JP2001069968A - New microorganism ok4 strain and biological production of polyhydroxyalkanoate using the microorganism - Google Patents

New microorganism ok4 strain and biological production of polyhydroxyalkanoate using the microorganism

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JP2001069968A
JP2001069968A JP25187999A JP25187999A JP2001069968A JP 2001069968 A JP2001069968 A JP 2001069968A JP 25187999 A JP25187999 A JP 25187999A JP 25187999 A JP25187999 A JP 25187999A JP 2001069968 A JP2001069968 A JP 2001069968A
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acid
polyhydroxyalkanoate
strain
microorganism
substituted phenyl
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Takeshi Imamura
剛士 今村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new microorganism which can simultaneously simply produce polyhydroxyalkanoates containing hydroxybutyric acid and so on as monomer units, respectively, as biodegradable polyesters in high yields. SOLUTION: This microorganism can simultaneously produce polyhydroxyalkanoates containing 3-hydroxybutyric acid and a 3-3- hydroxy-5-(4-substituted phenyl) valeric acid of formula I (R is H or CH3) as monomer units, respectively. The method for biologically producing the polyhydroxyalkanoates comprises preferably culturing the new microorganism: Burkholderia sp. OK4 strain (FERM P-17371) in a culture medium containing a 5-(4-substituted phenyl) valeric acid of formula II and then extracting the polyhydroxyalkanoates containing 3-hydroxybutyric acid and the 3-hydroxy-5-(4- substituted phenyl) valeric acid of formula I (R is common to that of the compound of formula II) as monomer units, respectively, from the culture product.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性ポリエス
テルの生産能を有する新規微生物、ならびに前記微生物
を用いる生分解性ポリエステルの生物的生産方法に関す
る。具体的には、生分解性ポリエステルとして、3−ヒ
ドロキシ酪酸と、3−ヒドロキシ−5−(4−置換フェ
ニル)吉草酸類をモノマーユニットとして含むポリヒド
ロキシアルカノエートを同時に生産・蓄積する新規微生
物、およびその微生物を用いて、前記3−ヒドロキシ酪
酸と3−ヒドロキシ−5−(4−置換フェニル)吉草酸類
をモノマーユニットとして含むポリヒドロキシアルカノ
エートの同時生産方法に関する。
The present invention relates to a novel microorganism capable of producing a biodegradable polyester, and a method for producing a biodegradable polyester biologically using the microorganism. Specifically, as a biodegradable polyester, a novel microorganism that simultaneously produces and accumulates 3-hydroxybutyric acid and a polyhydroxyalkanoate containing 3-hydroxy-5- (4-substituted phenyl) valeric acids as monomer units, And a method for simultaneously producing a polyhydroxyalkanoate containing 3-hydroxybutyric acid and 3-hydroxy-5- (4-substituted phenyl) valeric acids as monomer units using the microorganism.

【0002】[0002]

【従来の技術】長年にわたって、石油由来の合成高分子
を、プラスチック等として利用してきたが、生活廃棄物
に含まれるこれらプラスチック等の処理が大きな社会問
題となっている。石油由来の合成高分子材料は、分解さ
れにくい利点から、過去において、金属材料、ガラス等
の代替えを果たしてきたが、大量に消費され、また大量
に廃棄される昨今では、その分解されにくいという性質
が逆に災いし、廃棄物処理場に蓄積されることとなっ
た。また、焼却処理を行うと、CO2排出量の増加とな
り、ある場合には、ダイオキシンや環境ホルモン等の有
害物質の発生原因ともなる。このような環境への影響を
配慮して、従来の石油由来の合成高分子材料に代えて、
一定の強度・耐久性は維持するものの、最終的には、自
然に存在する各種微生物等により分解が可能な生分解性
高分子材料の利用が検討され、一部実用化が進みつつあ
る。
2. Description of the Related Art For many years, synthetic polymers derived from petroleum have been used as plastics and the like, but treatment of these plastics and the like contained in household waste has become a major social problem. In the past, synthetic polymer materials derived from petroleum have been used as substitutes for metal materials, glass, etc. due to the advantage that they are not easily decomposed, but in recent years they are consumed in large quantities and are discarded in large quantities. Was devastated and accumulated at waste disposal sites. In addition, when incineration is performed, the amount of CO 2 emission increases, and in some cases, it also causes the generation of harmful substances such as dioxins and environmental hormones. In consideration of such environmental effects, instead of conventional synthetic polymer materials derived from petroleum,
While maintaining a certain strength and durability, the use of biodegradable polymer materials that can be decomposed by various naturally occurring microorganisms is being studied, and some of them are being put to practical use.

【0003】例えば、ポリ3−ヒドロキシブチレート
(PHB)に代表される微生物産生ポリエステル(ポリ
ヒドロキシアルカノエート;PHA)は、生物により分
解されうるという特性を有しており、前記の生分解性高
分子材料としての応用が検討されている。すなわち、微
生物産生ポリエステルは、再び微生物等により生分解さ
れるので、最終的には、自然の物質循環に取り込まれ
る。つまり、環境保全を可能とするプラスチックとして
利用することができる。また、医療用軟質部材として
も、今後一層有用視される可能性を有している(特開平
5−159号公報、特開平6−169980号公報、特
開平6−169988号公報、特開平6−225921
号公報などを参照)。
For example, a microorganism-produced polyester (polyhydroxyalkanoate; PHA) represented by poly-3-hydroxybutyrate (PHB) has a property of being degradable by living organisms, and has a high biodegradability. Application as a molecular material is being studied. That is, since the microorganism-produced polyester is biodegraded again by microorganisms or the like, it is finally taken into natural material circulation. That is, it can be used as a plastic that enables environmental conservation. In addition, there is a possibility that the medical soft member will be more useful in the future (JP-A-5-159, JP-A-6-169980, JP-A-6-169988, JP-A-6-169988). -225921
No., etc.).

【0004】これまで、多くの細菌が、ポリ3−ヒドロ
キシブチレート(PHB)、あるいは3−ヒドロキシブ
チレートとその他のヒドロキシアルカノエートとのコポ
リマーを菌体内に生成・蓄積することが報告されている
(「生分解性プラスチックハンドブック」 (生分解性プ
ラスチック研究会編;(株)エヌ・ティー・エス)、p.178
-197などを参照)。例えば、アルカリゲネス・ユウトロ
ファスH16株(Alcaligenes eutropus H16; ATCC N
o. 17699)ならびにその変異株は、これらポリマーの生
産に関し詳細に研究されている。すなわち、基質となる
炭素源を変化させることによって、3−ヒドロキシブチ
レート(3HB:3−ヒドロキシブタン酸)と3−ヒド
ロキシバレレート(3HV:3−ヒドロキシペンタン
酸)の共重合体または両者の各単位を共に含有成分とす
る共重合体を様々な割合で生成することが公表されてい
る(特表平6−15604号公報、特表平7−1435
2号公報、特公平8−19227号公報などを参照)。
[0004] It has been reported that many bacteria produce and accumulate poly-3-hydroxybutyrate (PHB) or a copolymer of 3-hydroxybutyrate and other hydroxyalkanoates in the cells. (“Biodegradable Plastic Handbook” (edited by Biodegradable Plastics Study Group; NTT Co., Ltd.), p.178
-197). For example, Alcaligenes eutropus H16 strain (ATCC N
o. 17699) and variants thereof have been studied in detail for the production of these polymers. That is, by changing the carbon source serving as a substrate, a copolymer of 3-hydroxybutyrate (3HB: 3-hydroxybutanoic acid) and 3-hydroxyvalerate (3HV: 3-hydroxypentanoic acid) or each of both is obtained. It has been published that various ratios of copolymers having both units as components are produced (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-15604 and 7-1435).
No. 2, JP-B-8-19227, etc.).

