SK10432003A3 - Príprava kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí ako prísad do krmív - Google Patents
Príprava kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí ako prísad do krmív Download PDFInfo
- Publication number
- SK10432003A3 SK10432003A3 SK1043-2003A SK10432003A SK10432003A3 SK 10432003 A3 SK10432003 A3 SK 10432003A3 SK 10432003 A SK10432003 A SK 10432003A SK 10432003 A3 SK10432003 A3 SK 10432003A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- salts
- pantothenic acid
- polyvalent
- process according
- nanofiltration
- Prior art date
Links
- GHOKWGTUZJEAQD-UHFFFAOYSA-N pantothenic acid Chemical compound OCC(C)(C)C(O)C(=O)NCCC(O)=O GHOKWGTUZJEAQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 159
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 16
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title abstract description 4
- GHOKWGTUZJEAQD-ZETCQYMHSA-N (D)-(+)-Pantothenic acid Chemical compound OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(O)=O GHOKWGTUZJEAQD-ZETCQYMHSA-N 0.000 claims description 124
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 71
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 71
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 66
- UCMIRNVEIXFBKS-UHFFFAOYSA-N beta-alanine Chemical compound NCCC(O)=O UCMIRNVEIXFBKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 58
- 235000019161 pantothenic acid Nutrition 0.000 claims description 54
- 239000011713 pantothenic acid Substances 0.000 claims description 54
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims description 46
- 229940055726 pantothenic acid Drugs 0.000 claims description 45
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 44
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 34
- 229940000635 beta-alanine Drugs 0.000 claims description 26
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 25
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 22
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 21
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 21
- 239000012465 retentate Substances 0.000 claims description 19
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 17
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 16
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims description 16
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims description 11
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 10
- 238000011026 diafiltration Methods 0.000 claims description 10
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims description 10
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 10
- 238000009472 formulation Methods 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 9
- 230000002074 deregulated effect Effects 0.000 claims description 8
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 7
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L calcium D-pantothenic acid Chemical compound [Ca+2].OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O.OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O FAPWYRCQGJNNSJ-UBKPKTQASA-L 0.000 claims description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 5
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 claims description 5
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010908 decantation Methods 0.000 claims description 5
- 239000006052 feed supplement Substances 0.000 claims description 5
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 claims description 5
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000004474 valine Substances 0.000 claims description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 claims description 4
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-M Aminoacetate Chemical compound NCC([O-])=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 241001112741 Bacillaceae Species 0.000 claims description 2
- 241000193744 Bacillus amyloliquefaciens Species 0.000 claims description 2
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 claims description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 36
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 27
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 16
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 12
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 12
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 12
- 239000000306 component Substances 0.000 description 11
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 10
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 10
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- -1 calcium pentanothenate Chemical compound 0.000 description 9
- 101150079396 trpC2 gene Proteins 0.000 description 9
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 8
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 8
- 101150076071 panD gene Proteins 0.000 description 8
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 101150051152 coaX gene Proteins 0.000 description 7
- 229940014662 pantothenate Drugs 0.000 description 7
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 7
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000006696 biosynthetic metabolic pathway Effects 0.000 description 6
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 6
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L disodium L-glutamate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC([O-])=O PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 6
- 101150043028 ilvD gene Proteins 0.000 description 6
- 235000013923 monosodium glutamate Nutrition 0.000 description 6
- 101150081585 panB gene Proteins 0.000 description 6
- 229940073490 sodium glutamate Drugs 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QHKABHOOEWYVLI-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-2-oxobutanoic acid Chemical compound CC(C)C(=O)C(O)=O QHKABHOOEWYVLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 5
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 101150048956 coaA gene Proteins 0.000 description 5
- 230000003831 deregulation Effects 0.000 description 5
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 5
- 101150105723 ilvD1 gene Proteins 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 5
- 101150028586 panE gene Proteins 0.000 description 5
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 5
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 5
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 5
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 4
- 101100242684 Mesorhizobium japonicum (strain LMG 29417 / CECT 9101 / MAFF 303099) panD1 gene Proteins 0.000 description 4
- 229960002079 calcium pantothenate Drugs 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 101150109763 coaW gene Proteins 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 4
- 101150061166 tetR gene Proteins 0.000 description 4
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RGJOEKWQDUBAIZ-IBOSZNHHSA-N CoASH Chemical compound O[C@@H]1[C@H](OP(O)(O)=O)[C@@H](COP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC(=O)NCCS)O[C@H]1N1C2=NC=NC(N)=C2N=C1 RGJOEKWQDUBAIZ-IBOSZNHHSA-N 0.000 description 3
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 3
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- RGJOEKWQDUBAIZ-UHFFFAOYSA-N coenzime A Natural products OC1C(OP(O)(O)=O)C(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC(C)(C)C(O)C(=O)NCCC(=O)NCCS)OC1N1C2=NC=NC(N)=C2N=C1 RGJOEKWQDUBAIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005516 coenzyme A Substances 0.000 description 3
- 229940093530 coenzyme a Drugs 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- KDTSHFARGAKYJN-UHFFFAOYSA-N dephosphocoenzyme A Natural products OC1C(O)C(COP(O)(=O)OP(O)(=O)OCC(C)(C)C(O)C(=O)NCCC(=O)NCCS)OC1N1C2=NC=NC(N)=C2N=C1 KDTSHFARGAKYJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 description 3
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 description 3
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 description 3
- 235000003869 genetically modified organism Nutrition 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002744 homologous recombination Methods 0.000 description 3
- 230000006801 homologous recombination Effects 0.000 description 3
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 229960004295 valine Drugs 0.000 description 3
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 3
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 3
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 3
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 3
- HNZZAEBYPPNVOF-DHYYHALDSA-N (2s)-2-amino-3-methylbutanoic acid;(2s,3s)-2-amino-3-methylpentanoic acid Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O.CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O HNZZAEBYPPNVOF-DHYYHALDSA-N 0.000 description 2
- SERHXTVXHNVDKA-BYPYZUCNSA-N (R)-pantolactone Chemical compound CC1(C)COC(=O)[C@@H]1O SERHXTVXHNVDKA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000276408 Bacillus subtilis subsp. subtilis str. 168 Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 101100028493 Haloferax volcanii (strain ATCC 29605 / DSM 3757 / JCM 8879 / NBRC 14742 / NCIMB 2012 / VKM B-1768 / DS2) pan2 gene Proteins 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 2
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940009098 aspartate Drugs 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 229960005091 chloramphenicol Drugs 0.000 description 2
- WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N chloramphenicol Chemical compound ClC(Cl)C(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 2
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 description 2
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 2
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 2
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 2
- 230000037353 metabolic pathway Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 238000002703 mutagenesis Methods 0.000 description 2
- 231100000350 mutagenesis Toxicity 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000003531 protein hydrolysate Substances 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 2
- GQTHJBOWLPZUOI-FJXQXJEOSA-M sodium D-pantothenate Chemical compound [Na+].OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O GQTHJBOWLPZUOI-FJXQXJEOSA-M 0.000 description 2
- 229940068459 sodium pantothenate Drugs 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 238000011146 sterile filtration Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 2
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 2
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 2
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- OTOIIPJYVQJATP-BYPYZUCNSA-N (R)-pantoic acid Chemical compound OCC(C)(C)[C@@H](O)C(O)=O OTOIIPJYVQJATP-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 1
- 108010070495 2-dehydropantoate 2-reductase Proteins 0.000 description 1
- GHOKWGTUZJEAQD-SSDOTTSWSA-N 3-[[(2s)-2,4-dihydroxy-3,3-dimethylbutanoyl]amino]propanoic acid Chemical class OCC(C)(C)[C@H](O)C(=O)NCCC(O)=O GHOKWGTUZJEAQD-SSDOTTSWSA-N 0.000 description 1
- QYNUQALWYRSVHF-ABLWVSNPSA-N 5,10-methylenetetrahydrofolic acid Chemical compound C1N2C=3C(=O)NC(N)=NC=3NCC2CN1C1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 QYNUQALWYRSVHF-ABLWVSNPSA-N 0.000 description 1
- 241000589291 Acinetobacter Species 0.000 description 1
- 241000004176 Alphacoronavirus Species 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108020000948 Antisense Oligonucleotides Proteins 0.000 description 1
- 241000186063 Arthrobacter Species 0.000 description 1
- 108010005694 Aspartate 4-decarboxylase Proteins 0.000 description 1
- 241000193752 Bacillus circulans Species 0.000 description 1
- 241000193749 Bacillus coagulans Species 0.000 description 1
- 241000193747 Bacillus firmus Species 0.000 description 1
- 241000193422 Bacillus lentus Species 0.000 description 1
- 241000194103 Bacillus pumilus Species 0.000 description 1
- 108700040634 Bacillus subtilis Vpr Proteins 0.000 description 1
- 241000193388 Bacillus thuringiensis Species 0.000 description 1
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000149420 Bothrometopus brevis Species 0.000 description 1
- 241000186146 Brevibacterium Species 0.000 description 1
- 240000001817 Cereus hexagonus Species 0.000 description 1
- 241000819038 Chichester Species 0.000 description 1
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 241000186031 Corynebacteriaceae Species 0.000 description 1
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 description 1
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 description 1
- 239000001692 EU approved anti-caking agent Substances 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 1
- 101100493587 Escherichia coli (strain K12) avtA gene Proteins 0.000 description 1
- 108700039691 Genetic Promoter Regions Proteins 0.000 description 1
- 241000193385 Geobacillus stearothermophilus Species 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000007836 KH2PO4 Substances 0.000 description 1
- 241000588748 Klebsiella Species 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 1
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 1
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001310335 Paenibacillus lentimorbus Species 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 241000588769 Proteus <enterobacteria> Species 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 108010034634 Repressor Proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000009661 Repressor Proteins Human genes 0.000 description 1
- 241000589180 Rhizobium Species 0.000 description 1
- 241000235070 Saccharomyces Species 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 241000831652 Salinivibrio sharmensis Species 0.000 description 1
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241000297434 Stenotarsus subtilis Species 0.000 description 1
- 101100125907 Streptomyces coelicolor (strain ATCC BAA-471 / A3(2) / M145) ilvC1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- 241000193396 Virgibacillus pantothenticus Species 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 101100056949 Wolinella succinogenes (strain ATCC 29543 / DSM 1740 / LMG 7466 / NCTC 11488 / FDC 602W) ansA gene Proteins 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150050280 alsD gene Proteins 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000001166 ammonium sulphate Substances 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 101150082095 ansB gene Proteins 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000000074 antisense oligonucleotide Substances 0.000 description 1
- 238000012230 antisense oligonucleotides Methods 0.000 description 1
- 108010002447 aspartate-alpha-decarboxylase Proteins 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 238000013452 biotechnological production Methods 0.000 description 1
- 101150031021 birA gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 235000020299 breve Nutrition 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical class [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- FAPWYRCQGJNNSJ-CTWWJBIBSA-L calcium;3-[[(2s)-2,4-dihydroxy-3,3-dimethylbutanoyl]amino]propanoate Chemical compound [Ca+2].OCC(C)(C)[C@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O.OCC(C)(C)[C@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O FAPWYRCQGJNNSJ-CTWWJBIBSA-L 0.000 description 1
- QRTVQUYKMVAQBJ-UHFFFAOYSA-L calcium;3-aminopropanoate Chemical compound [Ca+2].NCCC([O-])=O.NCCC([O-])=O QRTVQUYKMVAQBJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000002036 drum drying Methods 0.000 description 1
- SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N durene Chemical compound CC1=CC(C)=C(C)C=C1C SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 230000009088 enzymatic function Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000011552 falling film Substances 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 230000009123 feedback regulation Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 238000009477 fluid bed granulation Methods 0.000 description 1
- 238000005351 foam fractionation Methods 0.000 description 1
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 108091006104 gene-regulatory proteins Proteins 0.000 description 1
- 102000034356 gene-regulatory proteins Human genes 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 101150033780 ilvB gene Proteins 0.000 description 1
- 101150090497 ilvC gene Proteins 0.000 description 1
- 101150099953 ilvE gene Proteins 0.000 description 1
- 101150077793 ilvH gene Proteins 0.000 description 1
- 101150060643 ilvN gene Proteins 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 1
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 1
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- ONSCBWDZUUNMMK-UBKPKTQASA-L magnesium;3-[[(2r)-2,4-dihydroxy-3,3-dimethylbutanoyl]amino]propanoate Chemical compound [Mg+2].OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O.OCC(C)(C)[C@@H](O)C(=O)NCCC([O-])=O ONSCBWDZUUNMMK-UBKPKTQASA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000012533 medium component Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 229940002612 prodrug Drugs 0.000 description 1
- 239000000651 prodrug Substances 0.000 description 1
- 239000002510 pyrogen Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 210000003705 ribosome Anatomy 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229960000268 spectinomycin Drugs 0.000 description 1
- UNFWWIHTNXNPBV-WXKVUWSESA-N spectinomycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](NC)[C@@H](O)[C@H]([C@@H]([C@H]1O1)O)NC)[C@]2(O)[C@H]1O[C@H](C)CC2=O UNFWWIHTNXNPBV-WXKVUWSESA-N 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
- 108091006106 transcriptional activators Proteins 0.000 description 1
- 238000010361 transduction Methods 0.000 description 1
- 230000026683 transduction Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000005199 ultracentrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
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
- C12P13/02—Amides, e.g. chloramphenicol or polyamides; Imides or polyimides; Urethanes, i.e. compounds comprising N-C=O structural element or polyurethanes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
- A23K10/12—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes by fermentation of natural products, e.g. of vegetable material, animal waste material or biomass
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/174—Vitamins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Description
Príprava kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí ako prísad do krmív
Oblasť techniky
Predložený vynález sa týka zlepšeného postupu na prípravu kyseliny Dpantoténovej a/alebo jej solí a ich použitia ako prísad do krmív.
