DE2365722C3

DE2365722C3 - Stabilisierte und immobilisierte Xylose-Isomerase-Enzymzubereitung, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Umwandlung von Dextrose in Laevulose

Info

Publication number: DE2365722C3
Application number: DE2365722A
Authority: DE
Inventors: Robert Edward Park Forest Heady; William Arthur Downers Grove Jacaway
Original assignee: Unilever Bestfoods North America
Current assignee: Unilever Bestfoods North America
Priority date: 1972-10-02
Filing date: 1973-10-02
Publication date: 1980-07-17
Also published as: GB1447246A; DE2365722B2; NL7808628A; MY7800032A; GB1447245A; MY7800033A; DE2365722A1; NL169088B; AR218021A1; JPS4992243A; IT998687B; DE2349464A1; DE2349464B2; FR2201341B1; BE805548A; US3847741A; AU6089973A; NL169088C; NL7313551A; AR209264A1

Description

Die Immobilisierung (Fixierung) von Enzymen an festen Trägern wird in zunehmendem Maße durchgeführt Die bisher bekannten Immobiiisierungsverfahren können wie folgt eingeteilt werden:

1. Adsorption: Bindung des Enzyms an einen festen Träger durch physikalische oder elektrostatische Kräfte, beispielsweise unter Verwendung von Aktivkohle oder Ton;

2. ionische Bindung: Haftung des Enzyms an Ionenaustauschermaterialien aus synthetischen Polymeren, Zellulose, Stärke, Dextran und dergleichen;

3. kovalente Bindung: Kupplung des Enzyms an einen Träger über eine funktioneile Gruppe, beispielsweise eine Diazo-, Alkyl-, Peptid- oder Silanylgruppe;

4. Einschluß: Immobilisierung des Enzyms durch Einbettung oder Einschluß in eine Gelstruktur eines hydrophilen polymeren Materials, beispielsweise eines Acrylamidpolymeren, oder eine Zellwand eines Mikroorganismus;

5. Vernetzung: ^solubilisierung des Enzyms durch ?·; Vernetzung desselben mit einem bifunktioneüen Agens und

6. Ausflockung: Behandlung der das Enzym enthaltenden Mikroorganismenzellen mit einem Ausflokkungsmittel, z. B. einem anionischen Polyelektroly-

2) ten, einem kationischen Polyelektrolyten sowie mineralischen Hydrokolloiden, wie in der NL-PS 72/09532 beschrieben.

Die bisher bekannten Verfahren konnten sich jedoch

jo großtechnisch nicht durchsetzen. Zwar weisen Aktivkohle, Calciumcarbonat und dergleichen ein verhältnismäßig hohes Bindevermögen für Enzyme, wie Xyloseisomerase, auf, die dabei erhaltenen immobilisierten Enzymzubereitungen sind jedoch verhältnismäßig inak-

j-, tiv bei der Umwandlung von Dextrose enthaltenden Lösungen in Laevulose enthaltende Sirupe. Das heißt mit anderen Worten, daß viele der bekannten immobilisierten Enzyme eine verhältnismäßig geringe wirksame Isomeraseaktivität aufweisen. Ferner sind die

in bekannten immobilisierten Enzyme instabil und besitzen daher im allgemeinen eine sehr kurze Halbwertzeit.

Aus der US-PS 37 15 276 ist es bekannt, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat und einige Ionenaustauscherharze dazu zu verwenden, den pH-Wert von

r. Dextrose enthaltenden Lösungen bei längeren enzymatischen Isomerisierungsreaktionen zu Laevulose enthaltenden Sirupen zu steuern. Dabei wird ein Xyloseisomeraseenzym verwendet, das innerhalb der Mikroorganismenzellen durch Wärmebehandlung iixiert wird. Das

-,ü Enrym wird jedoch nicht an dem pH-Wertregulator sorbiert, da es innerhalb der Mikroorganismenzellen gebunden ist. Außerdem erfolgt die pH-steuernde Wirkung von Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat sowie von lonenaustauscherharzen nur dann, wenn die

r, Isomerisierung während einer relativ langen Zeitspanne durchgeführt wird, d. h. einer Verweilzeit von mehr als ungefähr 4 Stunden. Im Falle enzymatischer Isomerisierungen, bei deren Durchführung die Verweilzeit der Zuckerlösungen ungefähr 4 Stunden übersteigt, erfolgt

ho die Bildung von unerwünschten Verbindungen, wobei eine derartige Verbindung beispielsweise Psikose ist. Da in vielen Nahrungsmitteln, in denen Laevulose-enthaltende Sirupe eingesetzt werden, Psikosegehalte von mehr als 2 Gew.-%, bezogen auf Trockenbasis, und öfter

hi I Gew.-%, bezogen auf Trockenbasis, nicht toleriert werden können, sind Verfahren mit längeren Verweilzeiten, wie sie in der US-PS 37 15 276 beschrieben werden, technisch nicht interessant.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die vorstehend geschilderten Nachteile zu beseitigen.

Diese Aufgsbe wird durch die Erfindung gemäß den Patentansprüchen gelöst.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß zellfreie, lösliche Xyloseisomerase-Enzymzubereitungen, falls sie mit basischem Magnesiumcarbonat kontaktiert werden, gebunden oder sorbiert werden, wobei eine immobilisierte Enzymzubereitung erhalten wird, die eine sehr hohe effektive Isomeraseaktivität besitzt Andere verwandte Materialien, wie beispielsweise Calciumcarbonat, ergeben keine hochaktive und stabile Xyloseisomerase. Ferner wird eine intrazellulare Xyloseisomerase nicht an basischem Magnesiumcarbonat sorbiert

Die erfindungsgemäße immobilisierte Xyloseisomerase-Zubereitung zeichnet sich durch einen sehr hohen Enzymwirkungsgrad aus, wobei die Zuckerkontaktzeit, die zur Erzeugung ?ines Laevulose-enthaltenden Sirups von wenigstens ungefähr 45 Gew.-% Laevulose aus einer Dextrose-enthaltenden Lösung erforderlich ist, im allgemeinen unterhalb ungefähr 2 Stunden liegt. Infolge der geringeren Kontaktzeit, die durch die verbesserte zurückbehaltene Enzymaktivität der erfindungsgemäßen Zubereitung erreicht wird, besitzen die erhaltenen Laevulose-enthaltenden Sirupe eine geringere Farbe, einen geringeren Gehalt an organischer Säure sowie einen niedrigeren Gehalt an Psikose, der im allgemeinen unterhalb ungefähr 1 Gewichts-%, bezogen auf Trockenbasis, liegt und sehr oft unterhalb ungefähr 0,3 Gewichts-% Psikose, bezogen auf Trockenbasis, beträgt. Diese Vorteile sind im ' iinblick auf die Investitionskosten sowie die Kommerzialisierung eines Verfahrens zur enzymatischen Herste' ung von Laevulose-enthaltenden Sirupen aus Dextrose-enthaltenden Lösungen sehr gravierend.

