[go: up one dir, main page]

NL8202854A - METHOD FOR PREPARING ASPARTASE. - Google Patents

METHOD FOR PREPARING ASPARTASE. Download PDF

Info

Publication number
NL8202854A
NL8202854A NL8202854A NL8202854A NL8202854A NL 8202854 A NL8202854 A NL 8202854A NL 8202854 A NL8202854 A NL 8202854A NL 8202854 A NL8202854 A NL 8202854A NL 8202854 A NL8202854 A NL 8202854A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
aspartase
solution
ammonium fumarate
cell
aspartic acid
Prior art date
Application number
NL8202854A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Genex Corp
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 Genex Corp filed Critical Genex Corp
Publication of NL8202854A publication Critical patent/NL8202854A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/12Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/14Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/34Internal compartments or partitions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/16Hollow fibers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/88Lyases (4.)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/96Stabilising an enzyme by forming an adduct or a composition; Forming enzyme conjugates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/04Alpha- or beta- amino acids
    • C12P13/20Aspartic acid; Asparagine

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

r λ i I VO 3557r λ i I VO 3557

Werkwijze voor het bereiden van aspartase.Method for preparing aspartase.

De uitvinding betreft' een werkwijze voor bet" bereiden van aspartase, meer in het bijzonder 'e'en- werkwijze voor bet bereiden van een waterige, celvrije oplossing van aspartase, die tan worden gebruikt · voor een omzetting van ammoniumfumaraat in asparaginezuur.The invention relates to a process for preparing aspartase, more particularly a process for preparing an aqueous, cell-free solution of aspartase, which are used for the conversion of ammonium fumarate to aspartic acid.

5 L-asparaginezuur is een belangrijk aminozuur, dat wordt gebruikt in farmaceutische preparaten en als een grondstof voor speciale chemicalien, zoals L-alanine en aspartam. Dit aminozuur wordt ook gebruikt als een toeslagstof voor menselijke en dierlijke voedingsmiddelen. AsparagineBuur is ook langs cbemiscbe weg bereid, maar chemische werkvij-10 zen leveren gewoonlijk een racemiscb mengsel van zovel de D- als L-vor-men. Alleen de L-vorm van asparaginezuur is biologiscb assimilieerbaar. Voorkeursmetboden voor de produktie van asparaginezuur omvatten derhal-ve bet kweken van aspartaat-producerende microorganismen op passende voedingsbodems. Bijvoorbeeld beschrijft bet Amerikaanse octrooischrift 15 3.21U.3^5 een fermentatieve methode voor bet bereiden van asparaginezuur, waarbij fumaarzuur in de vorm van bet ammoniumzout als hoofdkoolstof-bron wordt toegepast. Daarbij wordt een chargegewijs werkend precede toegepast, waarbij een voedingsbodem met een microorganisme wordt geent, en na enige tijd incuberen asparaginezuur uit bet medium wordt gewonnen.5 L-aspartic acid is an important amino acid, which is used in pharmaceutical preparations and as a raw material for special chemicals, such as L-alanine and aspartam. This amino acid is also used as an additive for human and animal foods. Asparagine Neighbor has also been prepared by chemical methods, but chemical work tools usually provide a racemic mixture of as many of the D and L forms. Only the L-form of aspartic acid is biologically assimilable. Preferred methods for the production of aspartic acid therefore include culturing aspartate-producing microorganisms on appropriate culture media. For example, U.S. Pat. No. 3,231U.3 ^ 5 describes a fermentative method of preparing aspartic acid using fumaric acid in the form of the ammonium salt as the main carbon source. A batch-wise working precede is used, in which a culture medium is seeded with a micro-organism, and aspartic acid is recovered from the medium after incubation for some time.

20 De produktie van asparaginezuur onder toepassing van gelmmobiliseerde cel-reactoren is eveneens bekend. Bijvoorbeeld beschrijft bet Amerikaans octrooischrift 3.791·926 de bereiding van asparaginezuur met gelmmobiliseerde cellen, waarbij de asparaginezuur-producerende cellen in een acrylamidepolymeer zijn opgesloten. Asparaginezuur wordt 25 dan bereid door deze gelmmobiliseerde cellen met ammoniumfumaraat in aanraking te brengen. De reactie kan ebargewijs of continu verlopen. Bij continue reactoren worden de gelmmobiliseerde cellen in een kolom onder-gebracht, waardoorbeen continu een ammoniumfumaraatoplossing wordt ge-leid.The production of aspartic acid using immobilized cell reactors is also known. For example, U.S. Patent 3,791,926 describes the preparation of aspartic acid with immobilized cells, wherein the aspartic acid-producing cells are enclosed in an acrylamide polymer. Aspartic acid is then prepared by contacting these immobilized cells with ammonium fumarate. The reaction can proceed in a batch or continuous manner. In continuous reactors, the immobilized cells are placed in a column through which an ammonium fumarate solution is continuously passed.

30 Reactoren met gelmmobiliseerde cellen bebben diver se voordelen boven ebargewijs werkende fermentatieprocessen. Bij een ebargewijs werkend procede omvat bet winnen van bet produkt veelal inge-wikkelde handelingen, die de totaalopbrengst verminderen terwijl in vele -•'gevallen een produkt resulteert, dat met cellen, metabolieten en andere 35 .Reactors with immobilized cells have several advantages over low-fermentation fermentation processes. In an operating mode of operation, recovering the product often involves complex operations which reduce the overall yield while in many cases results in a product resulting with cells, metabolites and others.

8202854 2 » Λ bestanddelen van de voedingsbodem is verontreinigd. De toepassing van ge-immobiliseerde cellen neemt vele van deze problemen weg, maar niettemin kunnen belangrijke hoeveelheden cellulaire verontreinigingen in bet eind-produkt aanwezig zijn.8202854 2 »Λ components of the culture medium are contaminated. The use of immobilized cells overcomes many of these problems, but nevertheless significant amounts of cellular contaminants may be present in the final product.

5 Werkwijzen, waarbij de winning en de onzuiverheids- problemen die bij chargevijs werkende processen en processen met gelmmo-biliseerde eellen zijn overwonnen omvatten een isolatie, zuivering en toepassing van bet enzym of de enzymen, die essentieel zijn voor bet uit-voeren van de gewenste reactie. Het enzym, dat de omzetting van ammonium-10 fumaraat in asparaginezuur verzorgt is aspartase. Pogingen zijn uitge-voerd om deze aspartase op kolommen of vaste dragers te immobiliseren voor een directe omzetting van ammoniumfumaraat in asparaginezuur. Bij-voorbeeld bescbrijft de inleiding van U.S.P. 3.791*926 werkwijzen,- waarbij aspartase aan een anionuitvisselend polysaccharide wordt gebonden of 15 aspartase in een acrylamidepolymeer wordt opgesloten. Deze metboden zijn ecbter slechts gedeeltelijk succesvol gebleken, omdat de extractie en de zuivering van aspartase-enzym moeilijk is en aanmerkelijke verliezen aan enzymactiviteit optreden tijdens de zuivering, concentratie en immo-bilisatie van bet enzym:...Methods in which the recovery and impurity problems which have been overcome in batch-free and immobilized cell processes include isolation, purification and use of the enzyme or enzymes essential to carry out the desired reaction. The enzyme that handles the conversion of ammonium fumarate to aspartic acid is aspartase. Attempts have been made to immobilize this aspartase on columns or solid supports for a direct conversion of ammonium fumarate to aspartic acid. For example, the introduction to U.S.P. 3,791,926 methods, in which aspartase is bound to an anion exchange polysaccharide or entrapped aspartase in an acrylamide polymer. These compounds have proved to be only partially successful, because the extraction and purification of aspartase enzyme is difficult and significant losses of enzyme activity occur during the purification, concentration and immobilization of the enzyme: ...

20 Reactoren van bet dialyse-type zijn eveneens voor bet immobiliseren van enzymen voorgesteld. De uitdrukking ’dialyse" wordt bier in een ruime betekenis gebruikt. en amvat zowel een eigenlijke dialyse (uitwisseling van opgeloste moleculen tussen twee vloeistoffen ge-scbeiden door een membraan), osmose (oplosmiddeltransport door een mem-25 braan) en ultrafiltratie Cbeweging van oplosmiddel of opgelost materiaal door een membraan onder invloed van een drukverschil). Bij reactoren van bet dialysetype wordt een enzymoplossing effectief op een zijde van een semipermeabel membraan tegengebouden. Het substraat voor de enzymatische reactie wordt vervolgens met de andere zijde van dit saai-permeabele mem-30 braan in contact gebracbt. Het semi-permeabele membraan is zo gemaakt, dat bet doorlatend is voor substraat en produkt maar ondoorlatend voor bet enzym. Zo kan bet substraat naar de enzymkant van bet membraan migre-ren, waar bet in het produkt wordt omgezet, waarna dit produkt terug kan migreren naar de substraatoplossing, waaruit bet kan worden gewonnen.· 35 Reactoren van bet dialysetype kunnen een grote ver- scheidenheid aan vormen bezitten. Bijvoorbeeld hebben industriele appara- 8202854 ...............Dialysis-type reactors have also been proposed for immobilizing enzymes. The term "dialysis" is used in a broad sense. It includes both actual dialysis (exchange of dissolved molecules between two liquids through a membrane), osmosis (solvent transport through a membrane) and ultrafiltration of solvent or dissolved material through a membrane under the influence of a pressure difference.) In dialysis-type reactors, an enzyme solution is effectively retained on one side of a semipermeable membrane. The substrate for the enzymatic reaction is then mixed with the other side of this dull-permeable membrane. Brane contacted The semipermeable membrane is made to be permeable to the substrate and product but impermeable to the enzyme, thus allowing the substrate to migrate to the enzyme side of the membrane where it is converted into the product after which this product can migrate back to the substrate solution, from which it can be recovered · 35 Reactors of the dialys The type can have a wide variety of shapes. For example, industrial equipment 8202854 ...............

, ϊ' » 3 ten gewoonlijk de vorm'van een filterpers, waarin een groot aantal even-wijdige membraanplaten aanwezig is, gescheiden door kamers, waardoorheen de vloeistoffen kunnen stromen.Usually in the form of a filter press, in which there are a large number of parallel membrane plates, separated by chambers through which the liquids can flow.

Kan en Shuler beschrijven in Biotechnology and Bioengi-5 neering 20, 217-230 (1978) de toepassing van een holle vezel-nierdialyse-eenheid als een reactor van het dialyse-type. Bij toepassing van een dergelijke eenheid warden gehele microbe cellen op de hulskant van de nierdialyseeenheid geimmobiliseerd. Een oplossing van het substraat wordt vervolgens door de buiszijde van de holle vezels in de dialysator geleid.Kan and Shuler, in Biotechnology and Bioengi-Nation 20, 217-230 (1978), describe the use of a hollow fiber kidney dialysis unit as a dialysis type reactor. When using such a unit, whole microbe cells were immobilized on the sleeve side of the kidney dialysis unit. A solution of the substrate is then passed through the tube side of the hollow fibers into the dialyzer.

10 Het substraat diffundeert door de vezels naar de cellen, waar de reac-tie plaatsvindt, waarna de gevormde produkten terugdiffunderen naar de circulerende stroom. Dit specifieke systeem omvat de immobilisatie van een stain Pseudomonas fluorescens voor een enzymatische omzetting van L-histidine in urocanzuur.The substrate diffuses through the fibers to the cells, where the reaction takes place, after which the formed products diffuse back into the circulating stream. This particular system involves the immobilization of a stain Pseudomonas fluorescens for an enzymatic conversion of L-histidine to urocanic acid.

15 Tot dusver zijn pogingen om geimmobiliseerde aspartase in reactoren van het dialyse-type te gebruiken voor een produktie van asparaginezuur zonder succes gebleven - (zie- U.S.P- 3*791*926). De oor-zaak van dit falen wordt gezocht in de aanmerkelijke verliezen aan en-zymactiviteit bij de isolatie en het zuiveren van aspartase.So far, attempts to use immobilized aspartase in dialysis-type reactors to produce aspartic acid have been unsuccessful - (see U.S.P-3 * 791 * 926). The cause of this failure is sought in the significant losses of enzyme activity in the isolation and purification of aspartase.

20 De uitvinding betreft nu een werkwijze voor het be- reiden van een waterige, nagenoeg celvrije oplossing van aspartase, waar-bij een waterige celsuspensie van aspartase-houdende microbe cellen wordt gevormdj deze waterige celsuspensie onder asparfcase-vrijstellende voorwaarden wordt geincubeerd gedurende een voldoende tijdsduur om een 25 aanmerkelijk deel van de intracellulaire aspartase naar' de extracellulaire vloeistof over te brengen; de vaste stoffen uit de celsuspensie worden verwijderd waardoor een heldere aspartase-houdende oplossing ontstaat, en aan deze waterige celsuspensie of de geklaarde aspartase-houdende oplossing een voldoende hoeveelheid van een aspartase-stabiliserend zout 30 wordt toegevoegd om deze oplossing jegens de microbe cellen hypertonisch te maken* Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt de waterige celsuspensie gevormd met behulp van een hypertonische oplossing ran het aspartase-stabiliserende zout.The invention now relates to a process for preparing an aqueous, substantially cell-free solution of aspartase, whereby an aqueous cell suspension of aspartase-containing microbe cells is formed, this aqueous cell suspension is incubated under asparfcase-releasing conditions for a sufficient period of time. to transfer a substantial portion of the intracellular aspartase to the extracellular fluid; the solids are removed from the cell suspension to yield a clear aspartase-containing solution, and a sufficient amount of an aspartase-stabilizing salt is added to this aqueous cell suspension or the clarified aspartase-containing solution to cause this solution to be hypertonic to the microbe cells * In a preferred embodiment, the aqueous cell suspension is formed using a hypertonic solution of the aspartase stabilizing salt.

Deze methode is eenvoudig en effectief en meer dan 80% 35 van de aspartase-activiteit van de cellen wordt gewoonlijk in de celvrije aspartase-oplossing teruggevonden* Bovendien bleek het enzyrn aldus 82 0 2 8 5 4 ~ > k zijn activiteit gedurende lange tijd in een dergelijke oplossing te handhaven. Deze oplossingen kunnen zeer effectief in reactoren van het dialyse-type warden toegepast,This method is simple and effective, and more than 80% of the aspartase activity of the cells is usually recovered in the cell-free aspartase solution. * In addition, the enzyme was thus shown to be active for a long time in maintain such a solution. These solutions can be used very effectively in dialysis type reactors,

Het enzym aspartase wordt geproduceerd door een groot 5 aantal microorganismen en de uitvinding is dan ook niet beperkt tot de toepassing van enig speciaal geslacht, soort of stam. Bijvoorbeeld zijn bacterien als Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aeruginosa., Bacillus subtilus, Bacillus megatherium, Proteus vulgaris, Serratia marcescens, Escherichia coli en Aerobacter aerogenes beschreven als geschikt voor 10 het produceren van asparaginezuur. Een specifiek organisme waaruit aspar-r tase is gewonnen is een glutamaat-consumerende mutant van E. coli (ATCC 319Τβ)·The enzyme aspartase is produced by a wide variety of microorganisms and the invention is therefore not limited to the use of any special genus, species or strain. For example, bacteria such as Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aeruginosa., Bacillus subtilus, Bacillus megatherium, Proteus vulgaris, Serratia marcescens, Escherichia coli and Aerobacter aerogenes have been described as suitable for producing aspartic acid. A specific organism from which asparase is derived is a glutamate-consuming mutant of E. coli (ATCC 319Τβ)

Als bron voor aspartase kunnen aspartase-producerende cellen worden gekweekt op een voedingsbodem die bestemd is voor de pro-15 duktie van dit enzym bij een snelle groei van de 3e cellen. Werkwijzen voor het bereiden en. onderhotrden van .dit soort celcultures zijn bekend en maken geen deel uit van de uitvinding.As a source of aspartase, aspartase-producing cells can be cultured on a culture medium intended for the production of this enzyme in rapid growth of the 3rd cells. Methods of preparation and. parts of this type of cell culture are known and do not form part of the invention.

Gevoonlijk wordt een voedingsbodem gebruikt met daarin de essentiele mineralen en groeifactoren alsmede assimileerbare kool-20 stof- en stikstofbronnen. Liefst moet het medium ook fumaarzuur bevatten en. bij voorkeur ook een gistextract als bron voor stikstof, vitamine. en groeifactoren, verder ammoniumionen als een verdere stikstofbron, calcium en magnesiumzouten als mineralen, terwijl fosfaat en carbonaatzou-ten van kalium of natrium als buffers kunnen worden gebruikt.A culture medium containing the essential minerals and growth factors as well as assimilable carbon and nitrogen sources is usually used. Most preferably, the medium should also contain fumaric acid and. preferably also a yeast extract as a source of nitrogen, vitamin. and growth factors, further ammonium ions as a further nitrogen source, calcium and magnesium salts as minerals, while phosphate and carbonate salts of potassium or sodium can be used as buffers.

25 Het geente medium wordt gewoonlijk onder passende voor- waarden gedurende een voldoend lange tijd gefermenteerd tot twee tot zes gram vaste stof per liter is ontstaan. Gewoonlijk is een 12 — 1U- uur durende fermentatie bij ca. 37°C voldoende voor het verkrijgen van de ge-wenste celconcentratie.The grafting medium is usually fermented under suitable conditions for a sufficiently long time until two to six grams of solid per liter are formed. Usually, a 12 - 1 hour hour fermentation at about 37 ° C is sufficient to obtain the desired cell concentration.

30 Ha een passende groeiperiode worden de cellen liefst uit het extracellulaire deel van de voedingsbodem afgescheiden, bijvoorbeeld door centrifugeren of filtreren,. en daarna gewassen. Aspartase kan uit de cellen worden vrijgesteld door ze in een waterig medium te suspenderen en onder aspartase-vrijstellende voorvaarden te incuberen. Het waterige 35 suspensiemedium kan water of een waterige oplossing zijn, die geen on-gunstige invloed heeft op het enzym (zoals gebruikelijke buffers). Voor- 8202854 5 keurs waterige suspensiemedia zijn hypertonische oplossingen van aspar-tase-stabiliserende zouten (die hieronder nader worden behandeld) en media met bijzondere voorkeur zijn hypertonische oplossingen van oplos-hare zouten van fumaarzuur of asparaginezuur. Ammoniumfomaraatoplossingen 5 met concentraties tussen ca. 7,0 mol tot verzadiging, liefst ca 1,1 mol verdienen bijzondere voorkeur.For an appropriate growth period, the cells are preferably separated from the extracellular part of the culture medium, for example by centrifugation or filtration. and then washed. Aspartase can be released from the cells by suspending them in an aqueous medium and incubating under aspartase releasing conditions. The aqueous suspension medium can be water or an aqueous solution which does not adversely affect the enzyme (such as conventional buffers). Preferred aqueous suspension media are hypertonic solutions of aspartase stabilizing salts (discussed in more detail below) and particularly preferred media are hypertonic solutions of soluble salts of fumaric or aspartic acid. Ammonium phosphate solutions with concentrations between about 7.0 mol to saturation, most preferably about 1.1 mol, are particularly preferred.

De. cellen worden bij voorkeur gesuspendeerd in het waterige medium in een concentratie van ten minste ca 5 g-per 1: (droog celgewicht) en liefst in een hoeveelheid van 70 tot 15 g droog celgewicht 10 per 1.The. cells are preferably suspended in the aqueous medium at a concentration of at least about 5 grams per liter (dry cell weight), and most preferably in an amount of 70 to 15 grams dry cell weight per liter.

De celsuspensie wordt gewoonlijk onder aspartase-vrij-stellende voorwaarden geincubeerd gedurende een tijdspanne’die voldoende is om een belangrijk deel van de intracellulaire aspartase in de fumaraat-oplossing te doen overgaan. Een incabatietemperatuur van ca 2 tot T0°Cs.The cell suspension is usually incubated under aspartase-releasing conditions for a period of time sufficient to pass a major portion of the intracellular aspartase into the fumarate solution. An incubation temperature of about 2 to T0 ° Cs.

15 liefst 25 - 50°C wordt daarbij gewoonlijk toegepast. Een bijzonder gun-stige incubatietemperatuur is ca 3T°C. Een langzamere enzymvrijstelling en een lagere enzymactiviteit gaat gepaard met lagere incubatietempera-turen, terwijl hogere incubatietemperaturen een ontledend effekt op het enzym kunnen hebben. De incubatieduur is· enigermate afhankelijk van 20 de incubatietemperatuurr maar gewoonlijk bedraagt deze ten minste 10 min. Bij voorkeur geldt een incubatietijd van ten minste ca 1 uur, liefst wordt 12 tot 6θ uur geincubeerd.Preferably 25-50 ° C is usually used. A particularly favorable incubation temperature is about 3T ° C. Slower enzyme release and lower enzyme activity is associated with lower incubation temperatures, while higher incubation temperatures may have a decomposing effect on the enzyme. The incubation period depends to some extent on the incubation temperature, but usually it is at least 10 minutes. Preferably, an incubation period of at least about 1 hour applies, most preferably 12 to 6θ hours are incubated.

Ha deze incubatie worden de vaste stoffen van de celsuspensie bijvoorbeeld door centrifugeren of filtreren daaruit verwij-25 derd, waardoor een geklaarde aspartase-houdende oplossing wordt gevormd. Elke klaringsmethode kan worden toegepast, zolang deze ten minste niet met duidelijke verliezen aan aspartaseactiviteit gepaard gaat. De ver-kregen oplossing bevat gewoonlijk ca B0% van de oorspronkelijk in de cellen aanwezige aspartaseactiviteit. Deze oplossingen zijn vrijwel vrij 30 van ongewenste verontreinigingen en bleken hun aspartaseactiviteit gedurende Uo dagen bij 37°C nagenoeg volledig te behouden. -After this incubation, the solids of the cell suspension are removed, for example, by centrifugation or filtration, thereby forming a clarified aspartase-containing solution. Any clarification method can be used as long as it does not, at least, involve significant losses in aspartase activity. The resulting solution usually contains about 10% of the aspartase activity originally present in the cells. These solutions are virtually free of unwanted contaminants and have been found to substantially retain their aspartase activity for 37 days at 37 ° C. -

Een toereikende hoeveelheid van een aspartase-stabili-serend zout wordt aan de geklaarde oplossing toegevoegd om deze oplossing hypertonisch te maken. Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvin-35 ding wordt een aspartase-stabiliserende zoutoplossing toegepast- als wa-terig celsuspensiemedium en wanneer deze uitvoeringsvorm wordt gebruikt ~ 82 0-2 8T4.............. “".......................................An adequate amount of an aspartase stabilizing salt is added to the clarified solution to make this solution hypertonic. In a preferred embodiment of the invention, an aspartase stabilizing saline is used as an aqueous cell suspension medium and when this embodiment is used ~ 82 0-2 8T4 .............. "" .......................................

6 is een toevoeging van een aspartase-stabiliserend zout aan de geklaarde oplossing gevoonlijk niet nodig.6, addition of an aspartase stabilizing salt to the clarified solution is usually unnecessary.

Het aspartase-stabiliserende zout bleek bet enzym ge-durende lange tijd tegen verlies aan activiteit te stabiliseren, tervijl 5 bet enzym tevens tegen thermische ontleding verd beschermd. Bijvoorbeeld duiden vergelijkingen aan aspartaseactiviteit in oplossingen opgesla-gen bij 65°C aan dat met buffer geextrabeerd enzym vrijvel al zijn activiteit na 30 min heeft verloren, tervijl enzym geextrabeerd met 1,b mol axnmoniumfumaaat ten minste 80% van zijn stabiliteit na 2 uren op-10 slag nog beeft bebouden.The aspartase stabilizing salt was found to stabilize the enzyme against loss of activity for a long time, while the enzyme was also protected against thermal decomposition. For example, comparisons of aspartase activity in solutions stored at 65 ° C indicate that buffer-extracted enzyme free-sheet has lost all its activity after 30 min, t-file enzyme extracted with 1.1 mole of axonium fumate at least 80% of its stability after 2 hours. -10 stroke still beats.

De voorkeurs aspartase-stabiliserende zouten zijn op-losbare zouten van fumaarzuur of asparaginezuur. Aangezien fumaarzuur bet enzymsubstraat is voor de produktie van asparaginezuur vermijdt de toepassing van zouten van deze zuren gevoonlijk de noodzaak later dit 15 zout van de aspartase te scheiden. Bovendien zijn dit soort zouten, speciaal aammoniumfumaraat bijzonder effectief gebleken voor bet extra-beren en stabiliseren van het enzym. Hoevel fumaraat en aspartaatzouten de voorkeur genieten kan elk verder in vater oplosbaar zout dat een sta-biliserend effect beeft. op bet enzym vorden toegepast. Dergelijke zouten 20 komen gevoonlijk overeen met de formule MX, vaarbij M een kation is, zo-als een alkali of aardalkalimetaal, ammonium, alkylammonium, alkyl-kwa-ternair-ammonium en dergelijke tervijl X een anion is, bijvoorbeeld een halogenide, nitraat, carbonaat, fosfaat,sulfaat, maleaat., fumaraat, as-partaat en dergelijke. De concentratie van bet aspartase-stabiliserende 25 zout in de geklaarde oplossing reikt bij voorkeur van 0,5 mol tot ver-zadiging, liefst van 1,0 mol tot ca 1sk mol.The preferred aspartase stabilizing salts are soluble salts of fumaric or aspartic acid. Since fumaric acid is the enzyme substrate for the production of aspartic acid, the use of salts of these acids usually avoids the need to later separate this salt from the aspartase. In addition, these salts, especially ammonium fumarate, have been found to be particularly effective in extracting and stabilizing the enzyme. How much preferred fumarate and aspartate salts can be any further more soluble salt that has a stabilizing effect. applied to the enzyme. Such salts 20 correspond conventionally to the formula MX, where M is a cation such as an alkali or alkaline earth metal, ammonium, alkyl ammonium, alkyl quaternary ammonium and the like X is an anion, for example a halide, nitrate, carbonate, phosphate, sulfate, maleate, fumarate, aspartate and the like. The concentration of the aspartase stabilizing salt in the clarified solution preferably ranges from 0.5 mole to saturation, most preferably from 1.0 mole to about 1 mole.

De aspartaseoplossingen die aldus zijn bereid zijn bijzonder bruikbaar in reactoren van bet dialyse-type, speciaal in holle vezelreactoren. De celvrije oplossing kan gemakkelijk aan de bulskant 30 van een dergelijke reactor vorden ingevoerd door van de buiskant van de reactor te zuigen. ffadat bet enzym in de reactor is binnengevoerd kan een ammoniumfumaraatoplossing door de buiszijde van de reactor vorden gecir-culeerd. Het ammoniumfumaraatsubstraat en bet asparaginezuurprodukt kun-nen vrij door de vanden van de dialysebuizen passeren en bet asparagine-35 zuur kan gemakkelijk uit de circulerende oplossing vorden gevonnen. An-derzijds kan bet aspartaseenzym niet door de vanden van de buizen migre- 8202854 Γ~ 7 ren, het wordt dus effectief in de reactor vastgehouden. Verwijdering van de dialyseerbare onzuiverheden en gekleurde stoffen treedt spoedig na het begin van de reactie op,, waardoor de overgrote meerderheid van het produktstroom niet wordt geeontaraineerd.The aspartase solutions thus prepared are particularly useful in dialysis type reactors, especially in hollow fiber reactors. The cell-free solution can easily be introduced to the bulk side of such a reactor by suction from the tube side of the reactor. After the enzyme has been introduced into the reactor, an ammonium fumarate solution can be circulated through the tube side of the reactor. The ammonium fumarate substrate and the aspartic acid product can pass freely through the fins of the dialysis tubes and the aspartic acid can be easily recovered from the circulating solution. On the other hand, the aspartase enzyme cannot migrate through the vents of the tubes, so it is effectively retained in the reactor. Removal of the dialysable impurities and colored substances occurs soon after the start of the reaction, so that the vast majority of the product stream is not disarinated.

5 De reactievoorwaarden kunnen varieren afhankelijk van het type reactor dat wordt gebruikt. Gewoonlijk is het substraat een geconcentreerde oplossing van ammoniumfumaraat d.w*z.. van ca 1 mol tot verzadiging, liefst ca 1,8 mol. De reactiemedia worden gelncubeerd on-da* asparaginezuur-producerende voorwaarden. De reactor wordt bij voorkeur 10 gehouden op een verhoogde temperatuur, waardoor een goede omzetting van substraat in produkt wordt bereikt. Temperaturen tussen ca 2 en ca 70°C, bij voorkeur tussen 25 en 50°C, liefst van ca 37° C worden daartoe gebruikt. De enzymreactie is exotherm, zodat in. grote reactoren, of reactoren met lage substraatstroomsnelheden organen voor de afvoer van de ontwikkel-15 de warmte kunnen worden aangebracht. De gewenste stroomsnelheid van de substraatoplossing door de reactor hangt af van de specifieke gebruikte reactor, de concentratie van het substraat, de configuratie van het sys-teem (bijvoorbeeld circulerend of een enkele doorstroom), de mate van enzymlading en de gewenste mate aan warmteafvoer.The reaction conditions may vary depending on the type of reactor used. Usually, the substrate is a concentrated solution of ammonium fumarate, i.e., from about 1 mole to saturation, most preferably about 1.8 moles. The reaction media are incubated under da-aspartic acid-producing conditions. The reactor is preferably kept at an elevated temperature, whereby a good conversion of substrate into product is achieved. Temperatures between about 2 and about 70 ° C, preferably between 25 and 50 ° C, most preferably about 37 ° C are used for this. The enzyme reaction is exothermic, so that in. large reactors, or reactors with low substrate flow rates, means for dissipating the developing heat can be provided. The desired flow rate of the substrate solution through the reactor depends on the specific reactor used, the concentration of the substrate, the configuration of the system (e.g., circulating or single flow), the degree of enzyme loading and the desired amount of heat dissipation.

20 Het holle vezel-reactorsysteem kan worden bedreven vol- gens een circulerende chargegewijs werkende methode, waarbij de afvoer-stroom van de reactor naar een reservoir wordt teruggeleid. De circula-tie van de substraatoplossing wordt voortgezet tot een belangrijk deel van het ammoniumfumaraat in asparaginezuur is omgezet. Andere wijzen 25 waarop de reactie kan worden uitgevoerd omvatten enkelvoudige doorvoer-systemen, waarbij een groot aantal reactoren in serie kan worden opge-steld.The hollow fiber reactor system can be operated by a circulating batchwise method, whereby the effluent from the reactor is returned to a reservoir. The circulation of the substrate solution is continued until an important part of the ammonium fumarate has been converted into aspartic acid. Other ways in which the reaction can be carried out include single flow systems, where a large number of reactors can be arranged in series.

De uitvinding levert een eenvoudige en effectieve methode voor het winnen van aspartase uit aspartase-producerende cellen. De 30 resulterende celvrije aspartaseoplossing kan bij chargewijze werkende methoden of bij geimmobiliseerde cel-methoden worden toegepast en is bij-zonder geschikt voor reactoren van het holle dialysetype.The invention provides a simple and effective method for the recovery of aspartase from aspartase-producing cells. The resulting cell-free aspartase solution can be used in batch or immobilized cell methods and is particularly suitable for hollow dialysis type reactors.

De celvrije aspartaseoplossingen volgens de uitvinding hebben diverse voordelen boven gehele cellen in reactoren van het 35 dialysetype. Qm een hoog niveau aan enzymactiviteit met gehele cellen te bereiken moeten de cellen gewoonlijk in een geconcentreerde vorm wor- 8202854 8 den toegepast. Geconcentreerde celmedia zijn bijzonder dicbt en visceus, waardoor ten minste twee problemen optreden, die door de uitvinding met bet onderhavige celvrije systeem niet optreden. Ten eerste migreren on-zuiverheden en gekleurde stoffen van een celsuspensie door een dialyse-5 membraan naar de produktstroom. Dit is dan niet zoals bij celvrije oplos-singen alleen bij. bet begin van de reactie -bet geval, omdat onzuiverbeden en gekleurde stoffen de neiging bebben uit bele cellen weg te diffunde-ren gedurende een vrij lange tijd. Een'tveede voordeel van* bet celvrije systeem betreft de diffasieproblemen die optreden bij gebele celsystemen. 10 Aspartase is waarscbijnlijk een intracellulair enzym zodat reactanten en -produkten niet alleen door de reactormembraan maar ook door de extra-cellulaire vloeistof en celbestanddelen moeten diffunderen. Men-krijgt dus minder boge omzettingen met dit soort gebele celsystemen. Bijvoorbeeld is bij ongeveer dezelfde boeveelbeid enzymactiviteit een celvrij bolle 15 vezel-reactorsysteem qua omzettingssnelbeid ca b5% effectiever dan een gebeel celsysteem.The cell-free aspartase solutions of the invention have several advantages over whole cells in dialysis type reactors. In order to achieve a high level of whole cell enzyme activity, the cells must usually be used in a concentrated form. Concentrated cell media are particularly thick and viscous, causing at least two problems which do not arise with the present cell-free system by the invention. First, impurities and dyes from a cell suspension migrate through a dialysis membrane to the product stream. This is not the case with cell-free solutions alone. The beginning of the reaction is the case, because impurities and dyes tend to diffuse away from the cells for quite a long time. A second advantage of the cell-free system concerns the diffusion problems that occur with gel cell systems. Aspartase is probably an intracellular enzyme so that reactants and products must diffuse not only through the reactor membrane but also through the extracellular fluid and cellular components. Thus, less high conversions are obtained with this type of cell system. For example, at approximately the same amount of enzyme activity, a cell-free convex fiber reactor system is approximately b5% more effective in conversion rate than a conventional cell system.

De uitvinding vordt nader toegelicbt door de volgende voorbeelden, die niet als beperkend moeten worden opgevat.The invention is further illustrated by the following examples, which should not be construed as limiting.

Voorbeeld IExample I

20 Diverse experiment en verden uitgevoerd, waarbij voe- dingsbodems met varierende boeveelbeden gistextract verden gefermenteerd voor bet produceren van aspartase. Elke voedingsbodem bevatte per liter 2k - 60 g gistextract, 30 g-fumaarzuur, 2 g dikaliumfosfaat, 0,5 g na- triumcarbonaat, 2 mM magnesiumsulfaat en 0,1 ami calciumcbloride tervxjl 5 25 de pH met ammonia op 7,2 vas gebracbt. Elk medium werd geent met 1 cm van een cultuur van E.coli (ATCC 31976) die 12-16 uur bij 37°C in een pepton-medium met 0,5% mononatriumglutamaat vas gelncubeerd. Elk geent medium verd 12 - Ik uren bij 37°C gelncubeerd,vaarna de cellen verden gevonnen. Het droge cel-gevicbt bedroeg dan 2 - 7 g per 1, afhankelijk 30 van de gebruikte boeveelbeid gistextract. De produktiesnelbeid aan aspartase voor elk medium is veergegeven in tabel A.Various experiments and verden were conducted, in which nutrient media with varying amounts of yeast extract were fermented to produce aspartase. Each culture medium contained per liter 2k - 60 g yeast extract, 30 g fumaric acid, 2 g dipotassium phosphate, 0.5 g sodium carbonate, 2 mM magnesium sulfate and 0.1 ami calcium chloride tervxjl 5 25 pH with ammonia. . Each medium was seeded with 1 cm of a culture of E. coli (ATCC 31976) incubated in a peptone medium with 0.5% monosodium glutamate for 12-16 hours at 37 ° C. Elk inoculate medium for 12 - incubated at 37 ° C for hours, then cells were found. The dry cell density was then 2 - 7 g per 1, depending on the amount of yeast extract used. The production rate of aspartase for each medium is shown in Table A.

Een tveede groep experimenten verd uitgevoerd, vaarbij voedingsbodems met diverse concentraties aan ammoniumfumaraat verden be-reid en gelncubeerd als borren bescbreven. Elk van deze media bevatte 8% 35 gistextract en dezelfde concentraties aan de verdere bestanddelen als boven is beschreven. De resultaten van deze experimenten zijn veergegeven in tabel B. De celcultuur verkregen uit een voedingsbodem met 2,k% 8202854 ..................~ \ , 9 gistextract en 3,0$ ammoniumfumaraat werd gecentrifugeerd en de vloei-stof afgescbonken en weggeworpen. De cellen werden vervolgens met water gewassen, opnieuw gececntrifugeerd, afgescbonken en bersuspendeerd in 1/20 ran bet oorspronkelijk -volume van een 0,05 tris-HCl buffer met pH· · 5 8,5* Deze suspensie werd vervolgens verdund met 1,8 II oplossing ammonium- · fumaraat met pH 8,5,.waardoor de celsuspensie 1/5 van bet oorspronkeiijke fermentatievolume kreeg. De gevormde suspensie werd verdeeld in 6 por-ties die gedurende de tijdsperioden weergegeven in tabel C bij 3T°C werden gelncubeerd en vervolgens gecentrifugeerd. De bovenstaande vloei-10 stoffen werden afgeschonken en de vaste stoffen weggeworpen. De bovenstaande vloeistoffen werden geanalyseerd op him aspartaseactiviteit en de resultaten zijn weergegeven in tabel C.A second group of experiments was conducted, where culture media with various concentrations of ammonium fumarate were prepared and incubated as borons. Each of these media contained 8% yeast extract and the same concentrations of the further ingredients as described above. The results of these experiments are presented in Table B. The cell culture obtained from a culture medium containing 2, 8% 8202854 .................. ~ 9 yeast extract and 3.0 Ammonium fumarate was centrifuged and the liquid scrubbed and discarded. The cells were then washed with water, re-centrifuged, scrubbed and resuspended in 1/20 of the original volume of a 0.05 tris-HCl buffer with pH · 8.5 *. This suspension was then diluted with 1.8 II solution ammonium fumarate with pH 8.5, giving the cell suspension 1/5 of the original fermentation volume. The resulting slurry was divided into 6 portions which were incubated at 3T ° C for the time periods shown in Table C and then centrifuged. The supernatants were decanted and the solids discarded. The supernatants were analyzed for his aspartase activity and the results are shown in Table C.

Voorbeeld IIExample II

Sn.celvrije oplossing van aspartase,bereid uit 12,5 g 15 (droog gewicht) aan cellen verkregen volgens voorbeeld I (2,1·$ gist-extract , 3$ ammoniumfumaraat), werd aangebracht op de · hulskant van een kunstmatige nier van Cordis-Dow (CDAK 2.5D) door van de buiskant van de kunstmatige nier te zuigen, ITadat bet enzym in de reactor was aange-. bracbt werd de buiskant gesloten en een 1,8 mol oplossing van ammo-20 niumfumaraat met pH 8,5 door de buiskant van de reactor met een stroom-snelheid van ca 11 - 15 1 per uur geleid, Een recirculatiemethode werd toegepast waarbij de substraatoplossing enige malen door de reactor van-uit een reservoir werd ingeleid. De reactor werd op 3T°C gebouden. De reservoirinboud werd periodiek op residufumaraat geanalyseerd waarbij de 25 resultaten van deze analyses zijn weergegeven in tabel B. Het asparagine-zuur werd bij pH 2,8 door een toevoeging van zwavelzuur neergeslagen, af-gefiltreerd, gewassen en gedroogd. Uit een gemiddelde van 2,1 kg fumaar-zuur werd 2,0 - 2,1 kg asparaginezuur gewonnen (83 tot 86$ van de tbeo-retiscbe opbrengst). Het aldus verkregen asparaginezuur werd gekarakte-30 riseerd door een elementairanalyse op C, H, IT en 0, welke voor 97 - 99$ bleken overeen te stemmen met.de tbeorie. De specifieke rotatie van bet produkt bedroeg: [a]^ = +26° (C = 10 in 2H HCl). Dit produkt werd ge analyseerd volgens een diagnostische gekoppelde enzymproef en bleek daar-bij voor 96$ in overeenstemming met een authentieke asparaginezuur-35 standaard.Fast cell-free solution of aspartase, prepared from 12.5 g (dry weight) of cells obtained according to Example I (2.1 yeast extract, 3 ammonium fumarate), was applied to the sleeve side of an artificial kidney of Cordis-Dow (CDAK 2.5D) by aspirating from the tube side of the artificial kidney after the enzyme had been added to the reactor. The tube side was closed and a 1.8 mol solution of ammonium fumarate with pH 8.5 was passed through the tube side of the reactor at a flow rate of about 11 - 15 l per hour. A recirculation method was used in which the substrate solution several times the reactor was introduced from a reservoir. The reactor was kept at 3T ° C. The reservoir contents were periodically analyzed for residue fumarate with the results of these analyzes shown in Table B. The aspartic acid was precipitated at pH 2.8 by the addition of sulfuric acid, filtered off, washed and dried. From an average of 2.1 kg of fumaric acid, 2.0-2.1 kg of aspartic acid were recovered (83 to 86% of the tbeo-retisc yield). The aspartic acid thus obtained was characterized by an elemental analysis on C, H, IT and O, which were found to be the same for 97-99%. The specific rotation of the product was: [α] D = + 26 ° (C = 10 in 2H HCl). This product was analyzed according to a diagnostic coupled enzyme assay and found to be $ 96 in accordance with an authentic aspartic acid-35 standard.

820 2 8 54 ........820 2 8 54 ........

1010

T A B E L AT A B E L A

Effect van &e gistextractconcentratie in de voedingstodem (met 3% ammo-niumfumaraat) op de aspartase-activiteit van de gefermenteerde vloeistof.Effect of & yeast yeast extract concentration (with 3% ammonium fumarate) on the aspartase activity of the fermented liquid.

g/v % Aspartasew / v% Aspartase

Gistextract mmol u-cm3 fermentatievloeistof 5 1,0 0,22 1,8 0,6k 2,T 0,90 3,0 1,20 k,0 1,50 10 5,0 1,76 6.0 2,1k 7.0 2,26 8.0 2,2kYeast extract mmol u-cm3 fermentation broth 5 1.0 0.22 1.8 0.6k 2, T 0.90 3.0 1.20 k, 0 1.50 10 5.0 1.76 6.0 2.1k 7.0 2 , 26 8.0 2.2k

TABEL BTABLE B

Effect van de ammoniumfumaraatconcentratie in de voedingstodem (met 8$ 15 gistextract) op de volumetriscke aspartaseactiviteit van de fermentatievloeistof.Effect of the ammonium fumarate concentration in the feedstock (with 8 $ 15 yeast extract) on the volume-aspartase activity of the fermentation broth.

g/v % Aspartasew / v% Aspartase

Fumaarznur mmol/u-cm^ 0 1,00 20 2,0 2,50 M 2,52 6.0 0,U8Fumaarznur mmol / h-cm ^ 0 1.00 20 2.0 2.50 M 2.52 6.0 0.08

IABEL CIABEL C

Extractie van aspartase uit cellen met 1 mol ammoniumfumaraatExtraction of aspartase from cells with 1 mol ammonium fumarate

Ti.jd in uren Percentage geextraheerde activiteit 25 0 ' ---Time in hours Percentage of activity extracted 25 0 '---

It· 10% 7 13% 1k 19% 2k Q0% 30* k8 Sh% 8202854 “--------------- I " » 11'It · 10% 7 13% 1k 19% 2k Q0% 30 * k8 Sh% 8202854 “--------------- I" »11 '

T A B E L DT A B E L D

Holle vezel-reactor (CME 2.5D) geladen met eelvrij enzym (geextraheerd uit ca 12,5 g cel-droge stof); toegepast Bij een recirculatiemethode met een 10 1 geroerd reservoir-met 1,8 mol ammoniumfumaraat. Monsters gewon-nen uit het reservoir en geanalyseerd op rest ant fumaraat.Hollow fiber reactor (CME 2.5D) loaded with callous-free enzyme (extracted from about 12.5 g of cell dry matter); applied In a recirculation method with a 10 1 stirred reservoir with 1.8 mol ammonium fumarate. Samples were collected from the reservoir and analyzed for residual anti-fumarate.

5 Tijd Rest ant fumaraat _ (M) 0,0 u 1,81 0,25 t,63 0,5 1,52 10 .1,0 1,30 1,5 1,12 2,0 0,98 2,5 0,82 3,0 0,70 15 3,5 0,5*8 if.,0 0,½ 5,0 0,32 6,0 0,215 Time Antifumarate residual _ (M) 0.0 h 1.81 0.25 t, 63 0.5 1.52 10 .1.0 1.30 1.5 1.12 2.0 0.98 2, 5 0.82 3.0 0.70 15 3.5 0.5 * 8 if., 0 0, ½ 5.0 0.32 6.0 0.21

7,0 0,1U7.0 0.1U

82028548202854

Claims (18)

2. Werkvij ze volgens conclusie 1, met bet kenmerk, dat de vaterige celsuspensie vordt bereid door suspenderen van microbe 15 cellen in een bypertonische· oplossing van bet genoemde aspartase-stabiliserende zout.2. A method according to claim 1, characterized in that the vascular cell suspension is prepared by suspending microbe cells in a bypertonic solution of said aspartase stabilizing salt. 3. Werkvij ze volgens conelusiel of 2, met bet kenmerk, dat bet aspartase-stabiliserende zout een in vater oplosbaar zout is van fumaarzuur of asparaginezuur.3. Operate according to conelusile or 2, characterized in that the aspartase stabilizing salt is a more soluble salt of fumaric or aspartic acid. 20 Werkvijze volgens conclusie 1 of 2, met bet kenmerk, dat bet aspartase-stabiliserende zout ammoniumfumaraat of ammoniumaspartaafc is. - 5. Werkvijze volgens conclusie 2, met bet kenmerk, dat bet aspartase-stabiliserende zout ammoniumfumaraat is.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the aspartase-stabilizing salt is ammonium fumarate or ammonium aspartate. Method according to claim 2, characterized in that the aspartase-stabilizing salt is ammonium fumarate. 6. Eerkvijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de concentratie aan ammoniumfumaraat in de bypertonische ammoniumfumaraat-. oplossing tussen 0,5 mol en de verzadigingsconcentratie is gelegen.Award method according to claim 5, characterized in that the concentration of ammonium fumarate in the bypertonic ammonium fumarate. solution is between 0.5 mole and the saturation concentration. 7. Werkvijze volgens conclusie 5, met bet kenmerk, dat de concentratie aan ammoniumfumaraat in de hypertonische ammoniumfumaraat- 30 oplossing is gelegen tussen 1,0 en 1,¼7. Method according to claim 5, characterized in that the concentration of ammonium fumarate in the hypertonic ammonium fumarate solution is between 1.0 and 1.¼ 8. Werkvijze volgens conclusie 6, met bet kenmerk, dat de aspartase-vinnende voorvaarden een incubatietemperatuur tussen 2 en 70°C omvatten, de celsuspensie ten minste ca. 10 min. vordt geincubeerd. 8 2 0 2 8 5 4 ..... ....... ft tMethod according to claim 6, characterized in that the aspartase-finning conditions comprise an incubation temperature between 2 and 70 ° C, the cell suspension is incubated for at least about 10 minutes. 8 2 0 2 8 5 4 ..... ....... ft t 9. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de aspartase-winnende voorvaarden een ineubatietemperatuur tussen 25 en 50°C omvatten en de celsuspensie 12-60 uren wordt geincubeerd.Method according to claim 6, characterized in that the aspartase-winning conditions comprise an incubation temperature between 25 and 50 ° C and the cell suspension is incubated for 12-60 hours. 10. Werkwijze volgens conclusie 9» met het kenmerk, dat de 5 ineubatietemperatuur 3T°C bedraagt.10. A method according to claim 9, characterized in that the incubation temperature is 3T ° C. 11. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de bacteriecellen warden gesuspendeerd* in een toereikende hoeveelheid ran een hypertonische ammoniumfumaraatoplossing ter verkrijging van een cel-concentratie van ten minste 5 g droge stof per 1 en de aspartase-winnings- 10 voorwaarden verier een pH tussen T en 9 omvatten.11. A method according to claim 9, characterized in that the bacterial cells are suspended * in an adequate amount of a hypertonic ammonium fumarate solution to obtain a cell concentration of at least 5 g of dry matter per 1 and the aspartase recovery conditions. a pH between T and 9. 12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de bacteriecellen in een voldoende hoeveelheid hypertonische ammoniumfumaraatoplossing worden gesuspendeerd om. een celconcentratie van 10 tot 15 g droog celgewicht per 1 te verkrijgen en de pH tussen 8 en 9 is gelegen.Method according to claim 11, characterized in that the bacterial cells are suspended in a sufficient amount of hypertonic ammonium fumarate solution. obtain a cell concentration of 10 to 15 g dry cell weight per 1 and the pH is between 8 and 9. 13. Werkwijze.volgens conclusie t, 5, 8, 7* 9 of 12, met het kenmerk, dat de bacteriecellen worden gekozen uit -aspartase-proda-cerende s -femmen van Pseudomonas fluorescens,. Pseudomonas aerigonosa, Bacillus subtilis, Bacillus megatherium,. Proteus vulgaris, Serratia marcescens, Escherichia coli en Aerobacter aerogedes♦Method according to claim 1, 5, 8, 7 * 9 or 12, characterized in that the bacterial cells are selected from aspartase-propagating β-primers of Pseudomonas fluorescens. Pseudomonas aerigonosa, Bacillus subtilis, Bacillus megatherium ,. Proteus vulgaris, Serratia marcescens, Escherichia coli and Aerobacter aerogedes ♦ 14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de bactericellen afkomstig zijn van E. coli.Method according to claim 13, characterized in that the bactericells originate from E. coli. 15. Werkwijze volgens conclusie 1U, met het kenmerk, dat de bacteriecellen afkomstig zijn van E. coli stam ATCC 31976-Method according to claim 1U, characterized in that the bacterial cells originate from E. coli strain ATCC 31976- 16. Waterige althans nagenoeg celvrije oplossing van aspar-25 tase, bereid volgens conclusie 1. 1T. Waterige, althans nagenoeg celvrije oplossing van aspar- tase bereid volgens conclusie T1.Aqueous substantially cell-free solution of aspartase prepared according to claim 1. 1T. Aqueous, substantially cell-free aspartase solution prepared according to claim T1. 18. Waterige, althans nagenoeg celvrije oplossing van aspar- tase verkregen volgens conclusie 13. 30. 19. Werkwi j ze voor· het bereiden van asparaginezuur in een reactor die een eerste ruimte en een tweede ruimte alsmede een semi-permeabel membraan die de eerste van de tweede ruimte scheidt omvat, velk semi-permeabel membraan doorlatend is voor aspartaat en fumaraat, naar ondoorlatend voor- aspartase, met het kenmerk, dat men een waterige 35 nagenoeg celvrije aspartaseoplossing volgens conclusie 16 of 17 in de eerste ruimte in vloeistofcommunicatie met de semi-permeabele membraan ..... 82 0 2 8 54 ........... Λ * 1¾. onderbrengt en een oplossing met ammoniumfumaraat in de tweede ruimte in vloeistofcommunicatie met het semi-permeabele membraan onderbrengt, beide oplossingen onder asparginezuur-produ cerende voorwaarden incubeert en asparginezuur uit de oplossing in. de tweede ruimte wint. 5 20» Werkwij ze volgens conclusie 19, met bet kenmerk, dat de reactor een afsluitbare ruimte omvat met organen voor het vullen van deze ruimte met een. vloeistof, alsmede een aantal holle semi-permeabele membraanvezels die door deze ruimte heenlopen en wel zodanig dat de lumens van de vezels zijn afgesloten van het :binnenkant van de huls en 10 elke vezel een inlaat bezit en een uitlaat bezit, waarbij de waterige, althans nagenoeg celvrije aspartaseoplossing in de ruimte is onderge-bracht en de ammoniumfumaraatoplossing door de holle semi-permeabele membraanvezels' wordt geleid en asparaginezuur uit de ammoniumfumaraat— oplossing wordt gewonnen..An aqueous, at least substantially cell-free aspartase solution obtained according to claim 13. 30. Method for preparing aspartic acid in a reactor comprising a first space and a second space as well as a semipermeable membrane comprising the first separates from the second space, each semipermeable membrane permeable to aspartate and fumarate, to impermeable front aspartase, characterized in that an aqueous substantially cell-free aspartase solution according to claim 16 or 17 is in the first space in fluid communication with the semi-permeable membrane ..... 82 0 2 8 54 ........... Λ * 1¾. and a solution containing ammonium fumarate in the second space in liquid communication with the semipermeable membrane, incubating both solutions under aspartic acid-producing conditions and in aspartic acid from the solution. the second space wins. Method according to claim 19, characterized in that the reactor comprises a closable space with means for filling this space with a. liquid, as well as a number of hollow semi-permeable membrane fibers which pass through this space, such that the lumens of the fibers are closed off from the inside of the sleeve and each fiber has an inlet and an outlet, wherein the aqueous, at least virtually cell-free aspartase solution is housed in space and the ammonium fumarate solution is passed through the hollow semi-permeable membrane fibers and aspartic acid is recovered from the ammonium fumarate solution. 21. Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de concentratie aan ammoniumfumaraat in de ammoniumfumaraatoplossing tus-sen 1 molair en de verzadiging is gelegen.A method according to claim 20, characterized in that the concentration of ammonium fumarate in the ammonium fumarate solution is between 1 molar and saturation. 22. Werkwijze volgens conclusie 21, waarbij een nagenoeg verzadigde ammoniumfumaraatoplossing wordt toegepast. 20 23- Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij de asparagine- zuur-producerende voorwaarden een incubatietemperatuur tussen 2 en ca T0°C omvatten. 2k. Werkwijze volgens conclusie 20, waarbij de asparagine- zuur-producerende voorwaarden een incubatietemperatuur tussen 25 en 50°C 25 omvatten.The method of claim 21, wherein a substantially saturated ammonium fumarate solution is used. 23- A method according to claim 20, wherein the aspartic acid-producing conditions comprise an incubation temperature between 2 and about 0 ° C. 2k. The method of claim 20, wherein the aspartic acid-producing conditions comprise an incubation temperature between 25 and 50 ° C. 25. Werkwijze volgens conclusie 2k, met het kenmerk, dat • de reactor wordt bedreven volgens de chargegewijs werkende recirculatie-methode, waarbij de ammoniumfumaraatoplossing uit een reservoir door de reactor wordt gerecirculeerd tot een groot gedeelte van het ammonium-30 fumraat in asparaginezuur is omgezet. 820 2 854 - -..........................................25. Process according to claim 2k, characterized in that • the reactor is operated according to the batchwise recirculation method, wherein the ammonium fumarate solution from a reservoir is recycled through the reactor until a large part of the ammonium fumrate has been converted into aspartic acid. . 820 2 854 - -..........................................
NL8202854A 1981-10-15 1982-07-14 METHOD FOR PREPARING ASPARTASE. NL8202854A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US31161881A 1981-10-15 1981-10-15
US31161881 1981-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8202854A true NL8202854A (en) 1983-05-02

Family

ID=23207701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8202854A NL8202854A (en) 1981-10-15 1982-07-14 METHOD FOR PREPARING ASPARTASE.

Country Status (19)

Country Link
JP (1) JPS5867184A (en)
AU (1) AU8592482A (en)
BE (1) BE893838A (en)
BR (1) BR8204099A (en)
DD (1) DD207219A5 (en)
DE (1) DE3226532A1 (en)
DK (1) DK307582A (en)
ES (1) ES8400142A1 (en)
FI (1) FI823502L (en)
FR (1) FR2514782A1 (en)
GB (1) GB2108128A (en)
GR (1) GR78398B (en)
IL (1) IL66262A0 (en)
IT (1) IT8267896A0 (en)
LU (1) LU84273A1 (en)
NL (1) NL8202854A (en)
PL (1) PL238624A1 (en)
SE (1) SE8204306L (en)
ZA (1) ZA824805B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU1763083A (en) * 1982-08-13 1984-02-16 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method of immobilizing enzymes
JPS59113895A (en) * 1982-12-03 1984-06-30 Tanabe Seiyaku Co Ltd Preparation of l-aspartic acid
FR2695638B1 (en) * 1992-09-15 1995-04-07 Rhone Poulenc Chimie Process for the preparation of L-aspartic acid via ammonium aspartate.
DE69704900T2 (en) * 1996-03-29 2001-10-25 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for the preparation of aspartase and L-aspartic acid

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5617073B2 (en) * 1971-10-28 1981-04-20
FR2197979A1 (en) * 1972-09-07 1974-03-29 Orsan Amino-transferase producing strain pseudomonas PO 7111 - for prodn of aspartic acid from fumaric acid
IT1023343B (en) * 1974-11-21 1978-05-10 Liquichimica Spa METHOD OF PRODUCTION OF ASPARTIC ACID BY FERMENTATION OF HYDROCARBONS
JPS5675097A (en) * 1979-11-27 1981-06-20 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd Thermophilic aspartase and its preparation

Also Published As

Publication number Publication date
SE8204306L (en) 1983-04-16
GR78398B (en) 1984-09-27
JPS5867184A (en) 1983-04-21
AU8592482A (en) 1983-04-21
DE3226532A1 (en) 1983-09-01
BE893838A (en) 1982-11-03
FI823502A0 (en) 1982-10-14
ES514018A0 (en) 1983-10-16
FR2514782A1 (en) 1983-04-22
PL238624A1 (en) 1983-05-09
BR8204099A (en) 1983-07-05
DK307582A (en) 1983-04-16
FI823502A7 (en) 1983-04-16
IL66262A0 (en) 1982-11-30
DD207219A5 (en) 1984-02-22
ES8400142A1 (en) 1983-10-16
LU84273A1 (en) 1983-02-07
SE8204306D0 (en) 1982-07-13
GB2108128A (en) 1983-05-11
ZA824805B (en) 1983-04-27
FI823502L (en) 1983-04-16
IT8267896A0 (en) 1982-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Schiraldi et al. High-yield cultivation of Marinococcus M52 for production and recovery of hydroxyectoine
DK148750B (en) PROCEDURE FOR CONTINUOUS PREPARATION OF ISOMALTULOSE
NL8202854A (en) METHOD FOR PREPARING ASPARTASE.
KR870001925B1 (en) Preparation method of nucleoside containing fermentation products by using ultrafiltration
US6653112B2 (en) Method for producing L-carnitine from crotonobetaine using a two stage continuous cell-recycle reactor
RU95111037A (en) Method of preparing vaccine for anthrax control in animals
DK144277B (en) FIVE-METHOD OF PREPARING 6-AMINOPENICILLANIC ACID
JP3017264B2 (en) Method for producing L-serine by enzymatic method
JP2520155B2 (en) Reaction method using biocatalyst and reaction apparatus thereof
JP2721536B2 (en) Method for obtaining D-β-hydroxy amino acid
JP2804004B2 (en) Method for producing L-aspartic acid
JPH0474999B2 (en)
SU1239146A1 (en) Method of producing bacterial amylase
JP2801689B2 (en) Method of inhibiting intracellular serine degrading enzyme activity
JPS63177797A (en) Production of ribose-1-phosphate and ribavirin
JPS5816692A (en) Preparation of l-tryptophan by enzyme
NO138451B (en) PROCEDURE FOR PREPARATION OF PUREED ENZYME SOLUTIONS
JPS62163698A (en) Production of gamma-l-glutamyl-l-alpha-amino-n-butyrylglycine
JPH047677B2 (en)
CN121182916A (en) Extraction and purification process for catalytic synthesis of nicotinic acid by recycling nicotinamide liquid
SU782363A1 (en) Process for isolating enzyme preparation of glutaminase-asparaginase
JPH0438398B2 (en)
EP0551305A1 (en) Method for enzymatic regeneration of cell culture media and kits therefor
JPS61247395A (en) Method for producing L-phenylalanine
JPH0424992B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed