WO1993002180A1 - Method for selective lipolysis, and a lipase mixture and microorganism suitable for use in the method - Google Patents

Method for selective lipolysis, and a lipase mixture and microorganism suitable for use in the method Download PDF

Info

Publication number
WO1993002180A1
WO1993002180A1 PCT/EP1992/001589 EP9201589W WO9302180A1 WO 1993002180 A1 WO1993002180 A1 WO 1993002180A1 EP 9201589 W EP9201589 W EP 9201589W WO 9302180 A1 WO9302180 A1 WO 9302180A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lipase
embodiment according
lipases
geotrichum
dsm
Prior art date
Application number
PCT/EP1992/001589
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Albrecht Weiss
Günter LAZAR
Karin Grundel
Original Assignee
Cognis Gesellschaft Für Bio- Und Umwelttechnologie Mbh
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 Cognis Gesellschaft Für Bio- Und Umwelttechnologie Mbh filed Critical Cognis Gesellschaft Für Bio- Und Umwelttechnologie Mbh
Publication of WO1993002180A1 publication Critical patent/WO1993002180A1/en

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
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/64Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
    • C12P7/6409Fatty acids
    • C12P7/6418Fatty acids by hydrolysis of fatty acid esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11CFATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C1/00Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids
    • C11C1/02Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils
    • C11C1/04Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils by hydrolysis
    • C11C1/045Preparation of fatty acids from fats, fatty oils, or waxes; Refining the fatty acids from fats or fatty oils by hydrolysis using enzymes or microorganisms, living or dead
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, 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
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • C12N1/145Fungal isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C12N9/18Carboxylic ester hydrolases (3.1.1)
    • C12N9/20Triglyceride splitting, e.g. by means of lipase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/645Fungi ; Processes using fungi

Definitions

  • the invention relates to a process for the selective elimination of oleic acid from triglycerides, suitable lipases or lipase mixtures and a microorganism or its mutants or variants which is capable of delivering this lipase mixture.
  • Triglycerides which are made up of mixtures of fatty acids, prefer to release oleic acid, described E. Charton et al in a lecture to the CEC-GBF International Workshop 1990 on September 13, 1990 that two extracellular lipases were extracted from the strains Geotrichum candidum ATCC 34614 and CMICC 335426, and that one of these lipases is able to split off cis-9 fatty acids from the glycerides .
  • a lipase preparation which can be prepared by conventional fermentation methods and without complex separation processes and which is capable of selectively cleaving triglycerides.
  • the main subject of the invention is therefore a microorganism strain of the species Geotrichum produced by mutation and selection from a wild strain with the deposit name DSM 6590 and the ability to produce a lipase mixture which selectively releases oleic acid from triglycerides of fatty acid mixtures, as well as mutants and variants of this tribe.
  • DSM 6590 can be produced by cultivating the microorganism under customary fermentation conditions in the presence of esters of oleic acid, separating the cells and solid media components and, if desired, removing low molecular weight components by ultrafiltration, concentrating by evaporation and / or precipitation and / or freeze-drying.
  • a third object of the invention is the use of lipases according to claims 2 to 4 for the selective elimination of oleic acid from fatty acid triglycerides.
  • the microorganism Geotrichum sp. was developed by mutation and selection from a wild strain which was found in the vicinity of the applicant's oleochemical plants.
  • the wild trunk is likely to be assigned to the species Geotrichum candidum.
  • Macroscopic and microscopic studies show that the fungus forms a well-developed mycelium. End parts of the hyphae disintegrate into short arthrospores, which can be characterized as cube-like or short cylindrical with flat ends. Cytological studies (Giemsa staining) showed that the hyphae are septate and that the hypha segments contain 5 - 10 nuclei.
  • the oidiospores predominantly contain 1 or 2 nuclei in a ratio of 1: 1; only a few oidiospores have 3 or more nuclei.
  • oidia of an isolate of the wild strain were mutagenized with N-methyl-N-nitroso-N'-nitroguanidine in such a way that that about 3.6% of the oidia remained viable.
  • the mutated oidia were plated out in different dilution stages so that individual colonies grew well separated from one another. Mutants were isolated using the Lederberg's stamp method. Mutants with increased lipase activity were again subjected to treatment with N-methyl-N-nitroso-N'-nitroguanidine. After four cycles of mutation, the strain of the invention was obtained. It is a leaky mutant, that is to say a mutant which can be recognized as damaged due to its external shape.
  • Lipase activity is increased by a factor of 50 compared to the wild strain.
  • the mutant generated differs very greatly from the wild strain due to the — accidental intervention — of the mutating agent.
  • the mutant according to the invention is in the German collection for microorganisms as Geotrichum sp. DSM 6590 deposited according to the Budapest contract.
  • the fermentation medium should be an N source, such as. B. yeast extract, a C source, an inductor and, if desired, trace elements. It has been found that liquid fatty acid triglycerides are advantageously used, and that they can simultaneously take on the function of a nutrient (C source) and that of an inducer for lipase formation.
  • An advantageous amount of fatty acid triglycerides in the fermentation is between 5 and 50 g / l fermentation medium. It is' doing a particular advantage of the invention claimed tribe that the use of the inductor does not adversely affect the desired selectivity of the lipase, but nevertheless allows the economic yield of lipase. This is surprising and is in contrast to the findings of the specialist literature.
  • a lipase mixture from the fermentation medium, cells and solid media components are separated.
  • the separation can take place in the usual way, for example by centrifugation or by filtering devices. It is then expedient to concentrate the fermentation medium containing the lipase, for example by ultrafiltration or Thin film evaporation can happen. It is also possible to isolate the lipases in a suitable manner by precipitation steps.
  • the crude lipase mixture obtained with the help of the strain according to the invention essentially contains two lipases.
  • the raw mixture can advantageously be used for industrial processes without separating these lipases, since both lipases selectively split off monounsaturated fatty acids with a double bond in the cis-9 position.
  • DSM 6590 can also be separated into two individual ipases, namely into a lipase with a molecular weight of approx. 67 kDa and an isoelectric point pl 4.3 and into a lipase with the same molecular weight and an isoelectric point pl 4.5.
  • the two lipases can be separated analytically by electrophoresis. On a preparative scale, it is possible using column chromatographic methods, in particular HPLC.
  • the lipases according to the invention can generally be used for esterification and for cleaving esters, in particular for cleaving tri-glycerides. Because of the selectivity of the lipase mixture and the individual lipases, it is preferably used to split off monounsaturated acids, in particular oleic acid, from triglycerides rich in oleic acid. So with the aid of the lipase mixture according to the invention from oleic acid-rich triglycerides, such as. B. from sunflower oil or sunflower oil new varieties, but also from palm oil or animal oils and fats oleic acid with a very high degree of purity.
  • the lipase is used as a concentrated fermentation solution, which may have been purified by ultrafiltration, as a precipitate or in freeze-dried form and is added to oil-water mixtures. It is advantageous to set the ratio of lipid phase (oil phase) to aqueous phase between 10:90 and 90:10, preferably between 60:40 and 90:10. In many types of lipase use, it can be advantageous to increase the phase interface between oil and water. This can be done mechanically by stirring. However, emulsifiers can also be added. Partial glycerides in particular have proven themselves as emulsifiers. B. glycerol monooleate or stearate.
  • the aqueous phase can be adjusted to pH values between 4 and 8 with the aid of a buffer.
  • the pH is therefore not readjusted when fatty acid triglycerides are cleaved.
  • Suitable temperatures for the cleavage reaction are between 10 ° C and 60 ° C, in particular between 30 ° C and 40 ° C.
  • the amounts of lipases used should be between 0.5 and 50 U / g fat or oil. Amounts of 2 to 15 U / g are preferred.
  • (U) corresponds to the release of 1 mol of fatty acid per minute.
  • the lipase mixtures according to the invention or else the individual lipases can also be immobilized in a conventional manner or used in a carrier-bound manner.
  • the lipase mixture shows the advantage of high selectivity.
  • an unpurified and non-separated enzyme preparation for example in the case of palm oil, only a maximum of 2 to 3% of the saturated fatty acids are released enzymatically, whereas oleic acid is largely eliminated.
  • the maize Ma! Z agar plates were incubated with the smears at 25 ° C. for 72 hours.
  • the microorganisms were separated on corn-malt agar plates and the pure cultures obtained in this way were transferred to fat / oil agar plates (olive oil).
  • a lipase extracellular lipase
  • a clear zone forms around the cell colony.
  • the most active lipase formers can be identified with the help of the "lysis zones”.
  • the selectivity of the lipases formed can also be roughly estimated by the selection of the triglycerides.
  • a wild-type lipase generator obtained in this way showed a particularly good lipolytic activity against triolein and trilinolein.
  • the wild type obtained was fermented in shake flask cultures and the excretion of extracellular lipase examined.
  • the cell-free culture broths contained lipase activities of 0.7-1.0 U / ml culture filtrate.
  • the olive oil used serves as an inducer of lipase production.
  • One-cycle mycelia which were obtained by plating out suitable dilution stages of an oidiene wash-off of the wild type, were examined for lipase activity in the following medium.
  • Oidia of this isolate (spores which the fungus forms for propagation) were mutagenized with N-methyl-N-nitroso-N'-nitroguanidine in such a way that about 3.6% remained capable of germination.
  • the mutated oidia were plated out in different dilution stages in such a way that individual colonies grew well separated from one another (conditions see below).
  • Hard (“normal”) and leaky mutants (mutants which are recognizable as damaged due to their external shape) were isolated by means of the Lederberg stamp method. Mutants with increased lipase activity were again subjected to the N-methyl-N-nitroso-N'-nitroguanidine treatment.
  • the isolated leaky mutant DSM 6590 showed a lipase activity increased by a factor of 50 compared to the wild type.
  • a fermentation medium was prepared containing:
  • the pH was adjusted to 7.0.
  • the pH was kept constant for 120 hours. It was fermented with stirring at 26 ° C.
  • the reactor volume of air was blown into the fermenter every minute.
  • the culture supernatants obtained from the fermentation were separated from cells and solid media components using a continuous centrifuge.
  • the crude preparation was dissolved in water and dialyzed overnight against Tris buffer (A buffer). The lipase was then bound via an anion exchanger.
  • a buffer Tris 30 mM pH 7.6
  • the lipase was eluted in a linear salt gradient (0-1 M NaCl), which was built up with the buffers A and B.
  • the lipase solution was applied to a gel filtration column and eluted with ammonium bicarbonate buffer.
  • the lipase-containing fraction was lyophilized (freeze-dried). Lyophilisate:
  • the two electrophoretically proven lipases of the purified lyophilisate were separated by HPLC.
  • Amount of lipase lyophilisate 0.1 mg / batch with lipase replenishment same amounts of lipases dissolved in 100 ⁇ l

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

The aim of the invention is to use strains of the microorganism species Geotrichum to increase the selectivity of raw-lipase mixtures. This has been achieved by the discovery of a strain which produces a raw-lipase mixture capable of selectively splitting fatty-acid triglycerides so that oleic acid is the favoured product.

Description

"Verfahren zur selektiven Fettspaltung, dazu geeignete Lipasemischung und Mikroorganismus" "Process for selective fat cleavage, suitable lipase mixture and microorganism"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Abspaltung von Ölsäure aus Triglyceriden, dazu geeignete Lipasen oder Lipasemischungen und einen Mikroorganismus bzw. dessen Mutanten oder Varianten, der in der Lage ist diese Lipasemischung zu liefern.The invention relates to a process for the selective elimination of oleic acid from triglycerides, suitable lipases or lipase mixtures and a microorganism or its mutants or variants which is capable of delivering this lipase mixture.
Es ist bekannt, daß Pilze der Spezies Geotrichum und insbesondere der Art Geotrichum candidum Lipasen zu produzieren vermögen. Entsprechende Stämme und ihre Lipasen wurden von verschiedenen Autoren beschrieben, wobei sich die Lipasen von Stamm zu Stamm stark unterscheiden.It is known that fungi of the Geotrichum species and in particular the Geotrichum candidum species are capable of producing lipases. Corresponding strains and their lipases have been described by various authors, the lipases differing greatly from strain to strain.
So beschreiben Sugihara et al in J. Bioche . 107, 426-430 (1990) die Art Trennung und Charakterisierung von zwei molekularen Formen einer Geotrichum candidum Lipase. Lipase 1 hat ein Molekulargewicht von 64 kDa und einen isoelektrischen Punkt von 4,3, wohingegen Lipase 2 ein Moleku¬ largewicht von 66 kDa und einen isoelektrischen Punkt von 4,3 hat. T. Jacobsen et al beschreiben in Enzyme Microb. Techno!. 1989, vol. 11, 90 Lipasen aus Geotrichum candidum mit einem Molekulargewicht von 53 kDa bzw. 37 kDa. Ein ähnl ches Molekulargewicht (53 kDa bis 55 kDa bei isoelektri¬ schen Punkten von 4,33) beschreiben Tsujisaka et al Agr. Biol. Chem. 37 (6) 1457, (1973). Schließlich beschreiben J. Shimada et al in J. Biochem. 106 (3) 383 (1989) und 107, 703 (1990) zwei Lipasen aus Geotrichum candidum, wobei das als Lipase 2 bezeichnete Enzym cloniert wurde und festgestellt wurde, daß es 544 Aminosäuren enthält.This is how Sugihara et al in J. Bioche describe it. 107, 426-430 (1990) the type separation and characterization of two molecular forms of a Geotrichum candidum lipase. Lipase 1 has a molecular weight of 64 kDa and an isoelectric point of 4.3, whereas Lipase 2 has a molecular weight of 66 kDa and an isoelectric point of 4.3. T. Jacobsen et al describe in Enzyme Microb. Techno !. 1989, vol. 11, 90 lipases from Geotrichum candidum with a molecular weight of 53 kDa and 37 kDa, respectively. A similar molecular weight (53 kDa to 55 kDa with isoelectric points of 4.33) is described by Tsujisaka et al Agr. Biol. Chem. 37 (6) 1457, (1973). Finally, J. Shimada et al in J. Biochem. 106 (3) 383 (1989) and 107, 703 (1990) two lipases from Geotrichum candidum, the enzyme designated Lipase 2 having been cloned and found to contain 544 amino acids.
Es hat auch immer wieder Hinweise in der wissenschaftlichen Literatur ge¬ geben, daß einzelne der Lipasen von Geotrichum candidum in der Lage seien, Fettsäure-Triglyceride selektiv zu spalten, d.h. aus solchen Fettsäure-There has also been repeated evidence in the scientific literature that some of the lipases from Geotrichum candidum are capable of selectively cleaving fatty acid triglycerides, i.e. from such fatty acid
Triglyceriden, die aus Mischungen von Fettsäuren aufgebaut sind, bevorzugt die Ölsäure freizusetzen, so beschreiben E. Charton et al in einem Vortrag zum CEC-GBF International Workshop 1990 am 13.09.1990, daß aus den Stämmen Geotrichum candidum ATCC 34614 und CMICC 335426 jeweils zwei extrazellu- läre Lipasen extrahiert wurden, und daß eine dieser Lipasen in der Lage ist cis-9-Fettsäuren aus den Glyceriden abzuspalten.Triglycerides, which are made up of mixtures of fatty acids, prefer to release oleic acid, described E. Charton et al in a lecture to the CEC-GBF International Workshop 1990 on September 13, 1990 that two extracellular lipases were extracted from the strains Geotrichum candidum ATCC 34614 and CMICC 335426, and that one of these lipases is able to split off cis-9 fatty acids from the glycerides .
Verwiesen sei weiterhin auf die folgenden Arbeiten: T. A. Marks in Lipids, Vol. 3 (2) 143, (1967), auf M. Iwai et al in Agr. Bio!. Chem. , 37 (4), 929, (1973), auf J. Kroll, Pharmazie 28, (4), 263 (1973) und auf J. A. Alford in J. Lipid Research Vol. 5, 390 (1964). Diese Literaturstellen beschreiben teils die Isolierung spezieller G. candidum Lipasen und die Selektivität entsprechender Isolate.Reference is also made to the following work: T. A. Marks in Lipids, Vol. 3 (2) 143, (1967), to M. Iwai et al in Agr. Organic !. Chem., 37 (4), 929, (1973), on J. Kroll, Pharmazie 28, (4), 263 (1973) and on J.A. Alford in J. Lipid Research Vol. 5, 390 (1964). Some of these references describe the isolation of special G. candidum lipases and the selectivity of corresponding isolates.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß Pilze der Art Geotrichum candidum extrazelluläre Lipasen produzieren, und daß einzelne dieser Lipasen zur selektiven Fettspaltung befähigt sind.In summary, it can be said that fungi of the Geotrichum candidum species produce extracellular lipases and that some of these lipases are capable of selective fat cleavage.
Für die Praxis des Oleochemikers sind diese Erkenntnisse zwar von wissen¬ schaftlicher Bedeutung, jedoch nicht technich verwertbar. Wenn nämlich ein Mikroorganismenstamm eine Lipasemischung produziert, die nur eine selek¬ tive Lipase im Gemisch mit einer nicht oder wenig selektiven Lipase ent¬ hält, so kann dieser Stamm oder seine Enzymprodukte nur dann zur selek¬ tiven Spaltung von Fettsäuretriglyceriden eingesetzt werden, wenn diese selektive Lipase von anderen Lipasen gereinigt wird.These findings are of scientific importance for the practice of the oleochemist, but are not technically usable. If a microorganism strain produces a lipase mixture which contains only a selective lipase in a mixture with a non or not very selective lipase, this strain or its enzyme products can only be used for the selective cleavage of fatty acid triglycerides if they are selective Lipase is cleaned of other lipases.
Die Abtrennung von Lipasen aus einem Lipasegemisch ist jedoch sehr schwierig und gelingt wegen der Ähnlichkeit der Enzyme bestenfalls im La¬ bormaßstab mit aufwendigen, meist Chromatographisehen Methoden.However, the separation of lipases from a lipase mixture is very difficult and, because of the similarity of the enzymes, is at best possible on a laboratory scale using complex, mostly chromatographic, methods.
Für die Herstellung hochreiner Ölsäure, für die technischer Bedarf be¬ steht, ist es jedoch von Interesse, ein durch gängige Fermentationsmetho¬ den und ohne aufwendige Trennverfahren herstellbares Lipasepräparat zur Verfügung zu haben, das zur selektiven Spaltung von Triglyceriden befähigt ist.For the production of high-purity oleic acid, for which there is technical need, it is of interest to have a lipase preparation which can be prepared by conventional fermentation methods and without complex separation processes and which is capable of selectively cleaving triglycerides.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Mikroorganismus bereitzustellen, der bei der Fermentation ein solches Lipasepräparat liefert und ein Verfahren zur selektiven Spaltung von Triglyceriden mit Hilfe dieses Lipasepäparats aufzuzeigen.It is therefore an object of the invention to provide a microorganism which delivers such a lipase preparation during fermentation and a Show methods for the selective cleavage of triglycerides with the help of this lipase preparation.
Hauptgegenstand, der Erfindung ist daher ein durch Mutation und Selektion aus einem Wildstamm erzeugter Mikroorganismenstamm der Spezies Geotrichum mit der Hinterlegungsbezeichnung DSM 6590 und der Fähigkeit, eine Lipase¬ mischung zu erzeugen, die aus Triglyceriden von Fettsäuremischungen selek¬ tiv Ölsäure abspaltet, sowie Mutanten und Varianten dieses Stammes.The main subject of the invention is therefore a microorganism strain of the species Geotrichum produced by mutation and selection from a wild strain with the deposit name DSM 6590 and the ability to produce a lipase mixture which selectively releases oleic acid from triglycerides of fatty acid mixtures, as well as mutants and variants of this tribe.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung, ist eine Lipasemischung aus Geotrichum sp. DSM 6590 herstellbar durch Anzüchten des Mikroorganismus unter üblichen Fermentationsbedingungen in Gegenwart von Estern der Öl¬ säure, Abtrennen der Zellen und fester Medienbestandteile und gewünschten- fal1s Entfernen niedermolekularer Bestandteile durch Ultrafiltration, Aus¬ konzentrieren durch Eindampfen und/oder Fällen und/oder Gefriertrocknung.Another object of the invention is a lipase mixture from Geotrichum sp. DSM 6590 can be produced by cultivating the microorganism under customary fermentation conditions in the presence of esters of oleic acid, separating the cells and solid media components and, if desired, removing low molecular weight components by ultrafiltration, concentrating by evaporation and / or precipitation and / or freeze-drying.
Ein dritter Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Lipasen nach den Ansprüchen 2 bis 4 zur selektiven Abspaltung von Ölsäure aus Fett¬ säuretriglyceriden.A third object of the invention is the use of lipases according to claims 2 to 4 for the selective elimination of oleic acid from fatty acid triglycerides.
Der erfindungsgemäß beanspruchte und eingesetzte Mikroorganismus Geotrichum sp. wurde durch Mutation und Selektion aus einem Wildstamm ent¬ wickelt, der in der Nähe der oleochemischen Anlagen der Anmelderin gefun¬ den wurde. Der Wildstamm dürfte der Spezies Geotrichum candidum zuzuordnen sein. Makroskopische und mikroskopische Untersuchungen zeigen, daß der Pilz ein gut entwickeltes Mycel bildet. Endteile der Hyphen zerfallen in kurze Arthrosporen, die sich als würfelartig oder kurz zylindrisch mit flachen Enden charakterisieren lassen. Cytologische Untersuchungen (Kern¬ färbung nach Giemsa) zeigten, daß die Hyphen septiert sind und die Hyphen- segmente 5 - 10 Kerne enthalten. Die Oidiosporen enthalten überwiegend 1 oder 2 Kerne im Verhältnis 1 : 1; nur wenige Oidiosporen besitzen 3 oder mehr Kerne.The microorganism Geotrichum sp. was developed by mutation and selection from a wild strain which was found in the vicinity of the applicant's oleochemical plants. The wild trunk is likely to be assigned to the species Geotrichum candidum. Macroscopic and microscopic studies show that the fungus forms a well-developed mycelium. End parts of the hyphae disintegrate into short arthrospores, which can be characterized as cube-like or short cylindrical with flat ends. Cytological studies (Giemsa staining) showed that the hyphae are septate and that the hypha segments contain 5 - 10 nuclei. The oidiospores predominantly contain 1 or 2 nuclei in a ratio of 1: 1; only a few oidiospores have 3 or more nuclei.
Zur Gewinnung des erfindungsgemäßen Stammes wurden Oidien eines Isolats des Wildstammes mit N-Methyl-N-Nitroso-N'-Nitroguanidin so mutagenisiert, daß etwa 3,6 % der Oidien keimfähig blieben. Die mutierten Oidien wurden in verschiedenen Verdünnungsstufen nacheinander so ausplattiert, daß ein¬ zelne Kolonien gut voneinander getrennt wuchsen. Mittels der Lederberg'sehen Stempelmethode wurden Mutanten isoliert. Mutanten mit ge¬ steigerter Lipaseaktivität wurden erneut der Behandlung mit N-Methyl-N- Nitroso-N'-Nitroguanidin unterzogen. Nach vier Mutationszyklen wurde der erfindungsgemäße Stamm erhalten. Es handelt sich um eine Leaky-Mutante, also eine Mutante, die auf Grund ihrer äußeren Form als geschädigt er¬ kennbar ist. Die Lipaseaktivität ist gegenüber dem Wildstamm um den Faktor 50 gesteigert. Auf Grund der durch das Mutationsverfahren erzeugten Schä¬ digung kann angenommen werden, daß sich die erzeugte Mutante durch den - zufälligen Eingriff - des mutierenden Agens sehr stark von dem Wildstamm unterscheidet. Die erfindungsgemäße Mutante ist bei der Deutschen Sammlung für Mikroorganismen als Geotrichum sp. DSM 6590 nach Budapester Vertrag hinterlegt.To obtain the strain according to the invention, oidia of an isolate of the wild strain were mutagenized with N-methyl-N-nitroso-N'-nitroguanidine in such a way that that about 3.6% of the oidia remained viable. The mutated oidia were plated out in different dilution stages so that individual colonies grew well separated from one another. Mutants were isolated using the Lederberg's stamp method. Mutants with increased lipase activity were again subjected to treatment with N-methyl-N-nitroso-N'-nitroguanidine. After four cycles of mutation, the strain of the invention was obtained. It is a leaky mutant, that is to say a mutant which can be recognized as damaged due to its external shape. Lipase activity is increased by a factor of 50 compared to the wild strain. On the basis of the damage caused by the mutation method, it can be assumed that the mutant generated differs very greatly from the wild strain due to the — accidental intervention — of the mutating agent. The mutant according to the invention is in the German collection for microorganisms as Geotrichum sp. DSM 6590 deposited according to the Budapest contract.
Zur Erzeugung der Lipasemischung aus dem erfindungsgemäßen Stamm wird dieser unter üblichen Fermentationsbedingungen angezüchtet. Dabei sollte das Fermentationsmedium eine N-Quelle, wie z. B. Hefe-Extrakt, eine C-Quelle, einen Induktor und gewünschtenfalls Spurenelemente enthalten. Dabei hat sich herausgestellt, daß vorteilhafter Weise flüssige Fettsäure- triglyceride miteingesetzt werden, und daß diese gleichzeitig die Funktion eines Nährstoffes (C-Quelle) und die eines Induktors für die Lipasebildung übernehmen können. Eine vorteilhafte Menge an Fettsäuretriglyceriden bei¬ der Fermentation liegt zwischen 5 und 50 g/1 Fermentationsmedium. Es ist' dabei ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäß beanspruchten Stammes, daß die Verwendung des Induktors die gewünschte Selektivität der Lipase nicht nachteilig beeinflußt, gleichwohl aber die wirtschaftliche Ausbeute an Lipase ermöglicht. Dies ist überraschend und steht im Gegensatz zu Be¬ funden der Fachliteratur.To produce the lipase mixture from the strain according to the invention, this is grown under conventional fermentation conditions. The fermentation medium should be an N source, such as. B. yeast extract, a C source, an inductor and, if desired, trace elements. It has been found that liquid fatty acid triglycerides are advantageously used, and that they can simultaneously take on the function of a nutrient (C source) and that of an inducer for lipase formation. An advantageous amount of fatty acid triglycerides in the fermentation is between 5 and 50 g / l fermentation medium. It is' doing a particular advantage of the invention claimed tribe that the use of the inductor does not adversely affect the desired selectivity of the lipase, but nevertheless allows the economic yield of lipase. This is surprising and is in contrast to the findings of the specialist literature.
Zur Gewinnung einer Lipase-Mischung aus dem Fermentations-Medium werden Zellen und feste Medienbestandteile abgetrennt. Die Abtrennung kann in üblicher Weise etwa durch Zentrifugation oder durch Filtriereinrichtungen geschehen. Es ist dann zweckmäßig, das Fermentationsmedium, das die Lipase enthält, zu konzentrieren, was beispielsweise durch Ultraf ltration oder Dünnschichtverdampfung geschehen kann. Es ist auch möglich, die Lipasen in geeigneter Weise durch Fällungsschritte zu isolieren.To obtain a lipase mixture from the fermentation medium, cells and solid media components are separated. The separation can take place in the usual way, for example by centrifugation or by filtering devices. It is then expedient to concentrate the fermentation medium containing the lipase, for example by ultrafiltration or Thin film evaporation can happen. It is also possible to isolate the lipases in a suitable manner by precipitation steps.
Die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Stammes gewonnene rohe Lipase-Mischung enthält im wesentlichen zwei Lipasen. Die Rohmischung kann für technische Prozesse mit Vorteil ohne Trennung dieser Lipasen eingesetzt werden, da beide Lipasen selektiv einfach-ungesättigte Fettsäuren mit Doppelbindung in cis-9-Stellung abspalten.The crude lipase mixture obtained with the help of the strain according to the invention essentially contains two lipases. The raw mixture can advantageously be used for industrial processes without separating these lipases, since both lipases selectively split off monounsaturated fatty acids with a double bond in the cis-9 position.
Falls dies gewünscht wird, kann die erfindungsgemäße Lipasemischung aus Geotrichum sp. DSM 6590 jedoch auch in zwei Einzel!ipasen getrennt werden, nämlich in eine Lipase mit einem Molekulargewicht von ca. 67 kDa und einem isoelektrischen Punkt pl 4,3 und in eine Lipase mit gleichem Molekularge¬ wicht und einem isoelektrischen Punkt pl 4,5. Die Trennung der beiden Li¬ pasen kann analytisch über Elektrophorese geschehen. Im präparativen Ma߬ stab ist sie durch säulenchro atographische Verfahren, insbesondere durch HPLC möglich.If so desired, the lipase mixture of Geotrichum sp. However, DSM 6590 can also be separated into two individual ipases, namely into a lipase with a molecular weight of approx. 67 kDa and an isoelectric point pl 4.3 and into a lipase with the same molecular weight and an isoelectric point pl 4.5. The two lipases can be separated analytically by electrophoresis. On a preparative scale, it is possible using column chromatographic methods, in particular HPLC.
Die erfindungsgemäßen Lipasen können allgemein zur Veresterung und zur Spaltung von Estern eingesetzt werden, insbesondere zur Spaltung von Tri¬ glyceriden. Aufgrund der Selektivität des Lipasegemisches und der Einzel- lipasen ist sie bevorzugt zur Abspaltung von einfach ungesättigten Säuren, insbesondere von Ölsäure aus ölsäurereichen Triglyceriden einzusetzen. So kann unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Lipasemischung aus ölsäure¬ reichen Triglyceriden, wie z. B. aus Sonnenblumenöl oder Sonnenblumenöl- Neuzüchtungen, aber auch aus Palmöl oder tierischen Ölen und Fetten Öl¬ säure mit sehr hohem Reinheitsgrad gewonnen werden.The lipases according to the invention can generally be used for esterification and for cleaving esters, in particular for cleaving tri-glycerides. Because of the selectivity of the lipase mixture and the individual lipases, it is preferably used to split off monounsaturated acids, in particular oleic acid, from triglycerides rich in oleic acid. So with the aid of the lipase mixture according to the invention from oleic acid-rich triglycerides, such as. B. from sunflower oil or sunflower oil new varieties, but also from palm oil or animal oils and fats oleic acid with a very high degree of purity.
Zur Triglyceridspaltung setzt man die Lipase als aufkonzentrierte Fermen¬ tationslösung, die durch Ultrafiltration gereinigt worden sein kann, als Präzipitat oder in gefriergetrockneter Form ein und gibt sie zu Öl-Was¬ ser-Gemischen. Dabei ist es vorteilhaft, das Verhältnis von Lipidphase (Ölphase) zu wäßriger Phase zwischen 10 : 90 und 90 : 10 einzustellen, vorzugsweise zwischen 60 : 40 und 90 : 10 einzustellen. Bei vielen Einsatzarten der Lipase kann es vorteilhaft sein, die Phasen¬ grenzfläche zwischen Öl und Wasser zu erhöhen. Dies kann auf mechanischem Wege durch Rühren geschehen. Es können jedoch auch Emulgatoren zugesetzt werden. Besonders Partialglyceride haben sich dabei als Emulgatoren be¬ währt, so z. B. Glycerinmonooleat oder -stearat.For triglyceride cleavage, the lipase is used as a concentrated fermentation solution, which may have been purified by ultrafiltration, as a precipitate or in freeze-dried form and is added to oil-water mixtures. It is advantageous to set the ratio of lipid phase (oil phase) to aqueous phase between 10:90 and 90:10, preferably between 60:40 and 90:10. In many types of lipase use, it can be advantageous to increase the phase interface between oil and water. This can be done mechanically by stirring. However, emulsifiers can also be added. Partial glycerides in particular have proven themselves as emulsifiers. B. glycerol monooleate or stearate.
Bei der Spaltung von Estern durch das erf ndungsgemäße Lipase-Ge isch kann die wäßrige Phase mit Hilfe eines Puffers auf pH-Werte zwischen 4 und 8 eingestellt werden. Dies ist jedoch keine zwingende Voraussetzung, da die erfindungsgemäßen Lipasen-Mischungen und die Einzel-Lipasen wenig pH-ab¬ hängig sind. Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird daher bei der Spaltung von Fettsäuretriglyceriden der pH-Wert nicht nachreguliert. Ge¬ eignete Temperaturen für die Spaltungsreaktion liegen zwischen 10 °C und 60 °C, insbesondere zwischen 30 °C und 40 °C. Die Einsatzmengen der Lipa¬ sen sollten zwischen 0,5 und 50 U/g Fett oder Öl liegen. Bevorzugt sind Einsatzmengen in einer Menge von 2 bis 15 U/g.When esters are cleaved by the lipase mixture according to the invention, the aqueous phase can be adjusted to pH values between 4 and 8 with the aid of a buffer. However, this is not a mandatory requirement, since the lipase mixtures according to the invention and the individual lipases are not very pH-dependent. According to a preferred embodiment, the pH is therefore not readjusted when fatty acid triglycerides are cleaved. Suitable temperatures for the cleavage reaction are between 10 ° C and 60 ° C, in particular between 30 ° C and 40 ° C. The amounts of lipases used should be between 0.5 and 50 U / g fat or oil. Amounts of 2 to 15 U / g are preferred.
(U) entspricht der Freisetzung von 1 mol Fettsäure pro Minute.(U) corresponds to the release of 1 mol of fatty acid per minute.
Aus der flüssigen Phase können die erfindungsgemäßen Lipase-Mischungen oder auch die Einzel-Lipasen auch noch in üblicher Weise immobilisiert oder trägergebunden eingesetzt werden.From the liquid phase, the lipase mixtures according to the invention or else the individual lipases can also be immobilized in a conventional manner or used in a carrier-bound manner.
Wie in den Beispielen belegt, zeigt die Lipase-Mischung den Vorteil hoher Selektivität. So werden bei Einsatz eines ungereinigten und nicht aufge¬ trennten Enzympräparats, beispielsweise bei Palmöl, nur maximal 2 bis 3 % der gesättigten Fettsäuren enzymatisch freigesetzt, wohingegen Ölsäure zum überwiegenden Anteil abgespalten wird. As demonstrated in the examples, the lipase mixture shows the advantage of high selectivity. Thus, when using an unpurified and non-separated enzyme preparation, for example in the case of palm oil, only a maximum of 2 to 3% of the saturated fatty acids are released enzymatically, whereas oleic acid is largely eliminated.
B e i s p i e l eB e i s p i e l e
Beispiel 1: Isolierung des WildstammesExample 1: Isolation of the wild trunk
Abstriche mit sterilen und feuchten Wattestäbchen von Substraten aus den Henkel Öl- und Fettbetrieben wurden auf Mais-Malz-Agarplatten ausgestri¬ chen.Smears with sterile and moist cotton swabs from substrates from the Henkel oil and fat companies were spread on corn-malt agar plates.
Mais-Malz-Aqar:Corn-malt aqar:
- Maismehlextrakt 1000 ml- Corn flour extract 1000 ml
- Malzextrakt 30 g- Malt extract 30 g
- 10 % KOH 2 ml- 10% KOH 2 ml
Die Inkubation der Mais-Ma!z-Agarplatten mit den Abstrichen erfolgte bei 25 °C über 72 Stunden. Die Mikroorganismen wurden auf Mais-Malz-Agarplat¬ ten vereinzelt und die so erhaltenen Reinkulturen auf Fett-/Öl-Agarplatten (Olivenöl) transferiert.The maize Ma! Z agar plates were incubated with the smears at 25 ° C. for 72 hours. The microorganisms were separated on corn-malt agar plates and the pure cultures obtained in this way were transferred to fat / oil agar plates (olive oil).
Olivenöl-Aqarplatten:Olive oil aqar plates:
- 1/15 M Sörensen-Phosphat-Puffer pH 7,0 und 1,5 % Agar autoklavieren- Autoclave 1/15 M Sörensen phosphate buffer pH 7.0 and 1.5% agar
- bei ca. 80 °C mit 0,1 % Olivenöl, Triolein oder Trilinolein versetzen- Add 0.1% olive oil, triolein or trilinolein at approx. 80 ° C
- 3 - 5 Minuten mit Ultraschall (400 W) homogenisieren- Homogenize for 3 - 5 minutes with ultrasound (400 W)
- je 15 ml in Petrischalen gießen- Pour 15 ml each into Petri dishes
Wenn ein Mikroorganismus eine Lipase ausscheidet (extracelluläre Lipase) bildet sich eine klare Zone um die Zellkolonie. Mit Hilfe der "Lysezonen" können die aktivsten Lipasebildner identifiziert werden. Durch die Auswahl der Triglyceride kann außerdem die Selektivität der gebildeten Lipasen grob abgeschätzt werden.When a microorganism secretes a lipase (extracellular lipase), a clear zone forms around the cell colony. The most active lipase formers can be identified with the help of the "lysis zones". The selectivity of the lipases formed can also be roughly estimated by the selection of the triglycerides.
Ein auf diese Weise erhaltener Wildtyp-Lipasebildner zeigte eine besonders gute lipolytische Aktivität gegen Triolein und Trilinolein. Der erhaltene Wildtyp wurde in Schüttelkolben-Kulturen fermentiert und die Ausscheidung von extracellulärer Lipase untersucht. Die zellfreien Kultur¬ brühen enthielten Lipaseaktivitäten von 0,7 - 1,0 U/ml Kulturfiltrat.A wild-type lipase generator obtained in this way showed a particularly good lipolytic activity against triolein and trilinolein. The wild type obtained was fermented in shake flask cultures and the excretion of extracellular lipase examined. The cell-free culture broths contained lipase activities of 0.7-1.0 U / ml culture filtrate.
Medium:Medium:
Hefeextrakt (5 g/1)Yeast extract (5 g / 1)
Olivenöl (10 g/1)Olive oil (10 g / 1)
Pepton (6 g/1)Peptone (6 g / 1)
NaCl (1,4 g/1) pH 6,3NaCl (1.4 g / 1) pH 6.3
Inkubationsbedinqunqen:Incubation conditions:
Das eingesetzte Olivenöl dient als Induktor der Lipaseproduktion.The olive oil used serves as an inducer of lipase production.
150 ml Medium wurden in 500 ml-Erlenmeyer mit dem Schimmelpilz beimpft und bei 26 °C und 160 U/Min unter Schütteln inkubiert. Maximale Lipaseaktivi¬ tät wurde nach 72 - 96 Stunden gemessen.150 ml of medium were inoculated with the mold in 500 ml Erlenmeyer and incubated at 26 ° C. and 160 rpm with shaking. Maximum lipase activity was measured after 72-96 hours.
Beispiel 2: Einspormycelien/MutationsverfahrenExample 2: Einspormycelien / Mutationsverfahren
Es wurden Einspormycelien, die durch Ausplattieren geeigneter Verdünnungs¬ stufen einer Oidienabschwemmung des Wildtyps erhalten wurden, im folgenden Medium auf Lipaseaktivität untersucht.One-cycle mycelia, which were obtained by plating out suitable dilution stages of an oidiene wash-off of the wild type, were examined for lipase activity in the following medium.
Medium 1:Medium 1:
Hefeextrakt (10 g/1) Olivenöl (10 g/1) pH 6,3Yeast extract (10 g / 1) olive oil (10 g / 1) pH 6.3
Ein Isolat zeigte eine um 50 % gesteigerte Lipaseaktivität (2 U/ml).One isolate showed a 50% increase in lipase activity (2 U / ml).
Oidien dieses Isolats (Sporen, die der Pilz zur Vermehrung bildet), wurden mit N-Methyl-N-Nitroso-N'-Nitroguanidin so mutagenisiert, daß etwa 3,6 % keimfähig blieben. Die mutierten Oidien wurden in verschiedenen Verdün¬ nungsstufen nacheinander so ausplattiert, daß einzelne Kolonien gut von¬ einander getrennt wuchsen (Bedingungen siehe unten). Mittels der Leder- berg-Stempel-Methode wurden harte ("normale") und Leaky-Mutanten (Mutan¬ ten, die aufgrund ihrer äußeren Form als geschädigt erkennbar sind) iso¬ liert. Mutanten mit gesteigerter Lipaseaktivität wurden erneut der N-Methyl-N-Nitroso-N'-Nitroguanidin-Behandlung unterzogen.Oidia of this isolate (spores which the fungus forms for propagation) were mutagenized with N-methyl-N-nitroso-N'-nitroguanidine in such a way that about 3.6% remained capable of germination. The mutated oidia were plated out in different dilution stages in such a way that individual colonies grew well separated from one another (conditions see below). Hard ("normal") and leaky mutants (mutants which are recognizable as damaged due to their external shape) were isolated by means of the Lederberg stamp method. Mutants with increased lipase activity were again subjected to the N-methyl-N-nitroso-N'-nitroguanidine treatment.
Nach 4 Mutationszyklen zeigte die isolierte Leaky-Mutante DSM 6590 eine gegenüber dem Wildtyp um den Faktor 50 gesteigerte Lipaseaktivität.After 4 mutation cycles, the isolated leaky mutant DSM 6590 showed a lipase activity increased by a factor of 50 compared to the wild type.
Beispiel 3: SchütteIkulturen/FermentationenExample 3: Schütte cultures / fermentations
Ein Fermentationsmedium wurde hergestellt, enthaltend:A fermentation medium was prepared containing:
Olivenöl 21 g/1 Maisquellwasser 10 g/1 Hefeextrakt KAT 20 g/1 (erhalten von der Fa. Ohly, Hamburg)Olive oil 21 g / 1 corn steep liquor 10 g / 1 yeast extract KAT 20 g / 1 (obtained from Ohly, Hamburg)
Es wurde der pH-Wert auf 7,0 eingestellt. Der pH-Wert wurde 120 Stunden konstant gehalten. Es wurde unter Rühren bei 26 °C fermentiert. Dabei wurde pro Minute das Reaktorvolumen an Luft in den Fermenter eingeblasen.The pH was adjusted to 7.0. The pH was kept constant for 120 hours. It was fermented with stirring at 26 ° C. The reactor volume of air was blown into the fermenter every minute.
Beispiel 4: EnzymaufbereitungExample 4: Enzyme processing
Die aus der Fermentation erhaltenen Kulturüberstände wurden über eine DurchlaufZentrifuge von Zellen und festen Medienbestandteilen getrennt.The culture supernatants obtained from the fermentation were separated from cells and solid media components using a continuous centrifuge.
Anschließend wurde über eine Ultrafiltrationseinheit und über eine Dünn¬ schichtverdampfung aufkonzentriert. Das so erhaltene Filtrat wurde ge¬ friergetrocknet. Erhalten wurde ein Rohpräparat. Es resultierten 24 Gramm Rohpräparat mit einer spezifischen Lipaseaktivität von 3000 U/g aus der Fermentation, entsprechend einer 63fachen Auftrocknung. Beispiel 5: EnzymreinigungThe mixture was then concentrated using an ultrafiltration unit and thin-film evaporation. The filtrate thus obtained was freeze-dried. A raw preparation was obtained. 24 grams of crude preparation with a specific lipase activity of 3000 U / g resulted from the fermentation, corresponding to a 63-fold drying. Example 5: Enzyme purification
Rohpräparat:Raw preparation:
spez. Aktivität: 3000 U/g Proteingehalt: 5 %spec. Activity: 3000 U / g protein content: 5%
Das Rohpräparat wurde in Wasser gelöst und über Nacht gegen Tris-Puffer (A-Puffer) dialysiert. Anschließend wurde die Lipase über einen Anionen- austauscher gebunden.The crude preparation was dissolved in water and dialyzed overnight against Tris buffer (A buffer). The lipase was then bound via an anion exchanger.
Bedingungen:Conditions:
Anionenaustauscher: Q-Sepharose / PharmaciaAnion exchanger: Q-Sepharose / Pharmacia
A-Puffer: Tris 30 mM pH 7,6A buffer: Tris 30 mM pH 7.6
B-Puffer: Tris 30 mM pH 7,6 + 1 M NaClB buffer: Tris 30 mM pH 7.6 + 1 M NaCl
Die Lipase wurde in einem linearen Salzgradient (0 - 1 M NaCl), der mit den Puffern A und B aufgebaut wurde, eluiert.The lipase was eluted in a linear salt gradient (0-1 M NaCl), which was built up with the buffers A and B.
In einem zweiten Schritt wurde die Lipaselösung auf eine Gelfiltrations¬ säule aufgegeben und mit Ammoniumhydrogencarbonat-Puffer eluiert.In a second step, the lipase solution was applied to a gel filtration column and eluted with ammonium bicarbonate buffer.
- Gelfiltration: Sephadex G 25 / Pharmacia (Säule: 100 cm Höhe, 11,3 cm Durchmesser)- Gel filtration: Sephadex G 25 / Pharmacia (column: 100 cm high, 11.3 cm diameter)
- Ammoniumhydrogencarbonat-Puffer - 50 M- Ammonium bicarbonate buffer - 50 M
- Menge aufgegebene Lipaselösung: 1200 ml- Amount of lipase solution added: 1200 ml
- spez. Aktivität: 50 U/ml- spec. Activity: 50 U / ml
Die Lipase-haltige Fraktion wurde lyophil siert (gefriergetrocknet). Lyophilisat:The lipase-containing fraction was lyophilized (freeze-dried). Lyophilisate:
spez. Aktivität: 60000 U/g ProteingehaU: 60 % Elektrophorese nativ: 2 Lipasebanden Elektrophorese SDS: 1 Bande, Molekulargewicht 67 kDa Isoelektrische Punkte: pl 4,3 und pl 4,5spec. Activity: 60000 U / g protein housing: 60% electrophoresis native: 2 lipase bands Electrophoresis SDS: 1 band, molecular weight 67 kDa Isoelectric points: pl 4.3 and pl 4.5
Beispiel 6: Trennung der LipasenExample 6: Separation of lipases
Die zwei elektrophoretisch nachgewiesenen Lipasen des gereinigten Lyophilisates wurden über HPLC getrennt.The two electrophoretically proven lipases of the purified lyophilisate were separated by HPLC.
Bedingungen:Conditions:
TSK OEAE 3 SW Säule / SupelcoTSK OEAE 3 SW column / Supelco
A-Puffer: Na-Phosphat 50 mM pH = 5,8A buffer: Na phosphate 50 mM pH = 5.8
B-Puffer: Na-Phosphat 50 mM pH = 5,8 + 1 M NaClB buffer: Na phosphate 50 mM pH = 5.8 + 1 M NaCl
Gradient: in 1 Stunde von 0 auf 20 % B-PufferGradient: from 0 to 20% B buffer in 1 hour
Flußrate: 1 ml/MinFlow rate: 1 ml / min
Einspritzen: 100 μl einer 10 mg/ml Stammlösung in A-PufferInject: 100 μl of a 10 mg / ml stock solution in A buffer
Es wurden zwei Fraktionen mit je einer Lipase erhalten, die zu Selektivi¬ tätsuntersuchungen eingesetzt wurden.Two fractions, each with a lipase, were obtained, which were used for selectivity studies.
Beispiel 7: SelektivitätsuntersuchungenExample 7: Selectivity studies
Es wurden sowohl die zwei getrennten Isoenzyme als auch das aufgereinigte Lyophilisat und das aus der Fermentation stammende Rohpräparat zu Selekti¬ vitätsuntersuchungen eingesetzt. Bedingungen:Both the two separate isoenzymes and the purified lyophilisate and the crude preparation originating from the fermentation were used for selectivity studies. Conditions:
Reaktionsansatz:Reaction approach:
Phosphatpuffer pH 7,0 - 0,05 MPhosphate buffer pH 7.0 - 0.05 M
Palmöl als SubstratPalm oil as a substrate
Verhältnis Puffer/Substrat 4/1 (v/v)Buffer / substrate ratio 4/1 (v / v)
30 °C / schütteln30 ° C / shake
Gesamtvolumen Reaktionsansatz 1 mlTotal volume of reaction mixture 1 ml
Lipasemenge Rohpräparat 2 mg/AnsatzAmount of lipase crude preparation 2 mg / batch
Lipasemenge Lyophilisat 0,1 mg/Ansatz bei Lipase-Nachdosierung: dieselben Mengen an Lipasen in 100 μl gelöstAmount of lipase lyophilisate 0.1 mg / batch with lipase replenishment: same amounts of lipases dissolved in 100 μl
Es wurden folgende Ansätze untersucht:The following approaches were examined:
Nachdosieren von frischer EnzymlösungFollow up with fresh enzyme solution
Nachdosieren von SubstratSubsequent dosing of substrate
Reaktion im ungepufferten SystemReaction in the unbuffered system
Reaktion bei verschiedenen Verhältnissen Puffer / SubstratReaction at different buffer / substrate ratios
Variation des Substrates und somit der Fettsäurezusammensetzung:Variation of the substrate and thus the fatty acid composition:
Palmöl, Fancytalg, Sojaöl Palm oil, fancy tallow, soybean oil
Selektivität der Lipasen Werte nach 24 Stunden ReaktionszeitSelectivity of the lipase values after a reaction time of 24 hours
gemäß Erfindung gemäß Erfindung Vergleichsbeispielaccording to the invention according to the invention comparative example
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000015_0001

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Durch Mutation und Selektion aus einem Wildstamm erzeugter Mikroorga¬ nismenstamm der Spezies Geotrichum mit der Hinterlegungsbezeichnung DSM 6590 und der Fähigkeit, eine Lipasemischung zu erzeugen, die aus Triglyceriden von Fettsäuremischungen selektiv Ölsäure abspaltet, so¬ wie Mutanten und Varianten dieses Stammes.1. Microorganism strain of the species Geotrichum generated by a wild strain with mutation and selection with the deposit name DSM 6590 and the ability to generate a lipase mixture which selectively cleaves oleic acid from triglycerides of fatty acid mixtures, as well as mutants and variants of this strain.
2. Lipase-Mischung aus Geotrichum sp. DSM 6590 herstellbar durch Anzüch¬ ten des Mikroorganismus in Gegenwart von Estern der Ölsäure, Abtrennen der Zellen und fester Medienbestandteile und gewünschtenfalls Entfer¬ nen niedermolekularer Bestandteile durch Ultrafiltration, Auskonzen¬ trieren durch Eindampfen und/oder Fällen und/oder Gefriertrocknung.2. Lipase mixture from Geotrichum sp. DSM 6590 can be produced by culturing the microorganism in the presence of esters of oleic acid, separating the cells and solid media components and, if desired, removing low molecular weight components by ultrafiltration, concentrating them by evaporation and / or precipitation and / or freeze-drying.
3. Lipase aus Geotrichum sp. DSM 6590 mit einem Molekulargewicht von 67 kDa und einem isoelektrischen Punkt pl 4,3.3. Geotrichum sp. Lipase DSM 6590 with a molecular weight of 67 kDa and an isoelectric point pl 4.3.
4. Lipase aus Geotrichum sp. DSM 6590 mit einem Molekulargewicht 67 kDa und einem isoelektrischen Punkt pl 4,5.4. Geotrichum sp. Lipase DSM 6590 with a molecular weight 67 kDa and an isoelectric point pl 4.5.
5. Verwendung von Lipasen nach den Ansprüche 2 bis 4 zur selektiven Ab¬ spaltung von Ölsäure aus Fettsäure Triglyceriden.5. Use of lipases according to claims 2 to 4 for the selective cleavage of oleic acid from fatty acid triglycerides.
6. Ausführungsform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Lipid-Phase zu wässriger Phase zwischen 10 zu 90 und 90 zu 10, vorzugsweise zwischen 60 zu 40 und 90 zu 10 eingestellt wird.6. Embodiment according to claim 5, characterized in that the ratio of lipid phase to aqueous phase between 10 to 90 and 90 to 10, preferably between 60 to 40 and 90 to 10 is set.
7. Ausführungsform nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lipid-Phase zusätzlich Emulgatoren, insbesondere Partialglyce- ride enthält.7. Embodiment according to one of claims 5 or 6, characterized in that the lipid phase additionally contains emulsifiers, in particular partial glycerides.
8. Ausführungsform nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Phase puffernde Substanzen enthält und auf einen pH-Wert zwischen 4 und 8 eingestellt ist.8. Embodiment according to one of claims 5 to 7, characterized in that the aqueous phase contains buffering substances and is adjusted to a pH between 4 and 8.
9. Ausführungsform nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß während der Fettspaltungsreaktion der pH-Wert nicht nachreguliert wird.9. Embodiment according to one of claims 5 to 8, characterized in that the pH is not readjusted during the fat splitting reaction.
10. Ausführungsform nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fettspaltungsreaktion bei Temperaturen zwischen 10 und 60 °C insbesondere 30 °C und 40 °C durchgeführt wird.10. Embodiment according to one of claims 1 to 9, characterized in that the fat cleavage reaction is carried out at temperatures between 10 and 60 ° C, in particular 30 ° C and 40 ° C.
11. Ausführungsform nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lipasen in einer Menge von 0,5 bis 50 U/g Fett oder Öl bevor¬ zugt in einer Menge von 2 bis 15 U/g eingesetzt werden. 11. Embodiment according to one of claims 5 to 10, characterized in that the lipases are preferably used in an amount of 0.5 to 50 U / g fat or oil in an amount of 2 to 15 U / g.
PCT/EP1992/001589 1991-07-22 1992-07-13 Method for selective lipolysis, and a lipase mixture and microorganism suitable for use in the method WO1993002180A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4124248A DE4124248A1 (en) 1991-07-22 1991-07-22 METHOD FOR SELECTIVE FAT CLEAVING, SUITABLE LIPASE MIXTURE AND MICROORGANISM
DEP4124248.3 1991-07-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1993002180A1 true WO1993002180A1 (en) 1993-02-04

Family

ID=6436733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1992/001589 WO1993002180A1 (en) 1991-07-22 1992-07-13 Method for selective lipolysis, and a lipase mixture and microorganism suitable for use in the method

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4124248A1 (en)
WO (1) WO1993002180A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7381560B2 (en) 1992-11-13 2008-06-03 Biogen Idec Inc. Expression and use of anti-CD20 antibodies
US9228212B2 (en) 2009-03-02 2016-01-05 Arkema France Method for producing ricinoleic acid ester by selective enzymatic transesterification

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5470741A (en) * 1992-07-22 1995-11-28 Henkel Corporation Mutant of Geotrichum candidum which produces novel enzyme system to selectively hydrolyze triglycerides

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0243338A2 (en) * 1986-04-25 1987-10-28 Fina Research S.A. DNA segment coding for a specific lipase, vectors for the expression thereof, microorganisms transformed by these vectors and use of these microorgenisms for the production of the lipase
WO1989003419A1 (en) * 1987-10-13 1989-04-20 The Lubrizol Corporation METHOD OF PRODUCING cis-9-OCTADECENOIC ACID COMPOSITIONS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0243338A2 (en) * 1986-04-25 1987-10-28 Fina Research S.A. DNA segment coding for a specific lipase, vectors for the expression thereof, microorganisms transformed by these vectors and use of these microorgenisms for the production of the lipase
WO1989003419A1 (en) * 1987-10-13 1989-04-20 The Lubrizol Corporation METHOD OF PRODUCING cis-9-OCTADECENOIC ACID COMPOSITIONS

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 116, no. 5, 3. März 1992, Columbus, Ohio, US; abstract no. 36667a, BAILLARGEON, MARY WELCH ET AL. 'Geotrichum candidum NRRL Y-553 lipase: purification,characterization and fatty acid specificity.' Seite 309 ; *
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 70, no. 13, 31. März 1969, Columbus, Ohio, US; abstract no. 54422c, SAMPUGNA, J. ET AL. 'Suitability of Geotrichum candidum lipase for the stereospecific analysis of some triglycerides.' Seite 53 ; *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7381560B2 (en) 1992-11-13 2008-06-03 Biogen Idec Inc. Expression and use of anti-CD20 antibodies
US9228212B2 (en) 2009-03-02 2016-01-05 Arkema France Method for producing ricinoleic acid ester by selective enzymatic transesterification

Also Published As

Publication number Publication date
DE4124248A1 (en) 1993-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3424440C2 (en)
DE2552871B2 (en) Optically active di- and monoacetyl esters of cyclopent-1-en-3,5-diol, optically active cyclopent-1-en-33-diol and processes for their preparation
EP0599159B1 (en) Heterogeneous protein mixture with alpha-L-rhamnosidase activity, process for preparation and use.
DE1932981C3 (en) Process for the biotechnological production of an enzyme lipase
DE2631048B2 (en) Process for the preparation of D-phenylglycine
JPH0365948B2 (en)
US4485173A (en) Preparation of fats and oils
DE69728481T2 (en) Process for the preparation of omega-9 highly unsaturated fatty acids and lipid containing them
DE2527068A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF CHOLESTEROLESTERASE
WO1993002180A1 (en) Method for selective lipolysis, and a lipase mixture and microorganism suitable for use in the method
DE2167078B1 (en) Amylase prepn - for prodn of maltose from starch
DE3854761T2 (en) METHOD FOR PRODUCING HIGH PURITY OIL ACID BY HYDROLYSIS OF SUNFLOWER SEED OIL.
DE69828338T2 (en) Esterase and its use for the preparation of optically active chroman compounds
EP0502525A1 (en) Biotechnological process for the production of S-(+)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxamide and R-(-)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid
DE2920764C2 (en)
EP3380625B1 (en) Method for producing branched aldehydes
SU1613492A1 (en) Method of producing lipids
DE2164018C3 (en) Process for the biotechnological production of Uncase
EP0708176B1 (en) Process for the cultivation of lipid-dependent tetrohymenids and a process for the production of biogenic products of lipid-dependent tetrahymenids
JPS639835B2 (en)
DE2704212A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING L-METHIONINE
EP0015388A1 (en) Preparation of 1-desoxynojirimycin
EP0173919B1 (en) Process for the microbiological production of aldose 1-epimerase
RU2058078C1 (en) Composition for plant immunization and a method of its preparing
EP0770685B1 (en) Process for the preparation of trans-2, cis-4-decadienic acid ethylester

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CA JP

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU MC NL SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA