NL8102157A - PROCESS FOR PREPARING L-AMINO ACIDS BY CAPTURED MICROORGANISMS AND FOAM TO BE USED THEREOF - Google Patents
PROCESS FOR PREPARING L-AMINO ACIDS BY CAPTURED MICROORGANISMS AND FOAM TO BE USED THEREOF Download PDFInfo
- Publication number
- NL8102157A NL8102157A NL8102157A NL8102157A NL8102157A NL 8102157 A NL8102157 A NL 8102157A NL 8102157 A NL8102157 A NL 8102157A NL 8102157 A NL8102157 A NL 8102157A NL 8102157 A NL8102157 A NL 8102157A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- foam
- cells
- atcc
- amino acid
- acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/20—Aspartic acid; Asparagine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
- C12N11/08—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
- C12N11/089—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
- C12N11/04—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier entrapped within the carrier, e.g. gel or hollow fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
- C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
- C12N11/08—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
- C12N11/098—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer formed in the presence of the enzymes or microbial cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P13/00—Preparation of nitrogen-containing organic compounds
- C12P13/04—Alpha- or beta- amino acids
- C12P13/06—Alanine; Leucine; Isoleucine; Serine; Homoserine
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
Description
* -t 4 - 1 -* -t 4 - 1 -
Werkwijze voor de bereiding van L-aminozuren door vastgelegde microörganismen en daarbij te gebruiken schuim.Process for the preparation of L-amino acids by established micro-organisms and foam to be used therewith.
Verschillende werkwijzen voor het bereiden van L-aminozuren door enzymatische inwerking op geëigende substraten zijn bekend. Bijvoorbeeld kan L-alanine bereid worden door een L-asparaginezuur-decarboxylase vormend microörganisme in een 5 voedingsmedium te kweken en L-asparaginezuur bij de kweekvloei-stof te doen (Japanse octrooipublikatie No. 7560/1971). Ook kan L-alanine bereid worden door aspartaat-decarboxylase uit een microörganisme te isoleren en het enzym op L-aspartaat te laten inwerken, zie Biochimica et Biophysica Acta, 67_ (1963). L-aspara-10 ginezuur kan met hierop gelijkende methoden bereid worden, zie bijvoorbeeld de Amerikaanse octrooischriften 2.927.057, 2.971.890, 3.198.712, 3.214.345, 3.310.475, 3.999.586, 4.013.508 en 4.048.018, het Britse octrooischrift 880.234 en het Canadese octrooischrift 697.310. Volgens het Amerikaanse octrooischrift 15 3.214.345 gebruikt men cellen van E. coli om uit ammonium- fumaraat L-asparaginezuur te bereiden. Maar deze werkwijzen hebben het nadeel dat het ontstane L-aminozuur hetzij met enzym hetzij met de microbencellen en de voedingsbronnen, enz. verontreinigd zijn. Om L-aminozuur met hoge zuiverheid te winnen zijn 20 aanvullende bewerkingen nodig voor het verwijderen van het enzym en de andere bijmengselen. Vaak wordt het reactiemengsel na voltooide reactie gekookt en/of aangezuurd om het enzym of de microörganismen te doen neerslaan, waarna er gefiltreerd wordt.Various methods of preparing L-amino acids by enzymatic action on appropriate substrates are known. For example, L-alanine can be prepared by growing an L-aspartic decarboxylase-forming microorganism in a nutrient medium and adding L-aspartic acid to the culture fluid (Japanese Patent Publication No. 7560/1971). L-alanine can also be prepared by isolating aspartate decarboxylase from a microorganism and allowing the enzyme to act on L-aspartate, see Biochimica et Biophysica Acta, 67_ (1963). L-Asparinic acid can be prepared by similar methods, see, for example, U.S. Pat. Nos. 2,927,057, 2,971,890, 3,198,712, 3,214,345, 3,310,475, 3,999,586, 4,013,508, and 4,048,018 , British Patent 880,234 and Canadian Patent 697,310. U.S. Pat. No. 3,214,345 employs E. coli cells to prepare L-aspartic acid from ammonium fumarate. However, these methods have the drawback that the resulting L-amino acid is contaminated either with enzyme or with the microbe cells and the food sources, etc. To recover high purity L-amino acid, 20 additional operations are required to remove the enzyme and the other admixtures. Often the reaction mixture is boiled and / or acidified after the reaction is complete to precipitate the enzyme or microorganisms, after which it is filtered.
Dan kan men het enzym of de microörganismen slechts eenmaal 25 gebruiken.Then the enzyme or microorganisms can be used only once.
Om deze nadelen te overwinnen is voorgesteld microörganismen in polymere dragers in te kapselen; zie de Amerikaanse octrooischriften 3.898.128 en 3.458.400 die respectievelijk het inkapselen in semi-permeabele polyaerylamidemembranen 30 en de enzymatische omzetting van L-asparaginezuur in L-alanine met behulp van Pseudomonas dacunhae of Achromobacter pestifer be- 8102157 • /r ^ :i" - C 'r'· - 2 - schrijven. In de Japanse octrooipublikatie 6870/1970 vindt men het binden van aspartase aan een anionen-uitwisselend polysaccharide. Volgens de Japanse octrooipublikatie 17.587/1970 gebruikt men polyacrylaten voor het inkapselen van aspartase-vor-5 mende microörganismen, voor de bereiding van L-asparaginezuur.To overcome these drawbacks, it has been proposed to encapsulate microorganisms in polymeric supports; see U.S. Pat. Nos. 3,898,128 and 3,458,400, which encapsulate semipermeable polyaerylamide membranes and the enzymatic conversion of L-aspartic acid to L-alanine using Pseudomonas dacunhae or Achromobacter pestifer, respectively, 8102157 • / r ^: i The Japanese patent publication 6870/1970 discloses the binding of aspartase to an anion exchange polysaccharide. According to Japanese patent publication 17.587 / 1970, polyacrylates are used for encapsulating aspartase forms. 5 micro-organisms, for the preparation of L-aspartic acid.
In dit verband zijn ook de Amerikaanse octrooischriften 3.649.457, 3.791.926 en 3.898.128 van belang. Het gebruik van carrageenan als drager is door Sato beschreven in Biochemica et Biophysica Acta 570 (1979), 179-186. De Russische octrooipublikaties SU 10 423.976 en SU 451.483 beschrijven het vastleggen van E. coli- cellen in polyacrylamide en de bereiding van L-asparaginezuur uit ammonium-fumaraat.U.S. patents 3,649,457, 3,791,926 and 3,898,128 are also of interest in this regard. The use of carrageenan as a carrier has been described by Sato in Biochemica et Biophysica Acta 570 (1979), 179-186. Russian patent publications SU 10 423.976 and SU 451.483 describe the recording of E. coli cells in polyacrylamide and the preparation of L-aspartic acid from ammonium fumarate.
Het inkapselen van microorganismen in hydrofiele polyurethaan-schuimen is ook al eens voorgesteld, zie het 15 Amerikaanse octrooischrift 3.905.923. Het binden van enzymen aan polyurethanen is ook beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.672.955, zie kolom 5, regel 27-35. In het Amerikaanse octrooischrift 4.000.040 vindt men de bereiding van L-asparaginezuur uit andere substraten dan fumaarzuur, te weten azijnzuur, ethanol en 20 koolhydraten, Hydrofiele.polymeren zijn ook als dragers voor chemicaliën toegepast, waaronder bacteriostaten en fungiciden; zie het Amerikaanse octrooischrift 3.975.350. Ook is het bekend bac-terie-cellen in hydrofobe polyurethanen vast te leggen, zie voorbeeld 4 van het Britse octrooischrift 953.414.Encapsulation of microorganisms in hydrophilic polyurethane foams has also been suggested before, see U.S. Patent 3,905,923. Binding of enzymes to polyurethanes is also described in U.S. Pat. No. 3,672,955, see column 5, lines 27-35. U.S. Patent 4,000,040 discloses the preparation of L-aspartic acid from substrates other than fumaric acid, namely acetic acid, ethanol, and carbohydrates. Hydrophilic polymers have also been used as carriers for chemicals, including bacteriostats and fungicides; see U.S. Patent 3,975,350. It is also known to capture bacterial cells in hydrophobic polyurethanes, see Example 4 of British Patent 953,414.
