DE1243619B - Verfahren zur biotechnischen Herstellung von 1-Glutaminsaeure - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C12d

Deutsche Kl.: 6b-16/02

Nummer: 1243 619

Aktenzeichen: A 37261IV a/6 b

Anmeldetag: 24. April 1961

Auslegetag: 6. Juli 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur biotechnischen Herstellung von 1-Glutaminsäure.

Bei der biotechnischen Herstellung von 1-Glutaminsäure wird die Kultivierung der 1-Glutaminsäure produzierenden Bakterien gewöhnlich unter aeroben Bedingungen in einem Kulturmedium durchgeführt, das als Kohlenstofflieferanten Kohlenhydrate, wie Glucose, Fructose, Saccharose, Maltose, Stärkehydrolysate od. dgl., als Stickstofflieferanten anorganische oder organische Ammoniumsalze, Harn- ίο stoff, Ammoniaklösung, Ammoniakgas od. dgl. sowie eine kleine Menge an Aminosäuren, Vitamin B₁ und anorganischen Salzen, wie den Kaliumphosphaten, Magnesiumsulfaten, Eisenionen, Manganionen od. dgl, enthält. Bei den bislang üblichen Verfahrensführungen ist jedoch das Bakterienwachstum während der Fermentation gering und als Folge dessen der Nutzeffekt der Fermentation, d. h. die pro Stunde gebildete L-Glutaminsäuremenge, sehr niedrig. Das macht diese konventionellen Methoden unwirtschaft- ao lieh und für die Produktion von !,-Glutaminsäure in großem Maßstab ungeeignet.

Es wurde gefunden, daß das geringe Bakterienwachstum während der Fermentation auf einen Mangel der Bakterien an Nahrung zurückzuführen ist.

Nach einem nicht vorveröffentlichten Verfahren des Erfinders ist bereits der Vorschlag gemacht worden, die Kultivierung von Brevibacterium lactofermentus ATCC 13869 in Gegenwart von Biotin als Wuchsstoff durchzuführen (französische Patentschrift 1 229 336).

Die Erfindung betrifft ein leistungsfähiges und in industriellem Maßstab durchführbares Verfahren zur biotechnischen Herstellung von 1-Glutaminsäure durch aerobe Kultivierung von Brevibacterium lactofermentus ATCC 13869 in einem üblichen Kulturmedium, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man dem Kulturmedium Desthiobiotin als Wuchsstoff zusetzt.

Die mit verschiedenen Desthiobiotinzusätzen zum Kulturmedium folgender Zusammensetzung:

Glucose 10,4%

KH₂PO₄ 0,1%

MgSO₄ -7H₂O 0,04%

Fe ++ 2 ppm

Mn++ 2 ppm

Hydrolysat von Sojabohnenprotein

(Gesamtstickstoff: 2,4 g/dl) 0,1 ccm/dl

Vitamin-Bi-Hydrochlorid 50 γ/Ι

Harnstoff 0,9 bis

3,2%

bei der Fermentation von Brevibacterium lactofer-Verfahren zur biotechnischen Herstellung von !-Glutaminsäure

Anmelder:

Ajinomoto Kabushiki Kaisha; Sanraku Ocean Kabushiki Kaisha, Tokio

Vertreter:

Dr. G. W. Lotterhos

und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos, Patentanwälte, Frankfurt/M. 1, Annastr. 19

Als Erfinder benannt:
Shinichi Motozaki, Tokio;
Toshinao Tsunoda,
Shinji Okumura, Kanagawa-ken; Ryuichiro Tsugawa, Tokio (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 23. April 1960 (21 810)

mentus ATCC 13869 unter Schütteln bei 30⁰C innerhalb von 40 Stunden erzielte Ausbeutesteigerung an !-Glutaminsäure zeigt folgende Tabelle.

	Brevibacterium lactofermentus	ATCC	13869 gebildete
Analyse		Rest	1-Glutamin-
	Wachs	zucker	säuremenge
dl-Desthiobiotin	tum	°/o	%
(y/i)		85,3	6,3
0	0,11	31,9	30,4
6	0,59	17,2	37,6
8	0,70	—	—
10	—	5,9	42,5
12	0,80	5,4	38,5
16	0,92

In der Tabelle ist unter »Wachstum« der Trübungsgrad in dem Kulturmedium bei 26facher Verdünnung bei 562 πιμ zu verstehen. Der Prozentgehalt an »Rest-

709 609/144

Claims (1)

1. 3 4

   zucker« sowie die »gebildete l-Glutaminsäuremenge« Hydrolysat von Sojabohnenprotein

   basieren auf dem Gewicht der eingesetzten rohen (Gesamtstickstoff 2,4 g/100 ecm) 0,1 ecm/

   Saccharide. 100 ecm

   Der Tabelle ist zu entnehmen, daß in Abwesenheit Vitamin-Bi-Hydrochlorid 50 γβ

   von Desthiobiotin die Fermentation von Brevi- 5 dl-Desthiobiotin 7 γβ

   bacterium lactofermentus ATCC 13869 ungenügend

   ist; das Bakterienwachstum während der Fermentation wurde auf pH 7,0 eingestellt und durch Erhitzen

   ist gering, es bleibt eine große Menge an Restzucker sterilisiert, sodann wurden 2% sterilisierte Harnstoff-

   im Medium zurück, und die Ausbeute an 1-Glutamin- lösung (45 g/100 ecm) dem Kulturmedium zugesetzt

   säure beträgt nur etwa 10%, in Anwesenheit von io und es mit Zellen von Brevibacterium lactofermentus

   Desthiobiotin dagegen eine aktive Fermentation, d. h. ATCC 13869, die 24 Stunden bei 3O⁰C in einem

   ein erhöhtes Wachstum der Bakterien während der Bouillon-Agar-Medium, das keine Saccharide enthielt,

   Fermentation, bei einem merklichen Verbrauch der kultiviert worden waren, beimpft, und die Kultur

   Saccharide stattfindet, die gebildete 1-Glutaminsäure- bei 31⁰C mit einer Geschwindigkeit von 120 U/min

   menge, d. h. deren Konzentration, leicht 4,0 g/100 ecm 15 und einer Amplitude von 7 cm geschüttelt. Während

   überschreitet, 1-Glutaminsäure in einer Ausbeute von der Kultivierung trat infolge der Harnstoffzersetzung

   etwa 50 % erhalten werden kann, d. h., daß der durch Urease Ammoniak auf, und der pH-Wert

   Zusatz von Desthiobiotin mit einer merklichen Wir- schlug in das alkalische Gebiet um. Jedoch das so

   kung verbunden ist. gebildete Ammoniak wurde nach und nach assimiliert

   Desthiobiotin wird zweckmäßig in einer Menge 30 und verbraucht; infolgedessen sank der pH-Wert

   von nicht mehr als 20 γβ eingesetzt. 16 Stunden nach Beginn der Kultivierung auf 7,0 ab.

   Die Fermentation gemäß Erfindung wird bei einem Danach wurden 2% Harnstofflösung (45 g/100 ecm)

   pH-Wert des Kulturmediums durchgeführt, der durch zugefügt und die Fermentation weitere 6 Stunden

   Zusatz von Ammoniak oder Harnstoff in schwach fortgesetzt. Als der pH-Wert wiederum auf 7,0

   alkalischem Gebiet gehalten wird. 25 absank, wurden 3 % Harnstofflösung (45 g/100 ecm)

   Die Fermentation kann unter Schütteln oder sub- zugesetzt. Die Kultivierung war nach 40 Stunden, mers unter Belüftung durchgeführt werden. Die im vom Beginn an gerechnet, beendet. Die im Kultur-Kulturmedium gebildete 1-Glutaminsäure kann in medium enthaltene 1-Glutaminsäure belief sich auf üblicher Weise isoliert werden, z. B. indem man aus 5,23 g/100 ecm, und die Ausbeute — bezogen auf das dem fermentierten Medium die Zellen abfiltriert, das 30 Gewicht der eingesetzten rohen Saccharide — betrug Filtrat einengt, den pH-Wert mit Salzsäure auf 3,2 51,3%.
   einstellt und die 1-Glutaminsäure ausfällt. Patentansnruch·

   Das Verfahren der Erfindung soll durch folgendes

   Beispiel näher erläutert werden. Verfahren zur biotechnischen Herstellung von

   35 1-Glutaminsäure durch aerobe Kultivierung von

   Beispiel Brevibacterium lactofermentus ATCC 13869 in

   _,.,,, ,. , , r, einem üblichen Kulturmedium, dadurch ge-

   Ein Kulturmedium folgender Zusammensetzung: k e η η ζ e i c h η e t, daß man dem Kulturmedium

   Glucose 10,39 % als Wuchsstoff Desthiobiotin zusetzt.

   KH₂PO₄ 0,1% 40

   MgSO₄ · 7H₂O 0,04% In Betracht gezogene Druckschriften:

   Fe⁺+ 2 ppm Unterlagen des am 29.4.1960 veröffentlichten

   Mn⁺⁺ 2 ppm französischen Patents Nr. 1229 336.

   709 609/144 6.67 © Bundesdruckerei Berlin