NO852617L - Fremgangsmaate til fremstilling av l-fenylalanin. - Google Patents

Fremgangsmaate til fremstilling av l-fenylalanin.

Info

Publication number
NO852617L
NO852617L NO852617A NO852617A NO852617L NO 852617 L NO852617 L NO 852617L NO 852617 A NO852617 A NO 852617A NO 852617 A NO852617 A NO 852617A NO 852617 L NO852617 L NO 852617L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
acid
phenylalanine
microorganism
phenylpyruvic
phenylpyruvic acid
Prior art date
Application number
NO852617A
Other languages
English (en)
Inventor
Hartmut Voelskow
Reinhold Keller
Merten Schlingmann
Martin Platen
Johann Then
Gerhard Woehner
Original Assignee
Hoechst Ag
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 Hoechst Ag filed Critical Hoechst Ag
Publication of NO852617L publication Critical patent/NO852617L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/22Tryptophan; Tyrosine; Phenylalanine; 3,4-Dihydroxyphenylalanine
    • C12P13/222Phenylalanine

Landscapes

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

Description

Fenylalanin er en aminosyre som forekommer i enhver lévende organisme. De fleste bakterier og sopp, innbefattende gjær,: syntetiserer selv det til vekst nødvendige fenylalanin.
De dertil nødvendige enzymsystemene er imidlertid bare til-stede med så liten aktivitet at det ikke mer fenylalanin dannes enn cellene nøyaktig krever.
De langsomste trinn i biosyntesen av fenylalanin ligger i oppbygningen av den aromatiske ring. Det ble derfor allerede forsøkt å overføre aromatiske fortrinn ved biotransformasjon med Rhodotorula-gjær eller E. coli til fenylalanin. Utbyttene var riktignok så små at de ikke kom på tale for en teknisk produksjon.
Det er allerede foreslått (tysk Offenlegungsschrift
3 427 495), å fremstille L-aminosyrer av a-ketosyrer ved at den ønskede a-ketosyren tilføres mikroorganismer under den logaritmiske vekstfase. Fenylpyrodruesyre omsettes på
denne måte av Brevibacterium til 1-fenylalanin.
På mange mikroorganismer, bl.a. også på de som anvendes
ifølge oppfinnelsen, virker fenylpyrodruesyre imidlertid toksisk. Det var derfor overraskendé at ved adaptasjon av økende mengder fenylpyrodruesyre kunne mikroorganismer selekteres, som méd dette fortrinn produserer inntil ca.
15 g L-fenylalanin pr. liter kulturmedium.
Oppfinnelsen vedrører således en fremgangsmåte til fremstilling av L-fenylalanin fra fenylpyrodruesyre og en nitrogenkilde for amineringen med hjelp av mikroorganismer, idet fremgangsmåten erkarakterisert vedat det adapteres e,n" mikroorganisme fra rekken E. coli, Paracoccus denitrificans, Torula, Rhodotorula eller Streptomycespå fenylpyrodruesyre resp. fenylpyruvat.
Foretrukkede mikroorganismestammer er E. coli ATCC e 11303, Paracoccus denitrificans DSM 65, Rhodotorula glutinis
DSM 70398 samt forskjellige fra jordprøver isolerte
Streptomyceter.
Adaptasjonen av egnede stammer foregår ved gjentatt tilsetning av en liktblivende mengde eller ved tilsetning av økende mengder fenylpyrodruesyre til de tilsvarende virkningsmedier. Før eller under seleksjonen mot dette aromatiske utgangs-stoff kan fortrinnsvis til akselerering av adaptasjonen også foregå en mutasjon av mikroorganismen etter i og for seg kjente metoder. Herved eller ved optimering av de anvendte medier og vekstbetingelser kan de opprinnelig oppnådde fenylalanin-utbytter fra vanligvis ca. 0,01-0,5 g/l, i sær-tilfeller til ca. 2,4 g, økes inntil 15 g/l.
Fortrinnsvis anvendes mikroorganismer i fiksert form.
For fikseringen kommer det i betraktning de kjente fremgangsmåter, fordelaktig metodene ifølge de tyske Offen-legungsschrifter 3 237 341 og 3 243 591, samt de deri om-talte fremgangsmåter. De således immobiliserte biokataly-satorer kan anvendes i en reaktor etter slyngeprinsippet, spesielt i en Airliftreaktor, slik det ble foreslått i det tyske Offenlegungsschrift 3 247 214.
Som nitrogenkilde foretrekkes på den ene side urinstoff
samt ammoniakk i form av dets salter, spesielter salter av mono- og polykarboksylsyrer, og på den annen side aminosyrer, spesielt glycin, asparagin, asparaginsyre, glutamin eller glutaminsyre.
Fenylpyrodruesyre kan anvendes i form av den frie syre
eller egnede salter (tilsvarende det anvendte medium).