Die erfindungsgemäße stabilisierte Xyloseisomerase-Enzymzubereitung wird in der Weise hergestellt, daß eine zellfreie Xyloseisomerase mit basischem Magnesiumcarbonat in Form von Einzelteilchen kontaktiert wird. Das in Form von Einzelteilchen vorliegende basische Magnesiumcarbonat kann entweder ein Pulver oder ein Granulat sein. Das Granulat wird im Hinblick auf die Fließeigenschaften bevorzugt, die dann ins Gewicht fallen, wenn ein Tiefbettkonverter eingesetzt wird. Die stabilisierte Enzymzubereitung kann in zweckmäßiger Weise nach üblichen Methoden gewonnen werden, beispielsweise durch Filtration oder dergleichen. Wahlweise kann das in Form von Einzelteilchen vorliegende basische Magnesiumcarbonat zuerst in einen Konverter eingebracht werden, der später zur Durchführung der enzymatischen Isomerisierungsreaktion eingesetzt wird, worauf anschließend eine Lösung einer zellfreien Xyloseisomerase durch die Säule so lange gepumpt werden kann, bis kein Enzym mehr von der Lösung durch das in Form von Einzelteilchen vorliegende basische Magnesiumcarbonat sorbiert wird. Anschließend an die Herstellung der stabilisierten Enzymzubereitung ist der Konverter bereit für die Verwendung, indem einfach dem Konverter eine Dextrose-enthaltende Lösung zugeleitet wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß das Xyloseisomerase-Enzym, das gemäß diesem Merkmal der Erfindung eingesetzt wird, hochrein oder roh sein kann. Das Enzym kann nach jeder üblichen Reinigungsmethode gereinigt werden, beispielsweise durch eine fraktionierte Ausfällung mit Natriumsulfat, Ammoniumsulfat oder einem anderen Mineralsalz, durch selektive Adsorption oder dergleichen, durch eine Differential-Wärmeinaktivierung von verunreinigenden Proteinen durch Einwirkenlassen steigender Temperaturen auf das Produkt bei verschiedenen pH-Werten, durch isoelek.trische Ausfällung, durch Ausfällung unter Verwendung eines organischen Lösungsmittels unter Einsatz von Alkoholen, durch eine DEAE-Zellulosechromatographie st wie durch eine »Sephadex«-Gelfiltration, durch eine elektrophoretische Trennung, eine Ultrazentrifugentrennung oder dergleichen.

Die eingesetzte Xyloseisomerase-Enzymzubereitung liegt in ihrer löslichen Form vor. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die Xyloseisomerase frei von Mikrobenzellen ist, wenn sie gebildet wird. Das Enzym kann aus dem Zellmaterial auf irgend eine übliche Weise freigesetzt werden. Das Enzym in dem Rohmaterial kann dann an dem basischen Magnesiumcarbonat sorbiert werden. Die Xyloseisomerase wird dann an dem basischen Magnesiumcarbonat gebunden. Die immobilisierte Enzymzubereitung kann danach durch Filtration, Zentrifugieren oder dergleichen abgetrennt und mit einem Puffer gewaschen werden. Die filtrierte und gewaschene immobilisierte Enzymz:ubereitung kann in ihrer feuchten Form, wie sie vorliegt, verwendet werden, der Kuchen dann jedoch auch unter Anwendung üblicher Trocknungsmethoden, wie sie auf Enzymzubereitungen angewendet werden, getrocknet werden, beispielsweise durch eine Zellentrocknung, eine

jo Drehtrommeltrocknusig oder eine Sprühtrocknung, wobei jedoch auch auf ein Gefriertrocknen zurückgegriffen werden kann. Sehr gute Ergebnisse werden jedoch erhalten, wenn das Enzym vor der Sorption gereinigt wird.

Vor dem Immobilisieren wird die zellfreie Enzymlösung vorzugsweise auf einen pH-Wert von ungefähr 7,5 bis ungefähr 9,5 und insbesondere von ungefähr 8 bis ungefähr 9 eingestellt. Die Immobilisierung kann bei Zimmertemperatur (beispielsweise im aligemeinen bei ungefähr 25°C) durchgeführt werden, um eine Inaktivierung des Enzyms zu vermeiden. Es können jedoch auch höhere Temperaturen toleriert werden, falls die Enzymlösung mit einer Dextrose-enthaltenden Lösung während der Immobilisierung vermischt wird. Liegt der 3 pH-Wert der Enzymlösung, die mit dem basischen Magnesiumcarbonat kontaktiert werden soll, unterhalb ungefähr 7, dann zeigt das basische Magnesiumcarbonat eine Neigung zur Zersetzung und ist für eine Verwendung nicht geeignet. Daher ist es zweckmäßig,

Vi den pH-Wert der Enzymlösung bei ungefähr 7,5 oder darüber zu halten.

Die Enzymlösung kann eine Aktivität von wenigstens ungefähr 10 Einheiten/ml (U/ml) besitzen und kann eine Aktivität von bis zu 3000 U/ml aufweisen. Im allgemeinen besitzt die Enzymlösung eine Aktivität von ungefähr 50 U/ml bis ungefähr 200 U/ml der Isomeraseenzymaktivität.

Es wurde gefunden, daß das basische Magnesiumcarbonat ein starkes Bindevermögen für das Xyloseisome-

bo räse-Enzym besitzt. In diesem Zusammenhang wurde gefunden, daß das basische Magnesiumcarbonat dazu in der Lage ist, eine bestimmte Menge des Enzyms zu binden, die eine Aktivität besitzt, falls diese vor der Sorption gemessen wird, welche mehr als 150 Einheiten

b5 pro Gramm (U/g) des gebundenen Enzyms äquivalent ist (d. h. des Komplexes aus Isomerase und basischem Magnesiumcarbonat). Im allgemeinen wurde beobachtet, daß die sorbierte Enzymmenge eine Menge ist, die

250 Aktivitätseinheiten besitzt, falls sie vor der Sorption gemessen wird, und zwar pro Gramm des Komplexes. In der Praxis liegt die Zahl oft oberhalb 500 U/g des Komplexes. Leider wird nicht die ganze ursprüngliche enzymatische Aktivität nach der Komplexbildung beibehalten, wie aus dem weiter unten folgenden Beispiel 8 hervorgeht, obwohl das ganze proteinhaltige Enzym sorbiert wird. Unter den Begriffen »gebundene Isomerase« und »Bindevermögen«, die erfindungsgemäß verwendet werden, sind Isomeraseeinheiten zu verstehen, und zwar gemessen in Lösung vor der Sorption, gebunden an 1 g des Komplexes, bezogen auf Trockenbasis.

Im Hinblick auf die Erfahrung mit anderen Trägern wurde in überraschender Weise gefunden, daß die erfindungsgemäße immobilisierte Xyloseisomerase-Zubereitung eine extrem hohe »effektive Isomerase-Aktivitäu« besitzt, d. h. eine Isomeraseaktivität des immobilisierten Enzyms, welche tatsächlich enzymatisch die Umwandlung von Dextrose in Laevulose bedingt. Es gibt viele Materialien, welche Xyloseisomerase zu binden vermögen, beispielsweise Aktivkohle, Kaliumcarbonat, Zinkcarbonat und dergleichen. Wird jedoch das Enzym an diese Träger gebunden, dann werden die Wirksamkeit des Enzyms oder die effektive Aktivität merklich vermindert. Sehr oft besitzen immobilisierte Enzymkomplexe, die unter Verwendung dieser bekannten Träger hergestellt werden, eine Wirksamkeit von weniger als 50% der Aktivität, die zu erwarten ist, und zwar bezogen auf die Isomerasemenge, die tatsächlich an dem Träger gebunden oder sorbiert ist. Die immobilisierte Xyioseisomerase-Zubereitung gemäß vorliegender Erfindung besitzt wenigstens ungefähr 70% der Aktivität der ursprünglichen isomerase, die an den Träger gebunden ist, wobei die Aktivität sehr oft oberhalb 80% liegt. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die immobilisierte Xyloseisomerase mehr als 70% der Aktivität der Isomerasemenge zeigt, die tatsächlich an dem basischen Magnesiumcarbonat gebunden ist.

Die .mmobilisierte Xyioseisomerase-Zubereitung gemäß vorliegender Erfindung zeichnet sich daher dadurch aus, daß sie eine effektive Isomeraseaktivität pro Gramm der immobilisierten Enzymzubereitung, bezogen auf Trockenbasis, von wenigstens 100 (d.h. 100 U/g der wirksamen Isomeraseaktivität) und vorzugsweise von wenigstens ungtfähr 175 U/g besitzt.

Ein anderes wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen immobilisierten und stabilisierten Enzymzubereitung ist ihre lange Halbwertszeit. Die erfindungsgemäße Enzymzuberc itung zeichnet sich dadurch aus, daß sie 45% Laevulose zu erzeugen vermag, und zwar bei Fließgcschwindigkeiien von mehr als 0,5 Bettvolumina/ Stunde, wobei die Enzym-Halbwertszeit bei mehr als 15 Tagen liegt.

Das basische Magnesiumcarbonatmaterial, das zur Herstellung der erfindungsgemäßen stabilisierten Enzymzubereitung eingesetzt wird, kann eine körnige poröse Substanz mit jeder gewünschten Teilchengröße sein. Das basische Magnesiumcarbonat kann in der Weise hergestellt werden, daß zuerst eine Magnesiumcarbonat-Tnhydrat-Äufschlämmung hergestellt wird, die Aufschlämmung auf einen Feststoffgehalt von wenigstens ungefähr 10% entwässert wird und die erhaltene pastenartige Masse getrocknet wird. Das erhaltene Produkt besitzt eine feste, gegenüber einem Zerstoßen wiederstandsfähige Struktur und eine ausgeprägte Affinität für lösliche Enzyme, wie beispielsweise Xyloseisomerase.

Basisches Magnesiumcarbonat kann auch nach den in den US-PS 22 09 752, 22 09 753 und 22 09 754 beschriebenen Methoden hergestellt werden.

Einige bevorzugte basische Magnesiumcarbonat-Arten, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen immobilisierten Enzymzubereitung geeignet sind, können auch im Handel erhalten werden. Einige dieser Produkte werden als 4 MgCOj · Mg(OH)₂ · 5 H₂O (oder 5 MgO 4 CO₂ · 6 H₂O) mit einem Molekularge-Ki wicht von ungefähr 485,74, einer absoluten Dichte von ungefähr 2,16, einem Feuchtigkeitsgehalt (110⁰C) von ungefähr 0,5 bis ungefähr 2,3%, einer Schüttdichte (lose) von 0,560 bis 0,1280g/ccm, sowie einer solchen Maschengröße definiert, daß wenigstens 99% (feucht) durch ein 0,04-mm-Sieb hindurchgehen, wobei ferner eine Summenformel von 3,2 MgCÜ3 · Mg(OH)₂ · 3,9 H₂O aufgestellt worden ist.

Die stabilisierte immobilisierte Xy'oseisomerase-Enzymzubereitung gemäß vorliegender Erfindung kann 2(i zur Durchführung eines jeden Verfahrens zur enzymatischen Umwandlung von Dextru-e-enthaltenden Lösungen in Laevulose-enthaltende Sirupe eingesetzt werden, einschließlich des beschriebenen temperaturprogrammierten Verfahrens. Die immobilisierte Eni.ymzubereitung ist besonders geeignet für eine kontinuierliche Umwandlung von Dextrose in Laevulose. Die stabilisierte und immobilisierte Enzymzubereitung gemäß vorliegender Erfindung läßt sich ferner zur Durchführung von kontinuierlichen enzymatischen Isomerisiejo rungsverfahren einsetzen, die anders sind als das beschriebene temperaturprogrammierte Verfahren.

Die Vorteile der stabilisierten und immobilisierten Enzymzubereitung der Erfindung liegen insbesondere in dem hohen Ausmaß der Glukoseisomerase-Aktivität D pro Gramm des Materials, so daß eine vergleichsweise geringe Kontaktzeit erforderlich ist, um Laevulose-enthaltende Sirupe herzustellen.

Gemäß der Erfindung wird enzymatisch Dextrose in Laevulose umgewandelt, beispielsweise durch Bildung 4(i einer Reaktionslösung, die ungefähr 20 bis ungefähr 70 Gew.-% Dextrose enthält und einen pH-Wert von ungefähr 7,5 bis ungefähr 9.5 aufweist und eine Temperatur von ungefähr 30 bis ungefähr 90⁰C besitzt. Diese Lösung wird über ein Bett aus der immobilisierten 4-, Xyloseisomerase mit einer effektiven Isomeraseaktivität von wenigstens ungefähr 100 U/g der Enzymzubereitung geschickt. Die Reaktionslösung kann ungefähr 40 bis ungefähr 60 Gew.-% Dextrose enthalten, wobei der pH-Wert der Lösung zwischen ungefähr 8,2 und -,<> ungefähr 9,2 liegt. Die Reaktionslösung kann ungefähr 50 Gew.-% Dextrose enthalten und einen pH-Wert zwischen ungefähr 8,4 und ungefähr 8,6 aufweiser:.

In typischer Weise besitzt die immobilisierte Xyioseisomerase-Zubereitung eine effektive Isomeraseaktivitat von wenigstens ungefähr 175 U/g der immobilisierten Enzymzubereitung- Die Reaktionsiemperatur kann zwischen ungefähr 50 und ungefähr 75°C liegen, wobei eine Temperatur von ungefähr 60° C möglich ist.

Das Xylcreisomerase-Enzym geht vorzugsweise auf ho einen Mikroorganismus zurück, der zu dem Genus Streptomyces gehört, wobei insbesondere S. ölivöchromogenes, ATCC Nr. 21713, S. olivcchromogenes, ATCC Nr. 21714 und S. olivochromogenes, ATCC Nr. 21/15 in Frage kommen.

h-, Die Dextrcie, die zur Herstellung der Reaktionslösung verwendet wird, kann Dextrose in kristalliner Form, in erneut aufgeschmolzener Form oder ein Stärkehydrolysat sein, das in der Weise hergestellt wird.

daß entweder aufeinanderfolgend oder gleichzeitig enzymatisch eine stärkeenthaltende Lösung verflüssigt und verzuckert wird. Als geeignete Reaktionslösungen kommen Stärkehydrolysate in Frage, die mit einer Säure verdünnt oder verflüssigt worden sind und in einer anschließenden Stufe in eine Dextrose-enthaltende Lösung umgewandelt worden sind, und zwar enzymatisch durch eines oder mehrere Enzyme. Stärkehydrolysate können in der Weise hergestellt werden, daß eine Enzym-verflüssigte Stärke-enthaltende Lösung mit einer Kombination von zwei Enzymen, wie beispielsweise Gliikoamylase- und 1.6-Glukosidaseenzym. umgewandelt wird.

Das Verfahren zur enzymatischen Umwandlung von Dextrose in Laevulose unter Einsatz der erfindungsgemäßen immobilisierten Xyloseisomerase-Enzymzubereifung eignet sich sehr gut für eine Durchführung in Säulenreaktoren zur kontinuierlichen enzymatischen Isomerisierung von Dextrose zu Laevulose, wobei das immobilisierte Enzym in die Säule gepackt wird. Die Säule kann gegebenenfalls weitere Materialien enthalten, um die Fließgeschwindigkeit der Reaktionsflüssigkeit zu verbessern, wie beispielsweise Glaskügelchen, Filterhilfsstoffe und dergleichen. Ausgezeichnete Fließgeschwindigkeiten werden jedoch durch die Verwendung eines körnigen basischen Magnesiumcarbonats mit Teilchengrößen von weniger als 0.40 mm erzielt. Im allgemeinen schwankt die Teilchengröße des bevorzugten körnigen basischen Magnesiumcarbonats zwischen ungefähr weniger als 1,68 und mehr als 0,84 mm. Das basische Magnesiumcarbonat in körniger Form läßt sich in einfacher Weise dadurch erhalten, daß im Handel erhältliches pulverisiertes basisches Magnesiumcarbonat in einer geeigneten Vorrichtung kompaktiert und anschließend vermählen wird.

Bei der Isomerisierung kann mehr als eine Säule verwendet werden. Es können wenigsten«, drei Säulen eingesetzt werden, welche die immobilisierte und stabilisierte Xyloseisomerase enthalten und in Reihe geschaltet sind. Unter Anwendung einer derartigen Metnode iaüt sich eine wirksamere Ausnutzung der immobilisierten Enzymzubereitung erzielen. Beispielsweise können höhere Fließgeschwindigkeiten eingehalten werden. Wird die erste Säule in einer Reihe aktiviert, dann kann die Beschickungsflüssigkeit ohne weiteres der zweiten Säule zugeführt werden, während die erste Säule durch eine Kontaktierung mit frischem, löslichem Xyioseisomerase-Enzym regeneriert wird. Wird die zweite Säule inaktiviert, dann kann die Beschickungsflüssigkeit der dritten Säule zugeführt werden, und zwar zuerst und anschließend durch die regenerierte erste Säule. Auf diese Weise kann das Verfahren kontinuierlich ohne Unterbrechen durchgeführt werden. Die immobilisierte Xyloseisomerase-Enzymzubereitung kann ferner in einem handelsüblichen Druckblattfilter verwendet werden, das aus einem oder mehreren flachen Filterelementen (Blättern) besteht, die vertikal oder horizontal in einem zylindrischen Tank befestigt sind.

Da das basische Magnesiumcarbonat, welches das gebundene Xyloseisomerase-Enzym enthält, auf einem alkalischen pH gehalten werden muß, um eine Zersetzung während der enzymatischen Isomerisie- rungsreakiion zu verhindern, sollte die Beschickungsflüssigkeit, weiche die Dextrose enthält zuvor auf alkalische pH-Werte, wie sie vorstehend angegeben worden sind, eingestellt werden, d. h. auf einen pH-Wert von wenigstens ungefähr 7,5 und vorzugsweise auf einen

pH-Wert von mehr als 8,2. Infolge der erhöhten Enzymkonzentration sowie der aufrechterhaltenen Aktivität des Komplexes aus Xyloseisomerase und basischem Magnesiumcarbonat vermindert sein Einsatz bei der Durchführung einer kontinuierlichen Umwandlung die Zeitspanne, die erforderlich ist, um einen Laevulosesirup mit 45% Laevulose zu erzeugen, so daß eine pH-Wertänderung infolge einer Bildung von organischen Säuren in dem Konverter nicht festzustel len ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß, falls die Verweilzeit oder die Kontaktzeit bei der Durchführung einer Säulenisomerisierung unterhalb 2 Stunden liegt und vorzugsweise weniger als 1 Stunde beträgt und der pH-Wert der Ausgangsbeschickungsflüssigkeit größer als 8,0 ist. die Bildung einer Säure während der enzymatischen Isomerisierung nicht festzustellen ist. so daß daher der pH-Wert des Beschickungssirups nicht durch ein alkalisches Material gesteuert werden muß. wie dies auch aus dem folgenden Beispiel hervorgeht.

Beispiel 1

Kontinuierliche enzymatische Umwandlung von

Dextrose in Laevulose unter Verwendung von

immobilisierter Xyloseisomerase

Ein körniges basisches Magnesiumcarbonat mit einer Teilchengroße zwischen 0.84 mm und 1.68 mm wird in einer Menge von 55.8 g in eine Säule gegeben, die ein Volumen von 73,3 ml aufweist. Ein im wesentlichen reines, lösliches und zellfreies Xyloseisomerase-Enzym. das auf S. olivochromogenes ATCC Nr. 21713 in einer 0.01 m MgSO-i-Lösung zurückgeht und eine Aktivität von 50 U/ml besitzt, wird mit dem körnigen basischen Magnesiumcarbonat kontaktiert, um die Säule mit 5 Millionen Einheiten/0.03 m'des Enzyms zu beladen. Das immobilisierte Xyloseisomerase-Enzym weist eine effektive Aktivität von mehr als 100 U/g pro Gramm des immobilisierten Enzyms auf.

Eine wäßrige Dextrose-Beschickungsflüssigkeit wird dann der Säule mit 27^C Baume (50%. Trockensubstanz) zugeführt, uie Bescnickungsiiüssigkeu emiiiiit ivigCi: (0.005 mm bezüglich MgCl₂). Der pH-Wert der Beschikkung wird auf 8.4 bis 8.8 mit 4 n-NaOH bei 58" C eingestellt.

Die Säule, welche die immobilisierte Enzymzubereitung enthält, wird auf einer Temperatur von 58⁼C gehalten. Die Verweilzeit in der Säule beträgt weniger als 1 Stunde. Das Ausgangsbettvolumen pro Stunde für die Herstellung von 45% Laevulose, bezogen iuf Trockenbasis (BVH45 Laevulose) beträgt ungefähr 1.

Der abfließende Sirup enthält ungefähr 45 Gew.-% Laevulose, bezogen auf Trockenbasis, und weniger als ungefähr 03 Gew.-% Psikose, bezogen auf Trockenbasis. Nachfolgend wird eine Analyse des pH-Wertes des Beschickungssirups sowie des abfließenden Sirups nach einer längeren kontinuierlichen Umwandlung angegeben:

Betriebsstunden Beschickungssirup Ablauf

pH bei 25 C pH bei 25 C

8,60

Der vorstehend beschriebene Versuch wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Xyloseisomerase an einen Aluminiumoxydträger gebunden wird. Die gleiche

Dextrose-BeschickungsfHissigkeit, die zuvor auf einen pH von 8,3 bis 8,4 mit 4 n-NaOH eingestellt worden ist, wird durch die Säule gepumpt, die auf einer Temperatur von 58°C gehalten wird, und zwar mit einer solchen Geschwindigkeit, daß 45 Gewichts-% Laevulose, bezogen auf Trockenbasis, in dem Ablauf erhalten werden. Die Verweilzeit beträgt weniger als 1 Stunde. Nachfolgend wird eine Analyse des pH des Beschikkungssirups sowie des ablaufenden Sirups nach einer längeren kontinuierlichen Umwandlung angegeben:

lietriebsstumlen	Heschickungssimp	Ah km Γ
	pH bei 25 (	pH bei 25 C
16 376 428	8.3 8.15 8.4	8,4 8,25 8.3

Bei dem Betrieb einer Säule, in welcher die Verweilzeit ungefähr 4 Stunden überschreiten kann, ist es besonders vorzuziehen, ein alkalisches Material, wie beispielsweise eine Natriumhydroxyd- oder Mg(OH);-Lösung oder eine Kombination aus diesen beiden Lösungen in die Säule in verschiedenen Höhen einzuführen. Eine geeignete Methode zur Durchführung dieser Maßnahme besteht darin, Einlasse für die alkalischen Lösungen an einer oder mehreren Stellen länes der Säule vorzusehen, so daß der pH-Wert der Reaktionslösung auf wenigstens ungefähr 7,5 gehalten wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der pH-Wert der enzymatischen Isomerase-Rcaktionslösung durch die Verwendung von einem oder mehreren Einlassen für die alkalische Lösung längs der Säule programmiert werden. Bei der Durchführung einer derartigen Methode kann der Anfangs-pH-Wert der Beschickungsflüssigkeit ungefähr 7,5 oder darüber betragen und vorzugsweise zwischen ungefähr 7,5 und ungefähr 8.2 liegen. Durch Einführen von alkalischen

li.i..i„i;_nrl ...;,» Unipninlrnint a M t ' It A 'A Aa

Mg(OH)2 oder Kombinationen aus diesen zwei Materialien in die Reaktionslösung über Einlasse längs der Säule kann der pH-Wert der Reaktionslösung in bequemer Weise bis auf einen Wert von bis zu ungefähr 9,5 gebracht werden. Vorzugsweise wird der pH-Wert um einen Wert von wenigstens ungefähr 0,1 durch die Zufuhr von Vorratsflüssigkeit zu dem Ablauf erhöht, wobei jedoch günstigere Ergebnisse bezüglich der Stabilität des basischen Magnesiumsträgers sowie der Qualität der Isomerase erzielt werden, wenn der pH-Wert um einen Wert von wenigstens ungefähr 0,2 gesteigert wird.

