BG65589B1 - Method for the decomposition of nitrile compounds - Google Patents
Method for the decomposition of nitrile compounds Download PDFInfo
- Publication number
- BG65589B1 BG65589B1 BG106299A BG10629902A BG65589B1 BG 65589 B1 BG65589 B1 BG 65589B1 BG 106299 A BG106299 A BG 106299A BG 10629902 A BG10629902 A BG 10629902A BG 65589 B1 BG65589 B1 BG 65589B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- cells
- nitrile compounds
- bacterial
- nitrile
- decomposition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Abstract
Description
Област на техникатаTechnical field
Изобретението се отнася до метод за разграждане на нитрилни съединения с термостабилна бактериална нитрилаза с приложение за биологична детоксикация на нитрилсъдьржащи отпадъци и в химическия синтез.The invention relates to a method for the degradation of nitrile compounds with thermostable bacterial nitrilase for use in biological detoxification of nitrile-containing wastes and in chemical synthesis.
Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION
Известни са методи за разграждане на нит рилни съединения чрез използване на ензими. Нитрилазната активност е по-широко застъпена при мезофилните бактерии.Methods for the degradation of nitrile compounds using enzymes are known. Nitrilase activity is more prevalent in mesophilic bacteria.
Бактериални продуценти нанитрилази са изолирани от почвени проби, от промишлено замърсени почви и води, крайбрежни морски утайки, активна тиня.Bacterial nanitrylase producers are isolated from soil samples, from industrially contaminated soils and waters, coastal marine sediments, activated sludge.
Известно е, че бактериалната нитрилна хидролиза се осъществява посредством два ензимни пътя. Единият включва хидролизата на нитрилната молекула до карбоксилна киселина и амоняк през междинен амид с участието на два ензима - нитрилхидратаза и амидаза /а/ и другия - чрез директна хидролиза до карбоксилна киселина и амоняк /б/, /1/.Bacterial nitrile hydrolysis is known to occur via two enzymatic pathways. One involves hydrolysis of the nitrile molecule to carboxylic acid and ammonia via an intermediate amide with the participation of two enzymes - nitrile hydratase and amidase (a) and the other by direct hydrolysis to carboxylic acid and ammonia (b), (1).
R-CN+Н2О нитрилхидратаза R-CONH2 амидаза + Н2ОR-CN + H 2 O nitrile hydratase R-CONH 2 amidase + H 2 O
R-CN + 2Н2О нитрилаза R -COOH + NH3 /б/R-CN + 2H 2 O nitrilase R -COOH + NH 3 / b /
RCOOH + NH3/a/RCOOH + NH 3 / a /
Недостатъците на известните методи за разграждане на нитрилни съединения с използването на мезофилни бактерии се състоят в значителната им термолабилност.The disadvantages of the known methods for the degradation of nitrile compounds using mesophilic bacteria are that they are highly thermolabile.
Известни са и термофилни нигрилразграждащи ензимни системи при умерени термофили: Bacillus palidus Dac 521 /2/, Bacillus RAP c8 /3/ и нов термофилен актиномицет Pseudonocardia thermophila, както и щам Bacillus smithii SC-JO51 /4/. Недостатъци на посочените термофилни ензимни системи са недостатъчната им термостабилност и по-дългото време за достигане на оптимална хидролизна активност.Also known are thermophilic nigril degrading enzyme systems in temperate thermophiles: Bacillus palidus Dac 521/2 /, Bacillus RAP c8 / 3 /, and a new thermophilic actinomycetes Pseudonocardia thermophila, as well as Bacillus smithii strain SC-JO51 / 4 /. The disadvantages of these thermophilic enzyme systems are their insufficient thermal stability and the longer time to achieve optimal hydrolysis activity.
Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION
Задачата на изобретението е да създаде метод за разграждане на нитрилни съединения посредством клетъчна суспензия, безклетъчен екстракт или имобилизирани клетки на термофилен бактериален щам, продуциращ термостабилна нитрилаза, която може да разгражда широк спектър нитрилни съединения.It is an object of the invention to provide a method for the degradation of nitrile compounds by cell suspension, cell-free extract or immobilized cells of a thermophilic bacterial strain producing thermostable nitrilase capable of degrading a wide range of nitrile compounds.
Задачата се решава като в метода, съгласно изобретението се използва новоизолиран термофилен бактериален щам от отпадни води, получен чрез култивиране на различни селективни хранителни среди, съдържащи нитрилни съединения. Щамът е Basillus sp. UG-5B, регистриран в НБПМКК под № 8021.The problem is solved by using in the process according to the invention a newly isolated thermophilic bacterial wastewater strain obtained by cultivation of various selective nutrient media containing nitrile compounds. The strain is Basillus sp. UG-5B, registered with NBPMCC under No. 8021.
Щамът представлява грам-положителна спорообразуваща пръчица с централно разположена спора. Морфологичните, културални, физиологични и биохимични свойства на щама са представени в таблици 1 и 2.The strain is a gram-positive spore-forming rod with a centrally located spore. The morphological, cultural, physiological and biochemical properties of the strain are presented in Tables 1 and 2.
Получаването на чиста култура от щама се извършва чрез култивирането му на ферментор Bioflo, с работен обем 1.01, при 50°С. 400 rpm и аерация - 0.6 v/v/m. При тези условия на култивиране максималната нитрилазна активност се достига на 7-мия час от култивирането.Obtaining a pure culture from the strain is carried out by culturing it on a Bioflo fermenter with a working volume of 1.01 at 50 ° C. 400 rpm and aeration - 0.6 v / v / m. Under these cultivation conditions, the maximum nitrilase activity is reached at the 7th hour of cultivation.
Култивирането се извършва чрез използването на хранителна среда, съдържаща в g/1: пептон (Oxoid) 5.0; дрождев екстракт (Difko) 5.0; NaCl 1.0; К2НРО4 5.0; MgSO4 0.1; FeSO^O 0.03 и бензонитрил 20 mM, pH 7.5.Cultivation was performed using a culture medium containing in g / 1: peptone (Oxoid) 5.0; yeast extract (Difko) 5.0; NaCl 1.0; K 2 NRA 4 5.0; MgSO 4 0.1; FeSO 4 O 0.03 and benzonitrile 20 mM, pH 7.5.
Съгласно метода на настоящото изобретение чиста култура от интакгни бактериални клетки, разградски бактериални клетки, съдържащи ензима или имобилизирани ензимни препарати, съдържащи клетки на термофилния бактериален щам са способни да хидролизират следните съединения: пропионитрил, валеронитрил, 4-хлорбутиронитрил, циклохексил2According to the method of the present invention, a pure culture of intact bacterial cells, degradation bacterial cells containing the enzyme or immobilized enzyme preparations containing cells of the thermophilic bacterial strain are capable of hydrolyzing the following compounds: propionitrile, valeronitrile, 4-chlorobutyronitrile, cyclohexyltril, cyclohectyl
65589 Bl изоцианид, адипонитрил, акрилонитрил, алилцианид, кротонитрил, фумародинитрил, бензонитрил, 4-хлорбензонитрил, 4-нитробензонитрил, толунитрил, цианопиридин и 4-цианопиридин до съответната киселина и амоняк.65589 B1 isocyanide, adiponitrile, acrylonitrile, allyl cyanide, crotonitrile, fumarodinitrile, benzonitrile, 4-chlorobenzonitrile, 4-nitrobenzonitrile, tolunitrile, cyanopyridine and 4-cyanopyridine to the corresponding acid.
Предимствата на метода, съгласно изобретението се състоят в разграждане на голям брой нитрилни съединения за време от 5 до 15 min при температури от 40 до 70°С.The advantages of the process according to the invention are the degradation of a large number of nitrile compounds over a period of 5 to 15 minutes at temperatures of 40 to 70 ° C.
Този факт се подчертава и от продължителното време на полуживот на ензима /5 min/ след третиране на клетките при висока температура /70°С/.This fact is further emphasized by the long half-life of the enzyme (5 min) after treatment of the cells at high temperature (70 ° C).
Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention
Пример 1.Example 1.
Получаването на чиста култура от щама се извършва чрез култивирането му на ферментор Bioflo, с работен обем 1.01, при 50°С, 400 rpm и аерация - 0.6 v/v/m. Културалната течност се центрофугира при 4000 g за 10 min. Утаените бактериални клетки се промиват с буфер /рН 7,2/ и ресуспендират в същия буфер до съответна белтъчна концентрация /2 mg/ml/. Към 600 microl от получената бактериална суспензия се добавят 10 micro/1 1.2 М бензонитрил /крайна концентрация 20 тМ/ и реакцията се провежда за 15 min при 45°С. Като резултат от хидролизата се получават 12 тМ амоняк като краен продукт, респективно 12 тМ бензоена киселина.Pure culture was obtained from the strain by culturing it on a Bioflo fermenter with a working volume of 1.01 at 50 ° C, 400 rpm and aeration 0.6 v / v / m. The culture fluid was centrifuged at 4000 g for 10 min. The precipitated bacterial cells were washed with buffer (pH 7.2) and resuspended in the same buffer to the appropriate protein concentration (2 mg / ml). To 600 µl of the resulting bacterial suspension was added 10 µm (1.2 M benzonitrile (final concentration 20mM) and the reaction was carried out for 15 min at 45 ° C. As a result of hydrolysis, 12 mM ammonia is obtained as a final product, respectively 12 mM benzoic acid.
Пример 2.Example 2.
Провежда се предварително третиране на клетъчната суспензия за 5 min при 70°С. След това с така получената суспензия се извършва хидролиза съгласно пример 1. Получават се 6 тМ амоняк като краен продукт, което означава 5 min 5 време на полуживот на нитрилазата от изследваните бактериални клетки.Pre-treat the cell suspension for 5 min at 70 ° C. The suspension thus obtained is then hydrolyzed according to Example 1. 6 mM ammonia is obtained as a final product, which means a 5 min 5 half-life of nitrilase from the bacterial cells tested.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG106299A BG65589B1 (en) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | Method for the decomposition of nitrile compounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG106299A BG65589B1 (en) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | Method for the decomposition of nitrile compounds |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG106299A BG106299A (en) | 2003-07-31 |
BG65589B1 true BG65589B1 (en) | 2009-01-30 |
Family
ID=27761797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG106299A BG65589B1 (en) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | Method for the decomposition of nitrile compounds |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG65589B1 (en) |
-
2002
- 2002-01-10 BG BG106299A patent/BG65589B1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG106299A (en) | 2003-07-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Blakey et al. | Regio-and stereo-specific nitrile hydrolysis by the nitrile hydratase from Rhodococcus AJ270 | |
CN1034129C (en) | Process for biological production of organic acids | |
Buranasilp et al. | Biodegradation of acrylamide by Enterobacter aerogenes isolated from wastewater in Thailand | |
Watanabe et al. | Screening, isolation and taxonomical properties of microorganisms having acrylonitrile-hydrating activity | |
FI87579C (en) | FRAMEWORK FOR MICRO-ORGANISMS | |
Nawaz et al. | Degradation of acetonitrile by Pseudomonas putida | |
CN102634504A (en) | Induction and stabilization of enzymatic activity in microorganisms | |
CA2238443A1 (en) | Enzymes, their preparation and their use in the production of ammonium acrylate | |
Li et al. | A novel strategy for acetonitrile wastewater treatment by using a recombinant bacterium with biofilm-forming and nitrile-degrading capability | |
Bhatia et al. | An isobutyronitrile-induced bienzymatic system of Alcaligenes sp. MTCC 10674 and its application in the synthesis of α-hydroxyisobutyric acid | |
Perzborn et al. | Enzymatical and microbial degradation of cyclic dipeptides (diketopiperazines) | |
KR100339723B1 (en) | Process for production of amide compounds using microorganism | |
KR20020059332A (en) | Method for Stabilizing Nitrilase Activity and Preserving Microbial Cells | |
Nawaz et al. | Degradation of organic cyanides by Pseudomonas aeruginosa | |
US6900037B2 (en) | Method for producing amide compounds | |
Ingvorsen et al. | Microbial hydrolysis of organic nitriles and amides | |
Acharya et al. | Studies on utilization of acetonitrile by Rhodococcus erythropolis A10 | |
CN1316010C (en) | Microbiological method for producing amides | |
BG65589B1 (en) | Method for the decomposition of nitrile compounds | |
Sogani et al. | Comparison of immobilized whole resting cells in different matrices vis-a-vis free cells of Bacillus megaterium for acyltransferase activity | |
Miller et al. | The utilization of nitriles and amides by a Rhodococcus species | |
Babu et al. | Nitrile-metabolizing potential of Amycolatopsis sp. IITR215 | |
JPH04320679A (en) | Micro-organism producing l-carnitine amidase, l-carnitine-amidase produced microbiologically, acquiring process therefor, and process of enzymatically transforming dl-and/or carnitine amide to l-carnitine | |
JP2670838B2 (en) | Method for producing L-α-amino acids | |
O'Grady et al. | Isolation of a novel Agrobacteriun spp capable of degrading a range of nitrile compounds |