SK280600B6 - Submersion feeding cultivation method of yeast cryptococcus sp. ccy 17-22-1 with high content of intracellular v-penicillin amidase - Google Patents

Submersion feeding cultivation method of yeast cryptococcus sp. ccy 17-22-1 with high content of intracellular v-penicillin amidase Download PDF

Info

Publication number
SK280600B6
SK280600B6 SK882-96A SK88296A SK280600B6 SK 280600 B6 SK280600 B6 SK 280600B6 SK 88296 A SK88296 A SK 88296A SK 280600 B6 SK280600 B6 SK 280600B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
concentration
phenylpropionic acid
ethanol
culture
acid
Prior art date
Application number
SK882-96A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK88296A3 (en
Inventor
Zdenka Huňková
Original Assignee
Mikrobiologický Ústav Av Čr
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mikrobiologický Ústav Av Čr filed Critical Mikrobiologický Ústav Av Čr
Publication of SK88296A3 publication Critical patent/SK88296A3/en
Publication of SK280600B6 publication Critical patent/SK280600B6/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Disclosed is a submersion feeding cultivation method of yeast Cryptococcus sp. CCY 17-22-1 with high content of intracellular V-penicillin amidase, which method can be characterised in that a cultivation medium is contacted with phenylpropionic acid having a concentration of 0.1 - 0.3 wt.% together with p-hydroxyphenoxyacetic acid, and in that feeding cultivation contains phenylpropionic acid having the total concentration of 0.1 - 0.3 wt.%, ethanol having the total concentration of 0.8 - 1.5 wt.%, and ammonium sulphate having the total concentration of 0.06 - 0.2 wt.% per one volume of a cultivation medium, whilst individual dosing units of phenylpropionic acid are ranging from 0.005 to 0.1 wt.%, dosing units of ethanol are ranging from 0.02 to 0.2 wt.%, and a concentration of ammonium ions being present in the cultivation medium ranges between 0.001 to 0.04 wt.%, a concentration of in the said cultivation medium dissolved oxygen is kept, during the feeding phase, in a range between 5 and 15 % saturation, and a pH value is kept at 7.6 - 7.8.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu submerznej príkrmovej kultivácie kvasinky Cryptococcus sp. CC Y 17-22-1 s vysokým obsahom vnútrobunkovej V-penicilín amidázy.The invention relates to a method for submerged incremental culture of yeast Cryptococcus sp. CC Y 17-22-1 with high intracellular V-penicillin amidase content.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Kyselina 6-aminopenicilánová (6-APK), ktorá je dôležitým medziproduktom na prípravu semisyntetických derivátov prírodných penicilínov, môže byť pripravená enzýmovou hydrolýzou benzylpenicilínu (G-penicilin) alebo fenoxymetylpenicilínu (V-penicilín). Enzýmy, ktoré katalyzujú selektívnu hydrolýzu CO-NH väzby medzi bočným reťazcom a hlavným skeletom oboch prírodných penicilínov (penicilín amidázy EC 3.5.1.11), sú substrátovo špecifické podľa typu bočného reťazca pôvodného penicilínu. Napriek tomu, že sa v súčasnosti vyrába prevažná väčšina 6-APK z G-penicilínu, majú alternatívne technológie vychádzajúce z V-penicilínu rad výhod, spočívajúcich predovšetkým vo vyššej stabilite V-penicilínu vo vodných roztokoch v závislosti od pH a teploty, s čím je spojená podstatne nižšia prítomnosť degradačných produktov (hlavne fenoxymetylpenicilánovej kyseliny) a tým aj lepšia kvalita 6-APK a jej vyšší výťažok pri izolácii. Firma NOVO ponúka na výrobu 6-APK z V-penicilínu biokatalyzátor fúngálneho pôvodu so špecifickou aktivitou 130 U/g, firma BIOCHÉMIE KUNDEL vyrába podobný biokatalyzátor so špecifickou aktivitou 183 U/g, pôvodným mikroorganizmom je Pleurotus sp. Na našom pracovisku bola vypracovaná technológia na prípravu 6-APK z V-penicilínu, ktorá zahŕňala vysokoprodukčný nepatogénny kmeň Cryptococcus sp. CCY 17-1-22 (čs. autorské osvedčenie č. 240 247, hygienicko-epidemiologická expertíza o nepatogenite kmeňa), jeho submerznú príkrmovú kultiváciu (čs. autorské osvedčenie č. 250 245) a jeho imobilizáciu (čs. autorské osvedčenie č. 259 996 a čs. autorské osvedčenie č, 259 997). Špecifická aktivita biokatalyzátorov pripravených touto technológiou sa pohybovala medzi 60- 100 U/g.6-Aminopenicillanic acid (6-APK), which is an important intermediate for the preparation of semisynthetic derivatives of natural penicillins, can be prepared by enzymatic hydrolysis of benzylpenicillin (G-penicillin) or phenoxymethylpenicillin (V-penicillin). Enzymes that catalyze the selective hydrolysis of the CO-NH bond between the side chain and the backbone of both natural penicillins (penicillin amidase EC 3.5.1.11) are substrate specific to the type of side chain of the parent penicillin. Although the vast majority of G-penicillin 6-APKs are currently being produced, alternative V-penicillin-based technologies have a number of advantages, in particular in increasing the stability of V-penicillin in aqueous solutions as a function of pH and temperature, associated considerably lower presence of degradation products (especially phenoxymethylpenicillanic acid) and hence improved 6-APK quality and higher recovery yield. For the production of 6-APK from V-penicillin, NOVO offers a biocatalyst of fungic origin with a specific activity of 130 U / g, BIOCHEMIE KUNDEL produces a similar biocatalyst with a specific activity of 183 U / g, the original microorganism being Pleurotus sp. We have developed technology for the preparation of 6-APK from V-penicillin, which included a high-production non-pathogenic strain of Cryptococcus sp. CCY 17-1-22 (MSC No. 240 247, hygienic-epidemiological expertise on the non-pathogenicity of the strain), its submerged feed culture (MSC No. 250 245) and its immobilization (MSC No. 259) 996 and Czechoslovak author's certificate No. 259 997). The specific activity of the biocatalysts prepared by this technology ranged between 60-100 U / g.

V čs. autorskom osvedčení č. 240 247 je opísaný spôsob selekcie mikroorganizmov, hlavne kvasiniek, a mutantný kmeň Cryptococcus sp. CCY 17-22-1 s vysokou vnútrobunkovou V-penicilín amidázovou aktivitou. V-penicilín amidáza obsiahnutá v týchto kvasinkách má tú výhodu, že je schopná hydrolyzovať nielen V-penicilín, ale i jeho p-hydroxyderivát, ktorý sa nachádza v niektorých komerčne vyrábaných V-penicilínoch. V čs. autorskom osvedčení č. 250 495 je opísaný spôsob submerznej príkrmovej kultivácie tohto kmeňa vo fermentačných tankoch. Kultivačná metóda využívala na príkrmy (a tým aj na dosiahnutie vysokej špecifickej aktivity V-penicilín amidázy) ako hlavný zdroj uhlíka značné množstvá kyseliny fényIpropiónovej, ktorá je metabolizovateľným induktorom tohto enzýmu. Opísanou metódou sa dosiahla sušina biomasy 5,5 - 6,5 g/1, aktivita V-penicilín amidázy 1000 - 1300 U/l fermentačného média a špecifická aktivita 150 - 210 U/l suchej váhy buniek, pričom sa na príkrmy spotrebovalo 1 % kyseliny fenylpropiónovej na objem fermentačnej kvapaliny (w/v). Vzhľadom na vysokú cenu fenylpropiónovej kyseliny bola táto kultivačná metóda a tým aj celá technológia prípravy 6-APK z V-penicilínu veľmi nákladnou záležitosťou.In MS. author's certificate no. No. 240,247 describes a method for selecting microorganisms, especially yeast, and a mutant strain of Cryptococcus sp. CCY 17-22-1 with high intracellular V-penicillin amidase activity. The V-penicillin amidase contained in these yeasts has the advantage of being able to hydrolyze not only V-penicillin but also its p-hydroxy derivative found in some commercially-produced V-penicillins. In MS. author's certificate no. 250,495 describes a method of submerged feed culture of this strain in fermentation tanks. The cultivation method utilized significant amounts of phenylpropionic acid, a metabolizable inducer of this enzyme, as a major source of carbon for food (and hence to achieve high specific activity of V-penicillin amidase). The method described yielded a biomass dry weight of 5.5-6.5 g / l, a V-penicillin amidase activity of 1000-1300 U / l fermentation medium and a specific activity of 150-210 U / l dry weight of cells, consuming 1% phenylpropionic acid per volume fermentation liquid (w / v). Due to the high cost of phenylpropionic acid, this cultivation method and hence the whole technology of preparing 6-APK from V-penicillin was a very expensive matter.

Túto nevýhodu odstraňuje spôsob submerznej kultivácie kmeňa Cryptococcus SP: Ccy 17-22-1 podľa vynálezu, ktorý zároveň umožňuje dosiahnutie podstatne vyšších špecifických aktivít V-penicilínín amidázy.This disadvantage is overcome by the method of submerged cultivation of the Cryptococcus SP: Ccy 17-22-1 strain according to the invention, which at the same time allows to achieve substantially higher specific activities of V-penicillin amidase.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Predmetom vynálezu je spôsob submerznej kultivácie kvasinky Cryptococcus sp. CCY 17-22-1 s vysokým obsahom vnútrobunkovej V-penicilín amidázy, ktorý spočíva v tom, že ku kultivačnému médiu sa pridá kyselina fenylpropiónová s koncentráciou 0,1 až 0,3 % hmotn. spolu s kyselinou p-hydroxyfenoxyoctovou, výhodne s koncentráciou 0,01 až 0,3 % hmotn., a že na príkrmy sa používa kyselina fenylpropiónová s celkovou koncentráciou 0,1 až 0,3 % hmotn., etanol s celkovou koncentráciou 0,8 až 1,5 % hmotn. a síran amónny s celkovou koncentráciou 0,06 až 0,2 % hmotn. na objem kultivačného média, pričom sa jednotlivé dávky kyseliny fenylpropiónovej pohybujú v rozmedzí 0,005 až 0,1 % hmotn., dávky etanolu v rozmedzí 0,02 až 0,2 % hmotn. na objem kultivačného média a koncentrácia amónnych iónov v kultivačnom médiu sa pohybuje v rozmedzí 0,001 až 0,04 % hmotn. Koncentrácia rozpusteného kyslíka v kultivačnom médiu sa počas príkrmovej fázy udržuje v rozmedzí 3 až 15 % saturácie a pH sa udržuje medzi hodnotami 7,6 až 7,8. Dodatočné množstvo biomasy počas kultivácie sa zaisťuje týmito hlavnými zdrojmi uhlíka a dusíka: kukuričný extrakt, etanol, citrónan sodný a síran amónny. Celkové množstvo kyseliny fenylpropiónovej, ktorá je metabolizovateľným induktorom, je pri tomto spôsobe kultivácie výrazne nižšie ako pri spôsobe kultivácie podľa čs. autorského osvedčenia č. 250 245 a špecifická aktivita V-penicilín amidázy je na konci kultivácie vyššia. Etanol v kombinácii s induktormi a anorganickým zdrojom dusíka zvyšuje produkciu V-penicilín amidázy. Kyselina p-hydroxyfenoxyoctová je nemetabolizovateľným induktorom, preto je 0,02 % koncentrácia dostačujúca, a preto je možné po doplnení ostatných zložiek média na ďalšiu kultiváciu použiť supematant z predchádzajúcich kultivácií, ktorý kyselinu p-hydroxyfenoxyoctovú obsahuje v nezmenenom množstve.The subject of the invention is a method of submerged culture of yeast Cryptococcus sp. CCY 17-22-1 with a high content of intracellular V-penicillin amidase, comprising adding to the culture medium phenylpropionic acid at a concentration of 0.1 to 0.3% by weight. together with p-hydroxyphenoxyacetic acid, preferably at a concentration of 0.01-0.3% by weight, and that for the baby food, phenylpropionic acid at a total concentration of 0.1-0.3% by weight, ethanol at a total concentration of 0.8 % to 1.5 wt. and ammonium sulfate with a total concentration of 0.06 to 0.2 wt. per volume of culture medium, wherein the individual doses of phenylpropionic acid are in the range of 0.005 to 0.1% by weight, the doses of ethanol in the range of 0.02 to 0.2% by weight. per volume of culture medium and the concentration of ammonium ions in the culture medium is in the range of 0.001 to 0.04 wt. The dissolved oxygen concentration in the culture medium is maintained between 3 and 15% saturation during the feed phase and the pH is maintained between 7.6 and 7.8. Additional biomass during cultivation is provided by the following main sources of carbon and nitrogen: corn extract, ethanol, sodium citrate and ammonium sulfate. The total amount of phenylpropionic acid, which is a metabolizable inducer, is significantly lower in this cultivation method than in the cultivation method of US. of the author's certificate no. 250,245 and the specific activity of V-penicillin amidase is higher at the end of the culture. Ethanol in combination with inducers and an inorganic nitrogen source increases V-penicillin amidase production. P-Hydroxyphenoxyacetic acid is a non-metabolizable inducer, so a 0.02% concentration is sufficient, and therefore, after the other media components have been added for further cultivation, a supernatant from previous cultures containing unchanged p-hydroxyphenoxyacetic acid can be used.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Nasledujúce príklady dokumentujú podstatu vynálezu bez toho, aby sa obmedzovali patentové nároky.The following examples illustrate the nature of the invention without limiting the claims.

Jednotka V-penicilín amidázovej aktivity (U) je v príkladoch definovaná ako množstvo enzýmu katalyzujúce tvorbu 1 m (mikromolu) 6-APK z draselnej soli V-penicilínu pri iniciálnej koncentrácii substrátu 2 % (w/v) za minútu pri 37 C a pH 8,0 v rozmedzí nultého radu reakčnej kinetiky.The unit of V-penicillin amidase activity (U) in the examples is defined as the amount of enzyme catalysing the formation of 1 m (micromole) of 6-APK from V-penicillin potassium salt at an initial substrate concentration of 2% (w / v) per minute at 37 C and pH 8.0 over a range of zero reaction kinetics.

(U = 1 mol 6-APK/min.)(U = 1 mole 6-APK / min.)

Špecifická aktivita sa potom vyjadruje ako U/gram sušiny buniek.The specific activity is then expressed as U / gram cell dry weight.

Príklad 1Example 1

Submerzná kultivácia prebiehala v 10 1 fermentore Chemap s pracovným objemom 10 1. Parametre kultivácie boli nasledujúce: teplota 28 °C, miešanie 400 ot./min. (obv. r. 1,57 m/s), vzdušnenie 2,5 1/min., pretlak 10 kPa. pH bolo počas fed príkrmovej fázy kultivácie udržiavané na hodnoteSubmerged cultivation was carried out in a 10 L Chemap fermenter with a working volume of 10 L. The cultivation parameters were as follows: temperature 28 ° C, stirring 400 rpm. (approx. 1.57 m / s), aeration 2.5 l / min, overpressure 10 kPa. The pH was maintained during the feed phase of the culture

7,7 20 % roztokom kyseliny sírovej, koncentrácia rozpusteného kyslíka (pO2) vo fermentačnom médiu bola udržiavaná v rozmedzí 5 až 10 % saturácie (kyslíková elektróda).7.7 with a 20% sulfuric acid solution, the dissolved oxygen (pO2) concentration in the fermentation broth was maintained within 5-10% saturation (oxygen electrode).

Ako inokulum sa použila 48-hodinová kultúra kvasinky Cryptococcus sp. CCY 17-22-1 narastená v bunkách na recipročnej trepačke pri 28 °C na tekutom médiu nasledujúceho zloženia: 0,3 % kyselina fenylpropiónová (draselná soľ), 0,02 % kyselina p-hydroxyfenoxyoctová (draselná soľ), 1 % kukuričný extrakt, 0,25 % citrónan sodný, 0,25 % kyslý fosforečnan draselný, 0,1 % kvasničný autolyzát a 0,05 % síran horečnatý heptahydrát (w/v), pH 7,5. Na zaočkovanie fermentora sa použilo 2 % inokulum (v/v). Zloženie média pre fermentor zodpovedalo zloženiu média pre inokulum s tým rozdielom, že ako odpeňovacic činidlo sa pridalo 0,3 ml Struktolu SB 2020 (Schill a Schleicher GmbH, Hamburg, SRN). Batch fáza kultivácie trvala 35 hodín a na jej konci sa dosiahla sušina 2,5 g/1, aktivita V-penicilín amidázy 421 U/l a špecifická aktivita 170 U/g sušiny buniek.A 48-hour culture of Cryptococcus sp. CCY 17-22-1 grown in cells on reciprocal shaker at 28 ° C on liquid medium of the following composition: 0.3% phenylpropionic acid (potassium salt), 0.02% p-hydroxyphenoxyacetic acid (potassium salt), 1% corn extract 0.25% sodium citrate, 0.25% potassium phosphate acid, 0.1% yeast autolysate, and 0.05% magnesium sulfate heptahydrate (w / v), pH 7.5. A 2% inoculum (v / v) was used to inoculate the fermenter. The composition of the fermentor medium corresponded to that of the inoculum medium except that 0.3 ml SB 2020 Structure (Schill and Schleicher GmbH, Hamburg, Germany) was added as antifoam. The patch phase of the culture lasted 35 hours and at the end reached a dry matter of 2.5 g / L, a V-penicillin amidase activity of 421 U / L and a specific activity of 170 U / g dry cell cells.

Potom sa začalo so súčasným dávkovaním nasledujúcich príkrmov: síran amónny, etanol a kyselina fenylpropiónová podľa výsledkov analýz. Pretože vysoké koncentrácie amónnych iónov potlačujú syntézu enzýmu, bol síran amónny, ktorý slúžil ako zdroj dusíka, dávkovaný tak, aby sa koncentrácia amónnych iónov vo fermentačnom médiu pohybovala okolo 0,004 %. Etanol a kyselina fenylpropiónová, ktoré slúžili ako zdroje uhlíka, boli dávkované tak, aby koncentrácia etanolu v médiu neprekročila 0,05 % a koncentrácia kyseliny fenylpropiónovej neprekročila 0,02 % (w/v). Na príkrmy sa celkom spotrebovalo 0,1 % kyseliny fenylpropiónovej na objem fermentačného média, 0,8 % etanolu na objem fermentačného média a 0,08 % síranu amónneho na objem fermentačnej kvapaliny. Na konci príkrmovej kultivácie (v 69. hodine kultivácie) sa pri tejto spotrebe príkrmu dosiahla sušina 4,1 g/1, aktivita V-penicilín amidázy 1510 U/l a špecifická aktivita 368 U/g.Thereafter, the following feeds were started: ammonium sulfate, ethanol and phenylpropionic acid according to the results of the analyzes. Because high concentrations of ammonium ions suppress enzyme synthesis, the ammonium sulfate, which served as a nitrogen source, was dosed so that the concentration of ammonium ions in the fermentation broth was about 0.004%. Ethanol and phenylpropionic acid, which served as carbon sources, were dosed so that the ethanol concentration in the medium did not exceed 0.05% and the phenylpropionic acid concentration did not exceed 0.02% (w / v). The feedstuffs consumed 0.1% phenylpropionic acid per volume of fermentation medium, 0.8% ethanol per volume of fermentation medium and 0.08% ammonium sulfate per volume of fermentation liquid. At the end of the feed culture (at the 69th hour of culture), this feed consumption achieved a dry matter of 4.1 g / l, a V-penicillin amidase activity of 1510 U / l and a specific activity of 368 U / g.

Supematant po kultivácii, ktorý stále ešte obsahoval nemetabolizovateľnú kyselinu p-hydroxyfenoxyoctovú, bol po doplnení ostatných zložiek média použitý na opakovanú kultiváciu, pričom veľkosť indukcie ostala nezmenená.The culture supernatant, which still contained non-metabolizable p-hydroxyphenoxyacetic acid, was used for repeated culture after replenishment of the other media components, with the amount of induction remaining unchanged.

Príklad 2Example 2

Submerzná príkrmová kultivácia prebiehala v 75 1 fermentore Bioengeneering s pracovným objemom 30 l. Ako inokulum pre fermentor sa použila 48-hodinová kultúra kvasinky Cryptococcus sp. CC Y 17-22-1 narastená v bunkách na recipročnej trepačke pri 28 °C na tekutom médiu tohto zloženia: 1 % kukuričný extrakt, 0,25 % KH2PO4, 0,1 % kvasnicový autolyzát, 0,3 % kyseliny fenylpropiónovej (K-soľ), 0,02 % kyseliny p-hydroxyfenoxyoctová, 0,2 % etanol, 0,002 % CaCl2.6H2O a 0,05 % MgSO4.7H2O, pH pred sterilizáciou 7,5, v množstve 2 % na fermentor.Submerged feed culture was performed in a 75 L Bioengeneering fermentor with a working volume of 30 L. A yeast culture of Cryptococcus sp. Yeast was used as the inoculum for the fermenter. CC Y 17-22-1 grown in cells on reciprocal shaker at 28 ° C on liquid medium of the following composition: 1% corn extract, 0.25% KH2PO4, 0.1% yeast autolysate, 0.3% phenylpropionic acid (K- salt), 0.02% p-hydroxyphenoxyacetic acid, 0.2% ethanol, 0.002% CaCl 2 .6H 2 O and 0.05% MgSO 4 .7H 2 O, pH before sterilization 7.5, at 2% on fermenter.

Médium pre fermentor sa líšilo od média pre inokulum len tým, že ako odpeňovacie činidlo sa k nemu pridal 1 ml Struktolu SB 2020 (Schill a Scheicher GmbH, Hamburg, SRN). Parametre kultivácie: teplota 28 C, miešanie 250 ot./min. (obv. r. 1,75 m/s), vzdušnenie 8 1/min, pretlak 10 kPa, regulácia pH 7,7 (20 % H2SO4), regulácia pO2 v rozmedzí 10 -15 % saturácie.The fermenter medium differed from the inoculum medium only by adding 1 ml of SB 2020 Structure (Schill and Scheicher GmbH, Hamburg, Germany) as antifoam. Culture parameters: temperature 28 C, stirring 250 rpm. (approx. 1.75 m / s), aeration 8 l / min, overpressure 10 kPa, pH control 7.7 (20% H 2 SO 4 ), pO2 control in the range of 10-15% saturation.

Na konci batch fázy (v 36. hod. kultivácie sa dosiahla sušina 3,2 g/1, aktivita V-penicilín amidázy bola 453 U/l a špecifická aktivita 141 U/g sušiny.At the end of the batch phase (at 36 hr of culture, a dry matter of 3.2 g / l was achieved, the activity of V-penicillin amidase was 453 U / l and a specific activity of 141 U / g dry matter.

Počas fed batch fázy boli príkrmy dávkované podľa výsledkov analýz tak, aby aktuálne koncentrácie jednotlivých príkrmov neprekročili hodnoty uvedené v príklade 1. V prvých 8 hodinách fed batch fázy kultivácie sa dávkoval len etanol a roztok síranu amónneho, potom ďalších 20 hodín sa dávkovala zmes roztoku K-soli kyseliny fenylpropiónovej a etanolu (v pomere 1 : 1) a roztok síranu amónneho, potom ďalších 10 hodín len etanol a roztok síranu amónneho. V 74. hodine sa kultivácia skončila. Dosiahla sa sušinaDuring the fed batch phase, the feeds were dosed according to the analysis results so that the actual concentrations of the individual feeds did not exceed the values given in Example 1. In the first 8 hours of the fed batch cultivation phase only ethanol and ammonium sulfate solution were dosed, - phenylpropionic acid-ethanol salts (1: 1) and ammonium sulfate solution, then only ethanol and ammonium sulfate solution for a further 10 hours. At 74 o'clock cultivation was complete. Dry matter was reached

6,8 g/1, aktivita V-penicilín amidázy 2339 U/l a špecifická aktivita 346 U/g sušiny. Počas fed batch fázy kultivácie sa celkom spotrebovalo: 0,167 % síranu amónneho, 0,989 % etanolu a 0,253 % kyseliny fenylpropiónovej na objem fermentačného média.6.8 g / l, V-penicillin amidase activity of 2339 U / l and specific activity of 346 U / g dry matter. During the fed batch cultivation phase, 0.167% ammonium sulfate, 0.989% ethanol and 0.253% phenylpropionic acid per volume of fermentation medium were consumed.

Príklad 3Example 3

Submerzná kultivácia prebiehala v 75 1 fermentore Bioengeneering s pracovným objemom 301.Submerged culture was performed in a 75 L Bioengeneering fermentor with a working volume of 301.

Zloženie média pre inokulum, média pre fermentor, veľkosť inokula aj parametre kultivácie boli rovnaké, ako je uvedené v príklade 2.The composition of the medium for the inoculum, the medium for the fermenter, the size of the inoculum and the cultivation parameters were the same as shown in Example 2.

Na konci batch kultivácie (v 32. kultivačnej hodine) sa dosiahla sušina 2,8 g/1, aktivita V-penicilín amidázy 450 U/l a špecifická aktivita 162 U/g sušiny.At the end of batch culture (at 32 rd culture time), a dry matter of 2.8 g / l, a V-penicillin amidase activity of 450 U / l and a specific activity of 162 U / g dry matter were achieved.

Počas prvých 9 hodín fed batch kultivácie boli dodávané ako príkrmy etanol a síran amónny a dosiahla sa sušinaDuring the first 9 hours of fed batch cultivation, ethanol and ammonium sulphate were fed as feed and a dry matter was achieved

3,8 g/1, aktivita V-penicilín amidázy 786 U/l a špecifická aktivita 200 U/g sušiny. Ďalších 37 hodín kultivácie sa dávkovala zmes roztoku draselnej soli kyseliny fenylpropiónovej a etanolu v pomere 1:10 spolu s roztokom síranu amónneho. Na konci kultivácie (78. hodina) sa dosiahla sušina 6,1 g/1, aktivita V-penicilín amidázy bola 1931 U/l a špecifická aktivita 309 U/g sušiny. Pri tomto usporiadaní kultivácie bola spotreba fenylpropiónovej kyseliny na príkrmy nutná na dosiahnutie uvedenej aktivity len 0,1 % na objem fermentačnej kvapaliny. Spotrebovalo sa 1 % etanolu a 0,65 % síranu amónneho na objem fermentačného média.3.8 g / l, V-penicillin amidase activity 786 U / l and specific activity 200 U / g dry matter. An additional 37 hours of culture was dosed with 1:10 phenylpropionic acid potassium salt and ethanol together with ammonium sulfate solution. At the end of the culture (78 hours) a dry matter of 6.1 g / l was achieved, the activity of V-penicillin amidase was 1931 U / l and a specific activity of 309 U / g dry matter. With this culture arrangement, the consumption of phenylpropionic acid for baby foods was only required to achieve this activity of only 0.1% per volume of fermentation liquid. 1% ethanol and 0.65% ammonium sulfate were consumed per volume of fermentation medium.

Príklad 4Example 4

Kultivácia prebiehala rovnako ako bolo opísané v príklade 3 s tým rozdielom, že v 78. hodine nebola kultivácia ukončená, ale sa ďalej dávkoval roztok síranu amónneho spolu s roztokom zdroja uhlíka, ktorý bol pripravený tak, že obsahoval etanol a kyselinu fenylpropiónovú v pomere 3:1. Počas ďalších 9 hodín príkrmovej kultivácie (do 87. hod. kultivácie) vzrástla aktivita V-penicilín amidázy na 2328 U/l a špecifická aktivita na 380 U/g sušiny pri skoro nezmenenej sušine (6,2 g/1). Spotreba fenylpropiónovej kyseliny na príkrmy od 78. hodiny bola v tomto prípade 0,065 %, spotreba etanolu 0,195 % a spotreba síranu amónneho 0,0135 % na objem fermentačného média (w/v). Celková spotreba príkrmov na fed batch fázu kultivácie bola teda 0,165 % kyseliny fenylpropiónovej, 1,195 % etanolu a 0,6635 % síranu amónneho na objem fermentačnej kvapaliny.The cultivation was carried out as described in Example 3 except that at 78 hours the cultivation was not complete, but the ammonium sulfate solution was added together with the carbon source solution, which was prepared containing ethanol and phenylpropionic acid in a ratio of 3: first During the next 9 hours of supplementary culture (up to 87 hours of culture), the V-penicillin amidase activity increased to 2328 U / l and the specific activity to 380 U / g dry matter with almost unchanged dry matter (6.2 g / l). The feed consumption of phenylpropionic acid from 78 hours was 0.065% in this case, the consumption of ethanol 0.195% and the consumption of ammonium sulfate 0.0135% per volume of fermentation medium (w / v). Thus, the total feed consumption for the fed batch culture phase was 0.165% phenylpropionic acid, 1.195% ethanol, and 0.6635% ammonium sulfate per volume of fermentation liquid.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Spôsob submerznej príkrmovej kultivácie podľa vynálezu je možné použiť na prípravu enzýmovo aktívnej biomasy, z ktorej je možné pripraviť biokatalyzátor schopný hydrolyzovať V-penicilín na 6-APK, teda ako súčasť technológie na výrobu 6-aminopenicilánovej kyseliny z V-penicilínu.The submerged feed culture method of the invention can be used to prepare an enzymatically active biomass from which a biocatalyst capable of hydrolyzing V-penicillin to 6-APK can be prepared, as part of the technology for producing 6-aminopenicillanic acid from V-penicillin.

Claims (2)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob submerznej príkrmovej kultivácie kvasinky Cryptococcus sp. CCY 17-22-/ s vysokým obsahom vnútrobunkovej V-penicilín amidázy, vyznačujúci sa t ý m , že ku kultivačnému médiu sa pridá kyselina fenylpropiónová s koncentráciou 0,1 až 0,3 %hmotn. spolu s p-hydroxyfenoxy-octovou kyselinou a že na príkrmy sa používa fenylpropiónová kyselina s celkovou koncentráciou 0,1 až 0,3 % hmotn., etanol s celkovou koncentráciouA method of submerged incremental culture of yeast Cryptococcus sp. CCY 17-22- / with a high content of intracellular V-penicillin amidase, characterized in that phenylpropionic acid at a concentration of 0.1 to 0.3% by weight is added to the culture medium. together with p-hydroxyphenoxy-acetic acid and that for the baby food phenylpropionic acid with a total concentration of 0.1 to 0.3% by weight, ethanol with a total concentration of 0,8 až 1,5 % hmotn. a síran amónny s celkovou koncentráciou 0,06 až 0,2 % hmotn. na objem kultivačného média, pričom jednotlivé dávky kyseliny fenylpropiónovej sa pohybujú v rozmedzí 0,005 až 0,1 % hmotn., dávky etanolu v rozmedzí 0,02 až 0,2 % hmotn. na objem kultivačného média a koncentrácia amónnych iónov v kultivačnom médiu sa pohybuje v rozmedzí 0,001 až 0,04 % hmotn., koncentrácia rozpusteného kyslíka v kultivačnom médiu sa počas príkrmovej fázy udržuje v rozmedzí 5 až 15 % saturácie a pH sa udržuje na hodnote 7,6 až 7,8.0.8 to 1.5 wt. and ammonium sulfate with a total concentration of 0.06 to 0.2 wt. per volume of culture medium, the individual doses of phenylpropionic acid being in the range of 0.005 to 0.1% by weight, the doses of ethanol in the range of 0.02 to 0.2% by weight. the volume of culture medium and the concentration of ammonium ions in the culture medium are in the range of 0.001 to 0.04% by weight, the dissolved oxygen concentration in the culture medium is maintained in the range of 5 to 15% saturation during the feed phase and the pH is maintained at 7, 6 to 7.8. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa t ý m , že po doplnení ostatných zložiek média sa na ďalšiu kultiváciu použije supematant z predchádzajúcich kultivácií, ktorý obsahuje nemetabolizovateľnú kyselinu p-hydroxyfenoxyoctovú v nezmenenom množstve.Method according to claim 1, characterized in that, after the addition of the other components of the medium, the supernatant of the previous cultivations containing unchanged p-hydroxyphenoxyacetic acid in an unchanged amount is used for further cultivation. Koniec dokumentuEnd of document
SK882-96A 1996-04-04 1996-07-04 Submersion feeding cultivation method of yeast cryptococcus sp. ccy 17-22-1 with high content of intracellular v-penicillin amidase SK280600B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ961006A CZ100696A3 (en) 1996-04-04 1996-04-04 Method of submersible feeding cultivation of cryptococcus sp. ccy 17-22-1 years with a high content of intracellular v-penicillin amidase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK88296A3 SK88296A3 (en) 1997-10-08
SK280600B6 true SK280600B6 (en) 2000-04-10

Family

ID=5462602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK882-96A SK280600B6 (en) 1996-04-04 1996-07-04 Submersion feeding cultivation method of yeast cryptococcus sp. ccy 17-22-1 with high content of intracellular v-penicillin amidase

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ100696A3 (en)
SK (1) SK280600B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ282791B6 (en) 1997-10-15
CZ100696A3 (en) 1997-10-15
SK88296A3 (en) 1997-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nidetzky et al. Continuous enzymatic production of xylitol with simultaneous coenzyme regeneration in a charged membrane reactor
EP2247737B1 (en) Fermentation medias and processes thereof
EP0465600B1 (en) Enzymatic production of 7-amino cephalosporanic acid
US4584269A (en) Method for stabilizing the enzymatic activity of phenylalanine ammonia lyase during L-phenylalanine production
KR101116451B1 (en) Method for culturing the nitrile hydratase-producing strain rodococcus rhodochrous m33
US4533632A (en) Production of a cephalosporin by fermentation
US4584273A (en) Method for the production of phenylalanine ammonia-lyase by fermentation
Nakagawa et al. High cell density cultivation and high recombinant protein production of Escherichia coli strain expressing uricase
Yoon et al. Phosphate effects in the fermentation of α-amylase by Bacillus amyloliquefaciens
FI71766C (en) FRAMSTAELLNING AV ETHANOL GENOM HOEGEFFEKTIV BAKTERIEJAESNING.
US4574117A (en) Stabilization of phenylalanine ammonia-lyase in a bioreactor using reducing agents
Nampoothiri et al. Immobilization of Brevibacterium cells for the production of L-glutamic acid
US4745059A (en) Process for the preparation of L-phenylalanine
SK280600B6 (en) Submersion feeding cultivation method of yeast cryptococcus sp. ccy 17-22-1 with high content of intracellular v-penicillin amidase
Oura et al. Biotin‐active compounds, their existence in nature and the biotin requirements of yeasts
Chibata et al. [43] Continuous l-alanine production using two different immobilized microbial cell preparations on an industrial scale
Kujan et al. D-Amino-acid oxidase—an improved production of the enzyme by the yeast Trigonopsis variabilis in a laboratory fermentor
Escalante et al. Biomass production by a thermotolerant yeast: Hansenula polymorpha
KR900007000B1 (en) Novel candida utilis and process for production of protein
Morinaga et al. Homocysteine transmethylation in methanol-utilizing bacteria and its application to L-methionine production
Azuma et al. Factors affecting L-arginine production in the continuous culture of an l-arginine producer of Corynebacterium acetoacidophilum
KR950004010B1 (en) New microorganism acremonium chrysogenum ckd 7601
Bhuyan et al. Comparative study of penicillin production with vegetative and spore inoculum of Penicillium chrysogenum
KR910002861B1 (en) Production of cephalosporin-c
KR830002916B1 (en) Cephalosporin preparation by fermentation