JPH02501030A - “天然”のメチルアントラニレートの調製方法 - Google Patents
“天然”のメチルアントラニレートの調製方法Info
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- JPH02501030A JPH02501030A JP63506418A JP50641888A JPH02501030A JP H02501030 A JPH02501030 A JP H02501030A JP 63506418 A JP63506418 A JP 63506418A JP 50641888 A JP50641888 A JP 50641888A JP H02501030 A JPH02501030 A JP H02501030A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
″ 炊”の ル ントーニレー の量。リ ゛光里Ω宜量
本発明は、天然に存在するメチルN−メチルアントラニレートからメチルアント
ラニレートの調製のための微生物学的方法に向けられる。
最近、ますます“完全に天然の”風味が相当の消費者の好みになって来た。この
要求を満たすためには、天然の芳香化学物質を得るための新規方法を開発する必
要が存在する。
コンコードブドウ(ビチスラ1ン監(左(■1堕1abrusca) )の風味
は、食品産業に広く使用されて来た生成物のタイプを代表する。メチルアントラ
ニレートはこの果実の典型的な芳香への主な貢献物であることが知られていて、
そしてそれは多くの他の風味システムにおいて価値ある成分である。メチルアン
トラニレートは自然界に広く分布されているけれども、その単離は、ひじょうに
低レベルでの存在のために一般的に経済的テナイ。従って、天然のメチルアント
ラ−1−L/−)ヲ得るための他の方法が必要とされる。
メチルアントラニレートは天然源から容易に得られないけれども、メチルN−メ
チルアントラニレート(この後、ジメチルアントラニレートとして言及する)は
、ベチチグレインチル化方法によりメチルアントラニレートを生成することが所
望されるであろう。
微生物関与のN−説メチル化反応が、クリL歪」71丈1゜(Pseudomo
nas)(Taylor、 B−F、+ A I Environ、Micro
biol。
46 : 1286.1983)、ストレプトマイセス(Stre to+++
ces)(Ya+nano。
fLe、* Ann、Re 、Takeda Res、Lab、 21 : 8
8,1963、またBe1let及びvan Thuongのアメリカ特許第3
.520.778号、1970) 、ヱ、火」jLぺ!ノ一二(Arthrob
acter)(Kaczkowski、 J−+ Acta Soc。
Botan、Po1on、、 2B = 611.1959)、’)=7fff
/−ハ虹乞因史ヱ(Cunnin hamel圏す士m国) (Mi tsch
er星(!l’ +’l Ex erien tia。
24 : 133.196B)、クラ」ヨ[乙ム(す工山徂■)(Voigh及
びBornschein、 Pharmazie、 22 : 25EL 19
67)及びyx−t7t4”−ス(Ascer 1llus)(Funderb
urk星&、、 Proc、5outhern Weed Conf、。
20 : 3B9.1967)の種において報告されている。種々のタイプのN
−説アルキル化反応が、乾燥−腐敗菌、たとえばファネ旦左工±属(Phane
rochaete)(Kuwahara星&、、 J、Ferment。
Technol、、 62 : 237.1984)、困斐爽立入、ガノデルマ
、 7.ll−ミトピシス(7,Ganoderma、Fo+*1tosis)
(Reade及びMcQueen、 Can、J、Microbiol 29
: 457+ 1983)、i IJス!(Pot 5tictus)(Shi
n+azono及びNord+ Arch、 Biochem、 Bio−址■
、、 87 : 140.1960)、止j」仙り入及びフォメス(Trame
tes及びFomes) (Smol 1kova及びTichy、 肛1郊圏
、5 : 21L 1976)によるリグニンの分解において報告されている。
しかしながら、これらの報告にもかかわらず、ジメチルアントラニレートの微生
物学的脱メチル化は、1つの理由のために報告されていない。なぜならば、出発
材料及びその生成物の両者は、はとんどの微生物に対して高い毒性を示すからで
ある。さらに、基質の立体化学が困難性を引き起こす。なぜならば、微生物によ
る脱メチル化は、酵素によるものであり、そして従ってひじょうに選択的である
からである。結果として、報告されている微生物学的反応は、置換性アミンの脱
メチル化のための一般的な方法として適用され得ない。
従って、メチルアントラニレートの適度な収量を得るであろう微生物関与の脱メ
チル化方法を開発することが本発明の目的である。もう1つの目的は、出発材料
及びその生成物の毒性にもかかわらず効果的である微生物学的方法の開発である
。
発」Iと【在
これらの及び他の目的は、基質ジメチルアントラニレートの°メチルアントラニ
レートへの微生物学的転換のための方法に向けられる発明により達成される。こ
の方法に従えば、ジメチルアントラニレートは、菌類微生物と共にそれを培養す
ることによって転換される。その微生物は栄養ブイヨン中で培養され、そして適
切なインキュベーション期間の後、基質がその培養培地に添加される。使用され
る基質の量は、ブイヨン、培養物及び基質の合計重量に対して、約10重量%ま
で、好ましくは約2.0重量%まで、より好ましくは約0.5重量%までである
。基質類似体、たとえば2.5−ジメチルアニリン又はN、N−ジメチルアニリ
ンが、その方法の収量を高めるために、基質の添加の前、培養培地の添加され得
る。
タンパク質合成インヒビターもまた使用され得る。本発明に使用するための好ま
しい微生物は、セルロース又はリグニンを分解することができる木材腐敗菌又は
菌類である。
光凱■罷紙星記載
本発明によれば、メチルアントラニレート及びより詳しぐは“天然”のメチルア
ントラニレートがジメチルアントラニレートの微生物学的転換により生成され得
る方法が発見された。この転換において使用される“天然”のジメチルアントラ
ニレートは、好ましくは、天然源から、たとえばペチチグレインヱl叉ユl(之
上文ス上±±王y二久)の葉の油から標準の技法、たとえば抽出又は蒸留により
得られる。ジメチルアントラニレート及びメチルアントラニレートは、はとんど
の微生物に対して一般的に毒性であるけれども、ある種類の菌類が、培養培地の
合計重量に対して約10重量%までのこれらの化合物の有用な濃度に耐性である
。これに関するひじょうに所望される濃度は、約2重量%までのこれらの化合物
である。菌類はまた、置換性アミンの一般的なN−説メチル化を行なうことがで
きる。これらの目的のために適切であり、そして所望する量のメチルアントラニ
レートを生成する微生物は、下記のものを包含するが、但しこれだけには限定さ
れない:種々の菌株のストレプトミセス(Stre tow ces)(たとえ
ば、旦、ロセクロモエ ス(S、 rosechromooenus)、Σ・1
水プ立皇:/(S、p肛因り態用)、盈、立炎lグ王孟Ck b凹狙ム1狙)、
、S、fi(L 訂お胆u) 、S、上盈jシク’77%(S、 dlaten
sis)) 、77%</L’玉ラノうAs er 1llus)(たとえば、
人、オルイザ(A、肛U並)、人、ニガー(L(たとえば、入、乏玉又叉(X、
鮭■田圏> 、X、ヒポオキシロン(ム捜男囚佳並)、X、ヱ久込ユヱ(χ−野
μ且■柱))、L立九り虹乙1l(Cunnin hamella echin
ulata) (いくつかの菌株)、及びlj!±プメーA火A孟盃(すj力1
■匹朋匹並)(い(つかの菌株)。ひじょうに所望されるメチルアントラニレー
トの収量は、実質的にすべての属の木材腐敗菌、より好ましくは上jJ安り人(
Trametes) 、;H’) ’:A 95とL入(独−5tictus)
及び土J二±旦ノ、(庖m仄■)の属の種類及び最っとも好ましくは止うヱ賢丸
入ンク3(卜久(Trametes亘ヨ囮ユ垣)ATCC26747及びメ」」
(乞X ’/ X (bb凄m■5os) ATC10089により得られる。
本発明の方法の態様によれば、培養物懸濁液は、選択された微生物による適切な
栄養ブイヨンの接種により調製される。
適切な栄養ブイヨンは、炭素源、窒素源、微量鉱物及びいづれか必要な増殖因子
、たとえばビタミンを含むブイヨンである。適切な炭素源は、好ましくはラクト
ース、セロビオース、マンニトール、ソルビトール、エタノール、グリセロール
、より好ましくは単糖類、たとえばマンドース、フルクトース、ラムノース、キ
シロース及び最っとも好ましくはグルコース又は麦芽抽出物である。適切な窒素
源として、窒素含有有機物質、好ましくはペプトン、肉抽出物、トウモロコシ含
浸汁及び最っとも好ましくは酵母抽出物を挙げることができる。
無機窒素含有化合物、たとえばニトレート、ニドリット及びアンモニウム塩もま
た適切である。これらの栄養物は、培地へのビタミン(特に、Bグループのビタ
ミン)及び/又は微量鉱物(たとえばFe、 Cu+ l’lo、 Mn、 P
、 Ca及び同様のもの)の添加により補足され得るが、しかしながらその方法
は、少量の酵母抽出物が添加される場合、補足されていない培地で行なわれ得る
。
本発明の態様の接種は、適切な栄養ブイヨンに選択された微生物培養物を添加し
、そして基質(すなわちジメチルアントラニレート)の添加の前、1〜14日間
、適切な温度及びpHで前記生物体をインキュベートすることによって行なわれ
る。このインキュベーション期間の長さは、使用される生物体により異なるが、
しかしその培養物の増殖は、炭素源の消出、pHの変化を測定することによって
又は視覚による観察(すなわち、培養ブイヨン中の濁りの出現又は菌糸体の出現
)によりモニターさ、れ得る。
微生物及び基質の培養は、静置培養として行なわれ得るが、しかししばしばそれ
よりも高い収量が、微生物が好気性条件下で液内培養(すなわち、振盪フラスコ
培養又は発酵器培養)中で増殖される場合に得られる。適切なpH範囲は約3.
0〜約8.0、及び好ましくは約5.0〜約8.0及び特に約6.0〜約7゜0
である。そのpHは、無機又は存機酸又は塩基の添加により調節され得る。イン
キュベーション温度は、好ましくは約18°C〜約33°Cであり、より好まし
くは約20°C〜約30°Cであり、そして特に約り2℃〜約26゛Cである。
発酵は、培養物ブイヨンから単離された微生物の細胞を用いて又は通常の酵素抽
出技法により細胞から単離された酵素により行なわれ得る。単離された酵素を用
いる場合、その反応は便利には、水溶液(たとえば生理的食塩水、緩衝溶液、新
鮮な栄養培地、等)中で行なわれ、又は単離された細胞又は酵素抽出物が固体支
持体上に固定され、そして所望する生成物が生存生物体の不在下で製造され得る
。形質転換はまた、微生物の変異体によりも行なわれ得る。これらの変異体は、
当業界に良く知られた方法(たとえばUV照射、突然変異誘発物質への暴露、等
)により容易に行なわれ得る。
一般的に、基質は、微生物が成熟した後、発酵ブイヨンに直接添加され得る。ジ
メチルアントラニレート及びTween−80(モノ−オレエート)のエマルジ
ョンは、ブイヨン中のジメチルアントラニレートの最終濃度が約10%まで、好
ましくは約2%まで、及びより好ましくは約0.5%までであり、そしてTwe
en−80の濃度が約1%までであるように調製され得る。
この反応混合物は、さらに1〜14日間、好ましくは3〜10日間及び特に4〜
8日間(使用される生物に依存して)、又はメチルアントラニレートの追加の生
成が観察されないま5ゴ、インキュベートされる。
本発明のジオ法のために使用される通常の条件下で、少量のべ一ホルミルーメチ
ルアントラニレートがまた生成される。
従って、これらの2種の生成物は、発酵が完結した後、ブイヨン中に混合物とし
て典型的には存在する。N−ホルミル−メチルアントラニレート及びメチルアン
トラニレート並びに反応されなかったジメチルアントラニレートの混合物は単離
され得、そしてそれらの3種の個々の成分は、従来の技法(たとえば溶媒抽出、
蒸留及びクロマトグラフィー分離技法)により分離される。N−ホルミル−メチ
ルアントラニレートは塩基又は加熱触媒された脱カルボキシル化によりメチルア
ントラニレートに容易に転換され、そして所望により、そのメチルアントラニレ
ートの収量はこの反応を用いることによって高められ得る。すべての場合、出発
材料及び生成物の95〜98重景%が重量され(すなわち所望しない副生成物へ
の出発材料の微生物による分解は存在しない)、そして〉95%のGLC純度が
、単純な溶媒抽出の後、得られた。
次の例は、例示的であって、本発明の請求の範囲を限定するものではない。
■土
m−5いてのトーメースペルシコラー(Trametesversicolor
の
それぞれ酵母−麦芽(YM)ブイヨン(Difco Laboratories
)100dを含む5個のフラスコを、121°Cで20分間オートクレーブにか
け、冷却の後、それぞれのフラスコを、−トラノヨ尤スベルシコ4二1.ATC
C42394の3日間のY M 7’イヨン培養物5戚により接種した。それぞ
れの培養物を、回転インキュベーター/振盪機上で30°C及び20Orpmで
3日間インキュベートした。Tween−80及びジメチルアントラニレ−)(
D?’lA)のエマルジョンの種々のアリコートを、それぞれの培養物に添加し
、発酵ブイヨン中におイTO,2、0,5、1,0、5,0及び10.0%の最
終ジメチルアントラニレート濃度を得た。それぞれの培養物をさらにインキュベ
ートし、そしてその結果は、メチルアントラニレート(MA)の%濃度として第
1表に示される。
第一」ニー表
YMブイヨン”中において増殖されたトラメテスペルシコラー株42394によ
るMA[tに対する初期DMA濃度の効果* N−ホルミル−メチルアントラニ
レートがまた上記に検出されるが、しかし定量化されなかった。後でのデータは
、N−ホルミル−メチルアントラニレートへの2%の転換率が1%の初期DMA
濃度により得られたことを示した。
■↓
五 自立 いてのトーメースの
例Iに記載されるものに類似する方法及び材料を用し)た。
但し、微生物を培養するためにYMブイヨンの代わ引乙NH4N0z (3g/
f!、)、 KzPO4(1,3g/ j2)、 Mg5o4・7820(0
,5g/ 1. KCI (0,5g/ f!、)、 Fe5On (0,01
g/ R) 、酵母抽出物(5g/f)及びグルコース(15g/l)を含む鉱
物塩溶液を用い、そしてMA濃度及びインキュベーション期間において前記第1
表に示される結果に類似する結果が得ら也のトーメースの
例Iに記載される方法及び材料を用いた。
但し、上立人文囚属の他のメンバー、たとえばT、ベルシコラー株^TCC34
57B、 42394.32085.11235.32745.12679゜3
4584、38068.380?0.42462.44677 、工、左上本丸
史ヱ(T、 carbonaria)26746、工、2ヱグ豆l(T、 (」
工国島)26747、工、クベンシス(T、 cubensis)14590、
工、xtt入=Zヱ叉入(T、 extenuatus)26174、工、ギボ
サ(T、 j対瓜鋒)34670又番よ工、占!S食区(T、 j辻肛力垣’)
36206、又はヌ」つこA上」二(乙、及び久立竺立1入を用い、そして例
Iに記載されるような結果が得られた。
■ヱ
ポリポラスS Sの
つ
例Iに記載される方法及び材料を用いた。但し、微生物とて±ユ生立λ上工s
ATCC10089を用い、そして例Iの結果と類似する結果が得られた。2%
のジメチルアントラニレート及び1%のTween−80を添加された、この生
物(二倍の強さのYMブイヨンにおいて増殖された)の7日間の培養物を用い、
そしてさらに7日間の連続した反応により、メチルアントラニレートへの19.
7%の転換率及びN−ホルミル−メチルアントラニレートへの9.8%の転換率
が測定された。
孤V
正 れたポ1ボースs sの
例Iに記載される方法及び材料を用いた。但し、2%のジメチルアントラニレー
トの添加の前、fl±旦ス土1上10089のインキュベーション期間を13日
間に延長し、続いて追加の11日間のインキュベーションにより、出発材料の3
4.8%がメチルアントラニレートに転換され(これは7gのメチルアントラニ
レート/12のブイヨンを示す)、そして14.2%がN−ホルミル−メチルア
ントラニレートに転換され(又は2.8g/I!、)、そして残りは、ジメチル
アントラニレートとして回収された。
肛
約0.5〜1.0%の使用レベルでアルコール飲料又は炭酸飲料に使用するため
に適切な、プロピレングリコールキャリヤーにおける典型的な天然のコンコード
ブドウ風味を、次の通りに調製した:
−成一一一分一 −%−
メチルアントラニレート 0.10
酢酸エチル 1.00
酪酸エチル 0.30
イソ吉草酸エチル 0.15
プロピオン酸エチル 0.30
酢酸 1.50
プロピレングリコール 20.00
脱イオン化水 36.34
コンコ一ドブドウジユース濃度68 @=Brix 40.00水及びジュース
濃縮物を除く成分が一緒に混合し、水及び濃縮物をブレンドし、そしてその混合
物を、透明な溶液が得られるまで撹拌した。圧力下での炭酸ガス飽和が、所望す
るブドウ飲料を製造した。
汎■
約0.5〜1.0%の使用レベルでチューインガムに使用するために適切な、植
物油キャリヤーにおける典型的な天然の風味(コンコードブドウタイプ)システ
ムを、次の通りに調製−迩しm:たー −%−
天然の酪酸エチル 2.0
天然のプロピオン酸エチル 8.0
氷酢酸 4.5
天然のメチルアントラニレート5.0
天然のジメチルアントラニレート 5.0天然の酢酸エチル 4.0
植物油 71.5
ioo、。
風味は、糖及びガム基材と共に混合し、そしてチューインガムを得るために押し
出され又は型状化された。
■
約0.5〜1.0%の使用レベルでアルコール飲料又は炭酸飲料に使用するため
に適切な、穀物アルコールキャリヤーにおける典型的なコンコードブドウWON
F風味を、次の通りに調製したニ
ー成−−−分一 −%−
天然のメチルアントラニレート 0.05天然のジメチルアントラニレ−) 0
.05天然の酢酸エチル 1.00
天然の酪酸エチル 0.30
天然のイソ吉草酸エチル 0.15
天然のプロピオン酸エチル 0.30
オイルオレンジFCCフロリダ 0.01穀物からのビネガー120 4.00
穀物アルコール 20.00
脱イオン水 34.14
コンコ一ドブドウジユース濃度68°=Brix 40.00100.00
アルコール、水及びジュース濃縮物を除く成分を混合し、そして残る成分をブレ
ンドし、単一の濃度の液体を形成し、そして場合によってはその液体を所望する
飲料を形成するために炭酸ガス飽和した。
国際調査報告
PcT/LIS88102262
anthranilata dimethyl?fungi、1unqus、f
ungal or microbemicroorganism or bac
eertapolyporus
Claims (16)
- 1.メチルN−メチルアントラニレートのメチルアントラニレートヘの転換方法 であって、好気性栄養ブイヨン中において、菌類微生物の培養物及びブイヨン、 培養物及びメチルN−メチルアントラニレートの合計重量に対して約10重量% までのメチルN−メチルアントラニトレートをインキュベートし、それによって メチルアントラニレートを生成することを含んで成る方法。
- 2.前記菌類微生物が、ストレプトミセス(Streptomyces)、アス ペルギラス(Aspergillus)、カンジダ(Candida)、キシラ リア(Xylaria)、アルトロバクテル(Arthrobacter)、ク ニングガメラ(Cunninghamella)、クラビセプス(Clavic eps)、トラメテス(Trametes)、ポリスチクタス(Polysti ctus)又はポリポラス(Polyporus)を含んで成る請求の範囲第1 項記載の方法。
- 3.前記微生物が木材腐敗菌類又はセルロース又はリグニンを分解することがで きる菌類である請求の範囲第1項記載の方法。
- 4.前記微生物がトラメテス、ポリスチクタス又はポリポラス属の微生物である 請求の範囲第1項記載の方法。
- 5.前記微生物がトラメテス シングラタ(Trametescingulat a)ATCC26747又はポリポラスsps(Polyporussps)A TCC10089である請求の範囲第1項記載の方法。
- 6.前記栄養ブイヨン及び培養物からメチルアントラニレートを分離することを さらに含んで成る請求の範囲第1項記載の方法。
- 7.前記メチルアントラニレートを、メチルN−ホルミルアントラニレートとの 混合物中に生成する請求の範囲第1項記載の方法。
- 8.栄養ブイヨン及び培養物から前記混合物を分離することをさらに含んで成る 請求の範囲第7項記載の方法。
- 9.塩基触媒された又は熱脱カルボニル化反応により前記メチルN−ホルミルア ントラニトレートをメチルアントラニレートに転換することをさらに含んで成る 請求の範囲第8項記載の方法。
- 10.pHが約3〜約9の範囲であり、温度が約18℃〜約33℃の範囲であり 、そしてインキュベーション期間が1〜14日間である請求の範囲第1項記載の 方法。
- 11.前記pHが約5〜約8であり、前記温度が約20℃〜約30℃であり、そ して前記インキュベーション期間が約3〜10日間である請求の範囲第10項記 載の方法。
- 12.前記pHが約6〜約7であり、前記温度が約22℃〜約26℃であり、そ して前記インキュベーション期間が約4〜約8日間である請求の範囲第10項記 載の方法。
- 13.前記インキュベーションを連続した発酵として行なう請求の範囲第1項記 載の方法。
- 14.前記栄養ブイヨンが、有機窒素源、炭水化物源、鉱物源及びビタミン源を 含む請求の範囲第1項記載の方法。
- 15.前記メチルN−メチルアントラニレートの濃度が、約2.0%よりも高く ない請求の範囲第1項記載の方法。
- 16.前記メチルN−メチルアントラニレートの濃度が、約0.5%よりも高く ない請求の範囲第1項記載の方法。
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