FR2617502A1 - Enzymatic preparation of D-1,5-anhydrofructose - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un nouveau procédé de préparation d'anhydro-1,5 D-fructose. Elle comprend, en tant que nouveau produit, cet anhydro-fructose purifié, ainsi que son application à la production d'un antibiotique. The present invention relates to a new process for the preparation of 1,5-anhydro-D-fructose. It includes, as a new product, this purified anhydro-fructose, as well as its application to the production of an antibiotic.
Jusqu'à présent, l'anhydro-1,5D-fructose n'a veillé aucun intérêt industriel. Alors qu'on a étudié l'oxydation enzymatique, à l'aide de certains Pseudomonas, de l'anhydro-1,5 D-glucitol en le fructose correspondant, celui-ci n'a même pas été isolé et fut caractérisé seulement par sa dinitro-2,4 phénylhydrazone (NARM4URA et coll. Up to now, anhydro-1,5D-fructose has had no industrial interest. While we studied the enzymatic oxidation, using certain Pseudomonas, of 1,5-anhydro-D-glucitol in the corresponding fructose, this one was not even isolated and was characterized only by its 2,4-phenylhydrazone dinitro (NARM4URA et al.
J. Biochem, 1986, 99, 609-613). D'ailleurs, le glucitol étant une forme désoxy-1 du glucopyranose ne pourrait pas constituer une matière première économique, pour la prodiction d'anhydro-1,5D-fructose. D'autre part, on connaît un procédé chimique de préparation d'anhydro-1,5 cétohexoses, classe à laquelle appartient l'anhydro-fructose ; il consiste en l'hydroxylaminolyse d'esters de l'hydroxy-2 glycal, suivie de la désacylation et désoximation (LICHTEN
HALER et coll. Tetrahedron Letters, 1980, 21, 1429-1432).J. Biochem, 1986, 99, 609-613). Besides, glucitol being a deoxy-1 form of glucopyranose could not constitute an economic raw material, for the production of anhydro-1,5D-fructose. On the other hand, a chemical process is known for preparing 1,5-anhydro-ketohexoses, the class to which anhydro-fructose belongs; it consists of the hydroxylaminolysis of 2-hydroxy glycal esters, followed by deacylation and deoximation (LICHTEN
HALER et al. Tetrahedron Letters, 1980, 21, 1429-1432).
Cependant, la désacylation entraîne des complications et les auteurs n'ont pu obtenir l'anhydro-1,5D-fructose autrement que sous la forme de son oxime. Ce procédé connu serait donc difficilement applicable à une production industrielle.However, deacylation leads to complications and the authors were unable to obtain anhydro-1,5D-fructose other than in the form of its oxime. This known process would therefore be difficult to apply to industrial production.
Or, depuis la découverte, par les auteurs de la présente invention, du rôle de précurseur que joue l'anhydro-1,5D-fructose dans la production de l'antibiotique microthécine (publication de la demande de brevet japonais nO 79,122796), il est devenu fort intéressant de pouvoir obtenir ce fructose de façon économique. D'après le-procédé japonais, la microthécine
est obtenuepar la culture aérobie des Micromycètes, Microthecium ou Melanospora, sur une solution de fécule de pomme de terre etc qlucose ; l'action de ces champignons est exceptionnelle, puisque cent autres Micromycètes ne l effectuent pas.However, since the discovery, by the authors of the present invention, of the role of precursor that anhydro-1,5D-fructose plays in the production of the antibiotic microthecin (publication of Japanese patent application No. 79,122796) , it has become very interesting to be able to obtain this fructose economically. According to the Japanese process, microthecin
is obtained by aerobic culture of Micromycetes, Microthecium or Melanospora, on a solution of potato starch etc qlucose; the action of these fungi is exceptional, since a hundred other Micromycetes do not perform it.
La présente invention part des faits inattendus que la microthécine peut être obtenue plus avantaaeusement, si l'on prépare d'abord l'anhydro-1,5D-fructose (désigné ci-après par l'abréviation AF) pour le transformer ensuite en microthécine, et que cette conversion peut s'effectuer avec l'aide de certains Macro-Ascomycètes et de Discomycètes. The present invention starts from the unexpected facts that microthecin can be obtained more advantageously, if anhydro-1,5D-fructose is first prepared (hereinafter designated by the abbreviation AF) and then transformed into microthecin , and that this conversion can be carried out with the help of certain Macro-Ascomycetes and Discomycetes.
Le procédé suivant l'invention consiste à soumettre une solution aqueuse d'un glucane alpha 1-4, ou d'un produit de sa dégradation, à'l'action d'une enzyme produite par un champignon Macro-Ascomycète ou Discomycète. The process according to the invention consists in subjecting an aqueous solution of an alpha 1-4 glucan, or of a product of its degradation, to the action of an enzyme produced by a Macro-Ascomycete or Discomycete fungus.
L'enzyme peut notamment provenir d'un champignon de l'un des deux groupes suivants a) espèces allant jusqu'au stade de la microthécine
Discina perlata
Discina parma
Gyromitra gigas
Gyromitra infula
Mitrophora hybrida
Morchella conica
Morchella costata
Morchella elata
Morchella hortensis
Morchella rotunda
Morchella vulgaris
Peziza aurantia
Peziza badia
Sarcosphaera eximia b) espèces s'arrêtant au stade de l'AF
Disciotis venosa
Gyromitra esculenta
Helvella crispa
Helvella lacunosa
Leptopodia elastica
Certaines souches de Morchella
Verpa digitaliformis
Dans les cas d'enzymes issues du groupe (a) il convient d'arrêter la réaction au stade AF, ce qui peut être obtenu par l'action de l'E.D.T.A; (acide éthylène diamine tétracétique).The enzyme can in particular come from a fungus from one of the following two groups a) species up to the microthecin stage
Discina perlata
Discina parma
Gyromitra gigas
Gyromitra infula
Mitrophora hybrida
Morchella conica
Morchella costata
Morchella elata
Morchella hortensis
Morchella rotunda
Morchella vulgaris
Peziza aurantia
Peziza badia
Sarcosphaera eximia b) species stopping at the AF stage
Disciotis venosa
Gyromitra esculenta
Helvella crispa
Helvella lacunosa
Leptopodia elastica
Certain Morchella strains
Verpa digitaliformis
In the case of enzymes from group (a), the reaction should be stopped at the AF stage, which can be obtained by the action of EDTA; (ethylene diamine tetracetic acid).
Les glucanes i A-1-4, servant de matière première, c' est-à-dire de substrat de la réaction enzymatique suivant l'invention, peuvent être tels qu'amidon, soit amylose et amylopectine, glycogène, et leurs produits de dégradation partielle, en particulier dextrines, dextrines hydrogénées, maltotriose, etc. The glucans i A-1-4, serving as raw material, that is to say substrate for the enzymatic reaction according to the invention, can be such as starch, either amylose and amylopectin, glycogen, and their products partial degradation, in particular dextrins, hydrogenated dextrins, maltotriose, etc.
Ainsi peut-on employer des matières premières beaucoup plus aisément accessibles que celles de l'art antérieur mentionné plus haut.Thus one can use raw materials much more easily accessible than those of the prior art mentioned above.
Bien qu'il soit possible d'effectuer le procédé de l'invention par culture directe de la souche appropriée e.champignon sur une solution de glucane, la forme d'exécution préférée consiste à extraire d'abord l'enzyme voulue d'une culture de champignon, la purifier, et l'utiliser ensuite à la production de l'AF à partir de la solution de glucane, dans des conditions optimales, déterminées. Although it is possible to carry out the process of the invention by direct culture of the appropriate strain e.champignon on a glucan solution, the preferred embodiment consists in first extracting the desired enzyme from a mushroom culture, purify it, and then use it to produce AF from the glucan solution, under optimal, determined conditions.
La préparation proprement dite de l'AF, suivant l'invention, est donc en général précédée d'une opération de culture de la souche choisie, activée subséquemment par un traitement plasmolytique qui démasque les enzymes présentes dans les cellules du champignon. Un tel traitement peut consister en l'élévation de la température de la culture à la température optimale de croissance, en l'action de vapeurs de solvants organiques, tels que par exemple chloroforme, éther, acétone, acétate d'éthyle, etc. ou en l'aqitation du milieu aqueux avec un hydrocarbure aromatique, en particulier le toluène ; d'autres moyens peuvent être la congélation suivie de décongélation ou un broyage poussé. Il peut d'ailleurs être bon d'appliquer plusieurs de ces traitements à la fois, par exemple congélation puis fusion du milieu aqueux, suivies d'un broyage. The actual preparation of AF, according to the invention, is therefore generally preceded by an operation of culturing the selected strain, activated subsequently by a plasmolytic treatment which unmasks the enzymes present in the cells of the fungus. Such a treatment can consist in raising the temperature of the culture to the optimum growth temperature, in the action of vapors of organic solvents, such as for example chloroform, ether, acetone, ethyl acetate, etc. or by aerating the aqueous medium with an aromatic hydrocarbon, in particular toluene; other means may be freezing followed by thawing or further grinding. It may moreover be good to apply several of these treatments at the same time, for example freezing and then melting of the aqueous medium, followed by grinding.
L'action de l'enzyme sur la solution de glucane, en vue de l'obtention de l'AF, selon l'invention, est en général conduite dans un milieu aqueux de pH d'environ 4 à 8 et de préférence 5 à 7, à une température de 250 à 400C ou mieux entre 300 et 370C. Les marges préférées, sùsifl- diquées, conviennent particulièrement bien,par exemple, lorsqu'on utilise un extrait enzymatique de Morchella vulgaris avec de l'amidon. The action of the enzyme on the glucan solution, with a view to obtaining the AF, according to the invention, is generally carried out in an aqueous medium with a pH of about 4 to 8 and preferably 5 to 7, at a temperature of 250 to 400C or better between 300 and 370C. The preferred margins, if indicated, are particularly suitable, for example, when an enzyme extract of Morchella vulgaris is used with starch.
Lorsqu'on procède à la purification de l'AF préparé par le procédé décrit plus haut, on obtient un anhydro1,5D-fructose qui n'a jamais été préparé sous cette forme, ni utilisé, dans le passé. C'est un solide blanc, amorphe, très soluble dans l'eau, stable à la chaleur, non toxique pour la souris, par voie orale, à la dose de 5gJkg. Goût faiblement sucré en solution aqueuse. Non métabolisé par la levure de boulangerie. En.solution aqueuse,ce fructose donne lieu à un équilibre entre au moins deux formes
forme pyrannique forme pontez carbonylée en 2 en 2-6
Suivant un trait de la présente invention, c'est cet AF purifié qui est appliqué à la production de l'antibiotique, la microthécine.Pour cela, à une solution aqueuse odrganique d'AF on ajoute une enzyme produite par une des souches de groupe (a) indiquées plus haut, ou bien l'enzyme de Microthécium ou deMélanospora selon la publication de brevet japonais 79-122796, pour faire transformer l'AF en l'antibiotique. Celui-ci est alors obtenu avec un rendement bien meilleur que par le procédé du brevet japonais ; il est également plus pur et il est plus aisé de pousser davantage sa purification finale. Les avantages de cette application suivant l'invention résultent, entre autres, de ce que celle-ci rend possible d'utiliser un milieu beaucoup plus pur, grâce à la purification de l'AF employé, et plus concentré en ce dernier.When the AF prepared by the method described above is purified, an anhydro1,5D-fructose is obtained which has never been prepared in this form or used in the past. It is a white, amorphous solid, very soluble in water, heat stable, non-toxic to mice, orally, at a dose of 5gJkg. Taste slightly sweet in aqueous solution. Not metabolized by baker's yeast. In aqueous solution, this fructose gives rise to a balance between at least two forms
pyrannic form bridge form carbonylated in 2 in 2-6
According to a feature of the present invention, it is this purified AF which is applied to the production of the antibiotic, microthecin. To this, to an aqueous odrganic solution of AF, an enzyme produced by one of the group strains is added. (a) indicated above, or else the enzyme of Microthecium or of Melanospora according to Japanese patent publication 79-122796, to transform AF into the antibiotic. This is then obtained with a much better yield than by the method of the Japanese patent; it is also purer and it is easier to further push its final purification. The advantages of this application according to the invention result, inter alia, from the fact that it makes it possible to use a much purer medium, thanks to the purification of the AF used, and more concentrated in the latter.
L'invention est illustr-ée non limitativement par les exemples qui suivent, et dont les principales caractéristiques, mais non exclusives, sont donnéesci-après. The invention is illustrated without limitation by the examples which follow, and the main characteristics of which, but not exclusive, are given below.
Nature de la souche : n'importe laquelle des espèces ou souches (a) et (b), mentionées plus haut, constitue une source potentielle d'activité enzymatique.Nature of the strain: any of the species or strains (a) and (b), mentioned above, constitutes a potential source of enzymatic activity.
Mode de culture : sur milieu gélosé ou en milieu liquide.Culture method: on agar medium or in liquid medium.
Préparation de l'extrait enzymatique actif : la plasmolyse activatrice de la souche, nécessaire, est réalisée ici par une combinaison de congélation-décongélation, broyage et agitation en milieu aqueux, additionné de toluène.Preparation of the active enzyme extract: the activating plasmolysis of the strain, necessary, is carried out here by a combination of freeze-thaw, grinding and stirring in an aqueous medium, supplemented with toluene.
Le degré de purification de l'extrait peut être variable selon l'objectif visé ; avec l'extrait brut, l'expérience montre qu'une préparation même grossière peut convenir.The degree of purification of the extract can be variable depending on the objective; with the crude extract, experience shows that even a coarse preparation may be suitable.
Pour obtenir un extrait semi-brut, l'activité enzymatique intéressante est précipitée par le polyéthylène glycol (P.E.C.) ou par le sulfate d'ammonium à partir d'une suspension de broyat cellulaire dans un tampon.To obtain a semi-crude extract, the interesting enzymatic activity is precipitated by polyethylene glycol (P.E.C.) or by ammonium sulphate from a suspension of cellular ground material in a buffer.
Nature du substrat de la réaction enzymatique : amidons de différentes origines botaniques, notamment blé, mais, riz, amylopectine, amylose, amidon soluble, maltodextrines, glycogène, etc.Nature of the substrate of the enzymatic reaction: starches of different botanical origins, in particular wheat, corn, rice, amylopectin, amylose, soluble starch, maltodextrins, glycogen, etc.
Réalisation de la réaction enzymaticNle et purification de l'AF : on incube le substrat préalablement solubilisé avec l'extrait enzymatique, on peut opérer en présence d'un antibiotique,par exemple le chloramphénicol à 0,1%, pour inhiber les proliférations microbiennes. Pour éliminer le glucose, qui accompagne l'AF, on peut faire agir la levure de boulanger qui ne métabolise pas ce dernier. Plusieurs possibilités s'offrent ensuite, parmi lesquelles : pratiquer une dialyse qui sépare les produits de la réaction, c'est-à-dire AF et dextrines de faible poids moléculaire, des macromolécules du milieu réactionnel, soit substrat non transformé, l'enzyme et des éléments figurés, levures, particules provenant éventuellement du substrat, etc.Carrying out the enzymatic reaction and purifying the AF: the substrate previously dissolved is incubated with the enzymatic extract, it can be operated in the presence of an antibiotic, for example 0.1% chloramphenicol, to inhibit microbial proliferation. To remove glucose, which accompanies AF, we can make baker's yeast work, which does not metabolize it. Several possibilities are then offered, among which: to practice a dialysis which separates the products of the reaction, that is to say AF and dextrins of low molecular weight, of the macromolecules of the reaction medium, either untransformed substrate, the enzyme and figurative elements, yeasts, particles possibly coming from the substrate, etc.
centrifuger pour éliminer les éléments figurés, puis -évaporer à sec et reprendre le résidu du méthanol, qui dissout l'AF mais aussi d'autres composés.centrifuge to remove the figured elements, then evaporate to dryness and take up the residue of methanol, which dissolves the AF but also other compounds.
Une purifcation plus poussée de l'AF est réalisable par chromatographie sur colonne soit sur support dé gel-filtration, soit sur support d'échange d'ions, avec élution par l'eau, ce qui donne un produit pur à environ 958; pourob- tenir l'AF pur à pratiquement 100%, on termine par une chromatographie en couche préparative sur gel de silice.Further purification of the AF can be carried out by column chromatography either on a gel-filtration support or on an ion exchange support, with elution with water, which gives a pure product at approximately 958; in order to obtain practically 100% pure AF, the process is completed by preparative layer chromatography on silica gel.
La détection et le dosage de l'AF peuvent être effectués par C.C.M., C.L.H.P.AF detection and assay can be performed by C.C.M., C.L.H.P.
La C.C.M. peut être réalisée sur plaque de silice
Macherey-Nagel Sil G/UV254, avec élution par le mélange chloroforme-méthanol 70 : 30 et révélation par chauffage de 10 mn, à 1000C après pulvérisation du réactif à l'anisaldéhyde (anisaldéhyde, 0,5 ml ; acide sulfurique, 0,5 ml; éthanol, 9 mol) ; le Rf est de 0,5.TLC can be performed on silica plate
Macherey-Nagel Sil G / UV254, with elution by chloroform-methanol mixture 70:30 and development by heating for 10 min, at 1000C after spraying with the reagent with anisaldehyde (anisaldehyde, 0.5 ml; sulfuric acid, 0, 5 ml; ethanol, 9 mol); the Rf is 0.5.
On peut effectuer la-détection et le dosage par la C.L.H.P. sur colonne Partisil Carbohydrate 10 de 25 cm x 4,6 mm (Whatnan),avec le mélange acétonitrile-eau 80:20 au débit de 1,5 ml/mn, avec détection réfractométrique. The detection and the assay can be carried out by the C.L.H.P. on a Partisil Carbohydrate 10 column of 25 cm x 4.6 mm (Whatnan), with the acetonitrile-water mixture 80:20 at a flow rate of 1.5 ml / min, with refractometric detection.
Le temps de rétention est de 4,4 mn.The retention time is 4.4 min.
EXEMPLE. 1
Obtention d'un extrait enzymatique brut à partir d'une souche microthécine-négative de Morchella vulgaris, cultivée sur milieu gélosé.EXAMPLE. 1
Obtaining a crude enzyme extract from a microthecin-negative strain of Morchella vulgaris, cultivated on agar medium.
Les mycéliums du champignon sont cultivés à 24-250C dans des boîtes de Petri de 10 cm de diamètre,ren- fermant 20 ml de milieu glucosé gélosé à l'extrait de levure ; glucose, 20 g ; extrait de levure Mérieux, 5 g gélose, 20 g ; eau distillée, q.s.p. I 1, recouvert d'un film de cellophane stérile qui facilite la récupération ultérieure du mycélium. L'inoculation se fait par dépôt au centre de la boite d'une rondelle mycélienne de 0,5cm de diamètre, prélevée avec un emporte-pièce stérile dans une culture en cours de croissance. Au bout d'une dizaine de jours, lorsque les mycéliums occupent la totalité de la surface des boîtes de Petri, ils sont récoltés et congelés. The mycelia of the fungus are cultivated at 24-250C in Petri dishes 10 cm in diameter, containing 20 ml of glucose-agar medium agar with yeast extract; glucose, 20 g; Mérieux yeast extract, 5 g agar, 20 g; distilled water, q.s.p. I 1, covered with a sterile cellophane film which facilitates the subsequent recovery of the mycelium. The inoculation is done by depositing in the center of the box a mycelial washer 0.5 cm in diameter, taken with a sterile cookie cutter from a growing culture. After ten days, when the mycelia occupy the entire surface of the Petri dishes, they are harvested and frozen.
Au moment de l'emploi, ils sont mis à décongeler par macération, à la température ambiante et pendant 1 heure, dans de l'eau distillée (5 ml par rondelle de mycélium) l'eau de macération, qui entraîne diverses- impuretés, est rejetée. Les mycéliums sont alors essorés et broyés dans du tampon phosphate de sodium 0,05 M de pH 6(5 ml par mycélium), en présence de 10 Al de toluène par mycélium. Le broyat est centrifuté 30 minutes à 20 000 g, et le surnageant constitue le réactif enzymatique. On peut effectuer, avant cette centrifugation, une congélation-décongélation du broyat ; cette opération, de même que la présence de toluène, n'est pas indispensable,mais elle améliore le rendement en AF en parachevant le démasquage des enzymes provoqué par la congélation-décongélation des mycéliums et par le broyage lui-même. At the time of use, they are thawed by maceration, at room temperature and for 1 hour, in distilled water (5 ml per round of mycelium) the maceration water, which causes various impurities, is rejected. The mycelia are then drained and ground in 0.05 M sodium phosphate buffer, pH 6 (5 ml per mycelium), in the presence of 10 Al of toluene per mycelium. The ground material is centrifuged for 30 minutes at 20,000 g, and the supernatant constitutes the enzymatic reagent. One can carry out, before this centrifugation, a freezing-thawing of the ground material; this operation, as well as the presence of toluene, is not essential, but it improves the yield of AF by completing the unmasking of the enzymes caused by the freezing-thawing of the mycelia and by the grinding itself.
EXEMPLE 2 Obtention d'un extrait enSymatique semi-brut à partir du même matériel que dans l'exemple 1.EXAMPLE 2 Obtaining a semi-crude syntactic extract from the same material as in Example 1.
Le surnageant de centrifugation, obtenu selon l'exemple 1, est iditionné de polyéthylène-glycol 6000 à raison de 3 g/10 ml. Le précipité qui se forme est recueilli par une nouvelle centrifugation de 30 minutes, à 20 000g, et repris par du tampon phosphate de sodium 0,05 M'de pH 61 rendu 0,2 M en NaCl, soit 1/10 du volume du surnageant initial, c'est-à-dire environ 0,5 ml par rondelle de mycélium. Après une nouvelle centrifugation dans les mêmes conditions, une deuxième précipitation est réalisée par le même P.E.G. à la concentration de zig/10 ml.Le précipité est recueilli par centrifugation comme ci-dessus et repris par du tampon phosphate de sodium 0,05 M de pH 6 (1/20 du volume du surnageant de départ, soit environ 0,25 ml par mycélium) ; cette solution constitue le réactif enzymatique. The centrifugation supernatant obtained according to Example 1 is labeled with polyethylene glycol 6000 in an amount of 3 g / 10 ml. The precipitate which forms is collected by a new centrifugation for 30 minutes, at 20,000 g, and taken up in 0.05 M sodium phosphate buffer of pH 61 made 0.2 M in NaCl, ie 1/10 of the volume of the initial supernatant, that is to say approximately 0.5 ml per round of mycelium. After a new centrifugation under the same conditions, a second precipitation is carried out by the same P.E.G. at the concentration of zig / 10 ml. The precipitate is collected by centrifugation as above and taken up in 0.05 M sodium phosphate buffer of pH 6 (1/20 of the volume of the starting supernatant, ie approximately 0.25 ml per mycelium); this solution constitutes the enzymatic reagent.
EXEMPLE 3
Obtention d'un extrait enzymatique semi-brut à partir d'une souche microthécine-négative de Morchella vulgaris cultivée en milieu liquide.EXAMPLE 3
Obtaining a semi-crude enzyme extract from a microthecin-negative strain of Morchella vulgaris cultivated in a liquid medium.
Préculture
La souche est cultivée à 24-250C sous forme de mycéliums dans des tubes renfermant 15 ml de gélose inclinée de même formule que dans l'exemple 1. Le grattage dans de l'eau dis- tillée stérile d'un tube fournit des débris mycéliens qui servent à inoculer une fiole d'Erlenmeyer de 250ml renfermant 50 ml du milieu de même formule que le précédent, exception faite de la gélose. Ces fioles sont incubées sur un agitateur-incubateur rotatif à la température de 260C, à lavitesse de 50 tours/mn, pendant 4 jours.Preculture
The strain is cultivated at 24-250C in the form of mycelia in tubes containing 15 ml of inclined agar of the same formula as in Example 1. Scraping in sterile distilled water of a tube provides mycelial debris which are used to inoculate a 250 ml Erlenmeyer flask containing 50 ml of the medium of the same formula as the previous one, except for agar. These flasks are incubated on a rotary shaker-incubator at a temperature of 260C, at the speed of 50 rpm, for 4 days.
Dans ces conditions, le champignon croît en produisant, dans chaque fiole, une pelote mycélienne unique ou un petit nombre de pelotes. Le broyage de cette préculture sert d'inoculum pour la culture proprement dite. Under these conditions, the fungus grows by producing, in each flask, a single mycelial ball or a small number of balls. The grinding of this preculture serves as an inoculum for the culture itself.
Culture proprement dite
Elle est réalisée dans 25 fioles de 250 ml renfermant 100ml du milieu de formule suivante : amindon soluble, 20 g; liqueur de corn-steep, 10 ml ; K2HPO4, 1 g ; MgSO4, 7 H20, 0,5 g ; eau distillée, 1 litre.Culture proper
It is carried out in 25 vials of 250 ml containing 100 ml of the medium of the following formula: soluble amindon, 20 g; corn-steep liqueur, 10 ml; K2HPO4, 1 g; MgSO4, 7 H2O, 0.5 g; distilled water, 1 liter.
Chaque fiole est inoculée avec 2 ml du broyat précédent, puis les fioles sont incubées sur un agitateur-incubateur rotatif à la température de 26"C, à la vitesse de 140 t/mn, pendant 8 jours. Dans ces conditions, le champignon se développe sous forme de petites pelotes d'environ 4 mm de diamètre qui sont recueillies par décantation et congelées jusqu'à l'utilisation.Each flask is inoculated with 2 ml of the above ground material, then the flasks are incubated on a rotary shaker-incubator at a temperature of 26 "C, at a speed of 140 rpm, for 8 days. Under these conditions, the fungus develops in the form of small balls of approximately 4 mm in diameter which are collected by decantation and frozen until use.
Préparation de l'extrait enzyrmatique
La biomasse mycélienne précédente est décongelée, puis broyée dans 100 ml de tampon phosphate de sodium 0,05 M de pH 6.La suite des opérations, centrifugations et précipitations par le polyéthylèneglycol, est effectuée dans les mêmes conditions que dans l'exemple 2.Preparation of the enzyme extract
The preceding mycelial biomass is thawed, then ground in 100 ml of 0.05 M sodium phosphate buffer, pH 6. The following operations, centrifugations and precipitation with polyethylene glycol are carried out under the same conditions as in Example 2.
EXEMPLE 4
Préparation d'AF à partir d'amidon soluble Merck 1253 et d'un extrait enzymatique obtenu selon le procédé de l'exemple 1, avec intervention d'une dialyse, d'une chromatographie sur colonne d'échange d'ions et d'une purification finale sur chromatoplaque. EXAMPLE 4
Preparation of AF from Merck 1253 soluble starch and an enzymatic extract obtained according to the method of Example 1, with the intervention of dialysis, chromatography on an ion and exchange column final purification on a chromatoplate.
On dissout 1 g d'amidon soluble dans 40 ml d'eau contenant 40 mg de chloramphénicol ; on fait incuber pendant 24 heures à 35"C en présence de 2 ml de l'extrait enzymatique, puis on ajoute environ 400 mg de levure de boulangerie ; après 24 heures de contact d la même température, on pratique trois dialyses successives contre de l'eau distillée ; l'ensemble des dialysats (environ 1 1) est évaporé à sec. On reprend le résidu par 2 ml d'eau distillée et l'on introduit cette solution au sommet d'une colonne de 16 mm x 1 m contenant 180g de résine Dowex 50 W X 4 (granulométrie AFNOR 17 à 20) ; l'élution est réalisée par de l'eau distillée au débit de 0,4 ml/mn et l'on recueille des fractions de 4 ml.Le contrôle CLflP des fractions montre que l'AF est contenu dans les fractions 30 à 40 ;on les réunit et lyophilise,ce qui donne 500 mg de produit blanc. 1 g of soluble starch is dissolved in 40 ml of water containing 40 mg of chloramphenicol; incubated for 24 hours at 35 "C in the presence of 2 ml of the enzyme extract, then about 400 mg of baker's yeast is added; after 24 hours of contact at the same temperature, three successive dialyses are carried out against 1 distilled water; all of the dialysates (approximately 1 l) are evaporated to dryness, the residue is taken up in 2 ml of distilled water and this solution is introduced at the top of a column of 16 mm x 1 m containing 180g of Dowex 50 WX 4 resin (AFNOR particle size 17 to 20); the elution is carried out with distilled water at a flow rate of 0.4 ml / min and 4 ml fractions are collected. fractions shows that the AF is contained in fractions 30 to 40; they are combined and lyophilized, which gives 500 mg of white product.
Ce résidu est repris par 2 ml de méthanol et la solution est répartie en bandes sur des plaques de gel de silice préparatives (Kieselgel Merck 60 PF254) à raison de 0,5 ml par plaque. Le développement chromatographique est réalisé par le mélange chloroforme-méthanol 70:30 ; les bandes contenant l'AF, repérées visuellement par leur aspect blanc mat ou par réduction, sur une bande témoin, du'triphénylté- trazolium ( chlorure de triphényltétrazolium, 2 g ; NaOH 0,5 N, 100 ml), sont grattées et la poudre obtenue est épuisée par le même solvant. Après évaporation à sec, le résidu est repris par de'l'eau distillée ; cette solution est filtrée sur membrane de porosité 0,22 Am, puis lyophilisée, ce qui fournit environ 300 mg d'AF pur à pratiquement 100%.This residue is taken up in 2 ml of methanol and the solution is distributed in strips on preparative silica gel plates (Kieselgel Merck 60 PF254) at a rate of 0.5 ml per plate. Chromatographic development is carried out with a 70:30 chloroform-methanol mixture; the strips containing AF, visually identified by their matt white appearance or by reduction, on a control strip, of triphenyltetrazolium (triphenyltetrazolium chloride, 2 g; 0.5 N NaOH, 100 ml), are scraped off and the powder obtained is exhausted by the same solvent. After evaporation to dryness, the residue is taken up in distilled water; this solution is filtered through a membrane with a porosity of 0.22 Am, then lyophilized, which provides approximately 300 mg of practically 100% pure AF.
EXEMPLE 5
Préparation d'AF à partir d'un amidon de blé brut et d'un extrait enzymatique brut obtenu selon le procédé de l'exemple 1, avec intervention d'une éyaporation à sec, d'une reprise par le méthanol et d'une chromatographie sur colonne de gel-filtration.EXAMPLE 5
Preparation of AF from a raw wheat starch and a crude enzymatic extract obtained according to the method of Example 1, with the intervention of dry evaporation, recovery with methanol and a chromatography on a gel-filtration column.
On met en suspension îg d'amidon dans 40 ml d'eau contenant 40 mg de chloramphénicol et l'on porte à l'ébullition pendant 2 mn. Après refroidissement, cet empois est additionné de 2 ml de l'extrait enzymatique préparé selon l'exemple 1 et l'incubation est réalisée avec agitation pendant 24 heures à 35"C. On ajoute alors environ 400 mg de levure de boulangerie ; après 24 heures de contact à la même température, on centrifuge pendant 20 minutes à 15 000 t/mn. Isg suspended starch in 40 ml of water containing 40 mg of chloramphenicol and brought to boiling for 2 min. After cooling, this mixture is added with 2 ml of the enzymatic extract prepared according to Example 1 and the incubation is carried out with shaking for 24 hours at 35 "C. Then approximately 400 mg of baker's yeast is added; after 24 contact hours at the same temperature, centrifuged for 20 minutes at 15,000 rpm.
Le surnageant est évaporé à sec et le-résidu est extrait par agitation avec 2 x 20 ml de méthanol ; après évaporation de ce solvant, le nouveau résidu est dissous dans 2 ml d'eau distillée.The supernatant is evaporated to dryness and the residue is extracted by stirring with 2 x 20 ml of methanol; after evaporation of this solvent, the new residue is dissolved in 2 ml of distilled water.
La solution est alors introduite au sommet d'une colonne de 26 mm x 1 m garnie avec une suspension de Fractogel TSK
HW-40 (F)Merck (réf. 14982). L'élution est réalisée par de l'eau distillée au débit de 0,5 ml/mn et l'on collecte des fractions de 5 ml. Leur contrôle montre que l'AF est contenu dans les fract ons 42 à 48, qui sont réunies et évaporées à sec. On obtient ainsi environ 400 mg d'AF pur à environ 90%. The solution is then introduced at the top of a 26 mm x 1 m column packed with a suspension of Fractogel TSK
HW-40 (F) Merck (ref. 14982). Elution is carried out with distilled water at a flow rate of 0.5 ml / min and fractions of 5 ml are collected. Their control shows that the AF is contained in fract ons 42 to 48, which are combined and evaporated to dryness. About 400 mg of pure AF at around 90% is thus obtained.
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