SK281320B6 - Aspergillus terreus strain and fermentation of lovastatine with this strain. - Google Patents
Aspergillus terreus strain and fermentation of lovastatine with this strain. Download PDFInfo
- Publication number
- SK281320B6 SK281320B6 SK1395-97A SK139597A SK281320B6 SK 281320 B6 SK281320 B6 SK 281320B6 SK 139597 A SK139597 A SK 139597A SK 281320 B6 SK281320 B6 SK 281320B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- strain
- production
- lovastatin
- ccm
- aspergillus terreus
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/62—Carboxylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
- C12N1/145—Fungal isolates
-
- 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
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/02—Oxygen as only ring hetero atoms
- C12P17/06—Oxygen as only ring hetero atoms containing a six-membered hetero ring, e.g. fluorescein
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
- C12R2001/66—Aspergillus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mycology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Virology (AREA)
- Botany (AREA)
- Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Postupmi klasickej mutagenézy bol získaný nový kmeň Aspergillus terreus CCM 8236. Je opísaný proces aeróbnej fermentácie lovastatínu kmeňom Aspergillus terreus CCM 8236 vo forme kyseliny v submerznej kultúre v laboratórnom meradle. Príprava inokula prebieha v pôde s nízkym pH v rozmedzí 4,5 až 4,7. Ako zdroj uhlíka sa v produkčnej pôde využíva zmes glukózy a laktózy vo vzájomnom pomere 0,5 až 0,7 % hmotn. glukózy a 11 až 15 % hmotn. laktózy a ako komplexný zdroj je použitá bavlníková alebo sójová múka, pričom koncentrácia voľných amoniakálnych iónov je maximálne 0,07 g/l. Za uvedených podmienok produkuje kmeň viac ako 2000 mg/l lovastatínu za 170 hodín.ŕA new strain of Aspergillus terreus CCM 8236 was obtained by classical mutagenesis methods. A process for the aerobic fermentation of lovastatin by an Aspergillus terreus CCM 8236 strain in the form of an acid in submerged culture on a laboratory scale is described. The inoculum is prepared in low pH soil in the range of 4.5 to 4.7. A mixture of glucose and lactose in a mutual ratio of 0.5 to 0.7% by weight is used as the carbon source in the production medium. of glucose and 11 to 15 wt. lactose and cotton or soy flour is used as a complex source, the concentration of free ammonia ions being at most 0.07 g / l. Under these conditions, the strain produces more than 2000 mg / l of lovastatin in 170 hours
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka nového kmeňa mikroorganizmu druhu Aspergillus terreus, získaného metódou klasickej mutagenézy (kombinovaným pôsobením chemického a fyzikálneho mutagénu), ktorý v optimalizovanom médiu s vhodným zdrojom uhlíka a dusíka produkuje vysoké množstvo lovastatínu.The invention relates to a novel strain of the microorganism Aspergillus terreus, obtained by the classical mutagenesis method (combined action of chemical and physical mutagen), which produces a high amount of lovastatin in an optimized medium with a suitable carbon and nitrogen source.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Lovastatín (MK-803, monakolín K, mevinolín) je sekundárny metabolit, ktorý kompetitívne inhibuje enzým 3-hydroxy-3-metylglutaryl-koenzým A (HMG CoA) reduktázu (EC 1.1.1.34), čím znižuje endogénnu syntézu cholesterolu, a tak poskytuje značné možnosti v terapii hyperlipémie. Dôsledkom inhibície HMG CoA reduktázy je nielen zníženie hladiny cholesterolu v cicavčích bunkách, ale aj indukcia cholesterolových receptorov LDL (low density lipoprotein) v pečeni, zmeny v produkcii ubichinónu, izoprenylácii proteínov, syntézy juvenilných hormónov pri hmyze, rastlinných sterolov a pigmentov a fungálnych giberelínov. Z chemického hľadiska je lovastatín (1S, 3S,7S, 8S, 8aR)-l,2,3,7,8,8a-hexahydro3,7-dimetyl-8-[2-[(2R,4R)-tetrahydro-4-hydroxy-6-oxo-2H-pyran-2-y 1 ]ety 1]-1 -naftyl(S)-2-metylbutyrát. Jeho biosyntéza bola u Aspergillus terreus ATCC 20542 dokázaná pomocou značených substrátov z acetátu polyketidovou dráhou. Napriek tomu, že presná štruktúra kľúčových intermediátov medzi acetátom a lovastatínom ešte stále nie je známa, existuje niekoľko pracovných hypotéz biosyntézy (Wagschal et al., J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2357 - 2363, 1996). Lovastatín sa vyskytuje v dvoch formách: vo forme kyseliny a vo forme