DD153131A5

DD153131A5 - Verfahren zur herstellung von 2,5-diketogluconsaeure

Info

Publication number: DD153131A5
Application number: DD80224153A
Authority: DD
Inventors: Donald A Kita; Dennis M Fenton
Original assignee: Donald A Kita; Dennis M Fenton; Pfizer
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1980-09-26
Publication date: 1981-12-23
Also published as: IT8024975A0; FI803038A; CH645921A5; FR2466505A1; GB2058775B; PT71841B; DE3036413C2; ES8106758A1; DK149962B; PT71841A; GR70291B; NO802863L; US4316960A; DE3036413A1; IT1132791B; IL61149A0; DK149962C; SE8006764L; CA1140878A; ES495419A0

Abstract

Verfahren zur Herstellung von 2,5 - Diketogluconsaeured.aerobe Vermehrung v.Acetobacter cerinus i.einem Fermentationsmedium, d. ueber etwa 20 und bis zu etwa 30% (Gewicht/Volumen) Glucose und wenigstens etwa 0,04 Gew.-% Cholin, bezogen auf die Menge der Glucose in dem Medium, enthaelt.

Description

2 4 153-^-*

Berlin, den 3. 3. 1981

AP C07C/224 153 58 118/18

Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure Anwendungsgebiet eier Srfindung ,

Die Erfindung bezieht si-ch auf die Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure, die als Zwischenstufe zur Herstellung von Ascorbinsäure oder von Comensäure (5"Hydroxy-r-4~pyron-2-carbonsäure) brauchbar ist·« *

Eine Lösung von 2,5-Diketogluconsäure kann selektiv zu 2-Ketogulonsäure reduziert werden, die in Ascorbinsäure umgewandelt werden kann. Die Reduktion von 2,5-Diketogluconsäure kann durch Reduzieren mit einem Alkalimetallborhydrid erfolgen, wie in der US-PS 4 159 990 offenbart, oder durch eine fermentative Reduktion, wie z_e B. in der US-PS 3 992 194, 3 959 076 und 3 963 574 beschrieben.

2j5-Diketogluconsäure ist auch als Zwischenstufe zur Herstellung von Comensäure (5-Hydroxy-4-pyron-2-carbonsäure) durch Erwärmen in Gegenwart einer Säure, wie z. B* in der US-PS 3 654 316 beschrieben, brauchbar.

Bislang ist 2,5-Diketogluconsäure von mehreren verschiedenen Bakterien erzeugt worden, wie von Acetobacter melanogenum, Acetobacter aurantium, Gluconoacetonbacter rubiginosus,. Gluconoacetpbacter liquifaciens und Pseudomonas sesami_e Die Verwendung dieser Mikroorganismen ist jedoch unter industriellem Gesichtspunkt auf Grund verhältnismäßig niedriger Ausbeuten an 2,5-Diketogluconsäure, relativ langer Fermeiitationszeiten und wegen der Bildung großer Mengen brauner

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oder gelbbrauner Pigmente als Nebenprodukte der Kultivierung, wobei die Reinheit der gewünschten 2,5-Diketogluconsäure herabgesetzt wird, nicht befriedigend*

Die US-PS 3 790 444 bezieht sich auf die Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure ohne begleitendes braunes Pigment durch eine neue Art, die als Acetobacter fragum ATCC ITr. 21 409 bezeichnet wird*

Die USSI 79 668 (vom 28. 9· 1979) bezieht sich auf die Herstellung von 2_s5~Biketogluconsäure in guten Ausbeuten ohne die Bildung pigmentierten Materials durch aerobe Vermehrung von Acetobacter cerinus in einem glucosehaltigen Medium, Während Glueοse-Gesamtmengen von etwa 2,5 bis etwa 20 % (Gewicht/Volumen) verwendet werden können, wurde gefunden, daß Glucose-Anfangskonzentrationen im Medium von mehr als 15 % von den Mikroorganismen nicht verkraftet werden können_o Demnach können Glueοse~Gesamtmengen von mehr als etwa Λ5 % (Gewicht/Volumen) nur eingesetzt werden, indem die Fermenta-" tion mit einer Glucose-Anfangskonzentration von etwa 10 bis 15 % (Gewicht/Volumen) durchgeführt und danach weitere Glueοse-Teilmengen dem Fermentationsmedium während des Fermentationsverlaufs zugesetzt werden, wobei die Glucose-Konzentration im Medium zu jeder gegebenen Zeit etwa 15 % (Gewicht/Volumen) nicht überschreitet« Daher waren bislang die Gesamtkonzentrationen oder Produktionskapazitäten an

2,5-Diketogluconsäure durch die verhältnismäßig niedrige Glucose-Anfangskonzentration, die im Fermentationsmedium eingesetzt werden kann, beschränkte Die Produktivität von Verfahren, die andere Mikroorganismen zur Herstellung von 255-Diketogluconsäure einsetzen, wie oben beschrieben, ist auch durch die Notwendigkeit der Verwendung verhältnismäßig niedriger Glucose-Anfangskonzent'rationen im Fermentationsmedium beschränkt« ·

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure, mit dem gute Ausbeuten ohne Bildung wesentlicher Mengen pigmentierter Materialien in verhältnismäßig kurzen Fermentationszeiten erzielt wer-den können.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, derart zu verfahren, daß Glucose-Anfangskonzentrationen über etwa 15 % (Gewicht/ Volumen), insbesondere 7/erte über 20 % toleriert werden können und von den Mikroorganismen zur Herstellung von 2,5-Diketoglueonsäure verwertet v/erden«

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Erfindungsgemäß wurde nun gefunden, daß Glucose-Anfangskonzentrationen über 20 % und bis zu etwa 30 % (Gewicht/VoIu-'men) in einem Permentationsmedium von dem Mi.kroorganism.us Acetobacter cerinus zur Erzeugung von 2,5~Diketogluconsäure verwertet werden können, wenn wenigstens etwa 0,04 Cholin, bezogen auf die Menge an D-Glucose im Medium, Fermentationsmedium zugesetzt werden. Insbesondere führt die Erfindung zu einem Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure in hohen Konsentrationen im Permentationsmedium durch aerobe Vermehrung von Acetobacter cerinus in einem mentationsmedium, das D-Glucose in einer Anfangskonzentration über etwa 20 und bis zu etwa 30 % (Gewicht/Volumen) sowie Cholin in einer Menge von wenigstens etwa 0,04 Gew»-%, bezogen auf die D-Glueöse-Menge im Medium, enthält« Die Glucose-Anfangskonzentration im Permentationsmedium ist vorzugsweise etwa 25 bis 30 % (Gewicht/Volumen)« Die Vermehrung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 25 bis 30 ⁰G, bevorzugt bei einem pH von etwa. 5 bis 6; Bevorzugte Stämme sind Acetobacter cerinus oder Acetobacter cerinus IPO 3263 und IPO 3266_β

So ist leicht erkennbar, daß ein Verfahren, bei dem Glucose-Anfangskonzentrationen über etwa 15 % (Gewicht/Volumen), insbesondere Werte über 20 % toleriert werden können und von den Mikroorganismen zur Herstellung von 2,5-Mketogluconsäure verwertet werden, eine erhebliche Steigerung der Produktionskapazität s chafft und das Arbeiten sehr wirtschaftlich machte Bin solches Verfahren vermeidet auch' die Möglichkeit einer Verunreinigung des Permentationsmediums, die eintreten kann, wenn die. Produktionskapazitäten durch Zusatz weiterer Glucosemengen während des Permentationsverlaufs gesteigert werden.

2,5-Diketogluconsäure wird im erfindungsgemäßen Verfahren in guten Ausbeuten ohne Bildung wesentlicher Mengen pigmentier-

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ter.Materialien in verhältnismäßig kurzen Permentationszeiten hergestellt«, Eine Reihe von Stämmen von Acetobacter

eerinus, einschließlich IFO 3262 (ATCC 12303), IFO 3263, IFO 3264, IFO 3265, IFO 3266, IFO 3267, IFO 3268 und IFO 3269 sind der Öffentlichkeit zugänglich und können beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure eingesetzt werden. Besonders bevorzugte Stamme sind IFO 3263 und IFO 3266. Natürlich sind auch Mutanten dieser Mikroorganismen, hergestellt nach herkömmlichen Methoden, z.B. durch Bestrahlen mit Röntgenstrahlen oder UV-Licht, Behandeln mit Stickstofflosten oder dgl., beim erfindungsgemäßen Verfahren brauchbar und von der Erfindung umfaßt.

Acetobacter cerinus wird, in einem Medium kultiviert, dessen Hauptkohlenstoffquelle D-Glucose ist. Natürlich enthält in Übereinstimmung mit herkömmlicher Fermentationspraxis das Fermentationsmedium auch Stickstoff-, Kalium-, Phosphor- und Magnesiumquellen. Der Begriff "Fermentationsmedium", wie er hier verwendet wird, soll ein solche Verbindungen enthaltendes Medium definieren. Wird Acetobacter cerinus als Mikroorganismus beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt, ist es nicht notwendig, kostspielige organische Stickstoffquellen, wie Pepton oder Fleischextrakt, zu verwenden. Der Stickstoff kann in wirtschaftlicher Weise durch die Verwendung von Harnstoff oder anorganischen Stickstoffquellen, wie Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat, Ammoniumphosphat oder ähnlichen Salzen, im allgemeinen in Mengen zwischen etwa 0,1 und 2 g/l Fermentationsmedium,zur Verfügung gestellt werden, wenn auch Nicotinsäure als Wachstumsfaktor zugesetzt wird, im allgemeinen in einer Menge von etwa 0,2 bis 10 mg/1 Fermentationsmedium. Kalium, Magnesium und Phosphor werden leicht durch Zusatz von Salzen, wie Kaliumphos.phat, Ammoniumphosphat, Magnesiumsulfat oder ähnlichen Salzen, im allgemeinen in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 1 g/l Fermentationsmedium, zur Verfügung gestellt. Bei der.Zusammenstellung des Fermentationsmediums ist jedoch erhebliche Variation möglich.

Andere geeignete Medien liegen für den Fachmann auf'der Hand, und das erfindungsgemäße Verfahren soll nicht auf die Verwendung der oben und in den Beispielen beschriebenen besonderen Medien beschränkt sein. Beim.erfindungsgemäßen Verfahren enthält das Fermentationsmedium D-Glucose in Anfangskonzentrationen über den bisher möglichen ohne schädlichen Einfluß auf die bei der Fermentation eingesetzten Mikroorganismen. Speziell liegt die D-Glucose-Anfangskonzentration in dem beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Fermentationsmedium im Bereich über etwa 20 und bis zu etwa 30 % (Gewicht/Volumen), insbesondere zwischen etwa 25 und 30 % (Gewicht/Volumen). Wenn gewünscht, kann D-Glucose als Cerelose (D-Glucose-Monohydrat) zugesetzt werden.

Damit.die Acetobacter cerinus-Mikroorganismen so hohe Glucosekonzentrationen im Fermentationsmedium zu ertragen und zu verwerten vermögen, muß dem Fermentationsmedium Cholin in einer Menge von wenigstens 0,04 Gew.-%, bezogen auf die Anfangsmenge an D-Glucose in dem Fermentationsmedium, zugesetzt werden. Wenn gewünscht, können verhältnismäßig hohe Cholinmengen, z.B. etwa 0,5 Gew.-%, bezogen auf die D-Glucose-Anfangskonzentration im Fermentationsmedium, verwendet werden, wenngleich sich wenig Vorteil bei der Verwendung von mehr als etwa 0,1 Gew.-% Cholin ergibt, und etwa 0,04 bis 0,06 Gew.-% Cholin sind im allgemeinen bevorzugt. Cholin kann entweder als freie Base oder als Salz, z.B. als Cholinchlorid, Cholinbicarbonat, Cholincitrat, Cholinglukonat oder ähnliche Salze, zugesetzt werden. Cholinchlorid ist ein bevorzugtes Salz. Die Konzentration an Cholin, wie hier definiert, ist als Cholin-Base berechnet. Ein kleiner Teil des nötigen Cholins kann, wenn gewünscht, durch Zugabe von Maisquellfiüssigkeit zum Fermentationsmedium beigesteuert' werden. Maisquellflüssigkeit, die .in Fermentationsmedien als Quelle für Vitamine und Mineralstoffe verwendet wird, enthält im allgemeinen nur etwa 0,5 bis 3 mg Cholin/g Maisquellflüssigkeit. Doch werden gewöhnlich nicht mehr als etwa 5 g Maisquellflüssigkeit pro 1 Fermentationsmedium einge-

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setzt, da Maisquellflüssigkeit Farbkörper enthält und die Zugabe von mehr als etwa 5 g Maisquellflüssigkeit pro 1 Fermentationsmedium die Gewinnung und Reinigung der 2,5-Diketogluconsäure schwieriger macht. Daher kann Maisquellflüssigkeit, wenn gewünscht, nur als Quelle für einen kleinen Teil des für die Fermentation nötigen Cholins verwendet werden, und der Rest der erforderlichen Cholinmenge wird dem Fermentationsmediuiu als Cholinbase oder als Salz, wie oben beschrieben, zugesetzt.

Die Fermentation erfolgt im allgemeinen bei einer Temperatur von etwa 20 bis 35°C, vorzugsweise zwischen 25 und 3O⁰C, insbesondere bevorzugt um 28°C. Der Anfangs-pH eines Kulturmediums liegt im Bereich von etwa 3,5 bis 7,5, bevorzugt zwischen etwa 5 und 6. Im Verlauf der Fermentation wird der pH wunschgemäß in diesem Bereich, vorzugsweise bei etwa 5,5, z.B. durch Zugabe eines Alkalimetallhydroxids, vorzugsweise einer Natronlauge, gehalten. Alternativ kann ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallcarbonat, vorzugsweise Calciumcarbonat, zur pH-Steuerung verwendet werden und wird für diesen Zweck in ergänzendem Medium nach der Autoklavenstufe in ausreichender Menge zugegeben, um zum gewünschten pH zu führen, im allgemeinen zwischen 20 und 30 g/100 g Glucose. Es versteht sich, daß die 2,5-Diketogluconsäure in solchen Fermentationsmedien in Form der entsprechenden Alkali- oder Erdalkalimetallsalze, wie der Natrium- oder Calciumsalze, anfällt und daß solche Salze von dem Begriff "2,5-Diketogluconsäure" im vorliegenden Zusammenhang umfaßt sind.

Nach dem Beimpfen wird das Fermentationsmedium gerührt, z.B. mit einem mechanischen Rührer, und belüftet, bevorzugt mit einer Geschwindigkeit von 0,5 bis 1 Volumen Luft pro Volumen Fermentationsbrühe pro min. Wenn gewünscht, kann weitere Glucose während der Fermentation zugesetzt v/erden, um einen Teil der bei der Fermentation verbrauchten Glucose zu ersetzen, wodurch die Gesamtkonzentration an in der Fermenta-

• a .

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tionsbrühe erhaltener 2,5~Diketogluconsäure gesteigert wird. ·

Die Fermentation wird fortgesetzt, bis die gewünschte Ausbeute erreicht ist. Beispielsweise bringt unter Verwendung von Acetobacter cerinus IFO 3263 oder 3266 eine Fermentationszeit von etwa 4 0 bis 50 h eine Ausbeute von etwa 90 bis 95 % 2,5-Diketogluconsäure, bezogen auf D-Glucose. Eine gewisse Variation der Reaktionszeiten und Ausbeuten ist jedoch in Abhängigkeit vom besonderen Mikroorganismen-Stamm, der Glucosekonzentratioh im Fermentationsmedium und der Kultivierungstemperatur zu erwarten.

Ohne an den folgenden Mechanismus gebunden sein zu wollen, wird angenommen, daß die Umwandlung von Glucose in 2,5-Diketogluconsäure auf folgendem Wege abläuft:

Glucose ^2-Ketogluconsäure } 2,5-Diketogluconsäure

Glucose -—-^5-Ketogluconsäure -—>2,5-Diketogluconsäure

Die Zwischenstufen der 2-Ketogluconsäure und 5-Ketogluconsäure und die 2,5-Diketogluconsäure können papierchromatographisch mit einem Whatman Nr. 1 und Nr. 4-Papier und einem Lösungsmittelsystem aus Methyläthylketon/Aceton/Ameisensäure/Wasser (80:6:2:12) getrennt werden. Die Säureflecke werden durch Sprühen einer 0,2%igen äthanolischen o-Phenylendiamin-Lösung mit 1 % Salpetersäure und Erwärmen auf etwa 70⁰C (5-Ketogluconsäure: blau; 2-Ketogluconsäure: gelb; 2,5-Diketogluconsäure: grün) lokalisiert. Auch Hochdruckflüssigkeitschromatographie kann angewandt werden. Mit den obigen Methoden kann das Fortschreiten der Fermentation verfolgt werden. · ·

2,5-Diketogluconsäure kann von der fertigen Fermentationsbrühe nach irgendeiner der dem Fachmann bekannten herkömmlichen Arbeitsweisen abgetrennt und gewonnen werden. Bei-

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'."£-· 2241 S3

spielsweise kann die Fermentationstirute filtiert, der pH des wäßrigen Filtrats durch angabe einer Mineralsäure, v/ie Salzsäure, auf 2 bis 2,5 eingestellt, dann die Lösung eingeengt und ein niederer Alkylalkohol, vorzugsweise Äthanol oder Methanol, zugesetzt werden. Beim Stehen scheidet sich die 2,5-Di'ketogluconsäure in Form ihres Calcium- . oder Natriumsalzesals Feststoff aus der Lösung ab. Die 2j5-Diketoglueonsäure kann aus dem Salz durch Behandeln mit einer verdünnten Mineralsäure und anschließend beispielsweise durch Behandeln mit einem Kationenaustauscherharz, wie einem SuIfonsäureharz, z« B. Dowex 50, erhalten werden»

Wenn gewünscht, kann die Fermentationsbrühe weiter bearbeitet werden, um die gebildete 2,5-Diketogluconsäure in andere gewünschte Produkte umzuwandeln, z_e B« durch fermentative Reduktion zu 2-Ketogulonsäure, wie in den US-PS'en 3 992 194, 3 959 076 oder 3 963 574 beschrieben. Alternativ kann die filtrierte Fermentationsbriihe als geeignete Reaktionslösung für die Reduktion von 2,5-Diketogluconsäure zu einer 2-Ketogulonsäure enthaltenden Lösung durch Umsetzen mit einem Alkalimetallborhydrid verwendet werden, wie in der US-PS 4 159 990 beschrieben. Die bei diesen Umsetzungen erzeugte 2-Ketogulonsäure wird nach auf dem Fachgebiet bekannten Maßnahmen leicht in Ascorbinsäure umgewandelt, z· B. durch Erwärmen des Methylesters in Gegenwart einer Base»

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, es versteht sich jedoch, daß sie nicht auf die speziellen Einzelheiten dieser Beispiele beschränkt ist.

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Beispiel 1

Das folgende wässrige Impfmedium wurde hergestellt:

Bestandteil g/l

Glucose-Monohydrat 25 .

Maisquellflüssigkeit 5

KH₂PO₄ 0,5

K₂HPO₄ 0,5 '

MgSO₄.7H₂O 0,2 . '

CaCO₃ 7,0

pH 6,2

Ein" Schüttelkolben mit 1 1 Medium wurde 30 min bei 121⁰C im Autoklaven behandelt. Zellen von Acetobacter cerinus IFO 326 3 aus einer Nähragar-Schrägkultur (5 ml einer sterilen, wässrigen 20 ml-Suspension) wurden in den Kolben gegeben, der dann auf einem Rotationsschüttler bei etwa 28⁰C 24 h geschüttelt wurde. Der pH des gekühlten Mediums war 5,0.

Eine Teilmenge der gewachsenen Kultur, ausreichend für ein 10 vol/vol.-%iges Inokulum, wurde in einen gerührten 4 1-Fermentator gegeben, der 2 1 des folgenden Produktionsmediums enthielt:

Bestandteil

Glucose-Monohydrat 225 g/l

Maisquellflüssigkeit 0,5 g/l .(NH₄J₂HPP₄ '. 0,5 g/l

KH₂PO₄ 1,5 g/l

MgSO₄.7H₂O 0,5 g/l

Harnstoff · 1,0 g/l

Cholinchlorid 100 mg/1

Nicotinsäure 10 mg/1

CuSO₄-SH₂O · 2,0 mg/1

Antischaummittel (P-20.00) 1,0 mg/1 pH 6,0

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Die Fermentation erfolgte bei 28°C unter Rühren bei 1700 U/min und Belüften mit einer Geschwindigkeit von 1,0 Volumen pro Volumen Brühe pro min. Durch Zusatz einer 20%igen Natronlauge nach Bedarf wurde der pH bei 5,5 gehalten. 2,5-Diketogluconsäure als Natriumsalz wurde in einer Ausbeute von 95 % nach einer Fermentationszeit von 48 h erhalten.

Beispiel 2

Das folgende wässrige Impfmedium wurde hergestellt:

Bestandteil g/l

Glucose-Monohydrat 25 Mäisquellflüssigkeit 5

KH₂PO₄ 0,5

K₉HPO₄ 0,5

MgSO₄.7H₂O 0,2

CaCO₃ 7,0

Ein Schüttelkolben mit 1 1 Medium wurde 30 min bei 121⁰C autoklavenbehandelt. Zellen von Acetobacter cerinus IFO 3263 aus einer Nähragar-Schrägkultur (5 ml einer sterilen, wässrigen 20 ml-Suspension) wurden in den Kolben gegeben, der dann auf einem Rotationsschüttler bei etwa 28⁰C etwa 24 h geschüttelt wurde. Der pH des gekühlten Mediums war 5,0.

Eine Teilmenge der gewachsenen Kultur, ausreichend für ein 10 vol.-/vol.-%iges inokulum wurde in einen gerührten 4 1-Fermentator gegeben, der 2 1.des folgenden Mediums enthielt:

ΛΙ

2 24153

Inokulum zweiter Stufe · · g/l

Glucose-Monohydrat . 100

Maisquellflüssigkeit 0,5

(NH₄J₂HPO₄ . 0,5

KH₂PO₄ 1,5

MgSO₄.7H₂O * "0,5

Harnstoff 1,0

Nicotinsäure 10 mg CuSO₄.5H₂O 2,0 mg

Cholinchlorid 500 mg Antischaummittel (P2000) 0,5 ml

Die zweite Stufe wurde unter Rühren bei 1700 U/min und 28⁰C. sowie unter Belüften mit einer Geschwindigkeit von 1,0 Volumen pro Volumen pro min durchgeführt. Der pH wurde durch Zugabe einer 20%igen Natronlauge nach Bedarf bei 5,5 gehalten.

Nach 20 h wurde eine Teilmenge der gewachsenen Kultur, ausreichend für ein 10 vol.-/vol.-%iges Inokulum, in einen gerührten 14 1-Fermentator gebracht, der 6 1 des folgenden Produktionsmediums enthielt:

Bestandteil g/1

Glucose-Monohydrat .. 334

Maisquellflüssigkeit 0,5

(NH₄J₂HPO₄ 0,58

KH₂PO₄ ' " 1,5

MgSO₄.7H₂O 0,5

Harnstoff 1,0

Nicotinsäure 10,0 mg

CuSO₄.5H₂O 2,0 mg

Cholinchlorid 150 mg Antischaummittel (P2000) 0,5 ml

»"- 2 24 153

Die Fermentation wurde unter Rühren bei 750 U/min. 28⁰C und Belüften mit einer Geschwindigkeit von 1,0 Volumen pro Volumen pro min durchgeführt. Der pH-Wert'wurde durch Zugabe einer 20%igen Natronlauge nach Bedarf bei 5,5 gehalten. 2,5-Diketog^consäure wurde als Natriumsalz in einer Ausbeute von 95 % nach einer Fermentationszeit von 6570 h erhalten.

Beispiel 3

Nach der Arbeitsweise des Beispiels 1 wurden jeweils Acetobacter cerinus-Stämme IFO 3262, 3264, 3265, 3265, 3267, 3268 und 3269 getestet. In jedem Falle enthielt das Fermentationsprodukt 2,5-Diketogluconsäure in mehr als 50 % Ausbeute, zusammen mit etwas nicht umgewandelter 2-Ketogluconsäure und 5-Ketogluconsäure als Zwischenstufen. Höhere Ausbeuten der gewünschten 2,5-Diketogluconsäure können unter Anwendung längerer Fermentationszeiten erhalten werden, wenn diese Stämme von Acetobacter cerinus eingesetzt werden.

Claims

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Erfindungsanspru.ph . . . .

1t Verfahren zur Herstellung von 2,5-Diketogluconsäure, gekennzeichnet dadurch, daß Acetobacter cerinus in einem Permentationsmedium, das D-Glucose in einer Anfangskonzentration von über etwa 20 % und Ms zu etwa 30 % ( Gewicht/Volumen) sowie Cholin in einer Menge von wenigstens etwa 0,04 Gew.-$, bezogen auf die Anfangsmenge . an D-Glucose in dem Medium, enthält, aerob vermehrt wird,
2· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei einer Anfangskonzentration an D-Glucose von etwa ? 25 bis 30 % (Gewicht/Volumen) gearbeitet wird. ·
3« Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß es in einem Medium, das Cholin in einer Menge zwischen etwa 0_s04 und 0,1 Gew,-$ enthält, durchgeführt . wird,
4· Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte_s gekennzeichnet dadurch, daß die Vermehrung bei einer Temperatur zwischen etwa 25 und 30 C erfolgt«
5* Verfahren nach einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Vermehrung bei einem pH von etwa 5 bis 6 erfolgt»
6. Verfahren nach Punkt 5_y gekennzeichnet dadurch, daß der pH durch Zugabe von Natriumhydroxid aufrechterhalten wird. . . .
7· Verfahren nach Punkt .1, gekennzeichnet dadurch, daß es in einem Medium, das Cholin in einer Menge zwischen etwa O₅04 und 0,1 Gew,-$$ enthält, durchgeführt wird und die Vermehrung bei einer Temperatur zwischen etwa 25· und 30 ⁰C und einem pH-Wert von etwa 5 bis 6 erfolgt·

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8„ Verfahren nach Punkt 1 oder 7* gekennzeichnet dadurch, daß es mit dem Acetobacter cerinus-Stamm IPO 3263 durchgeführt wird. · .
9. Verfahren nach Punkt ' 1 oder 7» gekennzeichnet dadurch, daß es mit dem Acetobacter cerinus-Stamm IPO 3266 durchgeführt wird«