175521. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 2,5-diketoglükonsav előállítására

3

175521

4

hogy a leggazdaságosabban állítsunk elő 2,5-diketoglükonsavat. A fermentációs hőmérséklet 20 és 35 °C, előnyösen 25 és 30 °C között változik, elsősorban 28 °C körül van. A tápközeg kezdeti pH-ja 3,5-7,5, előnyösen 5-6 tartományban van. A fermentáció folyamán a pH-t körülbelül 5,5 értéken tartjuk nátriumhidroxid-oldat hozzáadása útján. Kalciumkarbonátot használhatunk pH szabályozásra és a közegbe vihetjük azt autoklávozás után körülbelül 30 g mennyiségben 110 g glükózra számítva.

Beoltás után a fermentációs közeget 1700 ford/perc sebességű mechanikus keverővei keverjük és 0,5—1 térfogategységnyi levegő/1 térfogategységnyi táptalaj/perc sebességgel levegőztetjük.

Acetobacter cerinus IFO 3263 vagy 3266 használata esetén a fermentációt legalább 90% 2,5-diketoglükonsav hozam eléréséig folytatjuk (a glükózra vonatkoztatva), amely körülbelül 36-40 óra hossza után érhető el.

Papirkromatográfiás úton megállapítjuk, hogy a 2,5- diketoglükonsawá váló átalakulás a következő utakon megy végbe:

glükóz —» 2-ketoglükonsav —> 2,5-diketoglükonsav

glükóz —> 5-ketoglükonsav —> 2,5-diketoglükonsav

Erre a célra Whatman 1-es és 4-es papirt használunk és (80:6:2:12 arányú) metiletilketon:acetonhangyasav: víz oldószer-rendszert alkalmazunk. A savak helyét úgy állapítjuk meg, hogy a papírt 1% salétromsavat tartalmazó 0,2%-os etanolos o-feniléndiaminnal permetezzük be és körülbelül 70 °C-ra melegítjük (5-ketoglükonsav - kék; 2-ketogfükonsav - sárga; 2,5-diketoglükonsav - zöld). Nagynyomású folyadékkromatogránát is használhatunk az azonosításra.

A 2,5-diketoglükonsavat a szakterületen jól ismert bármilyen hagyományos módszerrel kinyerhetjük a végső fermentációs táptalajból. A szűrt fermentációs táptalajt úgy dolgozhatjuk fel, hogy azt bórhidriddel kezeljük, majd a 2-ketoglükonsav és a 2-ketogulonsav elegyít hidrolizáljuk, így aszkorbinsavat és eritorbinsavat kapunk.

A találmány szerinti eljárást a következőkben kiviteli példákon is bemutatjuk.

1. példa

A következő vizes oltóközeget készítjük el:

Alkotók: gramm/liter

glükóz 25

kukoricalekvár 5

kálium-dihidrogén-foszfát 0,5

dikálium-hidrogén-foszfát 0,5

magnéziumszulfát-heptahidrát 0,2

kalciumkarbonát 6,3

pH; 6,2.

Egy liter oltó közeget tartalmazó rázólombikot 30 percig 121 °C-on autoldávban kezelünk. A lehűtött közeg pH-ja 5,0. Ferde tenyészetből, mégpedig agar táptalajon tenyésztett Acetobacter cerinus IFO 3263 mik- 5 roorganizmus sejteket (20 ml steril, vizes szuszpenzió 5 ml-ét) viszünk a lombikba, és a lombikot forgo rázógépen 28 °C-on rázzuk körülbelül 24 óráig.

5% növekményt eredményező oltóanyagot adunk egy 4 literes keverős fermentorba, amely 2 Útert tartalmaz a (0 következő alkotóanyagokból álló termelőközegből:

Alkotók:

gramm/liter

glükóz

110

kukoricalekvár

0,5

diammónium-hidrogén-foszfát

0,58

kálium-dihidrogén-foszfát

1,5

magnéziumszulfát-heptahidrát

0,5

karbamid

0,5

réz(II)-szulfát-pentahidrát

1 mg

nikotinsav

300

pH; 6,0.

A fermentációt körülbelül 28 °C-on végezzük 1700 for/perc keverési sebesség mellett és 0,75 térfogat levegő/térfogat táptalaj/perc levegőztetési sebességgel. Mint-25 egy 20 órás fermentációs időtartam után steril glükózt adunk a táptalajhoz 55 g/liter mennyiségben. A pH-t nátriumhidroxid adagolásával 5,5 értéken tartjuk. A fermentációt addig folytatjuk, ameddig 95% feletti 2,5-diketoglükonsav-ídtermelést nem kapunk (a glükózra szá-30 mítva).

2. példa

Az 1. példában leírt módszert megismételjük, de mikroorganizmusként Acetobacter cerinus IFO 3266 törzset használunk. Ezesetben is hasonló kitermelést érünk el.

35

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás 2,5-diketoglükonsav előállítására, azzal jellemezve, hogy valamely glükóztartalmú közegben levegőztetéssel Acetobacter cerinus mikroorganizmust sza-40 porítunk és kívánt esetben a keletkező 2,5-diketoglükonsavat kinyerjük.

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a glükóz koncentrációját a kö-‘ zegben 2,5% és 20% között tartjuk, a fermentációt

45 20 °C és 35 °C között végezzük, a kezdeti pH-t 3,5 és 7,5 közötti értékre állítjuk be és a pH-t a fermentáció folyamán 5,5 érték körül tartjuk.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy Acetobacter cerinus

50 mikroorganizmusként IFO 3263 törzset alkalmazunk.

4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy Acetobacter cerinus mikroorganizmusként IFO 3266 törzset alkalmazunk.

A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója (80193) MGSZ Nyomda, Budapest - Felelős vezető: Tulipánt József

2