Патент ссср 402540

"5cec:, е тентно-т«„ ...

" чо=1м,я б к б-.; H Б

402540

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саюэ Севетеких

Социал истинеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 07.V11.1971 (№ 1688317/30-15) .Ч. Кл. С 12d 13/06 с присоединением заявки №

Государственный номитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений ц откоытий

Приоритет

Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 10. IV.1974

УДК 547.466(088.8) Авторы изобретения

Н. В. Сафонова, Г. А. Котова, М. В. Волкова, Л. И. Игнатьева, А. Д. Гололобов и С. В. Чепиго

Всесоюзный научно-исследовательский институт биосиитеза белковых веществ

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ L-ЛИЗИНА

Изобретение относится к химико-микробиологическим способам получения биологически активных веществ, а именно к получению 1лизина.

Известен способ получения l -лизи»а путем декарбоксилирования а и в-диаминопимелиновой кислоты с помощью ферме»тного препарата с последующим выделением продукта на ионообменных смолах.

Однако недостатком известного способа является невысокий выход и недостаточная чистота l -лизина.

С целью увеличения выхода и,повышения чистоты продукта по предлагаемому способу в качестве ферментного препарата используют сухую биомассу бактерий — отход производства 1 -лизина.

В,качестве ферментного препарата использу.ют сухую биомассу Brevibacterium 22 и сухую биомассу. Micrococcus glutamicus 28. Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Биомассу Brevibacterium 22 и Micrococcus

glutamicus 28 (продуцентов лизина) после отделения от культуральной жидкости подвергают обработке ацетоном и высушивают до воздушно-сухого состояния.

Получение ферментного препарата осуществляют обработкой клеток ацетоном на холоду при соотношении биомассы (сыр. вес): ацетон = 1: 1,6. При этом получают порошок серого цвета, сыпучий, хорошо транспортабельный. При хранении его при температуре

+4 — 6 С активность фермента нс изменяется в течение одного года. Получен»ый препарат содержит активный фермент — декарбоксилазу ДГ1К (д»ам»»опимелатдскарбокс»лиазу), .превращающий мезо-я, е-ДПК в лизин.

Реакцию декарбоксил»рован»я проводят в ин10 кубационной среде, содержащей 2 — 4% ДПК (соотношение ДПК: фсрментный препарат=

=.1: 0,75, 1: 0,5), буферфосфатный 0,15М, рН вЂ” 7.0, кукурузный экстракт — 0,5% по сырому весу (источ»ик коэнзима), темпсра15 тура — 37 С, продолжительность процесса—

16 — 20 час, при непрерывном псрсмсшивании с добавлением толуола (0,75% по объему) в качестве антисептика. По окончании ферментации ферментный препарат отделяют от ин20 кубационной среды, и он может быть использован повторно, прп этом его активность сохраняется до 7ОО/О.

Так как декарбоксилпрованию подвергается только мсзоформа ДПК, составляющая 50%

25 в синтетической ДПК, выход лизина от исходного количества мезоформы — 100%.

Оставшийся пссле декарбоксилирования рацемат ДПК подвергают реакции эпимеризации с целью получения мезоизомера, кото30 рый тоже может быть подвергнут повторному

402540

Составитель О. Сливкина

Редактор В. Новоселова Техред T. Ускова Корректоры; М..Коробова и В, Петрова

Заказ 1374 !7 Изд. М 1093 Тираж 467 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 декарбоксилированию до 1 -лизина, увеличивая использование ДПК до 70 /о. Эпимеризацию рацемата ДПК проводят на смоле Дауэкс- 50, в Н+ или смо1с КУ-2к20 в Н+ форме, нагревая смолу, насыщенную рацематом Д11К при температуре 180 C в течение 5 — 6 час; в результате образовавшийся мезоизомер вновь подвергают декарбоксилированию.

Выделение 1-лизина из инкубационной среды проводят на ионообменных смолах с применением водной кристаллизации, после окончания процесса декарбоксилирования.

Так как инкубационная смесь помимо лизина и Д ПК содержит значительно меньшее количество других компонентов, чем культуральная жидкость после микробиологического синтеза, выделение лизина менее трудоемко и не требует дополнительной очистки.

После выделения и сушки получают кристаллический или порошкообразный препарат, содержащий 90 — 98о/о 1 -лизина. Предлагаемый способ обеспечивает утилизацию отходов микробиологического производства лизина. При этом сокращается продолжительность процесса, который проводят в нестерильных условиях, а чистоты продукта достигают, минуя стадию дополнительной очистки. А также способ позволяет организовать непрерывный процесс получения 1 -лизина.

Пример 1. В колбу емкостью 250 мл вносят 100 мл фосфатного буфера 0,06М, рl-I

7,0, 4 г,а, в=ДПК, 2 г ферментного препарата, 0,5 г кукурузного экстракта (по сырому весу) и 0,75 мл толуола.

Процесс проводят на качалке (100 об/мин) при температуре 37 С в течение 20 час.

В результате процесса в инкубационной среде накапливается 2 г L-лизина. Взвешенные частицы отделяют от инкубационн и среды центрифугированием. Фитьтрат пропускают через катионит. Сорбированный лизин элюируют водным раствором аммиака. Из элюата путем выпаривания удаляют амми iK и добавляют НС! до рН 3,5 — 4,5. При этом основание лизина переводят в монохлоргидрат. Готовый продукт содержит 93,/о лизина.

Пример 2. Реакцию декарбоксилирова10 ния проводят в ферментере емкостью 5 л, содержащем 1 л инкубационной среды:

ДПК вЂ” 40 г, ферментный препарат — 30 г, кукурузный экстракт — 5 г, толуол — 7,5 мл (дробно, каждые 2 час по 1 мл), 15 (NH4) НР04 — 6,2 г; NH4HqPO4 — 2,3 г, вода дистиллированная — 1 л. Процесс декарбоксилирования осуществляют в течение 16 час при постоянно работающей мешалке (400 об/мин), при температуре

20 37 С.

Выделение лизина осуществляют так же, как в примере 1. Выход лизина — 19,8 г.

Предмет изобретения

2s 1. Способ, получения L-лизина путем декарбоксилирования а и в-диаминопимелиновой кислоты с помощью ферментного .препарата с последующим выделением продукта на ионообменных смолах, отличающийся тем, что, с

30 целью увеличения выхода и повышения чистоты продукта, в качестве ферментпого препарата используют сухую биомассу бактерий— отход производства L-лизина.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, 35 в качестве ферментного .препарата используют сухую биомассу Brevibacterium 22.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ферментного препарата используют сухую биомассу Micrococcus glutamicus 28.