DE2549924A1 - Verfahren zur herstellung von l-cystein und l-cystin - Google Patents
Verfahren zur herstellung von l-cystein und l-cystinInfo
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Description
Priorität : 6. November 1974, Japan , Nr. 127 153
3. Dezember 1974, Japan , Nr. 137 697
Verfahren zur Herstellung von L-Cystein und L-Cystin
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von L-Cystein
und L-Cystin.
Bisher wurde L-Cystin aus Hydrolysaten von proteinreichen Materialien,
wie Haar, isoliert. L-Cystein wurde durch Reduktion von L-Cystin hergestellt. Diese Verfahren sind jedoch nachteilig, weil Haar nicht
in wirtschaftlicher Weise technisch zugänglich ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von L-Cystein und L-Cystin zugänglich zu machen, das
mit niederen Kosten großtechnisch anwendbar ist.
Es wurde nun festgestellt, daß 2-Amino-thiazolin-4-carbonsäure (nachstehend auch als ATC bezeichnet) die ein leicht in großer Menge
zugängliches und wirtschaftliches Ausgangsmaterial darstellt, enzymatisch in sehr hoher Ausbeute in L-Cystein und L-Cystin umgewandelt
werden kann. Es wurde ferner gefunden, daß das erforderliche Enzym, welches Aktivität für die Umwandlung von ATC in L-Cystein
und L-Cystin zeigt (nachstehend als ATC hydrolysierendes Enzym be-
809620/1129
zeichnet) durch verschiedene Mikroorganismen, insbesondere Bakterien,
produziert wird. Die Mikroorganismen, welche das ATC hydrolysierende
Enzym bilden, können als wachsende Kulturen in einem ATC als Stickstoffquelle enthaltenden Medium selektiert werden.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher erläutert.
Mikroorganismen, die ATC hydrolysierendes Enzym produzieren, sind weit verbreitet, speziell unter Bakterien. Die Mikroorganismen
können in einem Medium wachsen, das ATC als einzige Stickstoffquelle enthält und werden aus natürlichen Quellen in einfacher
Weise nach folgender Methode erhalten :
Proben aus natürlichen, Mikroorganismen enthaltenden Quellen werden
in das Selektionsmedium eingeimpft, welches pro Deciliter 0,3 g DL-ATC.3H2O, 1,0 g Glycerin, 0,01 g Hefeextrakt, 0,1 g KH2PO4
0,05 g MgSO4.7H2O und 2,0 g Agar enthält und einen pH-Wert von
7,0 hat. Das beimpfte Medium wird 1 bis 5 Tage bei 300C bebrütet.
Fast alle Mikroorganismen, die auf dem oben angegebenen Medium wachsen, bilden das ATC hydrolysierende Enzym.
Die Herstellung von L-Cystein und/oder L-Cystin aus ATC mit Hilfe
der auf dem Selektionsmedium gezüchteten Mikroorganismen kann bestätigt werden, indem das nachstehende Reaktionsgemisch während
Stunden bei 3O0C mit dem Enzym des Mikroorganismus im Gemisch gehalten
wird: ein Reaktionsgemisch, enthaltend 1,0 g DI-ATC.3H2O,
0,01 g Pyridoxalphosphat und 1,0 g KH2PO4 mit einem pH-Wert von
8.
L—Cystein und I-Cystin, die in dem Reaktionsgemisch gebildet werden,
sind durch Papierchromatographie nachweisbar.
Geeignete Beispiele für Mikroorganismenkulturen, die zur Bildung des Enzyms befähigt sind, sind nachstehende Mikroorganismen:
Sarcina lutea ' AJ 1217 ATCC 272 Achromobacter delmarvae AJ 1983 PERM-P 21
Alcaligenes denitrificans AJ 2553 ATCC 15173
Bacillus brevis AJ 1282 ATCC 8185
609820/ 11g9
549924
Brevibacterium flavum Enterobacter aerogenes
Erwinia carotovora Escherichia coli Micrococcus sodonensis
Mycoplana dimorpha
Serratia marcescens Flavobacterium acidoficum
Pseudomonas ovalis Pseudomonas thiazolinophilum Pseudomonas ovalis Pseudomonas desmolytica
Pseudomonas desmolytica Pseudomonas cohaerens Pseudomonas ovalis Pseudomonas ovalis
Pseudomonas ovalis Pseudomonas ovalis Pseudomonas desmolytica Pseudomonas desmolytica
Pseudomonas desmolytica Pseudomonas desmolytica
AJ 3854, AJ 3863, AJ 3868, AJ 3869, AJ 3874, AJ 3865, AJ 3871, AJ 3870, AJ 3864, AJ 3866, AJ 3867, AJ 3873 und AJ 3872 wurden
von der Anmelderin neu isoliert.
Die neu isolierten Stämme haben folgende taxonomische Eigenschaften
:
AJ | 1516 | ATCC 13826 | 2764 | 2765 | 2762 |
AJ | 2643 | FERM-P | 2766 | ATCC 8366 | 2810 |
AJ | 2753 | FERM-P | 2763 | FERM-P | 2811 |
AJ | 2592 | FERM-P | ATCC 11880 | FERM-P | 2816 |
AJ | 1753 | ATCC 4279 | FERM-P | 2817 | |
AJ | 2809 | FERM-P | FERM-P | 2831 | |
AJ | 2698 | FERM-P | 2812 | ||
AJ | 2494 | FERM-P | 2813 | ||
AJ | 2236 | FERM-P | 2814 | ||
AJ | 3854 | FERM-P | 2815 | ||
AJ | 3863 | FERM-P | 2818 | ||
AJ | 3868 | FERM-P | 2819 | ||
AJ | 3869 | FERM-P | 2820 | ||
AJ | 3874 | FERM-P | 2821 | ||
AJ | 3864 | FERM-P | |||
AJ | 3865 | FERM-P | |||
AJ | 3866 | ||||
AJ | 3867 | ||||
AJ | 3870 | ||||
AJ | 3871 | ||||
AJ | 3872 | ||||
AJ | 3873 |
809820/1189
AJ 3854 | AJ 3863 | AJ 3868 | AJ 3869 | AJ 3874 | |
Zellform | Stäbe 0,6-0,8 X 1,5-2 ^u |
Stäbe 0,6-0,8 X 1,3-1,8 ρ |
Stäbe 0,6-0,8 X 1,4-1,8 μ |
