JPH0361435B2

JPH0361435B2 -

Info

Publication number: JPH0361435B2
Application number: JP22068783A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Inoe; Yoshiharu Kimura; Shigehito Adachi; Mikio Takaiwa
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1983-11-25
Filing date: 1983-11-25
Publication date: 1991-09-19
Also published as: JPS60114196A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は微生物によりアルキル（又はアルケニ
ル）ハライドからカルボン酸を製造する方法に関
する。従来、脂肪酸のω−末端のみを選択的に酸化す
ることは工業的には困難とされてきた。例えば、
ラクトン系ムスク（じや香合成香料）の主成分で
あるヘキサデカノライドの製造にはω−ヒドロキ
シパルミチン酸が使用されるが、ムスクが高価で
あるのは、この前駆体たるω−ヒドロキシパルミ
チン酸の製造が困難なことに起因する。即ち、パ
ルミチン酸のω−末端を選択的に酸化してω−ヒ
ドロキシパルミチン酸とすることは、合成化学上
困難である。一方、微生物にノルマルパライフインを資化さ
せてジカルボン酸を製造する際に副産物としてω
−ヒドロキシ高級脂肪酸も得られることが報告さ
れている（例えば特公昭48−26238号）このよう
にω−ヒドロキシ高級脂肪酸はノルマルパラフイ
ンのアルカン資化性菌によるジカルボン酸への代
謝中間体であるが、その著量生産は困難とされて
いる。その理由としてはω−ヒドロキシ高級脂肪
酸の生成速度に比べて、そのジカルボン酸への転
化速度の方がずつと大きいためと推測される。また、ω−ヒドロキシ脂肪酸と同様にラクトン
系ムスクの主成分である大環状ラクトンの有用な
中間体としてはω−ハロカルボン酸がある。ω−
ハロカルボン酸はハロゲンに官能基を導入するこ
とにより種々の誘導体にも導びくこともできる。
このω−ハロカルボン酸に関しては、アルスロバ
クター属、コリネバクテリウム属、ノカルデイア
属に属し、アルキルハライドからω−ハロカルボ
ン酸を生産する能力を有する菌を培養し、ω−ハ
ロカルボン酸を生産する方法が報告されている
（特開昭57−50893号）。また一方、ジカルボン酸は合成樹脂、高級潤滑
油、可塑剤、香料等の製造原料として有用な物質
であるが、合成法により製造されていたジカルボ
ン酸は炭素数にも限度があり、炭素数12個以上の
ジカルボン酸を製造することは困難であつた。そ
こで近年、微生物を利用した発酵法によるジカル
ボン酸の製造法が注目されてきた。従来、微生物によるジカルボン酸の製造法とし
てはキヤンデイダ（Candida）属（特公昭50−
19630号等）、ピキア（Pichia）属（特公昭45−
24392号等）等の酵母によるものが多く、細菌に
よるものではコリネバクテリウム
（Corynebacterium）属（特公昭56−17075号等）
しか見出されていなかつた。そこで、本発明者らは、斯かる現状に鑑みアル
キル（又はアルケニル）ハライドを対応するω−
ハロカルボン酸又は／及びジカルボン酸に変換す
る能力を有する微生物を広く検索した結果、ロド
コツカス属に属する微生物中に斯かる能力を有す
るものがあることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明は一般式（） XCH₂−Ａ−CH₃ （）［式中Ｘはハロゲンを、Ａは炭素数４〜20のアル
キレン又はアルケニレンを示す。］で表されるアルキル（又はアルケニル）ハライド
を添加した培地にロドコツカス属に属するカルボ
ン酸生産菌を培養して、培地中に一般式（）、Ｒ−Ａ−COOH （）［式中Ｒは−CH₂Xまたは−COOHを、Ａは炭素
数４〜20のアルキレン又はアルケニレンを示す。
Ｘはハロゲンを示す。］で表されるカルボン酸と生成蓄積せしめ、これを
採取することを特徴とする微生物によるカルボン
酸の製造法にある。本発明で使用される微生物はロドコツカス属に
属し、アルキル（又はアルケニル）ハライドのω
−末端を選択的に酸化してω−ハロカルボン酸又
は／及びジカルボン酸を生成しうるものであつ
て、例として、ロドコツカス・エスピー・KSM
−Ｂ−18（Rhodococcus sp.KSM−Ｂ−18）及び
ロドコツカス・エスピー・KSM−Ｂ−19
（Rhodoco−ccus sp.KSM−Ｂ−19）が挙げられ
る。この２つの菌株は本発明者らが土壌より分離
したものであつて、微工研菌寄第7307号及び微工
研菌寄第7308号として工業技術院微生物工業技術
研究所に寄託されており、以下の第１表に示す菌
学的性質を有している。

【表】

【表】以上の菌学的性質を有する菌についてバージエ
イのマニユアル（Bergey′s Manual of
Determirative Bacteriology）第８版（1975年）
に基づいて検索した結果、上記２菌株はロドコツ
カス（Rhodococcus）属に属することが判明し
た。本発明において原料として用いるアルキル（又
はアルケニル）ハライドは、炭素数６〜22のアル
キル（又はアルケニル）クロライド又はアルキル
（又はアルケニル）ブロマイドが適当である。こ
のうち炭素数12〜18のものが特に好ましい。アル
キル（又はアルケニル）ハライドとしては、例え
ば、ｎ−ヘキシルクロライド、ｎ−ヘプチルクロ
ライド、ｎ−オクチルクロライド、ｎ−デシルク
ロライド、ｎ−ウンデシルクロライド、ｎ−ドデ
シルクロライド（ラウリルクロライド）、ｎ−テ
トラデシルクロライド（ミリスチルクロライド）、
ｎ−ペンタデシルクロライド、ｎ−ヘキサデシル
クロライド（セチルクロライド）、ｎ−オクタデ
シルクロライド、ｎ−エイコシルクロライド、ｎ
−ドコシルクロライド、ウンデセニルクロライ
ド、オクタデセニルクロライド（オレイルクロラ
イド）、及びこれらの混合物等、更にこれらに対
応するブロマイドを挙げることができる。本発明で使用する培地の組成は、使用する菌株
が良好に生育し、アルキル（又はアルケニル）ハ
ライドからのカルボン酸の生産を順調に行なわし
めるために適当な炭素源、窒素源あるいは有機栄
養源、無機塩などからなる。炭素源としては、炭
水化物（例えば、グルコース、フラクトース、シ
ユクロース、ソルビトール等）、有機酸（例えば、
クエン酸、コハク酸等）、炭化水素（例えば、ｎ
−ドデカン、ｎ−ヘキサデカン等）など資化され
るものならばいずれも使用できる。また、窒素源
あるいは有機栄養源としては、例えば、硝酸ナト
リウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム等の硝
酸塩類、酵母エキス、肉エキス、ペプトンが挙げ
られる。また、無機塩としては各種リン酸塩、硫
酸マグネシウムなどが使用できる。さらに微量の
重金属塩類が使用されるが、天然物を含む培地で
は必ずしも添加を必要としない。また栄養要求を
必要とする変異株を用いる場合には、その栄養要
求を満たす物質を培地に添加しなければならな
い。培養は培地を加熱等により殺菌後、菌を接種
し、28〜35℃で３〜５日振盪又は通気撹拌すれば
良い。PHは6.5〜８程度に調整すると良い結果が
得られる。水に難溶性の炭素源等を使用する場合
には、ポリオキシエチレンソルビタン等の各種界
面活性剤を培地に添加することも可能である。培養液中には、アルキル（又はアルケニル）基
のω−末端のみが酸化されたω−ハロカルボン酸
と、アルキル（又はアルケニル）基のω−末端と
ハライド部分の両方が酸化されたジカルボン酸が
共に生成する。これらの培養液から目的物質であ
るω−ハロカルボン酸及びジカルボン酸の採取お
よび精製は、一般の有機化合物の採取および精製
の手段に準じて行うことができる。たとえば培養
液から菌体等を除去したろ液もしくは培養液その
ものを酸性とし、エチルエーテル、酢酸エチル又
はクロロホルム−メタノール混液等の有機溶媒で
抽出する。この抽出物をカラムクロマトグラフイ
ーあるいは再結晶などの方法を用いてω−ハロカ
ルボン酸及びジカルボン酸をそれぞれ単離するこ
とができる。以下、実施例により本発明を更に詳しく説明す
るが、本発明はこれらによつて限定されるもので
はない。実施例１セチルクロライド50ｇ、リン酸二アンモニウム
10ｇ、リン酸一カリウム２ｇ、硫酸マグネシウム
（７水塩）0.2ｇ、硫酸第一鉄（７水塩）0.02ｇ、
硫酸亜鉛（７水塩）0.016ｇ、硫酸マンガン（４
〜６水塩）0.016ｇ、酵母エキス２ｇを水道水に
溶かして１にし、PHを7.0に調製した。この液
体培地５mlを50ml容振盪試験管に仕込み、120℃
で15分間蒸気滅菌した後、ロドコツカス・エスピ
ー・KSM−Ｂ−18（Rhodococcus sp.KSM−Ｂ
−18）を一白金耳接種し、30℃で72時間振盪培養
した。培養終了後、この培養液に9N硫酸１mlを加え
PHを強酸性として、クロロホルム−メタノール
（２：１）混液20mlで抽出した。この抽出液を減
圧下濃縮した後メタノール−BF₃触媒でメチル化
し、ガスクロマトグラフイーにて生成物のω−ク
ロロパルミチン酸とα、ω−テトラデカンジカル
ボン酸の定量を行なつた。その結果を第２表に示
す。なお生成物のそれぞれのガス−マス（GC−
MC）データは各標品のそれと一致し、ω−クロ
ロパルミチン酸及びα、ω−テトラデカンジカル
ボン酸であることが確認された。

【表】実施例２菌株としてロドコツカス・エスピー・KSM−
Ｂ−18（Rhodococcus sp.KSM−Ｂ−18）の代わ
りにロドコツカス・エスピー・KSM−Ｂ−19
（Rhodococcus sp.KSM−Ｂ−19）を用い、実施
例１と同様の条件で培養を行なつた。その結果を
第３表に示す。

【表】実施例３セチルクロライド50ｇ、リン酸二アンモニウム
10ｇ、リン酸一カリウム２ｇ、硫酸マグネシウム
（７水塩）0.2ｇ、ポリペプトン１ｇ、酵母エキス
0.5ｇを水道水１に溶かし、PHを7.0に調製し
た。この液体培地100mlを500ml容振盪フラスコに
仕込み、120℃で15分間蒸気滅菌した後、ロドコ
ツカス・エスピー・KSM−Ｂ−18（Rhodococcus
sp.KSM−Ｂ−18）及びロドコツカス・エスピ
ー・KSM−Ｂ−19（Rhodococcus sp.KSM−Ｂ
−19）をそれぞれ一白金耳接種し、30℃で48時間
振盪培養した。培養終了後、この培養液に9N硫酸10mlを加え
PHを強酸性として、クロロホルム−メタノール
（２：１）混液200mlで抽出した。この抽出液を減
圧下濃縮した後メタノール−BF₃触媒でメチル化
し、ガスクロマトグラフイーにて生成物のω−ク
ロロパルミチン酸とα、ω−テトラデカンジカル
ボン酸の定量を行なつた。その結果を第４表に示
す。なお生成物のそれぞれのガス−マス（GC−
MC）データは各標品のそれと一致し、ω−クロ
ロパルミチン酸及びα、ω−テトラデカンジカル
ボン酸であることが確認された。

【表】実施例４反応基質としてセチルクロライドの代わりに第
５表に示す各種炭素源を用い、菌株としてロード
コツカス・エスピー・KSM−Ｂ−18
（Rhodococcus sp.KSM−Ｂ−18）及びロードコ
ツカス・エスピー・KSM−Ｂ−19（Rhodococcus
sp.KSM−Ｂ−19）をそれぞれ実施例１と同様の
条件で培養を行なつた。その結果を第５表に示
す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（）、 XCH₂−Ａ−CH₃ （）［式中Ｘはハロゲンを、Ａは炭素数４〜20のアル
キレン又はアルケニレンを示す。］で表されるアルキル（又はアルケニル）ハライド
を添加した培地にロドコツカス属に属するカルボ
ン酸生産菌を培養して、培地中に一般式（）、Ｒ−Ａ−COOH （）［式中Ｒは−CH₂Xまたは−COOHを、Ａは炭素
数４〜20のアルキレン又はアルケニレンを示す。
Ｘはハロゲンを示す。］で表されるカルボン酸を生成蓄積せしめ、これを
採取することを特徴とする微生物によるカルボン
酸の製造法。