JPH0670B2 - ジヒドロキシアセトンの製造法 - Google Patents
ジヒドロキシアセトンの製造法Info
- Publication number
- JPH0670B2 JPH0670B2 JP5584286A JP5584286A JPH0670B2 JP H0670 B2 JPH0670 B2 JP H0670B2 JP 5584286 A JP5584286 A JP 5584286A JP 5584286 A JP5584286 A JP 5584286A JP H0670 B2 JPH0670 B2 JP H0670B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dihydroxyacetone
- glycerol
- culturing
- medium
- cells
- Prior art date
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、放線菌ミクロモノスポラ属に属する微生物を
用いるジヒドロキシアセトンの製造法に関する。
用いるジヒドロキシアセトンの製造法に関する。
ジヒドロキシアセトンは、界面活性剤、化粧品などの原
料、Ｘ線造影剤の中間体など、医薬、化学品工業などの
広い分野で利用できる。
料、Ｘ線造影剤の中間体など、医薬、化学品工業などの
広い分野で利用できる。
従来の技術 従来、微生物を用いてジヒドロキシアセトンを製造する
方法として、グラム陰性菌であるアセトバクター属また
はグルコノバクター属に属する微生物を用いる方法（特
公昭49-11433、同59-23794）などが知られている。
方法として、グラム陰性菌であるアセトバクター属また
はグルコノバクター属に属する微生物を用いる方法（特
公昭49-11433、同59-23794）などが知られている。
発明が解決しようとする問題点 医薬品、化学品などとして有用なジヒドロキシアセトン
のより優れた製造法の開発が望まれている。
のより優れた製造法の開発が望まれている。
問題点を解決するための手段 本発明者は、ジヒドロキシアセトンを生成する能力を有
するより優れた微生物を得るために研究を行つた。その
結果、新たに土壌より分離したミクロモノスポラ属に属
する微生物が、グリセロールをジヒドロキシアセトンに
転換する能力を有することを見出し、本発明を完成し
た。
するより優れた微生物を得るために研究を行つた。その
結果、新たに土壌より分離したミクロモノスポラ属に属
する微生物が、グリセロールをジヒドロキシアセトンに
転換する能力を有することを見出し、本発明を完成し
た。
以下に本発明を詳細に説明する。
本発明は、ミクロモノスポラ属に属し、グリセロールを
ジヒドロキシアセトンに転換する能力を有する微生物
を、グリセロールを含有した培地に培養することによ
り、または培地に培養して得られる菌体またはその処理
物をグリセロールを含有する水溶液中で反応させること
により、培養物または水溶液中にジヒドロキシアセトン
を生成させ、これを採取することを特徴とするジヒドロ
キシアセトンの製造法を提供する。
ジヒドロキシアセトンに転換する能力を有する微生物
を、グリセロールを含有した培地に培養することによ
り、または培地に培養して得られる菌体またはその処理
物をグリセロールを含有する水溶液中で反応させること
により、培養物または水溶液中にジヒドロキシアセトン
を生成させ、これを採取することを特徴とするジヒドロ
キシアセトンの製造法を提供する。
本発明に用いる微生物としては、放線菌ミクロモノスポ
ラ属に属し、グリロールをジヒドロキシアセトンに転換
する能力を有する微生物であれば、いずれも用いること
ができる。具体的な例としては、ミクロモノスポラsp.6
168-A株があげられる。本菌株は、グリセロールからジ
ヒドロキシアセトンへの転換能を有する細菌として知ら
れているアセトバクター属、グルコノバクター属などの
細菌とは、分類上明瞭に区別される微生物である。
ラ属に属し、グリロールをジヒドロキシアセトンに転換
する能力を有する微生物であれば、いずれも用いること
ができる。具体的な例としては、ミクロモノスポラsp.6
168-A株があげられる。本菌株は、グリセロールからジ
ヒドロキシアセトンへの転換能を有する細菌として知ら
れているアセトバクター属、グルコノバクター属などの
細菌とは、分類上明瞭に区別される微生物である。
以下に、放射菌ミクロモノスポラsp.6168-A（以下、616
8-Aとも称す）株の形態的、生理的および培養における
特徴を述べる。
8-Aとも称す）株の形態的、生理的および培養における
特徴を述べる。
(1)形態的特徴 気 菌 糸 ：形成しない 基 性 菌 糸 ：分断しない 胞 子 柄 ：きわめて短く、基生菌糸から分枝 胞 子 ：単一に着成 胞子の表面 ：平滑ないし粗 胞子の形・大きさ：球形（直径0.8〜1.0μｍ） 胞子の運動性 ：なし (2)色調 基 生 菌 糸：オレンジ 可溶性色素 ：なし メライド様色素：産生する (3)化学組成 ジアミノ・ピメリン酸の立体型：メソ型 全 菌 体 糖：キシロース、アラビノース (4)生理的特徴 生育温度ならびに脱脂牛乳および繊維素に対する作用以
外の項目については、２８℃で２週間後の観察結果を示
し、生育温度は２日後、脱脂牛乳および繊維素に対する
作用については１ケ月後の結果を示した。
外の項目については、２８℃で２週間後の観察結果を示
し、生育温度は２日後、脱脂牛乳および繊維素に対する
作用については１ケ月後の結果を示した。
生育温度範囲 ：２０〜３７℃ 至適温度範囲 ：３０〜３２℃ ゼラチンの液化 ：陰性 繊維素の分解 ：陰性 スターチの加水分解 ：弱い 脱脂牛乳の凝固，ペプトン化：共に陰性 メラニン様色素の生成：陽性 炭素源の同化性： Ｌ−アラビノース ＋ Ｄ−キシロース ＋ Ｄ−グルコース ＋ Ｄ−フラクトース ＋ シュクロース ＋ イノシトール − Ｌ−ラムノース ＋ ラフィノース ± Ｄ−マンニット ＋ Ｄ−ガラクトース ＋ α−メリビオース ＋ サ リ シ ン ＋ Ｄ−マンノース ＋ エリスリトール − Ｄ−リボース − グリセロール − ラクトース ± (5)各培地における生育状態 各培地で、２８℃、２１日間、6168-A株を培養した結果
を第１表に示す。色の表示はカラー・ハーモニー・マニ
ュアル（Color Harmony Manual,Container Corportion
of America）に従つた。表中、Ｇは生育、ＳＭは基生菌
糸の色調、Ｐは可溶性色素を示す。
を第１表に示す。色の表示はカラー・ハーモニー・マニ
ュアル（Color Harmony Manual,Container Corportion
of America）に従つた。表中、Ｇは生育、ＳＭは基生菌
糸の色調、Ｐは可溶性色素を示す。
６１６８−Ａ菌株は、細胞壁にメソージアミノピメリン
酸を含み、全菌体糖組成としてキシロースおよびアラビ
ノースを特徴的な糖として含有する。さらに形態的に
は、気菌糸を形成せず、基生菌糸から単純分枝したきわ
めて短い胞子柄に胞子を単一に形成することから、本菌
株は放線菌目の中で、ミクロモノスポラ属に分類され
る。そこで、本菌株は、ミクロモノスポラsp.6168-Aと
命名され、工業技術院微生物工業技術研究所（微工研）
に昭和61年２月13日付で、FERM BP-987として寄託され
ている。
酸を含み、全菌体糖組成としてキシロースおよびアラビ
ノースを特徴的な糖として含有する。さらに形態的に
は、気菌糸を形成せず、基生菌糸から単純分枝したきわ
めて短い胞子柄に胞子を単一に形成することから、本菌
株は放線菌目の中で、ミクロモノスポラ属に分類され
る。そこで、本菌株は、ミクロモノスポラsp.6168-Aと
命名され、工業技術院微生物工業技術研究所（微工研）
に昭和61年２月13日付で、FERM BP-987として寄託され
ている。
ミクロモノスポラsp.6168-A株は、他の放線菌の場合に
みられるように、その性状が変化しやすく、例えば紫外
線、エックス線、放射線、薬品などを用いる人工的変異
手段で変異しうるものである。従つて、人工的に得られ
る変異株であっても、ジヒドロキシアセトン転換能を有
するミクロモノスポラ属の菌株であれば、すべて本発明
に使用することができる。
みられるように、その性状が変化しやすく、例えば紫外
線、エックス線、放射線、薬品などを用いる人工的変異
手段で変異しうるものである。従つて、人工的に得られ
る変異株であっても、ジヒドロキシアセトン転換能を有
するミクロモノスポラ属の菌株であれば、すべて本発明
に使用することができる。
これらの微生物を培養する培地としては、炭素源、窒素
源、無機物などを程よく含有するものであれば、天然倍
地、人工倍地のいずれでもよい。
源、無機物などを程よく含有するものであれば、天然倍
地、人工倍地のいずれでもよい。
炭素源としてグルコース、マンニトール、デキストリ
ン、澱粉などが利用できる。窒素源として大豆粉、小
麦、胚芽、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーンス
ティープリカーなどが利用できる。その他、必要に応じ
て炭酸カルシウム、塩化カリウム、リン酸塩などの無機
塩類を添加する。また使用する菌株の増殖を促進し、グ
リセロールからジヒドロキシアセトンへの転換能を促進
するような有機物および無機物を、適当に添加すること
ができる。
ン、澱粉などが利用できる。窒素源として大豆粉、小
麦、胚芽、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーンス
ティープリカーなどが利用できる。その他、必要に応じ
て炭酸カルシウム、塩化カリウム、リン酸塩などの無機
塩類を添加する。また使用する菌株の増殖を促進し、グ
リセロールからジヒドロキシアセトンへの転換能を促進
するような有機物および無機物を、適当に添加すること
ができる。
培養法としては、一般放線菌の場合と同じく液体培養
法、特に深部撹拌培養法（100〜300rpm）が最も適して
いる。培養は、好気的条件下で行われる。培養に適当な
温度は２５〜３２℃であるが、通常３０℃付近で培養す
る。ｐＨは中性〜弱アルカリ性が望ましい。
法、特に深部撹拌培養法（100〜300rpm）が最も適して
いる。培養は、好気的条件下で行われる。培養に適当な
温度は２５〜３２℃であるが、通常３０℃付近で培養す
る。ｐＨは中性〜弱アルカリ性が望ましい。
本発明では、通常培養に用いられる培地に、グリセロー
ルを、0.5〜５％の濃度になるように添加しまたは添加
しながら３〜７日間培養する。このようにして、培養物
中にジヒドロキシアセトンが生成蓄積する。
ルを、0.5〜５％の濃度になるように添加しまたは添加
しながら３〜７日間培養する。このようにして、培養物
中にジヒドロキシアセトンが生成蓄積する。
微生物菌体またはその処理物とグリセロールを作用させ
てジヒドロキシアセトンを得る場合（酵素的転換法とい
う）、微生物の培養には前記組成の培地および培養条件
が用いられる。
てジヒドロキシアセトンを得る場合（酵素的転換法とい
う）、微生物の培養には前記組成の培地および培養条件
が用いられる。
得られる微生物菌体はそのまま反応に使用できるし、さ
らに該菌体を種々処理して得られる処理物を反応に用い
ても良い。
らに該菌体を種々処理して得られる処理物を反応に用い
ても良い。
微生物菌体としては、菌体そのものまたは菌体を含む培
養液が用いられる。
養液が用いられる。
菌体処理物としては、菌体の機械的摩砕処理物、超音波
処理物、凍結乾燥処理物、酵素処理物、乾燥処理物、界
面活性剤処理物、菌体の蛋白質分画、菌体および菌体処
理物の固定化物などが用いられる。
処理物、凍結乾燥処理物、酵素処理物、乾燥処理物、界
面活性剤処理物、菌体の蛋白質分画、菌体および菌体処
理物の固定化物などが用いられる。
反応は水溶液中、前記で得られる菌体またはその処理物
を、グリセロールに作用させることによつて行われる。
菌体またはその処理物をグリセロール１〜３０％水溶
液、または、さらに無機塩類を添加した反応溶液に懸濁
し、好気的条件下で反応させる。反応に適当な温度は２
０〜３５℃であるが、通常３０℃付近で反応させる。
を、グリセロールに作用させることによつて行われる。
菌体またはその処理物をグリセロール１〜３０％水溶
液、または、さらに無機塩類を添加した反応溶液に懸濁
し、好気的条件下で反応させる。反応に適当な温度は２
０〜３５℃であるが、通常３０℃付近で反応させる。
このようにして、水溶液中にジヒドロキシアセトンが生
成する。
成する。
培養物中に生成蓄積されたジヒドロキシアセトンを単離
精製するには、炭素末などの吸着剤、セファデックス，
セルロースなどのゲル過剤などによるクロマトグラフ
ィーおよびエタノール、酢酸エチルなどの有機溶剤添加
による精製方法が効率的である。
精製するには、炭素末などの吸着剤、セファデックス，
セルロースなどのゲル過剤などによるクロマトグラフ
ィーおよびエタノール、酢酸エチルなどの有機溶剤添加
による精製方法が効率的である。
一方、酵素的に転換させて反応液中に生成したジヒドロ
キシアセトンは、菌体を遠心分離などで除去した後、濃
縮などの方法で容易にジヒドロキシアセトンの粗結晶と
して得られる。
キシアセトンは、菌体を遠心分離などで除去した後、濃
縮などの方法で容易にジヒドロキシアセトンの粗結晶と
して得られる。
以下実施例をあげて本発明を具体的に説明する。実施例
中ジヒドロキシアセトンの確認および定量には、通常用
いられるている薄層クロマトグラフィーによるｐ−アニ
シジン呈色、レゾルシン塩酸で反応後４９０nmの吸光度
の測定などによる従来の方法のほかに、ジヒドロキシア
セトンの持つ抗菌活性によるバイオ・アッセイも用い
た。ジヒドロキシアセトンの最少生育阻止濃度は、バチ
ルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)ATCC6051に対し
て300μｇ／ml、シュードモナス・セパシア(Pseudomona
s cepacia) ATCC 25608に対しては2500μｇ／mlであ
り、ペーパーディスク法あるいは希釈寒天法などによっ
て定量を行うことができる。
中ジヒドロキシアセトンの確認および定量には、通常用
いられるている薄層クロマトグラフィーによるｐ−アニ
シジン呈色、レゾルシン塩酸で反応後４９０nmの吸光度
の測定などによる従来の方法のほかに、ジヒドロキシア
セトンの持つ抗菌活性によるバイオ・アッセイも用い
た。ジヒドロキシアセトンの最少生育阻止濃度は、バチ
ルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)ATCC6051に対し
て300μｇ／ml、シュードモナス・セパシア(Pseudomona
s cepacia) ATCC 25608に対しては2500μｇ／mlであ
り、ペーパーディスク法あるいは希釈寒天法などによっ
て定量を行うことができる。
実施例１ 発酵法によるジヒドロカサアセトンの生成 種培地として、グルコース１％，可溶性デンプン１％，
牛肉エキス0.3％，酵母エキス0.5％，ペプトン0.5％お
よび炭酸カルシウム0.1％を含有する培地（殺菌前ｐＨ
7.0）を用いた。該種培地５０ml（３００ml容エルレン
マイヤーフラスコ）に、ミクロモノスポラsp.6168-A株
を接種し、２８℃、４日間培養した。次いで、下記組成
の生産培地５００mlを２容エルレンマイヤーフラスコ
４本に入れ、上記種培養物を１０mlずつ植菌した。
牛肉エキス0.3％，酵母エキス0.5％，ペプトン0.5％お
よび炭酸カルシウム0.1％を含有する培地（殺菌前ｐＨ
7.0）を用いた。該種培地５０ml（３００ml容エルレン
マイヤーフラスコ）に、ミクロモノスポラsp.6168-A株
を接種し、２８℃、４日間培養した。次いで、下記組成
の生産培地５００mlを２容エルレンマイヤーフラスコ
４本に入れ、上記種培養物を１０mlずつ植菌した。
生産培地組成：グルコース１％、グリセロール２％、コ
ーンスティープリカー0.5％、乾燥酵母１％、大豆粉２
％、K2HPO40.05％、硫酸マグネシウム0.05％、硫酸マグ
ネシウム0.05％、炭酸カルシウム0.5％（殺菌前ｐＨ7.
0） 培養は２８℃、４日間振盪培養を行った。培養終了後、
培養液を遠心分離（6000×ｇ、20分）で菌体部分と上清
とに分けた。菌体部分は、実施例２で用いた。上清部分
1.8を塩酸でｐＨ4.0に調整した後、１００mlの炭素末
（中国産業社製、ＧＬＣ）カラムに通塔し、８０％アセ
トン水溶液で溶出した。溶出液のジヒドロキシアセトン
の高濃度画分を集めて減圧濃縮した。次に１００mlセル
ロース・カラムに通塔し、水飽和ｎ−ブタノールで溶出
し、ジヒドロキシアセトンの高濃度画分を集めて減圧濃
縮した。この濃縮液を１００mlセフアデツクスＬＨ−２
０（ファルマシア・ファイン・ケミカルズ社製）に通塔
し、５０％メタノール水溶液で溶出し、ジヒドロキシア
セトン高濃度画分を集めて減圧濃縮した。その結果、ジ
ヒドロキシアセトン3.2ｇを得た。
ーンスティープリカー0.5％、乾燥酵母１％、大豆粉２
％、K2HPO40.05％、硫酸マグネシウム0.05％、硫酸マグ
ネシウム0.05％、炭酸カルシウム0.5％（殺菌前ｐＨ7.
0） 培養は２８℃、４日間振盪培養を行った。培養終了後、
培養液を遠心分離（6000×ｇ、20分）で菌体部分と上清
とに分けた。菌体部分は、実施例２で用いた。上清部分
1.8を塩酸でｐＨ4.0に調整した後、１００mlの炭素末
（中国産業社製、ＧＬＣ）カラムに通塔し、８０％アセ
トン水溶液で溶出した。溶出液のジヒドロキシアセトン
の高濃度画分を集めて減圧濃縮した。次に１００mlセル
ロース・カラムに通塔し、水飽和ｎ−ブタノールで溶出
し、ジヒドロキシアセトンの高濃度画分を集めて減圧濃
縮した。この濃縮液を１００mlセフアデツクスＬＨ−２
０（ファルマシア・ファイン・ケミカルズ社製）に通塔
し、５０％メタノール水溶液で溶出し、ジヒドロキシア
セトン高濃度画分を集めて減圧濃縮した。その結果、ジ
ヒドロキシアセトン3.2ｇを得た。
実施例２ 酵素的転換法によるジヒドロキシアセトンの
製造法 実施例１で培養し、分離した菌体の内３０ｇを２容エ
ルレンマイヤーフラスコに入れた１０％グリセロール水
溶液６００mlに懸濁し、２８℃で振盪しながら反応させ
た。１２０時間後、反応液中に、ジヒドロキシアセトン
が29.2ｇ生成蓄積した。この反応液から過によって菌
体を除去し、液を凍結乾燥することにより粗ジヒドロ
キシアセトン26.6ｇを得た。
製造法 実施例１で培養し、分離した菌体の内３０ｇを２容エ
ルレンマイヤーフラスコに入れた１０％グリセロール水
溶液６００mlに懸濁し、２８℃で振盪しながら反応させ
た。１２０時間後、反応液中に、ジヒドロキシアセトン
が29.2ｇ生成蓄積した。この反応液から過によって菌
体を除去し、液を凍結乾燥することにより粗ジヒドロ
キシアセトン26.6ｇを得た。
発明の効果 本発明によれば、放線菌ミクロモノスポラ属に属する微
生物を用いて、効率よくジヒドロキシアセトンを得るこ
とができる。
生物を用いて、効率よくジヒドロキシアセトンを得るこ
とができる。
Claims (1)
- 【請求項１】ミクロモノスポラ属に属し、グリセロール
をジヒドロキシアセトンに転換する能力を有する微生物
を、グリセロールを含有した培地に培養することによ
り、または培地に培養して得られる菌体またはその処理
物をグリセロールを含有する水溶液中で反応させること
により、培養物または水溶液中にジヒドロキシアセトン
を生成させ、これを採取することを特徴とするジヒドロ
キシアセトンの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5584286A JPH0670B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | ジヒドロキシアセトンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5584286A JPH0670B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | ジヒドロキシアセトンの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62210994A JPS62210994A (ja) | 1987-09-17 |
| JPH0670B2 true JPH0670B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=13010258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5584286A Expired - Lifetime JPH0670B2 (ja) | 1986-03-13 | 1986-03-13 | ジヒドロキシアセトンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5713333B2 (ja) * | 2010-01-20 | 2015-05-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ジヒドロキシアセトンの製造方法 |
| CN116694497B (zh) * | 2022-12-25 | 2024-10-18 | 塔里木大学 | 一株转化甘油和甘氨酸的放线菌 |
-
1986
- 1986-03-13 JP JP5584286A patent/JPH0670B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62210994A (ja) | 1987-09-17 |
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