Stäbe 0,6-0,8 X 1,4-1,8 ρ |
Stäbe 0,6-0,8 X 1,2-2 u |
Pleomorphis- mus |
keiner | keiner | keiner | keiner | keiner |
Motilität | beweg lich |
beweg lich |
beweg lich |
beweg lich |
beweg lich |
Begeißelung | polar | polar | polar | polar | polar |
Sporen | fehlen | fehlen | fehlen | fehlen | fehlen |
Säurebestän digkeit |
nega tiv |
nega tiv |
nega tiv |
nega tiv |
nega tiv |
Gram-Färbung 12 h 24 72 |
negativ Il η |
negativ π η |
negativ Il Il |
negativ π Il |
negativ Il H |
Agarkolo- nien Wachstum Form Erhebung Kanten begrenzung Farbe |
mäßig kreis förmig konvex voll ständig beige |
reichlich kreis förmig konvex voll ständig rosa beige |
mäßig kreis förmig konvex voll ständig stroh gelb |
mäßig kreis förmig konvex voll ständig beige- rosa beige |
reich lich kreis förmig konvex voll ständig blaß orange- gelb |
ΒΠ9820/1 189
AJ 3854 | AJ 3863 | AJ 3868 | AJ 3869 | AJ 3874 | 89 | |
Schrägagar | ||||||
Wachstum | gut | reich lich |
reich lich |
reich lich |
reich lich |
|
Oberfläche | glatt | glatt | glatt | glatt | glatt | |
Farbe | beige | rosa beige |
stroh gelb |
rosa beige |
blaß- orange gelb |
|
Glanz | opak | opak | ' opak | opak | opak | |
Form | faden förmig |
faden förmig |
faden förmig |
faden förmig |
faden förmig |
|
Nährbrühe | ||||||
Trübung | trüb | trüb | trüb | trüb | trüb | |
Oberflächer wachstum |
keines | keines | Ring | keines | keines | |
Sedimenta tion |
Sedi ment |
Sedi ment |
Sedi ment |
Sedi ment |
Sedi ment |
|
Gelatine- Stichkultui |
||||||
2O0C (1 Mo nat) 370C (1 Mo nat) |
— | - | — | - | ++ +++ |
|
Gelatine platte |
+ | + | + | + | ++ | |
Verflüssi gung |
- | - | — | ++ | ||
Wachstum aui King-Mediun B Wasserlös liches Pig ment |
++ keines |
+++ gelblich- grün |
+++ keines |
+++ keines |
+++ keines |
|
fluores zierend |
||||||
6 | 09820/1 * |
AJ 3854 | AJ 3863 | AJ 3868 | AJ 3869 | AJ 3874 | |
Wachstum auf Glutamat- Medium wasserlösli ches Pigment |
++ keines |
++ gelblich grün fluores zierend |
++ keines |
++ keines |
++ blaß braun |
Lackmus-Milch Reduktion Verflüssigung |
nicht re duziert |
nicht re duziert |
nicht re duziert |
leicht re duziert |
nicht re du ziert +++ |
BCP-Milch PH Verflüssi gung |
alka lisch |
alka lisch |
alka lisch |
alka lisch |
alka lisch +++ |
Tyr os in Bouillon- Platte Wachstum wasserlös liches Pigment |
++ | ++ | +++ | +++ | j +++ ■ |
Reduktion von Nitraten Bouillon- Medium synthetisches Medium |
++ + |
+++ +++ |
+ + |
+ + |
\ ¥ ++ ί. ■; ++ ; {■ |
MR-Test | - | — | - | - | f ί. |
VP-Test pH (1 Woche) |
5.1 | 4.9 | 7.5 | ' 7.5 | i NT ; |
609820/118
AJ 3 863 | AJ 3868 | AJ 3869 | AJ 3874 | |
Indol | - " | - | - | - |
H2S | + | + | + | + |
Hydrolyse von Stärke |
- | - | - | - |
Ausnutzung von Zitronensäure Koser-Medium Christensen- Medium |
+ +++ |
+ +++ |
++ +++ |
++ +++ |
Assimilation von anorgani schem Stick- ' stoff Nitrate Ammoniak |
+++ +++ |
+ +++ |
- | +++ +++ |
wasserlösli ches Pigment |
gelblich grün fluores zierend |
keines | keines | .keines |
Katalase | - | - | - | - |
Urease | ++ | ++ | ++ | + |
Oxydase | +++ | +++ | +++ | - |
Wachstum pH | 5-9 | 5-9 | 5-9 | 6-9 |
Maximale Wachs- tuinstemperatur |
39°C | 37°C | 38°C | 38°C |
AJ 3854 | ||||
- | ||||
+ | ||||
- | ||||
+ ++ |
||||
+++ +++ |
||||
keines | ||||
- | ||||
- | ||||
+++ | ||||
5-9 | ||||
35°e |
609820/1 189
D-Mannose | AJ 3854 | AJ 3863 | AJ 3868 | AJ 3869 | AJ 3874 | |
Optimale Wachs - tumstempera tur |
D-Fructose | 20-350C | 20-370C | 25-37°C | 28-38°C | B 37°C |
Aerob!öse | D-Galactose | aerob. | aerob. | aerob | aerob | aerob |
Bildung von Säure und Gas aus Kohlen hydraten |
Maltose | Säure Gai | i Säure Gas |
Säure Gas |
Säure Gas | Säure Ga» |
L-Arabinose | Saccharose | - - | - - | - - | _ _ | + |
D-Xylose | Lactose | - - | -H-+ | - - | - - | - - |
D-Glucose 0 | Trehalose | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ |
F | D-Sorbit | - - | - - — | _ _ | - _ | - - |
D-Mannit | ++ | +++ | ++ | +++ | + | |
Inosit | - - | ++ | - | - - | - - | |
Glycerin Stärke |
++ T- | +++ | - - | ++ | - | |
D-Ribose | - - | - - | _ | - - | - _ | |
L-Rhamnose | - - | _ - | - - | - - | ||
L-Raffinose | - - | - - | _ _ | -. - | +++ | |
_ _ | - - | _ _ | - | - | ||
- - | - - | - - | - - | - - | ||
- - | - | - - | - - | - - | ||
.- _ | - - | _ _ | - - | _ _ | ||
— mm | — — | ++ | — — | |||
- - | +++ | _ _ | - - | |||
- - | - - | - | - - | - — | ||
- - | - | - - | - - | - - |
609820/1189
AJ 3854 AJ 3863 AJ 3868 AJ 3869 AJ 3874
Bildung von Säure und Gas .aus Kohlen-
1 hydraten
Erythrit DuIcit Cellobiose Melibiose Adonit
Salicin Aesculin
Säure Gas Säure Gas Saure Gas Säure Gas Säure Gas
ι (Hydrolyse von
'Casein rdrolyse von
! !Wachstum auf
iWaCl-
toedium
kein Wachs- Wachstum auf tum auf
2 g/dl
5 g/dl Wachst.
