DE2138059A1 - Verfahren zur Herstellung von Glucose isomerisierendem Enzym - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Glucose isomerisierendem EnzymInfo
- Publication number
- DE2138059A1 DE2138059A1 DE19712138059 DE2138059A DE2138059A1 DE 2138059 A1 DE2138059 A1 DE 2138059A1 DE 19712138059 DE19712138059 DE 19712138059 DE 2138059 A DE2138059 A DE 2138059A DE 2138059 A1 DE2138059 A1 DE 2138059A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glucose
- xylobiose
- medium
- glucose isomerase
- enzyme
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/90—Isomerases (5.)
- C12N9/92—Glucose isomerase (5.3.1.5; 5.3.1.9; 5.3.1.18)
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Description
DR. MÜLLER-BURE DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL
DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL.-ING. GRÄMKOW 2138Q59
28. JUU Dek/Sv - A 2168
Agency of Industrial Science & Technology
3-1» Kasumigaseki 4-chome, Chiyoda-ku,
Tokyo / Japan
Verfahren zur Herstellung von Glucose isomerisierendem
Enzym
Priorität: Japan vom 30. Juli 1970, Nr. 6693V70
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glucose
isomerisierendem Enzym, im folgenden als Glucose-Isomerase bezeichnet, in hoher Ausbeute durch Züchtung eines Glucose-Isomerase
erzeugenden Mikroorganismus in einem Xylobiose enthaltendem Medium.
Glucose-Isomerase ist der Gattungsname für Enzyme, welche Glucose
in IFruktose umwandeln und umgekehrt. Diese Enzyme werden zur Umwandlung
von Glucose zu Pruktose verwendet.
Bislang wurden Glucose-Isomerasen durch Züchtung verschiedener
Arten von Mikroorganismen, wie zur Familie Pseudomonas, zur
109887/1724
Familie Bacillus und zur Familie Lactobacillus und Streptomyces gehörenden Bakterien, und Hefen in D-Xylose oder Xylan enthaltenden
Medien^ hergestellt.
Aufgabe der Erfindung ist ein preiswertes, äußerst nützliches Verfahren zur Herstellung von Glucose-Isomerase durch weitestmögliche
Ausnutzung der Fähigkeit von Mikroorganismen zur Herstellung von Glucose-Isomerasen. Die Erfindung wird weiter ins
einzelne gehend im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
. Fig. 1 ist ein Diagramm, welches den Zeitverlauf des Wachstums
des Mikroorganismus und den Zeitverlauf der Herstellung von Glucose-Isomerase, wie er mit dem Verlauf beobachtet
wurde, bei welchem ein Glucose-Isomerase erzeugender Mikroorganismus gezüchtet wurde; zeigt.
Fig. 2 ist ein Diagramm, welcheläTäieTMenge an erzeugter Glucose-Isomerase
zeigt.
geändert rs-^isn Eingabe
eingegangen en ^Arf&^-.&jfi
Fig. 3 ist ein Diagramm, welches den Zeitverlauf der Herstellung
von Glucose-Isomerase wiedergibt.
Um Glucose-Isomerase in hoher Ausbeute durch Züchtung eines
Glucose-Isomerase erzeugenden Mikroorganismus herzustellen, wurde der Mechanismus der Induktion und Erzeugung von Glucose-Isomerase
durch Glucose-Isomerase erzeugende Mikroorganismen ausführlich untersucht. Hierbei wurde die bislang nicht bekannte
Satsache aufgefunden, daß Xylobiose als hoch wirksames Induktionsmittel
für die fermentative Erzeugung von Glucose-Isomerase dient.
Bei der Züchtung eines Glucose-Isomerase erzeugenden Mikroorganismus
in einem Xylobiose enthaltenden Medium wird die Xylobiose in die mikrobiellen Zellen ohne Zersetzung aufgenommen
und sie wirkt dann als Induktionsmittel zur Erzeugung
109887/1724
von Glucose-Isomerase mit dem Ergebnis, daß eine "bemerkenswerte
Menge von Glucose-Isomerase dort erzeugt wird. Ebenfalls gibt es einen Weg, bei welchem D-Xylose dazu dient, um
die Erzeugung von Glucose-Isomerase zu induzieren. Dieser Mechanismus (Weg) der induzierten Erzeugung von Glucose-Isomerase,
bei welchem D-Xylose als Induktionsmittel funktioniert,
tritt vollständig unabhängig von dem Mechanismus der induzierten Erzeugung von Glucose-Isomerase, bei welchem
Xylobiose als Induktionsmittel dient, auf. Wenn ein Glucose-Isomerase erzeugender Mikroorganismus in einem Medium gezüchtet
wird, welches zusätzlich Xylobiose enthält, wird daher die Ausbeute von Glucose-Isomerase überraschend im Vergleich
zu der Züchtung, welche in einem Medium durchgeführt wird, das entweder Xylan oder D-Xylose alleine enthält, erhöht.
Xylobiose kann durch partielle Hydrolyse von Xylan oder Xylanhaltigern
Material durch eine Säure erhalten werden. Sie kann in einer höheren Ausbeute durch Zersetzung von Xylan oder
na
einem Xylan-haltigen Material mit Hilfe von Xylgrae hergestellt
werden, welches durch verschiedene Mikroorganismen wie vom Genus Streptomyces (Megumu Inaoka: Report of university
of Ehime, 6_, (1961) 104 usw.), Genus Bacillus (Megumu Inaoka:
Nature, 178 (1956) 202) und Genus Aspergillus (Sakeo Fukui,
Bull. Agr. Chem. Soc, Japan, 21_ (1957) 392) hergestellt wird.
I1Ur Zwecke der Erfindung kann Xylobiose in ihrem reinen Zustand
verwendet werden. Zusätzlich kann ein beliebiges, Xylobiose enthaltendes Material verwendet werden, wie partielle Hydrolysate
vom Xylan und Xylan-haltigen Materialien (partielle Hydrolysate,
die aus der Einwirkung von Säure stammen und Hydrolysate, welche durch Einwirkung von Xylanase erhalten wurden) oder Restwässer
welche nach der Abtrennung von D-Xylose durch Kristallisation aus Säurehydrolysaten von Xylan zurückbleiben. Wenn ein Glucose-Isomerase
erzeugender Mikroorganismus, der hinsichtlich Xylanase produktiv ist und die Eigenschaft zur Erzeugung von Xylobiose
als Endprodukt aufweist, oder wenn die Züchtung in einer Kultur durchgeführt wird, welche hierin Xylanase enthält, die die
109887/1724
Eigenschaft zur Erzeiigung von Xylobiose als Endprodukt besitzt,
kann ein beliebiges Material verwendet werden, aus welchem Xylanase Xylobiose erzeugt, wie Xylotriose und Xylo-oligosaccharide
von höherer Ordnung (welche im folgenden als Xylobiose-lieferade Materialien bezeichnet werden).
Zu dem Mechanismus der induzierten Erzeugung von Glucose-Isomerase,
bei welchem D-Xylose als Induktionsmittel dient, kann Xylan, D-Xylose oder D-Xylulose entweder alleine oder im Gemisch
zugesetzt werden.
