DE3036413A1 - Verfahren zur herstellung von 2,5-diketogluconsaeure - Google Patents

Verfahren zur herstellung von 2,5-diketogluconsaeure

Info

Publication number
DE3036413A1
DE3036413A1 DE19803036413 DE3036413A DE3036413A1 DE 3036413 A1 DE3036413 A1 DE 3036413A1 DE 19803036413 DE19803036413 DE 19803036413 DE 3036413 A DE3036413 A DE 3036413A DE 3036413 A1 DE3036413 A1 DE 3036413A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
acid
glucose
fermentation
medium
choline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19803036413
Other languages
English (en)
Other versions
DE3036413C2 (de
Inventor
Dennis Michael Gales Ferry Conn. Fenton
Donald Albert Essex Conn. Kita
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pfizer Inc
Original Assignee
Pfizer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfizer Inc filed Critical Pfizer Inc
Publication of DE3036413A1 publication Critical patent/DE3036413A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3036413C2 publication Critical patent/DE3036413C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/38Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/58Aldonic, ketoaldonic or saccharic acids

Description

DR. A. VAN DER WERTH DR. FRANZ LEDERER R. F. MEYER-ROXLAU
DlPL-ING. (1934-1974) DIPL-CHEM. DIPL-ING.
3000 MÖNCHEN 80 LUCILE-GRAHN-STRASSE
TELEFON: (089) 472947 TELEX: 524624 LEDER D TELEGR.: LEDERERPATENT
28. August 19 80 P.C. (Ch) 6232/A PFIZER INC.
235 East 42nd Street, New York, N.Y. 10017, USA
Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure, die als Zwischenstufe zur Herstellung von Ascorbinsäure brauchbar ist. Eine Lösung von 2,5-Diketogluconsäure kann selektiv zu 2-Ketogulonsäure reduziert werden, die in Ascorbinsäure umgewandelt werden kann. Die Reduktion von 2,5-Diketogluconsäure kann durch Reduzieren mit einem Alkali-etallborhydrid erfolgen, wie in der US-PS 4 159 990 offenbart, oder durch eine fermentative Reduktion, wie z.B. in der US-PS 3 922 194, 3 959 076 und 3 963 574 beschrieben.
2,5-Diketogluconsäure ist auch als Zwischenstufe zur Herstellung von Comensäure (5-Hydroxy-4-pyron-2-carbonsäure) durch Erwärmen in Gegenwart einer Säure, wie z.B. in der US-PS 3 654 316 beschrieben, brauchbar.
Bislang ist 2,5-Diketogluconsäure von mehreren verschiedenen Bakterien erzeugt worden, wie von Acetobacter melanogenum, Acetobacter aurantium, Gluconoacetobacter rubiginosus, Gluconoacetobacter liquifaciens und Pseudomonas sesami. Die Verwendung dieser Mikroorganismen ist jedoch unter industriellem Gesichtspunkt aufgrund verhältnismäßig niedriger
13 0 014/1381
Ausbeuten an 2,5-Diketogluconsäure, relativ langer Fermentationszeiten und wegen der Bildung großer Mengen brauner oder gelbbrauner Pigmente als Nebenprodukte der Kultivierung, wodurch die Reinheit der gewünschten 2,5-Diketogluconsäure herabgesetzt wird, nicht befriedigend.
Die US-PS 3 790 444 bezieht sich auf die Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure ohne begleitendes braunes Pigment durch eine neue Art, die als Acetobacter fragum ATCC Nr. 21 409 bezeichnet wird.
Die USSN 79 668 (vom 28. 9. 1979) bezieht sich auf die Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure in guten Ausbeuten ohne die Bildung pigmentierten Materials durch aerobe Vermehrung von Acetobacter cerinus in einem glucosehaltigen Medium. Während Glucose-Gesamtmengen von etwa 2,5 bis etwa 20 % (Gewicht/Volumen) verwendet werden können, xvurde gefunden, daß Glucose-Anfangskonzentrationen im Medium von mehr als 15 % von den Mikroorganismen nicht verkraftet werden können. Demnach können Glucose-Gesamtmengen von mehr als etwa 15 % (Gewicht/Volumen) nur eingesetzt werden, indem die Fermentation mit einer Glucose-Anfangskonzentration von etwa 10 bis 15 % (Gewicht/Volumen) durchgeführt und danach weitere Glucose-Teilmengen dem Fermentationsmedium während des Fermentationsverlaufs zugesetzt werden, wobei die Glucose-Konzentration im Medium zu jeder gegebenen Zeit etwa 15 % (Gewicht/Volumen) nicht überschreitet.. Daher waren bislang die Gesamtkonzentrationen oder Produktionskapazitäten an 2,5-Diketogluconsäure durch die verhältnismäßig niedrige Glucose-Anfangskonzentration, die im Fermentationsmedium eingesetzt werden kann, beschränkt. Die Produktivität von Verfahren, die andere Mikroorganismen zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure einsetzen, wie oben beschrieben, ist auch durch die Notwendigkeit der Verwendung verhältnismäßig niedriger Glucose-Anfangskonzentrationen im Fermentationsmedium beschränkt.