25 Een andere terzake doende verwijzing is naar het artikel van Sonomoto .. et al in Agric. Biol. Chem. 44 (1980) 1119-1126, volgens welke omzettingen van steroïden bereikt worden met bacteriecellen die ingesloten liggen in uit voorpolymeren bereide polyurethanen. Fukui et al beschrijven in Biochimie 62 30 (1980), 381-386 het gebruik van enzymen die vastgelegd zijn in door belichting verknoopbare voorpolymeren en in urethaan-voor-polymeren, voor het bereiden van L-aminozuren. Het vastleggen van bacteriecellen met behulp van urethaan-voorpolymeren is ook beschreven. In een recente Gordon Research Conference van 11-15 au-35 gustus 1980 werd het vastleggen van gehele cellen (met name van genetisch gemanipuleerde E. coli die zeer veel penicilline-amidase 8102157 * - 3 - maakte) in urethaan-voorpolymeren besproken; biologische systemen voor het bereiden van L-serine en L-tryptofan waren toen ook "nog onder beoordeling".Another relevant reference is to the article by Sonomoto .. et al in Agric. Biol. Chem. 44 (1980) 1119-1126, according to which steroid conversions are achieved with bacterial cells enclosed in polyurethanes prepared from prepolymers. Fukui et al, in Biochemistry 62, 30 (1980), 381-386, disclose the use of enzymes captured in photo-crosslinkable prepolymers and urethane prepolymers to prepare L-amino acids. Capturing bacterial cells using urethane prepolymers has also been described. In a recent Gordon Research Conference of 11-15 au-35 gustus 1980, the capture of whole cells (especially of genetically engineered E. coli which made very high amounts of penicillin amidase 8102157 * - 3) in urethane prepolymers; biological systems for preparing L-serine and L-tryptophan were also "still under evaluation".
Volgens de uitvinding gebruikt men een hydro-5 fiel polyether-polyurethaan-schuim waarin tenminste 50 mol.% der alkyleenoxyde~eenheden van het polyurethaan ethyleenoxyde is, met in dat schuim een onbeweeglijk gemaakt L-aminozuur vormend microörganisme. Met "L-aminozuur vormend microörganisme" worden hier microörganismen bedoeld die bij contact met een sub-10 straat dat substraat in een L-aminozuur omzetten. De uitvinding betreft zowel organismen die de geëigende enzymen intracellulair als die die deze enzymen extracellulair vormen. Een specifiek voorbeeld van de uitvinding is de omzetting van L-asparaginezuur (hier meer een substraat dan een produkt) in L-alanine, zoals nog 15 beschreven zal worden. De uitvinding betreft ook een werkwijze voor het bereiden van het schuim en de toepassing daarvan voor het bereiden van L-aminozuren.According to the invention, a hydrophilic polyether-polyurethane foam is used in which at least 50 mol% of the alkylene oxide units of the polyurethane are ethylene oxide, with an immobilized L-amino acid-forming microorganism in said foam. By "L-amino acid-forming microorganism" is meant here microorganisms that convert that substrate into an L-amino acid upon contact with a substrate. The invention concerns both organisms which form the appropriate enzymes intracellularly and those which form these enzymes extracellularly. A specific example of the invention is the conversion of L-aspartic acid (here more a substrate than a product) to L-alanine, as will be described further. The invention also relates to a method of preparing the foam and its use for the preparation of L-amino acids.
Bij voorkeur bestaan de polyether-segmenten van het polyurethaan voor tenminste 90 mol.% uit ethyleenoxyde-20 eenheden. Afhankelijk van de gebruikte hoeveelheid verknoper kan het schuim zowel stijf als soepel zijn.De gewichtsverhouding tussen polyurethaan en microörganisme (betrokken op droog gewicht) moet tussen 1:10 en 10:1 liggen, bij voorkeur tussen 2:1 en 4:1.Preferably, the polyether segments of the polyurethane comprise at least 90 mol% ethylene oxide-20 units. Depending on the amount of crosslinker used, the foam can be both rigid and flexible.The weight ratio between polyurethane and microorganism (based on dry weight) should be between 1:10 and 10: 1, preferably between 2: 1 and 4: 1.
Voor het mengen van de cultuur met het voorpolymeer kan het droge 25 gewicht aan microörganismen van de kweek bepaald worden door een monster bij een geschikte temperatuur (bijv. 50°C) droog te dampen. Daarna kan 50 tot 90 % der microörganismen in het schuim vastgelegd worden.Before mixing the culture with the prepolymer, the dry weight of microorganisms of the culture can be determined by evaporating a sample to dryness at a suitable temperature (eg 50 ° C). Then 50 to 90% of the micro-organisms can be stored in the foam.
In vers bereide schuimen is enig uitwassen 30 der cellen waargenomen, maar meestal minder dan 15 % daarvan.Some washout of the cells has been observed in freshly prepared foams, but usually less than 15% thereof.
In het algemeen neemt de uitwasbaarheid toe met de concentratie aan microbencellen in het eindprodukt. Ook is er meer uitwassen als er van de microben klompen of brokken aanwezig zijn, of als men niet goed mengt.Generally, the washability increases with the concentration of microbe cells in the final product. There is also more washing out if the microbes contain clogs or lumps, or if you do not mix well.
35 Met "vastgelegd" wordt hier bedoeld dat de microörganismen bij contact met water of een waterige oplossing 8102 157 4 * if - 4 - in het schuim blijven zitten en er niet uit weggewassen kunnen worden. Geloofd wordt dat dit vastleggen bereikt wordt doordat de microorganismen in het schuim ingekapseld raken. Ook is het waarschijnlijk dat tijdens de schuitnvorming binding optreedt door 5 reactie van de isocyanaat-groepen van het polymeer met bepaalde groepen (bijv. aminogroepen) op het oppervlak der microorganismen.By "recorded" here is meant that the microorganisms remain in the foam on contact with water or an aqueous solution 8102 157 4 * if - 4 - and cannot be washed out. It is believed that this capture is accomplished by encapsulating the microorganisms in the foam. It is also likely that bonding occurs during barge formation by reacting the isocyanate groups of the polymer with certain groups (eg, amino groups) on the surface of the microorganisms.
De schuimen worden bereid door een culture van het L-aminozuur vormende microörganisme direct te vermengen 10 met een urethaan-voorpolymeer in aanwezigheid van genoeg water om het schuimen te bevorderen. In het algemeen komt het water met de microben-kweek mee, d.w.z. deze kweken bevatten gewoonlijk 10 tot 90 gew.% water (hetgeen gemakkelijk bepaald kan worden door een monster daarvan droog te dampen). Door de aanwezigheid 15 van het water zal het voorpolymeer gaan schuimen en tegelijkertijd worden de microorganismen erin vastgelegd. Om dit zo goed mogelijk te doen moet de pH van de kweek tussen 4 en 11 liggen, bij voorkeur in de buurt van 7. Tijdens het vastleggen ligt de gewichtsverhouding voorpolymeer/water in het algemeen tussen 2 r 1 20 en 1:2, bij voorkeur tussen"3:2 en 2:3, welk water door de kweek verschaft wordt of door een combinatie van de kweek met voor of tijdens het mengen toegevoegd water.The foams are prepared by directly mixing a culture of the L-amino acid-forming microorganism with a urethane prepolymer in the presence of enough water to promote foaming. Generally, the water comes along with the microbe culture, i.e. these cultures usually contain 10 to 90% by weight of water (which can be easily determined by evaporating a sample thereof to dryness). Due to the presence of the water, the prepolymer will foam and at the same time the microorganisms will be captured in it. To do this as best as possible, the pH of the culture should be between 4 and 11, preferably close to 7. During capture, the prepolymer / water weight ratio is generally between 2 r 1 20 and 1: 2, at preferably between "3: 2 and 2: 3, which water is provided by the culture or by a combination of the culture with water added before or during mixing.
