DE3309271C2 - Verfahren zur Herstellung von immobilisierten Mikroorganismen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von immobilisierten MikroorganismenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Immobilisieren von Mikroorganismen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Mikroorganismus in einer Kulturbrühe kultiviert, die Brühe nach Beendigung der Kultivierung mit Glutar aldehyd behandelt, die Mikrobenzellen aus der Brühe sammelt, die Mikrobenzellen mit einer wäßrigen Lösung eines Polysaccharids mit 10 w/w-% oder mehr einer Sulfatgruppe im Molekül vermischt und dann das Polysaccharid in der erhaltenen Mischung unter Einschluß der Mikrobenzelllen innerhalb der Gelmatrix des Polysaccharids geliert. Das Verfahren ist geeignet zur industriellen Herstellung von immobilisierten Mikroorganismen.
Description
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von immobilisierten Mikroorganismen.
Immobilisierte Mikroorganismen (d. h. an einen Träger gebundene Mikroorganismen) sind für zahlreiche
Enzymreaktionen von großer Bedeutung und es sind eine Reihe von Verfahren zur Herstellung von immobilisierten
Mikroorganismen bekannt So wird in US-PS 41 38 292 ein Verfahren zur Herstellung von immobilisierten
Mikroorganismen beschrieben, bei dem man Mikrobenzellen mit einer wäßrigen Lösung eines Polysaccharide
mit 10 Gew.-/Gew.-% oder mehr einer Sulfatgruppe im Molekül, wie Carrageenan, abmischt und
man anschließend das Polysaccharid in der erhaltenen Mischung geliert, wobei die Mikrobenzellen innerhalb
des Gels eingeschlossen werden und man auf diese Weise immobilisierte Mikroorganismen erhält. Weiterhin
wird in der erwähnten US-Patentschrift auch die Stabilisierung der enzymatischen Aktivität von immobilisierten
Mikroorganismen beschrieben, wobei die immobilisierte Zubereitung, die man nach dem vorerwähnten
Verfahren erhält, mit Glutaraldehyd behandelt wird.
Die Stabilisierung der Enzymaktivität von immobilisierten Mikroorganismen, bei der man die Glutaraldehydbehandlung
durchführt, nachdem die Mikrobenzellen in das Gel eingeschlossen wurden, ist jedoch nicht
voll befriedigend, wenn man sie in großtechnischem Maße durchführt. Da das vorerwähnte Polysaccharidgel
verhältnismäßig instabil gegenüber Scherkräften ist, wird die Gelform während der Glutaraldehydbehandlung
leicht beschädigt und es ist schwierig, diese Behandlung gleichmäßig durchzuführen.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, wurde eine Reihe von Untersuchungen vorgenommen. Als Ergebnis
wurde festgestellt, daß man immobilisierte Mikroor- <v*t«icmoM rvti» Unkai· Pn^iimnktiiiitnt iin/4 linker C + aKili + ät
herstellen kann, indem man die Kulturbrühe eines Mikroorganismus mit Glutaraldehyd behandelt, nachdem
die Kultivierung beendet wurde und nicht erst die GIutaraldehydbehandlung
nach dem Geleinschluß mittels des Polysaccharide vornimmt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung von immobilisierten Mikroorganismen zur
Verfugung zu stellen, die eine höhere Enzymaktivität
und eine höhere Stabilität als die nach den bekannten Verfahren erhaltenen aufweisen und wobei man die immobilisierten
Zubereitungen ohne die vorerwähnten Schwierigkeiten in großtechnischem Maße durchführen
kann.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst
Bei der vorliegenden Erfindung können alle Mikroorganismen, welche die gewünschten Enzymaktivitäten aufweisen, verwendet werden. Bevorzugte Beispiele für solche Mikroorganismen sind Escherichia coli mit Aspartaseaktivität und Pseudomonas dacunhae mit L-Aspaitat-^-decarboxylase-Aktivität
Bei der vorliegenden Erfindung können alle Mikroorganismen, welche die gewünschten Enzymaktivitäten aufweisen, verwendet werden. Bevorzugte Beispiele für solche Mikroorganismen sind Escherichia coli mit Aspartaseaktivität und Pseudomonas dacunhae mit L-Aspaitat-^-decarboxylase-Aktivität
Als Kulturbrühe können die üblichen Brühen verwendet werden, die zur Kultivierung der Mikroorganismen
der vorerwähnten Art geeignet sind und die Brühe kann die geeigneten Mengen an üblichen Bestandteilen, wie
Kohlenstoffquellen, Stickstoffquellen, organische Nährstoffe und anorganische Materialien, enthalten.
Beispiel für das Polysaccharid mit 10 Gew.-/Gew.-°/o oder mehr an Sulfatresten im Molekül sind Carrageenan,
Furcellaran und Zellulosesulfat. Carrageenan ist ein Polysaccharid mit 20 bis 30 Gew.-/Gew.-% Sulfatresten,
das man erhält, indem man einen Extrakt von Seealgen von Rhodopyceae, wie Gigartinaceae und Solievianceae
raffiniert Gemäß der vorliegenden Erfindung kann im Handel erhältliches Carrageenan verwendet werden.
Furcellaran ist ein Polysaccharid mit 12 bis 16 Gew.-/Gew.-% Sulfatresten, das man erhält, indem man
eine Art von Seealgen von Rhodopyceae, nämlich Furcellaria fastigiota, extrahiert.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zunächst die Mikroorganismen in der
Kulturbrühe kultiviert. Die Kultivierung ist nicht auf ein spezielles Verfahren beschränkt und kann in bekannter
Weise durchgeführt werden. Gewünschtenfalls kann man nach Beendigung der Kultivierung die Enzymaktivität
für ein Nebenreaktionssystem der Mikrooganismen in bekannter Weise vor der Stufe, nämlich der Behandlung
mit Glutaraldehyd, entfernen.
Nach Beendigung der Kultivierung wir die Kulturbrühe mit Glutaraldehyd behandelt. Diese Behandlung
kann man einfach durchführen, indem man Glutaraldehyd mit der Kulturbrühe unter Rühren oder Schütteln
vermischt. Vorzugsweise ist die Menge des zugegebenen Glutaraldehyds so groß, daß die Endkonzentration
in der Kulturbrühe 0,1 mM bis 0,5 M, insbesondere 1 mM bis 0,1 M, beträgt. Vorzugsweise führt man die
Glutaraldehydbehandlung bei 0 bis 60° C, insbesondere bei 0 bis 4O0C, durch. Die für diese Behandlung erforderliche
Zeit hängt von der Temperatur ab, aber im allgemeinen wird die Behandlung während 1 Minute bis
24 Stunden und vorzugsweise 5 Minuten bis 5 Stunden durchgeführt. Nach der Behandlung mit Glutaraldehyd
werden die Mikrobenzellen gesammelt, z. B. indem man die Kulturbrühe zentrifugiert.
Die so erhaltenen Mikrobenzellen werden mit einer wäßrigen Lösung des Polysaccharids mit 10
Gew.-/Gew.-°/o oder mehr Sulfatgruppen im Molekül
mischt. Die wäßrige Lösung des Polysaccharids kann man in einfacher Weise herstellen, indem man ein Polysaccharid
mit Wasser von 30 bis 100"C vermischt. Die
Konzentration des Polysaccharids in der Lösung beträgt vorzugsweise 0,2 bis 20 Gew.-/Gew.-%, insbesondere
1 bis 10 Gew.-/Gew.-°/o. Die so erhaltene wäßrige Lösung des Polysaccharids wird dann mit den oben ge-
nannten Mikrobenzellen zur Herstellung der Mischung abgemischt
Bei der Herstellung der Mischung werden die Mikrobenzellen
vorzugsweise in Wasser, einer physiologischen Kochsalzlösung oder in einer geeigneten Pufferlösung
(pH 3 bis 10, vorzugsweise pH 4 bis 8) suspendiert und dann wird die Suspension mit der wäßrigen
Lösung des Polysaccharide, die man auf 30 bis 60° C erwärmt hat, vermischt.
Die nächste Stufe besteht in der Gelierung des PoIysaccharids
in der Mischung, um die Mikrobenzellen innerhalb der Gelmatrix des Polysaccharids einzuschließen.
Die Gelierung des Polysaccharids kann man durchführen, indem man einfach die Mischung kühlt Läßt
man die Mischung beispielsweise bei etwa 0 bis 20° C während 1 Minute bis 5 Stunden stehen, so geliert das
Polysaccharid und .gleichzeitig werden die Mikrobenzellen
innerhalb der gebildeten Gelmatrix des Polysaccharids eingeschlossen. Das so erhaltene Gel kann man
dann in verschiedene Formen bringen.
Man kann die vorerwähnte Gelierung aber auch auf andere Weise als durch Abkühlen der Mischung vornehmen.
Beispielsweise kann man die Gelierung durchführen, indem man die Mischung mit Ammoniumionen
oder einem Metallion mit einem Atomgewicht von 24 oder mehr (z. B. Kaliumionen, Magnesiumionen oder
Kalziumionen) in Berührung bringt oder indem man die Mischung mit einer Verbindung mit 2 oder mehr basischen
funktionellen Gruppen im Molekül in Berührung bringt (z. B. Methylendiamin, Ethylendiamin und p-Phenylendiamin)
oder indem man die Mischung mit einem wassermischbaren organischen Lösungsmittel (z. B.
Aceton, Methanol, Ethanol, Propanol, Dioxan oder Tetrahydrofuran) in Berührung bringt.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren so erhaltene immobilisierte Mikroorganismus kann für zahlreiche
Enzymreaktionen in bekannter Weise verwendet werden.
Bei einem Vergleich mit dem in der vorerwähnten US-PS 41 38 292 beschriebenen Verfahren, bei dem die
Glutaraldehydbehandlung nach dem Geleinschluß der Mikrobenzellen durchgeführt wird, zeigt sich, daß beim
erfindungsgemäßen Verfahren die Glutaraldehydbehandlung der Kulturbrühe nach Beendigung der Kultivierung
erfolgt und daß man dadurch die nachfolgenden Vorteile erzielt.
Da die Glutaraldehydbehandlung bei dem Verfahren des Standes der Technik nach dem Geleinschluß erfolgt,
kann die Form des Gels geschädigt werden und es ist auch schwierig, diese Behandlung gleichmäßig durchzuführen.
Wird dagegen die Glutaraldehydbehandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Beendigung
der Kultivierung in der Kulturbrühe durchgeführt, kann man die Schwierigkeiten beim Verfahren des
Standes der Technik vermeiden und man kann die Behandlung sehr gleichmäßig und in einfacher Weise vornehmen.
Weiterhin weisen die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen immobilisierten Mikroorganismen
eine höhere Enzymakitivtät auf als solche, die nach dem Stand der Technik erhalten wurden. Darüber
liiiuiuS ücuuiicii die criiiidüfigSgcmäu cfhälicficn iiTiiijO-bilisierten
Mikroorganismen im Vergleich zu denen des Standes der Technik eine höhere Enzymaktivität während
einer längeren Zeit bei einer kontinuierlichen Enzymreaktion bei.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist infolgedessen sehr gut für die großtechnische Herstellung von immobilisierten
Mikroorganismen geeignet.
Die nachfolgenden, nachgereichten Beispiele und Versuche beschreiben die Erfindung.
Jeweils 100-ml-Anteile einer Kulturbrühe (pH 7,0),
enthaltend Maisquellwasser (2,0%), Hefe (2%), Fumarsäure (1,14%), Diammoniumfumarat (0,5%), Kaliumdihydrogenphosphat
(0,2%) und Magnesiumsulfat
ίο (0,05%) wurden in zehn 500-ml-Erlenmeyer-Kolben
vorgelegt Escherichia coli wurde zum Inokulieren in jeden Kolben gegeben. Die Kolben wurden unter
Schütteln bei 30° C während 16 Stunden inkubiert und
dann zur Beendigung der Kultivierung auf 5° C gekühlt 25% einer wäßrigen Lösung von Glutaraldehyd (2 ml)
wurden zu den Kolben gegeben, so daß die Endkonzentration an Glutaraldehyd 5 mM betrug und dann wurden
die Kolben 30 Minuten geschüttelt Man sammelte 23 g (Feuchtegewicht) an Escherichia coli durch Zentrifugieren
der Kulturbrühe.
Getrennt davon wurden 6 g Carrageenan in 129 ml warmem Wasser von 45° C unter Erhalt einer wäßrigen
Lösung von Carrageenan gelöst
Eine Suspension der vorerwähnten Mikrobenzellen (23 g) in einer physiologischen Kochsalzlösung (23 ml) wurde mit der Carrageenanlösung bei 4O0C vermischt und die Mischung ließ man 30 Minuten bei 4° C zur Gelierung des Carrageenans stehen. Das erhaltene Gel wurde in Würfelform mit 3 mm Kantenlänge geformt.
Eine Suspension der vorerwähnten Mikrobenzellen (23 g) in einer physiologischen Kochsalzlösung (23 ml) wurde mit der Carrageenanlösung bei 4O0C vermischt und die Mischung ließ man 30 Minuten bei 4° C zur Gelierung des Carrageenans stehen. Das erhaltene Gel wurde in Würfelform mit 3 mm Kantenlänge geformt.
Das Gel wurde in eine Substratlösung (400 ml), enthaltend
1 M Diammoniumfumarat, getaucht und bei 37° C 48 Stunden stehen gelassen und dann mit einer 2%igen
wäßrigen Kaliumchloridlösung gewaschen, unter Erhalt einer immobilisierten Escherichia coli-Zubereitung
(180 g, Feuchtgewicht). Die so erhaltene immobilisierte Zubereitung hatte eine Aspartase-Aktivität von
48.680 μΜοΙ/h/g Zellen.
Jeweils 120-ml-Anteile einer Kulturbrühe (pH 7,3),
enthaltend Nctriumglutamat (3,2%), Hefe (0,5%), KaIiumdihydrogenphosphat
(0,05%) und Magnesiumsulfat (0,01%) wurden in zehn 500-ml-Erlenmeyer-Kolben verteilt. Zu jedem Kolben wurde zum Inokulieren Pseudomonas
daeunhae gegeben. In den Kolben wurde durch Schütteln bei 30° C während 24 Stunden die Inkubierung
vorgenommen. Nach Beendigung aer Kultivierung wurden 26 ml Essigsäure zur Einstellung des pH-Wertes
auf 4,75 zu den Kolben gegeben und die Kolben ließ man dann 1 Stunde bei 3O0C stehen. Zur Einstellung
des pH-Wertes auf einen Wert von 6,0 wurden 86 ml 3 N Natriumhydroxid zu dem Kolben gegeben und
dann kühlte man auf 10° C. In die Kolben wurden dann 2,6 ml einer 25%igen wäßrigen Glutaraldehydlösung
gegeben, bis die Endkonzentration an Glutaraldehyd 5 mM betrug und die Kolben wurden 30 Minuten geschüttelt.
Durch Zentrifugieren der Kulturbrühe erhielt man 20 g (Feuchtgewicht) Mikrobenzellen von Pseudomonas
daeunhae.
uäVGü w'üfuc v^äiTagccilän
iii wäi*-
mem Wasser von 5O0C (85 ml) unter Erhalt einer wäßrigen
Lösung von Carrageenan gelöst.
Eine Suspension der vorerwähnten Mikrobenzellen (20 g) in einer physiologischen Kochsalzlösung (20 ml)
wurde mit der Carrageenanlösung bei 45° C vermischt und die erhaltene Mischung ließ man 30 Minuten bei
4° C zurr. Gelieren des Carrageenans stehen. Das erhal-
tene Gel wurde in Würfelform von 3 mm Kantenlänge geformt Das Gel wurde mit einer 2%igen wäßrigen
Kaliumchloridlösung gewaschen, wobei man eine immobilisierte
Pseudomonas dacunhae-Zubereitung (130 g, Feuchtgewicht) erhielt Die immobilisierte Zubereitung
wies eine L-Aspartat-^-decarboxylase-Aktivität
von 9.050 μΜοΙ/h/g Zellen auf.
Versuch 1
Es wurde eine Reihe von Ansätzen von kontinuierlichen Enzymreaktionen durchgeführt Dazu wurde eine
immobilisierte Zubereitung von Escherichia coli mit Aspartaseaktivität
hergestellt gemäß Beispiel 1, verwendet Diese erfindungsgemäße Zubereitung eines immobilisierten
Mikroorganismus wird nachfolgend als Zubereitung A bezeichnet Weiterhin wurde eine immobilisierte
Escherichia coli-Zubereitung verwendet, die man ohne Glutaraldehydbehandlung erhalten hatte (als Kontrollversuch
für einen immobilisierten Mikroorganismus, nachfolgend als Zubereitung B bezeichnet).
Schließlich wurde eine immobilisierte Escherichia coli-Zubereitung verwendet, die man erhalten hatte, indem
man die Glutaraldehydbehandlung nach dem Geleinschluß der Mikrobenzellen vornahm (diese immobilisierten
Mikroorganismen werden nachfolgend als Zubereitung C bezeichnet). In den Versuchen wurde die
Stabilität der Enzymaktivität und die Produktivität für L-Aspartamsäure geprüft
Die Zubereitungen B und C, die als Kontrollen verwendet
wurden, wurden wie folgt hergestellt
Zubereitung B
Diese Zubereitung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch die Glutaraldehydbehandlung
nicht durchgeführt wurde.
Zubereitung C
Diese Zubereitung wurde hergestellt, indem man die vorerwähnte Zubereitung B (10 g, Feuchtgewicht) in
2%iger wäßriger Lösung von Kaliumchlorid (100 ml), enthaltend 5 mM Glutaraldehyd, suspendierte und die
Suspension 15 Minuten bei 5° C schüttelte und dann mit einer 2%igen wäßrigen Lösung von Kaliumchlorid
wusch.
Kontinuierliche Enzymreaktion
Jede immobilisierte Escherichia coli-Zubereitung (4 g) wurde in eine ummantelte Säule (1,6 cm Durchmesser,
10,5 cm Länge) gegeben und eine 1 M wäßrige Lösung von Ammoniumfumarat, enthaltend 10~3 M Magnesiumchlorid
(der pH der Lösung wurde mit Ammoniak auf 8,5 eingestellt) wurde kontinuierlich durch die
Säule bei 37° C mit einer Fließrate von 40 ml/h geleitet. Das Eluat aus der Säule wurde in Abständen gesammelt
und die Halbwertzeit der Aspartaseaktivität (Tage, die erforderlich sind, bis die Enzymaktivität um 50% der
Ausgangsaktivität verringert ist) und die L-Aspartamsäure-Produktivität der immobilisierten Zubereitung
wurde bestimmt, indem man die Menge an L-Aspartamsäure in dem Eluat bestimmte. Die Quantitative Mes-
sung von L-Aspartamsäure wurde durch Bioassay unter Verwendung von Leuconostoc mesenteroides P-60
durchgeführt
Ergebnir.se
Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. Aus Tabelle 1 geht hervor, daß die Zubereitung A (der erfindungsgemäß
zubereitete immobilisierte Mikroorganismus) eine höhere Enzymaktivität beibehält und eine
ausgezeichnete L-Aspartamsäure-Produktivität aufweist im Vergleich zu den Zubereitungen B und C.
kontinuierlicher Betrieb Aspartaseaktivität
(Tage) (μΜοΙ L-Aspartam-
säure/h/g Zellen)
Zuberei- Zuberei- Zubereitung A tung B tung C
1 | 48.680 | 56340 | 37.460 |
10 | 48.000 | 51.100 | 36.400 |
20 | 47360 | 46.030 | 35.410 |
25 30 | 45.100 | 41.860 | 34.260 |
40 | 43.880 | 37.900 | 33.290 |
50 | 42.730 | 34.450 | 32.480 |
80 | 38.910 | 25.530 | 29.7 ΪΟ |
100 | 36.700 | 20.910 | 28.110 |
30 150 | 32.830 | 12.760 | 23.900 |
200 | 27.940 | 7.730 | 21.070 |
250 | 24300 | 4.750 | 18.120 |
Halbwertszeit der | 250 | 70 | 240 |
35 Aspartaseaktivität | |||
(Tage) | |||
L-Aspartamsäure- | 309 | 100 | 228 |
Produktivität*) |
*) L-Aspartamsäure-Produktivität wird als relativer Wert der Gesamtmenge der gebildeten L-Aspartamsäure innerhalb der Halbwertszeit der Enzymaktivität ausgedrückt, wobei man die gemäß Zubereitung B erhaltene
Menge mit 100 einsetzte.
Versuch 2
Es wurden Ansätze der nachfolgenden kontinuierlichen Enzymreaktionen durchgeführt. Hierzu verwendete
man eine immobilisierte Zubereitung von Pseudomonas dacunhae mit L-Aspartat-^-Decarboxylase-Aktivität
(erfindungsgemäß erhaltener immobilisierter Mikroorganismus, der nachfolgend als Zubereitung D bezeichnet
wird), eine immobilisierte Pseudomonas dacunhae-Zubereitung, die erhalten worden war ohne Glutaraldehyd
(Kontrollprobe eines immobilisierten Mikroorganismus, nachfolgend als Zubereitung E bezeichnet)
und einer immobilisierten Pseudomonas dacunhae-Zubereitung, die man erhielt, indem man die Glutaraldehydbehandlung
nach dem Geleinschluß der Mikrobenzellen durchführte (diese Kontrollprobe eines immobilisierten
Mikroorganismus wird nachfolgend als Zubereitung F bezeichnet). Es wurde die Stabilität der Enzymaktivität
und der L-Alanin-Produktivität der jeweiligen Zubereitungen gemessen.
Die Zubereitungen E und F, die als Kontrollen verwendet wurden, wurden wie folgt hergestellt.
Zubereitung E
kontinuierlicher Betrieb | L-Aspartat-^-decarboxylase- | Zuberei | Zuberei |
(Tage) | Aktivität | tung E | tung F |
9.050 | 4.680 | ||
5.520 | 4.550 | ||
(μΜοΙ L-Alanin/h/g Zellen) | 3330 | 4.400 | |
1 | Zuberei | Z080 | 4.240 |
10 | tung D | 1.210 | 4.120 |
20 | 9.050 | 750 | 4.110 |
30 | 8.910 | 280 | 3.750 |
40 | 8320 | — | 3390 |
50 | 8.000 | — | 2310 |
70 | 7530 | — | 2.470 |
100 | 6.910 | 2.190 | |
150 | 7.530 | — | 1.860 |
200 | 6.910 | 1.600 | |
250 | 6.090 | ||
300 | 5350 | ||
350 | 4.610 | ||
4.140 | |||
3.650 |
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Diese Zubereitung wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, wobei jedoch die Glutaraldehydbehandlung
fortgelassen wurde.
Zubereitung F
Diese Zubereitung wurde hergestellt, indem man 0,2 M Phosphatpufferlösung (pH 7, 20 ml), enthaltend
1,67 M L-Lysin-Hydrochlorid, zu der vorerwähnten Zubereitung
E (10 g, Feuchtgewicht) gab, worauf man die Mischung dann 10 Minuten bei 100C stehen ließ. Dann
wurden 133 ml einer 25% igen wäßrigen Glutaraldehydlösung
zugegeben und die Mischung wurde 10 Minuten bei 10°C stehen gelassen und anschließend mit einer
2°/oigen wäßrigen Lösung von Kaliumchlorid gewaschen.
Kontinuierliche Enzymreaktion kontinuierlicher Betrieb
(Tage)
(Tage)
L-Aspartat-^-decarboxylase-Aktivität
(μΜοΙ L-Alanin/h/g Zellen)
Zuberei- Zuberei- Zubereitung D tung E tung F
Halbwertszeit von 270 14 225
L-Aspartat-^-decarboxylase-Aktivität
(Tage)
(Tage)
L-Alanin- 1.929 100 831
Produktivität·)
*) Die L-AIanin-Produktivität wird als ein relativer Wert,
bezogen auf die Gesamtmenge von L-Alanin, die innerhalb der Halbwertszeit produziert wurde, ausgedrückt,
wobei man die Enzymaktivität, die man unter Verwendung der Zubereitung E erhielt, mit 100 einsetzte.
Jede der immobilisierten Pseudomonas dacunhae-Zubereitungen (4 g) wurde in eine ummantelte Kolonne
(1,6 cm Durchmesser und 10,5 cm Länge) gegeben und eine 1 M wäßrige Lösung von Ammonium-L-Aspartat,
enthaltend 10~4 M Pyridoxalphosphat (der pH-Wert
der Lösung wurde mit Ammoniak auf einen Wert von 5.5 eingestellt) wurde kontinuierlich durch die Säule bei
37° C mit einer Fließrate von 18 ml/h geleitet. Das Eluat
aus der Säule wurde in Abständen gesammelt und die Halbwertszeit der L-Aspartat-^-decarboxylase-Aktivität
(Tage) und die L-Alanin-Produktivität der immobilisierten Zubereitungen wurde bestimmt, indem man die
Menge an L-Aianin in dem Eluat bestimmte. Die quantitative Messung von L-Alanin wurde durch Bioassay unter
Verwendung von Leuconostoc citrocorum durchgeführt.
Ergebnisse
Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt Aus Tabelle 2 geht hervor, daß die Zubereitung D (der erfindungsgemäß
hergestellte immobilisierte Mikroorganismus) eine höhere Enzymaktivität beibehält und eine
sehr gute L-Alanin-Produktivität aufweist, jeweils verglichen mit den Zubereitungen E und F.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von immobilisierten Mikroorganismen unter Verwendung eines in einer
Kulturbrühe kultivier ien Mikroorganismus, von Glutaraldehyd und einer wäßrigen Lösung eines Polysaccharids
mit 10 Gew.-/Gew.-% oder mehr einer Sulfatgruppe im Molekül, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Kulturbrühe nach Beendigung der Kultivierung mit Glutaraldehyd behandelt,
die Mikroorganismenzellen aus der Brühe sammelt, die Mikroorganismenzellen mit einer wäßrigen Lösung
des Polysaccharide vermischt und dann das Polysaccharid in der erhaltenen Mischung unter Einschluß
der Mikroorganismenzellen innerhalb der Gelmatrix des Polysaccharide geliert
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine solche Menge Glutaraldehyd
mit der Kulturbrühe unter Rühren oder Schütteln vermischt, daß die Endkonzentration an Glutaraldehyd
in der Kulturbrühe 0,1 mM bis 0,5 M beträgt
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