1 3 0 0 U / 1 3 6 1
So ist leicht erkennbar, daß ein Verfahren, bei dem Glucose-Anfangskonzentrationen über etwa 15 % (Gewicht/Volumen), insbesondere Werte über 20 % toleriert werden können und von den Mikroorganismen zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure verwertet werden, eine erhebliche Steigerung der Produktionskapazität schafft und das Arbeiten sehr wirtschaftlich macht. Ein solches Verfahren vermeidet auch die Möglichkeit einer Verunreinigung des Fermentationsmediums, die eintreten kann, wenn die Produktionskapazitäten durch Zusatz weiterer Glucosemengen während des Fermentationsverlaufs gesteigert werden.
Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß Glucose-Anfangskonzentrationen über 20 % und bis zu etwa 30 % (Gewicht/Volumen) in einem Fermentationsmedium von dem Mikroorganismus Acetobacter cerinus zur Erzeugung von 2,5-Diketogluconsäure verwertet werden können, wenn wenigstens etwa 0,04 Gew.-% Cholin, bezogen auf die Menge an D-Glucose im Medium, dem Fermentationsmedium zugesetzt werden. Insbesondere führt die Erfindung zu einem Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure in hohen Konzentrationen im Fermentationsmedium durch aerobe Vermehrung von Acetobacter cerinus in einem Fermentationsmedium, das D-Glucose in einer Anfangskonzentration über etwa 20 und bis zu etwa 30 % (Gewicht/Volumen) sowie Cholin in einer Menge von wenigstens etwa 0,04 Gew.-%, bezogen auf die D-Glucose-Menge im Medium, enthält. Die Glucose-Anfangskonzentration im Fermentationsmedium ist vorzugsweise etwa 25 bis 30 % (Gewicht/Volumen). Die Vermehrung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 25 bis 300C, bevorzugt bei einem pH von etwa 5 bis 6. Bevorzugte Stämme sind Acetobacter cerinus oder Acetobacter cerinus IFO 3263 und IFO 3266.
2,5-Diketogluconsäure wird im erfindungsgemäßen Verfahren in guten Ausbeuten ohne Bildung wesentlicher Mengen pigmentierter Materialien in verhältnismäßig kurzen Fermentationszeiten hergestellt. Eine Reihe von Stämmen von Acetobacter
1300U/1361
-It-.
cerinus, einschließlich IFO 3262 (ATCC 12303), IFO 3263, IFO 3264, IFO 3265, IFO 3266, IFO 3267, IFO 3268 und IFO 3269 sind der Öffentlichkeit zugänglich und können beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure eingesetzt werden. Besonders bevorzugte Stämme sind IFO 3263 und IFO 3266. Natürlich sind auch Mutanten dieser Mikroorganismen, hergestellt nach herkömmlichen Methoden, z.B. durch Bestrahlen mit Röntgenstrahlen oder UV-Licht, Behandeln mit Stickstofflosten oder dgl., beim erfindungsgemäßen Verfahren brauchbar und von der Erfindung umfaßt.
Acetobacter cerinus wird in einem Medium kultiviert, dessen Hauptkohlenstoffquelle D-Glucose ist. Natürlich enthält in Übereinstimmung mit herkömmlicher Fermentationspraxis das Fermentationsmedium auch Stickstoff-, Kalium-, Phosphor- und Magnesiumquellen. Der Begriff "Fermentationsmedium", wie er hier verwendet wird, soll ein solche Verbindungen enthaltendes Medium definieren. Wird Acetobacter cerinus als Mikroorganismus beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt, ist es nicht notwendig, kostspielige organische Stickstoffquellen, wie Pepton oder Fleischextrakt, zu verwenden. Der Stickstoff kann in wirtschaftlicher Weise durch die Verwendung von Harnstoff oder anorganischen Stickstoffquellen, wie Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat, Ammoniumphosphat