DE2108404A1 - Verfahren zur Erzeugung von L Arginin durch Mikroorganismen - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung von L Arginin durch Mikroorganismen

Info

Publication number
DE2108404A1
DE2108404A1 DE19712108404 DE2108404A DE2108404A1 DE 2108404 A1 DE2108404 A1 DE 2108404A1 DE 19712108404 DE19712108404 DE 19712108404 DE 2108404 A DE2108404 A DE 2108404A DE 2108404 A1 DE2108404 A1 DE 2108404A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
arginine
assimilable
medium
fermentation
acetic acid
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.)
Granted
Application number
DE19712108404
Other languages
English (en)
Other versions
DE2108404C3 (de
DE2108404B2 (de
Inventor
Koji Kamijo Hirotaka Kawasaki Kanagawa Onoda Takiko Tokio Yoshinaga Fumihiro Kawasaki Kanagawa Okumura Shinji Tokio Kubota, (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.)
Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ajinomoto Co Inc filed Critical Ajinomoto Co Inc
Publication of DE2108404A1 publication Critical patent/DE2108404A1/de
Publication of DE2108404B2 publication Critical patent/DE2108404B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2108404C3 publication Critical patent/DE2108404C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

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
    • C12P13/10Citrulline; Arginine; Ornithine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/84Brevibacterium
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/843Corynebacterium

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

TELEFON: 555476 8000 MD NCHEN 15,
TEtEGRAMME: KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10
22. Februar 1971
W. 40366/71 7/Mac
Ajinomoto Co., Inc.
Chuo-ku, Tokyo (Japan)
Verfahren zur Erzeugung von L-Arginin durch Mikroorganismen
Gewisse Bakterien der Gattung Brevibacterium und Corynebaeterium erzeugen extrazellular L-Arginin in ausreichenden Mengen für eine Gewinnung in technischem Maßstab, wenn sie auf einem Glucose- oder Essigsäuremedium gezüchtet werden.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erzeugung von L-Arginin durch bakterielle Fermentation oder Gärung.
L-Arginin ist eine wichtige Aminosäure und ist als Lebensmittelzusatzstoff, in der Medizin und als Tierfutterrnittelzusatzstoff angewendet worden.
BAD ORIGINAL 10983771098
L-Arginin 1st in technischem Umfang aus natürlichem Proteinhydrolysate mit verhältnismäßig hohen Kosten in einer komplexen Iaolierungsarbeitsweise hergestellt worden. Es ist bekannt, daß gewisse Bakterien von Corynehacteriurr oleophila und Brevibaceteriurn incertum L-Arginin aus Kohlenwasserstoffen in sehr geringer Konzentration erzeugen (U.S.-P. 5 222 258 und U.S.-P. 5 440 141).
Es ist nun gefunden worden, daß gev/isse Bakterien der Gattung Brevibacterium und Ccrynebacterium die Fähigkeit haben, L-Arginin zu erzeugen, wenn sie in einem Medium gezüchtet v/erden, das ein Kohlenhydrat, eine organische Säure oder einen Alkohol als Kohlenstoff quelle enthält.
Mikroorganismen, die bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, gehören zur Gattung Brevibacterium oder Corynebacteriunn und haben die Fähigkeit, L- Arginin in einem Kulturmedium zu erzeugen, das ein Kohlenhydrat, eine organische Säure, einen Alkohol oder eine Mischung davon enthält, und sie schließen Brevibacterium flavura AECC 21493 und Corynebacterium acetoacidophilu® AJ-5278 (EEBM P-63,0, wobei die FERM P-Ho. sich auf den Mikroorganismus bezieht, der in dem Fermentation Rese&rch Institute, Agency of Industrial Science and Technology, the Ministry of the IndustrialTieade and Industry, Japan hinterlegt worden ist) ein.
Die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten Kulturmedien sind an sich üblich und enthalten assimilierbares Kohlenhydrat, organische Säure oder Alkohol al3 Kohlenstoff quelle, eiu« aoeiailieifbar· Stickötoffquelle und anorganische Salze.
109837/!098
Es können auch geringere Mengen von organischen und anorganischen Stoffen, wie Vitamine, Aminosäuren, Korneinweichflüssigkeit (Maiseinweichflüssigkeit), Proteinhydrolysat oder Pepton, den Kulturmedien zugesetzt v/erden. Beispiele von assimilierbaren Kohlenhydraten sind Glucose, Sucrose , Stärkehydrolysat" und Stärke, wobei die assimilierbaren organischen Säuren aus Essigsäure, Glucosesäure, Bernsteinsäure und Citronensäure bestehen.! und der Alkohol kann zum Beispiel aus Äthanol bestehen.
Zur Erzielung einer guten Ausbeute von L-Arginin wird die Fermentation oder Gärung eerob unter Rühren, Belüftung und oder anderer Bewegung ausgeführt. Die Gärung wird bei 24 bis 370C 2 bis 7 Tage bei einem PH-Wert von5»0 bis 9,0 durchgeführt. Der gewünschte pH-Wert kann durch Zusatz von anorgatjischer oder organischer Säure oder einer alkalischen Verbindung, wie Harnstoff, Calciumkärbonat oder gasförmigem Acnoniak zu dem Medium aufrechterhalten v/erden.
Das in der Gärungsbrühe angesammelte L-Arginin kann durch übliche Verfahren, wie z. B. durch Anwendung eines Ionenaustauscherharzes in Kombination mit einer Fällung gewonnen werden. Das L-Arginin wurde durch die Ergebnisse einer Rinhydrinreaktion auf einem Papierchroinatogrcmm, Rf-V.'erten auf dem Pauierchroinatograrr.m, einer positiven Sakaguchi Reaktion und Wachstumskurven von Arginin erfordernden Mutanten von Milchsäurebakterien, bestätigt. Das L-Arginin in der Brühe wurde durch Bioerprobung unter Anwendung von Leuconostoc mesenteroides ATCC 8042 bestimmt.
BAD ORIGINAL
109837/1098
Beispiel 1.
Es wurde eine 300 ml-Menge eines Mediums mit einem Gehalt von 10 g/dl Glucose, 0,1 g/dl KH2PO4, 0,04 g/dl MgSO4-7H2O, 4 g/dl (NH4J2SO4, 100 γ/ΐ Biotin, 200 γ/l Vitamin B1-HCl, 2 Teile je Million (2ppm) Pe und Mn-Ionen, 1 ml/dl Sojabohnenprotein-Hydrolysat ("Aji-Eki") und 5 g/dl CaCO5, mit einem pH-Wert von 7,0, in ein Glasgärgefäß eingebracht, nach Sterilisierung wurde das Medium mit Brevibacterium flavum ATCC 21493, das zuvor auf einer Bouillonschräge bei 300C 24 Stunden gezüchtet worden war, eingeimpft und bei 310C 48 Stunden unter Belüften gezüchtet und gerührt. Die Züchtungsbrühe enthielt, wie gefunden wurde, 2,1 g/dl L-Arginin.
1 Liter der Züchtungsbrühe wurde zentrifugiert, um bakterielle Zellen und andere feste Substanzen zu entfernen, wobei die überstehende Flüssigkeit auf eine Säule, die mit Kationenaustauschharz (Amberlite C-50 HHa+ Typ)» gefüllt war, geführt und !-Arginin wurde mit 2n-Ammoniakwasser eluiert. Das Eluat wurde konzentriert, rohes kristallines L-Argin in wurde aus V/asser umkristallisiert und 12 g reines L-Arginin wurden erhalten.
Beispiel 2.
Corynebacterium acetoacidophilum AJ-3278 (PERI1I P-630) wurde auf einem 20 ral-Medium, das 10g/dl Sucrose, 0,1 g/dl KH2PO4, 0,04 g/dl MgSO4.7H2O, 4 g/dl (HH4)2SO4, 200 γ/l Biotin, 200 γ/l Vitamin B11HCl, 2 Teile je hillion (2ppm) Pe und Mn-Ionen und 5 g/dl CaCo^1 mit einem PH-Wert von 7,0 enthält, bei 300C 72 Stunden unter Schütteln gezüchtet.
Die Züchtungsbrühe enthielt, wie gefunden wurde, 1,8 g/dl L-Arginin.
109837/1098
Beispiel 3.
Brevibacterium flavum ATCC 21493 wurde bei 31,50C 12 Stunden auf einem Saatkulturmedium, das 3,0 g/dl Stärkehydrolysat (GiucQseequivalent), 0,3 g/dl Aramoniumazetat, 0,15 g/dl KB2-PO41 0,04 g/dl MgSO4.7H2O, 2 Teile je Million (2ppm) Pe und Mn-Ionen, 3,0 ml/dl Sojabohnenprotein-Hydrolysat ("Aji-Eki"), 50 γ/l Biotin, 300 γ/l Vitarain B-^HCl und 0,2 g/dl Harnstoff mit einem PH-Wert von 7.0 enthält, gezüchtet.
15 ml der Saatkultur wurden zugegeben, um ein 300 ml Hauptzüchtungsraedium anzuimpfen, das je dl 0,8 g Ammoniumazetat, 0,41 g Natriumazetat, 0,10 g KH2PO4, 0,04 g MgSO4.7H2O, 2 Teile je Million (2ppm) Fg und Mn-Ionen, 0,2 g/dl Harnstoff, 2 ml Sojabohnenprotein-Hydrolysat ("Aji-Eki"), 50 γ/l Biotin und 200 γ/l Vitamin B^.HCl enthielt und wurde in einem 500 ml Gärgefäß bei 31.50C mit 1350 u/min.und unter Einführung van einem halben Volumen Luft je Minute, gezüchtet.
Al3 der pH-Wert des Mediums nach 6 Stunden nach der Anirapfung 8,2 erreichte, begann man mit dem Zusatz 60$iger Essigsäure und gasförmigen Ammoniaks, während der pH-Wert des Mediums zwischen 7,5 und 8,0 gehalten wurde. Die Gärung wurde 48 Stunden ausgeführt, 18 Volumen-^ Essigsäure je Volumen des ursprünglichen Mediums wurden verbraucht, und die Züchtungsbrühe enthielt, -wie gefunden wurde, 2,60 g L-Arginin pro dl. (10,0 f- Ausbeute bezogen auf die verwendete Essigsäure). Aus 500 ml Züchtungsbrühe erhielt man 10,0 g L-Arginin.
Beispiel 4.
Corynebacterium acetoacidophilum PERM P-63O wurde 55 Stunden in gleicher V/eise wie in Beispiel 3. gezüchtet, 16 Volumen-^ Essigsäure j3 Volumen des ursprünglichen Mediums wurden verwendet und Ij22 g/dl L-Arginin wurden in der Züchtungebrühe ge f undö 11,
109837/1098
Beispiel 5.
Ein Züchtungsmedium von einem pH-Wert von 7,2, das 1,5 ml/dl Äthanol, 0,5 g/dl (NH4J2SO4, 0,1 g/dl KH2PO4, 0,04 g/dl MgSO4 .7H2O, 2 Teile je Million Fe-Ionen, 2ml/dl Sojabohnenprötein-Hydrolysat ("Aji-Eki"), 100 γ/ΐ Biotin, 50 γ/l Vitamin B1-HGl und 0,1 ml/dl Korneinweichflüssigkeit (MaiseinweichfLussigkeit) enthält, wurde hergestellt, tine 300 ml-Menge des Mediums wurde in ein Glasgärgefäß eingebracht und mit 30 ml einer Saatkultür von Brevibacterium flavum ATCC 21493 angeimpft, die in gleicher Weise v/ie in Beispiel 3/ hergestellt worden ist. Die Fermentation oder Gärung wurde durch Rühren bei 30° C bei 1 500 U/min, und unter Einführung des gleichen Luftvolumens wie dem des Mediums je Minute während der Fermentation oder Gärung wurde der PH-Wert des Mediums innerhalb eines Bereiches von 7,0 bis 7,5 unter Zusatz gasförmigen Ammoniaks aufrechterhalten. Äthanol wurde dem Medium von Zeit zu Zeit zugeführt, als die Äthanolmenge in dem Medium während der Mengenbestimmung durch Gaschromatographis unter 0,1 ml/dl absank.
Nach 48 Stunden Züchtung wurden0,96 g/dl L-Arginin in der Züchtungsbrühe gefunden. (8,2 fo Ausbeute bezogen auf das verwendete Äthanol).
Beispiel 6.
Corynebacterium acetoacidophilum FERM P-630 wurde in der gleichen Weise v/ie in Beispiel 5 gezüchtet und die Züchtungsbrühe enthielt, wie gefunden wurde, 0,75 g/dl L-Arginin. (7,3 7° Ausbeute bezogen auf das verwendete Äthanol).
BAD ORIGINAL
IÜ9837/1098

Claims (5)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Erzeugung von L-Arginin, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Bakterium, das zur Gattung Brevibacterium oder Corynebaoterium gehört und die Fähigkeit hat, L-Arginin aus einem Kohlenhydrat zu erzeugen, auf einem Kulturmedium züchtot t das wenigstens ein assimilierbares Kohlehydrat, eine assimilierbare organische Säure oder einen assimilierbaren Alkohol als Kohlenstoffquelle enthält, und angesammeltes L-Arginin aus der Züchtungsbrülie gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, dai? das Bakterium aus Brevibacterium flavum ATCC 21493 besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, daß das Bakterium aus Corynetacterium acetoacidophiluta FERM P-630 besteht.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3 ,dadurch gekennseichnet-, daß die assimilierbare Kohlenstoff quelle aus Glucose oder Essigsäure besteht.
5. Verfahren nach Anspruch 4 ,dadurch gekennzeich net, daß die Essigsäure dem Kulturmedium vcn Ze rl"zu Zeit zugegeben wird.
109837/1098
DE2108404A 1970-02-21 1971-02-22 Verfahren zur Erzeugung von L-Arginin durch Mikroorganismen Expired DE2108404C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1510870 1970-02-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2108404A1 true DE2108404A1 (de) 1971-09-09
DE2108404B2 DE2108404B2 (de) 1980-07-03
DE2108404C3 DE2108404C3 (de) 1981-03-19

Family

ID=11879627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2108404A Expired DE2108404C3 (de) 1970-02-21 1971-02-22 Verfahren zur Erzeugung von L-Arginin durch Mikroorganismen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3723249A (de)
DE (1) DE2108404C3 (de)
FR (1) FR2078850A5 (de)
GB (1) GB1278917A (de)
IT (1) IT1006517B (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5331236B1 (de) * 1971-06-21 1978-09-01
DE3750056T2 (de) * 1986-06-20 1995-04-06 Dainippon Pharmaceutical Co Polypeptid-Mutanten des menschlichen TNF und für diese Mutanten codierende DNS.
DE3634541A1 (de) * 1986-10-10 1988-04-14 Degussa Verfahren zur fermentativen herstellung von l-arginin
JP2578468B2 (ja) * 1988-04-07 1997-02-05 協和醗酵工業株式会社 発酵法によるl−アルギニンの製造法
AU2010346674B2 (en) * 2010-02-25 2013-08-22 Colgate-Palmolive Company Utilization of Agro Residual Substrates for Fermentative Production of L-Arginine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3222258A (en) * 1962-07-14 1965-12-07 Ajinomoto Kk Method of preparing amino acids by fermentation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3222258A (en) * 1962-07-14 1965-12-07 Ajinomoto Kk Method of preparing amino acids by fermentation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.Baet., Bd. 91, 1966, S. 617ff. *

Also Published As

Publication number Publication date
IT1006517B (it) 1976-10-20
US3723249A (en) 1973-03-27
DE2108404C3 (de) 1981-03-19
GB1278917A (en) 1972-06-21
DE2108404B2 (de) 1980-07-03
FR2078850A5 (de) 1971-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2034406C3 (de) Verfahren zur biotechnischen Herstellung von L-Lysin
DE2730964C3 (de) Verfahren zur Herstellung von L-Lysin auf mikrobiologischem Wege
DE69007800T2 (de) Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Arginin.
DE2102799C3 (de) Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von L-Threonin und L-Lysin auf mikrobiologischem Wege
DE2105189C3 (de) · Verfahren zur Herstellung von L-Methionin auf mikrobiologischem Wege
DE2417336A1 (de) Verfahren zur biotechnischen herstellung von l-lysin, l-asparaginsaeure, l-alanin, l-valin, l-leucin und l-arginin und mutante zur durchfuehrung des verfahrens
DE2411209C2 (de) Verfahren zur fermentativen Herstellung von L-Valin
DE2108404A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von L Arginin durch Mikroorganismen
DE2350647A1 (de) Verfahren zur herstellung von l-lysin
DE3121926C2 (de) Verfahren zur Herstellung von L-Prolin durch Züchten eines Mikroorganismus
DE2209078C3 (de) Verfahren zur biotechnisehen Herstellung von Ribosiden heterocyclischer organischer Basen
DE2164170C3 (de) Verfahren zur biotechnischen Herstellung von L-Arginin
DE1967074C3 (de) Verfahren zur Herstellung von a-Aminobenzylpenicillin
DE2135246C3 (de)
DE2350210A1 (de) Verfahren zur herstellung von larginin durch fermentierung
DE2220508B2 (de) Verfahren zur biotechnischen Herstellung cyclischer Adenosin-3',5'-monophosphorsäure
DE1911470A1 (de) Verfahren zur Herstellung von L-Lysin
DE1232914B (de) Verfahren zur biotechnischen Herstellung von 1-Threonin
DE1274058B (de) Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsaeure
DE2050982C3 (de)
DE3038368C2 (de)
DE1767940B2 (de) Verfahren zur herstellung von l- threonin durch mikroorganismen in einem naehrmedium
DE1442258C (de) Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsaure
DE1543719C (de) Verfahren zur mikrowellen Herstellung von 1 Threonin
DE2357100C3 (de) Verfahren zur biotechnischen Herstellung von L-Tryptophan

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: KOHLER, M., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: SOLF, A., DR.-ING., 8000 MUENCHEN ZAPF, C., DIPL.-ING., PAT.-ANW., 5600 WUPPERTAL