Na het mengen is de schuimvorming in het algemeen in 5-10 voltooid en hardt het schuim in nogeens 5-10 minu-25 ten tot zijn eindtoestand uit. Maar met grote hoeveelheden schuim is het denkbaar dat men wat meer tijd nodig heeft.After mixing, the foaming is generally completed in 5-10 and the foam cures to its final state in an additional 5-10 minutes. But with large amounts of foam, it is conceivable that you need a little more time.
L-aminozuren die met de schuimen volgens de uitvinding bereid kunnen worden, en de daarbij toe te passen soorten (die vastgelegd moeten worden) en het substraat zijn in 30 de hierna komende tabel opgesomd.L-amino acids which can be prepared with the foams according to the invention, and the types to be used therein (which must be recorded) and the substrate are listed in the table below.
8102 157 * - 5 - L-aminozuur Microorganisme Substraat L-alanine Pseudomonas dacunhae L-asparaginezuur (ATCC 21192) L-alanine Alcaligenes faecalis L-asparaginezuur 5 (ATCC 25094) L-histidine Brevibacterium imidazolyl-pyro- thiogenitalis druivenzuur (ATCC 19240) L-histidine Corynebacterium glucose 10 glutamicum (ATCC 21604 en ATCC 21607) L-histidine 1) Brevibacterium flavum 1) glucose (ATCC 21319) 15 2) Glutaminezuur-vormer 2) histidinol (bijv. Comebacterium of Brevibacterium, zoals Brevibacterium flavum, ATCC 14067) 20 L-isoleucine Serratia marcescens glucose (ATCC 21740) L-isoleucine Serratia marcescens glucose (ATCC 21741) L-isoleucine Serratia larcescens glucose 25 (ATCC 21810) L-isoleucine Brevibacterium hydroxyboterzuur thiogenitalis (ATCC 19240) L-isoleucine Brevibacterium a-keto-8-methyl- 30 thiogenitalis n-valeriaanzuur (ATCC 19240) L-leucine Brevibacterium a-keto-isocapron- thiogenitalis zuur (ATCC 19240) 35 L-leucine Brevibacterium glucose thiogenitalis (ATCC 19240) L-serine Microbacterium spec. glycine/form- (ATCC 21376) aldehyd 40 L-serine Nocardia butanica glycine/form- (ATCC 21197) aldehyd L-serine Corynebacterium glycine/form- glycinophilum aldehyd (ATCC 21341) 45 L-theonine Brevibacterium flavum glucose (ATCC 21269) 8102157 Λ *8102 157 * - 5 - L-amino acid Microorganism Substrate L-alanine Pseudomonas dacunhae L-aspartic acid (ATCC 21192) L-alanine Alcaligenes faecalis L-aspartic acid 5 (ATCC 25094) L-histidine Brevibacterium imidazolyl-pyrothiogenitalis40 acid) L-histidine Corynebacterium glucose 10 glutamicum (ATCC 21604 and ATCC 21607) L-histidine 1) Brevibacterium flavum 1) glucose (ATCC 21319) 15 2) Glutamic acid former 2) histidinol (eg Comebacterium or Brevibacterium, such as Brevibacterium flavum, ATCC 14067 ) 20 L-isoleucine Serratia marcescens glucose (ATCC 21740) L-isoleucine Serratia marcescens glucose (ATCC 21741) L-isoleucine Serratia larcescens glucose 25 (ATCC 21810) L-isoleucine Brevibacterium hydroxybutyric acid thiogenitalis (ATCC 19240) L-isoleucine breto -8-methyl- 30 thiogenitalis n-valeric acid (ATCC 19240) L-leucine Brevibacterium a-keto-isocapronthiogenitalic acid (ATCC 19240) 35 L-leucine Brevibacterium glucose thiogenitalis (ATCC 19240) L-serine M icrobacterium spec. glycine / form- (ATCC 21376) aldehyde 40 L-serine Nocardia butanica glycine / form- (ATCC 21197) aldehyde L-serine Corynebacterium glycine / form-glycinophilum aldehyde (ATCC 21341) 45 L-theonine Brevibacterium flavum glucose (ATCC 21267) 8 Λ *
VV
- 6 - . Vervolg van tabel L-aminozuur Microörganismen Substraat L-theonine Corynebacterium glucose acetoacidophilum 5 (ATCC 21270) L-theonine E. coli (ATCC 13070) glucose L-proline Cornebacterium glucose glutamicum (ATCC 19223) 10 L-proline Microbacterium glucose ammoniaphilum (ATCC 15354) L-proline Brevibacterium glucose 15 ammonioagenes (ATCC 13746) L-arginine Bacillus subtilus glucose (ATCC 21742) L-arginine Brevibacterium flavum glucose 20 (ATCC 21742) L-arginine Corynebacterium glucose glutamicum (ATCC 21659) L-tryptofan Brevibacterium g-indolyloyro- 25 thiogenitalis druivenzuur (ATCC 19240) L-tryptofan Proteus rettgerii indool + pyrodrui- (Ajinomoto.) venzuur (of serine) (AJ 2770) 30 L-tryptofan E. coli (ATCC 27553) indool + pyrodrui— venzuur (of serine) L-tryptofan E. coli (ATCC 8724) indool + pyrodrui- venzuur (of serine) L-fenylalanine Brevibacterium fenylpyrodrui- 35 thiogenitalis venzuur (ATCC 19240) L-fenylalanine Khodosporidium trans-kaneelzuur toruloides CATCC 10788) * 40 L-tyrosiné Brevibacterium hydroxyfenyl- thiogenitalis pyrodruivenzuur (ATCC 19240) L-tyrosine Erwinia herbicola fenol + pyro- (ATCC 21434) druivenzuur 8102 157 » - 7 -- 6 -. Continuation of table L-amino acid Micro-organisms Substrate L-theonine Corynebacterium glucose acetoacidophilum 5 (ATCC 21270) L-theonine E. coli (ATCC 13070) glucose L-proline Cornebacterium glucose glutamicum (ATCC 19223) 10 L-proline Microbacterium glucose ammoniaphilum (ATCC 15354 ) L-proline Brevibacterium glucose 15 ammonioagenes (ATCC 13746) L-arginine Bacillus subtilus glucose (ATCC 21742) L-arginine Brevibacterium flavum glucose 20 (ATCC 21742) L-arginine Corynebacterium glucose glutamicum (ATCC 21659) L-tryptofan Brevibacterium g-indoly - 25 thiogenitalis grape acid (ATCC 19240) L-tryptophan Proteus rettgerii indole + pyrodrui- (Ajinomoto.) Venic acid (or serine) (AJ 2770) 30 L-tryptophan E. coli (ATCC 27553) indole + pyruvic acid (or serine) L-tryptophan E. coli (ATCC 8724) indole + pyruvic acid (or serine) L-phenylalanine Brevibacterium phenylpyrodruthiogenitalis venic acid (ATCC 19240) L-phenylalanine Khodosporidium trans-cinnamic acid toruloides CATCC 10788) * 40 L-tyros iné Brevibacterium hydroxyphenylthiogenitalis pyruvic acid (ATCC 19240) L-tyrosine Erwinia herbicola phenol + pyro- (ATCC 21434) grape acid 8102 157 »- 7 -
Vervolg van tabel L-aminozuur Microorganismen Substraat L-tyrosine Erwinia herbicola fenol + pyro- (ATCC 21433) druivenzuur 5 L-lysine Brevibacterium flavum glucose (ATCC 21127-21129) L-lysine Corynebacterium glucose glutamicum (ATCC 13826) 10 L-lysine Corynebacterium glucose glutamicum (ATCC 13827) L-lysine Bacillus megaterium glucose (ATCC 21209) 15 Al deze microorganismen zijn bij de ge noemde officiële stammenverzamelingen publiek verkrijgbaar. Maar opgemerkt moet worden dat onderhavige uitvinding niet tot deze voorbeelden beperkt is.Continuation of table L-amino acid Microorganisms Substrate L-tyrosine Erwinia herbicola phenol + pyro- (ATCC 21433) grape acid 5 L-lysine Brevibacterium flavum glucose (ATCC 21127-21129) L-lysine Corynebacterium glucose glutamicum (ATCC 13826) 10 L-lysine Coryn glucose glutamicum (ATCC 13827) L-lysine Bacillus megaterium glucose (ATCC 21209) All these microorganisms are publicly available from the aforementioned official tribal collections. However, it should be noted that the present invention is not limited to these examples.
Het L-aminozuur kan bereid worden doordat 20 schuim in contact te brengen met een waterige sub straat-ορ lossing en het geheel bij 15-60°C onder roeren te incuberen, totdat de reactie voltooid is. Dan wordt het schuim weer afgescheiden en kan men het voor volgend gebruik in de ijskast bewaren. Uit de oplossing kan het L-aminozuur op gebruikelijke wijze afgeschei-25 den worden.The L-amino acid can be prepared by contacting foam with an aqueous substrate solution and incubating the whole at 15-60 ° C with stirring until the reaction is complete. Then the foam is separated again and can be stored in the refrigerator for next use. The L-amino acid can be separated from the solution in the usual manner.
Anderszins kan de enzymatische reactie continu gebeuren, met behulp van een kolom. Bijvoorbeeld wordt het schuim opgestapeld tot een kdbm met een zodanige dichtheid dat het water er doorheen kan blijven stromen. De substraat-oplossing 30 met een pH tussen 3 en 11 wordt met een geschikt debiet bij een temperatuur tussen 15° en 60°C door de kolom geleid. Men verkrijgt een waterige oplossing van het gewenste L-aminozuur als effluent. Deze oplossing kan desgewenst gerecirculeerd worden.Otherwise, the enzymatic reaction can be continuous, using a column. For example, the foam is stacked to a kdbm of such density that the water can continue to flow through it. The substrate solution 30 having a pH between 3 and 11 is passed through the column at an appropriate flow rate at a temperature between 15 ° and 60 ° C. An aqueous solution of the desired L-amino acid is obtained as an effluent. This solution can be recycled if desired.
Voor de bereiding van het polyurethaan-schuim 35 8102157 O *. * , : ** * · ·' - 8 - .· · · · ·’ geschikte vöórpolymeren worden verkregen door een polyoxyalkylèen-polyol te laten, reageren met een overmaat polyisocyanaat zoals | tolueendiïsocyanaat. Dat polyol moet een molecuulgewicht tussen j 200 en 20.000 hebben, bij voorkeur tussen 600 en 6000, en per i | 5 molecuul 2 tot 8 hydroxy-groepen. Als men schuimen maakt uit voor- polymeren met een functionaliteit van ongeveer 2 zijn de eindpro-! dukten in wezen onvertakt eri hebben ze minder treksterkte dan in- j dien ze verknoopt zouden zijn. Het verdient dan ook de voorkeur I uit te gaan van een polyol met meer dan twee functionele groepen ! io per molecuul;' die kan men verkrijgen door uit te gaan van meng-! seis van diolen met triolen of polyolen met nog hogere functio- i naliteit.For the preparation of the polyurethane foam 35 8102157 O *. *,: ** * · · '- 8 -. · · · · ·' Suitable prepolymers are obtained by reacting a polyoxyalkylene polyol with an excess of polyisocyanate such as | toluene diisocyanate. That polyol should have a molecular weight of between 200 and 20,000, preferably between 600 and 6,000, and per liter 5 molecule from 2 to 8 hydroxy groups. If foams are made from prepolymers with a functionality of about 2, the final pro essentially unbranched, they have less tensile strength than if they were cross-linked. It is therefore preferable to start from a polyol with more than two functional groups! 10 per molecule; ' these can be obtained by starting from mixing! requirement of diols with triplets or polyols with even higher functionality.
Voorbeelden van geschikte polyolen zijn (A) in wezen onvertakte polyolen die ontstaan door reactie van j 15 ethyleenoxyde met een initiator zoals glycol. Mengsels van ethy-j leenoxyde met andere alkyleenoxyden kunnen ook gebruikt worden i zo lang ethyleenoxyde daarvan tenminste 50 mol.% is. Indien de i ·.Examples of suitable polyols are (A) essentially unbranched polyols created by reacting ethylene oxide with an initiator such as glycol. Mixtures of ethylene oxide with other alkylene oxides can also be used as long as ethylene oxide thereof is at least 50 mole percent. If the i ·.
i onvertakte polyethers mengsels van ethyleenoxyde met bijvoorbeeld ! propyleenoxyde zijn kan de volgorde binnen de polymeerketens zo- 20 wel willekeurig als bloksgewijs zijn en de eindgroepen kunnen zo-! wel hydröxyethoxy als hydroxypropoxy zijn. Een tweede klasse van ! polyolen (B) zijn die met drie of meer hydroxygroepen per mole- ! cuul; deze worden gewoonlijk gevormd door reactie van alkyleen- j oxyden met een meerwaardige initiator zoals trimethylolpropaan, I 25 pentaerythritol, enz. Bij het vormen van een polyol B kan het gebruikte alkyleenoxyde ethyleenoxyde of een mengsel daarvan met andere alkyleenoxyden zijn.'Nog andere geschikte polyolen zijn i (C) vertakte of onvertakte polyolen zoals opgesomd bij A en B tezamen met een initiator of verknoper; een voorbeeld hiervan is 30 een mengsel van polyethyleenglycol (MG ca 1000) met trimethylolpropaan, trimethylolethaan of glycerol. Dit mengsel kan men laten | reageren met overmaat polyisocyanaat zodat men een voor de uit- ! vinding bruikbaar voorpolymeer krijgt, maar ook kan men de ver- ! takte of onvertakte polyolen afzonderlijk met overmaat polyiso- ] j 35 cyanaat laten reageren. De initiator, bijvoorbeeld trimethylol-I propaan, kan ook afzonderlijk met het polyisocyanaat tot reactie 8102 157 . · ’ . * »: ____ - 9 - gebracht worden. Tenslotte worden de afzonderlijke bereide produk-ten met elkaar tot het voorpolymeer gecombineerd.unbranched polyethers mixtures of ethylene oxide with, for example! propylene oxide, the order within the polymer chains can be arbitrary as well as blockwise, and the end groups can be so. hydroxoxyethoxy as hydroxypropoxy. A second class of! polyols (B) are those with three or more hydroxy groups per mol. cellular; these are usually formed by reacting alkylene oxides with a polyvalent initiator such as trimethylolpropane, pentaerythritol, etc. In forming a polyol B, the alkylene oxide used may be ethylene oxide or a mixture thereof with other alkylene oxides. Other suitable polyols i (C) are branched or unbranched polyols as listed at A and B together with an initiator or crosslinker; an example of this is a mixture of polyethylene glycol (MG ca 1000) with trimethylolpropane, trimethylolethane or glycerol. This mixture can be left react with excess polyisocyanate so that one can useful polymer, but it is also possible to obtain the Let branched or unbranched polyols react separately with excess polyisocyanate. The initiator, for example trimethylol-1 propane, can also be reacted separately with the polyisocyanate 8102 157. · ". * »: ____ - 9 - be brought. Finally, the separately prepared products are combined with each other to form the prepolymer.
Geschikte polyisocyanaten en initiatoren zijn beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.903.232. De 5 initiatoren zijn in het algemeen in water oplosbare of disper-geerbare verknopers die in dat octrooischrift beschreven zijn.Suitable polyisocyanates and initiators are described in U.S. Patent 3,903,232. The initiators are generally water-soluble or dispersible crosslinkers described in that patent.
Voorpolymeer A wordt bereid door twee equivalenten polyethyleenglycol met een molecuulgewicht van ca 1000 te combineren met 0,6 equivalent trimethylolpropaan. Voor het ver-10 wij deren van water wordt het mengsel bij een druk van 5-15 torr op 100-110°C gedroogd. Dit droge mengsel wordt dan langzaam over een uur onder roeren toegevoegd aan een vat dat 5,7 mol tolueen-diïsocyanaat bevat. Daarna wordt nog 3 uur op 60°C geroerd. Tenslotte wordt over een uur onder roeren bij 60°C nog 0,92 mol 15 tolueendiïsocyanaat toegevoegd. Hen gebruikt uiteindelijk een overmaat van 5 % isocyanaat en alle eindgroepen zijn nu isocyanaat, geen hydroxyl; ook zijn de ketens nu wat langer geworden.Prepolymer A is prepared by combining two equivalents of polyethylene glycol with a molecular weight of about 1000 with 0.6 equivalents of trimethylolpropane. To remove water, the mixture is dried at 100-110 ° C at a pressure of 5-15 torr. This dry mixture is then slowly added over an hour to a vessel containing 5.7 moles of toluene diisocyanate with stirring. Stirring is then continued at 60 ° C for 3 hours. Finally, 0.92 mole of toluene diisocyanate is added over an hour under stirring at 60 ° C. They eventually use an excess of 5% isocyanate and all end groups are now isocyanate, not hydroxyl; the chains have now also become a bit longer.
Voorbeeld IExample I
Een suspensie van cellen van Alcaligenes fae-20 calis (ATCC 25094) werd met 5 g voorpolymeer A gemengd. Men gebruikte 8 g bacteriën, met daarin 1 g droge stof. Door het water in deze celmassa ontstond in ongeveer 15 minuten een soepel hydrofiel polyurethaan-schuim. De cellen lagen ingekapseld binnen of gebonden aan het polyurethaan-matrix.A suspension of cells from Alcaligenes fae-20 calis (ATCC 25094) was mixed with 5 g prepolymer A. 8 g of bacteria, containing 1 g of dry matter, were used. The water in this cell mass produced a flexible hydrophilic polyurethane foam in about 15 minutes. The cells were encapsulated within or bonded to the polyurethane matrix.
25 Voorbeeld IIExample II
In een glazen buis die aan beide uiteinden met een Millipore filter afgesloten was werd het in voorbeeld I verkregen schuim tot een kolom opgestapeld. Onderaan werd deze kolom in contact gebracht met 50 g L-asparaginezuur in een voor-30 raadvat. Daarna werd een oplossing van 40 ml ammonia en 10 mlThe foam obtained in Example I was stacked into a column in a glass tube closed at both ends with a Millipore filter. At the bottom, this column was contacted with 50 g of L-aspartic acid in a storage vessel. Then a solution of 40 ml of ammonia and 10 ml
Tween 80, waarvan de pH met 50 % H^PO^ op 10 ingesteld was, via het asparaginezuur opwaarts door de kolom geleid. De temperatuur was ongeveer 25°C en het debiet ongeveer 0,67 ml/min. Gedurende de eerste 40 uur gaf de kolom ongeveer 0,90 mg/ml (dus 0,60 mg/ 35 min.) L-alanine. Daarna gaf hij bij een debiet van 0,34 ml/min.Tween 80, the pH of which was adjusted to 10 with 50% H 2 PO 4, was passed upward through the column via the aspartic acid. The temperature was about 25 ° C and the flow rate about 0.67 ml / min. During the first 40 hours, the column gave about 0.90 mg / ml (i.e. 0.60 mg / 35 min.) Of L-alanine. He then gave at a flow rate of 0.34 ml / min.
1,62 mg/ml en bij een debiet van 0,17 ml/min. een opbrengst van 8102 1571.62 mg / ml and at a flow rate of 0.17 ml / min. a yield of 8102,157
I VIV
- 10 - 2,66 mg/ml L-alanine.- 10 - 2.66 mg / ml L-alanine.
De bepaling van het L-alanine gebeurde met behulp van een Technicon Autoanalyzer en met een L-aminozuur-oxydase voor het omzetten van L-alanine in het overeenkomstige 5 α-ketozuur, en onfcstaan^e ^et men on^er invloed van peroxydase uit rammenas met 2,4-dichloorfenol enThe L-alanine was determined using a Technicon Autoanalyzer and an L-amino acid oxidase to convert L-alanine into the corresponding 5-α-keto acid, and the presence of peroxidase is affected. from radish with 2,4-dichlorophenol and
4-aminoantipyreen reageren, waardoor een chinonimine-kleurstof ontstond die colorimetrisch bij 505 nm gemeten kon worden. Voorbeeld III4-aminoantipyrene react to give a quinonimine dye which can be measured colorimetrically at 505 nm. Example III
10 In een van watermantel voorziene buis werd van het in voorbeeld I bereide deeltjesvormige schuim een kolom gepakt. De temperatuur werd op verschillende waarden ingesteld en het substraat werd met een debiet van 0,67 ml/min. doorgeleid. Het substraat bestond uit een oplossing van 10 ml geconcentreer-15 de ammonia en 2,5 ml Tween 80 in 500 ml gedeïoniseerd water en uit 53 g vast L-asparaginezuur van kamertemperatuur. Bij het doorgaan van de kolom werd het substraat tot 27°C opgewarmd en na afloop weer tot kamertemperatuur afgekoeld voordat het naar het voorraadvat met het vaste L-asparaginezuur terugging; een 20 evenwichtsoplossing daarvan ging dus de kolom in. Het substraat werd voortdurend door kolom, koêlspiraal en voorraadvat gerecir-culeerd. Dit gebeurde bij drie verschillende temperaturen, en wel 20 uur bij 27°C, 72 uur bij 37°C en ongeveer 34 uur bij 50°C.A column of the particulate foam prepared in Example 1 was packed into a water-jacketed tube. The temperature was adjusted to different values and the substrate was run at a flow rate of 0.67 ml / min. forwarded. The substrate consisted of a solution of 10 ml of concentrated ammonia and 2.5 ml of Tween 80 in 500 ml of deionized water and 53 g of solid L-aspartic acid at room temperature. As the column passed, the substrate was warmed to 27 ° C and then cooled back to room temperature before returning to the storage vessel containing the solid L-aspartic acid; thus an equilibrium solution thereof entered the column. The substrate was continuously recycled through column, cooling coil and storage vessel. This happened at three different temperatures, for 20 hours at 27 ° C, 72 hours at 37 ° C, and about 34 hours at 50 ° C.
De omzettingen in L-alanine waren daarbij 112,5 mg/uur, (bij 27°C), 25 334 mg/uur (bij 37°C) en 0 mg/uur (bij 50°C).The conversions in L-alanine were 112.5 mg / hour (at 27 ° C), 334 mg / hour (at 37 ° C) and 0 mg / hour (at 50 ° C).
Voorbeeld IVExample IV
Een kweek van Pseudomonas dacunhae (ATCCA culture of Pseudomonas dacunhae (ATCC
21192) werd geoogst en hiervan werd 26 g gemengd met 20 g voor- polymeer A, gevolgd door schuimvorming zoals in voorbeeld I, 3 30 Het schuim werd tot kubusjes van ongeveer 1 cm versneden en tot 3 een kolom van 100 cm gepakt. Als substraat werd een 0,5 M L-as-paraginezuur-oplossing, die bovendien 2,5 g/1 Tween 80 en 10 mg/1 pyridoxal-5-fosfaat bevatte en waarvan de pH met H^SO^ op 5,3 ingesteld was, door de kolom geleid. Het debiet was 0,65 ml/min, 35 wat een omzetting in L-alanine van 14-17 mg/ml gaf. Het substraat werd niet gerecirculeerd, en ging dus maar één keer door de kolom.21192) was harvested and 26 g of this was mixed with 20 g of prepolymer A, followed by foaming as in Example 1, 3. The foam was cut into cubes of about 1 cm and packed into 3 a 100 cm column. As substrate was a 0.5 M L-aspartic acid solution, which additionally contained 2.5 g / l Tween 80 and 10 mg / l pyridoxal-5-phosphate and whose pH with H 2 SO 4 was 5.3 set, passed through the column. The flow rate was 0.65 ml / min, 35 giving a conversion to L-alanine of 14-17 mg / ml. The substrate was not recycled, so it passed through the column only once.
81 02 157 c * - Π -81 02 157 c * - Π -
Nadat 700 ml effluent opgevangen was werd het L-alanine hieruit geïsoleerd door de oplossing bij 85°C te concentreren, de pH op 5.5 in te stellen en dan tot 15°C af te koelen, waardoor een neerslag van L-asparaginezuur en L-alanine uitkristalliseerde.After 700 ml of effluent was collected, the L-alanine was isolated therefrom by concentrating the solution at 85 ° C, adjusting the pH to 5.5 and then cooling to 15 ° C, causing a precipitate of L-aspartic acid and L- alanine crystallized.
5 Dit werd in gedeïoniseerd water opgenomen, waarin het L-alanine oplostte. Na affiltreren van het L-asparaginezuur werd het fil-traat onder vacuum drooggedampt, wat 151,4 g ruw, kristallijn L-alanine gaf.This was taken up in deionized water, in which the L-alanine dissolved. After filtering out the L-aspartic acid, the filtrate was evaporated to dryness under vacuum to give 151.4 g of crude crystalline L-alanine.
Voorbeeld VExample V
10 Nadat de kolom van voorbeeld IV ongeveer 2 weken in bedrijf geweest was werd het substraat vervangen door een oplossing die per liter 1 gmol L-asparaginezuur en 125 ml ammonia bevatte, en waarvan de pH met 60 % op 5,3 inge steld was. Het debiet was 0,65 ml/min. De omzetting bedroeg nu 15 ongeveer 14 mg/ml. Door vervanging van dit substraat door een ander dat per liter slechts 0,05 gmol L-asparaginezuur bevatte daalde de omzetting tot 4-5 mg/ml.After the column of Example IV had been in operation for about 2 weeks, the substrate was replaced with a solution containing 1 g mol L-aspartic acid and 125 ml ammonia per liter, the pH of which was adjusted to 5.3 by 60%. The flow rate was 0.65 ml / min. The conversion was now about 14 mg / ml. By replacing this substrate with another containing only 0.05 gmol L-aspartic acid per liter, the conversion dropped to 4-5 mg / ml.
Verschillende proeven met 1 M substraat gaven omzettingen van 27 tot 32 mg/ml. Bij recirculeren werden 2X7 omzettingen van 45 tot 50 mg/ml bereikt. Door toevoegen van 12.5 mg/1 pyridoxal-5-fosfaat steeg de omzetting tot ongeveer 36 mg/ml. Volgende proeven zonder pyridoxal-5-fosfaat maar met recirculering deden de omzetting tot 45 mg/ml stijgen. Nadat de kolom ongeveer 45 dagen voortdurend in gébruik geweest was wasSeveral experiments with 1 M substrate gave conversions from 27 to 32 mg / ml. When recirculating, 2X7 conversions of 45 to 50 mg / ml were achieved. By adding 12.5 mg / l pyridoxal-5-phosphate, the conversion increased to about 36 mg / ml. Subsequent experiments without pyridoxal-5-phosphate but with recirculation increased the conversion to 45 mg / ml. After the column had been in continuous use for about 45 days
25 de omzettingsgraad echter tot 16 mg/ml gedaald. Maar het grootste deel van de tijd had hij zonder pyridoxal-5-fosfaat gewerkt, en toen daarvan 12,5 mg/1 toegevoegd was steeg de omzetting opnieuw tot ongeveer 40 mg/ml. Toen daarna dezelfde oplossing gedurende 24 dagen door de kolom gerecirculeerd werd steeg de pHHowever, the conversion rate has decreased to 16 mg / ml. However, most of the time he had worked without pyridoxal-5-phosphate, and when 12.5 mg / l of this had been added, the conversion rose again to about 40 mg / ml. Then, when the same solution was recycled through the column for 24 days, the pH rose
30 van die oplossing tot 8,72 wat een omzetting van meer dan 90 % betekende. In het effluent werd nu het L-alanine bepaald (met de automatische procedure van voorbeeld II), en gevonden werd dat 94 % van het L-asparaginezuur in L-alanine omgezet was.30 of that solution to 8.72 which meant a conversion of more than 90%. The L-alanine was now determined in the effluent (using the automatic procedure of Example II), and 94% of the L-aspartic acid was found to have been converted to L-alanine.
Voorbeeld VIExample VI
35 Een suspensie van cellen van E.coli (ATCCA suspension of E. coli cells (ATCC
11303) in fosfaat-buffer van pH = 8,0 werd in 30 minuten op 5000 81 02 157 *. .11303) in phosphate buffer of pH = 8.0 was heated to 5000 81 02 157 * in 30 minutes. .
* * - 12 - rpm af gecentrifugeerd. De celmassa liet men overnacht in de ijskast verder uitlekken, waarna men 11 g had. Dit werd met 11 g voorpolymeer A gemengd. Door het water in de celmassa reageerde het voorpolymeer tot een soepel hydrofiel polyurethaan-schuim, 5 dat in ongeveer 15 minuten uithardde. De cellen lagen ingekapseld in of gebonden aan het polyurethaan-schuim-matrix.* * - 12 - rpm centrifuged off. The cell mass was allowed to drain further in the refrigerator overnight, after which 11 g were obtained. This was mixed with 11 g of prepolymer A. Due to the water in the cell mass, the prepolymer reacted into a flexible hydrophilic polyurethane foam, which cured in about 15 minutes. The cells were encapsulated or bound to the polyurethane foam matrix.
Voorbeeld VIIExample VII
Na afkoelen van het schuim van voorbeeld VI in de ijskast werd het voor later gebruik tot blokjes van onge-10 veer 6 mm versneden. Voor een substraat werden 11,6 g fumaar-zuur en 20,3 mg MgC^.ö^O opgelost in 25 % ammonia (pH - 8,5), en met gedeïoniseerd water werd tot 100 ml aangevuld. Deze oplossing werd op 37°C gebracht en ongeveer 1,4 g (aan droge stof) van het schuim werd in deze oplossing gesuspendeerd. Na 30 minu-15 ten bleek bij dunlaagchromatografie dat aanzienlijke hoeveelheden L-asparaginezuur gevormd waren. Bij verdere analyse bleek dat 95 % van het fumaarzuur gebruikt was voor de omzetting in L-asparaginezuur.After cooling the foam of Example VI in the refrigerator, it was cut into cubes of about 6 mm for later use. For a substrate, 11.6 g of fumaric acid and 20.3 mg of MgC2 .02. O were dissolved in 25% ammonia (pH -8.5), and made up to 100 ml with deionized water. This solution was brought to 37 ° C and about 1.4 g (dry matter) of the foam was suspended in this solution. After 30 minutes, thin layer chromatography showed that significant amounts of L-aspartic acid had formed. Further analysis showed that 95% of the fumaric acid had been used for the conversion to L-aspartic acid.
Voorbeeld VIIIExample VIII
20 In een van watermantel voorziene buis werd 75 ml van het deeltjesvormige schuim van voorbeeld VI tot een kolom gepakt. De temperatuur werd op 37°C ingesteld en met verschillende debieten werd substraat door de kolom geleid. Het substraat bestond uit een oplossing van 232 g fumaarzuur, 400 ml 25 sterke ammonia en 406 mg MgC^.ö^O in 2 liter gedeïoniseerd water waarvan de pH op 9,0 ingesteld was. Het vloeistof-volume van de kolom (dat deel van de kolom dat niet door schuim bezet was) was 31,25 ml.In a water-jacketed tube, 75 ml of the particulate foam of Example 6 was packed into a column. The temperature was set at 37 ° C and substrate was passed through the column at different flow rates. The substrate consisted of a solution of 232 g of fumaric acid, 400 ml of strong ammonia, and 406 mg of MgC 2 O 2 O in 2 liters of deionized water, the pH of which was adjusted to 9.0. The liquid volume of the column (that part of the column not occupied by foam) was 31.25 ml.
Ongeveer 3500 ml substraat werd met een 30 constant debiet van 0,6 ml/min. door de kolom geleid. Geregeld werden monsters genomen en met hoge-druk-chromatografie op fumaarzuur geanalyseerd. Het verloop van de omzetting van het fumaarzuur in L-asparaginezuur met de tijd werd nagegaan, en bleek als volgt te zijn: 8102 157 * > - 13 - na 5 uur was de omzetting 71 % na 46 uur was de omzetting 69 % na 150 uur was de omzetting 61 % na 218 uur was de omzetting 61 %.About 3500 ml of substrate was added at a constant flow rate of 0.6 ml / min. passed through the column. Samples were taken regularly and analyzed for high fumaric acid by chromatography. The progress of the conversion of the fumaric acid to L-aspartic acid over time was monitored, and was found to be as follows: 8102 157 *> - 13 - after 5 hours, the conversion was 71% after 46 hours, the conversion was 69% after 150 hours the conversion was 61% after 218 hours the conversion was 61%.
5 Voorbeeld IXExample IX
Nadat de kolom van voorbeeld VIII 54 uur in bedrijf geweest was werd bet debiet op 0,28 ml/min. ingesteld en werd een over de daarna komende 16 uur en 50 minuten een monster van 288 ml opgevangen. Uit 250 ml hiervan werd bet 10 L-asparaginezuur geïsoleerd, en bet bleek dat de feitelijke omzetting van fumaarzuur in L-asparaginezuur (op basis van een directe analyse door middel van gaschromatografie) ongeveer 85 % bedroeg.After the column of Example VIII had been in operation for 54 hours, the flow rate was adjusted to 0.28 ml / min. and a 288 ml sample was collected over the next 16 hours and 50 minutes. The L-aspartic acid was isolated from 250 ml of this, and it was found that the actual conversion of fumaric acid to L-aspartic acid (based on a direct analysis by gas chromatography) was approximately 85%.
Voorbeeld XExample X.
15 Ongeveer 3500 ml van bet effluent van de kolom van voorbeeld VIII (met een debiet van 0,60 ml/min.) werd opgevangen. Dit werd bij 90°C geconcentreerd en de pH werd door toevoegen van 20 ml 60 % H^SO^ op 2,8 ingesteld (het isoëlektrische punt van L-aspa-raginezuur). Daarna werd tot 15 C afgekoeld en vervolgens het 20 uitgekristalliseerde L-asparaginezuur afgefiltreerd, gedroogd, gewassen met 95 % ethanol van 30°C. Niet omgezet fumaarzuur lostte in het ethanol op en werd aldus verwijderd. Het overblijvende L-asparaginezuur bleek bij analyse voor 97 % zuiver te zijn; de opbrengst bedroeg 89 %.About 3500 ml of the effluent from the column of Example VIII (at a flow rate of 0.60 ml / min) was collected. This was concentrated at 90 ° C and the pH was adjusted to 2.8 by adding 20 ml of 60% H 2 SO 2 (the isoelectric point of L-aspartic acid). Then it was cooled to 15 ° C and then the crystallized L-aspartic acid filtered off, dried, washed with 95% ethanol at 30 ° C. Unreacted fumaric acid dissolved in the ethanol and was thus removed. The remaining L-aspartic acid was found to be 97% pure when analyzed; the yield was 89%.
25 Voorbeeld XIExample XI
Overeenkomstig voorbeeld VI werd een schuim bereid en 1 g hiervan werd samen met 100 ml substraat (126 mg/ml fumaarzuur, pH = 9) in een kolf geplaatst. Na 15 minuten op 37°C werd de vloeistof afgeschonken en werd vers substraat toegevoegd.In accordance with Example VI, a foam was prepared and 1 g of this was placed in a flask together with 100 ml of substrate (126 mg / ml fumaric acid, pH = 9). After 15 minutes at 37 ° C, the liquid was decanted and fresh substrate was added.
30 Deze verversing werd driemaal uitgevoerd. In het eerste afschenk-sel vond men een 57 % omzetting in L-asparaginezuur, en in de drie volgende afscheriksels ongeveer 35 %. Het verschil tussen de eerste partij en de latere wordt toegeschreven aan het uitwassen van niet goed gebonden cellen.This change was performed three times. In the first decanter, a 57% conversion to L-aspartic acid was found, and in the three following decanters about 35%. The difference between the first batch and the later is attributed to the washing of improperly bound cells.
35 Voorbeeld XIIExample XII
Overeenkomstig voorbeeld VIII werd een 8102 157 4 * - 14 ---In accordance with Example VIII, an 8102 157 4 * - 14 ---
kolom aangemaakt, maar de temperatuur daarvan werd nu op 50°C ingesteld. Door·deze kolom werd continu hetzelfde substraat ge-recirculeerd dat ook in voorbeeld VIII gebruikt was. Uitgaande van de verlagingen van het fumaarzuur-gehalte was de omzetting 5 in L-asparaginezuur in wezen na 120 uur voltooid. Verlaging tot 33 % en 10 % van het begingehalte werd na respectievelijk 30 'uur en 50 uur bereikt (dit laatste gevonden door extrapolatie). Voorbeeld XIIIcolumn but its temperature was now set at 50 ° C. The same substrate used in Example 8 was continuously recycled through this column. Starting from the reductions in the fumaric acid content, the conversion to L-aspartic acid was essentially completed after 120 hours. Decrease to 33% and 10% of the initial level was reached after 30 hours and 50 hours, respectively (the latter found by extrapolation). Example XIII
Van een kweek van tegen AHV bestendig 10 Brevibacterium thiogenitalis werden de cellen geoogst. Hiervan werd 5 g gemengd met 5 g voorpolymeer A dat 2 gew.% Pluronic L-62 bevatte. Nadat hieruit overeenkomstig voorbeeld I een schuim ont- , 3 staan was werd dit tot kubusjes van ongeveer 2 cm versneden, en afgewogen hoeveelheden, die ongeveer 0,42 g aan natte cellen be- 15 vatten werden samengebracht met 25 ml substraat-oplossing, die -3 -3 1,64 x 10 M a-ketoisocapronzuur, 1,70 x 10 M L-glutamine- _5 zuur en 5 x 10 M pyridoxal-5-fosfaat bevatte en waarvan de pH met 2 N ammonia op 8-9 ingesteld was. Na verschillende tijden op kamertemperatuur met voortdurend roeren (magnetische roerder) 20 werden monsters getrokken en op leucine geanalyseerd. In het algemeen was het schuim gedurende 8 Uren per dag met het substraat in aanraking en werd het overnacht in 0,05 M kaliumfosfaat-buffer van 4-10°C bewaard, en werd het in totaal 5 dagen gebruikt. De leucine-bepaling gebeurde door semi-kwantitatieve dunlaag-25 chromatografie en kwantitatieve hogedruk-chromatografie. De stabiliteit van de combinatie cellen/schuim bij kamertemperatuur gebeurde bij pH = 8,0 en 9,0 (pH = 7,0 bleek schadelijk voor de werking te zijn).The cells were harvested from a culture of AHV resistant Brevibacterium thiogenitalis. Of this, 5 g was mixed with 5 g of prepolymer A containing 2 wt% Pluronic L-62. After a foam was produced therefrom in accordance with Example 1, it was cut into cubes of about 2 cm, and weighed amounts containing about 0.42 g of wet cells were combined with 25 ml of substrate solution, which -3 -3 1.64 x 10 M α-ketoisocaproic acid, 1.70 x 10 M L-glutamic-5 acid and 5 x 10 M pyridoxal-5-phosphate and whose pH was adjusted to 8-9 with 2 N ammonia used to be. After several times at room temperature with continuous stirring (magnetic stirrer), samples were taken and analyzed for leucine. Generally, the foam was in contact with the substrate for 8 hours per day and was stored overnight in 0.05 M potassium phosphate buffer at 4-10 ° C, and used for a total of 5 days. The leucine determination was performed by semi-quantitative thin layer chromatography and quantitative high pressure chromatography. The stability of the cell / foam combination at room temperature was at pH = 8.0 and 9.0 (pH = 7.0 was found to be deleterious to activity).
30 8102 157 * =-- -15-30 8102 157 * = - -15-
Stabiliteit bij pH. =» 9,0 van de g-ketozuur/leucine-omzetting_Stability at pH. = »9.0 of the g-keto acid / leucine conversion_
Dagen Uren mgmol leucine per gram nat _ (Monstertijd) géwicht aan gebonden cellen 5 1 4 27,22 5 27,22 6 40,83 2 4 31,76 6 45,36 10 7 45,36 3 3 27,22 4 45,36 5 49,91 4 4 45,36 15 (na 72 uur 6 72,13 bewaren in buf- 19 258,61 fer op 4-I0°C) 22 285,85Days Hours mgmol leucine per gram wet _ (Sample Time) weighted to bound cells 5 1 4 27.22 5 27.22 6 40.83 2 4 31.76 6 45.36 10 7 45.36 3 3 27.22 4 45 , 36 5 49.91 4 4 45.36 15 (after 72 hours 6 72.13 store in buffer 19 258.61 fer at 4-10 ° C) 22 285.85
De vastgelegde cellen behielden gedurende de 4 dagen op kamertemperatuur hun volledige transaminase-acti-20 viteit. De geleidelijke toename in mate van leucine-vorming wordt toegeschreven aan activering, d.w.z. dat de vastgelegde cellen geleidelijk aan lyseren waardoor substraat gemakkelijker bij de actieve plaatsen kan komen en het produkt er gemakkelijker vandaan kan gaan. Deze schijnbare "activering" was bij pH = 8,0 nog 25 sterker uitgesproken. In de eerste twee dagen vertoonde het cellen bevattende schuim heel weinig activiteit, maar op de derde dag was er heel veel meer, zoals uit de volgende cijfers blijkt:The captured cells maintained their full transaminase activity for 4 days at room temperature. The gradual increase in leucine formation is attributed to activation, i.e., that the captured cells gradually lyse, allowing substrate to get to the active sites more easily and the product to get out of it more easily. This apparent "activation" was even more pronounced at pH = 8.0. In the first two days, the cell-containing foam showed very little activity, but on the third day there was a lot more, as the following figures show:
Stabiliteit bij pH= 8,0 van de q-ketozuur/leucine-ómzetting 30 Dagen Uren mgmol leucine per gram natStability at pH = 8.0 of the q-keto acid / leucine conversion 30 Days Hours mgmol leucine per gram wet
Monstertijd gewicht aan gebonden cellen _ '_ (70-85 % water) 1 4-6 niet te bepalen 2 4-6 niet te bepalen 35 3 4 186,01 5 245,02 6 249,50 4 4 163,32 (na 72 uren be- 5 294,88 40 waren in buffer 6 267,64 bij 4-10°C).Sample time weight of bound cells _ '_ (70-85% water) 1 4-6 not to be determined 2 4-6 not to be determined 35 3 4 186.01 5 245.02 6 249.50 4 4 163.32 (after 72 hours were 294.88 (in buffer 6 267.64 at 4-10 ° C).
8102 1578102 157
Claims (17)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18793480A | 1980-09-17 | 1980-09-17 | |
US18793480 | 1980-09-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8102157A true NL8102157A (en) | 1982-04-16 |
Family
ID=22691085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8102157A NL8102157A (en) | 1980-09-17 | 1981-05-01 | PROCESS FOR PREPARING L-AMINO ACIDS BY CAPTURED MICROORGANISMS AND FOAM TO BE USED THEREOF |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5754594A (en) |
AU (1) | AU547645B2 (en) |
CA (1) | CA1178910A (en) |
CH (1) | CH650794A5 (en) |
DE (1) | DE3134891A1 (en) |
FR (1) | FR2490240A1 (en) |
IT (1) | IT1136580B (en) |
NL (1) | NL8102157A (en) |
SE (1) | SE8104943L (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4600692A (en) * | 1983-02-10 | 1986-07-15 | Purification Engineering, Inc. | Immobilized cells for preparing phenylalanine |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH421984A (en) * | 1962-07-14 | 1966-10-15 | Ajinomoto Kk | Amino Acid Preparation Process |
DE1517761A1 (en) * | 1965-03-20 | 1970-01-29 | Kyowa Hakko Kogyo Kk | Water-insoluble enzymes |
GB1470291A (en) * | 1972-05-03 | 1977-04-14 | Grace W R & Co | Catalyst for biochemical reaction and method of preparing it |
US4098645A (en) * | 1976-02-24 | 1978-07-04 | W. R. Grace & Co. | Immobilization of proteins with polyurethane polymers |
US4226935A (en) * | 1978-08-07 | 1980-10-07 | W. R. Grace & Co. | Enzymatic diagnostic composition |
-
1981
- 1981-04-08 CA CA000375007A patent/CA1178910A/en not_active Expired
- 1981-04-16 IT IT21236/81A patent/IT1136580B/en active
- 1981-05-01 NL NL8102157A patent/NL8102157A/en not_active Application Discontinuation
- 1981-06-03 JP JP56084547A patent/JPS5754594A/en active Pending
- 1981-07-30 AU AU73578/81A patent/AU547645B2/en not_active Ceased
- 1981-08-20 SE SE8104943A patent/SE8104943L/en not_active Application Discontinuation
- 1981-09-03 DE DE19813134891 patent/DE3134891A1/en not_active Withdrawn
- 1981-09-15 CH CH5957/81A patent/CH650794A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-09-16 FR FR8117507A patent/FR2490240A1/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1178910A (en) | 1984-12-04 |
DE3134891A1 (en) | 1982-05-27 |
IT8121236A0 (en) | 1981-04-16 |
JPS5754594A (en) | 1982-04-01 |
FR2490240B1 (en) | 1985-03-15 |
SE8104943L (en) | 1982-03-18 |
AU7357881A (en) | 1982-03-25 |
IT1136580B (en) | 1986-09-03 |
CH650794A5 (en) | 1985-08-15 |
FR2490240A1 (en) | 1982-03-19 |
AU547645B2 (en) | 1985-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Chibata et al. | Transformations of organic compounds by immobilized microbial cells | |
Evans et al. | Biotransformation of trans-cinnamic acid to L-phenylalanine: Optimization of reaction conditions using whole yeast cells | |
US3183170A (en) | Method of l-amino acid manufacture | |
JPS6335B2 (en) | ||
US4508825A (en) | Method for the separation of extracellular amylase and protease produced during the fermentation of enzyme producing microorganisms | |
Nakajima et al. | Enantioselective synthesis of various D-amino acids by a multi-enzyme system | |
US4335209A (en) | Process for preparation of L-tryptophan by enzyme | |
GB2084155A (en) | Process for production of L- amino acids using immobilized microorganisms | |
Jandel et al. | Continuous production of L-alanine from fumarate in a two-stage membrane reactor | |
US4540668A (en) | Alcohol oxidase from Pichia-type yeasts | |
EP0151488A2 (en) | Process for producing L-phenylalanine | |
Para et al. | Synthesis of L-tyrosine by immobilized Escherichia intermedia cells | |
Wandrey et al. | Continuous cofactor regeneration Utilization of polymer bound NAD (H) for the production of optically active acids | |
NL8102157A (en) | PROCESS FOR PREPARING L-AMINO ACIDS BY CAPTURED MICROORGANISMS AND FOAM TO BE USED THEREOF | |
US3736231A (en) | Preparation of insolubilized enzymes | |
US4245050A (en) | Process for the preparation of choline oxidase by fermentation | |
CA1284464C (en) | D(-)-mandelate dehydrogenase produced microbiologically, a process for its production and application thereof | |
JPS60160891A (en) | Production of l-phenylalanine | |
TAKAMATSU et al. | Production of L-alanine from ammonium fumarate using two microbial cells immobilized with k-carrageenan | |
NL8102156A (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF L-ALANINE BY CAPTURED MICROORGANISMS, AND FOAM TO BE USED THEREIN | |
NL8102155A (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF L-ASPARTIC ACID BY CAPTURED MICROORGANISMS AND FOAM TO BE USED THEREOF | |
Nishida et al. | Continuous production of L-phenylalanine from acetamidocinnamic acid using co-immobilized cells of Corynebacterium sp. and Paracoccus denitrificans | |
Chibata et al. | Applications of immobilized enzymes and immobilized microbial cells for L-amino acid production | |
Alekseiva et al. | Enhancement of acid proteinase production by the fungus Humicola lutea 120-5 immobilized in crosslinked poly (vinyl alcohol) mixed with poly (ethylene glycol) | |
Matsunaga et al. | Conversion of phenylpyruvate to l-phenylalanine by immobilized Clostridium butyricum-alanine dehydrogenase-Micrococcus luteus under hydrogen high pressure |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BV | The patent application has lapsed |