SU1753949A3 - Способ получени 2-кето-D-глюкаровой кислоты - Google Patents

Способ получени 2-кето-D-глюкаровой кислоты Download PDF

Info

Publication number
SU1753949A3
SU1753949A3 SU864028737A SU4028737A SU1753949A3 SU 1753949 A3 SU1753949 A3 SU 1753949A3 SU 864028737 A SU864028737 A SU 864028737A SU 4028737 A SU4028737 A SU 4028737A SU 1753949 A3 SU1753949 A3 SU 1753949A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ifo
keto
perm
acid
glucaric acid
Prior art date
Application number
SU864028737A
Other languages
English (en)
Inventor
Сирафудзи Хидео
Ямачучи Такамаса
Ногами Икуо
Original Assignee
Такеда Кемикал Индастриз, Лтд. (Фирма)
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 Такеда Кемикал Индастриз, Лтд. (Фирма) filed Critical Такеда Кемикал Индастриз, Лтд. (Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU1753949A3 publication Critical patent/SU1753949A3/ru

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
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/58—Aldonic, ketoaldonic or saccharic acids
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215—Microorganisms
    • Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области технической микробиологии и касаетс  способа получени  2-кето-О-глюкаровой кислоты, котора  может быть использована в качестве добавки к корму, дл  приготовлени  детергентов , пластификаторов цемента и б качестве реагента при изучении метаболизма сахаридов. Цель изобретени  - удешевV ление целевого продукта. В качестве предшественника 2-кето-6-глюкаровой кислоты используют моносахариды или их производные общей формулы Н ОН ОН I I l RV-RJ-C - С-С-СН2ОН , ОН Н Н, где, Ri -СНО, -СН2ОН, -СООН; R2-HCOH, НОСН,- СО . Окисление указанных соединений1 провод т штаммами бактерий нового вида Pseudogluconobacter saccharoketogenes К591с (PERM BP-1130, IFO 14464), или 12-5 (PERM BP-1129, IFO 14465), или ТН14-86 (PERM BP-1128. IFO 14466), или 12-15 (PERM ВР-1132, IFO 14482), или 12-4 (PERM BP-1131, IFO 14483), или 22-3 (PERM BP-1133, IFO 14484). Процесс окислени  провод т при 23- 35°С, рН 6,0-7,5 в течение 50-100 ч. Содержание предшественника в среде 5-20 мае. %/объем. 2 ил,, 2 табл. (Л с

Description

Изобретение относитс  к технической микробиологии и касаетс  способа получени  2-кето-О-глюкаровой кислоты, котора  может быть использована в качестве добавки к корму дл  приготовлени  детергентов, пластификаторов цемента и в качестве реагента при изучении метаболизма сахаридов.
Известен способ получени  2-кето-О- глюкаровой кислоты микробиологическим окислением D-глюкаровой кислоты действием микроорганизма Pseudomonas aeruglnosa. D-глюкаровую кислоту получают из глюкозы химическим окислением.
Недостатком известного способа  вл етс  высока  стоимость целевого продукта.
Цель изобретени  - удешевление вого продукта.
В качестве предшественника 2-кето-О- глюкаровой кислоты используют моносахариды или их производные общей формулы
R2
но-с-н
НгС-ОН
н-с-он снг-он
где Ri, -СНО, -,СН2ОН, -СООН,
R2 НСОН, НОСН ,- СО,
а окисление провод т штаммами бактерий
Pseudogluconobac.ter saccharoketogenes
K591c(FERM BP-1130, IFO 14464), или 12-5
(FERM BP-1129, IFO 14465), или ТН14-86
XI (Л GO О N О
Сл
(PERM BP-1128, IFO 14466), или 12-5 (PERM BP-1132, IFO 14482), или 124-4 (PERM BP- 1131, IFO 14483) или 22-3 (PERM BP-1133, IFO 14484) при 23-35°С, рН 6,0-7,5 в течение 50-100 ч и содержании указанных моносахаридов или их производных в среде 5-20 мас/обьем.
Штамм К591 и штаммы 12-5,12-15, 12- 4 и 22-3 выделены из образцов почв, собранных в префектурах Япони  - Вакагама и Сига. Каждый неуказанных штаммов имеет следующие таксономические признаки.
Таксономические характеристики штаммов К591с и 12-5.
Морфологи ,
Клетки палочковидные размером 0,3- 0,5 х 0,7-1,4 мкм. Полиморфизм клеток не обнаружен. Клетки подвижные, имеют пор дка 2-4 пол рно расположенных жгутика. Спорул ии  не обнаружена. Грамотрица- тельные. Некислотостойкие.
Рост на различных средах.
Питательный агар: рост слабый. На питательном агаре с дрожжевым экстрактом образует круглую, сплошную, гладкую, опа- лесцирующую колонию. Скошенный питательный агар с дрожжевым экстрактом: рост средней степени. Образует нити, гладкие, опалесцирующие. Жидка  питательна  среда с дрожжевым экстрактом: рост средней степени, По всей поверхности среды образует однородную мутность.
Столбик желатины с питательной средой: рост слабый, только в верхней части. Разжижени  желатины не происходит. Лакмусовое молоко окисл ет. Коагулирует.
Физиологические признаки.
Восстанавливают нитрат, хот  слабо; денитрификаци  не обнаружена. Положительна  проба метилкрасного. Индол и сероводород не образуютс . Крахмал не гидролизуетс . Цитрат не утилизируетс . Соли аммони  утилизируютс . Пигментооб- разовани  не обнаружено. Образует уреазу. Оксидазоположителен. Каталазоположителен . Растет в интервале 1б-Зб°С. Оптимальна  температура составл ет примерно 24-34°С. Растет в пределах рН 5,5-8,7. Оптимальное значение рН составл ет примерно 6,0-7,5.
Аэроб.
Образует кислоту, а не газ из L-араби- нозы, D-ксилозы, D-глюкозы, D-фруктозы, D-галактозы, D-маннозы, мальтозы, сахарозы , лактозы, трегалозы, D-маннита и глицерина . Не образует ни газа, ни кислоты из D-сорбита, инозита или крахмала.
Другие характеристики.
Образует уксусную кислоту из этанола, хот  в количестве следов. Рост зависит от
биотина, тиамина, рибофлавина и кофер- мента А (далее СоА). Образует диоксиацетон из глицерина. Содержание гуанина цитози- на в ДН К составл ет примерно 67 + 1 мол. %,
Содержит убихинон (кофермент Q) с 10 изо- преновыми единицами (Со Ою). Устойчив к стрептомицину.
Таксономические признаки штамма 12- 15.
Морфологи .
Клетки палочковидные размером примерно 0,3-0,5 х 0,7-1,4 мкм. Полиморфизм клеток не обнаружен. Клетки подвижные, имеют пор дка 2-4 пол рных жгутика, Спорул ци  не обнаружена. Грамотрицатель- ные. Некислотостойкие.
Рост на различных средах. Питательный агар: рост слабый. При культивировании на питательном агаре на
дрожжевом экстракте образует круглую, сплошную, гладкую, опалесцирующую колонию . Скошенный питательный агар с дрожжевым экстрактом: рост средней степени. Образует нити ровные, опалесцирующие.
Жидка  питательна  среда с дрожжевым экстрактом: рост средней степени. Образует одинаковую мутность по всей поверхности среды. Столбик питательного желатина: рост слабый, только в верхней части. Разжижени  желатина не происходит. Лакмусовое молоко окисл ет, коагулирует.
Физиологические характеристики. « Нитрат не восстанавливает. Денитри- фикаци  не обнаружена. Положительна 
проба метилкрасного. Индол и сероводород не образует. Крахмал не гидролизует. Цитрат не утилизирует. Утилизирует соли аммони . Пигментообразовани  не обнаружено. Образует уреазу, Оксидазоположителен.
Каталазоположителен. Растет в интервале 23-32°С. Оптимальна  температура составл ет примерно 28-32°С. Растет в пределах рН 6,0-7,5. Оптимальное значение рН составл ет примерно 6,5-7,1.
Аэроб.
Образует кислоту, а не газ из L-арабино- зы, D-ксилозы, D-глюкозы, D-фруктОзы, D- галактозы, D-маннозы, мальтозы, сахарозы, лактозы, трегалозы и глицерина. Не образует ни кислоты, ни газа из D-маннита, D-сорбита , инозита или крахмала.
Другие характеристики. Образует уксусную кислоту из этанола, хот  в количестве следов. Рост зависит от биотина, тиамина, рибофлавина и СоА. Образует диоксиацетон из глицерина. Содержание гуанинан цитозина в ДНК составл ет пор дка 67 + 1 мол.%. Содержит убихинон
с 10 изопреновыми единицами (Со Ою). Устойчив к стрептомицину.
Таксономические
признаки штамма12-4,
Морфологи .
Клетки палочковидные размером 0,3 0,5 х 0,7 1,4 мкм. Полиморфизма клеток не обнаружено. Клетки подвижные, имеют 2-4 пол рных жгутика. Спорул ци  не обнаружена . Грамотрицательные. Некислотостойкие .
Рост на различных средах.
Питательный агар1 рост только очень небольшой колонии, полный обзор невозможен . При культивировании на питательном агаре с дрожжевым экстрактом образует круглую, сплошную, гладкую, опалесцирую- щую колонию.
Скошенный питательный агар с дрожжевым экстрактом: рост средней степени, образует нити ровные, опалесцирующие. Жидка  питательна  среда с дрожжевым экстрактом: рост средней степени с образованием однородной мутности по всей поверхности среды. Столбик питательного желатина: рост скудный, только в верхней части. Желатин не разжижаетс . Лакмусовое молоко окисл етс , но не коагулирует.
Физиологические характеристики.
Не восстанавливает нитрат. Денитри- фикаци  не обнаружена. Положителен в пробе метилкрасного. Индол не образует. Сероводород образует. Крахмал не гидро- лизует. Цитрат не утилизирует. Утилизирует соли аммони . Пигментообразование не обнаружено . Образует уреазу. Оксидазополо- жителен. Каталазоположителен.
Растет в интервале 16-36°С, оптимальна  температура составл ет 24-34°С. Растет в интервале значений рН 5,5-8,2. Оптимальное значение рН составл ет 6.0- 7,5.
Аэроб.
Образует кислоту, а не газ из L-араби- нозы, D-ксилозы, D-глюкозы, D-фруктозы, D-галактозы, D-маннозы, мальтозы, сахарозы , лактозы, трегалозы и глицерина. Не образует ни кислоту, ни газ из D-маннита, D-сорбита, инозита или крахмала.
Другие характеристики.
Образует уксусную кислоту из эталона, хот  в количестве следов. Рост зависит от биотина, тиамина, рибофлавина и СоА или пантотеновой кислоты. Образует диоксиа- цетон из глицерина. Содержание гуанина + цитозина в ДНК составл ет пор дка 67+1 мол.%. Содержит убихинон с 10 изопреновыми единицами (Со Ою). Устойчив к стрептомицину .
3.
Таксономические признаки штамма 22Морфологи .
Клетки палочковидные размером 0,3- 0,5 х 0,7-1,4 мкм. Полиморфизм клеток не обнаружен. Клетки подвижные с 2-4 пол рными жгутиками. Спорул ци  не обнаружена . Грамотрицательные. Некислотостойкие. Рост на различных средах.
Питательный агар: рост только очень небольшой колонии, полный обзор невозможен . При культивировании на питательном агаре с дрожжевым экстрактом образует круглую, сплошную, гладкую, опалесцирующую колонию. Скошенный питательный агар с дрожжевым экстрактом: рост средней степени. Образует нити ровные, опалесцирующие .
Жидка  питательна  среда с дрожжевым экстрактом: рост средней степени с образованием одинаковой мутности по всей поверхности среды. Столбик питательного желатина1 рост скудный, только в верхней части. Разжижение желатина не происходит Лакмусовое молоко окисл ет, но не коагулирует
Физиологические характеристики. Восстанавливает нитрат, хот  слабо. Денитрификаци  не обнаружена. Положительна  проба с метилкрасным. Индол и се- роводород не образует. Крахмал не гидролизует. Цитрат не утилизирует. Утилизирует соли аммони . Пигментообразование не обнаружено. Образует уреазу.
Оксидазоположителен. Каталазоположителен . Растет в интервале 16-38°С, оптимальна  температура составл ет 24-34°С. Растет в интервале рН 5,5-8,7. Оптимальное значение рН составл ет 6,0-7,8.
Аэроб.
Образует кислоту, а не газ из L-арабино- зы, D-ксилозы, D-глюкозы. D-фруктозы, D- галактозы, D-маннозы, мальтозы, сахарозы, лактозы, трегалозы и глицерина. Не образует ни кислоты, ни газа из D-маннита, D-сорбита , инозита и крахмала. Другие характеристики. Образует уксусную кислоту из этанола. хот  в количестве следов. Рост зависит от
биотина, тиамина, рибофлавина и СоА или пантотеновой кислоты. Образует оксиаце- тон из глицеринч. Содержание гуанина + цитозина в ДНК составл ет пор дка 67 + 1 мол.%. Содержит убихинон с 10 изопреновыми единицами (Со Ою). Устойчив к стрептомицину .
Штаммы К591с, 12-5,12-15,12-4 и 22-3 не принадлежат к известным родам, а представл ют новый бактериальный вид нового
рода, названный Pseudogluconobacter saccharoketogenes.
Указанные бактериальные штаммы в некоторых случа х обозначаютс  как окисл ющие бактерии. Их потребности в пита- ним дл  роста следующее.
У штаммов К519с, 12-5, 12-15 необычные потребности в питании, т.е. дл  роста им необходим СоА. В указанных трех штаммах кофермент А нельз  заменить пантоте- новой кислотой. Штаммы 12-4 и 22-3 могут расти в присутствии СоА и/или пантотено- вой кислоты.
Бактериальные штаммы включают также мутанты, полученные путем облучени  указанных штаммов ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами или обработкой их химическими мутагенами, например М-ме- тил-М -нитро-М-нитрозогуанидином (нитро- зогуанидином), метилметансульфонатом или азотсодержащей горчицей.
Примером мутанта  вл етс  штамм ТН14-86, который получен из штамма К591с путем обработки нитрозогуанидином. Этот штамм имеет таксономические характери- стики, аналогичные материнскому штамму, за исключением того, что он обнаруживает повышенную способность образовывать 2- кето-0-глюкаровую кислоту из сахаридов.
Штаммы К591с, 12-5, 12-15, 12-4, 22-3 и ТН 14-86 сданы на хранение в Институт по ферментации, Осака (IFO), а также в Исследовательский институт ферментации (FERM) Агентства Промышленной науки и технологии Министерства международной торговли и промышленности. На основании Будапештского Договора указанные микроорганизмы хран тс  в FRI,
Депозитарные номера микроорганизмов представлены в табл.1.
Соединени , которые используют в изобретении в качестве предшественника, включают D-глюкозу, D-фруктозу, D-манно- зу, D-сорбит, D-маннит, D-глюконовую кислоту , 2-кето-О-глюконовую кислоту, D-глюкозон и О-манноновую кислоту (указанные соединени  далее сахариды).
Сахариды можно вводить в среду либо вначале культивировани  несколькими порци ми , либо непрерывно в течение всего процесса культивировани . Концентраци  сахаридов в реакционной жидкости должна5 составл ть 5-20 мае. %/объем.
В реакционной жидкости значение рН устанавливают в пределах 5,5-7,5. Темпера- туру и врем  реакции окислени  поддерживают в интервале примерно 23-35оС и около 50-100 ч. Культуральна  среда может быть либо жидкой, либо твердой. В среду включают источники углерода, азота, минеральные и органические кислые соли и питательные вещества в количестве следов. Сахариды можно использовать в качестве источников углерода без обработки. Как дополнительные источники углерода могут быть использованы глицерин, сахароза, лактоза, мальтоза, меласса.
В качестве источников азота в среду включают соли аммони  (сульфат, нитрат, хлорид, фосфат), кукурузный экстракт (далее CSL), пептон, м сную выт жку, дрожжевой экстракт, сухие дрожжи, соевую муку, муку из сем н хлопка и мочевину. Минеральные соли включают соли кали , натри , кальци , магни , железа, марганца, кобальта, цинка, меди.
Питательные вещества, ко.торые используют в количестве следов, включают витамины , необходимые дл  роста указанных бактерий, например СоА, пентотеновую кислоту, биотин, тиамин и рибофлавин, а также соединени  со стимулирующим действием на рост бактерий и продуцирование 2-кето-О-глюкаровой кислоты,, например флавин-мононуклеотид (ФМН), флавин-аде- ниндинуклеотид (ФАД), другие витамины, L- цистеин, L-глутаминова  кислота и тиосульфат натри  в виде либо химических соединений, либо природных вещес тв, которые их содержат.
Культивирование бактерий провод т методами статического культивировани , встр хивани  в колбах, глубинного культивировани . Услови  культивировани  завис т от бактериального штамма, состава среды и других факторов. В качестве компонентов среды могут использоватьс  стерилизованные бактериальные культуры
Bacillus cereus IFO3131
Bacillus subtilis IFO3023
Bacillus pumilus IFO12089
Bacillus megaterium IFO12108
Bacillus amyloliquefaciens IFO 3022 Pseudomonas trifolii IFO12056
Citrobacter freundil IFO12681
Escherichia coli IFO3546
Erwlnia herbkola IFO12686
Культуру указанных бактерий высевают в соответствующую среду, выращивают при 20-40°С в течение четырех дней и после стерилизации полученный бульон добавл ют в среду окисл ющих бактерий в соотношении 0,5-5,0% (объем/объем).
2-Кето-0-глюкаровую кислоту, котора  образуетс  и накапливаетс  в реакционной жидкости, выдел ют и очищают традиционными способами. При этом 2-кето-О-глюка- ровую кислоту получают в виде свободной кислоты либо соли натри , кали , кальци , аммони , Например, бактериальные клетки
удал ют предварительно из реакционной жидкости фильтрацией или центрифугированием . В случае необходимости осуществл ют обесцвечивание активированным углем. Затем раствор концентрируют до осаждени  кристаллов. Образующиес  кристаллы собирают и перекристаллизовыва- ют.
Продукт, полученный согласно изобретению , идентифицирован как 2-кето-О-глю- карова  кислота путем определени  физико-химических свойств (элементного состава, точки плавлени , вращени  плоскости пол ризации) и ИК-спектра.
В результате высокоэффективной жидкостной хроматографии проведен количест- венный анализ 2-кето-О-глюкаровой кислоты. Подвижна  фаза: разбавленна  серна  кислота. рН 2,2; скорость потока 0,5 мл/мин; детектор: дифференциальный рефрактометр; колонна с насадкой из сульфированного полистирольного гел  (колонна типа SCR-101H, размер 7,9 мм х 30 см), В качестве стандартного образца использована известна  2-кето-0-глюкарова  кислота.
Изобретение позвол ет получать 2-ке- то-О-глюкаровую кислоту с высоким выходом .
На фиг.1 и 2 показана инфракрасна  область спектров поглощени  кристаллического вещества, полученного в примере 1, и стандартного образца, полученного в контрольном примере.
П р и м е р 1 (контрольный). 30 мл среды, состо щей из, %: пептон 0,5; дрожжевой экстракт 0,5; D-глюкоза и К2НРСМ 1,0 (далее ПДГ-среда), помещают в200.мл коническую колбу и автоклавируют при 120°С в течение 20 мин. В указанную колбу внос т полную петлю свежих клеток Pseudomonas aeruginosa (IFO 3448), выращенных при 28°С в течение двух дней на скошенном агаре, который приготовили путем введени  вереду ПДГ2% агара. Затем бактериальные клетки выращивают путем встр хивани  с вращением (200 об, /мин) при 30°С в течение 24 ч. В качестве посевной культуры используют полученный культуральный бульон.
5 мае. %/объем водного раствора монокалиевой соли D-глюкаровой кислоты, предварительно доведенного до рН 7,0 с помощью NaOH, фильтруют через пористый фильтр с размером пор 0,45 мк дл  удалени  микробов, после чего прибавл ют его в ПДГ- среде до концентрации 1 мас.%/обьем. 1 мл указанного посевного культурального бульона перенос т в 200 мл коническую колбу, содержащую 20 мл указанной среды, и выращивают с встр хиванием в течение 24 ч при 30°С. Как обнаружено в результате высокоэффективной жидкостной хроматографии , конечный культуральный бульон содержит 9,02 мг/мл 2-кето-О-глюкаровой кислоты. Дл  удалени  бактериальных кле- ток указанный культуральный бульон (590 мл) центрифугируют и получают 580 мл над- осадочной жидкости. Образующуюс  над- осадочную жидкость пропускают через колонку с катионообменной смолой IR 120 В
0 в Н+-форме, после чего дл  удалени  катионов колонку промывают 150 мл деионизо- ванной воды. Далее надосадочную жидкость пропускают через колонку с активированным углем (70 мл), колонку промы5 вают 50 мл деионизованной воды, затем элюент (780 мл) довод т до рН 6,5 с помощью Са(ОН)2, после удалени  белой мути фильтрацией его концентрируют до примерно 20 мл при пониженном давлении.
0 Образуемые в концентрате белые аморфные кристаллы собирают на стекл нный фильтр, промывают последовательно небольшими порци ми холодной воды, метанола и этилового эфира и высушивают при
5 пониженном давлении. Получают 5,04 г 3,5- гидратированного дикальций-2-кето-0-глю- карата. Аналитические данные полученного продукта следующие.
Точка плавлени : 152-157°С (разложе0 ние).
Данные элементного анализа: Вычислено %: С 23,30; Н 4,24; Са 12,96. СеНбОаСа 3.5Н20 Найдено, %: С 23,15; Н 4,18; Са 14,00.
5 Удельное вращение плоскости пол ризации - +9.0° (с 1,075,0,1 н HCI).
ИК-область спектра поглощени : волновые числа главного поглощени  имеют следующие значени :
0 волновое число, см-1: 3590, 3500-2700 (шир). 1650, 1600, 1430.
1380, 1360, 1300, 1250, 1240, 1220, 1125, 1095,
1065, 1040, 1005, 995, 900. 840, 800, 765,
5 725.
П р и м е р 2. 20 мл среды дл  посева, состо щей из 2,0% D-глюкозы, 1,0% пептона , 1,0% сухих дрожжей и 2,0% СаСОз, помещают в 200 мл коническую колбу и
0 автоклавируют в течение 20 мин при 120°С. В указанную колбу инокулируют одну полную петлю клеток штамма Pseudogluconobacter saccharoketogenes R591c (PER BP-1130, IFO ), выращен5 ных при 28оС в течение четырех дней на скошенном агаре, состо щем из, %: D-cop- бит 2,5; пептон 1,0; дрожжевой экстракт 1,0; СаСОз 0,2 и агар 2,0, с последующим культивированием с встр хиванием (200 об./мин) при 30°С в течение двух дней с
получением культурального бульона с посевным материалом. Отдельно 200 мл среды , состав которой аналогичен указанной среде дл  посева, помещено в 1 л коническую колбу и простерилизовано при таких же услови х, как указано. После этого в указанную колбу перенос т 10 мл культурального бульона с посевным материалом и затем провод т культивирование с встр хиванием при 30°С в течение трех дней.
Образующийс  культуральный бульон содержит 19,4 мг/мл 2-кето-О-глюкаровой кислоты. Этот культуральный бульон (1600 мл) центрифугируют (7000 об./мин в течение 10 мин) дл  удалени  осадка, содержащего бактериальные клетки, и получают 1520 мл надосадочной жидкости. После охлаждени  до 4°С ее выдерживают в течение трех дней. Получают аморфные кристаллы 2-кето-О-глюкарата кальци . Образующиес  кристаллы собирают на стекл нном фильтре , промывают последовательно небольшими порци ми холодной воды, метанола и этилового эфира, высушивают над п тиокисью фосфора при пониженном давлении . Получают 18 г тригидратированного дикальций-2-кето-глюкарата. Аналитические данные конечного кристаллического продукта следующие.
Точка плавлени : 152-157°С (разложение ).
Данные элементного анализа:
Вычислено, %: С 24,00, Н 4.03. Са 13,35.
СеНбОаСа ЗНаО
Найдено, %: С 23,96, Н 4,16, Са 13,00.
Удельное вращение плоскости пол ризации света: +7,9° (с 1,065, 0,1 и НС).
ИК-область спектра поглощени :
волновое число, см :3590, 3500, 3400- 2700 (шир.),
1650,1600.1430, 1380, 1360,1300,1250,
1240, 1220, 1125, 1093, 10650. 1040, 1005.
995, 995, 900, 840, 800, 765, 725.
Указанное кристаллическое вещество и стандартный образец имеют одинаковый ИК-спектр (фиг.1 и 2 соответственно), одно и то же врем  удерживани  (9,4 мин) при высокоэффективной жидкостной хроматографии и одинаковое отношение поглощени  ультрафиолетовых лучей при 214 нм к показателю дифференциальной рефракции (примерно 1,0). Кристаллическое вещество и стандартный образец подвергают тонкослойной хроматографии при комнатной тем- пературе в течение 3 ч, использу  целлюлозную пластину Мечск и смесь, состо щую из фенола, муравьиной кислоты и воды (75:5:25). Оба образца имеют одинаковое значение Rf. кроме того, про вл ют себ  одинаково в реакци х окрашивани : оба мен ют цвет до черновато-коричневого, желтого и желтого при взаимодействии с
нитратом серебра, о-фенилендиамином и анилинофталевой кислоты соответственно. На основании указанных аналитических данных продукт идентифицирован как 2-ке- то-0-глюкарова  кислота.
Пример 3. Использу  методику примера 2, готов т культуральный бульон штаммов К59-1С (PERM BP-1130, IFO 14464), 12-5 (PERM BP-1129, IFO 14465). 12-15 (FERM ВР-1132, IFO 14482), 12-4 (FERM BP-1131,
IFO 14483) и 22-3 (FERM BP-1133. IFO 14484).
Сбраживаемую среду получают путем добавлени  сахаридов при концентрации 5 мае. %/объем (табл.2), предварительно простерилизованных , в сред (рН 6,5), состо щую из, %: кукурузный экстракт 0,5; сухие дрожжи 0,5; сульфат аммони  0,5; сульфат натри  0,05; сульфат железа 0,2 и СаСОз 3,0. 1,25 мл культурального бульона каждого
штамма перенос т в 200 мл коническую колбу , содержащую 25 мл указанной среды, и культивируют с встр хиванием при 30°С в течение трех дней. Полученный культуральный бул ьон разбавл ют 0,3 и серной кислотой и центрифугируют. После этого образующуюс  надосадочную жидкость подвергают высокоэффективно жидкостной хроматографии дл  определени  содержани  2-кето-О-глюкаровой кислоты.
В табл,2 представлен количественный выход 2-кето-Ь-глюкаровой кислоты (мг/мл).
Врем  удерживани  при жидкостной хроматографии высокой разрешающей способности и величина Rf при тонкослойной хроматографии полученного продукта равны 9,4 мин и 0,20 соответственно, что соответствует значени м стандарта.
П р и м е р 4. Среду (500 мл), состо щую
из 2,0% D-глюкозы, 1.0% пептона. 1,0% сухих дрожжей, 2,0% карбоната кальци  и 0,01% актокола (антивспенивающий агент), помещают в двухлитровую колбу и автокла- вируют при 120°С в течение 20 мин. Бактериальные клетки штамма 12-5 (FERM BP-1129, IFO 14465), выращенные при28°С в течение четырех дней на скошенном агаре, суспендируют в 10 мл стерильной воды. Полученную суспензию перенос т в указанную колбу, после чего провод т культивирование с встр хиванием (85 встр х./мин) при 28°С в течение двух дней с получением культурального бульона дл  использовани  в качестве посевной культуры.
Отдельно суспендируют в 10 мл стерилизованной воды бактериальные клетки Bacillus megaterium (IFO 12108), выращенные при 28°С в течение двух дней на скошенном агаре (состав среды описан в примере 2). Образованную суспензию ино- кулируют в колбе, в которой содержитс  така  же среда, после чего ее подвергают культивированию с возвратно-поступательным встр хиванием (84 встр х./мин) при 28°С в течение двух дней с получением куль- турального бульона Bacillus megaterium.
30 л среды (рН 7,0), состо щей из, %: сахароза 4,0; мука из сем н хлопка 4,0; К2НР04 0,65; КН2Р04 0,55; сульфат аммони  0,05; NaCI 0,05; сульфат магни  0,05 и пан- тотенат кальци  0,05, помещают в 50-литровый ферментер и автоклавируют при 125°С в течение 20 мин. 1 л бульона с посевной культурой Bacillus megaterium помещают в указанный ферментер и культивируют в течение четырех дней при28°С и внутреннем давлении 1,0 кг/см2 в услови х аэрации с одновременным перемешиванием (200 об./мин). Полученный культуральный буль- он стерилизуют паром при 120°С в течение 20 мин, хран т в прохладном месте и используют в качестве стерилизованной куль- туральной жидкости Bacillus merjaterium как компонента сбраживаемой среды.
120   сбраживаемой среды, состо щей из, %: D-глюкоза 10,0; пептон 1,0; сульфат железа 0,1; L-цистеин 0,01; карбонат кальци  6,08; 1 мкг/мл ФМН, 1 мкг/мл гидрохлорида тиамина, 0,5 мкг/мл биотина, 0.02% актокола и 4,0% указанного стерилизованного культурального бульона Bacillus megaterium, помещают в 200-литровый ферментер , стерилизуют при 125°С в течение 20 мин. 10 л бульона с посевной культурой по
мещают в ферментер и культивируют при 28°С и давлении 1,0 кг/см при аэрации 96 л/мин в течение четырех дней с перемешиванием при скорости 200 об./мин. Полученный культуральный бульон содержит 99,3 мг/мл 2-кето-0-глюкаровой кислоты.
0
5
0
5
0
5
0
5
Указанный культуральный бульон (110 л), очищенный в центрифуге (1500 об./мин), дает примерно 31 кг мокрого осадка. Его промывают 150 л воды, центрифугируют (3000 об./мин), суспендируют в 30 л ацетона , центрифугируют (3000 об./мин). Получают порошок белого цвета, который высушивают при 50°С в течение 24 ч при пониженном давлении. Степень чистоты полученного неочищенного порошка составл ет 58,9% в расчете на свободную 2- кето-О-глюкаровую кислоту.

Claims (1)

  1. Формула изобретени  Способ получени  2-кето-0-глюкаровой кислоты, включающий окисление предшественника 2-кето-0-глюкаровой кислоты действием микроорганизма в среде, содержащей источники углерода, азота, минеральные соли и ростовые вещества, с последующим выделением целевого продукта из культуральной жидкости, отличающийс  тем, что, с целью удешевлени  целевого продукта, в качестве предшественника 2-кето-О-глюкаро-г вой кислоты используют моносахариды или их производные общей формулы
    но-с-н I
    н-с-он
    I
    н-с-он
    I СН2-ОН
    где Ri--CHO,-CH2OH,-COOH,
    R2 HCOH, НОСИ, СО, а окисление их провод т штаммами бактерий Pseudogluconobacter saccharokelogenes K91c (PERM BP-1130, IFO 14464), или 12-5 (PERM ВР-1129, IFO 14465), или ТН14-86 (PERM BP- 1128, IFO 14466), или 12-15 (PERM BP-1132, IFO 14482), или 12-4 (PERM BR-1131, IFO 14483), или 22-3 (PERM BP-1133, IFO 14484) при 23-35°С. рН 6,0-7,5 в течение 50-100 ч и содержании указанных моносахаридов или их производных в среде 5-20 мае. %/объем.
    Таблица 1
    - Та б л и ца2
    3500
    зооо
    2500
    гооо moo 1боо Wavenumber ()
    8олне &ое число fc/ч J Фиг.1
    (2
    (200
    ЮОО
    800 GSO
    юо
    зооо
    2 SCO
    пг
    2000 1000
    ieoo MOO $C/7f/c t C e ЧЧСЛО Фиг 2.
    1000
    BOO 650
SU864028737A 1985-12-26 1986-12-25 Способ получени 2-кето-D-глюкаровой кислоты SU1753949A3 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29457785 1985-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1753949A3 true SU1753949A3 (ru) 1992-08-07

Family

ID=17809577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864028737A SU1753949A3 (ru) 1985-12-26 1986-12-25 Способ получени 2-кето-D-глюкаровой кислоты

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4876195A (ru)
EP (1) EP0228274B1 (ru)
JP (1) JPH0738796B2 (ru)
KR (1) KR950005132B1 (ru)
CN (1) CN86108590A (ru)
AT (1) ATE73850T1 (ru)
CA (1) CA1276122C (ru)
DE (1) DE3684434D1 (ru)
DK (1) DK617386A (ru)
SU (1) SU1753949A3 (ru)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK171869B1 (da) * 1985-10-22 1997-07-21 Takeda Chemical Industries Ltd Fremgangsmåde til fremstilling af 2-keto-L-gulonsyre samt biologisk ren mikroorganismekultur til anvendelse ved fremgangsmåden
US4933289A (en) * 1986-06-05 1990-06-12 Takeda Chemical Industries, Ltd. Biologically pure cultures of Pseudomonas sorbosoxidans useful for producing 2-keto-L-gulonic acid
WO1991016449A1 (en) 1990-04-16 1991-10-31 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Saccharide compositions, methods and apparatus for their synthesis
BR9106345A (pt) 1990-04-16 1993-04-20 Univ Pennsylvania Composicoes de sacarideos,processos e aparelhos para sua sintese
US6518051B1 (en) * 1991-04-11 2003-02-11 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Saccharide compositions, methods and apparatus for their synthesis
DE4228044A1 (de) * 1992-08-24 1994-03-03 Henkel Kgaa Gerüststoff für Waschmittel
TW293036B (ru) * 1992-11-27 1996-12-11 Takeda Pharm Industry Co Ltd
US5834231A (en) 1996-10-24 1998-11-10 Archer Daniels Midland Co. Bacterial strains and use thereof in fermentation process for 2-keto-L-gulonic acid production
AU762825B2 (en) 1998-09-11 2003-07-03 Archer-Daniels-Midland Company Bacterial strains for the production of 2-keto-L-gulonic acid
WO2001077348A2 (en) * 2000-04-05 2001-10-18 Archer-Daniels-Midland Company Ketogulonigenium endogenous plasmids
AU2001253162A1 (en) * 2000-04-05 2001-10-23 Archer-Daniels-Midland Company Ketogulonigenium shuttle vectors
WO2003078347A2 (en) 2002-03-13 2003-09-25 W.R. Grace & Co.-Conn Beneficiated water reducing compositions
BRPI0610911B1 (pt) 2005-06-02 2021-10-13 Gcp Applied Technologies Inc Método para moagem de partículas usando glicerina bruta
AU2008249370B2 (en) * 2007-05-08 2013-09-05 Ensuiko Sugar Refining Co., Ltd. Method for producing glucuronic acid by glucuronic acid fermentation
CN105026548B (zh) * 2012-06-04 2019-06-18 盐水港精糖株式会社 D-葡萄糖二酸生产菌及d-葡萄糖二酸的制造方法
KR101679914B1 (ko) 2014-08-18 2016-11-25 현대자동차주식회사 글루카릭산 제조법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB228273A (en) * 1923-11-03 1925-02-03 Simeon Collinson Improvements in and relating to trolley or the like collector shoes for electric traction
CA1219040A (en) * 1983-05-05 1987-03-10 Elliot V. Plotkin Measurement of enzyme-catalysed reactions
DK617186A (da) * 1985-12-26 1987-06-27 Takeda Chemical Industries Ltd Antioxidationsforbindelser og fremstilling og anvendelse deraf

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент ЧССР № 222577, кл. С 12 Р 7/50, 1984. *

Also Published As

Publication number Publication date
EP0228274A3 (en) 1988-10-12
KR870006181A (ko) 1987-07-09
US4876195A (en) 1989-10-24
EP0228274B1 (en) 1992-03-18
EP0228274A2 (en) 1987-07-08
KR950005132B1 (ko) 1995-05-18
CA1276122C (en) 1990-11-13
CN86108590A (zh) 1987-09-23
DK617386D0 (da) 1986-12-19
DK617386A (da) 1987-06-27
ATE73850T1 (de) 1992-04-15
JPH0738796B2 (ja) 1995-05-01
DE3684434D1 (de) 1992-04-23
JPS62228287A (ja) 1987-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1753949A3 (ru) Способ получени 2-кето-D-глюкаровой кислоты
KR950009199B1 (ko) 2-케토-l-굴론산의 제조방법
CA1174622A (en) Enzyme inhibitor produced by cultivation of streptomyces microorganisms
DE2413963C3 (de) Verfahren zur Herstellung von 2-Keto-L-gulonsäure und deren Salzen auf mikrobiologischem Wege
EP0182315A2 (en) Novel antibiotic NK84-0218 pharmaceutical compositions containing it and process for the production of the same
FI86889B (fi) Foerfarande foer framstaellning av l-karnitin pao mikrobiologiskt saett.
KR930005869B1 (ko) 시티딘 및/또는 데옥시시티딘의 제조 방법
JP3046332B2 (ja) 発酵法によるアミノ酸の製造法
JPS61148189A (ja) Ｃｌ−１５７７ｄおよびｃｌ−１５７７ｅ抗生／抗腫瘍化合物およびそれらの製法
EP0543023A1 (en) Process for producing astaxanthin by fermentation
JPH0564597A (ja) 発酵法によるリボフラビンの製造法
JP2876417B2 (ja) Ｄ―ソルボースの製造方法
Perlman et al. Production of cobamides by Butyribacterium rettgeri
US4430429A (en) Production of vitamin B12 -activity substances
US4661352A (en) WS 7739 substances, their preparation and pharmaceutical composition containing the same
KR810000686B1 (ko) 피페리딘 유도체의 제조법
JPS62210996A (ja) 抗生物質エミマイシンの製造法
KR880001680B1 (ko) 발효에 의한 시소마이신의 제조방법
FR2463618A1 (fr) Nouvel antibiotique aminoglycoside et sa production
DE2610557A1 (de) Neues naphthacenderivat, seine herstellung und dieses enthaltende zusammensetzungen
CA1178548A (en) Homocitric acid oligoriboside derivative for prevention of dental caries
JP3027253B2 (ja) 桂皮酸の製造方法
JPS6391088A (ja) ２−ケト−ｄ−グルカル酸の製造方法
JPH0822233B2 (ja) 醗酵法によるｌ−スレオニンの製造法
JPH03197475A (ja) 新規なベンズアントラセン化合物およびその製造法