JPH03155792A - ５―デカノライド及びその製造方法 - Google Patents

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】 本発明は天然のデルクーラクトンとその製造方法に関す
る。さらに詳しくは、本発明は天然の５−デカノライド
と５−ドデカノライド及び天然の出発物質とバイオ触媒
（ｂｉｏｃａｔａｌｙｓｔ）とを用いた製造方法に関す
る。

フレーバー化合物（Ｈａｖｏｒｉｎｇ　ｃａｍｐａｕｎ
ｄ）を使用する場合に、フレーバー化合物が「天然」と
呼ばれることがしばしば非常に問題である。実際にこの
ことはフレーバー化合物が植物または動物起源の産物か
ら物理的、酵素的または微生物学的方法によって得られ
、石油化学誘導産物を含まないことを意味する。

デルタ−ラクトンは酪農産物中に天然に生成し、酪農フ
レーバー（ｄａｉｒｙ　Ｎａｖｏｒ）の重要な成分であ
る。しかし、例えばバターのような天然産物から費用の
かかる、非経済的な単離による以外の経路によって得ら
れる天然の５−デカノライドまたは５−ドデカノライド
は存在しない、天然フレーバー中へのこれらの化学物質
（ｃｂｅ＋ｓｉｃａ１ｇ）の使用は、製造プロセスとプ
ロセスに用いられる基質とがいわゆる天然状態を有する
ことを必要とする。今までに、天然のデルタ−ラクトン
の製造方法は開示されていない。

米国特許筒３，０７６．７５０号では、酵母による合成
５−オキソ酸の還元が述べられている。この方法は高濃
度の光学活性デルタ−ラクトンを製造するが、このよう
な化合物は天然と見なされない。

先駆物質として植物油を用いた醗酵プロセスによる天然
ガンマ−ラクトンの製造を扱ったかなりの量の文献が存
在する〔ベルガー等（１９８６年）、ゼット・　・′　
−ルホルシュ（Ｚ、　Ｎａｔｕｒｆｏｒｓｃｈｅ）４１
Ｃ巻、９６３−９７０頁；ファープツト（Ｆａｒｂｏｏ
ｄ）等（１９８３年）、米国特許第一０８３２１０１０
７２号；チーサム（Ｃｈｅｅ　ｔｈａｗ）等（１９８８
年）、ヨーロッパ特許筒０．２５８．９９３号〕。

Ｃａｒｄｉｌｌｏらは、ｃｔａ−ｃ＋ｖガンマヒドロキ
シアルケン脂肪酸のＣ・及びＣ１１デルタラクトンと、
Ｃ１゜Ｃ１゜およびＣ１１ガンマラクトンへの転化につ
いて開示する（Ｃａｒｄｉｌｌｏら、１９８９．　Ｊ、
　Ｏｒｇ、　Ｃｈｅｗ、　５４．−４９７９−４９８０
）　、基材は自然界に存在することは知られていたが、
容易に利用できるものはなかった。

本発明は、対応する天然不飽和５−オライドのバイオ触
媒還元によって得られる天然５−デカノライドおよび天
然５−ドデカノライドに関する。

これらのフレーバー化合物を上記で定義したような天然
方法で、経済的に魅力あるように製造する方法は今まで
に存在しなかったので、これらのフレーバー化合物は新
規な生成物である。不飽和５−オライドの微生物水素化
では、出発物質と生成物の両方が微生物にとって非常に
有害であるので微生物が経済的に魅力あるために充分な
量でこれらの生成物を製造することができないと、当業
者は考える。それにも拘らず、これらの生成物を微生物
水素化によって製造することが意外にも判明した。さら
に詳しくは、マツソイパーク油（Ｍａｓｓｏｉ　ｂａｒ
ｋ　ｏｉｌ）またはその留分の酵母もしくは真菌による
微生物水素化によってこれらの５−オライドを製造する
ことが可能である。

文献によれば、パン酵母はＣ＝０又はＣ＝Ｃ二重結合の
不整還元をすることができるとされている　（Ｇｒａｍ
ａｔｉｃａ、　　１９８８．　　ＣｈｉＩｌ、　　０ｇ
ｇ１．　　６．１７−２０）　　＊パン酵母は最も一般
的にはカルボニル化合物を立体選択的に還元して光学的
に活性なアルコールにするためのバイオ触媒として使用
される。パン酵母のα、β−不飽和カルボニル化合物の
Ｃ＝Ｃ二重結合の水素添加は、広範囲ではないがよ（調
べられた還元反応である（Ｄａｖｉｅｓら、“Ｂｉｏｔ
ｒａｎｓｆｏｒｎａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｐｒｅｐａｒａ
ｔｉｖｅ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　。

Ａｃａｄｅｔａｉｃ　Ｐｒｅｓｓ、　１９８９．　ｐ、
１２７−１３６）。しかし、α。

β−不飽和ラクトン類のバイオ触媒による水素添加は以
前には述べられていない。

本発明はまた、例えば見工立旦まｆスー丈ｙグ王スヱＸ
　（Ｓａｃｃｈａｒｏｍ　ｃｅｓ　ｃｅｒｅｖｉｓｉａ
ｅ）のような酵母菌株または不完全真菌を用いて、天然
２−デセン−１，５−オライドと天然２−ドデセン−１
，５オライドとの環二重結合をバイオ触媒還元を行うこ
とから成る天然５−デカノライドと天然５ドデカノライ
ドとの製造方法にも関する。

前記に２種類のフレーバー化合物はこの方法によって高
収率が得られる。上述したように、出発物質と生成物と
の性質を考慮するとこのことはまったく予想されないこ
とであった。

本発明の方法には、酵母種または真菌種を用いることが
できる。好ましい種はｌ」仁表」」Ｌゲノヨ好ましい微
生物は、良好な収量を与え、しかも非常に容易に得られ
ることからパン酵母である。

この方法はバイオ触媒反応の通常のやり方で実施される
。バイオ触媒すなわち微生物または微生物から得られる
酵母をａ離形または固定形のいずれかで用いることが可
能である。

バイオ還元（ｂｉｏｒｅｄｕＬｉｏｎ）中に用いられる
補因子を再生するために、グルコースのような共基質（
ｃｏｓｕｂｓＬｉａｔａ）が存在することが好ましい漬
バイオ触媒を維持するたに、窒素源、ミネラル、ビタミ
ン類及び他の添加物が存在してもよい、好ましい実施態
様によると、基質の毒性を回避する及び／またはバイオ
触媒を生ずるために、有機溶媒または例えば樹脂や他の
包接試薬のような吸着剤が存在することもできる。

ここに開示した酵母と真菌は基質としてマツソイパーク
油を用いて、天然５−オライドを製造することができる
が、これらの菌株と酵母および真菌の範囲内の他の菌株
との使用に決定性はない。

市販のパン酵母または他の菌株をＰＨ約２．５〜７．０
、好ましくは３．０〜６゜０の５０ｍＭリン酸塩緩衝液
中に約１０〜１ｓｏｏｇ＃２　（ン冨重１）、好ましく
は５０〜２５０ｇ／ｅの最終濃度で懸濁させることがで
きる。この方法の好ましい実施Ｂ様では、酵素還元のた
めに必要な還元当量の再生のために、バイオ転化緩衝液
（ｂｉｏｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ　ｂｕｆｆｅｒ）に好ま
しくは糖、さらに好ましくはグルコースである共基質約
０．００１〜２５％、好ましくは０．０１〜２．５％を
加える。

反応速度の基質抑制とバイオ触媒への基質毒性とを回避
するために、細胞懸濁液に基質を段階的にまたは不飽和
ラクトンの総濃度が０．２ｇ／　ｌの好ましい濃度を決
して超えないことを可能にするような速度で連続的に加
えることが好ましい。

さらに、例えばヘプタンとオクタンのような有Ｉａ？９
媒および例えばアンバーライト（ＡｍｂｅｒｌｉＬｅ）
ＸＡＤのような有機樹脂、及びシクロデキストリンのよ
うな他の包接試薬を反応混合物に加えて、抑制を阻止す
ることもできる。

バイオ転化は約１００〜１１０００ｒｐで攪拌されるタ
ンクまたは醗酵器内で実施される。温度は約１５〜３７
°Ｃ１好ましくは２７〜３５℃にプロセスを通して維持
する。

反応が完成（転化率〉９９％）した後に、ブロス（ｂｒ
ｏｔｈ）を濾過し、バイオ触媒を緩衝液で洗浄すること
ができる。炉液と洗浄緩衝液とを回収し、例えばペンタ
ン／ジクロロメタン（２：ｌ）のような有Ｉａ溶媒で抽
出することができる。抽出物を例えば無水ＮａｚＳＯａ
上で乾燥させ、次に溶媒を蒸発させることによって生成
物が得られる。ＧＬＣによって抽出物の分析を実施した
。パーク油（ｂａｒｋｏｉｌ）またはプロセス中に加え
た純粋な不飽和ラフクンに基づいて収率＞９０％で、純
度〉９９％の生成物が得られる。

この方法の例を次に記載するが、これらの例は本発明を
説明するものであり、限定するものではない。

２．５％と２−デセン−ｉ、ｓ−オライド０．１００ｇ
／　ｅとの存在下、ｐＨ５，０においてインキヱベート
する。

２．５ｇ／ｌ（乾燥重量）のバイオマス（ｂｉｏｍａｓ
ｓ）　ａ度）、３０℃およびｌｏｏｒｐｍにおいてバイ
オ転化を実施する。２時間のインキュベーション後に、
５デカノライドの収率は０．０９０ｇ／ｊ！　（９０％
）である。

２．５％ρ１１５．５のリン酸塩緩衝液中１５．０ｇ／
ｌ（乾燥重量）の濃度において、グルコースを１５ｇ／
ｌ。

ｈｒ、で連続的に添加しつつ、攪拌醗酵器内でインキュ
ベートされる。２−デセン−１，５−オライドを０．１
００ｇ／　１　、　ｈｒ、で段階的に加えながら、バイ
オ転化プロセスを３５°Ｃ，５００ｒｐｍにおいて実施
する。

１６時間のインキュベーション後に、５−デカノライド
の収率は１．４１ｇ＃　（８８％）である。

■−１ インキュベーションが２％のシクロデキストリンの存在
下で行われ、２−デセン−１，５−オライドが０．２ｇ
／　ｌ　、　ｈｒ、で添加される以外は例２と同様に実
施する。８時間のインキュベーション後に、５−デカノ
ライドの収率は１．２５ｇ／ｌ　（７８％）であった。

拠−土 ヘブクン５％をバイオ転化混合物に加え、２デセン−１
，５−オライドの濃度が０．２００ｇ／　ｅである以外
は、例１と同様に実施する。４時間のインキュベーショ
ン後に、５−デカノライドの収率は０．０８８ｇ＃！　
（４４％）である。

桝−ｌ ポ１ポース　−゛ユースＣＢＳ　　３１３゜３６）をマ
ルト抽出寒天スラント上に維持し、グルコース３％、ア
スパラジン０．４５％、門ｇｓｏ　４・７Ｈ，ＯＯ，１
％、ＫｔｌｔＰＯ−０，１５％、チアミン０．００５％
、トリグリセリド、好ましくは大豆油またはミグリオー
ル軸１ｇ１ｙｏｌ）　　１％および微量元素ＦｅＣｌ２
．　Ｆｅ５Ｏｉ。

Ｍｎ５Ｏ，、ＣｕＣ１１すべて５ｍｇ／Ｆ！ならびにＣ
ａＣ１ｚ、　ＺｎＣｌ２２ｍｇ／１２を含む栄養培地上
で培養する。培地の初期ｐｌ＋は６．０である。培養は
培地１００ｍを含むインキュベーターシェーカー攪拌３
０Ｍエーレンマイヤーフラスコ内で２００ｒｐｍ、　２
８°Ｃにおいて実施する。

ＩＯ日間増殖させた後に、細胞を回収する。回収した菌
糸体をグルコース２．５％と２−デセン−１，５−オラ
イド０．１４０ｇ／ｊ！との存在下でｐＨ３，０におい
てインキュベートする。６０ｇ／ｌ（湿重量）のバイオ
マス濃度、３０°Ｃおよび１１００ｒｐにおいてバイオ
転化を実施する。６時間のインキュベーション後に、５
−デカノライドの収率は０．１２２ｇ／ｆ　（８７％）
である。

劃−」− 培養を７日間実施する以外は、例５と同様に実施する０
回収した菌糸を、グルコース２．５％含有のｐ）ｌ　４
．０のリン酸塩緩衝液中に１００ｇ／ｌ（湿重量）の濃
度で再懸濁する。２−デセン−１，５−オライドを２時
間の間隔をおいて０．１４０ｇ／ｊ２ずつ３段階で加え
ながら、バイオ転化する３０’Ｃ，１１００ｒｐにおい
て実施する。６時間のインキュベーション後に、５−デ
カノライドの収率はＯ，１４２ｇ／　１　（８７％）で
ある。

例−ｊ− 基質として粗マツツインバーク油を２時間の間隔をおい
てＯ，ｌｏｏｇ／　ｆｆｉずつ４回にわけて加える以外
は、例６と同様に実施する。８時間後に、５デカノライ
ドと５−ドデカノライドとの濃度はそれぞれ０．３２４
ｇ／　Ｉｔと０．０２　ｇ　／　ｅである。飽和５オラ
イドの収率は９５％である。

桝−■ バイオマス２００ｇ／ｊ！を用い、２−デセン−１，５
オライドを１時間の間隔をおいてＯ，ｌｏｏｇ／　ｆｆ
ｉずつ４回に分けて加えた以外は、例６と同様に実施し
た。４時間後に、菌糸体を回収し、洗浄し、前記と同じ
率で２−デセン−１，５−オライドを段階的に３回に分
けて加えながら、さらに３時間再びインキュベートした
。このプロセスは４時間後と７時間後に、それぞれ５−
デカノライド０．２２２ｇ／ｌと０．５７８ｇ／　ｌを
生じた（収率：５−デカノライド８３％）。

３１１　、２９＞を例５と同様に２１日間培養する。回
収した菌糸をバイオマス濃度２０ｇ　／　Ｉｔ　Ｃ’ｌ
Ｗ重量）および２−デセン−１，５−オライド０．１０
０　ｇ　／　ｌの存在下で例５と同様なバイオ還元プロ
セスに用いる。

３時間後に、５−デカノライド０．０２１　ｇ／　ｌが
得られる（収率：５−デカノライド２１％）。

■−刊 ビニルカン−１−ア　ス　（ＣＢ　Ｓ　　５９５．７８
）を例５と同様に３０日間培養する。回収した菌糸体を
例５と同様なバイオ還元プロセスに、バイオマス濃度２
０ｇ／ｊ！（湿態Ｎ）および２−デセン−１５−オライ
ド０．１００ｇ／Ｎの存在下で用いる。

３．７５時間後に、５−デカノライド０．０９７　ｇ　
／　ｆｆｉが得られる（収率：５−デカノライド９７％
）。

例−月２ Ｕニ乙−」ぜｔｙクー（ＣＢＳ　　３３２．２９）を例
５と同様に３０日間培養する。回収した菌糸を例５と同
様なバイオ還元プロセスに、バイオマス濃度２０ｇ／ｌ
−（’ｔＷ重量）および２−デセン−１，５−オライド
０．１００ｇ／　ｌの存在下で用いる。５時間後に、５
デカノライド０゜０１５ｇ／ｊ！が得られる（収率：５
−デカノライド１５％）。

阻−Ｕ プロイロ　ス　オス　１−　ス（ＣＢＳ　４１１．７１
）を例５と同様に３０日間培養する０回収した菌糸体を
例５と同様なバイオ還元プロセスに、バイオマス濃度２
０ｇ／ｆｆ１（湿重量）および２−デセン−１゜５−オ
ライド０．１００ｇ／ｊ！の存在下で用いる。、４．７
５時間後に、５−デカノライド０．０２３ｇ／　ｅが得
られる（収率：５−デカノライド　２３％）、。

（外４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、天然２−デセン−１，５−オライドのバイオ触媒還
   元によって得られる５−デカノライド。 ２、天然２−ドデセン−１，５−オライドのバイオ触媒
   還元によって得られる５−ドデカノライド。 ３、１種類以上の酵母または１種類以上の真菌を用いた
   、天然２−デセン−１，５−オライドと天然２−ドデセ
   ン−１，５−オライドとの環二重結合のバイオ触媒還元
   を含む５−デカノライド及び５−ドデカノライドの製造
   方法。 ４、酵母が￥サッカロミケスセレヴィジアエ￥である請
   求項３記載の方法。 ５、真菌が￥ポリポラスデュラス￥（ＣＢＳ３１３．３
   ６）、￥イシュノデルマベンゾイニュム￥（ＣＢＳ３１
   １．２９）、￥ビエルカンデラアダスタ￥（ＣＢＳ５９
   ５．７８）、￥ポリアキサンタ￥（ＣＢＳ３３２．２９
   ）または￥プロイロタスオストリータス￥（ＣＢＳ４１
   １．７１）である請求項３記載の方法。 ６、基質を段階的または連続的に加える請求項３〜５の
   いずれかに記載の方法。 ７、バイオ触媒反応を例えばグルコースのような共基質
   の存在下で実施する請求項３〜６のいずれかに記載の方
   法。 ８、共基質を段階的または連続的に加える請求項３〜７
   のいずれかに記載の方法。 ９、バイオ触媒反応を有機溶媒、有機樹脂または他の包
   接試薬の存在下で実施する請求項３〜８のいずれかに記
   載の方法。 １０、包接試薬がシクロデキストリンである請求項３〜
   ９のいずれかに記載の方法。 １１、バイオ触媒反応を固定形で用いる請求項３〜１０
   のいずれかに記載の方法。 １２、請求項１または２に記載の、または請求項３〜１
   １のいずれかに記載の方法によって製造した５−デカノ
   ライド及び／または５−ドデカノライドを含むフレーバ
   ー。 １３、請求項１２記載のフレーバーを含む消費製品。