NL8006509A - METHOD FOR OBTAINING GLUCOSEISOMERASE. - Google Patents

METHOD FOR OBTAINING GLUCOSEISOMERASE. Download PDF

Info

Publication number
NL8006509A
NL8006509A NL8006509A NL8006509A NL8006509A NL 8006509 A NL8006509 A NL 8006509A NL 8006509 A NL8006509 A NL 8006509A NL 8006509 A NL8006509 A NL 8006509A NL 8006509 A NL8006509 A NL 8006509A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
glucose
gray
culture medium
strain
culture
Prior art date
Application number
NL8006509A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Inst Mikrobiologia Sofia
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 Inst Mikrobiologia Sofia filed Critical Inst Mikrobiologia Sofia
Publication of NL8006509A publication Critical patent/NL8006509A/en

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
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/90Isomerases (5.)
    • C12N9/92Glucose isomerase (5.3.1.5; 5.3.1.9; 5.3.1.18)
    • 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
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • 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
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/24Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an isomerase, e.g. fructose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/465Streptomyces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Virology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

N/30.025-Kp/Pf/csN / 30.025-Kp / Pf / cs

Werkwijze voor het verkrijgen van glucoseisomerase.Method for obtaining glucose isomerase.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verkrijgen van glucoseisomerase uit een streptomycesstam.The invention relates to a method for obtaining glucose isomerase from a streptomyces strain.

De omzetting van D-glucose in D-fructose met behulp van het enzym glucoseisomerase is bekend, en vindt in 5 een aantal ontwikkelde landen een steeds grotere toepassing in de voedselverwerkingsindustrie en diëetvoedsel. Glucoseisomerase biedt in combinatie met een groep amylolytische enzymen (cx-amylase en glucoamylase) , de gelegenheid tot het rechtstreeks uit zetmeel verkrijgen van glucose-fructose-10 siropen en fructose met behulp van enzymen. Sommige werkwijzen voor het verkrijgen van glucoseisomerase zijn reeds bekend sinds 1957, toen voor de eerste keer de mogelijkheid van de rechtstreekse omzetting van D-glucose in D-fructose door cellen van de bacteriestammen Pseudomonos hydrophila 491 en 15 492 werd aangetoond. Mieroorganismen van het geslacht Strep- tomyces worden het meest algemeen toegepast voor het verkrijgen van glucoseisomerase. Daarbij werd gevonden dat de aanwezigheid van verschillende minerale zouten in het kweekmedium een noodzakelijke voorwaarde voor de biosynthese van het enzym 20 glucoseisomerase is. In de in de literatuur en octrooischrif-ten beschreven cultuurmedia zijn magnesium in de vorm van MgS0^.7H20 en kobalt in de vorm van CoC12-6H20 aanwezig (18). De concentraties, waarin deze zouten aan het kweekmedium worden toegevoegd, hangen af van de soort producerend micro-25 organisme en variëren meestal van 0,02 tot 0,5% voorThe conversion of D-glucose into D-fructose with the aid of the enzyme glucose isomerase is known, and is increasingly used in a number of developed countries in the food processing industry and dietary food. Glucose isomerase, in combination with a group of amylolytic enzymes (cx-amylase and glucoamylase), provides the opportunity to obtain glucose-fructose-10 syrups and fructose directly from starch using enzymes. Some methods of obtaining glucose isomerase have been known since 1957, when the possibility of the direct conversion of D-glucose to D-fructose by cells of the bacterial strains Pseudomonos hydrophila 491 and 492 was demonstrated for the first time. Ant organisms of the genus Streptomyces are most commonly used to obtain glucose isomerase. In addition, it was found that the presence of various mineral salts in the culture medium is a necessary condition for the biosynthesis of the enzyme glucose isomerase. In the culture media described in the literature and patents, magnesium in the form of MgS0.7 .7H2 O and cobalt in the form of CoCl2-6H2 O are present (18). The concentrations at which these salts are added to the culture medium depend on the species producing microorganism and usually range from 0.02 to 0.5% for

MgS0^.7H20 en van 0,005 tot 0,024% voor CoC12.6H20 (14). Bij sommige streptomycessoorten is kobalt absoluut vereist voor de vorming van glucoseisomerase, hoewel de activering wordt toegeschreven aan de magnesium!onen (13, 16, 17).MgSO 4 .7H 2 O and from 0.005 to 0.024% for CoCl 2 .6H 2 O (14). In some streptomyces, cobalt is absolutely required for the formation of glucose isomerase, although the activation is attributed to the magnesium ones (13, 16, 17).

30 Het is wenselijk dat glucoseisomerase producerende stammen en mutanten worden ontdekt, die in staat zijn in afwezigheid van kobaltionen in het kweekmedium een voldoende hoeveelheid enzym te produceren. Bekend zijn de mutanten van CPC International Ine. (2), alsook enige Artrobactersoorten 35 bestudeerd door R.J. Reynolds Tobacco (9), die niet de aanwezigheid van kobalt vereisen voor de biosynthese van glucoseisomerase.It is desirable to discover glucose isomerase producing strains and mutants capable of producing a sufficient amount of enzyme in the absence of cobalt ions in the culture medium. The mutants of CPC International Ine are known. (2), as well as some Artrobot types 35 studied by R.J. Reynolds Tobacco (9), which do not require the presence of cobalt for glucose isomerase biosynthesis.

