193031. lajstromszámú szabadalom • Eljárás L-triptofán előállítására
193031 44 ml.Atápoldatban történő triptofánfelhalmozódás dinamikáját a 2. táblázat mutatja. 3. példa A törzs előállítása, az oltó és a fermentálóközeg, valamint a pótlólagos tápanyag összetétele ugyanaz, mint a 2. példában. A fermentációt egy 30 ml-esfermentorban hajtjuk végre, a töltési koefficiens 0,5. A keverési és a levegőztetési feltételek 3,5 g 02/l.h szulfitszámot eredményeznek. A fermentáció során a feloldott oxigén mennyisége (p02) nullára csökken, majd megemelkedik. 40%-os p02 érték elérésekor bekapcsoljuk a pótlólagos tápanyag adagolását, és addig adagoljuk, míg a p02 érték 15%-ra nem csökken. A pótlólagos tápanyag bevezetése a fermentáció 28. órája után kezdődik. A pótlólagos tápanyag térfogata, amelyet a fermentáció során felhasználunk 450 ml. 48 órás fermentáció után a tápoldatban 9,7 g/1 L-triptofán halmozódik fel, amelyet a következőképpen választunk el. 1 liter 9,7 g/l triptofán koncentrációjú triptofán oldatot, amelyből a biomasszát eltávolítottuk, egy 0,250 literes, gyengén bázikus, kondenzációs típusú anioncserélővei töltött oszlopra viszünk (1 IA kolonna). A mosás megkezdése előtt az 1 IA kolonna kimenetéhez egy második kolonnát kapcsolunk (2 1A kolonna, amely 0,250 I az 1 1A kolonnával azonos összetételű töltetet tartalmaz). A mosás befejezése után a 2 1A kolonnát kikapcsoljuk és az 1 IA kolonna kimenetéhez egy szulfokationcserélővel töltött kolonnát kapcsolunk ( 1 KU kolonna, amely 0,1 liter töltetet tartalmaz), ezután történik az eluálás. Az 1 1A kolonna mosása, és a triptofán eluálása vízzel történik, amely során 0,5, illetve 2,5 liter vizet csurgatunk át. A triptofánnak az 1 IA kolonnáról történő további eluálását egy olyan oldattal végezzük, amely az 1 KU kolonnáról lép ki. A két kolonnából álló rendszerben cirkul áló oldat átfolyásának térfogatsebessége 0,25 l/h, a művelet 10 órát vesz igénybe. A tápoldat következő részét ( 1 liter) a 2 IA kolonnára visszük. A mosás megkezdése előtt ennek a kolonnának a bemenetéhez kapcsoljuk az 1 IA kolonnát és a kimenetéhez egy harmadik, gyengén bázikus kondenzációstípusú anioncserélővei töltött kolonnát kapcsolunk (3 IA kolonna, amely 0,25 liter töltetet tartalmaz). A 2 IA kolonna vízzel történő mosásának befejezése után a 3 IA kolonnát lekapcsoljuk és a 2 IA kolonna kimenetéhez hozzákapcsoljuk az 1 KU kolonnát. Az eluálószert (vizet), 2,5 literes mennyiségben, egy meghatározott sorrendben átengedjük az 1 IA, 2 IA és az 1 KU kolonnán. A triptofánnak az I 1A és a 2 IA kolonnáról az 1 KU kolonnára történő további eluálását a 2 IA és az 1 KU kolonnák zárt rendszerré történő kapcsolásával végezzük. Az ! 1A kolonna töltetét visszanyerjük. A tápoldat következő részét (1 liter), a fent leírt módon a 3 1 A, 1 IA (a gyanta vissza7 nyerve, a kolonnát a 3 1A kolonna kimenetéhez kapcsoljuk a mosás alatt) kolonnák, a 2 1A kolonna (amelyet a 3 1A kolonna bemenetéhez kapcsolunk a mosás és az eluálás alatt) és az 1 KU kolonna (amelyet az eluálás alatt a 3 IA kolonna kimenetéhez kapcsolunk) segítségével dolgozzuk fel. A triptofán„átadszorbeáltatását" egy másik szulfokationcserélö KU kolonna segítségével végezzük, amelyet az I KU kolonna kimenetéhez kapcsolunk (2 KU kolonna, amely 0,1 liter töltetet tartalmaz), így az oldat egy olyan rendszerben cirkulál, amely a 3 1A, i KU és a 2 KU kolonnákból áll (a 2 IA kolonnát kikapcsoljuk és a töltetet regeneráljuk). A triptofánnak az 1 KU kolonnáról történő eluálása ammónia vizes-etanolos oldatával történik, 70°C hőmérsékleten. Az eluátum „gazdag” frakciójának ecetsavas kezelése és 0úC-ra történő hűtése után kapjuk az L-triptofán kristályokat. 50°C hőmérsékleten történő szárítás után 17,2 g L-triptofánt kapunk, amely több mint 99 %-os tisztaságú. Az L-triptofánnak 3 liter tápoldatból történő kinyerésére leírt munkafolyamat után a 3 IA és a 2 KU kolonnán 3,5 g megkötött triptofán marad vissza. Az ammóniás eluátum „szegény" frakciói és a triptofánkristályok kiválása után keletkező etanolos-ammóniás anyalúg is tartalmaz 3,5 g L-triptofánt. Annak a triptofánnak a figyelembevételével, amely a következő technológiai ciklusokban kiválhat, a triptofán összes termelése 70 %. A találmány szerinti eljárás előnyei abban állnak, hogy ebben az eljárásban jelentős sótalanított víz, ammónia és etanol megtakarítást érnek el azáltal, hogy a kiskoncentrációjú eluens frakciókat mint eluálószert használják a következő technológiai ciklusban az L-triptofánnak egy anion- és szulfokationcserélőről történő deszorpciójára. Ezáltal sikerül az elválasztásnál fellépő termékveszteségeket is csökkenteni. A kapott dús eluensfrakciókat hűtés közben ecetsavval semlegesítjük, a triptofán ekkor kristályos formában kiválik, amelyet szűréssel elválasztunk és szárítunk. Az anyalúgot egy anioncserélővei töltött oszlopra ve zetjük. A triptofán bruttó kitermelése 70%. A kapott preparátum hasznosanyagtartalma legalább 96%-os, és átkristályosítás után legfeljebb 99%-os. Az L-triptofán előállítására szolgáló, jelen találmány szerinti eljárásnak az ismert eljárásokhoz viszonyítva a következő előnyei vannak: — a triptofán felhalmozódásának magasabb szintje standardizált szénforrású, szaccharózos,illetve cukros táptalajban (9-11 g/l, a 3,6 - 4,6 g/l'-rel szemben);- a fermentáció rövidebb időtartama, amelyet pótlólagos tápanyag adagolásával érnek el (48 óra 72 órával szemben); 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 o
