HU202590B - Process for producing l-treonine - Google Patents

Process for producing l-treonine Download PDF

Info

Publication number
HU202590B
HU202590B HU895849A HU584989A HU202590B HU 202590 B HU202590 B HU 202590B HU 895849 A HU895849 A HU 895849A HU 584989 A HU584989 A HU 584989A HU 202590 B HU202590 B HU 202590B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
threonine
escherichia coli
cysteine
cystine
ferm
Prior art date
Application number
HU895849A
Other languages
English (en)
Other versions
HU895849D0 (en
HUT53941A (en
Inventor
Junichi Takano
Satoru Furukawa
Toshihide Nakanishi
Original Assignee
Kiowa Hakko Kogyo Kk
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 Kiowa Hakko Kogyo Kk filed Critical Kiowa Hakko Kogyo Kk
Publication of HU895849D0 publication Critical patent/HU895849D0/hu
Publication of HUT53941A publication Critical patent/HUT53941A/hu
Publication of HU202590B publication Critical patent/HU202590B/hu

Links

Classifications

    • 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
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/08Lysine; Diaminopimelic acid; Threonine; Valine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/848Escherichia
    • Y10S435/849Escherichia coli

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

A találmány tárgya eljárás L-treonin előállítására az Escherichia nemzetséghez tartozó és ciszteinre vagy cisztinre vagy analógjaira rezisztens és L-treonin termelésére képes mikroorganizmusok segítségével.
Az L-treonin olyan aminosav, amely nemcsak gyógyszerként használható, mint aminosav-készítmény, hanem állati takarmányhoz is használható adalékként
Ez ideig különböző eljárások ismeretesek L-treonin fermentációval való előállítására; például egy olyan eljárás, amely az Escherichia nemzetséghez tartozó és borrelidinre szenzitív mikroorganizmust alkalmaz (6752/76 számú nyilvánosságra hozott japán szabadalmi bejelentés), az Escherichia nemzetséghez tartozó olyan mikroorganizmust alkalmazó eljárás, amely mikroorganizmus diamino-pimelinsavat és metionint igényel, és amelynek treonin-bioszintézis rendszere rezisztens treonin visszacsatolásos inhibiciójára (10037/81 számú nyilvánosságra hozott japán szabadalmi bejelentés), a Serratia nemzetséghez tartozó olyan mikroorganizmust alkalmazó eljárás, amely mikroorganizmus tre. onin - dehidrogenáz hiányos és rezisztens treonin metabolizmus antagonistákra (48195/77 számú nyilvánosságra hozott japán szabadalmi bejelentés), a Cory nebacterium nemzetséghez tartozó olyan mikroorganizmust alkalmazó eljárás, amely mikroorganizmus rezisztens a-amino-p-hidroxi-valeriánsavra és S-(2-amino-etil)-L-ciszteinre és metionint igényel (19087/72 számú nyilvánosságra hozott japán szabadalmi bejelentés), a Brevibacterium nemzetséghez tartozó olyan mikroorganizmust alkalmazó eljárás, amely mikroorganizmus rezisztens a-amino-p-hidroxi-valeriánsavra és S-(2-amino-etil)-L-ciszteinre és leucint igényel (31093/75 számú nyilvánosságra hozott japán szabadalmi bejelentés), a Brevibacterium nemzetséghez tartozó olyan mikroorganizmust alkalmazó eljárás, amely mikroorganizmus rezisztens a-amino-p-hidroxi-valeriánsavra és S-(2-amino-etil)-L-ciszteinre és L-izoleucint és L-lizint igényel (224684/83 számú nyilvánosságra hozott japán szabadalmi bejelentés) és az Escherichia nemzetséghez tartozó olyan mikroorganizmust alkalmazó eljárás, amely mikroorganizmus a rifampicin, lizin, metionin, aszparaginsav és homoszerin közül legalább egyre rezisztens, vagy csökkent az L-treonint lebontó képessége (273487/88 számú nyilvánosságra hozott japán szabadalmi bejelentés).
A jelen találmány szerint L-treonin magas kitermeléssel termelhető az Escherichia coli fajhoz tartozó egyik olyan mikroorganizmus táptalajban való tenyésztésével, amely mikroorganizmus rezisztens ciszteinre vagy cisztinre vagy ezek analógjaira és képes L-treonin termelésére, amíg az L-treonin felhalmozódik a fermentlében, és onnan kinyerhető.
A jelen találmány szerinti eljárásban bármely mikroorganizmus felhasználható, amennyiben az Escherichia coli fajhoz tartozik, rezisztens ciszteinre vagy cisztinre vagy ezek analógjaira, és képes L-treonint termelni.
Cisztein és cisztin előbb említett analógjaira példaként S-metil-cisztein, S-etil-cisztein, allil-glicin, homocisztein, cisztin-hidroxamát, ciszteinsav és homociszteinsav említhető.
A ciszteinre vagy cisztinre vagy analógjaikra rezisztens mutáns törzs egy Escherichia coli fajhoz tartozó és L-treonint termelő mikroorganizmus szokásos mutációs technika segítségével ciszteinre vagy cisztinre vagy analógjaikra való rezisztenciával történő felruházásával nyerhető.
Az előnyös mutáns törzsekre példaként Escherichia coli H-7256, Escherichia coli H-7263, Escherichia coli H-7293 és Escherichia coli H-7294 említhetők.
Az Escherichia coli fajhoz tartozó és L-treonint termelő mikroorganizmusok előnyösek abból a szempontból, hogy más aminosavakat melléktermékként csak csekély mennyiségben termelnek.
Az előbb említett mutáns törzsek előállítására szolgáló eljárás egy speciális példáját a leírás következő részében adjuk meg.
Escherichia coli Η-4258-at (FERM BP-985), amely diamino-pimelinsavat és metionint igényel és rezisztens a-amino-p-hidroxi-valeriánsavra és rifampicinre, 30 *C-on 30 percig kezelünk 200 gg/ml N-metil-N-nitro-N’-nitrozo-guamidinnel (NTG).
A kezelt sejteket 1 g/liter cisztein-hidroxamátot tartalmazó minimál táptalajra [5 g/liter glükóz, 1 g/liter amónium-szulfát, 2 g/liter kálium-dihidrogén-foszfát, 7 g/liter dikálium-hidrogén-foszfát, 0,1 g/liter magnézium-szulfát-víz (1/7), 20 mg/liter vas(III)-szulfát, 50 mg/litcr diamino-pimelinsav, 50 mg/liter metionin és 20 g/liter agar, pH 721 leoltjuk, és 30 ’C-on 2-6 napig tenyésztjük ezen a táptalajon növekedésre képes cisztin-hidroxamát rezisztens mutánsok telepeinek nyerése céljából. Utána 50 mutáns törzset felszedünk, és L-treonin termelési vizsgálatnak vetjük alá.
Szelektáltunk egy olyan mutánst, amely a H-4258énál magasabb L-treonin-termelőképességgel rendelkezik. A szelektált törzset Escherichia coli H:7256-nak neveztük.
A fentiekhez hasonló módon szelektáltunk 0,5 g/liter allil-glicinre, 5 g/liter ciszteinre, illetve 5 g/liter cisztinre rezisztens mutánsokat, azzal az eltéréssel, hogy cisztinhidroxamát helyett allil-glicint, ciszteint, illetőleg cisztint használtunk, és a mutánsok az Escherichia coli H-7263, H-7293, illetve H-7294 nevet kapták.
Az így nyert H-7256, H-7293 és H-7294 törzseket 1988. november 8-án letétbe helyeztük a Fermentation Research Institute, Agency of Industrial Science and Technology, Japánnál a Budapesti Egyezménynek megfelelően a FERM BP-2137, FERM BP-2138, FERM BP-2139, illetőleg FERM BP-2140 számokon.
Az 1. táblázat az előbb említett szülő törzs (H-4258 törzs) és a mutáns törzsek növekedését szemlélteti, amikor a tenyésztést 24 óra hosszat 30 ’C-on ciszteint vagy
7. táblázat
Koncent- ráció (g/liter) Törzs növekedése
H-7256 H-7263 H-7293 H-7294 H-4258
Adalék
nélkül 0 ++ ++ ++ ++ ++
Cisztin-hid-
roxamát 0,05 ++ - _
Allil-glicin 0,05 - ++ - - _
Cisztein 5 - - ++ -
Cisztin 5 - - - ++
++: megfelelő növekedés nincs növekedés
HU 202 590 Β cisztint vagy analógjaikat tartalmazó minimál agar-lemez táptalajon végezzük.
Az L-treonin úgy állítható elő, hogy a fenti mutánsokat szénforrásokat, nitrogénforrásokat, szervetlen sókat, növekedési faktorokat és hasonlókat tartalmazó szintetikus vagy természetes táptalajban tenyésztjük, amíg L-treonin halmozódik fel a fermentlében, és utána ebből kinyerjük az L-treoninL
Szénforrásokként szénhidrátok, például glükóz, fruktóz, melaszok, keményítő hidrolizátum és nyerscukor-hidrolizátum, valamint szerves savak, például ecetsav, propionsav, hangyasav, fumársav és almasav használhatók.
Nitrogénforrásokként ammónia, szervetlen és szerves savak ammóniumsói, például ammónium-klorid, ammónium-szulfát, ammónium-acetát és ammónium-foszfát, aminok és egyéb nitrogéntartalmú vegyületek, pepton, húskivonat, kukoricalekvár. kazein-hidrolizátum, szójadara hidrolizátum, különböző sejttenyészetek és ezek emésztett termékei stb. használhatók.
Szervetlen vegyületekként kálium-hidrogén-foszfát, dikálium-hidrogén-foszfát magnézium-foszfát, magnézium-szulfát, nátrium-klorid, vas(II)-szulfát, mangán-szulfát, réz(II)-szulfát, kalcium-karbonát stb. használhatók megfelelő mennyiségben.
Amennyiben a felhasznált törzs tápanyagokat is igényel, úgy a növekedéshez szükséges vegyületeket is kell adni a táptalajhoz. Bizonyos esetekben elegendő mennyiségű ilyen tápanyagokat biztosíthat más táptalajkomponens is, és így nincs szükség külön pótlásra.
A tenyésztést aerob körülmények között végezzük, például rázatott tenyészetben vagy merített tenyészetben levegőztetés és keverés közben 20 ’C-tól 40 ’C-ig, előnyösen 28 ’C-tól 38 ’C-ig terjedő hőmérséklettartományban. A táptalaj pH-ját a tenyésztés során 5 és 9 között tartjuk, előnyösen semleges körüli pH-η. A pH-t kalcium-karbonát, szervetlen vagy szerves savak, lúgos oldatok, ammónia, pufferoldatok vagy hasonlók segítségével állítjuk be.
Az L-treonin általában 2-7 napig tartó tenyésztés alatt halmozódik fel a fermentlében. A tenyésztés befejeztével a kiválásokat, például sejteket szűréssel, centrifugálással stb. eltávolítjuk a tenyészetből, és az L-treonint a kapott fermentléből ioncserés kezelés, bepárlás, kisózás stb. kombinációjával nyerjük ki.
A találmány speciális megvalósítását a következő mintapéldákkal szemléltetjük.
1. példa
Oltó törzsként Escherichia coli H-7256, Escherichia coli H-7263, Escherichia coli H-7293, Escherichia coli H-7294 és Escherichia coli H-4258 törzseket használunk. Az egyes törzseket 20 g/liter glükózt, 10 g/liter peptont 10 g/liter élesztőkivonatot, 2,5 g/liter nátrium-kloridot és 0,1 g/liter diamino-pimelinsavat tartalmazó oltó-táptalajban tenyésztjük 30 ’C-on 16 óra hosszat rázatva. Utána 2 ml így kapott oltótenyészetet inokulálunk egy 250 ml-es Erlenmeyer-lombikban lévő 20 ml alább megadott összetételű fermentációs táptalajba, és 30 ’C-on 72 órát rázatva tenyésztjük.
A fermentációs táptalaj összetétele: 70 g/liter glükóz, 14 g/liter ammónium-szulfát 2 g/liter kálium-dihidrogén-foszfát 1 g/liter magnézium-szulfát-heptahidrat, 0,3 g/liter diamino-pimelinsav, 0,1 g/liter DL-metionin, g/liter kukoricalekvár és 30 g/liter kalcium-karbonát (pH = 7,4).
A tenyészetben keletkező L-treonin mennyiségét a 2. táblázatban láthatjuk.
2. táblázat
Törzs Tulajdonság L-treonin mennyisége (g/liter)
H-7256 Cisztin-hidroxamát-rezisztencia 22,3
H-7263 Allil-glicin-rezisztencia 21,2
H-7293 Cisztein-rezisztencia 20,1
H-7294 Cisztin-rezisztencia 19,8
H-4258 17,2
A H-7256 törzs alkalmazásával kapott 200 ml L-treonin-tartalmú fermentlevet 10 percig percenkénti 3000 fordulattal centrifugáljuk a sejtek és egyéb szennyezések eltávolítása céljából. A kapott felülúszót az erősen savas Diaion SKI kationcserélő gyantával (hidrogénciklus, a Mitsubishi Kaséi Corporation terméke) töltött oszlopon átengedve felkötjük az L-treoninL Az oszlopot vízzel végzett mosás után 0,5 n vizes ammónium-hidroxid oldattal eluáljuk. Az L-treonint tartalmazó frakciókat összegyűjtjük és bepároljuk, majd etanolt adunk a koncentrátumhoz. Az elegyet lehűtve állni hagyjuk. így
2,5 g kristályos L-treonint kapunk, amely 98%-os vagy nagyobb tisztaságú.
2. példa
A H-7256, H-7263, H-7293, H-7294 és H-4258 törzsekből az 1. példában leírthoz hasonló módon oltótenyészetet készítünk. A kapott oltótenyészetből 100 ml-t inokulálunk egy 2 literes fermentorban lévő 1 liter alább lefrt összetételű fermentációs táptalajba. A tenyésztést 30 ’C-on keveréssel és levegőztetéssel (700 fordulat/perc; 11 iter/perc) 80 óra hosszat folytatjuk, mialatt a fermentációs táptalajba pótlásként megfelelő mennyiségű 60%-os glükóz oldatot adunk, és a táptalaj pH-ját vizes ammónium-hidroxid oldattal 6,5 körül tartjuk.
A fermentációs táptalaj összetétele: 30 g/liter glükóz, 12 g/liter ammónium-szulfát 3 g/liter kálium-dihidrogén-foszfát 0,2 g/liter magnézium-szulfát-heptahidrát, 6 g/liter diamino-pimelinsav, 1 g/liter DL-metionin és 12 g/liter kukoricalekvár.
A tenyészetben keletkező L-treonin mennyiségét a 3. táblázatban láthatjuk.
3. táblázat
Törzs Utreonin mennyisége (g/liter)
H-7256 63,5
H-7263 62,1
H-7293 55,8
Hr7294 56,0
H-4258 49,6
HU 202 590 Β

Claims (3)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás L-treonin előállítására, azzaljellemezve, hogy az Escherichia coli fajhoz tartozó és ciszteinre vagy cisztinre vagy analógjaikra rezisztens és L-treonin tér- 5 melésére képes mikroorganizmust alkalmas táptalajban tenyésztünk, míg L-treonin halmozódik fel a főmenüében, majd a felhalmozódott L-treonint kinyerjük.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az S-metil-cisztein, S-etil-cisztein, allil-glicin, ho- 10 mocisztein, cisztin-hidroxamát, ciszteinsav és homociszteinsav által alkotott csoportba tartozó ciszteinvagy cisztin-analógra rezisztens mikroorganizmust tenyésztünk.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás L-treonin előállítására, azzal jellemezve, hogy Escherichia coli H-7256 (FERM BP-2137), Escherichia coli H-7263 (FERM BP-2138), Escherichia coli H-7293 (FERM BP2139) vagy Escherichia coli H-7294 (FERM BP-2140) mikroorganizmust tenyésztünk.
HU895849A 1988-11-10 1989-11-09 Process for producing l-treonine HU202590B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63284386A JP2578492B2 (ja) 1988-11-10 1988-11-10 発酵法によるl−スレオニンの製造法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU895849D0 HU895849D0 (en) 1990-01-28
HUT53941A HUT53941A (en) 1990-12-28
HU202590B true HU202590B (en) 1991-03-28

Family

ID=17677913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU895849A HU202590B (en) 1988-11-10 1989-11-09 Process for producing l-treonine

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5087566A (hu)
EP (1) EP0368284B1 (hu)
JP (1) JP2578492B2 (hu)
KR (1) KR0133853B1 (hu)
CA (1) CA2002464C (hu)
DE (1) DE68912885T2 (hu)
HU (1) HU202590B (hu)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993004181A1 (en) * 1991-08-26 1993-03-04 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing 4-hydroxy-l-proline
JP3036930B2 (ja) * 1991-11-11 2000-04-24 協和醗酵工業株式会社 発酵法によるl−イソロイシンの製造法
US5939307A (en) * 1996-07-30 1999-08-17 The Archer-Daniels-Midland Company Strains of Escherichia coli, methods of preparing the same and use thereof in fermentation processes for l-threonine production
US6036659A (en) 1998-10-09 2000-03-14 Flexsite Diagnostics, Inc. Collection device for biological samples and methods of use
US7220571B2 (en) 2000-09-28 2007-05-22 Archer-Daniels-Midland Company Escherichia coli strains which over-produce L-threonine and processes for the production of L-threonine by fermentation
KR100596372B1 (ko) * 2004-12-06 2006-07-04 씨제이 주식회사 염색체 상의 lysR유전자가 불활성화된 L-쓰레오닌생성 미생물, 그를 제조하는 방법 및 상기 미생물을이용한 L-쓰레오닌의 제조방법
US7723097B2 (en) * 2005-03-11 2010-05-25 Archer-Daniels-Midland Company Escherichia coli strains that over-produce L-threonine and processes for their production
EP1899472B1 (en) * 2005-06-20 2017-09-27 Archer-Daniels-Midland Company Altered glyoxylate shunt for improved production of aspartate-derived amino acids and chemicals
KR100864673B1 (ko) * 2006-11-27 2008-10-23 씨제이제일제당 (주) 비용매를 이용하여 쓰레오닌 생산 미생물의 발효액으로부터쓰레오닌을 회수하는 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4825515B1 (hu) * 1968-08-17 1973-07-30
EP0213536B1 (en) * 1985-08-23 1992-03-18 Toray Industries, Inc. Process for producing l-threonine by fermentation
US5017483A (en) * 1986-02-20 1991-05-21 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing L-threonine
FR2727342A1 (fr) * 1994-11-28 1996-05-31 Lorraine Laminage Dispositif de guidage et de transfert d'au moins deux flans de tole prealablement accostes bord a bord, notamment dans une installation de soudage

Also Published As

Publication number Publication date
DE68912885T2 (de) 1994-06-01
CA2002464C (en) 1995-04-18
HU895849D0 (en) 1990-01-28
US5087566A (en) 1992-02-11
JP2578492B2 (ja) 1997-02-05
HUT53941A (en) 1990-12-28
EP0368284B1 (en) 1994-02-02
CA2002464A1 (en) 1990-05-10
EP0368284A2 (en) 1990-05-16
KR0133853B1 (ko) 1998-04-21
KR900008047A (ko) 1990-06-02
DE68912885D1 (de) 1994-03-17
EP0368284A3 (en) 1991-07-10
JPH02131589A (ja) 1990-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR960016135B1 (ko) L-이소로이신(l-isoleucine)의 제조법
US5376538A (en) Process for producing L-threonine with strains of E coli resistant to phenylalanine and leucine
KR960016872B1 (ko) 발효에 의한 l-쓰레오닌의 제조방법
JP3698758B2 (ja) 発酵法によるl−ロイシンの製造法
US4996147A (en) Process for producing L-threonine by fermentation
EP0595163B1 (en) Process for producing L-isoleucine
HU202590B (en) Process for producing l-treonine
US5744331A (en) Process for producing L-leucine
JP2971089B2 (ja) 発酵法によるl―スレオニンの製造法
JP2877414B2 (ja) 発酵法によるl―スレオニンの製造法
US5034319A (en) Process for producing L-arginine
EP0469517A2 (en) Process for producing L-glutamic acid
KR920005749B1 (ko) 신균주 코리네박테리움 글루타미쿰 mwex-46 및 이를 이용한 l-아르기닌의 제조방법
JP2810739B2 (ja) 発酵法によるl―スレオニンの製造法
JPH0692A (ja) 発酵法によるl−アルギニンの製造法
JPH0346112B2 (hu)