auf
auf
weniger
als
g/dl
als
g/dl
Wachst,
auf
auf
weniger
als
g/dl
als
g/dl
Wachstum auf
g/dl
'.Assimilation
i p-Hydroxy-I benzoesäure
Gluconsäure Lactose Mannit
Ammoniumacetat
Milchsäure Glucose Xylose
Protocatechusäure +4-
+ 4
+ 4
NT
NT
NT NT
NT
NT NT
Desoxycholsäu- re-Medium von "EIKEN" Co. Wachstum (35 C 1 Tag) |
AJ 3854 | AJ 3863 | AJ 3868 | AJ 3869 | AJ 3874 | |
1 | ι GC-Gehalt in DNS |
++ | ++ | + | + | |
Zersetzung von Riboflavin |
58.3% | NT | NT | NT | NT | |
I Bildung von ; Indigotin aus Indol i |
- | NT | NT | NT | NT | |
- | NT | NT | NT | NT | ||
0 9 82 0/1189
AJ 3865 | AJ 3871 | AJ 3870 | AJ 3864 | AJ 3866 | AJ 3867 | AJ 3873 | AJ 3872 | |
Zellform | Stäbe | Stäbe | Stäbe | Stäbe | Stäbe | Stäbe- | Stäbe | Stäbe |
Gram-Färbung | negativ | negativ | negativ | negativ | negativ | negativ | negativ | negativ |
MotilitSt | bewegl. | bewegl. | bewegl. | bewegl. | bewegl. | bewegl. | bewegl. | bewegl. |
O ■'•° Begeißelung |
polar | polar | polar | polar | polar | polar | polar | polar |
d Katalase ..V |
positiv | positiv | positiv | positiv | positiv | positiv | positiv | positiv |
oo Oxydase | positiv | positiv | positiv | positiv | positiv | positiv | positiv | positiv |
Aerobiose | aerob | aerob | aerob | aerob | aerob | aerob | aerob | aerob |
Wachstum auf King-B-Medium wasserlösliches Pigment |
++ gelblich grün fluores zierend |
++ keines |
+ keines |
+ keines |
++ gelblich grün fluores zierend |
++ gelblich grün fluores zierend |
+ keines |
+ keines |
AJ 3865 | AJ 3871 | AJ 3870 | AJ 3864 | AJ 3866 | AJ 3867 | AJ 3873 | AJ 3872 | cn | |
Glutaminsäure- Medium |
CD CO |
||||||||
* Wachstum | +++ . | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ | ++ ■;■ | '.*+■■" | ΓΌ |
wasserlösli ches Pigment •or? |
gelblich grün fluores zierend |
keines | keines | gelblich grün fluores zierend |
gelblich grün fluores zierend |
gelblich grün fluores zierend |
keines | keines | |
*J Gelatine- ^ platte |
nicht ver flüssigt |
-nicht ver flüssigt |
-nicht ver flüssigt |
-nicht ver flüssigt |
-nicht ver flüssigt |
-nicht ver flüssigt |
-nicht ver flüssigt |
- nicht ver flüssigt |
|
^ Desoxycholat- 4O Medium |
|||||||||
Wachstum | + | + | + | + | + | ||||
Wachstum bei 38° C |
+ | mm | mm | ++ | + | ++ | |||
37° C | + | + | ++ | + | + | ++ | + | ++ | |
42° C | - | - | + | - | — | ++ | ± | ||
Lackmus-Milch | |||||||||
Reduktion | - | — | — | — | — : | — | |||
Verflüssigung | - | — | - | — | - | - | — |
en
CD OD
OO
AJ 3865 | AJ 3871 | AJ 3870 | AJ 3864 | AJ 3866 | AJ 3867 | AJ 3873 | AJ 3872 | |
BCP-Milch PH Verflüssigung |
alkalisch | alkalisch | alkali sch | alkalisch | alkalisch | alkalisch | alkalisch | alkalisch |
Assimilation von p-Hydroxybenzoe- säure |
♦ | - | -♦ | |||||
Reduktion von Nitrat |
-H- | |||||||
Ausnutzung von Zitronensäure ' Koser-Medium Christensen- Medium |
||||||||
Hydrolyse von Stärke |
- | - | - | - | - | - | - | - |
cn
CD
ro
Die vorstehend aufgeführten Versuche zur Identifizierung wurden
nach dem "Manual of Microbiological Methods", M.J. Pelczar Jr. McGraw Hill (1957), durchgeführt. Die Züchtung erfolgte bei 300C.
Die Identifizierung wurde entsprechend "Bergey's Manual of Determinative
Bacteriology", 7. Auflage (1957) durchgeführt.
1) AJ 3854
Dieser Stamm ist oxydasepositiv, gramnegativ, bildet Stäbchen und
zeigt polare Geißeln. Er gehört daher dem Genus Pseudomonas an. Dieser Stamm gleicht Ps. riboflavina, Ps. denitrificans und Ps.
indoloxydans im Hinblick darauf, daß der Stamm keine wasserlöslichen Pigmente bildet, Gelatine nicht verflüssigt und bei 25°C,
nicht jedoch bei 37°C wächst.
Dieser Stamm unterscheidet sich jedoch von Pseudomonas riboflavina
darin, daß Ps. riboflavina Riboflavin zersetzt und Ammoniak und Nitrate nicht ausnutzt. Der Stamm unterscheidet sich ferner von
Ps. denitrificans, dadurch, daß er keine Denitrifizierung von Nitraten verursacht. Der Stamm unterscheidet sich von Ps. indoloxydans,
indem er aus Indol kein Indigotin bildet.
Es handelt sich daher bei diesem Stamm um eine neue Species des Genus Pseudomonas, der als Pseudomonas thiazolinophilum bezeichnet
wird.
Dieser Stamm wurde bei dem Fermentation Research Institute, Agency
of Industrial Science and Technology, Inage, Chiba City, Japan,
unter der Hinterlegungsnummer PERM-P 2810 hinterlegt.
2) AJ 3863, AJ 3864, AJ 3865, AJ 3866 und AJ 3867
Diese Stämme wurden als Pseudomonas ovalis identifiziert und wurden
bei-dem Fermentation Research Institute unter den Hinterlegungsnummern
PERM-P 2811 (AJ 3863), PERM-P 2812 (AJ 3864), PERM-P 2813 (AJ 3865), PERM-P 2814 (AJ 3866JmId PERM-P 2815 (AJ 3867)
hinterlegt.
3) AJ 3868, AJ 3869, AJ 3870, AJ 3871, AJ 3872 und AJ 3873
Diese Stämme wurden als Pseudomonas desmolytica identifiziert und
sind bei dem Fermentation Research Institute ueter den Hinterle-
60 9 820/1189
gungsnummern FERM-P 2816 (AJ 3868), FERM-P 2817 (AJ 3869), PERM-P
2818 (AJ 3870)Λ PERM-P 2819 (AJ 3871), PERM-P 2820 (AJ 3872)
PERM-P 2821 (AJ 3873) hinterlegt.
4) AJ 3874
Dieser Stamm wurde als Pseudomonas cohaerens identifiziert und ist bei dem Fermentation Research Institute unter der Hinterlegungsnummer
PERM-P 2831 hinterlegt.
um ATC-hydrolysierendes Enzym zu bilden, werden die vorstehend
angegebenen Mikroorganismen in einem üblichen Medium vom pH 6 bis
9, das Kohlenstoffquellen, Stickstoffquellen, anorganische Ionen
und erforderlichenfalls organische Spurennährstoffe enthält, gezüchtet.
