Способ получения -лизина Советский патент 1975 года по МПК C07C101/02 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения оптически-активного L-лизина, являющегося незаменимой аминокислотой, в связи с чем ои находит широкое применение в качестве добавок к пищевым продуктам, а также в медицине.

Известны различные химические способы получения лизина, в частности иутем расщепления гидантоииового кольца. При этом получают лизин в виде рацемической смеси, которую при необходимости разделяют на оптические антиноды.

Однако снособы, нозволяющие получить непосредственно L-лизин из любой формы исходного продукта пе описаны.

С целью упрощения процесса предлагают получать оптически-активный L-лизии непосредственно из L-, D- или ОЬ-5-(4-аминобутил)-гидантоина.

Для этого по предлагаемому способу L-лизин получают с помощью биохимического гидролиза, а в качестве исходного продукта используют L-, D- или ОЬ-5-(4-аминобутил)-гида нтоин, который подвергают биохимическому гидролизу в присутствии микроорганизмов, способных к разрыву гидантоииового кольца. Процесс проводят в аэробных условиях, предпочтительно при рН 6-11 и температуре 20- 35°С.

Предлагаемый способ является более простым по сравнению с известным, поскольку позволяет получить L-лизин из любой формы гидантоииа с выходом более высоким, чем по известному способу.

В качестве микроорганизмов MOHVHO использовать бактерии, плесневые и дрожжевые грибки, актиномицеты и др. Как правило, наилучщнй результат дают бактерии. Что касается состава культуральной среды, то она может быть синтетической или натуральной и должна содержать основные питательные веп ества. Этими веществами являются источники углерода, азота, неорганические соединения и т. д. В качестве источника углерода

используют глюкозу, фруктозу, маннозу, галактозу, сахарозу, мальтозу, лактозу и др. Эти вещества могут примеияться индивидуально или в смеси двух или более компонентов. Источником азота могут служить

разные органические или неорганические соединения, иапример аммиак, хлористый аммоний, сернокислый аммоний, азотнокислый аммоний, углекислый аммоний, нитраты, мочевина или другие азотсодержащие соединения.

25

Пример 1. 10 мл среды с содержаиием 1% глюкозы, 0,2% сульфата аммония, 0,05% дикалийсульфата, 0,05% монокалийфосфата, 0,025% MgSO,r7H2O, 0,3% дрожжевого экстракта, 0,3% карбоната кальция стерилизуют

Б пробирке и добавляют D- или Ь-5-(4-аминобутил)-гидантоина до концентрации цоследнего 5 мг/мл. Среду засевают различными микроорганизмами и выращивают эту культуру с аэробным встряхиванием при в течение 96 ч.

В таблице приведен выход L-лизина.

Пример 2. 30 мл культуральиой среды, состоящей из 0,5% глюкозы, 1% дрожжевого экстракта, 1% нептона и 0,3% поваренной соли, выливают в коническую колбу на 250 мл и стерилизуют при 110° в течение 10 мин. Засевают культуру клетками Pseudomonas fluorescens KG 3954, NRRL-B-6, выращенных на косом бульонном агаре при 30° в течение 24 ч, и добавляют ОЬ-5-(4-аминобутил)-гидантоин до общей концентрации 0,1 вес. %. Процесс проводят при аэробном встряхивании при 30° в течение 24 ч. По окончании реакции раствор содержит 38,4 мг L-лизина, что составляет выход 90 % от теоретического.

Пример 3. Процесс ведут по примеру 2, но в качестве микроорганизмов используют Bacillus polymyxa NRRL-694.

Полученный реакционный раствор содержит 37,0 мл L-лизина.

Пример 4. В коническую колбу на 250 мл вливают 40 мл культуральной среды с 2,5% глюкозы, 0,5% хлористого аммония, 0,05 %1 монокалийфосфата, 0,05% MgSO4-7H2O, 0,2% N-L-амина (торговое название разных гидролизатов казеина) и 0,5% карбоната кальция и стерилизуют. После этого добавляют 0,5 вес. % L-5-(4-aминoбyтил)-гидaнтoинa и засевают Micrococcus glutarnicus№702ATCC 13286 в виде культуры на косом агаре при 28°. Процесс проводят при аэробном встряхивании при 30°С в течение 72 ч.

Полученный раствор содержит 2,0 мг/мл L-лизина.

Пример 5. В коническую колбу на 250 мл вливают 40 мл культуральной среды .с 2,5% глюкозы, 0,2% хлористого аммония,

0,05% монокалийфосфата, 0,05% дикалийфосфата, 0,05% семиводного сульфата магния, 0,2% нептона и 0,5% карбоната кальция, после чего добавляют 0,5 вес. % 0-5-(4-аминобу1ил)-гидантоина. Эту среду засевают Micrococcus glutamicus № 901АТСС 13287 из культуры на косом агаре после размножения ее в течение 24 ч при 37°С. Затем эту культуру размножают при 30° в течение 72 ч с аэробным встряхиванием.

Полученный реакционный раствор содержит 2,58 мг/мл L-лизина.

Предмет изобретения

1. Способ получения L-лизииа, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса, L-, D- или DL-5-(4-aминoбyтил)-гидaнтoин подвергают биохимическому гидролизу при помощи микроорганизмов в аэробных условиях с носледующим выделением целевого продукта известным способом.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что процесс проводят при рП среды 6,0-11,0 11 температуре 20-35°С.