Способ получения @ -хлормолочной кислоты Советский патент 1991 года по МПК C12P7/56 C12P7/56 C12R1/02 

1

(21)4751871/13 (22) 20.06.89 (46)23.09.91. Бюл. №35

(71)Казанский институт биологии

(72)М.И.Беляева и И.Г.Семина (53)579.841.92(088.8)

(56)Патент Японии № 202586, кл. С 12 Р7/56.

Chemical Abstracts, 102, 1984.

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ /3-ХЛОРМО- ЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ

(57)Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу получения /3 -хлормолочной кислоты путем микробиологической трансформации хлоргидрина глицерина. Целью изобретения является увеличение выхода продукта

при повышении экономичности и ускорении процесса. Способ заключается в том, что окисляют хлоргидрин глицерина культурой микроорганизмов в аэробных условиях на питательной среде при последующем выделении кислоты. Клетки Acetobacteracetl ЛГ- 15, выращенные в присутствии этилового спирта, культивируют в течение 24 ч на среде, содержащей, г/л: (NN4)2 НР04 1-1,5; КН2Р04 1-1,5; MgS04-7HaO 0,5-1,0; этанол 55,7-63,7; ХГГ 15-20. Применение Acetobacter aceti В KM № 879 для получения ХМК позволяет значительно сократить время ведения процесса (до 1 сут), снизить затраты на приготовление питательной среды (используют дешевые субстраты и среда состоит из меньшего числа компонентов) при увеличении выхода ХМК в культуральной жидкости до 5,5 г/л. 2 табл.

сл

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к способу получения ft -хлормолочной кислоты (ХМК) путем микробиологической трансформации хлоргидрина глицерина (ХГГ).

Цель изобретения - увеличение выхода продукта при повышении экономичности и ускорение процесса.

Получение ХМК предусматривает культивирование клеток микроорганизмов Acetobacter aceti ЛГ-15 в аэробных условиях при температуре 30-32°С в питательной среде при следующем составе компонентов, г/л: (NH4)2HP04 1-1,5; КН2РО4 1-1.5: MgSO r7H20 0,5-1,0; этанол 55,7-63.7; ХГГ 15-20. Процесс окисления ХГГ длится в течение 24 ч. ХМК выделяется по известному способу.

Штамм Acetobacter aceti В KM № 879 (ЛГ-15) давно известен и используется как продуцент уксусной кислоты.

Пример 1. Исходную культуру Acetobacteracetl ЛГ-15 выращивают на скошенной 3%-ной агаризованной среде следующего состава, г/л: ( 1; КН2Р04 1; MgS04 7H20 0,5; агар 30; вода водопроводная до 1 л.

Выращивание проводят в парах этанола в термостате при-30°С в течение 48 ч. Для получения посевного материала дальнейшее размножение продуцента осуществляют в колбах на качалке. Для этой цели водную суспензию культуры переносят в стерильные колбы со стерильной средой следующего состава, г/л: (МНфНРОз 1;

DS VJ

00 00

со о

Н2РО4 1; MgS04-7H20 0,5; этанол 8; вода одопроводная до 1 л,

рН среды доводят до 4,5. Продолжиельность выращивания посевного материла 24 ч. Количество посевного материала % от обьема питательной среды. Процесс кисления ХГГ до ХМК осуществляется в колбах на 100 мл, содержащих до 20 мл питательной среды следующего состава, г/л: (NH4)2HP04 1; КНаРО 1; ,5; этанол 55,7; ХГГ 15; Н20 остальное,

Солевую среду стерилизуют отдельно при 1 атм в течение 40 мин, перед засевом в нее добавляют этанол и ХГГ, рН доводят до 4,5. Процесс ведут на качалке (230 об/мин) при 30-32°С в течение 24 ч. Концентрация ХМК в конце процесса достигает 5,4 г/л. Клетки после окончания процесса отделяют центрифугированием (15 мин, 7 тыс. оборотов в 1 мин), центрифугат упаривают под вакуумом, ХМК кристаллизуют из этила- цетата. Выход ХМК составляет 3,13 г/л.

Пример 2. Осуществляют аналогично примеру 1, однако процесс окисления ХГГ до ХМК осуществляют на питательной среде следующего состава, г/л; (МНфНРОз 1.5; 1,5; MgS04 7H20 1,0; этанол 63,7; ХГГ 20; НаО остальное. Концентрация ХМК в конце процесса достигает 5,3 г/л. Выход ХМК составляет 3,07 г/л.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1, но процесс окисления ХГГ до ХМК проводят на питательной среде следующего состава, r//i:(NH4)2HP04 1,0; КН2РСм 1,0; MgS04-7H20 0,5; этанол 55,7; ХГГ 20; Н20 остальное.

Концентрация ХМК в конце процесса достигает 5,5 г/л. Клетки после окончания процесса отделяют центрифугированием (15 мин, 7 тыс. оборотов в 1 мин), центрифугат упаривают под вакуумом. ХМК кристаллизуют из этилацетата. Выход ХМК составляет 3,19 г/л.

В табл. 1 представлен выход ХМК в культуральной жидкости A.aceti ЛГ-15 при различных соотношениях ХГР и этилового спирта.

В табл. 2 представлена динамика накопления ХМК в культуральной жидкости A.aceti ЛГ-15 при исходных концентрациях ХГГ и этанола 20 и 55,7 г/л соответственно.

Из табл, 1 видно, что максимальный выход ХМК в пределах 5,2-5,5 г/л достигается при концентрациях ХГГ и этанола в исходной среде, равных 15-20 и 55,7-63,7 г/л

соответственно. В отсутствии этилового спирта Acetobacter aceti ЛГ-15 практически не окисляет ХГГ. Использование ХГГ в смеси с этанолом увеличивает выход ХМК более

чем на порядок.

Исследование динамики накопления ХМК в культуральной жидкости показало, что наибольшее количество кислоты образуется к концу первых суток, затем концентра0 ция ХМК постепенно снижается (табл. 2), очевидно вследствие гого, что ХМК не является конечным продуктом для Acetobacter aceti ЛГ-15 и способна участвовать в последующих окислительных реакциях. Таким об5 разом, оптимальная длительность процесса окисления составляет 1 сут.

Использование уксуснокислых бактерий для окисления ХГГ до ХМК является наиболее перспективным в отличие от изве0 стного способа, согласно которому процесс получения ХМК с помощью микроскопических грибов Geotrichum loubieri 25261 длится 5 сут, для культивирова.ния используется среда более сложного состава, обогащен5 ная глюкозой, выход кристаллической кис; лоты составляет 1,85 г/л. Применение Acetobacter aceti ЛГ-15 для получения ХМК позволяет значительно сократить время ведения процесса (до 1 сут), снизить затраты

0 на приготовление питательной среды (используют дешевые субстраты и среда состоит из меньшего числа компонентов) при увеличении выхода ХМК в культуральной жидкости до 5,5 г/л,

5

Формула изобретения Способ получения / -хлормолочной кислоты, предусматривающий выращивание штамма-продуцента .в условиях аэрации

0 в питательной среде, содержащей источник углерода, ( КН2Р04, MgS04-7H20 и хлоргидрин глицерина с последующим выделением целевого продукта, отличающийся тем, что, с целью увеличения

5 выхода продукта при повышении экономичности и ускорения процесса, в качестве штамма-продуцента используют Acetobacter aceti В KM № 879, а процесс ведут в течение 24 ч в питательной среде,

0 содержащей в качестве источника углерода этанол при следующем составе компонентов, г/л:(ЫН4)2НР04 1,0-1,5; КН2Р04 1,0-1,5; MgS04-7H20 0,5-1,0; этанол 55,7-63,7; хлоргидрин глицерина 15-20; вода остальное.

5

Таблица 1

Таблица 2