DE69737696T2

DE69737696T2 - Prozess für die herstellung von alpha-hydroxysäuren mit hilfe eines mikroorganismus und eines neuen mikroorganismus.

Info

Publication number: DE69737696T2
Application number: DE69737696T
Authority: DE
Inventors: Yoichi Odawara-shi KOBAYASHI; Ken Odawara-shi WATABE; Mahito Odawara-shi OHIRA; Koichi Odawara-shi HAYAKAWA
Original assignee: Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2017-02-28
Also published as: RU2205220C2; JP4235985B2; ES2285728T3; EP0974669A4; DE69737696D1; CN1212018A; CN1086738C; EP0974669A1; EP0974669B1; AU1811997A; WO1997032030A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von α-Hydroxysäureverbindungen gemäß Anspruch 1, Arthrobacter NSSC 104-Stamm gemäß Anspruch 7, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen gemäß Anspruch 8.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prozess zur Herstellung von α-Hydroxysäure auf Basis von Hydrolyse von Hydroxynitril mittels der Verwendung von Mikroorganismen und neuen Mikroorganismen. Unter α-Hydroxysäuren ist Milchsäure nützlich für Lebensmittel, Brauen und andere industrielle Anwendungen, während 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure nützlich als Futterzusatz für Vieh ist.
In der Vergangenheit waren die folgenden Verfahren als Verfahren zur Herstellung von α-Hydroxysäure [II] durch Verwendung von α-Hydroxynitril [I] als Ausgangsmaterial und mittels der Verwendung von Mikroorganismen bekannt.

(1) Ein Verfahren zur Herstellung von Milchsäure, Glykolsäure usw. durch Verwendung eines Mikroorganismus, wie etwa Bacillus spp., Bacterizium spp., Micrococcus spp. und Brevibacterium spp., das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 58-15120 offenbart ist.
(2) Ein Verfahren zur Herstellung von Milchsäure, Glykolsäure und 2-Hydroxyisobuttersäure durch Verwendung eines zu Corynebacterium spp. gehörenden Mikroorganismus, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 61-56086 offenbart ist.
(3) Ein Verfahren zur Herstellung von Milchsäure, 2-Hydroxyisobuttersäure, 2-Hydroxy-2-hydroxyphenylpropionsäure und Mandelsäure durch Verwendung eines Mikroorganismus, wie etwa Pseudomonas spp., Arthrobacter spp., Aspergillus spp., Penicillium spp., Cocryoboros spp. und Fusarium spp., das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 63-222696 offenbart ist.
(4) Ein Verfahren zur Herstellung von 2-Hydroxy-3,3-dimethyl-4-butyrolacton durch Verwendung eines Mikroorganismus, wie etwa Arthrobacter spp., Aspergillus spp., Bacillus spp., Bacterizium spp., Brevibacterium spp., Cocryoboros spp., Corynebacterium spp., Micrococcus spp., Nocardia spp., Penicillium spp., Pseudomonas spp. und Fusarium spp., das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 64-10996 offenbart ist.
(5) Ein Verfahren zur Herstellung von 2-Hydroxyisobuttersäure durch Verwendung eines Mikroorganismus, wie etwa Rhodococcus spp., Pseudomonas spp., Arthrobacter spp. und Brevibacterium spp., das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-40897 offenbart ist.
(6) Ein Verfahren zur Hertellung von α-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure durch Verwendung eines Mikroorganismus, wie etwa Caseobacter spp., Pseudomonas spp., Alcaligenes spp., Corynebacterium spp., Brevibacterium spp., Nocardia spp., Rhodococcus spp. und Arthrobacter spp., das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-40898 offenbart ist.
(7) Ein Verfahren zur Herstellung von 4-Methylthiobuttersäure durch Verwendung eines Mikroorganismus, wie etwa Alcaligenes spp., Rhodococcus spp., und Goldona spp., das in WO 96/09403 offenbart ist.
(8) Ein Verfahren zur Herstellung von α-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure durch Verwendung eines Mikroorganismus, wie etwa Pantoea spp., Micrococcus spp. und Bacterizium spp., das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 8-173175 offenbart ist.

Die Verfahren zur Herstellung einer α-Hydroxysäure, wie vorangehend erwähnt, sind jedoch nicht immer als ein zufriedenstellendes anerkannt, das eine objektive Substanz mit einer hohen Konzentration produzieren und anreichern kann. Beispielsweise wird im Fall von Milchsäure nur 9,8 Gew.% Anreicherung davon anerkannt, wenn eines von Corynebacterium spp. als der Mikroorganismus verwendet wird ( Japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 61-56086 ), nur 10 Gew.% Anreicherung davon wird anerkannt, wenn eines von Pseudomonas spp. verwendet wird ( Japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 63-222696 ) und nur 0,15 Gew.% Anreicherung davon wird anerkannt, wenn eines von Arthrobacter spp. verwendet wird ( Japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 63-222696 ). Hingegen wird festgestellt, dass die Anreicherung von α-Hydroxyisobuttersäure durch Verwendung eines von Pseudomonas spp. so viel wie 0,8 Gew.% beträgt ( Japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 63-222696 ), wird festgestellt, dass die angereicherte Menge von α-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure 188 mM (2,8 Gew.%) durch Verwendung eines von Caseobater spp. ( Japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-40898) beträgt, 55 mM (0,8 Gew.%) bei Verwendung eines von Arthrobacter spp. ( Japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-40898 ) beziehungsweise 940 m (14 Gew.%) bei Verwendung von Alcaligenes spp. ( WO 96/09403 ).
Für einen Grund für die niedrige Anreicherungskonzentration solcher Produkte, wie oben beschrieben, wird gehalten, dass eine gewisse, sich darauf beziehende Enzymaktivität in Gegenwart von Cyansäure inhibiert sein kann (Agricultural Biological Chemistry, Bd. 46, Seite 1165, 1982), die in der teilweisen Dissoziation von α-Hydroxynitril in Wasser zusammen mit dem entsprechenden Aldehyd oder Keton erzeugt wird (Chemical Reviews, Bd. 42, Seite 189, 1948). Weiter ist auch eine Möglichkeit aufgezeigt worden, dass das betreffende Enzym in kurzer Zeit mit dem dissoziierten Aldehyd inaktiviert wird. Als Lösung zur Verhinderung solcher Inaktivierung des Enzyms sind ein Verfahren zum Zusetzen von entweder sauren Sulfitionen oder Dithionitionen ( Japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 5-192189 ) und ein Verfahren zum Zusetzen von entweder Phosphitionen oder Hypophosphitionen ( Japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 7-213296 ) vorgeschlagen worden. Die Konzentration von produzierter und angereicherter α-Hydroxysäure ist jedoch selbst bei Verwendung solcher Zusätze, wie oben beschrieben, nicht so hoch.
Chemical Abstracts, Bd. 125, Nr. 13, 23. September 1993 (1993-09-23), Columbus, Ohio, USA; Abstract Nr. 165839, Matsuyama, Akikazu beschreibt mikrobielle Fertigung von Alpha-hydroxy-4-methylthiobuttersäure.
Chemical Abstracts, Bd. 126, Nr. 17, 28. April 1997 (1997-04-28), Columbus, Ohio, USA; Abstract Nr. 224356, Nakamura, Tetsuji betrifft mikrobielle Fertigung von Glykolsäure.
Chemical Abstracts, Bd. 116, Nr. 23, 8. Juni 1992 (1992-06-08), Columbus, Ohio, USA; Abstract Nr. 233932, Endo, Ryuichi betrifft fermentative Fertigung von Alpha-Hydroxyisobuttersäure.
Chemical Abstracts, Bd. 105, Nr. 7, 18. August 1986 (1986-08-18), Columbus, Ohio, USA; Abstract Nr. 59481, Kawakami, Kyoshi et al. beschreibt die mikrobielle Produktion von Alpha-Hydroxysäure und deren Salzen.
WO 96/09403 betrifft ein neues Verfahren zur Enzymhydrolyse von 4-Methylthiobutyronitrilen zu racemischer 4-Methylthiobuttersäure unter Verwendung einer Nitrilase von Alcaligenes faecalis, Rhodococcus sp. HT 29-7 oder Gordona terrae.
EP 610 049 betrifft einen biologischen Prozess zum vorwiegenden Produzieren einer optisch aktiven α-Hydroxycarboxylsäure mit einer Phenylgruppe direkt von einem racemischen α-Hydroxynitrol oder einer Mischung eines Aldehyds, das dem Nitril entspricht, und Blausäure als Substrat ist offenbart, umfassend das Reagieren eines Mikroorganismus, der zu der Art Rhodococcus, Alcaligenes, Brevibacterium oder Pseudomonas gehört, mit dem Substrat in einem neutralen bis basischen wässrigen Medium. Eine gewünschte optisch aktive α- Hydroxycarboxylsäure mit einer Phenolgruppe kann qualitativ mit einer hohen optischen Reinheit erhalten werden.
Database Biosis, Abstract Nr. PREV197968047262 & Yagi & Minoda, Agriculture and Biol. Chem., Bd. 43, 1979, S. 571-576 beschreibt Milchsäureproduktion von 1 2 Propanediol durch Standgefäßkultur und ruhende Zellen von Arthrobacter-oxydans.
Im Allgemeinen ist es den Fachleuten in der Technik geläufig, dass, wenn die Anreicherungskonzentration eines Produkts niedrig bleibt, die Installation für solche Fertigung dazu neigt, komplex und groß zu sein. Es hat daher Schwierigkeiten mit der Effizienz der Fertigung von α-Hydroxysäure auf einem industriellen Maßstab gemäß den Verfahren, wie vorangehend beschrieben, gegeben. Die vorliegende Erfindung dient zur Bereitstellung eines Verfahrens zur Anreicherung von α-Hydroxysäure auf einem hohen Konzentrationsniveau mittels der Verwendung von Mikroorganismen und zur effizienten Produktion von α-Hydroxysäure.
Das Verfahren zur Produktion von α-Hydroxysäureverbindungen ist in Anspruch 1 definiert, Arthrobacter NSSC 104 ist in Anspruch 7 definiert, das Verfahren zur Produktion von Verbindungen ist in Anspruch 8 definiert.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung hatten Prüfstudien vorgenommen, um industriell vorteilhafte Mikroorganismen zu finden, die enzymatisch α-Hydroxynitrile, die dargestellt werden durch eine allgemeine Formel [I]; RCH(OH)CN (worin R ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C2-C6- Alkenylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkoxygruppe, eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Aryloxygruppe oder eine gegebenenfalls substituierte heterozyklische Gruppe darstellt), zu α-Hydroxysäuren umzuwandeln, dargestellt durch eine allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH (worin R ist wie oben definiert), deren Umwandlungsaktivität beständig ist gegen die unterdrückende Wirkung von α-Hydroxynitril [I] oder α-Hydroxysäure [II], und Haltbarkeit aufweisen, um solche Umwandlungsaktivität für eine lange Zeit aufrechtzuerhalten und die Fähigkeit aufweisen, eine α-Hydroxysäure [II] zu einem hohen Konzentrationsniveau anzureichern.
Folglich fanden die Erfinder letztendlich solche gewünschte Aktivität, wie oben beschrieben, in Mikroorganismen, die zu Variovorax spp. und Arthrobacter spp. gehören. Weiterhin haben sie festgestellt, dass die oben beschriebene Enzymaktivität verbessert werden kann durch Zusetzen einer Cyanidsubstanz, dargestellt durch eine generelle Formel [III]; Mm(CN)n (wobei M ein Wasserstoffatom, Ammonium oder ein Metallion darstellt und m und n eine ganze Zahl 1, 2 oder 3 darstellen) in das Reaktionssystem, um die vorliegende Erfindung zu erzielen.
Demzufolge betrifft die vorliegende Erfindung einen Prozess zur Herstellung von α-Hydroxysäure [II], dadurch gekennzeichnet, dass α-Hydroxysäure [II] produziert, angereichert und gewonnen wird in einem wässrigen Lösungsmittel in Gegenwart von Mikroorganismen, die sowohl Konzentrationsresistenz als auch Haltbarkeitseigenschaft gegenüber α-Hydroxynitril [I] und/oder α-Hydroxysäure [II] in dem Proess zur Herstellung von α-Hydroxysäure [II] aufweisen, wobei das α-Hydroxynitril [I] durch die mikrobiellen Reaktionen hydrolysiert wird, um dadurch zu α-Hydroxysäure [II] umgewandelt zu werden, und eine Cyanidverbindung dem genannten Reaktionssystem zugesetzt wird.
Die vorliegende Erfindung wird nun weiter im Einzelnen beschrieben.
Als die in der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Mikroorganismen kann jeder ohne besondere Einschränkung verwendet werden, wenn dieser eine seine Konzentrationsresistenz gegenüber entweder α-Hydroxynitrilen oder α-Hydroxysäuren in dem Umfang aufrechterhalten kann, der zur Erzielung des Zwecks der vorliegenden Erfindung erforderlich ist, und Haltbarkeit aufweist, um die Enzymaktivität für eine lange Zeitspanne aufrechtzuerhalten. Als die Beispiele für solche Mikroorganismen sind Variovorax paradoxus Stamm IAM 12374 oder Arthrobacter Stamm NSSC 104 (FERM P-15424) angeführt. Variovorax paradoxus Stamm IAM 12374 ist vom Institut für Molekularzellbiologie, Universität Tokio (IAM) leicht erhältlich. Arthrobacter Stamm NSSC 104 hingegen ist von den Erfindern der vorliegenden Erfindung neu aus der Natur isoliert worden und ist mit den folgenden Details hinterlegt worden.
Hinterlegungsnr.: FERM BP-5829 (Übertragen von Bikouken Mikroorganismen-Hinterlegung Nr. P-15424)
Hinterlegungsdatum:Inlandsniederlegung ist am 6. Februar 1996 vorgenommen worden und die internationale Hinterlegung ist am 20. Februar 1997 vorgenommen worden. Hinterlegungsort: Nr. 1-3, Higashi 1-chome, Tsukubashi, Ibaragi, Japan
Organisation für die Hinterlegung:Institut für Biotechnologie und industrielle Technologie, Industrielle Technologie-Akademie, Ministerium für Handel und Industrie

Hingegen ist die mikrobiologische Eigenschaft von Arthrobacter Stamm NSSC 104 wie folgt.

Form:	polymorpher Bazillus
Gramfärbungseigenschaft:	positiv
Rod-coccus-Zyklus:	positiv
Sporenbildung:	negativ
Mobilität:	negativ
Diaminosäure in Zellwand:	Lysin
Sauerstoffbedarf:	aerob
Oxidasebildung:	negativ
Catalasebildung:	positiv
DNA-Zerlegung:	positiv
Gelatineverflüssigung:	positiv
Stärkezerlegung:	positiv
Caseinzerlegung:	positiv
Vitaminbedarf:	negativ
Glycolyltest:	negativ (Acetyltyp)
Chinontyp:	MK-9 (H2)
Zuckerzusammensg der Zellwand:
Galactose +, Glucose +

Nach Verweis auf die mikrobiologischen Eigenschaften des Stars NSSC 104 gemäß Bergeys Manual of Systematic Bacteriology (1986) wurde der Stamm als ein Bakterienstamm identifiziert, der zu Arthrobacter spp. gehört. Der Stamm wurde mit der oben erwähnten Hinterlegungsnummer im Institut für Biotechnologie und industrielle Technologie, Industrielle Technologie-Akademie, Ministerium für Handel und Industrie, hinterlegt.
Nun werden hierin nachstehend die Ausführungsformen zur Durchführung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Kultivierung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Mikroorganismen wird auf einem gewöhnlichen Medium durchgeführt, worin Enzym-Induktionssubstanz, durch die Mikroorganismen nutzbare Kohlenstoffquelle, Stickstoffquelle, anorganische Ionen und organische Nährstoffe, falls erforderlich, enthalten sind. Als die Beispiele für die in der vorliegenden Erfindung anwendbare Enzyminduktionssubstanz sind Nitrilverbindungen einschließlich Isobutyronitril und dergleichen und zyklische Amidverbindungen einschließlich ε-Caprolactam und dergleichen angegeben. Als Kohlenstoffquelle werden Kohlenhydrate einschließlich Glukose und dergleichen, Alkohole einschließlich Ethanol und dergleichen, organische Säuren und so weiter verwendet, falls erforderlich. Als Stickstoffquelle werden Aminosäuren, Nitrate, Ammoniumsalze und dergleichen verwendet. Als anorganische Ionen werden Phosphationen, Kaliumionen, Magnesiumionen, Sulfationen, Eisen(III)-Ionen und dergleichen verwendet, abhängig von den Erfordernissen. Als die organischen Nährstoffe werden Vitamine, Aminosäuren usw. und CSL (Corn Steep Liquor), der diese enthält, Hefeextrakte, Polypepton, Bouillonextrakte und dergleichen verwendet, falls erforderlich. Die Kultivierung wird durch richtiges Aufrechterhalten der Medienbedingung durchgeführt; pH-Wert auf einen Bereich von 6 bis 9, Temperatur auf einen Bereich von 25 bis 37°C und unter aerober Bedingung.
Die durch Mikroorganismen gemäß der vorliegenden Erfindung hervorgerufene Hydrolysereaktion wird fortgesetzt, indem die kultivierten Mikroorganismuszellen wie oben beschrieben gesammelt werden, bearbeitete Mikroorganismuszellen, wie etwa immobilisierte Zellen, Rohenzyme und immobilisierte Enzyme, hergestellt werden und die bearbeiteten Mikroorganismen mit α-Hydroxynitril [I] in einem wässrigen Lösungsmittel in Kontakt gebracht werden. Beim Immobilisieren von Mikroorganismuszellen oder -enzymen kann ein normales Immobilisierungsverfahren, wie etwa Trägeranbindungsverfahren und Einschlussverfahren, angewendet werden. Bei der Herstellung von Rohenzymen können üblicherweise eingesetzte Enzymreinigungsverfahren, wie etwa Ammoniumsulfataussalzen und Chromatographie, nach dem Zerkleinern von Mikroorganismuszellen durch Anwendung von Ultraschallwellen, Hochdruckhomogenisator oder dergleichen, angewendet werden. Die Mikroorganismuszellen werden für die Hydrolysereaktion in einer Dosis von 0,01-10 Gew.% auf Trockenmassebasis verwendet, und die Zellen können wiederholt verwendet werden, indem sie durch jedes Mittel von Filtrations-, Zentrifugierungs- und Ultrafiltrations-Membrankonzentrationsverfahren nach Vollendung der Reaktion rückgewonnen werden. Als das wässrige Lösungsmittel kann entweder Wasser oder wässrige Lösung, die Mineralstoffe, wie etwa Puffer, und ein organisches Lösungsmittel enthält, verwendet werden, und besagte wässrige Lösung kann in zwei Schichten getrennt sein.
R, enthalten in einem durch die allgemeine Formel [I]; RCH(OH)CN dargestellten α-Hydroxynitril, stellt in der vorliegenden Erfindung ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C2-C6-Alkenylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkoxylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Aryloxygruppe oder eine optionsweise substituierte heterozyklische Gruppe dar.
Spezifischer kann R ein Wasserstoffatom, ein C1-C6-Alkyl, wie etwa Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, sec-Butyl, t-Butyl, Pentyl und Hexyl sein,
ein C1-C6-Alkylthio-C1-C6-Alkyl, wie etwa Methylthiomethyl, 1-Methylthioethyl, 2-Methylthioethyl, 1-Methylthiopropyl, 2-Methylthiopropyl, 3-Methylthiopropyl, 1-Methylthiobutyl, 2-Methylthiobutyl, 3-Methylthiobutyl, 4-Methylthiobutyl, 6-Methylthiohexyl, Ethylthiomethyl, 1-Ethylthioethyl, 2-Ethylthioethyl, 1-Ethylthiopropyl, 2-Ethylthiopropyl, 3-Ethylthiopropyl, 1-Ethylthiobutyl, 2-Ethylthiobutyl, 3-Ethylthiobutyl, 4-Ethylthiobutyl, Propylthiomethyl, 1-Propylthioethyl, 2-Propylthioethyl, 1-Propylthiopropyl, 2-Propylthiopropyl, 3-Propylthiopropyl, 1-Methylthioisopropyl, 1-Ethylisopropyl, 1-Propylthiobutyl, 2-Propylthiobutyl, 3-Propylthiobutyl, 4-Propylthiobutyl, Propylthiomethyl, 1-Propylthioethyl, 2-Propylthioethyl, 1-Isopropylthiopropyl, 2-Isopropylthiopropyl, 3-Isopropylthiopropyl, 1-Isopropylthiobutyl, 2-Isopropylthiobutyl, 3-Isopropylthiobutyl und 4-Isopropylthiobutyl,
ein Hydroxy-C1-C6-Alkyl, wie etwa Hydroxymethyl, 1-Hydroxyethyl, 2-Hydroxyethyl, 1-Hydroxypropyl, 2-Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 1-Hydroxybutyl, 1-Hydroxyisopropyl, 2-Hydroxybutyl und 3-Hydroxybutyl,
ein Carboxy-C1-C6-Alkyl, wie etwa Carboxymethyl, 2-Carboxyethyl, 1-Carboxyethyl, 3-Carboxypropyl, 2-Carboxypropyl und 1-Carboxypropyl,
ein Carbamoyl-C1-C6-Alkyl, wie etwa Carbamoylmethyl, 1-Carbamoylethyl, 2-Carbamoylethyl, 1-Carbamoylpropyl, 2-Carbamoylpropyl und 3-Carbamoylpropyl,
ein Mercapto-C1-C6-Alkyl, wie etwa Mercaptomethyl, 1-Mercaptoethyl, 2-Mercaptoethyl, 1-Mercaptopropyl, 2-Mercaptopropyl und 3-Mercaptopropyl,
ein Carbamidino-C1-C6-Alkyl, wie etwa Carbamidinomethyl, 1-Carbamidinoethyl, 2-Carbamidinoethyl, 1-Carbamidinopropyl, 2-Carbamidinopropyl und 3-Carbamidinopropyl,
ein gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Aralkyl, wie etwa Benzyl, 2-Chlorobenzyl, 4-Methylbenzyl, 4-Methoxybenzyl, 3-Nitrobenzyl, 4-Hydroxybenzyl, α-Methylbenzyl und α,α-Dimethylbenzyl,
ein mit einem heterozyklischen Ring substituiertes C1-C6-Alkyl, wie etwa 3-Indolylmethyl, 2-Indolylmethyl, 2-(3-Indolyl)ethyl, 1-(3-Indolyl)ethyl, 2-Indolylmethyl, 2-(2-Indolyl)ethyl, 1-(2-Indolyl)ethyl, 4-Imidazolylmethyl, 2-Imidazolylmethyl, 1-(4-Imidazolyl)ethyl und 2-(4-Imidazolyl)ethyl,
ein gegebenenfalls substituiertes C2-C6-Alkenyl, wie etwa Vinyl, Propenyl, Isopropenyl, Allyl, 1-Chloroallyl, 2-Chloroallyl und Crothyl,
ein gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkoxyl, wie etwa Methoxy, Ethoxy, Propoxy und Trifluoromethoxy,
ein gegebenenfalls substitiertes Aryl, wie etwa Phenyl, 2-Chlorophenyl, p-Tolyl, 3-Nitrophenyl, 4-Cyanophenyl, α-Naphthyl und β-Naphthyl,
ein gegebenenfalls substituiertes Aryloxy, wie etwa Phenyloxy, 2-Chlorophenyloxy, p-Tolyloxy, 3-Nitrophenyloxy, α-Naphthyloxy und β-Naphthyloxy, oder
eine 3- bis 7-gliedrige heterozyklische Gruppe, die mindestens ein Atom enthält, gewählt aus einer Gruppe, bestehend aus Stickstoffatom, Sauerstoffatom und Schwefelatom als Heteroatom, wie etwa 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 5-Chloro-3-pyridyl, 2-Thienyl, 3-Thienyl, 2-Pyrrolyl, 3-Pyrrolyl, 2-Furyl und 3-Furyl.
Als spezifischere Beispiele für das α-Hydroxynitril [I] können Lactonitril, Mandelonitril, 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril und dergleichen angeführt werden.
Das α-Hydroxynitril [I] wird in der Reaktion mit einer Konzentration von 0,1-50 Gew.% verwendet und kann weiter während des Reaktionsprozesses zugesetzt werden, wenn erforderlich. Der pH-Wert der Reaktionslösung soll in einem Bereich von 5 bis 11 gehalten werden, indem entweder geeignete Puffer oder Säure und Alkali verwendet werden. Die Reaktion wird bevorzugt auf einer Temperatur von 4 bis 50°C, bevorzugter von 20 bis 40°C, durchgeführt.
Als Beispiele für die in der vorliegenden Erfindung verwendeten und durch eine allgemeine Formel [II] dargestellten Cyanidverbindungen sind Cyanwasserstoff, Natriumcyanid, Kaliumcyanid, Calciumcyanid, Magnesiumcyanid, Tariumcyanid, Ammoniumcyanid und dergleichen angegeben. Die Cyanidverbindung wird normalerweise in der Reaktion in einer Konzentration von 0,4 bis 1000 mM, bevorzugt von 4 bis 500 mM verwendet und kann während der Reaktion weiter zugesetzt werden, wenn erforderlich.
Demzufolge wird α-Hydroxysäure [II], die α-Hydroxynitril [I] entspricht, das für eine Zeitspanne von 6 bis 120 Stunden zugesetzt wird, als das Ammoniumsalz davon mit einer Konzentration von 15 Gew.% oder mehr angereichert. Die in der Reaktion verwendeten Mikroorganismenzellen können ohne wesentlichen Verlust von Enzymaktivität wiederholt für die Hydrolysereaktion verwendet werden.
Das erhaltene Produkt kann gemäß einem üblicherweise eingesetzten Verfahren, wie etwa Konzentration und Extraktion, isoliert und gereinigt werden, und das Produkt kann nötigenfalls mittels Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel, thermischer Zerlegung oder dergleichen von Ammonium abgeschieden werden. Als Beispiele für das Produkt, das heißt, α-Hydroxysäure, dargestellt durch die Formel [II], werden Milchsäure, Mandelsäure, 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure und dergleichen angegeben.
Beste Art und Weise der Durchführung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird weiter unter Verweis auf die folgenden Beispiele im Detail erläutert.
(Beispiel 1)
Ein Medium in einer Menge von 2 ml, welches 0,3% Bouillon, 0,5% Pepton und 0,5% Natriumchlorid enthielt, wurde in ein Reagenzröhrchen eingebracht, und das andere Medium in einer Menge von 20 ml mit einer Zusammensetzung wie nachstehend erwähnt wurde in einen dreieckigen 100 ml-Kolben mit Ablenkplatten eingebracht, dann wurden beide Medien jeweils 15 Minuten lang auf 121°C sterilisiert. Eine Schleifenmenge von Stamm IAM 12374 von Variovorax paradoxus wurde in das Reagenzröhrchen, das 2 ml Medium enthielt, angeimpft und der Stamm wurde unter kontinuierlichem Schütteln über Nacht bei 30°C kultiviert, dann wurden 0,2 ml des Mediums in den dreieckigen Kolben mit Ablenkplatten eingebracht. Das übertragene Medium wurde weiter 3 Tage lang auf 30°C kultiviert. Das kultivierte Medium wurde dann einem Zentrifugierprozess unterzogen und die erhaltenen Mikroorganismuszellen wurden mit Salzlösung gewaschen. Die Mikroorganismuszellen wurden dann in 0,1 M Phosphatpufferlösung (pH-Wert 7,5) suspendiert, um 0,1 Gew.% Lösung auf Trockengewichtsbasis herzustellen. Dann wurde 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril in die Phosphatpufferlösung zugesetzt, um 160 mM Lösung davon als letztendliche Konzentration herzustellen, und die Hydrolysereaktion der Lösung wurde auf 30°C unter leichtem Schütteln durchgeführt. Nach dem Zusetzen wurde die gleiche Menge 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril weiter 9 Mal der Pufferlösung in einem Intervall von 12 Stunden zugesetzt, um die Reaktion für eine Gesamtdauer von 120 Stunden durchzuführen. Nach Vollendung der Reaktion wurde die reagierte Lösung einem Zentrifugierprozess unterzogen, um die Mikroorganismuszellen zu entfernen, und die Konzentation von in dem Supernatant enthaltener 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure wurde unter Verwendung von Hochleistungs-Flüssigchromatographie ermittelt (Kolonne:TSK-Gel ODS-80TM. Träger: Acetonitril/Wasser/Trifluor-essigsäure=20/80/0,1). Die Anreicherung von 2-Hydroxy-4-methylthiobutylatammonium auf einem Niveau von 25 Gew.% wurde dadurch bestätigt.

Es wurde festgestellt, dass die Ausbeute 98% betrug.

Hefeextrakt	0,5%
Glycerol	0,5%
Monokaliumphosphat	0,1%
Dikaliumphosphat	0,1%
NaCl	0,02%
Magnesiumsulfat-7-hydrat	0,02%
ε-Caprolactam	0,5%
pH-Wert	7,2 (eingestellt mit 2N Natriumhydroxid)

(Beispiel 2)

Ein Medium in einer Menge von 2 ml, welches 0,3% Bouillon, 0,5% Pepton und 0,5% Natriumchlorid enthielt, wurde in ein Reagenzröhrchen eingebracht, und das andere Medium in einer Menge von 20 ml mit einer Zusammensetzung wie nachstehend erwähnt wurde in einen dreieckigen 100 ml-Kolben mit Ablenkplatten eingebracht, dann wurden beide Medien jeweils 15 Minuten lang auf 121°C sterilisiert. Eine Schleifenmenge von Stamm NSSC 104 von Arthrobacter spp. wurde in das Reagenzröhrchen, das 2 ml Medium enthielt, angeimpft und der Stamm wurde unter kontinuierlichem Schütteln über Nacht bei 30°C kultiviert, dann wurden 0,2 ml des Mediums in den dreieckigen Kolben mit einer Ablenkplatte eingebracht. Das übertragene Medium wurde weiter 5 Tage lang auf 30°C kultiviert. Das kultivierte Medium wurde dann einem Zentrifugierprozess unterzogen und die erhaltenen Mikroorganismuszellen wurden mit Salzlösung gewaschen. Die Mikroorganismuszellen wurden dann in 0,1 M Phosphatpufferlösung (pH-Wert 7,5) suspendiert, um 0,6 Gew.% Lösung auf Trockengewichtsbasis herzustellen. Dann wurde Lactonitril in die Phosphatpufferlösung zugesetzt, um dadurch 124 mM Pufferlösung auf ihrer letztendlichen Konzentration herzustellen, und die Pufferlösung wurde dann auf 30°C unter leichtem Schütteln einer Hydrolysereaktion unterzogen. Nach dem Zusetzen wurde die gleiche Menge Lactonitril weiter 20 Mal der Pufferlösung in einem Intervall von 5 Stunden zugesetzt, um die Reaktion für eine Gesamtdauer von 100 Stunden durchzuführen. Nach Vollendung der Reaktion wurde die reagierte Lösung einem Zentrifugierprozess unterzogen, um die Mikroorganismuszellen zu entfernen, und die Konzentation von in dem Supernatant enthaltener Milchsäure wurde unter Verwendung von Hochleistungs-Flüssigchromatographie ermittelt (Kolonne:TSK-Gel ODS-80TM. Träger Acetonitril/Wasser/Trifluor-essigsäure=5/95/0,1). Die Anreicherung von Lactatammoniumsalz auf einem Niveau von 23 Gew.% wurde dadurch bestätigt. Es wurde festgestellt, dass die Ausbeute 93% betrug.

CSL (Corn steep liquor) (getrennt sterilisiert)	1,0%
Saccharose (getrennt sterilisiert)	1,0%
Monokaliumphosphat	0,1%
Dikaliumphosphat	0,1%
NaCl	0,02%
Magnesiumsulfat-7-hydrate	0,02%
Eisensulfat (getrennt sterilisiert)	0,001%
ε-Caprolactam	0,5%
pH-Wert (eingestellt mit 2N Natriumhydroxid)	7,2

(Beispiel 3)
Gemäß derselben, in Beispiel 2 beschriebenen Vorgehensweise wurde Stamm NSSC 104 von Arthrobacter spp. in 0,1 M Phosphatpufferlösung (pH 7,5) suspendiert, um eine 4 Gew.%-Lösung davon auf Trockengewichtsbasis herzustellen. Dann wurde 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril der Pufferlösung zugesetzt, um 200 mM Lösung davon auf ihrer letztendlichen Konzentration herzustellen, und die Pufferlösung wurde unter leichtem Schütteln bei 30°C einer Hydrolysereaktion unterzogen. Nach dem Zusetzen wurde die gleiche Menge 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril wiederholt 7 Mal der Pufferlösung in einem Intervall von 1 Stunde zugesetzt und weiter 8 Mal in einem Intervall von 1,5 Stunden, zugesetzt, um die Lösung für eine Gesamtdauer von 19 Stunden der Reaktion zu unterziehen. Nach Vollendung der Reaktion wurde die reagierte Lösung zentrifugiert, um Mikroorganismuszellen zu entfernen, und die Konzentation von in dem Supernatant enthaltener 2-Hydroxy-5-methylthiobuttersäure wurde gemäß derselben Vorgehensweise, wie in Beispiel 1 beschrieben, ermittelt. Die Anreicherung von 2-Hydroxy-4-methylthiobutyratammoniumsalz auf einem Niveau von 49 Gew.% wurde ermittelt. Es wurde festgestellt, dass die Ausbeute 96% betrug.
(Beispiel 4)
Gemäß derselben, in Beispiel 2 beschriebenen Vorgehensweise wurde Stamm NSSC 104 von Arthrobacter spp. in destilliertem Wasser suspendiert, um eine 3,2 Gew.%-Lösung davon auf Trockengewichtsbasis herzustellen. Dann wurde der Suspension kontinuierlich 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril mit einer Rate von 0,46 g/h pro 1g Mikroorganismuszellen auf Trockengewichtsbasis zugesetzt. Die Suspension wurde dann 20 Stunden lang auf 30°C einer Hydrolysereaktion unterzogen, während der pH-Wert mit 0,5 M wässriger Ammoniumlösung auf einen Bereich von 7,4-7,6 eingestellt wurde. Nach Vollendung der Reaktion wurde die reagierte Suspension zentrifugiert, um die Mikroorganismuszellen zu entfernen. Die gesammelten Mikroorganismuszellen wurden dann 3 Mal unter Verwendung der 40-fachen Menge an destilliertem Wasser gewaschen, und die gewaschenen Zellen wurden wiederum, in der gleichen Menge, die für das erste Waschen verwendet worden war, in destilliertem Wasser suspendiert, und wurden für die zweite Reaktion verwendet. Gemäß derselben Vorgehensweise für den ersten Waschvorgang, wurden insgesamt die zweite Reaktion, Rückgewinnung von Mikroorganismuszellen und das Waschen der Mikroorganismuszellen durchgeführt. Nach 10-maligem Wiederholen solchen Reaktionsprozesses, wie oben beschrieben, wurde die Konzentration von in dem Supernatant enthaltener 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure für jede der Wiederholungen gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren ermittelt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.

Wiederholung der Reaktion 2-Hydroxy-4-methylthiobutyrat-ammoniumsalz (Gew.%) Ausbeute (%)

1 36,1 96

3 36,3 97

5 36,4 97

7 36,4 97

10 36,0 96
(Beispiel 5)
Gemäß derselben, in Beispiel 2 beschriebenen Vorgehensweise wurde Stamm NSSC 104 von Arthrobacter spp. in 0,1 M wässriger Lösung von Natriumcyanid suspendiert, um eine 5 Gew.%-Lösung davon auf Trockengewichtsbasis herzustellen. Dann wurde der Suspension kontinuierlich Lactonitril zugesetzt und wurde dann 10 Stunden lang auf 30°C einer Hydrolysereaktion unterzogen, während der pH-Wert unter Verwendung eines pH-Reglers auf einen Bereich von 7,4-7,6 eingestellt wurde. Nach Vollendung der Reaktion wurde die reagierte Suspension zentrifugiert, um Mikroorganismuszellen zu entfernen, und die Konzentration der in dem Supernatant enthaltenen Milchsäure wurde gemäß derselben, in Beispiel 2 angewandten Vorgehensweise ermittelt. Eine andere Reaktion, wo der Zusatz von Natriumcyanid weggelassen wurde, wurde zu Vergleichszwecken ebenfalls überprüft. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.

Menge an produziertem Lactatammoniumsalz (Gewichts-%)

Kein Zusatz 20,5

0,1 M NaCN 40,0
(Beispiel 6)
Gemäß derselben, in Beispiel 2 beschriebenen Vorgehensweise wurde Stamm NSSC 104 von Arthrobacter spp. in 0,1 M wässriger Lösung von Kaliumcyanid suspendiert, um eine 5 Gew.%-Lösung davon auf Trockengewichtsbasis herzustellen. Dann wurde der Lösung kontinuierlich 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril zugesetzt und wurde dann 10 Stunden lang auf 30°C einer Hydrolysereaktion unterzogen, während der pH-Wert durch Verwendung eines PH-Reglers auf einen Bereich von 7,4-7,6 eingestellt wurde. Nach Vollendung der Reaktion wurde die reagierte Lösung zentrifugiert, um die Mikroorganismuszellen zu entfernen, und die Konzentration von in dem Supernatant enthaltener 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure wurde gemäß derselben, in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise ermittelt. Eine andere Reaktion, wo der Zusatz von Kaliumcyanid weggelassen wurde, wurde ebenfalls zu Vergleichszwecken überprüft. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.

Menge an 2-Hydroxy-4-methylthiobutyratammoniumsalz (Gewichts-%)

Kein Zusatz 26,6

0,1 M KCN 41,7
(Beispiel 7)
Gemäß derselben, in Beispiel 2 beschriebenen Vorgehensweise wurde Stamm NSSC 104 von Arthrobacter spp. in 40 mM wässriger Lösung von Cyanwasserstoff suspendiert, um eine 5 Gew.%-Lösung davon auf Trockengewichtsbasis herzustellen. Dann wurde der Lösung kontinuierlich 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril zugesetzt und wurde dann 10 Stunden lang auf 30°C einer Hydrolysereaktion unterzogen, während der pH-Wert durch Verwendung eines PH-Reglers auf einen Bereich von 7,4-7,6 eingestellt wurde. Nach Vollendung der Reaktion wurde die reagierte Lösung zentrifugiert, um die Mikroorganismuszellen zu entfernen, und die Konzentration von in dem Supernatant enthaltener 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure wurde gemäß derselben, in Beispiel 1 beschriebenen Vorgehensweise ermittelt. Eine andere Reaktion, wo der Zusatz von Cyanwasserstoff weggelassen wurde, wurde zu Vergleichszwecken ebenfalls überprüft. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.

Menge an produziertem 2-Hydroxy-4-methylthiobutyratammoniumsalz (Gewichts-%)

Kein Zusatz 27,2

40 mM HCN 44,5
(Vergleichsbeispiel)

Die Kultivierung und die katalytische Reaktion von Arthrobacter-Stamm NSSC 104 wurde gemäß dem in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-40898 beschriebenen Kultivierungsverfahren und Hydrolyseverfahren durchgeführt. (1) Medium (Einheit:Gew./Vol.)

Glycerol	2%
Hefeextrakt	0,3%
Monokaliumphosphat	0,68%
Dikaliumphosphat	0,71%
Natriumsulfat	0,28%
Magnesiumchlorid	0,04%
Calciumchlorid	0,004%
Mangansulfat	0,0004%
Eisenchlorid	0,00006%
Zinksulfat	0,00005%
Agar	1,8%
α-Chloropropionitril	0,05%
pH-Wert	7,5

(2) Kultivierungsbedingung
Eine Schlaufenmenge der Mikroorganismuszellen wurde aus dem Medium herusgenommen und wurde auf Agarplattenmedium angeimpft und dann 48 Stunden lang unter aeroben Bedingungen bei 30°C kultiviert.
(3) Hydrolysereaktion
Die Mikroorganismenzellen wurden von dem Agarplattenmedium gesammelt und dann 3 Mal mit 0,05 M Phosphatpuffer (pH-Wert 7,5) mittels Zentrifugieren gewaschen. Die ausgefällten Zellen wurden in einer Menge von 1,5 ml in 0,05 M Phosphatpuffer resuspendiert, um den Wert des OD 630 auf 25 einzustellen, unter Zusatz von 100 mM 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril als seine letztendliche Konzentration und dann unter Schütteln 20 Stunden lang bei 25°C einer Reaktion unterzogen. Nach Vollendung der Reaktion wurde die reagierte Lösung zentrifugiert, um die Mikroorganismuszellen zu entfernen, und die Konzentration der in dem Supernatant enthaltenen 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure wurde unter Verwendung von Hochleistungs-Flüssigchromatographie ermittelt (Kolonne:TSK-Gel ODS-80TM. Träger Acetonitril/Wasser/Trifluor-essigsäure=20/80/0,1). Die Konzentration von 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure betrug 0,01 mM.
In der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-40898 ist beschrieben, dass Arthrobacter-Stamm HR4 die Anreicherung von 2-Hydroxy-4-methylthiobuttersäure auf einem Niveau von 5 mM gemäß dem Kultivierungsverfahren und dem Hydrolyseverfahren, wie oben beschrieben, erzielte. Daher wird ganz klar gezeigt, dass Arthrobacter Stamm NSSC 104 offensichtlich eine von Arthrobacter Stamm HR4 verschiedene Spezies ist.
(Vorteilhafter Effekt der Erfindung)
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Produktion von α-Hydroxysäure [II] auf effiziente Weise erzielt werden mittels der Nutzung von Enzymreaktion von Mikroorganismen, die wiederholt verwendet werden können, welche sowohl eine Konzentrationsresistenz- als auch Haltbarkeitseigenschaft gegenüber α-Hydroxynitril [I] und/oder α-Hydroxysäure [II] aufweisen und die Anreicherung von α-Hydroxysäure [II] auf einem hohen Konzentrationsniveau gestatten. Zusätzlich kann durch Zusetzen einer Cyanidverbindung zu dem Reaktionssystem die Produktion von α-Hydroxysäure [II] auf effizientere Weise erzielt werden.
Industrielle Anwendung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von α-Hydroxysäure [II] durch Verwendung von α-Hydroxynitril als Ausgangsmaterial in einem industriellen Maßstab und durch Nutzung der Enzymreaktion von Mikroorganismen, die sowohl eine Konzentrationsresistenz- als auch Haltbarkeitseigenschaft gegenüber α-Hydroxynitril [I] und/oder α-Hydroxysäure [II] aufweisen, was eine große Bedeutung in der entsprechenden Industrie verschafft.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, die dargestellt werden durch eine allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, worin R ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C2-C6-Alkenylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkoxygruppe, eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Aryloxygruppe oder eine gegebenenfalls substituierte heterozyklische Gruppe darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, worin R ist wie oben definiert, in einem wässrigen Lösungsmittel in Gegenwart eines Mikroorganismus produziert und akkumuliert werden, der sowohl eine Konzentrationsresistenz- als auch Haltbarkeitseigenschaft aufweist gegenüber Verbindungen, die dargestellt werden durch eine allgemeine Formel [I]; RCH(OH)CN, worin R ist wie oben definiert, und/oder den Verbindungen, die dargestellt werden durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, worin R ist wie oben definiert, in dem Verfahren zum Umwandeln einer Verbindung, die dargestellt wird durch die allgemeine Formel [I]; RCH(OH)CN, worin R ist wie oben definiert, zu den Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, worin R ist wie oben definiert, durch Anwendung einer hydrolytischen Reaktion, die durch die enzymatische Aktivität des Mikroorganismus bereitgestellt wird, wobei der Mikroorganismus Variovorax paradoxus oder Arthrobacter Stamm NSSC 104, hinterlegt als FERN BP-5829, ist.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkylgruppe oder ein gegebenenfalls substituiertes Phenyl ist.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass R ein Wasserstoffatom, eine C1-C6-Alkylthioalkylgruppe, eine C1-C6-Hydroxyalkylgruppe oder Phenyl ist.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel [I]; RCH(OH)CN, eine aus der aus Lactonitril, Mandelonitril und 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril bestehenden Gruppe gewählte Verbindung ist.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß einem der Ansprüche 1 bis einschließlich 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroorganismus Variovorax paradoxus ist.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß einem der Ansprüche 1 bis einschließlich 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroorganismus Arthrobacter Stamm NSSC 104, FERN BP-5829 ist.
Arthrobacter Stamm NSSC 104, FERN BP-5829, der zur Spezies Arthrobacter gehört, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Konzentrationsresistenz- und Haltbarkeitseigenschaft gegenüber Verbindungen hat, die dargestellt sind durch eine allgemeine Formel [I]; RCH(OH)CN, worin R ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C2-C6-Alkenylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkoxygruppe, eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Aryloxygruppe oder eine gegebenenfalls substituierte heterozyklische Gruppe darstellt, und/oder Verbindungen, dargestellt durch eine allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, worin R ist wie in Anspruch 1 definiert und eine Fähigkeit hat, eine Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel [I]; RCH(OH)CN, in eine Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH umzuwandeln.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch eine allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, worin R ein Wasserstoffatom, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C2-C6-Alkenylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkoxygruppe, eine gegebenenfalls substituierte Arylgruppe, eine gegebenenfalls substituierte Aryloxygruppe oder eine gegebenenfalls substituierte heterozyklische Gruppe darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Verfahren zur Herstellung der Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, worin R ist wie in Anspruch 1 definiert, auf Basis von Hydrolyse einer Verbindung, dargestellt durch eine allgemeine Formel [I]; RCH(OH)CN, worin R wie oben definiert ist, mittels der Nutzung der enzymatischen Aktivität eines Mikroorganismus, welcher Variovorax paradoxus oder Arthrobacter Stamm NSSC 104, FERM BP-5829 ist, die Reaktion in Gegenwart einer Cyanidverbindung durchgeführt wird, dargestellt durch eine allgemeine Formel [III]; Mm(CN)n, worin M ein Wasserstoffatom, Ammonium oder ein Metallion darstellt und m und n jedes unabhängig eine ganze Zahl von 1, 2 oder 3 darstellt.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass R Wasserstoff, eine gegebenenfalls substituierte C1-C6-Alkylgruppe oder ein gegebenenfalls substituiertes Phenyl ist.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass R Wasserstoff, eine C1-C6-Alkylthioalkylgruppe, C1-C6-Hydroxyalkylgruppe oder Phenyl ist.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung, dargestellt durch die allgemeine Formel [I]; RCH(OH)CN, worin R wie in Anspruch 1 definiert ist, eine aus der aus Lactonitril, Mandelonitril und 2-Hydroxy-4-methylthiobutyronitril bestehenden Gruppe ausgewählte Verbindung ist.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroorganismus Variovorax paradoxus ist.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, dargestellt durch die allgemeine Formel [II]; RCH(OH)COOH, gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroorganismus Arthrobacter Stamm NSSC 104, FERM-BP-5829 ist.