Osterath, Brigitte: Prozessentwicklung zur Produktion von 2-Keto-L-Gulonsäure, einer Vitamin C-Vorstufe. - Bonn, 2010. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5N-20434
@phdthesis{handle:20.500.11811/4532,
urn: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5N-20434,
author = {{Brigitte Osterath}},
title = {Prozessentwicklung zur Produktion von 2-Keto-L-Gulonsäure, einer Vitamin C-Vorstufe},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2010,
month = mar,

note = {Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein biotechnologisches Verfahren entwickelt, mit dem sich kontinuierlich 2-Keto-L-Gulonsäure (2-KLG) aus Glucose produzieren lässt. 2-KLG ist eine Vorstufe von Vitamin C. 2-KLG wurde aus D-Glucose in einer zweistufigen Reaktion hergestellt: Glucose wurde zunächst zur 2,5-Diketo-D-Gluconsäure (2,5-DKG) oxidiert mit Gluconobacter oxydans; 2,5-DKG wurde dann mit dem Enzym 2,5-Diketogluconatreduktase zu 2-KLG reduziert. Beide Reaktionen wurden in verschiedenen Reaktoren durchgeführt, 2,5-DKG wurde ohne weitere Aufarbeitung in den zweiten Reaktor gepumpt. Ruhende Zellen von Gluconobacter oxydans konnten erfolgreich im Satzverfahren und im kontinuierlich betriebenen Rührkesselreaktor (CSTR) eingesetzt werden. In beiden Fällen ist eine ausreichende Sauerstoffversorgung entscheidend. In einem speziell entwickelten Satzreaktor konnte die Aktivität der Zellen im Vergleich zum Schüttelkolben durch Begasung mit reinem Sauerstoff verdreifacht werden. So wurden Ausbeuten von bis zu 97% erreicht. Im CSTR konnten Ausbeuten von etwa 80% über mehrere Tage gehalten werden, die Raum-Zeit-Ausbeute betrug dann 92 g*L-1*d-1. Das Enzym 2,5-Diketogluconatreduktase wurde aus rekombinanten E. coli Zellen isoliert mit guten Ausbeuten von 0,31 mg>sub>Protein/gZellen. Das Enzym akzeptiert NADH als Cofaktor, aber bevorzugt NADPH (KM,>sub>NADH = 500 * KM,>sub>NADPH). Zur Cofaktorregenerierung wurde eine Alkoholdehydrogenase aus Lactobacillus brevis verwendet. Die beiden Enzyme wurden erfolgreich im Enzymmembranreaktor eingesetzt, um 2-KLG aus 2,5-DKG mit Ausbeuten von bis zu 100% zu produzieren. Die höchste Raum-Zeit-Ausbeute war 329 g*L-1*d-1 mit Produktausbeuten von 81%. Nach der Kopplung beider Reaktorsysteme wurde 2-KLG kontinuierlich aus D-Glucose produziert, mit Ausbeuten von 68% und Raum-Zeit-Ausbeuten von 41,5 g*L-1*d-1. Der Prozess lief über 8 Tage stabil.},
url = {http://hdl.handle.net/20.500.11811/4532}
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