【0005】また、特許公報第2642937号には、
シュードモナス・オレオボランス(Pseudomonas oleovo
rans)ATCC 29347株に、炭素源として非環状脂肪族炭化
水素を与えることにより、炭素数が6から12までの3
−ヒドロキシアルカノエート(3HA:3−ヒドロキシ
アルカン酸)をモノマーユニットとするポリエステルを
生産することが開示されている。
[0005] Also, in Japanese Patent Publication No. 2642937,
Pseudomonas oleovo
rans) By giving acyclic aliphatic hydrocarbons as a carbon source to ATCC 29347 strains,
It is disclosed to produce a polyester having -hydroxyalkanoate (3HA: 3-hydroxyalkanoic acid) as a monomer unit.

【0006】特開平5−74492号公報には、メチロ
バクテリウム(Methylobacterium)属、パラコッカス(Pa
racoccus)属、アルカリゲネス(Alcaligenes)属、シュ
ードモナス(Pseudomonas)属のバクテリアを、炭素数
3から7の第一級アルコールに接触させることにより、
3HBと3HVの共重合ポリエステルを生産せしめる方
法が開示されている。
[0006] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-74492 discloses a genus Methylobacterium, Paracoccus (Pa).
by contacting bacteria of the genus racoccus, genus Alcaligenes, and genus Pseudomonas with a primary alcohol having 3 to 7 carbon atoms,
A method for producing a copolyester of 3HB and 3HV is disclosed.

【0007】特開平5−93049号公報、および特開
平7−265065号公報には、アエロモナス・キャビ
エ(Aeromonas caviae)を、不飽和脂肪酸のオレイン酸
((Z)-9-オクタデセン酸)やオレイン酸等の不飽和脂肪
酸を多く含むオリーブオイルを炭素源として培養するこ
とにより、3HBと3−ヒドロキシヘキサノエート(3
HHx:3−ヒドロキシヘキサン酸)の2成分共重合ポ
リエステルを生産することが開示されている。
[0007] JP-A-5-93049 and JP-A-7-265065 disclose Aeromonas caviae with unsaturated fatty acids such as oleic acid ((Z) -9-octadecenoic acid) and oleic acid. Cultivation using olive oil containing a large amount of unsaturated fatty acids such as 3HB and 3-hydroxyhexanoate (3
(HHx: 3-hydroxyhexanoic acid) is disclosed to produce a two-component copolymerized polyester.

【0008】特開平9−191893号公報には、コマ
モナス・アシドボランス(Comamonasacidovorans) IFO 1
3852株を、炭素源としてD-グルコン酸及び1,4-ブタンジ
オール含む培地を用いて培養することにより、3HBと
4−ヒドロキシブチレート(4HB:4−ヒドロキシブ
タン酸)をモノマーユニットに持つポリエステルを生産
することが開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-191893 discloses Comamonasacidovorans IFO 1
By culturing strain 3852 in a medium containing D-gluconic acid and 1,4-butanediol as a carbon source, a polyester having 3HB and 4-hydroxybutyrate (4HB: 4-hydroxybutanoic acid) as a monomer unit Is disclosed.

【0009】更に、これら微生物が産生するポリエステ
ルに、種々の機能性を付与するため、様々な置換基の導
入がなされてきている。これら置換基導入等に関して
は、例えば、FEMS Microbiology Letters, 128 (1995)
p.219-228などに詳細に記載されている。導入される置
換基(官能基)には、例えば、不飽和炭化水素基、エス
テル基(ラクトン構造など)、アリール基(芳香環)、
シアノ基、ハロゲン化炭化水素基、エポキシ基(エポキ
シ化)等が挙げられる。
Further, various substituents have been introduced to impart various functions to polyesters produced by these microorganisms. Regarding the introduction of these substituents, for example, FEMS Microbiology Letters, 128 (1995)
It is described in detail on pages 219-228 and the like. Examples of the substituent (functional group) to be introduced include an unsaturated hydrocarbon group, an ester group (such as a lactone structure), an aryl group (aromatic ring),
Examples include a cyano group, a halogenated hydrocarbon group, and an epoxy group (epoxidation).

【0010】このように、微生物生産ポリエステルであ
るポリヒドロキシアルカノエート(PHA)は、モノマ
ーユニットに様々な置換基を導入することより様々な機
能を示すものが得られているが、その利用範囲をより広
げる上では、更に広範囲なモノマーユニットを含んだP
HAを生産する方法が望まれる。また、前記のPHAを
生産しうる微生物の探索・開発が必要となる。
As described above, a polyhydroxyalkanoate (PHA), which is a microorganism-produced polyester, has been shown to exhibit various functions by introducing various substituents into a monomer unit. In terms of further expansion, P containing a wider range of monomer units
A method for producing HA is desired. In addition, it is necessary to search for and develop a microorganism capable of producing the PHA.

【0011】例えば、アリール基をモノマーユニット分
子内に含むPHAを生産する微生物としては、これま
で、3−ヒドロキシ−5−フェニルバレリアン酸(3H
PV:3−ヒドロキシ−5−フェニルペンタン酸、上記
一般式(1)でR=Hの化合物)をモノマーユニットと
してPHA中に導入する菌株として、シュードモナスオ
レオボランス(Pseudomonas oleovorans)の一株が報告さ
れているのみである(Macromolecules, 24, p.5256-526
0 (1991)を参照)。前記報告、ならびにInternational J
ournal of Biological Macromolecules, 19, p.29-34
(1996)を参照すると、前記菌株はノナン酸あるいはオク
タン酸を増殖基質とし、培地に添加する5−フェニルバ
レリアン酸(PVA:5−フェニルペンタン酸)から、3
HPVをモノマーユニットとして含むPHAを生産す
る。また、この時同時に生産される他のPHAのモノマ
ーユニットは、3−ヒドロキシ吉草酸(3HV:3−ヒ
ドロキシペンタン酸)、3−ヒドロキシヘキサン酸(3H
Hx)、3−ヒドロキシヘプタン酸(3HHp)、3−ヒ
ドロキシオクタン酸(3HO)、3−ヒドロキシノナン酸
(3HN)、3−ヒドロキシデカン酸(3HD)、3−ヒド
ロキシドデカン酸(3HDO)であり、一般的なPHAの
主成分である3−ヒドロキシ酪酸(3HB:3−ヒドロ
キシブタン酸)ユニットは含まれていない。さらに、Mac
romolecules, 29, p.1762-1766 (1996)には、5−(p
−トリル)バレリアン酸(5−(p−トリル)ペンタン
酸)、5−(4−エチルフェニル)バレリアン酸(5−
(4−エチルフェニル)ペンタン酸)、5−(4−ビフ
ェニリル)バレリアン酸(5−(4−ビフェニリル)ペ
ンタン酸)、8−(p−トリル)オクタン酸を基質とし
て、それぞれの基質化合物に対応する芳香環を含んだP
HAを生産することが記載されている。また、Macromole
cules, 29, p.3432-3435 (1996)には、6−フェノキシ
ヘキサン酸、8−フェノキシオクタン酸、11−フェノ
キシウンデカン酸を基質として、それぞれの基質化合物
に対応する芳香環を含んだPHAを生産することが記載
されている。しかしながら、モノマーユニットに3HB
は含まれていない。
For example, as a microorganism producing PHA containing an aryl group in a monomer unit molecule, 3-hydroxy-5-phenylvaleric acid (3H
One strain of Pseudomonas oleovorans is reported as a strain that introduces PV: 3-hydroxy-5-phenylpentanoic acid, a compound of the above formula (1), wherein R = H) as a monomer unit into PHA. (Macromolecules, 24, p. 5256-526)
0 (1991)). The above report, and International J
ournal of Biological Macromolecules, 19, p.29-34
Referring to (1996), the above strain uses nonanoic acid or octanoic acid as a growth substrate, and is transformed from 5-phenylvaleric acid (PVA: 5-phenylpentanoic acid) added to the medium.
Produce PHA containing HPV as a monomer unit. The other PHA monomer units simultaneously produced at this time include 3-hydroxyvaleric acid (3HV: 3-hydroxypentanoic acid) and 3-hydroxyhexanoic acid (3H
Hx), 3-hydroxyheptanoic acid (3HHp), 3-hydroxyoctanoic acid (3HO), 3-hydroxynonanoic acid
(3HN), 3-hydroxydecanoic acid (3HD), and 3-hydroxydodecanoic acid (3HDO), and contains a 3-hydroxybutyric acid (3HB: 3-hydroxybutanoic acid) unit which is a main component of general PHA. Not. In addition, Mac
In romolecules, 29, p.1762-1766 (1996), 5- (p
-Tolyl) valeric acid (5- (p-tolyl) pentanoic acid), 5- (4-ethylphenyl) valeric acid (5-
Using (4-ethylphenyl) pentanoic acid), 5- (4-biphenylyl) valeric acid (5- (4-biphenylyl) pentanoic acid) and 8- (p-tolyl) octanoic acid as substrates, corresponding to the respective substrate compounds Containing aromatic ring
It is described to produce HA. Also, Macromole
cules, 29, p.3432-3435 (1996), a PHA containing an aromatic ring corresponding to each substrate compound using 6-phenoxyhexanoic acid, 8-phenoxyoctanoic acid, and 11-phenoxyundecanoic acid as substrates. Production is described. However, 3HB in the monomer unit
Is not included.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】一方、様々なニーズに
対応して、多様な物性のPHAが望まれており、例え
ば、これまで報告のない、3HBとフェニル基などのア
リール基を置換基として含む3−ヒドロキシアルカン酸
(3HA)を同時に含むコポリマーの生産方法が強く望
まれている。また、前記のコポリマーを生産する微生物
の探索・開発にも、大きな期待が掛けられている。
On the other hand, in order to meet various needs, PHA having various physical properties is desired. For example, as a substituent, 3HB and an aryl group such as a phenyl group, which have not been reported so far, are used. There is a strong demand for a method for producing a copolymer containing simultaneously 3-hydroxyalkanoic acid (3HA). In addition, great expectations are placed on the search and development of microorganisms that produce the copolymer.

【0013】本発明は、上記の課題を解決するものであ
り、本発明の目的は、3HBと、下記一般式(1)で示
される3−ヒドロキシ−5−(4−置換フェニル)吉草酸
をモノマーユニットとして含むポリヒドロキシアルカノ
エートを同時に生産する新規な微生物を提供することに
ある。また、本発明の目的は、前記の微生物を利用し
て、3HBと、下記一般式(1)で示される3−ヒドロ
キシ−5−(4−置換フェニル)吉草酸をモノマーユニッ
トとして含むポリヒドロキシアルカノエートの生物的生
産方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide 3HB and 3-hydroxy-5- (4-substituted phenyl) valeric acid represented by the following general formula (1). An object of the present invention is to provide a novel microorganism which simultaneously produces polyhydroxyalkanoate containing a monomer unit. Another object of the present invention is to provide a polyhydroxyalkanol containing 3HB and 3-hydroxy-5- (4-substituted phenyl) valeric acid represented by the following general formula (1) as monomer units by utilizing the above-mentioned microorganism. It is an object of the present invention to provide a biological production method of an ate.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するため、新規に各地から採取した土壌から多数
の菌株を単離し、5−フェニルバレリアン酸(PVA:
5−フェニルペンタン酸)を単一炭素源とする選択培地
において生育するPVA資化増殖微生物を選別した。更
に、選別されたPVA資化増殖微生物の複数菌株につい
て、その属の同定、ならびに、ポリヒドロキシアルカノ
エート(PHA)の生産能を調べたところ、ノナン酸と
5−フェニルバレリアン酸を基質(炭素源)として培養
する際、3−ヒドロキシブタン酸(3HB)ならびに3
−ヒドロキシ−5−フェニルバレリアン酸(3HPV
A)をモノマーユニニットとして含むPHAを同時に生
産する能力を示す菌株の存在を見出した。このうち、前
記のPHA生産能を有し、バークホルデリア・スピーシ
ズ(Burkholderia sp.)と同定できる菌株は、新規な菌
株と判断され、そのうち、一つの菌株をバークホルデリ
ア・スピーシズ(Burkholderia sp.)OK4株として、
通産省 工業技術院 生命工学工業技術研究所(生命研
(NIBH))に寄託した(寄託番号:FERM P-17371)。ま
た、このOK4株は、更に、下記一般式(2)で示され
る5−(4−置換フェニル)バレリアン酸を含む培地で
培養すると、3−ヒドロキシブタン酸(3HB)ならび
に対応する3−ヒドロキシ−5−(4−置換フェニル)
バレリアン酸をモノマーユニットとして含むPHAの生
産能を示すことを見出した。かかる知見に基づき、本発
明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors isolated a large number of strains from soils newly collected from various places, and obtained 5-phenylvaleric acid (PVA:
PVA-assimilating and growing microorganisms growing on a selective medium using 5-phenylpentanoic acid) as the sole carbon source were selected. Furthermore, the genus was identified and the production ability of polyhydroxyalkanoate (PHA) was examined for a plurality of the selected strains of PVA-assimilating microorganisms, and nonanoic acid and 5-phenylvaleric acid were used as substrates (carbon source). ), When 3-hydroxybutanoic acid (3HB) and 3
-Hydroxy-5-phenylvaleric acid (3HPV
A strain showing the ability to simultaneously produce PHA containing A) as a monomer unit was found. Among them, the strain having the above-mentioned PHA-producing ability and capable of being identified as Burkholderia sp. (Burkholderia sp.) Was determined to be a novel strain, and one of them was identified as Burkholderia sp. ) As OK4 strain,
Deposited with the Institute of Biotechnology, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (NIBH) (Deposit No .: FERM P-17371). Further, when this OK4 strain was further cultured in a medium containing 5- (4-substituted phenyl) valeric acid represented by the following general formula (2), 3-hydroxybutanoic acid (3HB) and the corresponding 3-hydroxy- 5- (4-substituted phenyl)
It has been found that PHA containing valeric acid as a monomer unit can be produced. Based on such knowledge, the present invention has been completed.

【0015】すなわち、本発明のポリヒドロキシアルカ
ノエート生産能を有する微生物は、3−ヒドロキシ酪酸
と、下記一般式(1):
That is, the microorganism capable of producing polyhydroxyalkanoate of the present invention comprises 3-hydroxybutyric acid and the following general formula (1):

【0016】[0016]

【化3】 (式中、RはHまたはCH3を表す)で示される3−ヒ
ドロキシ−5−(4−置換フェニル)吉草酸をモノマーユ
ニットとして含むポリヒドロキシアルカノエートを同時
に生産する新規微生物バークホルデリア・スピーシズ
(Burkholderia sp.)OK4株(FERM P-17371)であ
る。
Embedded image (Wherein R represents H or CH 3 ) A novel microorganism Burkholderia species simultaneously producing polyhydroxyalkanoate containing 3-hydroxy-5- (4-substituted phenyl) valeric acid as a monomer unit (Burkholderia sp.) OK4 strain (FERM P-17371).

【0017】また、本発明のポリヒドロキシアルカノエ
ートの生物的生産方法は、前記バークホルデリア・スピ
ーシズ(Burkholderia sp.)OK4株(FERM P-17371)
を、下記一般式(2):
Further, the method for biologically producing polyhydroxyalkanoate of the present invention is characterized in that the Burkholderia sp. OK4 strain (FERM P-17371) is used.
With the following general formula (2):

【0018】[0018]

【化4】 (式中、RはHまたはCH3を表す)で示される5−(4
−置換フェニル)吉草酸を含む培地中で培養した後、3-
ヒドロキシ酪酸と、前記一般式(1)で示され、前記一
般式(2)とRを共通とするる3−ヒドロキシ−5−
(4−置換フェニル)吉草酸をモノマーユニットとして含
むポリヒドロキシアルカノエートを前記培養物から抽出
することを特徴とするポリヒドロキシアルカノエートの
生物的生産方法である。
Embedded image (Wherein R represents H or CH 3 ).
After culturing in a medium containing (substituted phenyl) valeric acid,
Hydroxybutyric acid and 3-hydroxy-5 represented by the general formula (1) and having R in common with the general formula (2).
A method for biologically producing polyhydroxyalkanoate, comprising extracting a polyhydroxyalkanoate containing (4-substituted phenyl) valeric acid as a monomer unit from the culture.

【0019】なお、上記のポリヒドロキシアルカノエー
トの生物的生産方法において、前記ポリヒドロキシアル
カノエートの抽出に、クロロホルムを用いると好まし
い。同じく、前記ポリヒドロキシアルカノエートの抽出
に、次亜塩素酸塩を用いることも好ましい。加えて、前
記培地は、上記一般式(2)で示される5−(4−置換
フェニル)吉草酸に加えて、ノナン酸またはラウリン酸
(ドデカン酸)のいずれかを含む培地とすることが好ま
しい。
In the biological production method of polyhydroxyalkanoate described above, it is preferable to use chloroform for extracting the polyhydroxyalkanoate. Similarly, it is also preferable to use hypochlorite for the extraction of the polyhydroxyalkanoate. In addition, the medium is preferably a medium containing either nonanoic acid or lauric acid (dodecanoic acid) in addition to the 5- (4-substituted phenyl) valeric acid represented by the general formula (2). .

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の微生物であるOK4株
は、岡山県の土壌からPVAを単一炭素源とする選択培
地によりPVA資化増殖微生物として取得された。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The OK4 strain, which is a microorganism of the present invention, was obtained as a PVA-assimilating growth microorganism from a soil in Okayama Prefecture using a selective medium containing PVA as a single carbon source.

【0021】このOK4株は、次の表1〜3に纏める特
徴を有する微生物である。
The OK4 strain is a microorganism having the characteristics summarized in the following Tables 1-3.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【表3】 以上の性質を有することから、本菌株、OK4株は、バ
ークホルデリア スピーシズ(Burkholderia sp.)と同
定するのが、適当であることが認められた。
[Table 3] Based on the above properties, it was confirmed that it was appropriate to identify this strain and OK4 strain as Burkholderia sp.

【0025】更に、このOK4株は、後述の実施例にお
いて詳細に記載するように、ノナン酸(NA)と上記一
般式(2)で示される5−(4−置換フェニル)バレリア
ン酸を基質(炭素源)とした培養によって、これまで報
告の無い、3HBならびに一般式(1)に示される3−
ヒドロキシ−5−(4−置換フェニル)バレリアン酸をモ
ノマーユニットとして含むPHAを同時に生産する能力
があることが判明した。以上の特徴的な性質を示すこと
から、OK4株は、バークホルデリア属に属する新きな
菌株であると結論し、バークホルデリア スピーシズ(B
urkholderia sp.)OK4株として、通産省 工業技術
院 生命工学工業技術研究所に寄託した(寄託番号:FER
M P-17371)。
Further, as described in detail in Examples below, this OK4 strain uses nonanoic acid (NA) and 5- (4-substituted phenyl) valeric acid represented by the above general formula (2) as a substrate ( 3HB, which has not been reported before, and 3-
It has been found that PHA containing hydroxy-5- (4-substituted phenyl) valeric acid as a monomer unit can be simultaneously produced. Based on the above characteristic properties, OK4 strain was concluded to be a new strain belonging to the genus Burkholderia, and it was concluded that Burkholderia sp.
urkholderia sp.) Deposited as OK4 strain with the Institute of Biotechnology and Industrial Technology, Ministry of International Trade and Industry (Deposit No .: FER)
M P-17371).

【0026】本発明のOK4株は、通常増殖させる場合
には、一般増殖用の天然培地(LB培地等)や、 M9
培地のような無機塩培地に酵母エキスやペプトン等を
0.2%〜0.5%程度添加した培地を用いることがで
きる。
When the OK4 strain of the present invention is grown normally, a natural medium for general growth (such as LB medium) or M9
A medium obtained by adding about 0.2% to 0.5% of yeast extract, peptone, or the like to an inorganic salt medium such as a medium can be used.

【0027】一方、PHAを蓄積させる場合は、M9培
地のような無機塩培地に、増殖用炭素源として、炭素数
7〜12程度の脂肪酸、例えば、ノナン酸(NA)やオ
クタン酸(OA)、デカン酸、ラウリン酸(ドデカン
酸)等の中鎖の脂肪酸を0.1%〜0.2%程度、及び
一般式(2)に示される5−(4−置換フェニル)バレリ
アン酸を0.1%〜0.2%程度添加した培地用いて、
対数増殖後期から定常期の時点まで培養し、菌体を遠心
分離等で収穫する。次いで、この菌体を、窒素源が存在
しない無機塩培地に、中鎖の脂肪酸を0.1%〜0.2
%程度、及び一般式(2)に示す5-(4-置換フェニル)バ
レリアン酸を0.1%〜0.2%程度添加した培地で更
に培養するという方法を採ることができる。
On the other hand, when PHA is accumulated, a fatty acid having about 7 to 12 carbon atoms, for example, nonanoic acid (NA) or octanoic acid (OA) is used as a growth carbon source in an inorganic salt medium such as M9 medium. Decanoic acid, lauric acid (dodecanoic acid), medium chain fatty acids of about 0.1% to 0.2%, and 5- (4-substituted phenyl) valeric acid represented by the general formula (2) as 0.1%. Using a medium to which about 1% to 0.2% is added,
The cells are cultured from the late logarithmic growth phase to the stationary phase, and the cells are harvested by centrifugation or the like. Then, the cells were added to an inorganic salt medium in the absence of a nitrogen source by adding 0.1% to 0.2% of medium-chain fatty acids.
% And 5- (4-substituted phenyl) valeric acid represented by the general formula (2) is further cultured in a medium to which about 0.1% to 0.2% is added.

【0028】あるいは、始めから無機塩培地中の窒素源
濃度を1/10程度に制限し、上記中鎖の脂肪酸を0.
1%〜0.2%程度、及び一般式(2)に示される5−
(4−置換フェニル)バレリアン酸を0.1%〜0.2%
程度添加した培地で培養し、対数増殖後期から定常期の
時点で菌体を収穫して、所望のPHAを抽出する方法を
採用することもできる。
Alternatively, from the beginning, the nitrogen source concentration in the inorganic salt medium is limited to about 1/10, and the medium-chain fatty acid is reduced to 0.1%.
About 1% to 0.2%, and 5-
0.1% to 0.2% of (4-substituted phenyl) valeric acid
It is also possible to employ a method in which the cells are cultured in a medium supplemented to a certain degree, the cells are harvested at the time from the late logarithmic growth stage to the stationary phase, and the desired PHA is extracted.

【0029】この様な培養には、バッチ式、流動バッチ
式、連続培養式、リアクター形式等、通常微生物を培養
する種々の方法を用いることができる。
For such cultivation, various methods for culturing microorganisms, such as a batch type, a flow batch type, a continuous culture type and a reactor type, can be used.

【0030】先に述べた、 PHAを蓄積させる際に利
用される無機塩培地は、リン源(通常はリン酸塩)、窒素
源(通常はアンモニウム塩、或いは硝酸塩)等、微生物が
増殖しうる成分を含んでいるものならいかなるものでも
よく、例えば、MSB培地、M9培地等を挙げることが
できる。本発明における実施例で用いるM9培地の組成
を表4に示す。
As described above, the inorganic salt medium used for accumulating PHA is capable of growing microorganisms such as a phosphorus source (usually phosphate) and a nitrogen source (usually ammonium salt or nitrate). Any material may be used as long as it contains the components, and examples thereof include an MSB medium and an M9 medium. Table 4 shows the composition of the M9 medium used in the examples of the present invention.

【0031】[0031]

【表4】 本発明のポリヒドロキシアルカノエートの生物的生産方
法においては、培養後、集菌される菌体から、目的のP
HAを回収する手段には、通常行われているクロロホル
ム抽出が最も簡便である。例えば、有機溶媒が使用しに
くい環境中においては、SDS等の界面活性剤処理、リ
ゾチーム等の酵素処理、EDTA、次亜塩素酸ナトリウ
ム、アンモニア等の薬剤処理によって、目的のPHA以
外の菌体内成分を除去することによって、PHAを回収
する方法を採ることもできる。なかでも、次亜塩素酸ナ
トリウムを利用する手段は、好適に利用される。
[Table 4] In the biological production method of polyhydroxyalkanoate of the present invention, the target P
The most convenient means for recovering HA is chloroform extraction, which is usually performed. For example, in an environment where it is difficult to use an organic solvent, by treating with a surfactant such as SDS, enzymatic treatment with lysozyme or the like, or treating with a chemical such as EDTA, sodium hypochlorite, or ammonia, intracellular components other than the target PHA can be obtained. , A method of recovering PHA can be adopted. Above all, means using sodium hypochlorite is preferably used.

【0032】[0032]

【実施例】以下に、具体例を示し、本発明をより詳しく
説明する。ただし、本発明は、これらの実施例により、
なんら限定されるものではない。
The present invention will be described below in more detail with reference to specific examples. However, the present invention, by these examples,
It is not limited at all.

【0033】(実施例1) 3HBおよび3HPV含有PHAの生産−1 ノナン酸0.1%を含むM9寒天培地上で生育させたO
K4株のコロニーを、ノナン酸0.1%、PVA(5−
フェニルペンタン酸)0.1%を含むM9液体培地(2
00 mL)に植菌し、30℃で培養した。36時間
後、菌体を遠心分離によって収穫し、ノナン酸0.1
%、PVA 0.2%を含む、窒素源(NH4Cl)を含
まないM9液体培地(200 mL)に再懸濁して、更
に、30℃で36時間振とう培養した。この菌体を、再
び遠心分離によって収穫し、冷メタノールで一度洗浄し
て凍結乾燥した。
Example 1 Production of PHA Containing 3HB and 3HPV-1 O grown on M9 agar medium containing 0.1% nonanoic acid
The K4 strain colony was isolated from nonanoic acid 0.1%, PVA (5-
M9 liquid medium containing 0.1% of phenylpentanoic acid) (2
00 mL) and cultured at 30 ° C. After 36 hours, cells were harvested by centrifugation and nonanoic acid 0.1
% And PVA 0.2%, and resuspended in M9 liquid medium (200 mL) containing no nitrogen source (NH 4 Cl), followed by shaking culture at 30 ° C. for 36 hours. The cells were harvested again by centrifugation, washed once with cold methanol and lyophilized.

【0034】この凍結乾燥ペレットを秤量した後、10
0mLのクロロホルムに懸濁し、60℃で20時間攪拌
してPHAを抽出した。抽出液を0.45μmのフィル
ターでろ過した後、エバポレーターで濃縮し、濃縮液を
冷メタノール中で再沈殿させ、ポリマーを得た。このポ
リマーを室温で減圧乾燥し、秤量した。
After weighing the lyophilized pellet, 10
The suspension was suspended in 0 mL of chloroform and stirred at 60 ° C. for 20 hours to extract PHA. After the extract was filtered through a 0.45 μm filter, the extract was concentrated with an evaporator, and the concentrate was reprecipitated in cold methanol to obtain a polymer. The polymer was dried under reduced pressure at room temperature and weighed.

【0035】得られたPHAの組成は以下のようにして
分析した。すなわち、約10mgPHAを25mL容ナ
ス型フラスコに入れ、クロロホルム2mLに溶解させ、
3%硫酸を含むメタノール溶液2mLを加えて、100
℃で還流しながら3.5時間反応させた。反応終了後、
脱イオン水10mLを加えて、激しく10分間振とうし
た後に、2層に分離した下層のクロロホルム層を取り出
し、硫酸マグネシウムで脱水した。このクロロホルム層
をガスクロマトグラフィー−質量分析装置(GC−M
S,島津QP−5050、EI法)にかけて、含まれて
いるPHAモノマーユニットのメチルエステル化物の同
定を行った。表5に、同定されたモノマーユニットとそ
の含有率を示す。
The composition of the obtained PHA was analyzed as follows. That is, about 10 mg PHA is put in a 25 mL eggplant-shaped flask, dissolved in 2 mL of chloroform,
Add 2 mL of methanol solution containing 3% sulfuric acid and add
The mixture was reacted for 3.5 hours while refluxing at ℃. After the reaction,
After adding 10 mL of deionized water and shaking vigorously for 10 minutes, the lower chloroform layer separated into two layers was taken out and dehydrated with magnesium sulfate. This chloroform layer was subjected to gas chromatography-mass spectrometry (GC-M
S, Shimadzu QP-5050, EI method) to identify the methyl esterified product of the contained PHA monomer unit. Table 5 shows the identified monomer units and their contents.

【0036】[0036]

【表5】 CDW:cell dry weight(乾燥菌体重量) PDW:Polymer dry weight(ポリマ
ー乾燥重量) C/P:ポリマー乾燥重量/乾燥菌体重量 3HB:3−ヒドロキシ酪酸 3HV:3−ヒドロキシ吉草酸 3HHp:3−ヒドロキシヘプタン酸 3HN:3−ヒドロキシノナン酸 3HPV:3−ヒドロキシ−5−フェニル吉草酸 (実施例2) 3HB及び3HTVA(3−ヒドロキシ−5−(p−ト
リル)吉草酸)含有PHAの生産 まず、Macromolecules, 29, p.1762-1766 (1996)とMacr
omolecules, 27, p.45-49 (1994)に記載される方法に従
って、グリニャール反応により基質であるTVA(5−
(p−トリル)吉草酸:5−(p−トリル)ペンタン酸)
を合成した。即ち、5−ブロモ吉草酸を無水THF(テ
トラヒドロフラン)に溶解させ、−20℃、アルゴン雰
囲気下で3M メチルマグネシウムクロリドTHF溶液
を滴下しながら加えた。約15分間攪拌した後、p−ブ
ロモトルエンとマグネシウムのTHF溶液を更に滴下
し、次いで、0.1M Li2CuCl4のTHF溶液を加
えた(温度は−20℃に保持)。この反応液を、室温ま
で戻し、更に一晩攪拌した。その後、この溶液を氷冷し
た20%硫酸水溶液に注加し、攪拌して、水層を採取し
た。得られる水層を食塩で飽和し、エーテルで抽出し
た。更に、エーテル抽出液から、50gの水酸化カリウ
ムを加えた100mLの脱イオン水で抽出した後、水層
を20%硫酸水溶液で酸性化して、油状部分を回収し
た。
[Table 5] CDW: cell dry weight (dry cell weight) PDW: Polymer dry weight (polymer dry weight) C / P: polymer dry weight / dry cell weight 3HB: 3-hydroxybutyric acid 3HV: 3-hydroxyvaleric acid 3HHp: 3- Hydroxyheptanoic acid 3HN: 3-hydroxynonanoic acid 3HPV: 3-hydroxy-5-phenylvaleric acid (Example 2) Production of PHA containing 3HB and 3HTVA (3-hydroxy-5- (p-tolyl) valeric acid) Macromolecules, 29, p.1762-1766 (1996) and Macr
omolecules, 27, pp. 45-49 (1994), according to the Grignard reaction.
(p-tolyl) valeric acid: 5- (p-tolyl) pentanoic acid)
Was synthesized. That is, 5-bromovaleric acid was dissolved in anhydrous THF (tetrahydrofuran), and a 3M methylmagnesium chloride THF solution was added dropwise at −20 ° C. under an argon atmosphere. After stirring for about 15 minutes, a THF solution of p-bromotoluene and magnesium was further added dropwise, and then a THF solution of 0.1 M Li 2 CuCl 4 was added (the temperature was kept at −20 ° C.). The reaction solution was returned to room temperature and further stirred overnight. Thereafter, this solution was poured into an ice-cooled 20% aqueous sulfuric acid solution and stirred, and an aqueous layer was collected. The resulting aqueous layer was saturated with brine and extracted with ether. Further, the ether extract was extracted with 100 mL of deionized water to which 50 g of potassium hydroxide was added, and then the aqueous layer was acidified with a 20% aqueous sulfuric acid solution to collect an oily portion.

【0037】この油状部分を、硫酸マグネシウムで脱水
した後、減圧乾燥した。得られた生成物を、重アセトン
に溶解して1H−NMRを測定したところ、合成法を開
示する原論文のMacromolecules, 29, p.1762-1766 (199
6)に示されるTVAのデータと一致した。この生成物を
TVA基質として以下の実験に用いた。
This oily part was dried over magnesium sulfate and then dried under reduced pressure. When the obtained product was dissolved in deuterated acetone and measured by 1 H-NMR, Macromolecules, 29, p. 1762-1766 (199) in the original paper disclosing the synthesis method was obtained.
This was consistent with the TVA data shown in 6). This product was used as a TVA substrate in the following experiments.

【0038】ノナン酸0.1%を含むM9寒天培地上で
生育させたOK4株のコロニーを、ノナン酸0.1%、
TVA 0.1%を含むM9液体培地(200 mL)に
植菌し、30℃で培養した。36時間後、菌体を遠心分
離によって収穫し、ノナン酸0.1%、TVA 0.2
%を含む、窒素源(NHCl)を含まないM9液体培
地(200 mL)に再懸濁して、更に、30℃で36
時間振とう培養した。この菌体を、再び遠心分離によっ
て収穫し、冷メタノールで一度洗浄して凍結乾燥した。
Colonies of the OK4 strain grown on an M9 agar medium containing 0.1% nonanoic acid were isolated from 0.1% nonanoic acid,
The cells were inoculated into an M9 liquid medium (200 mL) containing 0.1% of TVA, and cultured at 30 ° C. After 36 hours, cells were harvested by centrifugation, nonanoic acid 0.1%, TVA 0.2
% M9 liquid medium (200 mL) without a nitrogen source (NH 4 Cl) containing
The cells were cultured with shaking for a time. The cells were harvested again by centrifugation, washed once with cold methanol and lyophilized.

【0039】この凍結乾燥ペレットを秤量した後、10
0mLのクロロホルムに懸濁し、60℃で20時間攪拌
してPHAを抽出した。抽出液を0.45μmのフィル
ターでろ過した後、エバポレーターで濃縮し、濃縮液を
冷メタノール中で再沈殿させ、ポリマーを得た。このポ
リマーを室温で減圧乾燥し、秤量した。
After weighing the lyophilized pellet, 10
The suspension was suspended in 0 mL of chloroform and stirred at 60 ° C. for 20 hours to extract PHA. After the extract was filtered through a 0.45 μm filter, the extract was concentrated with an evaporator, and the concentrate was reprecipitated in cold methanol to obtain a polymer. The polymer was dried under reduced pressure at room temperature and weighed.

【0040】得られたPHAの組成は以下のようにして
分析した。すなわち、約10mgPHAを25mL容ナ
ス型フラスコに入れ、クロロホルム2mLに溶解させ、
3%硫酸を含むメタノール溶液2mLを加えて、100
℃で還流しながら3.5時間反応させた。反応終了後、
脱イオン水10mLを加えて、激しく10分間振とうし
た後に、2層に分離した下層のクロロホルム層を取り出
し、硫酸マグネシウムで脱水した。このクロロホルム層
をガスクロマトグラフィー−質量分析装置(GC−M
S,島津QP−5050、EI法)にかけて、含まれて
いるPHAモノマーユニットのメチルエステル化物の同
定を行った。表6に、同定されたモノマーユニットとそ
の含有率を示す。
The composition of the obtained PHA was analyzed as follows. That is, about 10 mg PHA is put in a 25 mL eggplant-shaped flask, dissolved in 2 mL of chloroform,
Add 2 mL of methanol solution containing 3% sulfuric acid and add
The mixture was reacted for 3.5 hours while refluxing at ℃. After the reaction,
After adding 10 mL of deionized water and shaking vigorously for 10 minutes, the lower chloroform layer separated into two layers was taken out and dehydrated with magnesium sulfate. This chloroform layer was subjected to gas chromatography-mass spectrometry (GC-M
S, Shimadzu QP-5050, EI method) to identify the methyl esterified product of the contained PHA monomer unit. Table 6 shows the identified monomer units and their contents.

【0041】[0041]

【表6】 CDW:cell dry weight(乾燥菌体重量) PDW:Polymer dry weight(ポリマ
ー乾燥重量) C/P:ポリマー乾燥重量/乾燥菌体重量 3HB:3−ヒドロキシ酪酸 3HV:3−ヒドロキシ吉草酸 3HHp:3−ヒドロキシヘプタン酸 3HN:3−ヒドロキシノナン酸 3HTVA:3−ヒドロキシ−5−(p−トリル)吉草
酸 (実施例3) 3HBおよび3HPV含有PHAの生産−2 ラウリン酸0.1%を含むM9寒天培地上で生育させた
OK4株のコロニーを、ラウリン酸0.1%、PVA
(5−フェニルペンタン酸)0.1%を含むM9液体培
地(200 mL)に植菌し、30℃で培養した。36
時間後、菌体を遠心分離によって収穫し、ノナン酸0.
1%、PVA 0.2%を含む、窒素源(NH4Cl)を
含まないM9液体培地(200 mL)に再懸濁して、
更に、30℃で36時間振とう培養した。この菌体を、
再び遠心分離によって収穫し、冷メタノールで一度洗浄
して凍結乾燥した。
[Table 6] CDW: cell dry weight (dry cell weight) PDW: Polymer dry weight (polymer dry weight) C / P: polymer dry weight / dry cell weight 3HB: 3-hydroxybutyric acid 3HV: 3-hydroxyvaleric acid 3HHp: 3- Hydroxyheptanoic acid 3HN: 3-hydroxynonanoic acid 3HTVA: 3-hydroxy-5- (p-tolyl) valeric acid (Example 3) Production of PHA containing 3HB and 3HPV-2 M9 agar medium containing 0.1% lauric acid A colony of the OK4 strain grown on the above was lauric acid 0.1%, PVA
The cells were inoculated into an M9 liquid medium (200 mL) containing 0.1% of (5-phenylpentanoic acid) and cultured at 30 ° C. 36
After an hour, the cells were harvested by centrifugation, and nonanoic acid was added to the cells.
Resuspend in M9 liquid medium (200 mL) containing 1%, PVA 0.2% and no nitrogen source (NH 4 Cl),
Further, shaking culture was performed at 30 ° C. for 36 hours. This cell is
Harvested again by centrifugation, washed once with cold methanol and lyophilized.

【0042】この凍結乾燥ペレットを秤量した後、10
0mLのクロロホルムに懸濁し、60℃で20時間攪拌
してPHAを抽出した。抽出液を0.45μmのフィル
ターでろ過した後、エバポレーターで濃縮し、濃縮液を
冷メタノール中で再沈殿させ、ポリマーを得た。このポ
リマーを室温で減圧乾燥し、秤量した。
After weighing the lyophilized pellet, 10
The suspension was suspended in 0 mL of chloroform and stirred at 60 ° C. for 20 hours to extract PHA. After the extract was filtered through a 0.45 μm filter, the extract was concentrated with an evaporator, and the concentrate was reprecipitated in cold methanol to obtain a polymer. The polymer was dried under reduced pressure at room temperature and weighed.

【0043】得られたPHAの組成は以下のようにして
分析した。すなわち、約10mgPHAを25mL容ナ
ス型フラスコに入れ、クロロホルム2mLに溶解させ、
3%硫酸を含むメタノール溶液2mLを加えて、100
℃で還流しながら3.5時間反応させた。反応終了後、
脱イオン水10mLを加えて、激しく10分間振とうし
た後に、2層に分離した下層のクロロホルム層を取り出
し、硫酸マグネシウムで脱水した。このクロロホルム層
をガスクロマトグラフィー−質量分析装置(GC−M
S,島津QP−5050、EI法)にかけて、含まれて
いるPHAモノマーユニットのメチルエステル化物の同
定を行った。表7に、同定されたモノマーユニットとそ
の含有率を示す。
The composition of the obtained PHA was analyzed as follows. That is, about 10 mg PHA is put in a 25 mL eggplant-shaped flask, dissolved in 2 mL of chloroform,
Add 2 mL of methanol solution containing 3% sulfuric acid and add
The mixture was reacted for 3.5 hours while refluxing at ℃. After the reaction,
After adding 10 mL of deionized water and shaking vigorously for 10 minutes, the lower chloroform layer separated into two layers was taken out and dehydrated with magnesium sulfate. This chloroform layer was subjected to gas chromatography-mass spectrometry (GC-M
S, Shimadzu QP-5050, EI method) to identify the methyl esterified product of the contained PHA monomer unit. Table 7 shows the identified monomer units and their contents.

【0044】[0044]

【表7】 CDW:cell dry weight(乾燥菌体重量) PDW:Polymer dry weight(ポリマ
ー乾燥重量) C/P:ポリマー乾燥重量/乾燥菌体重量 3HB:3−ヒドロキシ酪酸 3HHx:3−ヒドロキシヘキサン酸 3HO:3−ヒドロキシオクタン酸 3HD:3−ヒドロキシデカン酸 3HDD:3−ヒドロキシドデカン酸 3HPV:3−ヒドロキシ−5−フェニル吉草酸
[Table 7] CDW: cell dry weight (dry cell weight) PDW: Polymer dry weight (polymer dry weight) C / P: polymer dry weight / dry cell weight 3HB: 3-hydroxybutyric acid 3HHx: 3-hydroxyhexanoic acid 3HO: 3- Hydroxyoctanoic acid 3HD: 3-hydroxydecanoic acid 3HDD: 3-hydroxydodecanoic acid 3HPV: 3-hydroxy-5-phenylvaleric acid

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明は、3HBと3−ヒドロキシ−5
−(4−置換フェニル)吉草酸をモノマーユニットとする
PHAを同時に生産するという特異な性質を有する新規
な菌株として、バークホルデリア スピーシズ OK4株
(FERM P-17371)を提供するとともに、このOK4株を
基質として、5−(4−置換フェニル)吉草酸を含む培地
で適当な条件下で培養することで、3HBならびに3−
ヒドロキシ−5−(4−置換フェニル)吉草酸をモノマー
ユニットとするPHAを同時に生産することを可能とし
た。本発明の方法では、3−ヒドロキシ−5−(4−置
換フェニル)吉草酸をモノマーユニットとするPHAに
加えて、同時に3HBをモノマーユニットとするPHA
も高い収率で、簡便に生産することができる利点があ
る。
According to the present invention, 3HB and 3-hydroxy-5 are used.
Barkholderia species OK4 (FERM P-17371) is provided as a novel strain having the unique property of simultaneously producing PHA using-(4-substituted phenyl) valeric acid as a monomer unit. Is used as a substrate and cultured under appropriate conditions in a medium containing 5- (4-substituted phenyl) valeric acid to obtain 3HB and 3-HB.
This makes it possible to simultaneously produce PHA using hydroxy-5- (4-substituted phenyl) valeric acid as a monomer unit. In the method of the present invention, in addition to PHA having 3-hydroxy-5- (4-substituted phenyl) valeric acid as a monomer unit, PHA having 3HB as a monomer unit at the same time
However, there is an advantage that it can be easily produced in a high yield.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 3−ヒドロキシ酪酸と、下記一般式
(1): 【化1】 (式中、RはHまたはCH3を表す)で示される3−ヒ
ドロキシ−5−(4−置換フェニル)吉草酸をモノマーユ
ニットとして含むポリヒドロキシアルカノエートを同時
に生産する新規微生物バークホルデリア・スピーシズ
(Burkholderia sp.)OK4株(FERM P-17371)。
1. 3-hydroxybutyric acid and the following general formula (1): (Wherein R represents H or CH 3 ) A novel microorganism Burkholderia species simultaneously producing polyhydroxyalkanoate containing 3-hydroxy-5- (4-substituted phenyl) valeric acid as a monomer unit (Burkholderia sp.) OK4 strain (FERM P-17371).
【請求項2】 前記請求項1記載のバークホルデリア・
スピーシズ(Burkholderia sp.)OK4株(FERM P-173
71)を、下記一般式(2): 【化2】 (式中、RはHまたはCH3を表す)で示される5−(4
−置換フェニル)吉草酸を含む培地中で培養した後、3-
ヒドロキシ酪酸と、前記一般式(1)で示され、前記一
般式(2)とRを共通とするる3−ヒドロキシ−5−
(4−置換フェニル)吉草酸をモノマーユニットとして含
むポリヒドロキシアルカノエートを前記培養物から抽出
することを特徴とするポリヒドロキシアルカノエートの
生物的生産方法。
2. The Burkholderia according to claim 1, wherein
Burkholderia sp. OK4 strain (FERM P-173)
71) with the following general formula (2): (Wherein R represents H or CH 3 ).
After culturing in a medium containing (substituted phenyl) valeric acid,
Hydroxybutyric acid and 3-hydroxy-5 represented by the general formula (1) and having R in common with the general formula (2).
A method for biologically producing polyhydroxyalkanoate, comprising extracting a polyhydroxyalkanoate containing (4-substituted phenyl) valeric acid as a monomer unit from the culture.
【請求項3】 前記ポリヒドロキシアルカノエートの抽
出に、クロロホルムを用いることを特徴とする請求項2
に記載のポリヒドロキシアルカノエートの生物的生産方
法。
3. The method according to claim 2, wherein chloroform is used for extracting the polyhydroxyalkanoate.
The biological production method of the polyhydroxyalkanoate according to the above.
【請求項4】 前記ポリヒドロキシアルカノエートの抽
出に、次亜塩素酸塩を用いることを特徴とする請求項2
に記載のポリヒドロキシアルカノエートの生物的生産方
法。
4. The method according to claim 2, wherein hypochlorite is used for the extraction of the polyhydroxyalkanoate.
The biological production method of the polyhydroxyalkanoate according to the above.
【請求項5】 前記培地は、ノナン酸またはラウリン酸
のいずれかを含むことを特徴とする請求項2〜4のいず
れかに記載のポリヒドロキシアルカノエートの生物的生
産方法。
5. The method for producing polyhydroxyalkanoate according to claim 2, wherein the medium contains either nonanoic acid or lauric acid.
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