Als Xylan kann ein beliebiges Xylan enthaltendes Material und · " Hydrolysate hiervon verwendet werden, wie Weizenkleie, Maiskolben,
Maishülsen, Weizenstroh, Baumwollschalen, Pulpeabfall (HoIzstoff-Abfall- Flüssigkeit), Maisquellwasser und andere
gleichartige, pflanzliche Materialien und behandelte Erzeugnisse hiervon. Die Züchtung wird unter Verwendung eines Mediums
durchgeführt, welches zusätzlich zu Xylobiose eine oder mehrere der Verbindungen Xylan, D-Xylose oder D-Xylulose enthält. Falls
Xylan für die Züchtung ausgewählt wird, wird es teilweise durch die Einwirkung des Glucose-Isomerase erzeugenden Mikroorganismus
zersetzt. Daher treten der Mechanismus der Glucose-Isomerase-Induktion,
bei welcher D-Xylose als Induktionsmittel dient, und deren Mechanismus, bei welchem Xylobiose als Induktionsmittel
dient, zum selben Zeitpunkt in der Kultur auf, und die Erzeugung von Glucose-Isomerase wird synergetisch unterstützt.
Xylobiose ist ausreichend wirksam, wenn sie zu dem Medium in einer 0,01 % des Mediums übersteigenden Menge zugesetzt wird.
Wenn Xylobiose zudem Medium in einer zu geringen Menge zugefügt wird, wird sie bald vollständig beim Stoffwechsel umgewandelt,
und als Ergebnis Hört die Erzeugung von Glucose-Isomerase auf. Wenn Xylobioße zu dem Medium zu einem Zeitpunkt zugesetzt werden
soll, muß sie daher im allgemeinen in einer Menge von annähernd 0,2 bis 5 % zugesetzt werden. Falls Xylobiose in das
Medium intermittierend oder kontinuierlich im Verhältnis zu dem Verbrauch von Xylobiose eingeführt wird, kann Glucose-Isomerase
jedoch in einer merklich hohen Ausbeute durch Ver-
" 4" 109887/1724
Wendung einer kleineren Menge von Xylobiose hergestellt;
werden. Daher gestattet diese Arbeitsweise der Xylobiosezugabe es, daß Glucose-Isomerase wirtschaftlich hergestellt
wird.
Entsprechend der üblichen Arbeitsweise zur Züchtung eines für die Erzeugung von Glucose-Isomerase ausgewählten Mikroorganismus
ist es üblich, ein Medium zu verwenden, welches das Induktionsmittel von Glucose-Isomerase im allgemeinen
in einer 1 bis 5 % entsprechenden Menge enthält. VJenn ein solches Induktionsmittel wie D-Xylose zur Erzeugung von
Enzym angewandt wird, ist die Anzahl von Zellen pro Einheitsmenge vom Medium klein, und die Ausbeute von Glucose-Isomerase
ist dementsprechend gering, da dieses Induktionsmittel das Wachstum von Mikroorganismen stark behindert.
Häufig erweist sich eine solche Züchtungsmethode für die Enzym-Herstellung als unwirtschaftlich, da das Kultivierungsfiltrat,
welches das Induktionsmittel enthält, selbst wenn dieses in dem Medium zurückbleibt, verworfen wird.
Wenn die Züchtung durchgeführt wird, indem das Induktionsmittel für die Enzym-Produktion in dem Medium konstant in
einer Menge von mindestens 0,01 %, wie von der Erfindung
beabsichtigt, existieren gelassen wird, schreitet die Erzeugung von Glucose-Isomerase mit praktisch derselben Eate
voran wie bei der nach konventioneller Arbeitsweise durchgeführten Kultur, wobei praktisch kein Widerstand des mikrobiellen
Wachstums durch das Indnktionsmittel auftritt, und das Induktionsmittel kann vollständig verbraucht werden. Daher
ermöglicht die Erfindung die Herabsetzung der zu verwendenden Menge an Indukbionsmitbel und erzeugt Glucose-Isomerasen
in einer Ausbeute, welche mehr als 1,5-fach so
hoch sind wie nach der konventionellen Kultivierungsiaethode
erhältlich sind.
BAD
109807/1724
Das Verfahren, bei welcher Glucose-Isomerase durch inter-
-mittierende Zugabe einer erforderlichen Menge von Glucose-Isomerase
induzierendem Material zu dem Medium wird, ist ein neues Verfahren, und dieses Verfahren kann
nicht nur auf den Fall der Verwendung von Xylobiose angewandt
werden, sondern ebenfalls auch auf den Fall, bei welchem D-Xylose, D-Xylulose, Xylan oder ein Xylan enthaltendes
Material zu dem Medium zugesetzt wird. Glucose-Isomerase kann wirtschaftlich durch Anwendung dieses Verfahrens
bei der konventionellen Arbeitsweise zur Herstellung von Glucose-Isomerase erzeugt werden.
Die Ausbeute von Glucose-Isomerase kann weiterhin durch Einbringen geeigneter Materialien zur Erhöhung der Ausbeute
von Glucose-Isomerase, beispielsweise einer Stickstof ifcjelle, von Magnesiumsalz und von Kobaltsalz, in das
Medium der vorliegenden Erfindung verbessert werden.
Fig. 1 ist ein Diagramm, welches das Wachstum von mikrobiellen
Zellen (Kurve 1) und die Erzeugung von Isomerase (Kurve 2) wie sie mit dem Zeitablauf beobachtet wurden,
zeigen, wobei ein Stamm von Geaus Streptomyces als
repräsentativer Glucose-Isomerase-fiirzeugender Mikroorganis-
^ mus in einem Medium gezüchtet wurde, welches 3 % Weizen-"
kleie als Xylan-haltiges Material, 2 % Maisquell wasser
und 0,024 % GoGIp.6H2O enthielt. In diesem Beispiel der
KuItürentwicklung bezieht sich die irDauer der Glucose-Isomerase-Induktion"
auf die Periode zwischen der 10.Stunde der Kultivierung, zu welcher die Erzeugung von Glucose-Isomerase
begann, und dar 40.Stunde der Kultivierung, zu welcher die Ausbeizte von in dem Medium erzeugter Glucose-Isomerase
einen konstanten Wert erreichte.
109807/1724
Die Zugabe von Xylobiose-lieferndem Material zu dem Medium muß nur während der Dauer der Glucose-Isomerase-Induktion
durchgeführt werden. In der frühen Phase der Kultivierung ist es daher ausreichend, in dem Medium entweder eine
organische Stickstoffquelle oder ein Gemisch von einer organischen Stickstoffquelle mit Kohlenstoffquellen, welche
von keinem oder geringem schädlichen Einfluß auf das mikrobielle Wachstum sind, z.B. Glucose, Stärke und Sorbitol,
zu verwenden. Andererseits kann eine Methode angewandt werden, bei welcher die Kultivierung in einem Medium begonnen
wird, das Xylan oder Xylan-haltiges Material enthält,
und während der Dauer der Glueose-Isomerase-Induktion wird Xylan oder das XyIanhydroIysat zugefügt, um die Versorgung
im Verhältnis zu seinem Verbrauch wieder herzustellen.