8 00 6 50 9 - 2 -8 00 6 50 9 - 2 -

De toevoeging van kobalt- en magnesiumionen aan de oplossing van glucose gedurende de isomerisatie beïnvloedt ook in sterke mate de enzymactiviteit. Bewezen werd dat deze metalen cofactoren van het enzym zijn, om welke reden glucose-5 isomerase een metaalenzym kan worden genoemd (3). Daarbij werd gevonden dat ëën molecuul glucoseisomerase afkomstig vanThe addition of cobalt and magnesium ions to the glucose solution during the isomerization also strongly influences the enzyme activity. These metals are proven to be cofactors of the enzyme, for which reason glucose-5 isomerase can be called a metal enzyme (3). In addition, it was found that one molecule of glucose isomerase originates from

Streptomyces YT5 4,1 kobaltatomen en 33 magnesiumatomen bevat.Streptomyces YT5 contains 4.1 cobalt atoms and 33 magnesium atoms.

2+ 2+2+ 2+

Aangenomen wordt dat de combinatie van Mg en Co met glucoseisomerase noodzakelijk is voor de omzetting van het 10 enzym in zijn actieve vorm. Gedurende dit proces zou een verandering in de conformatie van het enzym plaatsvinden. Sommige auteurs veronderstellen dat de toevoeging van kobalt-ionen, in het bijzonder tesamen met magnesiumionen, de ther-mostabiliteit van glucoseisomerase aanzienlijk verhoogt. (3, 15 10).It is believed that the combination of Mg and Co with glucose isomerase is necessary for the conversion of the enzyme to its active form. During this process, a change in the conformation of the enzyme would occur. Some authors hypothesize that the addition of cobalt ions, particularly along with magnesium ions, significantly increases the thermostability of glucose isomerase. (3, 15 10).

2+2+

Alhoewel sporen Co noodzakelijk zijn voor de voeding van de mens (12) , is de aanwezigheid van grotere hoe-2+ veelheden Co in fructosesiropen ongewenst (5). Het gehalte aan Co ionen in de fructosesiroop is circa 1 mM (1). Bewezen 20 is echter dat deze concentratie enige toxische effecten op ratten heeft. Voor de maximale scheiding van de kobaltionen van de van glucoseisomerase afkomstige siropen na afloop van het isomerisatieproces, is het noodzakelijk dat de stammen in de aanwezigheid van ionenwisselende harsen worden gekweekt.Although traces of Co are necessary for human nutrition (12), the presence of higher levels of 2 + 2 Co in fructose syrups is undesirable (5). The content of Co ions in the fructose syrup is approximately 1 mM (1). However, it has been proven that this concentration has some toxic effects on rats. For the maximum separation of the cobalt ions of the syrup derived from glucose isomerase at the end of the isomerization process, it is necessary that the strains are grown in the presence of ion exchange resins.

25 Zo moeten in de industrie automatische ionenwisselingssyste-men voor dit bijkomende proces worden ingebouwd. Mi-Car International Company maakt gebruik van volledig geautomatiseerde ionenwisselingssytemen bestaande uit kationen- en anionenwis-selaars, de sterk zure kationenwisselende hars Duolite C25-D 30 en de zwak basische anionenwisselende hars Duolite S-56. Dit ionenwisselingssysteem heeft periodieke regeneratie met zuren of basen en daarbij nog grote hoeveelheden zuiver water, nodig.For example, automatic ion exchange systems for this additional process must be installed in industry. Mi-Car International Company uses fully automated ion exchange systems consisting of cation and anion exchangers, the strong acid cation exchange resin Duolite C25-D 30 and the weakly basic anion exchange resin Duolite S-56. This ion exchange system requires periodic regeneration with acids or bases and large amounts of pure water.

Het gehalte aan kobaltionen in de glucose-fructose-35 siropen die in het ionenwisselingssysteem zijn verwerkt, wordt aan de hand van voortdurend uit de productstroom getrokken monsters met behulp van een automatische absorptiespectro- fotometer gecontroleerd. Op deze manier wordt de werking van ci© 2 j het kationenwisselingssysteem geregeld. Hierbij moetenTCo^ -40 ionen zo effectief verwijderd worden, dat de uiteindelijke 8 00 6 50 9The cobalt ion content in the glucose-fructose 35 syrups incorporated in the ion exchange system is monitored by means of samples drawn continuously from the product stream using an automatic absorption spectrophotometer. In this way, the operation of the cation exchange system is controlled. Thereby, TCo-40 ions must be removed so effectively that the final 8 00 6 50 9

€ I€ I

- 3 - concentratie niet hoger is dan 0,005 d.p.m. in 25% oplossingen van de siropen (8). Deze werkwijze maakt de productie ingewikkeld en beïnvloedt de doelmatigheid van de productie en de basiskosten van het product.- 3 - concentration does not exceed 0.005 ppm. in 25% solutions of the syrups (8). This process complicates production and influences production efficiency and the basic cost of the product.

5 De uitvinding heeft tot doel te voorzien in een werkwijze van industrieel belang voor het verkrijgen van glu-coseisomerase uit een producerende bacteriestam, waarbij kobaltionen voor de biosynthese van het enzym en voor de iso-merisatie van D-glucose in D-fructose niet noodzakelijk zijn.The object of the invention is to provide a method of industrial interest for obtaining glucose isomerase from a producing bacterial strain, in which cobalt ions are not necessary for the biosynthesis of the enzyme and for the isomerization of D-glucose into D-fructose to be.

