PL97676B1 - Sposob kondycjonowania komorek bakteryjnych zawierajacych aktywna izomeraze glikozy - Google Patents

Sposob kondycjonowania komorek bakteryjnych zawierajacych aktywna izomeraze glikozy Download PDF

Info

Publication number
PL97676B1
PL97676B1 PL1975183064A PL18306475A PL97676B1 PL 97676 B1 PL97676 B1 PL 97676B1 PL 1975183064 A PL1975183064 A PL 1975183064A PL 18306475 A PL18306475 A PL 18306475A PL 97676 B1 PL97676 B1 PL 97676B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
bacterial cells
value
cells
layer
measured
Prior art date
Application number
PL1975183064A
Other languages
English (en)
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 filed Critical
Publication of PL97676B1 publication Critical patent/PL97676B1/pl

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
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/24Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an isomerase, e.g. fructose
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/886Streptomyces
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/886Streptomyces
    • Y10S435/887Streptomyces albus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/886Streptomyces
    • Y10S435/902Streptomyces olivaceus

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób kondycjono¬ wania komórek bakteryjnych, zawierajacych ak¬ tywna izomeraze glikozy, przeznaczonych do uzytku przy wytwarzaniu produktu, zawierajacego fruk¬ toze.
Wiadomo, ze enzym izomerazy glikozy mozna stosowac jako katalizator konwersji glikozy (dek¬ strozy) we fruktoze (lewuloze), która jest slodsza niz material wyjsciowy. Izomeraze glikozy otrzy¬ muje sie, jak wiadomo, przez hodowanie róznych bakterii, takich jak Streptomyces flavovirens;.
Streptomyces echinatur, Streptomyces achromoge- nus, Streptomyces olivaceus itp., w odpowiednim srodowisku odzywczym. Izomeraza glikozy po¬ wstaje poczatkowo wewnatrz komórek bakteryj¬ nych, wzrastajacych podczas produkcji. Niektóre szczepy wytwarzaja znaczna ilosc enzymu poza- komórkowego. Na ogól jest korzystne, aby poza- komórkowa aktywnosc enzymu byla nieznaczna, fcomórki odsacza sie nastepnie z brzeczki fermen¬ tacyjnej i uzywa bezposrednio jako zródlo izome¬ razy glikozy.
Byloby pozadane, aby komórki bakteryjne, zawie¬ rajace aktywna izomeraze glikozy, nadawaly sie do uzytku w ciaglym procesie izomeryzacji glikozy do fruktozy. Dotychcza*s, znane sa rózne sposoby unieruchamiania tego enzymu tak, aby mógl byc ponownie uzyty w procesie ciaglym. Jeden z ko¬ rzystnych sposobów polega na dzialaniu na ko¬ mórki bakteryjne aldehydem blutarowym. Zabieg 30 ten unieruchamia izomeraze glikozy wewnatrz ko¬ mórek i powoduje, ze komórki te nadaja sie do stosowania w reaktorze z mieszaniem lub w ko¬ lumnie do izomeryzacji. Stwierdzono jednakze, ze dopóki komórki bakteryjne, zawierajace unieru¬ chomiona aktywna izomeraze glikozy, nie zostana poddane odpowiedniemu kondycjonowaniu przed uzyciem jako katalizatory izomeryzacji, wykazuja niezadawalajaca trwalosc fizyczna, pogarszajac cha¬ rakterystyke hydrauliczna kolumny, otrzymany izo- meryzowany syrop moze miec nieodpowiednie za¬ barwienie, a czas dzialania enzymu moze byc zbyt ograniczony.
Sposób kondycjonowania komórek bakteryjnych, zawierajacych aktywna izomeraze glikozy, przezna¬ czonych do uzytku przy wytwarzaniu produktu, zawierajacego fruktoze, polega na mieszaniu ko¬ mórek bakteryjnych w temperaturze 10—27DC z woda lub wodnym roztworem dekstrozy o war¬ tosci pH, mierzonej w temperaturze 25°C okolo 8, do czasu, az komórki zostana uwodnione, a war¬ tosc pH zrównowazy sie i przepuszczeniu ku gó¬ rze, przez warstwe komórek bakteryjnych, w tem¬ peraturze okolo 60°C wodnego roztworu dekstrozy o wartosci pH, mierzonej w temperaturze 60°C, wynoszacej 7,5—8,0, do czasu, az otrzyma sie przezroczysty odciek o wartosci pH; ustabilizowa¬ nej na poziomie 7,5—8,0, mierzonej w tempera¬ turze 60°C lub przepuszczeniu ku górze przez warstwe komórek bakteryjnych, w temperaturze 97 676•3 97676 4 —27°C wody o wartosci pH, mierzonej w tem¬ peraturze 25°C, wynoszacej 8,0, do czasu, az otrzy¬ ma sie przezroczysty odcinek o wartosci pH, usta¬ bilizowanej na poziomie 8,0, mierzonej w tempe¬ raturze 25°C, a nastepnie przepuszczeniu ku górze, przez warstwe komórek bakteryjnych, w tempera¬ turze okolo 60°C wodnego roztworu dekstrozy o wartosci pH, mierzonej w temperaturze 60°C, wynoszacej 7,5—8,0, do czasu, az odciek bedzie mial te sama zawartosc dekstrozy, co roztwór wprowadzany.