laktónu, pričom biologicky aktívnou je kyselinová forma. Od roku 1987 sa lovastatín používa vo forme tabliet na znižovanie hypercholesterolémie a na predchádzanie vzniku ischemickej choroby srdca.Lovastatin (MK-803, monacolin K, mevinoline) is a secondary metabolite that competitively inhibits the enzyme 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG CoA) reductase (EC 1.1.1.34), thereby reducing endogenous cholesterol synthesis, thus providing considerable possibilities in the treatment of hyperlipemia. The inhibition of HMG CoA reductase not only reduces the level of cholesterol in mammalian cells, but also induces low density lipoprotein (LDL) cholesterol receptors in the liver, changes in ubiquinone production, protein isoprenylation, juvenile hormone synthesis in insects, plant sterols and pigments, and fungal gibberellins. Chemically, lovastatin is (1S, 3S, 7S, 8S, 8aR) -1,2,3,7,8,8a-hexahydro-3,7-dimethyl-8- [2 - [(2R, 4R) -tetrahydro-4] hydroxy-6-oxo-2H-pyran-2-yl] ethyl] -1-naphthyl (S) -2-methylbutyrate. Its biosynthesis has been demonstrated in Aspergillus terreus ATCC 20542 using labeled acetate substrates through a polyketide pathway. Although the exact structure of the key intermediates between acetate and lovastatin is still unknown, there are several working hypotheses of biosynthesis (Wagschal et al., J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2357-2363, 1996). Lovastatin occurs in two forms: the acid form and the lactone form, the biologically active acid form. Since 1987, lovastatin has been used in the form of tablets to reduce hypercholesterolemia and prevent ischemic heart disease.
U. S. Pat. No. 4 231 938 a E. P. 0 022 478 opisujú fermentačnú prípravu lovastatínu a dihydroxymevinolínu produkčným kmeňom Aspergillus terreus ATCC 20541 a ATCC 20542.U.S. Pat. No. No. 4,231,938 and E. P. 0 022 478 describe the fermentation preparation of lovastatin and dihydroxymevinoline by the production strains of Aspergillus terreus ATCC 20541 and ATCC 20542.
U. S. Pat. No. 4 387 242 opisuje fermentačnú prípravu hypocholesterolemickej a hypolipemickej látky so štruktúrou príbuznou lovastatínu tým istým kmeňom Aspergillus terreus ATCC 20542.U.S. Pat. No. No. 4,387,242 describes the fermentation preparation of a hypocholesterolemic and hypolipaemic agent having a structure related to lovastatin by the same strain of Aspergillus terreus ATCC 20542.
E. P. 0 556 699 sa týka procesu prípravy produkčného kmeňa pre lovastatín z druhu rodu Aspergillus, ktorý pôvodne túto látku neprodukuje (napr. Aspergillus oryzae) Spôsob prípravy takéhoto kmeňa zahŕňa transformáciu protoplastov A. oryzae DNA, izolovanou z produkčného kmeňa J. terrerus.E. P. 0 556 699 relates to a process for the preparation of a production strain for lovastatin from an Aspergillus genus which does not initially produce it (e.g., Aspergillus oryzae).
U. S. Pat. No. 5 403 728 opisuje mikrobiálny proces prípravy lovastatínu vo forme kyseliny i laktónu aeróbnou fermentáciou submerznej kultúry nového druhu Aspergillus obscurus.U.S. Pat. No. No. 5,403,728 describes a microbial process for the preparation of both lovastatin acid and lactone by aerobic fermentation of a submerged culture of a novel Aspergillus obscurus species.
V patentovej literatúre sú ako produkčné kmene pre lovastatín uvádzané aj druhy rodu Monascus - M. anka, M. purpurous, M. ruber, M. vitreus, M. paxii (British Patent Specifications Nos. 2 046 737 a 2 049 664).Monascus species - M. anka, M. purpurous, M. ruber, M. vitreus, M. paxii (British Patent Specifications Nos. 2,046,737 and 2,049,664) are also mentioned in the patent literature as lovastatin production strains.
V literatúre sa uvádzajú aj ďalšie druhy mikroorganizmov, pri fermentácii ktorých sa získavajú malé množstvá lovastatínu. Konkrétne ide o druhy Phoma sp. M 4452, Doratomyces nanus IFO 9551, Gymnoascus umbrinus IFO 8450 (Endo et al.: J. Antibiot. 39, 1609 až 1610, 1986), Pleurotus ostreatus, Pleurotus saca a Pleu rotus sapidus (Gunde - Cimerman, FEMS Mikrobiology Letters 11,203-206,1993).Other types of microorganisms that produce small amounts of lovastatin are also reported in the literature. In particular, Phoma sp. M 4452, Doratomyces nanus IFO 9551, Gymnoascus umbrinus IFO 8450 (Endo et al .: J. Antibiot. 39, 1609-1610, 1986), Pleurotus ostreatus, Pleurotus saca and Pleu rotus sapidus (Gunde-Cimerman, FEMS Microbiology Letters 11,203-) 206.1993).
Napriek tomu, že v patentovej literatúre bolo opísaných viacero kmeňov druhu Aspergillus terreus, produkujúcich lovastatín, jeho výťažnosť pri patentovanom kmeni A. terreus ATCC 20542 je pomerne nízka. Nedostatkom je tiež fakt, že zložky fermentačných pôd opublikovaných v patentoch U. S. Pat. No. 4 231 938, E. P. 0 022 478 a U. S. Pat. No. 4 387 242 sú pre potreby priemyselnej výroby finančne náročné, a tým nedostupné.Although a number of lovastatin-producing Aspergillus terreus strains have been described in the patent literature, its yield for the patented A. terreus strain ATCC 20542 is relatively low. A drawback is also that the components of the fermentation broths disclosed in U.S. Pat. No. 4,231,938, E. P. 0 022 478 and U.S. Pat. No. No. 4,387,242 are financially demanding for industrial production and thus unavailable.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Kombináciou použitia fyzikálneho a chemického mutagénu, ktoré boli aplikované na spóry kmeňa A. terreus, bol získaný nový mutantný kmeň A. terreus CCM 8236, ktorý sa vyznačuje nadprodukciou lovastatínu. V porovnaní s kmeňom A. terreus ATCC 20542 dosahuje minimálne dvojnásobnú produkciu. Inokulačná aj sporulačná pôda je zložená z dostupných a finančne nenáročných surovín, ktoré sú bežne využívané pri fermentácii sekundárnych i primárnych metabolitov. Vynález je založený na použití kmeňa A. terreus CCM 8236 na produkciu lovastatínu vo forme kyseliny a laktónu alebo jeho farmaceutický využiteľných solí alebo esterov.By combining the use of a physical and chemical mutagen applied to the spores of the A. terreus strain, a new mutant strain of A. terreus CCM 8236 was obtained, which is characterized by overproduction of lovastatin. Compared to the A. terreus strain, ATCC 20542 achieves at least double production. Both inoculation and sporulation soil is composed of available and inexpensive raw materials, which are commonly used in the fermentation of secondary and primary metabolites. The invention is based on the use of the strain A. terreus CCM 8236 for the production of lovastatin in the form of an acid and a lactone or a pharmaceutically acceptable salt or ester thereof.
Pôvodný kmeň A. terreus s pracovným názvom GB1 poskytol dr. Vollek. Na základe relatívne najvyššej produkcie lovastatínu bol vybratý ako východiskový materiál pre produkčný kmeň spomedzi viacerých divých kmeňov, identifikovaných tiež ako A. terreus.The original strain of A. terreus with the working title GB1 was provided by dr. Vollek. Based on the relatively highest production of lovastatin, it was selected as the starting material for the production strain among several wild strains, also identified as A. terreus.
Uvedený kmeň bol podrobený pôsobeniu chemických a fyzikálnych mutagénov s cieľom získať produkčný kmeň pre lovastatín.The strain was treated with chemical and physical mutagens to obtain a production strain for lovastatin.
V prvej fáze šľachtenia bol východiskový kmeň ovplyvnený silným mutagénom N-metyl, N-nitro, N-nitrózoguanidínom (NTG). Vzhľadom na zvýšenie rezistencie mutantov na NTG boli tieto v druhej fáze šľachtenia striedavo vystavené pôsobeniu ultrafialového žiarenia (UV) a NTG. Získané izoláty (pracovne označované písmenami GB a poradovým číslom) boli testované na výšku produkcie lovastatínu. Takýmto spôsobom bol izolovaný mutant s pracovným označením GB2033 s výrazne zvýšenou produkciou lovastatínu, ktorý bol deponovaný v Českej zbierke mikroorganizmov v Brne pod označením CCM 8236. Zloženie pôd - ako sporulačných, tak aj inokulačných a produkčných - bolo prispôsobené pre tento nový kmeň.In the first breeding phase, the starting strain was influenced by the strong mutagen N-methyl, N-nitro, N-nitrosoguanidine (NTG). Due to the increased resistance of the mutants to NTG, they were alternately exposed to ultraviolet (UV) and NTG in the second phase of breeding. The isolates obtained (designated by GB and serial number) were tested for the amount of lovastatin production. In this way, a mutant with the working designation GB2033 with a markedly increased production of lovastatin was isolated and deposited at the Czech Collection of Microorganisms in Brno under the designation CCM 8236. The soil composition - both sporulation and inoculation and production - was adapted for this new strain.
Kultivácia mikroorganizmu, využívaná pri fermentačnom procese, ktorého sa patent týka prebieha v troch krokoch:The cultivation of the microorganism used in the fermentation process to which the patent relates is carried out in three steps:
1. sporulácia kultúry1. culture sporulation
2. inokulačný stupeň2nd inoculation stage
3. produkčný stupeň3rd production stage
Pre kvalitu inokula je dôležitá rýchla sporulácia (v priebehu 4 až 5 dní pri 28 °C je kultúra kompletne vysporulovaná, spóry sú škoricovo hnedej farby, kolónie sú ploché, zamatového vzhľadu bez bielych okrajov, s priemerom cca 4 cm, ľahko zmývateľné fyziologickým roztokom s 30 % glycerolu).Rapid sporulation is important for the quality of the inoculum (within 4 to 5 days at 28 ° C the culture is completely sporulated, the spores are cinnamon-brown in color, colonies are flat, velvety appearance without white edges, about 4 cm in diameter, easily washable with saline 30% glycerol).
Kultivácia inokula prebieha pri 28 °C pri 220 rpm 16 až 20 hodín v pôde s nízkym pH (4,6), ktoré sa počas kultivácie ešte výrazne zníži (3,0 až 3,2). Kvalitné inokulum sa vyznačuje nasledovnými vlastnosťami:Cultivation of the inoculum is carried out at 28 ° C at 220 rpm for 16 to 20 hours in low pH soil (4.6), which is significantly reduced during cultivation (3.0 to 3.2). A quality inoculum is characterized by the following properties:
- pelety malé, dobre rozvláknené- small pellets, well fiberised
- sediment 20 %- sediment 20%
-orientačné analytické parametre: obsah glukózy: 40 g/1 obsah fosforu: 200 mg/1 obsah NH4+: 0,2 gú obsah NH2' 0,1 g/1.-orientative analytical parameters: glucose content: 40 g / l phosphorus content: 200 mg / l NH 4+ content: 0,2 g NH 2 content 0,1 g / l.
Kultivácia produkčného stupňa prebieha pri 28 °C pri 220 rpm 170 až 190 hodín. Produkčná pôda obsahuje vysokú koncentráciu uhlíkatých zdrojov (glukóza a laktóza) v presne definovanom pomere (1 : 22) v prospech laktózy. Ako zdroj dusíka je nevyhnutné použiť organický zdroj, napr. sójovú múku, inaktivované pekárenské droždie a pod. Najvyššie produkcie boli dosahované na pôde, obsahujúcej ako zdroj dusíka bavlníkovú múku Pharmamedia. Anorganický dusík v pôde vo forme NH4 + má na produkčnú schopnosť kmeňa výrazne negatívny účinok. Rovnako sa prejavuje aj posunutie pomeru uhlíkatých zdrojov v prospech glukózy.Cultivation of the production step takes place at 28 ° C at 220 rpm for 170 to 190 hours. The production medium contains a high concentration of carbon sources (glucose and lactose) in a precisely defined ratio (1: 22) in favor of lactose. As the nitrogen source it is necessary to use an organic source, e.g. soy flour, inactivated baker's yeast and the like. The highest production was achieved on soil containing Pharmamedia cotton flour as a nitrogen source. Inorganic nitrogen in the soil in the form of NH 4 + has a significant negative effect on the production ability of the strain. There is also a shift in the proportion of carbon sources in favor of glucose.
Z morfologického hľadiska jc kultúra mikroorganizmu peletová, pelety sú malé (cca 0,2 až 0,5 mm), ku koncu fermentácie sa stávajú kompaktnými a na okrajoch sa začínajú vytvárať konidiofóry. Počas optimálnej fermentácie sediment vzrastie na 45 až 55 %, pH klesne na 6,0 až 5,8, koncentrácia fosforu a zdrojov uhlíka klesne na stopové množstvá.From a morphological point of view, the microorganism culture is pelletized, the pellets are small (about 0.2 to 0.5 mm), become compact at the end of the fermentation, and conidiophores begin to form at the edges. During optimal fermentation, the sediment rises to 45-55%, the pH drops to 6.0-5.8, the concentration of phosphorus and carbon sources drops to trace amounts.
Po ukončení fermentácie sa pH fermentačnej pôdy upravuje 40 % H2SO4 na hodnotu 4,6 až 4,8. Lovastatín sa extrahuje z takto upravenej vzorky acetónom (1:1) miešaním v ultrazvuku. Produkcia sa stanovuje metódou HPLC v izokratickom systéme 65 % acetonitril a 0,1 % H3PO4.After completion of the fermentation the pH of the fermentation broth provides 40% H 2 SO 4 to 4,6 to 4,8. Lovastatin is extracted from the treated sample with acetone (1: 1) by sonication. Production is determined by HPLC method in an isocratic system of 65% acetonitrile and 0.1% H 3 PO 4 .
V takto uskutočnenom baničkovom produkčnom teste produkuje nový kmeň A. terreus CCM 8236 minimálne 2000 mg/1 lovastatínu.In the flask production assay thus performed, the new strain of A. terreus CCM 8236 produces at least 2000 mg / l lovastatin.
Identita produktu bola overená metódou nukleárnej magnetickej rezonancie.The identity of the product was verified by nuclear magnetic resonance imaging.
Nový kmeň A. terreus CCM 8236 sa od východiskového kmeňa GB1 i od patentovaného kmeňa ATCC 20542 líši aj svojimi rastovými schopnosťami na rôznych zdrojoch uhlíka, morfológiou kolónií a pigmentáciou média (tab. 1).The new strain of A. terreus CCM 8236 differs from both the parent strain GB1 and the patented strain ATCC 20542 in terms of its growth abilities on various carbon sources, colony morphology and medium pigmentation (Table 1).
Produkčný kmeň A. terreus, ktorý je predmetom vynálezu a bol získaný cestou klasickej mutagenézy, bol uložený v Českej zbierke mikroorganizmov v Brne pod číslom CCM 8236. Ide o stabilný produkčný kmeň s produkciou 2000 až 3000 mg/l lovastatínu vo forme kyseliny a laktónu, čo predstavuje cca 130 - násobné zvýšenie produkcie oproti východiskovému kmeňu a minimálne dvojnásobne zvýšenú produkciu oproti kmeňu A. terreus ATCC 20542. Pre kvalitu očkovacieho materiálu je dôležitá rýchla sporulácia. Inokulačný stupeň prebieha pri atypickom pH. Zloženie kultivačných pôd plne zodpovedá požiadavkám priemyselnej výroby, čo sa týka finančných nákladov i dostupnosti jednotlivých zložiek.The production strain A. terreus of the present invention obtained by classical mutagenesis was deposited with the Czech Collection of Microorganisms in Brno under the number CCM 8236. It is a stable production strain with production of 2000 to 3000 mg / l of lovastatin in the form of acid and lactone, which represents an approximately 130-fold increase in production over the initial strain and at least a 2-fold increase in production over the A. terreus strain ATCC 20542. Rapid sporulation is important for the quality of the inoculum material. The inoculation stage takes place at an atypical pH. The composition of the cultivation soils fully corresponds to the requirements of industrial production in terms of both financial costs and availability of individual components.
Tab. L Morfologická charakteristika kmeňov A. terreus GB1, CCM 8236 a ATCC 20542 na Czapek-Doxovom agare s rôznymi zdrojmi uhlíka.Tab. L Morphological characteristics of strains A. terreus GB1, CCM 8236 and ATCC 20542 on Czapek-Dox agar with various carbon sources.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Obr. 1: Schéma mutačného postupu pri získaní kmeňa Aspergillus terreus CCM 8236.Fig. 1: Scheme of the mutation procedure for obtaining strain Aspergillus terreus CCM 8236.
Pozn.: Uvádzaný je spôsob (UV - ultrafialové svetlo, NTG - N-metyl, N-nitro, N-nitrózoguanidín) a čas ovplyvnenia (v minútach alebo sekundách), pracovné*’ označenie testovaných izolátov (GB1 až GB2050) a produkcia lovastatínu na skriningovej pôde (mg/1 kyselinovej formy a mg/1 laktónovej formy).Note: The method (UV-ultraviolet light, NTG-N-methyl, N-nitro, N-nitrosoguanidine) and time of treatment (in minutes or seconds), working isolation of test isolates (GB1 to GB2050) and lovastatin production are reported. on screening medium (mg / l acid form and mg / l lactone form).
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Príklad 1 Mutagenéza kmeňa A. terreus GB1Example 1 Mutagenesis of A. terreus strain GB1
Príprava spórovej suspenzie: súvislý nárast mycélia, vysporulovaného na sporulačnej pôde s paradajkovým pretlakom (2 %) a ovsenou múkou (2 %) bol zmytý 10 ml fyziologického roztoku a 30 % glycerínu (počet spór 3,5 x 107/ml).Preparation of spore suspension: a continuous increase in mycelia sporulated on sporulated soil with tomato paste (2%) and oatmeal (2%) was washed with 10 ml saline and 30% glycerin (spores number 3.5 x 10 7 / ml).