Der oben erwähnte Züchtungsprozeß zur Erzeugung von Glucose-Isomerase
kann auf beliebige Mikroorganismen angewandt werden, die die Fähigkeit zur Erzeugung von Glucose-Isomerase
besitzen. Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, welche im folgenden beschrieben werden, wurden beispielsweise
Streptomyces sp. YT-No. 4 (ATGG Ho. 21250), Streptomyces albus T-No. 5 (ATCC No. 21132), Streptomyces sp„ YT-No.6
(FEHM-P No. 413) usw. als Glucose-Isomerase erzeugende Mikroorganismen
verwendet. Die oben erwähnten Stämme der Art Streptomyces wurden im allgemeinen in der Nähe von 3O0C
gezüchtet, während sie belüftet und unter Bewegung gehalten wurden. Zusätzlich zu diesen üblicherweise angewandten mesophilen
Mikroorganismen können thermophile Mikroorganismen wie vom Genus Streptomyces, Genus Thermoactinomyces und Genus
Thermomonospora angewandt werden, welche Wachstum bei relativ hohen Temperaturen erreichen können. Wenn ein thermophiler
Mikroorganismus zur Erzeugung von Glucose-Isomerase angewandt wird, kann die Kultivierung bei einer 400G übersteigenden Temperatur durchgeführt werden, und daher kann eine mög-
— π —
109887/1724
liehe Verunreinigung der Kultur verhindert und die Züchtungsdauer abgekürzt werden. Beispielsweise ergibt der thermophile
Streptomyces sp. YT-Fo. 6 ein optimales Wachstum bei Temperaturen von 45 bis 500G, und er kann ein Wachstum selbst
bei 500C übersteigenden Temperaturen erreichen. Darüberhinaus
besitzt die durch diesen und andere thermophile Mikroorganismen erzeugte Glucose-Isomerase eine höhere thermische Stabilität
als die Glucose-Isomerase, welche durch mesophile Mikroorganismen erzeugt wurde, wie noch näher ins einzelne gehend im folgenden
beschrieben werden wird.
Die so hergestellte Glucose-Isomerase ist von Natur aus ein Enzym, welches in Zellen vorkommt. Am Ende der Kultivierung
werden die Zellen daher gesammelt, indem die kultivierte Brühe einer Filtration oder Zentrifugaltrennung unterzogen
wird. Im Verlauf der Kultivierung bzw. Züchtung wird ein gewisser Anteil der Glucose-Isomerase infolge von Autolyse
freigesetzt. Um diese Freisetzung durch Autolyse zu verhindern, werden die kultivierte Brühe oder die gesammelten,
mikrobiellen Zellen einer Wärmebehandlung bei 60 bis 90°C
für eine kurze Zeitspanne unterworfen, um das mit der Autolyse verbundene Enzym-System zu inaktivieren und Glucose-Isomerase
innerhalb der Zellen zu fixieren. Eine kontinuierliche Isomerisierung von Glucose zu Fruktose kann
" durchgeführt werden, indem eine Säule mit den so behandelten Zellen bepackt wird und eine Lösung von Glucose durch diese
Säule durchgeschickt wird. Die zu der Reaktionsmischung zugesetzten Zellen können leicht nach dem Abschluß der Reaktion
Teicht wiedergewonnen werden. Auf diese Weise können sie/wiederholt
verwendet werden. Die Zellen, welche die zuvor beschriebene Wärmebehandlung erhalten haben, können unmittelbar nach der
Beendigung der Kultivierung zu einer Glucose-Lösung bei einer
60°0 übersteigenden Temperatur zugesetzt werden, um die Isomerisierung zu Fruktose und die Fixierung der Glucose-
109887/1724
Isomerase in den Zellen gleichzeitig zu bewirken. Wenn das Trocknen der Glucose-Isomerase enthaltenden Zellen
zum Zweck der Herstellung von getrocknetem Enzym an einer kultivierten Brühe durchgeführt wird, welche einer
solchen Wärmebehandlung zum Zwecke der Verhinderung von Autolyse nicht unterzogen worden ist, können 65 % der
ursprünglichen Aktivität wieder erhalten werden. Im Gegensatz hierzu werden 85 % der ursprünglichen Aktivität wieder
erhalten, wenn das Trocknen an einer kultivierten Brühe durchgeführt wird, welche eine Wärmebehandlung bei 7O°G
während 10 min durchgemacht hat.
Glucose-Isomerase ist ein Metallenzym, und daher wird die Isomerisierungsreaktion im allgemeinen durch Zugabe von
Magnesiumsalz und/oder einem Kobaltsalz durchgeführt.
Die Reaktionsbedingungen für die Isomerisierung von Glucose zu Fruktose sind innerhalb eines weiten Bereiches von pH = 5j5
bis pH * .11 und bei einer Temperatur bis 9O0C variierbar. Im
Hinblick auf die Verhütung von Zuckerzersetzung und der thermischen Stabilität des Enzymes sind die vorteilhaftesten
Reaktionsbedingungen jedoch pH » 5»5 his 8,5 und eine Temperatur
von 45°C bis 800O.
Darüberhinaus sind Zucker ziemlich instabile Substanzen. Unter den zuvor genannten Reaktionsbedingungen erleidet
ein Zucker daher eine leichte Zersetzung und bildet eine organische Säure. Infolgedessen verändert sich die Reaktionslösung
nach der sauren Seite und die enzymatisch^ Reaktion kann nicht longer mit ausreichender Leistungsfähigkeit
durchgeführt werden. Damit die Reaktionslösung auf einen gewünschten pH-Wert während der Reaktion von
Glucose-Isomerase gehalten werden kann, ist es erforderlich, Natriumhydroxid zu der Reaktionslösung hinzuzufügen,
um den pH-Wert der Reaktionslösung zu regulieren. Eine
1093 8 7/17 24
solche Heutralisierungsoperation ist bei der kontinuierlichen
Isomerisierung von Glucose schwierig durchzuführen, obwohl sie leicht bei der Isomerisierung, die ansatzweise durchgeführt
wird, bewerkstelligt werden kann.
Falls Galciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat zu der Reaktionslösung
als pH-Regulator für die Isomerisierungsreaktion zugesetzt wird, kann die Reaktionslösung auf einem für die Isomerisierungsreaktion
geeigneten pH-Wert gehalten werden, und die Reaktion läuft wirksam ab, da die bei der Zersetzung von
Zucker gebildete organische Säure durch das durch den pH-Regulator gelieferte Calcium oder Magnesium neutralisiert
Ψ wird.
Falls ein Ionenaustauscherharz, insbesondere ein amphoteres Ionenaustauscherharz, als pH-Regulator anstelle des vorgenannten
Calciumcarbonate oder Magnesiumcarbonate vorgesehen wird, wird die bei der Zersetzung des Zuckers im Verlauf der
Reaktion gebildete organische Säure durch das Ionenaustauscherharz entfernt, und infolgedessen kann die Reaktionslösung auf
einem für die Isomerisierungsreaktion gewünschten pH-Wert gehalten werden.
Für die Isomerisierungsreaktion ist es wünschenswert, daß die
Glucose-Konzentration so hoch wie möglich liegt. Im allgemeinen wird die Konzentration in einem Bereich von etwa 30 -70%
ausgewählt. Glucose wird durch Dextrinierung von Stärke und dann Konvertierung des dextrinierten Produktes hergestellt.