10 De stam Streptomyces 765, producent van glucoseiso- merase, werd geïsoleerd uit Bulgaarse aarde. Daartoe werden 874 streptomycesstammen nauwkeurig onderzocht. Dit onderzoek werd uitgevoerd op het gemodificeerde synthetische cultuur-medium nr. 1 naar Krassilnikov, waarbij met gebruik van xylose 15 en xylaan de selectie bij twee substraatniveaus werd verwezenlijkt. Onder deze omstandigheden werden 18 streptomycesstam-men, die het enzym glucoseisomerase konden ontwikkelen en produceren, ontdekt. Daarbij was de stam Streptomyces 765 die 2+ het enzym glucoseisomerase in afwezigheid van Co in het 20 kweekmedium kon produceren. De stam werd op 29 september 1979 onder nummer 143 in bewaring gegeven bij het Staatsinstituut voor Geneesmiddelencontrole te Bulgarije, en had de volgende morfologische en biochemische eigenschappen:The strain Streptomyces 765, producer of glucose isomerase, was isolated from Bulgarian soil. To this end, 874 strains of streptomyces have been carefully examined. This study was performed on the modified synthetic culture medium No. 1 to Krassilnikov, where selection was made at two substrate levels using xylose 15 and xylan. Under these conditions, 18 streptomyces strains capable of developing and producing the enzyme glucose isomerase were discovered. In addition, the strain was Streptomyces 765 which was able to produce 2+ the enzyme glucose isomerase in the absence of Co in the culture medium. The strain was deposited under number 143 on September 29, 1979 at the State Institute for Drug Control in Bulgaria, and had the following morphological and biochemical properties:

Op cultuurmedium 1 met een minerale stikstofbron 25 (naar G.F. Gause en medewerkers) waren de kolonies gewoonlijk ovaalvormig met vormloze randen, in het midden bolrond gezwollen met een kraterachtige holte met geprononceerde radiale vouwen.De groei van de kolonie was goed. De sporangiën waren in jonge culturen langgerekt en monopodisch geplaatst 30 en hadden 3-5 windingen, en waren in oudere culturen gecondenseerd tot sorghum. De sporen waren langgerekt met afgeronde uiteinden; bij een vergroting van meer dan 16.000 maal konden op het oppervlak enige haarachtige formaties worden waargenomen. Bij een zwakkere vergroting leken de sporen glad. Hun 35 afmetingen varieerden tussen 0,9-1,2 pm in de lengte en 0,4-0,6 pm in de breedte.On culture medium 1 with a mineral nitrogen source 25 (after G.F. Gause and collaborators), the colonies were usually oval-shaped with shapeless edges, swollen in the center with a crater-like cavity with pronounced radial folds. The growth of the colony was good. The sporangias were elongated and monopodically placed in young cultures and had 3-5 turns, and were condensed to sorghum in older cultures. The tracks were elongated with rounded ends; at magnification greater than 16,000 times, some hair-like formations could be observed on the surface. At a weaker magnification, the tracks seemed smooth. Their dimensions varied between 0.9-1.2 µm in length and 0.4-0.6 µm in width.

De kleur van het lucht- en het substraatmycelium werd bepaald volgens de kleurenschaal van A.C. Bondartsev en de schaal van Tresner en Backus. Afhankelijk van de koolstof-40 en stikstofbronnen veranderde op de verschillende cultuur- ο no β Rn o --4 - media de kleur van het luchtmycelium van wit (d1) naar licht- 5 3 grijs tot violet (a -d ). Op het cultuurmedium 1 met een minerale stikstofbron (naar G.F. Gause en medewerkers) was de 5 3 kleur lichtgrijs tot muisgrijs (a -a ) en op een cultuurmedium 5 met een organische stikstofbron (naar G.F. Gause en medewer- 2 3 kers) was de kleur donkergrijs tot grijsviolet (a -a ). Op cultuurmedia met andere koolstof- en stikstofbronnen was het luchtmycelium grijsachtig groen.The color of the air and substrate mycelium was determined according to the color scale of A.C. Bondartsev and the scale of Tresner and Backus. Depending on the carbon-40 and nitrogen sources, the color of the aerial mycelium changed from white (d1) to light gray to violet (a-d) on the different culture media. On the culture medium 1 with a mineral nitrogen source (after GF Gause and co-workers) the color was 5 light gray to mouse gray (a -a) and on a culture medium 5 with an organic nitrogen source (after GF Gause and co-workers) the color dark gray to gray violet (a -a). On culture media with other carbon and nitrogen sources, the aerial mycelium was greyish green.

Op het cultuurmedium 1 met een minerale stikstofbron 10 (naar G.F. Gause en medewerkers) was het substraatmycelium duifkleurig tot ultramarijn (i6-v1). Op het cultuurmedium 2 met een organische stikstofbron (naar G.F. Gause en medewerkers) is de kleur ultramarijn (v1), maar wordt na langdurige kweek zwart (a1). Op cultuurmedia met andere koolstof- en 15 stikstofbronnen is de kleur van het substraatmycelium van donkerrood tot zwart.On culture medium 1 with a mineral nitrogen source 10 (after G.F. Gause and co-workers), the substrate mycelium was pigeon colored to ultramarine (16-v1). On culture medium 2 with an organic nitrogen source (after G.F. Gause and co-workers) the color is ultramarine (v1), but turns black (a1) after a long culture. On culture media with other carbon and nitrogen sources, the substrate mycelium color is from dark red to black.

De groei en de kleuren van het lucht- en substraatmycelium op enige substraten worden vermeld in Tabel I.The growth and colors of the air and substrate mycelium on some substrates are listed in Table I.

