JPH01222797A - Production of d-carnitine and l-carnitineamide - Google Patents
Production of d-carnitine and l-carnitineamideInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はD〜カルニチンアミドまたはD−カルニチンア
ミドとL−カルニチンアミドの混合物、たとえばDL−
カルニチンアミドから酵素的加水分解反応によりD−カ
ルニチン、またはD−カルニチンおよびL−カルニチン
アミドを製造する方法に関するものである。本発明によ
り製造されるD−カルニチンは、L−カルニチンの脂肪
酸代謝における作用に拮抗する物質であり、そのことに
より医薬として、また医薬合成の中間体として利用され
る可能性をもつ化合物である。また第4級アンモニウム
化合物として他の有用な(例えば界面活性剤)第4級ア
ンモニウム化合物合成の中間体となる。またカルボキシ
ル基と水酸基をもつので種々の光学活性化合物合成の中
間体ともなる。L−カルニチンアミドは加水分解により
L−カルニチンとなるが、L−カルニチンは高級脂肪酸
のミトコンドリアへの輸送に必須であす高級脂肪酸の代
謝に必要な化合物であり、虚血性心疾患や脂肪血症の治
療剤、高カロリー輸液の成分として利用されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to D-carnitinamide or a mixture of D-carnitinamide and L-carnitinamide, such as DL-carnitinamide.
The present invention relates to a method for producing D-carnitine or D-carnitine and L-carnitinamide from carnitinamide by enzymatic hydrolysis reaction. D-carnitine produced according to the present invention is a substance that antagonizes the effect of L-carnitine on fatty acid metabolism, and is therefore a compound that has the potential to be used as a medicine and as an intermediate for pharmaceutical synthesis. It also serves as an intermediate for the synthesis of other useful quaternary ammonium compounds (for example, surfactants). Also, since it has a carboxyl group and a hydroxyl group, it can also be used as an intermediate in the synthesis of various optically active compounds. L-carnitinamide becomes L-carnitine through hydrolysis, and L-carnitine is a compound necessary for the metabolism of higher fatty acids, which is essential for the transport of higher fatty acids to the mitochondria, and is associated with ischemic heart disease and lipemia. It is used as a therapeutic agent and a component of high-calorie infusions.
従来の技術
り一カルニチンの製法としては、ラセミ体カルニチンを
光学分割する方法(例えば特公昭43−8248)でL
−カルニチン生産の副生物としてえる方法が知られてい
るのみである。Conventional technology - Carnitine is produced by optically resolving racemic carnitine (for example, Japanese Patent Publication No. 43-8248).
-The only known method is to obtain it as a by-product of carnitine production.
発明が解決しようとする問題点と問題点を解決するため
の手段
本発明者らは、D−カルニチンが上記したように有用な
化合物であるにもかかわらず唯一の製造法がラセミ性カ
ルニチンを光学分割する煩雑な方法であるので、より効
率的な製法を研究した結果、ラセミ性カルニチン合成法
の中間体であるDL−カルニチンアミドに作用させた場
合り一カルニチンアミドに作用してD−カルニチンを生
成するがL−カルニチンアミドとは作用しない酵素、D
−カルニチン生産・ヒドロラーゼを生産する微生物を発
見、分離し、この酵素の生産を高める方法について研究
した結果、この酵素の生産菌をD−カルニチンアミドを
ふくむ培地で培養することにより、D−カルニチンアミ
ド・ヒドロラーゼ活性が特異的に高活性に誘導生産され
ることを見いだして本発明を完成するに至った。Problems to be Solved by the Invention and Means for Solving the Problems The present inventors discovered that although D-carnitine is a useful compound as described above, the only production method is to optically produce racemic carnitine. Since this is a complicated method of dividing, we researched a more efficient production method and found that when it is applied to DL-carnitinamide, which is an intermediate in the racemic carnitine synthesis method, it acts on monocarnitinamide and converts D-carnitine into D-carnitine. An enzyme that produces but does not interact with L-carnitinamide, D
- As a result of discovering and isolating microorganisms that produce carnitine and hydrolase, and researching ways to increase the production of this enzyme, we found that by culturing the enzyme-producing bacteria in a medium containing D-carnitinamide, D-carnitinamide was produced. - We have completed the present invention by discovering that hydrolase activity is specifically induced and produced with high activity.
作用
本発明の方法は、本発明者らが別に出願した発明方法(
特願昭61−198173号)を改良して特異的にD−
カルニチンおよびL−カルニチンアミドを効率よく製造
する方法としたも1’f ?/ グ3
のである。特願昭61− 号の方法は、カル
ニチンアミドを加水分解してカルニチンを生成せしめ活
性を有する微生物をカルニチンアミドに作用させてカル
ニチンを生成させるのでちるが、本発明の方法はD−カ
ルニチンアミドを特異的に加水分解してD−カルニチン
を・生成するが、L−カルニチンアミドには作用しない
酵素、D−カルニチンアミド・ヒドロラーゼを特異的に
高活性に生成せしめるため特異的な酵素誘導物質として
D−カルニチンアミドを存在せしめた培地中で微生物を
培養する。かくして特異的にD−カルニチンアミド・ヒ
ドロラーゼを高活性に生成した微生物“または該微生物
に由来する微生物iD−カルニチンアミドとも一力ルニ
チンアミドの混合物、例えば、DL−カルニチンアミド
に作用させると、D−カルニチンが生成し、L−カルニ
チンアミドが残留するので反応液から両化合物を分離回
収することができる。Effect The method of the present invention is similar to the method of the invention (
D-
What is the method for efficiently producing carnitine and L-carnitinamide? /G3's. The method disclosed in Japanese Patent Application No. 1983 hydrolyzes carnitinamide to produce carnitine, and the process of the present invention involves hydrolyzing carnitinamide to produce carnitine, and allowing active microorganisms to act on carnitinamide to produce carnitine. D-carnitinamide hydrolase, an enzyme that specifically hydrolyzes to produce D-carnitine but does not act on L-carnitinamide, is produced with high activity, so D is used as a specific enzyme inducer. - Cultivating the microorganism in a medium in the presence of carnitinamide. Thus, when a microorganism that specifically produces D-carnitinamide hydrolase with high activity or a microorganism derived from the microorganism iD-carnitinamide is reacted with a mixture of lunitinamide, for example, DL-carnitinamide, D-carnitinamide is produced. is produced and L-carnitinamide remains, so both compounds can be separated and recovered from the reaction solution.
使用する微生物は、自然界よりカルニチンアミドからカ
ルニチンを生成する能力に基いて選択分離することがで
きる。具体的には本発明者らが分離した菌株である細菌
菌株CA32−C。The microorganisms used can be selectively isolated based on their ability to produce carnitine from carnitinamide in nature. Specifically, the bacterial strain CA32-C was isolated by the present inventors.
0A−10−1−5、CA27E1、(!A3゜−11
B、0A2B−50A、0A30−35をあげることが
できる。これらの菌株は本発明者らが分離し、本発明(
使用しうるものの代表法として微生物工業技術研究所に
寄託したものであり、その分類学的性質は次のとおりで
ある。0A-10-1-5, CA27E1, (!A3゜-11
B, 0A2B-50A, and 0A30-35. These strains were isolated by the present inventors, and the present invention (
It has been deposited with the National Institute of Microbial Technology as a representative method that can be used, and its taxonomic properties are as follows.
これらの分離菌は、伺えもダラム陰性、好気性の桿菌で
あり、バーゼーズ、マニュアル・オプ・システマチック
・バクテリオロシ−(Eer−gey′a Manu
al Of Elystematic BaOt
eriOIOg7 )第1巻(1984年)に従うと
以下に記載する性質から、同書の分類セクション4のシ
ュードモナダシエ科(Paeudomonadacea
e ) の中のシュードモナス(Paeuaomon
as )属に属する。These isolates are apparently Durham-negative, aerobic bacilli, and have been tested in the Eer-gey'a Manu Systematic Bacteriology.
al Of Elystematic BaOt
According to eriOIOg7) Volume 1 (1984), from the properties described below, it is classified as Pseudomonadaceae in Classification Section 4 of the same book.
e) Pseudomonas (Paeuaomon)
as) belongs to the genus.
以下、分離株の性質の共通性に基いて、若干のグループ
に分けて分類学的性質を記載する。The taxonomic properties of the isolates will be described below based on the common characteristics of the isolates, divided into several groups.
先ず全分離株に共通する性質を述べると、上記したとお
り、何れもダラム陰性、好気性の桿菌であり、大きさは
α5〜0.8×α7〜五〇ミクロンと比較的小さいもの
から、1.2〜1.5×2.4〜4.2ミクロンと比較
的太きいものまである(第1表参照)、通常の条件で多
形性は認められず、抗酸性もない。胞子をつくらず、運
動性で極べん毛を有する。肉汁寒天培養でコロニーは小
さく、周縁は全綴、隆起は半レンズ〜凸状、表面は平滑
で、光沢は半透明、乳白色〜灰白色(C!A30−35
のみは別記するように菌体が黄色)、肉汁液体培養で、
表面の生育はなく中等度に濁った生育をする。一部の菌
(’OA−32Of:代表株とする第V群)では葉片状
の沈でんを生ずるが、他の株では沈でんはない。First, to describe the common characteristics of all the isolates, as mentioned above, they are all Durham-negative, aerobic bacilli, and the size ranges from relatively small α5-0.8 x α7-50 microns to 1. There are some that are relatively thick, measuring .2 to 1.5 x 2.4 to 4.2 microns (see Table 1).No polymorphism is observed under normal conditions, and there is no acid resistance. It does not produce spores, is motile, and has extremely flagella. When cultured on broth agar, the colony is small, the periphery is full, the ridge is semi-lenticular to convex, the surface is smooth, the gloss is translucent, milky white to grayish white (C!A30-35
(As noted separately, the bacterial cells are yellow), by liquid culture in broth,
There is no surface growth, and the growth is moderately cloudy. Some bacteria ('OA-32Of: group V, which is a representative strain) produce leaf-shaped deposits, but other strains do not produce deposits.
ゼラチンを液化せず、Ml’tテスト、vPテスト、イ
ンドールの生成、でん粉の加水分解は何れも陰性である
。無機窒素源(硝酸塩およびアンモニウム塩)の利用は
コハク酸培地で何れも陽性である。オキシダーゼ、カタ
ラーゼはともに陽性であり、O−Fテストは酸化的であ
る。Gelatin was not liquefied, and Ml't test, vP test, indole production, and starch hydrolysis were all negative. Utilization of inorganic nitrogen sources (nitrates and ammonium salts) were both positive in succinate medium. Both oxidase and catalase are positive, and the O-F test is oxidative.
クエン酸の利用は51mOHの培地で何れも陽性である
。リドマスミルクでは、0A27B11代表株する1群
が反応をアルカリとし、リドマスを還元するが、他の株
では変化がない(凝固、液化ももちろんない)。The utilization of citric acid was positive in all cases in the 51 mOH medium. In lidmus milk, one group, the representative strain 0A27B11, makes the reaction alkaline and reduces lidmus, but other strains do not change (of course, there is no coagulation or liquefaction).
糖からの酸生成は第1表に示した以外に、CA30−3
5i除いて何れも、L−アラビノース、D−マンノース
、D−フラクトース、シュクロース、マルトース、])
−) L/ハO−ス、D−ンルビット、D−マンノー
ス、D−7ラクトース、グリセリン、でん粉に対して陰
性である。For acid production from sugar, in addition to those shown in Table 1, CA30-3
All except 5i, L-arabinose, D-mannose, D-fructose, sucrose, maltose, ])
-) Negative for L/haO-s, D-rubit, D-mannose, D-7 lactose, glycerin, and starch.
以下、分離株の性質から更に共通の性質をも・つものを
群別して、■、■、m、tv、v、v+の群に分けて分
類的性質を第1表に記載する。Hereinafter, based on the properties of the isolates, those with common properties are further classified into groups of ■, ■, m, tv, v, and v+, and their taxonomic properties are listed in Table 1.
第 1 表
”菌体:黄色
第1表(つづき)
” 5tani13r法では+
以上のような性質を有する菌は夫々の群について数珠づ
つ分離されている。これらの菌をバーゼエーズ・マニュ
アル・オプ・システマチック・バクテリオロジー、第1
巻(1984年)に従って同定すると、何れもシュード
モナス(Pseudomonas )属に属すると認め
られた。Table 1 "Bacterial bodies: yellow Table 1 (Continued)" In the 5tani13r method, bacteria having the above-mentioned properties are isolated one by one for each group. These bacteria were identified in the Baseise Manual of Systematic Bacteriology, Volume 1.
(1984), all were recognized to belong to the genus Pseudomonas.
1群はシュードモナス・プチダ(P、 putida
)、およびシュードモナス・ブラフイルジー(P。Group 1 is Pseudomonas putida (P, putida).
), and Pseudomonas brachiilii (P.
delafieldii )と多くの性質を共有するが
、前者とはポリβ−ハイドロキシ酪酸の蓄積で、後者と
は水溶性色素の生成、4℃の生育で異なり、他にも該当
する菌種がないので、シュードモナス属菌種(Pseu
domonas sp、 ) と同定して、代表法C
A27E1i微生物工業技術研究所C以下微工研と省略
す)に寄託した。■群はシュードモナス・ブラフイルジ
ーと多くの性質を共有するが、アルギニンの利用、4℃
の生育で異る。delafieldii), but differs from the former in the accumulation of poly-β-hydroxybutyric acid, and from the latter in the production of water-soluble pigments and growth at 4°C, and there are no other corresponding bacterial species. Pseudomonas sp.
domonas sp, ) and representative method C.
A27E1i was deposited with the Microbial Technology Research Institute C (hereinafter abbreviated as FAI). ■The group shares many properties with Pseudomonas blaphyllii, including the use of arginine,
It varies depending on the growth.
硫化水素の生成が陽性でpH5での生育が良好である。It is positive for hydrogen sulfide production and grows well at pH 5.
該当する菌種がないのでシュードモナス属菌種(Pse
udomonas sp、 ) と同定して、代表法
0A50−11Ej(微工研に寄託した。■群モシュー
ドモナス・デラフィルジート多くの性質を共有するが、
水溶性色素の生成、4℃の生育で異る。該当する菌種が
なく、シュードモナス属菌種(pseuaomonas
sp、) と同定して〜代表法0A28−50At
微工研に寄託した。Since there is no corresponding bacterial species, Pseudomonas species (Pse
udomonas sp, ) and representative method 0A50-11Ej (deposited at the National Institute of Fine Technology).
It differs depending on the production of water-soluble pigment and growth at 4°C. There is no corresponding bacterial species, and Pseudomonas species
sp, ) to identify ~ representative method 0A28-50At
Deposited at the National Institute of Fine Technology.
■群はシュードモナス・ブラフイルジーとアル1ギニン
の利用、イノシトールの利用、4℃の生育で異り、該当
する菌種がないのでシュードモナス属菌種(Pseud
omonas sp、 ) と同定して一代表株CA
10−1−5i微工研に寄託した。■The group differs from Pseudomonas blaphyllii in the use of arginine, inositol, and growth at 4°C.
omonas sp, ) and one representative strain CA
10-1-5i deposited with the Institute of Fine Technology.
V群はシュードモナス・アルカリゲネス(Pseu−d
omonas alcaligenes )に似た性質
を有するが、グルコース、アルギニンの利用で異り、該
当する菌種がないので、シュードモナス属菌種(Pse
udomonas sp、 ) と同定して代表法0
A32−Cを微工研に寄託した。■群は生育に生育因子
を必要とし、菌体が黄色である点で、キサントモナス(
Xanthomonas ) ii Ic liJする
ともみられるが色素の吸収がキサントモナスンと同定さ
れないので、一応シュードモナス属に属すると考えた。Group V is Pseudomonas alcaligenes (Pseu-d
omonas alcaligenes), but they differ in the utilization of glucose and arginine, and as there is no corresponding bacterial species, Pseudomonas species (Pse.
udomonas sp, ) and representative method 0
A32-C was deposited with the Microtech Institute. ■The group requires growth factors for growth, and the fact that the bacterial cells are yellow is that Xanthomonas (
It appears to be Xanthomonas) ii Ic liJ, but since the absorption of the dye does not identify it as xanthomonasin, it was thought to belong to the genus Pseudomonas.
この群の菌株は、第1表記載の糖以外にモ多りの糖(L
−アラビノース、D−マンノース、D−7ラクトース、
D−ガラクトース、マルトース、シュクロース、トレハ
ロース、D−マニトール、イノシトール)から酸を生成
する。シュードモナス属に該当する菌種を見出せず、シ
ュードモナス属菌種(pseudomona8sp−)
と同定して代表法C!A30−35を微工研に寄託
した。In addition to the sugars listed in Table 1, the strains of this group contain a large number of sugars (L
-arabinose, D-mannose, D-7 lactose,
Acid is produced from D-galactose, maltose, sucrose, trehalose, D-mannitol, inositol). No bacterial species corresponding to the genus Pseudomonas was found, and the species of the genus Pseudomonas (pseudomona8sp-) was found.
Identified with representative method C! A30-35 was deposited with the Microtech Institute.
微工研に寄託した菌株名と微工研の寄託番号?対応して
表すると次のとおりである。What is the name of the strain deposited with the Microtech Institute and the deposit number of the Microtech Institute? The corresponding expression is as follows.
0A27B1 ・・・微工研菌寄第8912号CA
30−11B・・・微工研菌寄第8910号C! A
2 B −5OA −−−微工研菌寄第89o9号OA
10−1−5・・・微工研菌寄第8908号ch32−
c ・・・微工研菌寄第8911号C!A30−3
5 ・・・微工研菌寄第8907号これらの微生物は
、野生株、変異株の何れも使用でき、微生物またはその
培養液から抽出した酵素も本発明に使用できる。さらに
、この酵素活性を有する固定化酵素、固定化微生物も勿
論使用できる。0A27B1 ... Microtechnical Research Institute No. 8912 CA
30-11B...Microtechnology Research Institute No. 8910C! A
2 B -5OA --- Microtechnical Research Institute No. 89o9 OA
10-1-5 ... Microtechnical Research Institute No. 8908 ch32-
c ... Microtechnical Research Institute No. 8911 C! A30-3
5...Feikoken Kyoiku No. 8907 Both wild strains and mutant strains of these microorganisms can be used, and enzymes extracted from the microorganisms or their culture solutions can also be used in the present invention. Furthermore, immobilized enzymes and immobilized microorganisms having this enzymatic activity can of course also be used.
これらの微生物を培養して必要なり一カルニチンアミド
・ヒドロラーゼ活性の高い標品をえるには、使用微生物
の生育に必要な炭素源、窒素源および無機塩をふくむ基
礎培地に、D−カルニチンアミドを加えた培地に微生物
を培養する。使用するD−カルニチンアミドの培地中の
濃度は通常0.1〜2%が望ましい。この濃度範囲以下
また以上の濃度でも使用可能であるが、この@度範囲以
下では、見られる微生物培養の酵素活性が低くなる。ま
たこの濃度範囲以上では添加するD−カルニチンのコス
トへの影響カ大きくなる。In order to culture these microorganisms and obtain the necessary preparations with high monocarnitinamide hydrolase activity, D-carnitinamide is added to the basal medium containing the carbon source, nitrogen source, and inorganic salts necessary for the growth of the microorganisms used. Microorganisms are cultured in the added medium. The concentration of D-carnitinamide used in the medium is usually preferably 0.1 to 2%. Concentrations below or above this concentration range can be used, but below this range, the enzyme activity of the microbial culture observed will be low. Moreover, above this concentration range, the influence of added D-carnitine on the cost increases.
カルニチンアミドからカルニチンを生成せしめるには、
カルニチンアミドまたはカルニチンをふくむ培地で微生
物を培養すれば該転換活性の高い培萎が見られるが、例
えば、ラセミ性のカルニチンまたはカルニチンアミドを
用いると、D−カルニチンアミドに作用してL−カルニ
チンアミドに作用しないD−カルニチンアミド・ヒドロ
ラーゼだけでなく、L−カルニチンアミドに作用してL
−カルニチンを生成せしめる酵素、L−カル・ニチンア
ミド・ヒドロラーゼも誘導生成されるので、D−カルニ
チンアミドとL−カルニチンアミドの混合物例えばDL
−カルニチンアミドに微生物あるいはそれに由来する酵
素を作用させる場合に、D−カルニチンの他にL−カル
ニチンも生成して、製品としてのD−カルニチンの光学
純度を低くする。このことは通常えられる1:1L−カ
ルニチンアミドまたはDL−カルニチンを用いた研究で
は明らかでなかったが、光学活性のカルニチンアミドま
たはカルニチンを用いた研究で本発明者らによりはじめ
て明らかとされたのである。To generate carnitine from carnitinamide,
If microorganisms are cultured in a medium containing carnitinamide or carnitine, a culture with high conversion activity will be observed, but for example, if racemic carnitine or carnitinamide is used, it will act on D-carnitinamide and convert it into L-carnitinamide. Not only D-carnitinamide hydrolase, which does not act on L-carnitinamide, but also L-carnitinamide hydrolase, which acts on L-carnitinamide.
- Since the enzyme that produces carnitine, L-carnitinamide hydrolase, is also induced, a mixture of D-carnitinamide and L-carnitinamide, such as DL
- When microorganisms or enzymes derived from microorganisms are allowed to act on carnitinamide, L-carnitine is also produced in addition to D-carnitine, lowering the optical purity of D-carnitine as a product. This was not clear in studies using commonly obtained 1:1 L-carnitinamide or DL-carnitine, but was clarified for the first time by the present inventors in studies using optically active carnitinamide or carnitine. be.
D−カルニチンアミドを使用菌の培地中に存在させて使
用菌を培養することにより特異的にD−カルニチンアミ
ド・ヒドロラーゼの生成を高め、そのことにより同時に
製品カルニチン中のD−カルニチンの率(光学純度)を
高くすることが本発明の意図するところである。従って
D−カルニチン以外に他のカルニチン関連物質N、tば
D−カルニチンやL−カルニチンが同時に存在してもD
−カルニチン添加の効果はあるが、D−カルニチンやL
−カルニチンのD−カルニチンアミド・ヒドロラーゼ生
成に対する誘導効果はほとんどないので不利である。ま
たL−カルニチンアミドが同時に存在するときはL−カ
ルニチンアミド・ヒドロラーゼも誘導生成されるので光
学純度の高いD−カルニチンをえるには不利でちる。従
つτ実質的に純粋なり一カルニチンアミドの使用が望ま
しい。By culturing the bacteria in the presence of D-carnitinamide in the culture medium of the bacteria used, the production of D-carnitinamide hydrolase is specifically increased, and at the same time, the percentage of D-carnitine in the product carnitine (optical It is the intention of the present invention to increase the purity. Therefore, even if other carnitine-related substances N, t, D-carnitine and L-carnitine are present in addition to D-carnitine, D
-There is an effect of adding carnitine, but D-carnitine and L
- It is disadvantageous that carnitine has little inducing effect on the production of D-carnitinamide hydrolase. Furthermore, when L-carnitinamide is present at the same time, L-carnitinamide hydrolase is also induced and produced, which is disadvantageous for obtaining D-carnitine with high optical purity. Therefore, it is desirable to use a substantially pure carnitinamide.
上記のようにしてつくったD−カルニチンアミド・ヒド
ロラーゼ活性の高い微生物またはそれによりつくった酵
素標品iD−カルニチンアミドとL−カルニチンアミド
の混合物に作用せしめる方法は、基質をふくむ溶液に酵
素標品を加えて反応が進行するまで培養すればよいが、
微生物を酵素標品とする培養は微生物の培養液に基質を
加えて反応せしめてもよく、また、微生物の培%液から
分離した酵素標品、菌体、洗浄菌、凍結乾燥菌体、アセ
トン乾燥菌体など物理化学的、生化学的に処理した菌体
、抽出液、精製物、固定化処理標品などの形でも基質と
接触せしめることができる。The microorganism with high D-carnitinamide hydrolase activity prepared as described above or the enzyme preparation prepared thereby i. may be added and cultured until the reaction progresses, but
For culturing microorganisms as enzyme preparations, a substrate may be added to the culture solution of the microorganisms for reaction.Also, enzyme preparations, cells, washed bacteria, freeze-dried cells, and acetone isolated from the culture solution of microorganisms can be used. It is also possible to contact the substrate in the form of dried bacterial cells, physicochemically or biochemically treated bacterial cells, extracts, purified products, immobilized preparations, etc.
基質濃度は、バッチ式、連続式の何れによるかによって
も異るが、バッチ式では一般に媒質中0.1〜40%、
好ましくは15〜20%程度で、連続式ではこれよりや
\濃度を低下させた方がよい。The substrate concentration varies depending on whether it is a batch method or a continuous method, but in a batch method, it is generally 0.1 to 40% in the medium.
Preferably, it is about 15 to 20%, and in a continuous system, it is better to lower the concentration more than this.
反応は、普通5〜60℃、好ましくは25〜40℃附近
、 pH4〜10附近で行われる。反応時間は、静置、
攪拌、流下環の手段、あるいは酵素標品の形態、力価に
よって異ってくるの、で−様ではないが、バッチ法では
通常1〜100時間程度である。The reaction is normally carried out at a temperature of 5 to 60°C, preferably around 25 to 40°C, and at a pH of around 4 to 10. Reaction time: standing still;
The batch method usually takes about 1 to 100 hours, although it varies depending on the means of stirring and flowing down, and the form and potency of the enzyme preparation.
反応の進行は、薄層クロマトグラフィーによりD−カル
ニチンの生成を追跡する。総カルニチン中に占める5体
と9体の比率あるいは光学純度は、反応液からシリカゲ
ルのりaマドグラフィーによりカルニチンを分離し、L
−フェニルアラニンのカルニチンアミドに変換した後、
高速液体クロマトグラフィーでL−フェニルアラニンの
L−力ルニチンアミドとL−フェニルアラニンのD−カ
ルニチンアミドの両者の面積比で決定することができる
。反応終了後、既知のカルニチン精製法により回収され
る。たとえば反応液をイオン交換樹脂のカラムにかけ、
稀アンモニア水で溶出、濃縮することによりD−カルニ
チンクロライドとして回収される。Progress of the reaction is monitored by thin layer chromatography to monitor the production of D-carnitine. The ratio of the 5- and 9-isomers in the total carnitine or the optical purity can be determined by separating carnitine from the reaction solution by silica gel atomography.
- After conversion of phenylalanine to carnitinamide,
It can be determined by high performance liquid chromatography based on the area ratio of both L-lunitinamide of L-phenylalanine and D-carnitinamide of L-phenylalanine. After the reaction is completed, carnitine is recovered by known carnitine purification methods. For example, by applying the reaction solution to an ion exchange resin column,
D-carnitine chloride is recovered by elution with dilute ammonia water and concentration.
次に本発明の実施例を示す。Next, examples of the present invention will be shown.
実施例1
グルコース2係、コーンスチー7’ !7 カー 2%
、Na(、t α5%、K、HPO,0,75%、KH
2PO40、25%、MgSO4−7H,O0,01%
、FeSO4−7H20L−力ルニチン塩酸塩またはD
−カルニチン塩酸塩を1係の濃度に加えた培地を30−
づつ30〇−容三角フラスコに入れて滅菌したものに、
シュードモナス属細1140A50−11BノおよびO
Al 0−1−5f:植菌して、26℃で毎分220回
転の速度で振とり培養した。培養液から菌体を遠心分離
により集めて2回燐酸緩94.4%、D体=L体比、9
a4:1.6)t−5憾の濃度にふくむ燐酸緩衝液(生
胃培養の培養液量と同量)にけん濁して26° で静置
反応させたときのD−カルニチンの生成量は第1表に示
したとおりであった。即ち、D−カルニチンアミドから
D−カルニチンを生成する酵素、D−カルニチンアミド
・ヒドロラーゼの生成に対してL−カルニチンおよびD
−カルニチンの効果は実質的になく、一方り一カルニチ
ンアミドをふくむ培地に培養してえた菌体は高活性のD
−カルニチンアミド−ヒドロラーゼを生成しており、そ
のD−カルニチンに対する作用により高濃度にD−カル
ニチンが生成した。Example 1 2 parts glucose, 7' corn stew! 7 car 2%
, Na(,t α5%, K, HPO, 0,75%, KH
2PO40, 25%, MgSO4-7H,O0,01%
, FeSO4-7H20L-forcernitine hydrochloride or D
- Medium containing carnitine hydrochloride at a concentration of 30 -
Place each in a 300-capacity Erlenmeyer flask and sterilize it.
Pseudomonas sp. 1140A50-11B and O
Al 0-1-5f: Inoculated and cultured at 26° C. with shaking at a speed of 220 revolutions per minute. Bacterial cells were collected from the culture solution by centrifugation and diluted with phosphoric acid 94.4%, D-body = L-body ratio, 9
a4: 1.6) The amount of D-carnitine produced when suspended in a phosphate buffer containing a concentration of t-5 (same volume as the culture solution volume for raw stomach culture) and allowed to react at 26° is It was as shown in Table 1. That is, for the production of D-carnitinamide hydrolase, an enzyme that produces D-carnitine from D-carnitinamide, L-carnitine and D
- There is virtually no effect of carnitine; on the other hand, bacterial cells cultured in a medium containing carnitinamide have a high activity of D.
-Carnitine amide hydrolase was produced, and its action on D-carnitine produced D-carnitine at a high concentration.
第 1 表
実施例2
9島
ニチンアミド を第2表に示した濃度にふくむ培地
にて実施例1の如く菌株0A28−%をふくむpH7,
0の燐酸緩衝液中で12時間作用させた場合生成した全
カルニチンの生成率および全カルニチン中のD−カルニ
チンの率は擁2表に示した如くであった。使用菌株はも
ともとL−カルニチンアミド・ヒドロラーゼ生成能が高
<、D−カルニチンアミド・ヒドロラーゼ生成能は低い
菌株であるが、D−カルニチン生成に対するD−カルニ
チンの効果が示された。Table 1 Example 2 In a medium containing 9-island nitinamide at the concentrations shown in Table 2, strain 0A28-% as in Example 1, pH 7,
The production rate of total carnitine and the rate of D-carnitine in total carnitine when reacted for 12 hours in a phosphate buffer of 0.0 was as shown in Table 2. Although the strain used originally had a high ability to produce L-carnitinamide hydrolase and a low ability to produce D-carnitinamide hydrolase, the effect of D-carnitine on D-carnitine production was demonstrated.
第 2 表
℃
実施例3
0.5%の濃度に加え次培地で、菌株0A50−11B
およびOAI 0−1−5を植菌して実施に反応したと
きの全カルニチン生成率および全カルニチン中に占める
D−カルニチンの率は第3表に示した如くであった。D
−カルニチンアクclライド
ミドmで生胃した菌体を反応させた反応液中には生成り
一カルニチンの他に、未反応のままで残留するL−カル
ニチンアミドが表に示した残存率で見出された。この反
応液から菌体を除去し、カチオン交換樹脂への吸着、溶
出によすD−・カルニチンとL−カルニチンアミドを回
収した。Table 2 °C Example 3 Strain 0A50-11B at a concentration of 0.5% plus the following medium:
The total carnitine production rate and the proportion of D-carnitine in total carnitine when inoculated with OAI 0-1-5 and reacted were as shown in Table 3. D
-In addition to the produced carnitine, L-carnitinamide, which remained unreacted, was found in the reaction solution obtained by reacting live-stomached bacterial cells with carnitine aclidemide m at the residual rate shown in the table. It was done. The bacterial cells were removed from the reaction solution, and D-carnitine and L-carnitine amide were recovered by adsorption onto a cation exchange resin and elution.
第 3 表
■DL−力ルニチンアミド麓に対する本発明の効果
上述のように、本発明によって種々の用途を有するD−
カルニチンおよびL−カルニチンアミド1r、DL−カ
ルニチン合成の中間体であるDL−アルニチンアミドな
どから効率的に製造することができる。Table 3 ■ Effects of the present invention on DL-force nitinamide base As mentioned above, the present invention has various uses for D-
It can be efficiently produced from carnitine, L-carnitinamide 1r, DL-arnitinamide, which is an intermediate for DL-carnitine synthesis, and the like.
特許出願人 パイオール株式会社 代表者 中 山 清 中央化成品株式会社 代表者 水 島 喜三部Patent applicant: Pyall Co., Ltd. Representative Kiyoshi Nakayama Chuo Kaseihin Co., Ltd. Representative Kisanbe Mizushima
Claims (1)
はD−カルニチンとL−カルニチンを生成する能力を有
する微生物を、D−カルニチンアミド存在下で培養する
ことによりD−カルニチアミド・ヒドロラーゼを特異的
に誘導せしめた培養または該培養に由来する酵素をD−
カルニチンアミドまたはD−カルニチンアミドとL−カ
ルニチンアミドの混合物に作用させてD−カルニチンを
生成せしめ、反応しないL−カルニチンアミドを残留せ
しめることを特徴とするD−カルニチン、またはD−カ
ルニチンおよびL−カルニチンアミドの製造法。 2、使用する微生物がシュードモナス(¥Pseu¥−
¥domonas¥)属の微生物である特許請求の範囲
第1項記載の製造法。[Claims] 1. D-carnithiamide hydrolase is produced by culturing a microorganism capable of producing D-carnitine or D-carnitine and L-carnitine from racemic carnitinamide in the presence of D-carnitinamide. The specifically induced culture or the enzyme derived from the culture is
D-carnitine, or D-carnitine and L-carnitine, which is produced by reacting carnitinamide or a mixture of D-carnitinamide and L-carnitinamide to produce D-carnitine, leaving unreacted L-carnitinamide. Method for producing carnitinamide. 2. The microorganism used is Pseudomonas (¥Pseu¥-
The method according to claim 1, wherein the microorganism is of the genus Domonas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20356087A JPH01222797A (en) | 1987-08-18 | 1987-08-18 | Production of d-carnitine and l-carnitineamide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20356087A JPH01222797A (en) | 1987-08-18 | 1987-08-18 | Production of d-carnitine and l-carnitineamide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01222797A true JPH01222797A (en) | 1989-09-06 |
Family
ID=16476158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20356087A Pending JPH01222797A (en) | 1987-08-18 | 1987-08-18 | Production of d-carnitine and l-carnitineamide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01222797A (en) |
-
1987
- 1987-08-18 JP JP20356087A patent/JPH01222797A/en active Pending
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