JPH04234991A - New microorganism - Google Patents

New microorganism

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JPH04234991A
JPH04234991A JP47491A JP47491A JPH04234991A JP H04234991 A JPH04234991 A JP H04234991A JP 47491 A JP47491 A JP 47491A JP 47491 A JP47491 A JP 47491A JP H04234991 A JPH04234991 A JP H04234991A
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Japan
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acid
racemic
arthrobacter
strain
chrysanthemum
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Masaru Mitsuta
光田 賢
Ryohei Komaki
小牧 良平
Nariyasu Nabeshima
鍋島 成泰
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a method for biologically producing (+)-chrysanthemumic acid ester or (+)-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid by the use of a microorganism. CONSTITUTION:Arthrobacter SC-6-98-28 strain (FERM P-11851) having a high esterase activity and obtained by treating Arthrobacter.globiformis IFO-12958 strain with NTG. The microorganism hydrolyzes racemic chrysanthemumic acid or racemic 3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid ester into the (+)-chrysanthemumic acid or the (+)-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2- dimethylcyclopropanecarboxylic acid.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はアルスロバクター(Ar
throbacter)属に属する微生物であるアルス
ロバクターSC−6−98−28株及びこれを用いた(
+)−菊酸または(+)−3−(2,2− ジクロロビ
ニル)−2,2−ジメチルシクロプロパンカルボン酸(
以下、DV酸と略する)の生化学的製造法に関する。 【0002】更に詳しくは、アルスロバクター・グロビ
フォルミス(Arthrobacter globif
ormis)IFO−12958株をN−メチル−N’
−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(以後NTGと略称
する)処理による突然変異誘発処理を行って取得した微
生物アルスロバクターSC−6−98−28株及び、該
微生物を用いた(+)−菊酸または(+)−DV酸の生
化学的製造法に関する。 【0003】 【従来の技術】一般式化3 【化3】 ( 式中、Xはメチル基または、塩素原子を表す。本式
は、立体関係を表すものではない。) で表される菊酸または(+)−DV酸はアレスリン、テ
トラメスリン、レスメスリン、フラメスリン、フェノス
リン、パーメスリンなどのいゆるピレスロイドと総称さ
れる低毒性で速効性の殺虫性エステル化合物の酸成分を
構成する化合物である。 【0004】菊酸とDV酸には、そのC1 位の不斉炭
素に基づき(+)体と(−)体と呼ばれる2種の異性体
が存在する。  ピレスロイドとしての殺虫効力におい
ては、(+)体が有効であり、(−)体は殆ど無効であ
ることが知られている(吉岡宏輔、有機合成化学、第3
8巻、第12号、1980年)。  従って、工業的に
有利に(+)−菊酸または(+)−DV酸を製造するこ
とが非常に重要である。 【0005】有機合成化学的な分割法により(+)−菊
酸または(+)−DV酸を製造する方法は、高価な光学
活性試薬を必要とする、あるいは煩雑な工程を必要とす
るなどの欠点を有する。 【0006】一方、微生物が産生するエステラーゼを一
般式化4 【化4】 (式中、RはC1 〜C4 のアルキル基を表し、Xは
メチル基または、塩素原子を表す。本式は、立体関係を
表すものではない。)   で表される化合物であるラセミ菊酸エステルまたはラセ
ミDV酸エステルに作用させて、これを立体選択的に不
斉加水分解し、(+)−菊酸(または(+)−DV酸)
とその対掌体エステルに分割することを特徴とする(+
)−菊酸または(+)−DV酸の生化学的製造法が知ら
れている。この生化学的製造法は、有機合成化学的な製
造法に比べて、高価な試薬や煩雑な工程を必要としない
点で優れている。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】本発明者らはすでにア
ルスロバクター・グロビフォルミスIFO−12958
株が、一般式化5 【化5】 (式中、RはC1 〜C4 のアルキル基を表し、Xは
メチル基または、塩素原子を表す。本式は、立体関係を
表すものではない。)   で示されるラセミ菊酸エステルまたはラセミDV酸エス
テルを立体選択的に不斉加水分解し、光学純度の高い(
+)−菊酸または(+)−DV酸を生成することから、
(+)−菊酸または(+)−DV酸の生化学的製造法に
おいて極めて有用な微生物であることを見出した。 (特開昭59−210892号、特開昭63−2510
99号) 【0008】しかし、菌体量あたりの加水分解活性は、
必ずしも充分に高くはなく、上記不斉加水分解反応を工
業的に利用するに当たっては、大量の菌体を必要とする
などの問題点があった。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、アルスロ
バクター・グロビフォルミス(Arthrobacte
r globif−ormis)IFO−12958株
を突然変異誘発処理することにより、菌体量あたりのラ
セミ菊酸エステル加水分解活性が高い微生物を創製すべ
く鋭意検討を行ってきた。   その結果、アルスロバクター・グロビフォルミス(
Arthrobacter glob−iformis
)IFO−12958株をNTG処理による突然変異誘
発処理を行った後、ラセミ菊酸エチルエステルを含有す
る寒天培地に生育する突然変異株について、菌体量あた
りのラセミ菊酸エチルエステル加水分解活性が高い微生
物を取得すべく誠意努力し、本発明の微生物アルスロバ
クターSC−6−98−28株を得た。 【0010】本発明の微生物アルスロバクターSC−6
−98−28株は工業技術院微生物工業技術研究所に微
工研菌寄第11851 号(FERM P−11851
 ) として寄託されている。 【0011】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明において、アルスロバクター・グロビフォルミスI
FO−12958株のNTG処理による突然変異誘発処
理は常法に従って行った。すなわち、アルスロバクター
・グロビフォルミスIFO−12958株を公知の液体
培地を用いて、培養し、対数増殖期に達した時に、遠心
分離操作により菌体を分離取得する。この菌体を、適当
な緩衝液で洗浄した後、NTG水溶液で処理する。この
後、遠心分離操作により菌体を分離取得し、適当な緩衝
液で洗浄し、ラセミ菊酸エチルエステルを懸濁させた寒
天培地に植菌する。菌体を培養し、生育して集落を形成
した微生物株を釣菌し、再度、ラセミ菊酸エチルエステ
ルを懸濁させた寒天培地に塗布植菌した。ここで生育し
て集落を形成した微生物について、酪酸メチル加水分解
活性を測定し、その活性がアルスロバクター・グロビフ
ォルミス(Arthrobacter globifo
rmis)IFO−12958株より高いものを選抜す
る。ここで選抜された微生物について、ラセミ菊酸エチ
ル加水分解活性を測定し、その活性が最も高かった微生
物を選抜し、アルスロバクターSC−6−98−28株
を得た。アルスロバクターSC−6−98−28株の細
菌学的性状はアルスロバクター・グロビフォルミスIF
O−12958株とまったく同じであるが、菌体量あた
りの菊酸エチルエステル加水分解活性はアルスロバクタ
ー・グロビフォルミスIFO−12958株のそれに比
べて、3倍以上高い。また、アルスロバクターSC−6
−98−28株は、ラセミ菊酸エステル(またはラセミ
DV酸エステル)に作用して、(+)体のエステルを選
択的に加水分解し、光学純度の高い(+)−菊酸または
(+)−DV酸を生成する。 【0012】アルスロバクター・グロビフォルミスIF
O−12958株及びアルスロバクターSC−6−98
−28株の培養は常法に従って液体培養、例えば滅菌し
た液体培地に微生物を接種し、通常20〜40℃で1〜
8日間振とう培養を行うことができる。また、必要に応
じて固体培養を行うこともできる。培地の組成について
は、通常の微生物培養に用いられるもので、特に制限は
なく、例えば炭素源および窒素源として、グルコース、
澱粉、デキストリン、糖蜜、油脂類、大豆粉、コーンス
ティープリカー(Corn steep liquor
 )などを用いることができる。また、無気塩類として
は、硫安、燐酸二カリ、硫酸マグネシウム、尿素などを
使用することができる。  また、場合によっては、培
地中に菊酸エステルまたはDV酸エステルもしくは脂肪
酸エステル類を添加することもできる。   【0013】発明の微生物を利用して、一般式化6【化
6】 (式中、RはC1 〜C4 のアルキル基を表し、Xは
メチル基または、塩素原子を表す。本式は、立体関係を
表すものではない。)   で表される化合物であるラセミ菊酸エステル(またはラ
セミDV酸エステル)の不斉加水分解反応を行うに際、
微生物を培養した培養液、菌体懸濁液、エステラーゼ抽
出液またはその濃縮液などのエステラーゼ含有物、ある
いはこれらの処理物、例えば粗製エステラーゼ、精製エ
ステラーゼを含有する水溶液と、一般式化7【化7】 (式中、RはC1 〜C4 のアルキル基を表し、Xは
メチル基または、塩素原子を表す。本式は、立体関係を
表すものではない。)  。で示されるラセミ菊酸エス
テルまたはラセミDV酸エステルを混合し、攪拌または
振とうすることにより行われる。 【0014】必要に応じて、微生物またはエステラーゼ
を固定化して用いることも可能である。反応温度として
は20〜70℃が適当であり、好ましくは30〜60℃
である。反応中のpHは、pH4〜11、好ましくはp
H7〜10である。次に、このようにして不斉加水分解
反応を行った後、生成したカルボン酸と未反応のエステ
ルを分離回収する。この分離回収に際しては溶媒抽出、
カラムクロマトグラフィー、分別蒸留などの操作を適宜
採用することができる。例えば、反応液をメチルイソブ
チルケトン、エーテルあるいはトルエンなどの有機溶媒
で抽出し、抽出物を減圧で分別蒸留し、生成した菊酸ま
たはDV酸と未反応のエステルを分離する。  なお、
未反応のエステルはラセミ化などの方法によって原料で
ある一般式化8 【化8】 (式中、RはC1 〜C4 のアルキル基を表し、Xは
メチル基または、塩素原子を表す。本式は、立体関係を
表すものではない。)   で示されるラセミ菊酸エステル(またはラセミDV酸エ
ステル)に導かれる。 【0015】 【実施例】次に、実施例および参考例により、本発明を
詳細に説明するが、本発明は、この実施例にのみ限定さ
れるものではない。 【0016】実施例1   アルスロバクター・グロビフォルミス(Arthrob
acter globiformis)IFO−129
58株を可溶性澱粉1. 5%、ポリペプトン0. 7
%、酵母エキス0. 5%及び燐酸二カリ0. 5%を
含む液体培地を用いて、30℃で培養した。対数増殖期
に達した時に培養液4mlを採取し、遠心分離操作によ
り菌体を分離取得した。この菌体を5mlの0. 1M
コハク酸−NaOH緩衝液(pH5. 5)で洗浄した
後、0. 04%NTG水溶液で2時間処理した。遠心
分離操作により分離取得した菌体を、5mlの燐酸緩衝
液(pH7. 0)で洗浄し、上記組成の培地に2%寒
天を追加し、10mM濃度のラセミ菊酸エチルエステル
を懸濁させた寒天培地に植菌した。30℃で培養し、生
育して集落を形成した微生物株を釣菌し、再度、ラセミ
菊酸エチルエステルを懸濁させた寒天培地に塗布植菌し
た。ここで生育して集落を形成した微生物について、酪
酸メチル加水分解活性を測定し、その活性がアルスロバ
クター・グロビフォルミス(Arthrobacter
 globiformis)IFO−12958株より
高いものを選抜した。ここで選抜された微生物について
、ラセミ菊酸エチル加水分解活性を測定し、その活性が
最も高かった微生物を選抜し、アルスロバクターSC−
6−98−28株を得た。 【0017】実施例2 500ml三角フラスコに液体培地(水1Lに可溶性澱
粉30g、ポリペプトン7g、酵母エキス5g及び燐酸
二カリ5gを溶解し、pH5.0 とする。)100m
lを入れて滅菌した後、SC−6−98−28株の斜面
培養から1白金耳接種し、30℃で24時間回転振とう
培養した。2. 5L容の小型発酵槽(丸菱バイオエン
ジ社製、MD250型)に滅菌した液体培地(水1Lに
可溶性澱粉60g、ポリペプトン10g、酵母エキス2
g及び燐酸二カリ5gを溶解し、pH5.0 とする。 )1000mlを仕込み、そこへ上記の三角フラスコで
培養した培養液10mlを接種した。3L/分で通気し
つつ、750rpmで攪拌を行い、43時間培養したと
ころ、培養液の濁度(OD660 )は、19. 3で
あった。ここで得られた培養液の100mlから遠心分
離操作により菌を分離取得した。得られた菌体を25m
lの0. 5M炭酸緩衝液(pH10)に懸濁し、ラセ
ミ第一菊酸エチルエステル(トランス体/シス体=90
/10)0. 5gを加えて、40℃で8時間攪拌し、
反応させた。反応後、反応液を濃塩酸でpH2.0 以
下とした後、メチルイソブチルケトンで抽出した。抽出
物に内部標準物質(ジメチルフタレート)を加え、ガス
クロマトグラフィー(カラム:10% Shinchr
om F51+1%燐酸、  2.1m、180 ℃)
で分析し、生成した菊酸のモル量を測定し、下記式によ
り菌体量あたりの菊酸エチルエステル加水分解活性を求
めたところ、9. 5μmol/hr/ml/ODであ
った。  【0018】加水分解活性は、次の式に従っ
て、算出した。加水分解活性( μmol/hr/ml
/OD) =生成した菊酸の量( μmol)÷反応時
間(hr)÷反応に用いた培養液量(ml)÷培養液の
濁度(OD660 ) 【0019】実施例3   アルスロバクターSC−6−98−28株を実施例2と
同様にして、小型発酵槽を用いて29時間培養した(培
養液の  濁度(OD660 )=18. 1)。  
培養液300mlから遠心分離操作により、菌体量あた
りのラセミ菊酸エチルエステル加水分解活性が10.5
μmol /hr/ml/OD の菌体を得た。  得
られた菌体を25mlの0.5M炭酸緩衝液(pH10
)に懸濁し、ラセミ菊酸エチルエステル(トランス体/
シス体=95/5)0.45g(2.3mmol)を加
えて、40℃で46時間攪拌し、反応させた。  以後
、実施例1と同様の操作を行い、生成した菊酸を定量し
たところ、0.95mmolであった。ここで得られた
菊酸を3,5−ジクロロアニリンとのアミド化合物に誘
導した後、光学活性カラムを用いた液体クロマトグラフ
ィー〔カラム:SUMICHIRAL OA−2100
(住化分析センター)、溶媒:ヘキサン/1,2−ジク
ロロエタン=17/3〕により、立体異性体型比を分析
したところ、(+)体/(−)体の比は99.8/0.
2であった。また、すべてトランス体であり、シス体は
まったく含まれていなかった。 【0020】実施例4 実施例3で得られた培養液400mlから分離取得した
菌体を25mlの1M炭酸緩衝液(pH10)に懸濁し
、これにラセミDV酸エチルエステル(トランス体/シ
ス体=55/45)0.55gを加え、50℃で50時
間攪拌し、反応させた。その後、実施例1と同様の操作
により、抽出し、生成したDV酸の立体異性対比を測定
した。その結果、生成したDV酸の(+)体/(−)体
の比は99.6/0.4であり、トランス体/シス体の
比は95.8/4.2であった。 【0021】参考例1 アルスロバクター・グロビフォルミスIFO−1295
8株を実施例2と同様にして、培養し、濁度(OD66
0 )16.0の培養液を得た。その後、実施例2と同
様にして、菌体量あたりの第一菊酸エチルエステル加水
分解活性を求めたところ、3.2μmol/hr/ml
/OD であった。
Detailed Description of the Invention [0001] [Industrial Application Field] The present invention relates to Arthrobacter (Arthrobacter
Arthrobacter strain SC-6-98-28, which is a microorganism belonging to the genus
+)-Chrysanthemum acid or (+)-3-(2,2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid (
The present invention relates to a biochemical production method of DV acid (hereinafter abbreviated as DV acid). More specifically, Arthrobacter globiformis (Arthrobacter globiformis)
ormis) IFO-12958 strain to N-methyl-N'
- Microorganism Arthrobacter strain SC-6-98-28 obtained by mutagenesis treatment with nitro-N-nitrosoguanidine (hereinafter abbreviated as NTG) and (+)-chrysanthemum acid obtained using the microorganism. Or it relates to a biochemical production method of (+)-DV acid. [Prior Art] Chrysanthemum acid represented by the general formula 3 [Chemical 3] (In the formula, X represents a methyl group or a chlorine atom. This formula does not represent a steric relationship.) Or (+)-DV acid is a compound constituting the acid component of low toxicity, fast-acting insecticidal ester compounds collectively called pyrethroids, such as allethrin, tetramethrin, resmethrin, flamethrin, phenothrin, and permethrin. Chrysanthemum acid and DV acid exist in two types of isomers called (+) and (-) isomers based on the asymmetric carbon at the C1 position. Regarding insecticidal efficacy as a pyrethroid, it is known that the (+) form is effective and the (-) form is almost ineffective (Kosuke Yoshioka, Synthetic Organic Chemistry, 3rd Edition).
Volume 8, No. 12, 1980). Therefore, it is very important to industrially advantageously produce (+)-chrysanthemum acid or (+)-DV acid. [0005] The method of producing (+)-chrysanthemum acid or (+)-DV acid using an organic synthetic chemical resolution method requires expensive optically active reagents or complicated steps. It has its drawbacks. On the other hand, the esterase produced by microorganisms is expressed by the general formula 4: ), which is a compound represented by racemic chrysanthemum acid ester or racemic DV acid ester, is stereoselectively asymmetrically hydrolyzed to produce (+)-chrysanthemum acid (or +)-DV acid)
and its enantiomer ester (+
)-Chrysanthemum acid or (+)-DV acid biochemical production methods are known. This biochemical production method is superior to synthetic organic chemical production methods in that it does not require expensive reagents or complicated steps. [0007] The present inventors have already identified Arthrobacter globiformis IFO-12958.
The stock is represented by the general formula 5 [Chemical formula 5] (wherein, R represents a C1 to C4 alkyl group, and X represents a methyl group or a chlorine atom. This formula does not represent a steric relationship.) By stereoselectively asymmetrically hydrolyzing racemic chrysanthemum acid ester or racemic DV acid ester shown by
+)-Chrysanthemum acid or (+)-DV acid is produced,
It has been found that this microorganism is extremely useful in the biochemical production method of (+)-chrysanthemum acid or (+)-DV acid. (JP-A-59-210892, JP-A-63-2510
(No. 99) [0008] However, the hydrolytic activity per amount of bacterial cells is
It is not necessarily high enough, and there are problems such as a large amount of bacterial cells being required for industrial use of the asymmetric hydrolysis reaction. Means for Solving the Problems The present inventors have discovered that Arthrobacter globiformis (Arthrobacter globiformis)
We have been conducting intensive studies to create a microorganism with high racemic chrysanthemum acid ester hydrolysis activity per cell mass by mutagenesis of the IFO-12958 strain (E. r globif-ormis). As a result, Arthrobacter globiformis (
Arthrobacter glob-iformis
) After mutagenesis of IFO-12958 strain by NTG treatment, the hydrolysis activity of racemic chrysanthemum acid ethyl ester per bacterial mass was determined for the mutant strain grown on agar medium containing racemic chrysanthemum acid ethyl ester. We made sincere efforts to obtain microorganisms with high quality, and obtained the microorganism Arthrobacter SC-6-98-28 strain of the present invention. Microorganism Arthrobacter SC-6 of the present invention
-98-28 strain was submitted to the Institute of Microbial Technology, Agency of Industrial Science and Technology, as part of the Microbiological Research Institute No. 11851 (FERM P-11851).
) has been deposited as. The present invention will be explained in more detail below. In the present invention, Arthrobacter globiformis I
Mutagenesis treatment of the FO-12958 strain by NTG treatment was performed according to a conventional method. That is, Arthrobacter globiformis IFO-12958 strain is cultured using a known liquid medium, and when it reaches the logarithmic growth phase, bacterial cells are separated and obtained by centrifugation. After washing the cells with an appropriate buffer, they are treated with an aqueous NTG solution. Thereafter, the bacterial cells are separated by centrifugation, washed with an appropriate buffer, and inoculated onto an agar medium in which racemic chrysanthemum acid ethyl ester is suspended. The microbial cells were cultured, and the microbial strains that grew and formed colonies were harvested and again applied and inoculated onto an agar medium in which racemic chrysanthemum acid ethyl ester was suspended. The methyl butyrate hydrolysis activity of the microorganisms that grew and formed colonies here was measured, and the activity was determined to be similar to that of Arthrobacter globiformis (Arthrobacter globiformis).
rmis) that is higher than the IFO-12958 strain. The racemic ethyl chrysanthemum acid hydrolysis activity of the selected microorganisms was measured, and the microorganism with the highest activity was selected to obtain Arthrobacter strain SC-6-98-28. The bacteriological properties of Arthrobacter SC-6-98-28 strain are Arthrobacter globiformis IF.
Although it is exactly the same as the O-12958 strain, the chrysanthemum acid ethyl ester hydrolysis activity per bacterial cell amount is more than three times higher than that of the Arthrobacter globiformis IFO-12958 strain. In addition, Arthrobacter SC-6
-98-28 strain acts on racemic chrysanthemum acid ester (or racemic DV acid ester) and selectively hydrolyzes the (+) form of the ester, resulting in highly optically pure (+)-chrysanthemum acid or (+) )-DV acid is produced. Arthrobacter globiformis IF
O-12958 strain and Arthrobacter SC-6-98
-28 strain is cultured in liquid culture according to a conventional method, for example, by inoculating microorganisms into a sterilized liquid medium, and usually at 20 to 40°C for 1 to 30 minutes.
Shaking culture can be performed for 8 days. Moreover, solid culture can also be performed if necessary. The composition of the medium is not particularly limited as it is used for normal microbial culture; for example, glucose,
Starch, dextrin, molasses, fats and oils, soy flour, corn steep liquor
) etc. can be used. Moreover, ammonium sulfate, dipotassium phosphate, magnesium sulfate, urea, etc. can be used as an airless salt. In some cases, chrysanthemum acid ester, DV acid ester, or fatty acid ester can also be added to the medium. Using the microorganism of the invention, the general formula 6: (wherein, R represents a C1 to C4 alkyl group and X represents a methyl group or a chlorine atom. (This does not represent a relationship.) When carrying out the asymmetric hydrolysis reaction of racemic chrysanthemum acid ester (or racemic DV acid ester), which is a compound represented by
Esterase-containing materials such as culture broth of microorganisms, bacterial cell suspensions, esterase extracts or concentrates thereof, or processed products thereof, such as crude esterases, purified esterases, and aqueous solutions containing the general formula 7 7] (In the formula, R represents a C1 to C4 alkyl group, and X represents a methyl group or a chlorine atom. This formula does not represent a steric relationship.) This is carried out by mixing racemic chrysanthemum acid esters or racemic DV acid esters shown in and stirring or shaking the mixture. [0014] If necessary, it is also possible to use immobilized microorganisms or esterases. A suitable reaction temperature is 20 to 70°C, preferably 30 to 60°C.
It is. The pH during the reaction is pH 4 to 11, preferably p
H7-10. Next, after performing the asymmetric hydrolysis reaction in this manner, the produced carboxylic acid and unreacted ester are separated and recovered. During this separation and recovery, solvent extraction,
Operations such as column chromatography and fractional distillation can be employed as appropriate. For example, the reaction solution is extracted with an organic solvent such as methyl isobutyl ketone, ether, or toluene, and the extract is fractionally distilled under reduced pressure to separate the produced chrysanthemum acid or DV acid and the unreacted ester. In addition,
The unreacted ester is processed by a method such as racemization to convert it into a raw material of general formula 8 [Formula 8] (wherein, R represents a C1 to C4 alkyl group, and X represents a methyl group or a chlorine atom. This formula does not represent a steric relationship.) This leads to racemic chrysanthemum acid ester (or racemic DV acid ester) shown by [Examples] Next, the present invention will be explained in detail with reference to Examples and Reference Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 Arthrobacter globiformis (Arthrob
Acter globiformis) IFO-129
58 strains were treated with soluble starch 1. 5%, polypeptone 0. 7
%, yeast extract 0. 5% and dipotassium phosphate 0. Culture was performed at 30°C using a liquid medium containing 5%. When the logarithmic growth phase was reached, 4 ml of the culture solution was collected, and the bacterial cells were separated and obtained by centrifugation. Add 5 ml of this bacterial body to 0.0 mL. 1M
After washing with succinic acid-NaOH buffer (pH 5.5), 0. The sample was treated with 0.04% NTG aqueous solution for 2 hours. The bacterial cells isolated by centrifugation were washed with 5 ml of phosphate buffer (pH 7.0), 2% agar was added to the medium with the above composition, and racemic chrysanthemum acid ethyl ester at a concentration of 10 mM was suspended. The cells were inoculated onto an agar medium. The microorganism strain that had grown and formed a colony after being cultured at 30°C was harvested, and again applied and inoculated onto an agar medium in which racemic chrysanthemum acid ethyl ester was suspended. The methyl butyrate hydrolysis activity of the microorganisms that grew and formed colonies here was measured, and the activity was determined to be similar to that of Arthrobacter globiformis (Arthrobacter globiformis).
globiformis) IFO-12958 strain was selected. The racemic ethyl chrysanthemum acid hydrolysis activity of the microorganisms selected here was measured, and the microorganism with the highest activity was selected.
6-98-28 strain was obtained. Example 2 In a 500ml Erlenmeyer flask, 100ml of liquid medium (30g of soluble starch, 7g of polypeptone, 5g of yeast extract, and 5g of dipotassium phosphate are dissolved in 1L of water, and adjusted to pH 5.0).
After sterilization, one platinum loopful was inoculated from a slope culture of SC-6-98-28 strain, and cultured with rotational shaking at 30° C. for 24 hours. 2. A sterilized liquid medium (60 g of soluble starch, 10 g of polypeptone, 2 g of yeast extract in 1 L of water,
g and 5 g of dipotassium phosphate to adjust the pH to 5.0. ), and 10 ml of the culture solution cultured in the Erlenmeyer flask described above was inoculated thereto. When cultured for 43 hours with aeration at 3 L/min and stirring at 750 rpm, the turbidity (OD660) of the culture solution was 19. It was 3. Bacteria were isolated from 100 ml of the culture solution obtained here by centrifugation. 25 m of the obtained bacterial cells
l's 0. Suspended in 5M carbonate buffer (pH 10), racemic primary chrysanthemum acid ethyl ester (trans form/cis form = 90
/10)0. Add 5g and stir at 40°C for 8 hours.
Made it react. After the reaction, the reaction solution was adjusted to pH 2.0 or less with concentrated hydrochloric acid, and then extracted with methyl isobutyl ketone. An internal standard substance (dimethyl phthalate) was added to the extract, and the mixture was subjected to gas chromatography (column: 10% Shinchr).
om F51 + 1% phosphoric acid, 2.1 m, 180 °C)
The molar amount of chrysanthemum acid produced was measured, and the hydrolysis activity of chrysanthemum acid ethyl ester per amount of bacterial cells was determined using the following formula.9. It was 5 μmol/hr/ml/OD. Hydrolysis activity was calculated according to the following formula. Hydrolytic activity (μmol/hr/ml
/OD) = Amount of chrysanthemum produced (μmol) ÷ Reaction time (hr) ÷ Amount of culture solution used for reaction (ml) ÷ Turbidity of culture solution (OD660) Example 3 Arthrobacter SC- 6-98-28 strain was cultured for 29 hours using a small fermenter in the same manner as in Example 2 (turbidity (OD660) of culture solution = 18.1).
By centrifuging 300 ml of the culture solution, the hydrolysis activity of racemic chrysanthemum acid ethyl ester per amount of bacterial cells was 10.5.
Microbial cells of μmol/hr/ml/OD were obtained. The obtained bacterial cells were added to 25 ml of 0.5 M carbonate buffer (pH 10).
), racemic chrysanthemum acid ethyl ester (trans form/
0.45 g (2.3 mmol) of cis isomer=95/5 was added thereto, and the mixture was stirred at 40° C. for 46 hours to react. Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed, and the amount of chrysanthemum acid produced was 0.95 mmol. The chrysanthemum acid obtained here was induced into an amide compound with 3,5-dichloroaniline, and then subjected to liquid chromatography using an optically active column [Column: SUMICHIRAL OA-2100]
(Sumika Chemical Analysis Center), solvent: hexane/1,2-dichloroethane = 17/3], the stereoisomer type ratio was analyzed, and the ratio of (+) form/(-) form was 99.8/0.
It was 2. In addition, all of them were trans-isomers, and no cis-isomers were included. Example 4 The bacterial cells isolated from 400 ml of the culture solution obtained in Example 3 were suspended in 25 ml of 1M carbonate buffer (pH 10), and racemic DV acid ethyl ester (trans form/cis form = 55/45) was added, and the mixture was stirred at 50° C. for 50 hours to react. Thereafter, extraction was carried out in the same manner as in Example 1, and the stereoisomer contrast of the produced DV acid was measured. As a result, the ratio of (+) form/(-) form of the produced DV acid was 99.6/0.4, and the ratio of trans form/cis form was 95.8/4.2. Reference Example 1 Arthrobacter globiformis IFO-1295
Eight strains were cultured in the same manner as in Example 2, and the turbidity (OD66
0) A culture solution of 16.0 was obtained. Thereafter, in the same manner as in Example 2, the hydrolysis activity of primary chrysanthemum acid ethyl ester per amount of bacterial cells was determined to be 3.2 μmol/hr/ml.
/OD.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アルスロバクター属に属する微生物である
アルスロバクター(Arthrobacter)SC−
6−98−28株(FERM P−11851)、その
培養物または微生物菌体もしくは微生物菌体から抽出し
たエステラーゼを、一般式化1 【化1】 (式中、RはC1 〜C4 のアルキル基を表し、Xは
メチル基または、塩素原子を表す。本式は、立体関係を
表すものではない。) で示されるラセミ菊酸エステルまたはラセミ3−(2,
2− ジクロロビニル)−2,2−ジメチルシクロプロ
パンカルボン酸エステル)に作用させて、これを不斉加
水分解することを特徴とする一般式化2 【化2】 ( 式中、Xはメチル基または、塩素原子を表す。本式
は、立体関係を表すものではない。) で示される(+)−菊酸または(+)−3−(2,2−
 ジクロロビニル)−2,2−ジメチルシクロプロパン
カルボン酸の生化学的製造法
Claim 1: Arthrobacter SC-, a microorganism belonging to the genus Arthrobacter;
6-98-28 strain (FERM P-11851), its culture, microbial cells, or esterase extracted from microbial cells, was prepared using the general formula 1 [Formula 1] (wherein, R is a C1 to C4 alkyl group) and X represents a methyl group or a chlorine atom. This formula does not represent a steric relationship.) Racemic chrysanthemum acid ester or racemic 3-(2,
2-dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid ester) to asymmetrically hydrolyze it. Alternatively, it represents a chlorine atom. This formula does not represent a steric relationship.) (+)-Chrysanthemum acid or (+)-3-(2,2-
Biochemical production method of dichlorovinyl)-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid
【請求項2】アルスロバクター属に属する微生物である
アルスロバクター(Arthrobacter)SC−
6−98−28株(FERM P−11851)
Claim 2: Arthrobacter SC-, which is a microorganism belonging to the genus Arthrobacter.
6-98-28 strain (FERM P-11851)
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