20 Tabel ITable I

Cultuurmedium Groei Kleur van het Kleur van het luchtmycelium substraatmyce-_lium _ vlees-pepton-agar gering rose, steen- steenrood rood langs de rand aardappel-glucose- zeer goed grijsblauw blauw tot don-agar kerblauwCulture medium Growth Color of the color of the air mycelium substrate myce _lium _ flesh-peptone agar slightly pink, brick-red red along the edge potato-glucose- very good gray-blue blue to don-agar cherry blue

Tchapek met sucrose gering rose lichtsteenroodTchapek with sucrose small pink light stone red

Tchapek met glucose matig lichtblauw kleurloos met een gloed van het luchtmycelium sucrose goed hemelsblauw donkerblauw tot zwart zetmeel-agar goed grijs blauw zetmeel-ammonia naar zeer goed grijs wijnrood totTchapek with glucose moderate light blue colorless with a glow of the air mycelium sucrose good sky blue dark blue to black starch agar good gray blue starch ammonia to very good gray wine red to

Mishustin donkerwijnrood synthetisch medium matig lichtasgrauw roseviolet naar N.A. Krassil- nikov CPI naar N.A. Kras- goed grijsblauw roodbruin silnikov 8 00 6 50 9 - 5 -Mishustin dark wine red synthetic medium moderate light ash gray roseviolet after N.A. Krassilnikov CPI to N.A. Scratch-good gray-blue red-brown silnikov 8 00 6 50 9 - 5 -

Tabel I (vervolg)Table I (continued)

Cultuurmedium Groei Kleur van het Kleur van het luchtmycelium substraatmyce-_ lium_ CPU naar N.A. Kras- gering blauw donkercrème silnikov tot matig CPIII naar N.A. Kras- goed grijs tot wijnrood silnikov ultramarijn CPIV naar N.A. Kras- gering lichtgrijs kleurloos met silnikov een gloed van het luchtmycelium CPV naar N.A. Kras- goed grijs donkerviolet silnikov synthetisch medium matig grijs tot donkergrême tot naar Vaxman muisgrijs roodbruin vlees-zetmeel-agar gering wit crème pepton-agar goed grijs kleurloos met een grijze gloed van het luchtmycelium glucose-asparagine- zeer goed grijs tot blauwviolet tot agar ultramarijn donkerblauw glycerine-asparagine- goed ultramarijn donkerviolet agar tot zwart tyrosine goed blauwgrijs, roodbruin ultramarijn tyrosine-caseïne- gering wit crème nitraat-agar glucose-tyrosine- matig crèmegrijs violet agar saccharose-nitraat- goed grijs tot blauw tot don- agar ultramarijn kerblauw glycerol-calcium- goed blauw tot maleaat-agar ultramarijn pepton-rundvlees- matig grijs kleurloos met agar tot goed een grijze gloed van het luchtmycelium havermout-agar matig grijs wijnrood tomaat-agar goed grijs donkerbeige, terracotta loodacetaat-agar gering bruin kleurloos met een gloed van het luchtmycelium enn fi «in o - 6 -Culture medium Growth Color of the color of the aerial mycelium substrate myce-lium_ CPU to N.A. Scratch-light blue dark cream silnikov to moderate CPIII to N.A. Scratch-good gray to wine-red silnikov ultramarine CPIV after N.A. Scratch- light gray colorless with silnikov a glow from the air mycelium CPV to N.A. Scratch-good gray dark violet silnikov synthetic medium moderate gray to dark gray to Vaxman mouse gray reddish brown meat-starch agar low white cream peptone agar good gray colorless with a gray glow of the air mycelium glucose asparagine- very good gray to blue violet to agar ultramarine dark blue glycerin asparagine - good ultramarine dark violet agar to black tyrosine good blue-gray, red brown ultramarine tyrosine casein - low white cream nitrate agar glucose tyrosine - moderate cream gray violet agar saccharose nitrate - good gray to blue to don agar ultramarine kerbly glycerol -calcium- good blue to male agar ultramarine peptone beef- moderate gray colorless with agar to good a gray glow from the air mycelium oatmeal agar moderate gray wine red tomato agar good gray dark beige, terracotta lead acetate agar slightly brown colorless with a glow of the air mycelium enn fi «in o - 6 -

Tabel I (vervolg)Table I (continued)

Cultuurmedium Groei Kleur van het Kleur van het luchtmycelium substraatmyce-_lium_ ijzer-pepton-agar goed grijs kleurloos met een grijze gloed van het luchtmycelium gist-mout-agar matig grijs, muis- donkercrème grijsCulture medium Growth Color of the Color of the air mycelium substrate myce-_lium_ iron-peptone agar good gray colorless with a gray glow of the air mycelium yeast malt agar medium gray, mouse dark cream gray

De stam vertoonde geringe tolerantie tegenover toenemende concentraties van natriumchloride in het medium. De maximale concentratie was 4%, waarbij de groei van de stam gering was, de kleur van het luchtmycelium lichtblauw en van het substraatmycelium donkerblauw was. Een hogere concentratie dan 2% NaCl had een negatieve invloed op de mate van sporevorming.The strain showed little tolerance to increasing concentrations of sodium chloride in the medium. The maximum concentration was 4%, the growth of the strain was low, the color of the aerial mycelium was light blue and the substrate mycelium was dark blue. A concentration higher than 2% NaCl had a negative influence on the extent of spore formation.

De stam coaguleerde vetloze melk, maar condenseerde gelatine niet. De stam groeide goed op een sucrosemedium, maar inverteerde sucrose niet. De stam groeide zeer goed op een zetmeel-agar en hydrolyseerde zetmeel tevens goed. De stam ontleedde cellulose niet, maar reduceerde nitraten tot nitrieten. De stam maaktewaterstofsulfide vrij. De stam groeide op aardappels. Hemolyse was negatief, tyrosinase was positief. De stam vormde melanoïden.The strain coagulated fatless milk, but did not condense gelatin. The strain grew well on a sucrose medium, but did not invert sucrose. The strain grew very well on a starch agar and also hydrolyzed starch well. The strain did not decompose cellulose, but reduced nitrates to nitrites. The strain released hydrogen sulfide. The trunk grew on potatoes. Hemolysis was negative, tyrosinase was positive. The strain formed melanoids.

