BRPI0509301B1 - processo para fermentação de açucares contendo sacarídeos oligoméricos - Google Patents

processo para fermentação de açucares contendo sacarídeos oligoméricos Download PDF

Info

Publication number
BRPI0509301B1
BRPI0509301B1 BRPI0509301A BRPI0509301A BRPI0509301B1 BR PI0509301 B1 BRPI0509301 B1 BR PI0509301B1 BR PI0509301 A BRPI0509301 A BR PI0509301A BR PI0509301 A BRPI0509301 A BR PI0509301A BR PI0509301 B1 BRPI0509301 B1 BR PI0509301B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
fermentation
glucose
fermentation broth
enzyme
oligomers
Prior art date
Application number
BRPI0509301A
Other languages
English (en)
Inventor
J Rush Brian
R Beacom Daniel
H Reeder David
L Kolstad Jeffrey
Original Assignee
Natureworks Llc
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 Natureworks Llc filed Critical Natureworks Llc
Publication of BRPI0509301A publication Critical patent/BRPI0509301A/pt
Publication of BRPI0509301B1 publication Critical patent/BRPI0509301B1/pt

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/56—Lactic acid
    • 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
    • C12P19/02—Monosaccharides
    • 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
    • C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • 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
    • C12P19/16—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an alpha-1, 6-glucosidase, e.g. amylose, debranched amylopectin
    • 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
    • C12P19/20—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of an exo-1,4 alpha-glucosidase, e.g. dextrose

Landscapes

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

Abstract

"processo para fermentação de açúcares contendo sacarídeos oligoméricos" as misturas de açúcar que contêm oligômeros não fermentáveis são fermentadas na presença de certas enzimas que despolimerizam os oligômeros simultaneamente com o processo de fermentação.

Description

"PROCESSO PARA. FERMENTAÇÃO DE AÇÚCARES CONTENDO SACARÍDEOS OLIGOMÉRICOS" A presente invenção se relaciona a um processo para fermentação de monossacarídeos que contêm quantidades de materiais de polissacarídeos.
Os processos de fermentação são usados comercial-mente em grande escala para produzir moléculas orgânicas como etanol, ácido cítrico e ácido láctico. Naqueles processos, um carboidrato é alimentado a um microrganismo que é capaz de metabolizá-lo ao produto da fermentação desejado. 0 carboidrato e o microrganismo são selecionados em conjunto para que o microrganismo seja capaz de eficientemente digerir o carboidrato para formar o produto que é desejado com bom rendimento. Está ficando mais comum usar microrganismos geneticamente projetados nesses processos, para otimizar rendimentos e variáveis de processo, ou permitir que determinados carboidratos sejam metabolizados. 0 amido é uma fonte de carboidrato amplamente disponível e barata. Está disponível a partir de uma ampla variedade de fontes de vegetais como milho, trigo, arroz, cevada, e assim por diante. Muitos microrganismos não são capazes de metabolizar o amido diretamente, mas sim são capazes de metabolizá-lo lentamente e ineficientemente. Conse-qüentemente, é muito comum tratar o amido antes de alimentá-lo no processo de fermentação, para rompê-lo em monossacarídeos que o microrganismo pode fermentar facilmente.
Normalmente, o amido é hidrolisado para formar uma mistura que contém principalmente glicose (isto é, dextro- se) . Contudo, a hidrólise completa à glicose acrescenta um custo significante, assim os produtos de glicose que estão comercialmente disponíveis tendem a conter uma pequena quantidade de frutose e vários polissacarídeos oligoméricos. Infelizmente, muitos microrganismos também não podem metaboli-zar os oligômeros, e, portanto esses valores de carboidrato acabam desperdiçados. Além disso, a presença desses oligômeros complica a recuperação do produto da fermentação desejado do meio de fermentação. São conhecidos os assim chamados processos de sa-carificação e fermentação simultâneos (SSF) nos quais um amido não hidrolisado é alimentado em um processo de fermentação em conjunto com enzimas que catalisam a quebra do amido até monossacarídeos. Os monossacarídeos são produzidos e simultaneamente fermentados ao produto desejado. No entanto, os processos de SSF sofrem de várias desvantagens. 0 amido que é alimentado em processos de SSF tipicamente não é estéril. O mesmo é verdadeiro para as enzimas. Assim, a esterilização deve ser executada no vaso de fermentação, e isso tende a ser um gasto intensivo e ineficiente de energia. Além disso, como a glicose é produzida, ele tende a desativar as enzimas e reduzir a velocidade das taxas totais de produção .
Conseqüentemente, seria desejável um processo melhorado pelo qual as matérias-primas de monossacarídeos que contenham quantidades de açúcares oligoméricos possam ser fermentadas eficientemente.
Em um aspecto, a presente invenção é um processo de fermentação que submete um caldo de fermentação que contém 30 g/L ou menos de um monossacarídeo e de aproximadamente 1 g/L a aproximadamente 10 g/L de um ou vários sacarídeos oligoméricos não fermentáveis a condições de fermentação na presença de (A) um microrganismo que fermenta o monossacarídeo mas que não fermenta os ditos sacarídeos oligoméricos não fermentáveis e (B) uma quantidade eficaz de pelo menos uma enzima ativa que despolimeriza pelo menos um dos ditos sacarídeos oligoméricos não fermentáveis para formar um monossacarídeo que é fermentável pelo microrganismo, em condições tais que a despolimerização do sacarídeo oligomérico não fermentável e a fermentação dos monossacarídeos ocorram simultaneamente.
Em um segundo aspecto, a presente invenção é um processo para fermentação de um substrato de fermentação na presença de um microrganismo, compreendendo: (A) formação de um caldo de fermentação inicial que contém (1) um substrato de fermentação, do qual (a) de aproximadamente 75 % a aproximadamente 98 % em peso é um monossacarídeo que é fermentável pelo microrganismo em um produto de fermentação desejado, e (b) de aproximadamente 2 % a aproximadamente 25 % em peso é um ou vários sacarídeos oligoméricos que não são fermentáveis pelo microrganismo ao produto da fermentação desejado, no qual o caldo de fermentação inicial contém pelo menos 30 g/L do monossacarídeo; (B) fermentação do caldo de fermentação inicial na presença do microrganismo em condições suficientes para fer- mentar o monossacarídeo e reduzir a concentração de monossa-carídeo no caldo de fermentação a menos do que aproximadamente 30 g/L; (C) acrescentar então ao caldo de fermentação ativo uma quantidade eficaz de pelo menos uma enzima que despo-limerize pelo menos um sacarídeo oligomérico no caldo de fermentação para formar um monossacarídeo que é fermentável pelo microrganismo para formar um produto da fermentação desejado; (D) e então sujeição do caldo de fermentação a condições suficientes para simultaneamente despolimerizar pelo menos um sacarídeo oligomérico e fermentar monossacarí-deos para formar o produto da fermentação desejado.
Em um terceiro aspecto, a presente invenção é um processo de fermentação compreendendo a fermentação de um caldo de fermentação que contém até 3 0 g/L de glicose e de aproximadamente 1 g/L a aproximadamente 10 g/L de oligômeros não fermentáveis de glicose na presença de (A) um microrganismo que fermenta a glicose mas não fermenta os ditos oligômeros de glicose não fermentáveis e (B) uma quantidade eficaz de pelo menos uma enzima ativa que despolimerize pelo menos um dito oligômero da glicose não fermentável para formar um monossacarídeo que é fermentável pelo microrganismo, em condições tais que a despolimerização dos oligômeros da glicose não fermentáveis ocorre simultaneamente com a fermentação da glicose e do monossacarídeo.
Foi surpreendentemente encontrado que a despolimerização enzimática de sacarídeos oligoméricos pode ocorrer com boas taxas na presença de concentrações significantes de monossacarídeos. Isso permite a fermentação e despolimeriza-ção simultâneas de oligômeros, sem inativação significante das enzimas ou a reforma de 1 a 6 oligômeros. Este processo fornece um método de fermentação eficiente no qual uma matéria-prima de carboidrato relativamente barato pode ser usado e são obtidos rendimentos muito altos do produto da fermentação desejado em taxas comercialmente razoáveis. O "monossacarídeo fermentável" é um açúcar que pode ser fermentado pelo microrganismo que é usado no processo, para formar um produto da fermentação desejado. O monossacarídeo fermentável é preferivelmente um açúcar pentose ou hexose. Um açúcar hexose preferencial em particular é a glicose. 0 "sacarídeo oligomérico não fermentável" é um carboidrato oligomérico no qual duas ou mais unidades de monossacarídeo são ligadas em conjunto via ligações de éter. 0 sacarídeo oligomérico ê "não fermentável", significando que não pode ser fermentado pelo microrganismo ao produto da fermentação desejado, ou que a taxa da sua fermentação está em não mais do que aproximadamente 5 % da taxa na qual o microrganismo fermenta o monossacarídeo fermentável nas condições usadas no processo. 0 grau de polimerização é preferivelmente de aproximadamente 2 a aproximadamente 10, especialmente de aproximadamente 2 a aproximadamente 5, o mais preferivelmente de aproximadamente 2 a aproximadamente 3. No caso onde são açúcares oligoméricos de hexoses, são adequados os que têm ligação de éter 1 ->4oul -> 6, embora sejam preferidos os que têm ligação de éter 1 -> 4. Os sacarí- dios oligoméricos não fermentáveis especialmente preferíveis incluem oligômeros de glicose como a maltose, a maltotriose e a isomaltotriose (todos possuindo ligações de éter 1 -> 4), ismaltose (possuindo ligação de éter 1 -> 6), e panose (possuindo tanto ligação de éter 1 -> 4 quanto 1 -> 6) . O hidrolizado de amido comercialmente disponível contém aproximadamente de 80 % a aproximadamente 98 % em peso de glicose (baseado em carboidratos), especialmente de aproximadamente 90 % a aproximadamente 96 % em peso de glicose (um monossacarídeo fermentável) e de aproximadamente 1 % a aproximadamente 20 % (baseado em carboidratos, glicose), especialmente de aproximadamente 1 % a aproximadamente 9 % de oligômeros que tendem a ser não-fermentáveis. Esses hi-drolisados também podem conter pequenas quantidades (até aproximadamente 2 % em peso, baseado em carboidratos) de fru-tose e outros carboidratos. Tais hidrolisados de amido são um substrato de fermentação particularmente preferido para uso de acordo com a presente invenção.
Na presente invenção, ocorre a fermentação e a despolimeri-zação enzimática simultâneas do oligômero. No processo, as enzimas ativas são acrescentadas a um caldo de fermentação até aproximadamente 30 g/L do monossacarídeo fermentável. Concentrações mais altas de monossacarídeo tendem a reduzir a eficiência da reação de despolimerização enzimática, e são, por isso, indesejáveis. Além disso, algumas enzimas catalisarão a formação de 1 -> 6 polissacarídeos oligômeros na presença de altas concentrações de monossacarídeos. A concentração de monossacarídeo é preferivelmente até apro- ximadamente 26 e mais preferivelmente até aproximadamente 20 g/L do mesmo. O caldo contém até aproximadamente 10 g/L do saca-rídeo oligomérico não fermentável, preferivelmente de aproximadamente 1 g/L a aproximadamente 8 g/L e mais preferivelmente aproximadamente 3 g/L a aproximadamente 6 g/L do mesmo. O caldo de fermentação então é submetido a condições nas quais o monossacarídeo fermentável é fermentado ao mesmo tempo pelo menos um dos sacarídeos oligoméricos não fermen-táveis é despolimerizado. Os monossacarídeos que são produzidos na reação de despolimerização (que podem ser os mesmos ou diferentes dos monossacarídeos fermentáveis iniciais) também são fermentados. A despolimerização enzimática e a fermentação simultâneas fornecem rendimentos excelentes e boas taxas de fermentação. É normalmente mais econômico começar uma fermentação com uma concentração muito mais alta do monossacarídeo fermentável. Uma modalidade preferencial da presente invenção, desse modo, é um processo no qual um caldo de fermentação inicial contendo acima de 30 g/L (preferivelmente pelo menos 40 g/L, mais preferivelmente pelo menos 50 g/L, especialmente pelo menos 55 g/L) de monossacarídeo é fermentado até que a concentração de monossacarídeo seja reduzida até abaixo de 30 g/L, preferivelmente abaixo de 26 g/L e mais preferivelmente abaixo de 5 g/L. A(s) enzima(s) então é acrescentada e é realizada a fermentação simultânea com a fermentação do oligômero. Esta modalidade da invenção permite que se tire proveito da melhor economia que vêm com a u- tilização das mais altas concentrações iniciais dos materiais de partida.
Qualquer enzima que seja capaz de despolimerizar o oligômero não fçrmentável pode aqui ser usada. 0 tipo específico da enzima que é usada ê selecionado em relação aos determinados sacarídeos oligoméricos que estejam presentes no caldo de fermentação. As enzimas de particular interesse atacam a ligação éter 1 -> 4 ou uma ligação éter 1 -> 6 (ou ambas) de um sacarídeo oligomérico. Uma enzima preferida para despolimerização de oligômeros com ligações 1 -> 4 é a α-glicosidase (glicoamylase). Uma enzima preferida para despolimerização de oligômeros com ligações 1 -> 6 é a trans-glicosidase. As misturas de α-glicosidase e trans-glicosidase são preferidas quando sacarídeos oligoméricos de cada tipo estão presentes. Essas enzimas estão comercialmente disponíveis através da, por exemplo, Enzyme Biosystems (G-ZYME 99 SP, um produto de α-glicosidase) e Genencor (Transglicosidase L-500). Em alguns exemplos, os graus comerciais de α-glicosidase não são altamente refinados, e contêm várias quantidades de outras enzimas que atacam a ligação 1 -> 4 e/ou a ligação 1 -> 6 de sacarídeos oligoméricos. Esses graus "crus" de a- glicosidase estão entre os tipos preferenciais de enzimas. Um exemplo de um tal grau de "cru" é a GC702, da Genencor. A quantidade de enzima que é usada dependerá de algum modo, da enzima em particular, da taxa desejada de reação, e do determinado(s) polissacarídeo(s) oligomérico que estejam presentes. Tipicamente, a enzima é utilizada em uma quantidade suficiente para fornecer aproximadamente de 5 a 10.000 μΐι de enzima / L do caldo de fermentação. Uma quantidade mais preferencial é de aproximadamente de 10 a 1.000 μύ / L, e uma quantidade ainda mais preferencial é de aproximadamente de 25 a 500 μΐι / L.
Exemplos de produtos químicos que são produzidos em produtos comerciais para fermentação são o etanol, o ácido lático, o ácido cítrico, o ácido malônico, o ácido hidro-xi butírico e o ácido acético. 0 microrganismo é aquele que pode fermentar o mo-nossacarídeo fermentável ao produto da fermentação desejado. Como tal, o determinado microrganismo usado é selecionado em relação ao substrato de fermentação, bem como o produto da fermentação que é desejado. O microrganismo pode ser de ocorrência natural, ou pode ser um mutante ou uma cepa recom-binante. Os exemplos de microrganismos incluem vária espécie de bacilos, lactobacilos e leveduras, inclusive dos tipos selvagens e dos tipos mutado ou recombinante.
Microrganismos adequados úteis para produzir o ácido láctico incluem bactérias do tipo selvagem dos gêneros Lactobacillus, Pediococcus, Lactococcus e Estreptococo e fungos do tipo selvagem dos gêneros Rhizopus. Além disso, são adequadas as cepas de leveduras recombinantes os gêneros Kluyveromyces, Pi chi a, Hansenula, Candida, Trichosporon ou Yamadazyma, possuindo genes de LDH exógenos. Tais cepas de levedura recombinante são descritas por exemplo em WO 99/14335, WO 00/71738 e WO 02/42471. O caldo de fermentação também incluirá a água e preferivelmente incluirá nutrien- tes, como proteínas (ou outra fonte de nitrogênio), vitaminas e sais minerais, que são necessários ou desejáveis para a função de célula. Outros componentes também podem estar presentes no caldo' de fermentação, tais como agentes tampo-nadores, produtos de fermentação (que tendem a se acumular com os progressos da fermentação) e outro metabólitos. Em casos onde a fermentação é um ácido, é comum tamponar o caldo com uma base como hidróxido de cálcio ou carbonato de cálcio, para manter um pH no qual o microrganismo funcione bem. As condições são selecionadas para que a fermentação e despolimerização enzimática dos oligômeros ocorram simultaneamente. Embora as condições possam variar dependendo de um determinado microrganismo, da enzima e do produto da fermentação desejado, as condições típicas incluem uma temperatura de aproximadamente 20°C, preferivelmente de aproximadamente 30°C até aproximadamente 50°C, mais preferivelmente aproximadamente 45°C. Normalmente a mistura de reação ê agitada. O processo pode ser realizado em modo de batelada, modo semi-contínuo e modo contínuo. O processo é preferivelmente continuado até que o máximo de substrato de fermentação seja convertido no produto da fermentação desejado conforme seja economicamente viável. É reconhecido, contudo, que em muitos exemplos não será economicamente viável tentar fermentar 100% do substrato. É preferível conduzir o processo para que pelo menos 50 %, mais preferivelmente pelo menos 60 %, especialmente pelo menos 75 %, dos oligômeros não fermentáveis sejam convertidos a monossacarídeos fermentáveis e fermentados ao produto de- sejado. As concentrações finais de oligômeros não fermentá-vel são preferivelmente abaixo de aproximadamente 3 g/L, mais preferivelmente abaixo de aproximadamente 2 g/L, e especialmente abaixo' de aproximadamente 1 g/L. As concentrações finais de monossacarídeos fermentáveis estão preferivelmente abaixo de 1 g/L, e especialmente abaixo de 0,1 g/L. O produto da fermentação é recuperado do caldo de fermentação. A maneira de realizar essa recuperação dependerá do produto em particular. Contudo, em geral, o microrga-nismo é separado da fase líquida, tipicamente via uma etapa de filtração, e o produto é recuperado via, por exemplo, destilação, extração, cristalização, separação de membrana, osmose, osmose inversa ou outra técnica adequada.
Aproximadamente 4.000 L de um caldo de fermentação aquoso que contém um xarope de glicose de 95 %, o bastante para fornecer 153 g de glicose/kg do caldo preparado. O xarope de dextrose de 95 % contém vária espécies oligoméricas tal como mostrado na Tabela 1, abaixo. O caldo de fermentação inclui um pacote nutrientes para promover o crescimento e a atividade do microrganismo. O caldo é fermentado para produzir o ácido láctico a 45°C utilizando uma bactéria em uma concentração de aproximadamente 4g de células/L. A cal é acrescentada conforme necessário para manter o pH do caldo em aproximadamente 6,2. O ácido láctico (na forma do sal de cálcio) é produzido pela taxa de aproximadamente 1,6 g/kg/hr. A fermentação é continuada até que a concentração de glicose no caldo seja reduzida abaixo de 7 g/L. 400 μL/L de α-glicosidase e 25 mL/L de trans-glicosidase são acrescentados. Uma amostra do caldo é tomada e analisada para a glicose, maltose, isomaltose, mal-totriose, panose e isomaltotriose, com os resultados seguintes : ' TABELA 1 No momento da adição de enzima, a concentração de ácido lático é 121 g/kg. Depois da adição de enzima, a fermentação é continuada nas mesmas condições que antes. Uma amostra do caldo é tomada em vários intervalos e analisada para sacarídeos como antes. Os resultados são como se segue: TABELA 2 Os dados na Tabela 2 mostram que todos os cinco dos sacarideos oligoméricos avaliados foram substancialmente despolimerizados depois da adição de enzima. A fermentação simultânea é indicada pelos níveis de glicose, que continuaram caindo em todas as partes do processo embora a glicose adicional fosse gerada como os oligômeros foram despolimerizados.' Em geral as concentrações de substrate são reduzidas neste exemplo de 153 g/L a menos de 0,1 g/L. A concentração láctica final é 126 g/kg do caldo.
Uma outra fermentação é executada em uma menor escala, que usa aproximadamente 1,9 L de um caldo de fermentação semelhante ao descrito na Tabela 1, exceto que a concentração de glicose inicial é aproximadamente 125 g/L. A fermentação é conduzida durante aproximadamente 35 horas nas condições descritas no Exemplo 1, em cujo tempo a concentração de glicose é reduzida a 26 g/L. Uma amostra é tomada neste ponto e analisada para sacarideos. 400 μυ/L de a-glicosidase então são acrescentados e a fermentação continuada nas mesmas condições. As amostras são tomadas em 3, 8 e 27 horas depois da adição de enzima, com resultados tal como mostrado na Tabela 3. TABELA 3 Os dados na Tabela 3 novamente mostram que a fermentação e despolimerização enzimática do polissacarídeo ocorreram simultaneamente nessas condições. Neste exemplo, os oligômeros que possuem ligações de éter 1 -> 4 são convertidos com um bom rendimento a monossacarídeos. A isomaltose não é significativamente despolimerizada neste exemplo porque a α-glicosidase não promove eficientemente a hidrólise da ligação de éter 1 -> 6 que existe na isomaltose.
REIVINDICAÇÕES

Claims (1)

1. Processo para fermentação de um substrato de fermentação na presença de um microrganismo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: (A) formar um caldo de fermentação inicial que contém (1) um hidrolisado de amido contendo de 8 0 a 9 8 por cento em peso de glicose com base em carboidratos e de 1 a 20 por cento em peso de oligômeros de glicose possuindo um grau de polimerização de 2 a 5, em que o caldo de fermentação inicial contém pelo menos 50 g/L da glicose; (B) fermentar o caldo de fermentação inicial na presença do microrganismo para fermentar a glicose e reduzir a concentração de glicose no caldo de fermentação para menos do que 30 g/L; (C) acrescentar então ao caldo de fermentação 5 a 10.000 pL por litro de caldo de fermentação de pelo menos uma enzima que despolimeriza pelo menos um oligômero de glicose no caldo de fermentação para formar glicose; em que a referida enzima é uma enzima que ataca a ligação éter 1 -> 4 ou uma ligação éter 1 -> 6 (ou ambas) de um sacarideo oligo-mérico; em que a enzima preferida para despolimerização de oligômeros com ligações 1 -> 4 é a α-glicosidase (glico- amylase), a enzima preferida para a despolimerização de oligômeros com ligações 1 -> 6 é a trans-glicosidase e uma mistura de ambos é preferida quando sacarideos oligoméricos de cada tipo estão presentes;(D) e, então, simultaneamente despolimerizar os oligômeros de glicose e fermentar a glicose.
BRPI0509301A 2004-03-31 2005-03-16 processo para fermentação de açucares contendo sacarídeos oligoméricos BRPI0509301B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US55826604P 2004-03-31 2004-03-31
PCT/US2005/008818 WO2005100583A2 (en) 2004-03-31 2005-03-16 Process for fermenting sugars containing oligomeric saccharides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0509301A BRPI0509301A (pt) 2007-09-04
BRPI0509301B1 true BRPI0509301B1 (pt) 2017-04-11

Family

ID=35150557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0509301A BRPI0509301B1 (pt) 2004-03-31 2005-03-16 processo para fermentação de açucares contendo sacarídeos oligoméricos

Country Status (8)

Country Link
US (3) US9328364B2 (pt)
EP (2) EP1756292B8 (pt)
CN (1) CN101076596A (pt)
BR (1) BRPI0509301B1 (pt)
DK (1) DK1756292T3 (pt)
ES (1) ES2510666T3 (pt)
PL (1) PL1756292T3 (pt)
WO (1) WO2005100583A2 (pt)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK1756292T3 (da) * 2004-03-31 2014-10-27 Cargill Inc Fremgangsmåde til at fermentere sukre indeholdende oligomeriske saccharider
US20110097765A1 (en) * 2008-04-30 2011-04-28 Gang Duan Enhanced fermentation process using molasses
WO2014093312A1 (en) 2012-12-10 2014-06-19 Cargill, Incorporated Batch feed process for fermenting sugars
CN108474016A (zh) * 2016-01-05 2018-08-31 卡吉尔公司 用于发酵糖的方法
EP3415622A1 (en) 2017-06-14 2018-12-19 Evonik Degussa GmbH Method for production of fine chemicals using a corynebacterium secreting modified alpha-1,6-glucosidases
WO2025114343A2 (en) 2023-11-29 2025-06-05 Frieslandcampina Nederland B.V. Process for the production of human milk oligosaccharides

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4113509A (en) * 1975-05-14 1978-09-12 Cpc International Inc. Enzymatically produced maltose-maltotriose starch hydrolysate
US4243750A (en) * 1979-05-29 1981-01-06 National Distillers And Chemical Corp. Process for the hydrolysis of starch and the continuous fermentation of the sugars obtained therefrom to provide ethanol
SE7908105L (sv) * 1979-10-01 1981-04-02 Alfa Laval Ab Forfarande for framstellning av etanol genom kontinuerlig forjesning av polysackaridhaltiga ravaror
US4734364A (en) 1983-05-20 1988-03-29 Miller Brewing Company Production of dextrose and maltose syrups using an enzyme derived from rice
IE58568B1 (en) * 1984-11-15 1993-10-06 Suiker Unie Method and device for the carrying out of a microbiological or enzymatic process
US5231016A (en) * 1988-05-02 1993-07-27 Rhone-Poulenc Chimie Microbiological production of itaconic acid
US4963486A (en) * 1989-04-21 1990-10-16 Cornell Research Foundation, Inc. Direct fermentation of corn to L(+)-lactic acid by Rhizopus oryzae
US5464760A (en) * 1990-04-04 1995-11-07 University Of Chicago Fermentation and recovery process for lactic acid production
US5231017A (en) * 1991-05-17 1993-07-27 Solvay Enzymes, Inc. Process for producing ethanol
WO1994013826A1 (en) * 1992-12-04 1994-06-23 University Of Chicago Improved pre-treatment process for lactic acid production
DE69621765T2 (de) * 1995-09-07 2003-03-06 Kansai Paint Co., Ltd. Kombiniertes Verfahren von Fermentations-und mikrobieller Transformations-Reaktion
US5827720A (en) 1995-12-28 1998-10-27 Kikkoman Corporation α-glucosidase, and a process for producing the same
IT1294728B1 (it) 1997-09-12 1999-04-12 Biopolo S C A R L Ceppi di lievito per la riproduzione di acido lattico
US5853487A (en) * 1998-04-27 1998-12-29 Roquette Freres Process for producing low de starch hydrolysates by nanofiltration fractionation and blending of resultant products, preferably in liquid form, with other carbohydrates
EP1183385B1 (en) 1999-05-21 2006-07-19 Cargill Dow LLC Methods and materials for the synthesis of organic products
CA2421201A1 (en) * 2000-09-05 2002-03-14 Lion Nathan Brands Company Limited High soluble dietary fibre fermented beverage and process for its production
CN1955299A (zh) 2000-11-22 2007-05-02 内特尔沃克公司 合成有机产物的方法和材料
US20030180900A1 (en) * 2002-02-08 2003-09-25 Oreste Lantero Methods for producing ethanol from carbon substrates
US20040115779A1 (en) * 2002-03-19 2004-06-17 Olsen Hans Sejr Fermentation process
ATE365221T1 (de) * 2002-05-14 2007-07-15 Purac Biochem Bv Verfahren zur herstellung von milchsäure oder deren salz durch gleichzeitige verzuckerung und fermentation von stärke
US6855526B2 (en) 2002-05-15 2005-02-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Method for making mannitol with Lactobacillus intermedius
AU2003281542A1 (en) 2002-06-19 2004-02-09 Dsm Ip Assets B.V. Preparation of microbial oil containing polyunsaturated fatty acids
DE10314562A1 (de) 2003-03-31 2004-10-14 Basf Ag Verfahren zur Herstellung einer Polyetherzusammensetzung
ES2251893T1 (es) 2003-04-04 2006-05-16 Novozymes A/S Reduccion de la viscosidad de una pasta.
PT3219806T (pt) * 2004-03-25 2020-06-30 Novozymes Inc Métodos para degradar ou converter polissacarídeos da parede celular de plantas
DK1756292T3 (da) 2004-03-31 2014-10-27 Cargill Inc Fremgangsmåde til at fermentere sukre indeholdende oligomeriske saccharider
US9512448B2 (en) 2007-05-09 2016-12-06 Stellenbosch University Method for enhancing cellobiose utilization
JP2011067095A (ja) 2008-01-10 2011-04-07 Ajinomoto Co Inc 発酵法による目的物質の製造法
ES2628847T3 (es) * 2011-11-09 2017-08-04 Amyris, Inc. Producción de isoprenoides derivados de acetil-coenzima a

Also Published As

Publication number Publication date
EP1756292A4 (en) 2011-09-14
WO2005100583A2 (en) 2005-10-27
EP1756292A2 (en) 2007-02-28
PL1756292T3 (pl) 2015-03-31
CN101076596A (zh) 2007-11-21
ES2510666T3 (es) 2014-10-21
DK1756292T3 (da) 2014-10-27
US9328364B2 (en) 2016-05-03
EP2799553A2 (en) 2014-11-05
US20090011481A1 (en) 2009-01-08
EP2799553B1 (en) 2020-07-29
US9714438B2 (en) 2017-07-25
US10655151B2 (en) 2020-05-19
EP1756292B8 (en) 2014-09-24
EP1756292B1 (en) 2014-07-30
WO2005100583A3 (en) 2006-12-14
EP2799553A3 (en) 2014-12-31
US20150132814A1 (en) 2015-05-14
BRPI0509301A (pt) 2007-09-04
US20160138060A1 (en) 2016-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Taguchi et al. Continuous hydrogen production by Clostridium sp. strain no. 2 from cellulose hydrolysate in an aqueous two-phase system
Ishihara et al. Utilization of D-xylose as carbon source for production of bacterial cellulose
US8304219B2 (en) Kluyveromyces strains metabolizing cellulosic and hemicellulosic materials
EP1581617B1 (en) Methods for producing end-products from carbon substrates
US10655151B2 (en) Process for fermenting sugars containing oligomeric saccharides
Park et al. Production of erythritol in fed-batch cultures of Trichosporon sp.
BRPI0309981B1 (pt) Método para a produção de ácido láctico ou um sal do mesmo por sacarificação e fermentação simultâneas de amido
JP5711873B2 (ja) セルロース系原料の同時糖化発酵法
Haq et al. Direct production of citric acid from raw starch by Aspergillus niger
Rengarajan et al. High purity prebiotic isomalto-oligosaccharides production by cell associated transglucosidase of isolated strain Debaryomyces hansenii SCY204 and selective fermentation by Saccharomyces cerevisiae SYI065
KR100395445B1 (ko) 환원성 전분당으로부터 비환원성 당질을 생성하는 재조합 열안정성 효소
Grohmann et al. Fermentation of galacturonic acid and pectin-rich materials to ethanol by genetically modified strains of Erwinia
JP5091523B2 (ja) アルコール生産方法
JP4473402B2 (ja) デキストランの製造法
CN108474016A (zh) 用于发酵糖的方法
EP3208340B1 (en) Process for propagating a yeast capable to ferment glucose and xylose
CN107557396A (zh) 一种两阶段全细胞催化木质纤维水解液联产多种糖酸的方法
JPS62253379A (ja) 脱側鎖酵素製品、その製法及び用途
JP5391510B2 (ja) β―グルコシダーゼ活性を有するタンパク質及びその利用
JP2000201690A (ja) キシリト―ルの製造法
KR20020005200A (ko) 목질계 당화액을 이용한 숙신산의 생산방법
US20020182682A1 (en) Process for preparing beta-fructofuranosidase enzyme and a process for producing fructooligosaccharides
JP5605331B2 (ja) β−グルコシダーゼ活性を有するタンパク質及びその利用
JP2002355086A (ja) キシロースを原料とする酢酸菌セルロースの製造方法。
Tangri et al. Improvement in xylitol production from wheat straw hemicellulosic hydrolysate achieved by the use of immobilized Aspergillus terreus cells

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 11/04/2017, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 21A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2871 DE 13-01-2026 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.