JP2708536B2 - ロドコッカス属細菌及びそれを用いる２―ヒドロキシ酪酸の製造法 - Google Patents
ロドコッカス属細菌及びそれを用いる２―ヒドロキシ酪酸の製造法Info
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- JP2708536B2 JP2708536B2 JP1078053A JP7805389A JP2708536B2 JP 2708536 B2 JP2708536 B2 JP 2708536B2 JP 1078053 A JP1078053 A JP 1078053A JP 7805389 A JP7805389 A JP 7805389A JP 2708536 B2 JP2708536 B2 JP 2708536B2
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- rhodococcus
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ロドコッカス（Rhodococcus）属細菌及び
それを用いる２−ヒドロキシ酪酸の製造法に関するもの
である。
それを用いる２−ヒドロキシ酪酸の製造法に関するもの
である。
本発明によれば高収率で安価に２−ヒドロキシ酪酸を
製造することができる。
製造することができる。
（従来の技術及び発明が解決しようとする課題） ２−ヒドロキシ酪酸は、Ｌ−イソロイシンの原料とし
て有望な前駆体物質であるが、化学合成法による製造で
はプロセスが複雑なため安価に製造することができず、
Ｌ−イソロイシンの原料としての工業的利用は困難な状
況であった。
て有望な前駆体物質であるが、化学合成法による製造で
はプロセスが複雑なため安価に製造することができず、
Ｌ−イソロイシンの原料としての工業的利用は困難な状
況であった。
本発明者らはロドコッカス（Rhodococcus）属に属す
る微生物について、鋭意研究を重ねた結果、1,2−ブタ
ンジオールから２−ヒドロキシ酪酸を生成する能力を有
する微生物を見出し、これを利用することにより高収率
で安価に２−ヒドロキシ酪酸を製造し得ることを見出し
本発明を完成するに至った。
る微生物について、鋭意研究を重ねた結果、1,2−ブタ
ンジオールから２−ヒドロキシ酪酸を生成する能力を有
する微生物を見出し、これを利用することにより高収率
で安価に２−ヒドロキシ酪酸を製造し得ることを見出し
本発明を完成するに至った。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段及び作用） 本発明は、ロドコッカス（Rhodococcus）属に属し、
1,2−ブタンジオールから２−ヒドロキシ酪酸を生成す
る能力を有する微生物、及び該微生物を好気的に培養し
て得られる菌体又はその処理物の存在下、1,2−ブタン
ジオールを水性溶媒中で反応させて、反応液中に２−ヒ
ドロキシ酪酸を生成させた後、該反応液からDL−２−ヒ
ドロキシ酪酸を採取することを特徴とする２−ヒドロキ
シ酪酸の製造法に関するものである。
1,2−ブタンジオールから２−ヒドロキシ酪酸を生成す
る能力を有する微生物、及び該微生物を好気的に培養し
て得られる菌体又はその処理物の存在下、1,2−ブタン
ジオールを水性溶媒中で反応させて、反応液中に２−ヒ
ドロキシ酪酸を生成させた後、該反応液からDL−２−ヒ
ドロキシ酪酸を採取することを特徴とする２−ヒドロキ
シ酪酸の製造法に関するものである。
本発明の微生物としては、ロドコッカス（Rhodococcu
s）属に属し、1,2−ブタンジオールから２−ヒドロキシ
酪酸を生成する能力を有するものであれば特に制限はな
いが、例えば、ロドコッカス（Rhodococcus）sp.HA−42
菌株が挙げられる。
s）属に属し、1,2−ブタンジオールから２−ヒドロキシ
酪酸を生成する能力を有するものであれば特に制限はな
いが、例えば、ロドコッカス（Rhodococcus）sp.HA−42
菌株が挙げられる。
ロドコッカス（Rhodococcus）sp.HA−42菌株の菌学的
性質及び分類学的性質は以下のとおりである。
性質及び分類学的性質は以下のとおりである。
I.顕微鏡的性質 （ａ）細胞の形及び大きさ：桿菌、0.7〜0.8×２〜３μ
ｍ （ｂ）多形性の有無：無し （ｃ）運動性：無し （ｄ）胞子：無し （ｅ）グラム染色：陽性 （ｆ）抗酸性：無し II.培養的性質 （ａ）肉汁寒天培地における生育：有り （ｂ）資化可能な炭素源：エタノール、グリセロール、
シュークロース、トレハロース、フマル酸ナトリウム、
リンゴ酸ナトリウム、ピルビン酸ナトリウム、コハク酸
ナトリウム （ｃ）グルコース資化性：無し III.生育条件 （ａ）生育温度:10〜40℃ （ｂ）生育pH:6〜８ （ｃ）酸素要求性：好気性 IV.生理学的性質 （ａ）オキシダーゼ：陰性 （ｂ）カタラーゼ：陽性 （ｃ）５％食塩存在下で生育可能 （ｄ）DNA中グアニン、シトシン含量（GC含量）:68％ （ｅ）ミコール酸の炭素数:34〜39 以上の諸性質を「バージーズ・マニュアル・オブ・シ
ステマティク・バクテリオロジー（Bergey's Manual of
Systematic Bacteriology）」、第２巻（1986年）より
検索した。その結果、本菌はロドコッカス（Rhodococcu
s）属に属する菌株であると同定されたが、種について
は炭素源の資化性その他の性質から合致しない点があ
り、新種と考えられた。従って、本発明においてはロド
コッカス（Rhodococcus）sp.HA−42と呼称することとす
る。なお、本菌株は工業技術院微生物工業技術研究所に
微生物受託番号微工研菌寄第10462号（FERM Ｐ−1046
2）として寄託されている。
ｍ （ｂ）多形性の有無：無し （ｃ）運動性：無し （ｄ）胞子：無し （ｅ）グラム染色：陽性 （ｆ）抗酸性：無し II.培養的性質 （ａ）肉汁寒天培地における生育：有り （ｂ）資化可能な炭素源：エタノール、グリセロール、
シュークロース、トレハロース、フマル酸ナトリウム、
リンゴ酸ナトリウム、ピルビン酸ナトリウム、コハク酸
ナトリウム （ｃ）グルコース資化性：無し III.生育条件 （ａ）生育温度:10〜40℃ （ｂ）生育pH:6〜８ （ｃ）酸素要求性：好気性 IV.生理学的性質 （ａ）オキシダーゼ：陰性 （ｂ）カタラーゼ：陽性 （ｃ）５％食塩存在下で生育可能 （ｄ）DNA中グアニン、シトシン含量（GC含量）:68％ （ｅ）ミコール酸の炭素数:34〜39 以上の諸性質を「バージーズ・マニュアル・オブ・シ
ステマティク・バクテリオロジー（Bergey's Manual of
Systematic Bacteriology）」、第２巻（1986年）より
検索した。その結果、本菌はロドコッカス（Rhodococcu
s）属に属する菌株であると同定されたが、種について
は炭素源の資化性その他の性質から合致しない点があ
り、新種と考えられた。従って、本発明においてはロド
コッカス（Rhodococcus）sp.HA−42と呼称することとす
る。なお、本菌株は工業技術院微生物工業技術研究所に
微生物受託番号微工研菌寄第10462号（FERM Ｐ−1046
2）として寄託されている。
上記の微生物を培養するための培地としては、炭素源
としてエタノール、グリセロール、1,2−ブタンジオー
ル、1,2−プロパンジオール、酢酸又はその塩（例えば
酢酸アンモニウム）、コハク酸又はその塩（例えばコハ
ク酸アンモニウム）等、好ましくはエタノール、1,2−
３ブタンジオール、1,2−プロパンジオールを、窒素源
として塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アン
モニウム、アンモニアのような無機窒素源、ペプトン、
肉エキス、コーンスティープリカー、カザミノ酸のよう
な有機窒素源等を、無機物としてリン酸カリウム、リン
酸一水素カリウム、リン酸二水素カリウム、硫酸マグネ
シウム等を、また必要に応じて各種ビタミン等の栄養素
を含有した培地が好適に使用される。
としてエタノール、グリセロール、1,2−ブタンジオー
ル、1,2−プロパンジオール、酢酸又はその塩（例えば
酢酸アンモニウム）、コハク酸又はその塩（例えばコハ
ク酸アンモニウム）等、好ましくはエタノール、1,2−
３ブタンジオール、1,2−プロパンジオールを、窒素源
として塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、硝酸アン
モニウム、アンモニアのような無機窒素源、ペプトン、
肉エキス、コーンスティープリカー、カザミノ酸のよう
な有機窒素源等を、無機物としてリン酸カリウム、リン
酸一水素カリウム、リン酸二水素カリウム、硫酸マグネ
シウム等を、また必要に応じて各種ビタミン等の栄養素
を含有した培地が好適に使用される。
培養は通気撹拌、振盪等の好気的条件下で行い、培養
温度は通常20〜40℃、好ましくは25〜35℃である。培養
途中のpHは通常５〜10、好ましくは６〜８付近であり、
培養中のpHの調整には酸、アルカリを添加して行うこと
ができる。
温度は通常20〜40℃、好ましくは25〜35℃である。培養
途中のpHは通常５〜10、好ましくは６〜８付近であり、
培養中のpHの調整には酸、アルカリを添加して行うこと
ができる。
なお、培養期間は通常１〜７日間、好ましくは２〜５
日間である。
日間である。
培養後、得られた培養物から過又は遠心分離により
集めた菌体又はその超音波等による破砕物又は菌体もし
くはその破砕物の固定化等の処理物を酵素剤として使用
する。
集めた菌体又はその超音波等による破砕物又は菌体もし
くはその破砕物の固定化等の処理物を酵素剤として使用
する。
菌体又は菌体破砕物の固定化手段は、特に制限される
ものではなく、例えばポリアクリルアミド、アルギン
酸、κ−カラギーナン等による包括法等が好適に用いら
れる。
ものではなく、例えばポリアクリルアミド、アルギン
酸、κ−カラギーナン等による包括法等が好適に用いら
れる。
上述の本発明に用いる各微生物は、各酵素活性を向上
させた変異、遺伝子組み換え、細胞融合などの手法によ
り得られた微生物であってもよい。
させた変異、遺伝子組み換え、細胞融合などの手法によ
り得られた微生物であってもよい。
この酵素反応系には、少なくとも1,2−ブタンジオー
ルが含まれていればよく、その濃度は例えば反応の開始
時に通常0.01〜20重量％、好ましくは0.05〜10重量％程
度である。
ルが含まれていればよく、その濃度は例えば反応の開始
時に通常0.01〜20重量％、好ましくは0.05〜10重量％程
度である。
1,2−ブタンジオールを原料として２−ヒドロキシ酪
酸を生成する微生物の菌体又はその処理物の使用量は特
に限定されるものではないが、通常0.1〜50重量％、好
ましくは１〜30重量％程度である。
酸を生成する微生物の菌体又はその処理物の使用量は特
に限定されるものではないが、通常0.1〜50重量％、好
ましくは１〜30重量％程度である。
この反応は、pHが通常５〜10、好ましくは６〜９で行
われ、反応温度は通常約10〜60℃、好ましくは約20〜45
℃である。反応は通常約10〜72時間行う。
われ、反応温度は通常約10〜60℃、好ましくは約20〜45
℃である。反応は通常約10〜72時間行う。
酵素反応に用いられる反応溶媒としては、水又はリン
酸もしくはトリス塩酸等の緩衝液が好ましい。
酸もしくはトリス塩酸等の緩衝液が好ましい。
この反応終了液からの２−ヒドロキシ酪酸の分離・精
製は、それ自体既知の方法、例えばエーテル抽出法、イ
オン交換樹脂処理法等により行うことができる。
製は、それ自体既知の方法、例えばエーテル抽出法、イ
オン交換樹脂処理法等により行うことができる。
（発明の実施例） 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、
これらの実施例は本発明の範囲を何ら制限するものでは
ない。
これらの実施例は本発明の範囲を何ら制限するものでは
ない。
以下の実施例において、２−ヒドロキシ酪酸の定性は
ペーパークロマトグラフのRf値により、定量はガスクロ
マトグラフィー（島津GC−4C）により、旋光度の測定は
旋光度計（日本分光製DIP−140）により行った。また、
％と表したのは重量％を意味する。
ペーパークロマトグラフのRf値により、定量はガスクロ
マトグラフィー（島津GC−4C）により、旋光度の測定は
旋光度計（日本分光製DIP−140）により行った。また、
％と表したのは重量％を意味する。
実施例１ 下記培地組成Ａの培地100mlを500ml容三角フラスコに
分注して120℃、15分間滅菌処理したものに、ロドコッ
カス（Rhodococcus）sp.HA−42を一白金耳量接種し、30
℃にて２日間振盪培養（前培養とする）後、上記と同じ
培地組成Ａの培地1000mlを５容三角フラスコに分注し
て120℃、15分間滅菌処理したものに上記前培養物20ml
を接種したものを更に30℃にて２日間振盪培養した。
分注して120℃、15分間滅菌処理したものに、ロドコッ
カス（Rhodococcus）sp.HA−42を一白金耳量接種し、30
℃にて２日間振盪培養（前培養とする）後、上記と同じ
培地組成Ａの培地1000mlを５容三角フラスコに分注し
て120℃、15分間滅菌処理したものに上記前培養物20ml
を接種したものを更に30℃にて２日間振盪培養した。
培養終了液1000mlを遠心分離（10,000rpm、10分、４
℃）し菌体を集め、該集菌体を1/15Mリン酸緩衝液（pH
7.0）50mlに懸濁後、再び遠心分離（10,000rpm、10分、
４℃）して得た菌体を２−ヒドロキシ酪酸生成酵素源と
した。
℃）し菌体を集め、該集菌体を1/15Mリン酸緩衝液（pH
7.0）50mlに懸濁後、再び遠心分離（10,000rpm、10分、
４℃）して得た菌体を２−ヒドロキシ酪酸生成酵素源と
した。
反応液（1,2−ブタンジオール ２％、1/15Mリン酸緩
衝液、pH7.0）100mlに上記で調製した２−ヒドロキシ酪
酸生成酵素源5g（湿菌体）を加え、30℃にて９時間反応
を行ったところ、反応液中に２−ヒドロキシ酪酸が8.1g
/生成した。なお、反応液から1,2−ブタンジオールを
除いた反応液にて同様の実験を行ったところ、２−ヒド
ロキシ酪酸の生成は認められなかった。
衝液、pH7.0）100mlに上記で調製した２−ヒドロキシ酪
酸生成酵素源5g（湿菌体）を加え、30℃にて９時間反応
を行ったところ、反応液中に２−ヒドロキシ酪酸が8.1g
/生成した。なお、反応液から1,2−ブタンジオールを
除いた反応液にて同様の実験を行ったところ、２−ヒド
ロキシ酪酸の生成は認められなかった。
上記反応終了液から遠心分離（10,000rpm、10分、４
℃）にて菌体を分離した上清液50mlを塩酸酸性（pH2.
0）に調整後、エーテル200mlを添加して抽出を行った。
該エーテル相を分離後、恒温水槽（50℃）にてエーテル
を除去し２−ヒドロキシ酪酸の精製物255mgを得た。
℃）にて菌体を分離した上清液50mlを塩酸酸性（pH2.
0）に調整後、エーテル200mlを添加して抽出を行った。
該エーテル相を分離後、恒温水槽（50℃）にてエーテル
を除去し２−ヒドロキシ酪酸の精製物255mgを得た。
この精製２−ヒドロキシ酪酸の比旋光度を測定したと
ころ、▲［α］25 D▼＝−3.35であることから、Ｄ体と
Ｌ体の生成比は、D:L＝3:7であり、生成された２−ヒド
ロキシ酪酸はＤ体とＬ体の混合物であることが確認され
た。
ころ、▲［α］25 D▼＝−3.35であることから、Ｄ体と
Ｌ体の生成比は、D:L＝3:7であり、生成された２−ヒド
ロキシ酪酸はＤ体とＬ体の混合物であることが確認され
た。
培地組成Ａ 1,2−ブタンジオール 2 容量％ 酵母エキス 0.1 ％ ポリペプトン 0.5 ％ （NH4）2HPO4 0.65 ％ KH2PO4 0.35 ％ MgSO4・7H2O 0.04 ％ FeSO4・7H2O 45 ppm MnSO4・4H2O 5 ppm ZnSO4・7H2O 30 ppm CuSO4・5H2O 2.5 ppm NaCl 50 ppm CaCO3 0.5 ％ 蒸留水 1000 ml （pH 7.0） ［発明の効果］ 本発明によれば、安価な1,2−ブタンジオールから高
効率で安価に２−ヒドロキシ酪酸を製造することができ
る。
効率で安価に２−ヒドロキシ酪酸を製造することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１２Ｒ 1:01）
Claims (2)
- 【請求項１】1,2−ブタンジオールから２−ヒドロキシ
酪酸を生成する能力を有するロドコッカス（Rhodococcu
s）sp.HA−42微生物。 - 【請求項２】ロドコッカス属に属する、1,2−ブタンジ
オールから２−ヒドロキシ酪酸を生成する能力を有する
微生物を好気的に培養して得られる菌体又はその処理物
の存在下、1,2−ブタンジオールを水性溶媒中で反応さ
せて、反応液中に２−ヒドロキシ酪酸を生成させた後、
該反応液からDL−２−ヒドロキシ酪酸を採取することを
特徴とする２−ヒドロキシ酪酸の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078053A JP2708536B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | ロドコッカス属細菌及びそれを用いる２―ヒドロキシ酪酸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1078053A JP2708536B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | ロドコッカス属細菌及びそれを用いる２―ヒドロキシ酪酸の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02257874A JPH02257874A (ja) | 1990-10-18 |
| JP2708536B2 true JP2708536B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=13651110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1078053A Expired - Lifetime JP2708536B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | ロドコッカス属細菌及びそれを用いる２―ヒドロキシ酪酸の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2708536B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6938269B2 (ja) * | 2017-08-08 | 2021-09-22 | 株式会社カネカ | 光学活性２，２−二置換−３−ヒドロキシプロピオン酸またはその塩の製造方法 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1078053A patent/JP2708536B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02257874A (ja) | 1990-10-18 |
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