WO2016012198A1 - Verfahren zur biotechnologischen herstellung von flavonglykosid-dihydrochalkonen - Google Patents

Verfahren zur biotechnologischen herstellung von flavonglykosid-dihydrochalkonen Download PDF

Info

Publication number
WO2016012198A1
WO2016012198A1 PCT/EP2015/064626 EP2015064626W WO2016012198A1 WO 2016012198 A1 WO2016012198 A1 WO 2016012198A1 EP 2015064626 W EP2015064626 W EP 2015064626W WO 2016012198 A1 WO2016012198 A1 WO 2016012198A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seq
nucleic acid
bacterial
microorganism
amino acid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2015/064626
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Maren Thomsen
Jakob Ley
Egon Gross
Winfried Hinrichs
Uwe Bornscheuer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Symrise AG
Original Assignee
Symrise 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 Symrise AG filed Critical Symrise AG
Priority to US15/322,768 priority Critical patent/US10538797B2/en
Publication of WO2016012198A1 publication Critical patent/WO2016012198A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/44—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
    • C12P19/60—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin
    • C12P19/605—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides having an oxygen of the saccharide radical directly bound to a non-saccharide heterocyclic ring or a condensed ring system containing a non-saccharide heterocyclic ring, e.g. coumermycin, novobiocin to a 1-benzopyran-2-on (or the chalcones and hydrogenated chalcones thereof, e.g. coumermycin, novobiocin, novenamin)
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
    • A23L27/00—Spices; Flavouring agents or condiments; Artificial sweetening agents; Table salts; Dietetic salt substitutes; Preparation or treatment thereof
    • A23L27/30—Artificial sweetening agents
    • A23L27/33—Artificial sweetening agents containing sugars or derivatives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0004—Oxidoreductases (1.)
    • C12N9/001—Oxidoreductases (1.) acting on the CH-CH group of donors (1.3)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/90—Isomerases (5.)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
    • C12P17/02—Oxygen as only ring hetero atoms
    • C12P17/06—Oxygen as only ring hetero atoms containing a six-membered hetero ring, e.g. fluorescein
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y103/00—Oxidoreductases acting on the CH-CH group of donors (1.3)
    • C12Y103/01—Oxidoreductases acting on the CH-CH group of donors (1.3) with NAD+ or NADP+ as acceptor (1.3.1)
    • C12Y103/01031—2-Enoate reductase (1.3.1.31)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Y—ENZYMES
    • C12Y505/00—Intramolecular lyases (5.5)
    • C12Y505/01—Intramolecular lyases (5.5.1)
    • C12Y505/01006—Chalcone isomerase (5.5.1.6)
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the invention is in the field of biotechnology and relates to a process in which one converts flavanone glycosides without chemical intermediate steps in the corresponding Dihydrochalkone, a corresponding microorganism, a vector and a host cell.
  • Certain Dihydrochalkonglykoside can be obtained by extraction from berries, especially from Malus spp. receive. However, the process is expensive, costly and also seasonal, so that it has no technical significance.
  • EP 2692729 A1 discloses a process for preparing a dihydrochalcone using a transgenic microorganism comprising the following steps: te: providing a transgenic microorganism comprising a nucleic acid section (a) comprising or consisting of a gene coding for a bacterial chalcone isomerase, and / or a nucleic acid section (a '), comprising or consisting of a coding for a plant chalcone isomerase A gene, and a nucleic acid portion (b) comprising or consisting of a gene encoding a bacterial enoate reductase, adding one or more flavanones, and / or one or more precursors or one or more derivatives thereof, to the transgenic Microorganism and culturing of the transgenic microorganism under conditions which allow the reaction of the flavanones and / or the precursor (s) or the derivative or derivatives thereof, to give a
  • US 2013/0136839 is a sweetener composition comprising a sweetener and at least one taste-masking substance. Naringin-dihydrochalcone can be found among the possible different taste-masking substances that can be used.
  • EP 2529633 A1 (SYMRISE) describes an orally consumable preparation which, inter alia, may comprise naringinedihydrochalcone, and / or neohesperidin dihydrochloralkone.
  • the object of the present invention was thus to provide a method by which flavanone glycosides can be converted quickly and in high yields on biotechnological process in the corresponding Dihydrochalkone, chemical intermediate steps should be avoided imperatively.
  • a first subject of the invention relates to a process for the preparation of flavanone glycoside dihydrochalcones, comprising the steps:
  • nucleotide sequence according to SEQ. ID NO: 1 in which the nucleic acid section ( ⁇ ') according to SEQ. ID NO: 3 has been cut out
  • amino acid sequence according to SEQ. ID NO: 2 in which the amino acid acid portion ( ⁇ ') according to SEQ. ID NO: 4 has been cut out
  • a “chalcone isomerase” is an enzyme which catalyzes the reaction of a flavanone to the chalcone,
  • the CHI catalyzes the reaction of naringin to naringin-chalcone.
  • the present biotechnological process is characterized by the fact that a bacterial chalcone isomerase in combination with a likewise bacterial enoate reductase, preferably from the same bacterium, is introduced into a transgenic microorganism, which is subsequently in the It is able to form the desired flavanone glycoside dihydrochalcones, in particular naringin dihydror- chalcone.
  • a bacterial chalcone isomerase which originates from a microorganism of the phylum of Firmicutes, preferably the class Clostridia, in particular the order Clostridiales, of which the anaerobic organism Eubacterium ramulus is particularly preferred.
  • chalcone isomerase having one, several or all of the following properties:
  • WO 2006 010117 AI KOFFAS
  • WO 2005 084305 AI also describes the use of heterologous expression for the formation of flavonoids. It describes (exclusively) plant genes which are disclosed for heterologous expression of various substances (starting from L-phenylalanine, tyrosine and cinnamic acid).
  • a particular embodiment of the present invention accordingly relates to a method which is characterized in that the introduced into the transgenic microorganism nucleic acid section (A) a nucleotide sequence according to SEQ. I D NO: l, in which the nucleic acid section ( ⁇ ') according to SEQ. ID NO: 3 has been cut out.
  • nucleic acid sections which coincide with the nucleic acid sections according to the invention ( ⁇ - ⁇ ') to at least 50%, preferably to at least 60% and in particular to at least 80%, even if the same advantageous expression times do not occur with these sequences and expression yields.
  • M utatis mutandis is also the subject of the invention, a method in which the bacterial chalcocongerase contains a N nucleotide sequence according to SEQ ID NO: l, in which the nucleic acid portion ( ⁇ ') according to SEQ ID NO: 3 has been cut out.
  • a particular embodiment of the present invention accordingly relates to a method which is characterized in that the amino acid portion (A) expressed in the transgenic microorganism contains an amino acid sequence according to SEQ ID NO: 2, in which the amino acid portion ( ⁇ ') has been cut out according to SEQ ID NO: 4.
  • those amino acid sections which are at least 50%, preferably at least 60%, and in particular at least 80% identical to the amino acid sections ( ⁇ - ⁇ ') according to the invention are also suitable, even if the same are not the case with these sequences can achieve advantageous expression times and expression yields.
  • M utatis mutandis is also the subject of the invention a method in which the bacterial chalcone isomerase contains an amino acid sequence according to SEQ ID NO: 2, wherein the amino acid portion ( ⁇ ') has been cut out according to SEQ ID NO: 4.
  • the "amino acid sequence identity” is preferably based on the Waterman-Smith algorithm with a gap open penalty of 10, a gap extension penalty of 0.5 and the BLOSUM62 matrix (for example, with respect to the Waterman-Smith algorithm, see Smith, TF and Waterman, MS, "Identification of Common Molecular Subsequences," Journal of Molecular Biology (1981), 147: 195-197, implemented online via the corresponding tool page of the EM BL).
  • the nucleotide sequences presented were generated using the BISSAP software of the European Patent Office in accordance with WIPO Standard 25
  • the removal of said portion from the Gesa mtsequenz can be performed for example with the FastCloning method.
  • a PCR is carried out with the following primers: Forward primer: 5'-G ATCCCGG CAG CAG CAG AAGG AAATCC-3 '
  • Reverse primer 5'-GGATTTCCTTCTGCTGCTGCCGGGATC-3 '
  • the starting plasmid with Dpnl.
  • the resulting plasmid pET28_CHI_ALid together with the second plasmid pET22_ERED (as explained in more detail below) into a microorganism, here preferably E. coli BL21 in a conventional manner transformed.
  • an “enoate reductase” is an enzyme which catalyzes the dehydrogenation of certain compounds, in particular the reaction of naringenyl glycoside chalcone to naringenyl glycoside dihydrochalcone.
  • a bacterial enoate reductase from a microorganism from the phylum of Firmicutes into consideration preferably the class Clostridia, in particular the order Clostridiales, of which the anaerobic organism Eubacterium ramulus is particularly preferred.
  • Preferred for the purposes of the present invention is the use of an enoate reductase having a protein size of 74.455 kDa and / or expressed in both the soluble and insoluble protein fractions after up to 20 hours under anoxic conditions at different temperatures.
  • a further particular embodiment of the invention therefore relates to a method which is characterized in that the introduced into the transgenic microorganism nucleic acid section (B) represents a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 7.
  • M utatis mutandis is also the subject of the invention a method in which the bacterial enoate reductase contains a nucleotide sequence according to SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 7.
  • a further particular embodiment of the invention therefore relates to a method which is characterized in that the amino acid segment (B) expressed in the transgenic microorganism represents an amino acid sequence according to SEQ ID NO: 6.
  • those amino acid sections which are at least 50%, preferably at least 60% and in particular at least 80% identical to the amino acid sections (B) according to the invention are also suitable, even if the same advantageous expression times do not occur with these sequences Expression yields can be achieved.
  • flavanone glycosides which are to be converted to the corresponding flavanone glycoside dihydrochalcones, the following substances are suitable:
  • step (ii) of a method of the invention one or more flavanone glycosides is added to the transgenic microorganism, wherein the transgenic microorganism is cultured under conditions permitting the reaction of the flavanone glycoside (s).
  • the transgenic microorganisms are cultivated first, ie before step (ii), under aerobic conditions, preferably until a maximum biomass concentration has been reached.
  • the OD 6 oo should preferably be at least in the range of 1 to 15 or more, preferably in the range of 5 to 300, in particular in the range of 10 to 275, preferably in the range of 15 to 250.
  • step (ii) The expression of the desired amino acid sequences or of the desired enzymes is based on the injected nucleic acid segments or the introduced transgenes, for example, stimulated by induction by IPTG and / or lactose (using a appropriate, appropriate promoter or a corresponding, suitable expression system).
  • step (ii) takes place at least partially or completely under anaerobic conditions.
  • step (ii) can provide suitable environmental conditions for the purposes of the present invention and in particular provide a suitable (culture) medium.
  • Cultivation is preferably carried out in LB or TB medium.
  • a (more complex) medium consisting of or comprising vegetable raw materials, in particular from citrus, grapefruit and orange plants, can be used.
  • the cultivation takes place, for example, at a temperature of more than 20 ° C., preferably of more than 25 ° C., in particular of more than 30 ° C. (preferably in the range from 30 to 40 ° C.), which in particular favors the formation of naringin dihydrochalcone or can increase the yield.
  • a temperature for induction (see above) of less than 40 ° C, in particular of less than 35 ° C (preferably in the range of 20 to 30 ° C), favor the formation of naringin dihydrochalcone or increase the yield.
  • the flavanone glycosides in relation to the culture medium containing the transgenic microorganisms in step (ii) are preferably in an amount of 0.1 mM to 100 mM (mmol / L), preferably 0.5 to 95 mM, more preferably from 1 to 90 mM added to the transgenic microorganism.
  • Suitable (co-) solvents can be used here.
  • the inducer in relation to the (culture) medium containing the transgenic microorganisms, in step (ii) in an amount of 0.001 to 1 mM, preferably from 0.005 to 0, 9 mM, more preferably from 0.01 to 0.8 mM, since in this case particularly good yields can be achieved.
  • extractions with organic solvents can be carried out.
  • organic solvents are preferably selected from the following list: isobutane, 2-propanol, toluene, methyl acetate, cyclohexane, 2-butanol, hexane, 1-propanol, light petroleum, 1,1,1,2-tetrafluoroethane, methanol, propane, 1-butanol, butane, ethyl methyl ketone, ethyl acetate, diethyl ether, ethanol, dibutyl ether, C0 2 , tert.
  • drying processes in particular vacuum belt drying, spray drying, distillation or lyophilization processes of the cell-containing or -free fermentation solution, can be used.
  • transgenic microorganism is to be understood as meaning a genetically modified or modified microorganism in which nucleic acid sections (see nucleic acid sections (A) and (B) as described herein are specifically produced by means of biotechnological methods ) or genes of another organism (so-called transgenes) have been introduced.
  • a further subject of the invention therefore comprises a transgenic microorganism containing
  • nucleic acid section (A) (1) represents a N nucleotide sequence according to SEQ ID NO: l, in which the nucleic acid section ( ⁇ ') according to SEQ. ID NO: 3 has been cut out, or
  • (2) represents an amino acid sequence according to SEQ ID NO: 2, wherein the amino acid acid portion ( ⁇ ') according to SEQ ID NO: 4 has been cut out.
  • This is preferably an optionally anaerobic microorganism, preferably a proteobacterium, in particular an enterobacterium, for example of the genus Escherichia, preferably E. coli, in particular E. coli Rosetta, E. coli BL21 E. coli K12, E .coli MG1655, f. coli SEI and their derivatives, yeasts, for example 5. cerevesiae and P. pastoris, K. lactis, H. polymorpha and fungi such as Aspergillus spp. or Trichoderma spp ..
  • a proteobacterium in particular an enterobacterium, for example of the genus Escherichia, preferably E. coli, in particular E. coli Rosetta, E. coli BL21 E. coli K12, E .coli MG1655, f. coli SEI and their derivatives, yeasts, for example 5. cerevesiae and P. pastoris, K. lactis,
  • the gene coding for a bacterial chalcone isomerase encodes a chalcone isomerase from a microorganism from the phylum of Firmicutes, and / or
  • the gene coding for a bacterial enoate reductase encodes an enoate reductase from a microorganism from the phylum of Firmicutes.
  • Methods for enabling expression of the desired amino acid sequences or of the desired enzymes on the basis of the introduced nucleic acid segments or of the transgenes are likewise sufficiently known to the person skilled in the art, e.g. using a regulatory element, in particular a promoter.
  • Another aspect of the present invention relates to a vector, i. a transport vesicle ("geneva shuttle") for the transfer of foreign nucleic acid (s) into a recipient cell, in particular a plasmid vector which makes it possible to clone one or more nucleic acid segments
  • (1) represents a N nucleotide sequence according to SEQ ID NO: l, in which the nucleic acid section ( ⁇ ') has been cut out according to SEQ ID NO: 3, or
  • (2) represents an amino acid sequence according to SEQ ID NO: 2, wherein the amino acid acid portion ( ⁇ ') according to SEQ ID NO: 4 has been cut out.
  • the invention comprises a vector, preferably a plasmid vector, which is characterized in that it
  • (1) represents a N nucleotide sequence according to SEQ ID NO: l, in which the nucleic acid section ( ⁇ ') according to SEQ. I D NO: 3 has been cut out, or
  • (2) represents an amino acid sequence according to SEQ ID NO: 2, wherein the amino acid acid portion ( ⁇ ') according to SEQ ID NO: 4 has been cut out.
  • the present invention also relates to a host cell containing one or more identical or different vectors of the invention as described herein.
  • a host cell which contains both one or more vectors with a nucleic acid section (A) containing a gene coding for a bacterial chalcocongeromerase and one or more vectors with a nucleic acid section (B) is preferred a gene encoding bacterial enoate reductase.
  • a host cell according to the invention is preferably a microorganism to be used according to the invention or a microorganism according to the invention (as described above).
  • the host cells according to the invention or microorganisms to be used according to the invention or to be used according to the invention are or are preferably used as a (production) strain for the biotechnological preparation of dihydrochalcones described herein, in particular naringin dihydrochalcone.
  • the flavanone glycosides defined above are preferably prepared from plant parts, in particular fruits or fruit preparations or products obtained by conventional processes, e.g. dried fruits or fresh or dried fruit parts (eg albedo, flavedo), juices, juice fractions, secondary streams of juice production, essential oils, oleoresins, juice concentrates, fruit purees, press cakes, fresh or dried leaves of the genera Citrus or Poncirus or Clymenia or Eremocitrus or Microcitrus or Oxanthera or Fortunella or Eriodictyon or Viscum.
  • the flavanone glycosides defined above can also be isolated, extracted or enriched from the products obtained by customary processes by solvents or solvent mixtures permitted for food production or by pH change, preferably alkaline and then acid treatment.
  • the flavanone glycoside-containing foods obtained in this way or preparations suitable for food preparation are then treated with the process according to the invention are converted into dihydrochalkonglycoside-containing, naturally markable preparations and can then be used as such or after removal of the host cell and / or its constituents and optional concentration by physical processes as food preparation, preferably as preparation suitable for food production with bitter-masking or sweet-enhancing Effect can be used.
  • suitable foods include, in particular, confectionery (for example, chocolates, chocolate bar products, other bar products, fruit gums, hard and soft caramels, chewing gum), alcoholic or non-alcoholic beverages (for example coffee, tea, ice tea, wine, wine-containing drinks, Beer, beer-based beverages, liqueurs, brandies, brandy, (carbonated) fruit-based sodas, (carbonated) isotonic drinks, (carbonated) soft drinks, nectars, spritzers, fruit and vegetable juices, fruit or vegetable juice preparations and instant drinks (for example instant cocoa drinks , Instant tea drinks, instant coffee drinks, instant fruit drinks).
  • confectionery for example, chocolates, chocolate bar products, other bar products, fruit gums, hard and soft caramels, chewing gum
  • alcoholic or non-alcoholic beverages for example coffee, tea, ice tea, wine, wine-containing drinks, Beer, beer-based beverages, liqueurs, brandies, brandy, (carbonated) fruit-based sodas, (carbonated) isotonic drinks, (carbonated) soft drinks, nectar
  • Particularly preferred flavonogen glycoside-containing foods are citrus fruit juices, in particular orange juices, which contain a high content of naringin and can be converted into naringin dihydrochalcone-containing orange juices according to the invention by the process according to the invention.
  • the excision of the sequence of the lid from the gene of CHI was carried out by the FastCloning method.
  • a PCR was carried out with the primers mentioned below on pET28_CHI (denaturation: 30 s 95 ° C, annealing: 30 s 50 ° C, elongation: 6.5 min 72 ° C).
  • the starting plasmid was digested with Dpn ⁇ .
  • Reverse primer 5'-GGATTTCCTTCTGCTGCTGCCGGGATC-3 '
  • the plasmid pET28_CHI_ALid ( Figure 1) was transformed together with the plasmid pET22_ERED in E. coli BL21.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung von Flavanonglykosid-Dihydrochalkonen, umfassend die Schritte: (a) Bereitstellen eines transgenen Mikroorganismus, enthaltend (i) einen ersten Nukleinsäure-Abschnitt (A) enthaltend ein für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierendes Gen, sowie (ii) einen zweiten Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthaltend ein für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierendes Gen, (b) Hinzufügen eines oder mehrere Flavanonglykoside zu dem transgenen Mikroorganismus, (c) Kultivierung des transgenen Mikroorganismus unter Bedingungen, die die gleichzeitig Isomerisierung und Reduktion des Flavanonglykosids zum Flavanonglykosid-Dihydrochalkon ermöglichen, sowie gegebenenfalls (d) Isolierung und Aufreinigung des Endproduktes, wobei der Nukleinsäure-Abschnitt (A) (1) eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:1 darstellt, bei der der Nukleinsäure Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:3 herausgeschnitten worden ist, oder (2) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:2 darstellt, bei der der Aminosäuresäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:4 herausgeschnitten worden ist.

Description

VERFAHREN ZUR BIOTECHNOLOGISCHEN HERSTELLUNG VON FLA- VANONGLYKOSID DIHYDROCHALKONEN
[0001 ] GEBIET DER ERFINDUNG
[0002] Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Biotechnologie und betrifft ein Verfahren bei dem man Flavanonglykoside ohne chemische Zwischenschritte in die entsprechenden Dihydrochalkone umwandelt, einen entsprechenden Mikroorganismus, einen Vektor und eine Wirtszelle. [0003] STAND DER TECHNIK
[0004] Im Rahmen eines Forschungsprogramms des US Departments of Agriculture zur Verminderung des Bittergeschmacks in Zitrussäften wurden Mitte der 60er Jahres des vergangenen Jahrhunderts eine Reihe von Flavanonglykosiden wie beispielsweise Naringin, Hespe- ridin und Narirutin als die entscheidenden Bitterstoffe erkannt. I m Weiteren wurde gefun- den, dass die Hydrierung der Flavanonglykoside zu Dihydrochalkonen zu Stoffen führt, die an der Nachweisgrenze des Süßungseffektes bis zu 1800mal süßer als Zucker schmecken; tauscht man Zucker gegen diese Dihydrochalkone im Gewichtsverhältnis 1:1 aus, erweisen sich die Dihydrochalkone immer noch um mindestens den Faktor 300 effizienter. Naringin- dihydrochalkon, Hesperidindihydrochalkon und Neohesperidindihydrochalkon zählen heute nicht nur zu den stärksten Süßstoffen, sondern sind auch in Besonderem dazu geeignet, den Bittergeschmack von Zitrusstoffen zu maskieren.
[0005] Bestimmte Dihydrochalkonglykoside lassen sich durch Extraktion aus Beeren, speziell aus Malus spp. erhalten. Das Verfahren ist jedoch aufwendig, kostspielig und zudem saisonabhängig, so dass es technisch keine Bedeutung hat.
[0006] Ausgehend von den Flavanonglykosiden erfolgt die Herstellung der Dihydrochalkone heute durch katalytische Reduktion unter stark basischen Bedingungen oder durch eine Friedel-Crafts-artige Acylierung von Phenolen mit Dihydrozimtsäuren. Auch wenn die Synthese in befriedigenden Ausbeuten erfolgt und industriell etabliert ist, weist sie jedoch einen entscheidenden Nachteil auf: es handelt sich um einen chemischen Herstellungsprozess, was bedeutet, dass das Endprodukt aus regulatorischen Gründen nicht als natürlich deklariert werden kann.
[0007] In diesem Zusammenhang sei auf die folgenden Druckschriften aus dem Stand der Technik hingewiesen:
[0008] Die EP 2692729 AI (SYM RISE) offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Dihydro- chalkons, unter Verwendung eines transgenen Mikroorganismus, umfassend folgende Schrit- te: Bereitstellen eines transgenen Mikroorganismus, enthaltend einen Nukleinsäure- Abschnitt (a), umfassend oder bestehend aus einem für eine bakterielle Chalconisomerase kodierenden Gen, und/oder einen Nukleinsäure-Abschnitt (a'), umfassend oder bestehend aus einem für eine pflanzliche Chalconisomerase kodierenden Gen, sowie einen Nukleinsäure-Abschnitt (b), umfassend oder bestehend aus einem für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierenden Gen, Hinzufügen von einem oder mehreren Flavanonen, und/oder von einer oder mehreren Vorstufen oder einem oder mehreren Derivaten davon, zu dem transgenen Mikroorganismus und Kultivieren des transgenen Mikroorganismus unter Bedingungen, die die Umsetzung des bzw. der Flavanone und/oder der Vorstufe(n) oder des Derivats bzw. der Derivate davon, zu einem Dihydrochalkon ermöglichen sowie optional: Isolieren sowie gegebenenfalls Aufreinigen des Dihydrochalkons, insbesondere von Phloretin.
[0009] Der Aufsatz von GALL et al. mit dem Titel„Enzymatische Umsetzung von Flavonoiden mit einer bakteriellen Chalconisomerase und einer Enoatreduktase" (ANGEWANDTE CHEMIE, 2014, 126(5), S. 1463-1466) beschreibt die Identifizierung und die rekombinante Expression der Chalkonisomerase und einer Enoat-Reduktase aus dem anaeroben Bakterium Eubacterium ramulus. Der beide Enzyme exprimierende E.-coli Stamm kann zur Durchführung der Umwandlung verschiedener Flavanone zu ihren jeweiligen Dihydrochalconen eingesetzt werden.
[0010] Gegenstand der US 2013/0136839 (NUTRINOVA) ist eine Süßungsmittelzusam- mensetzung, die einen Süßstoff und mindestens einen geschmacksmaskierenden Stoff. Unter den möglichen verschiedenen einsetzbaren geschmacksmaskierenden Stoffen ist Naringin- dihydrochalkon zu finden.
[0011 ] In der EP 2529633 AI (SYMRISE) wird schließlich eine oral konsumierbare Zubereitung, die unter anderen Naringindihydrochalkon, und/oder Neohesperidindihydro- chalkon umfassen kann.
[0012] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung hat somit darin bestanden, ein Verfahren bereitzustellen, mit dessen Hilfe Flavanonglykoside rasch und in hohen Ausbeuten auf biotechnologischem Verfahren in die entsprechenden Dihydrochalkone überführt werden können, wobei chemische Zwischenschritte zwingend unterbleiben sollten.
[0013] BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein erster Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Flavanongly- kosid-Dihydrochalkonen, umfassend die Schritte:
(a) Bereitstellen eines transgenen Mikroorganismus, enthaltend
(i) einen ersten Nukleinsäure-Abschnitt (A) enthaltend ein für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierendes Gen, sowie
(ii) einen zweiten Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthaltend ein für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierendes Gen,
wobei der Nukleinsäure-Abschnitt (A)
(1) eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ. ID NO:l darstellt, bei der der Nukleinsäure- Abschnitt (Α') gemäß SEQ. ID NO:3 herausgeschnitten worden ist, oder (2) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ. ID NO:2 darstellt, bei der der Aminosäuresäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ. ID NO:4 herausgeschnitten worden ist,
(b) Hinzufügen eines oder mehrere Flavanonglykoside zu dem transgenen Mikroorganismus,
(c) Kultivierung des transgenen Mikroorganismus unter Bedingungen, die die gleichzeitige Isomerisierung und Reduktion des Flavanonglykosids zum Flavanonglykosid-Dihydro- chalkon ermöglichen, sowie gegebenenfalls
(d) Isolierung und Aufreinigung des Endproduktes.
[0014] Überraschenderweise wurde gefunden, dass durch Einbau von zwei unterschiedlichen Nukleinsäure-Abschnitten, die einmal ein für eine bakterielle Chalkonisomerase und zum anderen ein für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierendes Gen enthalten in einen geeigneten Mikroorganismus, vorzugsweise einen fakultativ anaeroben Mikroorganismus ein System zur Verfügung steht, welches bei Zugabe von Flavanonglykosiden und Kultivierung gleichzeitig die Isomerisierung des Flavanonglykosids zum Chalkon und die Reduktion des Chalkons zum Dihydrochalkons in kurzen Zeiten und ausgezeichneten Ausbeuten möglich macht, wie dies am Beispiel der Umsetzung des Flavanonglykosids Naringin zu Naringindihydrochalkon (= Naringin dihydrochalcone) exemplarisch dargestellt wird:
Figure imgf000005_0001
[0015] Da das gesamte Verfahren nur durch enzymatische/fermentative Prozesse auskommt, dürfen die so erhaltenen Flavanonglykosid-Dihydrochalkone als natürlich bezeichnet werden. [0016] CHALKONISOMERASEN
[0017] Eine„Chalkonisomerase" (CHI) im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Enzym, das die Reaktion eines Flavanons zum Chalkon katalysiert. Insbesondere katalysiert die CHI die Reaktion von Naringin zu Naringinchalkon.
[0018] In einer konkreten Ausführungsform der Erfindung ist das vorliegende biotechnologi- sehe Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass eine bakterielle Chalkonisomerase in Kombination mit einer ebenfalls bakteriellen Enoat-Reduktase, vorzugsweise aus dem gleichen Bakterium, in einen transgenen Mikroorganismus eingebracht wird, der daraufhin in der Lage ist, die gewünschten Flavanonglykosid-Dihydrochalkone, insbesondere Naringin Dihyd- rochalkon zu bilden.
[0019] Zu diesem Zweck kommt als erstes und insbesondere eine bakterielle Chalkonisomerase in Betracht, die aus einem Mikroorganismus aus dem Phylum der Firmicutes stammt, vorzugsweise der Klasse Clostridia, insbesondere der Ordnung Clostridiales wobei hierunter der anaerobe Organismus Eubacterium ramulus besonders bevorzugt ist.
[0020] Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugt ist die Verwendung einer Chalkonisomerase, die eine, mehrere oder sämtliche der folgenden Eigenschaften aufweist:
Figure imgf000006_0002
[0021 ] Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass der anaerobe Mikroorganismus Eubacterium ramulus in der Lage ist, Naringenin abzubauen, wobei intermediär Phloretin gebildet wird. Das intermediär gebildete Phloretin wird in Eubacterium ramulus unmittelbar weiter verstoffwechselt (vgl. Schneider et al, Anaerobic degradation of flavonoids by Eubacterium ramulus, Arch Microbiol (2000) 173 : 71-75), wie in dem folgenden Reaktionsschema dargestellt ist (siehe insbesondere die durch die Phloretinhydrolase (PhH) vermittelte Reaktion):
Figure imgf000006_0001
Figure imgf000007_0001
[0022] Im Stand der Technik sind zwar unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten von Enzymsys- temen und Methoden der mikrobiellen Biotransformation beschrieben; bekannt ist beispielsweise die Möglichkeit einer einfachen Reduktion von Doppelbindungen mittels Hefen (z.B. Saccharomyces). Enzymatische Etherspaltungen wurden bisher jedoch kaum untersucht.
[0023] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sei grundsätzlich auf folgende Veröffentlichungen verwiesen: Schoefer et al, Anaerobic Degradation of Flavonoids by Clostridium orbiscindens, Appl. Environ. Microbiol., Oct. 2003, p. 5849-5854; und Herles et al, "First bacterial chalcone isomerase isolated from Eubacterium ramulus", Arch Microbiol (2004) 181: 428-434. Erkenntnisse im Zusammenhang mit dem Abbau von Lignin sind beispielsweise von Masai et al. beschrieben worden (Masai et al., 1993; Otsuka et al., 2003; s. auch JP 2002034557).
[0024] In WO 2006 010117 AI (KOFFAS) und WO 2005 084305 AI (SCHMIDT-DANERT) wird zudem die Anwendung heterologer Expression zur Bildung von Flavonoiden beschrieben. Darin werden (ausschließlich) pflanzliche Gene beschrieben, die für eine heterologe Expression verschiedener Substanzen (ausgehend von L-Phenylalanin, Tyrosin und Zimtsäure) of- fenbart.
[0025] Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wurde jedoch festgestellt, dass Chalkonisomerasen im Allgemeinen und die CHI ex E. ramulus nicht immer befriedigende Produktausbeuten zeigen, wenn statt der Aglykone die entsprechenden Glykoside eingesetzt werden. Ein besonderer Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung hat somit darin bestanden, gezielte Veränderungen an dem Enzym vorzunehmen, so dass nun in praktisch gleicher Weise Aglykone oder die entsprechende Glykoside eingesetzt und die entsprechenden Dihydrochalkone dann auch in kurzer Zeit und in zufriedenstellenden Ausbeuten exprimiert werden.
[0026] Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft demnach ein Verfahren, welches sich dadurch auszeichnet, dass der in den transgenen Mikroorganismus eingebrachte Nukleinsäure-Abschnitt (A) eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ. I D NO:l enthält, bei der der N ukleinsäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ. ID NO:3 herausgeschnitten worden ist.
[0027] Grundsätzlich geeignet sind auch solche Nukleinsäureabschnitte, die mit den erfindungsgemäßen N ukleinsäureabschnitten (Α-Α') zu mindestens 50 %, vorzugsweise zu mindestens 60 und insbesondere zu mindestens 80 % übereinstimmen, auch wenn sich mit diesen Sequenzen nicht die gleichen vorteilhaften Expressionszeiten und Expressionsausbeuten erzielen lassen.
[0028] M utatis mutandis ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung ein Verfahren, bei dem die bakterielle Chalkonisomerase eine N ukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:l enthält, bei der der Nukleinsäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ I D NO:3 herausgeschnitten worden ist.
[0029] Eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft demnach ein Verfahren, welches sich dadurch auszeichnet, dass der in den transgenen Mikroorganismus exprimierte Aminosäure-Abschnitt (A) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ I D NO:2 enthält, bei der der Aminosäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ I D NO:4 herausgeschnitten worden ist.
[0030] Grundsätzlich geeignet sind auch solche Aminosäureabschnitte, die mit den erfindungsgemäßen Aminosäureabschnitten (Α-Α') zu mindestens 50 %, vorzugsweise zu mindes- tens 60 % und insbesondere zu mindestens 80 % übereinstimmen, auch wenn sich mit diesen Sequenzen nicht die gleichen vorteilhaften Expressionszeiten und Expressionsausbeuten erzielen lassen.
[0031 ] M utatis mutandis ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung ein Verfahren, bei dem die bakterielle Chalkonisomerase eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:2 enthält, bei der der Aminosäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:4 herausgeschnitten worden ist.
[0032] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die„Aminosäuresequenz-Identität" bevorzugt anhand des Waterman-Smith-Algorithmus mit einer Lückeneröffnungs-Strafe („gap o- pen penalty") von 10, einer Lückenvergrößerungsstrafe („gap extension penalty") von 0,5 und der BLOSUM62-Matrix zu bestimmen (bezüglich des Waterman-Smith-Algorithmus sie- he beispielsweise Smith, T.F. and Waterman, M.S.,„Identification of common molecular sub- sequences", Journal of Molecular biology (1981), 147:195-197; online implementiert über die entsprechende Werkzeugseite des EM BL). Die vorgelegten N ukleotid-Sequenzen wurden mit Hilfe der Software BISSAP des Europäischen Patentamtes gemäß WIPO Standard 25 erzeugt
[0033] Das Entfernen des genannten Abschnitts aus der Gesa mtsequenz kann beispielsweise mit der FastCloning Methode durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wird eine PCR mit folgenden Primern durchgeführt: [0034] Forward Primer: 5 '-G ATCCCGG CAG CAG CAG AAGG AAATCC-3'
[0035] Reverse Primer: 5'- GGATTTCCTTCTGCTGCTGCCGGGATC-3'
[0036] Anschließend wird das Ausgangs-Plasmid mit Dpnl. Nach erfolgreicher Klonierung kann das so erhaltene Plasmid pET28_CHI_ALid zusammen mit dem zweiten Plasmid pET22_ERED (wie im Folgenden näher erläutert) in einen Mikroorganismus, hier vorzugsweise E. coli BL21 in an sich bekannter Weise transformiert werden.
[0037] ENOAT REDUKTASEN
[0038] Eine„Enoat-Reduktase" (ERED) im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein Enzym, das die Dehydrierung bestimmter Verbindungen katalysiert, insbesondere die Reaktion von Naringeninglykosidchalkon zu Naringeninglykosiddihydrochalkon.
[0039] Als zweite und ebenfalls bevorzugte Ausführungsform kommt eine bakterielle Enoat- Reduktase aus einem Mikroorganismus aus dem Phylum der Firmicutes in Betracht, vorzugsweise der Klasse Clostridia, insbesondere der Ordnung Clostridiales, wobei hierunter der anaerobe Organismus Eubacterium ramulus besonders bevorzugt ist. I nsgesamt bevorzugt ist die Doppeltransformation sowohl der Chalkonisomerase als auch der Enoat-Reduktase ex Eubacterium ramulus in einen geeigneten Mikroorganismus, vorzugsweise E. coli.
[0040] Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist die Verwendung einer Enoat-Reduktase, die eine Proteingröße von 74,455 kDa aufweist und/oder sowohl in der löslichen als auch in der unlöslichen Proteinfraktion nach bis zu 20h unter anoxischen Bedingungen bei verschiedenen Temperaturen exprimiert.
[0041 ] Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung betrifft daher ein Verfahren welches sich dadurch auszeichnet, dass der in den transgenen Mikroorganismus eingebrachte Nukleinsäure-Abschnitt (B) eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ I D NO:5 oder SEQ I D NO:7 darstellt.
[0042] M utatis-mutandis ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung ein Verfahren, bei dem die bakterielle Enoat-Reduktase eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:5 oder SEQ ID NO:7 enthält.
[0043] Eine weitere besondere Ausführungsform der Erfindung betrifft daher ein Verfahren welches sich dadurch auszeichnet, dass der in den transgenen Mikroorganismus exprimierte Aminosäure-Abschnitt (B) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:6 darstellt.
[0044] Grundsätzlich geeignet sind auch solche Aminosäureabschnitte, die mit den erfindungsgemäßen Aminosäureabschnitten (B) zu mindestens 50 %, vorzugsweise zu mindestens 60 % und insbesondere zu mindestens 80 % übereinstimmen, auch wenn sich mit die- sen Sequenzen nicht die gleichen vorteilhaften Expressionszeiten und Expressionsausbeuten erzielen lassen.
[0045] M utatis-mutandis ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung ein Verfahren, bei dem die bakterielle Enoat-Reduktase eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:6 enthält. [0046] FLAVANONGLYKOSIDE
[0047] Im Sinne der vorliegenden Erfindung kommen als Flavanonglykoside, die zu den entsprechenden Flavanonglykosid-Dihydrochalkonen umgesetzt werden sollen, die folgenden Stoffe in Betracht:
[0048] Naringin, Narirutin, Prunin (Naringin-7-O-glucosid), Hesperidin, Neohesperidin, Hesperetin-7-O-glucosid, Eriodictyolglycoside wie Eriocitrin, Neoeriocitrin, Eriodictyol-7-Ο- glucosid, Homoeriodictyolglycoside wie Homoeriodictyol-7-O-glucosid, Sterubinglycoside, Sakuranetinglycoside, Isosakuranetinglycoside, 4',7-Dihydroxy-flavanonglykoside, 4', 7- Dihydroxy-3'-methoxy-flavanonglycoside, 3',7-Dihydroxy-4'-methoxy-flavanonglycoside, 3',4',7-Trihydroxy-flavanonglycoside, wobei die Flavanone bezüglich der 2-Position des Fla- vanongerüsts als (S)-, als (R)-Enantiomer, als Racemat oder als beliebige Mischung der beiden Enantiomere vorliegen können. Im Folgenden sind einige der bevorzugt einzusetzenden Flavanone exemplarisch abgebildet:
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0002
Figure imgf000011_0001
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000012_0001
Figure imgf000012_0002
[0049] Diese lassen sich gemäß dem Verfahren der Erfindung in die entsprechenden Dihyd- rochalkone umwandeln, die nachstehend wiedergegeben sind:
Figure imgf000012_0003
Figure imgf000013_0001
11
Figure imgf000014_0001
Figure imgf000014_0002
[0050] Besonders bevorzugt - weil kommerziell von erheblicher Bedeutung und in beson ders kurzen Zeiten und hohen Ausbeuten erhältlich - ist die Umsetzung der folgenden Flava nonglykoside zu den entsprechenden Dihydrochalkonen:
Figure imgf000014_0003
Figure imgf000015_0001

Figure imgf000016_0001
[0055] Eriocitrin
[0056] KULTIVIERUNG; EXPRESSION UND ISOLIERUNG
[0057] Wie oben beschrieben wird bzw. werden in Schritt (ii) eines erfindungsgemäßen Ver- fahrens ein oder mehrere Flavanonglykoside zu dem transgenen Mikroorganismus hinzugefügt, wobei der transgene Mikroorganismus unter Bedingungen kultiviert wird, die die Umsetzung des bzw. der Flavanonglykoside ermöglichen.
[0058] Gemäß einer bevorzugten Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden die transgenen Mikroorgansimen zunächst, d.h. vor Schritt (ii), unter aeroben Bedingun- gen, vorzugsweise bis zum Erreichen einer maximalen Biomassenkonzentration, kultiviert. Dabei sollte die OD6oo bevorzugt wenigstens im Bereich von 1 bis 15 oder darüber liegen, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 300, insbesondere im Bereich von 10 bis 275, bevorzugt im Bereich von 15 bis 250. Anschließend werden die Mikroorganismen in Schritt (ii) bevorzugt unter anaeroben Bedingungen kultiviert, wobei die Expression der gewünschten Ami- nosäuresequenzen bzw. der gewünschten Enzyme auf Basis der eingeschleusten Nukleinsäu- re-Abschnitte bzw. der eingeschleusten Transgene erfolgt, beispielsweise angeregt mittels Induktion durch IPTG und/oder Lactose (bei Verwendung eines entsprechenden, geeigneten Promotors bzw. eines entsprechenden, geeigneten Expressionssystems).
[0059] Grundsätzlich ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die Inkubation in Schritt (ii) zumindest teilweise oder vollständig unter anaeroben Bedingungen erfolgt.
[0060] Je nach Mikroorganismus kann der Fachmann in Schritt (ii) für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Umgebungsbedingungen schaffen und insbesondere ein geeignetes (Kultivierungs-)Medium bereitstellen. Die Kultivierung erfolgt vorzugsweise in LB- oder TB-Medium. Alternativ kann ein (komplexeres) Medium bestehend oder umfassend pflanzli- che Rohstoffe, insbesondere aus Zitrus-, Grapefruit- und Orange-Pflanzen, verwendet werden. Die Kultivierung erfolgt beispielsweise bei einer Temperatur von mehr als 20 °C, bevorzugt von mehr als 25 °C, insbesondere von mehr als 30 °C (bevorzugt im Bereich von 30 bis 40 °C), was insbesondere die Bildung von Naringin Dihydrochalkon begünstigen bzw. die Ausbeute erhöhen kann. Weiterhin kann auch eine Temperatur zur Induktion (vgl. oben) von weniger als 40 °C, insbesondere von weniger als 35 °C (bevorzugt im Bereich von 20 bis 30 °C), die Bildung von Naringin Dihydrochalkon begünstigen bzw. die Ausbeute erhöhen. [0061 ] Die Flavanonglykoside werden bezogen auf das (Kultivierungs-) Medium, das die transgenen Mikroorganismen enthält, in Schritt (ii) vorzugsweise in einer Menge von 0,1 mM bis 100 mM (mMol / L), bevorzugt von 0,5 bis 95 mM, besonders bevorzugt von 1 bis 90 mM, zu dem transgenen Mikroorganismus hinzugefügt. Hierbei können geeignete (Ko-)Solventien zum Einsatz kommen.
[0062] Falls zur I nduktion (z.B. des lac-operons) ein oder mehrere geeignete Induktoren, z.B. IPTG oder Lactose , verwendet werden, ist es bevorzugt, den Induktor bezogen auf das (Kul- tivierungs-)Medium, das die transgenen Mikroorganismen enthält, in Schritt (ii) in einer Menge von 0,001 bis 1 mM, bevorzugt von 0,005 bis 0,9 mM, besonders bevorzugt von 0,01 bis 0,8 mM, einzusetzen, da hierbei besonders gute Ausbeuten erzielt werden können.
[0063] Zu Isolierung oder Aufreinigung der exprimierten Flavanonglykosid-Dihydrochalkone kann beispielsweise Extraktionen mit organischen Lösemitteln vorgenommen werden. Diese sind bevorzugt ausgewählt aus der folgenden Liste: Isobutan, 2-Propanol, Toluol, Methyl- acetat, Cyclohexan, 2-Butanol, Hexan, 1-Propanol, Light petroleum, 1,1,1,2-Tetrafluorethan, Methanol, Propan, 1-Butanol, Butan, Ethylmethylketon, Ethylacetat, Diethylether, Ethanol, Dibutylether, C02, tert. Butylmethylether, Aceton, Dichloromethan und N20. Besonders bevorzugt sind solche Lösungsmittel, die mit Wasser eine optisch erkennbare Phasengrenze ausbilden. Hiernach kann sich eine Entfernung des Restwassers im Lösemittel sowie die Entfernung des Lösemittels selbst anbieten, an die sich wiederum ein Rücklösen des Dihydro- chalkons in einem (ggf. anderen) Lösemittel anschließen kann, welches z.B. für eine gegebenenfalls nachfolgende Kristallisation und Trocknung des Produkts geeignet ist. Alternativ oder ergänzend kann eine adsorptive, eine destillative und/oder eine chromatographische Aufreinigung erfolgen.
[0064] Alternativ können zur Isolierung oder Aufreinigung der gebildeten Flavanonglykosid- Dihydrochalkone Verfahren der Trocknung, insbesondere Verfahren der Vakuum- bandtrockung, Sprühtrocknung, Destillation oder Lyophilisation der zellhaltigen oder -freien Fermentationslösung verwendet werden.
[0065] TRANSGENE MIKROORGANISMEN
[0066] Unter einem „transgenen Mikroorganismus" ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein gentechnisch veränderter bzw. modifizierter Mikroorganismus zu verstehen, in den gezielt mittels biotechnologischer Verfahren Nukleinsäure-Abschnitte (siehe Nukleinsäure-Abschnitte (A) und (B) wie hierin beschrieben) bzw. Gene eines anderen Organismus (sog. Transgene) eingeschleust worden sind.
[0067] Ein weiterer Gegenstand der Erfindung umfasst daher einen transgenen Mikroorganismus, enthaltend
(i) einen ersten Nukleinsäure-Abschnitt (A) enthaltend ein für eine bakterielle Chalko- nisomerase kodierendes Gen, sowie
(ii) einen zweiten Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthaltend ein für eine bakterielle Enoat- Reduktase kodierendes Gen,
wobei der N ukleinsäure-Abschnitt (A) (1) eine N ukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:l darstellt, bei der der Nukleinsäure- Abschnitt (Α') gemäß SEQ. I D NO:3 herausgeschnitten worden ist, oder
(2) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:2 darstellt, bei der der Aminosäuresäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ I D NO:4 herausgeschnitten worden ist.
[0068] Vorzugsweise handelt es sich dabei um einen fakultativ anaeroben Mikroorganismus, bevorzugt um ein Proteobakterium, insbesondere ein Enterobakterium, zum Beispiel der Gattung Escherichia, bevorzugt E. coli, insbesondere E. coli Rosetta, E. coli BL21 E.coli K12, E.coli MG1655,f. coli SEI und deren Abkömmlinge , Hefen, zum Beispiel 5. cerevesiae und P. pastoris, K. lactis, H. polymorpha sowie Pilze wie Aspergillus spp. oder Trichoderma spp..
[0069] Der erfindungsgemäße transgene Mikroorganismus zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass
(i) das für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierende Gen für eine Chalkonisomerase aus einem Mikroorganismus aus dem Phylum der Firmicutes kodiert, und/oder
(ii) das für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierende Gen für eine Enoat-Reduktase aus einem Mikroorganismus aus dem Phylum der Firmicutes kodiert.
[0070] Methoden, um auf Basis der eingeschleusten Nukleinsäure-Abschnitte bzw. der Transgene eine Expression der gewünschten Aminosäuresequenzen bzw. der gewünschten Enzyme zu ermöglichen, sind dem Fachmann ebenfalls hinreichend bekannt, z.B. unter Verwendung eines regulatorischen Elements, insbesondere eines Promotors.
[0071] VEKTOR
[0072] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Vektor, d.h. ein Trans- portvesikel („Genfähre") zur Übertragung von Fremd-N ukleinsäure(n) in eine Empfängerzelle, insbesondere einen Plasmidvektor, der das Klonieren eines oder mehrerer Nukleinsäure- Abschnitte ermöglicht, enthaltend
(i) einen ersten Nukleinsäure-Abschnitt (A) enthaltend ein für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierendes Gen, sowie
(ii) einen zweiten Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthaltend ein für eine bakterielle Enoat- Reduktase kodierendes Gen,
wobei der N ukleinsäure-Abschnitt (A)
(1) eine N ukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:l darstellt, bei der der Nukleinsäure- Abschnitt (Α') gemäß SEQ I D NO:3 herausgeschnitten worden ist, oder
(2) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:2 darstellt, bei der der Aminosäuresäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ I D NO:4 herausgeschnitten worden ist.
[0073] Ebenfalls umfasst die Erfindung einen Vektor, vorzugsweise einen Plasmidvektor, der sich dadurch auszeichnet, dass er
(i) einen ersten Nukleinsäure-Abschnitt (A) enthaltend ein für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierendes Gen, sowie (ii) einen zweiten Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthaltend ein für eine bakterielle Enoat- Reduktase kodierendes Gen
aufweist, wobei der Nukleinsäure-Abschnitt (A)
(1) eine N ukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:l darstellt, bei der der Nukleinsäure- Abschnitt (Α') gemäß SEQ. I D NO:3 herausgeschnitten worden ist, oder
(2) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:2 darstellt, bei der der Aminosäuresäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ I D NO:4 herausgeschnitten worden ist.
[0074] WIRTSZELLE
[0075] Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Wirtszelle, enthaltend ein oder mehrere identische oder unterschiedliche erfindungsgemäße Vektoren wie hierin beschrieben. Erfindungsgemäß bevorzugt ist eine Wirtszelle, die sowohl ein oder mehrere Vektoren mit einem Nukleinsäure-Abschnitt (A), enthaltend ein für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierendes Gen, als auch ein oder mehrere Vektoren mit einem Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthal- tend ein für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierenden Gen.
[0076] Bei einer erfindungsgemäßen Wirtszelle handelt es sich vorzugsweise um einen erfindungsgemäß einzusetzenden bzw. einen erfindungsgemäßen Mikroorganismus (wie oben beschrieben). Die hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Wirtszellen bzw. erfindungsgemäßen oder erfindungsgemäß einzusetzenden Mikroorganismen sind bzw. dienen vorzugs- weise als (Produktions-)Stamm zur biotechnologischen Herstellung hierin beschriebener Dihydrochalkone, insbesondere von Naringin Dihydrochalkon.
[0077] ZUBEREITUNGEN
[0078] Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man so aus ein oder mehreren der oben genannten Flavanonglycoside, die in Flavanonglycosid-haltigen Lebensmitteln oder zur Lebensmittelherstellung geeigneten Zubereitungen enthalten sind, in die entsprechenden Dihydrochalkone umwandelt und damit als natürlich bezeichenbare Zubereitungen erhält, die dadurch charakterisiert sind, dass sie mindestens eines der oben genannten Dihydrochalkone enthält und damit weniger bitter und süßer schmecken als die Ausgangszubereitung.
[0079] Dabei werden die oben definierten Flavanonglycoside bevorzugt aus Pflanzenteilen, insbesondere Früchten oder Fruchtansätzen oder durch übliche Prozesse gewonnene Produkte z.B. getrocknete Früchte oder frische oder getrocknete Fruchtteile (z. B. Albedo, Fla- vedo), Direktsäfte, Saftfraktionen, Nebenströmen der Saftproduktion, etherischen Ölen, Oleoresinen, Saftkonzentraten, Fruchtpürees, Presskuchen, frischen oder getrockneten Blät- tern, der Gattungen Citrus oder Poncirus oder Clymenia oder Eremocitrus oder Microcitrus oder Oxanthera oder Fortunella oder Eriodictyon oder Viscum gefunden. Die oben definierten Flavanonglycoside können aus den durch übliche Prozesse gewonnene Produkten auch durch für die Lebensmittelproduktion erlaubten Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische oder durch pH-Änderung, bevorzugt alkalischer und dann saurer Behandlung, isoliert, extra- hiert oder angereichert werden.
[0080] Die so gewonnen die Flavanonglycosid-haltigen Lebensmittel oder zur Lebensmittelherstellung geeigneten Zubereitungen werden dann mit den erfindungsgemäßen Verfahren in Dihydrochalkonglycosid-haltige, natürlich bezeichenbare Zubereitungen umgewandelt und können dann als solche verwendet werden oder nach Entfernung der Wirtszelle und/oder deren Bestandteilen und optionaler Aufkonzentration durch physikalische Prozesse als zur Lebensmittelherstellung geeigneten Zubereitung, bevorzugt als zur Lebensmittel- herstellung geeigneten Zubereitung mit bittermaskierender oder süßverstärkender Wirkung eingesetzt werden.
[0081 ] Beispiele für geeignete Nahrungsmittel umfassen insbesondere Süßwaren (beispielsweise Schokoladen, Schokoladenriegelprodukte, sonstige Riegelprodukte, Fruchtgummi, Hart- und Weichkaramellen, Kaugummi), alkoholische oder nicht-alkoholische Getränke (bei- spielsweise Kaffee, Tee, Eistee, Wein, weinhaltige Getränke, Bier, bierhaltige Getränke, Liköre, Schnäpse, Weinbrände, (carbonisierte) fruchthaltige Limonaden, (carbonisierte) isotonische Getränke, (carbonisierte) Erfrischungsgetränke, Nektare, Schorlen, Obst- und Gemüsesäfte, Frucht- oder Gemüsesaftzubereitungen sowie Instantgetränke (beispielsweise Instant- Kakao-Getränke, Instant-Tee-Getränke, Instant-Kaffeegetränke, Instant-Fruchtgetränke).
[0082] Besonders bevorzugt sind dabei als Flavanonglycosid-haltigen Lebensmittel Zitrussäf- te, insbesondere Orangensäfte, die einen hohen Gehalt an Naringin enthalten und durch das erfindungsgemäße Verfahren in erfindungsgemäße Naringindihydrochalkon-haltige Orangensäfte umgewandelt werden können.
[0083] BEISPIELE
[0084] BEISPIEL 1
Klonierungsstrategie
[0085] Das Herausschneiden der Sequenz des Lids aus dem Gen der CHI wurde mittels der FastCloning-Methode durchgeführt. Hierfür erfolgte eine PCR mit den unten genannten Primer auf pET28_CHI (Denaturierung: 30s 95°C, Annealing: 30s 50°C, Elongation: 6.5 min 72°C). Anschließend wurde das Ausgangs-Plasmid mit Dpn\ verdaut.
[0086] Forward Primer: 5 '-G ATCCCGG CAG CAG CAG AAGG AAATCC-3'
[0087] Reverse Primer: 5'- GGATTTCCTTCTGCTGCTGCCGGGATC-3'
[0088] Nach erfolgreicher Klonierung wurde das Plasmid pET28_CHI_ALid (Abbildung 1) zusammen mit dem Plasmid pET22_ERED in E. coli BL21 transformiert.
[0089] BEISPIEL 2
Expression der Doppeltransformation
[0090] 200 mL LBkan,amp wurden mit 1% (v/v) einer Übernachtkultur angeimpft und bei 37°C bis auf eine OD>l angezogen. Dann erfolgte die Induktion der Expression mit 0.1 mM IPTG. Die Expression des Proteins erfolgte 21h bei 20°C.
[0091 ] Wie in Abbildung 2 zu sehen ist, erfolgte die Expression der CHI_ALid sowohl in der löslichen als auch in der unlöslichen Fraktion, während die ERED nur in der unlöslichen Form exprimierbar ist.
[0092] BEISPIEL 3
Ganz-Zell-Biokatalysen
[0093] Nach der Ernte der Zellen wurden diese mit 20 mM TRIS-HCI pH 7.5 auf eine OD=150 normiert. Zur Durchführung der Biokatalysen wurden jeweils 490 μί der Zellsuspension mit 10 μί Naringin-Lösung (Stammlösung: 7.5 mM Naringin gelöst in 1,2-Propylenglykol; Endkonzentration: 150 μΜ) in ein 2-mL-Eppendorf-Reaktionsgefäß gegeben und mit Stickstoff begast. Die Biokatalysen wurden bei 23°C, 900 rpm und 22h durchgeführt. Die Extraktion der Substrate erfolgte zweimal mit Ethylacetat.
[0094] Nach 22h konnte eine 65%ige Umsetzung des Naringins beobachtet werden (Abbildung 3). [0095] BEISPIEL 4
Entbitterung von Naringin-haltigem Orangensaft
[0096] Ein Orangensaft mit einer Konzentration von 100 ppm Naringin wird mit den in Beispiel 3 beschriebenen Zellen inkubiert und bei 23°C unter Rühren 48 inkubiert. Der Gehalt des Naringins wurde auf 50 ppm gesenkt und gleichzeitig bildet sich Naringindihydrochalkon.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Verfahren zur Herstellung von Flavanonglykosid-Dihydrochalkonen, umfassend die Schritte:
(a) Bereitstellen eines transgenen Mikroorganismus, enthaltend
(i) einen ersten Nukleinsäure-Abschnitt (A) enthaltend ein für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierendes Gen, sowie
(ii) einen zweiten Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthaltend ein für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierendes Gen,
(b) Hinzufügen eines oder mehrere Flavanonglykoside zu dem transgenen Mikroorganismus,
(c) Kultivierung des transgenen Mikroorganismus unter Bedingungen, die die gleichzeitig Isomerisierung und Reduktion des Flavanonglykosids zum Flavanonglykosid-Dihydrochalkon ermöglichen, sowie gegebenenfalls
(d) Isolierung und Aufreinigung des Endproduktes,
wobei der Nukleinsäure-Abschnitt (A)
(1) eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ. ID NO:l darstellt, bei der der Nukleinsäure- Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:3 herausgeschnitten worden ist, oder
(2) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:2 darstellt, bei der der Aminosäuresäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:4 herausgeschnitten worden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der transgene Mikroorganismus ein fakultativ anaerober Mikroorganismus ist.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierende Gen für eine Chalkonisomerase aus einem Mikroorganismus aus dem Phylum der Firmicutes kodiert.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierende Gen für eine Enoat-Reduktase aus einem Mikroorganismus aus dem Phylum der Firmicutes kodiert.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Nukleinsäure-Abschnitt (B) eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:5 oder SEQ ID NO:7 darstellt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bakterielle Chalkonisomerase eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:l enthält, bei der der Nukleinsäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:3 herausgeschnitten worden ist.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bakterielle Enoat-Reduktase eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:5 oder SEQ ID NO:7 enthält.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der in den transgenen Mikroorganismus exprimierte Aminosäure-Abschnitt (B) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:6 darstellt.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bakterielle Enoat-Reduktase eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:6 enthält.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flavanonglykoside ausgewählt sind aus der Gruppe, die gebildet wird Naringin, Narirutin, Prunin (Naringin-7-O-glucosid), Hesperidin, Neohesperidin, Hesperetin-7-Ο- glucosid, Eriodictyolglycoside wie Eriocitrin, Neoeriocitrin, Eriodictyol-7-O-glucosid, Homoeriodictyolglycoside wie Homoeriodictyol-7-O-glucosid, Sterubinglycoside, Saku- ranetinglycoside, Isosakuranetinglycoside, 4',7-Dihydroxy-flavanonglykoside, 4',7- Dihydroxy-3'-methoxy-flavanonglycoside, 3',7-Dihydroxy-4'-methoxy- flavanonglycoside, 3',4',7-Trihydroxy-flavanonglycoside sowie deren Gemischen.
11. Transgener Mikroorganismus, enthaltend
(i) einen ersten Nukleinsäure-Abschnitt (A) enthaltend ein für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierendes Gen, sowie
(ii) einen zweiten Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthaltend ein für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierendes Gen.
wobei der Nukleinsäure-Abschnitt (A)
(1) eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:l darstellt, bei der der Nukleinsäure- Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:3 herausgeschnitten worden ist, oder
(2) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:2 darstellt, bei der der Aminosäuresäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:4 herausgeschnitten worden ist.
12. Mikroorganismus nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen fakultativ anaeroben Mikroorganismus handelt.
13. Mikroorganismus nach den Ansprüchen 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass
(i) das für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierende Gen für eine Chalkonisomerase aus einem Mikroorganismus aus dem Phylum der Firmicutes kodiert, und/oder
(ii) das für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierende Gen für eine Enoat- Reduktase aus einem Mikroorganismus aus dem Phylum der Firmicutes kodiert.
14. Vektor, enthaltend
(i) einen ersten Nukleinsäure-Abschnitt (A) enthaltend ein für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierendes Gen, sowie
(ii) einen zweiten Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthaltend ein für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierendes Gen.
wobei der Nukleinsäure-Abschnitt (A) (1) eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:l darstellt, bei der der Nukleinsäure- Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:3 herausgeschnitten worden ist, oder
(2) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:2 darstellt, bei der der Aminosäuresäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:4 herausgeschnitten worden ist.
15. Vektor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass er
(i) einen ersten Nukleinsäure-Abschnitt (A) enthaltend ein für eine bakterielle Chalkonisomerase kodierendes Gen, sowie
(ii) einen zweiten Nukleinsäure-Abschnitt (B), enthaltend ein für eine bakterielle Enoat-Reduktase kodierendes Gen
aufweist,
wobei der Nukleinsäure-Abschnitt (A)
(1) eine Nukleotidsequenz gemäß SEQ ID NO:l darstellt, bei der der Nukleinsäure- Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:3 herausgeschnitten worden ist, oder
(2) eine Aminosäuresequenz gemäß SEQ ID NO:2 darstellt, bei der der Aminosäuresäure-Abschnitt (Α') gemäß SEQ ID NO:4 herausgeschnitten worden ist.
16. Wirtszelle, enthaltend mindestens einen Vektor nach den Ansprüchen 14 und/oder 15.
PCT/EP2015/064626 2014-07-01 2015-06-27 Verfahren zur biotechnologischen herstellung von flavonglykosid-dihydrochalkonen Ceased WO2016012198A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/322,768 US10538797B2 (en) 2014-07-01 2015-06-27 Method for the biotechnological production of flavone glycoside dihydrochalcones

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14175312.9A EP2963109B1 (de) 2014-07-01 2014-07-01 Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von Flavanonglykosid-Dihydrochalkonen
EP14175312.9 2014-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016012198A1 true WO2016012198A1 (de) 2016-01-28

Family

ID=51033039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2015/064626 Ceased WO2016012198A1 (de) 2014-07-01 2015-06-27 Verfahren zur biotechnologischen herstellung von flavonglykosid-dihydrochalkonen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10538797B2 (de)
EP (1) EP2963109B1 (de)
ES (1) ES2647883T3 (de)
WO (1) WO2016012198A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL422147A1 (pl) * 2017-07-07 2019-01-14 Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu 7-O-β-D-4'''-O-metylo-glukopiranozylo-3',5-dihydroksy-4'-metoksyflawanon i 3'-O-β-D-4'''-O-metylo-glukopiranozylo-5,7-dihydroksy-4'-metoksyflawanon i sposób jednoczesnego otrzymywania 7-O-β-D-4'''-O-metylo-glukopiranozylo-3',5-dihydroksy-4'-metoksyflawanonu i 3'-O-β-D-4'''-O-metylo-glukopiranozylo-5,7-dihydroksy-4'-metoksyflawanonu
PL422146A1 (pl) * 2017-07-07 2019-01-14 Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Sposób otrzymywania mieszaniny 3'-O-β-D-glukopiranozylo-5,7-dihydroksy-4'-metoksyflawanonu i 7-O-β-D-glukopiranozylo-3',5-dihydroksy-4'-metoksyflawanonu

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109187776B (zh) * 2018-08-01 2022-03-22 广州市香雪制药股份有限公司 柚皮苷对映异构体的分离方法
KR102132339B1 (ko) 2019-01-15 2020-07-09 강원대학교산학협력단 플라보노이드 유도체의 제조방법 및 그 중간체
CN113150051B (zh) * 2020-01-07 2024-12-31 江西青峰药业有限公司 一种利用工业色谱技术制备二氢黄酮苷类化合物的方法
CN112063671A (zh) * 2020-08-28 2020-12-11 华南理工大学 一种橙皮素单葡萄糖苷的高值化酶法制备方法
EP4301865A1 (de) 2021-03-03 2024-01-10 Symrise AG Biokatalytische herstellung von dihydrochalkonen

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002034557A (ja) 2000-07-18 2002-02-05 Rengo Co Ltd リグニンの主要な単位間結合であるアリールグリセロール−β−アリールエーテル型結合の切断酵素、その製造方法およびその生産微生物
WO2005084305A2 (en) 2004-03-01 2005-09-15 Regents Of The University Of Minnesota Flavonoids
WO2006010117A2 (en) 2004-07-10 2006-01-26 The Research Foundation Of State University Of New York Production of flavonoids by recombinant microorganisms
EP2529633A1 (de) 2011-06-01 2012-12-05 Symrise AG Oral konsumierbare Zubereitungen umfassend bestimmte süß schmeckende Triterpene und Triterpenglycoside
US20130136839A1 (en) 2011-11-28 2013-05-30 Nutrinova Nutrition Specialties & Food Ingredients Gmbh Taste-Masking Compositions, Sweetener Compositions and Consumable Product Compositions Containing the Same
EP2692729A1 (de) 2012-07-31 2014-02-05 Symrise AG Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von Dihydrochalkonen

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002034557A (ja) 2000-07-18 2002-02-05 Rengo Co Ltd リグニンの主要な単位間結合であるアリールグリセロール−β−アリールエーテル型結合の切断酵素、その製造方法およびその生産微生物
WO2005084305A2 (en) 2004-03-01 2005-09-15 Regents Of The University Of Minnesota Flavonoids
WO2006010117A2 (en) 2004-07-10 2006-01-26 The Research Foundation Of State University Of New York Production of flavonoids by recombinant microorganisms
EP2529633A1 (de) 2011-06-01 2012-12-05 Symrise AG Oral konsumierbare Zubereitungen umfassend bestimmte süß schmeckende Triterpene und Triterpenglycoside
US20130136839A1 (en) 2011-11-28 2013-05-30 Nutrinova Nutrition Specialties & Food Ingredients Gmbh Taste-Masking Compositions, Sweetener Compositions and Consumable Product Compositions Containing the Same
EP2692729A1 (de) 2012-07-31 2014-02-05 Symrise AG Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von Dihydrochalkonen

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AUFSATZ VON GALL ET AL.: "Enzymatische Umsetzung von Flavonoiden mit einer bakteriellen Chalconisomerase und einer Enoatreduktase", ANGEWANDTE CHEMIE, vol. 126, no. 5, 2014, pages 1463 - 1466
HERLES: "First bacterial chalcone isomerase isolated from Eubacterium ramulus", ARCH MICROBIOL, vol. 181, 2004, pages 428 - 434
MECHTHILD GALL ET AL: "Enzymatische Umsetzung von Flavonoiden mit einer bakteriellen Chalconisomerase und einer Enoatreduktase", ANGEWANDTE CHEMIE (INTERNATIONAL ED. IN ENGLISH), vol. 126, no. 5, 27 January 2014 (2014-01-27), pages 1463 - 1466, XP055160309, ISSN: 0044-8249, DOI: 10.1002/ange.201306952 *
SCHNEIDER ET AL.: "Anaerobic degradation of flavonoids by Eubacterium ramulus", ARCH MICROBIOL, vol. 173, 2000, pages 71 - 75
SCHOEFER ET AL.: "Anaerobic Degradation of Flavonoids by Clostridium orbiscindens", APPL. ENVIRON. MICROBIOL., October 2003 (2003-10-01), pages 5849 - 5854
SMITH, T.F.; WATERMAN, M.S.: "Identification of common molecular subsequences", JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY, vol. 147, 1981, pages 195 - 197

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL422147A1 (pl) * 2017-07-07 2019-01-14 Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu 7-O-β-D-4'''-O-metylo-glukopiranozylo-3',5-dihydroksy-4'-metoksyflawanon i 3'-O-β-D-4'''-O-metylo-glukopiranozylo-5,7-dihydroksy-4'-metoksyflawanon i sposób jednoczesnego otrzymywania 7-O-β-D-4'''-O-metylo-glukopiranozylo-3',5-dihydroksy-4'-metoksyflawanonu i 3'-O-β-D-4'''-O-metylo-glukopiranozylo-5,7-dihydroksy-4'-metoksyflawanonu
PL422146A1 (pl) * 2017-07-07 2019-01-14 Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Sposób otrzymywania mieszaniny 3'-O-β-D-glukopiranozylo-5,7-dihydroksy-4'-metoksyflawanonu i 7-O-β-D-glukopiranozylo-3',5-dihydroksy-4'-metoksyflawanonu
PL234826B1 (pl) * 2017-07-07 2020-04-30 Wrocław University Of Environmental And Life Sciences Sposób otrzymywania mieszaniny 3’-O-β-D-glukopiranozylo- 5,7-dihydroksy-4’-metoksyflawanonu i 7-O-β-D-glukopiranozylo- 3’,5-dihydroksy-4’-metoksyflawanonu

Also Published As

Publication number Publication date
US20180216152A1 (en) 2018-08-02
EP2963109B1 (de) 2017-09-06
ES2647883T3 (es) 2017-12-27
US10538797B2 (en) 2020-01-21
EP2963109A1 (de) 2016-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2963109B1 (de) Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von Flavanonglykosid-Dihydrochalkonen
EP2692729B1 (de) Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von Dihydrochalkonen
DE69018117T2 (de) Zur Synthese von Karotinoiden verwendbare DNA-Sequenzen.
Ramachandra Rao et al. Vanilla flavour: production by conventional and biotechnological routes
DE69833516T3 (de) Verfahren zur Herstellung von Vanillin
DE69433969T2 (de) Dna - kette zur synthese von xanthophyll und prozess zur herstellung von xanthophyll
DE112007002880T5 (de) Verfahren zur Herstellung von Hydroxytyrosol
EP3002335A1 (de) Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von Flavonoiden
US20130337114A1 (en) Fermentation Process
KR20100063459A (ko) 항산화능 및 폴리페놀 함량을 강화시킨 기능성 발효 녹즙
JP2022135037A (ja) エルゴチオネイン高含有麹菌固体発酵物、並びにその製造方法
Muhitch et al. Influence of culture age and spermidine treatment on the accumulation of phenolic compounds in suspension cultures
WO2016050654A1 (en) Process for converting ferulic acid into vanillin
DE68920685T2 (de) Herstellung von Melanin.
DE69526842T2 (de) Ketogruppe-einführendes enzym, dafür kodierende dna und verfahren zur herstellung von ketocarotenoid
DE112019000467T5 (de) Rekombinanter Mikroorganismus, Verfahren zu dessen Herstellung und seine Anwendung bei der Herstellung von Coenzym Q10
KR101815389B1 (ko) 신규 아세토박터 파스퇴리아누스 균주 및 이를 이용한 감 식초 제조 방법
EP4133095B1 (de) Verfahren zur herstellung von phenylessigsäure
KR20160047117A (ko) 콩 메주를 이용한 기능성 식초의 제조 방법
KR20160116664A (ko) 세븐베리 농축액을 활용한 발효식초 제조방법 및 세븐베리 발효식초를 함유하는 음료베이스 조성물
JPH10130269A (ja) カルボリン誘導体
KR101424681B1 (ko) 스테비올 제조방법 및 스테비올 생산용 배지 조성물
DE102020132795B4 (de) Verfahren zur biotechnologischen Herstellung von 2-Phenylethanolen aus pflanzlichen Quellen
EP4303307A1 (de) Verfahren zur herstellung von aromastoffen unter verwendung einer o-methyltransferase aus pleurotus
TAU Production and application of natural food colourant from Thermomyces sp

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: 15732246

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: 15732246

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15322768

Country of ref document: US