Paraffins angegeben. Gewichtsteile verhalten sich zu Raumteilen wie Gramm zu Kubikzentimeter.
Die Zahlen, die hinter den Namen der Hefen in der obigen Tabelle sowie in den Beispielen nach der
Abkürzung »IFO« angegeben sind, sind die jeweiligen Hinterlegungsnummern beim Institute for Fermentation.
Osaka, Japan.
Mit einer Kultur von Candida lipolytica L-36 (IFO 1463), die von Candida lipolytica IFO 1437 abgeleitet
worden ist, werden 10 Raumteile eines sterilisierten wäßrigen Mediums (pH 6,0) beimpft, das ein überwiegend
aus η-Paraffinen mit 13 bis 15 C-Atomen (2%) bestehendes Kohlenwasserstoffgemisch, 0,2% NHjCI,
0,05% KH2PO4, 0,05% MgSO4 -7 H2O, 0,001%
MnSO4 · 7 H2O, 0,001% FeSO4 ■ 7 H2O und 0,5%
CaCO5 enthält und dann 48 Stunden bei 28°C unter Rühren und Belüftung bebrütet wird. 10 Raumteile der
erhaltenen Vorkultur werden in 100 Raumteile eines Mediums überführt, das 6% der oben genannten
n-Paraffine, 0,2% NH4CI, 0,01% KH2PO4, 0.05%
MgSO4 -7 H2O, 0,001% MnSO4-7 H2O, 0,001%
FeSO4 · 7H2O. 0.1% Trockenhefe und 0,5% CaCO3
enthält. Das geimpfte Medium wird unter Belüftung und Rühren bei 28°C bebrütet. Am zweiten Tag werden
O^I'c CaCQj ""d a~ dritter. Ta" 3% CaCO- ^""trch
zugesetzt, um den pH-Wert des Mediums zu korrigieren. Die Kultivierung wird bis zu einer Gesamtdauer
von 5 Tagen fortgesetzt. Die Ausbeuten an Citronensäure, die in der Brühe gebildet und angereichert
worden ist und an Isocitronensäure, die in der höchsten Konzentration aller als Nebenprodukte gebildeten
organischen Säuren vorliegt, sind nachstehend zusammen mit den entsprechenden Ausbeuten genannt, die
durch Kultivierung 6es Ursprungsstammes erzielbar sind.
Ursprungsstamm
Mutant
Citronensäure | 22,8 |
Ausbeute, mg/ml | 38 |
Auf Kohlenstoff- | |
quelle bezogene | |
Ausbeute, % | |
Isocitronensäure | 27 |
Ausbeute, mg/ml | 45 |
AufKohlenstoff- | |
quelle bezogene | |
Ausbeute. % | |
69,8
115,4
115,4
1,36
2,1 Ein Teil der vorstehend beschriebenen Kultur wird 'weitere 3 Tage bis zu einer Gesamtdauer Von 8 Tagen bebrütet. Nach dieser Zeit erreicht die vom Mutanten angesammelte Citronensäure 69.1 mg/ml. Im Gegensatz hierzu fällt die angesammelte Menge beim Ursprungsstamm iiuf 13,2 mg/ml.
2,1 Ein Teil der vorstehend beschriebenen Kultur wird 'weitere 3 Tage bis zu einer Gesamtdauer Von 8 Tagen bebrütet. Nach dieser Zeit erreicht die vom Mutanten angesammelte Citronensäure 69.1 mg/ml. Im Gegensatz hierzu fällt die angesammelte Menge beim Ursprungsstamm iiuf 13,2 mg/ml.
Am !Tag der Kultivierung werden 100 Raumteile der Kultur abgenommen und durch Zusatz von 3 n-HCI
auf pH 2,0 eingestellt, worauf zur Entfernung der Zellen zentrifugiert wird. Die überstehende Flüssigkeit wird
mit 5 ti-NaOH auf pH 6,8 eingestellt und 30 Minuten aulr
100°C erhitzt. Nach Abkühlung der Flüssigkeil wird da.·, Sediment abfiltriert und in strömender Luft getrocknet.
Hierbei wird Calciumcilral erhalten, das 6,3 Gcw.-Tcilc-Citronensäure
enthält. Das Salz wird in 40 Raumteiler! Wasser suspendiert und mit 5 n-H2SO4 neutralisiert. Die
überstehende Flüssigkeit wird mit 1 Gew.-Teil Aktiv kohle versetzt und anschließend filtriert.
Das erhaltene Fillral wird unter vermindertem Druck zur Konsistenz eines Sirups eingeengt. (Wenn Calcium
hydroxyd ausgefällt wird, wird es während der Einengung abfiltriert.) Das Konzentrat wird im Kühl
schrank stehengelassen, wobei 5.7 Gew.-Teile Kristalle
von Citronensäure (als Citronensäureanhydrid) gebilde·
werden.
Ein von Candida sp. IFO 1461 abgeleiteter Mutant H-22(!FO 1464), der Citronensäure nicht verwertet (und
L-Milch:iäure ebenfalls nicht zu verwerten vermag) wird verwendet, um 100 Raumleile eines sterilisierten
Mediums (pH 6,5) zu impfen, das 8% eines Gemisches von η-Paraffinen mit 12 bis 18 C-Atomen (Reinheit
92%), 0.3% NH4Cl, 0,01% KH2PO4. 0,05%
MgSO4 · 7 H2O, 0.05% FeSO4 · 7 H2O und 0,5%
CaCO3 enthält. Die Bebrütung wird 3 Tage bei 28°C
vorgenommen. Von Zeit zu Zeit wird eine 14%ige NH4OH-Lösung zugesetzt, um die gelblichgrüne Farbe
des Mediums aufrechtzuerhalten (d.h. den pH-Wert zwischen 4 und 5 zu halten). Die Ergebnisse sind
nachstehend zusammen mit den Ergebnissen genannt nie* kai 1/οηιιαηπιιη(τ H«c I If*cr»mtn«Tc-K^il^i-/>/%rrror*!crr,iic
~~. ._..., , o «_.— , r. o„ .,...fc.^_.oi
erreichbar sind.
Ursprungsstamm
Mutant
60
65 Citronensäure
Ausbeute, mg/ml 49 112
Ausbeute, mg/ml 49 112
Auf Kohlenstoff- 61,2 138
quelle bezogene
Ausbeute, %
Isocitronensäure
(das in größter Menge
vorhandene Nebenprodukt)
Isocitronensäure
(das in größter Menge
vorhandene Nebenprodukt)
Ausbeute, mg/ml 52 1,3
Auf Kohlenstoff- 65 1,7
quelle bezogene
Ausbeute, %
Ausbeute, %
Ein Teil der vorstehend beschriebenen Kultur wird
weitere 2 Tage bebrütet Nach dieser Zeit hat die Ausbeute an Citronensäure, die durch den Mutanten
gebildet worden ist 109 mg/ml erreicht Es isi bemerkenswert, daß die entsprechende Zahl für den
Ursprungsstamm nur 25,4 mg/ml beträgt
Ursprungs-
ctamm
Mutant
Citronensäure
Ausbeute, mg/ml 31,5 86
Auf Kohlenstoff- 39,4 107,5
quelle bezogene
Ausbeute, %
Ausbeute, %
Isocitronensäure
Ausbeute, mg/ml 39 0,8
Auf Kohlenstoff- 48,7 1,0
quelle bezogene
Ausbeute, %
Ausbeute, %
Die vorstehend beschriebene Kultur wird weitere 3 Tage bebrütet. Nach dieser Zeit beträgt die Ausbeute
an Citronensäure, die durch den Mutanten gebildet worden ist, 84 mg/ml, d. h. sie ist gegenüber der Zahl am
dritten Tag im wesentlichen unverändert. Im Gegensatz hierzu fällt die Ausbeute an Citronensäure, die durch
den Ursprungsstamm gebildet worden ist, auf 19 mg/ml.
Am dritten Tag der Kultivierung werden 100 Raumteile der Kultur des Mutanten abgenommen und
aut aie in Beispiel l DeschneDene Weise behandelt,
wobei 7.4 Gew.-Teile Kristalle von Citronensäure (als
Citronensäureanhydrid) erhalten werden.
Am dritten Tag wird die vorstehend beschriebene Kultur zur Entfernung des Mikroorganismus filtriert.
Das Filtral wird durch Zusatz von Ca(OH)2 auf pH 7,0
eingestellt und 30 Minuten unter leicht vermindertem Druck gekocht. Nach dem Kochen wird das Sediment
abfiltriert und auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise behandelt. Hierbei werden 9,3 Gew.-Teile Kristalle von
Citronensäure (als Citronensäureanhydrid) erhalten.
Der von Candida sp. IFO 1462 abgeleitete Mutant Candida sp. FRZ-3 (IFO 1465) wird auf die in Beispiel 2
beschriebene Weise kultiviert. Am dritten Tag der Kultivierung wird die Kultur auf Citronensäure und als
Nebenprodukt gebildete Isocitronensäure analysiert. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle genannt.
Candida sp. K-I (IFO 1504) (von Candida sp. 164 IFO
1460 abgeleitet) und Candida tropicalis 9M (IFO 1505)
(von Candida tropicalis [IFO 0589] abgeleitet) werden auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise kultiviert. Am
dritten Tag der Kultivierung werden die Kulturen auf Citronensäure und Isocitronensäure analysiert. Die
Ergebnisse sind nachstehend im Vergleich zu den mit den Ursprungsstämmen erhaltenen Ergebnissen genannt.
Citronensäure
Isocitronensäure
Ausbeute
Aüi Koh-
lenstoff-
qucllc
bezogene
Ausbeute
iüg/iiii
Ausbeute
mg/ η
Auf Koh-
lenstolT-
quelle
bezogene
Ausbeute
Candida 81 100,1 9 11,2
sp. K-I
(IFO 1504)
(IFO 1504)
Candida 32 30 16 20
sp. 164
(IFO 1460)
(IFO 1460)
Candida 88 110 2 2,5
tropicalis
9 M (IFO 1505)
9 M (IFO 1505)
Candida 46 57,5 32 40
tropicalis
(IFO 0589)
aus BE-PS 7 16 247
Wie man aus den Zahlenwerten ersieht, sind sowohl
die Ausbeuten als auch die auf Kohlenstoffquelle Bezogenen Ausbeuten bei den Mikroorganismen gemäß
: der Erfindung überraschend erheblich höher bei sehr verringerter Ausbeute an Isocitronensäure als bei dem
!Mikroorganismus gemäS der BE-FS 7 !6 247. Darin
liegt der erhebliche technische Fortschritt der vorliesenden
Erfindung.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung von Citronensäure, dadurch gekennzeichnet, daß man eine
Citronensäure anreichernde Hefe der Art Candida lipolytica oder Candida tropicalis oder Candida sp.
H 22 (IFO 1464), Candida sp. FRZ-3 (IFO 1465) oder Candida sp. 164 K-I (IFO 1504), die Kohlenwasserstoffe
zu verwerten und Citronensäure nicht zu verwerten vermag in ein wäßriges Kulturmedium
impft, das als hauptsächliche Kohlenstoffquelle
wenigstens ein Normalparaffin mit 9 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält, die Kultur bei einem
pH-Wert von etwa 2 bis 7 bebrütet bis sich Citronensäure in der Kulrurbrühe stark angereichert
hat, und die so angereicherte Citronensäure aus der Kulturbrühe gewinnt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Züchtung bei Temperaturen zwischen 2Q und 35° C YQminimt
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den pH-Wert des Kulturmediums
zwischen 3 und 6 hält
4. Verfahren nach Ansprüchen 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hefe Candida lipolytica
L-36 (IFO 1463) verwendet
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Hefe Candida tropicalis
9 M(IFO 1505) verwendet.
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