D-pantotenát je široko rozšírený vo flóre a faune ako východisková látka na biosyntézu koenzýmu A. Na rozdiel od ľudí, ktorí konzumujú dostatočné množstvá kyseliny pantoténovej v potrave, symptómy nedostatku D-pantotenátu sú často opisované nielen pre rastliny ale aj pre zvieratá. Dostupnosť D-pantotenátu je preto ekonomicky veľmi zaujímavá, najmä v odvetví živočíšnych krmív.
Doterajší stav techniky
D-pantotenát sa konvenčné pripravuje chemickou syntézou z D-pantolaktónu a β-alaninátu vápenatého (Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6. vydanie, 1999, elektronická verzia, kapitola „Vitamins“). Príprava D-pantolaktónu vyžaduje zložitú klasickú separáciu racemátu cez diastereomérne soli. Komerčným produktom chemickej syntézy je zvyčajne vápenatá soľ kyseliny D-pantoténovej, D-pantotenát vápenatý.
V porovnaní s chemickou syntézou je výhodou biotechnologických výrobných procesov použitím mikroorganizmov selektívna (enantiomérne čistá) produkcia D formy kyseliny pantoténovej, ktorú môžu využívať vyššie organizmy. Zložitá separácia racemátu, ktorú vyžaduje chemická syntéza, takto nie je potrebná.
Fermentačné postupy na prípravu kyseliny D-pantoténovej použitím mikroorganizmov boli publikované vo veľkom počte, okrem iných aj v EP590 857, WO 96/33283, US 6,013,492, WO 97/10340, DE 198 46 499, EP 1 001 027, EP 1 006 189, EP 1 006 192 a EP 1 006 193.
EP 1 006 189 a EP 1 001 027 opisujú postupy na prípravu pantotenátu, v ktorom sa dosahuje obsah najviac 1 g/l kyseliny D-pantoténovej vo fermentačnom
roztoku. Taký nízky obsah kyseliny pantoténovej vo fermentačnom roztoku, teda menej ako 10 % hmotnostných vzhľadom na obsah tuhých látok, je však nevhodný na hospodárnu výrobu krmivových doplnkov obsahujúcich kyselinu D-pantoténovú. Ďalšou nevýhodou doposiaľ opísaných postupov je, že izolovanie produktu z fermentačného média vyžaduje početné spracovacie kroky. Ekonomický postup výroby v priemyselnom meradle nebol publikovaný.
V nemeckej prihláške vyloženej na verejné nahliadnutie DE 100 16 321 je opísaný fermentačný postup na prípravu krmivového doplnku obsahujúceho kyselinu D-pantoténovú. Významnou nevýhodou tohto postupu ako aj vyššie citovaných fermentačných postupov na výrobu kyseliny D-pantoténovej však je, že prekurzor kyseliny pantoténovej, β-alanín, sa musí dodávať mikroorganizmu prostredníctvom fermentačného média, aby sa získali ekonomické výťažky požadovaného produktu.
Okrem toho US 6,013,492 a WO 96/332839 opisujú spracovanie kyseliny Dpantoténovej z fermentačného roztoku odfiltrovaním nerozpustných zložiek (napríklad bunkového materiálu), adsorbovaním filtrátu na aktívne uhlie, následne elúciou kyseliny D-pantoténovej organickým rozpúšťadlom, s výhodou metanolom, neutralizovaním eluentu hydroxidom vápenatým a nakoniec vykryštalizovaním Dpantotenátu vápenatého. Významnými nevýhodami sú straty hodnotného produktu, ku ktorým dochádza počas kryštalizácie, a použitie organického rozpúšťadla, ktoré možno z produktu odstrániť len s ťažkosťami a ktoré vyžaduje zložitý krok regenerácie rozpúšťadla.
EP 0 590 857 opisuje fermentačný postup na produkciu kyseliny Dpantoténovej, pri ktorom kultivovanie mikroorganizmu vyžaduje prísun β-alanínu. Fermentačný roztok sa prefiltruje, aby sa oddelila biomasa, potom prejde cez katiónomenič a potom cez aniónomenič, neutralizuje sa hydroxidom vápenatým, nakoncentruje odparením, pridá sa aktívne uhlie, prefiltruje sa ešte raz a kryštalizuje sa s prídavkom metanolu a chloridu vápenatého. Výsledný produkt obsahujúci pantotenát popri kyseline D-pantoténovej vo forme vápenatej soli obsahuje aj chlorid vápenatý v molárnom pomere 1:1. Zníženie obsahu chloridu vápenatého vyžaduje elektrodialýzu s následným sušením rozprašovaním. Tento postup má tú nevýhodu, že nie je hospodárny ani ekologický vzhľadom na množstvo zložitých procesných krokov a použitie organických rozpúšťadiel.
Podstata vynálezu
Cieľom predloženého vynálezu je poskytnúť krmivový doplnok obsahujúci kyselinu D-pantoténovú a/alebo jej soli a jej prípravu zlepšeným postupom na prípravu kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí, ktorý nemá vyššie uvedené nevýhody. V tomto prípade je z ekonomických dôvodov vhodný postup, pri ktorom je prísun βalanínu výrazne znížený, alebo nie je potrebný vôbec. Okrem toho je vhodná príprava kyseliny D-pantoténovej vo forme jej dvojmocných solí a v tomto prípade najmä solí kovov alkalických zemín, keďže dvojmocné soli majú nižšie hygroskopické vlastnosti ako jednomocné soli kyseliny pantoténovej a pri ďalšom použití, napríklad ako krmivový doplnok, majú menej výraznú tendenciu k agregácii.
Zistili sme, že tento cieľ sa s výhodou dosiahne predloženým vynálezom.
Predložený vynález sa týka postupu na prípravu kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí, ktorý zahŕňa
a) použitie aspoň jedného organizmu, ktorý produkuje kyselinu Dpantoténovú a v ktorom je biosyntéza kyseliny pantoténovej (pan) a/alebo izoleucínu/valínu (ilv) deregulovaná a ktorý tvorí aspoň 2 g/l solí kyseliny Dpantoténovej fermentáciou v kultivačnom médiu, pričom sa do kultivačného média dodáva 0-20 g/l voľného β-alanínu a/alebo soli β-alanínu,
b) do vzniknutého D-pantotenátu sa dodávajú soli obsahujúce viacmocné katióny, pričom vznikajú viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej,
c) pričom roztok obsahujúci viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej sa spracúva nanofiltráciou, pričom sa viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej obohacujú, a
d) nanofiltračný retentát obsahujúci viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej sa podrobí sušeniu a/alebo formulácii.
Vo variante postupu podľa vynálezu je retentátom z kroku c) suspenzia obsahujúca viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej.
Okrem toho možno fermentáciu uskutočňovať použitím všeobecne známych postupov v dávkovom, prísunovom dávkovom alebo opakovanom prísunovom dávkovom režime alebo kontinuálnymi procesnými postupmi. Na neutralizáciu získanej kyseliny pantoténovej sa v tomto prípade používajú zvyčajné tlmivé systémy, napríklad fosfátový tlmivý roztok obsahujúci NaOH, KOH alebo amoniak.
V ďalších variantoch postupu podľa vynálezu sa v kultivačnom médiu fermentáciou vytvorí v kroku a) najmenej 10 g/l, s výhodou najmenej 20 g/l, s osobitnou výhodou najmenej 40 g/l, s veľmi osobitnou výhodou najmenej 60 g/l a s najväčšou výhodou najmenej 70 g/l solí kyseliny D-pantoténovej.
Na účely predloženého vynálezu formy slova „produkovať“ znamenajú, že organizmus dokáže syntetizovať väčšie množstvá kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí, ako je potrebné na jeho vlastné metabolické potreby. Vo výhodnom variante vynálezu syntetizované množstvo kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí nie je prítomné vo vnútri bunky, ale organizmus ho ideálne úplne uvoľňuje do kultivačného média. Táto sekrécia môže prebiehať aktívne alebo pasívne pomocou mechanizmov, ktoré sú samy osebe známe.
Podľa vynálezu sú použitými organizmami produkujúcimi kyselinu Dpantoténovú mikroorganizmy. Podľa vynálezu medzi ne patria plesne, kvasinky a/alebo baktérie. Podľa vynálezu je výhodné použitie plesní, napríklad plesne hlavičkatej, alebo kvasiniek, napríklad Saccharomyces alebo Debaromyces, a v tomto prípade sa preferuje použitie Saccharomyces cerevisiae. S výhodou sa podľa vynálezu používajú koryneformné baktérie alebo Bacillaceae. Tie, ktoré sú pokryté vynálezom, sú s výhodou napríklad baktérie rodov Corynebacterium, Escherichia, Bacillus, Arthrobacter, Bevibacterium, Pseudomonas, Salmonella, Klebsiella, Proteus,
Acinetobacter alebo Rhizobium. Osobitne výhodné sú tu Corynebacterium glutamicum, Brevibacterium breve alebo Bacillus subtilis, B. licheniformis, B. amyloliquefaciens, B. cereus, B. lentimorbus, B. lentus, B. firmus, B. pantothenticus, B. circulans, B. coagulans, B. megaterium, B. pumilus, B. thuringiensis, B. brevis, B. stearothermophilus a iné druhy Bacillus skupiny 1, ktoré sú charakterizované svojou 16sRNA, alebo Actinum mycetalis. Tento zoznam slúži na ilustráciu a v žiadnom prípade neobmedzuje predložený vynález.
Predložený vynález ďalej zahŕňa použitie geneticky modifikovaných organizmov na prípravu krmivového doplnku obsahujúceho voľnú kyselinu D-pantoténovú a/alebo jej soli podľa vynálezu. Taký geneticky modifikovaný organizmus možno izolovať napríklad chemickou mutagenézou a následnou selekciou použitím vhodnej „skríningovej metódy“. Vynález zahŕňa aj „produkčné kmene“, ktoré sú vhodné na produkciu produktu v zmysle predloženého vynálezu a majú genetické modifikácie vzhľadom na metabolický tok v smere kyseliny D-pantoténovej, iné modifikácie vzhľadom na sekréciu kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí cez bunkovú membránu. Toto možno dosiahnuť napríklad modifikáciami v kľúčových pozíciách v relevantných metabolických biosyntetických dráhach použitého organizmu.
Je tiež možné použiť transgénne organizmy, ktoré pochádzajú z transferu homologických alebo heterologických nukleotidových sekvencií, ktoré sú potrebné, alebo môžu byť prospešné na syntézu požadovaného produktu. V tomto prípade je možná nadmerná expresia a/alebo deregulácia jedného z viacerých génov jednotlivo a/alebo v kombinácii lokalizovaných v genóme a/alebo na vektore.
Také transgénne organizmy môžu s výhodou obsahovať ďalšie kópie a/alebo geneticky modifikované gény vybrané zo skupiny, ktorú tvorí panB, panC, panD, panE a/alebo ich kombinácie a/alebo dokonca organizačné jednotky, ktoré obsahujú operón panBCD. Okrem toho možno v organizmoch s výhodou manipulovať ďalšie metabolické dráhy, napríklad dráhu biosyntézy izoleucínu-valínu, ako je opísané napríklad v EP 1 006 189, EP 1 006 192, EP 1 006 193 alebo EP 1 001 027. Takto získavajú rozvetvené prekurzorové látky biosyntézy kyseliny pantoténovej vo väčšom množstve. Ak je to vhodné, s výhodou sa gény pre túto biosyntetickú dráhu, teda ilvB, ilvN, ilvC a/alebo ilvD, exprimujú nadmerne.
Okrem toho vynález zahŕňa genetické modifikácie aspartát a-dekarboxylázy (panD), napríklad nadmernou expresiou alebo dereguláciou v použitom organizme produkujúcom kyselinu D-pantoténovú.
Na účely tohto vynálezu výraz „deregulácia“ znamená nasledovné: zmenu alebo modifikáciu aspoň jedného génu, ktorý kóduje jeden enzým v biosyntetickej metabolickej dráhe, takže aktivita enzýmu v mikroorganizme sa zmení alebo modifikuje. Je výhodné, aby sa aspoň jeden gén, ktorý kóduje jeden enzým biosyntetickej metabolickej dráhy, zmenil tak, že génový produkt sa tvorí vo zvýšenej miere, alebo má zvýšenú aktivitu. Pojem „deregulovaná metabolická dráha“ zahŕňa aj biosyntetickú metabolickú dráhu, v ktorej je zmenený alebo modifikovaný viac ako jeden gén, ktorý kóduje viac ako jeden enzým, takým spôsobom, že sa zmení alebo modifikuje aktivita viac ako jedného enzýmu.
Zmeny alebo modifikácie môžu zahŕňať okrem iných nasledujúce: odstránenie endogénneho promótora alebo regulačných prvkov; zavedenie silných promótorov, indukovateľných promótorov alebo viacerých promótorov súčasne; odstránenie regulačných sekvencii tak, že sa zmení expresia génového produktu; zmenenie chromozomálnej pozície génu; zmena DNA sekvencie v blízkosti génu alebo v rámci génu, napríklad ribozomálnych väzobných miest (RBS); zvýšenie počtu kópií génu v genóme alebo zavedením rôzneho počtu kópií plazmidov; modifikovanie proteínov (napr. regulačných proteínov, zoslabovačov, zosilňovačov, transkripčných aktivátorov a podobne), ktoré hrajú úlohu v transkripcii génu a/alebo vtranslácii za vzniku génového produktu. To zahŕňa aj všetky ostatné možnosti deregulácie expresie génov, ktoré patria do doterajšieho stavu techniky, napríklad použitie antisense oligonukleotidov alebo blokovanie represorových proteínov.
Deregulácia môže zahŕňať aj zmeny kódovacieho regiónu génov, ktoré vedú napríklad k odstráneniu spätnoväzobnej regulácie v génovom produkte alebo k vyššej alebo nižšej špecifickej aktivite génového produktu.
Ďalej sú výhodné genetické modifikácie enzýmov podľa vynálezu, ktoré ovplyvňujú výstup prekurzorov kyseliny pantoténovej a/alebo tok kyseliny pantoténovej za vzniku koenzýmu A. Medzi príklady génov kódujúcich také enzýmy patria: alsD, avtA, ilvE, ansB, coaA, coaX atď. Tento zoznam slúži na ilustráciu a v žiadnom prípade neobmedzuje predložený vynález.
Okrem toho sú výhodné zmeny genetickým inžinieringom, ktoré zabezpečujú bunkovú produkciu kofaktorov (napríklad metyléntetrahydrofolátu, redox ekvivalentov atď.) v množstve, ktoré je optimálne pre produkciu kyseliny pantoténovej.
Takto je β-alanín s výhodou už prítomný v bunkách vo zvýšených koncentráciách v porovnaní so zodpovedajúcimi geneticky nemodifikovanými organizmami, a preto ho netreba pridávať do kultivačného média ako prekurzor, ako je to potrebné napríklad v EP-A -590 857. Výhodné sú mikroorganizmy, v ktorých je biosyntéza kyseliny pantoténovej (pan) a/alebo izoleucín-valínu (ilv) a/alebo asparát-ctdekarboxylázy (panD) deregulovaná. Navyše je výhodná ďalšia nadmerná expresia ketopantoát reduktázy (panE) v mikroorganizmoch.
Ďalej je podľa vynálezu výhodné, ak je to vhodné, aby gén coaA, ktorý je potrebný na syntézu koenzýmu A, mal zníženú aktivitu, alebo bol úplne vypnutý (napríklad v druhoch Bacillus). Je to preto, lebo Bacillus popri coaA obsahuje ďalší gén na túto enzymatickú funkciu (= coaX). Aktivita tohto génu coaX alebo zodpovedajúceho enzýmu môže byť tiež zmenená, s výhodou znížená alebo dokonca odstránená za predpokladu, že coaA samotný ešte má dostatočnú enzýmovú aktivitu, hoci zníženú enzýmovú aktivitu, teda enzýmová aktivita coaA sa nestratí úplne. Popri nadmernej expresii rôznych génov je výhodná aj genetická manipulácia promótorových regiónov týchto génov za predpokladu, že táto manipulácia vedie k nadmernej expresii génových produktov.
V uskutočnení predloženého vynálezu sú použité bakteriálne kmene opísané podľa prílohy (PCT/US prihláška 0025993), napríklad Bacillus subtilis PA824 a/alebo ich deriváty. V ďalšom uskutočnení vynálezu je použitý mikroorganizmus Bacillus subtílis PA668 podľa opisu v prílohe (US č. 60/262,995). Tieto kmene Bacillus subtilis PA824 a PA668 boli pripravené nasledovne:
Vychádzajúc z kmeňa Bacillus subtilis 168 (kmeň Marburg ATCC 6051), ktorý má genotyp trpC2 (Trp ), kmeň PY79 bol pripravený transdukciou Trp+ markera (z Bacillus subtilis štandardného typu W23). Mutácie ApanB a ApanEI do kmeňa PY79 sa zaviedli klasickými metódami genetického inžinieringu (opísanými napríklad v monografii Harwood, C. R. a Cutting, S. M. (editors), Molecular Biological Methods for Bacillus (1990) John Wiley & Sons, Ltd., Chichester, England).
Výsledný kmeň bol transformovaný použitím genomickej DNA kmeňa Bacillus subtilis PA221 (genotyp P2epanBCD, trpC2 (Trp )) a genomickej DNA kmeňa Bacillus subtilis PA303 (genotyp P26panE1). Výsledný kmeň PA327 má genotyp P26panBCD, P2GpanE1 a je tryptofánovým auxotrofom (Trp ). Titre kyseliny pantoténovej až do 3,0 g/l (24 h) sa dosiahli použitím kmeňa Bacillus subtilis PA327 v 10 ml kultúrach obsahujúcich médium SVY (25 g/l Difco Veal Infusion Broth, 5 g/l Difco Yeast Extract, 5 g/l glutamátu sodného, 2,7 g/l síranu amónneho v 740 ml vody, autoklávov, pridať 200 ml 1 M fosforečnanu draselného s pH 7,0 a 60 ml 50 % sterilného roztoku glukózy), ktoré bolo suplementované 5 g/l β-alanínu a 5 g/l a-ketoizovalerátu.
Príprava kmeňa Bacillus subtilis PA221 (genotyp P2epanBCD, trpC2 (Trp )) je opísaná v nasledujúcej časti:
Klasické metódy genetického inžinieringu sa použili na klonovanie operónu panBCD pre Bacillus s pomocou sekvenčnej informácie operónu panBCD pre E. coli (pozrite Merkel et al., FEMS Microbiol. Lett., 143, 1996:247-252) vychádzajúc z plazmidovej knižnice Bacillus subtilis GP275. Pri klonovaní sa použil kmeň E. coli BM4062 (birts) a informácia, že operón Bacillus je v blízkosti génu birA. Operón panBCD sa zaviedol do plazmidu, ktorý sa môže replikovať v E. coli. Aby sa zlepšila expresia operónu panBCD, použili sa silné konštitutívne promótory fágov Bacillus subtilis SP01 (P26) a ribozómové väzobné miesto (=RBS) pred génom panB bolo nahradené umelým RBS. DNA fragment, ktorý je bezprostredne upstream od natívneho génu panB v Bacillus, bol ligovaný pred kazetu P2QpanBCD na plazmide.
Tento plazmid bol transformovaný na kmeň Bacillus subtilis RL-1 (derivát Bacillus subtilis 168 získaný klasickou mutagenézou (kmeň Marburg ATCC 6051), genotyp trpC2 (Trp')), a homologickou rekombináciou bol natívny operón panBCD nahradený operónom p26panBCD. Výsledný kmeň sa nazýva PA221 a má genotyp P26panBCD, trpC2 (Trp ).
Titer kyseliny pantoténovej až do 0,92 g/l (24 h) sa dosiahol použitím kmeňa Bacillus subtilis PA221 v 10 ml kultúr obsahujúcich médium SVY, ktoré bolo suplementované 5 g/l β-alanínu a 5 g/l a-ketoizovalerátu.
Produkcia kmeňa Bacillus subtilis PA303 (genotyp P26panE1) je opísaná v nasledujúcej časti:
Použitím génovej sekvencie E. coli panE sa klonovala sekvencia Bacillus panE analógiou. Zistilo sa, že v B. subtilis existujú dva homológy génu E. coli panE, ktoré boli označené panE1 a panE2. Analýzami deléciou sa zistilo, že gén panE1 je zodpovedný za 90 % produkcie kyseliny pantoténovej, zatiaľ čo delécia génu panE2 nemala žiadny významný efekt na produkciu kyseliny pantoténovej. Aj tu, podobne ako pri klonovaní operónu panBCD, sa promótor nahradil silným konštitutívnym promótorom P26 a ribozómové väzobné miesto pred génom panE1 sa nahradilo umelým väzobným miestom. Fragment P2epanE1 sa klonoval do vektoru, ktorý bol konštruovaný tak, že fragment P26panE1 sa mohol integrovať do pôvodného lokusu panE 1 v genóme Bacillus subtilis. Kmeň získaný po transformácii a homologickej rekombinácii sa označuje PA303 a má genotyp P2GpanE1.
Titer kyseliny pantoténovej až do 1,66 g/l (24 h) sa dosiahol použitím kmeňa Bacillus subtilis PA303 v 10 ml kultúr použitím média SVY, ktoré bolo suplementované 5 g/l β-alanínu a 5 g/l a-ketoizovalerátu.
Kmeň bol d’alej konštruovaný transformovaním PA327 plazmidom, ktorý obsahoval operón P2eilvBNC a markerový gén pre spektinomycín. Operón P26ilvBNC sa integroval do lokusu amyE, čo bolo demonštrované pomocou PCR. Jeden transformant bol označený PA340 (genotyp P2epanBCD, P26panE1, P26ÍlvBNC, specR, trpC2 (Trp)).
Titer kyseliny pantoténovej až do 3,6 g/l (24 h) sa dosiahol použitím kmeňa Bacillus subtilis PA340 v 10 ml kultúrach obsahujúcich médium SVY, ktoré bolo suplementované len 5 g/l β-alanínu; v 10 ml kultúrach obsahujúcich médium SVY, ktoré bolo suplementované 5 g/l β-alanínu a 5 g/l α-ketoizovalerátu, sa dosiahol titer kyseliny pantoténovej až do 4,1 g/l (24 h).
Okrem toho sa zaviedla deregulovaná kazeta ilvD do kmeňa PA340. S týmto cieľom sa plazmid obsahujúci gén ilvD pod kontrolou promótora P26 obsahujúceho umelý RBS2, transformoval do PA340. V tomto prípade bol gén P26//vD integrovaný do pôvodného lokusu ilvD homologickou rekombináciou. Výsledný kmeň PA374 má genotyp P26panBCD, P2&panE1, P26ilvBNC, P26ilvD, specR a trpC2 (Trp').
Titer kyseliny pantoténovej až do 2,99 g/l (24 h) sa dosiahol použitím kmeňa Bacillus subtilis PA374 v 10 ml kultúr použitím média SVY, ktoré bolo suplementované len 5 g/l β-alanínu.
Aby sa produkovala kyselina pantoténová použitím kmeňa PA374 bez prísunu β-alanínu, do kmeňa PA374 sa zaviedli ďalšie kópie génu panD kódujúceho aspartátctrdekarboxylázu. S týmto cieľom sa chromozomálna DNA kmeňa PA401 transformovala do PA374. Kmeň PA377 sa získal selekciou na tetracyklín.
Výsledný kmeň PA377 má genotyp P2GpanBCD, P26panE1, P26ilvBNC, P26ilvD, specR, tetR a trpC2 (Trp).
Titre kyseliny pantoténovej bez prísunu prekurzorov až do 1,3 g/l (24 h) sa dosiahli použitím kmeňa Bacillus subtilis PA377 v 10 ml kultúr použitím média SVY.
Príprava kmeňa Bacillus subtilis PA401 (genotyp P2QpanD) je opísaná v nasledujúcej časti:
Gén Bacillus subtilis panD bol klonovaný z operónu panBCD do vektora, ktorý prenáša teracyklínový markerový gén. Promótor P26 a vyššie opísané RBS boli klonované pred gén panD. Reštrikčnou digesciou sa získal fragment, ktorý obsahoval tetracyklínový markerový gén a gén P2spanD. Tento fragment bol religovaný a transformovaný do vyššie opísaného kmeňa PA221. Fragment sa integroval do genómu kmeňa PA211. Výsledný kmeň PA401 má genotyp P26panBCD, P2&panD, tetR a trpC2 (Trp').
Titre kyseliny pantoténovej až do 0,3 g/l (24 h) sa dosiahli použitím kmeňa Bacillus subtilis PA401 v 10 ml kultúr v médiu SVY, ktoré bolo suplementované 5 g/l ctketoizovalerátu. V 10 ml kultúrach obsahujúcich médium SVY, ktoré bolo suplementované 5 g/l kyseliny D-pantoovej a 10 g/l L-aspartátu, sa získali titre kyseliny pantoténovej až do 2,2 g/l (24 h).
