CH453379A - Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsäure durch Fermentation - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsäure durch FermentationInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsäure durch Fermentation Das Verfahren betrifft die Herstellung von L-Glut- aminsäure durch Fermentation.
Dieses Verfahren ist da durch gekennzeichnet, dass der Mikroorganismus Gaffkya tibisci unter aeroben Bedingungen in einem flüssigen Nährmedium kultiviert wird, das eine vom Mikro organismus assimilierbare Kohlenstoff- und Stickstoff quelle, ein Mineralsalz ;sowie einen Wachstumsfaktor aufweist.
Der neue Mikroorganismus ist in der öffentlichen Sammlung der technologischen Fakultät bei der Lehr- kanzel für Mikrobiologie der Universität Zagreb, Jugoslawien, unter der Nummer 4004 hinterlegt.
Der Mikroorganismus Gaffkya tibisci stellt eine neue Gattung dar und seine Charakteristiken sind neben denen einer beschriebenen Gattung dieses Stammes, Gaffkya homari (Bergey's Manual of Deter. Bact., Seventh Edition) in folgender Tabelle angeführt:
EMI0001.0027
<I><U>Tabelle <SEP> 1</U></I>
<tb> Charakteristik <SEP> Gaffkya <SEP> tibisei <SEP> Gaffkya <SEP> homari
<tb> 1. <SEP> Morphologie <SEP> der <SEP> Zellen <SEP> Koki. <SEP> Bilden <SEP> ausgeprägte <SEP> Tetraden. <SEP> Koki. <SEP> Bilden <SEP> ausgeprägte <SEP> Tetraden.
<tb> Ansammlungen <SEP> ebenfalls <SEP> aus <SEP> Tetraden
<tb> bestehend.
<tb> 2. <SEP> Grösse <SEP> der <SEP> Zellen <SEP> Durchmesser: <SEP> 0,8-1,1 <SEP> Durchmesser: <SEP> 0,8-1,1
<tb> 3. <SEP> Beweglichkeit <SEP> keine <SEP> keine
<tb> 4. <SEP> Färbung <SEP> nach <SEP> Gram <SEP> positiv <SEP> positiv
<tb> 5. <SEP> Kolonien <SEP> auf <SEP> Agar <SEP> rund, <SEP> klein, <SEP> 1-2 <SEP> mm <SEP> im <SEP> Durchmesser, <SEP> rund, <SEP> klein, <SEP> 1-2 <SEP> mm <SEP> im <SEP> Durchmesser,
<tb> konvex. <SEP> Farbe:
<SEP> ohne <SEP> Pigment, <SEP> gelblich <SEP> gräulich-weiss, <SEP> gewölbt
<tb> bis <SEP> gelb, <SEP> von <SEP> der <SEP> Temperatur <SEP> der
<tb> Kultivierung <SEP> abhängig
<tb> 6. <SEP> Schräges <SEP> Agar <SEP> Wachstum <SEP> mässig, <SEP> punktförmig <SEP> Wachstum <SEP> schwach, <SEP> punktförmig
<tb> 7. <SEP> Nahrhaftes <SEP> Bouillon <SEP> Trübe <SEP> mit <SEP> ausgeprägtem <SEP> Niederschlag <SEP> schwaches <SEP> Wachstum <SEP> mit <SEP> körnigem
<tb> am <SEP> Boden, <SEP> kein <SEP> Oberflächenwachstum <SEP> Niederschlag, <SEP> kein <SEP> Oberflächenwachstum
<tb> B. <SEP> Verflüssigung <SEP> der <SEP> Gelatine <SEP> keine <SEP> keine
<tb> 9. <SEP> Lackmusmilch <SEP> schwach <SEP> alkalisch <SEP> schwach <SEP> sauer
<tb> 10. <SEP> Indolbildung <SEP> keine <SEP> keine
<tb> 11.
<SEP> Kartoffel <SEP> kein <SEP> Wachstum <SEP> kein <SEP> Wachstum
<tb> 12. <SEP> Bildung <SEP> von <SEP> H2S <SEP> keine <SEP> keine
<tb> 13. <SEP> Hydrolyse <SEP> der <SEP> Stärke <SEP> keine <SEP> keine
<tb> 14. <SEP> Methylrot <SEP> negativ <SEP> negativ
<tb> 15. <SEP> Voges-Proskauer-Reaktion <SEP> negativ <SEP> negativ
EMI0002.0001
<I>Fortsetzung <SEP> Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> Charakteristik <SEP> Gaffkya <SEP> tibisci <SEP> Gaffkya <SEP> homari
<tb> 16. <SEP> Nitratreduktion <SEP> negativ <SEP> negativ
<tb> 17. <SEP> Urease <SEP> negativ <SEP> negativ
<tb> 18. <SEP> Ausnützung <SEP> von <SEP> NH4H2PO4 <SEP> nützt <SEP> aus <SEP> nützt <SEP> nicht <SEP> aus
<tb> als <SEP> einzige <SEP> Stickstoffquelle
<tb> 19. <SEP> Verhältnis <SEP> zum <SEP> freien <SEP> aerob <SEP> aerob, <SEP> fakultativ <SEP> anaerob
<tb> Sauerstoff
<tb> 20.
<SEP> Temperaturoptimum <SEP> 28-37 <SEP> C <SEP> 30-35 <SEP> C
<tb> 21. <SEP> Blutagar <SEP> (menschlich) <SEP> keine <SEP> Hämolyse <SEP> beta-Hämolyse
<tb> 22. <SEP> Für <SEP> Wachstum <SEP> benötigte <SEP> Thiamin* <SEP> Byotin, <SEP> Ca-panthotenat, <SEP> Thiamin,
<tb> Stoffe <SEP> Nicotinsäure <SEP> und <SEP> gewisse <SEP> Aminosäuren
<tb> 23. <SEP> Pathogene <SEP> Eigenschaften <SEP> gegen <SEP> Meerkrebs <SEP> nicht <SEP> geprüft. <SEP> gegen <SEP> Meerkrebs <SEP> pathogen
<tb> Koagulasetest <SEP> negativ
<tb> 24. <SEP> Herkunft <SEP> Erde <SEP> am <SEP> Fluss <SEP> Tisa <SEP> kranker <SEP> Meerkrebs
<tb> (Homarus <SEP> americanus, <SEP> Maine)
<tb> mit <SEP> Auxonographiemethode <SEP> geprüft.
Die Bildung der Säure und des Gases aus Zuckerund Alkohol ist in Tabelle Il* dargestellt:
EMI0002.0004
<I>Tabelle <SEP> 11</I>
<tb> Fermentation <SEP> von <SEP> Zucker <SEP> Gaffkya <SEP> tibisci <SEP> Gaffkya <SEP> homari <SEP> Gaffkya <SEP> tibisci <SEP> Gaffkya <SEP> homari
<tb> und <SEP> Alkohol <SEP> Säure <SEP> Gas
<tb> Glukose <SEP> + <SEP> + <SEP> - <SEP> Arabinose <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft
<tb> Ramnose <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft
<tb> Xylose <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft
<tb> Fructose <SEP> + <SEP> nichtgeprüft <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft
<tb> Galaktose <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft
<tb> Mannose <SEP>
- <SEP> nicht <SEP> geprüft <SEP> - <SEP> nicht <SEP> geprüft
<tb> Saccharose <SEP> + <SEP> + <SEP> - <SEP> Laktose <SEP> - <SEP> + <SEP> - <SEP> Maltose <SEP> + <SEP> + <SEP> - <SEP> Raffinose <SEP> - <SEP> + <SEP> - <SEP> Glycerol <SEP> + <SEP> + <SEP> - <SEP> Mannitol <SEP> - <SEP> + <SEP> - <SEP> Dulcitol <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> Die <SEP> Bildung <SEP> der <SEP> Säure <SEP> und <SEP> des <SEP> Gases <SEP> wurde <SEP> auf <SEP> dem <SEP> Nährboden <SEP> folgender <SEP> Zusammensetzung <SEP> geprüft:
<tb> <B>NH;H2P04</B> <SEP> 1,0 <SEP> g, <SEP> KCl <SEP> 0,2 <SEP> g, <SEP> MgS04 <SEP> . <SEP> 7H20 <SEP> 0,2 <SEP> g, <SEP> Zucker <SEP> 10,0 <SEP> g, <SEP> Wasser <SEP> bis <SEP> 1000 <SEP> ml, <SEP> Phenolrot <SEP> 0,025 <SEP> g.
Aus den angeführten Angaben und Tabellen geht hervor, dass Gaffkya tibisci eine neue, bisher unbeschrie bene Gattung darstellt, und es ist festgestellt worden, dass sie sich von der Gaffkya homari dadurch unter scheidet, dass sie saures Ammoniumphosphat als einzige Nährquelle ausnützen kann, dass sie auf dem Blutagar keine Hämolyse verursacht, und dass sie Laktose, Raf- finose bzw. Mannitol nicht in die Säure abbaut.
Als Kohlenstoffquelle kann die Unterlage Zucker, sowie Glucose, Fructose, Saccharose und Maltose oder die diese Substanz enthaltenden Rohstoffe sowie Me lasse, Hydrol, hydrolysierte Maisstärke und dergleichen enthalten. Der Mikroorganismus kann eine organische (Harnstoff) oder anorganische (Ammoniak, Ammonium- salze wie Ammoniumsulfat, Ammoniumchlorid, Ammo- niumphosphat u. a.) Stickstoffquelle ausnützen.
An Mineralsalzen sind im Nährboden gewöhnlich Kalium phosphat und Magnesiumsulfat sowie Thiamin als Wachstumfaktor oder Thiamin enthaltende Stoffe, wie z. B. Fleischextrakt, Hefeextrakt, fermentierter Mais extrakt (corn steep liquor) enthalten.
Der Mikroorganismus Gaffkya tibisci kann die L- Glutaminsäure im Nährboden unter Mischen, submers unter aeroben Bedingungen herstellen. Die optimale Temperatur für die maximale Ansammlung der L-Glut- aminsäure im Nährboden liegt zwischen 28 und 33 C, bei einem pH-Wert von 6,5 bis 9, in einem Zeitraum von 2 bis 3 Tagen.
Nach der Fermentation kann die Biomasse vom fermentierten Nährboden durch Zentrifugieren oder Fil tration abgeschieden und die hergestellte L-Glutamin- säure durch Verdampfung und Ansäuerung mit Mineral säuren auf den isoelektrischen Punkt isoliert werden. Die L-Glutaminsäure kristallisiert aus der Lösung bei erniedrigter Temperatur. Die reine L-Glutamins:äure kann aus dem fermentierten Nährboden auch mittels Ionenaustauscher nach einem bekannten, in der Lite ratur beschriebenen Verfahren, ausgeschieden werden.
Die Herstellung der L-Glutaminsäure gemäss dieser Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert. <I>Beispiel 1</I> 1. Vorfermentor Aus einer von 20 bis 24 Stunden alten, auf dem schrägen Agar bei 30 bis 32 C gezüchteten Kultur von Gaffkya tibisoi wird eine Suspension hergestellt, mit welcher ein Vorfermentor folgender Zusammensetzung Glukose 1 g Kaseinhydrolysat 4 g Hefeextrakt 3 g Wasser bis zu 1000 ml inokuliert wird. Die Kultur wird in Schüttelapparat etwa 24 Stunden bei 32 C gezüchtet.
2. Fermentor Mit 5 % vom Inokulum aus dem Vorfermentor wird der Fermentor folgender Zusammensetzung Glukose 50 g Harnstoff 8 g KH2P04 0,5 g MgS04 - 7 1-120 0,1 g FeC13 - 6 H20 0,05 g Wasser bis zu 1000 ml mit einem mit Natriumhydroxyd auf 7,0 bis 7,2 einge stellten pH-Wert geimpft.
In die Erlenmeyerkolben von 500 ml Inhalt wird je 50 ml Nährboden gegeben und unter Schütteln im Schüttelapparat wird die Fermentation 72 Stunden bei 30 bis 32 C ausgeführt. Aus dem fermentierten 3 mg der Glutaminsäure pro ml enthaltenden Nährboden wird die Biomasse durch Zentrifugieren abgeschieden und durch Verdampfen auf ein kleineres Volumen eingeengt. Der pH-Wert wird durch Zugabe von Salzsäure auf den isoelektrischen Punkt eingestellt (pH-Wert 3,2).
Die L Glutaminsäure wird durch Kühlung auf 5 C aus der Lösung kristallisiert.
<I>Beispiel 2</I> Der Vorfermentor wird analog dem Beispiel 1 her gestellt und der Fermentor folgender Zusammensetzung Hydrolysierte Maisstärke (als Glukose gerechnet) 100 g Harnstoff 5 g Ammoniumsulfat 1 g Hefeextrakt 2 g Wasser bis zu 100 ml der pH-Wert des Nährbodens 7,2, mit derselben Menge (5 %) inokuliert.
50 ml dieses Nährbodens werden in einem 500-ml- Erlenmeyerkolben auf den Schüttelapparat gebracht und 3 Tage bei 30 bis 32 C fermentiert. Während der Fermentation wird der pH-Wert alle 4 Stunden mit der Zugabe von 12 % iger Ammoniaklösung auf den an fänglichen pH-Wert eingestellt.
Der fermentierte Nährboden enthält nach der be endigten Fermentation 3 mg/ml der L-Glutaminsäure. Er wird auf ein kleineres Volumen eingeengt und durch den schwach basischen Ionenaustauscher Amberlit IR-4B gelassen.
Die L-Glutaminsäure wird auf dem Harz adsorbiert und nach dem Auswaschen mit Wasser mittels verdünnter Salzsäure eluiert. Aus diesem Eluat kristallisiert durch Kühlung die L-Glutaminsäure. Die Kristalle werden durch Zentrifugieren oder Absaugen abgeschieden. Anstatt Ionenaustauscher Amberlit IR-4B kann Amberlit IRA-400 verwendet werden.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsäure durch Fermentation, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroorganismus Gaffkya tibisci unter aeroben Bedin gungen in einem flüssigen Nährmedium kultiviert wird, das eine vom Mikroorganismus assimilierbare Kohlen stoff- und Stickstoffquelle, ein Mineralsalz sowie einen Wachstumsfaktor aufweist. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Fermentation bei Temperaturen von 28 bis 33 C, einem pH-Wert von 6,5 bis 9 und im Zeitraum von 48 bis 72 Stunden ausgeführt wird. 2.Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das: Nährmedium als Kohlenstoff quelle Glukose, Fructose, Saccharose, Maltose oder Glycerin, als Stickstoffquelle Harnstoff bzw. die vom Mikroorganismus assimilierbaren Ammoniumsalze, und als Mineralsalze saures Kaliumphosphat und Magne- siumsulfat enthält. 3.Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das Nährmedium als Wachstums faktor Thiamin oder Thiamin enthaltende Stoffe, wie Hefeextrakt, fermentierten Maisextrakt oder Fleisch extrakt, enthält.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| YU51464 | 1964-04-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH453379A true CH453379A (de) | 1968-06-14 |
Family
ID=25550270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH498165A CH453379A (de) | 1964-04-13 | 1965-04-08 | Verfahren zur Herstellung von L-Glutaminsäure durch Fermentation |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT262919B (de) |
| BE (1) | BE662403A (de) |
| CH (1) | CH453379A (de) |
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-
1965
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- 1965-04-12 BE BE662403D patent/BE662403A/xx unknown
- 1965-04-13 AT AT341665A patent/AT262919B/de active
- 1965-04-13 NL NL6504668A patent/NL6504668A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BE662403A (de) | 1965-08-02 |
| NL6504668A (de) | 1965-10-14 |
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