DE931582C - Verfahren zur biochemischen Herstellung von 1-Glutaminsaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zur biochemischen Herstellung von 1-Glutaminsäure Die bioohernische Gewinnung der Gliwtamin.säure hat igeggenübe.r den renn synthetischen Verfahren den Voirteil, daß hierbei die allein wirksame 1-Fürm entsteht. Es ist bereits eine Reihe von bio:c'hemiis:chen Methoden bes:chriebe:n worden, welche die re duktii,ve Amninierwng der a-Ketogluta@rs,äure auf enzymatischem Wege betreffen, wobei als Lieferant für diie erfo@rder@l@i:dhen Dehydrogeinaseu und Aminaeen der Stoffwechsel verschiedener Bakterien dient (vgl. »Chemical Abstracts«, VOL 4.2, 8874f, j948; VOL43, 5084,c, j949 und V01..43, 7546i, anwenden. Es werden allerdings große Mengen Cozyma,se benötigt, so daß auch diese Methode für eine te.chnis:ahe Davsteldlung der 1-G@lutamin@säure nicht in Betracht kommt.
• Es wurde nun gefunden, daß s Ich die Verwendung von Glutaminsäure-dehydrogenase zu einem j949) In manchen Fällen erfolgt die Zugabe zusützlicher Mengen voll Cozymasezubereitungen; denn die Anwesenh eiit eines ausreichenden Quantums, Cozym:ase ist j a für die enzymatische Umwandlung von a-Ketoglutarsäure in 1-Glutamins,äu(re erfar:derlich. Allerdkigshaben a.lile diese Methoden keine technische Bedeutung.
• An Stelle der Bakteriensubstanz kann man atirch z. B. aus, Rinderleber isolierte Gliutam,i@n@säure-. dehyd@rogen:a;se zurr Katalysierung der Reaktion technischen Verfdhre:n zur Gewinnung von 1-Glutaminsäure ausbauen läßt, wenn man dem System gemäß obiger Umsetzungsgleichung solche Enzyme nebst den zugehörigen Substraten zusetzt, bei denen das oxydo-.reduktive Gleichgewicht möglichst weitgehend im Sinne der ildumg von Ddiihyd-ro-DPN Hebert. Ein sdl!ches System ist z. B. die- Glu casedehydrogenase: plus Glucose, welches Dähydiro-DPN neben Gluconsäure in einer solchen Menge liefert, draß bei Einsetzung -der in i leg Rinderleber enthaltenen Menge Glutami.nsäuire-dehydrogenase und einer sehr geringen Initialmenge an hydriertem OPN bei: 3,6 g 1-Gluitamimsäure pro Minute gebid@det werden; bei 30° wird bereits düee doppeilite Menge erhalten. Das wind Ausbeuten, die eine technische Durdhfühnung dies. erfindungsgemäßen Verfahrens als lohnend ersicheinen I@aissen. Andere im Sinne der Büdung von Dihydiro-DPN geeignete Do:na'tren .stellen die Systeme der Acetaldehyddehydrierung, der P;ho@sphoglyceri.naldehyddehyderiemung, der Amessens@äumedehyd@nierunng u. a. vorc. Der Ablauf .deir zur Rede stehenden Realcts;oai erfoiligt am besten in, einem neutralen oder schwach baisischein Milieu, zu dessen Einstelllung die üblichen Acetat- und. Phosphatpuffer verwendet werden können.
• Nachdem neuerdings auch .die a-Ketoglutarsüure auf biochemischem Wege mit guten Ausbeuten aus Glucose gewonnen werden kann (vgl. Journal Amerincan Cheunical Society, VOI. 7q., 5142, i952), kommt dem eirfindungsgemä ßen Verfahren zur Gewinnung von 1-Gelutaminsäure (eines Stoffes, welcher auf den verschiedensten Gebieten eine steigernde Verwendung findet) eine erhebliche te.Chn;issdhe Bedeutung zu. Beis'pi'el ioo mg a ketolglutarsaures Ammonium und Zoo mg Glucose werden im 2o ccm Ammoniumacetatpuffer vom pH 8,6 gelöst. Zu dieser Lösung gibt man i reg DPN und i ccm GlucosedehydTogrnaselösung. Es: erfolgt Reduktion des DPN zum Dihydro-DPN, wie sich auf Grund der UV-Absorption (366 m/u) ergibt. Danach fügt man 0,5 CCM einer Glutanlinsäuredehydrogenaselös:ung hinzu. Das Dühydrio-DPN bleibt in ,reduziertem Zustand erhallten; während der pH-Wert der Lösung ln,ngsam absinkt. Durdh langsames Zutropfen von Ammoniak wird er auif 8,6 gehalten. Danach läß:t mann die Lösung 16 Stunden stehen und unterwirft sie der Papierelektirophorese und der Papderch;nom.ato rraphie. Das Mektropherogramm zeigt eine intensive Ninhydrinfärbun:g, deren Lage und Intensität der einer o,5°/aigen Ammoniumglutaminatlösung entspricht. Zusätzlich bestätiget das P;apieerchromiatogramm, dsaß die a-Ketoglutaris.äaure aufgebraucht und. Gluconisiäurre gebiildet worden ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Nochemisohen Gewinnung von 1-Glutamdnsäure durch enzymatiische Reduktion und Aminierung von a-Ketoglutarsäure, dadurch gekennzeichnet, daß laufend eine Rückbiadung von Cozymase zu ihrer Dd,hydTo-Form durch ,die Anwesenheit :geeigneter Oxydo -Reduktions-Fexmentsysteme bewirkt wird.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch i, dad.urah gekennzeichnet, daß zur lnufenden Umwandlung von DPN in Diihydro-DPN-G1uco@sede'hydr:ogenase im Anwesenheit von Glucose verwendet wird.