168190. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fruktóznak glukozból rögzített enzimmel való előállítására

MAGTAB NÉPKÖZTÁRSASÁG -r^ ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1974. II. 15. (CO-297) Amerikai Egyesült Államok-beli elsőbbsége: 1973.11.16.(332,739) Közzététel napja: 1975. X. 28. Megjelent: 1977.1.31. 168190 Nemzetközi osztályozás: C 07 b 29/02 C 07 h 3/00 vai»'*

, "J Feltaláló: Messing Ralph Allan biokémikus, Horseheads, New York állam, Amerikai Egyesült Államok Tulajdonos: Corning Glass Works, Corning, New York állam, Amerikai Egyesült Államok Eljárás fruktóznak glükózból rögzített enzimmel való előállítására 1 10 A találmány tárgya javított eljárás fruktóz előállítására glükózból enzimes úton. A találmány általában a rögzített enzimrendszerekre vonatkozik és különösen olyan rögzített glükóz-izomeráz elegyre, amely a fruktóz előállításánál használható. A fruktóz a glükóz olyan izomerjeL

melynek édesítő hatása kétszerese a glükózénak. Mivel a fruktóz fele olyan mennyiségben mutatja ugyanazt az édesítő hatást, mint a glükóz, különösen ott hasznosíthatjuk jól a fruktózt, ahol az édesítést minimális kalóriafogyasztás mellett kell megoldani. Ennek megfelelően kívánatos a fruktóz gazdaságos előállításának megoldása. Régóta ismeretes, hogy a glükózt részben fruktózzá tudjuk izomerizálni, ha a glükóz oldatát alkalikus katali- 15 zátor jelenlétében melegítjük, vagy ha a glükózoldatot bizonyos enzimek katalitikus hatásának vetjük alá. A felhasználható enzimek különböző organizmusokból származhatnak, de mivel az izomerizáció glükózból fruktózzá elég specifikus kata- 20 lizátort igényel, ezeket az enzimeket az enzim forrásától függetlenül általában glükózizomeráznak nevezzük. A technika eddigi állása szerint a glükóz lúgos izomerizációja fruktózzá nem volt kielégítő, mivel a 25 nem szelektív alkalikus katalizátorok alkalmazása következtében sok nem kívánt melléktermék keletkezett, melyek eltávolítása nehéz. Az ismert melléktermékek az alkalikus izomerizációnál különböző festékek és savas terrrékek, mindkettő eltávolítása 30 további lépéseket igényel. Az alkalikus izomerizációnál fellépő hátrányok közül néhányat megszüntetett az a nem régi felismerés, mely szerint a glükóz izomerizációjához lúgos közegben finomeloszlású alumíniumoxid alkalmazható. (3 431 253 számú Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás.) Nagy felületű lúgos alumíniumoxid (> pH 7) alkalmazásával sikerült a nem kívánt melléktermékek képződését elkerülni. A szilárd alumíniumoxid részecskék használatának további előnye, hogy az elegyből könnyen eltávolítható az alumíniumoxid és újra felhasználható. Ugyanakkor azonban a finomeloszlású alumíniumoxid katalizátorként való felhasználása viszonylag hosszú tartózkodási idővel jár. Ez a tényező kizárja a gazdaságosabb folyamatos reakció lehetőségét. Továbbá, minthogy feltételezhetően a glükóz és a fruktóz között egyensúly áll fenn, a fenti szabadalmi leírásban ismertetett szakaszos reakciókörülmények lényegesen korlátozzák a glükóz fruktózzá történő konverzióját. A lúgos izomerizáció fent ismertetett hátrányai miatt foglalkoztak már az enzimes izomerizációs módokkal is. A glükóz izomerizálása fruktózzá enzimes úton mindössze abból áll, hogy egy glükóztartalmú oldatot izomerizációs körülmények mellett glükóz-izomerázzal inkubálnak (például megfelelő hőmérsékleten, pH-értéken, különböző segédanyagokkal stb.). Az izomerizációban, ez az enzim igen specifikus és mivel az enzimek általában rendkívül jó katalizátorok, számos kutató foglal-168190