Dens tilsetning kan foregå like ved begynnelsen av den
podede mikroorganismekultur eller etter en vekstfase på
ca. 10-90 timer, fortrinnsvis 2-48 timer, i en mengde på ca. 0^1-2%", referert til mediets vekt. Dette funn er likeledes overraskende, da ifølge det tyske Offenlegungsschrift 3 427 495 det beste utbyttet er bundet til en tilsetning av a-ketosyren under den logaritmiske vekst-
fase. Referert til nitrogenkilden anvendes fenylpyrodruesyre i et lite støkiometrisk underskudd. Med disse utgangsmaterialer dyrkes kulturene videre ca. 10-90 timer, fortrinnsvis 12-48 timer, respektivt tilpasset til den anvendte stamme. Man kan anvende utgangsmaterialene under vekstfasen også i mindre konsentrasjon,;ca. 0,02-0,5%, hvorpå deretter mot avslutningen eller etter vekstfasen, f.eks. i løpet av 24-48 timer, foregår den ytterligere tilsetning av ovennevnte angitte mengde.
Den gunstigste fremgangsmåte for den respektive stamme kan fastslås i enkle forforsøk.
Tilsetningen av fumarsyre resp. dens salter til fermenterings-mediet har en positiv innvirkning på omsetningen av fenylpyrodruesyre til L-fenylalanin. Spesielt fordelaktig er tilsetningen av ammoniumsaltet, da da kan ammoniumionene tjene som nitrogendonor for omsetningen.
Optimeringen av de anvendte medier og vekstbetingelser, eksempelvis pH-verdi, oksygenforsørging, temperatur, kon-sentrasjoner av utgangsmaterialene og eventuelt fikserings-betingelsene, er likeledes lett mulig ved hjelp av enkle forforsøk.
De ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen dyrkede frie
celler kan immobiliseres og produserer deretter L-fenyl-
alanin ved kontinuerlig tilsetning av næringsoppløsning med godt rom-tidsutbytte. En foretrukket utførelsesform er immobiliseringen etter avsluttet L-fenylalaninsyntesen i "batch"-systemet. Det kan deretter enda syntetiseres inntil ca. 10 g fenylalanin pr. liter næringsoppløsning over lengere tid kontinuerlig.
I de følgende eksempler refererer prosentangivelsene
seg til vekt.
Eksemgel_l
Escherichia coli ATCC e 11303 ble mutert med N-metyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidin på i og for seg kjent måte. De behandlede celler ble som 3%-ig inokulum hatt i 100 ml av adaptasjonsmediet av sammensetningen av
og økende mengder av fenylpyruvat og asparaginsyre og inkubert ved en pH-verdi på 7,5 og en temperatur på 37°C på en rystemaskin i 48 timer. Kulturene ble overpodet flere ganger, idet mengdene av fenylpyruvat og asparaginsyre ble øket etter de i tabell 1 angitte verdier.
Deretter ble kulturene fortynnet rundt faktoren 10<5>med fysiologisk koksaltoppløsning og utplattert på plater som inneholdt et medium med ovennevnte sammensetning i tillegg av 16 g/l asparaginsyre, 24 g/l fenylpyruvat og 15 g/l agar. Etter inkubasjon ved 37°C over et tidsrom på 1-2 dager ble det utvalgt godt voksne, store kolonier. På denne måte ble det bl.a. isolert mutantene Escherichia coli E-196 og Escherichia coli E-197.
Eksemgel_2
Ifølge eksempel 1 muterte og seleksjonerte kulturer av E. coli ATCC e 11303, samt villstammen som kontroll, ble podet i
100 ml av følgende medium:
Etter 2 dager ble det herav med 3% inokulum igjen satt
en lik kultur og likeledes to ytterligere ganger etter hver gang 2 dager. Kulturene ble dyrket på en rystemaskin ved 3 7°C. Fra den siste kultur ble en ny blanding på
4 1 fordelt i 8 Erlenmeyer-kolber (2 1 bruttovolum) med hver gang 500 ml fylling, podet med samme medium og dyrket ved 3 7°C. Etter 2 dager ble det oppnådd de i tabell 2 oppførte fenylalanininnhold.
Ved økning av konsentrasjonen av fenylpyruvat til 1,7%
og konsentrasjonen av asparaginsyre til 1% ble det oppnådd et fenylalanininnhold på 15 g/l. Cellene ble høstet etter 2 dager ved sentrifugering og immobilisert etter fremgangsmåten ifølge tysk Offenlegungsschrift 3 237 341, eksempel 1.
Eksemp_el_3
En ifølge oppfinnelsen seleksjonert kultur av Paracoccus denitrificans DSM 65 ble podet med et poderørøye fra en skråagarkultur til 100 ml av følgende medium:
Kulturene ble dyrket i en Erlenmeyer-kolbe (bruttovolum 300 ml) på en rystemaskin ved 30°C. Etter 2 dager ble herav en laboratoriefermenterer med 10 1 fyllvolum podet med det samme medium. Etter 24 timers veksttid ved 500 opm og 10 1 luft/min. og en temperatur på 3 0°C ble det av hver tilsatt 50 g glycin og fenylpyruvat. Etter to ytterligere dager oppnådde kulturen en optisk tetthet (ekstinksjon ved 580 nm) på 6,2. Fenylpyruvatet ble derved omdannet til 56% til fenylalanin.
Kulturen ble høstet ved sentrifugering og cellene immobi-' lisert etter fremgangsmåten ifølge tysk Offenlegungsschrift 3 237 341, eksempel 2.
Eksemp_el_4
50 Streptomyces sp.-isolater fra jordprøver ble respektivt overpodet i 100 ml av følgende medium:
I tillegg ble stammene overpodet i 100 ml av et tilsvarende medium som i stedet for asparaginsyre innehdldt glycin. Kulturene ble dyrket 5 dager på en rystemaskin ved 3 0°C. Prøver ble uttatt etter 3 og 5 dager. 7 stammer av de undersøkte kulturer omsatte fenylpyruvat til 30-60% til fenylalanin, således at dette egnet seg for den videre adaptasjon.
Eksemp_el_5
100 g av de ifølge eksempel 2 oppnådde immobiliserte celler ble hatt i en ved 30°C termostabilisert glassøyle og blandet med en substratoppløsning av sammensetningen
Ved en gjennomstrømningshastighet på 50 ml/time, en pH
på 7,5 og 30°C oppnådd man en konsentrasjon av L-fenylalanin på 9,8 g/l. Frigjort oksaleddiksyre dekarboksylerte herved til ca. 50% i pyrodruesyre. Produktoppløsningen ble oppkonsentrert ved avdestillering av vann til den halve, pH-verdien innstilt på 5,5 og ved avkjøling til 5°C ble L-fenylalanin bragt til krystallisering.
Eksemp_el_6
100 g av de ifølge eksempel 2 blandede immobiliserte celler ble hatt i en til 30°C termostatisért glassøyle. En sub-stratoppløsning av sammensetningen
ble ved en pH-verdi på 8,0 rundt 30°C med en gjennomstrøm-ningshastighet på 20 ml/time pumpet over søylen. Det
dannet seg derved 9,7 g/l L-fenylalanin. Ved oppkonsentrerin<g>og utkrystallisering ifølge eksempel 5 ble L-fenylalanin ut-vunnet i høy renhet.
Eksemp_el_7
100 g av de ifølge eksempel 2 ved sentrifugering høstede celler ble utrørt med 80 ml av en 8%-ig natriumalginatoppløs-ning og dryppet gjennom en dyse i et fornetterbad bestående av 0,5 m kalsiumkloridoppløsning. De dannede småkuler ble frafiltrert, hatt i en glassøyle og blandet med en substrat-oppløsning ifølge eksempel 5. Ved en gjennomstrømnings-hastighet på 70 ml/time ble det dannet 9,8 g L-fenylalanin.
Eksemp_el_8
100 g av de ifølge eksempel 3 dannede immobiliserte celler ble hatt i en til 30°C termostatisert glassøyle og blandet med en substratoppløsning av sammensetningen
Ved en pH-verdi på 7,0 og en gjennomstrømningshastighet på 20 ml/time får man 9,6 g/l L-fenylalanin.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av L-fenylalanin fra fenylpyrodruesyre og en nitrogenkilde for aminering ved hjelp av mikroorganismer, karakterisert ved at det adapteres en mikroorganisme fra rekken E. coli, Parco-ccus denitrificans, Torula, Rhodotorula eller Streptomyces til fenylpyrodruesyre.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at før eller under seleksjonen av mikroorganismen mot fenylpyrodruesyre gjennomføres en mutasjon.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at som mikroorganisme anvendes E. coli ATCC e 11303, Paracoccus denitrificans DSM 65, Rhodotorula glutinis DSM 70398 eller en fra jord-prøver isolert Streptomycet.
4. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at som nitrogenkilde anvendes et mono- eller polykarboksylsyresalt av ammoniakk, glycin, asparagin, asparaginsyre, glutamin eller glutaminsyre.
5. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at mikroorganismen selekteres mot økende mengder fenylpyrodruesyre.
6. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at mikroorganismen anvendes i form av immobiliserte celler.
7. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at fumarsyre eller dens salter tilsettes til næringsoppløsningen, hvori omsetningen finner sted til fenylalanin.
NO852617A 1984-06-29 1985-06-28 Fremgangsmaate til fremstilling av l-fenylalanin. NO852617L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843423936 DE3423936A1 (de) 1984-06-29 1984-06-29 Verfahren zur herstellung von l-phenylalanin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO852617L true NO852617L (no) 1985-12-30

Family

ID=6239424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO852617A NO852617L (no) 1984-06-29 1985-06-28 Fremgangsmaate til fremstilling av l-fenylalanin.

Country Status (13)

Country Link
US (1) US4745059A (no)
EP (1) EP0167058A3 (no)
JP (1) JPS6121092A (no)
AU (1) AU4440785A (no)
DE (1) DE3423936A1 (no)
DK (1) DK296485A (no)
ES (1) ES8609214A1 (no)
FI (1) FI852552L (no)
GR (1) GR851582B (no)
IL (1) IL75674A0 (no)
NO (1) NO852617L (no)
PT (1) PT80735B (no)
ZA (1) ZA854906B (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4600692A (en) * 1983-02-10 1986-07-15 Purification Engineering, Inc. Immobilized cells for preparing phenylalanine
US4783403A (en) * 1984-02-08 1988-11-08 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing l-phenylalanine
FR2583432B1 (fr) * 1985-06-13 1988-11-04 Inst Francais Du Petrole Procede de production enzymatique de l-a-aminoacides a partir d'a-cetoacides
DE3613952A1 (de) * 1986-04-24 1987-10-29 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von l-aminosaeuren durch transaminierung
ES2058076T3 (es) * 1986-06-04 1994-11-01 Hoechst Ag Procedimiento para la obtencion de l-fosfinotricina por transaminacion.
GB2194247A (en) * 1986-08-19 1988-03-02 Allelix Inc Mutant microorganisms
DE3842025A1 (de) * 1988-12-14 1990-07-05 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von l-phosphinothricin
US7202070B2 (en) * 2000-10-31 2007-04-10 Biocatalytics, Inc. Method for reductive amination of a ketone using a mutated enzyme

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3183170A (en) * 1961-10-03 1965-05-11 Sanraku Ocean Kabushiki Kaisha Method of l-amino acid manufacture
US3660235A (en) * 1969-08-22 1972-05-02 Ajinomoto Kk Method for producing phenylalanine by fermentation
CH563344A5 (no) * 1970-09-30 1975-06-30 Nisshin Flour Milling Co
GB2084155B (en) * 1980-09-17 1984-01-11 Grace W R & Co Process for production of l-amino acids using immobilized microorganisms
DE3237341A1 (de) * 1982-10-08 1984-04-12 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur herstellung von perlfoermigen biokatalysatoren und ihre verwendung
DE3243591A1 (de) * 1982-11-25 1984-05-30 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Vinylencarbonat-polymerysate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre anwendung
US4600692A (en) * 1983-02-10 1986-07-15 Purification Engineering, Inc. Immobilized cells for preparing phenylalanine
NL8401049A (nl) * 1983-08-05 1985-03-01 Grace W R & Co Werkwijze voor de bereiding van l-aminozuren uit alfa-ketozuren.
DE3482982D1 (de) * 1983-09-01 1990-09-20 Genetics Inst Herstellung von l-aminosaeuren durch transaminierung.
US4518692A (en) * 1983-09-01 1985-05-21 Genetics Institute, Inc. Production of L-amino acids by transamination
US4525454A (en) * 1983-09-01 1985-06-25 Genetics Institute, Inc. Production of L-4-phenyl-2-aminobutanoic acid by transamination
GB2152503B (en) * 1984-01-05 1986-03-19 Grace W R & Co Process for producing l-phenylalanine
JPS60160890A (ja) * 1984-01-30 1985-08-22 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd L−フエニルアラニンの製造法
GB8403244D0 (en) * 1984-02-07 1984-03-14 Searle & Co Aminoacids via bioconversion
US4783403A (en) * 1984-02-08 1988-11-08 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing l-phenylalanine

Also Published As

Publication number Publication date
AU4440785A (en) 1986-01-02
PT80735B (de) 1987-03-17
GR851582B (no) 1985-11-25
ES544622A0 (es) 1986-07-16
FI852552L (fi) 1985-12-30
EP0167058A2 (de) 1986-01-08
ZA854906B (en) 1986-02-26
DK296485A (da) 1985-12-30
US4745059A (en) 1988-05-17
JPS6121092A (ja) 1986-01-29
IL75674A0 (en) 1985-10-31
FI852552A0 (fi) 1985-06-27
DE3423936A1 (de) 1986-01-02
PT80735A (de) 1985-10-01
ES8609214A1 (es) 1986-07-16
DE3423936C2 (no) 1989-12-21
EP0167058A3 (de) 1987-03-25
DK296485D0 (da) 1985-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100249532B1 (ko) L-트레오닌의 제조방법
JPH06343462A (ja) 新規微生物、L−α−アミノ酸の製法、新規微生物の突然変異種及び変体の培養法、カルバモイラーゼ及び/又はヒダントイナーゼ及び/又はヒダントインラセマーゼをコードする遺伝子の獲得法、及びカルバモイラーゼ及び/又はヒダントイナーゼ及び/又はヒダントインラセマーゼをコードする遺伝子の微生物又は細胞中への挿入法
KR100198039B1 (ko) 발효에 의한 l-글루탐산의 제조방법
NO852617L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av l-fenylalanin.
US4535059A (en) Muconic acid productivity by a stabilized mutant microorganism population
KR20020067623A (ko) 발효에 의한 o-아세틸-l-세린의 제조방법
WO2000009661A1 (en) Novel microorganisms and method for producing l-threonine using the same
Shah et al. Optimization of culture conditions for L-lysine fermentation by Corynebacterium glutamicum
GB2147579A (en) Production of L-amino acids from alpha-keto acids by fermentation
US4584273A (en) Method for the production of phenylalanine ammonia-lyase by fermentation
NO147927B (no) Anordning for aa skille fra hverandre to medier som befinner seg i hvert sitt rom paa hver sin side av en ringformet aapning mellom to deler som er bevegelige i forhold til hverandre
GB2161159A (en) Improved transamination process for producing L-amino acids
JPS60160891A (ja) L‐フエニルアラニンの製造方法
US3293141A (en) Fermentation process for producing l-tryptophan
GB2147580A (en) Improved process for producing L-amino acids from alpha-keto acids by fed-batch fermentation
Igarashi et al. Excretion of L-tryptophan by analogue-resistant mutants of Pseudomonas hydrogenothermophila TH-1 in autotrophic cultures
JPH0823993A (ja) ウリジン二リン酸n−アセチルグルコサミンの製造方法
US4859591A (en) Transamination process for producing amino acids
KR0146493B1 (ko) 발효법에 의한 l-알라닌의 제조 방법
US4906572A (en) Method of culturing amino acid racemase-producing microorganism of genus pseudomonas
EP0138526B1 (en) Method of producing l-phenylalanine by fermentation, and bacteria therefor
JP3006907B2 (ja) 発酵法によるl−アラニンの製造法
US5478733A (en) Process for producing L-alanine by fermentation with arthrobacter
HU215248B (hu) Eljárás L-lizin előállítására
US3674639A (en) Method of producing l-glutamic acid by fermentation