TR201810706T4 - Fruktoz üretimine yönelik yöntem. - Google Patents

Fruktoz üretimine yönelik yöntem. Download PDF

Info

Publication number
TR201810706T4
TR201810706T4 TR2018/10706T TR201810706T TR201810706T4 TR 201810706 T4 TR201810706 T4 TR 201810706T4 TR 2018/10706 T TR2018/10706 T TR 2018/10706T TR 201810706 T TR201810706 T TR 201810706T TR 201810706 T4 TR201810706 T4 TR 201810706T4
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
fructose
glucose
redox
feature
nad
Prior art date
Application number
TR2018/10706T
Other languages
English (en)
Inventor
Ertl Ortwin
Sut Marta
Brandner Martina
Original Assignee
Annikki Gmbh
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 Annikki Gmbh filed Critical Annikki Gmbh
Publication of TR201810706T4 publication Critical patent/TR201810706T4/tr

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/02Monosaccharides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y101/00Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
    • C12Y101/01Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.1.1)
    • C12Y101/01307D-Xylose reductase (1.1.1.307)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y101/00Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
    • C12Y101/03Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with a oxygen as acceptor (1.1.3)
    • C12Y101/0301Pyranose oxidase (1.1.3.10)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13KSACCHARIDES OBTAINED FROM NATURAL SOURCES OR BY HYDROLYSIS OF NATURALLY OCCURRING DISACCHARIDES, OLIGOSACCHARIDES OR POLYSACCHARIDES
    • C13K11/00Fructose

Landscapes

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

Abstract

Mevcut buluş, D-glukozdan D-fruktoz üretme yöntemi ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME FRUKTOZ ÜRETIMINE YÖNELIK YÖNTEM Mevcut bulus, D-glukozdan D-fruktoz üretme yöntemi ile ilgilidir.
D-fruktozun endüstriyel üretimi için geleneksel olarak iki adimdan olusan bir yöntem kullanilmis olup, burada D-glukoz, örnegin nisasta gibi polisakkaritlerin hidrolizi ile üretilmekte ve daha sonra bu sekilde elde edilen D-glukozun izomerizasyonu ile D-fruktoza dönüsüm gerçeklestirilmektedir.
D-glukozun izomerizasyonu yolu ile %42 D-fruktoz, %50 D-glukoz ve yaklasik %8 artik polisakkaritler elde edilebilmektedir. Bu, saf D-fruktozun bu karisimdan izolasyonunun ayrintili ve pahali saflastirma tekniklerinin uygulanmasini gerektirmesi problemini beraberinde getirmektedir.
D-glukozun izomerizasyonu ile D-fruktoz üretimine bir alternatif, D-glukozun bir enzimatik adimda ve bir kimyasal adimda D-fruktoza dönüstürüldügü bir yöntemdir.
Genel olarak, D-glukozdan D-fruktoz üretmek için çok sayida farkli yöntem bilinmektedir. Örnek olarak, EP1048672 örneginde tarif edildigi gibi D-glukozonun D-fruktoza indirgenmesi çogu durumda kimyasal bir yolla gerçeklestirilmektedir. Sözü edilen yöntemde, D-fruktoz, yüksek bir kuru madde içerigi olan bir glukozon çözeltisinin katalitik hidrojenasyonu yoluyla, özel basinç ve sicaklik kosullari altinda üretilmektedir.
US4321324'te, D-glukozdan D-glukozonun bir enzimatik adimda üretilmesi tarif edilmektedir.
Burada D-glukoz, bir piranoz-2-oksidaz yardimiyla D-glukozona oksitlenmekte ve ortaya çikan hidrojen peroksit, yari geçirgen bir zar üzerinden ayrilmaktadir.
Bir redüktaz vasitasiyla D-glukozonun D-fruktoza enzimatik bir sekilde indirgenmesi, örnegin Kieslich'in "Steroid olmayan siklik bilesiklerin Mikrobiyel Transformasyonu" adli kitabinda (Georg Candida tenuis'den elde edilen bir ksiloz redüktazin D-glukozonu D-fruktoza indirgeyebilecegi tarif edilmistir.
D-glukozun iki adimda (enzimatik ve kimyasal) izomerizasyonu yolu ile D-fruktoz üretimi, örnegin US4246347'de tarif edilmistir. Burada açiklanan yönteme göre, D-glukoz, baslangiçta bir piranoz- 2-0ksidaz kullanilarak enzimatik olarak D-glukozona dönüstürülmüstür. Proseste meydana gelen hidrojen peroksit ayrilmis ve yeniden kullanilmis veya bir katalaz tarafindan bozulmustur. Ikinci bir adimda, olusan D-glukozon, hidrojenasyon ile D-fruktoza dönüstürülmüstür. Söz konusu proseste, %2'Iik glukoz kullanilmis ve iki adim ayri ayri gerçeklestirilmistir. Yöntemlerle iliskili problemler, kullanilan substratlarin düsük konsantrasyonlarinin yani sira yüksek basinç ve yüksek sicakliktir.
D-glukozdan D-fruktoz üretimi / izomerizasyonu için bilinen yöntemler, genellikle farkli dezavantajlara sahiptirler. Örnegin, substratin yüksek bir seçicilikle etkili bir sekilde dönüsümü, çogu durumda, ancak yüksek basinçlar ve sicakliklar uygulandiginda mümkündür ve ayrilmasi zor olan kirletici yari ürünlerin olusumu kolayca önlenememektedir.
Sasirtici bir sekilde, substratin yüksek bir seçicilikle ve yüksek basinç ve sicakliklarin kullanilmasina gerek kalmadan etkili bir sekilde dönüstürülmesini mümkün kilan bir yöntem bulunmus olup, burada, kirletici yan ürünlerin olusumu büyük ölçüde önlenebilmekte ve bu sekilde substratin üründen ayrilmasina gerek kalmamakta ve ayrintili ve pahali aritma tekniklerinin uygulanmasi engellenebilmektedir.
Bir yönüyle mevcut bulus, D-glukozdan D-fruktoz üretmeye yönelik olarak bir tek kap sentezi ile karakterize edilen bir yöntem saglamaktadir. a) D-glukoz, bir piranoz-2-0ksidaz kullanilarak D-glukozona enzimatik olarak oksitlenir, ve b) D-glukozonun, bir redüktaz kullanilarak D-fruktoza enzimatik olarak indirgenmesi, burada özellikle b) adiminda, bir redoks kofaktörünün kullanilmasidir.
Mevcut bulus tarafindan saglanan bir yöntem, burada ayricai mevcut bulusa göre / mevcut bulusun yöntemi olarak belirtilmektedir.
Dolayisiyla, mevcut bulus, iki enzimatik adimda bir tek kap sentezi ile D-glukozdan D-fruktoz üretmeye yönelik bir yöntem ile ilgilidir: D-glukozun D-glukozona enzimatik bir oksidasyonu ve ardindan asagidaki Reaksiyon Semasi 1'e göre ilerleyen D-glukozonun D-fruktoza enzimatik olarak indirgenmesi: Reaksiyon Semasi 1 N? “Vif CHZOH CHiûl-l CH:OH CH:OH Mevcut bulusa uygun bir yöntem, D-fruktozun artik D-glukozu ayirma ve saflastirmaya gerek kalmadan üretilmesine yönelik yeni bir enzimatik olasilik saglamaktadir. Halihazirda kullanilan tekniklere kiyasla, mevcut bulus, D-glukozdan D-fruktoz üretmeye yönelik yöntemler için önemli seviyede bir gelistirme sunmaktadir. Mevcut yöntemlerin aksine, bilesikler, bir ara ürünü izole etmeksizin hem enzimatik olarak oksitlenmekte hem de enzimatik olarak indirgenmektedir. Ayni zamanda, önemli oranda yüksek substrat konsantrasyonlari kullanilabilmekte ve ayrica, daha önce kullanilan yöntemlerde mümkün olana kiyasla daha yüksek bir miktar elde edilebilmektedir.
Mevcut tarifnameye uygun bir yöntemde uygun D-glukoz kaynaklari; örnegin nisastanin, özellikle de misir nisastasinin enzimatik veya enzimatik olmayan hidrolizatlari, sakarozun enzimatik veya enzimatik olmayan hidrolizatlari veya selülozun enzimatik veya enzimatik olmayan hidrolizatlaridir. Mevcut bulusa uygun bir yöntemde kullanilabilen selüloz, örnegin bir biyokütle, tercihen de odun, bugday sapi gibi saman, misir sapi, küspe, sisal, enerji otlari gibi bir lignoselülozik biyokütleden elde edilebilmektedir. Örnek olarak, misir nisastasinin enzimatik olarak hidrolizi için amilazlar kullanilabilmektedir. Örnek olarak, sakarozun enzimatik olarak bölünmesi için invertazlar uygundur. Örnek olarak, selülozun enzimatik olarak bölünmesi için selülazlar kullanilabilmektedir. Örnegin bir asit katalizli ayirma, söz konusu çoklu sekerlerin enzimatik olmayan ayrim islemi için uygundur.
Mevcut tarifnameye uygun bir yöntem, tercihen sulu bir sistem içinde gerçeklestirilmektedir. Sulu sisteme bir tampon (sistemi) da eklenebilmektedir. Uygun tampon (sistemleri) bilinmektedir ve örnek olarak, asetat, potasyum fosfat, Tris-HCI ve glisin tamponlari gibi geleneksel tamponlari (sistemleri) içermektedir. Mevcut bulusa uygun bir yöntemde kullanilan bir tampon, tercihen 5 ila ,5, tercihen 6 ile 9,5 arasinda bir pH degerine sahiptir. Enzimlerin stabilize edilmesi için; stabilizatörler, örnek olarak da Mg2+ benzeri iyonlar gibi yaygin stabilizatörler ya da diger katki maddeleri, örnek olarak da gliserol gibi yaygin katki maddeleri sulu sisteme ilave edilebilmektedir.
Mevcut tarifnameye uygun bir yöntemde, D-glukozun D-glukozona oksidasyonu için oksijen gerekmektedir. Bahsedilen oksijen, her zamanki gibi dahil edilebilmekte ve örnek olarak ortam havasi ile temas ile ya da basinçli hava veya saf oksijen enjeksiyonu gibi artirilmis bir oksijen kaynagi üzerinden erisilebilir hale getirilebilmektedir.
Mevcut tarifnameye uygun bir yöntem, örnegin kullanilan enzimlere bagli olabilen uygun sicakliklarda gerçeklestirilmektedir. Uygun sicakliklar arasinda; 10 “C ile 70 °C, tercihen 20 °C ila 50 °C, örnek olarak da 20 °C ila 45 °C araliklari bulunmaktadir.
Oksidasyon reaksiyonu ile indirgeme reaksiyonunun, ara ürünlerin uzaklastirilmasi olmaksizin ayni reaksiyon partisinde gerçeklestirildigi, özellikle de ürün olusumunda yer alan iki enzimatik redoks reaksiyonunun ve kofaktörün yeniden kazanilmasi için bir enzimatik sistemin, bir reaksiyon partisinde, bir ara ürünün uzaklastirilmasi olmaksizin yürütüldügü bir yöntem, burada eklenebilmekte veya ilk önce enzimlerin bir kismi, örnek olarak da a) adimindaki enzim (enzimler) ve bir günlük gecikmeden sonra enzimlerin baska bir kismi, örnek olarak da b) adimindaki enzim (enzimler) ilave edilebilmektedir. Enzimlerin ikinci kismi ilave edilmeden önce, reaksiyon partisinde halihazirda mevcut olan enzimler, örnegin, 10 dakikada 65 °C'ye ulasilmasi gibi bir sicaklik artisi gibi geleneksel bir yöntemle aktive edilmektedirler.
Mevcut bulusa uygun bir yöntem, özel bir yönüyle, ara ürünler ortamdan uzaklastirilmadan gerçeklestirilmesiyle karakterize edilmektedir.
Bu tarifnameye uygun bir yöntemde D-glukozun D-glukozona oksidasyonu enzimatik olarak, yani enzimatik kataliz ile gerçeklesmektedir ve bilinen bir yönteme göre gerçeklestirilebilmektedir.
Bulusa uygun oksidasyon adimi, bir piranoz-2-0ksidaz ile kataliz yoluyla gerçeklestirilmektedir.
Piranoz-2-oksidazlar; örnek olarak Coriolus sp., Aspergillus sp. veya Polyporus obtusus'tan elde edilebilmektedir.
Piranoz-2-oksidazin reaksiyonu sirasinda, reaksiyon karisimindan uzaklastirilan H202 ortaya çikmaktadir. HzOz'nin uzaklastirilmasi, geleneksel yöntemlere uygun olarak meydana gelebilmekte ve tercihen enzimatik olarak, örnegin bir katalaz yardimiyla gerçeklesmektedir. Örnegin, reaksiyon karisimina bir katalaz eklenmektedir.
Mevcut bulusa uygun yöntemin özel bir yapilanmasi, ortaya çikan H202'nin bir katalaz yardimiyla çikarilmasi ile karakterize edilmektedir.
Uygun katalazlar, bilinmekte ve örnek olarak Aspergi'llus sp., Corynebacterium g/utamicum veya sigir karacigerinden elde edilebilmektedir.
Mevcut tarifnameye uygun bir yöntemde D-glukozonun D-fruktoza enzimatik olarak indirgenmesi, örnegin geleneksel bir yönteme göre veya burada tarif edildigi gibi uygun bir yönteme göre meydana gelebilmektedir. Substratlarin indirgenmesi Için elverisli bulunan uygun, örnek olarak da genel enzimler, indirgemeye yönelik enzimler olarak kullanilabilmektedir. Uygun enzimler, örnek olarak redüktazlari, özellikle de ksiloz redüktazlarini içermektedir.
Uygun ksiloz red üktazlar bilinmekte ve örnek olarak Cand/da trop/cali's, Candida parapsi'losis veya Debariomyces hansenii'den elde edilebilmektedir.
Mevcut bulusa uygun yöntemin özel bir yapilanmasi, D-glukozonun D-fruktoza indirgenmesine yönelik olarak bir ksiloz redüktazin kullanilmasi ile karakterize edilmektedir.
Mevcut bulusa uygun bir yöntemde, bir redoks kofaktörü, özellikle de NAD(P)H/NAD(P)+ kullanilmaktadir. Özel olarak, NAD(P)H, D-glukozonun D-fruktoza indirgenmesi için bir redoks kofaktörü olarak kullanilmaktadir. Bu baglamda NAD*, oksitlenmis formu göstermekte ve NADH, indirgenmis nikotinamid adenin dinükleotid formunu belirtirken, NADP*, oksitlenmis formu göstermekte ve NADPH, indirgenmis nikotinamid adenin dinükleotid fosfat sekline isaret etmektedir. Söz konusu olan enzimleri eksprese eden, gerekli olan NAD(P)'nin barindigi E. coli (örnek olarak E. coli BL21 (DE 3)) gibi bir mikroorganizmanin bir hücre lizati kullanilarak, söz konusu kofaktörün pahali olabilecek ilavesi bazi durumlarda ihmal edilebilmektedir. Mevcut bulusa uygun bir yöntemde, NAD(P)+ ve/veya NAD(P)H redoks kofaktörleri, D-glukozun D- fruktoza dönüstürülmesi sirasinda eklendiginde, ilave edilen konsantrasyon, genel olarak; 0,001 mM ila 10 mM araliginda, tercihen 0,01 mM ila 1 mM arasinda degismektedir.
Mevcut bulusa uygun olan yöntemin özel bir yapilanmasi, özellikle D-glukozonun indirgenmesi sirasinda redoks kofaktörlerinin, özellikle de NAD(P)H'nin kullanilmasi ve özellikle b) adiminda kullanilan enzimin NADP(H)'a dayali olmasi ile karakterize edilmektedir.
Redoks kofaktörleri, uygun bir kofaktör yeniden kazanim sistemi ile yeniden üretilebilmekte, yani bunlar, geri dönüsüm islemine tabi tutulabilmektedirler. Burada kofaktörler, orijinal olarak kullanilan sekilde yeniden dönüstürülürler.
Mevcut bulusa uygun olan yöntemin özel bir yapilanmasi, kullanilan redoks kofaktörlerinin, özellikle uygun bir kofaktör yeniden kazanim sistemi ile geri dönüsüme tabi tutulmasiyla karakterize edilmektedir.
Redoks kofaktörlerinin yeniden kazanimi, genellikle, redoks kofaktörlerinin yeniden kazanimi sirasinda kullanilan uygun bir ko-substratin varligini gerektirmektedir. Örnegin, NAD(P)H/NAD(P)+ kofaktörlerinin kullanilmasi halinde kullanilabilecek olan ko-substratlar, örnek olarak, izopropil alkol (2-propanol, IPA) gibi alkoller, Iaktik asit ve tuzlarini, pirüvik asit ve tuzlarini, oksijen, hidrojen ve/veya formik asit ve tuzlarini ihtiva etmektedir.
Mevcut bulusa ait bir yöntem, özel bir yönüyle; özellikle, bir alkol, Iaktik asit ve tuzlari, pirüvik asit ve tuzlari, oksijen, hidrojen ve/veya formik asit ve tuzlari arasindan seçilen bir ko-substrati tüketen, D-glukozonun indirgenmesi için NAD(P)H/NAD(P)+ redoks kofaktörlerinin kullanilmasi halinde redoks kofaktörünün yeniden kazanilmasi ile karakterize edilmektedir.
Mevcut bulusa uygun olan bir yöntemin özel bir yapilanmasi, özellikle D-glukozonun D-fruktoza indirgenmesi için redoks kofaktörlerinin yeniden kazanilmasi için ko-substratlarin kullanilmasi ile karakterize edilmektedir.
Redoks kofaktörlerinin yeniden kazanimi için bir redoks enzimi kullanilmaktadir. NAD(P)H/ NAD(P)+ kullanildiginda redoks kofaktörleri olarak dikkate alinan redoks enzimleri; örnegin, dehidrojenazlar, örnek olarak da alkol dehidrojenazlari, laktat dehidrojenazlari, format dehidrojenazlari, tercihen de alkol dehidrojenazlarini ihtiva etmektedir. Uygun alkol dehidrojenazlari bilinmekte ve örnek olarak Lactobaci/Ius kefifden elde edilebilen bir alkol dehidrojenazini içermektedir.
Mevcut bulusa uygun olan yöntemin bir baska özel yapilanmasinda, redoks kofaktörü, bir redoks enzimi, özellikle de bir alkol dehidrojenazi ile yeniden kazanilmaktadir.
Mevcut bulusa uygun bir yöntemde, enzimler; istege bagli olarak hücre lizatlari biçiminde, istege bagli olarak rekombinant olarak asiri bir sekilde eksprese edilmis proteinler olarak, örnegin E. colfde rekombinant olarak asiri bir sekilde eksprese edilmis proteinler olarak kullanilabilmektedir.
Burada uygun hücre lizatlari, tercihen daha fazla saflastirilmaya gerek kalmadan kullanilmaktadir. Üretilecek olan enzime bagli olarak, örnegin, teknikte uzman kisiler tarafindan bilinen mikroorganizmalar gibi mikroorganizmalar da ekspresyon için kullanilabilmektedir. Mevcut bulusa uygun bir yöntemde, ilgili mikroorganizmalarin kati bilesenleri de (örnegin, tüm-hücre biyokatalizörleri) reaksiyonda ayrilabilmekte veya kullanilabilmektedir. Rekombinant DNA teknolojisi olmadan zaten yeterli enzim aktivitesi sergileyen mikroorganizmalardan elde edilen kültür süpernatanlari veya lizatlari da kullanilabilmektedir. Böylece, 1 U enzim ünitesi, dakikada 1 umol substrati reaksiyona sokmak için gerekli olan enzim miktarina karsilik gelmektedir.
Mevcut bulusa uygun bir yöntemde, hem bir veya birkaç enzim hem de bir veya birkaç redoks kofaktörü. D-glukozun D-fruktoza dönüstürülmesinde ya çözünebilir bir formda ya da tasiyicilar (katilar) üzerinde hareketsiz halde iken kullanilabilmektedir.
Mevcut bulusa uygun bir yöntem, baska bir yönüyle, asagidaki Reaksiyon Semasi 2'ye göre ilerlemesiyle karakterize edilmektedir.
D-Slui.oz D-Glukozon D-Fruktci: 4;:) ,5;;3 OH Katala: bH izopropanoi âseton burada LkADH; bir alkol dehidrojenazini, özellikle de Lactobaci'llus kefifden elde edilen NADP(H)'a dayali bir alkol dehidrojenazini belirtmektedir.
Mevcut bulusa göre elde edilen D-Fruktoz, örnegin, kristalizasyon kullanimi gibi geleneksel bir yönteme göre reaksiyon karisimindan izole edilebilmektedir.
Kimya endüstrisinde, D-fruktoz, ileriki bir isleme için önemli bir baslangiç malzemesini temsil etmektedir. Örnek olarak, D-fruktozun, örnegin asagidaki formülde hidroksimetilfurfural (HMF) gibi furan türevlerine degin islenebilecegi bilinmektedir.
Hidroksimetilfurfural (HMF) Hidroksimetilfurfuralin, asagidaki formülde üretimi için bir baslangiç ürünü oldugu bilinmektedir. bunun, polietilen furanoat (PEF) gibi polimerlerin üretimi için bir monomer olarak uygun oldugu bilinmektedir. PEF; örnegin içecek siseleri, kozmetik siseleri veya temizlik maddeleri için siseler gibi içi bos nesnelerin üretimi için polietilen tereftalata (PET) benzer sekilde kullanilabilmektedir.
Mevcut bulusa uygun bir yöntemle üretilen HMF'den elde edilebilen FDCA ile rejeneratif kaynaklardan gelen etilen glikol eszamanli olarak kullanildiginda, tamamen yenilenebilir hammaddelerden olusan PEF elde edilebilmektedir.
Mevcut tarifnameye uygun yöntemin özel bir yapilanmasinda, üretilen fruktoz, örnegin, asagidaki formülde hidroksimetilfurfural (HMF) gibi furan türevlerine dönüstürülmektedir.
Asagidaki örneklerde, tüm sicaklik verileri Santigrat derece (°C) olarak verilmistir. "1 U" enzim ünitesi, dakikada 1 pmol substrati reaksiyona sokmak için gerekli olan enzim miktarina karsilik gelmektedir.
Asagidaki kisaltmalar kullanilmaktadir: 3 saat (saatler) dak dakika (dakikalar) Olusan H202'nin uzaklastirilmalî için katalazin kullanilmaH ile D-glukozun piranoz oki idaz yoluyla D-glukozona biyolojik olarak dönüstürülme i 0,5 ml'lik bir parti, %2,5 (agirlik/ hacim) D-glukoz ve 1 U piranoz-2-0ksidaz (Sigma Aldrich) ihtiva ( içinde gerçeklestirilmektedir. Yeterli miktarda oksijen elde etmek için açik bir sistem kullanilmaktadir. 48 s sonra, D-glukozun %99'u D-glukozona dönüstürülmüstür.
Alkol dehdrojenazina dayali bm kofaktör yenLden kazanim LIJ_tem_ kullanilarak D- glukozonun kümoz redüktaz yardimiyla D-fruktoza dönüstürülmeüü 0,5 ml'lik bir parti, %2,5 (agirlik / hacim) D-glukozon ve Candida tropicali's'den (E. coli BL21 (DE3) içinde asiri eksprese edilen) elde edilen 10 U rekombinant ksiloz redüktaz içermektedir.
NADPH'in yeniden kazanimi için, Lactobacillus kefifden (E. coli' BL21 (DE3) içinde asiri eksprese edilen) elde edilen 10 U rekombinant alkol dehidrogenazi ve baslangiçta %5 (agirlik / hacim) 2- propanol kullanilmaktadir. Reaksiyon, NADPH ilavesi olmadan gerçeklestirilmektedir. Kofaktör, ksiloz redüktaz ve alkol dehidrojenazinin ekspresyonu için kullanilan E. coli BL21'in (DE3) hücre ekstresi tarafindan saglanmaktadir. Reaksiyon, sürekli çalkalama (850 rpm) altinda 30 °C'de Tris- HCI tamponu (50 mM, pH 7,0) içinde gerçeklestirilmektedir. Asetonun buharlasmasini saglamak ve reaksiyonu D-fruktoza dogru kaydirmak için açik bir sistem kullanilmaktadir. Ilave olarak 6 s sonra % IPA ve 24 saat sonra %2,5 (agirlik / hacim) IPA dozlanmaktadir. 48 s sonra, D-glukozonun ~%90'i D-fruktoza dönüstürülmüstür.
Alkol dehmlrojenazina dayali bI kofaktör yenmen kazanim Dmlemükullanilarak bi tek kap Entez nde D-glukozun D-glukozona ve ardindan D-fruktoza blyolojlk olarak dönüstürülmeIT(ara ürün uzaklastirilmadan ardisik kîadim) °C'de Tris-HCI tamponu (50 mM, pH 7,0) içinde gerçeklestirilmektedir. Ayrica, yeterli miktarda oksijen elde etmek için açik bir sistem kullanilmaktadir. 24 s sonra, reaksiyon karisimi, enzimlerin aktivitesini sonlandirmak için 10 dakika boyunca 65 °C'ye isitilmaktadir. Ardindan, Candida tropica/is'ten (E. elde edilen 10 U rekombinant ksiloz redüktaz, reaksiyon karisimina eklenmektedir. NADPH'in yeniden kazanimi için, Lactobaci'llus kefifden (E. coi'i BL21 (DE3) içinde asiri eksprese edilen) elde edilen 10 U rekombinant alkol dehidrogenazi ve baslangiçta %5 (agirlik / hacim) 2-propanol kullanilmaktadir. Reaksiyon, NADPH ilavesi olmadan gerçeklestirilmektedir. Kofaktör, rekombinant ksiloz redüktaz ve rekombinant alkol dehidrojenazinin ekspresyonu için kullanilan E. coli' BL21'in (DES) hücre ekstresi tarafindan saglanmaktadir. Reaksiyon, 30 °C'de ve sürekli çalkalama (850 rpm) altinda yürütülmektedir. Asetonun buharlasmasini saglamak ve reaksiyonu D-fruktoza dogru kaydirmak için açik bir sistem kullanilmaktadir. Ilave olarak 6 s sonra %2,5 (agirlik / hacim) IPA, 18 saat sonra %5 (agirlik / hacim) IPA ve 24 saat sonra %2,5 (agirlik / hacim) IPA dozlanmaktadir. 48 s sonra, kullanilan D-glukozun %91'i D-fruktoza dönüstürülmüstür.

Claims (1)

  1. ISTEMLER D-glukozdan D-fruktoz üretmeye yönelik bir yöntem olup, özelligi; bir tek kap sentezinde, a) D-glukozun, bir piranoz-2-oksidaz kullanilarak D-glukozona enzimatik olarak oksitlenmesi, ve b) D-glukozonun, bir redüktaz kullanilarak D-fruktoza enzimatik olarak indirgenmesi, burada özellikle b) adiminda, bir redoks kofaktörünün kullanilmasidir. Istem 1'e uygun bir yöntem olup, özelligi; yöntemin, ara ürünler ortamdan uzaklastirilmadan gerçeklestirilmesidir. istem 1'e uygun bir yöntem olup, özelligi; ortaya çikan HzOz'nin bir katalaz yardimiyla uzaklastirilmasidir. Istemler 1 - 3'ten herhangi birine uygun bir yöntem olup, özelligi; D-glukozonun D-fruktoza indirgenmesi için bir ksiloz redüktazin kullanilmasidir. Istemler 1 - 4'ten herhangi birine uygun bir yöntem olup, özelligi; özellikle D-glukozonun D- fruktoza indirgenmesi sirasinda redoks kofaktörlerinin, özellikle de NAD(P)H'nin kullanilmasi ve özellikle b) adiminda kullanilan enzimin NADP(H)'a dayali olmasidir. Istemler 1 - 5'ten herhangi birine uygun bir yöntem olup, özelligi; D-glukozun D-fruktoza reaksiyonunda NAD(P)+ ve/veya NAD(P)H redoks kofaktörlerinin eklenmesidir. Istemler 5 veya 6'dan herhangi birine uygun bir yöntem olup, özelligi; kullanilan redoks kofaktörlerinin, özellikle uygun bir kofaktör yeniden kazanim sistemi ile geri dönüsüme tabi tutulmasidir. Istemler 5 - 7'den herhangi birine uygun bir yöntem olup, özelligi; özellikle, bir alkol, Iaktik asit ve tuzlari, pirüvik asit ve tuzlari, oksijen, hidrojen ve/veya formik asit ve tuzlari arasindan seçilen bir ko-substrati tüketen, D-glukozonun d-fruktoza indirgenmesi için NAD(P)H/NAD(P)+ redoks kofaktörlerinin kullanilmasi halinde redoks kofaktörünün yeniden kazanilmasidir. Istemler 5 - 8'den herhangi birine uygun bir yöntem olup, özelligi; redoks kofaktörünün, bir redoks enzimi, özellikle de bir alkol dehidrojenazi ile yeniden kazanilmasidir. Istemler 1 - 9'dan herhangi birine uygun bir yöntem olup, özelligi; asagidaki Reaksiyon Semasi 2'ye göre ilerlemesidir: D-Gium: D-Glukozon D-Frulûo: burada LkADH; bir alkol dehidrojenazini, özellikle de Lactobacillus kefir'den elde edilen NADP(H)'a dayali bir alkol dehidrojenazini belirtmektedir. 11. Istemler 1 - 10'dan herhangi birine uygun bir yöntem olup, özelligi; üretilen D-fruktozun, ilaveten furan türevlerine dönüstürülmesidir.
TR2018/10706T 2013-02-06 2014-02-05 Fruktoz üretimine yönelik yöntem. TR201810706T4 (tr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50091/2013A AT513928B1 (de) 2013-02-06 2013-02-06 Verfahren zur Herstellung von Fructose

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201810706T4 true TR201810706T4 (tr) 2018-08-27

Family

ID=50070543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2018/10706T TR201810706T4 (tr) 2013-02-06 2014-02-05 Fruktoz üretimine yönelik yöntem.

Country Status (13)

Country Link
US (1) US10113192B2 (tr)
EP (1) EP2954062B1 (tr)
AT (1) AT513928B1 (tr)
AU (1) AU2014214038B2 (tr)
CA (1) CA2900310C (tr)
DK (1) DK2954062T3 (tr)
ES (1) ES2683208T3 (tr)
HR (1) HRP20181223T1 (tr)
HU (1) HUE038656T2 (tr)
PL (1) PL2954062T3 (tr)
RS (1) RS57530B1 (tr)
TR (1) TR201810706T4 (tr)
WO (1) WO2014122167A1 (tr)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107556345A (zh) * 2017-08-24 2018-01-09 北京林业大学 一种酶催化结合化学催化制备果糖或甘露醇的方法
EP3839054A1 (en) 2019-12-20 2021-06-23 Cascat GmbH Production of fructose from oligo- and/or polysaccharides
EP4368720A1 (de) * 2022-11-09 2024-05-15 Annikki GmbH Verfahren zur herstellung einer wässerigen lösung, welche glycerin enthält

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246347A (en) * 1979-05-29 1981-01-20 Cetus Corporation Process for the production of fructose
JPS57500965A (tr) * 1980-06-18 1982-06-03
US4321324A (en) 1980-06-18 1982-03-23 Standard Brands Incorporated Process for making glucosone
US4442207A (en) * 1982-06-30 1984-04-10 Nabisco Brands, Inc. Process for production of glucosone
US5225339A (en) * 1992-02-26 1993-07-06 The Scripps Research Institute Lactobacillus kefir alcohol dehydrogenase
FR2792939B1 (fr) 1999-04-27 2001-07-27 Roquette Freres Procede de preparation de fructose par hydrogenation de la glucosone
US7939681B2 (en) * 2006-08-07 2011-05-10 Battelle Memorial Institute Methods for conversion of carbohydrates in ionic liquids to value-added chemicals
TW201343623A (zh) * 2012-02-07 2013-11-01 Annikki Gmbh 使氧化還原輔因子經酶催化再生之方法

Also Published As

Publication number Publication date
AT513928B1 (de) 2015-06-15
EP2954062B1 (de) 2018-05-09
US20150353978A1 (en) 2015-12-10
ES2683208T3 (es) 2018-09-25
US10113192B2 (en) 2018-10-30
CA2900310C (en) 2021-05-04
HRP20181223T1 (hr) 2018-10-19
AU2014214038A1 (en) 2015-08-20
CA2900310A1 (en) 2014-08-14
WO2014122167A1 (de) 2014-08-14
AT513928A1 (de) 2014-08-15
HUE038656T2 (hu) 2018-11-28
AU2014214038B2 (en) 2017-05-18
DK2954062T3 (en) 2018-08-13
PL2954062T3 (pl) 2018-10-31
EP2954062A1 (de) 2015-12-16
RS57530B1 (sr) 2018-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rafiqul et al. Processes for the production of xylitol—a review
Saxena et al. Microbial production and applications of 1, 2-propanediol
RU2635087C2 (ru) Способ ферментной регенерации окислительно-восстановительных кофакторов
EP3061827A1 (en) Alkene production
Gocke et al. Comparative characterisation of thiamin diphosphate-dependent decarboxylases
US20080171370A1 (en) Detoxifying pre-treated lignocellulose-containing materials
Reshamwala et al. Construction of an efficient Escherichia coli whole-cell biocatalyst for D-mannitol production
CA2900310C (en) Method for producing fructose
US20200239918A1 (en) Process for enzymatic production of oxidation and reduction products of mixed sugars
JP2016501016A (ja) 糖誘導体を得るためのプロセス
Samuel et al. Optimized whole cell biocatalyst from acetoin to 2, 3‐butanediol through coexpression of acetoin reductase with NADH regeneration systems in engineered Bacillus subtilis
JP6890134B2 (ja) 前処理されたリグノセルロース系搾汁残渣によってセルラーゼを生産するための方法
Greschner et al. Artificial cofactor regeneration with an Iron (III) porphyrin as NADH-Oxidase mimic in the enzymatic oxidation of L-glutamate to α-ketoglutarate
CA2327237A1 (fr) Procede de transformation de matieres organiques, en particulier saccharidiques, comprenant une etape d'oxydation enzymatique en presence de ruthenium ou palladium
EP1756292A2 (en) Process for fermenting sugars containing oligomeric saccharides
Cui et al. Efficient biocatalytic stereoselective reduction of methyl acetoacetate catalyzed by whole cells of engineered E. coli
Feng et al. Whole-cell biotransformation for simultaneous synthesis of allitol and D-gluconic acid in recombinant Escherichia coli
US11254959B2 (en) Process for the conversion of sugars
WO2012041894A1 (en) Method for the production of erythritol
Liu Microbial Production of Lignin-Degrading Enzymes from Genetically Engineered Aspergillus Nidulans and Enzymatic Depolymerization of Lignin
JP2011223889A (ja) アルコールの製造方法
de Freitas Branco et al. Enzymatic production of xylitol: current status and future perspectives
WO2024100241A1 (en) Biocatalytic preparation of polyols derived from pentose
ABLAEV et al. Assessment of Efficiency of Butyric Acid Biosynthesis during Cultivation of Clostridium butyricum and Clostridium tyrobutyricum Bacteria on Media Containing Birch Cuts and Beet Cake Hydrolysates
WO2022271104A2 (en) Producing butyl butyrate from lignocellulosic biomass through escherichia coli-clostridium co-culture