JP2679739B2 - Method for producing aldehydes - Google Patents

Method for producing aldehydes

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JP2679739B2 JP5511289A JP5511289A JP2679739B2 JP 2679739 B2 JP2679739 B2 JP 2679739B2 JP 5511289 A JP5511289 A JP 5511289A JP 5511289 A JP5511289 A JP 5511289A JP 2679739 B2 JP2679739 B2 JP 2679739B2
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【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、アルデヒド類の製造方法に関する。更に詳
しくは、本発明は、スチレン誘導体をシユードモナス
(Pseudomonas)属に属する或る特定の菌の産生する酵
素を用いて、そのスチレン誘導体中のベンゼン環に共役
するエチレン結合を選択的且つ酸化的に分解し、アルデ
ヒド類を製造する方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing aldehydes. More specifically, the present invention uses a styrene derivative which is produced by a specific fungus belonging to the genus Pseudomonas to selectively and oxidatively oxidize an ethylene bond conjugated to a benzene ring in the styrene derivative. The present invention relates to a method for decomposing and producing aldehydes.

〈従来技術〉 従来酵素を用いてスチレン誘導体中のベンゼン環に共
役するエチレン結合を選択的且つ酸化的に分解し、アル
デヒド類を製造することは本発明者の知る限り、知られ
ていない。
<Prior Art> To the best knowledge of the present inventor, it has not been known that an aldehyde is produced by selectively and oxidatively decomposing an ethylene bond conjugated to a benzene ring in a styrene derivative using a conventional enzyme.

〈発明の目的〉 本発明の目的は、スチレン誘導体中のベンゼン環に共
役するエチレン結合を酵素を用いて選択的且つ酸化的に
分解し、アルデヒド類を製造し得る方法を提供すること
にある。
<Object of the Invention> An object of the present invention is to provide a method for producing an aldehyde by selectively and oxidatively decomposing an ethylene bond conjugated to a benzene ring in a styrene derivative with an enzyme.

本発明の他の目的は、シユードモナス属に属する菌株
が産生する酵素を用いて、スチレン誘導体中のベンゼン
環に共役するエチレン結合を酸化的に分解し、アルデヒ
ド類を製造し得る方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method capable of producing an aldehyde by oxidatively decomposing an ethylene bond conjugated to a benzene ring in a styrene derivative by using an enzyme produced by a strain belonging to the genus Cichudomonas. It is in.

本発明者の研究によれば、上記本発明の目的は、 下記一般式[I] 式中R1は炭素数1〜10の直鎖もしくは分岐状アルキル
基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数5〜15のシクロ
アルキル基、基−COOR1(ここでR1は水素原子または炭
素数1〜10のアルキル基)、ホルミル基または を示す。但し、上記アルキル基、シクロアルキル基およ
びアリール基は置換基を有していてもよい。
According to the study by the present inventor, the above-mentioned object of the present invention is In the formula, R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 15 carbon atoms, a group —COOR 1 (wherein R 1 is a hydrogen atom Or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms), a formyl group or Is shown. However, the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group may have a substituent.

R2、R3、R4、R5およびR6は、互いに同一もしくは異な
り、水素原子、水酸基もしくはその配糖体、炭素数1〜
10の直鎖もしくは分岐状アルキル基、または炭素数1〜
10のアルコキシ基を示すか或いはこれらのうち互いに隣
接する2つの基は一緒になってCH2 、−OCH2
または−OCH2 nO−を形成していてもよい(ここ
でnは1〜4の整数を示す)。
R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different from each other, and each represent a hydrogen atom, a hydroxyl group or a glycoside thereof, and a carbon number of 1 to 1.
10 linear or branched alkyl groups or 1 to 1 carbon atoms
Two alkoxy groups which represent 10 alkoxy groups or which are adjacent to each other are taken together to form CH 2 n , —OCH 2
n or optionally form a -OCH 2 n O-(where n is an integer of 1 to 4).

で表わされるスチレン誘導体を、シユードモナス属に属
し且つスチレン誘導体に対するジオキシゲナーゼ活性酵
素を産生し得る菌株が生産した酵素と好気的条件下に接
触せしめることを特徴とするアルデヒド類の製造方法に
より達成される。
A method for producing aldehydes, which comprises contacting a styrene derivative represented by the following formula with an enzyme produced by a strain that belongs to the genus Cichudomonas and is capable of producing a dioxygenase-activating enzyme for the styrene derivative under aerobic conditions: It

本発明によれば、上記スチレン誘導体[I]にシユー
ドモナス属し且つスチレン誘導体中のベンゼン環の共役
エチレン結合に対するジオキシゲナーゼ活性を有する酵
素を産生し得る菌株が生産した酵素を作用せしめること
により、該スチレン誘導体[I]におけるエチレン結合
が酸化的に分解されアルデヒド基に転換される。これを
模式的に反応式で表わすと下記の通りとなる。
According to the present invention, the styrene derivative [I] is treated with an enzyme produced by a strain capable of producing an enzyme having a dioxygenase activity with respect to the conjugated ethylene bond of the benzene ring in the styrene derivative, and the styrene derivative [I] is reacted with the styrene derivative [I]. The ethylene bond in the derivative [I] is oxidatively decomposed and converted into an aldehyde group. The reaction formula is schematically shown below.

かくして本発明において、ジオキシゲナーゼ活性と
は、スチレン誘導対中のベンゼン環に共役するエチレン
結合が、上記反応式の如く選択的に酸素添加反応によっ
て分解され2つのアルデヒド基に転換される作用を意味
する。
Thus, in the present invention, the dioxygenase activity means an action in which an ethylene bond conjugated to a benzene ring in a styrene-derived pair is selectively decomposed by an oxygen addition reaction as shown in the above reaction formula to be converted into two aldehyde groups. To do.

本発明者が知る限り、スチレン誘導体におけるエチレ
ン結合が、シユードモナス属の或る菌株の産生する酵素
によって上記ジオキシゲナーゼ活性を受けることは全く
新しい知見である。
As far as the present inventor knows, it is a completely new finding that the ethylene bond in the styrene derivative undergoes the above dioxygenase activity by the enzyme produced by a strain of the genus C. pseudomonas.

かくして本発明によれば上記スチレン誘導体[I]は
上記した酵素のジオキシゲナーゼ活性の作用を受け、ア
ルデヒドが得られる。
Thus, according to the present invention, the styrene derivative [I] is subjected to the dioxygenase activity of the above-mentioned enzyme to obtain an aldehyde.

その反応例のいくつかを下記に示す。 Some of the reaction examples are shown below.

なお本発明方法によれば前記反応例(2)に示される
ように、原料スチレン誘導体中に基−OGluが含まれてい
る場合、生成したアルデヒド類中の基−OGluは、菌株の
培養生成物から分離された酵素中にグリコシダーゼが含
まれているとこの基OGluはその作用に起因すると思われ
る水酸基に転換された形として得られる場合がある。
According to the method of the present invention, as shown in the above reaction example (2), when the starting styrene derivative contains a group -OGlu, the group -OGlu in the produced aldehydes is a culture product of the strain. When glycosidase is contained in the enzyme separated from, the group OGlu may be obtained as a form converted to a hydroxyl group which is considered to be due to its action.

本発明の上記一般式[I]で表わされるスチレン誘導
体として、好ましいR1、R2、R3、R4、R5およびR6は以下
に説明する通りである。
Preferred R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 as the styrene derivative represented by the above general formula [I] of the present invention are as described below.

R1としては、炭素数1〜6の直鎖もしくは分岐状アル
キル基;炭素数6〜8のアリール基、特にフエニル基;
炭素数5〜10のシクロアルキル基、特にシクロヘキシル
基;基−COOR1(ここでR1は水素原子または炭素数1〜
4のアルキル基);ホルミル基または であるのが好ましい。また上記アルキル基、およびアリ
ール基には、水酸基もしくはその配糖体または炭素数1
〜4のアルコキシ基で置換されていてもよい。
R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, particularly a phenyl group;
A cycloalkyl group having 5 to 10 carbon atoms, particularly a cyclohexyl group; a group -COOR 1 (wherein R 1 is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to
4 alkyl groups); formyl groups or It is preferred that The above alkyl group and aryl group each have a hydroxyl group or a glycoside thereof or a carbon number of 1
It may be substituted with an alkoxy group of ~ 4.

一方R2、R3、R4、R5およびR6としては、同一もしくは
異なり、水素原子;水酸基もしくはその配糖体;炭素数
1〜6、特に1〜3のアルキル基;炭素数1〜6、特に
1〜3のアルコキシ基;R3とR4またはR4とR5は、互いに
結合して−OCH2O−を形成する環であるものが好まし
い。
On the other hand, R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different and each is a hydrogen atom; a hydroxyl group or a glycoside thereof; an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, particularly 1 to 3 carbon atoms; 6, particularly 1 to 3 alkoxy groups; R 3 and R 4 or R 4 and R 5 are preferably a ring which is bonded to each other to form —OCH 2 O—.

上記式[I]の化合物はR2〜R6のうち、1〜2個が水
酸基もしくはその配糖体または炭素数1〜3のアルコキ
シ基で置換されたものが特に好ましい。
The compound of the above formula [I] is particularly preferably one in which 1 to 2 of R 2 to R 6 are substituted with a hydroxyl group or a glycoside thereof or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms.

以下本発明において前記ジオキシゲナーゼ活性を有す
る酵素を用いて分解することができる前記スチレン誘導
体[I]の具体例としては下記のものを例示することが
できる。
Hereinafter, specific examples of the styrene derivative [I] that can be decomposed using the enzyme having the dioxygenase activity in the present invention include the following.

なお下記式においてMeはメチル基、基OGluはグルコシ
ル基を表すものとする。
In the formulas below, Me represents a methyl group and the group OGlu represents a glucosyl group.

次に本発明方法において、前記一般式[I]で表わさ
れるスチレン誘導の酸化分解に用いられる前記ジオキシ
ゲナーゼ活性を有する酵素、その酵素を産生するシユー
ドモナス属の菌株および該酵素の取得方法について説明
する。
Next, in the method of the present invention, an enzyme having the above-mentioned dioxygenase activity, which is used in the styrene-induced oxidative decomposition represented by the above-mentioned general formula [I], a strain of the genus Cleudomonas producing the enzyme, and a method for obtaining the enzyme will be described. .

本発明方法において用いられるジオキシゲナーゼ活性
を有する酵素は、シユードモナス属に属する細菌より産
生され且つ下記理化学性質を有している。
The enzyme having a dioxygenase activity used in the method of the present invention is produced by a bacterium belonging to the genus C. pseudomonas and has the following physicochemical properties.

(a) 作用および基質特異性; 本ジオキシゲナーゼは上記一般式[I」で表わされる
スチレン誘導体中のベンゼン環に共役したエチレン結合
に選択的に作用しアルデヒド類に転換せしめる作用を有
する。
(A) Action and Substrate Specificity: The present dioxygenase has the action of selectively acting on the ethylene bond conjugated to the benzene ring in the styrene derivative represented by the above general formula [I] to convert it into aldehydes.

(b) 至適pHおよび安定pHの範囲; 至適pH6〜10 安定pHの範囲6.5〜9.5 (c) 作用適温の範囲; pH8.0で20〜50℃ (d) 失活条件; pH;5以下或いは12以上 温度;60℃以上 (e) 力価の測定 後述する実施例2のaに記載 (f) 分子量; SDS−PAGE電気泳動法によって測定された分子量は約5
2,000であり、また、ゲル濾過法で求められた分子量は
約94,000であり、本ジオキシゲナーゼは分子量が約52,0
00の同一サブユニツトからなるホモのダイマーを形成し
ていると推定される。
(B) Optimum pH and stable pH range; Optimum pH 6-10 Stable pH range 6.5-9.5 (c) Optimum temperature range of action; pH 8.0 at 20-50 ° C (d) Inactivation condition; pH; 5 Below or 12 or higher Temperature: 60 ° C. or higher (e) Measurement of titer Described in a of Example 2 described later (f) Molecular weight; Molecular weight measured by SDS-PAGE electrophoresis is about 5
The molecular weight of the dioxygenase was about 2,000, and the molecular weight determined by gel filtration was about 94,000.
It is presumed to form a homodimer consisting of 00 identical subunits.

(g) 精製方法; 粗酵素液をヒドロキシルアパタイド処理し、イオン交
換クロマトグラフイー(DEAE、トヨパール)および疎水
クロマトグラフイー(ブチルトヨパール)を組合せるこ
とにより精製される。
(G) Purification method: Purification is carried out by subjecting the crude enzyme solution to hydroxylapatide treatment, and combining ion exchange chromatography (DEAE, Toyopearl) and hydrophobic chromatography (butyl Toyopearl).

(h) 阻害、活性化および安定化; 酵素反応液に下記各阻害剤を加えて酵素活性に与える
影響を調べた。酵素反応条件はpH8.0、50℃で10分間、
阻害剤を加えない場合を100とした相対活性で阻害を評
価した。
(H) Inhibition, Activation and Stabilization; Each of the following inhibitors was added to the enzyme reaction solution to examine the effect on the enzyme activity. The enzyme reaction conditions are pH 8.0, 50 ° C for 10 minutes,
Inhibition was evaluated by the relative activity, which was set to 100 when no inhibitor was added.

