JPH0555112B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0555112B2 JPH0555112B2 JP27518285A JP27518285A JPH0555112B2 JP H0555112 B2 JPH0555112 B2 JP H0555112B2 JP 27518285 A JP27518285 A JP 27518285A JP 27518285 A JP27518285 A JP 27518285A JP H0555112 B2 JPH0555112 B2 JP H0555112B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carnitine
- alkyl ester
- reaction
- microorganisms
- substrate
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、カルニチンアルキルエステルに微生
物を作用せしてカルニチンを製造する方法に関す
るものである。本発明により製造されるカルニチ
ンは、脂肪酸代謝に関連する物質としてビタミン
BTと呼ばれたことがあり、心臓疾患等に医薬と
して使用される有用な物質である。従来DL体が
医薬として使用されているが最近では特にＬ体が
注目されている（例えば医学のあゆみ、123巻、
660頁、1982年）。 従来の技術 従来カルニチンの製法としては種々の方法が知
られているが、工業的にはそれぞれ問題をもつて
おり、なお充分なものとはいゝ難い。生化学的方
法についてみると、３−デヒドロカルニチンの酵
素的還元によるカルニチンの製法（Appl.
Environ.Microbiol.，39巻、327頁、1980年）は、
補酵素をリサイクルする方法と組合せなければな
らぬこと、原料である３−デヒドロカルニチンが
不安定であることなどの欠点をもつている。アセ
チルカルニチンにデンキウナギのアセチルコリン
エステラーゼまたはウマ血清のブチリルコリンエ
ステラーゼを作用させる方法（Biotechnol.
Bioeng.，26巻、911頁、1984年）は用いる酵素
が高価でその供給が限られる欠点がある。その
他、4N−トリメチルアミノ酪酸の水酸化反応を
用いる方法（J.Biol.Chem.，256巻、1247頁、
1981年）、４−クロロ−３−ヒドロキシ酪酸エス
テルを経由する方法（公開特公昭59−118093号）
クロトンベタインを基質とする方法（公開特公昭
59−183694号、同59−118093号、同60−137295
号）でも、高価な補酵素の補給を必要としたり、
酵素が不安定であつたり、原料が高価であつた
り、工程が複雑で反応液中の夾雑物との分離が面
倒であることなどの欠点をもつており工業的には
なお改善の余地が大きい。 発明が解決しようとする問題点と問題を解決する
ための手段 上記したように、従来のカルニチン製造法、特
にＬ−カルニチンの製造法が工業的にはなお難点
があるため、より効果的なＬ−カルニチンの製法
を確立すべく研究した。特にカルニチン合成の中
間体としてえられ、またカルニチンより容易に誘
導できるカルニチンアルキルエステルの微生物に
よる加水分解について従来全く知見がないので、
その点に着目して研究を重ねた。その交果、種々
の微生物がカルニチンアルキルエステルに作用し
てカルニチンを生成することを見出し、この発見
に基いて本発明を完成するにいたつた。 発明の効果、作用 本発明によれば容易に製造しうるカルニチンア
ルキルエステルからＬ−カルニチンを製造するこ
とが可能である。アルキル基としては種々の長さ
のものが適用できるが最も普通にはメチル〜パル
メチルの短、中、長鎖アルキル基の化合物が用い
られる。 本発明に使用する微生物はシユードモナス
（Pseudomonas）属、バチルス（Bacillus）属、
コリネバクテリウム（Coryne−bacterium）属、
ミクロコツカス（Micrococcus）属またはペニシ
リウム（Penicillium）属に属し、カルニチンア
ルキルエステルをＬ−カルニチンに変換せしめる
酵素系を有する微生物であれば、微生物の分類上
の位置に無関係に使用できる。このような能力を
有する微生物を培地に培養してえた菌体もしくは
その処理物をカルニチンアルキルエステルに接触
反応せしめるとカルニチンがえられる。本発明に
使用する微生物菌体をえるための培養法は、通常
の培養法によればよく、特に説明を要しないが、
基質として用いるカルニチンアルキルエステルを
含有せしめた培地に微生物を生育せしめると転換
活性の高い菌体をえることができる。このように
してえた菌体を基質に作用せしめてもよく、また
菌体抽出液あるいは精製酵素標品、あるいはこれ
らの固定化標品を基質であるカルニチンアルキル
エステルに作用させてもよい。また微生物菌体を
培養液から分けることなく、生育培養の培養法に
基質を加えて反応させてもよい。 基質濃度は、バツチ式、連続式の何れによるか
によつても異るが、バツチ式では一般に0.1〜30
％、好ましくは0.5〜10％程度で、連続式ではこ
れよりやゝ濃度を低下させた方がよい。 反応は普通10〜60℃、好ましくは25〜45℃附
近、PH４〜10附近で行われる。反応時間は静置、
撹拌、流下等の手段あるいは酵素標品の形態、活
性によつても異つてくるので一様でないが、バツ
チ法では通常30分〜72時間程度である。反応は例
えばエチルアルコール：ブタノール：38％アンモ
ニア水：水（５：３：１：１）の組成の溶媒系で
薄層クロマトグラフイー（セルロース・ガラス平
板）を行いドラゲンドルフ試薬の噴霧で生ずる
Rf0.29のスポツトの濃度により追跡できる。また
生成したカルニチンを高速液体クロマトグラフイ
ーあるいはペアソンらの方法（Method of Enzy
−matic Analysis第２版第４巻1758頁、1974年）
の方法でＬ−カルニチン・アセチルトランフエラ
ーゼを用いて分析することによつても追跡でき
る。 反応終了後、反応液をイオン交換樹脂カラムに
かけ、溶出濃縮するなど公知の方法によりカルニ
チンは回収される。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 １ 第１表に示した培地５mlをふくむ太型試験管に
第２表に示した微生物を植菌して、26℃で細菌は
48時間、かびは７日間振とう培養した。培養液５
mlから遠心分離または過によりえた菌体を２回
水洗後カルニチンアルキルエステルを10mg／mlの
濃度にふくむPH7.0の燐酸緩衝液0.5mlを加え、30
℃で18時間振とう培養で反応させた結果、第２表
に示したようにＬ−カルニチンが生成していた。
物を作用せしてカルニチンを製造する方法に関す
るものである。本発明により製造されるカルニチ
ンは、脂肪酸代謝に関連する物質としてビタミン
BTと呼ばれたことがあり、心臓疾患等に医薬と
して使用される有用な物質である。従来DL体が
医薬として使用されているが最近では特にＬ体が
注目されている（例えば医学のあゆみ、123巻、
660頁、1982年）。 従来の技術 従来カルニチンの製法としては種々の方法が知
られているが、工業的にはそれぞれ問題をもつて
おり、なお充分なものとはいゝ難い。生化学的方
法についてみると、３−デヒドロカルニチンの酵
素的還元によるカルニチンの製法（Appl.
Environ.Microbiol.，39巻、327頁、1980年）は、
補酵素をリサイクルする方法と組合せなければな
らぬこと、原料である３−デヒドロカルニチンが
不安定であることなどの欠点をもつている。アセ
チルカルニチンにデンキウナギのアセチルコリン
エステラーゼまたはウマ血清のブチリルコリンエ
ステラーゼを作用させる方法（Biotechnol.
Bioeng.，26巻、911頁、1984年）は用いる酵素
が高価でその供給が限られる欠点がある。その
他、4N−トリメチルアミノ酪酸の水酸化反応を
用いる方法（J.Biol.Chem.，256巻、1247頁、
1981年）、４−クロロ−３−ヒドロキシ酪酸エス
テルを経由する方法（公開特公昭59−118093号）
クロトンベタインを基質とする方法（公開特公昭
59−183694号、同59−118093号、同60−137295
号）でも、高価な補酵素の補給を必要としたり、
酵素が不安定であつたり、原料が高価であつた
り、工程が複雑で反応液中の夾雑物との分離が面
倒であることなどの欠点をもつており工業的には
なお改善の余地が大きい。 発明が解決しようとする問題点と問題を解決する
ための手段 上記したように、従来のカルニチン製造法、特
にＬ−カルニチンの製造法が工業的にはなお難点
があるため、より効果的なＬ−カルニチンの製法
を確立すべく研究した。特にカルニチン合成の中
間体としてえられ、またカルニチンより容易に誘
導できるカルニチンアルキルエステルの微生物に
よる加水分解について従来全く知見がないので、
その点に着目して研究を重ねた。その交果、種々
の微生物がカルニチンアルキルエステルに作用し
てカルニチンを生成することを見出し、この発見
に基いて本発明を完成するにいたつた。 発明の効果、作用 本発明によれば容易に製造しうるカルニチンア
ルキルエステルからＬ−カルニチンを製造するこ
とが可能である。アルキル基としては種々の長さ
のものが適用できるが最も普通にはメチル〜パル
メチルの短、中、長鎖アルキル基の化合物が用い
られる。 本発明に使用する微生物はシユードモナス
（Pseudomonas）属、バチルス（Bacillus）属、
コリネバクテリウム（Coryne−bacterium）属、
ミクロコツカス（Micrococcus）属またはペニシ
リウム（Penicillium）属に属し、カルニチンア
ルキルエステルをＬ−カルニチンに変換せしめる
酵素系を有する微生物であれば、微生物の分類上
の位置に無関係に使用できる。このような能力を
有する微生物を培地に培養してえた菌体もしくは
その処理物をカルニチンアルキルエステルに接触
反応せしめるとカルニチンがえられる。本発明に
使用する微生物菌体をえるための培養法は、通常
の培養法によればよく、特に説明を要しないが、
基質として用いるカルニチンアルキルエステルを
含有せしめた培地に微生物を生育せしめると転換
活性の高い菌体をえることができる。このように
してえた菌体を基質に作用せしめてもよく、また
菌体抽出液あるいは精製酵素標品、あるいはこれ
らの固定化標品を基質であるカルニチンアルキル
エステルに作用させてもよい。また微生物菌体を
培養液から分けることなく、生育培養の培養法に
基質を加えて反応させてもよい。 基質濃度は、バツチ式、連続式の何れによるか
によつても異るが、バツチ式では一般に0.1〜30
％、好ましくは0.5〜10％程度で、連続式ではこ
れよりやゝ濃度を低下させた方がよい。 反応は普通10〜60℃、好ましくは25〜45℃附
近、PH４〜10附近で行われる。反応時間は静置、
撹拌、流下等の手段あるいは酵素標品の形態、活
性によつても異つてくるので一様でないが、バツ
チ法では通常30分〜72時間程度である。反応は例
えばエチルアルコール：ブタノール：38％アンモ
ニア水：水（５：３：１：１）の組成の溶媒系で
薄層クロマトグラフイー（セルロース・ガラス平
板）を行いドラゲンドルフ試薬の噴霧で生ずる
Rf0.29のスポツトの濃度により追跡できる。また
生成したカルニチンを高速液体クロマトグラフイ
ーあるいはペアソンらの方法（Method of Enzy
−matic Analysis第２版第４巻1758頁、1974年）
の方法でＬ−カルニチン・アセチルトランフエラ
ーゼを用いて分析することによつても追跡でき
る。 反応終了後、反応液をイオン交換樹脂カラムに
かけ、溶出濃縮するなど公知の方法によりカルニ
チンは回収される。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 １ 第１表に示した培地５mlをふくむ太型試験管に
第２表に示した微生物を植菌して、26℃で細菌は
48時間、かびは７日間振とう培養した。培養液５
mlから遠心分離または過によりえた菌体を２回
水洗後カルニチンアルキルエステルを10mg／mlの
濃度にふくむPH7.0の燐酸緩衝液0.5mlを加え、30
℃で18時間振とう培養で反応させた結果、第２表
に示したようにＬ−カルニチンが生成していた。
【表】
＊ カルニチン・エチルエステル
【表】
【表】
＊ mg／ml
実施例 ２ シユードモナス・フルオレスンスIFO 3081を
用いて実施例１と同じ条件で実施した反応液から
菌体を除いてえた上澄液300mlをイオン交換樹脂
（ダウエツクス50）のカラムに通じ、稀塩酸で溶
出し、濃縮後エチルアルコール添加によりＬ−カ
ルニチン・クロライドの粗結晶220mgをえた。
実施例 ２ シユードモナス・フルオレスンスIFO 3081を
用いて実施例１と同じ条件で実施した反応液から
菌体を除いてえた上澄液300mlをイオン交換樹脂
（ダウエツクス50）のカラムに通じ、稀塩酸で溶
出し、濃縮後エチルアルコール添加によりＬ−カ
ルニチン・クロライドの粗結晶220mgをえた。
Claims (1)
- １ シユードモナス属、バチルス属、コリネバク
テリウム属、ミクロコツカス属またはペニシリウ
ム属に属し、かつカルニチンアルキルエステルを
カルニチンに変換せしめる能力を有する微生物の
作用により、カルニチンアルキルエステルをカル
ニチンに変換せしめることを特徴とするカルニチ
ンの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27518285A JPS62134092A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | カルニチンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27518285A JPS62134092A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | カルニチンの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62134092A JPS62134092A (ja) | 1987-06-17 |
| JPH0555112B2 true JPH0555112B2 (ja) | 1993-08-16 |
Family
ID=17551816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27518285A Granted JPS62134092A (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | カルニチンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62134092A (ja) |
-
1985
- 1985-12-09 JP JP27518285A patent/JPS62134092A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62134092A (ja) | 1987-06-17 |
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