Beispiel 2

Kontinuierliche enzymatische Umwandlung von

Dextrose in Laevulose unter Verwendung von

immobilisierter Xyloseisomerase

Eine von einem Glasmantel umgebene Säule mit einer Länge von 104 cm wird als Konverter verwendet Der Durchmesser des Enzymbettes beträgt 26 mm. Wasser wird in den Konverter an dem tieferen Ende in einer Menge von ungefähr 2 Bettvoiumäna pro Stunde eingepumpt. Trockenes basisches Magnesiumcarbonat, das durch ein 1,2-mm-Sieb gesiebt worden ist und auf einem 0,60-mm-Sieb gesammelt worden ist, wird dann oben in die Konvertersäule eingefüllt. Die Teilchen des basischen Magnesiumcarbonats setzen sich unten an dem Konverter ab, während das feine Material des basischen Magnesiumcarbonats aus dem Oberteil der -> Säule durch aufsteigendes Wasser ausgewaschen wird.

Nachdem das Bett aus basischen Magnesiumcarbonat-Teilchen hergestellt worden ist, wird eine lösliche Xyloseisomerase-Enzymlösung, die auf einen Mikroorganismus des Genus Streptomyces zurückgeht (1 I mit

in einer Enzymaktivität von 100 U/ml) durch das Bett bei Zimmertemperatur gepumpt Bezogen auf den Unterschied der Enzymaktivität der Lösung vor sowie nach einem zweimaligen Durchlaufenlassen durch das Bett wird festgestellt, daß 79 000 Einheiten des Isomeraseen·

Ii zyms in dem Bett ai:s basischem Magnesiumcarbonat gebunden sind, wobei ein Komplex aus Xyloseisomerase und basischem Magnesiumcarbonat gebildet wird. der eine effektive Aktivität von mehr als 175 U/g

:n Eine enzymatische Isomerisierung einer Dextroselösung unter Bildung eines Laevulose-enthaltenden Sirups wird in der Weise durchgeführt, daß durch die Säule eine Lösung geschickt wird, die 600 g pro Liter Dextrose enthält, und zwar bei einem Anfangs-pH von ungefähr

j-, 8,3 sowie einer Anfangsfließgeschwincligkeit von ungefähr 1,5 Bettvolumina pro Stunde (ungefähr 800 ml pro Stunde). Aliquotproben werden periodisch für Analysezwecke abgezogen. Während der ersten 6 Stunden des Betriebs enthält das ablaufende Produkt zwischen 45,9

in und 48,7 Gewichts-% Ketose. Die Fließgeschwindigkeit zur Herstellung eines Ketoseproduktes in einer Menge von 45 Gewichts-%, bezogen auf Trockenbasis, beträgt ungefähr 1 Bettvolumen pro Stunde oder darüber. Die Menge der gebildeten Psikose beträgt weniger als 1

j-, Gewichts-%, bezogen auf Trockenbasis.

Unter Berücksichtigung der bei der Durchführung des vorstehend geschilderten Experiments erhaltenen Ergebnisse ist ersichtlich, daß der Komplex aus Xyloseisomerase und basischem Magnesiumcarbonat sehr aktiv ist. Das Experiment zeigt ferner, daß das gebundene Enzym aktiv und sehr stabil ist. Da die Qualität eines PrnHnWtp<; aiK pinem kontinuierlich arbeitenden Konverter mit einer Produktionsgeschwindigkeit von 0,5 Bettvolumina pro Stunde (BVH) zufriedenstellend ist,

i-, kann die Produktionszeit dieses Konverters 22 Tage betragen, wobei die Halbwertszeit des Konverters zwischen 16 und 18 Tagen liegt. Bei einer durchschnittlichen Produktionsgeschwindigkeit von 1.3 BVH bei 45% Laevulose während einer Zeitspanne von 17 Tagen

Vi beträgt das Gesamtprodukt, bezogen auf Trockenbasis, 171 849 g oder 0,46 Enzymeinheiten pro Gramm des Produktes. Daraus geht deutlich der durch die Erfindung erzielbare technische Fortschritt hervor, der insbesondere auf Einsparung an dem Enzym zurückzuführen ist, das zur Herstellung des gewünschten Laevuloseproduktes erforderlich ist.

Beispiel 3

Ein im Handel erhältliches Magnesiumcarbonatpul-

bo ver wird kompaktiert und auf eine Teilchengröße zwischen ungefähr 0,42 und 0,59 mm vermählen. 31,7 g dieses granulierten basischen Magnesiumcarbonat-Trägers werden in eine mit Wasser gefüllte Säule gegeben, die von einem Mantel umgeben ist Das Bett besitzt ein

bj Volumen von 53 ml. Wasser wird durch die Säule an ihrem unteren Ende eingepumpt, so daß die gröberen Teilchen des körnigen basischen Magnesiumcarbonats sich unten in dem Konverter absetzen, während das

feine Material aus dem Oberteil der Säule durch das aufsteigende Wasser ausgewaschen wird.

In einem anderen Behälter wird die Lösung hergestellt, die 95% D.E.-Stärkehydrolysat mit einem Feststoffgehalt von 50% sowie lösliches Enzym enthält. Das Xyloseisomerase-Enzym geht auf Streptomyces zurück und besitzt eine Isomeraseaktivität von 50 U/ml. Die Lösung wird auf 189 ml eingestellt. Magnesiumchlorid (MgCh) wird der Lösung zur Einstellung eines Gehaltes von 0,005 m bezüglich MgCl₂ zugesetzt. Der pH wird unter Verwendung von 4 n-Natriumhydroxid auf 8,4 eingestellt.

Die Kombinationslösung (Stärkehydrolysat und lösliches Enzym) wird in eine Kolonne eingepumpt, welche das körnige basische Magnesiumcarbonat enthält und 2'/2HIaI durch die Säule laufen gelassen, so daß der Träger mit 16,7 Millionen Einheiten pro 1 rn' des Enzyms bei einer Temperatur von 60⁰C beladen wird. Nnrhdrm die Lösung, die das lösliche F.nzvm und das Stärkehydrolysat enthält, durch die Säule laufen gelassen worden ist, ist die Säule anschließend aktiviert und fertig für eine Verwendung zur kontinuierlichen Umwandlung einer Dextroselösung in einen Laevuloseenthaltenden Sirup. Der Komplex aus Xyloseisomerase und körnigem basischem Magnesiumcarbonat besitzt eine effektive Isomeraseaktivität von mehr als 175 U/g des Komplexes.

Ein Laevulose-enthaltender Sirup wird kontinuierlich in der Säule in der Weise hergestellt, daß eine Lösung, die ein Stärkehydrolysat mit einem Dextroseäquivalent von ungefähr 95 enthält und einen Feststoffgehalt von ungefähr 50%, bezogen auf Trockenbasis, aufweist, eingepumpt wird. Das in die Säule eingepumpte Stärkehydrolysat wird zuerst mit MgCb zur Einstellung eines MgCh-Gehaltes von 0,005 m behandelt, worauf der pH-Wert der Lösung auf 8,4 unter Verwendung von 4 n-NaOH eingestellt wird. Die Isomerisierung wird kontinuierlich bei einer Temperatur von 60°C bei einem Laevulose-BVH42-Wert von 1,6 durchgeführt.

Nach 69 Stunden vermag die immobilisierte Xyloseisomerase in der Säule immer noch Dextrose in Laevulose umzuwandeln, wobei ein Produkt erhalten wird, das einen Ketosegehalt von 40,1%, bezogen auf Trockenbasis, und einen Psikosegehalt von 0,15 Gew.-%, bezogen auf Trockenbasis, aufweist, wobei ein eingestelltes Bettvolumen pro Stunde erzielt wird, das 1,8 BVH42 äquivalent ist.

■>Gebundene Isomerase« (BI), U/G, Trockenbasis =

Dieses Experiment zeigt deutlich die Stabilität sowie die Enzymwirkung der erfindungsgemäßen immobilisierten Xyloseisomerase.

Beispiel 4
(Vergleichsbeispiel)

Erdalkalicarbonate werden im Vergleich auf ihr

Bindevermögen (»gebundene Isomerase«) sowie die effektive Isomeraseaktivität (»beibehaltene Isomeraseaktivität«) mit in Form von Einzelteilchen vorliegendem h.isischem Magnesiumcarbonat verglichen. In jedem Falle wird der getestete Träger mit einer gereinigten, zellfreien Xyloseisomera?e-Lösung kontaktiert, die 2500 bis 2600 U/ml Glukoscisomerase-Aktivität enthält. Die Xyloseisomerase eehi auf einen Mikroorganismus des Genus Streptomyces (Stamm S. olivochromogenes, ATCC Nr. 21713) zurück.

Jeder der Träger wird in einem 150-ml-Becher mit 30 ml einer Lösung aufgeschlämmt, die aus 0,01m MgSÜ4 ■ 7 H₂O besteht. Die Aufschlämmung wird auf einen pH von 8 bis 9 unter Verwendung von 0,1 n-KOH eingestellt. Die gereinigte Xyloseisomerase-Lösung wird dann einer jeden Trägeraufschlämmung zugesetzt, um eine Gesamtisomerase-Zugabe von ungefähr 2600 Einheiten Glukoseisomerase-Aktivität zu erzielen. Eine weitere Menge einer 0,01 m MgSO₄-Lösung wird einer jeden Aufschlämmung aus Träger und Enzym zugesetzt, um ein Gesamtvolumen von 50 ml einzustellen. Der pH-Wert der Lösung wird (falls erforderlich) auf 8 bis 9 eingestellt. Die Becher werden bedeckt und bei Zimmertemperatur während einer Zeitspanne von 30 Minuten gerührt, um eine maximale Sorption des Enzyms an die entsprechenden Träger zu bewirken. Die Aufschlämmungen werden filtriert, worauf die Träger mit dem sorbierten Enzym mit 100 ml der 0,01η MgSO4-Lösung gewaschen werden. Die Filtrate sowie die Waschlösungen werden vereinigt und auf ihre Isomeraseaktivität gegenüber der zugesetzten ursprünglichen Isomeraseaktivität unter Verwendung eines Technicon Auto-Analyzers untersucht.

Das Bindevermögen oder die »gebundene Isomerase« der jeweiligen Träger wird unter Anwendung der folgenden Formel berechnet:

Alle vorliegenden η Einheiten -■ alle Einheiten in dem

Filtrat und in den Waschlösungen

g Träger. Trocken basis

j§ Die »effektive Isomeraseaktivität« (auch als »zurück-K; behaltene Isomeraseaktivität« bezeichnet) einer jeden |,'i Erdalkali-Carbonatträgerprobe wird unter Einhaltung i| der folgenden Methode bestimmt:
'J; Eine wäßrige Lösung, die 80 g Dextrose (Trockenbeet sis) und 13^ mg Mg(OH)₂ pro 100 ml enthält, wird |i hergestellt. Die Lösung wird während wenigstens 1 §3 Stunde (vorzugsweise über Nacht) zur Gleichgewichts-If einstellung gerührt Der pH wird auf 8,5 bei Zimmertem- j| peratur mit 3 n-KOH eingestellt 1933 g Substrat (i (ungefähr 150 ml) werden in einen Becher aus H rostfreiem Stahl mit einem Fassungsvermögen von : 1 Sj zugesetzt, der mit einem Uhrglas mit einem Loch in der jj Mitte bedeckt ist, wobei das Uhrglas ein weiteres Loch in der Nähe seines Randes aufweist Die Probe wird in ein Wasserbad mit einer Temperatur von 6O⁰C gestellt und während einer Zeitspanne von 15 Minuten gerührt, wobei ein pH-Wert von 8,0 unter Verwendung von 3 n-KOH aufrechterhalten wird. Das Substrat wird mit Stickstoff mit mäßiger Geschwindigkeit gespült, wobei ein Gasverteilungsrohr verwendet wird, das durch das Loch am Außenumfang des Uhrglases eingeführt wird. Eine zuvor abgewogene Menge eines Komplexes aus Xyloseisomerase und basischem Magnesiumcarbonat, der 1000 bis 3000 Einheiten an gebundener Isomerase enthält, wird unter Verwendung von 50 ml Wasser mit e'ier Temperatur von 6O⁰C zugesetzt, wobei das Wasser dazu verwendet wird, um das Material in den Becher aus rostfreiem Stahl zu überführen. Auf diese Weise erhält man eine Reaktionsmischung, als 60 g

Dextrose und 10 mg Mg(OH)2 pro 100 ml enthält und einen lsomerasegehalt von 8,3 bis 25,0 Einheiten pro Gramm Dextrose aufweist. Die Reaktionsmischung wird auf einen pH von 8,0 eingestellt und während einer Zeitspanne von 2 Stunden, die exakt nach der Enzymzugabe gemessen werden, digeriert. Das Material wird sofort durch Vakuum durch ein 10 cm Whatman 541 -Papier gefiltert, worauf der pH eines 500-mI-Anteils des Filtrats auf ungefähr 2,5 unter Verwendung von 1,0 n-Perchlorsäure eingestellt wird. Der Trockensubstanzgehalt der inaktivierten Probe wird durch Brechungsindexmessung bestimmt. Die Laevulosekonzentration wird durch spektrofotometrische oder polarime trische Methoden ermittelt. Aus der Menge der erzeugten Laevulose wird die effektive Isomerase-Akti-

Tabelle

vität (»beibehaltene Isomeraseaktivität«) unter Anwendung der folgenden Gleichung bestimmt:

Effektive Aktivität,

U/g, Trockenbasis-Träger

_ V 51.2

er" C" ^X ' ^{X g}~5U

wobei

in V = Reaktionsvolumen. ml

C - Träger, g. Trockenbasis

1. = er/cugtc Laevulose, "π Trockenbasis.

Einzelheiten sowie die Ergebnisse der einzelnen Tests ι) sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:

Träger

Substrat
Konzentration
g, Trockenbasis 100 ml Lösungs- Bindevermögen (»gebundene
mittel Isomcraseaktivjtät«)

(U/g. Trockenbasisl

Effektive Isomeraseaktivität

(U/g. Trockenbasis)

% der ursprüng lichen Aktivität

ZnCO₃ 60 MgSO₄

CaCO, 60 MgSO₄

BaCO₃ 60 MgSO₄

Basisches MgCO₃ " 60 MgSO₄

') Basisches Magnesiumcarbonat der Formel 4MgCO₃ ■ Mg(OH): ■ 5 HiO.

252
54
75

294

48.9 14.7

71,4

Wie aus den vorstehenden Werten ersichtlich ist, ist das Bindevermögen (auch als »gebundene Isomerase« bezeichnet) der Erdalkalicarbonate schwer vorhersehbar. Das gleiche gilt für die effektive Isomeraseaktivität. Es ist besonders bemerkenswert, daß BaCO₃ ein extrem geringes Vermögen besitzt, Isomerase zu binden. Während ZnCO3- und CaCO3-Komplexe mit Isomerase eine vernünftige »gebundene Isomeraseaktivität« zeigen, besitzen die KomDlexe der beiden Verbindungen eine relativ niedrige »effektive Isomeraseaktivität« oder die Fähigkeit, Dextrose zu Laevulose zu isomerisieren, und zwar im Vergleich zu dem Komplex aus Xyloseisomerase und basischem Magnesiumcarbonat gemäß vorliegender Erfindung.

Ohne sich an eine Theorie binden zu wollen, kann man annehmen, daß die relativ niedrige »effektive Isomeraseaktivität« bei diesen Salzen (ZnCOj und CaGIh) deshalb auftritt, da die Isomerase so fest gebunden wird, daß ihre Konformation verändert und/oder die Isomerase nicht dem Substrat zugänglich ist aufgrund der Art, in welcher die Isomerase an das Salz gebunden ist. In jedem Falle ist es unerwartet, daß basisches Magnesiumcarbonat ein relativ hohes Bindevermögen zusätzlich zu einer hohen »effektiven Isomeraseaktivität« besitzt. Die Kombination dieser zwei Merkmale bietet eine Reihe von wichtigen Vorteilen im Hinblick auf die Stabilität sowie die längere Halbwertszeit des immobilisierten Enzvms sowie des größeren Enzymwirkungsgrades. Die Enzymwirkungsgrade liegen normalerweise zwiscnen 0.30 und ungefähr 0,70. So zeigt beispielsweise eine Tiefbettsäule mit einer Enzymbeladung von 6 MM Einheiten/0.03 m³ (Ausmaß der Enzymaktivität in dem Bett [Einheiten/g] geteilt durch das Bettvolumen [kg/0.03 m³]) sowie mit einem Enzymwirkungsgrad von 0.6 eine Anfangssäulen-Produktionsgeschwindigkeit von 3.6 BVH mit 45% Ketose (BVHj₅), wobei BVH die Zuführungsgeschwindigkeit geteilt durch das Bettvolumen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Stabilisierte und immobilisierte Xylose-Isomerase-Enzymzubereitung, dadurch gekennzeichnet, daß das lösliche Xylose-Isomerase-Enzym an basisches Magnesiumcarbonat adsorbiert worden ist.

2. Enzymzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wirksame Isomeraseaktivität von wenigstens etwa 100 Einheiten pro Gramm Enzymzubareitung aufweist.

3. Enzymzubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzym von einem Mikroorganismus der Gattung Streptomyces stammt.

4. Enzymzubereitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lösliche Xylose-Isomerase von den Mikroorganismenstämmen S. olivochromogenes ATCC 21713, S. olivochromogenes ATCC 2Ϊ7Ί4 oder S. uüvöchromogcncs ATCC 21715 stammt.

5. Enzymzuboreiiung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das basische Magnesiumcarbonat in Granulatform vorliegt.

D. Enzymzubereitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine wirksame Isomeraseaktivität von wenigstens etwa 175 Einheiten pro Gramm Enzymzubereitung aufweist.

7. Verfahren zur Herstellung der stabilisierten und immobilisierten Xylose- Isomerase-Enzymzubereitung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ^kennzeichnet, daß man eine das zellfreie, lösliche Isomerase-Enzym enthaltende Lösung mit basischem Magnesiumcarbonat in Berührung bringt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine zellfreie Fermentationsflüssigkeit verwendet, die Xylose-Isomerase enthält.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8. dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung verwendet, deren pH-Wert innerhalb des Bereiches von 7.5 bis 9,5 liegt.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung verwendet, die von einem Mikroorganismus der Gattung Streptomyces stammende zellfreie, lösliche Xylose-Isomerase enthalt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Lösung verwendet, die von dem Mikroorganismenstamm S. olivochromogenes ATCC 21713, S. olivochromogenes ATCC 21714 oder S. olivochromogenes ATCC 21715 SiaTimende zellfreie, lösliche Xylose-Isomerase enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das basische Magnesiumcarbonat der Xylose-Isomerase enthaltenden Fermentationsflüssigkeit mit den Mikroorganismenzellen zusetzt und anschließend die Xylose-Isomerase von den Mikroorganismcnzcllcn abtrennt=

13. Verwendung der stabilisierten und immobilisierten Xylose-Isomerase-Zubereitung zur Umwandlung von Dextrose in Laevulose.