JPH0253494A - D−グルタミン酸の製造方法 - Google Patents

D−グルタミン酸の製造方法

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JPH0253494A
JPH0253494A JP20524888A JP20524888A JPH0253494A JP H0253494 A JPH0253494 A JP H0253494A JP 20524888 A JP20524888 A JP 20524888A JP 20524888 A JP20524888 A JP 20524888A JP H0253494 A JPH0253494 A JP H0253494A
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誠 矢ケ崎
Hideyoshi Takada
高田 秀由
Yukio Hashimoto
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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】 産業上の利用分野 本発明は、D−グルタミン酸の製造方法に関する。D−
グルタミン酸は医薬、農薬などの合成原料として用いら
れる産業上有用な物質である。
従来の技術 従来のD−グルタミン酸の製造方法としては、DL−5
−カルボキシエチルヒダントインに微生物由来の加水分
解酵素を作用させる方法(特開昭55−114291)
、α−ケトグルタル酸にD−アミノ酸トランスアミナー
ゼを作用させ、【〕−グルタミン酸を製造する方法(特
開昭62−205790)、DL−グルタミン酸を優先
晶出法により、光学分割する化学的方法(特公昭31−
422.31−423.3l−2972)、DL−グル
タミン酸と池の光学活性化合物との塩をつくり、ジアス
テレオマーとして分割する方法(特公昭32−5419
)などが知られている。
発明が解決しようとする課題 従来の方法では、原料基質が高価なため製造コストが高
い。また従来の方法は酵素系が不安定であったり、製造
工程が複雑で生産性が低かったりするなど工業的に有利
な方法ではない。
そこで、安価で効率よくD−グルタミン酸を製造する方
法の開発が要求されている。
課題を解決するための手段 本発明者は、D−グルタミン酸を安価で効率よく製造す
る方法を開発するために鋭意研究をおこなった。その結
果ラクトバチルス属に属し、グルタミン酸ラセマーゼ活
性および1.−グルタミン酸脱炭酸酵素活性を有する微
生物を見出し、該微生物を用いることによって、発酵生
産により工業的に安価に製造されるL−グルタミン酸か
らD−グルタミン酸を生成させることができることを見
出し、本発明を完成するに至った。
以下に、本発明の詳細な説明する。
本発明は、ラクトバチルス属に属し、グルタミン酸ラセ
マーゼ活性およびL−グルタミン酸脱炭酸酵素活性を有
する微生物の菌体、培養液またはそれらの処理物を水性
媒体中でL−グルタミン酸と接触させて、D−グルタミ
ン酸を水性媒体中に生成させ、該水性媒体中から生成し
たD−グルタミン酸を採取することを特徴とするD−グ
ルタミン酸の製造方法に関する。
これまで単一の微生物でL−グルタミン酸のラセミ化と
脱炭酸反応を連続的におこなえる例は知られておらず、
本発明はこの点においてまったく新規なり一グルタミン
酸の製造方法を提供するものである。
本発明で用いる微生物は、ラクトバチルス属に4属し、
グルタミン酸ラセマーゼ活性と1.−グルタミン酸脱炭
酸酵素活性を有する微生物であればよい。好適な例とし
ては、ラクトバチルス・プレビスATCC8287があ
げられる。
本微生物は、 ■ 同一菌体内に、グルタミン酸ラセマーゼとLグルタ
ミン酸脱炭酸酵素を生成蓄積する。
■ グルタミン酸ラセマーゼの反応性は、高濃度基質(
10〜20%v/v)でも低下せず、ラセミ化効率が極
めて高い。
という性質を有している。これらの性質はD−グルタミ
ン酸を工業的に製造するのに都合が良い。
微生物を培養する18地としては、炭素源、窒素源、無
機塩類、ビタミン類を含有しているものが使用できる。
炭素源としては、グルコース、フラクトース、シュクロ
ース、ラクトースなどの各種の炭水化物およびこれらを
含有する糖蜜、デンプン加水分解物!工どが用いられる
窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウト、硫酸
アンモニウト、酢酸アンモニウト、リン酸rンモニウl
、などの各種(il(機酸や有機酸のアンモニラl、塩
、アミン類、その地合窒素化合物、ならびにペプトン、
肉エキス、酵母エキス、コーンスチーブリカー、カゼイ
ン加水分解物、大豆粕加水分解物、各種発酵菌体および
その消化物などが用いられる。特にペプトン、肉エキス
、酵母エキス、コーンスチープリカー、カゼイン加水分
解物、大豆粕加水分解物、各種発酵菌体およびその消化
物などの増殖促進成分を添加することが好ましい。
無機物としては、リン酸第−カリウム、リン酸第二カリ
ウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシラ!・、塩化
ナトリウト、硫N!第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、炭
酸カルシウムなどが用いられる。
培養温度は28〜42℃、好適には30〜38℃が用い
られる。
培養中p Hは5.0〜9.0、好適には6.0〜7.
0に保持する。piの調整は、無機あるいは有機の酸、
アルカリ溶液、尿素、炭酸カルシウド、アンモニアなど
を用いておこなう。
培養時間は通常16〜96時間である。
このようにして培養して得られた微生物菌体中には、L
−グルタミン酸をDL−グルタミン酸にするグルタミン
酸ラセマーゼと、L−グルタミン酸を分解してT−アミ
ノ酪酸にするし一グルタミン酸脱炭酸酵素が同時に生成
蓄積される。
これまで、グルタミン酸うセマーゼ七し−グルタミン酸
脱炭酸酵素が一つの微生物菌体内に同時に生成蓄積され
る例は報告されていない。
菌体内に生成蓄積されたグルタミン酸ラセマーゼとL−
グルタミン酸脱炭酸酵累は機能するpH領域が異なって
おり、前者はp H7,5〜9.5、後者はpH3,5
〜5.5である。本発明ではこの酵素活性の差を利用す
る。すなわち、本発明は、水性媒体をp 117.5〜
9.5に保持してI7−グルタミン酸をDL−グルタミ
ン酸にラセミ化する第一工程と、つづいてp )i 3
.5 = 5.5に保持してL−グルタミン酸を分解す
る第二工程とからなる。
最初に該微生物の培養液、菌体あるいは菌体処理物をp
 +−17,5〜9.5、好適にはpII8.0〜9.
0に保持しつつ水性媒体中でL−グルタミン酸と接触さ
せることにより、L−グルタミン酸をl)Lグルタミン
酸にする。
接触させる際に用いられるし一グルタミン酸は、化学的
な純品でも粗精製品でも良く、水性媒体中、10〜20
0 g/R,好適には50〜150g/I!の濃度範囲
で用いる。
また菌体の濃度は湿菌体としてlO〜200g/j!、
好適には50〜150g/fが用いられる。その際、そ
のまま菌体を用いてもよいが、トルエンやキシレンなど
の有1id(剤を添加したり、アセトン処理菌体を用い
たりすることができる。トルエンやキシレンなどの有機
溶剤を添加する場合には、その添加量は0.1〜5.0
%(V/V)であれば良い。
pHの調整は、アンモニア水、水酸化ナトリウムなどの
アルカリ溶液を用い、接触中の温度は25〜45℃、好
適には35〜40℃でおこなう。
接触時間は用いるグルタミン酸量および菌体量により異
なるが、通常1〜72時間である。
次に水性媒体のpHを3.5〜5.5、好適には4.0
〜5.0に低下させ、かつ保持することにより、該水性
媒体中のし一グルタミン酸のみを該微生物の保有するL
−グルタミン酸脱炭酸酵素活性を利用して、T−アミノ
酪酸とすることができる。
r+Hの調整は、リン酸、塩酸などの酸溶液を用い、接
触中の温度は25〜40℃でおこなう。接触時間はラセ
ミ化反応に用いたし一グルタミン酸量と菌体量によって
異なるが通常1〜72時間である。
このようにして得られた該水性媒体中には、Dグルタミ
ン酸およびT−アミノ酪酸が存在している。該水性媒体
より、微生物菌体または菌体処理物を遠心分離などの手
段により除去した後、直接品出法、イオン交換樹脂処理
などにより、Dグルタミン酸を得ることができる。なお
、比旋光度を測定゛4−ることによって、[)−グルタ
ミン酸を同定する。
以下:こ本発明の実施例を示す。
実鴇例1 ラタトバチルス・プレビスATl”CB287’c酵1
:)エキス−ペプトン寒天’l’ +u 培地(酵母エ
キス5.5g/R,ペプトン12.5g/Lグルコース
11.Og/R5K1−12PO10,25g/β、K
211T’0゜0.25g/β、酢酸ナトリウム10g
/j!、M  g  S  O4・  7  トtwo
    0. 1  g/  R% Mn  SO< 
 ・4〜6 ト1a0    5mg/ j!、   
Fe5Os  ・ 7H205mg/R,寒天 20g
/R1p H6,8)に塗布し、37℃、2日間培養し
た。
培養菌体を1白金身、2’00m1の発酵培地(グルコ
ース20g/β、コーンステイープリカー30g/l、
酢酸ナトリウ!−20g/Il、に82PO。
1g/L  KdIPO+  3g/j!、 Mg5o
4・71120  1 g/f、F e SO*・7 
H2O10mg/I。
Mn5O,・4〜6H20In+l/J!、微量金属液
1mlおよびビタミン混合液1mlからなる液をp H
7,0に調整後、120℃、20分間殺菌したもの。)
に植菌し、37℃で24時間静置培養した。なお、微量
金属液とは、(N H1)6M Oto 24”111
a037mg/j!1FeSO<’ 7H209!10
 mg/β、Zn5O,・7H−0880mg/、f’
CtJSOs’51LO393mg/LMnCjL・4
 H20? 2 mg/ j!およびNa2B*Ot’
 t Oo、0 88mg/j!の組成からなる液のこ
とをいい、ビタミン混合液とは、リボフラビン2g/j
!。
チアミン−HCl  1g/I1.p−アミノ安息香酸
1g/Cニコチン酸1g/β、パントテン酸カルシウム
1 g/j!、ピリドキシンIg/!l、ビオチン10
mg/j!および葉酸1mg/βの組成からなる液のこ
とをいう。
得られた培養液全量を前記発酵培地20Ilに植菌し、
37℃にて36時間静置培養した。培養中、アンモニア
水溶液によりp H6〜6.5に維持した。
培養液を4℃、500 Qrpm s 10分間遠心分
離し、集菌後、得られた菌体を湿菌体として、100g
/lになるように!、−グル9 ミン@I OOg/l
を含む基質溶液(loomMIJン酸−す) IJウド
緩衝液 pl+8.5、L−’/グル ミン酸100 
g/f、ピリドキサールリン酸20mg/j!、トルエ
ン20m1/β)600mlに懸濁し、37℃で24時
間接触さ「、D[、−グルタミン酸を生成さ「た。
次に、該水性媒体のpHをリン酸を用いて4.0に下げ
、さらに37℃、30時間接触させた。該水性媒体の[
)IIは、リン酸にて4.0〜5.0に維持した。その
結果、水性媒体中のし一グルタミン酸が定積的にT−ア
ミノ酪酸に転換し、D−グルタミン酸が48g/R残存
した。
該水性媒体100m1をとり、菌体を遠心除去し、上清
液のpHを6N塩酸にて、3.2に調整後、濃縮し、D
−グルタミン酸の結晶4,2gを得た。得られたD−グ
ルタミン酸の仕旋光度は〔α〕。=31.8° (c=
10.2NIIC4)であった。
発明の効果 本発明により、工業的に安価で大量に生産されているL
−グルタミン酸から、医薬・農薬などの合成原料として
重要なり一グルタミン酸を効率良く生産できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ラクトバチルス属に属し、グルタミン酸ラセマー
    ゼ活性およびL−グルタミン酸脱炭酸酵素活性を有する
    微生物の菌体、培養液またはそれらの処理物を水性媒体
    中でL−グルタミン酸と接触させて、D−グルタミン酸
    を水性媒体中に生成させ、該水性媒体中から生成したD
    −グルタミン酸を採取することを特徴とするD−グルタ
    ミン酸の製造方法。
  2. (2)該接触によってL−グルタミン酸からD−グルタ
    ミン酸を生成させる際、水性媒体をpH7.5〜9.5
    に保持してL−グルタミン酸をDL−グルタミン酸にラ
    セミ化する第一工程と、つづいてpH3.5〜5.5に
    保持してL−グルタミン酸を分解する第二工程とからな
    る請求項1記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04333531A (ja) * 1991-05-08 1992-11-20 Yamaichi Kinzoku Kk 金属とプラスチックとの混合廃棄物の処理方法
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