JPH05111385A - L−アラニンの製造法 - Google Patents

L−アラニンの製造法

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JPH05111385A
JPH05111385A JP27246091A JP27246091A JPH05111385A JP H05111385 A JPH05111385 A JP H05111385A JP 27246091 A JP27246091 A JP 27246091A JP 27246091 A JP27246091 A JP 27246091A JP H05111385 A JPH05111385 A JP H05111385A
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JP
Japan
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alanine
culture
corynebacterium
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cycloserine
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Withdrawn
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JP27246091A
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English (en)
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Kiyoshi Nakayama
清 中山
Kinya Fujishiro
欣也 藤代
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BIO-LE KK
KH Neochem Co Ltd
Original Assignee
BIO-LE KK
Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 コリネバクテリウム属またはブレビバクテリ
ウム属に属し、L−アラニン生産能を有し、かつL−サ
イクロセリンに対して耐性を有する微生物を培地に培養
し、培養物中にL−アラニンを生成蓄積させて、該培養
物からL−アラニンを採取する。培地にDL−アラニン
を加えて培養するときは加えたDL−アラニン濃度に近
い濃度にL−アラニンを生成させることができる。 【効果】 食品、医薬品の合成原料として有用なL−ア
ラニンを工業的有利に製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、天然型アミノ酸であり
食品、医薬品原料として有用なL−アラニンを工業的有
利に製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】微生物を用いる発酵法において生産され
るアラニンは、ほとんどの場合ラセミ型のDL−アラニ
ンとして生産されることが知られている。L−アラニン
の生産が確認される場合は極めて稀で、その場合の生成
量は微量である。これは、D−アラニンが微生物にとっ
て重要であり、アラニン・ラセマーゼが普遍的に微生物
界に存在することによると考えられる。このため、現在
工業的にはL−アスパラギン酸の脱炭酸反応によりL−
アラニンは製造されている。安価な原料であるフマール
酸から出発しても、フマール酸からアスパルターゼによ
るL−アスパラギン酸の生成、L−アスパラギン酸から
アスパラギン酸βデカルボキシラーゼによるL−アラニ
ンの生成の2段の反応によらねばならぬため高価となら
ざるをえない。
【0003】アシルアラニンや、ピルビン酸から酵素反
応によりL−アラニンを得ることもできるが、原料およ
び酵素のコストから有利な方法ではない。またジアステ
レオマー塩法による光学分割によりDL−アラニンから
製造することもできるが高価な分割剤を使用するため工
業的に有利ではない。このような背景のもとに、直接発
酵法により、DL−アラニンでなくL−アラニンを培養
液中に生成させる方法としてアラニン・ラセマーゼ欠失
変異株を用いる方法が特許出願されている(特許出願公
表平3−500486号)。この方法では、使用菌がア
ラニン・ラセマーゼを欠くため培地にD−アラニンをふ
くむものを使用しなくてはならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、L−
アラニンを微生物の培養により工業的有利に製造する方
法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によればコリネバ
クテリウム(Corynebacterium)属またはブレビバクテリ
ウム(Brevibacterium) 属に属し、L−アラニン生産能
を有し、かつL−サイクロセリンに対して耐性を有する
微生物を培地に培養することにより、培養物中にD−ア
ラニンをほとんど生成蓄積せずL−アラニンを生成蓄積
させることができる。さらに、培地にDL−アラニンを
添加して培養するときは、培養物中のD−アラニンはほ
とんど消失して、加えたDL−アラニンの濃度に近い濃
度にL−アラニンが培養物中に生成させることができ
る。
【0006】本発明で用いられる微生物としては、コリ
ネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属し、
L−アラニン生産能を有し、かつL−サイクロセリンに
対して耐性を有する微生物であればいずれでもよい。具
体的例としては、本発明者らがコリネバクテリウム・グ
ルタミクム(Corynebacterium glutamicum) の菌株A
TCC13869から変異により誘導した菌株コリネバ
クテリウム・グルタミクムLCSR50−10をあげる
ことができる。この菌株は、ブダペスト条約に基づいて
平成3年9月30日付で工業技術院微生物工業技術研究
所に微工研条寄第3587号(FERMBP−358
7)として寄託されている。
【0007】変異株は、コリネバクテリウム属の細菌を
親株として、通常の変異処理法によって比較的容易に得
ることができる。すなわち、L−サイクロセリンに耐性
を有する変異株を得るには、親株を紫外線照射するか、
N−メチル−N′−ニトロ−N−ニトロソグアニジン
(以下NTGと略す)などの変異誘発剤で処理したの
ち、親株が十分に生育できないような濃度のL−サイク
ロセリンを含む培地で、親株に比べて有意に生育可能な
菌株を選択分離すればよい。
【0008】本発明におけるL−サイクロセリンに耐性
を有する菌株とは、親株より強い耐性を有する菌株であ
り、好ましくは、親株が生育しない濃度のL−サイクロ
セリン濃度でも親株の生育度の50%以上の生育度を示
すように変異した菌株である。コリネバクテリウム属の
微生物とは、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 Syste
matic Bacteriology)第2巻(1986年)によって定
義されるコリネバクテリウム属に属する細菌であり、違
った名称で呼ばれていても、例えば、ブレビバクテリウ
ム・アンモニアゲネス(Brevibacterium ammoniagene
s) や、ブレビバクテリウム・ジバリカツム(Brevibact
erium divaricatum)はコリネバクテリウム属に属する
ことが、前記分類書に記載されている。またブレビバク
テリウム・ラクトファーメンツム(Brevibacterium la
ctofermentum) 、ブレビバクテリウム・フラブム(Brev
ibacterium flavum) もコリネバクテリウムに属するも
のであり、この2菌種はコリネバクテリウム・グルタミ
クム(Corynebacterium glutamicum) に属することが
明らかにされている〔インターナショナル・ジャーナル
・オブ・システマティック・バクテリオロジー(Interna
tional Journal of Systematic Bacteriology) 41巻、
255〜260頁、1991年〕。
【0009】本発明方法で使用する培地としては通常微
生物の培養に使用される各種栄養源を含んでいるもので
あれば天然培地、合成培地のいずれでも用いることがで
きる。例えば、炭素源としてはグルコース、糖蜜、デン
プン加水分解液などの糖類、酢酸などの有機酸、エタノ
ールなどのアルコール類、窒素源としては硫酸アンモニ
ウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、アンモニ
ア、尿素などが利用できる。その他、菌の生育に必要な
無機化合物、例えばリン酸カリウム、硫酸マグネシウム
や、いわゆる微量元素を含む培地が使用できる。ビタミ
ンや有機窒素化合物を含むコーンスチープリカー、ペプ
トン、肉エキス、酵母エキスなども微生物の生育をよく
するために用いる場合がある。好ましくは培地は液体培
地で、振とうまたは通気攪拌などの好気的条件で培養す
る。培養温度は通常20〜40℃とくに30℃付近であ
ることが好ましい。また培地のpHは通常5〜9であ
り、好ましくは中性付近に維持することが望ましい。培
地にDL−アラニンを添加して培養した場合、添加した
DL−アラニンの濃度に近い濃度にL−アラニンが培地
中に生成される。
【0010】培養終了後、生成したL−アラニンは、例
えばイオン交換法、吸着法、沈殿法などの公知の単離精
製操作を組合せて用いることにより容易に回収採取する
ことができる。
【0011】
【実施例】以下本発明の実施例を示す。濃度は%(W/
V)で示した。定量はMarfey試薬(Carlsberg Res. Com
mun. 49巻、591〜596頁、1984年)でアラニ
ンを誘導体化した後、高速液体クラマトグラフィーによ
りL−アラニンとD−アラニンを分別測定した。クロマ
トグラフィーの条件は、カラム:Tosoh OCPE、カラ
ム温度:37℃、移動相:50mMトリエチルアミン/リ
ン酸(pH3.0)−30%アセトニトリル、流速:1.0 ml/
分、検出:340nm。
【0012】実施例1. L−サイクロセリン耐性株の分離 ブレビバクテリウム・ラクトファーメンツム(Brevibac
terium lactofermentum)ATCC13869(シノニ
ム、コリネバクテリウム・グルタミクム)の細胞懸濁液
を常法によりNTG処理(300μg/ml、室温で30
分)した後、この細胞懸濁液を26℃で12時間培養し
てから、L−サイクロセリンを300μg/mlの濃度に
添加した寒天培地〔肉エキス1%、ペプトン1%、塩化
ナトリウム0.5 %、寒天2.0 %(pH7.5 )〕に塗布し
た。次に30℃で24時間培養し、生じた大きなコロニ
ーを釣菌分離してL−サイクロセリン耐性株を取得し
た。この株のモノコロニー分離による純化をL−サイク
ロセリンを加えた上記の寒天培地で行い、L−サイクロ
セリン耐性株LCSR50−10を取得した。
【0013】なお、上記寒天培地にL−サイクロセリン
50μg/mlを加えた培地上では、親株は全くコロニー
を生成せず生育しないが、LCSR50−10はL−サ
イクロセリン300μg/mlを加えた場合でも生育して
コロニーをつくる。
【0014】実施例2.シュクロース10%、硫酸アンモ
ニウム2%、リン酸一カリウム0.05%、リン酸二カリウ
ム0.05%、硫酸マグネシウム・7水塩0.025 %、ペプト
ン1%、塩化ナトリウム 0.3%、ビオチン60μg/l
および炭酸カルシウム3%の組成からなる滅菌培地(pH
7.25)30mlを入れた300ml三角フラスコに菌株LC
SR50−10を植菌して、26℃、毎分220回転で
96時間振とう培養したところ、培養液中にL−アラニ
ン10.6g/lが生成し、D−アラニンの生成は 0.1g/
l以下であった。培養6日目ではL−アラニンの生成は
11.3g/lで、D−アラニンの生成は 0.1g/l以下で
あった。
【0015】この培養液1リットルから菌体を遠心分離
して得られた上澄液を強酸性カチオン交換樹脂(ダイオ
イオンSK1B)(H+型)を充填したカラムに通塔し
てL−アラニンを吸着させ、水洗後2Nアンモニア水で
溶出し、L−アラニンの分画を濃縮し、濃縮液にエタノ
ールを加えて析出する結晶を濾別した。この結晶をエタ
ノールを用いて再結してL−アラニンの結晶 7.7gを得
た。この結晶の比旋光度はD線、25℃の測定で+14.7
°(c=6、1NHCl)であった。
【0016】グルコース10%、硫酸アンモニウム2
%、リン酸一カリウム0.05%、リン酸二カリウム0.05
%、硫酸マグネシウム・7水塩0.025 %、ペプトン1
%、塩化ナトリウム 0.3%、ビオチン60μg/lおよ
び炭酸カルシウム3%の組成からなる培地(pH7.25)に
さらにDL−アラニン2%を加えた滅菌培地30mlを入
れた300ml三角フラスコに菌株LCSR50−10を
植菌して、26℃、毎分220回転で96時間振とう培
養したところ、培地中にL−アラニン22.9g/lが生成
し、D−アラニンは0.1 g/l以下しか存在しなかっ
た。
【0017】
【発明の効果】本発明によりL−アラニンを工業的有利
に製造することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:15) (C12P 41/00 C12R 1:13) (C12P 41/00 C12R 1:15)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コリネバクテリウム属またはブレビバク
    テリウム属に属し、L−アラニン生産能を有し、かつL
    −サイクロセリンに対して耐性を有する微生物を培地に
    培養し、培養物中にL−アラニンを生成蓄積させ、該培
    養物よりL−アラニンを採取することを特徴とするL−
    アラニンの製造法。
  2. 【請求項2】 培地中にDL−アラニンを添加して微生
    物を培養することを特徴とする請求項1記載の製造法。
JP27246091A 1991-10-21 1991-10-21 L−アラニンの製造法 Withdrawn JPH05111385A (ja)

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