JP2001008682A - Ｄ−アラビトール、ｄ−キシルロース及びキシリトールの製造法 - Google Patents
Ｄ−アラビトール、ｄ−キシルロース及びキシリトールの製造法Info
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- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
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- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
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- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/14—Fungi; Culture media therefor
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- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/645—Fungi ; Processes using fungi
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｄ−アラビトールを効率よく製造する方法、
及び同方法を利用してＤ−キシルロース及びキシリトー
ルを製造する方法を提供する。 【解決手段】 メチニコビア属に属し、Ｄ−アラビトー
ル生産能を有する微生物、例えば、メチニコビア・パル
チェリマ、メチニコビア・ロイカウフィ、メチニコビア
・ビクスピダタ、メチニコビア・ルナタ、メチニコビア
・ゾベリを、糖質を主炭素源として含む培地で好気的条
件下で培養し、同培養液中にＤ−アラビトールを生成さ
せる工程と、同培養液にＤ−アラビトールからＤ−キシ
ルロースを生産する能力を有する微生物を接種して培養
し、同培養液中にＤ−キシルロースを生成させる工程
と、このＤ−キシルロースを含む培養液にＤ−キシルロ
ースをキシリトールに変換する能力を有する微生物を作
用させ、生成するキシリトールを採取する工程により、
キシリトールを製造する。
及び同方法を利用してＤ−キシルロース及びキシリトー
ルを製造する方法を提供する。 【解決手段】 メチニコビア属に属し、Ｄ−アラビトー
ル生産能を有する微生物、例えば、メチニコビア・パル
チェリマ、メチニコビア・ロイカウフィ、メチニコビア
・ビクスピダタ、メチニコビア・ルナタ、メチニコビア
・ゾベリを、糖質を主炭素源として含む培地で好気的条
件下で培養し、同培養液中にＤ−アラビトールを生成さ
せる工程と、同培養液にＤ−アラビトールからＤ−キシ
ルロースを生産する能力を有する微生物を接種して培養
し、同培養液中にＤ−キシルロースを生成させる工程
と、このＤ−キシルロースを含む培養液にＤ−キシルロ
ースをキシリトールに変換する能力を有する微生物を作
用させ、生成するキシリトールを採取する工程により、
キシリトールを製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｄ−アラビトー
ル、Ｄ−キシルロース及びキシリトールの製造法に関す
る。Ｄ−アラビトール及びＤ−キシルロースはキシリト
ールの製造の原料等として、キシリトールは食品、医薬
分野等で有用である。
ル、Ｄ−キシルロース及びキシリトールの製造法に関す
る。Ｄ−アラビトール及びＤ−キシルロースはキシリト
ールの製造の原料等として、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く、蔗糖に匹敵す
る甘味を呈するため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
として利用されている。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く、蔗糖に匹敵す
る甘味を呈するため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
として利用されている。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号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号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、出発材料の入
手が容易で、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。そこで、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−
アラビトールである。
手が容易で、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。そこで、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−
アラビトールである。
【０００６】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 Microbio
logy., 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（Acetob
acter 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。
ル生産法がいくつか開発されている。Applied Microbio
logy., 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（Acetob
acter 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（Roquet
te 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（Roquet
te 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】一方、Ｄ−アラビトールは、ピヒア（Pich
ia）属、ハンセヌラ（Hansenula）属、デバリオミセス
（Debaryomyces）属、チゴサッカロミセス（Zygosaccar
omyces）属、サッカロミセス（Saccharomyces）属、キ
ャンジダ（Candida）属、トルロプシス（Torulopsis）
属などに属する酵母が生産能を有することが知られてい
る。例えば特公昭47-20394号公報にはキャンジダ属、サ
ッカロミセス属、トルロプシス属に属する属する微生物
を用いてグリセロールなどの糖類をＤ−アラビトールに
変換する方法が記載されている。また、Can.J.Microbio
l.,31 (1985) 467-471、には、デバリオミセス・ハンゼ
ニイ（Debaryomyces hansenii）がグルコース又はＬ−
アラビノース等を含む培地において生育の定常期に細胞
内にアラビトールを蓄積することが、J.Gen.Microbio
l.,139 (1993) 1047-1054には、グルコースによる浸透
圧がかかると多くの酵母がグリセロールやＤ−アラビト
ールを蓄積するようになることが記載されている。
ia）属、ハンセヌラ（Hansenula）属、デバリオミセス
（Debaryomyces）属、チゴサッカロミセス（Zygosaccar
omyces）属、サッカロミセス（Saccharomyces）属、キ
ャンジダ（Candida）属、トルロプシス（Torulopsis）
属などに属する酵母が生産能を有することが知られてい
る。例えば特公昭47-20394号公報にはキャンジダ属、サ
ッカロミセス属、トルロプシス属に属する属する微生物
を用いてグリセロールなどの糖類をＤ−アラビトールに
変換する方法が記載されている。また、Can.J.Microbio
l.,31 (1985) 467-471、には、デバリオミセス・ハンゼ
ニイ（Debaryomyces hansenii）がグルコース又はＬ−
アラビノース等を含む培地において生育の定常期に細胞
内にアラビトールを蓄積することが、J.Gen.Microbio
l.,139 (1993) 1047-1054には、グルコースによる浸透
圧がかかると多くの酵母がグリセロールやＤ−アラビト
ールを蓄積するようになることが記載されている。
【０００９】ところで、ワイン酵母のアルジトール類の
生成に関する研究において、ブドウの絞り汁を発酵基質
とした場合に、いくつかの酵母がＤ−アラビトールを生
成することが報告されている（Chem. Mikrobiol. Techn
ol. Lebensm. 10, 19-24 (1986)）。例えば、メチニコ
ビア・パルチェリマ（Metschnikowia pulcherrima）で
は、基質グルコース量１８３ｇ／Ｌより、５ｇ／ＬのＤ
−アラビトールの生成が確認されている。このときの残
存グルコース量は７３ｇ／Ｌであり、対消費グルコース
に対する重量収率は２％程度という極めて低いものであ
った。そもそも、上記の研究は、Ｄ−アラビトールの製
造を目的としたものではなく、ワイン中に存在するＤ−
アラビトール等のアルジトールの由来を試験する定性的
なものであり、効率的なＤ−アラビトールの製造法とい
う概念は開示されていない。また、ワイン製造における
ブドウ絞り汁の発酵は通気、攪拌を伴わない比較的嫌気
的条件下で行われるものであり、メチニコビア属に属す
る酵母を好気的条件下で培養したときにＤ−アラビトー
ルを効率よく生成することについても知られていない。
生成に関する研究において、ブドウの絞り汁を発酵基質
とした場合に、いくつかの酵母がＤ−アラビトールを生
成することが報告されている（Chem. Mikrobiol. Techn
ol. Lebensm. 10, 19-24 (1986)）。例えば、メチニコ
ビア・パルチェリマ（Metschnikowia pulcherrima）で
は、基質グルコース量１８３ｇ／Ｌより、５ｇ／ＬのＤ
−アラビトールの生成が確認されている。このときの残
存グルコース量は７３ｇ／Ｌであり、対消費グルコース
に対する重量収率は２％程度という極めて低いものであ
った。そもそも、上記の研究は、Ｄ−アラビトールの製
造を目的としたものではなく、ワイン中に存在するＤ−
アラビトール等のアルジトールの由来を試験する定性的
なものであり、効率的なＤ−アラビトールの製造法とい
う概念は開示されていない。また、ワイン製造における
ブドウ絞り汁の発酵は通気、攪拌を伴わない比較的嫌気
的条件下で行われるものであり、メチニコビア属に属す
る酵母を好気的条件下で培養したときにＤ−アラビトー
ルを効率よく生成することについても知られていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｄ−アラビ
トールを効率よく製造する方法、及び同方法を利用して
Ｄ−キシルロース及びキシリトールを製造する方法を提
供することを課題とする。
トールを効率よく製造する方法、及び同方法を利用して
Ｄ−キシルロース及びキシリトールを製造する方法を提
供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、様々な微生物についてＤ−アラビト
ール生産能及び生産条件を試験した結果、メチニコビア
属に属する微生物を好気的条件下で培養したときに、グ
ルコース等の発酵性糖質より著量のＤ−アラビトールを
生成蓄積することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
を解決するために、様々な微生物についてＤ−アラビト
ール生産能及び生産条件を試験した結果、メチニコビア
属に属する微生物を好気的条件下で培養したときに、グ
ルコース等の発酵性糖質より著量のＤ−アラビトールを
生成蓄積することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【００１２】すなわち本発明は、メチニコビア属に属
し、Ｄ−アラビトール生産能を有する微生物を、糖質を
主炭素源として含む培地で好気的条件下で培養し、同培
養液中にＤ−アラビトールを生成させることを特徴とす
るＤ−アラビトールの製造方法である。前記糖質として
は、グルコースが挙げられる。また、前記メチニコビア
属に属する微生物としては、メチニコビア・ロイカウフ
ィ、メチニコビア・ビクスピダタ、メチニコビア・ルナ
タ、メチニコビア・ゾベリが挙げられる。
し、Ｄ−アラビトール生産能を有する微生物を、糖質を
主炭素源として含む培地で好気的条件下で培養し、同培
養液中にＤ−アラビトールを生成させることを特徴とす
るＤ−アラビトールの製造方法である。前記糖質として
は、グルコースが挙げられる。また、前記メチニコビア
属に属する微生物としては、メチニコビア・ロイカウフ
ィ、メチニコビア・ビクスピダタ、メチニコビア・ルナ
タ、メチニコビア・ゾベリが挙げられる。
【００１３】本発明はまた、メチニコビア属に属し、Ｄ
−アラビトール生産能を有する微生物を糖質を主炭素源
として含む培地で好気的条件下で培養し、同培養液中に
Ｄ−アラビトールを生成させる工程と、同培養液にＤ−
アラビトールからＤ−キシルロースを生産する能力を有
する微生物を接種して培養し、同培養液中にＤ−キシル
ロースを生成させる工程を含む、Ｄ−キシルロースの製
造法を提供する。
−アラビトール生産能を有する微生物を糖質を主炭素源
として含む培地で好気的条件下で培養し、同培養液中に
Ｄ−アラビトールを生成させる工程と、同培養液にＤ−
アラビトールからＤ−キシルロースを生産する能力を有
する微生物を接種して培養し、同培養液中にＤ−キシル
ロースを生成させる工程を含む、Ｄ−キシルロースの製
造法を提供する。
【００１４】本発明はさらに、メチニコビア属に属し、
Ｄ−アラビトール生産能を有する微生物を糖質を主炭素
源として含む培地で好気的条件下で培養し、同培養液中
にＤ−アラビトールを生成させる工程と、同培養液にＤ
−アラビトールからＤ−キシルロースを生産する能力を
有する微生物を接種して培養し、同培養液中にＤ−キシ
ルロースを生成させる工程と、このＤ−キシルロースを
含む培養液にＤ−キシルロースをキシリトールに変換す
る能力を有する微生物を作用させ、生成するキシリトー
ルを採取する工程を含む、キシリトールの製造法を提供
する。
Ｄ−アラビトール生産能を有する微生物を糖質を主炭素
源として含む培地で好気的条件下で培養し、同培養液中
にＤ−アラビトールを生成させる工程と、同培養液にＤ
−アラビトールからＤ−キシルロースを生産する能力を
有する微生物を接種して培養し、同培養液中にＤ−キシ
ルロースを生成させる工程と、このＤ−キシルロースを
含む培養液にＤ−キシルロースをキシリトールに変換す
る能力を有する微生物を作用させ、生成するキシリトー
ルを採取する工程を含む、キシリトールの製造法を提供
する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
メチニコビア属に属する微生物としては、グルコース等
の糖質からＤ−アラビトールを生成する能力を有するも
のであれば特に制限されないが、例えば、メチニコビア
・パルチェリマ（Metschnikowia pulcherrima）、メチ
ニコビア・ビクスピダタ（Metschnikowia bicuspidat
a）、メチニコビア・ロイカウフィ（Metschnikowia reu
kaufii）、メチニコビア・ルナタ（Metschnikowia luna
ta）、メチニコビア・ゾベリ（Metschnikowia zobelli
i）、メチニコビア・オーストラリス（Metschnikowia a
ustralis）、メチニコビア・アガベ（Metschnikowia ag
aveae）、メチニコビア・グルエシ（Metschnikowia gru
essii）、メチニコビア・ハワイエンシス（Metschnikow
ia hawaiiensis）、メチニコビア・クリシ（Metschniko
wia krissii）等が挙げられる。これらの中では、メチ
ニコビア・パルチェリマ、メチニコビア・ロイカウフ
ィ、メチニコビア・ビクスピダタ、メチニコビア・ルナ
タ、メチニコビア・ゾベリが好ましい。具体的な菌株と
しては、メチニコビア・パルチェリマＡＴＣＣ１８４０
６、メチニコビア・ロイカウフィＡＴＣＣ１８４０７、
メチニコビア・ビクスピダタＡＴＣＣ２４１７９、メチ
ニコビア・ルナタＡＴＣＣ２２０３３、メチニコビア・
ゾベリＡＴＣＣ２２３０２、メチニコビア・パルチェリ
マＦＥＲＭ Ｐ−１６５９２が挙げられる。これらの菌
株は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション
(American Type Culture Collection)、住所 12301 Par
klawn Drive, Rockville, Maryland 20852, United Sta
tes of America）から入手することができる。又、メチ
ニコビア・パルチェリマＦＥＲＭ Ｐ−１６５９２は、
１９９８年１月１６日より通商産業省工業技術院生命工
学工業技術研究所（郵便番号305-8566日本国茨城県つく
ば市東一丁目１番３号）に寄託されている
メチニコビア属に属する微生物としては、グルコース等
の糖質からＤ−アラビトールを生成する能力を有するも
のであれば特に制限されないが、例えば、メチニコビア
・パルチェリマ（Metschnikowia pulcherrima）、メチ
ニコビア・ビクスピダタ（Metschnikowia bicuspidat
a）、メチニコビア・ロイカウフィ（Metschnikowia reu
kaufii）、メチニコビア・ルナタ（Metschnikowia luna
ta）、メチニコビア・ゾベリ（Metschnikowia zobelli
i）、メチニコビア・オーストラリス（Metschnikowia a
ustralis）、メチニコビア・アガベ（Metschnikowia ag
aveae）、メチニコビア・グルエシ（Metschnikowia gru
essii）、メチニコビア・ハワイエンシス（Metschnikow
ia hawaiiensis）、メチニコビア・クリシ（Metschniko
wia krissii）等が挙げられる。これらの中では、メチ
ニコビア・パルチェリマ、メチニコビア・ロイカウフ
ィ、メチニコビア・ビクスピダタ、メチニコビア・ルナ
タ、メチニコビア・ゾベリが好ましい。具体的な菌株と
しては、メチニコビア・パルチェリマＡＴＣＣ１８４０
６、メチニコビア・ロイカウフィＡＴＣＣ１８４０７、
メチニコビア・ビクスピダタＡＴＣＣ２４１７９、メチ
ニコビア・ルナタＡＴＣＣ２２０３３、メチニコビア・
ゾベリＡＴＣＣ２２３０２、メチニコビア・パルチェリ
マＦＥＲＭ Ｐ−１６５９２が挙げられる。これらの菌
株は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション
(American Type Culture Collection)、住所 12301 Par
klawn Drive, Rockville, Maryland 20852, United Sta
tes of America）から入手することができる。又、メチ
ニコビア・パルチェリマＦＥＲＭ Ｐ−１６５９２は、
１９９８年１月１６日より通商産業省工業技術院生命工
学工業技術研究所（郵便番号305-8566日本国茨城県つく
ば市東一丁目１番３号）に寄託されている
【００１６】上記のようなメチニコビア属に属する微生
物を、糖質を主炭素源として含む培地で好気的条件下で
培養することにより、同培養液中にＤ−アラビトールを
生成させることができる。メチニコビアに属する微生物
は単独で使用することができるが、任意の複数の微生物
を同時に使用してもよい。
物を、糖質を主炭素源として含む培地で好気的条件下で
培養することにより、同培養液中にＤ−アラビトールを
生成させることができる。メチニコビアに属する微生物
は単独で使用することができるが、任意の複数の微生物
を同時に使用してもよい。
【００１７】本発明において、培地は、通常液体培地が
用いられる。糖質としては、メチニコビア属に属する微
生物を好気的に培養したときにＤ−アラビトールを生成
するものであれば特に制限されないが、グルコース、フ
ルクトース、シュクロース等が挙げられる。これらの糖
質の培地中における量的割合としては５〜４０ｇ／ｄｌ
の範囲で使用されることが望ましい。糖質は段階的に追
添することもできる。
用いられる。糖質としては、メチニコビア属に属する微
生物を好気的に培養したときにＤ−アラビトールを生成
するものであれば特に制限されないが、グルコース、フ
ルクトース、シュクロース等が挙げられる。これらの糖
質の培地中における量的割合としては５〜４０ｇ／ｄｌ
の範囲で使用されることが望ましい。糖質は段階的に追
添することもできる。
【００１８】窒素源としては微生物により利用可能な窒
素化合物、例えば硫酸アンモニウム、酵母エキス、ペプ
トン、麦芽エキス、カザミノ酸、コーンスチープリカー
などが使用される。また、培地に加える無機塩類として
は、例えば硫酸マグネシウム、リン酸二水素カリウム、
リン酸水素二カリウム、水酸化カリウムなどの塩類が使
用される。さらに、必要に応じて微生物の生育に必要な
各種の有機物、無機物、界面活性剤あるいは通常用いら
れる消泡剤などを添加することができる。窒素源、無機
塩類、その他の栄養源等の培地成分も、必要に応じて追
添することができる。
素化合物、例えば硫酸アンモニウム、酵母エキス、ペプ
トン、麦芽エキス、カザミノ酸、コーンスチープリカー
などが使用される。また、培地に加える無機塩類として
は、例えば硫酸マグネシウム、リン酸二水素カリウム、
リン酸水素二カリウム、水酸化カリウムなどの塩類が使
用される。さらに、必要に応じて微生物の生育に必要な
各種の有機物、無機物、界面活性剤あるいは通常用いら
れる消泡剤などを添加することができる。窒素源、無機
塩類、その他の栄養源等の培地成分も、必要に応じて追
添することができる。
【００１９】本発明におけるメチニコビア属に属する微
生物の培養は、好気的条件下で培養される。ここで好気
的条件とは、静置培養に比べて培地中の酸素濃度が高い
条件をいい、好ましくは培養全期を通じて溶存酸素濃度
が正の値となるように、さらに好ましくは酸素分圧が
０．０５〜０．１気圧となるように制御され、通常、培
地の攪拌、浸透又は通気等によって達成される。
生物の培養は、好気的条件下で培養される。ここで好気
的条件とは、静置培養に比べて培地中の酸素濃度が高い
条件をいい、好ましくは培養全期を通じて溶存酸素濃度
が正の値となるように、さらに好ましくは酸素分圧が
０．０５〜０．１気圧となるように制御され、通常、培
地の攪拌、浸透又は通気等によって達成される。
【００２０】メチニコビア属に属する微生物の培地へ接
種は、例えば、Ｄ−グルコース２ｇ／ｄｌ、酵母エキス
１ｇ／ｄｌ、マルツエキス１ｇ／ｄｌ、寒天２ｇ／ｄｌ
を含むｐＨ７．０の斜面培地で３０℃、２４時間生育さ
せた菌体を、生産培地に直接接種するか、又は、別に前
培養によって得られる種培養液を接種することにより行
う。この種培養液の調製は、例えば殺菌したグルコース
５ｇ／ｄｌ、酵母エキス０．３ｇ／ｄｌ、硫安０．１５
ｇ／ｄｌ、リン酸二水素カリウム０．１ｇ／ｄｌ、リン
酸水素二カリウム０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マグネシウム７
水和物０．１ｇ／ｄｌ、炭酸カルシウム２．５ｇ／ｄｌ
（別殺菌）を含むｐＨ５〜７の液体培地に、上記斜面培
養菌体を１白金耳接種して３０〜３４℃の温度で１２〜
２４時間程度培養することにより行われる。
種は、例えば、Ｄ−グルコース２ｇ／ｄｌ、酵母エキス
１ｇ／ｄｌ、マルツエキス１ｇ／ｄｌ、寒天２ｇ／ｄｌ
を含むｐＨ７．０の斜面培地で３０℃、２４時間生育さ
せた菌体を、生産培地に直接接種するか、又は、別に前
培養によって得られる種培養液を接種することにより行
う。この種培養液の調製は、例えば殺菌したグルコース
５ｇ／ｄｌ、酵母エキス０．３ｇ／ｄｌ、硫安０．１５
ｇ／ｄｌ、リン酸二水素カリウム０．１ｇ／ｄｌ、リン
酸水素二カリウム０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マグネシウム７
水和物０．１ｇ／ｄｌ、炭酸カルシウム２．５ｇ／ｄｌ
（別殺菌）を含むｐＨ５〜７の液体培地に、上記斜面培
養菌体を１白金耳接種して３０〜３４℃の温度で１２〜
２４時間程度培養することにより行われる。
【００２１】本培養の培養温度は、メチニコビア属に属
する微生物が生育しうる範囲内、即ち通常２５〜３７℃
で行われるが、好ましくは３０〜３４℃の範囲である。
また、培地のｐＨは通常３〜９、好ましくは４〜７の範
囲で調節される。培養期間は使用する培地の種類および
主炭素源である糖質の濃度により異なり、通常１２時間
から１０日間程度である。本発明における培養は、培地
の栄養源が最大限に利用され、かつ培養液中に生成する
Ｄ−アラビトールの蓄積量が最大に達した時点で培養を
終了させることが望ましい。
する微生物が生育しうる範囲内、即ち通常２５〜３７℃
で行われるが、好ましくは３０〜３４℃の範囲である。
また、培地のｐＨは通常３〜９、好ましくは４〜７の範
囲で調節される。培養期間は使用する培地の種類および
主炭素源である糖質の濃度により異なり、通常１２時間
から１０日間程度である。本発明における培養は、培地
の栄養源が最大限に利用され、かつ培養液中に生成する
Ｄ−アラビトールの蓄積量が最大に達した時点で培養を
終了させることが望ましい。
【００２２】尚、培養液中のＤ−アラビトールの生成量
は高速液体クロマトグラフィーなどの周知の方法を用い
て速やかに測定することができる。かくして、培養液中
に蓄積されたＤ−アラビトールは、常法により培養液中
より採取するか、他の物質へ変換するための基質として
用いる場合は培養液中でそのまま用いてもよい。培養液
中からのＤ−アラビトール採取は、当該分野において通
常使用されている周知の手段、例えばろ過、遠心分離、
真空濃縮、イオン交換または吸着クロマトグラフィー、
溶媒抽出、蒸留、結晶化などの操作が必要に応じて適宜
組み合わせて用いられる。一例をあげれば、ろ過、遠心
分離により培養液から菌体を除去し、次いでこの液を活
性炭で処理して着色物質などを除き、更にイオン交換樹
脂により脱イオン化した後、真空濃縮してシロップとす
る。次にこのシロップからアルコール抽出を行い、結晶
を析出せしめ、さらにアルコールより再結し、純結晶を
得ることができる。
は高速液体クロマトグラフィーなどの周知の方法を用い
て速やかに測定することができる。かくして、培養液中
に蓄積されたＤ−アラビトールは、常法により培養液中
より採取するか、他の物質へ変換するための基質として
用いる場合は培養液中でそのまま用いてもよい。培養液
中からのＤ−アラビトール採取は、当該分野において通
常使用されている周知の手段、例えばろ過、遠心分離、
真空濃縮、イオン交換または吸着クロマトグラフィー、
溶媒抽出、蒸留、結晶化などの操作が必要に応じて適宜
組み合わせて用いられる。一例をあげれば、ろ過、遠心
分離により培養液から菌体を除去し、次いでこの液を活
性炭で処理して着色物質などを除き、更にイオン交換樹
脂により脱イオン化した後、真空濃縮してシロップとす
る。次にこのシロップからアルコール抽出を行い、結晶
を析出せしめ、さらにアルコールより再結し、純結晶を
得ることができる。
【００２３】このように培地中に生成蓄積せしめた、あ
るいは採取したＤ−アラビトールを原料として、Ｄ−キ
シルロース又はキシリトールを製造することができる。
すなわち、Ｄ−アラビトール又はＤ−アラビトールを含
む培養液に、Ｄ−アラビトールからＤ−キシルロースを
生産する能力を有する微生物を作用させることにより、
Ｄ−キシルロースを製造することができる。
るいは採取したＤ−アラビトールを原料として、Ｄ−キ
シルロース又はキシリトールを製造することができる。
すなわち、Ｄ−アラビトール又はＤ−アラビトールを含
む培養液に、Ｄ−アラビトールからＤ−キシルロースを
生産する能力を有する微生物を作用させることにより、
Ｄ−キシルロースを製造することができる。
【００２４】例えば、Applied Microbiology, 18, 1031
-1035 (1969)に記載されているように、発酵生産したＤ
−アラビトールにアセトバクター・サブオキシダンス
（Acetobacter suboxydans）を作用させることにより、
Ｄ−キシルロースに変換することができる。あるいはヨ
ーロッパ特許出願公開第403392号および同421882号に記
載されているように、発酵生産したＤ−アラビトールに
アセトバクター属細菌、グルコノバクター（Gluconobac
ter）属細菌またはクレブジエラ（Klebsiella）属細菌
を作用させることにより、Ｄ−キシルロースに変換する
ことができる。そのような菌株として具体的には、グル
コノバクター・オキシダンスＡＴＣＣ６２１株が挙げら
れる。
-1035 (1969)に記載されているように、発酵生産したＤ
−アラビトールにアセトバクター・サブオキシダンス
（Acetobacter suboxydans）を作用させることにより、
Ｄ−キシルロースに変換することができる。あるいはヨ
ーロッパ特許出願公開第403392号および同421882号に記
載されているように、発酵生産したＤ−アラビトールに
アセトバクター属細菌、グルコノバクター（Gluconobac
ter）属細菌またはクレブジエラ（Klebsiella）属細菌
を作用させることにより、Ｄ−キシルロースに変換する
ことができる。そのような菌株として具体的には、グル
コノバクター・オキシダンスＡＴＣＣ６２１株が挙げら
れる。
【００２５】その他、Ｄ−アラビトールをＤ−キシルロ
ースに変換する能力を有する微生物として、アクロモバ
クター属、アグロバクテリウム属、アルカリゲネス属、
アルスロバクター属、オーレオバクテリウム属、アゾト
バクター属、ブレビバクテリウム属、コリネバクテリウ
ム属、エンテロバクター属、エルビニア属、フラボバク
テリウム属、ミクロコッカス属、モルガネラ属、ノカル
ディア属、プラノコッカス属、プロテウス属、プロピオ
ニバクテリウム属、シュードモナス属、ロドコッカス
属、スポロサルシナ属、スタフィロコッカス属、ビブリ
オ属、アクチノマドゥラ属、アクチノマイセス属、キタ
サトスポリア属、ストレプトマイセス属、アエロモナス
属、オーレオバクテリウム属、バチルス属、エシェリヒ
ア属、ミクロバクテリウム属、セラチア属、サルモネラ
属またはキサントモナス属に属する微生物が挙げられ
る。
ースに変換する能力を有する微生物として、アクロモバ
クター属、アグロバクテリウム属、アルカリゲネス属、
アルスロバクター属、オーレオバクテリウム属、アゾト
バクター属、ブレビバクテリウム属、コリネバクテリウ
ム属、エンテロバクター属、エルビニア属、フラボバク
テリウム属、ミクロコッカス属、モルガネラ属、ノカル
ディア属、プラノコッカス属、プロテウス属、プロピオ
ニバクテリウム属、シュードモナス属、ロドコッカス
属、スポロサルシナ属、スタフィロコッカス属、ビブリ
オ属、アクチノマドゥラ属、アクチノマイセス属、キタ
サトスポリア属、ストレプトマイセス属、アエロモナス
属、オーレオバクテリウム属、バチルス属、エシェリヒ
ア属、ミクロバクテリウム属、セラチア属、サルモネラ
属またはキサントモナス属に属する微生物が挙げられ
る。
【００２６】上記のようなＤ−アラビトールをＤ−キシ
ルロースに変換する能力を有する微生物は、Ｄ−アラビ
トールが生成したメチニコビア属酵母の培養液又は同培
養液からメチニコビア属酵母菌体を除去したものに接種
して培養することによっても、Ｄ−キシルロースを製造
することができる。
ルロースに変換する能力を有する微生物は、Ｄ−アラビ
トールが生成したメチニコビア属酵母の培養液又は同培
養液からメチニコビア属酵母菌体を除去したものに接種
して培養することによっても、Ｄ−キシルロースを製造
することができる。
【００２７】さらに、上記のようにして生成したＤ−キ
シルロースに、Ｄ−キシルロースをキシリトールに変換
する能力を有する微生物を作用させることによって、キ
シリトールを製造することができる。Ｄ−キシルロース
をキシリトールに変換する能力を有する微生物として
は、キャンディダ・ギリエルモンディ・ヴァリ．ソヤ
（Candida guilliermondii var. soya）（Applied Micr
obiology., 18, 1031-1035(1969)）が知られている。
シルロースに、Ｄ−キシルロースをキシリトールに変換
する能力を有する微生物を作用させることによって、キ
シリトールを製造することができる。Ｄ−キシルロース
をキシリトールに変換する能力を有する微生物として
は、キャンディダ・ギリエルモンディ・ヴァリ．ソヤ
（Candida guilliermondii var. soya）（Applied Micr
obiology., 18, 1031-1035(1969)）が知られている。
【００２８】また、キシリトールデヒドロゲナーゼ遺伝
子で形質転換され、かつ、還元力供給能を有する微生物
をＤ−キシルロースに作用させることによっても、キシ
リトールを製造することができる。ここで、「還元力供
給能を有する」とは、キシリトールデヒドロゲナーゼ
（Ｄ−キシルロースリダクターゼ）により触媒される、
Ｄ−キシルロースを還元してキシリトールに変換する反
応が進行するのに十分なNADH（還元型ニコチンアミド・
アデニン・ジヌクレオチド）を供給する能力であり、具
体的にはエシェリヒア・コリ等のエシェリヒア属細菌が
挙げられる。
子で形質転換され、かつ、還元力供給能を有する微生物
をＤ−キシルロースに作用させることによっても、キシ
リトールを製造することができる。ここで、「還元力供
給能を有する」とは、キシリトールデヒドロゲナーゼ
（Ｄ−キシルロースリダクターゼ）により触媒される、
Ｄ−キシルロースを還元してキシリトールに変換する反
応が進行するのに十分なNADH（還元型ニコチンアミド・
アデニン・ジヌクレオチド）を供給する能力であり、具
体的にはエシェリヒア・コリ等のエシェリヒア属細菌が
挙げられる。
【００２９】あるいは、ヨーロッパ特許出願公開第4033
92号および同第421882号に記載されているように、生成
したＤ−キシルロースにグルコースイソメラーゼ（キシ
ロースイソメラーゼ）を作用させることによりＤ−キシ
ルロースをＤ−キシロースに変換した後、これに水素添
加してキシリトールに変換することができる。また、グ
ルコノバクター属またはアセトバクター属に属し、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
物を用い、メチニコビア属酵母を用いて製造したＤ−ア
ラビトールからキシリトールを製造することもできる
（WO99/20782）。
92号および同第421882号に記載されているように、生成
したＤ−キシルロースにグルコースイソメラーゼ（キシ
ロースイソメラーゼ）を作用させることによりＤ−キシ
ルロースをＤ−キシロースに変換した後、これに水素添
加してキシリトールに変換することができる。また、グ
ルコノバクター属またはアセトバクター属に属し、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
物を用い、メチニコビア属酵母を用いて製造したＤ−ア
ラビトールからキシリトールを製造することもできる
（WO99/20782）。
【００３０】Ｄ−アラビトールからＤ−キシルロース又
はキシリトールを製造する方法は、上記の方法にとどま
らず、公知の如何なる方法によっても可能である。ま
た、現在知られていない方法であっても、本発明に適用
することが可能である。
はキシリトールを製造する方法は、上記の方法にとどま
らず、公知の如何なる方法によっても可能である。ま
た、現在知られていない方法であっても、本発明に適用
することが可能である。
【００３１】
【実施例】次に、実施例を示し、本発明を更に具体的に
説明する。
説明する。
【００３２】
【実施例１】Ｄ−アラビトールの製造 メチニコビア属に属する微生物として、メチニコビア・
パルチェリマＡＴＣＣ１８４０６株、メチニコビア・ビ
クスピダタＡＴＣＣ２４１７９株、メチニコビア・ロイ
カウフィＡＴＣＣ１８４０７株、メチニコビア・ルナタ
ＡＴＣＣ２２０３３株、メチニコビア・ゾベリＡＴＣＣ
２２３０２株、メチニコビア・パルチェリマＦＥＲＭ
Ｐ−１６５９２株を用いてＤ−アラビトールを製造し
た。
パルチェリマＡＴＣＣ１８４０６株、メチニコビア・ビ
クスピダタＡＴＣＣ２４１７９株、メチニコビア・ロイ
カウフィＡＴＣＣ１８４０７株、メチニコビア・ルナタ
ＡＴＣＣ２２０３３株、メチニコビア・ゾベリＡＴＣＣ
２２３０２株、メチニコビア・パルチェリマＦＥＲＭ
Ｐ−１６５９２株を用いてＤ−アラビトールを製造し
た。
【００３３】上記の各菌株を、Ｄ−グルコース２ｇ／ｄ
ｌ、酵母エキス１ｇ／ｄｌ、マルツエキス１ｇ／ｄｌ、
寒天２ｇ／ｄｌを含むｐＨ７．０の斜面培地で３０℃、
２４時間培養し、菌体１白金耳を種培養培地（Ｄ−グル
コース５ｇ／ｄｌ、酵母エキス０．３ｇ／ｄｌ、硫安
０．１５ｇ／ｄｌ、リン酸二水素カリウム０．１ｇ／ｄ
ｌ、リン酸水素二カリウム０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マグネ
シウム７水和物０．１ｇ／ｄｌ、炭酸カルシウム２．５
ｇ／ｄｌ（別殺菌）、ｐＨ７．０、１２０℃で２０分間
殺菌）２０ｍｌを含む５００ｍｌ坂口フラスコに接種
し、３０℃、１２０ｒｐｍで１８時間振盪培養し、これ
を種培養液とした。
ｌ、酵母エキス１ｇ／ｄｌ、マルツエキス１ｇ／ｄｌ、
寒天２ｇ／ｄｌを含むｐＨ７．０の斜面培地で３０℃、
２４時間培養し、菌体１白金耳を種培養培地（Ｄ−グル
コース５ｇ／ｄｌ、酵母エキス０．３ｇ／ｄｌ、硫安
０．１５ｇ／ｄｌ、リン酸二水素カリウム０．１ｇ／ｄ
ｌ、リン酸水素二カリウム０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マグネ
シウム７水和物０．１ｇ／ｄｌ、炭酸カルシウム２．５
ｇ／ｄｌ（別殺菌）、ｐＨ７．０、１２０℃で２０分間
殺菌）２０ｍｌを含む５００ｍｌ坂口フラスコに接種
し、３０℃、１２０ｒｐｍで１８時間振盪培養し、これ
を種培養液とした。
【００３４】この種培養液１ｍｌを、本培養培地（Ｄ−
グルコース１０ｇ／ｄｌ、酵母エキス０．５ｇ／ｄｌ、
硫安０．１５ｇ／ｄｌ、リン酸二水素カリウム０．１ｇ
／ｄｌ、リン酸水素二カリウム０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マ
グネシウム７水和物０．１ｇ／ｄｌ、炭酸カルシウム
２．５ｇ／ｄｌ（別殺菌）、ｐＨ７．０、１２０℃で２
０分間殺菌）２０ｍｌを含む５００ｍｌ坂口フラスコに
接種し、３０℃、１２０ｒｐｍで振盪培養した。
グルコース１０ｇ／ｄｌ、酵母エキス０．５ｇ／ｄｌ、
硫安０．１５ｇ／ｄｌ、リン酸二水素カリウム０．１ｇ
／ｄｌ、リン酸水素二カリウム０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マ
グネシウム７水和物０．１ｇ／ｄｌ、炭酸カルシウム
２．５ｇ／ｄｌ（別殺菌）、ｐＨ７．０、１２０℃で２
０分間殺菌）２０ｍｌを含む５００ｍｌ坂口フラスコに
接種し、３０℃、１２０ｒｐｍで振盪培養した。
【００３５】培養液中の生成Ｄ−アラビトール濃度およ
び残存Ｄ−グルコース濃度を経時的に測定した。なお、
Ｄ−アラビトール濃度の測定は、一部採取した培養液よ
り遠心分離により菌体を除去した後、その上清を適宜希
釈し、高速液体クロマトグラフィーに供することにより
測定した。高速液体クロマトグラフィーはＳｈｏｄｅｘ
Ｓｕｇａｒ ＳＣ１２１１をカラムに用い、移動相に
硝酸カルシウム１２．５ｍｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ１２．５ｍ
ｇ／Ｌを含む５０％（ｖ／ｖ）アセトニトリルを用い、
カラム温度６０℃、流速０．８ｍｌ／分にて分析した。
分析結果は第１表に示す通りであった。
び残存Ｄ−グルコース濃度を経時的に測定した。なお、
Ｄ−アラビトール濃度の測定は、一部採取した培養液よ
り遠心分離により菌体を除去した後、その上清を適宜希
釈し、高速液体クロマトグラフィーに供することにより
測定した。高速液体クロマトグラフィーはＳｈｏｄｅｘ
Ｓｕｇａｒ ＳＣ１２１１をカラムに用い、移動相に
硝酸カルシウム１２．５ｍｇ／Ｌ、ＥＤＴＡ１２．５ｍ
ｇ／Ｌを含む５０％（ｖ／ｖ）アセトニトリルを用い、
カラム温度６０℃、流速０．８ｍｌ／分にて分析した。
分析結果は第１表に示す通りであった。
【００３６】
【表１】 表１メチニコヒ゛ア属酵母によるD-ク゛ルコースからのD-アラヒ゛トールの発酵生産 ──────────────────────────────────── ０時間 蓄積Ｄ−アラビ 使用菌株 糖濃度 培養時間 トール濃度 残糖 (g/dl) (hr) (g/dl) (g/dl) ────────────────────────────────────メチニコヒ゛ア・ハ゜ルチェリマ 9.5 54 1.3 0.0 ATCC 18406 ────────────────────────────────────メチニコヒ゛ア・ロイカウフィ 9.5 54 2.1 0.0 ATCC 18407 ────────────────────────────────────メチニコヒ゛ア・ヒ゛クスヒ゜タ゛タ 9.5 54 2.6 0.0 ATCC 24179 ────────────────────────────────────メチニコヒ゛ア・ルナタ 9.5 54 2.7 0.0 ATCC 22033 ────────────────────────────────────メチニコヒ゛ア・ソ゛ヘ゛リ 9.5 30 0.7 2.7 ATCC 22302 ────────────────────────────────────メチニコヒ゛ア・ハ゜ルチェリマ 9.5 30 1.7 0.0 FERM P-16592 ────────────────────────────────────
【００３７】表１に示す様に、用いた全てのメチニコビ
ア属酵母によってＤ−アラビトールの生成が見られ、そ
の対消費糖重量収率（消費された糖の重量に対する生成
Ｄ−アラビトールの重量）は、高いもので２８％に達し
た。このようにして得られた培養液より遠心分離により
菌体を除去し、さらにカチオン交換樹脂による脱カチオ
ン、次いでアニオン交換樹脂による脱アニオンを行っ
た。得られた液を真空濃縮して水分をほとんど完全に除
去した後、エタノール抽出を行い、結晶を析出せしめ、
さらにエタノールより再結し、Ｄ−アラビトールの純結
晶を得た。
ア属酵母によってＤ−アラビトールの生成が見られ、そ
の対消費糖重量収率（消費された糖の重量に対する生成
Ｄ−アラビトールの重量）は、高いもので２８％に達し
た。このようにして得られた培養液より遠心分離により
菌体を除去し、さらにカチオン交換樹脂による脱カチオ
ン、次いでアニオン交換樹脂による脱アニオンを行っ
た。得られた液を真空濃縮して水分をほとんど完全に除
去した後、エタノール抽出を行い、結晶を析出せしめ、
さらにエタノールより再結し、Ｄ−アラビトールの純結
晶を得た。
【００３８】
【実施例２】Ｄ−キシルロースの製造 実施例１と同様に、メチニコビア・ルナタＡＴＣＣ２２
０３３株を用いてＤ−アラビトールを含む培養液を得、
この培養液より遠心分離により菌体を除去し、Ｄ−アラ
ビトール２．７ｇ／ｄｌを含む培養液を得た。
０３３株を用いてＤ−アラビトールを含む培養液を得、
この培養液より遠心分離により菌体を除去し、Ｄ−アラ
ビトール２．７ｇ／ｄｌを含む培養液を得た。
【００３９】次に、グルコノバクター・オキシダンスＡ
ＴＣＣ６２１株を、殺菌したポテトデキストロース
２．４ｇ／ｄｌ、酵母エキス ３ｇ／ｄｌ、グリセロー
ル ０．５ｇ／ｄｌ、マンニトール ３ｇ／ｄｌ、炭酸
カルシウム（別殺菌） ２ｇ／ｄｌを含む培地（ｐＨ
６）３ｍｌを仕込んだ試験管に接種し、３０℃にて１６
時間培養した。
ＴＣＣ６２１株を、殺菌したポテトデキストロース
２．４ｇ／ｄｌ、酵母エキス ３ｇ／ｄｌ、グリセロー
ル ０．５ｇ／ｄｌ、マンニトール ３ｇ／ｄｌ、炭酸
カルシウム（別殺菌） ２ｇ／ｄｌを含む培地（ｐＨ
６）３ｍｌを仕込んだ試験管に接種し、３０℃にて１６
時間培養した。
【００４０】上記のグルコノバクター・オキシダンスの
培養液を、前記Ｄ−アラビトールを含む培養液に５％接
種し、３０℃で振とう培養を行った。１７時間後に培養
を終了し、遠心分離により菌体を除去し、接種時２．５
ｇ／ｄｌのＤ−アラビトールより２．３ｇ／ｄｌ（収率
９２％）のＤ−キシルロースが得られた。
培養液を、前記Ｄ−アラビトールを含む培養液に５％接
種し、３０℃で振とう培養を行った。１７時間後に培養
を終了し、遠心分離により菌体を除去し、接種時２．５
ｇ／ｄｌのＤ−アラビトールより２．３ｇ／ｄｌ（収率
９２％）のＤ−キシルロースが得られた。
【００４１】
【実施例３】キシリトールの製造 （１）キシリトールデヒドロゲナーゼ遺伝子により形質
転換されたエシェリヒア・コリの作製 公知であるモルガネラ・モルガニ ATCC25829株のキシリ
トールデヒドロゲナーゼ遺伝子の塩基配列（DDBJ/GenBa
nk/EMBL accession No.L34345）を基に、配列表配列番
号１及び２に示す塩基配列を有するオリゴヌクレオチド
を合成した。
転換されたエシェリヒア・コリの作製 公知であるモルガネラ・モルガニ ATCC25829株のキシリ
トールデヒドロゲナーゼ遺伝子の塩基配列（DDBJ/GenBa
nk/EMBL accession No.L34345）を基に、配列表配列番
号１及び２に示す塩基配列を有するオリゴヌクレオチド
を合成した。
【００４２】この合成オリゴヌクレオチドをプライマー
として用い、同株のゲノムDNAを鋳型として通常の条件
でPCRを行ったところ、キシリトールデヒドロゲナーゼ
遺伝子を含む約1.2kbのDNA断片が増幅された。このDNA
断片をアガロースゲル電気泳動にて分離、回収し、EcoR
I、BamHIにて両端を切断した後、pUC18（宝酒造）のEco
RI、BamHI切断物とライゲーションし、エシェリヒア・
コリJM109を形質転換して、キシリトールデヒドロゲナ
ーゼ遺伝子を含む形質転換株を選択した。クローニング
断片がキシリトールデヒドロゲナーゼ遺伝子を含んでい
れば、同遺伝子は、lacZ'遺伝子との融合遺伝子としてl
acプロモーター制御下で発現する。
として用い、同株のゲノムDNAを鋳型として通常の条件
でPCRを行ったところ、キシリトールデヒドロゲナーゼ
遺伝子を含む約1.2kbのDNA断片が増幅された。このDNA
断片をアガロースゲル電気泳動にて分離、回収し、EcoR
I、BamHIにて両端を切断した後、pUC18（宝酒造）のEco
RI、BamHI切断物とライゲーションし、エシェリヒア・
コリJM109を形質転換して、キシリトールデヒドロゲナ
ーゼ遺伝子を含む形質転換株を選択した。クローニング
断片がキシリトールデヒドロゲナーゼ遺伝子を含んでい
れば、同遺伝子は、lacZ'遺伝子との融合遺伝子としてl
acプロモーター制御下で発現する。
【００４３】形質転換株のキシリトールデヒドロゲナー
ゼ活性を以下の方法により測定した。Ｌ培地（1%トリプ
トン、0.5%酵母エキス、0.5% NaCl）で一晩培養した菌
体を超音波破砕し、その上清を粗酵素液として用いた。
100mMグリシン緩衝液(pH9.5)、100mMキシリトール、2mM
NAD、及び100μlの粗酵素液を含む1mlの反応液で、30
℃にて１分間反応を行った。340nmの吸光度の増加によ
ってNADHまたはNADPHの生成を検出した。酵素活性は、
本反応条件で１分間に1μmolのキシリトールを酸化して
1μmolのNADHを生成する活性を１ユニットと定義した。
ゼ活性を以下の方法により測定した。Ｌ培地（1%トリプ
トン、0.5%酵母エキス、0.5% NaCl）で一晩培養した菌
体を超音波破砕し、その上清を粗酵素液として用いた。
100mMグリシン緩衝液(pH9.5)、100mMキシリトール、2mM
NAD、及び100μlの粗酵素液を含む1mlの反応液で、30
℃にて１分間反応を行った。340nmの吸光度の増加によ
ってNADHまたはNADPHの生成を検出した。酵素活性は、
本反応条件で１分間に1μmolのキシリトールを酸化して
1μmolのNADHを生成する活性を１ユニットと定義した。
【００４４】その結果、対照としたエシェリヒア・コリ
JM109（宿主株）においては、酵素活性が検出されなか
ったのに対して、形質転換株においては3.9U/mgのキシ
リトールデヒドロゲナーゼ活性が認められ、この形質転
換株がキシリトールデヒドロゲナーゼ遺伝子を有するこ
とが確認された。
JM109（宿主株）においては、酵素活性が検出されなか
ったのに対して、形質転換株においては3.9U/mgのキシ
リトールデヒドロゲナーゼ活性が認められ、この形質転
換株がキシリトールデヒドロゲナーゼ遺伝子を有するこ
とが確認された。
【００４５】（２）キシリトールデヒドロゲナーゼ遺伝
子により形質転換されたエシェリヒア・コリを用いたキ
シリトールの製造 上記で得られた形質転換株を、酵母エキス ０．５ｇ／
ｄｌ、ペプトン ０．５ｇ／ｄｌ、ビーフエキス ０．
５ｇ／ｄｌ、硫酸アンモニウム ０．５ｇ／ｄｌ、リン
酸二水素カリウム ０．１ｇ／ｄｌ、リン酸水素二カリ
ウム ０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マグネシウム７水和物
０．０５ｇ／ｄｌ、硫酸鉄７水和物 ０．００１ｇ／ｄ
ｌ、硫酸マンガンｎ水和物 ０．００１ｇ／ｄｌ、グリ
セロール１ｇ／ｄｌ、炭酸カルシウム（別殺菌） ２ｇ
／ｄｌを含む培地（ｐＨ ６．０）５０ｍｌを仕込んだ
５００ｍｌ容フラスコに接種し、３０℃で３時間振とう
培養した。そこに、イソプロピル−β−Ｄ−チオガラク
トピラノシド（ＩＰＴＧ）を終濃度１ｍＭとなるように
添加し、さらに４時間培養した。
子により形質転換されたエシェリヒア・コリを用いたキ
シリトールの製造 上記で得られた形質転換株を、酵母エキス ０．５ｇ／
ｄｌ、ペプトン ０．５ｇ／ｄｌ、ビーフエキス ０．
５ｇ／ｄｌ、硫酸アンモニウム ０．５ｇ／ｄｌ、リン
酸二水素カリウム ０．１ｇ／ｄｌ、リン酸水素二カリ
ウム ０．３ｇ／ｄｌ、硫酸マグネシウム７水和物
０．０５ｇ／ｄｌ、硫酸鉄７水和物 ０．００１ｇ／ｄ
ｌ、硫酸マンガンｎ水和物 ０．００１ｇ／ｄｌ、グリ
セロール１ｇ／ｄｌ、炭酸カルシウム（別殺菌） ２ｇ
／ｄｌを含む培地（ｐＨ ６．０）５０ｍｌを仕込んだ
５００ｍｌ容フラスコに接種し、３０℃で３時間振とう
培養した。そこに、イソプロピル−β−Ｄ−チオガラク
トピラノシド（ＩＰＴＧ）を終濃度１ｍＭとなるように
添加し、さらに４時間培養した。
【００４６】上記のようにして得られた培養液を、実施
例２で得られたＤ−キシルロースを含むグルコノバクタ
ー・オキシダンスの培養上清に、終濃度５％となるよう
に添加し、併せて終濃度１ｇ／ｄｌとなるようにＤ−グ
ルコースを添加し、３０℃で振とう培養を行った。その
結果、培養開始時２．２ｇ／ｄｌのＤ−キシルロースよ
り、２４時間の培養により２．１ｇ／ｄｌ（収率９５
％）のキシリトールが得られた。
例２で得られたＤ−キシルロースを含むグルコノバクタ
ー・オキシダンスの培養上清に、終濃度５％となるよう
に添加し、併せて終濃度１ｇ／ｄｌとなるようにＤ−グ
ルコースを添加し、３０℃で振とう培養を行った。その
結果、培養開始時２．２ｇ／ｄｌのＤ−キシルロースよ
り、２４時間の培養により２．１ｇ／ｄｌ（収率９５
％）のキシリトールが得られた。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、メチニコビア属に属す
る微生物菌株を用いる発酵法によって、Ｄ−アラビトー
ルを効率よく製造することができる。また、これを原料
としてＤ−キシルロースあるいはキシリトールを製造す
ることができる。
る微生物菌株を用いる発酵法によって、Ｄ−アラビトー
ルを効率よく製造することができる。また、これを原料
としてＤ−キシルロースあるいはキシリトールを製造す
ることができる。
【００４８】
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> 味の素株式会社(Ajinomoto Co., Inc.) <120> Ｄ−アラビトール、Ｄ−キシルロース及びキシリトールの製造法 <130> P-6551 <141> 1999-06-24 <160> 2 <170> PatentIn Ver. 2.0
【００４９】 <210> 1 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 1 cgggaattcg atatcatttt aatgaa 26
【００５０】 <210> 2 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Description of Artificial Sequence: primer <400> 2 ggcggatccg cagtcaatac cggcataga 29
───────────────────────────────────────────────────── 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 1:645） (Ｃ１２Ｐ 7/18 Ｃ１２Ｒ 1:19） (Ｃ１２Ｐ 19/02 Ｃ１２Ｒ 1:01） (72)発明者 竹内 園子 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１味の素 株式会社アミノサイエンス研究所内 (72)発明者 津吉 直子 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１味の素 株式会社中央研究所内 (72)発明者 横関 健三 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１−１味の素 株式会社アミノサイエンス研究所内 Ｆターム(参考） 4B024 AA03 AA05 BA80 CA03 DA06 EA04 4B064 AC05 AF02 CA02 CA19 CC24 CD06 CD09 DA01 DA10 4B065 AA01X AA01Y AA26X AB01 AC14 BA02 BC06 CA20 CA41 CA44
Claims (5)
- 【請求項１】 メチニコビア属に属し、Ｄ−アラビトー
ル生産能を有する微生物を、糖質を主炭素源として含む
培地で好気的条件下で培養し、同培養液中にＤ−アラビ
トールを生成させることを特徴とするＤ−アラビトール
の製造方法。 - 【請求項２】 前記糖質がグルコースである請求項１記
載の方法。 - 【請求項３】 メチニコビア属に属する微生物がメチニ
コビア・パルチェリマ、メチニコビア・ロイカウフィ、
メチニコビア・ビクスピダタ、メチニコビア・ルナタ、
メチニコビア・ゾベリから選ばれる請求項１記載の方
法。 - 【請求項４】 メチニコビア属に属し、Ｄ−アラビトー
ル生産能を有する微生物を糖質を主炭素源として含む培
地で好気的条件下で培養し、同培養液中にＤ−アラビト
ールを生成させる工程と、同培養液にＤ−アラビトール
からＤ−キシルロースを生産する能力を有する微生物を
接種して培養し、同培養液中にＤ−キシルロースを生成
させる工程を含む、Ｄ−キシルロースの製造法。 - 【請求項５】 メチニコビア属に属し、Ｄ−アラビトー
ル生産能を有する微生物を糖質を主炭素源として含む培
地で好気的条件下で培養し、同培養液中にＤ−アラビト
ールを生成させる工程と、同培養液にＤ−アラビトール
からＤ−キシルロースを生産する能力を有する微生物を
接種して培養し、同培養液中にＤ−キシルロースを生成
させる工程と、このＤ−キシルロースを含む培養液にＤ
−キシルロースをキシリトールに変換する能力を有する
微生物を作用させ、生成するキシリトールを採取する工
程を含む、キシリトールの製造法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11178514A JP2001008682A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Ｄ−アラビトール、ｄ−キシルロース及びキシリトールの製造法 |
| EP00112724A EP1065276B1 (en) | 1999-06-24 | 2000-06-15 | Methods for producing D-arabitol, D-xylulose and xylitol using the yeast Metschnikowia |
| DE60014250T DE60014250D1 (de) | 1999-06-24 | 2000-06-15 | Verfahren zur Herstellung von D-arabitol, D-xylulose und Xylitol durch Metschnikowia Hefe |
| BR0002862-2A BR0002862A (pt) | 1999-06-24 | 2000-06-23 | Processos para produzir d-arabitol. d-xilulose, e xilitol. |
| PE2000000629A PE20010301A1 (es) | 1999-06-24 | 2000-06-23 | Metodos para producir d-arabitol, d-xilulosa y xilitol |
| KR1020000034831A KR20010049616A (ko) | 1999-06-24 | 2000-06-23 | Ｄ-아라비톨, ｄ-자일룰로스 및 자일리톨의 생산방법 |
| CN00122728A CN1284564A (zh) | 1999-06-24 | 2000-06-24 | 用于生产d－阿拉伯糖醇、d－木酮糖和木糖醇的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11178514A JP2001008682A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Ｄ−アラビトール、ｄ−キシルロース及びキシリトールの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001008682A true JP2001008682A (ja) | 2001-01-16 |
Family
ID=16049814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11178514A Pending JP2001008682A (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Ｄ−アラビトール、ｄ−キシルロース及びキシリトールの製造法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1065276B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001008682A (ja) |
| KR (1) | KR20010049616A (ja) |
| CN (1) | CN1284564A (ja) |
| BR (1) | BR0002862A (ja) |
| DE (1) | DE60014250D1 (ja) |
| PE (1) | PE20010301A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| JP2020501596A (ja) * | 2016-12-21 | 2020-01-23 | クリエイタス バイオサイエンシス インコーポレイテッド | 化合物の生合成用のメチニコビア種 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7977083B1 (en) | 2006-12-28 | 2011-07-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Method for microbial production of xylitol from arabinose |
| CN101560142B (zh) * | 2009-05-25 | 2012-05-23 | 山东福田药业有限公司 | 发酵液中阿拉伯糖醇分离及精制方法 |
| CN102533571B (zh) * | 2011-12-30 | 2013-09-18 | 安徽丰原发酵技术工程研究有限公司 | 一种热带假丝酵母突变菌株及其应用 |
| WO2013168908A1 (ko) | 2012-05-10 | 2013-11-14 | 건국대학교 산학협력단 | 활성이 개선된 네우로스포라 크라사 유래의 신규한 돌연변이 엘-아라비톨 탈수소효소 |
| CN102796797B (zh) * | 2012-08-09 | 2014-07-09 | 山东天力药业有限公司 | 微生物转化葡萄糖制备木糖醇及其中间体d-木酮糖的方法及所用的菌种 |
| FR3008891B1 (fr) * | 2013-07-29 | 2016-10-14 | Soc Ind Limousine D'application Biologique | Principe actif a application cutanee obtenu a partir de metschnikowia pulcherrima et utilisation cosmetique |
| EP2957640B1 (en) * | 2014-06-18 | 2018-03-14 | Roquette Freres | Production of xylitol from glucose by a recombinant strain |
| WO2017143118A1 (en) | 2016-02-19 | 2017-08-24 | Intercontinental Great Brands Llc | Processes to create multiple value streams from biomass sources |
| EP3559207A4 (en) | 2016-12-21 | 2020-08-12 | Creatus Biosciences Inc. | XYLITOL-PRODUCING METSCHNIKOWIA SPECIES |
| FR3077205B1 (fr) * | 2018-01-31 | 2020-06-05 | Societe Industrielle Limousine D'application Biologique | Extrait de metschnikowia reukaufii et utilisation en cosmetique |
| CN113913480A (zh) * | 2021-07-30 | 2022-01-11 | 江苏大学 | 一种联产d-塔格糖、阿拉伯糖醇和半乳糖醇的方法和应用 |
| CN113913310B (zh) * | 2021-09-27 | 2023-08-11 | 伽蓝（集团）股份有限公司 | 西藏苞叶雪莲来源的梅奇酵母菌株及其应用 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2648474B1 (fr) * | 1989-06-16 | 1995-01-06 | Roquette Freres | Nouveau procede de fabrication du xylose |
| JPH11266888A (ja) * | 1997-10-17 | 1999-10-05 | Ajinomoto Co Inc | キシリトールの製造法 |
| JPH11239496A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-09-07 | Ajinomoto Co Inc | キシリトールの製造法 |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP11178514A patent/JP2001008682A/ja active Pending
-
2000
- 2000-06-15 DE DE60014250T patent/DE60014250D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-15 EP EP00112724A patent/EP1065276B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-23 PE PE2000000629A patent/PE20010301A1/es not_active Application Discontinuation
- 2000-06-23 KR KR1020000034831A patent/KR20010049616A/ko not_active Application Discontinuation
- 2000-06-23 BR BR0002862-2A patent/BR0002862A/pt not_active IP Right Cessation
- 2000-06-24 CN CN00122728A patent/CN1284564A/zh active Pending
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| JP2020501596A (ja) * | 2016-12-21 | 2020-01-23 | クリエイタス バイオサイエンシス インコーポレイテッド | 化合物の生合成用のメチニコビア種 |
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