Ovplyvnenie NTG ml spórovej suspenzie s počtom spór 106/ml a 1 ml zásobného roztoku NTG (kone. 5 mg/ml) s minimálnym množstvom dimetylformamidu (pridávaný pre nízku rozpustnosf NTG vo vode) bol pridaný k 8 ml fyziologického roztoku. Koncentrácia NTG v takomto roztoku teda bola 0,5 mg/ml a hustota spór rádovo 105 spór/ml. Ovplyvňovanie biologického materiálu prebiehalo za tmy, stáleho miešania a pri izbovej teplote. Každých 10 min. bol odobratý 1 ml vzorky. Vzorka bola rýchlo scentrifugovaná a ovplyvňovací roztok bol dôkladne odstránený. Spóry boli rozsuspendované v 1,5 ml fyziologického roztoku a znova scentrifugované. Sediment spór bol rozsuspendovaný v 1 ml fyziologického roztoku a riedený 10 a 100-krát. Po 200 μΐ takejto suspenzie boloInfluence of NTG ml spore suspension with 10 6 / ml spores and 1 ml NTG stock solution (equ. 5 mg / ml) with minimal dimethylformamide (added for low solubility of NTG in water) was added to 8 ml saline. NTG concentration in this solution was therefore 0.5 mg / ml and the spore density of the order of 10 5 spores / ml. Influencing of biological material took place in the dark, stirring constantly and at room temperature. Every 10 min. 1 ml of sample was taken. The sample was centrifuged rapidly and the treatment solution was thoroughly removed. The spores were suspended in 1.5 ml of saline and centrifuged again. Spore sediment was suspended in 1 ml saline and diluted 10 and 100-fold. After 200 μΐ of such suspension was
SK 281320 Β6 vysiatych na Petriho misky so sporulačnou pôdou. Petriho misky boli kultivované 8 dní pri 28 °C.Sown on petri dishes with sporula soil. Petri dishes were cultured for 8 days at 28 ° C.
Ovplyvnenie UV žiarenímInfluence by UV radiation
Na Petriho misku so sporulačnou pôdou bolo vysiate 100 pl sporovej suspenzie s počtom spór rádovo 105 a 104/ml. Po presušení misiek pri 28 °C 30 min. boli vystavené pôsobeniu UV svetla počas 20, 30, 40, 60 a 120 sekúnd. Zdrojom UV žiarenia bola žiarivka Philips s výkonom 30 W. Jej vzdialenosť od povrchu pôdy bola 20 cm. Po ovplyvnení boli misky okamžite umiestnené do tmy na 1 hod. (zabránilo sa priebehu fotoreaktivácie). Boli kultivované počas 8 dní pri 28 °C.A 100 µl spore suspension with a number of spores of the order of 10 5 and 10 4 / ml was seeded onto a petri dish with sporula soil. After drying the dishes at 28 ° C for 30 min. were exposed to UV light for 20, 30, 40, 60 and 120 seconds. The source of UV radiation was a Philips 30W fluorescent lamp. Its distance from the soil surface was 20 cm. After treatment, the plates were immediately placed in the dark for 1 hour. (Avoid photoreactivation). They were cultured for 8 days at 28 ° C.
Monokolónie s priemerom cca 4 cm boli zmyté 2 ml fyziologického roztoku s 30 % glycerínu boli priamo testované na produkciu lovastatínu. Prvotným kritériom na výber mutantov do produkčného testu bola kvalita sporulácie a týchlosť rastu mycélia. Vybrané kolónie boli použité v skríningovom produkčnom teste.Monocolons with a diameter of about 4 cm were washed with 2 ml of saline with 30% glycerin and tested directly for lovastatin production. The primary criteria for selecting the mutants for the production assay was the quality of the sporulation and the mycelial growth rate. The selected colonies were used in a screening production assay.
Príklad 2Example 2
Skríningový produkčný testScreening production test
Vybrané monoizoláty boli testované na produkčnú schopnosť na pôde s nasledujúcim zložením:Selected monoisolates were tested for production ability on soil with the following composition:
Príklad 3: Produkčný test v laboratórnom meradleExample 3: Laboratory scale production test
1. Sporulácia1. Sporulácia
Zloženie sporulačnej pôdy:Composition of sporula soil:
Vizuálne a mikroskopické hodnotenie sporulácie.Visual and microscopic evaluation of sporulation.
- 65. hodina: Mycélium bielej farby súvisle narastené po celom povrchu, kultúra začína sporulovať a nadobúda žltkasté sfarbenie. Pod mikroskopom viditeľné septované mycélium s vyrastajúcimi konidiofórami.- 65th hour: White mycelium continuously growing over the entire surface, the culture starts to sporulate and becomes yellowish. Visible septum mycelium with growing conidiophores visible under the microscope.
- 96. hodina: Kultúra už kompletne vysporulovaná, mycélium škoricovej farby. Dobre vyvinuté konidiofóry s ľahko sa uvoľňujúcimi spórami.- 96th hour: Culture is already completely sporulated, cinnamon mycelium. Well developed conidiophores with easily released spores.
Vysporulovaná kultúra bola zmytá fyziologickým roztokom s 30 % glycerolu. Takto pripravenú spórovu suspenziu je možné uchovávať pri 4 °C počas 30 dní bez poklesu produkčnej schopnosti.The cultured culture was washed with saline with 30% glycerol. The spore suspension thus prepared can be stored at 4 ° C for 30 days without decreasing production capacity.
2. Inokulačný stupeň2. Inoculation stage
Pre dobrý nárast inokula je potrebná prítomnosť iónovThe presence of ions is required for good growth of the inoculum
Fe2+, Mn2+, Zn2+, K+, Mg2+. Ca2+. Potrebný je tiež nadbytok uhlíkatého zdroja, rozpustného fosforu a dusíka v pôde. Ani jeden z týchto faktorov nesmie byť limitujúcim.Fe 2+ , M 2+ , Zn 2+ , K + , Mg 2+ . Ca 2+ . An excess of carbon source, soluble phosphorus and nitrogen in the soil is also needed. Neither of these factors should be limiting.
ml inokulačnej pôdy sa naočkuje 10 % spórovej suspenzie a kultivuje sa pri 28 °C a 220 rpm 20 hodín.ml of seed broth is seeded with a 10% spore suspension and cultured at 28 ° C and 220 rpm for 20 hours.
Zloženie inokulačnej pôdy:Inoculation soil composition:
3. Produkčný stupeň.3. Production stage.
Produkčná pôda sa naočkuje 10 % inokula. Fermentácia prebieha 170 hodín pri 28 °C a 220 rpm. Produkcia lovastatínu sa stanovuje metódou HPLC.The production broth is inoculated with 10% inoculum. The fermentation is carried out for 170 hours at 28 ° C and 220 rpm. The production of lovastatin is determined by HPLC.
Tab. 2 Vplyv pomeru laktózy a glukózy v produkčnej pôde na produkciu lovastatínu.Tab. 2 Effect of the lactose / glucose ratio in the production soil on lovastatin production.
Pozn.: Ako zdroj dusíka bola použitá sójová múka a (NH4)2SO4.Note: Soy flour and (NH 4 ) 2 SO 4 were used as the nitrogen source.
Tab. 3a Vplyv dusíkatého zdroja v produkčnej pôde na produkciu lovastatínu.Tab. 3a Effect of nitrogen source in the production soil on the production of lovastatin.
Tab. 3b Vplyv dusíkatého zdroja v produkčnej pôde na produkciu lovastatínuTab. 3b Effect of nitrogen source in the production soil on lovastatin production
Pozn. Ako zdroj uhlíka boli použité glukóza a laktóza v pomere 1 :22.Note. A 1: 22 ratio of glucose and lactose was used as the carbon source.
SK 281320 Β6SK 281320 Β6
Z výsledkov pokusov uvedených v tabuľke vyplýva, že prítomnosť síranu amónneho v pôde na začiatku produkčného stupňa má výrazne negatívny vplyv na produkčnú schopnosť. Rovnaký efekt má aj posunutie pomeru zdrojov uhlíka v prospech glukózy. Produkcia lovastatínu je za takýchto podmienok dokonca nižšia ako produkcia v skríningovej pôde. Výsledky pokusov tiež dokazujú, že voľba organického zdroja dusíka je dôležitá. Vo všetkých testovaných pôdach nový kmeň A. terreus CCM 8236 produkoval približne o 100 % viac lovastatínu ako kmeň A. terreus ATCC 20542.The results of the experiments in the table show that the presence of ammonium sulphate in the soil at the beginning of the production stage has a significant negative impact on the production capacity. A shift in the ratio of carbon sources to glucose has the same effect. Under such conditions, the production of lovastatin is even lower than that in the screening soil. The results of the experiments also show that the choice of an organic nitrogen source is important. In all soils tested, the new strain of A. terreus CCM 8236 produced approximately 100% more lovastatin than the strain of A. terreus ATCC 20542.
Na základe prezentovaných experimentov bolo zloženie produkčnej pôdy optimalizované.Based on the presented experiments the composition of the production soil was optimized.
Optimalizovaná produkčná pôda má zloženie:Optimized production land has the following composition:
Na pôde s takýmto zložením bola dosiahnutá priemerná produkcia lovastatínu 2665 mg/1 (n = 7), maximálna dosiahnutá produkcia bola 3042 mg/1 lovastatínu.On soil with such a composition, the average production of lovastatin was 2665 mg / l (n = 7), the maximum production reached 3042 mg / l lovastatin.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability
Nový vysokoprodukčný kmeň mikroorganizmu Aspegillus terreus CCM 8236 je možné využiť pri priemyselnej výrobe lovastatínu, jeho solí a esterov.The new high-production strain of Aspegillus terreus CCM 8236 can be used in the industrial production of lovastatin, its salts and esters.
Claims (2)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK1395-97A SK281320B6 (en) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | Aspergillus terreus strain and fermentation of lovastatine with this strain. |
PCT/SK1998/000014 WO1999019458A1 (en) | 1997-10-13 | 1998-10-12 | A method of fermentation preparation of lovastatin by an aspergillus terreus strain and the strain for performing the method |
TR2000/00996T TR200000996T2 (en) | 1997-10-13 | 1998-10-12 | The method of obtaining lovastatin by fermentation of an aspergillus terreus strain and the species required to perform this method. |
EP98948055A EP1047768A1 (en) | 1997-10-13 | 1998-10-12 | A method of fermentation preparation of lovastatin by an (aspergillus terreus) strain and the strain for performing the method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK1395-97A SK281320B6 (en) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | Aspergillus terreus strain and fermentation of lovastatine with this strain. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK139597A3 SK139597A3 (en) | 1998-11-04 |
SK281320B6 true SK281320B6 (en) | 2001-02-12 |
Family
ID=20434512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1395-97A SK281320B6 (en) | 1997-10-13 | 1997-10-13 | Aspergillus terreus strain and fermentation of lovastatine with this strain. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1047768A1 (en) |
SK (1) | SK281320B6 (en) |
TR (1) | TR200000996T2 (en) |
WO (1) | WO1999019458A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114196552B (en) * | 2021-12-29 | 2024-05-03 | 北京工商大学 | Aspergillus terreus BTBU20212047 and application thereof |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4387242A (en) * | 1981-08-21 | 1983-06-07 | Merck & Co., Inc. | Hypocholesterolemic fermentation products and process of preparation |
SI9500238A (en) * | 1995-07-27 | 1997-02-28 | Krka Tovarna Zdravil | Procedure for the production of lovastatin |
-
1997
- 1997-10-13 SK SK1395-97A patent/SK281320B6/en unknown
-
1998
- 1998-10-12 WO PCT/SK1998/000014 patent/WO1999019458A1/en not_active Application Discontinuation
- 1998-10-12 EP EP98948055A patent/EP1047768A1/en not_active Withdrawn
- 1998-10-12 TR TR2000/00996T patent/TR200000996T2/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999019458A1 (en) | 1999-04-22 |
SK139597A3 (en) | 1998-11-04 |
EP1047768A1 (en) | 2000-11-02 |
TR200000996T2 (en) | 2000-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20060281155A1 (en) | Microbial process for preparing pravastatin | |
AU640756B2 (en) | 2,8-dioxabicyclo(3,2,1)octane derivatives,their production from cultures of MF 5447 and MF 5466 and their use as anti hyper cholesterolemics | |
DE60019898T2 (en) | MICROBIAL METHOD FOR PREPARING PRAVASTATIN | |
PETERSEN et al. | Production of cladospirone bisepoxide, a new fungal metabolite | |
US7279314B2 (en) | Chemical substance having morphogenetic and growth-accelerating activities | |
EP0842290B1 (en) | Process for the preparation of lovastatin | |
SK281320B6 (en) | Aspergillus terreus strain and fermentation of lovastatine with this strain. | |
Hatori et al. | FR901512, a Novel HMG-CoA Reductase Inhibitor Produced by an Agonomycetous Fungus No. 14919 I. Taxonomy of the Producing Organism, Fermentation, Isolation and Physico-chemical Properties | |
US7541336B2 (en) | Substance fki-1033 and process for producing the same | |
Patel¹ et al. | Extraction and Molecular Characterization of Antimicrobial Metabolites from Streptomyces rochei against Bacterial Leaf Blight of Cotton Caused by Pantoea sp. | |
CZ287668B6 (en) | Novel mutant strain Aspergillus terreus and lovastatin fermentation process | |
US5801172A (en) | Antifungal agent from sporomiella minimoides | |
JP2962748B2 (en) | Weed-controlling agent containing Dorexrela or metabolite thereof and method for controlling weeds using the same | |
KR100453452B1 (en) | A Penicillium cyclopium sp. and a process for producing a compactin using the same | |
US5441987A (en) | Antifungal agent | |
RU2252258C2 (en) | Microbial method for pravastatin production | |
EP0645963A1 (en) | Fungicidal and insecticidal compounds and compositions derived from fungal strains of pyrenophora teres | |
US5543429A (en) | Antifungal agents | |
GB2240100A (en) | Anti-parasitic compound | |
KR100458067B1 (en) | A Penicillium sp. and a process for producing a compactin using the same | |
De la Fuente Prieto | Interactions of Rhizoctonia solani Kuhn and Trichoderma spp. populations in soil | |
KR19990031527A (en) | Mt60109 (BPCT 8804p) and phospholipase C activity inhibitory composition | |
JPH02256694A (en) | New material pf1018 substance, production thereof and insecticide | |
ZA200503522B (en) | Novel substance FKI-1033 and process for producing the same | |
GB2306474A (en) | Antifungal agent |