JPH05308984A - L−タガトースの製造方法 - Google Patents
L−タガトースの製造方法Info
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- JPH05308984A JPH05308984A JP15997292A JP15997292A JPH05308984A JP H05308984 A JPH05308984 A JP H05308984A JP 15997292 A JP15997292 A JP 15997292A JP 15997292 A JP15997292 A JP 15997292A JP H05308984 A JPH05308984 A JP H05308984A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 L−タガトースの工業的製造方法の確立を目
的とする。 【構成】 クレブジエラ属に属し、ガラクチトールから
L−タガトース産生能を有する細菌をガラクチトールを
含有する水溶液に接蝕させてL−タガトースを生成せし
め、これを採取することを特徴とするL−タガトースの
製造方法。
的とする。 【構成】 クレブジエラ属に属し、ガラクチトールから
L−タガトース産生能を有する細菌をガラクチトールを
含有する水溶液に接蝕させてL−タガトースを生成せし
め、これを採取することを特徴とするL−タガトースの
製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、L−タガトースの製造
方法に関するものであり、更に詳細には、クレブジエラ
属に属し、ガラクチトールからL−タガトース産生能を
有する細菌を用いて、ガラクチトールからL−タガトー
スを製造する方法に関するものである。
方法に関するものであり、更に詳細には、クレブジエラ
属に属し、ガラクチトールからL−タガトース産生能を
有する細菌を用いて、ガラクチトールからL−タガトー
スを製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の方法】L−タガトースは、ケトヘキソースに分
類される単糖類で、自然界には殆ど存在しない希少糖質
である。その製造方法としては、原理的には、有機化学
的手法によりL−ガラクトースまたはL−タロースをカ
セイソーダ、ピリジンなどのアルカリ性薬剤の共存下で
異性化させ、L−タガトースを製造することが可能であ
る。しかし、実際には、原料となるL−ガラクトースま
たはL−タロースを得ることが困難であり、L−タガト
ースを充分量製造する適当な方法は現在まで報告されて
いない。
類される単糖類で、自然界には殆ど存在しない希少糖質
である。その製造方法としては、原理的には、有機化学
的手法によりL−ガラクトースまたはL−タロースをカ
セイソーダ、ピリジンなどのアルカリ性薬剤の共存下で
異性化させ、L−タガトースを製造することが可能であ
る。しかし、実際には、原料となるL−ガラクトースま
たはL−タロースを得ることが困難であり、L−タガト
ースを充分量製造する適当な方法は現在まで報告されて
いない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、生化学工業が急
速に発達し、糖質化学の分野においても、新たな糖質の
開発が望まれている。L−タガトースは、大量製造方法
が確立されておらず、試薬としても市販されていない。
従って、未だ、食品工業、医薬品工業、化学工業などの
工業原料として使用されるに至っていない。
速に発達し、糖質化学の分野においても、新たな糖質の
開発が望まれている。L−タガトースは、大量製造方法
が確立されておらず、試薬としても市販されていない。
従って、未だ、食品工業、医薬品工業、化学工業などの
工業原料として使用されるに至っていない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、L−タガ
トースを生化学的手段により大量、安価に製造すること
を目的に鋭意研究した。
トースを生化学的手段により大量、安価に製造すること
を目的に鋭意研究した。
【0005】その結果、クレブジエラ属に属し、ガラク
チトールからL−タガトース産生能を有する細菌が、水
溶液中のガラクチトールを、容易にL−タガトースに変
換することを見い出し、これを採取することにより、L
−タガトースが高収率で製造されることを確認して、本
発明を完成した。
チトールからL−タガトース産生能を有する細菌が、水
溶液中のガラクチトールを、容易にL−タガトースに変
換することを見い出し、これを採取することにより、L
−タガトースが高収率で製造されることを確認して、本
発明を完成した。
【0006】すなわち、本発明において、ガラクチトー
ルからL−タガトースを製造するのに使用される細菌
は、クレブジエラ属に属し、ガラクチトールからL−タ
ガトース産生能を有する細菌である。その一例として
は、クレブジエラ ニューモニエ(Klebsiell
a pneumoniae)IFO 3317または、
これの変異株などが有利に利用できる。
ルからL−タガトースを製造するのに使用される細菌
は、クレブジエラ属に属し、ガラクチトールからL−タ
ガトース産生能を有する細菌である。その一例として
は、クレブジエラ ニューモニエ(Klebsiell
a pneumoniae)IFO 3317または、
これの変異株などが有利に利用できる。
【0007】本発明でいう、クレブジエラ属に属し、ガ
ラクチトールからL−タガトース産生能を有する細菌
は、ガラクチトールを含有する水溶液に接触し、ガラク
チトールからL−タガトース産生しうる微生物であれば
よく、例えば、クレブジエラニューモニエ IFO 3
317、または、この変異株などの細菌が好適であり、
通常、これら細菌をキシリトール、D−タリトール、L
−アラビノール、グリセロール等炭素源を含有する栄養
培地で培養し、望ましくは、振盪、通気撹拌などの好気
的条件下で培養し、培養中に、または得られる細菌(生
菌体)を用いて、水溶液中のガラクチトールをL−タガ
トースに変換させて、生成するL−タガトースを採取す
ればよい。
ラクチトールからL−タガトース産生能を有する細菌
は、ガラクチトールを含有する水溶液に接触し、ガラク
チトールからL−タガトース産生しうる微生物であれば
よく、例えば、クレブジエラニューモニエ IFO 3
317、または、この変異株などの細菌が好適であり、
通常、これら細菌をキシリトール、D−タリトール、L
−アラビノール、グリセロール等炭素源を含有する栄養
培地で培養し、望ましくは、振盪、通気撹拌などの好気
的条件下で培養し、培養中に、または得られる細菌(生
菌体)を用いて、水溶液中のガラクチトールをL−タガ
トースに変換させて、生成するL−タガトースを採取す
ればよい。
【0008】培養方法としては、クレブジエラ属に属す
る細菌が必要とする栄養源、例えば、炭素源、窒素源、
無機塩などを含有する培地、望ましくは、微酸性乃至微
アルカリ性の液体培地に、ガラクチトールからL−タガ
トース産生能を有する細菌を植菌し、温度約20乃至3
5℃で、1乃至10日間好気的条件下で培養すればよ
い。とりわけ、炭素源として、例えば、キシリトール、
D−タリトール、L−アラビトール、およびグリセロー
ルなどの一種または二種以上の炭素源とともに他の各種
栄養源を含有する液体培地で好気的に培養するのが望ま
しい。
る細菌が必要とする栄養源、例えば、炭素源、窒素源、
無機塩などを含有する培地、望ましくは、微酸性乃至微
アルカリ性の液体培地に、ガラクチトールからL−タガ
トース産生能を有する細菌を植菌し、温度約20乃至3
5℃で、1乃至10日間好気的条件下で培養すればよ
い。とりわけ、炭素源として、例えば、キシリトール、
D−タリトール、L−アラビトール、およびグリセロー
ルなどの一種または二種以上の炭素源とともに他の各種
栄養源を含有する液体培地で好気的に培養するのが望ま
しい。
【0009】前述のような培養方法によって得られた細
菌(生菌体)を、ガラクチトールを含有する水溶液と接
触、望ましくは、振盪、通気撹拌、酸素の圧入などの好
気的条件下で接触させ、その糖質を、L−タガトースに
変換させることができる。また、この際反応液中にエチ
ルアルコール、グリセロール、D−マンニトール等を添
加すると変換速度が速くなり好都合である。
菌(生菌体)を、ガラクチトールを含有する水溶液と接
触、望ましくは、振盪、通気撹拌、酸素の圧入などの好
気的条件下で接触させ、その糖質を、L−タガトースに
変換させることができる。また、この際反応液中にエチ
ルアルコール、グリセロール、D−マンニトール等を添
加すると変換速度が速くなり好都合である。
【0010】この変換に用いられる細菌は、培養液から
分離された生菌体そのままの状態に限る必要はなく、例
えば、生菌体を半透膜製のホローファイバーに封入した
細菌、寒天、ゼラチン、アルギン酸塩などで包括し、ビ
ーズ状、シート状などの各種形状に固定化した細菌など
として、ガラクチトールからL−タガトースへの変換
に、繰り返し利用することも好都合である。
分離された生菌体そのままの状態に限る必要はなく、例
えば、生菌体を半透膜製のホローファイバーに封入した
細菌、寒天、ゼラチン、アルギン酸塩などで包括し、ビ
ーズ状、シート状などの各種形状に固定化した細菌など
として、ガラクチトールからL−タガトースへの変換
に、繰り返し利用することも好都合である。
【0011】以上述べた各種の方法により生成、蓄積し
たL−タガトースを含有する水溶液は、適当な分離方
法、例えば、遠心分離、濾過などの方法によって細菌と
分離され、採取される。
たL−タガトースを含有する水溶液は、適当な分離方
法、例えば、遠心分離、濾過などの方法によって細菌と
分離され、採取される。
【0012】得られたL−タガトース水溶液は、必要に
より、例えば、硫安塩析、水酸化亜鉛吸着などによる除
蛋白、活性炭吸着による脱色、H型、OH型イオン交換
樹脂による脱塩などの方法で精製し、濃縮してシラップ
状のL−タガトース製品を採取することができる。、更
に、イオン交換樹脂を用いるカラムクロマトグラフィ
ー、例えば、ダウケミカル社製造の商品名ダウエックス
50WX4、ダウエックスWGR、東京有機化学工業株
式会社製造の商品名アンバーライトXT−1008、ア
ンバーライトIRA47、三菱化成工業株式会社製造の
商品名ダイヤイオンSK106、ダイヤイオンWA11
などを用いるカラムクロマトグラクフィーで分画、精
製、濃縮することにより結晶化することができ、99%
以上の高純度の結晶標品も容易に得ることができる。
より、例えば、硫安塩析、水酸化亜鉛吸着などによる除
蛋白、活性炭吸着による脱色、H型、OH型イオン交換
樹脂による脱塩などの方法で精製し、濃縮してシラップ
状のL−タガトース製品を採取することができる。、更
に、イオン交換樹脂を用いるカラムクロマトグラフィ
ー、例えば、ダウケミカル社製造の商品名ダウエックス
50WX4、ダウエックスWGR、東京有機化学工業株
式会社製造の商品名アンバーライトXT−1008、ア
ンバーライトIRA47、三菱化成工業株式会社製造の
商品名ダイヤイオンSK106、ダイヤイオンWA11
などを用いるカラムクロマトグラクフィーで分画、精
製、濃縮することにより結晶化することができ、99%
以上の高純度の結晶標品も容易に得ることができる。
【0013】このようにして製造されるL−タガトース
は、通常、原料のガラクチトールに対し約40w/w%
以上の高収率で得られ、大量、安価に供給する工業的製
造方法として好適である。
は、通常、原料のガラクチトールに対し約40w/w%
以上の高収率で得られ、大量、安価に供給する工業的製
造方法として好適である。
【0014】従って、L−タガトースは、食品工業、医
薬品工業、化学工業などの原料、中間体などとして自由
に利用できる。
薬品工業、化学工業などの原料、中間体などとして自由
に利用できる。
【0015】以下、実施例について述べる。
【0016】
【実施例 1】硫酸アンモニウム0.2w/v%、リン
酸一カリウム0.24w/v%、リン酸二カリウム0.
56w/v%、硫酸マグネシウム・7水塩0.01w/
v%、酵母エキス0.5w/v%、キシリトール2w/
v%及び脱イオン水からなる培養液100mlずつを5
00ml容振盪フラスコ20本にとり、120℃で20
分間オートクレープした後、クレブジエラ ニューモニ
エ IFO 3317を1白金耳ずつ植菌し、30℃で
2日間振盪培養した。
酸一カリウム0.24w/v%、リン酸二カリウム0.
56w/v%、硫酸マグネシウム・7水塩0.01w/
v%、酵母エキス0.5w/v%、キシリトール2w/
v%及び脱イオン水からなる培養液100mlずつを5
00ml容振盪フラスコ20本にとり、120℃で20
分間オートクレープした後、クレブジエラ ニューモニ
エ IFO 3317を1白金耳ずつ植菌し、30℃で
2日間振盪培養した。
【0017】培養後、遠心分離により集菌し、得られた
生菌体約20gをガラクチトール2w/v%を含有する
0.05Mリン酸塩緩衝液(pH7.0)1Lに加え混
合し、この混合液約100mlずつを500ml容振盪
フラスコに分注し、30℃で2日間振盪し、ガラクチト
ールをL−タガトースに変換させた。次いで遠心分離し
て細菌を除去した。
生菌体約20gをガラクチトール2w/v%を含有する
0.05Mリン酸塩緩衝液(pH7.0)1Lに加え混
合し、この混合液約100mlずつを500ml容振盪
フラスコに分注し、30℃で2日間振盪し、ガラクチト
ールをL−タガトースに変換させた。次いで遠心分離し
て細菌を除去した。
【0018】得られた上清に25w/v%硫酸亜鉛を1
/10容加えpH7.6に調整し、遠心分離して上清を
採取した。この上清を、常法に従って、活性炭を用いて
脱色し、次いで、ダイヤイオンSK1B(H型、三菱化
成工業株式会社製造の商品名)およびダイヤイオンWA
30(OH型、三菱化成工業株式会社製造の商品名)を
用いて脱塩し、減圧濃縮して中間体のガラクチトールを
不純物として含む濃度約60%の透明なシラップを得
た。
/10容加えpH7.6に調整し、遠心分離して上清を
採取した。この上清を、常法に従って、活性炭を用いて
脱色し、次いで、ダイヤイオンSK1B(H型、三菱化
成工業株式会社製造の商品名)およびダイヤイオンWA
30(OH型、三菱化成工業株式会社製造の商品名)を
用いて脱塩し、減圧濃縮して中間体のガラクチトールを
不純物として含む濃度約60%の透明なシラップを得
た。
【0019】ダウエックス50WX4(カルシウム型の
カチオン交換樹脂、ダウケミカル社製造の商品名)を用
いるカラムクロマトグラフィーにより精製、濃縮し、L
−タガトースを結晶化させ分蜜してL−タガトース結晶
を採取した。
カチオン交換樹脂、ダウケミカル社製造の商品名)を用
いるカラムクロマトグラフィーにより精製、濃縮し、L
−タガトースを結晶化させ分蜜してL−タガトース結晶
を採取した。
【0020】L−タガトースのガラクチトールに対する
収率は、固形物当り約50%であった。
収率は、固形物当り約50%であった。
【0021】このようにして得られた製品を同定するた
め、実験により理化学的性質を調べ、その性質を文献値
と比較、または、Sigma社が標準物質として市販し
ている試薬D−タガトースの測定値と比較した。
め、実験により理化学的性質を調べ、その性質を文献値
と比較、または、Sigma社が標準物質として市販し
ている試薬D−タガトースの測定値と比較した。
【0022】(1)融点 本製品の測定値 134〜135℃ D−タガトース文献値 134〜135℃ L−タガトース文献値 133〜135℃ 文献:チャップマン・アンド・ホール(Chapman
andHall)社、「ディクショナリー・オブ・オ
ーガニック・コンパウンズ(Dictionary o
f OrganicCompounds)」、第509
7頁(1982年)
andHall)社、「ディクショナリー・オブ・オ
ーガニック・コンパウンズ(Dictionary o
f OrganicCompounds)」、第509
7頁(1982年)
【0023】(2)比旋光度の測定 本製品の測定値 試薬D−タガトースの測定値 D−タガトースの文献値 文献:(1)融点の場合と同じ
【0024】(3)赤外線吸収スペクトル KBr錠剤法で測定した本製品の赤外線吸収スペクトル
を図1に示した。このスペクトルは、別に測定した試薬
D−タガトースの赤外線吸収スペクトルとよく一致し
た。
を図1に示した。このスペクトルは、別に測定した試薬
D−タガトースの赤外線吸収スペクトルとよく一致し
た。
【0025】(4)水素化ホウ素ナトリウムによる還元
物質の確認 本製品および試薬D−タガトースを水素化ホウ素ナトリ
ウムによって還元し、その生産物の同定を行った。本製
品および試薬D一タガトースからの還元生産物は、いず
れもガラクチトールおよびタリトールであった。
物質の確認 本製品および試薬D−タガトースを水素化ホウ素ナトリ
ウムによって還元し、その生産物の同定を行った。本製
品および試薬D一タガトースからの還元生産物は、いず
れもガラクチトールおよびタリトールであった。
【0026】(5)高速液体クロマトグラフィーによる
分析 本製品を高速液体クロマトグラフィー(日本分光工業社
製880−PU;カラム,日立製作所GL−C611;
溶離液、10−4M水酸化ナトリウム、60℃;流速、
1ml/min;検出、島津製作所RID−6A)で分
析したところ、その溶出位置は、標準物質としての試薬
D−プシコース、D−フラクトース、D−ソルボースな
どのケトヘキトースとは異なり、試薬D−タガトースと
同一の21.5分であった。
分析 本製品を高速液体クロマトグラフィー(日本分光工業社
製880−PU;カラム,日立製作所GL−C611;
溶離液、10−4M水酸化ナトリウム、60℃;流速、
1ml/min;検出、島津製作所RID−6A)で分
析したところ、その溶出位置は、標準物質としての試薬
D−プシコース、D−フラクトース、D−ソルボースな
どのケトヘキトースとは異なり、試薬D−タガトースと
同一の21.5分であった。
【0027】以上の結果から明らかなように、融点、赤
外線吸収スペクトル、還元生産物の分析、高速液体クロ
マトグラフィーについては、D−タガトースおよびL−
タガトースの文献値またはそれら標準物質としての試薬
の値とよく一致し、比旋光度については、D−タガトー
スの実測値とよく一致するものの+、−逆であったこと
から、本発明の方法で得られた製品は、L−タガトース
であると判断される。
外線吸収スペクトル、還元生産物の分析、高速液体クロ
マトグラフィーについては、D−タガトースおよびL−
タガトースの文献値またはそれら標準物質としての試薬
の値とよく一致し、比旋光度については、D−タガトー
スの実測値とよく一致するものの+、−逆であったこと
から、本発明の方法で得られた製品は、L−タガトース
であると判断される。
【0028】本製品は、希少糖質としての試薬用途のみ
ならず、食品工業、医薬品、化学工業などの原料、中間
体などとしても有利に利用できる。
ならず、食品工業、医薬品、化学工業などの原料、中間
体などとしても有利に利用できる。
【0029】
【実施例 2】実施例1の培養液のうちキシリトール2
w/v%に加えて、ガラクチトールを2w/v%添加し
た以外は、実施例1と同組成の培養液30Lを30L容
ジャーファーメンター2基にそれぞれ15Lとり、12
0℃で20分間滅菌した後、30℃に冷却し、これに、
実施例1と同組成の培養液を用いて30℃で1日間振盪
培養したクレブジエラ ニユーモニエ IFO 331
7の種培養液を1v/v%植菌し、30℃で5日間通気
撹拌培養して、ガラクチトールをL−タガトースに変換
させ、次いで遠心分離して菌体と上清とに分離し、得ら
れた上清を実施例1の方法に準じて、活性炭吸着による
脱色後、イオン交換樹脂を用いて脱塩し、濃縮した後、
カラムクロマトグラフィーによって精製、濃縮してL−
タガトース結晶を採取した。L−タガトースのガラクチ
トールに対する収率は、固形物当り約50%であった。
w/v%に加えて、ガラクチトールを2w/v%添加し
た以外は、実施例1と同組成の培養液30Lを30L容
ジャーファーメンター2基にそれぞれ15Lとり、12
0℃で20分間滅菌した後、30℃に冷却し、これに、
実施例1と同組成の培養液を用いて30℃で1日間振盪
培養したクレブジエラ ニユーモニエ IFO 331
7の種培養液を1v/v%植菌し、30℃で5日間通気
撹拌培養して、ガラクチトールをL−タガトースに変換
させ、次いで遠心分離して菌体と上清とに分離し、得ら
れた上清を実施例1の方法に準じて、活性炭吸着による
脱色後、イオン交換樹脂を用いて脱塩し、濃縮した後、
カラムクロマトグラフィーによって精製、濃縮してL−
タガトース結晶を採取した。L−タガトースのガラクチ
トールに対する収率は、固形物当り約50%であった。
【0030】本製品は、実施例1の場合と同様に、L−
タガトースの理化学的性質を示した。
タガトースの理化学的性質を示した。
【0031】本製品は、希少糖質としての試薬用途のみ
ならず、食品工業、医薬品工業、化学工業などの原料、
中間体などとしても有利に利用できる。
ならず、食品工業、医薬品工業、化学工業などの原料、
中間体などとしても有利に利用できる。
【0032】
【発明の効果】上記したことから明らかなように、本発
明は、従来得ることの極めて困難であったL−タガトー
スを、生化学的方法により容易に製造する法を確立する
ものである。特に、クレブジエラ属に属する微生物を用
いて、ガラクチトールという安価な糖アルコールを原料
としてL−タガトースを生産できることを見出したこと
は、L−タガトースの製造方法にとって、極めて有利で
ある。
明は、従来得ることの極めて困難であったL−タガトー
スを、生化学的方法により容易に製造する法を確立する
ものである。特に、クレブジエラ属に属する微生物を用
いて、ガラクチトールという安価な糖アルコールを原料
としてL−タガトースを生産できることを見出したこと
は、L−タガトースの製造方法にとって、極めて有利で
ある。
【0033】従って、本発明の方法は、L−タガトース
の工業的製造方法として好適であり、大量、安価な供給
を容易にし、希少糖質としての試薬用途のみならず、従
来予想すらできなかった食品工業、医薬品工業、化学工
業などへの利用の道を拓くものである。
の工業的製造方法として好適であり、大量、安価な供給
を容易にし、希少糖質としての試薬用途のみならず、従
来予想すらできなかった食品工業、医薬品工業、化学工
業などへの利用の道を拓くものである。
【0034】
図1は、本発明の方法で得たL−タガトースの赤外線吸
収スペクトルを示す図である。
収スペクトルを示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 クレブジエラ属に属し、ガラクチトール
からL−タガトース産生能を有する細菌を、ガラクチト
ールを含有する水溶液に接触させてL−タガトースを生
成せしめ、これを採取することを特徴とするL−タガト
ースの製造方法。 - 【請求項2】 クレブジエラ属に属する細菌が、クレブ
ジエラ ニューモニエ IFO 3317であることを
特徴とする請求項1記載のL−タガトースの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15997292A JP3194160B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | L−タガトースの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15997292A JP3194160B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | L−タガトースの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05308984A true JPH05308984A (ja) | 1993-11-22 |
JP3194160B2 JP3194160B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=15705200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15997292A Expired - Lifetime JP3194160B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | L−タガトースの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3194160B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5811271A (en) * | 1994-10-05 | 1998-09-22 | Kabushiki Kaisha Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo | Process for producing L-ketohexose |
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WO2002012257A1 (fr) * | 2000-08-08 | 2002-02-14 | Nihon Shokuhin Kako Co., Ltd. | Procede de production de tagatose cristallin |
US7575910B2 (en) | 2004-03-17 | 2009-08-18 | Ajinomoto Co., Inc. | Method for producing L-fuculose and method for producing L-fucose |
JP2010017146A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Kishoto Seisan Gijutsu Kenkyusho:Kk | 微生物反応及び酵素反応によってアザイド糖を製造する方法 |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP15997292A patent/JP3194160B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2010017146A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Kishoto Seisan Gijutsu Kenkyusho:Kk | 微生物反応及び酵素反応によってアザイド糖を製造する方法 |
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