Als Kohlenstoffquellen werden übliche Kohlenstoffquellen, wie
Glucose, Saccharose, Glycerin, Äthanol und Essigsäure, eingesetzt. Geeignete Stickstoffquellen sind beispielsweise Ammoniumionen und
gasförmiges Ammoniak. Als organische Spurennährstoffe eignen sich beispielsweise Vitamine und Aminosäuren sowie Rohmaterialien,
welche diese organische Spurennährstoffe enthalten, wie Hefeextrakt, Pepton, Bouillon und Maiquellflüssigkeit.
Es werden übliche anorganische Ionen verwendet, wie Manganionen, Ferriionen, Ferroionen, Phosphationen, Kaliumionen oder Magnesiumionen.
Manganionen und Perroionen werden vorzugsweise in einer Menge von mehr als 0,01 mM, insbesondere 0,1 mM, eingesetzt.
Die Züchtung wird unter aeroben Bedingungen bei 20 bis 400C während
1 bis 3 Tagen durchgeführt.
In der erhaltenen Kulturbrühe und insbesondere in den Mikrobenzellen
liegt hohe Enzymaktivität vor. Als Enzymquelle werden vorzugsweise
die Kulturbrühe, intakte Zellen, Zellhomogenisat, das durch Ultraschall erhaltene Zerkleinerungsprodukt der Zellen, gefriergetrocknete
Zellen, mit Lösungsmittel getrocknete Zellen usw. eingesetzt. Außerdem werden als bevorzugte Enzymquelle aus diesen
Materialien abgetrennte Proteinfraktionen, beispielsweise Protein-
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fraktionen, die aus dem Homogenisat von Zellen oder den mit Ultraschall
zerkleinerten Zellen mit Hilfe üblicher Methoden, wie durch Gelfiltration oder durch Aussalzen, abgetrennt worden sind, verwendet.
Speziell-Zellen, die mit einem organischen lösungsmittel oder einem
oberflächenaktiven Mittel behandelt worden sind, Zellhomogenisate, mit Ultraschall behandelte Zellen und Zellen, die mit
lysierenden Enzymen von Mikrobenzellen behandelt worden sind, werden vorteilhaft eingesetzt.
Zu bevorzugten organischen lösungsmitteln gehören niedere Alkanole,
wie Methanol und Äthanol, aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol und Xylol, Alkylketone, wie Aceton, Methyläthylketon, und
chlorierte Alkane, wie Chloroform. Gewöhnlich werden die Zellen in dem organischen Lösungsmittel oder in einer wässrigen Lösung
des organischen Lösungsmittels suspendiert und 10 bis 120 Minuten bei 20 bis 600C gehalten.
Die verv/endeten oberflächenaktiven Mittel sind vorzugsweise kationische
oder anionische» oberflächenaktive Mittel, wie Salze von höheren Fettsäuren, Sulfonsäure-alkylester, wie Alkylbenzolsulfonat,
Salze von Gallensäuren, Alkylamine und quaternäre Ammoniumsalze. Die Zellen werden in einer Lösung des oberflächenaktiven
Mittels, die 0,0005 bis 0,1 % des oberflächenaktiven Mittels enthält,
suspendiert und mit dieser in Berührung gehalten.
Die Zellhomogenisate und die ultraschallbehandelten Zellen können in üblicher und wohlbekannter Weise hergestellt werden.
Lysierende Enzyme von Mikrobenzellen werden durch verschiedene Mikroorganismen, wie Bacterium, und durch Actinomyceten, produziert.
Das wässrige Reaktionsgemisch enthält das Enzym oder die Enzymquelle,
die vorstehend erwähnt wurden, ATC und erforderlichenfalls
Pyridoxalphosphat und/oder Metallionen.
Wenn das Reaktionsgemisch zusätzlich 0,03 bis 2 mM Ferroionen oder
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0,03 bis 2 mM lerriionen enthält, werden höhere Ausbeuten an
!-Cystein und L-Cystin erzielt. Hydroxylamin oder Semicarbazid
verhindert die Zersetzung des in dem Reaktionsgemisch angereicherten
L-Cysteins oder 1-Cystins.
Die Menge von ATC in dem Reaktionsgemisch beträgt vorzugsweise 0,1 bis 30 ?έ, insbesondere 0,5 bis 10 $>. Während der Reaktion
wird der pH-Wert des Reaktionsgemisches bei 5 bis 11, vorzugsweise 7 bis 9,5, gehalten. Die Temperatur wird vorzugsweise bei
15 bis 600C und insbesondere bei 30 bis 500C, gehalten.
Gewöhnlich werden in dem Reaktionsgemisch sowohl !-Cystein als
auch !-Cystin angereichert. Es ist jedoch auch möglich, ausschließlich !-Cystin zu bilden, indem die Reaktion unter oxydierenden
Bedingungen durchgeführt wird. Im Gegensatz dazu können höhere Mengen an !-Cystein unter reduzierenden Bedingungen gebildet
werden.
Da !-Cystin weniger löslich ist als !-Cystein, wird gewöhnlich !- Cystein in dem Reaktionsgemisch zu !-Cystin oxydiert und das gebildete
!-Cystin kristallisiert aus dem Reaktionsgemisch aus.
!-Cystin wird in einfacher Weise durch elektrolytische Reduktion in !-Cystein umgewandelt.
!-Cystein und !-Cystin wurden in dem Reaktionsgemisch durch ]plüssigkeitschromatographie
und durch die biologische Prüfmethode (Bioassay-Methode)
unter Verwendung von !euconostoc citrovorum ATCC 8081 nachgewiesen. Dieser Stamm spricht sowohl auf !-Cystein als
auch auf !-Cystin an, spricht Jedoch nicht auf D-Cystein und D-Cystin
an. Wenn daher !-Cystein und !-Cystin mit Hilfe der biologischen
Prüfmethode bestimmt werden, so wird die Gesamtmenge an
!-Cystein und !-Cystin erhalten. Diese Gesamtmenge wird in dieser Beschreibung als Menge an !-Cystin bezeichnet.
Eine Bodenprobe wurde auf dem nachstehend angegebenen Selektionsmedium ausgebreitet und das Medium wurde 4 Tage bei 300C inkubiert:
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Serektiönsmedium
DI-ATC.3H2O | pH-7 (NaOH) | 0,3 | g/dl |
Glycerin | 1,0 | Il | |
Hefeextrakt | 0,01 | Il | |
KH2PO4 | 0,1 | Il | |
MgSO4.7H2O | 0,05 | It | |
Agar | 2,0 | It | |
Die auf dem Selektionsmedium gewachsenen Stämme wurden isoliert und in das nachstehend angegebene Kulturmedium eingeimpft und
24 Stunden bei 300C gezüchtet :
Kulturmedium | 1,0 | g/dl | |
Glycerin | 0,5 | H | |
Hefeextrakt | 0,5 | Il | |
Pepton | 0,5 | Il | |
Bouillon | 0,5 | Il | |
NaCl | 0,2 | Il | |
DL-ATC.3H2O | |||
pH | 7,0 (KOH) | ||
Die auf dem Kulturmedium gezüchteten Zellen wurden gewonnen und in einem wässrigen Reaktionsgemisch suspendiert, welches, pro Deciliter,
1,0 g DL-ATC.3H2O und 1,0 g KH2PO4 enthielt und einen
pH-Wert von 8 hatte. Die Suspension wurde 24 Stunden bei 300C gehalten.