Op een uitgangscultuurmedium van Pridham en Gottlieb bleek de groei goed in de aanwezigheid van de volgende koolstofbronnen: glucose, fructose, lactose, levulose, xylose, mannose, cellulose, galactose, mannitol, inositol, arabinose, dextrine, ribose en glycerol. De stam absorbeerde op kleine schaal salicin, maar groeide niet op een cultuurmedium met sorbitol, sucrose en raffinose. Afhankelijk van de koolstof-bron werden enige verschillen in de pigmentatie van het luchten het substraatmycelium waargenomen.On a culture medium of Pridham and Gottlieb, growth was found to be good in the presence of the following carbon sources: glucose, fructose, lactose, levulose, xylose, mannose, cellulose, galactose, mannitol, inositol, arabinose, dextrin, ribose and glycerol. The strain absorbed salicin on a small scale, but did not grow on a culture medium containing sorbitol, sucrose and raffinose. Depending on the carbon source, some differences in the pigmentation of the venting of the substrate mycelium were observed.

De groei van de stam was goed op een gemodificeerd uitgangscultuurmedium van Pridham en Gottlieb met de volgende stikstof bronnen: NH^Cl, (NH^ )2^4/ (NH^^HPO^, (NH4)H2P04 en carbamide. De groei was matig op een cultuurmedium met NH^NOg en Na2HP04· De stam groeide in het geheel niet op een cultuurmedium met NaNO^ en NaN02· Een zeer goede groei van de stam werd waargenomen op cultuurmedia met de volgende amino- * 800 6 50 9 v c- - 7 - zuren: glutaminezuur, asparaginezuur, alanine, valine en asparagine. De groei was matig op een cultuurmedium met leucine, cystine, proline, hydroxyproline, fenylalanine en tyrosine. Afhankelijk van de stikstofbron werden enige verschillen in 5 de pigmentatie van het lucht- en het substraatmycelium waargenomen .Strain growth was good on a modified culture medium of Pridham and Gottlieb with the following nitrogen sources: NH ^ Cl, (NH ^) 2 ^ 4 / (NH ^ ^ HPO ^, (NH4) H2PO4 and carbamide). moderately on a culture medium with NH 2 NO 2 and Na 2 HPO 4 The strain did not grow at all on a culture medium with NaNO 2 and NaNO 2 Very good growth of the strain was observed on culture media with the following amino- * 800 6 50 9 v c - - 7 - Acids: glutamic acid, aspartic acid, alanine, valine and asparagine Growth was moderate on a culture medium containing leucine, cystine, proline, hydroxyproline, phenylalanine and tyrosine Depending on the nitrogen source, some differences in the pigmentation of the air - and the substrate mycelium observed.

In sommige eigenschappen lijkt de stam Strepto-myces 765 op Streptomyces coelicolor uit de Gray-serie naar Bergey's, 1974 (Actinomyces coelicolor van de Coelicolorgroep 10 naar N.A. Krassilnikov, 1970). Deze onderscheidt zich echter in enige morfologisch-cultuurlijke en fysiologisch-bioche-mische eigenschappen, zoals blijkt uit de soortbeschrijving door Bergey's (1974) en N.A. Krassilnikov (1970). Streptomyces coelicolor heeft bijvoorbeeld spiralen met 1 tot 3 win-15 dingen, condenseert langzaam gelatine en peptoniseert vetloze melk. Zijn tyrosinase is negatief. Hieruit blijkt, dat de Streptomycesstam nr. 765 niet identiek is met de gelijkenis vertonende Streptomyces coelicolor (Actinomyces coelicolor) en wordt daarom hier aangeduid als Streptomyces 765 uit de 20 Gray-serie naar Bergey's (1974) en de Coelicolor-groep naar N.A. Krassilnikov (1970).In some properties, the Strepto-myces 765 strain resembles Streptomyces coelicolor from the Gray series after Bergey's, 1974 (Actinomyces coelicolor from the Coelicol group 10 after N.A. Krassilnikov, 1970). However, this is distinguished in some morphological-cultural and physiological-biochemical properties, as can be seen from the species description by Bergey's (1974) and N.A. Krassilnikov (1970). For example, Streptomyces coelicolor has spirals with 1 to 3 win-15 things, slowly condenses gelatin, and peptonizes fatless milk. His tyrosinase is negative. This shows that the Streptomyces strain No. 765 is not identical to the similar Streptomyces coelicolor (Actinomyces coelicolor) and is therefore referred to here as Streptomyces 765 from the 20 Gray series after Bergey's (1974) and the Coelicolor group after N.A. Krassilnikov (1970).

De producentstam werd in erlenmeyerkolven van 500 ml bevattende 50 ml gistingscultuurmediura gedurende 36 tot 96 h bij een temperatuur van 24 tot 36°C in een schudapparaat met 25 180-320 t.p.m. gekweekt, terwijl de pH bij het begin van de kweek tussen-6,5 en 9,0 was.The producer strain was placed in 500 ml Erlenmeyer flasks containing 50 ml fermentation culture medium for 36 to 96 h at a temperature of 24 to 36 ° C in a shaker with 180-320 rpm. cultivated, while the pH at the start of the culture was between 6.5 and 9.0.

De isomerisatie van glucose tot fructose door middel van glucoseisomerase uit de stam Streptomyces 765 kan worden uitgevoerd door een directe behandeling met vers mycelium 30 (afgescheiden door een centrifugebehandeling bij 12.000 t.p.m. en driemaal gewassen met een 0,05 M fosfaatbuffer met pH 7,0), met gedroogd mycelium (lucht- of acetongedroogde cellen)., met een oplossing van het enzym (verkregen door supersonische desintegratie of autolyse van celmateriaal gevolgd door af-35 scheiding van de bovenstaande vloeistof door een centrifugebehandeling bij 15.000 t.p.m.), of met een cultuurlijk centri-fugaat bevattende extracellulair isomerase of immobiel gemaakte cellen op een harde drager.The isomerization of glucose to fructose by glucose isomerase from the strain Streptomyces 765 can be carried out by direct treatment with fresh mycelium (separated by centrifugation at 12,000 rpm and washed three times with a 0.05 M phosphate buffer at pH 7.0) , with dried mycelium (air or acetone dried cells)., with a solution of the enzyme (obtained by supersonic disintegration or autolysis of cell material followed by separation of the supernatant by centrifugation at 15,000 rpm), or with a culture centrifugate containing extracellular isomerase or immobilized cells on a hard support.

De in het reactiemengsel gevormde fructose werd be-40 paald volgens de cysteïne-carbasolmethode (4), waarbij de ac- ft π fl Rn o - 8 - tiviteit van de stam wordt uitgedrukt in mg fructose per ml cultuurvloeistof of in internationale glucoseisomerase eenheden (GIU). Een GIü is gelijk aan de hoeveelheid enzym, die bij 70°C en een pH van 7,0 in een 1 M oplossing van glucose 5 in een 0,05 M fosfaatbuffer bevattende 2.10-^ M MgS04.7H20 in één minuut 1 pmol glucose in 1 jumol fructose omzet.The fructose formed in the reaction mixture was determined by the cysteine carbasol method (4), the activity of the strain being expressed in mg fructose per ml of culture liquid or in international glucose isomerase units ( GIU). A GIü is equal to the amount of enzyme, which at 70 ° C and a pH of 7.0 in a 1 M solution of glucose 5 in a 0.05 M phosphate buffer containing 2.10- ^ M MgSO4.7H20 in one minute of 1 pmole of glucose in 1 jumol fructose turnover.

De werkwijze volgens de uitvinding heeft de volgende voordelen: De stam Streptomyces 765 produceert in afwezigheid van kobaltionen in het gistingsmedium het enzym glucose-10 isomerase. Het verkregen enzym zet in afwezigheid van kobaltionen in het isomerisatiemengsel D-glucose in D-fructose om, waardoor het technologisch proces aanzienlijk vereenvoudigd wordt en het gebruik van ionenwisselingssystemen voor de afscheiding van kobalt uit de fructose bevattende siropen niet 15 noodzakelijk is. Vergeleken met de uit de octrooiliteratuur bekende stammen, microörganismen en mutant-producenten van glucoseisomerase, die niet de aanwezigheid van kobaltionen in het kweekmedium en in de isomerisatiemengsels vereisen, (2a, b, c; 9a, b), overtreft Streptomyces 765 deze in glucose-20 isomeraseactiviteit, door een gunstig pH-optimum (7,0) en een hogere optimale temperatuur (80°C) van het enzym, en door een aanzienlijkge thermostabiliteit tussen 40 en 70°C.The method of the invention has the following advantages: The strain Streptomyces 765 produces the enzyme glucose-10 isomerase in the absence of cobalt ions in the fermentation medium. The enzyme obtained converts D-glucose into D-fructose in the absence of cobalt ions in the isomerization mixture, which considerably simplifies the technological process and does not require the use of ion exchange systems for the separation of cobalt from the fructose-containing syrups. Compared to the patent literature strains, microorganisms and mutant producers of glucose isomerase, which do not require the presence of cobalt ions in the culture medium and in the isomerization mixtures (2a, b, c; 9a, b), Streptomyces 765 exceeds those in glucose -20 isomerase activity, due to a favorable pH optimum (7.0) and a higher optimum temperature (80 ° C) of the enzyme, and due to a considerable thermostability between 40 and 70 ° C.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden: 25The invention is illustrated by the following examples: 25

Voorbeeld I.Example I.

De producentstam werd bewaard in reageerbuizen met aflopend agar op cultuurmedia met de volgende samenstelling: 1. Xylose-cultuurmedium: 30 xylose 20 g agar 20 g KN03 1,0 g K2HP04 0,5 gThe producer strain was stored in test tubes with descending agar on culture media of the following composition: 1. Xylose culture medium: 30 xylose 20 g agar 20 g KN03 1.0 g K2HP04 0.5 g

MgS04.7H20 0,5 g 35 NaCl 0,5 gMgSO4.7H20 0.5 g 35 NaCl 0.5 g

CaC03 1,0 gCaCO3 1.0 g

FeS04 0,001 g water tot aan 1 1 800 6 50 9 - 9 - 2. Aardappel-glucose-agar: aardappelextract van 300 g gekookte aardappels glucose 10 g agar 20 g 5 water tot aan 1 1FeS04 0.001 g water up to 1 1 800 6 50 9 - 9 - 2. Potato glucose agar: potato extract from 300 g boiled potatoes glucose 10 g agar 20 g 5 water up to 1 1

Bij voorkeur werd de stam afwisselend bewaard op beide cul-tuurmedia.Preferably, the strain was stored alternately on both culture media.

Aan goed gerijpt materiaal van een 10-15 dagen oude cultuur op cultuurmedium 1 of 2, bij voorkeur cultuurmedium 1/ 10 werd 6 ml entcultuurmedium met de volgende samenstelling toe gevoegd: xylose 1% rundvleesextract 2%6 ml of seed culture medium of the following composition was added to well-matured material of a 10-15 day old culture on culture medium 1 or 2, preferably culture medium 1/10: xylose 1% beef extract 2%

MgS04.7H20 0,1% 15 K2HP04 0,3%MgS04.7H20 0.1% 15 K2HP04 0.3%

De celmassa werd uitgewassen, waarna de reageerbuis gedurende 24 h bij 30°C in een schudapparaat bij 240 t.p.m. werd geplaatst. Van een aldus behandelde cultuur werd een weinig verspreid over een entmedium met de volgende samenstelling: 20 xylose 1% maisextract 3% (droog gewicht)The cell mass was washed and the test tube was placed in a shaker at 240 rpm for 24 h at 30 ° C. was placed. From a culture thus treated, a little was spread over a seeding medium of the following composition: 20 xylose 1% corn extract 3% (dry weight)