oder ähnlichen Salzen, im allgemeinen in Mengen zwischen etwa 0,1 und 2 g/l Fermentationsmedium,zur Verfügung gestellt werden, wenn auch Nicotinsäure als Wachstumsfaktor zugesetzt wird, im allgemeinen in einer Menge von etwa 0,2 bis 10 mg/1 Fermentationsmedium. Kalium, Magnesium und Phosphor werden leicht durch Zusatz von Salzen, wie Kaliumphosphat, Ammoniumphosphat, Magnesiumsulfat oder ähnlichen Salzen, im allgemeinen in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 1 g/l Fermentationsmedium, zur Verfügung gestellt. Bei der Zusammenstellung des Fermentationsmediums ist jedoch erhebliche Variation möglich.
1300U/1361
Andere geeignete Medien liegen für den Fachmann auf der Hand, und das erfindungsgemäße Verfahren soll nicht auf die Verwendung der oben und in den Beispielen beschriebenen besonderen Medien beschränkt sein. Beim erfindungsgemäßen Verfahren enthält das Fermentationsmedium D-Glucose in Anfangskonzentrationen über den bisher möglichen ohne schädlichen Einfluß auf die bei der Fermentation eingesetzten Mikroorganismen. Speziell liegt die D-Glucose-Anfangskonzentration in dem beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Fermentationsmedium im Bereich über etwa 20 und bis zu etwa 30 % (Gewicht/Volumen), insbesondere zwischen etwa 25 und 30 % (Gewicht/Volumen). Wenn gewünscht, kann D-Glucose als Cerelose (D-Glucose-Monohydrat) zugesetzt werden.
Damit die Acetobacter cerinus-Mikroorganismen so hohe Glucosekonzentrationen im Fermentationsmedium zu ertragen und zu verwerten vermögen, muß dem Fermentationsmedium Cholin in einer Menge von wenigstens 0,04 Gew.-%, bezogen auf die Anfangsmenge an D-Glucose in dem Fermentationsmedium, zugesetzt werden. Wenn gewünscht, können verhältnismäßig hohe Cholinmengen, z.B. etwa 0,5 Gew.-%, bezogen auf die D-Glucose-Anfangskonzentration im Fermentationsmedium, verwendet werden, wenngleich sich wenig Vorteil bei der Verwendung von mehr als etwa 0,1 Gew.-% Cholin ergibt, und etwa 0,04 bis 0,06 Gew.-% Cholin sind im allgemeinen bevorzugt. Cholin kann entweder als freie Base oder als Salz, z.B. als Cholinchlorid, Cholinbicarbonat, Cholincitrat, Cholinglukonat oder ähnliche Salze, zugesetzt werden. Cholinchlorid ist ein bevorzugtes Salz. Die Konzentration an Cholin, wie hier definiert, ist als Cholin-Base berechnet. Ein kleiner Teil des nötigen Cholins kann, wenn gewünscht, durch Zugabe von Maisquellflüssigkeit zum Fermentationsmedium beigesteuert werden. Maisquellflüssigkeit, die in Fermentationsmedien als Quelle für Vitamine und Mineralstoffe verwendet wird, enthält im allgemeinen nur etwa 0,5 bis 3 mg Cholin/g Maisquellflüssigkeit. Doch werden gewöhnlich nicht mehr als etwa 5 g Maisquellflüssigkeit pro 1 Fermentationsmedium einge-
1300H/1361
- Ss -
setzt, da Maisquellflüssigkeit Farbkörper enthält und die Zugabe von mehr als etwa 5 g Maisquellflüssigkeit pro 1 Fermentationsmedium die Gewinnung und Reinigung der 2,5-Diketogluconsäure schwieriger macht. Daher kann Maisquellflüssigkeit, wenn gewünscht, nur als Quelle für einen kleinen Teil des für die Fermentation nötigen Cholins verwendet werden, und der Rest der erforderlichen Cholinmenge wird dem Fermentationsmedium als Cholinbase oder als Salz, wie oben beschrieben, zugesetzt.
Die Fermentation erfolgt im allgemeinen bei einer Temperatur von etwa 20 bis 35°C, vorzugsweise zwischen 25 und 3O0C, insbesondere bevorzugt um 280C. Der Anfangs-pH eines Kulturmediums liegt im Bereich von etwa 3,5 bis 7,5, bevorzugt zwischen etwa 5 und 6. Im Verlauf der Fermentation wird der pH wunschgemäß in diesem Bereich, vorzugsweise bei etwa 5,5, z.B. durch Zugabe eines Alkalimetallhydroxids, vorzugsweise einer Natronlauge, gehalten. Alternativ kann ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallcarbonat, vorzugsweise Calciumcarbonat, zur pH-Steuerung verwendet werden und wird für diesen Zweck in ergänzendem Medium nach der Autoklavenstufe in ausreichender Menge zugegeben, um zum gewünschten pH zu führen, im allgemeinen zwischen 20 und 30 g/100 g Glucose. Es versteht sich, daß die 2,5-Diketogluconsäure in solchen Fermentationsmedien in Form der entsprechenden Alkali- oder Erdalkalimetallsalze, wie der Natrium- oder Calciumsalze, anfällt und daß solche Salze von dem Begriff "2,5-Diketogluconsäure" im vorliegenden Zusammenhang umfaßt sind.
Nach dem Beimpfen wird das Fermentationsmedium gerührt, z.B. mit einem mechanischen Rührer, und belüftet, bevorzugt mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 1 Volumen Luft pro Volumen Fermentationsbrühe pro min. Wenn gewünscht r kann weitere Glucose während der Fermentation zugesetzt werden, um einen Teil der bei der Fermentation verbrauchten Glucose zu ersetzen, wodurch die Gesamtkonzentration an in der Fermenta-
130014/1361
mm ^ mm
tionsbrühe erhaltener 2,5-Diketogluconsäure gesteigert wird.
Die Fermentation wird fortgesetzt, bis die gewünschte Ausbeute erreicht ist. Beispielsweise bringt unter Verwendung von Acetobacter cerinus IFO 3263 oder 3266 eine Fermentationszeit von etwa 40 bis 50 h eine Ausbeute von etwa 90 bis 95 % 2,5-Diketogluconsäure, bezogen auf D-Glucose. Eine gewisse Variation der Reaktionszeiten und Ausbeuten ist jedoch in Abhängigkeit vom besonderen Mikroorganismen-Stamm, der Glucosekonzentration im Fermentationsmedium und der Kultivierungstemperatur zu erwarten.
Ohne an den folgenden Mechanismus gebunden sein zu wollen, wird angenommen, daß die Umwandlung von Glucose in 2,5-Diketogluconsäure auf folgendem Wege abläuft:
Glucose —»2-Ketogluconsäure } 2,5-Diketogluconsäure
Glucose —^5-Ketogluconsäure -—^2,5-Diketogluconsäure
Die Zwischenstufen der 2-Ketogluconsäure und 5-Ketogluconsäure und die 2,5-Diketogluconsäure können papierchromatographisch mit einem Whatman Nr. 1 und Nr. 4-Papier und einem Lösungsmittelsystem aus Methyläthylketon/Aceton/Ameisensäure/Wasser (80:6:2:12) getrennt werden. Die Säureflecke werden durch Sprühen einer 0,2%igen äthanolischen o-Phenylendiamin-Lösung mit 1 % Salpetersäure und Erwärmen auf etwa 700C (5-Ketogluconsäure: blau; 2-Ketogluconsäure: gelb; 2,5-Diketogluconsäure: grün) lokalisiert. Auch Hochdruckflüssigkeit schromatographie kann angewandt werden. Mit den obigen Methoden kann das Fortschreiten der Fermentation verfolgt werden.
2,5-Diketogluconsäure kann von der fertigen Fermentationsbrühe nach irgendeiner der dem Fachmann bekannten herkömmlichen Arbeitsweisen abgetrennt und gewonnen werden. Bei-
1300H/1361
spielsweise kann die Fermentationsbrühe filtriert, der pH des wässrigen Filtrats durch Zugabe einer Mineralsäure, wie Salzsäure, auf 2 bis 2,5 eingestellt, dann die Lösung eingeengt und ein niederer Alkylalkohol, vorzugsweise Äthanol oder Methanol, zugesetzt werden. Beim Stehen scheidet sich die 2,5-Diketogluconsäure in Form ihres Calcium- oder Natriumsalzes als Feststoff aus der Lösung ab. Die 2,5-Diketogluconsäure kann aus dem Salz durch Behandeln mit einer verdünnten Mineralsäure und anschließend beispielsweise durch Behandeln mit einem Kationenaustauscherharz, wie einem SuIfonsäureharz, z.B. Dowex 50, erhalten werden.
Wenn gewünscht, kann die Fermentationsbrühe weiter bearbeitet werden, um die gebildete 2,5-Diketogluconsäure in andere gewünschte Produkte umzuwandeln, z.B. durch fermentative Reduktion zu 2-Ketogulonsäure, wie in den US-PS'en
3 922 194, 3 959 076 oder 3 963 574 beschrieben. Alternativ kann die filtrierte Fermentationsbrühe als geeignete Reaktionslösung für die Reduktion von 2,5-Diketogluconsäure zu einer 2-Ketogulonsäure enthaltenden Lösung durch Umsetzen mit einem Alkalimetallborhydrid verwendet werden, wie in der US-PS
4 159 990 beschrieben. Die bei diesen Umsetzungen erzeugte 2-Ketogulonsäure wird nach auf dem Fachgebiet bekannten Maßnahmen leicht in Ascorbinsäure umgewandelt, z.B. durch Erwärmen des Methylesters in Gegenwart einer Base.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, es versteht sich jedoch, daß sie nicht auf die speziellen Einzelheiten dieser Beispiele beschränkt ist.
014/1361
Beispiel 1
Das folgende wässrige Impfmedium wurde hergestellt:
Bestandteil g/l
Glucose-Monohydrat 25
Maisquellflüssigkeit 5
KH3PO4 0,5
K2HPO4 0,5
MgSO4.7H2O 0,2
CaCO3 7,0 pH 6,2
Ein Schüttelkolben mit 1 1 Medium wurde 30 min bei 1210C im Autoklaven behandelt. Zellen von Acetobacter cerinus IFO 3263 aus einer Nähragar-Schrägkultur (5 ml einer sterilen, wässrigen 20 ml-Suspension) wurden in den Kolben gegeben, der dann auf einem Rotatxonsschüttler bei etwa 280C 24 h geschüttelt wurde. Der pH des gekühlten Mediums war 5,0.
Eine Teilmenge der gewachsenen Kultur, ausreichend für ein 10 vol/vol.-%iges Inokulum, wurde in einen gerührten 4 1-Fermentator gegeben, der 2 1 des folgenden Produktionsmediums enthielt:
Bestandteil
Glucose-Monohydrat 225 g/l
Maisquellflüssigkeit 0,5 g/l
(NHj)2HPO4 0,5 g/l
KH2PO4 1,5 g/l
MgSO4.7H2O 0,5 g/l
Harnstoff 1,0 g/l
Cholinchlorid 100 mg/1 Nicotinsäure 10 mg/1
CuSO4.5H2O 2,0 mg/1
Antischaummittel (P-2000) 1,0 mg/1 pH 6,0
1300U/1361
Die Fermentation erfolgte bei 28°C unter Rühren bei 1700 U/min und Belüften mit einer Geschwindigkeit von 1,0 Volumen pro Volumen Brühe pro min. Durch Zusatz einer 20%igen Natronlauge nach Bedarf wurde der pH bei 5,5 gehalten. 2,5-Diketogluconsäure als Natriumsalz wurde in einer Ausbeute von 95 % nach einer Fermentationszeit von 48 h erhalten.
Beispiel 2
Das folgende wässrige Impfmedium wurde hergestellt:
Bestandteil g/1
Glucose-Monohydrat 25 Maisquellflüssigkeit 5
KH2PO4 0,5
K2HPO4 0,5
MgSO4.7H2O 0,2
CaCO3 7,0
Ein Schüttelkolben mit 1 1 Medium wurde 30 min bei 1210C autoklavenbehandelt. Zellen von Acetobacter cerinus IFO 3263 aus einer Nähragar-Schrägkultur (5 ml einer sterilen, wässrigen 20 ml-Suspension) wurden in den Kolben gegeben, der dann auf einem Rotationsschüttler bei etwa 280C etwa 24 h geschüttelt wurde« Der pH des gekühlten Mediums war 5,0.
Eine Teilmenge der gewachsenen Kultur, ausreichend für ein 10 vol.-/vol.-%iges Inokulum wurde in einen gerührten 4 1-Fermentator gegeben, der 2 1 des folgenden Mediums enthielt?
1 3 0 0 U / 1 -3 6 1
Inokulum zweiter Stufe g/l
Glucose-Monohydrat 100 Maisquellflüssigkeit 0,5
(NH4J2HPO4 0,5
KH2PO4 1,5
MgSO4.7H2O 0,5
Harnstoff 1 ,0
Nicotinsäure 10 mg CuSO4.5H2O 2,0 mg
Cholinchlorid 500 mg Antischaummittel (P2000) 0,5 ml
Die zweite Stufe wurde unter Rühren bei 1700 ü/min und 280C sowie unter Belüften mit einer Geschwindigkeit von 1,0 Volumen pro Volumen pro min durchgeführt. Der pH wurde durch Zugabe einer 20%igen Natronlauge nach Bedarf bei 5,5 gehalten.
Nach 20 h wurde eine Teilmenge der gewachsenen Kultur, ausreichend für ein 10 vol.-/vol.-%iges Inokulum, in einen gerührten 14 1-Fermentator gebracht, der 6 1 des folgenden Produktionsmediums enthielt:
Bestandteil g/l
Glucose-Monohydrat 334
Maisquellflüssigkeit 0,5
(NH4)2HPO4 0,58
KH2PO4 1,5
MgSO4.7H2O 0,5
Harnstoff J,0
Nicotinsäure 10,0 mg
CuSO4.5H2O 2,0 mg
Cholinchlorid 150 mg
Antischaummittel (P2000) 0,5 ml
1300U/1361
Die Fermentation wurde unter Rühren bei 750 U/min, 280C und Belüften mit einer Geschwindigkeit von 1,0 Volumen pro Volumen pro min durchgeführt. Der pH-Wert wurde durch Zugabe einer 20%igen Natronlauge nach Bedarf bei 5,5 gehalten. 2,5-Diketogluconsäure wurde als Natriumsalz in einer Ausbeute von 95 % nach einer Fermentationszeit von 6570 h erhalten.
Beispiel 3
Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurden jeweils Acetobacter cerinus-Stämme IFO 3262, 3264, 3265, 3266, 3267, 3268 und 3269 getestet. In jedem Falle enthielt das Fermentationsprodukt 2,5-Diketogluconsäure in mehr als 50 % Ausbeute, zusammen mit etwas nicht umgewandelter 2-Ketogluconsäure und 5-Ketogluconsäure als Zwischenstufen. Höhere Ausbeuten der gewünschten 2,5-Diketogluconsäure können unter Anwendung längerer Fermentationsζexten erhalten werden, wenn diese Stämme von Acetobacter cerinus eingesetzt werden.
1300U/1361

Claims (9)

  1. P.C. (Ch) 6232/A
    Patentan Sprüche
    Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure, dadurch gekennzeichnet, daß Acetobacter cerinus in einem Fermentationsmedium, das D-Glucose in einer Anfangskonzentration von über etwa 20 % und bis zu etwa 30 % (Gewicht/Volumen) sowie Cholin in einer Menge von wenigstens etwa 0,04 Gew.-%, bezogen auf die Anfangsmenge an D-Glucose in dem Medium, enthält, aerob vermehrt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anfangskonzentration an D-Glucose von etwa 25 bis 30 % (Gewicht/Volumen) gearbeitet wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es in einem Medium, das Cholin in einer Menge zwischen etwa 0,04 und 0,1 Gew.-% enthält, durchgeführt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermehrung bei einer Temperatur zwischen etwa 25 und 300C erfolgt.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermehrung bei einem pH von etwa 5 bis 6 erfolgt.
    130014/1361
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der pH durch Zugabe von Natriumhydroxid aufrechterhalten wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in einem Medium, das Cholin in einer Menge zwischen etwa 0,04 und 0,1 Gew.-% enthält, durchgeführt wird und die Vermehrung bei einer Temperatur zwischen etwa 25 und 300C und einem pH-Wert von etwa 5 bis 6 erfolgt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es mit dem Acetobacter cerinus-Stamm IFO 3263 durchgeführt wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es mit dem Acetobacter cerinus-Stamm IFO 3266 durchgeführt wird.
    1 300 14/1361
DE3036413A 1979-09-28 1980-09-26 Aerobes mikrobiologisches Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure Expired DE3036413C2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7966579A 1979-09-28 1979-09-28
US06/139,036 US4316960A (en) 1979-09-28 1980-04-10 Preparation of 2,5-diketogluconic acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3036413A1 true DE3036413A1 (de) 1981-04-02
DE3036413C2 DE3036413C2 (de) 1982-10-21

Family

ID=26762283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3036413A Expired DE3036413C2 (de) 1979-09-28 1980-09-26 Aerobes mikrobiologisches Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure

Country Status (20)

Country Link
US (1) US4316960A (de)
AR (1) AR224028A1 (de)
CA (1) CA1140878A (de)
CH (1) CH645921A5 (de)
DD (1) DD153131A5 (de)
DE (1) DE3036413C2 (de)
DK (1) DK149962C (de)
ES (1) ES495419A0 (de)
FI (1) FI803038A (de)
FR (1) FR2466505A1 (de)
GB (1) GB2058775B (de)
GR (1) GR70291B (de)
IL (1) IL61149A0 (de)
IT (1) IT1132791B (de)
LU (1) LU82804A1 (de)
MX (1) MX6164E (de)
NL (1) NL8004677A (de)
NO (1) NO802863L (de)
PT (1) PT71841B (de)
SE (1) SE8006764L (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5234819A (en) * 1980-08-14 1993-08-10 Shiongi & Co., Ltd. Method for preparing 2,5-diketo-D-gluconic acid
JPS6041596B2 (ja) * 1980-08-14 1985-09-18 塩野義製薬株式会社 2,5−ジケト−d−グルコン酸の製造方法
US5004690A (en) * 1983-06-28 1991-04-02 Genetech, Inc. Ascorbic acid intermediates and process enzymes
US5008193A (en) * 1984-06-14 1991-04-16 Genentech, Inc. Ascorbic acid intermediates and process enzymes

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3234105A (en) * 1962-09-20 1966-02-08 Takeda Chemical Industries Ltd Method for producing 2-keto-lgulonic acid
US3790444A (en) * 1971-03-09 1974-02-05 Daiichi Seiyaku Co Process for preparing diketogluconic acid
JPS5135485A (en) * 1974-09-20 1976-03-25 Shionogi Seiyaku Kk 22 keto ll guronsan no seizohoho
SE7809345L (sv) * 1977-11-18 1979-05-19 Pfizer Sett att framstella 2,5-diketoglukonsyra

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT *

Also Published As

Publication number Publication date
GB2058775A (en) 1981-04-15
NO802863L (no) 1981-03-30
PT71841A (en) 1980-10-01
SE8006764L (sv) 1981-03-29
DK336580A (da) 1981-03-29
GR70291B (de) 1982-09-03
NL8004677A (nl) 1981-03-31
IT8024975A0 (it) 1980-09-26
AR224028A1 (es) 1981-10-15
FI803038A (fi) 1981-03-29
GB2058775B (en) 1983-05-05
ES8106758A1 (es) 1981-09-01
DE3036413C2 (de) 1982-10-21
US4316960A (en) 1982-02-23
DK149962B (da) 1986-11-03
CA1140878A (en) 1983-02-08
LU82804A1 (fr) 1981-04-17
DD153131A5 (de) 1981-12-23
PT71841B (en) 1981-06-09
ES495419A0 (es) 1981-09-01
CH645921A5 (fr) 1984-10-31
IL61149A0 (en) 1980-11-30
FR2466505A1 (fr) 1981-04-10
DK149962C (da) 1987-05-04
IT1132791B (it) 1986-07-02
MX6164E (es) 1984-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2417337A1 (de) Verfahren zur biotechnischen herstellung von l-lysin und mutante zur durchfuehrung des verfahrens
DE3036413C2 (de) Aerobes mikrobiologisches Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure
DE3910024A1 (de) Verfahren zur fermentativen herstellung von 2-(4-hydroxipenoxi-)propionsaeure
DE1570027C3 (de) Verfahren zur fermentativen Herstellung von Flavin-adenin-dinucleotid
DE2413961C2 (de) Biotechnische Herstellung von Citronensäure
DE2849393C2 (de) Verfahren zur biotechnischen Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure
DE3031334C2 (de) Mikrobiologisches Verfahren zur Herstellung von Cholansäurederivaten
DE3123001A1 (de) Verfahren zur herstellung von l-tryptophan, das bei dem verfahren erhaltene l-tryptophan und eine reine kultur eines stammes eines mikroorganismus
DE2202701C3 (de) Verfahren zur biotechnischen Herstellung von Zitronensäure
DE2600589A1 (de) Verfahren zur herstellung von weinsaeure
DE3020851C2 (de) Adenosin-5'-Triphosphat
DE1916813C3 (de) Biotechnisches Verfahren zur Herstellung von Nicotinsäuremononucleotid
DE1795721C2 (de) Verfahren zur fermentativen Herstellung von Orotidylsäure
DE3514550A1 (de) 3-hydroxydicarbonsaeuren und ein verfahren zu ihrer herstellung
DE2212929C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Citronensäure
DE2033447C3 (de) Verfahren zur Herstellung von 7-Chlortetracyclin
DE2050983C3 (de) Verfahren zur Herstellung von alpha-Amino benzylpenicillin
DE1543724B1 (de) Verfahren zur mikrobiellen Herstellung von 5-Aminovaleriansaeure
DE2438031A1 (de) Verfahren zur biotechnischen herstellung von l-lysin
DE1092906B (de) Verfahren zur Herstellung von 12a-Hydroxylverbindungen der Tetracyclinreihe
DE2102793A1 (de) Verfahren zur Herstellung von L 3 4 Dihydroxyphenylalanin durch Fermentation
EP0001122A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Zuckeralkohols
DE2044907A1 (en) L-threonine, fermentation culture prepn
DE3044969A1 (de) Verfahren zur herstellung von coproporphyrin iii
DE1517831B (de) Verwendung von Fermentationsflüssigkeiten zur Gewinnung von Flavinadenindinucleotid

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee