Entwicklung eines zweistufigen Verfahrens zur kontinuierlichen Produktion von L-Glutaminsäure mit Corynebacterium glutamicum unter biotinkontrollierten Bedingungen

Biotechnische Prozesse haben sich für die Herstellung von Aminosäuren gegenüber chemischen Verfahrensalternativen durchgesetzt. Fermentationsverfahren mit dem Mikroorganismus Corynebacterium glutamicum zur Herstellung von L-Glutaminsäure zählen mit einer Weltjahresproduktion von etwa 500 000 t zu den größten industriellen Produktionsverfahren. Neben der Stereoselektivität der biotechnischen Synthese werden Nachwachsende Rohstoffe wie Zuckerrübenmelasse als Kohlenstoffquelle eingesetzt. Darüber hinaus wird der Bioprozeß energetisch vorteilhaft bei physiologischen, d.h. moderaten Temperaturen sowie unter Normaldruck durchgeführt. Der biotechnische Prozeß für die Herstellung von Glutaminsäure wird in industriellem Großmaßstab satzweise betrieben. Angesichts der ökonomischen Bedeutung ist es angezeigt, das Potential einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und der Prozeßsicherheit durch ein kontinuierliches Verfahren zu untersuchen. Die dazu notwendige Prozeßentwicklung ist Thema der Verö ffentlichung. Als wesentliches Steuerelement erwies sich das Vitamin Biotin, welches das Wachstum bzw. die Ausschleusung von Glutaminsäure aus den Mikroorganismus-Zellen bedingt. Entsprechend einem dem Vorgehen unterlegten Modell wird eine Rührkesselkaskade beschrieben, welche die Wachstums- und Produktionsphase örtlich entkoppelt. Dadurch ist eine gezielte Einflußnahme in den einzelnen Reaktionsstufen gewährleistet, und optimale Produktionsbedingungen können erreicht werden.