Komórki bakteryjne, posiadajace izomeraze gli- kozy, nadajace sie do stosowania w sposobie wedlug wynalazku, mozna otrzymac dobrze 'znanymi spo¬ sobami. Korzystne komórki bakteryjne, zawieraja¬ ce enzym, otrzymuje sie przez hodowle podpo- wierzchniowa, w warunkach aerobowych Strepto- myces olivaceus NRRL 3583 lub jego mutantów, w srodowisku odpowiedniej pozywki. Otrzymane komórki bakteryjne oddziela sie od brzeczki fer¬ mentacyjnej przez saczenie lub wirowanie.
Do unieruchomienia izomerazy glikozy mozna za¬ stosowac rózne dobrze znane sposoby. Korzystny sposób polega na wytwarzaniu zawiesiny otrzyma¬ nych z hodowli komórek bakteryjnych w srodo¬ wisku wodnym i mieszaniu ich z aldehydem glu- tarowym, w ilosci 0,1—50% wagowych w stosunku do ciezaru suchych komórek.
Poniewaz wstepnie przygotowane komórki bakte¬ ryjne, zawierajace enzym, otrzymuje sie zazwyczaj w róznych miejscach i wczesniej, niz wymaga tego proces izomeryzacji syropu, zwykle suszy sie je przed zmagazynowaniem lub przewozem. Suszenie da zawartosci wilgoci 3—10% wagowych prowadzi sie w zwyklej suszarce, w temperaturze 60—70°C.
Otrzymane zaglomerowane i wysuszone komórki przesiewa sie przed uzyciem jako warstwa w ko¬ lumnie. Zaglomerowana i wysuszona mase roz¬ drabnia sie zwykle na mniejsze czastki, stosujac jak najmniejsze sily na poszczególne komórki i czastki te przenosi sie na sita w celu otrzymania frakcji, pozostajacej na sicie 0,25 mm, a przecho¬ dzacej przez sito 0,84 mm.
Jezeli otrzymane w ten sposób aglomeraty ko¬ mórek maja byc uzyte do wytwarzania z dekstro¬ zy syropu, zawierajacego fruktoze, to zgodnie z do¬ tychczasowa praktyka umieszczano je w kolumnie i rozpoczynano przepuszczanie roztworu dekstrozy w dól kolumny, zachowujac odpowiednie warunki temperatury i wartosci pH. Zwykle ustabilizowa¬ nie reakcji izomeryzacji na wzglednie stalym po¬ ziomie zabiera dosc duzo czasu. W tym czasie otrzymuje sie syrop o nieodpowiednim zabarwie¬ niu, a ponadto stwierdzono, ze uzyteczny czas zy¬ cia komórek jest bardzo krótki.
Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku komórki najpierw miesza sie z woda lub z wodnym roztwo¬ rem dekstrozy. Roztwór dekstrozy moze skladac sie z dekstrozy, rozpuszczonej w wodzie, a ko¬ rzystnie zawiera mocno scukrzony roztwór dekstro¬ zy, otrzymany na drodze enzymatycznej konwersji skrobii. Roztwór dekstrozy powinien zawierac 30— 50% wagowych rozpuszczonych cial stalych, w któ¬ rych 93—96% stanowi dekstroza, a jego równo¬ waznik dekstrozowy wynosi 97—98. Wode lub wod¬ ny roztwór dekstrozy stosuje sie w ilosci okolo czesci wagowych na 1 czesc wagowa wysuszo¬ nych komórek. Woda lub wodny roztwór dekstrozy maja temperature 10—27°C. Roztwory te powinny takze zawierac okolo 0,0005 molowe stezenie ko¬ baltu, np. w postaci chlorku kobaltu, 0,005—0,007 molowe stezenie magnezu, np. w postaci wodoro¬ tlenku magnezu i okolo 0,01 normalne stezenie czynnika chelatujacego i buforujacego, takiego jak 0 kwas cytrynowy. Kwas cytrynowy jest korzystny, poniewaz tworzy rozpuszczalne kompleksy chela- towe z jonami kobaltu i magnezu, i pomaga w bu¬ forowaniu wody lub roztworu dekstrozy na potrzeb¬ nej wartosci pH. Wartosc pH wody lub roztworu dekstrozy, mierzona w temperaturze 25°C, powin¬ na wynosic 8. Wartosc te uzyskuje sie dogodnie przez dodanie odpowiedniej ilosci wodorotlenku sodu. Komórki kontaktuje sie z woda lub wodnym roztworem dekstrozy, lekko mieszajac, w ciagu }0 okolo 1 godziny w celu doprowadzenia do odpo¬ wiedniego uwodnienia komórek i zrównowazenia wartosci pH.