Das in dem Kulturmedium angereicherte L-Cystein und L-Cystin
wurden bestimmt.
Die wirksamsten L-Cystin bildenden Stämme, AJ 3854, AJ 3863,
AJ 3864, AJ 3865, AJ 3866, AJ 3867, AJ 3868, AJ 3869, AJ 3870,
4.
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AJ-3871, AJ 3872, AJ 3873 und AJ 3874 wurden in der vorstehend angegebenen
Weise durch Selektion gewonnen.
Zellen von Pseudombnas thiazolinophilum AJ 3854 (PERM-P 2810) wurden
auf einem Medium gezüchtet, welches pro Deciliter 1 g Glycerin, 0,5 g Hefeextrakt, 0,5 g Pepton, 0,5 g Bouillon, 0,5 g NaCl
und 2 g Agar enthielt und einen pH-Wert von 7,0 hatte. Die Züchtung wurde 24 Stunden bei 300C durchgeführt. Danach wurden die
Zellen gewonnen und in ein wässriges Kulturmedium eingeimpft, welches pro Deciliter 2 g Glucose, 0,3 g (NH^^SO^, 0,2 g DI-AOiC.
3H2O, 0,1 g KH2PO4, 0,05 g MgSO4.7H2O, 2 g CaCO5, 1 mg FeSO4.
7H2Q, 0,8 mg MnSO4.4H2O und die in Tabelle 1 gezeigte Menge an
MnSO4.4H2O enthielt. 50 ml des Kulturmediums wurden in 500 ml-Kolben
gegeben und unter Schütteln 24 Stunden bei 300C gehalten.
Bin Volumteil des Kulturmediums, das mit jeder in !Tabelle 1 aufgeführten
Züchtungsdauer erhalten wird, wird mit einem Volumteil einer ATC-lösung vermischt, die pro Deciliter 2 g DI-ATC.3H2O,
2 g KH2PO4 und 0,28 g NH2OH.HCl enthält und einen pH-Wert von
8,2 hat, und das Gemisch wird 2 Stunden bei 400C gehalten. Die
Gesamtmenge an L-Cystein und I-Cystin wurde mit Hilfe der
biologischen Prüfmethode (Bio-assay-Methode) bestimmt. ■
Das Wachstum des Mikroorganismus in dem wässrigen Kulturmedium
wurde bestimmt, indem die optische Dichte der Kulturbrühe, die mit 0,1 η HCl auf das 26-fache verdünnt worden war, bei 562 nm
gemessen wurde (O.D.).
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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σ :ο co
.XJ
zugesetztes MnSO4.4H2O |
Wachstum L-Cystin pg/ml/O.D |
Züchtungsdauer (h) |
Wachstum L-Cystin pg/ml/O.D |
0 3 6 9 12 15 18' 21 24 | |
10 mM | 0.005 0.025 0.143 0.468 0.74 0.75 0.74 0.72 0.71 1140 2620 , 1860 1060 1100 1000 853 1090 |
|
0.006 0.019 0.094 0.312 0.62 0.75 0.73 0.73 0.71 526 21800 3890 2160 1810 1870 1280 1280 |
f\3
LO CD
7549974
In dem Medium, das 10 mM MnSO..4HpO enthielt, wurde Ps. desmolytica
AJ 3871 6 Stunden lang gezüchtet.
Zu 100 ml der so erhaltenen Kulturbrühe wurden 3 g DL-ATO.3H2O
und 0,14 g NHp0I*·H^l zugesetzt und das Gemisch wurde 20 Stunden
lang inkubiert. Danach hatten sich 2,3 g L^-Cystin gebildet.
Ps. thiazolinophilum AJ 3854 wurde 6 Stunden lang in dem in Beispiel
2 gezeigten Medium bei 300C gezüchtet, jedoch mit der Abänderung,
daß das Medium anstelle von 10 mM MnSO..4HpO die in Tabelle
2 angegebene Menge des gleichen Mangansalzes enthielt. Unter Verwendung jeder so erhaltenen Kulturbrühe wurde in einem
analogen Reaktionsgemisch wie in Beispiel 2 die in Tabelle 2 gezeigte Menge an I-Cystin gebildet, nachdem das Reaktionsgemisch
2 Stunden bei 400C gehalten worden war.
MnSO..4H2O gebildetes I-Cystin
0 | 1 mM | i |
5 | ||
o, | ||
1 | ||
5 10 |
||
Beis/piel 4 | ||
446 ug/ml | (100) |
1214 | (272) |
1386 | (311) |
1444 | (324) |
1480 | (332) |
1472 | (330) |
Pseudomonas thiazolinophilum AJ 3854 (FERM-P 2810) wurde 15 Stunden
bei 300C in einem wässrigen Medium gezüchtet, das in Anteilen
von je 50 ml in 500 ml-Kolben gegeben worden war. Dieses Medium
enthielt pro. Deciliter 2 g Glycerin, 0,5 g Hefeextrakt, 0,5 g
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Pepton, 0,25 g NaCl, 0,2 g DL-ATC.3H2O und hatte einen pH-Wert
von 7,0. Die gebildeten Zellen wurden durch Zentrifugieren gewonnen
und mit 0,8 $iger NaCl-Lösung gewaschen.
5 ml eines Reaktionsgemisches, welches 1 g DI-ATC.3HpO, 1 g
KH2PO. und 5 g der gewaschenen Zellen enthielt, wurde 2 Stunden
bei 400C gehalten.
Der in dem Reaktionsgemisch gebildete Niederschlag wurde durch Zugabe von 6 η HCl zu dem Gemisch gelöst und die in dem Reaktionsgemisch gebildete Menge an L-Cystin wurde mit Hilfe der Bio-assay-Methode
bestimmt.
Außerdem v/urden die gewaschenen Zellen in einer Lösung eines oberflächenaktiven Mittels suspendiert, welche die in Tabelle 3
angegebene jeweilige Menge an Natrium-dodecylsulfat oder Cetyltrimethylammoniumchlorid
enthielt. Die Suspension wurde 1 Stunde bei 300C gehalten.
Die Zellen wurden in dem gleichen Reaktionsgemisch wie oben suspendiert
und die Suspension wurde 2 Stunden bei 400C gehalten.
Dabei wurden die in Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse erzielt.
609 820/1 189
Oberflächenaktives Mittel |
gebildetes L-Cystin ^1 |
Relative Aktivi tät % |
O.Ol Natrium- dodecylsulfat 0.05 0.1 0.5 |
2420 3600 3370 33 O |
110 162 152 1 O |
0.01 0.05 Cetyltrimethyl- ammoniumchlorid ο. 1 0.5 1 |
. 23.20 2990 156 30 14 |
104 135 7 1 1 |
keines -' . | 2220 | 100 |
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Pseudomonas thiazolinophilum AJ 3854 wurde in dem gleichen Medium
wie in Beispiel 4 während 24 Stunden bei 300G gezüchtet. Die
Zellen wurden durch Zentrifugieren gewonnen und mit 0,8 $iger NaCl-Lösung gewaschen.
Die Zellen wurden in dem gleichen Reaktionsgemisch wie in Beispiel
4 SU;
ten.
ten.
4 suspendiert und die Suspension wurde 2 Stunden bei 300C gehal-
Außerdem wurden in gleicher Weise zubereitete gewaschene Zellen während einer in Tabelle 4 gezeigten Dauer mit Ultraschallwellen
behandelt, die durch einen Ultraschallgenerator Modell UR-200P der Tomy-Seiko Co., ltd. erzeugt wurden.
Die ultraschallbehandelten Zellen wurden anstelle der gewaschenen Zellen in der gleichen Reaktion wie vorher verwendet.
Das in jedem Reaktionsgemisch gebildete L-Cystin wurde mit Hilfe der Bio-assay-Methode bestimmt. Die optische Dichte des auf
das 26-fache verdünnten Reaktionsgemisches wurde ebenfalls bei 562 nm bestimmt.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
. Tabelle 4
Behandlung mit Ultraschall O.D. gebildetes !-Cystin
0 . min
1,20 | 590 | pg/ml |
0,78 | 700 | |
0,372 | 910 | |
0,318 | 950 | |
0,285 | 630 |
809 8 20/1189
Pseudomonas ovalis AJ 3865 (FERM-P 2813) wurde in gleicher Weise
wie in Beispiel 4 gezüchtet. Zu 10 ml der erhaltenen Kulturbrühe wurde 0,5 ml Toluol zugesetzt, das Gemisch wurde 30 Minuten bei
300C gehalten und danach wurden außerdem 10 ml einer Lösung zuge
setzt, die 2 g/dl DL-ATC.3H2O, 1 g/dl KH2PO4 und 0,14 g/dl
HCl enthielt.
Das Gemisch wurde auf einen pH-Wert von 8,2 eingestellt und 2 Stunden bei 400C gehalten.
Das Reaktionsgemisch, das mit den Toluol-behandelten Zellen erhalten
worden war, enthielt 1100 ug/ml L-Cystin, während das Reaktionsgemisch, das unter Verwendung von intakten Zellen erhalten worden
war, 310 ug/ml L-Cystin enthielt.
Zellen von Pseudomonas desmolytica AJ 3891 (PERM-P 2819), die in
gleicher Weise wie in Beispiel 5 gebildet worden waren, wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 6 mit 5 1° Chloroform behandelt.
Bei Verwendung der mit Chloroform behandelten Zellen wurden 350 ug/
ml L-Cystin gebildet, während bei Verwendung der intakten Zellen 240 pg/ml L-Cystin gebildet wurden.
Pseudomonas thiazolinophilum AJ 3854 wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 5 gezüchtet.
Außerdem wurde Bacillus subtilis YT-25, das zur Bildung eines die Zellen lysierenden Enzyms befähigt ist, 30 Stunden bei 300C in
einem Medium gezüchtet, welches, pro Deciliter, 1 g Pepton und
1 g Bouillon, 0,3 g NaCl und 0,5 g Glucose enthielt und einen pH-Wert von 6,0 hatte, wie in Agr. Biol. Chem. 38, 2305 (1974) beschrieben
ist.
Die Kulturbrühe von AJ 3895 (9 ml) wurde mit 1 ml der Kulturbrühe
von YT-25 oder mit 1 ml Wasser vermischt. Jedes Gemisch wurde 1
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Stunde bei 3O0C gehalten.
Danach wurde zu beiden Gemischen, pro Deciliter, 1 g DL-ATC.3H?0
und 1 g KHpPO. zugesetzt und die Gemische wurden 2 Stunden bei 400C gehalten.
In dem zuerst genannten Gemisch wurden 390 ug/ml L-Cystin gebildet,
während in dem zuletzt genannten Gemisch 290 ug/ml L-Cystin gebildet
wurden.
Es wurden gewaschene Zellen von Pseudomonas thiazolinophilum
AJ 3854 gewonnen.
Dann wurde ein Reaktionsgemisch hergestellt, welches pro Deciliter
5 g der gewaschenen Zellen, Ig DI-ATC. 3H2O, 0,14 g HH2OH.HCl und 1
g KH2PO. enthielt und einen pH-Wert von 8 hatte. Dieses Gemisch
wurde bei 400C gehalten. Die nach jeder in Tabelle 5 gezeigten
Reaktionszeit gebildeten Mengen an !-Cystein und L-Cystin wurden mit Hilfe der Bio-assay-Methode und durch FlüssigkeitsChromatographie
bestimmt.
Dabei wurden die in Tabelle 5 aufgeführten Ergebnisse erzielt.
Dabei wurden die in Tabelle 5 aufgeführten Ergebnisse erzielt.
1 | Tabelle 5 | 24 | 48 | |
• | 2,48 1,22 |
1,83 3,79 |
0,63 4,96 |
|
Reaktionszeit (h) | ||||
L-Cystein L-Cystin · |
7 | |||
Beispiel 10 | 2,51 1,89 |
|||
Es wurde ein wässriges Kulturmedium hergestellt, welches pro Deciliter
1 g Glycerin, 0,5 g Hefeextrakt, 0,5 g Pepton, 0,5 g Bouillon,
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0,5 g NaCl und 0,2 g DL-ATC.3HpO enthielt, und auf einen pH-Wert
■von 7 eingestellt.
50 ml-Anteile des wässrigen Kulturmediums wurden in 500 ml.-Kolben
gegeben, mit Jedem der in Tabelle 6 gezeigten Mikroorganismen angeimpft und 16 Stunden unter Schütteln bei 300C gehalten.
Die in der Kulturbrühe gebildeten Zellen wurden durch Zentrifugieren gewonnen und gefriergetrocknet.
Die gefriergetrockneten Zellen (3 g/dl) wurden in 1 1 einer wässrigen
lösung suspendiert, die 1 g/dl DI-ATC.3H2O, 1 g/dl
2 2
und 0,14 g/dl NHgOH.HCl enthielt und einen pH-Wert von 8 hatte
und das Reaktionsgemisch wurde 53 Stunden bei 300C gehalten.
Danach wurde dem Reaktionsgemisch 6 η NaOH zugesetzt, um den gebildeten
Niederschlag aufzulösen. Die Menge an L-Cystin in der
überstehenden Flüssigkeit des Reaktionsgemisches wurde mit Hilfe der Bio-assay-Methode bestimmt.
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CD CO NJ CD
OO
Microorganismus | FERM-P 21 | gebildetes L-Cystin pg/ml |
Achromobacter delmarvas | ATCC 15173 | 237 |
Alcalgenes denitrificans | ATCC 8185 ■ | 50 |
Bacillus brevis | ATCC 13826 | 43 |
Brevibacterium flavum | FERM-P 2764 | 22 |
jSnterobacter aeroaenes | IAM 1183' | 184 |
Enterobacter aeroqenes | FERM-P 2766 | 173 |
Ervinia carotovora | FERM-P 2763 | 24 |
Escherichia coli | ATCC 11880 | 10 |
Micrococcus sodonensis | ATCC 4279 | 206 |
Mycoplana dimorpha | FERM-P 2765 | 146 |
Serratia marcescens , | ATCC 8366 | 28 |
Flavobacterium acidoficum | FERM-P 2762 | 10 |
Pseudomonas ovalis | ATCC 272 | 68 |
Sarcina lutea | 5100 | |
ω ι
ro
CD
2549974 -zs-
Die Isolierung der L-Cystin-Kristalle aus der Kulturbrühe von
Sarcina lutea ATCC 272 wurde in folgender Weise durchgeführt :
die überstehende Flüssigkeit des Reaktionsgemisches wurde durch Zentrifugieren gewonnen und dazu wurden 5 g Aktivkohle zugegeben
und das Gemisch wurde erhitzt. Nach der Filtration wurden 990 ml
des Filtrats über Nacht belüftet und auf ein geringes Volumen konzentriert. Die gebildeten Kristalle wurden filtriert, mit Wasser
gewaschen und getrocknet. Die endgültig erzielte, molare Ausbeute betrug 63 £ (3,8 g).
Jeder der in Tabelle 7 aufgeführten Mikroorganismen wurde 24 Stunden bei 300C auf einem Agarmedium gezüchtet, das aus 1 g/dl
Glycerin, 0,5 g/dl Hefeextrakt, 0,5 g/dl Pepton, o,5 g/dl Fleischextrakt, 0,5 g/dl NaCl und 0,2 g/dl DI-ATC.3H2O (pH 7,0) und 2 g/
dl Agar bestand. Etwa 250 mg der feuchten Zellen wurden in 5 ml eines Reaktionsgemisches suspendiert, welches 1 g/dl DI-ATC.3HpO,
1 g/dl KH2PO4, 0,14 g/dl NH2OH.HCl (pH 8,0) enthielt, und 24
Stunden bei 300C gehalten. In dem Reaktionsgemisch wurden die in
Tabelle 7 gezeigten Mengen an I-Cystin gebildet.
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ovalis | AJ | 2236 | gebildetes L-Cystin mg/ml |
|
Ps. | Il | AJ | 3863 | 0.068 |
■ | Il | AJ | 3864 | 3.945 |
Il | π | AJ | • 3865 |
2.345 |
π | Il | AJ | 3866 | 6.145 |
η | Il | AJ | 3867 | 4.050 |
η | desmolytica | AJ | 3868 | 5 .690 |
PS. | Il | AJ | 3869 | 3.631 |
H | Il | AJ | 3870 | 6.050 |
η | H | AJ | 3871 | 5.445 |
η | I Il |
AJ | 3872 | 6.240 |
η | Il | AJ | 3873 | 0.720 |
Il | cohaerens | AJ | 3874 | 0.930 |
PS. | thxazolinophilum | AJ | 3854 | 4.737 |
Ps. | 6.050 | |||
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Ps. thiazolinophilum AJ 3854 wurde unter aeroben Bedingungen "bei
30 C während 14 Stunden in einem Medium gezüchtet, welches 2 g/dl
Glucose, 0,5 g/dl Hefeextrakt, 0,5 g/dl Pepton, 0,25 g/dl NaCl, 0,1 g/dl KH2PO4, 0,05 g/dl MgSO4.7H2O und 0,2 g g/dl DL-ATC.3H2O
enthielt und einen pH-Wert von 7 hatte. Die aus 100 ml der Kultur-"brtihe
gewonnenen Zellen wurden in dem in Beispiel 11 beschriebenen
Reaktionsgemisch suspendiert und das Gemisch wurde 20 Stunden bei 300C gehalten. Die Meng
0,595 g (molare Ausbeute 98
0,595 g (molare Ausbeute 98
bei 3O0C gehalten. Die Menge des gebildeten I—Cystins betrug
Der überstehenden Flüssigkeit des Reaktionsgemisches wurde 0,1 g Aktivkohle zugesetzt, das Gemisch wurde erhitzt, filtriert und der
pH-Wert wurde auf 7 eingestellt. Nach dem Belüften über Nacht war 0,488 g L-Cystin erhalten worden (endgültige Ausbeute 80 5ε).
3 g Zellen von Ps. thiazolinophilum AJ 3854,die in Beispiel 12 erhalten
wurden, wurden in 50 ml einer 0,1 m K-Phosphat-Pufferlösung
suspendiert und während 5 Minuten mit Ultraschall von 20 KHz behandelt. Zu der überstehenden Lösung des ultraschallbehandelten
Gemisches wurden 0,5 g DL-ATC.3H2O und 0,07 g MgOH.HCl zugesetzt
und der pH-Wert wurde auf 8 eingestellt. Nach 24-stündiger Reaktion bei 300C waren 6,1 mg/ml L-Cystin gebildet worden.
Zellen von Ps. thiazolinophilum AJ 3854 wurden gewonnen und die Enzymreaktion wurde mit Hilfe der in Beispiel 12 beschriebenen
Verfahrensweise durchgeführt, mit der Abänderung, daß 0,02 #
Natriumdodecylsulfat zugesetzt wurde. Nach 5 Stunden war das gesamte
DL-ATC verschwunden und es hatten sich 6,05 mg/ml L-Cystin gebildet (molare Ausbeute 99 $).
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In 100 ml Kulturbrühe von Ps. ovalis AJ 3865, die mit Hilfe der
gleichen Verfahrensweise wie in Beispiel 12 erhalten wurde, wurden
50 mg Cetyltrimethylammoniumchlorid, 1 g DL-ATC.3H2O und 0,14 g
NH2OH.HCl gegeben.
Nach 7-stündigem Bebrüten bei 3O0C hatte sich 0,59 g L-Cystin gebildet
(molare Ausbeute 97 %).
Die feuchten Zellen von Ps. desmolytica AJ 3871, die mit Hilfe der in Beispiel 12 beschriebenen Verfahrensweise erhalten wurden,
bildeten 1890 pg/ml/h L-Cystin. Die angewendete Zellkonzentrrtion
betrug 5 %. Andererseits bildeten die entsprechenden lyophilisierten
Zellen L-Cystin in einer Menge von 2750 ug/ml/h.
Zellen von Ps. thiazolinophilum AJ 3854, die in analoger Weise wie in Beispiel 12 erhalten wurden (Naßgewicht 1 g) wurden in 4 ml
Wasser suspendiert und abgekühlt. Zu der Suspension wurden 45 mg Methylen-bis-acrylamid gegeben, das mit gasförmigem N~ eingeführt
wurde, und außerdem wurden 3,5 mg Ammoniumpersulfat und 8 iil N,N'-Dimethylaminopropionitril
zugesetzt. Nach 1-stündigem Kühlen wurde das gebildete Gel mit Maschendraht-Gaze (50-Maschen) filtriert
und mit 0,8 $iger NaCl-Lösung gewaschen. 1 g des Gels wurde
in 2 ml des in Beispiel 12 gezeigten Reaktionsgemisches suspendiert.
Das Reaktionsgemisch wurde 24 Stunden bei 3O0C gehalten
und mit Hilfe der Bio-assay-Methode wurden in dem Reaktionsgemisch 5,40 mg/ml L-Cystin aufgefunden.
Ps. thiazolinophilum AJ 3854 wurde bei 300C während 24 Stunden
in dem gleichen Medium wie in Beispiel 4 gezüchtet und die Zellen wurden durch Zentrifugieren gewonnen.
Dem in Beispiel 4 gezeigten Reaktionsgemisch wurden außerdem die in Tabelle 8 aufgeführten Verbindungen in den dort angegebenen
Dem in Beispiel 4 gezeigten Reaktionsgemisch wurden außerdem die in Tabelle 8 aufgeführten Verbindungen in den dort angegebenen
60 9 820/1189
2549974
Mengen zugesetzt.
Die Reaktion wurde 7 Stunden bei 300C durchgeführt und danach
enthielt das Reaktionsgemisch die in Tabelle 8 gezeigten Mengen an L-Cystin.
Zugesetzte Verbindung | Gebildetes !-Cystin (g/dl) |
mM 0 |
0,14 |
1 | 0,34 |
5 | 0,55 |
10 | 0,57 |
NH9OH.HCl ά 20 |
0,61 |
30 | 0,60 |
50 | 0,57 |
100 | 0,46 |
0 | 0,17 |
0,1 | 0,15 |
NHoNHCONH0 ά ά 1 |
0,19 |
10 | 0,40 |
100 | 0,33 |
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Claims (17)
- Patentansprüche"λ ( 1. Verfahren zur enzymatischen Herstellung von L-Cystein und/ oder L-Cystin, dadurch gekennzeichnet , daß mana) 2~Aminoi-thiazolin-4-carbonsäure in einer wässrigen Lösung bei einem pH-Wert von 5 bis 11 mit einer wirksamen Menge eines durch einen Mikroorganismus gebildeten Enzyms hält, das zur Umwandlung von 2-Amino-thiazolin-4-carbonsäure in L-Cystein und/oder L-Cystin befähigt ist und welches durch einen Mikroorganismus gebildet wurde, der zumYfetchstum in einem Medium befähigt ist, welches 2-Amino-thiazolin-4-carbonsäure als Stickstoffquelle enthält, undb) das gebildete L-Cystein und/oder L-Cystin aus der wässrigen Lösung gewinnt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Enzym verwendet, das durch einen Mikroorganismus des Genus Sarcina, Achromobacter, Alcaligenes, Bacillus, Brevibacterium, Enterobacter, Ervinia, Escherichia, Micrococcus, Mycoplana, Serratia, Flavobacterium oder Pseudomonas gebildet wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Enzym verwendet, das durch einen Mikroorganismus der Spezies609820/ 1 18935 254992ASarcina lutea Achromobacter delmarvae Alcaligenes denitrificans Bacillus brevis Brevibacterium flavura Enterobacter aerogenes Ervinia carotovora Escherichia coli Micrococcus sodonensis Mycoplana dimorpha Serratia marcescens Pseudomonas thiazolinophilum Pseudomonas ovalis Pseudomonas desmolytica oder Pseudomonas cohaerens gebildet wird.
- 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß man ein Enzym verwendet, welches durch einen der folgenden Mikroorganismen gebildet worden ist:
Sarcina lutea ATCC 272Achromobacter delmarvae FERM-P Alcaligenes denitrificans ATCC 15173 Bacillus brevis ATCC 8185Brevibacterium flavum ÄTCC 13826 Enterobacter aerogenes FERM-P 2764 Ervinia carotovora FERM-P 2766Escherichia coli FERM-P 2763Micrococcus sodonensis ATCC 11880609820/1189Mycoplana dimorpha ATCC 4279Serratia marcescens PERM-P 2765Pseudomonas thiazolinophilum FERM-P 281-0Pseudoraonas ovalis FERM-P 2762, FERM-P 2811 ,EERM-P 2812, FERM-P 2813, FERM-P 2814 oder FERM-P 2815Pseudomonas desmolytica FERM-P 2816, FERM-P 2817,FERM-P 2818, FERM-P 2819 oder FERM-P 2820, FERM-P 2821Pseudomonas cohaerens FERM-P 2831. - 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß man ein Enzym verwendet, das von einem Mikroorganismus gebildet wird, der zum Wachstum in einem Medium befähigt ist, welches, pro Deziliter, Of.3 g 2-Amino-thiazolin-4-carbonsäure-trihydrat, 1 g Glycerin, 0,01 g Hefeextrakt, 0,1 g KH2PO^, 0,05 g MgSO^.7H2O und 2 g Agar enthält.
- 6. Verfahren nach Einern'der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e kenn ze lehnet , daß man ein Enzym verwendet, welches durch Züchten des Mikroorganismus in einem 2-Aminothiazolin-4—carbonsäure enthaltenden Medium gebildet wird.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g ekennzeichnet , daß man ein Enzym verwendet, das durch Züchtung des Mikroorganismus in einem Medium gebildet wird, das Manganionen in einer Menge von mehr als 0,1 mM entält. 609820/118 9
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Enzym verwendet, das durch Züchtung des Mikroorganismus in einem Medium gebildet wird, das Ferroionen in einer Menge von mehr als 0,1 mM enthält.
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß man das Enzym in Form einer Enzymquelie einsetzt, die aus intakten Zellen des Mikroorganismus, einem Homogenisat der Zellen, gefriergetrockneten Zellen oder mit Utraschall behandelten Zellen besteht.
- 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß man als Enzymquelle Zellen des Mikroorganismus verwendet, die mit einem organischen Lösungsmittel behandelt worden sind.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennze ichn e t , daß man als organisches Lösungsmittel ein niederes Alkanol, einen aromatischen Kohlenwasserstoff, ein Alkylketon oder ein chloriertes Alkan verwendet.
- 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß man als Enzymquelle Zellen des Mikroorganismus verwendet, die vorher mit einem oberflächenaktiven Mittel behandelt v/orden sind.609820/1 189
- 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man ein kationisches oder anionisches oberflächenaktives Mittel verwendet.
- 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet , daß man als Enzymquelle Zellen des Mikroorganismus verwendet, nachdem diese mit einem aus Mikrobenzellen stammenden lysierenden Enzym behandelt worden sind.
- 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß man eine wässrige Lösung verwendet, die Hydroxylamin oder Semicarbazid enthält.
- 16. Verfahren nach" einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß man eine wässrige Lösung verwendet, die Ferriionen in einer Menge von mehr als 0,036 mM enthält.
- 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß man eine wässrige Lösung verwendet, die Ferrionen in einer Menge von mehr als 0,036 mM enthält.609820/1189
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