JPH04325096A - (R)−2−ハロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪酸の製造法 - Google Patents
(R)−2−ハロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪酸の製造法Info
- Publication number
- JPH04325096A JPH04325096A JP3187105A JP18710591A JPH04325096A JP H04325096 A JPH04325096 A JP H04325096A JP 3187105 A JP3187105 A JP 3187105A JP 18710591 A JP18710591 A JP 18710591A JP H04325096 A JPH04325096 A JP H04325096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- halo
- halopropionic
- butyric acid
- pseudomonas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 claims abstract description 18
- 108010052386 2-haloacid dehalogenase Proteins 0.000 claims abstract description 12
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 19
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 15
- -1 aliphatic organic acid Chemical class 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 27
- 102100039856 Histone H1.1 Human genes 0.000 abstract description 19
- 101001035402 Homo sapiens Histone H1.1 Proteins 0.000 abstract description 19
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 5
- 229930182843 D-Lactic acid Natural products 0.000 abstract description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N D-lactic acid Chemical compound C[C@@H](O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UWTATZPHSA-N 0.000 abstract description 2
- 229940022769 d- lactic acid Drugs 0.000 abstract description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 abstract description 2
- AFENDNXGAFYKQO-GSVOUGTGSA-N (R)-2-hydroxybutyric acid Chemical compound CC[C@@H](O)C(O)=O AFENDNXGAFYKQO-GSVOUGTGSA-N 0.000 abstract 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 33
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 24
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 23
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 15
- GAWAYYRQGQZKCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloropropionic acid Chemical compound CC(Cl)C(O)=O GAWAYYRQGQZKCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 13
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 13
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 6
- 230000037323 metabolic rate Effects 0.000 description 6
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 6
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 description 6
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 5
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 5
- GAWAYYRQGQZKCR-UWTATZPHSA-N (2r)-2-chloropropanoic acid Chemical compound C[C@@H](Cl)C(O)=O GAWAYYRQGQZKCR-UWTATZPHSA-N 0.000 description 4
- MONMFXREYOKQTI-UHFFFAOYSA-N 2-bromopropanoic acid Chemical compound CC(Br)C(O)=O MONMFXREYOKQTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- WCTAGTRAWPDFQO-UHFFFAOYSA-K trisodium;hydrogen carbonate;carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OC([O-])=O.[O-]C([O-])=O WCTAGTRAWPDFQO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- GAWAYYRQGQZKCR-REOHCLBHSA-N (S)-2-chloropropanoic acid Chemical compound C[C@H](Cl)C(O)=O GAWAYYRQGQZKCR-REOHCLBHSA-N 0.000 description 3
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 3
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 3
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 3
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 3
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 3
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 3
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N (+)-Galactose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-SVZMEOIVSA-N 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 2
- 229940127463 Enzyme Inducers Drugs 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 2
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 2
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 2
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 description 2
- 108010046334 Urease Proteins 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- JXTHNDFMNIQAHM-UHFFFAOYSA-N dichloroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(Cl)Cl JXTHNDFMNIQAHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- 150000002366 halogen compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M potassium dihydrogen phosphate Chemical compound [K+].OP(O)([O-])=O GNSKLFRGEWLPPA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YAQLSKVCTLCIIE-UHFFFAOYSA-N 2-bromobutyric acid Chemical compound CCC(Br)C(O)=O YAQLSKVCTLCIIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVBUZBPJAGZHSQ-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobutanoic acid Chemical compound CCC(Cl)C(O)=O RVBUZBPJAGZHSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYDQOEWLBCCFJZ-UHFFFAOYSA-N 4-(4-fluorophenyl)oxane-4-carboxylic acid Chemical compound C=1C=C(F)C=CC=1C1(C(=O)O)CCOCC1 CYDQOEWLBCCFJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- 241000589513 Burkholderia cepacia Species 0.000 description 1
- 102000016938 Catalase Human genes 0.000 description 1
- 108010053835 Catalase Proteins 0.000 description 1
- 229910021580 Cobalt(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N D-Fructose Natural products OC[C@H]1OC(O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-VRPWFDPXSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N Hexa-Ac-myo-Inositol Natural products CC(=O)OC1C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C(OC(C)=O)C1OC(C)=O SQUHHTBVTRBESD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 108010093096 Immobilized Enzymes Proteins 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N L-arabinopyranose Chemical compound O[C@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-HWQSCIPKSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical class [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004619 Na2MoO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VNQABZCSYCTZMS-UHFFFAOYSA-N Orthoform Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(O)C(N)=C1 VNQABZCSYCTZMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000331 Polyhydroxybutyrate Polymers 0.000 description 1
- 241001645955 Pseudomonas chlororaphis subsp. aureofaciens Species 0.000 description 1
- 241000589540 Pseudomonas fluorescens Species 0.000 description 1
- 241000145542 Pseudomonas marginata Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 239000007640 basal medium Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- LLSDKQJKOVVTOJ-UHFFFAOYSA-L calcium chloride dihydrate Chemical compound O.O.[Cl-].[Cl-].[Ca+2] LLSDKQJKOVVTOJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000366 copper(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- 238000006298 dechlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229960005215 dichloroacetic acid Drugs 0.000 description 1
- 229940079919 digestives enzyme preparation Drugs 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 210000003495 flagella Anatomy 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 239000003102 growth factor Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N inositol Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H]1O CDAISMWEOUEBRE-GPIVLXJGSA-N 0.000 description 1
- 229960000367 inositol Drugs 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 1
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- CEQFOVLGLXCDCX-WUKNDPDISA-N methyl red Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC=C1\N=N\C1=CC=CC=C1C(O)=O CEQFOVLGLXCDCX-WUKNDPDISA-N 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000005015 poly(hydroxybutyrate) Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000003385 ring cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N scyllo-inosotol Natural products OC1C(O)C(O)C(O)C(O)C1O CDAISMWEOUEBRE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000001540 sodium lactate Substances 0.000 description 1
- 235000011088 sodium lactate Nutrition 0.000 description 1
- 229940005581 sodium lactate Drugs 0.000 description 1
- 239000011684 sodium molybdate Substances 0.000 description 1
- 235000015393 sodium molybdate Nutrition 0.000 description 1
- TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N sodium molybdate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O TVXXNOYZHKPKGW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 description 1
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学活性の医薬、農薬
、液晶化合物その他の合成中間体として有用な(R)−
2−ハロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪
酸を生化学的に工業的に製造する方法に関するものであ
る。
、液晶化合物その他の合成中間体として有用な(R)−
2−ハロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪
酸を生化学的に工業的に製造する方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来(R)−2−ハロプロピオン酸およ
び(R)−2−ハロ−n−酪酸(以下両者を合せて(R
)−2−ハロ有機酸と略す)を生化学的に製造する方法
としては、2−ハロ酸デハロゲナーゼ(系統名、2−ハ
ロ酸ハリドヒドロラーゼ、国際生化学連合酵素委員会の
酵素分類命名規約に従った分類ではクラス〔3、8、1
.2〕)をそれぞれ(R,S)−2−ハロプロピオン酸
または(R,S)−2−ハロ−n−酪酸に作用させる方
法が知られている〔Eur.J.Biochem.21
,99〜109(1971),J.Biol.Chem
.243,428〜434(1968),Agric.
Biol.Chem.46,837〜838(1982
)〕。しかしながら、これらの方法で使用される細菌は
、シュードモナス属に属する細菌であるが、その生育培
地に、2位の炭素にハロゲンを結合して有する脂肪族有
機酸(例えばモノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、2−ハロ
プロピオン酸など)を含有する培地を使用することによ
ってはじめて2−ハロ有機酸デハロゲナーゼが誘導的に
生成されるものであり、この酵素の生成を誘導する物質
、すなわち上記ハロゲンを結合して有する脂肪族有機酸
は使用細菌の生育に阻害的に作用するため、生育培地か
らえられる細菌の量が制限され、そのため生育培地から
える酵素の収量も低い欠点を有する。従って同じ原料の
量からえる酵素量が少ないので大量の培地原料が必要と
なる。このため工業的製法としては不適なもので、ハロ
ゲン結合を有する有機酸をふくむ培地で生育した菌から
酵素を抽出してその性質が報告されているのみで、誘導
物質であるハロゲン結合を有する有機酸をふくまぬ生育
良好な培地に生育した菌を、1%あるいはそれ以上の濃
度の基質に作用させた例は全くない。
び(R)−2−ハロ−n−酪酸(以下両者を合せて(R
)−2−ハロ有機酸と略す)を生化学的に製造する方法
としては、2−ハロ酸デハロゲナーゼ(系統名、2−ハ
ロ酸ハリドヒドロラーゼ、国際生化学連合酵素委員会の
酵素分類命名規約に従った分類ではクラス〔3、8、1
.2〕)をそれぞれ(R,S)−2−ハロプロピオン酸
または(R,S)−2−ハロ−n−酪酸に作用させる方
法が知られている〔Eur.J.Biochem.21
,99〜109(1971),J.Biol.Chem
.243,428〜434(1968),Agric.
Biol.Chem.46,837〜838(1982
)〕。しかしながら、これらの方法で使用される細菌は
、シュードモナス属に属する細菌であるが、その生育培
地に、2位の炭素にハロゲンを結合して有する脂肪族有
機酸(例えばモノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、2−ハロ
プロピオン酸など)を含有する培地を使用することによ
ってはじめて2−ハロ有機酸デハロゲナーゼが誘導的に
生成されるものであり、この酵素の生成を誘導する物質
、すなわち上記ハロゲンを結合して有する脂肪族有機酸
は使用細菌の生育に阻害的に作用するため、生育培地か
らえられる細菌の量が制限され、そのため生育培地から
える酵素の収量も低い欠点を有する。従って同じ原料の
量からえる酵素量が少ないので大量の培地原料が必要と
なる。このため工業的製法としては不適なもので、ハロ
ゲン結合を有する有機酸をふくむ培地で生育した菌から
酵素を抽出してその性質が報告されているのみで、誘導
物質であるハロゲン結合を有する有機酸をふくまぬ生育
良好な培地に生育した菌を、1%あるいはそれ以上の濃
度の基質に作用させた例は全くない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題と課題を解決するための
手段】前記したように、従来の方法が培地からの菌体の
収量ひいては酵素の収量が低いため高濃度の基質から高
濃度に(R)−2−ハロ有機酸を生産するのに不適であ
る欠点を克服すべく種々研究を重ねた結果、目的に適し
たシュードモナス属の新菌株を新たに自然界から分離す
ることに成功した。そして菌の生育を阻害するハロゲン
化合物である酵素誘導物質を培地に加えなくても酵素を
生産する(構成性である)新菌株をハロゲン化合物を含
まないで良好な生育を与える培地に生育させることによ
り目的酵素活性の高い菌体を好収量でえて、この菌体ま
たはその処理物を(R,S)−2−ハロ有機酸に作用さ
せて、(S)−2−ハロプロピオン酸または(S)−2
−ハロ−n−酪酸(以下両化合物を合せて(S)−2−
ハロ有機酸と略す)を実質的に代謝して(R)−2−ハ
ロプロピオン酸または(R)−2−ハロ−n−酪酸(以
下両化合物を合せて(R)−2−ハロ有機酸と略す)を
残留させることにより工業的に有利な(R)−2−ハロ
有機酸の製法を発明するに至った。
手段】前記したように、従来の方法が培地からの菌体の
収量ひいては酵素の収量が低いため高濃度の基質から高
濃度に(R)−2−ハロ有機酸を生産するのに不適であ
る欠点を克服すべく種々研究を重ねた結果、目的に適し
たシュードモナス属の新菌株を新たに自然界から分離す
ることに成功した。そして菌の生育を阻害するハロゲン
化合物である酵素誘導物質を培地に加えなくても酵素を
生産する(構成性である)新菌株をハロゲン化合物を含
まないで良好な生育を与える培地に生育させることによ
り目的酵素活性の高い菌体を好収量でえて、この菌体ま
たはその処理物を(R,S)−2−ハロ有機酸に作用さ
せて、(S)−2−ハロプロピオン酸または(S)−2
−ハロ−n−酪酸(以下両化合物を合せて(S)−2−
ハロ有機酸と略す)を実質的に代謝して(R)−2−ハ
ロプロピオン酸または(R)−2−ハロ−n−酪酸(以
下両化合物を合せて(R)−2−ハロ有機酸と略す)を
残留させることにより工業的に有利な(R)−2−ハロ
有機酸の製法を発明するに至った。
【0004】
【作用】本発明に使用する微生物はシュードモナス属に
属し、2−ハロ酸デハロゲナーゼを構成的に生産する菌
株である。このような菌株は従来知られているような2
−ハロ酸デハロゲナーゼを誘導的に生成する菌株から突
然変異と選択により導くことも可能であるが、本発明者
らは自然界からの分離によってえることができた。具体
的な菌株の例としてはH1−1およびH−20をあげる
ことができる。両菌株の分類的性質は以下のとおりであ
る。
属し、2−ハロ酸デハロゲナーゼを構成的に生産する菌
株である。このような菌株は従来知られているような2
−ハロ酸デハロゲナーゼを誘導的に生成する菌株から突
然変異と選択により導くことも可能であるが、本発明者
らは自然界からの分離によってえることができた。具体
的な菌株の例としてはH1−1およびH−20をあげる
ことができる。両菌株の分類的性質は以下のとおりであ
る。
【0005】1.肉汁寒天培地に生育した菌の形態両菌
株とも桿菌で、H1−1は0.8〜0.7×1.9〜3
.5μ、H20は0.8〜1.1×1.3〜1.5μの
大きさであり、H20はやゝ短く短桿状である。両株と
も多形性はなく、運動性で、極べん毛1本を有する。胞
子をつくらず、グラム陰性で抗酸性はない。 2.肉汁寒天平板培地で、両菌株とも円形、扁平状、全
縁、平滑のコロニーをつくり、コロニーはバター状で光
沢あり、ベージュ〜クリーム色である。リトマス・ミル
ク培地で変色なく、ゼラチン培地でゼラチンを液化しな
い。 3.生理的性質 両菌株とも硝酸塩を還元せず、脱窒反応陰性、メチルレ
ッド反応陰性、Voges−Proskaner反応陰
性、インドールを生成せず、硫化水素を生成しない。ク
エン酸を利用し、硝酸塩、アンモニウム塩を利用する。
株とも桿菌で、H1−1は0.8〜0.7×1.9〜3
.5μ、H20は0.8〜1.1×1.3〜1.5μの
大きさであり、H20はやゝ短く短桿状である。両株と
も多形性はなく、運動性で、極べん毛1本を有する。胞
子をつくらず、グラム陰性で抗酸性はない。 2.肉汁寒天平板培地で、両菌株とも円形、扁平状、全
縁、平滑のコロニーをつくり、コロニーはバター状で光
沢あり、ベージュ〜クリーム色である。リトマス・ミル
ク培地で変色なく、ゼラチン培地でゼラチンを液化しな
い。 3.生理的性質 両菌株とも硝酸塩を還元せず、脱窒反応陰性、メチルレ
ッド反応陰性、Voges−Proskaner反応陰
性、インドールを生成せず、硫化水素を生成しない。ク
エン酸を利用し、硝酸塩、アンモニウム塩を利用する。
【0006】両菌株とも好気性でカタラーゼ陽性であり
、O−Fテストは酸化型である。生育のpHはH1−1
がpH5〜10であり、H−20はpH5〜8である。 生育温度はH1−1が20〜40℃で生育し、H−20
は20〜30℃で生育し、37℃では生育しない。 H1−1はウレアーゼ陽極、オキシダーゼ陽性であるが
H−20はウレアーゼ陰性、オキシダーゼ陰性である。
、O−Fテストは酸化型である。生育のpHはH1−1
がpH5〜10であり、H−20はpH5〜8である。 生育温度はH1−1が20〜40℃で生育し、H−20
は20〜30℃で生育し、37℃では生育しない。 H1−1はウレアーゼ陽極、オキシダーゼ陽性であるが
H−20はウレアーゼ陰性、オキシダーゼ陰性である。
【0007】両菌株ともD−グルコース、D−フラクト
ース、D−ガラクトース、D−マンノース、D−キシロ
ース、L−アラビノースを酸化的に利用し、マルトース
、シュクロース、ラクトース、でん粉を利用しない。 トレハロース、D−ソルビトール、D−マニトール、イ
ノシトールは、H1−1株は利用し、H−20は弱く利
用する。H1−1はグリセリンを利用し、H−20のグ
リセリ利用は微弱である。何れの糖でもガスの生成は認
められなかった。H1−1は可溶性蛍光色素を生成する
がH−20は生成しない。両菌株ともポリヒドロキシ酪
酸を蓄積せず、H1−1はアルギニンを分解し、H−2
0は分解しない。芳香環の分解形式はオルソ開裂である
。H1−1はポリヒドロキシ酪酸を蓄積せず、H−20
はこれを蓄積する。
ース、D−ガラクトース、D−マンノース、D−キシロ
ース、L−アラビノースを酸化的に利用し、マルトース
、シュクロース、ラクトース、でん粉を利用しない。 トレハロース、D−ソルビトール、D−マニトール、イ
ノシトールは、H1−1株は利用し、H−20は弱く利
用する。H1−1はグリセリンを利用し、H−20のグ
リセリ利用は微弱である。何れの糖でもガスの生成は認
められなかった。H1−1は可溶性蛍光色素を生成する
がH−20は生成しない。両菌株ともポリヒドロキシ酪
酸を蓄積せず、H1−1はアルギニンを分解し、H−2
0は分解しない。芳香環の分解形式はオルソ開裂である
。H1−1はポリヒドロキシ酪酸を蓄積せず、H−20
はこれを蓄積する。
【0008】以上の性質をバーゼーズ・マニュアル・オ
ブ・システマチック・バクテリオロジー(Bergey
’s Manual of Systemati
c Bacteriology)第2巻(1986年
)の記載と照合すると、両菌株はシュードモナス属の細
菌と認められる。シュードモナス属の中のセクション1
に属し、H1−1は蛍光色素をつくり、アルギニンを分
解するので、シュードモナス・エルギノーサ、シュード
モナス・フルオレッスンス、シュードモナス・クロラフ
ィス、シュードモナス・オーレオファシェンス、シュー
ドモナス・プチダの群に近く、脱窒反応、ゲラチン分解
の点でシュードモナス・エルギノーサと異なり、シュー
ドモナス・プチダにもっとも近いが40℃で生育する点
でこれとことなる。また40℃で生育する点で他の4菌
種とも異なる。H−20は、ポリヒドロキシ酪酸を蓄積
するが芳香環の開裂はオルソ型である。アルギニンを分
解せず、脱窒反応陰性である点ではシュードモナス・セ
パシア、シュードモナス・グラジオリに近いが可溶性色
素をつくらぬ点で異なる。
ブ・システマチック・バクテリオロジー(Bergey
’s Manual of Systemati
c Bacteriology)第2巻(1986年
)の記載と照合すると、両菌株はシュードモナス属の細
菌と認められる。シュードモナス属の中のセクション1
に属し、H1−1は蛍光色素をつくり、アルギニンを分
解するので、シュードモナス・エルギノーサ、シュード
モナス・フルオレッスンス、シュードモナス・クロラフ
ィス、シュードモナス・オーレオファシェンス、シュー
ドモナス・プチダの群に近く、脱窒反応、ゲラチン分解
の点でシュードモナス・エルギノーサと異なり、シュー
ドモナス・プチダにもっとも近いが40℃で生育する点
でこれとことなる。また40℃で生育する点で他の4菌
種とも異なる。H−20は、ポリヒドロキシ酪酸を蓄積
するが芳香環の開裂はオルソ型である。アルギニンを分
解せず、脱窒反応陰性である点ではシュードモナス・セ
パシア、シュードモナス・グラジオリに近いが可溶性色
素をつくらぬ点で異なる。
【0009】両菌株は一致する菌種を見いだせず、それ
ぞれシュードモナス属菌株H1−1およびシュードモナ
ス属菌株H−20として微生物工業技術研究所に寄託し
た。寄託番号は次のとおりである。 H1−1:微工研菌寄第12128号 H−20:微工研菌寄第12196号
ぞれシュードモナス属菌株H1−1およびシュードモナ
ス属菌株H−20として微生物工業技術研究所に寄託し
た。寄託番号は次のとおりである。 H1−1:微工研菌寄第12128号 H−20:微工研菌寄第12196号
【0010】本発明で使用する微生物は、野生株、変異
株の何れも使用でき、微生物の処理物、例えばアセトン
乾燥菌体、凍結乾燥菌体など、さらに菌体から抽出した
酵素を本発明に使用できる。さらに、固定化酵素、固定
化微生物も使用できる。これらの微生物を培養して、必
要な2−ハロ有機酸デハロゲナーゼ活性をふくむ菌体を
えるには、この分野の技術者によく知られている普通の
培養法によればよい。すなわち、グルコースその他微生
物の利用する炭素源、硫酸アンモニウムその他の窒素源
、無機塩、その他菌の必要とする生育因子を含む培地を
用いればよく、従来知られている(S)−ハロ有機酸を
特異的に代謝するシュードモナス属細菌のように、生育
培地に酵素の誘導物質としてのハロゲン結合を有する有
機化合物を加える必要はなく、そのため、誘導物質によ
る生育の阻害を受けることなく高濃度の菌体従って高収
量の2−ハロ酸デハロゲナーゼを培地からえることがで
きる。培地には固形培地、液体培地の何れも使用できる
。
株の何れも使用でき、微生物の処理物、例えばアセトン
乾燥菌体、凍結乾燥菌体など、さらに菌体から抽出した
酵素を本発明に使用できる。さらに、固定化酵素、固定
化微生物も使用できる。これらの微生物を培養して、必
要な2−ハロ有機酸デハロゲナーゼ活性をふくむ菌体を
えるには、この分野の技術者によく知られている普通の
培養法によればよい。すなわち、グルコースその他微生
物の利用する炭素源、硫酸アンモニウムその他の窒素源
、無機塩、その他菌の必要とする生育因子を含む培地を
用いればよく、従来知られている(S)−ハロ有機酸を
特異的に代謝するシュードモナス属細菌のように、生育
培地に酵素の誘導物質としてのハロゲン結合を有する有
機化合物を加える必要はなく、そのため、誘導物質によ
る生育の阻害を受けることなく高濃度の菌体従って高収
量の2−ハロ酸デハロゲナーゼを培地からえることがで
きる。培地には固形培地、液体培地の何れも使用できる
。
【0011】このようにして培養によりえた2−ハロ酸
デハロゲナーゼをふくむ微生物菌体またはその処理物を
(R,S)−2−ハロ有機酸に作用させる方法は、基質
である(R,S)−2−ハロ有機酸をふくむ溶液に菌体
または処理物を加えて反応が進行する迄培養すればよい
が、微生物の生育した培養液に基質を加えて反応させて
もよく、また微生物の培養液から分離した菌体、洗浄菌
体、凍結乾燥菌体、アセトン乾燥菌体などの物理、生化
学的に処理した菌体、菌体抽出液精製酵素標品、菌体お
よび酵素の固定化処理標品などの形でも基質と接触反応
させることができる。基質濃度は、バッチ式、連続式の
何れによるかによっても異なるが、バッチ式では一般に
媒質中0.1〜30%、好ましくは1〜10%程度で、
連続式ではこれよりやゝ濃度を低くした方がよい。反応
は普通0〜60℃、好ましくは25〜50℃附近、pH
7〜10、好ましくはpH8.5〜9.5で行われる。 反応時間は、静置、かく拌、流下などの手段あるいは酵
素標品の形態、力価によって異なってくるので一様でな
いが、バッチ式では通常1〜150時間程度である。
デハロゲナーゼをふくむ微生物菌体またはその処理物を
(R,S)−2−ハロ有機酸に作用させる方法は、基質
である(R,S)−2−ハロ有機酸をふくむ溶液に菌体
または処理物を加えて反応が進行する迄培養すればよい
が、微生物の生育した培養液に基質を加えて反応させて
もよく、また微生物の培養液から分離した菌体、洗浄菌
体、凍結乾燥菌体、アセトン乾燥菌体などの物理、生化
学的に処理した菌体、菌体抽出液精製酵素標品、菌体お
よび酵素の固定化処理標品などの形でも基質と接触反応
させることができる。基質濃度は、バッチ式、連続式の
何れによるかによっても異なるが、バッチ式では一般に
媒質中0.1〜30%、好ましくは1〜10%程度で、
連続式ではこれよりやゝ濃度を低くした方がよい。反応
は普通0〜60℃、好ましくは25〜50℃附近、pH
7〜10、好ましくはpH8.5〜9.5で行われる。 反応時間は、静置、かく拌、流下などの手段あるいは酵
素標品の形態、力価によって異なってくるので一様でな
いが、バッチ式では通常1〜150時間程度である。
【0012】反応の進行は薄層クロマトグラフィーによ
る(S)−2−ハロ有機酸の消費、あるいは、(S)−
2−ハロ有機酸から2−ハロ酸デハロゲナーゼにより遊
離される塩素イオンを分析することによって追跡できる
。基質中の(S)−2−ハロ有機酸の代謝(脱塩素反応
)により基質中の(S)−2−ハロ有機酸が実質的にす
べて消費されて、その分量だけ基質として用いた2−ハ
ロ有機酸の濃度が減少した時点で反応を中止し、反応液
を微酸性に調整して、酢酸メチル、エーテル、塩化メチ
レンなどの溶媒で抽出することにより残留する(R)−
2−ハロ有機酸を回収することができる。
る(S)−2−ハロ有機酸の消費、あるいは、(S)−
2−ハロ有機酸から2−ハロ酸デハロゲナーゼにより遊
離される塩素イオンを分析することによって追跡できる
。基質中の(S)−2−ハロ有機酸の代謝(脱塩素反応
)により基質中の(S)−2−ハロ有機酸が実質的にす
べて消費されて、その分量だけ基質として用いた2−ハ
ロ有機酸の濃度が減少した時点で反応を中止し、反応液
を微酸性に調整して、酢酸メチル、エーテル、塩化メチ
レンなどの溶媒で抽出することにより残留する(R)−
2−ハロ有機酸を回収することができる。
【0013】
【実施例】以下実施例により本発明をより詳細に説明す
る。実施例1および2から本発明使用菌が2−ハロ酸デ
ハロゲナーゼを構成的につくることがわかる。また参考
例において2−ハロ有機酸が菌が生育に阻害的に働くこ
と、また本発明使用菌は(S)−2−ハロ有機酸を特異
的に代謝して生育に利用できるが(R)−2−ハロ有機
酸は代謝しないことが示されている。 実施例1 シュードモナス属菌株H1−1およびH−20を肉エキ
ス1%、ペプトン1%、酵母エキス1%、塩化ナトリウ
ム0.3%(pH7.2)の組成の培地と、この培地に
1%濃度に(R,S)−2−クロロプロピオン酸を加え
た培地(pH7.0)にそれぞれ植菌して、26℃で1
5時間振とう培養した種培養を、それぞれの種培養と同
じ組成の生育培地50mlを入れた300ml三角フラ
スコに5%の種菌量で植菌して、26℃、毎分220回
転で48時間振とう培養した。この培養から遠心分離に
よりえた菌体を洗浄、遠心分離を2回くり返して菌体を
洗浄後、100mg/mlの湿潤重量濃度に反応液(p
H7.0または9.0のトリス硫酸緩衝液)に加えた。 反応液中の基質〔(R,S)−2−クロロプロピオン酸
)の濃度は10mg/ml(92.2mM)とした。 この反応液5mlをふくむ試験管を30℃で22時間ゆ
るく振とうしながら培養したときの反応液中の塩素イオ
ン濃度を分析して2−クロロプロピオン酸の代謝率を計
算した。また残留する2−クロロプロピオン酸の濃度を
薄層クロマトグラフィーにより分析した。結果は表1に
示した如くで、代謝率は、生育培地中の2−クロロプロ
ピオン酸の有無に関係なく、再菌株が構成的に2−ハロ
酸デハロゲナーゼを生成する菌株であることがわかる。 また残留する2−クロロプロピオン酸は(R)−2−ク
ロロプロピオン酸であり、反応の進行はpH7.0より
pH9.0の方が速いこともわかった。
る。実施例1および2から本発明使用菌が2−ハロ酸デ
ハロゲナーゼを構成的につくることがわかる。また参考
例において2−ハロ有機酸が菌が生育に阻害的に働くこ
と、また本発明使用菌は(S)−2−ハロ有機酸を特異
的に代謝して生育に利用できるが(R)−2−ハロ有機
酸は代謝しないことが示されている。 実施例1 シュードモナス属菌株H1−1およびH−20を肉エキ
ス1%、ペプトン1%、酵母エキス1%、塩化ナトリウ
ム0.3%(pH7.2)の組成の培地と、この培地に
1%濃度に(R,S)−2−クロロプロピオン酸を加え
た培地(pH7.0)にそれぞれ植菌して、26℃で1
5時間振とう培養した種培養を、それぞれの種培養と同
じ組成の生育培地50mlを入れた300ml三角フラ
スコに5%の種菌量で植菌して、26℃、毎分220回
転で48時間振とう培養した。この培養から遠心分離に
よりえた菌体を洗浄、遠心分離を2回くり返して菌体を
洗浄後、100mg/mlの湿潤重量濃度に反応液(p
H7.0または9.0のトリス硫酸緩衝液)に加えた。 反応液中の基質〔(R,S)−2−クロロプロピオン酸
)の濃度は10mg/ml(92.2mM)とした。 この反応液5mlをふくむ試験管を30℃で22時間ゆ
るく振とうしながら培養したときの反応液中の塩素イオ
ン濃度を分析して2−クロロプロピオン酸の代謝率を計
算した。また残留する2−クロロプロピオン酸の濃度を
薄層クロマトグラフィーにより分析した。結果は表1に
示した如くで、代謝率は、生育培地中の2−クロロプロ
ピオン酸の有無に関係なく、再菌株が構成的に2−ハロ
酸デハロゲナーゼを生成する菌株であることがわかる。 また残留する2−クロロプロピオン酸は(R)−2−ク
ロロプロピオン酸であり、反応の進行はpH7.0より
pH9.0の方が速いこともわかった。
【表1】
【0014】実施例2
シュードモナス属細菌H1−1を、肉エキス1%、ペプ
トン1%、酵母エキス1%、塩化ナトリウム0.3%(
pH7.2)の組成の培地に振とう培養した種培養を生
育培地50mlをふくむ300ml三角フラスコに植菌
して26℃、毎分220回転で24時間振とう培養した
。生育培地としては、乳酸ナトリウム1%、燐酸1カリ
ウム0.3%、燐酸2カリウム0.1%、硫酸アンモニ
ウム0.5%、硫酸マグネシウム・7水塩0.01%、
微量元素溶液1ml/lの組成の培地(pH7.2)と
、同じ組成の培地に(R,S)−2−クロロプロピオン
酸0.2%を加えた培地(pH7.2)を使用した。微
量元素溶液は次の化合物を水にとかして1リットルとし
たものであるCaCl2・2H2O 10g、FeS
O4・7H2O 10g、MnSO4・4H2O
5g、Na2MoO4・2H2O 5g、CuSO4
・5H2O 1g、ZnSO4・7H2O 1g、
CoCl2・6H2O 1g、NiCl2・6H2O
1g、H3BO4 1g、EDTA・2Na
20g。各生育培地で生育した菌を遠心分離により集め
て洗浄後さらに遠心分離により集菌してから以下の処理
をした。第1は菌体を凍結させ凍結乾燥機で一夜乾燥さ
せて凍結乾燥菌体をえた。重量は湿潤重量に対して凍結
乾燥後は22%の重量に乾燥された。第2は、菌体を少
量の水にけん濁したものを−20℃のアセトンに加え脱
水し、アセトンを除いて風乾し、乾燥菌体をえた(アセ
トン菌体)。第3は凍結乾燥菌体200mgを10ml
の緩衝液にけん濁して振とう後遠心分離して上澄液をえ
た(上澄液)。 太型試験管(25×200mm)に基質である(R,S
)−2−クロロプロピオン酸1%をふくむ200mM
NaHCO3−Na2CO3(pH9.5)緩衝液に
表2に示した如く、凍結乾燥菌体、アセトン菌体は10
0mg/10mlの濃度に加えた。上澄液には後から基
質を加えた。これらの反応湿液を26℃または40℃で
振とうまたは静置で反応させたときの24,48,72
時間での2−クロロプロピオン酸の代謝率は表2に示す
如くであった。表にみられる如く、2−クロロプロピオ
ン酸をふくむ培地からえた菌体処理物および、2−クロ
ロプロピオン酸をふくまぬ培地からえた菌体の処理物(
凍結乾燥菌体、アセトン菌体、上澄液)の何れでも50
%前後の2−クロロプロピオン酸代謝率がえられ、2−
ハロ酸デハロゲナーゼが構成的に生産されたことがわか
る。また反応は静置でもよく進行し、4℃でも充分進行
することがわかる。反応は24時間でほゞ完了し、さら
に長時間反応を続けても代謝率は増加せず、反応後に残
留する2−クロロプロピオン酸が(R)−2−クロロプ
ロピオン酸であったこととあわせて、(S)−2−クロ
ロプロピオン酸のみが代謝されることがわかる。
トン1%、酵母エキス1%、塩化ナトリウム0.3%(
pH7.2)の組成の培地に振とう培養した種培養を生
育培地50mlをふくむ300ml三角フラスコに植菌
して26℃、毎分220回転で24時間振とう培養した
。生育培地としては、乳酸ナトリウム1%、燐酸1カリ
ウム0.3%、燐酸2カリウム0.1%、硫酸アンモニ
ウム0.5%、硫酸マグネシウム・7水塩0.01%、
微量元素溶液1ml/lの組成の培地(pH7.2)と
、同じ組成の培地に(R,S)−2−クロロプロピオン
酸0.2%を加えた培地(pH7.2)を使用した。微
量元素溶液は次の化合物を水にとかして1リットルとし
たものであるCaCl2・2H2O 10g、FeS
O4・7H2O 10g、MnSO4・4H2O
5g、Na2MoO4・2H2O 5g、CuSO4
・5H2O 1g、ZnSO4・7H2O 1g、
CoCl2・6H2O 1g、NiCl2・6H2O
1g、H3BO4 1g、EDTA・2Na
20g。各生育培地で生育した菌を遠心分離により集め
て洗浄後さらに遠心分離により集菌してから以下の処理
をした。第1は菌体を凍結させ凍結乾燥機で一夜乾燥さ
せて凍結乾燥菌体をえた。重量は湿潤重量に対して凍結
乾燥後は22%の重量に乾燥された。第2は、菌体を少
量の水にけん濁したものを−20℃のアセトンに加え脱
水し、アセトンを除いて風乾し、乾燥菌体をえた(アセ
トン菌体)。第3は凍結乾燥菌体200mgを10ml
の緩衝液にけん濁して振とう後遠心分離して上澄液をえ
た(上澄液)。 太型試験管(25×200mm)に基質である(R,S
)−2−クロロプロピオン酸1%をふくむ200mM
NaHCO3−Na2CO3(pH9.5)緩衝液に
表2に示した如く、凍結乾燥菌体、アセトン菌体は10
0mg/10mlの濃度に加えた。上澄液には後から基
質を加えた。これらの反応湿液を26℃または40℃で
振とうまたは静置で反応させたときの24,48,72
時間での2−クロロプロピオン酸の代謝率は表2に示す
如くであった。表にみられる如く、2−クロロプロピオ
ン酸をふくむ培地からえた菌体処理物および、2−クロ
ロプロピオン酸をふくまぬ培地からえた菌体の処理物(
凍結乾燥菌体、アセトン菌体、上澄液)の何れでも50
%前後の2−クロロプロピオン酸代謝率がえられ、2−
ハロ酸デハロゲナーゼが構成的に生産されたことがわか
る。また反応は静置でもよく進行し、4℃でも充分進行
することがわかる。反応は24時間でほゞ完了し、さら
に長時間反応を続けても代謝率は増加せず、反応後に残
留する2−クロロプロピオン酸が(R)−2−クロロプ
ロピオン酸であったこととあわせて、(S)−2−クロ
ロプロピオン酸のみが代謝されることがわかる。
【表2】
【0015】実施例3
シュードモナス属細菌H1−1を、肉エキス1%、ペプ
トン1%、酵母エキス1%、塩化ナトリウム0.3%(
pH7.2)の組成の培地にて振とう培養した種培養を
、種培養培地と同じ組成の生育培地30mlをふくむ3
00ml三角フラスコに植菌して、26℃、毎分220
回転で24時間振とう培養後、遠心分離によりえた菌体
を生育培地と同じ濃度(湿重量で12.2g/l)に5
0mMNa2CO3−NaHCO3緩衝液(pH9.5
)に加えた。この反応混液にはまた基質である(R,S
)−2−クロロプロピオン酸を5%濃度に加えた。この
ような組成の反応混液100mlを300ml三角フラ
スコに入れて振とうしながら96時間反応させたとき、
加えた(R,S)−2−クロロプロピオン酸の46%が
減少し、反応液中に(R)−2−クロロプロピオン酸が
27g/lの濃度に、またD−乳酸が18g/1の濃度
に残留または生成した。反応液から菌体を遠心分離によ
り除いた液からエーテルを抽出剤として向流抽出装置を
用いて残存2−クロロプロピオン酸を抽出し、エーテル
層を分離濃縮して不溶物を濾別して、2−クロロプロピ
オン酸を回収した。1リットルの反応液から21.8g
をえた。このものの比旋光度は〔α〕20oD=+12
.0°(C=3.6、メタノール)であった。
トン1%、酵母エキス1%、塩化ナトリウム0.3%(
pH7.2)の組成の培地にて振とう培養した種培養を
、種培養培地と同じ組成の生育培地30mlをふくむ3
00ml三角フラスコに植菌して、26℃、毎分220
回転で24時間振とう培養後、遠心分離によりえた菌体
を生育培地と同じ濃度(湿重量で12.2g/l)に5
0mMNa2CO3−NaHCO3緩衝液(pH9.5
)に加えた。この反応混液にはまた基質である(R,S
)−2−クロロプロピオン酸を5%濃度に加えた。この
ような組成の反応混液100mlを300ml三角フラ
スコに入れて振とうしながら96時間反応させたとき、
加えた(R,S)−2−クロロプロピオン酸の46%が
減少し、反応液中に(R)−2−クロロプロピオン酸が
27g/lの濃度に、またD−乳酸が18g/1の濃度
に残留または生成した。反応液から菌体を遠心分離によ
り除いた液からエーテルを抽出剤として向流抽出装置を
用いて残存2−クロロプロピオン酸を抽出し、エーテル
層を分離濃縮して不溶物を濾別して、2−クロロプロピ
オン酸を回収した。1リットルの反応液から21.8g
をえた。このものの比旋光度は〔α〕20oD=+12
.0°(C=3.6、メタノール)であった。
【0016】実施例4
シュードモナス属細菌H1−1を実施例2と同様に培養
して、2−クロロプロピオン酸をふくまぬ生育培地から
生菌体および凍結乾燥菌体をえた。生菌体は11.9m
g/ml、凍結乾燥菌体は10mg/mlの濃度で、基
質〔(R,S)−2−クロロ−n−酪酸〕は1.0%の
濃度で50mM Na2CO3−NaHCO3(pH
8.5または9.5)の緩衝液中で、26℃で静置のま
ゝ反応させ、反応24および48時間での反応液中の2
−クロロ−n−酪酸の分析から基質の代謝率を示したの
が第3表である。凍結乾燥菌体でpH9.5で48時間
反応した反応液中に残存する2−クロロ−n−酪酸をエ
ーテル抽出して濃縮してえた標品の旋光度は(〔α〕2
0D+8.9°、C=1.0、メタノール)から(R)
−2−クロロ−n−酪酸であることがわかった。
して、2−クロロプロピオン酸をふくまぬ生育培地から
生菌体および凍結乾燥菌体をえた。生菌体は11.9m
g/ml、凍結乾燥菌体は10mg/mlの濃度で、基
質〔(R,S)−2−クロロ−n−酪酸〕は1.0%の
濃度で50mM Na2CO3−NaHCO3(pH
8.5または9.5)の緩衝液中で、26℃で静置のま
ゝ反応させ、反応24および48時間での反応液中の2
−クロロ−n−酪酸の分析から基質の代謝率を示したの
が第3表である。凍結乾燥菌体でpH9.5で48時間
反応した反応液中に残存する2−クロロ−n−酪酸をエ
ーテル抽出して濃縮してえた標品の旋光度は(〔α〕2
0D+8.9°、C=1.0、メタノール)から(R)
−2−クロロ−n−酪酸であることがわかった。
【表3】
【0017】実施例5
基質として(±)2−ブロモプロピオン酸または(R,
S)−2−ブロモ−n−酪酸を用いた。菌体は生菌体、
緩衝液は50mM Na2CO3−NaHCO3(p
H9.5)を用いた。その他の条件は実施例4と同様に
実施した。結果は第4表に示す。48時間後の反応液中
に残存する2−ブロモプロピオン酸および2−ブロモ−
n−酪酸を抽出して濃縮してえた。それぞれの標品の旋
光度から残存して回収された2−ブロモプロピオン酸〔
〔α〕20D+17.1°(C=1、メタノール)〕、
2−ブロモ−n−酪酸〔〔α〕20D+20.0°(C
=1.0、メタノール)〕は何れも(R)体であること
がわかった。
S)−2−ブロモ−n−酪酸を用いた。菌体は生菌体、
緩衝液は50mM Na2CO3−NaHCO3(p
H9.5)を用いた。その他の条件は実施例4と同様に
実施した。結果は第4表に示す。48時間後の反応液中
に残存する2−ブロモプロピオン酸および2−ブロモ−
n−酪酸を抽出して濃縮してえた。それぞれの標品の旋
光度から残存して回収された2−ブロモプロピオン酸〔
〔α〕20D+17.1°(C=1、メタノール)〕、
2−ブロモ−n−酪酸〔〔α〕20D+20.0°(C
=1.0、メタノール)〕は何れも(R)体であること
がわかった。
【表4】
【0018】参考例
(2−クロロプロピオン酸による菌の生育阻害と立体異
性体の特異的代謝利用)燐酸2カリウム0.3%、燐酸
1カリウム0.1%、硫酸アンモニウム0.5%、硫酸
マグネシウム・7水塩0.01%、酵母エキス0.01
%、微量元素溶液(実施例2で用いたもの)1ml/l
(pH7.2)の組成の基礎培地に表5に示した濃度に
(S)−2−クロロプロピオン酸または(R)−2−ク
ロロプロピオン酸を加えてpHを苛性ソーダで中性とし
た培地5mlを試験管に入れたものにシュードモナス属
菌株H1−1を植菌して26℃で振とう培養し、24時
間、48時間、および5日培養したときの生育を測定し
た結果を表5に示す。
性体の特異的代謝利用)燐酸2カリウム0.3%、燐酸
1カリウム0.1%、硫酸アンモニウム0.5%、硫酸
マグネシウム・7水塩0.01%、酵母エキス0.01
%、微量元素溶液(実施例2で用いたもの)1ml/l
(pH7.2)の組成の基礎培地に表5に示した濃度に
(S)−2−クロロプロピオン酸または(R)−2−ク
ロロプロピオン酸を加えてpHを苛性ソーダで中性とし
た培地5mlを試験管に入れたものにシュードモナス属
菌株H1−1を植菌して26℃で振とう培養し、24時
間、48時間、および5日培養したときの生育を測定し
た結果を表5に示す。
【表5】
【0019】表5の結果から、使用菌が(S)−2−ク
ロロプロピオンを特異的に代謝利用し、(R)−2−ク
ロロプロピオン酸は代謝利用しないことがわかる。また
酵母エキスを微量にしか含まない準合成培地では2−ク
ロロプロピオン酸は0.2%以上の濃度で菌の生育を阻
害することもわかる。
ロロプロピオンを特異的に代謝利用し、(R)−2−ク
ロロプロピオン酸は代謝利用しないことがわかる。また
酵母エキスを微量にしか含まない準合成培地では2−ク
ロロプロピオン酸は0.2%以上の濃度で菌の生育を阻
害することもわかる。
【0020】
【発明の効果】本発明により、合成法で安価に供給され
ている(R,S)−2−ハロプロピオン酸および(R,
S)−2−ハロ−n−酪酸から光学活性の医薬、農薬、
液晶化合物その他の中間体として有用な(R)−2−ハ
ロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪酸を生
化学的に効率よく製造することができる。特にプロセス
に必要な酵素の生産が構成性である新菌株細菌を使用す
ることにより生産効率が著しく改善された。
ている(R,S)−2−ハロプロピオン酸および(R,
S)−2−ハロ−n−酪酸から光学活性の医薬、農薬、
液晶化合物その他の中間体として有用な(R)−2−ハ
ロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪酸を生
化学的に効率よく製造することができる。特にプロセス
に必要な酵素の生産が構成性である新菌株細菌を使用す
ることにより生産効率が著しく改善された。
Claims (2)
- 【請求項1】 2−ハロ酸デハロゲナーゼを構成的に
生成するシュードモナス属細菌またはその菌体処理物を
(R,S)−2−ハロプロピオン酸もしくは(R,S)
−2−ハロ−n−酪酸に接触せしめて、(S)−2−ハ
ロ−プロピオン酸もしくは(S)−2−ハロ−n−酪酸
を反応代謝させ、反応液中に(R)−2−ハロプロピオ
ン酸もしくは(R)−2−ハロ−n−酪酸を残留せしめ
ることを特徴とする(R)−2−ハロプロピオン酸およ
び(R)−2−ハロ−n−酪酸の製造法。 - 【請求項2】 使用する細菌が2位の炭素にハロゲン
を結合して有する脂肪族有機酸を含まぬ生育培地で生育
した細菌である請求項1記載の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3187105A JPH04325096A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | (R)−2−ハロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪酸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3187105A JPH04325096A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | (R)−2−ハロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪酸の製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04325096A true JPH04325096A (ja) | 1992-11-13 |
Family
ID=16200193
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3187105A Pending JPH04325096A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | (R)−2−ハロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪酸の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04325096A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111094578A (zh) * | 2017-09-28 | 2020-05-01 | 拜耳股份公司 | 手性α卤代链烷酸的制备方法 |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP3187105A patent/JPH04325096A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111094578A (zh) * | 2017-09-28 | 2020-05-01 | 拜耳股份公司 | 手性α卤代链烷酸的制备方法 |
JP2020536523A (ja) * | 2017-09-28 | 2020-12-17 | バイエル、アクチエンゲゼルシャフトBayer Aktiengesellschaft | キラルアルファハロアルカン酸の製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR950009199B1 (ko) | 2-케토-l-굴론산의 제조방법 | |
SU1190992A3 (ru) | Способ получени 2,5-дикето- @ -глюконовой кислоты | |
DK153953B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af d-aminosyrer samt middel til brug ved fremgangsmaaden | |
US3959076A (en) | Process for producing 2-keto-L-gulonic acid | |
JP2001037469A (ja) | エピクロロヒドリンの微生物分解 | |
US4226941A (en) | Process for the optical resolution of d,l-2-amino-4-methylphosphinobutyric acid | |
AU615661B2 (en) | Acid urease and production thereof | |
KR100339723B1 (ko) | 미생물을사용한아미드화합물의제조방법 | |
US3843442A (en) | Immobilized glucose isomerase | |
Yoshida et al. | Isolation and identification of a pyrogallol producing bacterium from soil | |
EP0207636B1 (en) | Process for producing optically active dichloropropanol using microorganism | |
US4011135A (en) | Production of L(+)-tartaric acid | |
JPH04325096A (ja) | (R)−2−ハロプロピオン酸および(R)−2−ハロ−n−酪酸の製造法 | |
JP2574661B2 (ja) | 2−ケト−l−グロン酸生成菌 | |
US4291123A (en) | Production of fructose and fructose-base syrups and means for carrying out such production | |
KR20050026531A (ko) | 테아닌의 제조법 | |
US5496715A (en) | Process for preparing indigo | |
JP2692457B2 (ja) | 発酵法によるピルビン酸の製造法 | |
JPH0669381B2 (ja) | カルニチンの製造法 | |
WO1992018637A1 (en) | Method for the production of d-gluconic acid | |
JPS60995B2 (ja) | 7−アミノ−セフアロスポラン酸およびその誘導体の新規製造法 | |
KR100260837B1 (ko) | 광학활성 카본산 및 그 거울상 이성체 에스테르의 제조방법 | |
JP3873512B2 (ja) | D−3−(2−ナフチル)アラニンの製造方法 | |
DE2659878B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Kreatinamidinohydrolase | |
KR790000804B1 (ko) | L(+)- 주석산의 제조법 |