MgS04.7H20 k2hpo4 agar 25 Na een kweek van 60 h onder bovengenoemde omstandigheden werd 5% van de entstof toegevoegd aan een gistingscultuurmedium met de volgende samenstelling: xylose 1% maïsextract 3,0% (droog gewicht) 30 natriumacetaat 0,5%MgS04.7H20 k2hpo4 agar 25 After a 60 h culture under the above conditions, 5% of the inoculum was added to a fermentation culture medium of the following composition: xylose 1% corn extract 3.0% (dry weight) 30 sodium acetate 0.5%

De kweek werd in erlenmeyerkolven van 500 ml bevat tende 50 ml gistingscultuurmedium gedurende 60 h bij 30°C uitgevoerd in een schudapparaat bij 240 t.p.m. De pH bij het begin van de kweek was 8,5.The culture was carried out in 500 ml Erlenmeyer flasks containing 50 ml of fermentation culture medium for 60 h at 30 ° C in a shaker at 240 rpm. The pH at the start of the culture was 8.5.

35 Na een kweek van Streptomyces 765 gedurende 60 h werd 160-240 g vochtige biomassa per 1 cultuurvloeistof verkregen .After cultivation of Streptomyces 765 for 60 hours, 160-240 g of moist biomass per 1 culture liquid was obtained.

Voorbeeld II.Example II.

40 De isomerisatie van glucose tot fructose met behulp 800 6 50 9 - 10 - van glucoseisomerase uit de stam Streptomyces 765 werd bij een temperatuur van 70°C, een pH van 7,0 in de aanwezigheid _2 van MgS04.7H20 met een concentratie van 2.10 M, terwijl de concentratie van het substraat 1 M was, uitgevoerd.40 The isomerization of glucose to fructose using 800 6 50 9 - 10 - of glucose isomerase from the strain Streptomyces 765 was adjusted at a temperature of 70 ° C, a pH of 7.0 in the presence of MgSO 4 .7H 2 O at a concentration of 2.10 M, while the concentration of the substrate was 1 M, was performed.

5 De activiteit van de stam Streptomyces 765 was 75-130 mg fructose per ml cultuurvloeistof of 7.000-12.000 GIü per 1 cultuurvloeistof.The activity of the Streptomyces 765 strain was 75-130 mg fructose per ml culture fluid or 7,000-12,000 GIü per 1 culture liquid.

REFERENTIES: 10 1. Amerikaans octrooischrift 3.623.953.REFERENCES: 10 1. U.S. Patent 3,623,953.

2. a/ Brits octrooischrift 1.411.763. b/ Brits octrooischrift 1.411.764. c/ Brits octrooischrift 1.411.765.2. a / British Patent 1,411,763. b / British Patent 1,411,764. c / British Patent 1,411,765.

3. Agr. Biol. Chem., 35, 7, 997, (1971).3. Agr. Biol. Chem., 35, 7, 997, (1971).

15 4. J. Biol. Chem., 192, 583, (1951).4. J. Biol. Chem., 192, 583, (1951).

5. Arch. Pediat. 78, 200, (1961).5. Arch. Pediat. 78, 200, (1961).

6. Arch. Biochem., 27, 34, (1950).6. Arch. Biochem., 27, 34, (1950).

7. Science, 125, 3249, 648, (1957).7. Science, 125, 3249, 648, (1957).

8. Mi-Car International Inc. Isomerized Syrup process, 1975, 20 MFG Information.8. Mi-Car International Inc. Isomerized Syrup process, 1975, 20 MFG Information.

9. a/ Brits octrooischrift 1.328.970.9. a / British Patent 1,328,970.

b/ Brits octrooischrift 1.362.365.b / British Patent 1,362,365.

10. Appl. Microbiol., 29, 6, 745, (1975).10. Appl. Microbiol., 29, 6, 745, (1975).

11. J. Food Sci., 39, 215, (1974).11. J. Food Sci., 39, 215, (1974).

25 12. J. Chronic. Dis., 20, 869,(1967).12. J. Chronic. Dis., 20, 869, (1967).

13. Appl. Microb., 21, 588, (1971).13. Appl. Microb., 21, 588, (1971).

14. Agr-, Biol. Chem. , 30, 12, 1247, (1966).14. Agr-, Biol. Chem. , 30, 12, 1247, (1966).

15. Agr. Biol. Chem., 33, 11, 1527, (1969).15. Agr. Biol. Chem., 33, 11, 1527, (1969).

16. Takasaki Y., Kosogu Y. 1969. Academie Press Inc. N.Y.16. Takasaki Y., Kosogu Y. 1969. Academy Press Inc. N.Y.

30 p. 561.30 p. 561.

17. Agr. Biol. Chem., 31, 902, (1967).Agr. Biol. Chem., 31, 902, (1967).

18. Agr. Biol. Chem., 25, 4, 272, (1961).18. Agr. Biol. Chem., 25, 4, 272, (1961).

8 00 6 50 98 00 6 50 9

Claims (2)

1. Werkwijze voor het verkrijgen van glucoseisomerase, met het kenmerk, dat de enzymproducerende stam Streptomyces 765 met het registratienummer 143 van het Staatsinstituut voor Geneesmiddelencontrole gedurende 36-72 h in een 5 cultuurmedium met xylose als een inductor wordt gekweekt, terwijl de temperatuur tussen 24 ei> 36°C wordt gehouden en de pH bij het begin van de kweek tussen 6,5 en 9,0 bedraagt; de iso-merisatietemperatuur tussen 50 en 90°C is en de pH tussen 6,0 en 9,0 is in de aanwezigheid van MgSO^^^O in concentraties 10 van 1,10 ^ tot 1.10 ^ M en bij een concentratie van het substraat van 0,1 tot 3 M.Method for obtaining glucose isomerase, characterized in that the enzyme-producing strain Streptomyces 765 with the registration number 143 of the State Institute for Medicines Control is grown in a culture medium with xylose as an inducer for 36-72 h, while the temperature is between 24 egg is kept> 36 ° C and the pH at the start of the culture is between 6.5 and 9.0; the isomerization temperature is between 50 and 90 ° C and the pH is between 6.0 and 9.0 in the presence of MgSO ^^^ O in concentrations from 1.10 ^ to 1.10 ^ M and at a concentration of the substrate from 0.1 to 3 M. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het gebruikte cultuurmedium de volgende samenstelling heeft: 15 xylose 1,0 - 2,0% maïsextract 1,5 - 4,0% (droog gewicht) natriumacetaat 0,25- 1,0%. 800 6 50 9Method according to claim 1, characterized in that the culture medium used has the following composition: xylose 1.0 - 2.0% corn extract 1.5 - 4.0% (dry weight) sodium acetate 0.25-1, 0%. 800 6 50 9
NL8006509A 1979-11-29 1980-11-28 METHOD FOR OBTAINING GLUCOSEISOMERASE. NL8006509A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG7945720A BG32192A1 (en) 1979-11-29 1979-11-29 Method for obtaining of glucoseisomerase
BG4572079 1979-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8006509A true NL8006509A (en) 1981-07-01

Family

ID=3906780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8006509A NL8006509A (en) 1979-11-29 1980-11-28 METHOD FOR OBTAINING GLUCOSEISOMERASE.

Country Status (15)

Country Link
JP (1) JPS56131383A (en)
AT (1) AT378204B (en)
BE (1) BE886407A (en)
BG (1) BG32192A1 (en)
CA (1) CA1171010A (en)
CH (1) CH648592A5 (en)
DD (2) DD161153A3 (en)
DE (1) DE3044357A1 (en)
DK (1) DK151270C (en)
ES (1) ES497272A0 (en)
FR (1) FR2473549B1 (en)
GB (1) GB2063884B (en)
IT (1) IT1145317B (en)
NL (1) NL8006509A (en)
YU (1) YU297780A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3224024C2 (en) * 1982-06-28 1986-09-11 Uop Inc., Des Plaines, Ill. Method for immobilizing glucose isomerase and immobilized glucose isomerase system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1103394A (en) * 1965-05-11 1968-02-14 Agency Ind Science Techn A method of manufacturing syrup containing fructose from glucose by the use of an enzymatic process
IL38715A (en) * 1971-04-22 1974-11-29 Miles Lab Production of glucose isomerase
BE788843A (en) * 1971-09-17 1973-03-15 Cpc International Inc PRODUCTION OF ENZYMATIC PREPARATIONS OF XYLOSE ISOMERASE (DEXTROSE)
US3957587A (en) * 1973-11-21 1976-05-18 Cpc International Inc. Production of xylose (dextrose) isomerase enzyme preparations

Also Published As

Publication number Publication date
BE886407A (en) 1981-03-16
DE3044357A1 (en) 1981-07-02
BG32192A1 (en) 1982-06-15
CH648592A5 (en) 1985-03-29
DD161153A3 (en) 1985-02-27
ES8406088A1 (en) 1984-07-01
CA1171010A (en) 1984-07-17
ES497272A0 (en) 1984-07-01
FR2473549B1 (en) 1985-07-05
DK151270B (en) 1987-11-16
DD161124A3 (en) 1985-01-09
GB2063884A (en) 1981-06-10
ATA573680A (en) 1984-11-15
JPS56131383A (en) 1981-10-14
DK151270C (en) 1988-05-16
FR2473549A1 (en) 1981-07-17
AT378204B (en) 1985-07-10
YU297780A (en) 1983-02-28
DK503480A (en) 1981-05-30
IT1145317B (en) 1986-11-05
IT8050273A0 (en) 1980-11-28
GB2063884B (en) 1983-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tosa et al. L-Asparaginase from Proteus vulgaris
US3645848A (en) Process of preparing glucose isomerase
HU196841B (en) Process for the production and immobilization of xylose isomerase and for the isomerization of glycose into fructose
Kim et al. Production of a novel transfructosylating enzyme from Bacillus macerans EG-6
US4308349A (en) Isomerization of glucose to fructose using glucose isomerase from ampullariella
NL8006509A (en) METHOD FOR OBTAINING GLUCOSEISOMERASE.
GB1567606A (en) Glycerokinases
US4391910A (en) Processes for producing thermophilic aspartase
US4061539A (en) Preparation and use of glucose isomerase
JPH03160995A (en) Production of trehalose
US3737383A (en) Process for production of enzyme alkaline dextranase
US4596775A (en) Microorganism and its use for the preparation of glutathione
US5578471A (en) Process for the preparation of ascorbic acid-2-phosphate
US4348481A (en) Method of obtaining glucose isomerase
CA1106225A (en) Production of fructose and fructose-base syrups and means for carrying out such production
JPH06292578A (en) Heat-stable mannose isomerase, its production and production of mannose using the isomerase
US3813320A (en) Methods of making glucose isomerase and of converting glucose to fructose
HU190348B (en) Process for preparing glucose-isomerase
KR830002800B1 (en) Preparation of heat stable glucoamylase
US4317883A (en) Method for obtaining of glucose isomerase
KR890001127B1 (en) Producing method for oligo-fructose
RU2031947C1 (en) Strain streptomyces olivocinereus - a producer of glucose isomerase
US4086138A (en) Process for producing glucose isomerase
EP0017656B1 (en) Process for producing glucose isomerase from ampullariella, process for isomerizing d-glucose to d-fructose, and cultures containing new species of ampullariella
NL8006510A (en) METHOD FOR OBTAINING GLUCOSEISOMERASE,

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed