JP2000201690A - キシリト―ルの製造法 - Google Patents
キシリト―ルの製造法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 D-アラビトールを原料としてキシリトールを
製造する方法であって、かつ、プロセスが単純な同製造
法を提供する。 【解決手段】 バチルス・サブチリス、バチルス・メガ
テリウム、プロテウス・レットゲリ、セラチア・マルセ
ッセンス、コリネバクテリウム・カルナエ、ブレビバク
テリウム・アンモニアゲネス、フラボバクテリウム・ア
ウランティナム、フラボバクテリウム・レナヌム、シュ
ードモナス・バディオファシエンス、シュードモナス・
クロロラフィス、シュードモナス・イネルス、ロドコッ
カス・ロドクロス、ロドコッカス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１５
５９２またはロドコッカス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１９０７０
をD-アラビトールに作用させ、生成するキシリトールを
採取する。
製造する方法であって、かつ、プロセスが単純な同製造
法を提供する。 【解決手段】 バチルス・サブチリス、バチルス・メガ
テリウム、プロテウス・レットゲリ、セラチア・マルセ
ッセンス、コリネバクテリウム・カルナエ、ブレビバク
テリウム・アンモニアゲネス、フラボバクテリウム・ア
ウランティナム、フラボバクテリウム・レナヌム、シュ
ードモナス・バディオファシエンス、シュードモナス・
クロロラフィス、シュードモナス・イネルス、ロドコッ
カス・ロドクロス、ロドコッカス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１５
５９２またはロドコッカス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１９０７０
をD-アラビトールに作用させ、生成するキシリトールを
採取する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キシリトールの製
造法に関する。キシリトールは、食品、医薬分野等で有
用である。
造法に関する。キシリトールは、食品、医薬分野等で有
用である。
【０００２】
【従来の技術】天然に存在する糖アルコールであるキシ
リトールの需要は今後増加することが予想される。キシ
リトールは、蔗糖よりもカロリーが低いが蔗糖に匹敵す
る甘味を呈し、低カロリー甘味料として将来有望であ
る。加えて、抗う蝕性を有しており、虫歯予防甘味料と
なりうる。さらに、キシリトールは血糖値を上昇させな
いため、糖尿病治療の際の輸液として利用されている。
リトールの需要は今後増加することが予想される。キシ
リトールは、蔗糖よりもカロリーが低いが蔗糖に匹敵す
る甘味を呈し、低カロリー甘味料として将来有望であ
る。加えて、抗う蝕性を有しており、虫歯予防甘味料と
なりうる。さらに、キシリトールは血糖値を上昇させな
いため、糖尿病治療の際の輸液として利用されている。
【０００３】現在、キシリトールは主として米国特許第
4,008,825に記載されるようなD-キシロースの水素添加
により工業生産されている。原料となるD-キシロース
は、硬木、藁、とうもろこしの穂軸、オート麦の外皮、
その他キシランに富んだ植物材料を出発材料とし、これ
を加水分解することによって得られる。
4,008,825に記載されるようなD-キシロースの水素添加
により工業生産されている。原料となるD-キシロース
は、硬木、藁、とうもろこしの穂軸、オート麦の外皮、
その他キシランに富んだ植物材料を出発材料とし、これ
を加水分解することによって得られる。
【０００４】しかし、植物材料を加水分解して得られる
D-キシロースは価格が高いという問題点がある。これ
は、生産コストが高いことによる。例えば、植物材料の
加水分解処理の収率が低いため、生成するD-キシリトー
ルの純度は低くなる。このため、加水分解処理後に、イ
オン交換処理をして加水分解に用いた酸および色素を除
去する。さらに、D-キシロースを結晶化して他のヘミセ
ルロース性糖類を除去する。食品に適するD-キシロース
を得るためにはさらなる精製が必要となる。これらイオ
ン交換処理および結晶化処理が生産コストの上昇につな
がる。
D-キシロースは価格が高いという問題点がある。これ
は、生産コストが高いことによる。例えば、植物材料の
加水分解処理の収率が低いため、生成するD-キシリトー
ルの純度は低くなる。このため、加水分解処理後に、イ
オン交換処理をして加水分解に用いた酸および色素を除
去する。さらに、D-キシロースを結晶化して他のヘミセ
ルロース性糖類を除去する。食品に適するD-キシロース
を得るためにはさらなる精製が必要となる。これらイオ
ン交換処理および結晶化処理が生産コストの上昇につな
がる。
【０００５】この問題点を解決するため、出発材料が容
易に手に入り、かつ生じる廃棄物の量が少ないキシリト
ールの製造法が望まれている。例えば、他のペンチトー
ルを出発原料としてキシリトールを生産する方法が開発
されてきた。容易に手に入るペンチトールのひとつがD-
アラビトールであり、D-アラビトールは酵母を用いて製
造できる（Can.J.Microbiol.,31,1985,467-471、J.Gen.
Microbiol.,139,1993,1047-1054）。
易に手に入り、かつ生じる廃棄物の量が少ないキシリト
ールの製造法が望まれている。例えば、他のペンチトー
ルを出発原料としてキシリトールを生産する方法が開発
されてきた。容易に手に入るペンチトールのひとつがD-
アラビトールであり、D-アラビトールは酵母を用いて製
造できる（Can.J.Microbiol.,31,1985,467-471、J.Gen.
Microbiol.,139,1993,1047-1054）。
【０００６】そこで、D-アラビトールを原料とするキシ
リトール生産法がいくつか開発されている。Applied Mi
crobiology., 18, 1969, 1031-1035には、デバリオミセ
ス・ハンゼニイ（Debaryomyces hansenii） ATCC20121
を用いて、発酵によりグルコースからD-アラビトールを
生産し、次に、アセトバクター・サブオキシダンス（Ac
etobacter suboxydans）を用いて同D-アラビトールをD-
キシルロースに変換し、さらにキャンディダ・ギリエル
モンディ・ヴァリ．ソヤ（Candida guilliermondii va
r. soya）を同D-キシルロースに作用させキシリトール
に変換する方法が報告されている。
リトール生産法がいくつか開発されている。Applied Mi
crobiology., 18, 1969, 1031-1035には、デバリオミセ
ス・ハンゼニイ（Debaryomyces hansenii） ATCC20121
を用いて、発酵によりグルコースからD-アラビトールを
生産し、次に、アセトバクター・サブオキシダンス（Ac
etobacter suboxydans）を用いて同D-アラビトールをD-
キシルロースに変換し、さらにキャンディダ・ギリエル
モンディ・ヴァリ．ソヤ（Candida guilliermondii va
r. soya）を同D-キシルロースに作用させキシリトール
に変換する方法が報告されている。
【０００７】また、ヨーロッパ特許出願公開第403392号
（出願人ロケッテ・フレレス(Roquette Freres)）およ
び同第421882号（出願人ロケッテ・フレレス(Roquette
Freres)）には、耐浸透圧酵母を用いてD-アラビトール
を発酵生産し、次にアセトバクター属細菌、グルコノバ
クター属細菌またはクレブジエラ属細菌を用いて同D-ア
ラビトールをD-キシルロースに変換し、次いで同キシル
ロースにグルコース（キシロース）イソメラーゼを作用
させてキシロースおよびキシルロース混合物を生成し、
さらに生成したキシロース／キシルロースに水素添加し
てキシリトールに変換する方法が開示されている。ま
た、同キシロース／キシルロース混合物中のキシロース
を予備濃縮し、これに水素添加してキシリトールに変換
する方法が開示されている。
（出願人ロケッテ・フレレス(Roquette Freres)）およ
び同第421882号（出願人ロケッテ・フレレス(Roquette
Freres)）には、耐浸透圧酵母を用いてD-アラビトール
を発酵生産し、次にアセトバクター属細菌、グルコノバ
クター属細菌またはクレブジエラ属細菌を用いて同D-ア
ラビトールをD-キシルロースに変換し、次いで同キシル
ロースにグルコース（キシロース）イソメラーゼを作用
させてキシロースおよびキシルロース混合物を生成し、
さらに生成したキシロース／キシルロースに水素添加し
てキシリトールに変換する方法が開示されている。ま
た、同キシロース／キシルロース混合物中のキシロース
を予備濃縮し、これに水素添加してキシリトールに変換
する方法が開示されている。
【０００８】しかし、上記D-アラビトールを原料とする
キシリトール生産法は、高収率でキシリトールを生成す
ることができるが、多段階の反応ステップを必要とする
ためにプロセスが煩雑なものとなるという欠点があり、
そのため経済的にも満足のいくものではなかった。
キシリトール生産法は、高収率でキシリトールを生成す
ることができるが、多段階の反応ステップを必要とする
ためにプロセスが煩雑なものとなるという欠点があり、
そのため経済的にも満足のいくものではなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、D-アラビトールを原料としてキシリトール
を製造する方法であって、かつ、プロセスが単純な同製
造法を提供することにある。
する課題は、D-アラビトールを原料としてキシリトール
を製造する方法であって、かつ、プロセスが単純な同製
造法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】鋭意検討の結果、本発明
者らはD-アラビトールをキシリトールに直接変換する活
性を持つ菌を見出し、本発明を完成させ、前記課題を解
決した。
者らはD-アラビトールをキシリトールに直接変換する活
性を持つ菌を見出し、本発明を完成させ、前記課題を解
決した。
【００１１】すなわち本発明は、バチルス属、プロテウ
ス属またはセラチア属に属し、D-アラビトールをキシリ
トールに変換する能力を持つ微生物をD-アラビトールに
作用させ、生成するキシリトールを採取することを特徴
とするキシリトールの製造法である。
ス属またはセラチア属に属し、D-アラビトールをキシリ
トールに変換する能力を持つ微生物をD-アラビトールに
作用させ、生成するキシリトールを採取することを特徴
とするキシリトールの製造法である。
【００１２】本発明はまた、上記製造法において、バチ
ルス属がバチルス・サブチリスまたはバチルス・メガテ
リウムであり、プロテウス属がプロテウス・レットゲリ
であり、セラチア属がセラチア・マルセッセンスである
方法を提供する。
ルス属がバチルス・サブチリスまたはバチルス・メガテ
リウムであり、プロテウス属がプロテウス・レットゲリ
であり、セラチア属がセラチア・マルセッセンスである
方法を提供する。
【００１３】本発明はさらに、コリネバクテリウム・カ
ルナエ、ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス、フラ
ボバクテリウム・アウランティナム、フラボバクテリウ
ム・レナヌム、シュードモナス・バディオファシエン
ス、シュードモナス・クロロラフィス、シュードモナス
・イネルスもしくはロドコッカス・ロドクロスに属し、
D-アラビトールをキシリトールに変換する能力を持つ微
生物、またはロドコッカス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１５５９２
もしくはロドコッカス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１９０７０をD-
アラビトールに作用させ、生成するキシリトールを採取
することを特徴とするキシリトールの製造法を提供す
る。
ルナエ、ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス、フラ
ボバクテリウム・アウランティナム、フラボバクテリウ
ム・レナヌム、シュードモナス・バディオファシエン
ス、シュードモナス・クロロラフィス、シュードモナス
・イネルスもしくはロドコッカス・ロドクロスに属し、
D-アラビトールをキシリトールに変換する能力を持つ微
生物、またはロドコッカス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１５５９２
もしくはロドコッカス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１９０７０をD-
アラビトールに作用させ、生成するキシリトールを採取
することを特徴とするキシリトールの製造法を提供す
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明に用いられる、D-アラビトールをキシリトールに変
換する能力を持つ新規微生物の例としては以下のような
菌株があげられる。ただし、本発明の方法は、これらの
菌株に限定されず、D-アラビトールをキシリトールに変
換する能力を持つ限り、前記の属又は種に属するもので
あれば使用することができる。
発明に用いられる、D-アラビトールをキシリトールに変
換する能力を持つ新規微生物の例としては以下のような
菌株があげられる。ただし、本発明の方法は、これらの
菌株に限定されず、D-アラビトールをキシリトールに変
換する能力を持つ限り、前記の属又は種に属するもので
あれば使用することができる。
【００１５】 バチルス・サブチリス(Bacillus subtilis) ATCC 13952 バチルス・メガテリウム(Bacillus megaterium) FERM P
-3747 フラボバクテリウム・アウランティナム(Flavobacteriu
m aurantinum) FERM P-7402 フラボバクテリウム・レナヌム(Flavobacterium rhenan
um) FERM P-8459 プロテウス・レットゲリ(Proteus rettgeri) FERM P-33
95 シュードモナス・バディオファシエンス(Pseudomonas b
adiofaciens) FERM P-17136 シュードモナス・クロロラフィス(Pseudomonas chloror
aphis) ATCC 9446 シュードモナス・イネルス(Pseudomonas iners) ATCC33
635 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 4273 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 21199 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 21198 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 19149 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 21197 ロドコッカス・Ｓｐ．(Rhodococcus sp.) ATCC 15592 ロドコッカス・Ｓｐ．(Rhodococcus sp.) ATCC 19070 セラチア・マルセッセンス(Serratia marcescens) CCM9
58 コリネバクテリウム・カルナエ(Corynebacterium callu
nae) ATCC 15991 ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス(Brevibacteriu
m ammoniagenes) ATCC 6872
-3747 フラボバクテリウム・アウランティナム(Flavobacteriu
m aurantinum) FERM P-7402 フラボバクテリウム・レナヌム(Flavobacterium rhenan
um) FERM P-8459 プロテウス・レットゲリ(Proteus rettgeri) FERM P-33
95 シュードモナス・バディオファシエンス(Pseudomonas b
adiofaciens) FERM P-17136 シュードモナス・クロロラフィス(Pseudomonas chloror
aphis) ATCC 9446 シュードモナス・イネルス(Pseudomonas iners) ATCC33
635 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 4273 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 21199 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 21198 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 19149 ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous)
ATCC 21197 ロドコッカス・Ｓｐ．(Rhodococcus sp.) ATCC 15592 ロドコッカス・Ｓｐ．(Rhodococcus sp.) ATCC 19070 セラチア・マルセッセンス(Serratia marcescens) CCM9
58 コリネバクテリウム・カルナエ(Corynebacterium callu
nae) ATCC 15991 ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス(Brevibacteriu
m ammoniagenes) ATCC 6872
【００１６】フラボバクテリウム・アウランティナム(F
lavobacterium aurantinum) FERM P-7402は、1984年1月
20日に通商産業省工業技術院微生物工業技術研究所（現
通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所）に寄託
されている。フラボバクテリウム・レナヌム(Flavobact
erium rhenanum) FERM P-8459は、1985年9月30日に通商
産業省工業技術院微生物工業技術研究所（現通商産業省
工業技術院生命工学工業技術研究所）に寄託されてい
る。同株は、1988年4月21日に国際寄託に移管され、FER
M BP-1862が付与されている。
lavobacterium aurantinum) FERM P-7402は、1984年1月
20日に通商産業省工業技術院微生物工業技術研究所（現
通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所）に寄託
されている。フラボバクテリウム・レナヌム(Flavobact
erium rhenanum) FERM P-8459は、1985年9月30日に通商
産業省工業技術院微生物工業技術研究所（現通商産業省
工業技術院生命工学工業技術研究所）に寄託されてい
る。同株は、1988年4月21日に国際寄託に移管され、FER
M BP-1862が付与されている。
【００１７】シュードモナス・バディオファシエンス(P
seudomonas badiofaciens) FERM P-17136は、1999年1月
11日に通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所に
寄託されている。
seudomonas badiofaciens) FERM P-17136は、1999年1月
11日に通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所に
寄託されている。
【００１８】セラチア・マルセッセンス(Serratia marc
escens) CCM958は、チェコスロバック・コレクション・
オブ・マイクロオーガニズムズ(Czechoslovak Collecti
on of Microorganisms、住所 Tvrdeho 14， Brno CS-60
2 00, Czechoslovakia)から入手可能である。
escens) CCM958は、チェコスロバック・コレクション・
オブ・マイクロオーガニズムズ(Czechoslovak Collecti
on of Microorganisms、住所 Tvrdeho 14， Brno CS-60
2 00, Czechoslovakia)から入手可能である。
【００１９】バチルス・サブチリス(Bacillus subtili
s) ATCC 13952、シュードモナス・クロロラフィス(Pseu
domonas chlororaphis) ATCC 9446、シュードモナス・
イネルス(Pseudomonas iners) ATCC33635、ロドコッカ
ス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous) ATCC 427
3、ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrou
s)ATCC 21199、ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus
rhodochrous) ATCC 21198、ロドコッカス・ロドクロス
(Rhodococcus rhodochrous) ATCC 19149、ロドコッカス
・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous) ATCC 21197、
ロドコッカス・Ｓｐ．(Rhodococcus sp.) ATCC 15592、
ロドコッカス・Ｓｐ．(Rhodococcus sp.) ATCC 19070、
コリネバクテリウム・カルナエ(Corynebacterium callu
nae) ATCC 15991およびブレビバクテリウム・アンモニ
アゲネス(Brevibacterium ammoniagenes) ATCC 6872
は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(A
merican Type Culture Collection)：アメリカ合衆国、
メリーランド 20852、ロックビル、パークローンドライ
ブ 10301）から入手することができる。
s) ATCC 13952、シュードモナス・クロロラフィス(Pseu
domonas chlororaphis) ATCC 9446、シュードモナス・
イネルス(Pseudomonas iners) ATCC33635、ロドコッカ
ス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous) ATCC 427
3、ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrou
s)ATCC 21199、ロドコッカス・ロドクロス(Rhodococcus
rhodochrous) ATCC 21198、ロドコッカス・ロドクロス
(Rhodococcus rhodochrous) ATCC 19149、ロドコッカス
・ロドクロス(Rhodococcus rhodochrous) ATCC 21197、
ロドコッカス・Ｓｐ．(Rhodococcus sp.) ATCC 15592、
ロドコッカス・Ｓｐ．(Rhodococcus sp.) ATCC 19070、
コリネバクテリウム・カルナエ(Corynebacterium callu
nae) ATCC 15991およびブレビバクテリウム・アンモニ
アゲネス(Brevibacterium ammoniagenes) ATCC 6872
は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(A
merican Type Culture Collection)：アメリカ合衆国、
メリーランド 20852、ロックビル、パークローンドライ
ブ 10301）から入手することができる。
【００２０】これらの微生物を培養する培地は格別の制
限はなく、通常の炭素源、窒素源、無機イオン更に必要
ならば有機栄養源を含む通常の培地でよい。炭素源とし
ては、グルコース等の炭水化物、グリセロール等のアル
コール類、有機酸、その他が適宜使用される。窒素源と
しては、アンモニアガス、アンモニア水、アンモニウム
塩、その他が用いられる。無機イオンとしては、マグネ
シウムイオン、燐酸イオン、カリウムイオン、鉄イオ
ン、マンガンイオン、その他が必要に応じ適宜使用され
る。有機栄養源としては、ビタミン、アミノ酸等及びこ
れらを含有するレバーエキス、酵母エキス、麦芽エキ
ス、ペプトン、肉エキス、コーンスティープリカー、カ
ゼイン分解物、その他が適宜用いられる。
限はなく、通常の炭素源、窒素源、無機イオン更に必要
ならば有機栄養源を含む通常の培地でよい。炭素源とし
ては、グルコース等の炭水化物、グリセロール等のアル
コール類、有機酸、その他が適宜使用される。窒素源と
しては、アンモニアガス、アンモニア水、アンモニウム
塩、その他が用いられる。無機イオンとしては、マグネ
シウムイオン、燐酸イオン、カリウムイオン、鉄イオ
ン、マンガンイオン、その他が必要に応じ適宜使用され
る。有機栄養源としては、ビタミン、アミノ酸等及びこ
れらを含有するレバーエキス、酵母エキス、麦芽エキ
ス、ペプトン、肉エキス、コーンスティープリカー、カ
ゼイン分解物、その他が適宜用いられる。
【００２１】また、酵素の誘導剤としてD-キシロース、
D-キシルロース、D-アラビトール、キシリトールなどの
糖類や糖アルコールを培地に添加することによって、D-
アラビトールをキシリトールに変換する活性が向上する
場合がある。
D-キシルロース、D-アラビトール、キシリトールなどの
糖類や糖アルコールを培地に添加することによって、D-
アラビトールをキシリトールに変換する活性が向上する
場合がある。
【００２２】培養条件にも格別の制限はなく、例えば、
好気的条件下pH5〜8及び温度25〜40℃の範囲内でpH及び
温度を適当に制限しつつ12〜72時間程度培養を行なえば
よい。かくして得られた菌体を含む培養物、該培養物か
ら分離・回収した菌体、アセトン処理または凍結乾燥等
した菌体処理物、該菌体または菌体処理物より調製した
無細胞抽出物、該無細胞抽出液から分画した膜画分等の
分画物等、又はこれらの菌体、菌体処理物、無細胞抽出
物、分画物を固定化した固定化物を、D-アラビトールに
接触反応させることにより、反応液中にキシリトールを
生成することができる。
好気的条件下pH5〜8及び温度25〜40℃の範囲内でpH及び
温度を適当に制限しつつ12〜72時間程度培養を行なえば
よい。かくして得られた菌体を含む培養物、該培養物か
ら分離・回収した菌体、アセトン処理または凍結乾燥等
した菌体処理物、該菌体または菌体処理物より調製した
無細胞抽出物、該無細胞抽出液から分画した膜画分等の
分画物等、又はこれらの菌体、菌体処理物、無細胞抽出
物、分画物を固定化した固定化物を、D-アラビトールに
接触反応させることにより、反応液中にキシリトールを
生成することができる。
【００２３】本発明において用いる微生物は、一種でも
よく、任意の二種以上の混合物として用いてもよい。反
応は通常、温度20〜60℃、望ましくは30〜40℃で、pH4.
0〜9.0望ましくはpH6.5〜8.0で好結果を与える。反応に
は、静地反応あるいは撹はん反応のいずれの方法も採用
し得る。反応時間は、使用する菌体の活性、D-アラビト
ール濃度などの条件によって異なるが、1〜100時間が望
ましい。また、反応の際にグルコースやエタノールのよ
うな炭素源を添加して反応を行うとキシリトールの生成
量が向上する場合がある。また、反応液にピロロキノリ
ンキノンを添加すると、キシリトールの生成量が向上す
る場合がある。
よく、任意の二種以上の混合物として用いてもよい。反
応は通常、温度20〜60℃、望ましくは30〜40℃で、pH4.
0〜9.0望ましくはpH6.5〜8.0で好結果を与える。反応に
は、静地反応あるいは撹はん反応のいずれの方法も採用
し得る。反応時間は、使用する菌体の活性、D-アラビト
ール濃度などの条件によって異なるが、1〜100時間が望
ましい。また、反応の際にグルコースやエタノールのよ
うな炭素源を添加して反応を行うとキシリトールの生成
量が向上する場合がある。また、反応液にピロロキノリ
ンキノンを添加すると、キシリトールの生成量が向上す
る場合がある。
【００２４】また、本発明の微生物をD-アラビトールを
含む培地で培養することによって、培養と並行してD-ア
ラビトールからキシリトールを生成する反応を行うこと
ができる場合がある。
含む培地で培養することによって、培養と並行してD-ア
ラビトールからキシリトールを生成する反応を行うこと
ができる場合がある。
【００２５】このようにして生成したD-キシルロースを
反応終了混合物より採取分離するには、合成吸着樹脂を
用いる方法や沈殿剤を用いる方法、その他通常の採取分
離方法が採用できる。
反応終了混合物より採取分離するには、合成吸着樹脂を
用いる方法や沈殿剤を用いる方法、その他通常の採取分
離方法が採用できる。
【００２６】
【実施例】以下、実施例にて本発明をさらに具体的に説
明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。
明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではな
い。
【００２７】
【実施例１】キシリトールの製造 Yeast Extract 0.3% (w/v)、Peptone 0.5%、硫酸アンモ
ニウム 0.5%、リン酸二水素カリウム 0.1%、リン酸水素
二カリウム 0.3%、硫酸マグネシウム７水和物0.05%、硫
酸鉄７水和物 0.001%、硫酸マンガンｎ水和物 0.001%を
含む培地（pH7.0)50mlを500ml容フラスコに分注し、120
℃、15分間加熱滅菌した。この培地に、別殺菌したD-ア
ラビトール、キシリトールおよびD-キシロースをそれぞ
れ1％となるように、また炭酸カルシウムを2%となるよ
うに、添加した。この培地に表１に示す微生物の菌体を
それぞれ接種し、30℃で１日間振とう培養した。これら
の培養液から遠心分離により菌体を集め、生理食塩水で
１回洗浄した。
ニウム 0.5%、リン酸二水素カリウム 0.1%、リン酸水素
二カリウム 0.3%、硫酸マグネシウム７水和物0.05%、硫
酸鉄７水和物 0.001%、硫酸マンガンｎ水和物 0.001%を
含む培地（pH7.0)50mlを500ml容フラスコに分注し、120
℃、15分間加熱滅菌した。この培地に、別殺菌したD-ア
ラビトール、キシリトールおよびD-キシロースをそれぞ
れ1％となるように、また炭酸カルシウムを2%となるよ
うに、添加した。この培地に表１に示す微生物の菌体を
それぞれ接種し、30℃で１日間振とう培養した。これら
の培養液から遠心分離により菌体を集め、生理食塩水で
１回洗浄した。
【００２８】それぞれの培養菌体を0.01M トリス塩酸緩
衝溶液（pH 7.0)に湿重量で約15%(w/v)となるように懸
濁した。懸濁液を超音波破砕処理装置（UCD-200Tコスモ
バイオ社）を使用して菌体を破砕した。破砕は200Wで10
分間行い、得られた菌体破砕液を粗酵素液として、以下
の変換反応に使用した。
衝溶液（pH 7.0)に湿重量で約15%(w/v)となるように懸
濁した。懸濁液を超音波破砕処理装置（UCD-200Tコスモ
バイオ社）を使用して菌体を破砕した。破砕は200Wで10
分間行い、得られた菌体破砕液を粗酵素液として、以下
の変換反応に使用した。
【００２９】0.1Mトリス塩酸緩衝液（pH 7.0および9.
0）と0.1M酢酸ナトリウム緩衝液（pH5.0）に、終濃度で
それぞれD-アラビトール 100mM、ピロロキノリンキノン
1.34mMとなるように溶解し、試験管に0.6mlずつ分注し
た。この反応液にそれぞれの粗酵素液を0.2ml添加し、p
H5.0、7.0、9.0それぞれについて、30℃にて16時間反応
を行った。反応後、遠心分離により沈殿を除いた後、生
成したキシリトールをHPLCにて下記の条件で分析するこ
とにより定量した。
0）と0.1M酢酸ナトリウム緩衝液（pH5.0）に、終濃度で
それぞれD-アラビトール 100mM、ピロロキノリンキノン
1.34mMとなるように溶解し、試験管に0.6mlずつ分注し
た。この反応液にそれぞれの粗酵素液を0.2ml添加し、p
H5.0、7.0、9.0それぞれについて、30℃にて16時間反応
を行った。反応後、遠心分離により沈殿を除いた後、生
成したキシリトールをHPLCにて下記の条件で分析するこ
とにより定量した。
【００３０】 カラム：Shodex SC1211（昭和電工社製品） 移動層：50% アセトニトリル／50% 50ppm Ca-EDTA水溶
液 流 速：0.8 ml/分 温 度：60℃ 検 出：RI検出器 結果を表１に示す。いずれの菌体を用いた反応によって
も、D-アラビトールからキシリトールが生成蓄積した。
液 流 速：0.8 ml/分 温 度：60℃ 検 出：RI検出器 結果を表１に示す。いずれの菌体を用いた反応によって
も、D-アラビトールからキシリトールが生成蓄積した。
【００３１】
【表１】 表１生成キシリトール濃度及び反応収率 ──────────────────────────────────── 菌 株 反応pH キシリトール 反応収率 生成量（g/dl） (%) ──────────────────────────────────── Bacillus subtilis ATCC 13952 5 0.11 7.2 Bacillus megaterium FERM P-3747 7 0.13 8.6 Flavobacterium aurantinum FERM P-7402 9 0.010 0.66 Flavobacterium rhenanum FERM P-8459 9 0.0080 0.53 Proteus rettgeri FERM P-3395 7 0.0080 0.53 Rhodococcus rhdochrous ATCC 21199 7 0.012 0.79 Rhodococcus rhdochrous ATCC 21198 7 0.017 1.1 Rhodococcus rhdochrous ATCC 19149 7 0.035 2.3 Rhodococcus rhdochrous ATCC 21197 7 0.0093 0.61 Rhodococcus sp. ATCC 15592 9 0.025 1.6 Rhodococcus sp. ATCC 19070 7 0.041 2.7 Serratia marcescens CCM958 7 0.0080 0.53 ────────────────────────────────────
【００３２】
【実施例２】表２に示す微生物を、実施例１と同様にし
て培養し、遠心分離により菌体を集め、生理食塩水で１
回洗浄した。
て培養し、遠心分離により菌体を集め、生理食塩水で１
回洗浄した。
【００３３】D-アラビトール 5%、ピロロキノリンキノ
ン 1.34mM、D-グルコース 2%を0.1Mリン酸緩衝溶液（pH
6.0）に溶解し、試験管に1mlずつ分注した。この反応液
にそれぞれの培養菌体を湿重量で10%（w/v）となるよう
添加し、pH6.0、30℃にて３日間振とう反応を行った。
反応後、遠心分離により菌体を除いた後、生成したキシ
リトールをHPLCにて分析することにより定量した。
ン 1.34mM、D-グルコース 2%を0.1Mリン酸緩衝溶液（pH
6.0）に溶解し、試験管に1mlずつ分注した。この反応液
にそれぞれの培養菌体を湿重量で10%（w/v）となるよう
添加し、pH6.0、30℃にて３日間振とう反応を行った。
反応後、遠心分離により菌体を除いた後、生成したキシ
リトールをHPLCにて分析することにより定量した。
【００３４】 カラム：CarboPac MA-1（日本ダイオネクス社） 移動層：97% 1M水酸化ナトリウム水溶液／3% 1M 酢酸ナ
トリウム水溶液 流 速：0.4ml/分 温 度：35℃ 検 出：電気化学検出器 その結果を表２に示した。いずれの菌株を用いた反応に
よってもD-アラビトールよりキシリトールが生成蓄積し
た。
トリウム水溶液 流 速：0.4ml/分 温 度：35℃ 検 出：電気化学検出器 その結果を表２に示した。いずれの菌株を用いた反応に
よってもD-アラビトールよりキシリトールが生成蓄積し
た。
【００３５】
【表２】 表２生成キシリトール濃度及び反応収率 ──────────────────────────────────── 菌 株 キシリトール 反応収率 生成量（g/dl） (%) ──────────────────────────────────── Corynebacterium callunae ATCC 15991 0.026 0.52 Brevibacterium ammoniagenes ATCC 6872 0.027 0.54 Microbacterium ammoniaphilum ATCC 15354 0.010 0.2 Pseudomonas badiofaciens FERM P-17136 0.44 8.8 Pseudomonas chlororaphis ATCC 9446 0.010 0.2 Pseudomonas iners ATCC33635 0.010 0.2 ────────────────────────────────────
【００３６】
【発明の効果】本発明により、D-アラビトールを原料と
して、単純なプロセスでキシリトールを高収率で製造す
ることができる。
して、単純なプロセスでキシリトールを高収率で製造す
ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１２Ｒ 1:125） (Ｃ１２Ｐ 7/18 Ｃ１２Ｒ 1:37） (Ｃ１２Ｐ 7/18 Ｃ１２Ｒ 1:425） (Ｃ１２Ｐ 7/18 Ｃ１２Ｒ 1:15） (Ｃ１２Ｐ 7/18 Ｃ１２Ｒ 1:38） (Ｃ１２Ｐ 7/18 Ｃ１２Ｒ 1:01） Ｆターム(参考） 4B064 AC05 CA02 CA21 CC01 CC03 CD01 CD09 CD10 CD21 CE02 CE10 DA01 DA10 4B065 AA01X AA17X AA19X AA24X AA27X AA32X AA41X AA45X AA48X AC14 BA21 BB02 BB15 BB23 BB29 BC01 BC26 BD01 BD15 BD27 BD36 BD50 CA07 CA41 CA44
Claims (3)
- 【請求項１】 バチルス属、プロテウス属またはセラチ
ア属に属し、D-アラビトールをキシリトールに変換する
能力を持つ微生物をD-アラビトールに作用させ、生成す
るキシリトールを採取することを特徴とするキシリトー
ルの製造法。 - 【請求項２】 バチルス属がバチルス・サブチリスまた
はバチルス・メガテリウムであり、プロテウス属がプロ
テウス・レットゲリであり、セラチア属がセラチア・マ
ルセッセンスである請求項１記載の製造法。 - 【請求項３】 コリネバクテリウム・カルナエ、ブレビ
バクテリウム・アンモニアゲネス、フラボバクテリウム
・アウランティナム、フラボバクテリウム・レナヌム、
シュードモナス・バディオファシエンス、シュードモナ
ス・クロロラフィス、シュードモナス・イネルスもしく
はロドコッカス・ロドクロスに属し、D-アラビトールを
キシリトールに変換する能力を持つ微生物、またはロド
コッカス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１５５９２もしくはロドコッ
カス・Ｓｐ．ＡＴＣＣ１９０７０をD-アラビトールに作
用させ、生成するキシリトールを採取することを特徴と
するキシリトールの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11010292A JP2000201690A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | キシリト―ルの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11010292A JP2000201690A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | キシリト―ルの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000201690A true JP2000201690A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11746226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11010292A Pending JP2000201690A (ja) | 1999-01-19 | 1999-01-19 | キシリト―ルの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000201690A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006061039A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Chisso Corp | ジピコリン酸の製造法 |
| WO2009088037A1 (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-16 | Tokyo Institute Of Technology | ホエイ等の乳糖含有物又は乳糖からアラビトールへの変換方法 |
| TWI508931B (ja) * | 2014-02-12 | 2015-11-21 |
-
1999
- 1999-01-19 JP JP11010292A patent/JP2000201690A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006061039A (ja) * | 2004-08-25 | 2006-03-09 | Chisso Corp | ジピコリン酸の製造法 |
| WO2009088037A1 (ja) * | 2008-01-08 | 2009-07-16 | Tokyo Institute Of Technology | ホエイ等の乳糖含有物又は乳糖からアラビトールへの変換方法 |
| JP5256214B2 (ja) * | 2008-01-08 | 2013-08-07 | 国立大学法人東京工業大学 | ホエイ等の乳糖含有物又は乳糖からアラビトールへの変換方法 |
| TWI508931B (ja) * | 2014-02-12 | 2015-11-21 |
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