JPH07188A - 新規微生物及びそれを用いるd−リンゴ酸の製造法 - Google Patents

新規微生物及びそれを用いるd−リンゴ酸の製造法

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JPH07188A
JPH07188A JP14307693A JP14307693A JPH07188A JP H07188 A JPH07188 A JP H07188A JP 14307693 A JP14307693 A JP 14307693A JP 14307693 A JP14307693 A JP 14307693A JP H07188 A JPH07188 A JP H07188A
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JP
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malic acid
microorganism
acid
reaction
producing
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JP14307693A
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Tadaatsu Nakahara
忠篤 中原
Makoto Kakishima
眞 柿嶌
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 D−リンゴ酸生成能を有するウスチラゴ属、
ロドトルーラ属又はサッカロミコプシス属に属する微生
物あるいはそれらの処理物を、マレイン酸水性溶液に作
用させて反応液中にD−リンゴ酸を生成させ、該反応液
からD−リンゴ酸を採取することを特徴とするD−リン
ゴ酸の製造法。 【効果】 本発明によれば、高光学純度のD−リンゴ酸
を効率よく、安価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、D−リンゴ酸生成能力
を有する真核微生物及びそれを用いるD−リンゴ酸の製
造法に関するものである。本発明によれば、高光学純度
のD−リンゴ酸を高収率で安価に製造することができ
る。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】光学純
度の高いリンゴ酸は、生理活性物質などの種々の不斉合
成化合物の原料として有用である。D−リンゴ酸の製造
法としては、化学合成法(A. Bernardiら、Tetrahedron,
Vol.46, p.1987-1998(1990)) 、マレイン酸を原料とし
て細菌を作用させる方法(特開平3−53888;浅野
ら、日本生物工学会1992年度大会講演要旨集、p.22
3; J. Marietら、Appl. Environ. Microbiol., Vol.58,
No.9, p.2854-2960(1992)) などが知られているが、い
ずれも光学純度および生成量とも工業化する上では不十
分であり、真核微生物を用いたD−リンゴ酸の製造法に
ついては未だ知られていない。本発明者らは、真核微生
物である酵母、糸状菌について鋭意検討を重ねた結果、
マレイン酸からD−リンゴ酸を生成する能力を有する微
生物を見出し、これを利用することにより高収率で高光
学純度のD−リンゴ酸を安価に製造し得ることを見出
し、本発明を完成するに至った。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明は、リンゴ酸生成
能を有するウスチラゴ(Ustilago)属、 ロドトルーラ(Rho
dotorula) 属又はサッカロミコプシス(Saccharomycopsi
s)属に属する真核微生物の菌体あるいはそれらの処理物
を、マレイン酸水性溶液に作用させて反応液中にD−リ
ンゴ酸を生成させ、該反応液からD−リンゴ酸を採取す
ることを特徴とするD−リンゴ酸の製造法である。
【0004】本発明のD−リンゴ酸の製造法に用いるこ
とができる微生物としては、ウスチラゴ(Ustilago)属に
属する微生物、好ましくはウスチラゴ・スファエロジー
ナ(Ustilago sphaerogena)S402株;ロドトルーラ(R
hodotorula) 属に属する微生物、好ましくはロドトルー
ラ・ミヌタ・v・テキセンシス(Rhodotorula minutav.
texensis)IFO1102株;サッカロミコプシス(Sacc
haromycopsis)属に属する微生物、好ましくはサッカロ
ミコプシス・リポリチカ(Saccharomycopsis lypolytic
a) IFO1542株などが挙げられる。
【0005】上記微生物のうち、ウスチラゴ・スファエ
ロジーナS402株は新菌株であって、本発明者により
イヌビエ(Echinochloa crus-galli(L. Beauc. var. cur
s-galli)) の子房に生じた胞子堆内の胞子を発芽させる
ことにより分離され、以下の菌学的性質を有する。
【0006】1.顕微鏡的性質 胞子の形状及び大きさ:胞子堆内に多量のクロボ胞子を
形成する。クロボ胞子は球形ないしは楕円形であり、被
膜は褐色で表面には刺を有する。大きさ9〜13μm 。 2.各培地における生育状態 麦芽エキス寒天培地:良好 バレイショ・ブドウ糖寒天培地:良好 3.生理的、生態的性質 クロボ胞子を発芽させると担子器を生じ、担子胞子を形
成する。担子胞子は上記培地上にて発芽し、容易に生育
する。
【0007】以上の性質から、本菌株はウスチラゴ・ス
ファエロジーナと同定されたが、これまでに知られてい
るウスチラゴ属に属する微生物については、D−リンゴ
酸生成能を有していないことから、本菌株は新種と考え
られた。なお、本菌株は、工業技術院生命工学工業技術
研究所に受託番号:FERM P−13584として寄
託されている。
【0008】本発明に用いる上記D−リンゴ酸生成菌
は、実質的にD−リンゴ酸生成能を有していれば、自然
界から分離された菌株のみならず、変異、遺伝子組換
え、細胞融合などの手法により得られる、該酵素活性を
向上させた微生物であってもよい。
【0009】上記の微生物を培養するための培地として
は、炭素源としてグルコース、シュークロース、グリセ
ロール、マレイン酸またはその塩(例えばマレイン酸ナ
トリウム)、リンゴ酸またはその塩(例えばリンゴ酸ナ
トリウム)、フマル酸またはその塩(例えばフマル酸ナ
トリウム)、コハク酸またはその塩(例えばコハク酸ナ
トリウム)等、好ましくはグルコース、マレイン酸また
はその塩を、窒素源として塩化アンモニウム、硫酸アン
モニウム、硝酸アンモニウム、アンモニアのような無機
窒素源、ペプトン、麦芽エキス、肉エキス、コーンステ
ィープリカー、カザミノ酸のような有機窒素源等を、無
機物としてリン酸カリウム、リン酸一水素カリウム、リ
ン酸二水素カリウム、硫酸マグネシウム等を、また必要
に応じて各種ビタミン等の栄養素を含有する培地が好適
に使用される。
【0010】培養は、通気攪拌、振とう等の好気的条件
下で行い、培養温度は通常20〜40℃、好ましくは2
5〜30℃である。培養途中のpHは通常5〜9、好まし
くは6〜8付近であり、培養中のpHの調整は、酸、アル
カリを添加して行うことができる。なお、培養期間は通
常1〜7日間、好ましくは1〜2日間である。
【0011】このようにして得られた培養物から濾過ま
たは遠心分離により集めた菌体を、水または適当な緩衝
液で洗浄し、本発明の酵素反応に使用する。本発明の方
法においては、これらの菌体をそのまま用いることがで
きるが、超音波処理等を加えた菌体破砕物またはそれか
ら分離された粗酵素もしくは精製酵素として、あるいは
適当な担体に固定化して用いることもできる。菌体、菌
体破砕物または粗もしくは精製酵素の固定化手段は、特
に制限されるものではなく、例えばポリアクリルアミ
ド、アルギン酸、κ−カラギーナン等による包括法等が
好適に用いられる。以上に述べた如き菌体の破砕物、粗
もしくは精製酵素、固定化物等を、本明細書においては
まとめて「菌体処理物」という。
【0012】上記のように調製した微生物菌体またはそ
の処理物の存在下、マレイン酸を含有する水溶液に酵素
反応させて、D−リンゴ酸を製造することができる。本
発明のD−リンゴ酸製造法における酵素反応系には、少
なくともマレイン酸が含まれていればよく、その濃度
は、例えば反応の開始時に通常0.01〜30重量%、
好ましくは0.1〜10重量%程度であり、これを逐次
もしくは連続的に反応液中へ添加してもよい。
【0013】本発明方法における微生物菌体またはその
処理物の使用量は、特に限定されるものではないが、通
常0.1〜50重量%、好ましくは1〜10重量%程度
である。この反応は、通常4〜10、好ましくは6〜8
のpHで行われ、反応温度は通常5〜50℃、好ましくは
20〜40℃である。反応は、通常約10〜72時間行
う。
【0014】酵素反応に用いる反応溶媒としては、水ま
たはリン酸もしくはトリス塩酸等の緩衝液が好ましい。
なお、反応に微生物菌体をそのまま使用する場合には、
菌体の膜透過性を向上させるため、非イオン性界面活性
剤、例えばトリトンX−100(商標)等、または有機
溶媒、例えばトルエン等の添加剤を用いることができ
る。添加剤の種類および使用量は、特に限定されるもの
ではないが、反応液中の濃度としては、通常0.01〜
5%程度が好ましい。
【0015】この反応終了液からのD−リンゴ酸の分離
・精製は、それ自体既知の方法、例えばイオン交換樹脂
処理法、濃縮、晶析等により行うことができる。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、これらの実施例は本発明の範囲を何ら制限する
ものではない。
【0017】以下の実施例において%と表示したもの
は、特に説明しない限り重量%を意味する。異性体過剰
率(enantiomer excess) は以下の式で求めた。
【0018】
【数1】
【0019】実施例1 下記培地組成Aの培地30mlを300ml容三角フラスコ
に分注して、120℃、15分間滅菌処理したものに、
ウスチラゴ・スファエロジーナS402を一白金耳量接
種し、25℃にて24時間振とう培養した。培養終了液
を遠心分離(10,000rpm 、10分、4℃)して菌
体を集め、該集菌体を蒸留水50mlに懸濁後、再び遠心
分離(10,000rpm 、10分、4℃)して得た菌体
をD−リンゴ酸生成酵素源とした。
【0020】培地組成A グルコース 1 % ペプトン 0.5% 酵母エキス 0.3% 麦芽エキス 0.3% マレイン酸二ナトリウム 0.1% 蒸留水 (pH6.0)
【0021】反応液(マレイン酸二ナトリウム 0.3
%、トリトンX−100 1%)3mlに上記で調製した
D−リンゴ酸生成酵素源1ml(10mg乾燥菌体/ml)を
加え、30℃にて48時間反応させた。反応液中に生成
したリンゴ酸は、酵素法(F−キット D−,L−リン
ゴ酸、ベーリンガー・マンハイム・山之内製)によりD
−,L−体をそれぞれ別々に測定した。この時の生成D
−リンゴ酸は40.8mg/ml であり、光学純度は98.
9%e.e.であった。
【0022】実施例2 上記培地組成Aの培地30mlを300ml容三角フラスコ
に分注して、120℃、15分間滅菌処理したものに、
ロドトルーラ・ミヌタ・v・テキセンシスIFO110
2を一白金耳量接種し、25℃にて24時間振とう培養
した。培養終了液を遠心分離(10,000rpm 、10
分、4℃)して菌体を集め、該集菌体を蒸留水50mlに
懸濁後、再び遠心分離(10,000rpm 、10分、4
℃)して得た菌体をD−リンゴ酸生成酵素源とした。
【0023】反応液(マレイン酸二ナトリウム 0.3
%、トルエン 0.1ml)3mlに上記で調製したD−リ
ンゴ酸生成酵素源1ml(10mg乾燥菌体/ml)を加え、
30℃にて48時間反応させた。反応液中に生成したリ
ンゴ酸は、酵素法(F−キット D−,L−リンゴ酸、
ベーリンガー・マンハイム・山之内製)によりD−,L
−体をそれぞれ別々に測定した。この時の生成D−リン
ゴ酸は10.53mg/ml であり、光学純度は93.8%
e.e.であった。
【0024】実施例3 上記培地組成Aの培地30mlを300ml容三角フラスコ
に分注して、120℃、15分間滅菌処理したものに、
サッカロミコプシス・リポリチカIFO1542を一白
金耳量接種し、25℃にて24時間振とう培養した。培
養終了液を遠心分離(10,000rpm 、10分、4
℃)して菌体を集め、該集菌体を蒸留水50mlに懸濁
後、再び遠心分離(10,000rpm 、10分、4℃)
して得た菌体をD−リンゴ酸生成酵素源とした。
【0025】反応液(マレイン酸二ナトリウム 0.3
%、トルエン 0.1ml)3mlに上記で調製したD−リ
ンゴ酸生成酵素源1ml(10mg乾燥菌体/ml)を加え、
30℃にて48時間反応させた。反応液中に生成したリ
ンゴ酸は、酵素法(F−キット D−,L−リンゴ酸、
ベーリンガー・マンハイム・山之内製)によりD−,L
−体をそれぞれ別々に測定した。この時の生成D−リン
ゴ酸は4.36mg/mlであり、光学純度は97.7%
e.e.であった。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、安価なマレイン酸から
効率よく、光学純度の高いD−(+)−リンゴ酸を容易
に製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 D−リンゴ酸生成能を有するウスチラゴ
    属、ロドトルーラ属又はサッカロミコプシス属に属する
    微生物あるいはこれらの処理物を、マレイン酸の水性溶
    液中に作用させて反応液中にD−リンゴ酸を生成させ、
    該反応液からD−リンゴ酸を採取することを特徴とする
    D−リンゴ酸の製造法。
  2. 【請求項2】 マレイン酸からのD−リンゴ酸生成能を
    有するウスチラゴ・スファエロジーナ。
JP14307693A 1993-06-15 1993-06-15 新規微生物及びそれを用いるd−リンゴ酸の製造法 Pending JPH07188A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0802260A3 (en) * 1996-04-19 1999-10-27 Ajinomoto Co., Ltd. A process for producing D-malic acid
CN109554429A (zh) * 2018-12-27 2019-04-02 浙江海洋大学 诱导藻细胞高效合成虾青素的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0802260A3 (en) * 1996-04-19 1999-10-27 Ajinomoto Co., Ltd. A process for producing D-malic acid
CN109554429A (zh) * 2018-12-27 2019-04-02 浙江海洋大学 诱导藻细胞高效合成虾青素的方法
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