WO2015036301A1 - Method for the fermentative production of gamma glutamylcysteine and derivatives of said dipeptide - Google Patents

Method for the fermentative production of gamma glutamylcysteine and derivatives of said dipeptide Download PDF

Info

Publication number
WO2015036301A1
WO2015036301A1 PCT/EP2014/068721 EP2014068721W WO2015036301A1 WO 2015036301 A1 WO2015036301 A1 WO 2015036301A1 EP 2014068721 W EP2014068721 W EP 2014068721W WO 2015036301 A1 WO2015036301 A1 WO 2015036301A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fermentation
glutamylcysteine
medium
salt
acid
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/068721
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Marcel THÖN
Markus Brunner
Original Assignee
Wacker Chemie Ag
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 Wacker Chemie Ag filed Critical Wacker Chemie Ag
Publication of WO2015036301A1 publication Critical patent/WO2015036301A1/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
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/005Amino acids other than alpha- or beta amino acids, e.g. gamma amino acids

Definitions

  • the invention relates to a process for the fermentative production of ⁇ -glutamylcysteine (yGC) and the derivatives of this dipeptide, ⁇ -glutamylcystine and bis- ⁇ -glutamylcystine.
  • yGC ⁇ -glutamylcysteine
  • DE102013209274 describes various E. coli strains which all have a reduced glutathione synthetase activity and additionally have a higher ⁇ -glutamylcysteine synthetase activity than a comparable strain with a likewise reduced glutathione synthetase - Activity. This application further describes that by fermentation of the E. coli strains disclosed therein
  • ⁇ -Glutamylcystein titer of 5.7 g / 1 up to 21.8 g / 1 can be achieved (see Tables 3 and 4 in DE102013209274). Due to continuously increasing raw material and energy costs, it is desirable to continuously increase the product yield of a microbial process in order to improve the economic efficiency of the corresponding process.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved process for the fermentative production of ⁇ -glutamylcysteine and its derivatives bis- ⁇ -glutamylcystine and ⁇ -glutamylcystine.
  • This object is achieved by adding to the fermentation medium, in which a prokaryotic microorganism strain suitable for ⁇ -glutamylcysteine production is cultured, thio-sulfuric acid or a salt of thiosulphuric acid individually or as a mixture.
  • thio-sulfuric acid or a salt of thiosulphuric acid individually or as a mixture.
  • the use of a salt of thiosulphuric acid is preferred.
  • the salt of the thiosulphuric acid is preferably ammonium thiosulphate or sodium thiosulphate. Particularly preferred is the use in the form of ammonium thiosulfate.
  • thiosulphuric acid or one of its salts is metered into the medium continuously during the fermentation at a rate of 8 to 17 mmol / l per hour.
  • the continuous addition of thiosulphuric acid or one of its salts takes place at a dosage rate of 10 to 15 mmol / l per hour.
  • All prokaryotic microorganism strains which can be cultivated by fermentation and have the biosynthesis pathway for ⁇ -glutamylcysteine are suitable for the process according to the invention, and the ⁇ -glutamylcysteine and its derivatives release into the medium bis- ⁇ -glutamylcystine and ⁇ -glutamylcystine.
  • Examples of such strains are disclosed in US20100203592A1 and DE102013209274, wherein the strains mentioned in DE102013209274 are preferably used.
  • the cells are removed from the fermentation medium and the desired products purified from the culture medium.
  • the cultivation (fermentation) of the prokaryotic microorganism strains preferably takes place on an industrial scale according to customary fermentation processes known to the person skilled in the art in a bioreactor (fermenter) having the feature that is essential to the invention that the fermentation medium as described
  • Thiosulphuric acid or a salt of thiosulphuric acid are added.
  • the fermentation preferably takes place in a conventional bioreactor, for example a stirred tank, a bubble column fermenter or an airlift fermenter. Particularly preferred is a stirred tank fermentor.
  • a fermenter size of at least 2 1. Preference is given to fermenters having a volume of more than 5 l, more preferably fermenters having a volume of> 50 l.
  • the cultivation of the cells for ⁇ -glutamylcysteine production is carried out under aerobic growth conditions, the oxygen content during fermentation being set at a maximum of 50% saturation.
  • the regulation of the oxygen saturation in the culture takes place automatically via the gas supply and the stirring speed.
  • the carbon source used are preferably sugars, sugar alcohols, organic acids or sugar-containing plant hydrolysates. Particular preference is given in the process according to the invention as the carbon source to glucose, fructose, lactose, glycerol or mixtures which contain two or more of these compounds.
  • the carbon source of the culture is preferably metered in such that the content of the carbon source in the fermenter does not exceed 10 g / l during the production phase. Preferred is a maximum concentration of 2 g / l.
  • the nitrogen source used in the process according to the invention is preferably ammonia, ammonium salts or protein hydrolyzates. When using ammonia as a correction agent for pH stabilization, this nitrogen source is regularly replenished during the fermentation.
  • salts of the elements phosphorus, chlorine, sodium, magnesium, nitrogen, potassium, calcium, iron and in traces (ie in ⁇ concentrations) salts of the elements molybdenum, boron, cobalt, manganese, zinc and nickel can be added.
  • organic acids e.g., acetate, citrate
  • amino acids e.g., L-glutamic acid, L-cysteine
  • vitamins e.g., Bl, B6
  • L-glutamic acid can either be used directly as acid or in the form of one of its salts, e.g. Potassium or sodium glutamate, individually or as a mixture used. The use in the form of potassium glutamate is preferred.
  • Yeast extract e.g. Yeast extract, corn steep liquor, soy flour or malt extract are used.
  • the incubation temperature for mesophilic microorganisms is preferably 15-45 ° C, more preferably 30-37 ° C.
  • the production phase of the fermentation process according to the invention begins with the time from which ⁇ -glutamyl cysteine, bis- ⁇ -glutamyl cystine or ⁇ -glutamyl cystine can be detected in the culture broth for the first time and lasts until the end of the cultivation.
  • the detection of ⁇ -glutamylcysteine, bis- ⁇ -glutamylcystine or ⁇ -glutamylcystine in the culture broth takes place as described in Ex.
  • this phase begins about 8-12 hours after inoculation of the production fermenter (main fermenter) with a preculture.
  • Prokaryotic microorganisms that are fermented by the method described, ⁇ -glutamylcysteine secrete in a batch or fedbatch process after a growth phase in a period of at least 48 h hours and the compounds derived therefrom ⁇ -glutamylcystin and bis-y-glutamylcystin with high Efficiency in the fermentation medium.
  • the following examples serve to further illustrate the invention.
  • Example 1 yGC production (fermentation)
  • a portion of the respective preculture 1 was inoculated into a fermenter filled with fermentation medium type Sixfors (Infors GmbH, Bottmingen, CH), so initially an optical density of about 0.01 in the fermenter was present (measured at 600 nm).
  • the fermenter used had a total volume of 1 1 and an initial working volume of 0.7 1.
  • the fermentation medium contained the following components: 3 g / 1 (NH 4 ) 2 S0 4 , 1.7 g / 1 KH 2 P0, 0.25 g / 1 NaCl, 0.6 g / 1 MgSO 4 ⁇ 7 H 2 O, 0.03 g / 1 CaCl 2 ⁇ 2 H 2 O,
  • the following constituents were added under sterile conditions: 40 g / 1 glucose, 0.018 g / 1 vitamin B1, 0.09 g / 1 vitamin B6 and 15 mg / 1 tetracycline.
  • the pH in the pre-fermenter was adjusted to 7.0 by addition of a 25% NH 4 OH solution.
  • the pH was maintained at 7.0 by automatic correction with a 25% NH 4 OH solution.
  • the cultures were initially stirred at 400 rpm and at a gassing rate of 0.7 volume per volume per minute (vvm) of a Sterile filters degassed compressed air. Under these start conditions, the oxygen probe was calibrated to 100% saturation prior to inoculation.
  • the target value for the 0 2 saturation during the fermentation was set to 50%. After lowering the 0 2 saturation below the target value, a regulatory cascade was started to bring the 0 2 saturation back to the target value.
  • the gas supply was initially increased continuously (to a maximum of 1.4 vvm) and then the stirring speed was increased continuously to a maximum of 1,200 rpm.
  • the fermentation was carried out at a temperature of 32 ° C until an optical density of 30 to 40 was reached (measured at 600 nm). This was usually the case after about 17 h.
  • the fermentations were carried out in fermenters of the BIOSTAT B-DCU type from Sartorius Stedim GmbH (Göttingen, Germany). It was a culture vessel with 2 1 total volume used at an initial working volume of 1 1.
  • the fermentation medium contains the following components: 3 g / 1 (NH 4 ) 2 S0 4 , 1.7 g / 1 KH 2 P0 4 , 0.25 g / 1 NaCl, 0.6 g / 1 MgS0 4 x 7 H 2 0 , 0.03 g / l CaCl 2 ⁇ 2 H 2 O, 0.15 g / 1 FeS0 4 ⁇ 7 H 2 O, 1 g / 1 Na 3 citrate ⁇ 2 H 2 O, 15 g / 1 Cornsteep Dry (CSD ) and 3 ml / 1 trace element solution (consisting of 2.5 g / 1 H 3 BO 3 , 0.7 g / 1 CoCl 2 ⁇ 6 H 2 O, 0.25 g / 1 CuS
  • the fermentations were carried out at a temperature of 32 ° C. As soon as the glucose content in the fermenter had dropped from initially 10 g / l to approximately 2 g / l, a continuous addition of a 60% glucose solution took place. The feeding rate was adjusted so that the glucose concentration in the fermenter no longer exceeded 2 g / 1. The glucose determination was carried out with a YSI glucose analyzer (Yellow Springs, Ohio, USA).
  • the main culture was additionally supplemented with glutamate in the form of a sterile 2.3 M potassium glutamate stock solution at a rate of 7.4 mmol / l per hour until the end of fermentation.
  • the fermentation time was 72 hours. After 24 h, 48 h and 72 h, samples were taken and, after reduction with dithiothereitol (DTT), the proportion of "total y-glutamylcysteine" in the culture supernatant was determined by means of HPLC analysis (procedure see Example 2).
  • DTT dithiothereitol
  • E. coli strains with thiosulfate (Na 2 S 2 0 3 or (NH 4 ) 2 S 2 0 3 ) compared to sulfate (MgS0 4 or (NH 4 ) 2 S0 4 ) are summarized in Table 1 (for strain W3110 ⁇ gshB / ptufB p -gshA ATG ) and Table 2 (for strain W3110 ⁇ gshB / ptufB p -gshA AG -cysE14-serA2040-orf306).
  • Example 2 Analysis of ⁇ -glutamylcysteine and the derivatives
  • total y-glutamylcysteine is taken to mean ⁇ -glutamylcysteine and the oxidation products formed therefrom bis- ⁇ -glutamylcystine and ⁇ -glutamylcystine, which are formed during the fermentation and accumulate in the culture supernatant.
  • the levels of "total y-glutamylcysteine" in the fermentation supernatant were determined by HPLC analysis after the samples were completely reduced by dithiothreitol (DTT).
  • the microorganisms were first separated from the fermentation broth by a centrifugation step and subsequent sterile filtration.
  • the ⁇ -glutamylcysteine derivatives in the sample to be measured were reduced for 1 hour at room temperature (22 ° C.) with a molar excess of dithiothreitol (DTT) DTT was only complete at neutral to alkaline pH, the pH of the sample was adjusted to a pH of> 7.0, if necessary, with concentrated potassium hydroxide (KOH).
  • DTT dithiothreitol
  • the eluent used was 0.5% (v / v) phosphoric acid (A) or acetonitrile (B).
  • DAD diode array detector
  • the reference substance used to determine the retention time of ⁇ -glutamylcysteine and the final concentration in the samples to be measured was reduced ⁇ -glutamylcysteine from Sigma Aldrich GmbH (Steinheim, D).
  • the concentration of "total ⁇ -glutamylcysteine" was calculated on the basis of the peak areas in the chromatogram (see FIG. 1).
  • Table 1 Effect of sulfur source on ⁇ -glutamylcysteine production with strain W3110AgshB / ptufB p -gshA ATG . Content of "total y-glutamylcysteine" (yGC) after neutralization of the fermenter broth and subsequent reduction of the oxidation products with dithiothreitol.
  • yGC total y-glutamylcysteine
  • Table 2 Influence of sulfur source on ⁇ -glutamylcysteine production with strain W3110AgshB / ptufB p -gshA AG- cysE14-serA2040-orf306. Content of "total y-glutamylcysteine" (yGC) after neutralization of the fermenter broth and subsequent reduction of the oxidation products with dithiothreitol.
  • yGC total y-glutamylcysteine

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)

Abstract

The invention relates to a method for the fermentative production of γ-glutamylcysteine and its derivatives bis-γ-glutamylcystine and γ-glutamylcystine, in which a prokaryotic microorganism strain suitable for producing γ-glutamylcystein is cultivated in a fermentation medium, characterised in that thiosulfuric acid is added to the fermentation medium.

Description

Verfahren zur fermentativen Herstellung von Gamma-Glutamyl- cystein und Derivaten dieses Dipeptids  Process for the fermentative production of gamma-glutamyl cysteine and derivatives of this dipeptide
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fermentativen Herstel- lung von γ-Glutamylcystein (yGC) und den Derivaten dieses Dipeptids, γ-Glutamylcystin und bis-y-Glutamylcystin. The invention relates to a process for the fermentative production of γ-glutamylcysteine (yGC) and the derivatives of this dipeptide, γ-glutamylcystine and bis-γ-glutamylcystine.
Der Stand der Technik zur fermentativen Herstellung dieser Verbindungen ist in DE102013209274 ausführlich beschrieben. The state of the art for the fermentative preparation of these compounds is described in detail in DE102013209274.
Als prokaryotische Produzenten für γ-Glutamylcystein sind in der US20100203592A1 verschiedene E. coli-Stämme beschrieben, welche alle eine erhöhte gshÄ-Expression aufweisen. Darüber hinaus besitzen diese Stämme eine normale oder sogar erhöhte Glutathionsynthetase-Aktivität im Vergleich zum entsprechenden Ausgangsstamm. Die Ausbeuten mit diesen Stämmen liegen aber bei maximal 262 mg/L. As prokaryotic producers of γ-glutamylcysteine, various E. coli strains are described in US20100203592A1, all of which have increased gshA expression. In addition, these strains have normal or even increased glutathione synthetase activity compared to the corresponding parent strain. However, the yields with these strains are a maximum of 262 mg / L.
Als weitere prokaryotische Produzenten für γ-Glutamylcystein sind in DE102013209274 verschiedene E. coli-Stämme beschrieben, welche alle eine verminderte Glutathionsynthetase-Aktivität besitzen, und zusätzlich eine höhere γ-Glutamylcystein- Synthetase-Aktivität aufweisen, als ein vergleichbarer Stamm mit einer ebenfalls verminderten Glutathionsynthetase- Aktivität. Diese Anmeldung beschreibt darüber hinaus, dass durch Fermentation der dort offenbarten E. coli-Stämme As further prokaryotic producers of γ-glutamylcysteine, DE102013209274 describes various E. coli strains which all have a reduced glutathione synthetase activity and additionally have a higher γ-glutamylcysteine synthetase activity than a comparable strain with a likewise reduced glutathione synthetase - Activity. This application further describes that by fermentation of the E. coli strains disclosed therein
γ-Glutamylcystein-Titer von 5,7 g/1 bis zu 21,8 g/1 erzielt werden können (siehe Tabellen 3 und 4 in DE102013209274) . Aufgrund laufend steigender Rohstoff- und Energiekosten ist es erstrebenswert, die Produkt-Ausbeute eines mikrobiellen Prozesses kontinuierlich zu steigern, um auf diese Weise die Wirtschaftlichkeit des entsprechenden Prozesses zu verbessern. γ-Glutamylcystein titer of 5.7 g / 1 up to 21.8 g / 1 can be achieved (see Tables 3 and 4 in DE102013209274). Due to continuously increasing raw material and energy costs, it is desirable to continuously increase the product yield of a microbial process in order to improve the economic efficiency of the corresponding process.
Neben der gentechnischen Veränderung von Mikroorganismen, wel- che als Basis für die Herstellung eines bestimmten Naturstoffs genutzt werden, spielt auch die Optimierung des entsprechenden Fermentationsverfahrens, d.h. die Art und Weise der Kultivie- rung der Zellen, eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und Verbesserung eines Produktionsprozesses. In addition to the genetic modification of microorganisms, which are used as a basis for the production of a particular natural product, the optimization of the corresponding fermentation process, ie the manner of cultivating The cells play an important role in the development and improvement of a production process.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbesser- tes Verfahren zur fermentativen Herstellung von γ-Glutamyl- cystein und dessen Derivaten bis-y-Glutamylcystin und γ- Glutamylcystin zur Verfügung zu stellen. The object of the present invention is therefore to provide an improved process for the fermentative production of γ-glutamylcysteine and its derivatives bis-γ-glutamylcystine and γ-glutamylcystine.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass dem Fermentationsmedi- um, in dem ein zur γ-Glutamylcystein-Produktion geeigneter pro- karyotischer Mikroorganismenstamm kultiviert wird, Thioschwe- felsäure oder ein Salz der Thioschwefelsäure einzeln oder als Gemisch zugesetzt werden. Bevorzugt ist der Einsatz eines Salzes der Thioschwefelsäure .This object is achieved by adding to the fermentation medium, in which a prokaryotic microorganism strain suitable for γ-glutamylcysteine production is cultured, thio-sulfuric acid or a salt of thiosulphuric acid individually or as a mixture. The use of a salt of thiosulphuric acid is preferred.
Bei dem Salz der Thioschwefelsäure handelt es sich vorzugsweise um Ammoniumthiosulfat oder Natriumthiosulfat . Besonders bevorzugt ist der Einsatz in Form von Ammoniumthiosulfat . Vorzugsweise wird Thioschwefelsäure oder eines ihrer Salze während der Fermentation kontinuierlich mit einer Rate von 8 bis 17 mmol/1 pro Stunde dem Medium zudosiert. Besonders bevorzugt erfolgt die kontinuierliche Zugabe von Thioschwefelsäure oder eines ihrer Salze mit einer Dosierungsrate von 10 bis 15 mmol/1 pro Stunde. The salt of the thiosulphuric acid is preferably ammonium thiosulphate or sodium thiosulphate. Particularly preferred is the use in the form of ammonium thiosulfate. Preferably, thiosulphuric acid or one of its salts is metered into the medium continuously during the fermentation at a rate of 8 to 17 mmol / l per hour. Particularly preferably, the continuous addition of thiosulphuric acid or one of its salts takes place at a dosage rate of 10 to 15 mmol / l per hour.
Für das erfindungsgemäße Verfahren sind alle durch Fermentation kultivierbaren prokaryotischen Mikroorganismenstämme geeignet, die den Biosyntheseweg für γ-Glutamylcystein aufweisen, und die γ-Glutamylcystein und dessen Derivate bis-y-Glutamylcystin und γ-Glutamylcystin ins Medium ausschleusen. Beispiele solcher Stämme sind offenbart in US20100203592A1 und DE102013209274 , wobei die in DE102013209274 genannten Stämme bevorzugt eingesetzt werden. All prokaryotic microorganism strains which can be cultivated by fermentation and have the biosynthesis pathway for γ-glutamylcysteine are suitable for the process according to the invention, and the γ-glutamylcysteine and its derivatives release into the medium bis-γ-glutamylcystine and γ-glutamylcystine. Examples of such strains are disclosed in US20100203592A1 and DE102013209274, wherein the strains mentioned in DE102013209274 are preferably used.
Vorzugsweise werden die Zellen aus dem Fermentationsmedium entfernt und die gewünschten Produkte aus dem Kulturmedium aufgereinigt . Die Kultivierung (Fermentation) der prokaryotischen Mikroorganismenstämme erfolgt bevorzugt im technischen Maßstab nach üblichen, dem Fachmann bekannten Fermentationsverfahren in einem Bioreaktor (Fermenter) mit der erfindungswesentlichen Besonder- heit, dass dem Fermentationsmedium, wie beschrieben, Preferably, the cells are removed from the fermentation medium and the desired products purified from the culture medium. The cultivation (fermentation) of the prokaryotic microorganism strains preferably takes place on an industrial scale according to customary fermentation processes known to the person skilled in the art in a bioreactor (fermenter) having the feature that is essential to the invention that the fermentation medium as described
Thioschwefelsäure oder ein Salz der Thioschwefelsäure zugesetzt werden .  Thiosulphuric acid or a salt of thiosulphuric acid are added.
Die Fermentation findet vorzugsweise in einem üblichen Bioreak- tor, beispielsweise einem Rührkessel, einem Blasensäulen- Fermenter oder einem Airlift-Fermenter statt. Besonders bevorzugt ist ein Rührkessel-Fermenter. Unter technischem Maßstab ist dabei eine Fermentergröße von mindestens 2 1 zu verstehen. Bevorzugt sind Fermenter mit einem Volumen mehr als 5 1, beson- ders bevorzugt Fermenter mit einem Volumen von > 50 1. The fermentation preferably takes place in a conventional bioreactor, for example a stirred tank, a bubble column fermenter or an airlift fermenter. Particularly preferred is a stirred tank fermentor. By industrial scale is to be understood a fermenter size of at least 2 1. Preference is given to fermenters having a volume of more than 5 l, more preferably fermenters having a volume of> 50 l.
Die Kultivierung der Zellen für eine γ-Glutamylcystein- Produktion wird unter aeroben Wachstumsbedingungen durchgeführt, wobei der Sauerstoff-Gehalt während der Fermentation bei maximal 50 % Sättigung eingestellt wird. Die Regulation der Sauerstoff-Sättigung in der Kultur erfolgt dabei automatisch über die Gaszufuhr und die Rührgeschwindigkeit. The cultivation of the cells for γ-glutamylcysteine production is carried out under aerobic growth conditions, the oxygen content during fermentation being set at a maximum of 50% saturation. The regulation of the oxygen saturation in the culture takes place automatically via the gas supply and the stirring speed.
Als Kohlenstoffquelle dienen vorzugsweise Zucker, Zuckeralkoho- le, organische Säuren oder zuckerhaltige Pflanzenhydrolysate . Besonders bevorzugt werden im erfindungsgemäßen Verfahren als Kohlenstoffquelle Glucose, Fructose, Lactose, Glycerin oder Gemische, die zwei oder mehr dieser Verbindungen enthalten, eingesetzt. Bevorzugt wird die Kohlenstoffquelle der Kultur so zu- dosiert, dass der Gehalt der Kohlenstoffquelle im Fermenter während der Produktionsphase 10 g/1 nicht übersteigt. Bevorzugt ist eine maximale Konzentration von 2 g/1. The carbon source used are preferably sugars, sugar alcohols, organic acids or sugar-containing plant hydrolysates. Particular preference is given in the process according to the invention as the carbon source to glucose, fructose, lactose, glycerol or mixtures which contain two or more of these compounds. The carbon source of the culture is preferably metered in such that the content of the carbon source in the fermenter does not exceed 10 g / l during the production phase. Preferred is a maximum concentration of 2 g / l.
Als Stickstoff-Quelle werden im erfindungsgemäßen Verfahren vorzugsweise Ammoniak, Ammoniumsalze oder Proteinhydrolysate verwendet. Bei Verwendung von Ammoniak als Korrekturmittel zur pH-Stabilisierung wird während der Fermentation regelmäßig diese Stickstoff-Quelle nachdosiert. Als weitere Medienzusätze können Salze der Elemente Phosphor, Chlor, Natrium, Magnesium, Stickstoff, Kalium, Calcium, Eisen und in Spuren (d.h. in μΜ Konzentrationen) Salze der Elemente Molybdän, Bor, Kobalt, Mangan, Zink und Nickel zugesetzt werden. The nitrogen source used in the process according to the invention is preferably ammonia, ammonium salts or protein hydrolyzates. When using ammonia as a correction agent for pH stabilization, this nitrogen source is regularly replenished during the fermentation. As further media additives salts of the elements phosphorus, chlorine, sodium, magnesium, nitrogen, potassium, calcium, iron and in traces (ie in μΜ concentrations) salts of the elements molybdenum, boron, cobalt, manganese, zinc and nickel can be added.
Des Weiteren können organische Säuren (z.B. Acetat, Citrat) , Aminosäuren (z.B. L-Glutaminsäure, L-Cystein) und Vitamine (z.B. Bl, B6) dem Medium zugesetzt werden. Further, organic acids (e.g., acetate, citrate), amino acids (e.g., L-glutamic acid, L-cysteine) and vitamins (e.g., Bl, B6) may be added to the medium.
L-Glutaminsäure kann dabei entweder direkt als Säure oder in Form eines ihrer Salze, wie z.B. Kalium- oder Natrium-Glutamat , einzeln oder als Gemisch, eingesetzt werden. Bevorzugt ist der Einsatz in Form von Kalium-Glutamat .  L-glutamic acid can either be used directly as acid or in the form of one of its salts, e.g. Potassium or sodium glutamate, individually or as a mixture used. The use in the form of potassium glutamate is preferred.
Als komplexe Nährstoffquellen können z.B. Hefeextrakt, Mais- quellwasser, Sojamehl oder Malzextrakt zum Einsatz kommen. As complex nutrient sources, e.g. Yeast extract, corn steep liquor, soy flour or malt extract are used.
Die Inkubationstemperatur für mesophile Mikroorganismen wie z.B. E. coli beträgt vorzugsweise 15 - 45 °C, besonders bevorzugt 30 - 37 °C. The incubation temperature for mesophilic microorganisms, e.g. E. coli is preferably 15-45 ° C, more preferably 30-37 ° C.
Die Produktionsphase des erfindungsgemäßen Fermentationsverfahrens beginnt mit dem Zeitpunkt, ab dem erstmals γ-Glutamyl- cystein, bis-y-Glutamylcystin oder γ-Glutamylcystin in der Kulturbrühe nachgewiesen werden kann und dauert bis zum Ende der Kultivierung an. Der Nachweis von γ-Glutamylcystein, bis-γ- Glutamylcystin oder γ-Glutamylcystin in der Kulturbrühe erfolgt dabei wie in Bsp. 2 beschrieben. Typischerweise beginnt diese Phase ca. 8-12 h nach Inokulation des Produktionsfermenters (Hauptfermenters) mit einer Vorkultur. The production phase of the fermentation process according to the invention begins with the time from which γ-glutamyl cysteine, bis-γ-glutamyl cystine or γ-glutamyl cystine can be detected in the culture broth for the first time and lasts until the end of the cultivation. The detection of γ-glutamylcysteine, bis-γ-glutamylcystine or γ-glutamylcystine in the culture broth takes place as described in Ex. Typically, this phase begins about 8-12 hours after inoculation of the production fermenter (main fermenter) with a preculture.
Prokaryotische Mikroorganismen, die nach dem beschriebenen Verfahren fermentiert werden, sezernieren in einem Batch- oder Fedbatch-Prozess nach einer Anwachsphase in einem Zeitraum von mindestens 48 h Stunden γ-Glutamylcystein und die davon abgeleiteten Verbindungen γ-Glutamylcystin und Bis-y-Glutamylcystin mit hoher Effizienz in das Fermentationsmedium. Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung . Prokaryotic microorganisms that are fermented by the method described, γ-glutamylcysteine secrete in a batch or fedbatch process after a growth phase in a period of at least 48 h hours and the compounds derived therefrom γ-glutamylcystin and bis-y-glutamylcystin with high Efficiency in the fermentation medium. The following examples serve to further illustrate the invention.
Beispiel 1 : yGC-Produktion (Fermentation) Example 1: yGC production (fermentation)
A. Vorkultur 1 (Schüttelkolben) : A. Preculture 1 (shake flask):
100 ml LB-Medium mit 15 mg/1 Tetracyclin wurden in einem 1 1- Erlenmeyerkolben mit Schikanen mit den E. coli-Stämmen  100 ml of LB medium containing 15 mg / 1 tetracycline were incubated in a 1 L Erlenmeyer flask with the E. coli strains
W3110AgshB/ptufBp-gshAATG und W3110AgshB/ptufBp-gshAATG-cysE14 - serA2040-orf306 von einer Agarkultur beimpft und für siebenW3110AgshB / ptufB p -gshA ATG and W3110AgshB / ptufB p -gshA ATG- cysE14 -serA2040-orf306 from one agar culture and seven
Stunden auf einem Schüttler bei 130 rpm und 32 °C inkubiert. Die Generierung der Stämme W3110AgshB/ptufBp-gshAATG und Hours on a shaker at 130 rpm and 32 ° C incubated. Generation of strains W3110AgshB / ptufB p -gshA ATG and
W3110AgshB/ptufBp-gshAATG-cysE14-serA2040-orf306 ist in W3110AgshB / ptufB p -gshA ATG -cysE14-serA2040-orf306 is in
DE102013209274 beschrieben (siehe DE10201320927 ; Beispiele 1 bis 7) , DE102013209274 (see DE10201320927; Examples 1 to 7),
B. Vorkultur 2 (Vorfermenter) : B. Preculture 2 (Prefermenter):
Ein Teil der jeweiligen Vorkultur 1 wurde in einen mit Fermentationsmedium gefüllten Fermenter des Typs Sixfors (Infors GmbH, Bottmingen, CH) überimpft, sodass zu Beginn eine optische Dichte von ca. 0,01 im Fermenter vorlag (gemessen bei 600 nm) . Der verwendete Fermenter hatte ein Gesamtvolumen von 1 1 und ein initiales Arbeitsvolumen von 0,7 1. Das Fermentationsmedium enthielt folgende Bestandteile: 3 g/1 (NH4)2S04, 1,7 g/1 KH2P0 , 0,25 g/1 NaCl, 0,6 g/1 MgS04 x 7 H20, 0,03 g/1 CaCl2 x 2 H20,A portion of the respective preculture 1 was inoculated into a fermenter filled with fermentation medium type Sixfors (Infors GmbH, Bottmingen, CH), so initially an optical density of about 0.01 in the fermenter was present (measured at 600 nm). The fermenter used had a total volume of 1 1 and an initial working volume of 0.7 1. The fermentation medium contained the following components: 3 g / 1 (NH 4 ) 2 S0 4 , 1.7 g / 1 KH 2 P0, 0.25 g / 1 NaCl, 0.6 g / 1 MgSO 4 × 7 H 2 O, 0.03 g / 1 CaCl 2 × 2 H 2 O,
0,15 g/1 FeS0 x 7 H20, 1 g/1 Na3Citrat x 2 H20, 5 g/1 Cornsteep Dry (CSD) und 3 ml/1 Spurenelementlösung (bestehend aus 2,5 g/1 H3BO3, 0,7 g/1 CoCl2 x 6 H20, 0,25 g/1 CuS04 x 5 H20, 1,6 g/1 MnCl2 x 4 H20, 0,3 g/1 ZnS04 x 7 H20, 0,15 g/1 Na2Mo04 x 2 H20) . Nach Sterilisation dieses Grundmediums wurden unter sterilen Bedingungen folgende Bestandteile zudosiert: 40 g/1 Glukose, 0,018 g/1 Vitamin Bl, 0,09 g/1 Vitamin B6 und 15 mg/1 Tetracyclin. Der pH-Wert im Vorfermenter wurde durch Zugabe einer 25%- igen NH4OH-Lösung auf 7,0 eingestellt. Während der Fermentation wurde der pH-Wert durch automatische Korrektur mit einer 25%- igen NHOH-Lösung auf einem Wert von 7,0 gehalten. Die Kulturen wurden zu Beginn mit 400 rpm gerührt und mit einer Begasungsrate von 0,7 Volumen pro Volumen pro Minute (vvm) einer über ei- nen Sterilfilter entkeimten Druckluft begast. Unter diesen Startbedingungen war die Sauerstoff -Sonde vor der Inokulation auf 100% Sättigung kalibriert worden. Der Soll-Wert für die 02- Sättigung während der Fermentation wurde auf 50% eingestellt. Nach Absinken der 02-Sättigung unter den Soll-Wert wurde eine Regulationskaskade gestartet, um die 02-Sättigung wieder an den Soll -Wert heranzuführen. Dabei wurde zunächst die Gaszufuhr kontinuierlich erhöht (auf max. 1,4 vvm) und anschließend die Rührgeschwindigkeit auf maximal 1.200 rpm kontinuierlich gesteigert . 0.15 g / 1 FeS0 × 7 H 2 O, 1 g / 1 Na 3 citrate × 2 H 2 0, 5 g / 1 Cornsteep Dry (CSD) and 3 ml / 1 trace element solution (consisting of 2.5 g / 1 H 3 BO 3 , 0.7 g / 1 CoCl 2 × 6 H 2 O, 0.25 g / 1 CuS0 4 × 5 H 2 O, 1.6 g / 1 MnCl 2 × 4 H 2 0, 0.3 g / 1 ZnSO 4 × 7 H 2 O, 0.15 g / 1 Na 2 Mo0 4 × 2 H 2 O). After sterilization of this basal medium, the following constituents were added under sterile conditions: 40 g / 1 glucose, 0.018 g / 1 vitamin B1, 0.09 g / 1 vitamin B6 and 15 mg / 1 tetracycline. The pH in the pre-fermenter was adjusted to 7.0 by addition of a 25% NH 4 OH solution. During the fermentation, the pH was maintained at 7.0 by automatic correction with a 25% NH 4 OH solution. The cultures were initially stirred at 400 rpm and at a gassing rate of 0.7 volume per volume per minute (vvm) of a Sterile filters degassed compressed air. Under these start conditions, the oxygen probe was calibrated to 100% saturation prior to inoculation. The target value for the 0 2 saturation during the fermentation was set to 50%. After lowering the 0 2 saturation below the target value, a regulatory cascade was started to bring the 0 2 saturation back to the target value. The gas supply was initially increased continuously (to a maximum of 1.4 vvm) and then the stirring speed was increased continuously to a maximum of 1,200 rpm.
Die Fermentation wurde bei einer Temperatur von 32 °C so lange durchgeführt, bis eine optische Dichte von 30 bis 40 erreicht wurde (gemessen bei 600 nm) . Dies war in der Regel nach ca. 17 h der Fall .  The fermentation was carried out at a temperature of 32 ° C until an optical density of 30 to 40 was reached (measured at 600 nm). This was usually the case after about 17 h.
C. Hauptkultur (Produktionsfermenter , Hauptfermenter) : C. Main crop (production fermenter, main fermenter):
Die Fermentationen wurden in Fermentern des Typs BIOSTAT B-DCU der Firma Sartorius Stedim GmbH (Göttingen, D) durchgeführt. Es wurde ein Kulturgefäß mit 2 1 Gesamtvolumen bei einem initialen Arbeitsvolumen von 1 1 verwendet. Das Fermentationsmedium enthält folgende Bestandteile: 3 g/1 (NH4)2S04, 1,7 g/1 KH2P04, 0,25 g/1 NaCl, 0,6 g/1 MgS04 x 7 H20, 0,03 g/1 CaCl2 x 2 H20, 0,15 g/1 FeS04 x 7 H20, 1 g/1 Na3Citrat x 2 H20, 15 g/1 Cornsteep Dry (CSD) und 3 ml/1 Spurenelementlösung (bestehend aus 2,5 g/1 H3BO3, 0,7 g/1 CoCl2 x 6 H20, 0,25 g/1 CuS04 x 5 H20, 1,6 g/1 MnCl2 x 4 H20, 0,3 g/1 ZnS04 x 7 H20, 0,15 g/1 Na2Mo04 x 2 H20) . Nach Sterilisation dieses Grundmediums wurden unter sterilen Bedingungen folgende Bestandteile zudosiert: 10 g/1 Glukose, 0,018 g/1 Vitamin Bl, 0,09 g/1 Vitamin B6 und 15 mg/1 Tetracyclin. The fermentations were carried out in fermenters of the BIOSTAT B-DCU type from Sartorius Stedim GmbH (Göttingen, Germany). It was a culture vessel with 2 1 total volume used at an initial working volume of 1 1. The fermentation medium contains the following components: 3 g / 1 (NH 4 ) 2 S0 4 , 1.7 g / 1 KH 2 P0 4 , 0.25 g / 1 NaCl, 0.6 g / 1 MgS0 4 x 7 H 2 0 , 0.03 g / l CaCl 2 × 2 H 2 O, 0.15 g / 1 FeS0 4 × 7 H 2 O, 1 g / 1 Na 3 citrate × 2 H 2 O, 15 g / 1 Cornsteep Dry (CSD ) and 3 ml / 1 trace element solution (consisting of 2.5 g / 1 H 3 BO 3 , 0.7 g / 1 CoCl 2 × 6 H 2 O, 0.25 g / 1 CuS0 4 × 5 H 2 0, 1 , 6 g / 1 MnCl 2 × 4 H 2 O, 0.3 g / 1 ZnS0 4 × 7 H 2 O, 0.15 g / 1 Na 2 Mo0 4 × 2 H 2 0). After sterilization of this basal medium, the following constituents were added under sterile conditions: 10 g / 1 glucose, 0.018 g / 1 vitamin B1, 0.09 g / 1 vitamin B6 and 15 mg / 1 tetracycline.
Zum Animpfen der Hauptkultur wurden 100 ml der Vorkultur 2 in das Fermentergefäß überf hrt. Der pH-Wert im Fermenter wurde zu Beginn durch Zugabe einer 25%-igen NH4OH-Lösung auf 7,0 eingestellt und durch automatische Korrektur mit 25% NH0H auf diesem Wert gehalten. Die Kulturen wurden zu Beginn mit 400 rpm gerührt und mit 2 vvm einer über einen Sterilfilter entkeimten Druckluft begast. Unter diesen Startbedingungen war die Sauerstoff-Sonde vor der Inokulation auf 100% Sättigung kalibriert worden. Der Soll-Wert für die 02-Sättigung während der Fermentation wurde auf 50% eingestellt. Nach Absinken der 02- Sättigung unter den Soll-Wert wurde eine Regulationskaskade gestartet, um die 02-Sättigung wieder an den Soll-Wert heranzu- führen. Dabei wurde zunächst die Gaszufuhr kontinuierlich erhöht (auf max. 5 vvm) und anschließend die Rührgeschwindigkeit auf maximal 1.500 rpm kontinuierlich gesteigert. To inoculate the main culture, 100 ml of preculture 2 were transferred to the fermenter vessel. The pH in the fermenter was initially adjusted to 7.0 by addition of a 25% NH 4 OH solution and maintained at this value by automatic correction with 25% NH 4 OH. The cultures were initially stirred at 400 rpm and gassed with 2 vvm compressed air sterilized via a sterile filter. Under these start conditions, the oxygen probe was calibrated to 100% saturation prior to inoculation Service. The target value for the 0 2 saturation during the fermentation was set to 50%. After lowering the 0 2 saturation below the nominal value, a regulation cascade was started to restore the 0 2 saturation to the target value. The gas supply was initially increased continuously (to a maximum of 5 vvm) and then the stirring speed was increased continuously to a maximum of 1,500 rpm.
Die Fermentationen wurden bei einer Temperatur von 32 °C durchgeführt. Sobald der Glukose-Gehalt im Fermenter von anfänglich 10 g/1 auf ca. 2 g/1 abgesunken war, erfolgte eine kontinuierliche Zudosierung einer 60%- igen Glukose-Lösung. Die Fütterungsrate wurde so eingestellt, dass die Glukosekonzentration im Fermenter 2 g/1 fortan nicht mehr überstieg. Die Glukose- Bestimmung wurde mit einem Glukoseanalysator der Firma YSI (Yellow Springs, Ohio, USA) durchgeführt. The fermentations were carried out at a temperature of 32 ° C. As soon as the glucose content in the fermenter had dropped from initially 10 g / l to approximately 2 g / l, a continuous addition of a 60% glucose solution took place. The feeding rate was adjusted so that the glucose concentration in the fermenter no longer exceeded 2 g / 1. The glucose determination was carried out with a YSI glucose analyzer (Yellow Springs, Ohio, USA).
Die jeweils zusätzliche Schwefelquelle wurde der Hauptkultur, ausgehend von entsprechenden Stammlösungen 2,0 gS04 x 7 H20 (Vergleichsbeispiel), 3,2 M (NH4)2S0 (Vergleichsbeispiel), 2,0 M Na2S203 x 5 H20 (erfindungsgemäßes Beispiel) oder 1,5 M The respective additional sulfur source became the main culture, starting from corresponding stock solutions 2.0 g SO 4 × 7 H 2 O (comparative example), 3.2 M (NH 4 ) 2 SO (comparative example), 2.0 M Na 2 S 2 O 3 x 5 H 2 0 (example of the invention) or 1.5 M
(NH4)2S203 (erfindungsgemäßes Beispiel), nach 5 h Fermentations- zeit mit einer Rate von 8-17 mmol/1 pro Stunde (Durchschnitt = 11 mmol/1 pro Stunde) bis zum Fermentationsende zugesetzt. (NH 4 ) 2 S 2 O 3 (example according to the invention), after 5 h fermentation time at a rate of 8-17 mmol / l per hour (average = 11 mmol / l per hour) added to the end of fermentation.
Nach 16 h Fermentationszeit wurde der Hauptkultur zusätzlich Glutamat in Form einer sterilen 2,3 M Kaliumglutamat- Stammlösung mit einer Rate von 7,4 mmol/1 pro Stunde bis zum Fermentationsende zugesetzt. After a fermentation time of 16 h, the main culture was additionally supplemented with glutamate in the form of a sterile 2.3 M potassium glutamate stock solution at a rate of 7.4 mmol / l per hour until the end of fermentation.
Die Fermentationsdauer betrug 72 Stunden. Nach 24 h, 48 h und 72 h wurden Proben entnommen und nach Reduktion mit Dithioth- reitol (DTT) der Anteil an „Gesamt-y-Glutamylcystein" im Kul- turüberstand mittels HPLC-Analytik bestimmt (Vorgehen siehe Beispiel 2) .  The fermentation time was 72 hours. After 24 h, 48 h and 72 h, samples were taken and, after reduction with dithiothereitol (DTT), the proportion of "total y-glutamylcysteine" in the culture supernatant was determined by means of HPLC analysis (procedure see Example 2).
Die besseren Ausbeuten an γ-Glutamylcystein durch Fütterung der zur γ-Glutamylcystein-Produktion geeigneten E. coli-Stämme mit Thiosulfat (Na2S203 oder (NH4)2S203) im Vergleich zu Sulfat (MgS04 oder (NH4)2S04) sind in Tabelle 1 (für Stamm W3110ÄgshB/ptufBp- gshAATG) und Tabelle 2 (für Stamm W3110ÄgshB/ptufBp-gshAA G- cysE14-serA2040-orf306) zusammengefasst . Beispiel 2 : Analytik von γ-Glutamylcystein und den Derivaten The better yields of γ-glutamylcysteine by feeding the suitable for γ-glutamylcysteine production E. coli strains with thiosulfate (Na 2 S 2 0 3 or (NH 4 ) 2 S 2 0 3 ) compared to sulfate (MgS0 4 or (NH 4 ) 2 S0 4 ) are summarized in Table 1 (for strain W3110ΔgshB / ptufB p -gshA ATG ) and Table 2 (for strain W3110ΔgshB / ptufB p -gshA AG -cysE14-serA2040-orf306). Example 2: Analysis of γ-glutamylcysteine and the derivatives
Unter dem Begriff „Gesamt-y-Glutamylcystein" sind γ-Glutamyl- cystein und die daraus gebildeten Oxidationsprodukte bis-γ- Glutamylcystin und γ-Glutamylcystin, die während der Fermentation entstehen und im Kulturüberstand akkumulieren, zusammenge- fasst . The term "total y-glutamylcysteine" is taken to mean γ-glutamylcysteine and the oxidation products formed therefrom bis-γ-glutamylcystine and γ-glutamylcystine, which are formed during the fermentation and accumulate in the culture supernatant.
Die Konzentrationen an „Gesamt-y-Glutamylcystein" im Fermentationsüberstand wurden mittels HPLC-Analytik bestimmt, nachdem die Proben mit Hilfe von Dithiothreitol (DTT) vollständig reduziert wurden.  The levels of "total y-glutamylcysteine" in the fermentation supernatant were determined by HPLC analysis after the samples were completely reduced by dithiothreitol (DTT).
A. Vorbehandlung der Proben A. Pretreatment of the samples
Für die zu vermessenen Fermenterproben wurden zunächst die Mik- roorganismen durch einen Zentrifugationsschritt und eine anschließende Sterilfiltration von der Fermentationsbrühe getrennt .  For the fermenter samples to be measured, the microorganisms were first separated from the fermentation broth by a centrifugation step and subsequent sterile filtration.
Für die exakte Bestimmung der „Gesamt-y-Glutamylcystein- Konzentration" wurden die γ-Glutamylcystein-Derivate in der zu vermessenden Probe 1 Stunde bei Raumtemperatur (22°C) mit einem molaren Überschuss an Dithiothreitol (DTT) reduziert. Da die reduzierende Wirkung von DTT nur bei neutralem bis alkalischem pH-Wert vollständig erfolgt, wurde der pH-Wert der Probe, wenn nötig, zuvor mit konzentrierter Kalilauge (KOH) auf einen pH- Wert > 7,0 eingestellt.  For the exact determination of the "total y-glutamylcysteine concentration", the γ-glutamylcysteine derivatives in the sample to be measured were reduced for 1 hour at room temperature (22 ° C.) with a molar excess of dithiothreitol (DTT) DTT was only complete at neutral to alkaline pH, the pH of the sample was adjusted to a pH of> 7.0, if necessary, with concentrated potassium hydroxide (KOH).
B . HPLC-Analytik B. HPLC analysis
Nach Ansetzen entsprechender Verdünnungen mit vollentsalztem Wasser erfolgte die HPLC-Analytik mit der Säule Synergi 4μπι Hydro-RP 250 x 4,6 mm (Phenomenex Ltd., Aschaffenburg, D) bei After preparation of appropriate dilutions with demineralized water, the HPLC analysis was carried out with the column Synergi 4μπι Hydro-RP 250 x 4.6 mm (Phenomenex Ltd., Aschaffenburg, D) at
20°C. Als Fließmittel dienten 0,5% (v/v) Phosphorsäure (A) bzw. Acetonitril (B) . 20 ° C. The eluent used was 0.5% (v / v) phosphoric acid (A) or acetonitrile (B).
Zur Trennung von γ-Glutamylcystein aus einem zellfreien und reduzierten Substanzgemisch wurde folgende Methode für die HPLC genutzt.  For the separation of γ-glutamylcysteine from a cell-free and reduced substance mixture, the following method was used for HPLC.
• Flussrate = 0,5 ml/min  • Flow rate = 0.5 ml / min
• Detektion bei 200 nm mit Diodenarray-Detektor (DAD) • Detection at 200 nm with diode array detector (DAD)
• Die Trennung erfolgt isokratisch bei 100% A. Durch einen Spülschritt bei 100% B wird die Säule nach jedem Lauf gereinigt . • The separation is isocratic at 100% A. By a Rinse at 100% B, the column is cleaned after each run.
Als Referenzsubstanz, zur Bestimmung der Retentionszeit von γ- Glutamylcystein und der finalen Konzentration in den zu vermessenen Proben, diente reduziertes γ-Glutamylcystein der Firma Sigma Aldrich GmbH (Steinheim, D) . Die Konzentration an „Gesamt-γ-Glutamylcystein" wurde anhand der Peakflachen im Chroma- togramm berechnet (siehe Fig. 1) . The reference substance used to determine the retention time of γ-glutamylcysteine and the final concentration in the samples to be measured was reduced γ-glutamylcysteine from Sigma Aldrich GmbH (Steinheim, D). The concentration of "total γ-glutamylcysteine" was calculated on the basis of the peak areas in the chromatogram (see FIG. 1).
Tabelle 1 : Einfluss der Schwefelquelle auf die γ- Glutamylcystein-Produktion mit dem Stamm W3110AgshB/ptufBp- gshAATG. Gehalt von „Gesamt-y-Glutamylcystein" (yGC) nach Neutralisation der Fermenterbrühe und anschließender Reduktion der Oxidationsprodukte mit Dithiothreitol . Table 1: Effect of sulfur source on γ-glutamylcysteine production with strain W3110AgshB / ptufB p -gshA ATG . Content of "total y-glutamylcysteine" (yGC) after neutralization of the fermenter broth and subsequent reduction of the oxidation products with dithiothreitol.
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0001
(V) Vergleichsbeispiel, (E) erfindungsgemäßes Beispiel  (V) Comparative Example, (E) Example According to the Invention
Tabelle 2 : Einfluss der Schwefelquelle auf die y- Glutamylcystein-Produktion mit dem Stamm W3110AgshB/ptufBp- gshAA G-cysE14-serA2040-orf306. Gehalt von „Gesamt-y- Glutamylcystein" (yGC) nach Neutralisation der Fermenterbrühe und anschließender Reduktion der Oxidationsprodukte mit Dithio threitol . Table 2: Influence of sulfur source on γ-glutamylcysteine production with strain W3110AgshB / ptufB p -gshA AG- cysE14-serA2040-orf306. Content of "total y-glutamylcysteine" (yGC) after neutralization of the fermenter broth and subsequent reduction of the oxidation products with dithiothreitol.
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000011_0002
(V) Vergleichsbeispiel, (E) erfindungsgemäßes Beispiel  (V) Comparative Example, (E) Example According to the Invention

Claims

Patentansprüche  claims
Verfahren zur fermentativen Herstellung von γ-Glutamyl- cystein und dessen Derivaten bis-y-Glutamylcystin und γ- Glutamylcystin bei dem ein zur γ-Glutamylcystein- Produktion geeigneter Mikroorganismenstamm in einem Fermentationsmedium kultiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass dem Fermentationsmedium Thioschwefelsäure oder ein Salz der Thioschwefelsäure einzeln oder als Gemisch zugesetzt werden. A process for the fermentative production of γ-glutamylcysteine and its derivatives bis-γ-glutamylcystine and γ-glutamylcystin in which a microorganism strain suitable for γ-glutamylcysteine production is cultivated in a fermentation medium, characterized in that the fermentation medium comprises thiosulphuric acid or a salt of Thiosulphuric be added individually or as a mixture.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass dem Fermentationsmedium ein Salz der Thioschwefelsäure zugesetzt wird. A method according to claim 1, characterized in that the fermentation medium, a salt of thiosulfuric acid is added.
Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass als Salz der Thioschwefelsäure Ammoniumthiosulfat oder Natri- umthiosulfat dem Fermentationsmedium zugesetzt wird. A method according to claim 2, characterized in that is added to the fermentation medium as the salt of thiosulfuric ammonium thiosulfate or sodium thiosulfate.
Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass als Salz der Thioschwefelsäure Ammoniumthiosulfat dem Fermentationsmedium zugesetzt wird. A method according to claim 3, characterized in that ammonium thiosulfate is added to the fermentation medium as the salt of thiosulfuric acid.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Thioschwefelsäure oder ein Salz der Thioschwefelsäure während der Fermentation kontinuierlich mit einer Rate von 7 bis 18 mmol/1 pro Stunde dem Medium zudosiert werden. A method according to claim 1 to 4, characterized in that thiosulphuric acid or a salt of thiosulphuric acid are metered into the medium during the fermentation continuously at a rate of 7 to 18 mmol / l per hour.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Thioschwefelsäure oder ein Salz der Thioschwefelsäure während der Fermentation kontinuierlich mit einer Rate von 10 bis 15 mmol/1 pro Stunde dem Medium zudosiert werden. A method according to claim 5, characterized in that thiosulphuric acid or a salt of thiosulphuric acid during the fermentation are continuously metered into the medium at a rate of 10 to 15 mmol / l per hour.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen des Mikroorganismenstammes aus dem Fermentationsmedium entfernt und die gewünschten Produkte aus dem Kulturmedium aufgereinigt werden. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cells of the microorganism strain are removed from the fermentation medium and the desired products are purified from the culture medium.
PCT/EP2014/068721 2013-09-11 2014-09-03 Method for the fermentative production of gamma glutamylcysteine and derivatives of said dipeptide WO2015036301A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310218232 DE102013218232A1 (en) 2013-09-11 2013-09-11 Process for the fermentative production of gamma-glutamyl-cysteine and derivatives of this dipeptide
DE102013218232.5 2013-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015036301A1 true WO2015036301A1 (en) 2015-03-19

Family

ID=51492943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/068721 WO2015036301A1 (en) 2013-09-11 2014-09-03 Method for the fermentative production of gamma glutamylcysteine and derivatives of said dipeptide

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013218232A1 (en)
WO (1) WO2015036301A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1428873A2 (en) * 2002-12-13 2004-06-16 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing y-glutamylcysteine
EP2143804A1 (en) * 2007-04-06 2010-01-13 Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. Method for production of glutathione or gamma-glutamylcysteine
US20120252076A1 (en) * 2011-04-01 2012-10-04 Shunsuke Yamazaki Method for producing l-cysteine
DE102011078481A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Wacker Chemie Ag Process for the fermentative production of natural L-cysteine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013209274A1 (en) 2013-05-17 2014-11-20 Wacker Chemie Ag Microorganism and method for fermentative overproduction of gamma-glutamylcysteine and derivatives of this dipeptide

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1428873A2 (en) * 2002-12-13 2004-06-16 Ajinomoto Co., Inc. Method for producing y-glutamylcysteine
EP2143804A1 (en) * 2007-04-06 2010-01-13 Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. Method for production of glutathione or gamma-glutamylcysteine
US20100203592A1 (en) 2007-04-06 2010-08-12 Kyowa Hakko Bio Co., Ltd. Method for production of glutathione or gamma-glutamylcysteine
US20120252076A1 (en) * 2011-04-01 2012-10-04 Shunsuke Yamazaki Method for producing l-cysteine
DE102011078481A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Wacker Chemie Ag Process for the fermentative production of natural L-cysteine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013218232A1 (en) 2015-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8465962B2 (en) Microorganism having enhanced L-valine productivity and method for producing L-valine using the same
DE60029701T2 (en) Process for the preparation of L-glutamic acid by fermentation and in conjunction with precipitation
EP2726625B1 (en) Method for production of natural l-cysteine by fermentation
EP2707492B1 (en) Process for producing L-cystine by fermentation at controlled oxygen saturation
EP1445310B1 (en) Process for the fermentative production of L-methionine
EP2808394A1 (en) Microorganism and method for overproduction of gamma-glutamylcysteine and derivatives of this dipeptide by fermentation
JP2007244205A (en) Method for producing carotenoid
EP1233067B1 (en) Method for the fermentative production of O-acetyl-L-serine
JP4984895B2 (en) Production of carotenoids
EP1685255B1 (en) Process for the cultivation of microorganisms of the genus thraustochytriales
CN116179356B (en) Method for high-density heterotrophic culture of chlamydomonas reinhardtii and application thereof
BR112020019053A2 (en) MICROALGAS, METHOD OF PRODUCTION OF A BIOMASS, AND, METHOD OF PRODUCTION OF A BIO-OIL
JP2012139164A (en) Method for producing carotenoid by using microorganism
WO2015036301A1 (en) Method for the fermentative production of gamma glutamylcysteine and derivatives of said dipeptide
WO2018210432A1 (en) Strain of microorganisms and method for the fermentative production of raspberry ketone
WO2015039904A1 (en) Method for the fermentative production of gamma-glutamylcysteine and derivatives of said dipeptide
JP4984742B2 (en) Novel microorganism and method for producing carotenoid using the same
TWI627278B (en) Mutant of corynebacterium glutamicum producing l-histidine and method for producing l-histidine using the same
JP2815127B2 (en) Method for producing L-ascorbic acid
DE102012216527A1 (en) Process for the fermentative production of L-cysteine and derivatives of this amino acid
EP3973053B1 (en) Strain of microorganisms and process for the fermentative production of gamma-glutamyltyrosine and gamma-glutamylphenylalanine
DE10104722A1 (en) Process for the fermentative production of cysteine, cystine and glutathione
DE102012208359A1 (en) Process for the fermentative production of L-cysteine and derivatives of this amino acid
WO2023094010A1 (en) Process for producing taurine
RU2486248C2 (en) Method l-lysine biosynthesis

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14761325

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14761325

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1