Otrzymana w ten sposób zawiesine komórek w wodzie lub wodnym roztworze dekstrozy wpro- wadza sie nastepnie do kolumny reakcyjnej z plasz¬ czem i formuje sie warstwe o glebokosci osadze¬ nia 89—100 cm. W celu ograniczenia jakichkolwiek uszkodzen mechanicznych aglomeratów komórko¬ wych wskazane jest lekkie mieszanie zawiesiny. i0 Proces mozna prowadzic w ten sposób, ze roztwór dekstrozy, opisany powyzej o wartosci pH, mie¬ rzonej w temperaturze 60°C, wynoszacej 7,5—8,0, przepuszcza sie w temperaturze 60°C ku górze, przez warstwe komórek z szybkoscia 53—61 l/m- powierzchni przekroju poprzecznego warstwy/min.
Przy tej predkosci przeplywu nastepuje 50—60% .objetosciowych ekspansji osadzonej objetosci aglo¬ meratów komórek. Ponadto, powoduje ona odpo¬ wiednia klasyfikacje i przegrupowanie aglomera- 40 tów komórek. Od chwili, kiedy do warstwy za¬ czyna przenikac roztwór dekstrozy, odpowiedni plyn grzejny, o temperaturze 60°C przepuszcza sie przez plaszcz kolumny. Odciek ze szczytu kolumny zawiera znaczna ilosc substancji barwnych, ponie- 45 waz znajduja sie w nim rózne pozostalosci komó¬ rek bakteryjnych. Goracy roztwór dekstrozy po¬ winno sie przepuszczac ku górze kolumny, do czasu., az wyplyw stanie sie przezroczysty, a jego war¬ tosc pH, mierzona w temperaturze 60°C, ustabili- 50 zuje sie na poziomie 7,5—8,0. Wymaga to przeply¬ wu okolo 2—3 objetosci roztworu na godzine w cia¬ gu 1—3 godzin.
Nastepnie wstrzymuje sie przeplyw roztworu dekstrozy i pozwala sie na osadzenie sie warstwy 55 komórek. W celu ograniczenia ilosci roztworu dek¬ strozy, potrzebnej do kondycjonowania, wiekszosc odprowadzanego roztworu dekstrozy, z wyjatkiem poczatkowej czesci silnie zabarwionego roztworu, mozna ponownie wprowadzac do kolumny. Wartosc 60 pH zawracanego roztworu, mierzona w tempera¬ turze 60°C, musi byc doprowadzona do 7,5—8,0 do¬ datkiem substancji alkalicznej przed ponownym uzyciem. Alternatywnie, proces mozna prowadzic nej dziala sie poczatkowo woda, przepuszczajac 65 w ten sposób, ze na komórki w kolumnie reakcyj-* 9787* * roztwór wodny o takim samym skladzie, jak opi¬ sany powyzej, w temperaturze 10—27°C i przy wartosci pH, mierzonej w temperaturze 25°C, wy¬ noszacej 8,0, ku górze przez warstwe komórek, do czasu, az odcinek bedzie przezroczysty, a jego war¬ tosc pH, mierzona w temperaturze 25°C, ustabili¬ zuje sie na poziomie 8,0, a nastepnie przepuszczajac wodny roztwór dekstrozy o takim samym skladzie, jak opisany powyzej, w temperaturze okolo 60°C i przy wartosci pH, mierzonej w temperaturze 60°C, wynoszacej 7,5—8,8, do czasu, az odcinek bedzie mial te sama zawartosc dekstrozy, co roztwór wprowadzany.
Podczas procesu roztwór wodny i wodny roztwór dekstrozy zawraca sie do obiegu, przy czym war¬ tosc pH zawracanych roztworów nastawia sie na odpowiednim poziomie dodatkiem substancji alka¬ licznej przed ponownym uzyciem.
Wszystkie roztwory dekstrozy kontaktujace sie z komórkami bakteryjnymi, posiadajacymi aktywna izomeraze glikozy, zawieraja pewna ilosc fruktozy, która powstaje na drodze izomeryzacji. Dlatego tez, roztwory fruktozy, stosowane w procesie kondycjo¬ nowania mozna odbarwiac weglem, odmineralizo- wac na wymieniaczach jonowych, a nastepnie sto¬ sowac jako skladniki produktów, zawierajacych fruktoze.
Komórki, kondycjonowane sposobem wedlug wy¬ nalazku, stosuje sie w dobrze znanych metodach produkcji izomeryzowanego syropu. Roztwór dek¬ strozy o podanym wyzej skladzie mozna przepusz¬ czac przez zloze w dól, przy wartosci pH okolo 8 i w temperaturze okolo 60°C w celu otrzymania produktu, zawierajacego, w zaleznosci od szybkosci przeplywu, 42—48°/o wagowych fruktozy. Aglome¬ raty komórek, kondycjonowanych sposobem wedlug wynalazku, posiadaja nieoczekiwanie wysoka trwa¬ losc fizyczna i dobra charakterystyke hydrauliczna, doskonale odpowiadajaca stosowaniu we wzglednie glebokich warstwach rzedu 76—102 cm. Dla porów¬ nania komórki, przygotowywane wstepnie znanymi metodami, maja zastosowanie ograniczone do warstw plytkich rzedu 1,3—10,2 cm, przy gra¬ nicznie duzej powierzchni.
Sposób wedlug wynalazku opisany jest doklad¬ niej w nastepujacych przykladach.
Przyklad I. Brzeczke fermentacyjna, zawie¬ rajaca komórki bakteryjne Streptomyces olivaceus NRRL 3583, otrzymano przez hodowanie komórek w znany sposób, w srodowisku zawierajacym ksy- loze. Wartosc pH brzeczki fermentacyjnej dopro¬ wadzono do 8,2, dodajac wodorotlenek sodu. Do brzeczki dodano 1% (w stosunku ciezar/objetosc) roztwór wodny aldehydu glutarowego w ilosci 7°/o wagowych aldehydu w stosunku do suchej masy komórek, zawartych w brzeczce. Calosc mieszano w ciagu 1 i 1/2 godziny i w tym czasie dodano wo¬ dorotlenek sodu w celu utrzymania wartosci pH= —8,2. Komórki odsaczono, przemyto woda o war¬ tosci pH = 8 i wysuszono w. temperaturze 60— 70°C, do zawartosci wilgoci 3—10% wagowych.
Wysuszony placek filtracyjny zaglomerowanych ko¬ mórek rozdrobniono i zbierano na sitach w ce]u otrzymania frakcji, pozostajacej na sicie 0,25 mm, a przechodzacej prze2 sita Dv84 mm. Otrzymane su¬ szone aglomeraty komórek bakteryjnych o odpo¬ wiednich rozmiarach, zawierajace unieruchomiona izomeraze glikozy, mozna przechowywac w tem¬ peraturze pokojowej przed dalszym uzyciem. 300 g przechowywanych w ten sposób komórek mieszano z wodnym syropem dekstrozy, otrzyma¬ nym na drodze enzymatycznej ze skrobi. Syrop mial równowaznik dekstrozowy 97 i zawieral 30% wagowych rozpuszczonych cial stalych, w których 94% wagowych stanowila dekstroza. Syrop mial temperature 10—27°C i zastosowano go w ilosci czesci wagowych na 1 czesc wagowa suszor nych komórek. Syrop zawieral ponadto okolo 0,0005 molowe stezenie chlorku kobaltu, okolo 0,005—0,007 molowe stezenie wodorotlenku mag¬ nezu i okolo 0,01 normalne stezenie kwasu cytry¬ nowego. W celu utrzymania wartosci pH syropu dekstrozy, mierzonej w temperaturze 25°C na po¬ ziomie 8, dodano odpowiednia ilosc wodorotlenku M sodu.~4Comórki utrzymywano w kontakcie z roz¬ tworem dekstrozy w ciagu okolo 1 godz., azeby pozwolic na odpowiednie uwodnienie i zrównowa¬ zenie wartosci pH.
Otrzymana zawiesine komórek w roztworze dek- • jj strozy przeniesiono do odpowiedniej kolumny re¬ akcyjnej z plaszczem o srednicy 38 mm i ufor¬ mowano warstwe komórek o grubosci osadzenia 89—100 cm. W celu ograniczenia jakichkolwiek uszkodzen mechanicznych uwodnionych komórek w zawiesine lekko mieszano. Roztwór dekstrozy 0 tym samym skladzie, jak podany powyzej, o war¬ tosci pH, mierzonej w temperaturze 60°C, wyno¬ szacej 7,5—8,0, przepuszczano w temperaturze 60°C ku górze przez warstwe komórek z szybkoscia 53—61 l/m2 powierzchni przekroju poprzecznego warstwy/min. Od chwili, kiedy do warstwy zaczal przenikac roztwór dekstrozy, odpowiedni plyn grzejny o temperaturze 60°C przepuszczano przez plaszcz kolumny. Goracy roztwór dekstrozy prze- 40 puszczano przez kolumne ku górze, w ciagu okolo 1 godziny, zanim odciek z kolumny byl przezro¬ czysty i zanim wartosc pH tego roztworu, mie¬ rzona w^temperaturze 60°Ó, ustabilizowala sie na poziomie 7,8—8,0. Wstrzymano przeplyw roztworu 41 dekstrozy i pozwolono na osadzenie sie warstwy komórek w ciagu 15—20 min. W czasie tego pro¬ cesu kondycjonowania roztwór dekstrozy byl za¬ wracany do obiegu, przy czym wartosc pH zawra¬ canego roztworu dekstrozy, mierzona w tempera- 5o turze 60°C, utrzymywano na poziomie 7,5—8,0, do¬ dajac wodorotlenek sodu. Gdyby dopuszczono do obnizenia sie pH w czasie kondycjonowania do wartosci nizszej niz 7, mierzonej w temperaturze 60°C, spowodowaloby to fizyczne zniszczenie aglo- 55 meratów komórek.
Warstwa komórek po opisanej obróbce byla go¬ towa do zastosowania do izomeryzacji dekstrozy do fruktozy. Roztwór dekstrozy o tym samym skladzie, jak podany wyzej, przepuszczano ku do- 60 lowi kolumny, pod dzialaniem sil grawitacyjnych, przy cisnieniu górnym 10,2—15,2 cm roztworu, przez otrzymana warstwe w temperaturze 60°C i z szyb¬ koscia 22 l/m2 powierzchni przekroju poprzecznego warstwy/godz. Wartosc pH roztworu dekstrozy, 6$ mierzona w temperaturze 60°C, utrzymywano na7 97676 ¦ " " - 8 poziomie 8, dodajac wodorotlenek sodu. Otrzymano izomeryzowany syrop, zawierajacy 42—43% wago¬ wych fruktozy w stosunku do ciezaru rozpuszczo¬ nych cial stalych, nie zabarwiony i nie zawiera¬ jacy psykozy. Kiedy szybkosc przeplywu dekstro- zy zmieniono na 1,1 objetosci warstwy/godz., czyli 16,3 l/m2/godz. otrzymano produkt zawierajacy 45—46% wagowych fruktozy, w stosunku do ciezaru rozpuszczonych cial stalych, nie zabarwiony i nie zawierajacy psykozy.
Otrzymana w opisany sposób warstwe komórek stosowano w sposób ciagly do izomeryzacji przez ponad 1000 godzin i aktywnosc aglomeratów obni¬ zyla sie w niewielkim stopniu. Komórki, otrzymane znanymi sposobami, a nie poddawane kondycjono¬ waniu sposobem wedlug wynalazku traca co naj¬ mniej polowe aktywnosci enzymatycznej po 500— 600 godzinach ciaglego uzywania.
Przyklad II. Wedlug wstepnej czesci przy¬ kladu I otrzymano 300 g suszonych aglomeratów komórek, zawierajacych unieruchomiona izomeraze glikozy. Przygotowano wodny roztwór zawierajacy okolo 0,0005 molowe stezenie chlorku kobaltu, 0,005—0,007 molowe stezenie wodorotlenku magnezu, okolo 0,01 normalne stezenie kwasu cytrynowego i odpowiednia ilosc wodorotlenku sodu do utrzy¬ mania wartosci pH, mierzonej w temperaturze °C, na poziomie 8. Wysuszone komórki zmiesza¬ no z roztworem wodnym, w temperaturze 10—27°C, w stosunku 10 czesci wagowych roztworu wodnego na 1 czesc wagowa wysuszonych komórek. Komórki kontaktowano z roztworem wodnym w ciagu okolo 1 godziny w celu odpowiedniego uwodnienia ko¬ mórek i zrównowazenia wartosci pH.
Otrzymana zawiesine, zlozona z komórek i roz¬ tworu wodnego, wprowadzono do kolumny reak¬ cyjnej z plaszczem o srednicy 38 mm i uformowano warstwe komórek o glebokosci osadzenia 100 cm.
W celu ograniczenia jakichkolwiek uszkodzen me¬ chanicznych uwodnionych komórek zawiesine lekko mieszano. Roztwór wodny o tym samym skladzie, jak podany powyzej, o wartosci pH, mierzonej w temperaturze 25°C, wynoszacej 8, przepuszczo¬ no w temperaturze 10—27°C ku górze przez warstwe komórek z szybkoscia 53—61 l/m2 po¬ wierzchni przekroju poprzecznego warstwy/min.
Roztwór przepuszczano przez kolumne ku górze, w ciagu okolo 1 godziny, zanim wyciek byl prze¬ zroczysty i zanim wartosc pH roztworu, mierzona w temperaturze 25°C ustabilizowala sie na po¬ ziomie 8,0. Wstrzymano przepuszczanie roztworu, a nastepnie rozpoczeto przepuszczanie roztworu dekstrozy, opisanego w przykladzie I, w tempera¬ turze 60°C, który mial wartosc pH, mierzona w temperaturze 60°C, równa 7,5—8,0, przez war¬ stwe komórek ku górze, z szybkoscia 53—61 l/m2 powierzchni przekroju poprzecznego warstwy/min do czasu, az wyplywajacy roztwór mial te sama zawartosc dekstrozy, co roztwór wprowadzany.
Od chwili, kiedy roztwór dekstrozy zaczal prze¬ nikac do warstwy, rozpoczeto przepuszczanie od¬ powiedniego plynu grzejnego przez plaszcz kolum¬ ny. Przepuszczanie roztworu dekstrozy wstrzymano i pozwolono na osadzenie sie warstwy komórek w ciagu 15—20 min. W czasie tego procesu kon¬ dycjonowania roztwór wodny i wodny roztwór dekstrozy zawracano do obiegu. Wartosc pH za¬ wracanego do obiegu roztworu wodnego i wod¬ nego roztworu dekstrozy utrzymywano odpowied- nio na poziomie 8 przy pomiarze w temperaturze °C i 7,5—8,0 przy pomiarze w temperaturze 60°C, dodajac wodorotlenek sodu.
Otrzymana kondycjonowana warstwe komórek stosowano do izomeryzacji dekstrozy do fruktozy w sposób, opisany w przykladzie I, uzyskujac izo¬ meryzowany syrop, zawierajacy 42—43% wagowych fruktozy, nie zabarwiony i nie zawierajacy psy¬ kozy. Zgodnie z oczekiwaniami kondycjonowana w opisany sposób warstwa komórek byla bardzo trwala.

Claims (12)

Zastrzezenia patentowe
1. Sposób kondycjonowania komórek bakteryi-
2. | nych, zawierajacych aktywna izomeraze glikozy, przeznaczonych do uzytku przy wytwarzaniu pro¬ duktu, zawierajacego fruktoze, znamienny tym, ze komórki bakteryjne miesza sie w temperaturze 10—27°C z wodnym roztworem dekstrozy o war- 25 tosci pH, mierzonej w temperaturze 25°C, okolo 8, do czasu, az komórki zostana uwodnione, a war¬ tosc pH zrównowazy sie i przez warstwe komórek bakteryjnych przepuszcza sie ku górze, w tempe¬ raturze okolo 60°C, wodny roztwór dekstrozy 30 o wartosci pH, mierzonej w temperaturze 60°C, wynoszacej 7,5—8,0, do czasu, az otrzyma sie przezroczysty odciek o wartosci pH, ustabilizowa¬ nej na poziomie 7,5—8,0, mierzonej w tempera¬ turze 60°C. 35 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie wodny roztwór dekstrozy, którego rów¬ nowaznik dekstrozowy wynosi 97—98, zawierajacy 30—50% wagowych rozpuszczalnych substancji sta¬ lych, w których 93—96% wagowych stanowi dek- 40 stroza.
3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze komórki bakteryjne, zawierajace aktywna izome¬ raze glikozy, traktuje sie wstepnie aldehydem glu- tarowym. 45
4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze komórki bakteryjne przed traktowaniem aldehy¬ dem glutarowym suszy sie i sortuje, odbierajac frakcje, pozostajaca na sicie 0,25 mm, a przecho¬ dzaca przez sito 0,84 mm. 50
5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przez warstwe komórek bakteryjnych przepuszcza sie wodny roztwór dekstrozy z szybkoscia 53— 61 l/m2 powierzchni przekroju poprzecznego war¬ stwy/min. 55 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przez warstwe komórek bakteryjnych przepuszcza sie wodny roztwór dekstrozy, zawierajacy okolo 0,0005 molowe stezenie kobaltu, okolo 0,005—0,007 molowe stezenie magnezu i okolo 0,01 normalne
6. ° stezenie kwasu cytrynowego.
7. Sposób kondycjonowania komórek bakteryj¬ nych, zawierajacych aktywna izomeraze glikozy, przeznaczonych do uzytku przy wytwarzaniu pro¬ duktu, zawierajacego fruktoze, znamienny tym, ze 65 komórki bakteryjne miesza sie w temperaturze9 97 676 10 10—27°C z woda o wartosci pH, mierzonej w tem¬ peraturze 25°C, okolo 8, do czasu, az komórki zo¬ stana uwodnione, a wartosc pH zrównowazy sie i przez warstwe komórek bakteryjnych przepuszcza sie ku górze, w temperaturze 10—27°C, wode o war¬ tosci pH, mierzonej w temperaturze 25°C, wynosza¬ cej 8,0, do czasu, az otrzyma sie przezroczysty od¬ ciek o wartosci pH, ustabilizowanej na poziomie 8,0, mierzonej w temperaturze 25°C, a nastepnie przez warstwe komórek przepuszcza sie ku górze, w tem¬ peraturze 60°C wodny roztwór dekstrozy o war¬ tosci pH, mierzonej w temperaturze 60°C, wyno¬ szacej 7,5—8,0, do czasu, az odciek bedzie mial te sama zawartosc dekstrozy, co roztwór wprowa¬ dzany.
8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze stosuje sie wodny roztwór dekstrozy którego rów¬ nowaznik dekstrozowy wynosi 97—98, zawierajacy 30—50% wagowych rozpuszczalnych substancji sta¬ lych, w których 93—96% wagowych stanowi dek- stroza.
9. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze komórki bakteryjne, zawierajace aktywna izome- raze glikozy, traktuje sie wstepnie aldehydem glu- tarowym.
10. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze komórki bakteryjne przed traktowaniem aldehy¬ dem glutarowym suszy sie i sortuje, odbierajac frakcje, pozostajaca na sicie 0,25 mm, a przecho¬ dzaca przez sito 0,84 mm.
11. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze przez warstwe komórek bakteryjnych przepuszcza sie w drugim etapie wode z szybkoscia 53—61 l/m2 powierzchni przekroju poprzecznego warstwy/min.
12. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze przez warstwe komórek bakteryjnych przepuszcza sie wode, zawierajaca okolo 0.0005 molowe steze¬ nie kobaltu, okolo 0,0005—0,007 molowe stezenie magnezu i okolo 0,01 normalne stezenie kwasu cytrynowego. 10 15
PL1975183064A 1974-09-03 1975-09-02 Sposob kondycjonowania komorek bakteryjnych zawierajacych aktywna izomeraze glikozy PL97676B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50261974A 1974-09-03 1974-09-03
US05/593,257 US3974036A (en) 1974-09-03 1975-07-07 Process for conditioning bacterial cells containing glucose isomerase activity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL97676B1 true PL97676B1 (pl) 1978-03-30

Family

ID=27054227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1975183064A PL97676B1 (pl) 1974-09-03 1975-09-02 Sposob kondycjonowania komorek bakteryjnych zawierajacych aktywna izomeraze glikozy

Country Status (16)

Country Link
US (1) US3974036A (pl)
JP (1) JPS5151581A (pl)
AT (1) AT345227B (pl)
BR (1) BR7505621A (pl)
CA (1) CA1054087A (pl)
DK (1) DK380875A (pl)
FR (1) FR2283904A1 (pl)
GB (1) GB1511868A (pl)
HU (1) HU174039B (pl)
IL (1) IL47902A (pl)
IT (1) IT1041525B (pl)
LU (1) LU73298A1 (pl)
NL (1) NL7510403A (pl)
NO (1) NO753005L (pl)
PL (1) PL97676B1 (pl)
RO (1) RO72428A (pl)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4026764A (en) * 1975-03-20 1977-05-31 A. E. Staley Manufacturing Company Dry isomerase activation
DE3038219A1 (de) * 1980-10-09 1982-04-15 Süddeutsche Zucker AG, 6800 Mannheim Verfahren zur herstellung von isomaltulose (6-o-(alpha)-d-glucopyranosido-d-fructose) mit hilfe von immobilisierten bakterienzellen
JPS6034189A (ja) * 1983-08-02 1985-02-21 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 油脂のエステル交換法
DK152764C (da) * 1985-06-14 1988-10-03 Novo Industri As Fremgangsmaade til fremstilling af et immobiliseret enzymprodukt
USRE33441E (en) * 1985-06-14 1990-11-13 Novo Industri A/S Immobilization of biologically active material with glutaraldehyde and polyazaetidine
US4729956A (en) * 1986-05-01 1988-03-08 Phillips Petroleum Company Stabilized alcohol oxidase compositions and method for producing same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3817832A (en) * 1970-11-09 1974-06-18 Standard Brands Inc Process for isomerizing glucose to fructose
US3779869A (en) * 1971-05-13 1973-12-18 Miles Lab Enzyme stabilization
FR2182639A1 (en) * 1972-05-02 1973-12-14 Standard Brands Inc Glucose conversion - to fructose with glucose isomerase
US3847741A (en) * 1972-10-02 1974-11-12 Cpc International Inc Temperature-programmed process for the production of levulose-bearing syrups
US3868304A (en) * 1973-02-16 1975-02-25 Corning Glass Works Method of making fructose with immobilized glucose isomerase

Also Published As

Publication number Publication date
DK380875A (da) 1976-03-04
ATA671675A (de) 1978-01-15
IL47902A (en) 1978-04-30
DE2539015A1 (de) 1976-03-11
NL7510403A (nl) 1976-03-05
IL47902A0 (en) 1975-11-25
LU73298A1 (pl) 1976-04-13
DE2539015B2 (de) 1977-06-23
BR7505621A (pt) 1976-08-03
FR2283904B1 (pl) 1978-04-07
US3974036A (en) 1976-08-10
AT345227B (de) 1978-09-11
IT1041525B (it) 1980-01-10
CA1054087A (en) 1979-05-08
AU8405075A (en) 1976-11-18
NO753005L (pl) 1976-03-04
HU174039B (hu) 1979-10-28
GB1511868A (en) 1978-05-24
JPS5151581A (pl) 1976-05-07
RO72428A (ro) 1982-09-09
FR2283904A1 (fr) 1976-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Muzzarelli Immobilization of enzymes on chitin and chitosan
Toda et al. Sucrose inversion by immobilized yeast cells in a complete mixing reactor
Linden Immobilized α-d-galactosidase in the sugar beet industry
DK170825B1 (da) Fremgangsmåde til immobilisering af en enzymproducerende mikroorganisme eller et enzym produceret deraf samt fremstilling af et immobiliseret enzympræparat
JPH082311B2 (ja) ポリアゼチジンポリマー固定化微生物細胞による有用物質の製造方法
Nakajima et al. Entrapment of Lavandula vera cells with synthetic resin prepolymers and its application to pigment production
PL97676B1 (pl) Sposob kondycjonowania komorek bakteryjnych zawierajacych aktywna izomeraze glikozy
US5939294A (en) Immobilization of microogranisms on weakly basic anion exchange substance for producing isomaltulose
MacAllister Manufacture of high fructose corn syrup using immobilized glucose isomerase
US3956065A (en) Inert, non-porous granules for flow control in a plug flow reactor
EP0034933B1 (en) Immobilized enzymes, a process for their preparation, and their use in converting substrates to products
GB1587295A (en) Process for manufacturing insoluble enzymatically active particles
Linko et al. Preparation and kinetic behavior of immobilized whole cell biocatalysts
Salter et al. New materials and technology for cell immobilization
US5093253A (en) Method for microbial immobilization by entrapment in gellan gum
US4205128A (en) Process for producing immobilized enzyme compositions
US4411999A (en) Immobilization of enzymes on granular gelatin
US3817832A (en) Process for isomerizing glucose to fructose
EP0340378B1 (en) Method for microbial immobilization
Park et al. Studies on microbial glucose isomerase: 4. Characteristics of immobilized whole-cell glucose isomerase from Streptomyces spp.
CN114438069A (zh) 一种培养硝化细菌的双微载体及其制备方法和应用
Bachman et al. Immobilization of Glucose Isomerase on Radiation‐Modified Gelatine Gel
RU2341560C1 (ru) Биокатализатор, способ его приготовления и способ получения глюкозо-фруктозных сиропов
Novais Methods of immobilization of plant cells
JP2000513570A (ja) 固定化された微生物によるイソマルツロースの製造方法およびそのための担体