本発明において、上記ジオキシゲナーゼは、上記活性
を有し且つシユードモナス属に属する菌株より産生され
るが、特に好ましくは、シユードモナス属に属する細菌
TMY1009株が産生する酵素である。
In the present invention, the dioxygenase is produced from a strain having the above activity and belonging to the genus Cichudomonas, and particularly preferably a bacterium belonging to the genus Cichudomonas.
It is an enzyme produced by the TMY1009 strain.

このシユードモナス属の細菌TMY1009株は、微工研へ
微工研菌寄第10362号として寄託されている。
This bacterium of the genus C. pseudomonas TMY1009 has been deposited with the Institute of Microtechnology as Microorganism Research Institute No. 10362.

かゝる細菌TMY1009株は、下記菌学的性質を有してい
る。
The bacterium TMY1009 strain has the following mycological properties.

(i) 形態 1.細胞の形と大きさ:桿菌、0.8×1.1μm 2.運動性の有無と鞭毛の着生状態有り、極鞭毛1本 3.グラム染色性;陰性 (ii) 各種培地における生育状態 LB培地平板培養 円形でなめらかなコロニー形成、黄褐色 肉汁寒天板培養 コロニーは円形、表面はスムーズ、色はうすい黄色、
光沢あり 肉汁寒天斜面培養 表面はスムーズ、色はうすい黄色、光沢あり、色素拡
散は見られなかった。
(I) Morphology 1. Cell shape and size: Bacillus, 0.8 × 1.1 μm 2. Motility and presence of flagella epithelial state, 1 polar flagella 3. Gram stainability; negative (ii) in various media Growth condition LB medium plate culture Round and smooth colony formation, yellowish brown broth agar plate culture Colony is round, surface is smooth, color is pale yellow,
Glossy broth agar slant culture The surface was smooth, the color was pale yellow, glossy, and no pigment diffusion was observed.

肉汁液体培養 液表面での生育は認められなかった。液全体がやゝ濁
っていた。底部に菌体が沈降していた。
No growth was observed on the surface of the broth broth. The whole liquid was a little cloudy. Bacteria were settled on the bottom.

肉汁ゼラチン穿刺培養 全体に小さな菌塊、ゼラチン液化は認められなかっ
た。
Small bacterial mass and gelatin liquefaction were not observed in the whole broth gelatin stab culture.

リトマスミルク 底部に菌体沈降、ミルクの凝固、液化、pHの変化な
し。
Litmus milk No bacterial sedimentation on the bottom, milk coagulation, liquefaction, and no change in pH.

(iii) 生理学的性質 (1) 硝酸塩の還元:陰性 (2) 色素の生成:カロチノイド極大吸収479、450
(425)nm (3) オキシダーゼ:陽性 (4) カタラーゼ:陽性 (5) 酵素に対する態度:好気的 (6) O−Fテスト:酸化的条件で有機酸生成 (7) 脱窒反応:陰性 (8) MRテスト:陰性 (9) VPテスト:陰性 (10)インドールの生成:陰性 (11)硫化水素の生成:陰性 (12)デンプンの加水分解:陽性 (13)クエン酸の利用 Koserの培地:陰性 Chvistensenの培地:陽性 (14)無機窒素源の利用 硝酸塩:陰性 アンモニウム塩:陽性 (15)ウレアーゼ:陰性 (16)糖類から酸及びガスの生成 酸生成 ガス生成 L−アラビノース + − D−キシロース + − D−グルコース + − D−マンノース + − D−フラクトース + − D−ガラクトース + − 麦芽糖 + − ショ糖 + − 乳 糖 + − トレハロース + − D−ソルビット − − D−マンニット − − イノシット − − グリセリン − − デンプン − − (17)その他の特徴 グルコン酸の酸化:陰性 アルギニンの分会:陰性 リジンの脱炭酸反応:陰性 オルニチンの脱炭酸反応:陰性 プロトカテキン酸の分解:メタ開裂 (18)その他 Tweenの分解 Tween40:陰性 Tween60:陰性 Tween80:陰性 DNase:陽性 3−ケト乳酸の生成:陰性 (iv) 生育範囲 温度 20〜33℃ pH 5.5〜10 Doubling Time 27℃LB培地(pH7.4)で2.5hrs (v) 炭素化合物の資化性 カテコール− ベンゼン− 安息香酸− フエルラ酸+ p−クマル酸+ プロトカテキン酸+ パラハイドロキシ安息香酸+ バニリン酸+ グルタミン酸ナトリウム+ 本発明におけるシユードモナス属に属し且つ前記ジオ
キシゲナーゼ活性を有する酵素を酸生し得る菌株、殊に
菌株TMY1009株から、目的とする前記酵素を得るには、
それ自体公知のシユードモナス属の菌株が生育する培地
中で菌体を培養し、得られた培養物から酵素を分離すれ
ばよい。
(Iii) Physiological properties (1) Nitrate reduction: negative (2) Pigment formation: carotenoid maximum absorption 479, 450
(425) nm (3) Oxidase: Positive (4) Catalase: Positive (5) Attitude toward enzyme: Aerobic (6) OF test: Organic acid production under oxidative conditions (7) Denitrification reaction: Negative ( 8) MR test: negative (9) VP test: negative (10) Indole formation: negative (11) Hydrogen sulfide formation: negative (12) Starch hydrolysis: positive (13) Use of citric acid Koser's medium: Negative Chvistensen medium: Positive (14) Utilization of inorganic nitrogen source Nitrate: Negative Ammonium salt: Positive (15) Urease: Negative (16) Production of acid and gas from saccharide Acid production Gas production L-arabinose + -D-xylose + -D-glucose + -D-mannose + -D-fructose + -D-galactose + -maltose + -sucrose + -lactose + -trehalose + -D-sorbit --- D-mannitol − − Inosit − − Glycerin − − Starch − − (17) Other characteristics Gluconic acid oxidation: Negative Arginine grouping: Negative Lysine decarboxylation: Negative Ornithine decarboxylation: Negative Protocatechin acid decomposition: Meta cleavage (18) Other Tween degradation Tween40: Negative Tween60: Negative Tween80: Negative DNase: Positive 3-Ketolactic acid production: Negative (iv) Growth range Temperature 20-33 ℃ pH 5.5-10 Doubling Time 27 ℃ LB medium (pH 7. 4) 2.5 hrs (v) assimilation of carbon compounds catechol-benzene-benzoic acid-ferulic acid + p-coumaric acid + protocatechuic acid + parahydroxybenzoic acid + vanillic acid + sodium glutamate + to the genus Cichudomonas in the present invention To obtain the enzyme of interest from a strain that belongs to the group and is capable of acid-producing an enzyme having the dioxygenase activity, particularly from the strain TMY1009
It suffices to culture the cells in a medium in which a strain of the genus Cleudomonas known per se grows, and separate the enzyme from the obtained culture.

以下、上記菌株を生育および酵素を酸生するために使
用しうる培地の組成と酵素の抽出法について説明するが
これは単に説明のためであつて、本発明はこの組成の培
地および酵素の抽出法に限定されるわけではない。
Hereinafter, the composition of the medium and the method for extracting the enzyme that can be used for growing the above-mentioned strain and for producing the acid of the enzyme will be described, but this is merely for explanation, and the present invention extracts the medium and the enzyme of this composition. It is not limited to law.

炭素源としては、たとえばグルコース、フラクトース
などの炭水化物、エタノールのごとき有機化合物、コハ
ク酸などのごとき有機酸があげられ、これらは本発明の
菌株が利用できる1種または2種以上の炭素化合物を任
意に炭素源として利用できる。
Examples of the carbon source include carbohydrates such as glucose and fructose, organic compounds such as ethanol, and organic acids such as succinic acid. These may be one or more carbon compounds that can be used by the strain of the present invention. Can be used as a carbon source.

また、窒素源としては、特に限定されないが例えば、
硫酸アンモニウム、硫酸アンモニウムなどの無機窒素化
合物、およびペプトンなどの有機窒素源が利用できる。
Further, the nitrogen source is not particularly limited, for example,
Inorganic nitrogen compounds such as ammonium sulfate, ammonium sulfate, and organic nitrogen sources such as peptone can be used.

また、無機塩類としては、各種のリン酸塩、硫酸マグ
ネシウムなどが使用できる。さらに、微量の金属(鉄
塩、カルシウム塩など)を培地に含有させてもよい。
As the inorganic salts, various phosphates, magnesium sulfate, etc. can be used. Further, a trace amount of metal (iron salt, calcium salt, etc.) may be contained in the medium.

培養方法としては、振とう培養法、深部通気撹拌培養
法などの方法により行うことができる。培養温度は、例
えば20℃〜33℃、pHは6〜10程度の範囲が好ましくあげ
られる。また培養日数は、特に限定されないがたとえ
ば、通常は1〜7日の範囲で行われる。
As a culture method, a shaking culture method, a deep aeration stirring culture method or the like can be used. The culture temperature is preferably 20 ° C. to 33 ° C., and the pH is preferably in the range of 6 to 10. The number of days for culturing is not particularly limited, but, for example, it is usually in the range of 1 to 7 days.

このようにして酵素が生産蓄積された培養物中の菌体
を超音波処理により破壊して得られる無細胞抽出液を分
離し、得られた無細胞抽出液中の低分子物を除くために
リン酸ナトリウム緩衝液で透析処理することにより酵素
液が得られる。
In order to remove the low-molecular substances in the cell-free extract obtained by separating the cell-free extract obtained by destroying the bacterial cells in the culture in which the enzyme is produced and accumulated in this way by ultrasonication An enzyme solution is obtained by dialysis treatment with a sodium phosphate buffer solution.

かくして本発明方法においては、前記酵素液自体或い
は、その酵素液から精製された酵素を前記一般式[I]
のスチレン誘導体と好気的条件下で接触せしめ、かくし
て目的とするアルデヒド類を得ることが可能となる。
Thus, in the method of the present invention, the enzyme solution itself or an enzyme purified from the enzyme solution is used in the formula [I]
It is possible to obtain the desired aldehydes by bringing them into contact with the styrene derivative (1) under aerobic conditions.

その際の温度は20〜50℃、好ましくは30〜40℃の範囲
が有利でありpHは6〜10、好ましくは6.5〜9.5範囲が望
ましい。
At that time, the temperature is advantageously in the range of 20 to 50 ° C, preferably 30 to 40 ° C, and the pH is preferably in the range of 6 to 10, preferably 6.5 to 9.5.

また反応は、バツチ方式または連続方式いずれで行な
ってもよく、さらに酵素は、固定化して使用しても差支
えない。
In addition, the reaction may be carried out in either a batch system or a continuous system, and the enzyme may be immobilized and used.

以下実施例を挙げて本発明を詳述する。 The present invention will be described in detail below with reference to examples.

実施例(1) 酵素液の調製 1の栄養培地(LB)でTMY1009株を約22時間好気的
に27℃で振とう培養することにより湿菌体約3.5gが得ら
れた。菌体を集菌、洗浄後15mlの50mMリン酸ナトリウム
緩衝液に懸濁した後、超音波処理することにより菌体を
破壊し、遠心分離処理した(10,000×g、20min)。得
られた無細胞抽出液中の低分子物を除くために20mMリン
酸ナトリウム緩衝液(pH7.5)で透析を行ない粗酵素液
とした(タンパク濃度:15.4mg/ml)。
Example (1) Preparation of enzyme solution TMY1009 strain was aerobically shake-cultured at 27 ° C. for about 22 hours in the nutrient medium (LB) of Example 1 to obtain about 3.5 g of wet bacterial cells. The cells were collected, washed, suspended in 15 ml of a 50 mM sodium phosphate buffer solution, sonicated to destroy the cells, and centrifuged (10,000 xg, 20 min). In order to remove low-molecular substances in the obtained cell-free extract, dialysis was performed with a 20 mM sodium phosphate buffer (pH 7.5) to obtain a crude enzyme solution (protein concentration: 15.4 mg / ml).

実施例(2) バニリンの製法 a.イソオイゲノール1μmolを含む450μの緩衝液(pH
7.5)に酵素液(15.4mg/ml)を50μ加え26℃で30分間
インキユベートする。50μの1N HClを加え酸性にし
たのち、500μの酢酸エチルで抽出する。抽出液をHPL
Cで定量分析した結果、0.16μmolのバニリンを認めた。
この結果から本酵素の力価を計算すると0.11ユニツトで
あった。ここで1ユニツトは1分間に1μmolのバニリ
ンを生成する酵素の量をいう。
Example (2) Method for manufacturing vanillin a. 450 μm buffer containing 1 μmol isoeugenol (pH
Add 50μ of enzyme solution (15.4mg / ml) to 7.5) and incubate at 26 ℃ for 30 minutes. After adding 50μ of 1N HCl to make the mixture acidic, extract with 500μ of ethyl acetate. HPL the extract
As a result of quantitative analysis with C, 0.16 μmol of vanillin was found.
From this result, the titer of this enzyme was calculated to be 0.11 unit. Here, one unit refers to the amount of enzyme that produces 1 μmol of vanillin per minute.

HPLCの測定条件 機 種;Shimadzu LC−6A カラム;LiChrosorb RP−18(4.6×250mm) 溶 出;0.05%リン酸水(A)/アセトニトリル(B)
=70/30…(5分間)…(A)/(B)=70/30…(incr
easing 5% per min)…(A)/(B)=0/100 上記におけるバニリンの保持時間は6.1分 b.実施例aと同じ条件下に基質としてイソラボテン1μ
molを用いて行った結果、0.16μmolのバニリンを認め
た。また3,5−ジヒドロキシベンズアルデヒドも認めら
れた。
HPLC measurement conditions Model: Shimadzu LC-6A column; LiChrosorb RP-18 (4.6 x 250 mm) Leaching: 0.05% phosphoric acid water (A) / acetonitrile (B)
= 70/30… (5 minutes)… (A) / (B) = 70/30… (incr
easing 5% per min) ... (A) / (B) = 0/100 The retention time of vanillin in the above is 6.1 minutes b. Isolabotene 1 μ as a substrate under the same conditions as in Example a.
As a result of carrying out with mol, 0.16 micromol vanillin was recognized. In addition, 3,5-dihydroxybenzaldehyde was also recognized.

実施例(3) バニリンの製法 a.5−[2′−(4″−ヒドロキシ−3″−メトキシフ
エニル)ビニル]フエルラ酸1.2μmolを含む950μの
リン酸ナトリウム緩衝液(pH7.5)に酵素液(15.4mg/m
l)50μ加え27℃で30分間インキユベートした。酵素
1μmolが消費された時点で反応を止めた。この反応生
成物を1000μの酢酸エチルで抽出し、HPLCで定量分析
した結果、1μmolのバニリンと1μmolの5−ホルミル
フエルラ酸を認めた。HPLCの測定条件は、実施例(2)
のaと同条件で測定。
Example (3) Method for Producing Vanillin a. To 950 μ sodium phosphate buffer (pH 7.5) containing 1.2 μmol of 5- [2 ′-(4 ″ -hydroxy-3 ″ -methoxyphenyl) vinyl] ferulic acid. Enzyme solution (15.4mg / m
l) 50 μm was added and incubated at 27 ° C. for 30 minutes. The reaction was stopped when 1 μmol of the enzyme had been consumed. This reaction product was extracted with 1000 μl of ethyl acetate and quantitatively analyzed by HPLC. As a result, 1 μmol of vanillin and 1 μmol of 5-formylferulic acid were found. The HPLC measurement conditions are shown in Example (2).
Measured under the same conditions as in a.

b.実施例(2)のaと同じ条件下に1,2−ビス−(4−
ヒドロキシ−3−メトキシフエニル)エチレン1μmol
を用いて反応し、酵素0.54μmolが消費された時点で反
応を止めた。この反応生成物を1000μの酢酸エチルで
抽出し、HPLCで定量分析した結果、1.1μmolのバニリン
を認めた。
b. 1,2-Bis- (4-
Hydroxy-3-methoxyphenyl) ethylene 1 μmol
The reaction was stopped when 0.54 μmol of the enzyme had been consumed. The reaction product was extracted with 1000 μl of ethyl acetate and quantitatively analyzed by HPLC. As a result, 1.1 μmol of vanillin was found.

実施例(4) p−ヒドロキシベンズアルデヒドの製造 実施例(2)のaと同じ条件下に基質としてピソイド
1μmolを用いて行つた。HPLCで定量分析した結果、0.1
6μmolのp−ヒドロキシベンズアルデヒドを認めた。
Example (4) Production of p-hydroxybenzaldehyde This was carried out under the same conditions as in Example (2) a, using 1 μmol of psoid as a substrate. As a result of quantitative analysis by HPLC, 0.1
6 μmol of p-hydroxybenzaldehyde was observed.

HPLCの測定条件は、実施例(2)のaと同じ条件で行
つた。
The HPLC measurement conditions were the same as in Example (2) a.

実施例(5) ジヒドロキシベンズアルデヒドの製造 実施例(2)のaと同じ条件下に基質としてアストリ
ジン1μmolを用いて行つた。HPLCで定量分析した結
果、0.026μmolのジヒドロキシベンズアルデヒドを認め
た。HPLCの測定条件は、実施例(2)のaと同じ条件で
行つた。
Example (5) Production of dihydroxybenzaldehyde It was carried out using 1 μmol of astridine as a substrate under the same conditions as in Example (2) a. As a result of quantitative analysis by HPLC, 0.026 μmol of dihydroxybenzaldehyde was found. The HPLC measurement conditions were the same as in Example (2) a.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下記一般式[I] 式中、 R1は炭素数1〜10の直鎖もしくは分岐状アルキル基、炭
素数6〜10のアリール基、炭素数5〜15のシクロアルキ
ル基、基−COOR1(ここでR1は水素原子または炭素数1
〜10のアルキル基を示す)、ホルミル基または を示し、 但し、上記アルキル基、シクロアルキル基およびアリー
ル基は置換基を有していてもよく、 R2、R3、R4、R5およびR6は同一もしくは異なり、それぞ
れ水素原子、水酸基もしくはその配糖体、炭素数1〜10
の直鎖もしくは分岐状アルキル基または炭素数1〜10の
アルコキシ基を示すか、或いはこれらのうちの互いに隣
接する2つの基は一緒になってCH2 、−OCH2
または−OCH2 nO−(ここでnは1〜4の整数を
示す)を形成していてもよい、 で表わされるスチレン誘導体を、シユードモナス属に属
する細菌により産生され且つ以下の理化学的性質: (a) 作用および基質特異性 上記一般式[I]で表わされるスチレン誘導体中のベン
ゼン環に共役したエチレン結合に選択的に作用しアルデ
ヒド類に転換せしめる作用を有する。 (b) 至適pHおよび安定pHの範囲 至適pH:6〜10 安定pHの範囲:6.5〜9.5 (c) 作用適温の範囲 pH8.0で20〜50℃ (d) 失活条件 pH5以下または12以上で失活 温度60℃以上で失活 (e) 分子量 SDS−PAGE電気泳動法によって測定された分子量は52,00
0であり、また、ゲル濾過法で求められた分子量は94,00
0である (f) 阻害、活性化および安定化 酵素反応液に各阻害剤を加えてpH8.0、50℃で10分間反
応させた後の酵素活性を、阻害剤を加えない場合の酵素
活性を100とした相対活性で示すと次のとおりである を有するジオキシゲナーゼと好気的条件下に接触せしめ
ることを特徴とするアルデヒド類の製造方法。
1. A compound represented by the following general formula [I] In the formula, R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 15 carbon atoms, a group —COOR 1 (wherein R 1 is hydrogen. Atom or carbon number 1
~ 10 alkyl groups), formyl groups or However, the alkyl group, the cycloalkyl group and the aryl group may have a substituent, R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are the same or different, and each is a hydrogen atom or a hydroxyl group. Or its glycosides, carbon number 1-10
Or a linear or branched alkyl group of 1 to 10 or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or two groups adjacent to each other are combined to form CH 2 n , —OCH 2
(where n is an integer of 1 to 4) n or -OCH 2 n O-may form, in a styrene derivative represented, the following physicochemical properties and produced by a bacterium belonging to Shiyudomonasu genus : (A) Action and Substrate Specificity It has the action of selectively acting on the ethylene bond conjugated to the benzene ring in the styrene derivative represented by the above general formula [I] to convert it into an aldehyde. (B) Optimum pH and stable pH range Optimum pH: 6 to 10 Stable pH range: 6.5 to 9.5 (c) Optimum temperature range of pH 8.0 to 20 to 50 ° C (d) Deactivation condition pH 5 or less or Deactivates at a temperature of 12 or higher. Deactivates at a temperature of 60 ℃ or higher. (E) Molecular weight The molecular weight measured by SDS-PAGE electrophoresis is 52,00.
0, and the molecular weight determined by the gel filtration method is 94,00.
0 (f) Inhibition, activation and stabilization The enzyme activity after adding each inhibitor to the enzyme reaction solution and reacting at pH 8.0 and 50 ° C for 10 minutes is the enzyme activity when no inhibitor is added. Is shown as relative activity with A method for producing aldehydes, which comprises contacting a dioxygenase having a salt with an aerobic condition.
【請求項2】該菌株がTMY1009株である特許請求の範囲
第1項記載の製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the strain is TMY1009 strain.
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