Vychádzajúc z kmeňa PA377 sa generoval tryptofán-prototrofický kmeň transformáciou chromozomálnou DNA z kmeňa PY79. Tento kmeň PA824 má genotyp P2GpanBCD, P2epanE1, P2gÍIvBNC, P2gÍIvD, specR, tetR a Trp+.
Titre kyseliny pantoténovej bez prísunu prekurzorov až do 4,9 g/l (48 h) sa dosiahli použitím kmeňa Bacillus subtilis PA824 v 10 ml kultúrach v médiu SVY (kontrola PA377: do 3,6 g/l za 48 h). Presná konštrukcia kmeňov je daná podľa prílohy prihlášky PCT/US 0025993.
Príprava PA668 je opísaná v nasledujúcej časti:
Gén Bacillus panB bol klonovaný z operónu panBCD štandardného typu a vložený do vektora, ktorý popri géne chloramfenikolovej rezistencie obsahuje aj sekvencie B. subtilis pre lokus vpr.
Silný konštitutívny promótor P26 bol zavedený pred koniec 5’ génu panB. Fragment, ktorý obsahuje gén P26pa/7fi, markerový gén pre chloramfenikolovú rezistenciu a sekvencie Bacillus subtilis vpr, bol získaný reštrikčnou digesciou. Izolovaný fragment bol religovaný a použitý na tansformovanie kmeňa PA824.
Výsledný kmeň bol označený PA668. Genotyp PA668 je: P2epanBCD, P26panE1, P2qíIvBNC, P2qíIvD, P26panB, specR, tetR, CmR a Trp+.
Boli izolované dve kolónie PA668 a označené PA668-2A a druhá PA668-24.
Použitím kmeňa S. subtilis PA668-2A sa dosahujú titre kyseliny pantoténovej
1,5 g/l za 48 h v 10 ml kultúrach v médiu SVY bez prísunu prekurzorov. V 10 ml kultúrach suplementovaných 10 g/l aspartátu sa dosahujú titre až do 5 g/l.
Použitím kmeňa B. subtilis PA668-24 sa dosahujú titre kyseliny pantoténovej
1,8 g/l za 48 h v 10 ml kultúrach v médiu SVY bez prísunu prekurzorov. V 10 ml kultúrach suplementovaných 10 g/l L-aspartátu sa dosahujú titre až do 4,9 g/l.
Presná konštrukcia kmeňa je daná podľa príloh prihlášky PCT/US 0025993 a US č. 60/262,995.
Použitím vyššie opísaného kmeňa PA377 v glukózovo obmedzenej fermentácii v médiu SVY (25 g/l Difco Veal Infusion Broth, 5 g/l Difco Yeast Extract, 5 g/l tryptofánu, 5 g/l glutamátu sodného, 2 g/l (NH4)2SO4, 10 g/l KH2PO4, 20 g/l K2HPO4, 0,1 g/l CaCb, 1 g/l MgSO4, 1 g/l citrátu sodného, 0,01 g/l FeSO4 · 7 Η2Ο a 1 ml/l roztoku stopových solí s nasledujúcim zložením: 0,15 g Na2MoO4 2 H2O, 2,5 g H3BO3, 0,7 g C0CI2 · 6 H2O, 0,25 g CuSO4 · 5 H2O, 1,6 g MnCI2 · 4 H2O, 0,3 g ZnSO4 · 7 H2O, doplnené do 1 I vodou)) v 10 I škále s kontinuálnym prísunom glukózového roztoku sa získajú koncentrácie kyseliny pantoténovej vo fermentačnej zmesi 18-19 g/l 22-125 g/l) za 36 h (48 h).
Pri glukózovo obmedzenej fermentácii PA824, tryptofán-prototrofného derivátu PA377, v médiu kvasnicového extraktu (10 g/l Difco Yeast Extract, 5 g/l glutamátu sodného, 8 g/l (NH4)2SO4, 10 g/l KH2PO4, 20 g/l K2HPO4, 0,1 g/l CaCI2, 1 g/l MgSO4, 1 g/l citrátu sodného, 0,01 g/l FeSO4 7 H2O a 1 ml/l vyššie opísaného roztoku stopových solí) sa získajú nasledujúce koncentrácie kyseliny pantoténovej vo fermentačných zmesiach za 36 h, 48 h a 72 h: 20 g/l, 28 g/l a 36 g/l v škále 10 I s kontinuálnym prísunom glukózového roztoku.
Ďalšou optimalizáciou média použitím kmeňa PA824 v glukózovo obmedzenej fermentácii v médiu obsahujúcom 10 g/l Difco Yeast Extract, 10 g/l NZ amínu A (Quest International GmbH, Erftstadt), 10 g/l glutamátu sodného, 4 g/l (NH4)2SO4, 10 g/l KH2PO4, 20 g/l K2HPO4, 0,1 g/l CaCb, 1 g/l MgSO4, 1 g/l citrátu sodného, 0,01 g/l FeSO4 · 7 H2O a 1 ml/l vyššie opísaného roztoku stopových solí sa získali koncentrácie kyseliny pantoténovej 37 g/l (48 g/l) vo fermentačných zmesiach za 36 h (48 h) v škále 10 I s kontinuálnym prísunom glukózového roztoku.
Ďalšie zvýšenia koncentrácie kyseliny pantoténovej vo fermentačnej zmesi možno dosiahnuť ďalšou optimalizáciou média, zvýšením fermentačného času, vylepšením postupu a kmeňa a kombináciou jednotlivých krokov. Vyššie uvedené koncentrácie kyseliny pantoténovej možno dosiahnuť aj fermentáciou kmeňov, ktoré sú derivátmi vyššie uvedeného PA824. Deriváty možno pripraviť klasickým vývojom kmeňov a ďalšími manipuláciami genetického inžinieringu. Vývojom média, kmeňa a fermentačných procesov možno zvýšiť titre kyseliny pantoténovej vo fermentačných zmesiach na viac ako 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 a > 90 g/l.
Významnou výhodou postupu podľa vynálezu je, že fermentácia sa uskutočňuje v kultivačnom médiu, ktoré okrem aspoň jedného zdroja uhlíka a zdroja dusíka neobsahuje ako východiskové zlúčeniny žiadne iné prekurzory. To znamená, že biosyntéza kyseliny D-pantoténovej je nezávislá od prísunu ďalších prekurzorov. Na účely predloženého vynálezu sú takými prekurzormi látky ako β-alanín a/alebo Laspartát a/alebo L-valín a/alebo α-ketoizovalerát a/alebo ich kombinácie.
Vo výhodnom variante postupu podľa vynálezu sa fermentácia organizmu produkujúceho kyselinu D-pantoténovú uskutočňuje v kultivačnom médiu, ktoré obsahuje zdroj uhlíka a zdroj dusíka, ale do ktorého sa nepridáva ani nedodáva v priebehu fermentácie žiadny voľný β-alanín a/alebo soli β-alanínu. To znamená, že na produkciu kyseliny D-pantoténovej v rozmedziach aspoň 10 g/l kultivačného média, s výhodou najmenej 20 g/l, s osobitnou výhodou najmenej 40 g/l, s veľmi osobitnou výhodou najmenej 60 g/l a s najväčšou výhodou najmenej 70 g/l nie je podľa vynálezu potrebný žiadny prísun voľného β-alanínu a/alebo solí β-alanínu.
Nezávislosť od prísunu prekurzorov je osobitne významnou ekonomickou výhodou postupu podľa vynálezu v porovnaní so známymi procesmi, keďže mnoho prekurzorov je veľmi drahých.
Vynález však nevylučuje pridávanie β-alanínu a/alebo solí β-alanínu, takže výťažok kyseliny D-pantoténovej možno ďalej zvýšiť pridaním β-alanínu a/alebo solí βalanínu. Ak sa napríklad predpokladá, že všetky potrebné prekurzory kyseliny pantoténovej sú prítomné v dostatočnom množstve, ďalšie zvýšenie produkcie kyseliny pantoténovej limituje len aktivita génu panD, potom výťažok kyseliny pantoténovej možno zvýšiť napríklad o ďalších 50 % pridaním voľného β-alanínu a/alebo solí βalanínu.
Vo výhodnom variante predloženého vynálezu možno do kultivačného média pridať až 20 g/l voľného β-alanínu a/alebo solí β-alanínu, aby sa výťažok kyseliny pantoténovej ďalej zvýšil o viac ako 50%. Uprednostňuje sa pridanie približne 15 g/l voľného β-alanínu a/alebo solí β-alanínu do kultivačného média.
Príkladmi zdrojov uhlíka, ktoré sú vhodné podľa vynálezu na použitie v kultivačnom médiu na fermentáciu vyššie uvedených organizmov, sú cukry, napríklad škrobové hydrolyzáty (mono-, di-, oligosacharidy), s výhodou glukóza alebo sacharóza, a tiež repné alebo trstinové cukrové melasy, proteíny, proteínové hydrolyzáty, sójová múka, kukuričný výluh, tuky, voľné mastné kyseliny, recirkulované bunky z predchádzajúcich fermentácií alebo ich hydrolyzáty, a tiež kvasnicový extrakt. Tieto zoznamy neobmedzujú predložený vynález.
Okrem toho sa tento vynález s výhodou vyznačuje tým, že celkový obsah cukru sa do konca fermentácie zníži na minimum, keďže inak by sa sťažilo neskoršie sušenie a/alebo formulácia fermentačného roztoku v dôsledku lepenia. Toto možno podľa vynálezu dosiahnuť pokračovaním fermentácie určitý dodatočný čas po spotrebovaní zdroja uhlíka (v prípade dávkovej kultúry) alebo po prerušení alebo regulovaní prísunu uhlíka (v prípade procesného postupu v prísunovom dávkovom alebo opakovanom prísunovom dávkovom režime) tak, že koncentrácia zdroja uhlíka bude prakticky nulová (v prípade prísunového dávkového, opakovaného dávkového alebo kontinuálneho procesného postupu).
Toto sa podľa vynálezu dosahuje tak, že po prerušení pridávania zdroja uhlíka (napríklad roztoku cukru) fermentácia pokračuje, kým sa nedosiahne koncentrácia rozpusteného kyslíka (pO2) vo fermentačnom roztoku najmenej 80 %, s výhodou 90% a s osobitnou výhodou 95 % hodnoty nasýtenia.
Príkladmi zdrojov dusíka, ktoré sú vhodné podľa vynálezu, sú amoniak, síran amónny, močovina, proteíny, proteínové hydrolyzáty alebo kvasnicový extrakt. Tento zoznam neobmedzuje predložený vynález.
Okrem toho fermentačné médium obsahuje minerálne soli a/alebo stopové prvky, napríklad aminokyseliny a vitamíny. Presné zloženia vhodných fermentačných médií sú všeobecne známe a dostupné odborníkom v danej oblasti.
Po naočkovaní fermentačného média vhodným organizmom produkujúcim kyselinu D-pantoténovú (v bunkových hustotách známych odborníkom v danej oblasti), v prípade potreby s prídavkom odpeňovača, sa tento organizmus kultivuje. Akúkoľvek potrebnú reguláciu pH média možno uskutočniť použitím rôznych anorganických alebo organických zásad alebo kyselín, napríklad NaOH, KOH, amoniaku, kyseliny fosforečnej, kyseliny sírovej, kyseliny chlorovodíkovej, kyseliny mravčej, kyseliny jantárovej, kyseliny citrónovej a podobne.
Vzhľadom na tlmivé systémy používané pri fermentácii, ktorými môžu byť, ako je opísané vyššie, napríklad NaOH, KOH, amoniak, kyselina fosforečná, kyselina sírová, kyselina chlorovodíková, kyselina mravčia, kyselina jantárová, kyselina citrónová a podobne, vytvorená kyselina D-pantoténová je prítomná vo fermentačnom roztoku v závislosti od použitého tlmivého systému vo forme príslušných solí. Keďže v tomto prípade sú najmä soli kyseliny D-pantoténovej vo forme svojich jednomocných katiónov nevýhodné, fermentačný roztok sa podľa vynálezu spracuje nanofiltráciou.
S týmto cieľom sa do vzniknutého D-pantotenátu najprv dodávajú soli obsahujúce viacmocné katióny, pričom vznikajú viacmocné soli kyseliny D16 pantoténovej. Podľa vynálezu soli obsahujúce viacmocné katióny možno pridať v tuhej forme alebo vo vodnom roztoku počas, s výhodou na konci alebo po fermentácii v kroku a). Vodný roztok obsahujúci viacmocné katióny možno dodávať napríklad kontinuálne.
Okrem toho v niektorom kroku pred nanofiltráciou, teda pred nanofiltráciou v kroku c) postupu podľa vynálezu, možno oddeliť bunkovú masu komponentov vyzrážaných v roztoku. V tomto prípade možno separáciu uskutočniť dekantáciou alebo membránovou filtráciou, s výhodou ultrafiltráciou. Vo variante postupu podľa vynálezu sa membránová filtrácia uskutočňuje ako diafiltrácia. Aj tu podľa vynálezu soli obsahujúce viacmocné katióny možno pridať v tuhej forme alebo vo vodnom roztoku počas membránovej filtrácie roztoku obsahujúceho D-pantotenát alebo po nej. Napríklad vodný roztok obsahujúci viacmocné katióny možno dodávať kontinuálne.
Pri separácii bunkovej masy a/alebo komponentov vyzrážaných z roztoku, napríklad slabo rozpustných alebo nerozpustných fosforečnanových solí alebo síranových solí, enzýmov, hormónov, proteínov, antibiotík, pyrogénov, vírusov, polysacharidov, koloidov, tenzidov, pesticídov alebo iných anorganických látok, možno použiť separáciu na báze využitia gravitácie, odstredivej sily, tlaku alebo vákua. Medzi príklady procesov patria okrem iných: dekantácia, elutriácia, osievanie, triedenie prúdom vzduchu, triedenie, filtrácia, dialýza, sedimentácia, mikrofiltrácia, ultrafiltrácia, flotácia, frakcionácia peny, separácia plavením/ponorením, čírenie, centrifugovanie alebo separácia. Membránové separačné procesy, napríklad mikrofiltrácia alebo ultrafiltrácia, uskutočňované na základe tlakového rozdielu medzi stranou suroviny a stranou permeátu, sa súhrnne označujú ako membránová filtrácia. Procesy sa líšia napríklad svojimi limitmi separácie. V prípade ultrafiltrácie limit nie je založený na veľkosti častíc, napríklad ako v prípade mikrofiltrácie, ale na mólovej hmotnosti, ktorá je v rozmedzí od približne 103 do 2 χ 106 Da. Pri ultrafiltrácii sa popri filtráte (permeáte) produkuje aj koncentrát (retentát).
Na separovanie tuhých látok alebo obohatenie alebo ochudobnenie rozpustených strednomolekulových a vysokomolekulových látok sa s výhodou používajú asymetricky štruktúrované porézne membrány.
Membrány používané podľa vynálezu môžu vo výhodnom variante pozostávať zo separačnej vrstvy, ktorá uskutočňuje vlastnú separáciu, a jednej vrstvy alebo viacvrstvovej nosnej vrstvy, ktorá nesie separačnú vrstvu a má hrubšie póry ako separačná vrstva. Separačné vrstvy a nosná vrstva môžu pozostávať z organických alebo anorganických polymérov, keramiky, kovu alebo uhlíka a musia byť stabilné v reakčnom médiu a pri teplote procesu. Ich príklady sú uvedené v tabuľke 1, ale neobmedzujú predložený vynález:
Membrány možno použiť vo forme ohybných rúrok, rúrok, kapilár, dutých vláken alebo plochých membrán v plochom, rúrkovom, viackanálovom prvku, kapilárnych alebo cievkových moduloch, ktoré sú samy osebe známe.
Optimálne transmembránové tlaky medzi retentátom a permeátom sú v zásade od 1 do 40 barov v závislosti od priemeru pórov membrány alebo limitu (vyjadreného v jednotkách molekulovej hmotnosti), mechanickej stability membrány a typu membrány. Vyššie transmembránové tlaky vo všeobecnosti vedú k vyšším tokom permeátu. V prípade, v ktorom privádzaná surovina (roztok, ktorý sa má spracovať) je privádzaná pri nadmernom tlaku, transmembránový tlak možno prispôsobiť zvýšením tlaku permeátu.
Prevádzková teplota závisí od stability produktu a stability membrány. Je od približne 20 do 90 °C, s výhodou od približne 40 do 70 °C. Vyššie teploty vedú k vyšším tokom permeátu. Možno použiť napríklad membrány podľa tabuľky 2, ale tieto neobmedzujú predložený vynález.
Oddelenie buniek možno podľa vynálezu s výhodou uskutočniť špeciálnym typom membránovej filtrácie, teda diafiltráciou.
Diafiltrácia môže prebiehať dávkovo prechodom roztoku obsahujúceho viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej cez okruh zahŕňajúci nádobu, čerpadlo a jeden alebo viacero membránových modulov a nastavením tlaku v membránových moduloch tak, aby sa získaval permeát. Kontinuálne alebo v istých časoch sa pridáva voda alebo vodný roztok, ktorý neobsahuje produkt, ktorý sa má oddeliť, alebo ho obsahuje v nižšej koncentrácii ako v čase pridania do separačného okruhu. Podľa vynálezu vodný roztok môže obsahovať soľ viacmocných katiónov, napríklad halogenidy vápenaté alebo horečnaté alebo ich kombinácie, s výhodou chlorid vápenatý a/alebo chlorid horečnatý.
Odstraňovanie buniek pomocou diafiltrácie možno podľa vynálezu uskutočňovať aj kontinuálne, s výhodou pomocou viacerých membránových modulov zapojených do série, alebo v každom prípade jedného alebo viacerých membránových modulov obsahujúcich čerpadlové okruhy zapojených do série. Pred, medzi alebo za membránovými modulmi alebo čerpadlovými okruhmi možno pridávať vodu alebo vodný roztok, ktorý neobsahuje odstraňovaný produkt, alebo ho obsahuje pri nižšej koncentrácii ako pri vstrekovaní, kedy ako v dávkovom variante môže vodný roztok obsahovať soli viacmocných katiónov, napríklad halogenidy vápenaté alebo horečnaté alebo ich kombinácie, s výhodou chlorid vápenatý a/alebo chlorid horečnatý.
Podľa vynálezu možno ultrafiltráciu alebo diafiltráciu uskutočňovať priamo použitím fermentačného výstupu alebo po spracovaní fermentačného výstupu napríklad centrifúgovaním, dekantáciou alebo podobným postupom.
Ak sa podľa vynálezu bunková hmota alebo komponenty vyzrážané v roztoku odstránia, pridanie solí obsahujúcich viacmocné katióny podľa kroku b) postupu podľa vynálezu sa môže uskutočniť počas ultrafiltrácie alebo diafiltrácie alebo po nej. Vo variantoch postupu podľa vynálezu sú pridávanými viacmocnými katiónmi napríklad chlorid, dusičnan, hydroxid, mravčan, octan, propionát, glycinát a/alebo laktát vápenatý a/alebo horečnatý. V tomto prípade možno viacmocný katión, napríklad Ca2+, dodávať v koncentrácii 0,05 - 50 mol Ca2+/mol D-pantotenátu, s výhodou 0,2 - 2 mol Ca2+/mol D-pantotenátu.
V kroku c) postupu podľa vynálezu sa roztok obsahujúci viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej spracúva nanofiltráciou, pričom sa viacmocné soli kyseliny D19 pantoténovej obohacujú a súčasne nežiaduce jednomocné ióny, s výhodou jednomocné katióny, napríklad amónne, sodné alebo draselné ióny, sa ochudobňujú. Podľa vynálezu je obsah jednomocných katiónov, s výhodou amónnych, draselných a/alebo sodných iónov, znížený na koncentráciu s 5 g/kg roztoku.
Predložený vynález zahŕňa všetky komerčne dostupné nanofiltračné systémy. Separácia sa s výhodou uskutočňuje na asymetricky štruktúrovaných poréznych membránach. Vo výhodnom variante predloženého postupu sa na to používajú membrány, ktoré sú vyrobené zo separačnej vrstvy, ktorá vykonáva vlastnú separáciu, a jedno- alebo viacvrstvovej nosnej vrstvy, ktorá nesie separačnú vrstvu a má hrubšie póry ako separačná vrstva. Separačné vrstvy a nosná vrstva môžu pozostávať z organických polymérov, keramiky, kovu alebo uhlíka a musia byť stabilné v reakčnom médiu a pri teplote procesu. Výhodnými materiálmi na separačnú vrstvu sú polyamidy, polyimidy alebo polypiperazíny. Separačné vrstvy môžu tiež mať kladný alebo záporný povrchový náboj. Príkladom anionicky funkcionalizovanej nanofiltračnej membrány je membrána DESAL 5 DK, ale predložený vynález nie je obmedzený na výlučné použitie tejto membrány.
Membrány možno použiť vo forme ohybných rúrok, kapilár, dutých vláken alebo plochých membrán v plochom, rúrkovom, viackanálovom prvku, kapilárnych alebo cievkových moduloch, ktoré sú samy osebe známe.
Vo výhodných variantoch postupu podľa vynálezu je v nanofiltračnom kroku c) tlakový rozdiel na membráne v rozmedzí 5 - 100 barov, s výhodou 20 - 80 barov a s osobitnou výhodou 40 - 70 barov.
Procesná teplota je s výhodou od 20 do 80 °C, s výhodou od 30 do 60 °C. Okrem toho nanofiltráciu možno uskutočniť spôsobom známym odborníkom v danej oblasti kontinuálne alebo dávkovo v jednom alebo viacerých krokoch.
Vo výhodnom variante v každom prípade pred jedným alebo viacerými nanofiltračnými krokmi sa pridá soľ obsahujúca viacmocné katióny v tuhej forme alebo vo vodnom roztoku. Podľa vynálezu sa viacmocné katióny pridávajú vo forme chloridu, dusičnanu, hydroxidu, mravčanu, octanu, propionátu, glycinátu a/alebo laktátu vápenatého a/alebo horečnatého. V tomto prípade možno viacmocný katión Ca2+, dodávať v koncentrácii 0,05 - 50 mol Ca2+/mol D-pantotenátu, s výhodou 0,2 - 2 mol Ca2+/mol D-pantotenátu (vzhľadom na stav po zmiešaní).
Podľa vynálezu sa soli obsahujúce viacmocné katióny pridávajú v tuhej forme alebo vo vodnom roztoku počas, s výhodou na konci alebo po fermentácii v kroku a) alebo počas separácie buniek alebo po nej.
Okrem toho môže byť podľa vynálezu výhodné pridávanie solí obsahujúcich viacmocné katióny počas kroku nanofiltrácie. Okrem toho možno vodný roztok obsahujúci viacmocné katióny dodávať kontinuálne.
V ďalšom variante predloženého procesu je možné, že sa v jednom alebo viacerých procesných krokoch pre nanofiltráciou budú získavať roztoky s líšiacimi sa koncentráciami produktu. Tieto roztoky možno ďalej spracúvať nanofiltráciou tak, že roztoky sa dodávajú v postupných krokoch nanofiltrácie v poradí stúpajúcich koncentrácií produktu.
Podľa vynálezu sa v dôsledku vyššie opísaného postupu v retentáte nanofiltrácie obohatia predovšetkým viacmocné soli kyseliny pantoténovej. Keď sa použije anionicky funkcionalizovaná nanofiltračná membárna, v roztoku permeátu sa obohatia predovšetkým jednomocné ióny. Obsah jednomocných katiónov, s výhodou amónnych, draselných a/alebo sodných iónov v rententáte možno v tomto prípade znížiť na koncentráciu s 5 g/kg roztoku.
Podľa vynálezu permeát nanofiltrácie alebo jeho časť možno recirkulovať do fermentácie v kroku a) postupu podľa vynálezu. Táto recirkulácia permeátu alebo jeho častí sa môže uskutočňovať kontinuálne. Vyššie opísané procesné kroky uskutočňované popri nanofiltrácii slúžia na predbežné nakoncentrovanie alebo ďalšie nakoncentrovanie D-pantotenátu vo forme viacmocných solí.
Ďalšou výhodou nanofiltrácie používanej podľa vynálezu je, že zníženie jednomocných katiónov (v roztoku retentátu) môže byť sprevádzané súčasne zmenšením objemu retentátu. Spracovanie fermentačného roztoku obsahujúceho Dpantotenát nanofíltráciou možno takto použiť podľa vynálezu ako iónovýmenný a koncentračný proces na prípravu D-pantotenátu.
Toto s výhodou vedie k zjednodušeniu a súčasne zvýšenej efektívnosti následných procesných krokov. Napríklad spotrebu energie pri sušení možno vďaka nakoncentrovaniu výrazne znížiť.
Vo výhodnom uskutočnení predloženého vynálezu sa fermentačný roztok zbavi bunkovej masy centrifugovaním a/alebo dekantáciou a/alebo ultrafiltráciou. Po pridaní 0,05 až 50 mol (Ca2+) iónov/mol pantotenátových iónov, s výhodou 0,2-2 mol Ca2+ iónov/mol pantotenátových iónov, ktoré sa s výhodou pridávajú vo forme zriedeného roztoku s 0,01 - 10 mol Ca2+/I, sa získaný roztok zavádza do nanofiltračného modulu. Tlakový rozdiel na membráne je v rozmedzí približne 5-100 barov, s výhodou približne 20 - 80 barov, s osobitnou výhodou približne 40 - 70 barov. Pred nanofíltráciou alebo počas nej možno vodný roztok obsahujúci ióny Ca2+ pridať do roztoku prúdiaceho cez membránu na strane nástreku. Retentát má objem 30 200 % východiskového roztoku. Okrem toho sa odstráni približne 5-99 %, s výhodou 30 - 80 % prítomných jednomocných katiónov.
Retentát s výhodou obsahujúci D-pantotenát vápenatý, D-pantotenát horečnatý alebo ich zmes sa potom podrobí sušeniu a/alebo formulácii. Sušenie a/alebo formulácia roztoku obsahujúceho D-pantotenát vápenatý a/alebo horečnatý sa uskutoční pomocou všeobecne známych metód, napríklad sušením rozprašovaním, granuláciou rozprašovaním, sušením vo fluidnej vrstve, granuláciou vo fluidnej vrstve, bubnovým sušením alebo spin-flash sušením (Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 6. vydanie, 1999, elektronická verzia, kapitola „Drying of Solid Materials“). Vstupná teplota plynu pri konvekčnom sušení je v rozmedzí 100 - 280 °C, s výhodou 120-210 °C. Výstupná teplota plynu je 50 - 180 °C, s výhodou 60- 150 °C. Aby sa dosiahla požadovaná distribúcia veľkosti častíc a súvisiace vlastnosti produktu, jemné častice možno oddeľovať a recirkulovať. Okrem toho hrubý materiál možno mlieť v mlyne a rovnako potom recirkulovať.
Postup podľa vynálezu má tie výhody, že nežiaduce katióny sa účinne a prakticky úplne odstránia a súčasne prebehne zníženie objemu, čo zjednodušuje alebo zefektívňuje následné procesné kroky, najmä sušenie a/alebo formuláciu. Okrem toho nedochádza k žiadnemu rozkladu produktu, alebo len v mimoriadne malom rozsahu, a súčasne sa získava vysoký výťažok. Privádzaním soľných roztokov viacmocných katiónov počas fermentácie alebo na jej konci alebo počas ultrafiltrácie alebo diafiltrácie alebo na ich konci, alebo počas kroku nanofiltrácie a/alebo recirkuláciou permeátu do fermentačného roztoku sa ďalej zvyšujú výťažky Dpantotenátu vo forme viacmocných, s výhodou dvojmocných iónov, napríklad vápenatých alebo horečnatých.
Vo vyššie opísanom procese okrem toho je podľa vynálezu výhodné zníženie počtu zložitých krokov spracovania, najmä vynechanie použitia organických rozpúšťadiel so súčasným získaním požadovaného produktu dobrej biologickej hodnoty. Okrem toho sa podľa vynálezu významne znižuje množstvo produkovanej odpadovej vody. To vedie k ďalším úsporám v zložitých zariadeniach na spracovanie a manipuláciu. Postup podľa vynálezu sa teda s výhodou vyznačuje tým, že je jednoduchší, menej citlivý na chyby, menej časovo náročný, výrazne menej drahý a teda hospodárnejší ako konvenčné procesy.
To však nevylučuje, aby sa postup podľa vynálezu mohol meniť. Skôr opísané kroky postupu možno doplniť jedným alebo viacerými z nasledujúcich procesných krokov, ktoré sú samy osebe známe odborníkom v danej oblasti. V tomto prípade sú všetky predstaviteľné kombinácie nasledujúcich procesných krokov s procesnými krokmi známymi doposiaľ zahrnuté vo vynáleze.
Roztoky pochádzajúce z postupu podľa vynálezu možno dezinfikovať, napríklad zahriatím (sterilizáciou) alebo inými metódami, napríklad pasterizáciou alebo sterilnou filtráciou.
V ďalších variantoch postupu podľa vynálezu pred vysušením a/alebo formuláciou retentátu možno uskutočniť aspoň jeden krok a/alebo kombinácie z nasledujúcich krokov: lýza a/alebo sterilizovanie biomasy a/alebo oddelenie biomasy od fermentačného roztoku a/alebo pridanie ďalších prísad a/alebo nakoncentrovanie fermentačného roztoku, s výhodou odstránením vody.
Predložený vynález sa teda týka aj postupu, pri ktorom sa lýza a/alebo sterilizácia biomasy uskutoční ešte vo fermentačnom roztoku alebo nie až po odseparovaní biomasy od fermentačného roztoku. Toto možno uskutočniť napríklad tepelným spracovaním, s výhodou pri 80 - 200 °C a/alebo spracovaním kyselinou, s výhodou kyselinou sírovou alebo kyselinou chlorovodíkovou, a/alebo enzymaticky, s výhodou lyzozýmom.
Je tiež možné, aby bola prítomná bunková masa odstránená priamo nanofiltráciou, teda súčasne s výmenou jednomocných katiónov oproti viacmocným katiónom.
Roztok získaný spracovaním nanofiltráciou možno pred vysušením a/alebo formuláciou nakoncentrovať pomocou vhodnej odparky, napríklad odparky s klesajúcim filmom, odparky s tenkým filmom alebo rotačnej odparky. Také odparky vyrábajú napríklad firmy GIG (4800 Affnang Puchheim, Rakúsko), GEA Canzler (52303 Duren, Nemecko), Diessel (31103 Hildesheim, Nemecko) a Pitton (35274 Kirchhain, Nemecko).
Na zlepšenie farebných vlastností koncového produktu možno uskutočniť dodatočný krok filtrácie, pri ktorom sa do roztokov získaných počas postupu pridá troška aktívneho uhlia a táto suspenzia sa potom prefiltruje. Alternatívne možno roztoky získané počas fermentácie prefiltrovať cez malú vrstvu aktívneho uhlia. Použité množstvá aktívneho uhlia, ktoré sú na to potrebné, sú v rozmedzí niekoľkých hmotnostných percent roztoku a dokáže ich určiť odborník v danej oblasti na základe vedomostí a úsudku.
Tieto filtrácie možno zjednodušiť pridaním komerčného flokulačného činidla do príslušného roztoku pred filtráciou (napríklad Sedipur CF 902 alebo Sedipur CL 930 od BASF AG, Ludwigshafen).
Vo výhodnom uskutočnení predloženého vynálezu sa fermentačný výstup (fermentačná zmes) sterilizuje zahrievaním a potom sa oddelí od bunkovej masy centrifúgovaním, filtráciou, ultrafiltráciou alebo dekantáciou. Po pridaní 50 - 1 000 mg/kg, s výhodou 100 - 200 mg/kg komerčne konvenčného flokulačného činidla vzhľadom na fermentačný výstup sa suspenzia prefiltruje cez malú vrstvu aktívneho uhlia a piesku, aby sa získal roztok bez biomasy s vysokým obsahom kyseliny Dpantoténovej. Takto spracovaný roztok sa potom spracuje nanofiltráciou.
Tento roztok možno potom vysušiť, napríklad sušením rozprašovaním. Toto možno uskutočniť v súbežnom, protiprúdovom alebo zmiešanom toku. Na atomizáciu možno použiť všetky známe atomizátory, najmä centrifugálne atomizátory (atomizátorový disk), jednotekutinovú hubicu alebo dvojtekutinovú hubicu. Výhodné teplotné podmienky pri sušení sú 150 - 250 °C vstupná teplota veže a 70 - 130 °C výstupná teplota veže. Sušenie však možno uskutočniť aj pri vyšších alebo nižších teplotách. Aby sa dosiahla veľmi nízka zvyšková vlhkosť, v rámci ďalších krokov možno poskytnúť ďalší krok sušenia vo fluidnej vrstve.
Sušenie rozprašovaním možno uskutočniť aj v FSD alebo SBD sušičke (FSD: fluidized spray dryer; SBD: spray bed dryer), ktoré vyrábajú firmy Niro (Kodaň, Dánsko) a APV-Anhydro (Kodaň, Dánsko), ktoré sú kombináciou rozprašovacej sušičky a fluidnej sušičky.
Pri sušení rozprašovaním možno pridať prostriedok proti spekaniu. Toto môže znížiť nanášanie materiálu na steny sušičky a zlepšiť správanie toku najmä v prípade jemnozrnných práškov. Prostriedky proti spekaniu, ktoré možno použiť, sú najmä silikáty, stearáty, fosfáty a kukuričný škrob.
Sušenie môže v zásade prebiehať aj v rozprašovanej fluidnej vrstve, kedy sušenie možno uskutočňovať nielen kontinuálne ale aj dávkovo. Roztok možno rozprašovať nielen zhora (horné rozprašovanie) a zospodu (dolné rozprašovanie), ale aj zboku (bočné rozprašovanie).
Predložený vynález sa ďalej týka kompozície na použitie ako krmivovej prísady a/alebo krmivového doplnku, kedy túto možno pripraviť nasledujúcimi krokmi:
a) použitie aspoň jedného organizmu, ktorý produkuje kyselinu Dpantoténovú a v ktorom je biosyntéza kyseliny pantoténovej (pan) a/alebo izoleucínu/valínu (ilv) deregulovaná a ktorý tvorí aspoň 2 g/l solí kyseliny Dpantoténovej fermentáciou v kultivačnom médiu, pričom sa do kultivačného média dodáva 0 -20 g/l, s výhodou 0 g/l voľného β-alanínu a/alebo soli β-alanínu,
b) privádzanie solí obsahujúcich viacmocné katióny do vzniknutého Dpantotenátu, pričom vznikajú viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej,
c) spracovanie fermentačného roztoku obsahujúceho D-pantotenát nanofiltráciou, pričom sa obohacujú viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej,
d) podrobenie nanofiltračného retentátu obsahujúceho viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej sušeniu a/alebo formulácii.
Vo variante predloženého vynálezu je zahrnutá kompozícia, ktorú možno pripraviť odstránením bunkovej masy alebo vyzrážaných zložiek pred nanofiltráciou v kroku c), s výhodou membránovou filtráciou, s osobitnou výhodou ultrafiltráciou a s veľmi osobitnou výhodou diafiltráciou. Predložený vynález sa ďalej týka kompozície, ktorú možno pripraviť privádzaním solí (v tuhej forme alebo ako vodný roztok) obsahujúcej viacmocné katióny počas odstránenia bunkovej masy alebo z roztoku vyzrážaných zložiek alebo po ňom. Okrem toho možno v ďalšom variante tieto soli dodávať aj počas nanofiltrácie.
Podľa vynálezu sa kompozícia ďalej vyznačuje tým, že obsahuje soli kyseliny D-pantoténovej v koncentrácii najmenej 1 - 100% hmotnostných, s výhodou 20 100% hmotnostných a s osobitnou výhodou najmenej 50% hmotnostných. Predložený vynález sa týka kompozície, ktorá obsahuje soli kyseliny D-pantoténovej vo forme dvojmocných katiónov, s výhodou D-pantotenát vápenatý a/alebo Dpantotenát horečnatý. Podľa vynálezu je výhodná kompozícia, ktorá sa vyznačuje tým, že obsah solí kyseliny D-pantoténovej vo forme jednomocných katiónov je <; 5 g/kg.
Podľa vynálezu sa pomocou vyššie opísaného postupu získa D-pantotenát vápenatý alebo D-pantotenát horečnatý, ktorý vyhovuje požiadavkám na krmivové prísady. Tieto požiadavky sú napríklad pomerne vysoký obsah D-pantotenátu a vysoká kompatibilita s cieľovým organizmom a biologická hodnota v zmysle „vitamínovej aktivity“ produktu podľa vynálezu.
Prehľad obrázkov na výkresoch
Obr. 1: Grafické znázornenie transmembránových tokov (tokov permeátu) fermentačného výstupu počas ultrafiltrácie ako funkcia koncentračného faktora MK použitím membrán so šírkou pórov 50 nm a 20 kD.
Obr. 2: Grafické znázornenie transmembránových tokov (tokov permeátu) centrifugovaného fermentačného výstupu počas ultrafiltrácie ako funkcia koncentračného faktora MK použitím membrány so šírkou pórov 20 kD.
Tabuľka 1: Náčrt asymetricky štruktúrovaných membrán na oddeľovanie bunkovej masy alebo zložiek vyzrážaných z roztoku.
Tabuľka 2: Náčrt membrán a ich vlastností na oddeľovanie bunkovej masy alebo zložiek vyzrážaných z roztoku.
Tabuľka 3: Náčrt analytických hodnôt nanofiltrácie, najmä s ohľadom na mieru rejekcie vápenatých iónov a pantotenátu vo vodnom roztoku obsahujúcom 0,1 mol/kg pantotenátu vápenatého a 0,2 mol/kg NaCl.
Tabuľka 4: Náčrt analytických hodnôt nanofiltrácie, najmä s ohľadom na mieru rejekcie vápenatých iónov a pantotenátu vo vodnom roztoku obsahujúcom 0,2 mol/l pantotenátu sodného a 0,1 mol/l CaCLTabuľka 5: Náčrt analytických hodnôt nanofiltrácie, najmä s ohľadom na mieru rejekcie vápenatých iónov vo vodnom roztoku obsahujúcom ekvimolárne množstvá NaCl a CaCb.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Predložený vynález je opísaný podrobnejšie na nasledujúcich príkladoch, ktoré však neobmedzujú rozsah vynálezu:
Príklad 1:
Do laboratórneho fermentora vybaveného miešadlom a zariadenie na prívod plynu s objemom 14 I sa dá fermentačné médium s nasledujúcim zložením:
| Východisková látka | Koncentrácia [g/l] |
| Kvasnicový extrakt | 5 |
| Sójová múka | 40 |
| Glutamát sodný H2O | 5 |
| Síran amónny | 8 |
| KH2PO4 | 5 |
| k2hpo4 | 10 |
| NaH2PO4 2 H2O | 6,15 |
| NaH2PO4 · 2 H2O | 12 |
Po sterilizácii sa pridali nasledujúce sterilné zložky média:
| Východisková látka | Koncentrácia [g/l] |
| Glukóza · H2O | 20 |
| Síran vápenatý | 0,1 |
| Síran horečnatý | 1 |
| Citrát sodný | 1 |
| FeSO4 · 7 H2O | 0,01 |
| Roztok stopových solí | 1 ml |
Roztok stopových solí mal nasledujúce zloženie:
0,15 g Na2MoO4 2 H2O, 2,5 g H3BO3l 0,7 g CoCI2- 6 H2O, 0,25 g CuSO4 · 5 H2O, 1,6 g MnCI2 · 4 H2O, 0,3 g ZnSO4 7 H2O sa doplnili do 1 I vodou. Roztok stopových solí sa pridal sterilnou filtráciou. Počiatočný objem kvapaliny bol 5 I. Vyššie uvedené obsahy sú založené na tejto hodnote.
Do tohto roztoku sa pridalo 100 ml očkovacej kultúry (OD = 10) Bacillus subtilis PA668 a naočkovaná kultúra sa fermentovala pri 43 °C s intenzívnym miešaním pri rýchlosti zavádzania plynu 12 l/min. Tento kmeň je opísaný podľa prílohy prihlášky USA č. 60/262,995.
V priebehu 47 h sa pridalo 2,1 I sterilného vodného roztoku. Zloženie bolo:
| Východisková látka | Koncentrácia [g/l] |
| Glukóza | 800 |
| Chlorid vápenatý | 0,6 |
| Glutamát sodný · H2O | 5 |
| Citrát sodný | 2 |
| FeSO4 · 7 H2O | 0,2 |
| Roztok stopových solí | 6 ml |
V priebehu fermentácie sa pH udržiavalo na hodnote 7,2 pridávaním 25 % roztoku amoniaku alebo 20 % kyseliny fosforečnej. Amoniak pôsobil súčasne ako zdroj dusíka pre fermentáciu. Rýchlosť rotácie miešacieho prvku sa regulovala tak, aby sa obsah rozpusteného kyslíka udržiaval na 30 % hodnoty nasýtenia. Po zastavení pridávania zdroja uhlíka fermentácia pokračovala, kým obsah rozpusteného kyslíka (pO2) nedosiahol hodnotu 95 % hodnoty nasýtenia. Koncentrácia D-pantotenátu pri zastavení po 48 h bola 22,8 g/l.
Podobne možno pripraviť fermentačné zmesi, ktoré majú titre kyseliny pantoténovej bez prísunu β-alanínu vyššie ako 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85 a > 90 g/l.
Príklad 2:
000 ml výstupu fermentácie pripraveného podľa príkladu 1 sa podrobilo ultracentrifugovaniu, pričom sa použil keramický jednokanálový rúrkový modul (od firmy Atech, Gladbeck, Nemecko). V tomto prípade sa najprv použila membrána so šírkou pórov 20 kD (10 nm) a potom membrána so šírkou pórov 50 nm.
Teplota pri experimentoch bola 40 °C, rýchlosť prietoku bola 4 m/s a transmembránový tlak (TMP = [p(prísun) + p(retentát)]/2 - p(permeát)), ak nie je uvedené inak, bol 1 bar.
Na obr. 1 sú vynesené transmembránové toky (toky permeátu) ako funkcia koncentračného faktora M K (MK(t) = mprísun/mretentát (t)).
Je zrejmé, že membrána s nižšou šírkou pórov (20 kD) vykazuje výrazne vyššie toky ako membrána s väčšou šírkou pórov (50 nm).
Príklad 3:
000 ml výstupu fermentácie pripraveného podľa príkladu 1 sa podrobilo ultrafiltrácii podobne ako v príklade 2, pričom použitá membrána mala šírku pórov 20 kD.
Obrázok 2 ukazuje, že koncentrácia pri použití fermentačného výstupu, ktorý bol už centrifugovaný, je výrazne vyššia ako v príklade 2.
Príklad 4:
000 ml vodného roztoku obsahujúceho pantotenát vápenatý (podľa tabuľky 3, stĺpec „prísun retentátu“) sa dalo do miešanej tlakovej bunky s maximálnou prevádzkovou kapacitou približne 1,5 1. Tlak „nástreku“ sa v tejto bunke vytvára pretlakom dusíka a prietok membránou bol zabezpečený miešaním použitím kotvového miešadla poháňaného magneticky.
Použila sa nanofiltračné membrána DESAL 5 DK od firmy Osmonics Deutschland GmbH in Moers.
Pred experimentmi s vyššie uvedeným roztokom, v ich priebehu a po nich sa integrita membrány testovala rejekčnými testami roztokom MgSO4 (2 000 ppm hmotnostných).
Miera rejekcie Rje uvedená v dvoch stĺpcoch na pravej strane tabuľky 3. Miera rejekcie je tu definovaná nasledovne: Rj = 1 - Ci,permeát/Ci,retentáb kde R, = miera rejekcie pre zložku i, CiiPernieát = koncentrácia zložky i v permeáte, Cj,retentát = koncentrácia zložky i v retentáte.
Koncentrácie znamenajú koncentrácie okamžite dosiahnuté v experimente s neustáleným stavom v definovanom časovom bode, ale nie koncentráciu vo frakciách získaných po skončení experimentu. Miera rejekcie R, je v ideálnom prípade nezávislá od koncentrácie, čo sa použilo ako základ pri výpočte udávaných hodnôt z koncentrácií vo frakciách.
Z tabuľky 3 vyplýva, že Ca2+ a pantotenát majú miery rejekcie 84 % a 99 %, teda sú prítomné v retentáte.
Príklad 5:
Pri spracovaní vodného roztoku pantotenátu sodného (0,2 mol/l) za podobných podmienok ako v príklade 4 sa uskutočnilo nakoncentrovanie nanofiltráciou. Tabuľka 4 ukazuje, že miera rejekcie pantotenátu je 80 %.
Príklad 6:
Nakoncentrovanie ekvimolárneho roztoku NaCI/CaCb za podobných podmienok ako v príklade 4 je zhrnuté v tabuľke 5. Tu možno vidieť, že miera rejekcie membrány pre Ca2+ v hodnote 41 % alebo 42 % je relatívne nízka v porovnaní s vysokou mierou rejekcie vápnika v kombinácii s pantotenátom (príklad 5).
Claims (26)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Postup na prípravu kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí, vyznačujúci sa tým, že zahŕňaa) použitie aspoň jedného organizmu, ktorý produkuje kyselinu Dpantoténovú a v ktorom je biosyntéza kyseliny pantoténovej (pan) a/alebo izoleucínu/valínu (ilv) deregulovaná a ktorý tvorí aspoň 2 g/l solí kyseliny Dpantoténovej fermentáciou v kultivačnom médiu, pričom sa do kultivačného média dodáva 0-20 g/l voľného β-alanínu a/alebo soli β-alanínu,b) do vzniknutého D-pantotenátu sa dodávajú soli obsahujúce viacmocné katióny, pričom vznikajú viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej,c) pričom roztok obsahujúci viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej sa spracúva nanofiltráciou, pričom sa viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej obohacujú, ad) nanofiltračný retentát obsahujúci viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej sa podrobí sušeniu a/alebo formulácii.
- 2. Postup podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že do kultivačného média sa nedodáva žiadny voľný β-alanín a/alebo soľ β-alanínu.
- 3. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že použitým organizmom produkujúcim kyselinu D-pantoténovú je baktéria, kvasinka alebo pleseň.
- 4. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že použitým mikroorganizmom je baktéria z čeľade Bacillaceae.
- 5. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že sa používa baktéria rodu Bacillus a s výhodou druhy B. subtils, B. licheniformis alebo B. amyloliquefaciens.
- 6. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že v kroku a) sa vytvorí obsah kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí najmenej 10 g/l kultivačného média, s výhodou najmenej 20 g/l, s osobitnou výhodou najmenej 40 g/l a s najväčšou výhodou najmenej 60 g/l kultivačného média.
- 7. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že bunková masa alebo zložky vyzrážané z roztoku sa oddelia pred nanofiltráciou v kroku c).
- 8. Postup podľa nároku 7, vyznačujúci sa tým, že separácia sa uskutoční dekantáciou alebo membránovou filtráciou, s výhodou ultrafiltráciou.
- 9. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 7 alebo 8, vyznačujúci sa tým, že membránová filtrácia sa uskutoční ako diafiltrácia.
- 10. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 9, vyznačujúci sa tým, že soli obsahujúce viacmocné katióny sa pridávajú v tuhej forme alebo vo vodnom roztoku počas, s výhodou na konci alebo po fermentácii v kroku a) alebo počas membránovej filtrácie roztoku obsahujúceho D-pantotenát alebo po nej.
- 11. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, vyznačujúci sa tým, že počas nanofiltrácie sa pridajú soli obsahujúce viacmocné katióny v tuhej forme alebo vo vodnom roztoku.
- 12. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 11, vyznačujúci sa tým, že vodný roztok obsahujúci viacmocné katióny sa dodáva kontinuálne.
- 13. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 12, vyznačujúci sa tým, že viacmocné katióny sa pridávajú vo forme chloridu, dusičnanu, hydroxidu, mravčanu, octanu, propionátu, glycinátu a/alebo laktátu vápenatého a/alebo horečnatého.
- 14. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 13, vyznačujúci sa tým, že dodávaným viacmocným katiónom je Ca2+ v koncentrácii 0,05 až 50 mol Ca2+/mol D-pantotenátu, s výhodou 0,2 až 2 mol Ca2+/mol D-pantotenátu.
- 15. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 14, vyznačujúci sa tým, že v nanofiltračnom kroku c) je tlakový rozdiel na membráne v rozmedzí 5 až 100 barov, s výhodou 20 až 80 barov a s osobitnou výhodou 40 až 70 barov.
- 16. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 15, vyznačujúci sa tým, že nanofiltrácia v kroku c) znižuje obsah jednomocných katiónov, s výhodou amónnych, draselných a/alebo sodných iónov, na koncentráciu s 5 g/kg roztoku.
- 17. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 16, vyznačujúci sa tým, že permeát z kroku c) alebo jeho časť sa recirkuluje do fermentácie v kroku a).
- 18. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 17, vyznačujúci sa tým, že permeát alebo jeho časti sa recirkulujú kontinuálne.
- 19. Postup podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 18, vyznačujúci sa tým, že retentátom z kroku c) je suspenzia obsahujúca viacmocné soli kyseliny Dpantoténovej.
- 20. Kompozícia na použitie ako krmivová prísada a/alebo krmivový doplnok, vyznačujúca sa tým, že ju možno pripraviť nasledujúcimi krokmi:a) použitie aspoň jedného organizmu, ktorý produkuje kyselinu Dpantoténovú a v ktorom je biosyntéza kyseliny pantoténovej (pan) a/alebo izoleucínu/valínu (ilv) deregulovaná a ktorý tvorí aspoň 2 g/l solí kyseliny Dpantoténovej fermentáciou v kultivačnom médiu, pričom sa do kultivačného média dodáva 0-20 g/l, s výhodou 0 g/l voľného β-alanínu a/alebo soli βalanínu,b) do vzniknutého D-pantotenátu sa dodávajú soli obsahujúce viacmocné katióny, pričom vznikajú viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej,c) pričom roztok obsahujúci viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej sa spracúva nanofiltráciou, pričom sa viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej obohacujú, ad) nanofiltračný retentát obsahujúci viacmocné soli kyseliny D-pantoténovej sa podrobí sušeniu a/alebo formulácii.
- 21. Kompozícia podľa nároku 20, vyznačujúca sa tým, že ju možno pripraviť pred krokom c) odstránením bunkovej masy alebo vyzrážaných zložiek, s výhodou membránovou filtráciou, s osobitnou výhodou ultrafiltráciou a s veľmi osobitnou výhodou diafiltráciou.
- 22. Kompozícia podľa ktoréhokoľvek z nárokov 20 alebo 21, vyznačujúca sa tým, že počas separácie bunkovej masy alebo zložiek vyzrážaných z roztoku alebo po nej sa dodávajú soli obsahujúce viacmocné katióny.
- 23. Kompozícia podľa ktoréhokoľvek z nárokov 20 až 22, vyznačujúca sa tým, že pred nanofiltráciou alebo počas nej sa dodávajú soli obsahujúce viacmocné katióny.
- 24. Kompozícia podľa ktoréhokoľvek z nárokov 20 až 23, vyznačujúca sa tým, že obsahuje soli kyseliny D-pantoténovej vo forme dvojmocných katiónov, s výhodou D-pantotenát vápenatý a/alebo D-pantotenát horečnatý.
- 25. Kompozícia podľa ktoréhokoľvek z nárokov 20 až 24, vyznačujúca sa tým, že obsahuje soli kyseliny D-pantoténovej v koncentrácii 1 až 100% hmotnostných, s výhodou 20 až 100 % hmotnostných a s osobitnou výhodou najmenej 50 % hmotnostných.
- 26. Kompozícia podľa ktoréhokoľvek z nárokov 20 až 25, vyznačujúca sa tým, že obsah solí kyseliny D-pantoténovej vo forme jednomocných katiónov je =s 5 g/kg.Opísaný postup na prípravu kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí je založený na použití mikroorganizmu, ktorý produkuje kyselinu D-pantoténovú v množstve 2 g/1, má deregulovanú biosyntézu kyseliny pantoténovej a/alebo izoleucínu alebo valínu, pričom sa počas kultivácie pridáva do média 0 až 20 g/1 β-alanínu a/alebo jeho solí. Ďalej sa do vzniknutého Dpantotenátu pridávajú viacmocné soli, potom sa roztok obsahujúci viacmocné soli kyseliny Dpantoténovej spracúva nanofíltráciou a retentát obsahujúci uvedené soli sa podrobí sušeniu a formulácií. Je uvedené tiež použitie takto pripravenej kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí ako prísad do krmív.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10108226 | 2001-02-21 | ||
| PCT/EP2002/001754 WO2002066664A2 (de) | 2001-02-21 | 2002-02-20 | Verfahren zur herstellung von d-pantothensäure und/oder salze als zusatz zu tierfuttermitteln |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK10432003A3 true SK10432003A3 (sk) | 2004-02-03 |
Family
ID=7674923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1043-2003A SK10432003A3 (sk) | 2001-02-21 | 2002-02-20 | Príprava kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí ako prísad do krmív |
Country Status (22)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7611872B2 (sk) |
| EP (1) | EP1385975B1 (sk) |
| JP (1) | JP2004524028A (sk) |
| KR (1) | KR20030075205A (sk) |
| CN (1) | CN1294271C (sk) |
| AT (1) | ATE350483T1 (sk) |
| AU (1) | AU2002308290A1 (sk) |
| BR (1) | BRPI0207477B1 (sk) |
| CA (1) | CA2438945A1 (sk) |
| CZ (1) | CZ20032245A3 (sk) |
| DE (1) | DE50209165D1 (sk) |
| EE (1) | EE200300407A (sk) |
| ES (1) | ES2278929T3 (sk) |
| HU (1) | HU230180B1 (sk) |
| IL (1) | IL157495A0 (sk) |
| IN (1) | IN2003CH01314A (sk) |
| MX (1) | MXPA03007455A (sk) |
| NO (1) | NO20033705L (sk) |
| PL (1) | PL364087A1 (sk) |
| RU (1) | RU2003128533A (sk) |
| SK (1) | SK10432003A3 (sk) |
| WO (1) | WO2002066664A2 (sk) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10344200A1 (de) * | 2003-09-22 | 2005-05-04 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung eines D-Pantothensäure und/oder deren Salze enthaltendes Tierfuttersupplement |
| FI120590B (fi) * | 2005-10-28 | 2009-12-15 | Danisco Sweeteners Oy | Erotusmenetelmä |
| JP4615470B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2011-01-19 | 卓郎 簑和田 | 大脳の認知力を用いた疾患治療・予防の方法および医薬 |
| DE102008031579A1 (de) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | Bayer Materialscience Ag | Ein hocheffizientes Gasphasenverfahren zur Modifizierung und Funktionalisierung von Kohlenstoff-Nanofasern mit Salpetersäuredampf |
| KR200449818Y1 (ko) * | 2008-07-11 | 2010-08-12 | (주)디에스피 | 의자용 허리받침대 |
| KR101105780B1 (ko) * | 2009-09-07 | 2012-01-17 | 김선환 | 요추받이가 구비된 의자용 등받이 |
| MY186792A (en) | 2016-02-04 | 2021-08-20 | Ind Tech Res Inst | Method for separating hydrolysis product of biomass |
| US10428357B2 (en) * | 2017-04-04 | 2019-10-01 | NNB Nutrition USA, LLC | Preparation of (R)-3-hydroxybutyric acid or its salts by one-step fermentation |
| CN112592290B (zh) * | 2020-12-14 | 2023-08-11 | 广安摩珈生物科技有限公司 | 泛酸钙粗品纯化方法 |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB526267A (en) | 1938-04-01 | 1940-09-13 | Goldschmidt Ag Th | Process of applying coatings of non-ferrous metals to cast iron |
| GB562267A (en) * | 1941-08-08 | 1944-06-26 | Hoffmann La Roche | Process for the manufacture of a crystallised, non-hygroscopic calcium salt of d-pantothenic acid |
| US4891208A (en) * | 1985-04-10 | 1990-01-02 | The Liposome Company, Inc. | Steroidal liposomes |
| ATE45744T1 (de) * | 1984-07-25 | 1989-09-15 | Ciba Geigy Ag | Phosphatidylverbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung. |
| US5993823A (en) * | 1990-12-18 | 1999-11-30 | Institut Pasteur De Lille | Cytotoxic T lymphocyte-inducing lipopeptides and methods of use |
| EP0493060A3 (en) | 1990-12-25 | 1993-04-14 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Production method of d-pantothenic acid and plasmids and microorganisms thereof |
| JP3710497B2 (ja) * | 1992-09-25 | 2005-10-26 | ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト | Ｄ−パント酸、ｄ−パントテン酸およびそれらの塩の製造法 |
| JPH06114948A (ja) | 1992-10-01 | 1994-04-26 | Shiimetsuto Kk | 未硬化液排出口付光硬化造形物とその造形法 |
| EP0748332B1 (de) * | 1994-12-28 | 1999-11-10 | Max-Delbrück-Centrum Für Molekulare Medizin | Neues cholesterolderivat für den liposomalen gentransfer |
| KR100282076B1 (ko) * | 1995-04-21 | 2001-02-15 | 다께다 구니오 | 디-판토텐산 칼슘의 제조 방법 |
| DE69632199T2 (de) | 1995-09-13 | 2005-04-21 | Basf Ag | Verfahren zur herstellung von d-pantoinsäure und d-pantothensäure oder deren salze |
| US6063428A (en) * | 1996-02-26 | 2000-05-16 | The Procter & Gamble Company | Green tea extract subjected to cation exchange treatment and nanofiltration to improve clarity and color |
| US5814498A (en) * | 1996-04-29 | 1998-09-29 | Archer Daniels Midland Company | Process for the recovery of organic acids and ammonia from their salts |
| TW391881B (en) * | 1996-09-25 | 2000-06-01 | Baxter Int | Method and apparatus for filtering suspensions of medical and biological fluids or the like |
| DE59812638D1 (de) | 1997-10-04 | 2005-04-14 | Degussa | Verfahren zur mikrobiellen herstellung von aminosäuren der aspartat- und/oder glutamatfamilie und im verfahren einsetzbare mittel |
| WO1999027124A1 (en) | 1997-11-26 | 1999-06-03 | Novo Nordisk A/S | Enzymatic starch saccharification including a membrane separation step |
| AT407050B (de) | 1997-12-29 | 2000-11-27 | Chemie Linz Gmbh | Verfahren zur herstellung von l-asparaginsäure |
| DE19846499A1 (de) | 1998-10-09 | 2000-04-20 | Degussa | Verfahren zur Herstellung von Pantothensäure durch Verstärkung von für Ketopantoat-Reduktase kodierenden Nukleotidsequenzen |
| DE19855313A1 (de) | 1998-12-01 | 2000-06-08 | Degussa | Verfahren zur fermentativen Herstellung von D-Pantothensäure durch Verstärkung des panD-Gens in Mikroorganismen |
| JP3236828B2 (ja) * | 1999-01-27 | 2001-12-10 | 雪印乳業株式会社 | 乳カルシウム組成物 |
| FR2791701B1 (fr) | 1999-04-02 | 2003-05-23 | Roquette Freres | Procede de fabrication d'un hydrolysat d'amidon a haute teneur en dextrose |
| ATE227938T1 (de) * | 1999-05-05 | 2002-12-15 | Degussa | D-pantothensäure und/oder eines ihrer salze enthaltende futtermittel-additive und verfahren zu deren herstellung |
| JP5392957B2 (ja) * | 1999-09-21 | 2014-01-22 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | パント−化合物を産生するための方法および微生物 |
| WO2002005747A2 (en) | 2000-07-14 | 2002-01-24 | Cadila Pharmaceuticals Limited | The process of manufacturing pharmaceutical grade tannates |
| IL154824A0 (en) | 2000-09-20 | 2003-10-31 | Basf Ag | Animal feed supplement containing d-pantothenic acid and/or its salts, improved method for the production thereof, and its use |
| EP1390519B1 (en) | 2001-01-19 | 2006-12-06 | BASF Aktiengesellschaft | Microorganisms and processes for enhanced production of pantothenate |
| CZ20032410A3 (cs) * | 2001-03-09 | 2004-02-18 | Basf Aktiengesellschaft | Způsoby pro zvýšenou produkci pantothenátu |
-
2002
- 2002-02-20 PL PL02364087A patent/PL364087A1/xx not_active Application Discontinuation
- 2002-02-20 EE EEP200300407A patent/EE200300407A/xx unknown
- 2002-02-20 HU HU0303299A patent/HU230180B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2002-02-20 RU RU2003128533/13A patent/RU2003128533A/ru not_active Application Discontinuation
- 2002-02-20 WO PCT/EP2002/001754 patent/WO2002066664A2/de active IP Right Grant
- 2002-02-20 BR BRPI0207477-0A patent/BRPI0207477B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-02-20 AT AT02742430T patent/ATE350483T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-02-20 EP EP02742430A patent/EP1385975B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-20 CZ CZ20032245A patent/CZ20032245A3/cs unknown
- 2002-02-20 US US10/468,564 patent/US7611872B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-20 AU AU2002308290A patent/AU2002308290A1/en not_active Abandoned
- 2002-02-20 SK SK1043-2003A patent/SK10432003A3/sk unknown
- 2002-02-20 ES ES02742430T patent/ES2278929T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-20 DE DE50209165T patent/DE50209165D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-20 CA CA002438945A patent/CA2438945A1/en not_active Abandoned
- 2002-02-20 JP JP2002566368A patent/JP2004524028A/ja active Pending
- 2002-02-20 CN CNB028052749A patent/CN1294271C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-20 MX MXPA03007455A patent/MXPA03007455A/es unknown
- 2002-02-20 KR KR20037010982A patent/KR20030075205A/ko not_active Application Discontinuation
- 2002-02-20 IL IL15749502A patent/IL157495A0/xx unknown
-
2003
- 2003-08-20 NO NO20033705A patent/NO20033705L/no not_active Application Discontinuation
- 2003-08-21 IN IN1314CH2003 patent/IN2003CH01314A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040053374A1 (en) | 2004-03-18 |
| CN1492933A (zh) | 2004-04-28 |
| DE50209165D1 (de) | 2007-02-15 |
| JP2004524028A (ja) | 2004-08-12 |
| ATE350483T1 (de) | 2007-01-15 |
| NO20033705L (no) | 2003-10-16 |
| EP1385975B1 (de) | 2007-01-03 |
| EE200300407A (et) | 2003-12-15 |
| CA2438945A1 (en) | 2002-08-29 |
| CN1294271C (zh) | 2007-01-10 |
| BR0207477A (pt) | 2004-08-10 |
| RU2003128533A (ru) | 2005-04-10 |
| ES2278929T3 (es) | 2007-08-16 |
| WO2002066664A2 (de) | 2002-08-29 |
| PL364087A1 (en) | 2004-12-13 |
| WO2002066664A3 (de) | 2003-12-04 |
| AU2002308290A1 (en) | 2002-09-04 |
| HUP0303299A3 (en) | 2007-09-28 |
| CZ20032245A3 (cs) | 2003-11-12 |
| BRPI0207477B1 (pt) | 2015-05-26 |
| MXPA03007455A (es) | 2004-07-30 |
| EP1385975A2 (de) | 2004-02-04 |
| IN2003CH01314A (en) | 2005-11-25 |
| KR20030075205A (ko) | 2003-09-22 |
| IL157495A0 (en) | 2004-03-28 |
| HUP0303299A2 (hu) | 2004-01-28 |
| US7611872B2 (en) | 2009-11-03 |
| HU230180B1 (hu) | 2015-09-28 |
| NO20033705D0 (no) | 2003-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SK10432003A3 (sk) | Príprava kyseliny D-pantoténovej a/alebo jej solí ako prísad do krmív | |
| US7781192B2 (en) | Method for producing D-pantothenic acid and/or a salt thereof via purification by cation exchange as additive for animal food | |
| US20040050335A1 (en) | Animal feed supplement containing d-pantothenic acid and/or its salts, improved method for the production thereof, and its use | |
| US7727748B2 (en) | Method for producing D-pantothenic acid and/or salts thereof via purification by anion exchange as an additive for animal feed | |
| US7824891B2 (en) | Method for producing D-pantothenic acid and/or salts thereof via purification by electrodialysis as an additive for animal feed | |
| JP2004529632A (ja) | パントテン酸塩の改良された製造方法 |