Der konvertierte Sirup von Stärke, die Glucose, welche hierdurch durch Kristallisation abgetrennt wird, das hiervon
stammende Restwasser usw. werden als Rohmaterialien für die Isomerisierung verwendet.
Es wurde gefunden, daß die Herstellung von Fruktose aus Stärke oder einem Derivat hiervon ebenfalls bewirkt werden kann, wenn
- 10 -
109887/1724
die Reaktion unter Verwendung von Glucose-Isomerase in Kombination
mit Glucoamylase durchgeführt wird. Falls Fruktose direkt
aus Stärke oder Dextrin als Rohmaterial mit Hilfe von sowohl
Glucose-Isomerasen und Amylase hergestellt wird, bietet diese
Herstellungsart viele industrielle Vorteile wie einen vereinfachten Reaktionsablauf und verminderte Kosten hinsichtlich
Ausrüstung, Brennstoff, Kraftbedarf und Arbeit im Vergleich mit der konventionellen Methode, bei welcher Fruktose aus
Stärke über den Prozeß der Stärkekonversion und den Prozeß der Glucose-Isomerisierung hergestellt wird.
Die Isomerisierungsreaktion zwischen Glucose und Fruktose ist reversibel. Wenn sie bei 7O0C durchgeführt wird, können
53 - 56 % Glucose zu Fruktose umgewandelt werden. Das Gleichgewicht dieser Reaktion wird schwach in Richtung Fruktose verschoben,
wenn die Reaktionstemperatur ansteigt. Im Falle von üblichen Reaktionsmethoden ist es Jedoch nicht möglich, 55 %
oder mehr Glucose zu Fruktose zu konvertieren.
Wenn Natriumborat oder eine gleichartige Borverbindung zu der Reaktionslösung zugesetzt wird, wird das Gleichgewicht
der Reaktion merklich nach Fruktose verschoben, wodurch es möglich wird,- 88 - 90 % von Glucose zu Fruktose zu konvertieren.
Durch die vorliegende Erfindung kann die Ausbeute von Glucose-Isomerase
überraschend durch Durchführung der Kultivierung von einem Glucose-Isomerase erzeugenden Mikroorganismus verbessert
werden.
Die Aktivität des Glucose isomerisierenden Enzyms bei der
Erfindung wurde auf folgende Weise bestimmt: Zu einem kleinen Anteil der durch Zentrifugaltrennung der
behandelten Zellen mit einer Geschwindigkeit von 7000 Upm
für etwa 5 min erhaltenen, überstehenden Flüssigkeit wurden
- 11 -
109887/1724
0,5 ml einer 0,2 M Phosphatpufferlösung (pH = 7,2), 0,2 ml
einer 0,1 M MgSO^-Lösung und 0,2 ml einer 1 M Glucose-Lösung
zugegeben, und das Gesamtvolumen des Gemisches wurde auf 2,0 ml mit Wasser eingestellt. Das Gemisch wurde dann eine
Stunde reagieren gelassen, wonach 2,0 ml einer 0,5 M Perchlorsäure
hierzugegeben wurden, um die Reaktion abzubrechen; Die so in dem Reaktionsgemiseh erzeugte IFruktose wurde quantitativ
nach der Cystein-Carbazol-Methode bestimmt, und die
Menge des Enzyms, welche 1 mg Fruktose unter diesen Bedingungen erzeugte, wurde als 1 Einheit bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand von
Beispielen näher erläutert, ohne es hierdurch zu beschränken.
Ein Ausgangsmedium (pH-Wert von etwa 7), das 2 % Maisquellwasser
(auf Trockenbasis), 0,024 % CoCl2.6H2O und 0,1 %
MgSO^.7H2O enthielt, wurde mit Xylan, D-Xylose und Xylobiose
alleine und in Kombination in Mengen, um die in Tabelle I angegebenen Prozentsätze zu erhalten, vereinigt. In die erhaltenen
Medien wurde Streptomyces albus YT-No. 5 eingeimpft und aerob bei 30°C kultiviert. Nach 33-stündiger Züchtung
wurden die kultivierten Brühen nach der zuvor beschriebenen Methode zur Bestimmung der Ausbeute von Glucose-Isomerase
untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle I gezeigt.
%-Zugabe zum Ausgangsmedium | Ausbeute von Glucose- Isomerase (E/ml des Mediums^ |
Kontrolle (Ausgangsmedium) + 0,5 % Xylobiose |
3,2 24,4 |
+ 0,5 % Xylan + 0,5 % Xylan + 0,2 % Xylobiose + 0,5 % Xylan + 0,5 % Xylobiose |
12,3 25,0 29,8 |
+ 0,5 % D-Xylose 11,2
+ 1,0 % D-Xylose 18,3
+ 0,5 % D-Xylose + 0,5 % Xylobiose 1JJ
- 12 -
Da das in dem Ausgangsmedium verwendete MaisquelL-wasser
Xylan enthielt, konnte die Herstellung von Glucose-Isomerase durch Durchführung der Züchtung des Mikroorganismus
in dem Ausgangsmedium alleine bewirkt werden. Durch dieses Beispiel wird gezeigt, daß die Ausbeute von Glucose-Isomerase
merklich gesteigert werden konnte, wenn die Züchtung in einem Medium durchgeführt wurde, das Xylobiose
zugesetzt zu dem Ausgangsmedium enthielt, oder in einem Medium, das Xylan und D-Xylose zu dem Ausgangsmedium zugesetzt
enthielt und weiterhin Xylobiose einschloß.
Die in diesem Beispiel verwendete Xylobiose-Quelle war das
Hydrolysat, welches bei der Zersetzung von Xylan durch Xylanase, die durch den Mikroorganismus erzeugt wurde
(was Xylobiose als Endprodukt ergab) erhalten wurde.
Als Quelle für Xylanase wurde das 3?iltrat verwendet, welches durch Züchtung eines Mikroorganismus vom Genus Actinomycetes
in einem Xylan oder ein Xylan enthaltendes Material bei 3O0C und Entfernung der Zellen von der kultivierten
Brühe durch Filtration erhalten worden war» Die Zersetzung von Xylan durch diese Xylanase erfolgte bei etwa 550G und
einem pH-Wert von etwa 6. Ein 3 % Weizenkleie, 2 % Maisquellwasser,
0,024- % GoOl2.6H2O und 0,1 % MgSO2^TH2Q enthaltendes
Medium (100 ml) wurde mit dem Hydrolysat vereinigt, welches durch Einwirkung von Xylanase auf Xylan
(zusammengesetzt aus Xylobiose als dem Hauptbestandteil in einer Menge von etwa 300 mg und einer kleinen Menge
von Xylotriose) erhalten worden war. Das Ausgangsmedium und das Kombinationsmedium wurden jeweils auf pH«7 eingestellt,
in einer 500 ml Sakaguchi-Flasche angeordnet und
nach der üblicheen Methode sterilisiert. In das Medium wurde Streptomyces sp. YT-No. 4 eingeimpft und einer
- 13 -
109887/1724
Schuttelkultivierung bei 3O0C 33 h unterzogen. Dann wurden
die kultivierten Brühen nach der oben beschriebenen Methode untersucht, um die Ausbeute von Glucose-Isomerase zu bestimmen.
Sie Ergebnisse sind in der Tabelle II aufgeführt.
Aus der fabeile ergibt sich, daß die Ausbeute von Glucose-Isomerase
um etwa 60 % gesteigert wurde, wenn die Kultivierung in dem Xylobiose enthaltendem Medium durchgeführt wurde.
!Tabelle II
Medium Ausbeute von Glucose
Isomerase (E/ml des Mediums)
Kontrolle (Medium aus Weizenkleie) 20,1 Ausgangsmedium + 0,3 % Xylobiose
(als Hydrolyeat von Xylan) y\ ,7
In 100 ml eines Mediums, welches 2 % Polypepton, 0,024 %
GoOl2.SS2O, 0,1 % MgS04.?H20$ 0,3 % K2HPO4 und 0,5 % XyIo-™
biose enthielt, wurde ßtreptomyces albus TT-No. 5 eingeimpft
und einer Schüttelkultivierung bei 3O0O während 30 h unterworfen.
Die kultivierte Brühe wurde nach der zuvor beschriebenen Methode zur Bestimmung der Ausbeute von Glucose-Isomerase
untersucht. Die Untersuchung zeigte, daß die Ausbeute von Glucose-Isomerase 15»0 E/ml des Mediums betrug.
Ein Ausgangsmedium, welches 1 % Polypepton, 0,005 M MgSO^,
0,001 M CoOl2 und 0,025 M Phosphatpuffer (pH - 7,0) enthielt,
wurde jeweils mit 0,5 % D-Xylose, 0,5 % Xylobiose,
- 14 -
109887/1724
0,1 % Xylobiose + 0,4 % D-Xylose und 0,2 % Xylobiose + 0,3 %
D-Xylose vereinigt. In die erhaltenen Medium wurden Zellen
von Streptomyces sp. YiD-No. 5» welche zuvor in einem Glucose-(1 % Glucose, 1 % Polypepton, 0,1 % MgSO4^H2O und 0,3 %
enthaltendem Medium gezüchtet worden waren, eingeimpft und einer Schüttelkultur bei 30°C zur Induzierung der
Produktion von Glucose-Isomerase unterworfen. Die Ergebnisse sind/der Pig. 2 gezeigt.
Das Diagramm zeigt die Ausbeute von Glucose-Isomerase gegen die Kultivierungsdauer, wobei die Kurve (3) a=H den Fall, bei
welchem 0,5 % D-Xylose zugegeben wurde, die Kurve (4) den Pail, bei welchem 0,5 % Xylobiose zugegeben wurde, die Kurve
(5) den Pail, bei welchem 0,1 % Xylobiose und 0,4 % D-Xylose
zugegeben wurden, bzw. die Kurve (6) den Pail, bei welchem 0,2 % Xylobiose und 0,3 % D-Xylose zugegeben wurden, anzeigt.
Aus dem Diagramm ist deutlich zu ersehen, daß die Glucose-Isomerase-Ausbeute
merklich höher war, wenn die Kultivierung in dem sowohl D-Xylose als auch Xylobiose enthaltenden Medium
durchgeführt wurde, als in dem entweder D-Xylose oder Xylobiose alleine enthaltenden Medium.
Baumwollsaatschalen, die ein Xylan-haltiges Material sind,
wurden teilweise mit verdünnter Schwefelsäure zersetzt und mit Natriumhydroxid neutralisiert. Das erhaltene,teilweise
Hydrolysat war aus praktisch gleichen Mengen von D-Xylose,
Xylobiose und höheren Xylo-oligo-sacchariden zusammengesetzt.
Ein Teil des teilweise Hydrolysates (500 mg als D-Xylose) wurde mit Maisquellwasser und GoCIp·6HpO in solchen Mengen
vereinigt, damit Endkonzentrationen von 2 % bzw. 0,024 % erhalten wurden. 50 ml des erhaltenen Mediums wurden in einer
500 ml Sakaguchi-Plasche untergebracht und nach einer üblichen Methode sterilisiert. In das Medium wurde Straptomyces albus
YT-ITo. 5 eingeimpft und einer Schüttelkultivierung bei 30°0
unterzogen.
- 15 -
109887/1724
Die Glucose-Isomerase-Ausbeute stieg 35 Ii nach dem Beginn
der Kultivierung auf 38,5 E/ml des Mediums.
Ein 500 mg Anteil (als D-XyIose) einer wässrigen Lösung
(welche im wesentlichen gleiche Volumen von D-Xylose, Xylobiose und höheren Oligosacchariden enthielt) welche
durch Zersetzung von Baumwollsaatschalen mit einer Säure und Isolierung der D-Xylose durch Kristallisation erhalten
worden war, wurde mit Maisquellwasser und CoCl2.6H2O in
solchen Mengen vereinigt, damit die Endkonzentrationen 2 % bzw. 0,024 % wurden. Ein 50 ml-Anteil des erhaltenen
Mediums wurde in einer 500 ml Sakaguchi-Flasche untergebracht
und nach einer üblichen Methode sterilisiert. In das Medium wurde Streptomyces albus YT-No. 5 eingeimpft
und einer Schüttelkultur bei 300C unterzogen.
Als Folge hiervon wurden 28,0 Einheiten von Glucose-Isomerase pro ml des Mediums 35 Stunden nach dem Beginn der Kultivierung
erzeugt.
Ein 1 % Polyp ept on, 1 % Glucose, 0,3 % K2HPO^, 0,1 % MgSO^.7H2O
und 0,024 % CoCl2·6HpO enthaltendes Medium wurde jeweils in
100 ml Anteilen in Sakaguchi-Flaschen untergebracht und dann nach einer üblichen Methode sterilisiert. In die Medien wurde
Streptomyces sp. YT-No. 4, welcher die Fähigkeit zur Erzeugung
von Glucose-Isomerase besaß, eingeimpft und einer Schüttelkultivierung bei 30°C unterworfen. In einem Medium
wurde D-Xylose auf einmal in der 16. Stunde der Kultivierung zugesetzt. In dem anderen Medium wurde eine feststehende Menge
von D-Xylose in Intervallen während des Verlaufes der
Kultivierung zugegeben. Die Zeitverlaufsänderungen in der Ausbeute von Glucose-Isomerase in den beiden genannten Fällen
der Kultivierung sind in der Fig. 3 gezeigt.
16 -
109887/1724
4?
Die Kurve (7) der Fig. 3 gibt den Fall wieder, bei welchem
0,5 % D-Xylose zu dem Kultivierungssystem zu einem Zeitpunkt
in der 16. Stunde der Kultivierung zugesetzt wurde, die Kurve (8) den Pail, bei welchem die 1 %ige Xylobiose-Lösung
in Intervallen von 1 Stunde jeweils in einer Menge von 1 ml zugegeben wurde, und die Kurve (9) den Fall, bei welchem die
2,5 #ige D-XyIose-Lösung in Intervallen von 1 Stunde jeweils
in einer Menge von 1 ml zugesetzt wurde.
Die Tabelle III zeigt die Glucose-Isomerase-Ausbeute, wie sie unmittelbar nach der Zugabe des Glucose-Isomerase induzierenden
Materials der angegebenen Μ oder 10 h nach dem Beginn der Zugabe hiervon bestimmt wurde.
Aus Fig. 3 und Tabelle III ist ersichtlich, daß kein merklicher Unterschied in der Bate derGKLucose-Isomerase-Produktion
beobachtet wurde. Es wurde festgestellt, daß Glucose-Isomerase wirksam durch Verwendung einer kleineren Menge von Induktionsmittel erzeugt werden konnte, indem der Prozeß der Einführung
des Glucose-Isomerase induzierenden Materials in das Kultivierungssystem während der Dauer der Glucose-Isomerase-Induktion
befolgt wurde.
Methode der Zugabe von Glucose- Ausbeute von Glucose-Isomerase induzierenden Material Isomerase (E/ml des Mediums)
Kontrolle (0,52 % D-Xylose wurde
zu dem Medium zum Beginn der KuI- 7 »4-
tivierung zugesetzt) (1)
Kontrolle (0,32 % D-Xylose wurde
zu dem Medium zum Beginn der KuI- 6,2
tivierung zugesetzt)
Xylobiose wurde intermittierend η 6
zu dem Medium zugefügt (2) '»
D-Xylose wurde intermittierend g ^
zu dem Medium zugesetzt (3) '
Hydrolysat von Xylan wurde inter- 6 0
mittierend dem Medium zugegeben *
- 17 - 109887/1724
In diesem Beispiel wurde Streptomyces aTbus YT-No. 5 in
einem Medium gezüchtet, welches 3 % Weizenkleie, die ein xylanhaltiges Material ist, 2 % Maisquellwasser und 0,024- %
C0CI2.6H2O enthielt, um Glucose-Isomerase zu erzeugen. Im
Verlauf der Kultivierung wurden Xylan, D-Xylose und Xylan-Hydrolysat
intermittierend zu dem Kultivierungssystem während der Dauer der Glucose-Isomerase-Induktion zugegeben,
um die Ausbeute von Glucose-Isomerase zu erhöhen. Die Ergebnisse werden im folgenden beschrieben.
Ein 3 % Weizenkleie, 2 % Maisquellwasser und 0,024 % CoCTP.6HP0
enthaltendes Medium wurde jeweils in 100 ml-Anteilen in Sakaguchi-Flaschen
eingebracht und nach einer üblichen Methode sterilisiert. Danach wurde Streptomyces albus YT-No. 5 in
das in jeder flasche aufbewahrte Medium eingeimpft und einer Kultivierung bei 300C unterzogen.
Nach der 30. Stunde der Kultivierung wurde die Kultivierung weitergeführt, währen 2 % D-XyIose-Lösung, 2 % Xylan-Hydrolysat-Lösung
und 2 % Xylan-Suspension zu den Kultivierungssystemen in Intervallen von 1 Stunde jeweils in einer Menge von 1 ml
zugegeben wurden. Die Tabelle IV zeigt die Ausbeute der Glucose-Isomerase in jedem Kultivierungssystem nach 38 h
Züchtung.
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die Ausbeute von Glucose-Isomerase
durch zusätzliches Zuführen des Glucose-Isomerase induzierenden Materials verbessert wurde.
- 18 -
109887/1724
Methode der Glucose-Isomerase- Ausbeute von Glucose-
Herstellung Isomerase
(E/ml des Mediums)
Kontrolle. 18,0
D-Xylose intermittierend zugegeben 25» 2
Xylan-Hydrolysat intermittierend
zugegeben 27,0
Xylan intermittierend zugegeben 25,2
In diesem Beispiel wurde Streptomyces albus YT-No. 5 io· demselben
Medium unter Verwendung von Weizenkleie wie in Beispiel 8 kultiviert, um Glucose-Isomerase herzustellen. Die
Glucose-Isomerase-Ausbeute wurde durch intermittierende Zugabe
von D-XyIose zu dem Kultivierungssystem während der
Dauer der Glucose-Isomerase-Induktion verbessert.
ELn 3 % Weizenkleie, 2 % Maisquellweasser und 0,024 %
GoCl2.6H2O enthaltendes Medium wurde jeweils in einer
Menge von 100 ml in Sakaguchi-ITlasehen untergebracht und
nach einer üblichen Methode sterilisiert. Danach wurde Streptomyces albus XT-No. 5 in. das Medium in (jeder Flasche
eingeimpft und bei 300C kultiviert.
Nach der 28. Stunde der Kultivierung wurde die Kultivierung weitergeführt, während 2,5 % D-XyIose-Lösung kontinuierlich
zu dem Kultivierungssystem mit einer Fließgeschwindigkeit von
0,8 ml/Stunde zugefügt wurde. Eine feststehende Menge der Probe wurde aus dem Kultivierungssystem in feststehenden
Intervallen entnommen und zur Bestimmung der GluGOse-Isomerase-Ausbeute
untersucht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle V wiedergegeben.
- 19 -
109887/1724
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die Glucose-Isomerase-Produktion
im wesentlichen in etwa 38 h Kultivierung aufhörte, wobei keine Zugabe von D-Xylose erfolgte, während die
Produktion weiterging, bis die Ausbeute ungefähr verdoppelt war, wenn die Versorgung von D-Xylose weitergeführt wurde.
Ausbeute von | Glucose-Isomerase | |
EuItivi erungs- dauer |
Kontrolle (I</ml des Mediums) |
D-Xylose kontinuier lieh zugegeben (E/ml des Mediums) |
28 | 7,0 | 7,0 |
33 | 13,8 | 14,6 |
38 | 20,8 | 24,7 |
46 | 19,8 | 35,2 |
53 | 21,8 | 40,4 |
Beispiel 10 | ||
10 1 eines 3 % Weizenkleie, 2 % Maisquellwasser, 0,024 %
CoCTq.öB^Ö und 1 % Xylobiose-haltiges Material enthaltenden
Mediums (siehe Beispiel 6) wurde in einem 20 1 Standkulturgefäß untergebracht und nach einer üblichen Methode
steril si ert. In das Medium wurden 400 ml einer Impf zucht von Streptomyces spt YT-No. 6, einem thexmophilen Aktinomycet
eingeimpft und bei einer Temperatur von 450C bei einer Belüftungsrate von 5 1/min bei einem Rühren mit 200 Upm
kultiviert.
Hach einer Züchtung von etwa 20 h erreichte die Glucose-Isomerase-Aktivität
35 E/ml der Kultivierungsbrühe.
- 20 -
109887/1724
Die durch den zuvor beschriebenen thermophilen Streptomyces erzeugte Glucose-Isomerase wurde hinsichtlich der thermischen
Stabilität mit der durch Streptomyees sp. YT-No. 4 erzeugten Glucose-Isomerase verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle
VI wiedergegeben.
Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die durch den thermophilen
Streptomyces erzeugte Glucose-Isomerase gegenüber Hitze weit stabiler war als die Glucose-Isomerase von
ψ,
Streptomyces sp. YT-ITo. «5i geändert p,&m&£> Eingab©
Streptomyces sp. YT-ITo. «5i geändert p,&m&£> Eingab©
eingegangen G.
Damit ein gegebenes Enzym für industrielle Zwecke brauchbar
ist, ist es äußerst wichtig, daß das Enzym thermostabil ist.
Wenn das Enzym eine hohe thermische Stabilität aufweist, kann die Eeaktionstempex5atur angehoben werden und die Eeafctionsdauer
proportional verringert werden« Darüberhinaus
gestattet die Haltbarkeit, daß das Eiaaym wirksam angewandt
wird*
■Tabelle VI | Glucose-Isomerase, erzeugt durch thermophilen Streptomyces sp.ΊΤ-lSo.6 |
|
100 132 185 139 |
||
Reaktions temperatur (0C) |
Glucose-Isomerase, erzeugt durch Streptomyces sp«,XT-No·4· |
|
70 80 90 |
100 11? 143 88 |
|
Beispiel 11 | ||
Zu JOO Einheiten dea? nmh a&£ A^feeitismeis© das Seigpi@ls 10
hergestelltes Glueos©-Igoa©raa@ i-ms?ci@a 50 S wasserfreie
Glucos©2 5 al 0/1 H MgSCk \wä 1 al O5I U GoOl0 su@©gebsno
Das Geidsali unrde auf ψχώ. (i^zsE^wolummi von 100 al mit \Ib,b&&s
BAD ORIGINAL
aufgefüllt UDd während der pH-Wert hiervon in der Nähe von
7 gehalten wurde, auf 700G zur Durchführung der Reaktion
erwärmt. Die erzeugte Menge von IFruktose erreichte/20 h
10 g, in 43 h 16,5 S bzw. in 68 h 24 g, jeweils nach dem
Beginn der Reaktion.
Zu einer konvertieren Lösung von Stärke (etwa 40 g Feststoff,
etwa 9 % Öligosaccharid) mit einem DE-Wert von etwa
90, welche Glucoaiaylase enthielt, wurden 400 Einheiten
von Glucose-Isomerase, die durch einen Mikroorganismus vom Genus Streptomyces erzeugt worden war, 12,3 mg MgSO2^.
und 24 mg CoGIg.6HgO gegeben» Das Gemisch wurde mit Wasser
auf ein Gesamtvolumen von 100 ml gebracht und, während der Hi-Wert auf etwa 6 festgehalten wurde, auf 55°0-60°C zur
Induzierung der Reaktion erwärmt. Im Verlauf der Reaktion wurde eine feststehende Probenmenge aus dem Reaktionsgemisch
entnommen und zur Bestimmung der Zuckerzusammensetzung untersucht. Die Tabelle VII zeigt die Zuckerzusammensetzung 72 h
nach der Reaktion im Vergleich mit der Zucker zusammensetzung,
wie sie im Fall der Säurehydrolyse beobachtet wurde.
Der Glucose-Gehalt wurde nach der enzymatischen Methode unter
" Verwendung von Glucoseozldase bzw. die !"ruktose nach der
Cystein-Carbazol-Methode bestimmt.
Aus der labelle ist ersichtlich, daß das Gemisch zu einer
aus Fruktose und Glucose bestehenden Mischung mit einem
Konveraions-Verhältnis von 42,1 % wurde.
Glucose Fraktose Gesamt zucker Kcmver-(mg/al)
(mg/mi) (mg/ml sionsver-
toad Glucose- 9? iL ,!9 Γ 4Γ
4O1S 0 40 ,S
U 1J i'i il 7 / 1 f.H
Die Erfindung "betrifft ferner ein Verfahren zur Umwandlung
von Glucose zu Fruktose, welches als Stufe die Zugabe der
Glucose-Isomerase, welche durch Züchtung eines Glpcose isomerisierendes Enzym erzeugenden Mikroorganismus in einem
Xylobiose oder Xylobiose und Xylan, D-Xylose oder D-Xylulose
enthaltenden Medium erhalten wurde, zu Glucose oder einer Glucose enthaltenden Lösung, wobei Glucose zu Fruktose
umfafc. ^9*
umgewandelt wirdj/Vorteilhafterweise wird bei diesem Verfahren
die Glucose oder die Glucose enthaltende Lösung, welche die zugesetzte Glucose-Isomerase enthält, auf einer
Temperatur zwischen etwa 45°C und etwa 850C und auf einem
pH-Wert zwischen etwa 5»5 und etwa 8,0 gehalten. Ferner
wird bei diesem Verfahren das zuzusetzende Glucose isomerisierende
Enzym verwendet, welches durch Kultivierung eines Glucose isomerisierendes Enzym erzeugenden Mikroorganismus
vom Stamm Streptomyces in einer Xylobiose oder Xylobiose und D-Xylose enthaltenden Kultur gewonnen wurde.
- Patentansprüche -
109887/1724
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung von Glucose-Isomerase, dadurch gekennzeichnet, daß es als Stufe die Kultivierung
eines Glucose isomerisierendes Enzym erzeugenden
Mikroorganismus in einem Xylobiose enthaltenden Medium umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Medium verwendet wird, welches Xylan oder xylanhaltiges Material, zu dem Xylobiose zugesetzt wurde,
enthält·
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Medium verwendet wird, welches Xylobiose oder ein Xylobiose lieferndes Material und D-Xylose oder
D-Xylulose enthält.
4. Abwandlung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3 zur Herstellung
von Glucose-Isomerase durch Kultivierung eines Glucose isomerisierendes Enzym erzeugenden Mikroorganismus,
dadurch gekennzeichnet, daß es die Aufrechterhai tung der Versorgung von Xylan, Xylan-Hydrolysat, D-Xylose
oder Xylobiose in dem Medium im Verhältnis des Verbrauches hiervon im Verlauf der Hitivierung oder während der Dauer
der Glucose-Isomerase-Induktion, mindestens während dieser Dauer der Glucose-Isomerase-Induktion unter ErmögUchung der
Fortführung der Kultivierung umfaßt, wobei die Konzentration hiervon oberhalb des Minimalwertes von .0,01 % in dem Medium
gehalten wird.
5· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Glucose-Isomerisierendes
Enzym erzeugender Mikroorganismus Actinomyeeten-Mikroorganismen
verwendet werden.
_ pm- - BAD ORIGINAL
1 0 9 8 a 7 / 1 7 2 4
is
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Glucose isomerisierendes
Enzym erzeugender Mikroorganismus ein Mikroorganismus vom Genus Streptomyces verwend* wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Glucose isomerisierendes
Enzym erzeugender Mikroorganismus ein thermophiler Actinomycet en-Mikroorganismus verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet,
daß als Glucose isomerisierendes Enzym erzeugender, thermophiler Actinomyceten-Mikroorganismus ein Mikroorganismus
vom thermophilen Genus Streptomyces verwendet wird.
9. Verwendung der nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis hergestellten Glucose-Isomerase zur Umwandlung von Glucose
zu Fruktose, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer Glucose oder Glucose enthaltenden Lösung die durch
Kultivierung eiias Glucose isomerisierendes Enzym erzeugenden
Mikroorganismus in einem Xylobiose oder Xylobiose und Xylan, D-XyIose ader D-Xylulose enthaltenden Medium erhaltene GIucobb-Isomerase
unter Umwandlung von Glucose zu Fruktose zugesetzt
wird.
10. Verwendimg nach Anspruch 9, wobei die Glucose oder Glucose enthaltende Lösung, die die zugesetzte Glucose-Isomerase
aü&reist, bei einer Temperatur zwischen etwa 45°0 und etwa
850O und einem pH-Wert zwischen etwa 5»5 und etwa 8,0 gehalten
wird.
11. Verwendung nach Anspruch 10 unter Einsatz des Glucose isomerisierenden
Enzymes, welches durch Kultivierung eines Glucose isomerisierendes Enzym erzeugenden Mikroorganismus
vom Genus Streptomyces in einer Xylobiose oder Xylobiose und 1)-Xylose enthaltenden Kultur erhalten wurde.
nc. BAD ORIGINAL
109887/172U
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6693470A JPS4937276B1 (de) | 1970-07-30 | 1970-07-30 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2138059A1 true DE2138059A1 (de) | 1972-02-10 |
DE2138059B2 DE2138059B2 (de) | 1979-03-29 |
DE2138059C3 DE2138059C3 (de) | 1987-05-07 |
Family
ID=13330304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712138059 Granted DE2138059B2 (de) | 1970-07-30 | 1971-07-29 | Verfahren zur Herstellung von Glucose-Isomerase und deren Verwendung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS4937276B1 (de) |
BE (1) | BE770791A (de) |
DE (1) | DE2138059B2 (de) |
FR (1) | FR2101959A5 (de) |
GB (1) | GB1361846A (de) |
NL (1) | NL174738C (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK131292B (da) * | 1972-04-11 | 1975-06-23 | Novo Terapeutisk Labor As | Fremgangsmåde til fremstilling af et partikelformigt glucoseisomerase-holdigt præparat. |
FR2182639A1 (en) * | 1972-05-02 | 1973-12-14 | Standard Brands Inc | Glucose conversion - to fructose with glucose isomerase |
JPS6315809U (de) * | 1986-07-17 | 1988-02-02 | ||
JPH0666461U (ja) * | 1993-03-02 | 1994-09-20 | 有限会社みなみはし | 箸 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2950228A (en) * | 1959-09-01 | 1960-08-23 | Corn Products Co | Enzymatic process |
DE1567323A1 (de) * | 1965-05-11 | 1970-05-27 | Agency Ind Science Techn | Verfahren zur Umwandlung von Glucose in Fructose |
-
1970
- 1970-07-30 JP JP6693470A patent/JPS4937276B1/ja active Pending
-
1971
- 1971-07-29 FR FR7127928A patent/FR2101959A5/fr not_active Expired
- 1971-07-29 DE DE19712138059 patent/DE2138059B2/de active Granted
- 1971-07-30 GB GB3586871A patent/GB1361846A/en not_active Expired
- 1971-07-30 NL NL7110522A patent/NL174738C/xx not_active IP Right Cessation
- 1971-07-30 BE BE770791A patent/BE770791A/xx unknown
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2950228A (en) * | 1959-09-01 | 1960-08-23 | Corn Products Co | Enzymatic process |
DE1567323A1 (de) * | 1965-05-11 | 1970-05-27 | Agency Ind Science Techn | Verfahren zur Umwandlung von Glucose in Fructose |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
Agr.Biol.Chem., 1965, S. 520-524 * |
Fermentation Advances, New York 1969, S. 561-570 * |
Journal of Fermentation Society, 23, 1965, S. 516-520 * |
Memoirs of the Ehime University, Sect. VI, Vol. VI, Agriculture, Nr. II, 1961, S. 105-109 * |
Nippon Nogeikagaku Kaishi, 43, 1969, Nr. 3, S. 145 * |
Perlmann, Dr.: Summaries of Lectures at the 1967 Konto Districts General Meeting of Japan Agricultural Chemical Society, 06.10.67, S. 6 * |
Soerensen: Microbial Decomposition of Xylan, 1957, S. 33-36 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2138059B2 (de) | 1979-03-29 |
BE770791A (fr) | 1971-12-01 |
DE2138059C3 (de) | 1987-05-07 |
FR2101959A5 (de) | 1972-03-31 |
NL174738C (nl) | 1987-01-16 |
GB1361846A (en) | 1974-07-30 |
JPS4937276B1 (de) | 1974-10-07 |
NL7110522A (de) | 1972-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3876477T2 (de) | Verfahren zur herstellung oder extraktion von aminosaeuren aus duenger. | |
AT391856B (de) | Verfahren zur enzymatischen behandlung organischer stoffe und von biomasse | |
DE2138059A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Glucose isomerisierendem Enzym | |
DE1792748A1 (de) | Verfahren zur herstellung von glucoseisomerisierendem enzym | |
EP0382010A1 (de) | Verfahren zur Verminderung des Kaloriengehalts in einem Getränk durch mikrobiologischen Abbau von Zuckern sowie Verwendungen des Produkts und des Mikroorganismus | |
EP0821877B1 (de) | Verfahren zur Verwertung von Backwaren, insbesondere von Rest- und Rückbrot | |
DE4444404A1 (de) | Mikrobielles Verfahren zur Herstellung von Dihydroxyaceton unter Rückführung von Biomasse | |
DE3025098C2 (de) | Vorbehandeln von aus Lignozellulosematerialien gewonnenen Hydrolysaten | |
DE3850477T2 (de) | Verfahren zur herstellung von bakteriencellulose aus organischen materialien. | |
EP0062026B1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Cellulase und Anlage zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2223864B2 (de) | Verfahren zur herstellung von glucose-isomerase | |
DE1274058B (de) | Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsaeure | |
DE2202701C3 (de) | Verfahren zur biotechnischen Herstellung von Zitronensäure | |
AT305176B (de) | Verfahren zur Herstellung von Fruktose | |
DE936287C (de) | Verfahren zur Gewinnung von Vitaminen der B-Gruppe | |
AT261519B (de) | Verfahren zur Gewinnung von ℓ-Glutaminsäure | |
EP0190610A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Alkohol und proteinangereicherter Schlempe aus zucker-, stärke- und/oder zellulosehaltigen Rohstoffen | |
DE1082599B (de) | Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsaeure | |
DE1046834B (de) | Verwertung von Melasseschlempen mit Hilfe von Mikroorganismen | |
DE3301992A1 (de) | Permeabilisiertes schimmelpilzmycel mit intaktem immobilisiertem glucoseoxidase-katalasesystem sowie dessen herstellung und anwendung | |
AT347385B (de) | Verfahren zur herstellung von protein | |
DE1442207A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsaeure durch Verwendung von Bakterien | |
AT337131B (de) | Verfahren zur erzeugung von glucose isomerisierendem enzym | |
DE2728353A1 (de) | Verfahren zur erzeugung von protein und lipid durch mikroorganismenkulturen | |
DE1817907B2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer wäßrigen Lösung von Glukonsäure und einem wasserlöslichen Glukonat durch submerse Vergärung von Glukose |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8281 | Inventor (new situation) |
Free format text: TAKASAKI, YOSHIYUKI, CHIBA, JP |
|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |