JPH0556956B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
(産業上の利用分野)
本発明は、トリプトフアン・シンターゼ生産能
を有する微生物の培養液または菌体の存在下、L
−セリンを金属硫化物、金属水硫化物、硫化アン
モニウム、水流化アンモニウムまたは多硫化アン
モニウムと反応させてL−システインおよび/ま
たはL−シスチンを製造する方法に関する。 L−システインおよびL−シスチンは、輸液の
成分などの医薬用途のほか化粧品、食品添加剤な
どとして広く使用されている。 (従来の技術) 従来、L−システインおよびL−シスチンの代
表的製法としては、(1)毛髪等の天然物から抽出す
る方法、(2)化学合成法(例えば、特開昭57−
200356)、(3)DL−2−アミノチアゾリン−4−カ
ルボン酸から酵素的に合成する方法(特公昭54−
2272)、(4)β−置換アラニンをシステインデスル
フヒドラーゼの存在下、金属硫化物または金属水
硫化物と反応させる方法(特公昭57−21311)な
どが知られているが、工業的製法としては必ずし
も有利な方法とは思われない。 (発明が解決しようとする問題点) このような状況のもとで、本発明者らは、安価
なL−システインおよび/またはL−シスチンの
新しい製造法に関して研究を重ねた結果、先に、
全く新しいL−システインおよび/またはL−シ
スチンの製造法を完成した。 即ち、先に完成した発明は、トリプトフアン・
シンターゼの存在下にL−セリンを金属硫化物、
金属水硫化物、硫化アンモニウム、水硫化アンモ
ニウムまたは多硫化アンモニウムと反応させて、
L−システインおよび/またはL−シスチンを製
造する方法である。 この方法において、工業的には微生物起源のト
リプトフアンシンターゼを用いることが有利であ
る。特に、微生物の培養液または菌体をそのまま
酵素源として用いることができれば、工業的に有
利にL−システイン(L−シスチン)を製造する
ことができるのであるが、この方法においては、
微生物の培養液または菌体をそのまま酵素源とし
て用いた場合、L−システインおよび/またはL
−シスチンの収率が低いのが欠点であつた。 そこで、本発明者らは、先に完成した方法を更
に改善し、酸素源としてトリプトフアン・シンタ
ーゼ生産能を有する微生物の培養液または菌体を
そのまま用いて、高収率でL−システインおよ
び/またはL−シスチンを得る改良方法を求めて
研究した結果、反応系にアルコール類、エステル
類、ケトン類または界面活性性化合物の1種以上
を存在させることによりL−システインおよび/
またはL−シスチンが高収率で得られることを見
出し、本発明を完成するに至つた。 (問題を解決するための手段) 本発明において使用する微生物は、トリプトフ
アン・シンターゼ生産能を有するものであり、例
えば、エシエリヒア・コリ(Escherichia coli)
MT−10232(FERM BP−19)、エシエリヒア・
コリMT−10242(FERM BP−20)、ノイロスポ
ラ・クラツサ(Neurospora crassa)
ATCC14692などがある。 トリプトフアン・シンターゼ生産菌を培養する
ための培地としては、炭素源、窒素源、無機物お
よび必要に応じて少量の微量栄養素を含むもので
あれば、合成培地または天然培地の何れも使用可
能であるが、合成培地の場合には微量のトリプト
フアン、アントラルニル酸またはインドールを培
地に添加することが有効な場合もある。培地に使
用する炭素源および窒素源は使用菌の有利可能な
ものならば何れの種類を用いてもよい。すなわ
ち、炭素源としては、グルコース、グリセロー
ル、フラクトース、マルトース、マンノース、澱
粉加水分解液などの種々の炭水化物が使用出来
る。窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニ
ウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、直
酸アンモニウムなどの各種の無機および有機アン
モニウム塩類、または肉エキス、酵母エキス、コ
ーン・スチープ・リカー、カゼイン加水分解物、
フイツシユミールあるいはその消化物、脱脂大豆
粕あるいはその消化物などの天然有機窒素源が使
用可能である。 天然有機窒素源の多くの場合は、窒素源である
とともに炭素源にもなり得る。更に無機物として
リン酸一水素カリウム、リン酸二水素カリウム、
塩化カリウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウ
ム、硫酸第一鉄なども必要に応じて使用すること
が出来る。 培養は振とう培養あるいは通気撹拌培養などの
好気的条件下で行う。培養温度は20〜50℃、通常
は30〜37℃の範囲である。培養中の培地のPHは中
性附近に維持することが望ましい。培養期間は通
常1〜3日間である。 本発明においては、このようにして得られた培
養液そのまま、または遠心分離、過などにより
集菌した菌体を酵素源として反応に使用する。 酸素反応液中におけるL−セリおよび各種硫化
物等の基質濃度は特に制限はないが、通常液中濃
度として0.1〜30重量%の範囲で使用することが
出来る。更に反応に際しては、補酵素であるピリ
ドキサールリン酸を添加することにより、反応が
高められることがある。 本発明においては、アルコール類、エステル
類、ケト類または界面活性性化合物の1種以上を
酵素反応系中に存在させる必要がある。アルコー
ル類としては、エタノール、1−プロパノール、
2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノ
ール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアル
コール、1−ペンタノール、1−オクタノールな
どを用いることができる。エステル類としては、
ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル
などを用いることができる。ケトン類としては、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトンなどを用いることができる。界面活性性
化合物としては、陰イオン性界面活性剤、非イオ
ン界面活性剤などを用いることができる。陰イオ
ン性界面活性剤の例としては、ドデシル硫酸ナト
リウム、デオキシコール酸ナトリウムなど、非イ
オン性界面活性剤の例としては、オクチルフエニ
ルエーテル系をあげることができる。これらの化
合物の反応液への添加量は、その種類や使用菌株
により異なるが、通常は反応液中に0.01〜5重量
%の範囲で用いられる。 反応は通常20〜60℃、PH6〜10の範囲で、静置
またはゆるやかな撹拌下に行なわれる。反応時間
は反応条件によつて異なるが、バツチ法の場合、
通常5〜72時間程度である。 反応液中にはL−システインが生成するが、L
−システインは酸化されてL−シスチンに変化し
易いので、反応の進行とともに反応液中には通
常、L−システインとL−シスチンが共存し、
徐々にL−シスチンの量が増大する。しかしなが
ら、反応条件を制御することによつてL−システ
インとL−シスチンの濃度比を変えることも可能
である。 反応液からL−システインまたはL−シスチン
を採取するには通常の方法を用いることが出来
る。例えば、反応終了後、反応液を通気して大部
分のL−システインをL−シスチンに酸化すれ
ば、L−シスチンは水に難溶なので容易に単離で
きる。また、このようして得られたL−シスチン
を電解還元すればL−システインを得ることが出
来る。 L−システインの定量は、ヨウ化メチルでS−
メチル−L−システインにした後、液体クロマト
グラフイーで行なつた。L−シスチンは、ジチオ
スレイトールでL−システインに還元した後、L
−システイン定量法により定量した。 (実施例) 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 肉エキス1%、ペプトン0.5%、酵母エキス0.1
%、リン酸二水素カリウム0.2%、PH7.0の液体培
地50mlエシユリヒア・コリーMT−10242の
(FERM BP−20)を接種し、30℃にて20時間振
とう培養した。培養終了後、遠心分離して菌体を
集め、これをそのまま酵素源とした。 L−セリン200mM、硫化ナトリウム300mM、
ピリドキサールリン酸1mMを含み、PH8.5に調
整した反応液に、湿菌体を85g/になるように
添加した。更に、反応液に第1表に記した通りの
濃度になるように、各種化合物を添加した。反応
液100mlを35℃で5時間振とうした。反応中、反
応液のPHを8.5±0.3の範囲で制御した。反応終了
後、反応液中のL−シスチンをL−システインに
還元してからL−システインの生成量を測定した
ところ、第1表に示す通りのL−システインの生
成が見られた。
を有する微生物の培養液または菌体の存在下、L
−セリンを金属硫化物、金属水硫化物、硫化アン
モニウム、水流化アンモニウムまたは多硫化アン
モニウムと反応させてL−システインおよび/ま
たはL−シスチンを製造する方法に関する。 L−システインおよびL−シスチンは、輸液の
成分などの医薬用途のほか化粧品、食品添加剤な
どとして広く使用されている。 (従来の技術) 従来、L−システインおよびL−シスチンの代
表的製法としては、(1)毛髪等の天然物から抽出す
る方法、(2)化学合成法(例えば、特開昭57−
200356)、(3)DL−2−アミノチアゾリン−4−カ
ルボン酸から酵素的に合成する方法(特公昭54−
2272)、(4)β−置換アラニンをシステインデスル
フヒドラーゼの存在下、金属硫化物または金属水
硫化物と反応させる方法(特公昭57−21311)な
どが知られているが、工業的製法としては必ずし
も有利な方法とは思われない。 (発明が解決しようとする問題点) このような状況のもとで、本発明者らは、安価
なL−システインおよび/またはL−シスチンの
新しい製造法に関して研究を重ねた結果、先に、
全く新しいL−システインおよび/またはL−シ
スチンの製造法を完成した。 即ち、先に完成した発明は、トリプトフアン・
シンターゼの存在下にL−セリンを金属硫化物、
金属水硫化物、硫化アンモニウム、水硫化アンモ
ニウムまたは多硫化アンモニウムと反応させて、
L−システインおよび/またはL−シスチンを製
造する方法である。 この方法において、工業的には微生物起源のト
リプトフアンシンターゼを用いることが有利であ
る。特に、微生物の培養液または菌体をそのまま
酵素源として用いることができれば、工業的に有
利にL−システイン(L−シスチン)を製造する
ことができるのであるが、この方法においては、
微生物の培養液または菌体をそのまま酵素源とし
て用いた場合、L−システインおよび/またはL
−シスチンの収率が低いのが欠点であつた。 そこで、本発明者らは、先に完成した方法を更
に改善し、酸素源としてトリプトフアン・シンタ
ーゼ生産能を有する微生物の培養液または菌体を
そのまま用いて、高収率でL−システインおよ
び/またはL−シスチンを得る改良方法を求めて
研究した結果、反応系にアルコール類、エステル
類、ケトン類または界面活性性化合物の1種以上
を存在させることによりL−システインおよび/
またはL−シスチンが高収率で得られることを見
出し、本発明を完成するに至つた。 (問題を解決するための手段) 本発明において使用する微生物は、トリプトフ
アン・シンターゼ生産能を有するものであり、例
えば、エシエリヒア・コリ(Escherichia coli)
MT−10232(FERM BP−19)、エシエリヒア・
コリMT−10242(FERM BP−20)、ノイロスポ
ラ・クラツサ(Neurospora crassa)
ATCC14692などがある。 トリプトフアン・シンターゼ生産菌を培養する
ための培地としては、炭素源、窒素源、無機物お
よび必要に応じて少量の微量栄養素を含むもので
あれば、合成培地または天然培地の何れも使用可
能であるが、合成培地の場合には微量のトリプト
フアン、アントラルニル酸またはインドールを培
地に添加することが有効な場合もある。培地に使
用する炭素源および窒素源は使用菌の有利可能な
ものならば何れの種類を用いてもよい。すなわ
ち、炭素源としては、グルコース、グリセロー
ル、フラクトース、マルトース、マンノース、澱
粉加水分解液などの種々の炭水化物が使用出来
る。窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニ
ウム、硫酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、直
酸アンモニウムなどの各種の無機および有機アン
モニウム塩類、または肉エキス、酵母エキス、コ
ーン・スチープ・リカー、カゼイン加水分解物、
フイツシユミールあるいはその消化物、脱脂大豆
粕あるいはその消化物などの天然有機窒素源が使
用可能である。 天然有機窒素源の多くの場合は、窒素源である
とともに炭素源にもなり得る。更に無機物として
リン酸一水素カリウム、リン酸二水素カリウム、
塩化カリウム、硫酸マグネシウム、塩化ナトリウ
ム、硫酸第一鉄なども必要に応じて使用すること
が出来る。 培養は振とう培養あるいは通気撹拌培養などの
好気的条件下で行う。培養温度は20〜50℃、通常
は30〜37℃の範囲である。培養中の培地のPHは中
性附近に維持することが望ましい。培養期間は通
常1〜3日間である。 本発明においては、このようにして得られた培
養液そのまま、または遠心分離、過などにより
集菌した菌体を酵素源として反応に使用する。 酸素反応液中におけるL−セリおよび各種硫化
物等の基質濃度は特に制限はないが、通常液中濃
度として0.1〜30重量%の範囲で使用することが
出来る。更に反応に際しては、補酵素であるピリ
ドキサールリン酸を添加することにより、反応が
高められることがある。 本発明においては、アルコール類、エステル
類、ケト類または界面活性性化合物の1種以上を
酵素反応系中に存在させる必要がある。アルコー
ル類としては、エタノール、1−プロパノール、
2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノ
ール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアル
コール、1−ペンタノール、1−オクタノールな
どを用いることができる。エステル類としては、
ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸メ
チル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル
などを用いることができる。ケトン類としては、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトンなどを用いることができる。界面活性性
化合物としては、陰イオン性界面活性剤、非イオ
ン界面活性剤などを用いることができる。陰イオ
ン性界面活性剤の例としては、ドデシル硫酸ナト
リウム、デオキシコール酸ナトリウムなど、非イ
オン性界面活性剤の例としては、オクチルフエニ
ルエーテル系をあげることができる。これらの化
合物の反応液への添加量は、その種類や使用菌株
により異なるが、通常は反応液中に0.01〜5重量
%の範囲で用いられる。 反応は通常20〜60℃、PH6〜10の範囲で、静置
またはゆるやかな撹拌下に行なわれる。反応時間
は反応条件によつて異なるが、バツチ法の場合、
通常5〜72時間程度である。 反応液中にはL−システインが生成するが、L
−システインは酸化されてL−シスチンに変化し
易いので、反応の進行とともに反応液中には通
常、L−システインとL−シスチンが共存し、
徐々にL−シスチンの量が増大する。しかしなが
ら、反応条件を制御することによつてL−システ
インとL−シスチンの濃度比を変えることも可能
である。 反応液からL−システインまたはL−シスチン
を採取するには通常の方法を用いることが出来
る。例えば、反応終了後、反応液を通気して大部
分のL−システインをL−シスチンに酸化すれ
ば、L−シスチンは水に難溶なので容易に単離で
きる。また、このようして得られたL−シスチン
を電解還元すればL−システインを得ることが出
来る。 L−システインの定量は、ヨウ化メチルでS−
メチル−L−システインにした後、液体クロマト
グラフイーで行なつた。L−シスチンは、ジチオ
スレイトールでL−システインに還元した後、L
−システイン定量法により定量した。 (実施例) 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 1 肉エキス1%、ペプトン0.5%、酵母エキス0.1
%、リン酸二水素カリウム0.2%、PH7.0の液体培
地50mlエシユリヒア・コリーMT−10242の
(FERM BP−20)を接種し、30℃にて20時間振
とう培養した。培養終了後、遠心分離して菌体を
集め、これをそのまま酵素源とした。 L−セリン200mM、硫化ナトリウム300mM、
ピリドキサールリン酸1mMを含み、PH8.5に調
整した反応液に、湿菌体を85g/になるように
添加した。更に、反応液に第1表に記した通りの
濃度になるように、各種化合物を添加した。反応
液100mlを35℃で5時間振とうした。反応中、反
応液のPHを8.5±0.3の範囲で制御した。反応終了
後、反応液中のL−シスチンをL−システインに
還元してからL−システインの生成量を測定した
ところ、第1表に示す通りのL−システインの生
成が見られた。
【表】
実施例 2
種菌として第2表に示した菌株を使用した。
種菌を実施例1と同様に培養した。得られた培
養液をそのまま酵素源として使用した。 L−セリン200mM、水硫化ナトリウム300m
M、ピリドキサールリン酸1mM、酢酸ブチル3
g/および上記培養液50mlを含む反応液100ml
を35℃で24時間ゆるやかに撹拌した。反応液のPH
は、8.5±0.3の範囲になるように制御した。反応
終了後、実施例1と同様にL−システインの生成
量を測定したところ、第2表に示す通りのL−シ
ステインの生成をみた。又、第2表には、酢酸ブ
チルを添加せずに、反応した場合の結果も併せて
示した。
養液をそのまま酵素源として使用した。 L−セリン200mM、水硫化ナトリウム300m
M、ピリドキサールリン酸1mM、酢酸ブチル3
g/および上記培養液50mlを含む反応液100ml
を35℃で24時間ゆるやかに撹拌した。反応液のPH
は、8.5±0.3の範囲になるように制御した。反応
終了後、実施例1と同様にL−システインの生成
量を測定したところ、第2表に示す通りのL−シ
ステインの生成をみた。又、第2表には、酢酸ブ
チルを添加せずに、反応した場合の結果も併せて
示した。
Claims (1)
- 1 トリプトフアン・シンターゼ生産能を有する
微生物の培養液または菌体の存在下、L−セリン
を金属硫化物、金属水硫化物、硫化アンモニウ
ム、水硫化アンモニウムまたは多硫化アンモニウ
ムと反応させてL−システインおよび/またはL
−シスチンを生成させるに際して、反応系にアル
コール類、エステル類、ケトン類または界面活性
性化合物の1種以上を存在させることを特徴とす
るL−システインおよび/またはL−シスチンの
製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25196685A JPS62111694A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | L−含硫アミノ酸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25196685A JPS62111694A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | L−含硫アミノ酸の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62111694A JPS62111694A (ja) | 1987-05-22 |
JPH0556956B2 true JPH0556956B2 (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=17230639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25196685A Granted JPS62111694A (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | L−含硫アミノ酸の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62111694A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5756319A (en) * | 1995-07-18 | 1998-05-26 | Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. | Production process of S-phenyl-L-cysteine |
-
1985
- 1985-11-12 JP JP25196685A patent/JPS62111694A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS62111694A (ja) | 1987-05-22 |
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