JP3107110B2 - 微生物を用いるテトラピロール化合物の製造方法 - Google Patents
微生物を用いるテトラピロール化合物の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微生物を用いるポルフ
ィリンやクロロフィル等のテトラピロール化合物の製造
方法に関する。
ィリンやクロロフィル等のテトラピロール化合物の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】光合
成細菌は、多くのビタミンや色素等の有用物質を生産す
る有用な細菌であるが、多くの独立栄養細菌がそうであ
るように、菌体増殖が遅く、また増殖菌体量が少ないと
いう欠点がある。
成細菌は、多くのビタミンや色素等の有用物質を生産す
る有用な細菌であるが、多くの独立栄養細菌がそうであ
るように、菌体増殖が遅く、また増殖菌体量が少ないと
いう欠点がある。
【０００３】特に、光合成細菌の菌体や有用物質を培地
から分離する場合は、培地に添加する天然物成分が、こ
の分離の障害となるため、最少培地を用いることが多
い。このような場合に、上記の光合成細菌の菌体増殖の
遅さや、増殖菌体量の少なさが、大きな問題となってい
る。従って、菌体増殖速度および増殖菌体量を向上させ
る培養方法の開発が切望されている。
から分離する場合は、培地に添加する天然物成分が、こ
の分離の障害となるため、最少培地を用いることが多
い。このような場合に、上記の光合成細菌の菌体増殖の
遅さや、増殖菌体量の少なさが、大きな問題となってい
る。従って、菌体増殖速度および増殖菌体量を向上させ
る培養方法の開発が切望されている。
【０００４】また、ポルフィリンやクロロフィル等のテ
トラピロール化合物は、生体系で重要な役割を担う化合
物である。特に、癌に対するポルフィリン療法は、既に
実用化されており、皮膚癌、食道癌、胃癌等の有効な治
療法として有名である。
トラピロール化合物は、生体系で重要な役割を担う化合
物である。特に、癌に対するポルフィリン療法は、既に
実用化されており、皮膚癌、食道癌、胃癌等の有効な治
療法として有名である。
【０００５】一方、クロロフィルの一種であるバクテリ
オクロロフィルは、微生物、特に光合成細菌に広く分布
するクロロフィルで、植物が有するクロロフィルと同様
に光エネルギーを吸収利用して行く上で重要な役割を果
たす。特に、バクテリオクロロフィルは、植物のクロロ
フィルに比して、その吸収波長が長波長であり、より低
いエネルギーの光を利用できるという優れた利点を有し
ている。
オクロロフィルは、微生物、特に光合成細菌に広く分布
するクロロフィルで、植物が有するクロロフィルと同様
に光エネルギーを吸収利用して行く上で重要な役割を果
たす。特に、バクテリオクロロフィルは、植物のクロロ
フィルに比して、その吸収波長が長波長であり、より低
いエネルギーの光を利用できるという優れた利点を有し
ている。
【０００６】これらの化合物については、一部化学合成
による製造がなされているが、得られる化合物が混合物
である等の問題があり、また天然物よりの抽出は、収量
が低い等の問題があった。
による製造がなされているが、得られる化合物が混合物
である等の問題があり、また天然物よりの抽出は、収量
が低い等の問題があった。
【０００７】ところで、５−アミノレブリン酸は、テト
ラピロール化合物の前駆体であり、これを培養液中に添
加することにより、テトラピロール化合物の増収を図ろ
うという発想は容易にできる。しかし、一般に、５−ア
ミノレブリン酸の添加により、微生物が有している５−
アミノレブリン酸の合成能、すなわち５−アミノレブリ
ン酸合成酵素の活性が、フィードバック阻害等により抑
制され、本来の活性が十分に生かされないことが多い。
ラピロール化合物の前駆体であり、これを培養液中に添
加することにより、テトラピロール化合物の増収を図ろ
うという発想は容易にできる。しかし、一般に、５−ア
ミノレブリン酸の添加により、微生物が有している５−
アミノレブリン酸の合成能、すなわち５−アミノレブリ
ン酸合成酵素の活性が、フィードバック阻害等により抑
制され、本来の活性が十分に生かされないことが多い。
【０００８】その例として、ラッセルズらの研究によれ
ば、鉄が存在する培地を用いて、これに５−アミノレブ
リン酸を添加した培地で微生物を培養すると、微生物中
のバクテリオクロロフィル含量はむしろ減少することが
明らかになっている（Ｊ．Ｌａｓｃｅｌｌｅｓ（１９６
０）．Ｊ．ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，２３，４８
７−４９８）。
ば、鉄が存在する培地を用いて、これに５−アミノレブ
リン酸を添加した培地で微生物を培養すると、微生物中
のバクテリオクロロフィル含量はむしろ減少することが
明らかになっている（Ｊ．Ｌａｓｃｅｌｌｅｓ（１９６
０）．Ｊ．ｇｅｎ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，２３，４８
７−４９８）。
【０００９】このような理由から、微生物を用いるテト
ラピロール化合物の製造方法において、増収を目的とし
て積極的に５−アミノレブリン酸を添加する研究は殆ど
行われていない。唯一、１９５６年にラッセルズが、光
合成細菌の休止菌体を用いて、添加した５−アミノレブ
リン酸がポルフィリンに変換されることを報告している
が、その変化率は３７〜７４％程度の低いものである
（Ｊ．Ｌａｓｃｅｌｌｅｓ（１９６０）．Ｊ．ｇｅｎ．
Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，２３，４８７−４９８）。
ラピロール化合物の製造方法において、増収を目的とし
て積極的に５−アミノレブリン酸を添加する研究は殆ど
行われていない。唯一、１９５６年にラッセルズが、光
合成細菌の休止菌体を用いて、添加した５−アミノレブ
リン酸がポルフィリンに変換されることを報告している
が、その変化率は３７〜７４％程度の低いものである
（Ｊ．Ｌａｓｃｅｌｌｅｓ（１９６０）．Ｊ．ｇｅｎ．
Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，２３，４８７−４９８）。
【００１０】従来、微生物によるテトラピロール化合
物、特にバクテリオクロロフィルの製造においては、一
般に、鉄が存在していない培地では、バクテリオクロロ
フィルは殆ど生産されず、培地中の鉄含有量が多い程、
収量が増加する傾向にあるとされている。しかし、鉄
は、生成したテトラピロール化合物を菌体から分離精製
する際に障害となるという欠点がある。また、鉄を実質
的に含有しない最少培地等の培地でテトラピロール化合
物を増収できれば、安価な培地で済むため経済的にも有
利である。
物、特にバクテリオクロロフィルの製造においては、一
般に、鉄が存在していない培地では、バクテリオクロロ
フィルは殆ど生産されず、培地中の鉄含有量が多い程、
収量が増加する傾向にあるとされている。しかし、鉄
は、生成したテトラピロール化合物を菌体から分離精製
する際に障害となるという欠点がある。また、鉄を実質
的に含有しない最少培地等の培地でテトラピロール化合
物を増収できれば、安価な培地で済むため経済的にも有
利である。
【００１１】本発明は、以上の実状下においてなされた
もので、微生物を用いてポルフィリンやクロロフィル等
のテトラピロール化合物を高収率で製造する方法を提供
することを目的とする。
もので、微生物を用いてポルフィリンやクロロフィル等
のテトラピロール化合物を高収率で製造する方法を提供
することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、 （１）特に、最少培地に５−アミノレブリン酸またはそ
の塩を添加すれば、微生物の菌体増殖速度および増殖菌
体量を向上させ得ること、 （２）５−アミノレブリン酸自体には、５−アミノレブ
リン酸合成酵素を直接阻害する能力がないこと、 （３）実質的に鉄のない条件下において、５−アミノレ
ブリン酸またはこの塩を添加すれば、（ａ）微生物が持
つ５−アミノレブリン酸合成能は阻害されているどころ
か、むしろ活性化されていること、および（ｂ）５−ア
ミノレブリン酸を前駆体とするクロロフィルやポルフィ
リン等のテトラピロール化合物が増収できること、 を見い出し、本発明を完成するに至った。
的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、 （１）特に、最少培地に５−アミノレブリン酸またはそ
の塩を添加すれば、微生物の菌体増殖速度および増殖菌
体量を向上させ得ること、 （２）５−アミノレブリン酸自体には、５−アミノレブ
リン酸合成酵素を直接阻害する能力がないこと、 （３）実質的に鉄のない条件下において、５−アミノレ
ブリン酸またはこの塩を添加すれば、（ａ）微生物が持
つ５−アミノレブリン酸合成能は阻害されているどころ
か、むしろ活性化されていること、および（ｂ）５−ア
ミノレブリン酸を前駆体とするクロロフィルやポルフィ
リン等のテトラピロール化合物が増収できること、 を見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】すなわち、本発明は、微生物を、５−アミ
ノレブリン酸またはその塩が存在し、実質的に鉄を含有
しない培地で培養することを特徴とするテトラピロール
化合物の製造方法を要旨とする。
ノレブリン酸またはその塩が存在し、実質的に鉄を含有
しない培地で培養することを特徴とするテトラピロール
化合物の製造方法を要旨とする。
【００１４】本発明に用いる５−アミノレブリン酸の塩
としては、例えば、塩酸塩、リン酸塩、硝酸塩、硫酸
塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、クエン酸塩、
フマル酸塩、マレイン酸塩、リンゴ酸塩等の酸付加塩、
およびナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩等の金
属塩が挙げられる。なお、これらの塩は使用時において
水溶液として用いられ、その作用は５−アミノレブリン
酸の場合と同一である。５−アミノレブリン酸とその塩
は、それぞれ単独でも、あるいはこれらの２種以上を混
合して用いることもできる。
としては、例えば、塩酸塩、リン酸塩、硝酸塩、硫酸
塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、クエン酸塩、
フマル酸塩、マレイン酸塩、リンゴ酸塩等の酸付加塩、
およびナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩等の金
属塩が挙げられる。なお、これらの塩は使用時において
水溶液として用いられ、その作用は５−アミノレブリン
酸の場合と同一である。５−アミノレブリン酸とその塩
は、それぞれ単独でも、あるいはこれらの２種以上を混
合して用いることもできる。
【００１５】５−アミノレブリン酸またはその塩は、公
知の化合物であり、化学合成、微生物による生産、酵素
による生産のいずれの方法によっても製造することがで
きる。微生物または酵素による生産方法を用いる場合、
その生産物は、光合成細菌に対して有害な物質を含まな
い限り、分離精製することなく、そのまま用いることが
できる。
知の化合物であり、化学合成、微生物による生産、酵素
による生産のいずれの方法によっても製造することがで
きる。微生物または酵素による生産方法を用いる場合、
その生産物は、光合成細菌に対して有害な物質を含まな
い限り、分離精製することなく、そのまま用いることが
できる。
【００１６】使用する培地中の５−アミノレブリン酸ま
たはその塩は、５−アミノレブリン酸の濃度に換算して
０．０１〜１０ｍＭ、さらに望ましくは０．０３〜５ｍ
Ｍの量で存在させる。この範囲より少ないと十分な効果
が得られず、この範囲より多くても十分な効果が得られ
ないばかりか、培養液中に残存する未使用の５−アミノ
レブリン酸またはその塩が多くなり、不経済である。
たはその塩は、５−アミノレブリン酸の濃度に換算して
０．０１〜１０ｍＭ、さらに望ましくは０．０３〜５ｍ
Ｍの量で存在させる。この範囲より少ないと十分な効果
が得られず、この範囲より多くても十分な効果が得られ
ないばかりか、培養液中に残存する未使用の５−アミノ
レブリン酸またはその塩が多くなり、不経済である。
【００１７】本発明のテトラピロール化合物の製造方法
において用いる培地は、微生物、特に光合成細菌が生育
し得る一般的な培地に、上記のような５−アミノレブリ
ン酸またはこの塩を含有すること、および鉄含有量を制
限すること以外は、どのような培地であっても良い。例
えば、表１に示すようなグルタメート−マレート培地等
を挙げることができる。
において用いる培地は、微生物、特に光合成細菌が生育
し得る一般的な培地に、上記のような５−アミノレブリ
ン酸またはこの塩を含有すること、および鉄含有量を制
限すること以外は、どのような培地であっても良い。例
えば、表１に示すようなグルタメート−マレート培地等
を挙げることができる。
【００１８】
【表１】
【００１９】複合培地も、効果はあるが、経済性あるい
は培養後の菌体の分離精製を考慮すると、実用的価値は
最少培地の方が大きい。
は培養後の菌体の分離精製を考慮すると、実用的価値は
最少培地の方が大きい。
【００２０】なお、５−アミノレブリン酸の塩を培地に
添加する場合、加水分解等によって培地のｐＨが変動す
ることがあるので、このような場合は再度ｐＨを調整す
ることが必要となる。
添加する場合、加水分解等によって培地のｐＨが変動す
ることがあるので、このような場合は再度ｐＨを調整す
ることが必要となる。
【００２１】また、本発明のテトラピロール化合物の製
造方法における微生物としては、テトラピロール化合物
合成能を有する微生物であれば全て用いることができ、
代表的な微生物として、例えば、表２に示すような光合
成細菌等を挙げることができる。
造方法における微生物としては、テトラピロール化合物
合成能を有する微生物であれば全て用いることができ、
代表的な微生物として、例えば、表２に示すような光合
成細菌等を挙げることができる。
【００２２】
【表２】 ロドスピリウム（Ｒｈｏｄｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ）属細
菌 ロドシュードモナス（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａ
ｓ）属細菌 ロドミクロビウム（Ｒｈｏｄｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ）属
細菌 ロドシクラス（Ｒｈｏｄｏｃｙｃｌｕｓ）属細菌 ランプロシスティス（Ｌａｍｐｒｏｃｙｓｔｉｓ）属細
菌 クロマチウム（Ｃｈｒｏｍａｔｉｕｍ）属細菌 チオシスティス（Ｔｈｉｏｃｙｓｔｉｓ）属細菌 チオサルチナ（Ｔｈｉｏｓａｒｔｉｎａ）属細菌 チオスピリウム（Ｔｈｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ）属細菌 アモエボバクター（Ａｍｏｅｂｏｂａｃｔｅｒ）属細菌 チオペジア（Ｔｈｉｏｐｅｄｉａ）属細菌 チオジクトン（Ｔｈｉｏｄｉｃｔｙｏｎ）属細菌 チオカプサ（Ｔｈｉｏｃａｐｓａ）属細菌 エクトチオロドスピラ（Ｅｃｔｏｔｈｉｏｒｈｏｄｏｓ
ｐｉｒａ）属細菌 クロロフレクサス（Ｃｈｌｏｒｏｆｌｅｘｕｓ）属細菌 クロロネマ（Ｃｈｌｏｒｏｎｅｍａ）属細菌 オシロクロリス（Ｏｓｃｉｌｌｏｃｈｌｏｒｉｓ）属細
菌 クロロクロマチウム（Ｃｈｌｏｒｏｃｈｒｏｍａｔｉｕ
ｍ）属細菌 ペロクロマチウム（Ｐｅｌｏｃｈｒｏｍａｔｉｕｍ）属
細菌 シリンドログリア（Ｃｙｌｉｎｄｒｏｇｌｏｅａ）属細
菌 ペロディクトン（Ｐｅｌｏｄｉｃｔｙｏｎ）属細菌 クラチロクロリス（Ｃｌａｔｈｒｏｃｈｌｏｒｉｓ）属
細菌 アンカロクロリス（Ａｎｃａｌｏｃｈｌｏｒｉｓ）属細
菌 クロロビウム（Ｃｈｌｏｒｏｂｉｕｍ）属細菌 プロステコクロリス（Ｐｒｏｓｔｈｅｃｏｃｈｌｏｒｉ
ｓ）属細菌 ロドバクター（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ）属細菌
菌 ロドシュードモナス（Ｒｈｏｄｏｐｓｅｕｄｏｍｏｎａ
ｓ）属細菌 ロドミクロビウム（Ｒｈｏｄｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ）属
細菌 ロドシクラス（Ｒｈｏｄｏｃｙｃｌｕｓ）属細菌 ランプロシスティス（Ｌａｍｐｒｏｃｙｓｔｉｓ）属細
菌 クロマチウム（Ｃｈｒｏｍａｔｉｕｍ）属細菌 チオシスティス（Ｔｈｉｏｃｙｓｔｉｓ）属細菌 チオサルチナ（Ｔｈｉｏｓａｒｔｉｎａ）属細菌 チオスピリウム（Ｔｈｉｏｓｐｉｒｉｌｌｕｍ）属細菌 アモエボバクター（Ａｍｏｅｂｏｂａｃｔｅｒ）属細菌 チオペジア（Ｔｈｉｏｐｅｄｉａ）属細菌 チオジクトン（Ｔｈｉｏｄｉｃｔｙｏｎ）属細菌 チオカプサ（Ｔｈｉｏｃａｐｓａ）属細菌 エクトチオロドスピラ（Ｅｃｔｏｔｈｉｏｒｈｏｄｏｓ
ｐｉｒａ）属細菌 クロロフレクサス（Ｃｈｌｏｒｏｆｌｅｘｕｓ）属細菌 クロロネマ（Ｃｈｌｏｒｏｎｅｍａ）属細菌 オシロクロリス（Ｏｓｃｉｌｌｏｃｈｌｏｒｉｓ）属細
菌 クロロクロマチウム（Ｃｈｌｏｒｏｃｈｒｏｍａｔｉｕ
ｍ）属細菌 ペロクロマチウム（Ｐｅｌｏｃｈｒｏｍａｔｉｕｍ）属
細菌 シリンドログリア（Ｃｙｌｉｎｄｒｏｇｌｏｅａ）属細
菌 ペロディクトン（Ｐｅｌｏｄｉｃｔｙｏｎ）属細菌 クラチロクロリス（Ｃｌａｔｈｒｏｃｈｌｏｒｉｓ）属
細菌 アンカロクロリス（Ａｎｃａｌｏｃｈｌｏｒｉｓ）属細
菌 クロロビウム（Ｃｈｌｏｒｏｂｉｕｍ）属細菌 プロステコクロリス（Ｐｒｏｓｔｈｅｃｏｃｈｌｏｒｉ
ｓ）属細菌 ロドバクター（Ｒｈｏｄｏｂａｃｔｅｒ）属細菌
【００２３】培養条件についても通常の条件で良いが、
具体的には温度約１５〜４５℃、ｐＨ約５〜１０、光照
度約０．５〜５０Ｋｌｕｘ、培養時間約１〜１０日間が
好ましい。
具体的には温度約１５〜４５℃、ｐＨ約５〜１０、光照
度約０．５〜５０Ｋｌｕｘ、培養時間約１〜１０日間が
好ましい。
【００２５】本発明において、培地中に実質的に鉄を含
有しないこととは、微生物に対する鉄の影響がないか、
あっても極く僅かであり、できるだけ鉄の存在を避け、
不可避的な量しか含まないことを言う。具体的には、培
地中の鉄の濃度は、０．００５ｍＭ以下、より望ましく
は０．００１ｍＭ以下であればよい。なお、上で示した
表１の最少培地の調製には、脱イオンされた水を用いる
ため、鉄は殆ど含まれない（後述する各実施例等におい
ては、約０．００１ｍＭ以下となっている）。
有しないこととは、微生物に対する鉄の影響がないか、
あっても極く僅かであり、できるだけ鉄の存在を避け、
不可避的な量しか含まないことを言う。具体的には、培
地中の鉄の濃度は、０．００５ｍＭ以下、より望ましく
は０．００１ｍＭ以下であればよい。なお、上で示した
表１の最少培地の調製には、脱イオンされた水を用いる
ため、鉄は殆ど含まれない（後述する各実施例等におい
ては、約０．００１ｍＭ以下となっている）。
【００２７】テトラピロール化合物には、ポルフィリ
ン、クロロフィル、ヘム、ビタミンＢ１２等があり、特
に本発明の製造方法は、ポルフィリン、クロロフィルの
製造に適している。生成したテトラピロール化合物は、
常法により分離抽出される。
ン、クロロフィル、ヘム、ビタミンＢ１２等があり、特
に本発明の製造方法は、ポルフィリン、クロロフィルの
製造に適している。生成したテトラピロール化合物は、
常法により分離抽出される。
【００２８】
【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。参考 例１ 光合成細菌ロドバクターセファロイデス（Ｒｈｏｄｏｂ
ａｃｔｅｒ ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ）ＩＦＯ １２２
０３を５ｍｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ換算）、表１に示す最
少培地に０．０９ｍＭの５−アミノレブリン酸を添加
（５−アミノレブリン酸の加水分解によりｐＨの変動が
ある場合は、ｐＨを上述の６．８になるように調整）し
た培地１リットルを入れたル式ビンに接種し、３０℃、
５０００ｌｕｘの条件で培養した。一定時間毎にサンプ
リングを行い、増殖菌体量を乾燥重量で測定した。結果
を表３に示す。
する。参考 例１ 光合成細菌ロドバクターセファロイデス（Ｒｈｏｄｏｂ
ａｃｔｅｒ ｓｐｈａｅｒｏｉｄｅｓ）ＩＦＯ １２２
０３を５ｍｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ換算）、表１に示す最
少培地に０．０９ｍＭの５−アミノレブリン酸を添加
（５−アミノレブリン酸の加水分解によりｐＨの変動が
ある場合は、ｐＨを上述の６．８になるように調整）し
た培地１リットルを入れたル式ビンに接種し、３０℃、
５０００ｌｕｘの条件で培養した。一定時間毎にサンプ
リングを行い、増殖菌体量を乾燥重量で測定した。結果
を表３に示す。
【００２９】参考例２ ５−アミノレブリン酸を０．３７ｍＭ添加する以外は、
参考例１と同様にして、培養、サンプリングを行い、増
殖菌体量を測定した。結果を表３に示す。
参考例１と同様にして、培養、サンプリングを行い、増
殖菌体量を測定した。結果を表３に示す。
【００３０】参考例３ ５−アミノレブリン酸を１．５ｍＭ添加する以外は、参
考例１と同様にして、培養、サンプリングを行い、増殖
菌体量を測定した。結果を表４に示す。
考例１と同様にして、培養、サンプリングを行い、増殖
菌体量を測定した。結果を表４に示す。
【００３１】参考例４ ５−アミノレブリン酸を５．１ｍＭ添加する以外は、参
考例１と同様にして、培養、サンプリングを行い、増殖
菌体量を測定した。結果を表４に示す。
考例１と同様にして、培養、サンプリングを行い、増殖
菌体量を測定した。結果を表４に示す。
【００３２】参考比較例１ ５−アミノレブリン酸を添加しない以外は、参考例１と
同様にして培養、サンプリングを行い、増殖菌体量を測
定した。結果を表３に示す。
同様にして培養、サンプリングを行い、増殖菌体量を測
定した。結果を表３に示す。
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】表３〜表４より明らかなように、菌体増殖
速度および増殖菌体量が５−アミノレブリン酸の添加に
より向上していることが判る。
速度および増殖菌体量が５−アミノレブリン酸の添加に
より向上していることが判る。
【００３６】参考例５ ５−アミノレブリン酸を１０ｍＭ添加し、培養時間を４
２時間とする以外は、参考例１と同様に培養を行った結
果、菌体増殖量は０．９５（ｇ ｄｒｙ ｃｅｌｌ／
ｌ）であった。
２時間とする以外は、参考例１と同様に培養を行った結
果、菌体増殖量は０．９５（ｇ ｄｒｙ ｃｅｌｌ／
ｌ）であった。
【００３７】参考比較例２ ５−アミノレブリン酸を添加しない以外は、参考例５と
同様に培養を行った結果、菌体増殖量は０．５３（ｇ
ｄｒｙ ｃｅｌｌ／ｌ）であった。参考例５と併せて考
察すれば、増殖菌体量の向上に５−アミノレブリン酸の
添加が有効であることが判る。
同様に培養を行った結果、菌体増殖量は０．５３（ｇ
ｄｒｙ ｃｅｌｌ／ｌ）であった。参考例５と併せて考
察すれば、増殖菌体量の向上に５−アミノレブリン酸の
添加が有効であることが判る。
【００３８】実施例１ 参考 例１と同様にして培養し、サンプリングを行い、エ
ーリッヒ法により残存５−アミノレブリン酸量およびポ
ルフィリン量を算出した。算出は、佐藤らの方法に従っ
た（Ｊ．Ｎｕｔｒ．Ｓｅｉ．Ｖｉｔａｍｉｎｏｌ，２
７，４３９−４４７，１９８１）。結果を表５に示す。
ーリッヒ法により残存５−アミノレブリン酸量およびポ
ルフィリン量を算出した。算出は、佐藤らの方法に従っ
た（Ｊ．Ｎｕｔｒ．Ｓｅｉ．Ｖｉｔａｍｉｎｏｌ，２
７，４３９−４４７，１９８１）。結果を表５に示す。
【００３９】実施例２ ５−アミノレブリン酸を０．３７ｍＭ添加する以外は、
実施例１と同様にして５−アミノレブリン酸量およびポ
ルフィリン量を算出した。結果を表５に示す。
実施例１と同様にして５−アミノレブリン酸量およびポ
ルフィリン量を算出した。結果を表５に示す。
【００４０】実施例３ ５−アミノレブリン酸を１．５ｍＭ添加する以外は、実
施例１と同様にして５−アミノレブリン酸量およびポル
フィリン量を算出した。結果を表６に示す。
施例１と同様にして５−アミノレブリン酸量およびポル
フィリン量を算出した。結果を表６に示す。
【００４１】実施例４ ５−アミノレブリン酸を５．１ｍＭ添加する以外は、実
施例１と同様にして５−アミノレブリン酸量およびポル
フィリン量を算出した。結果を表６に示す。
施例１と同様にして５−アミノレブリン酸量およびポル
フィリン量を算出した。結果を表６に示す。
【００４２】比較例１ ５−アミノレブリン酸を添加しない以外は、実施例１と
同様にして５−アミノレブリン酸量およびポルフィリン
量を算出した。結果を表５に示す。
同様にして５−アミノレブリン酸量およびポルフィリン
量を算出した。結果を表５に示す。
【００４３】なお、表５〜表６中、５−アミノレブリン
酸は「５−ＡＬＡ」と記し、５−ＡＬＡ量およびポルフ
ィリン量は「μｍｏｌ／ｌ」で示す。
酸は「５−ＡＬＡ」と記し、５−ＡＬＡ量およびポルフ
ィリン量は「μｍｏｌ／ｌ」で示す。
【００４４】
【表５】
【００４５】
【表６】
【００４６】表５〜表６より明らかなように、５−アミ
ノレブリン酸の添加により、明らかにポルフィリンの生
成量が増加していることが判る。また、以上の実施例１
〜４および比較例１において、培養開始後、２９時間に
おける５−アミノレブリン酸とポルフィリンの化学量論
計算を行った。結果を表７〜表８に示す（なお、表７〜
表８中の「ＡＬＡ」は、「５−アミノレブリン酸」を意
味する）。
ノレブリン酸の添加により、明らかにポルフィリンの生
成量が増加していることが判る。また、以上の実施例１
〜４および比較例１において、培養開始後、２９時間に
おける５−アミノレブリン酸とポルフィリンの化学量論
計算を行った。結果を表７〜表８に示す（なお、表７〜
表８中の「ＡＬＡ」は、「５−アミノレブリン酸」を意
味する）。
【００４７】
【表７】
【００４８】
【表８】
【００４９】表７〜表８から明らかなように、ポルフィ
リンの生産量は５−アミノレブリン酸の添加によって大
幅に増加しており、また驚くべきことには、添加した５
−アミノレブリン酸のポルフィリンへの変換率は９０〜
１５００μｍｏｌ／ｌの範囲（実施例１〜３）では１７
９〜５１８％と１００％を大幅に超えていることが判
る。
リンの生産量は５−アミノレブリン酸の添加によって大
幅に増加しており、また驚くべきことには、添加した５
−アミノレブリン酸のポルフィリンへの変換率は９０〜
１５００μｍｏｌ／ｌの範囲（実施例１〜３）では１７
９〜５１８％と１００％を大幅に超えていることが判
る。
【００５０】これは、５−アミノレブリン酸の添加によ
り、微生物が持つ５−アミノレブリン酸合成能が向上し
たと理解せざるを得ない。消費された５−アミノレブリ
ン酸が完全にポルフィリンとなると考えても、５−アミ
ノレブリン酸の添加による微生物の５−アミノレブリン
酸合成能の向上は著しく、５−アミノレブリン酸３７０
μｍｏｌ／ｌ添加時（実施例２）に実に５−アミノレブ
リン酸を添加しない場合の２．２６倍にも達している。
添加された５−アミノレブリン酸が有効に利用される、
しかも微生物の５−アミノレブリン酸合成能が向上する
ことは、実用上極めて有益である。
り、微生物が持つ５−アミノレブリン酸合成能が向上し
たと理解せざるを得ない。消費された５−アミノレブリ
ン酸が完全にポルフィリンとなると考えても、５−アミ
ノレブリン酸の添加による微生物の５−アミノレブリン
酸合成能の向上は著しく、５−アミノレブリン酸３７０
μｍｏｌ／ｌ添加時（実施例２）に実に５−アミノレブ
リン酸を添加しない場合の２．２６倍にも達している。
添加された５−アミノレブリン酸が有効に利用される、
しかも微生物の５−アミノレブリン酸合成能が向上する
ことは、実用上極めて有益である。
【００５１】なお、５−アミノレブリン酸の添加効果
は、ある特定の量を加えることにより正当に発揮される
ことは上述の通りであり、実施例４のように比較的高濃
度の５−アミノレブリン酸を添加すると、５−アミノレ
ブリン酸合成能は低下するが、変換率は８７％と、従来
技術（３７〜７４％）に比較して、大幅に改善されるこ
とは明らかである。
は、ある特定の量を加えることにより正当に発揮される
ことは上述の通りであり、実施例４のように比較的高濃
度の５−アミノレブリン酸を添加すると、５−アミノレ
ブリン酸合成能は低下するが、変換率は８７％と、従来
技術（３７〜７４％）に比較して、大幅に改善されるこ
とは明らかである。
【００５２】実施例５ 光合成細菌ロドバクター・セファロイデス（Ｒｈｏｄｏ
ｂａｃｔｅｒ Ｓｐｈａｃｒｏｉｄｅｓ）ＩＦＯ １２
２０３を５ｍｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ換算）、表１に示す
最少培地に０．１ｍＭの５−アミノレブリン酸を添加し
た培地１リットルを入れたル式ビンに接種し、３０℃、
５０００ｌｕｘの条件で２９時間培養した培養液を１０
０００ｒｐｍで３０分遠心分離し、上清を捨てて得られ
た菌体を凍結乾燥した。
ｂａｃｔｅｒ Ｓｐｈａｃｒｏｉｄｅｓ）ＩＦＯ １２
２０３を５ｍｇ（ｄｒｙ ｃｅｌｌ換算）、表１に示す
最少培地に０．１ｍＭの５−アミノレブリン酸を添加し
た培地１リットルを入れたル式ビンに接種し、３０℃、
５０００ｌｕｘの条件で２９時間培養した培養液を１０
０００ｒｐｍで３０分遠心分離し、上清を捨てて得られ
た菌体を凍結乾燥した。
【００５３】凍結乾燥した菌体０．１ｇに、炭酸マグネ
シウム０．０５ｇ、アセトン−水（８５：１５（ｖ／
ｖ））１５ｍｌを加え、超音波処理（２００ｗ）を１５
分間行った。次いで、遠心分離を行い、上清を取り、こ
れに水を加え５０ｍｌとした。このうちの２０ｍｌを分
液ロートに取り、エチルエーテルを５０ｍｌ、水７０ｍ
ｌを加え、攪拌し、下層である水層を捨て、上層である
エチルエーテル層を取り、水分離用濾過器（Ｗｈａｔｍ
ａｎ社製商品名“ワットマン１ＰＳ”を使用）にて脱水
し、エチルエーテルを加えて５０ｍｌにした。
シウム０．０５ｇ、アセトン−水（８５：１５（ｖ／
ｖ））１５ｍｌを加え、超音波処理（２００ｗ）を１５
分間行った。次いで、遠心分離を行い、上清を取り、こ
れに水を加え５０ｍｌとした。このうちの２０ｍｌを分
液ロートに取り、エチルエーテルを５０ｍｌ、水７０ｍ
ｌを加え、攪拌し、下層である水層を捨て、上層である
エチルエーテル層を取り、水分離用濾過器（Ｗｈａｔｍ
ａｎ社製商品名“ワットマン１ＰＳ”を使用）にて脱水
し、エチルエーテルを加えて５０ｍｌにした。
【００５４】分光光度計で７７０ｎｍの波長での吸光度
を測定し、バクテリオクロロフィルのモル吸光度計数を
用いてバクテリオクロロフィル濃度を算出した（Ｒ．
Ｋ．Ｃｌａｙｔｏｎ，（１９６６），ｐｈｏｔｏｃｈｅ
ｍ．ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ．，５，６６９参照）。この結
果を、表９に示す。
を測定し、バクテリオクロロフィルのモル吸光度計数を
用いてバクテリオクロロフィル濃度を算出した（Ｒ．
Ｋ．Ｃｌａｙｔｏｎ，（１９６６），ｐｈｏｔｏｃｈｅ
ｍ．ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ．，５，６６９参照）。この結
果を、表９に示す。
【００５５】実施例６ ５−アミノレブリン酸を０．３ｍＭ添加する以外は、実
施例５と同様にして培養し、生成したバクテリオクロロ
フィルを抽出して定量した。この結果を、表９に示す。
施例５と同様にして培養し、生成したバクテリオクロロ
フィルを抽出して定量した。この結果を、表９に示す。
【００５６】実施例７ ５−アミノレブリン酸を１．０ｍＭ添加する以外は、実
施例５と同様にして培養し、生成したバクテリオクロロ
フィルを抽出して定量した。結果を、表９に示す。
施例５と同様にして培養し、生成したバクテリオクロロ
フィルを抽出して定量した。結果を、表９に示す。
【００５７】比較例２ ５−アミノレブリン酸を添加しない以外は、実施例５と
同様にして培養し、生成したバクテリオクロロフィルを
抽出して定量した。結果を、表９に示す。
同様にして培養し、生成したバクテリオクロロフィルを
抽出して定量した。結果を、表９に示す。
【００５８】
【表９】
【００５９】表９より明らかなように、鉄の非存在下
で、５−アミノレブリン酸の添加により、バクテリオク
ロロフィル量が大幅に増加していることが判る。
で、５−アミノレブリン酸の添加により、バクテリオク
ロロフィル量が大幅に増加していることが判る。
【００６０】
【発明の効果】以上詳述したように、５−アミノレブリ
ン酸の培地への添加により、特にテトラピロール化合物
合成能を有する微生物を効果的に培養することができ
る。そして、本発明のテトラピロール化合物の製造方法
によれば、培地中に５−アミノレブリン酸を添加し、鉄
を実質的に存在させないことにより、従来の該化合物の
製造方法に比して、大幅な該化合物の増収を図ることが
でき、医・薬上極めて有力な該化合物を工業的規模でし
かも経済性良く製造することができる。
ン酸の培地への添加により、特にテトラピロール化合物
合成能を有する微生物を効果的に培養することができ
る。そして、本発明のテトラピロール化合物の製造方法
によれば、培地中に５−アミノレブリン酸を添加し、鉄
を実質的に存在させないことにより、従来の該化合物の
製造方法に比して、大幅な該化合物の増収を図ることが
でき、医・薬上極めて有力な該化合物を工業的規模でし
かも経済性良く製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ (Ｃ１２Ｐ 17/16 Ｃ１２Ｒ 1:01） (72)発明者 西川 誠司 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社 コスモ総合研究所 研究開発センター内 (72)発明者 堀田 康司 埼玉県幸手市権現堂1134−２ 株式会社 コスモ総合研究所 研究開発センター内 (56)参考文献 Ａｒｃｈ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．, 136（４），312−316（1983) Ｚ．Ｎａｔｕｒｆｏｒｓｃｈ．Ｔｅｉ ｌ Ｃ，45（１／２），71−73（1990) Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，149 （３），1021−1026（1982) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12P 17/00 - 17/18 C12N 1/20 C12N 1/38 ＢＩＯＳＩＳ（ＤＩＡＬＯＧ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- 【請求項１】 微生物を、５−アミノレブリン酸または
その塩が存在し、実質的に鉄を含有しない培地で培養す
ることを特徴とするテトラピロール化合物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8344292A JP3107110B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 微生物を用いるテトラピロール化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8344292A JP3107110B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 微生物を用いるテトラピロール化合物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05244937A JPH05244937A (ja) | 1993-09-24 |
| JP3107110B2 true JP3107110B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=13802549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8344292A Expired - Fee Related JP3107110B2 (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | 微生物を用いるテトラピロール化合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3107110B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101599683B1 (ko) | 2007-11-30 | 2016-03-04 | 후쿠토메 히로후미 | 테트라피롤 화합물의 제조 방법 및 테트라피롤 화합물 |
| NZ605503A (en) | 2008-08-11 | 2014-09-26 | Hirofumi Fukutome | Catalyst for the decomposition of lignin, method for the preparation of alcohols and organic acids, method for the preparation of lignin-decomposition products, catalyst for the decomposition of aromatic hydrocarbons, method for releasing hydrogen ions, as well as porphyrin |
-
1992
- 1992-03-04 JP JP8344292A patent/JP3107110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Ａｒｃｈ．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ．，１３６（４），３１２−３１６（１９８３） |
| Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１４９（３），１０２１−１０２６（１９８２） |
| Ｚ．Ｎａｔｕｒｆｏｒｓｃｈ．Ｔｅｉｌ Ｃ，４５（１／２），７１−７３（１９９０） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05244937A (ja) | 1993-09-24 |
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