JPH08107790A - Production of 2,5-dihydroxypyridine and microorganism for producing 2,5-dihydroxypyridine - Google Patents

Production of 2,5-dihydroxypyridine and microorganism for producing 2,5-dihydroxypyridine

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JPH08107790A
JPH08107790A JP27055594A JP27055594A JPH08107790A JP H08107790 A JPH08107790 A JP H08107790A JP 27055594 A JP27055594 A JP 27055594A JP 27055594 A JP27055594 A JP 27055594A JP H08107790 A JPH08107790 A JP H08107790A
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JP
Japan
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dihydroxypyridine
institute
producing
csm
biotechnology
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JP27055594A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinya Miyaji
伸也 宮地
Toru Nagasawa
透 長澤
Yasushi Hotta
康司 堀田
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COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
Original Assignee
COSMO SOGO KENKYUSHO KK
Cosmo Oil Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a method for producing 2,5-dihydroxypyridine used as a raw material for agrochemicals, etc., and further to obtain a 2,5- dihydroxypyridine-producing microorganism. CONSTITUTION: The 2,5-dihydroxypyridine is produced from 6-hydroxynicotinic acid in the presence of at least one of microorganisms belonging to the genera Serratia, Alcaligenes, and Comamonas. The microorganisms are preferably Alcaligenes faecalis IAM 12586, Alcaligdnes faecalis IFO 14479, Alcaligenes faecalis CSM-6 (FERM P-14554), Serratia marcescens IFO 12648, and Comamonas acidovorans CSM-25 (FERM P-14556).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、農薬等の原料として用
いられる2,5−ジヒドロキシピリジンの製造方法およ
び2,5−ジヒドロキシピリジンを生産する微生物に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing 2,5-dihydroxypyridine used as a raw material for agricultural chemicals and the like, and a microorganism producing 2,5-dihydroxypyridine.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】従
来、2,5−ジヒドロキシピリジンを製造するには、2
−ヒドロキシピリジンまたは3−ヒドロキシピリジンを
ペルオキソ二硫酸および硫酸の存在下において反応を行
い、2,5−ジヒドロキシピリジンを得る化学合成方法
が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to produce 2,5-dihydroxypyridine, 2
A chemical synthesis method is known in which -hydroxypyridine or 3-hydroxypyridine is reacted in the presence of peroxodisulfuric acid and sulfuric acid to obtain 2,5-dihydroxypyridine.

【0003】しかし、位置特異的に水酸基を導入するこ
とは、このような化学合成法では困難であり、2,5−
ジヒドロキシピリジンの収率は11〜34%と低く
〔E.J.Behrman and B.M.Pit
t,Journal of theAmerican
chemical Society,vol.80,
p.3717〜3718,1958,参照〕、工業的に
実用的な製造方法は確立されていない。
However, it is difficult to introduce a hydroxyl group in a position-specific manner by such a chemical synthesis method.
The yield of dihydroxypyridine is as low as 11 to 34% [E. J. Behrman and B.I. M. Pit
t, Journal of the American
chemical Society, vol. 80,
p. 3717 to 3718, 1958], industrially practical manufacturing methods have not been established.

【0004】ヒドロキシピリジン、特に2,5−ジヒド
ロキシピリジンは、農薬原料などとして有用な物質であ
り、その工業的な製造方法の確立が切望されている。
Hydroxypyridine, especially 2,5-dihydroxypyridine, is a useful substance as a raw material for agricultural chemicals and the like, and establishment of an industrial production method thereof has been earnestly desired.

【0005】従来の化学合成法においては、上記のよう
に、ヒドロキシピリジンに位置選択的に水酸基を導入す
る工程が最も困難となっている。
In the conventional chemical synthesis method, as described above, the step of regioselectively introducing a hydroxyl group into hydroxypyridine is the most difficult.

【0006】一方、2,5−ジヒドロキシピリジンは、
ピコリン酸、ニコチン酸、ヒドロキシピリジンの微生物
代謝における中間体として知られており、微生物の有す
る酵素反応においては、位置特異的に水酸化反応が起き
ることが知られている(O.P.SHUKLA et.
al.Indian Journal of Bioc
hemistry & Biophysics 10.
p.176〜178,1973、R.C.GUPTA
et.al.Indian Journalof Bi
ochemistry & Biophysics 1
5.p.462〜464,1978、C.HOUGHT
ON et.al.Biochem.J.130.p.
879〜893,1972参照)。
On the other hand, 2,5-dihydroxypyridine is
It is known as an intermediate in microbial metabolism of picolinic acid, nicotinic acid, and hydroxypyridine, and it is known that a position-specific hydroxylation reaction occurs in the enzymatic reaction of a microorganism (OP SHUKLA et. .
al. Indian Journal of Bioc
chemistry & Biophysics 10.
p. 176-178, 1973, R.I. C. GUPTA
et. al. Indian Journalof Bi
chemistry & Biophysics 1
5. p. 462-464, 1978, C.I. HOUGHT
ON et. al. Biochem. J. 130. p.
879-893, 1972).

【0007】しかし、これまでに知られている微生物代
謝における中間体としての2,5−ジヒドロキシピリジ
ンの蓄積量はいずれも低く、実用的な2,5−ジヒドロ
キシピリジンの製造方法は確立されていない。
However, the accumulated amount of 2,5-dihydroxypyridine as an intermediate in microbial metabolism known so far is low, and a practical method for producing 2,5-dihydroxypyridine has not been established. .

【0008】また、微生物を用い、工業的に有効な2,
5−ジヒドロキシピリジンの製造方法として、本発明者
らは、先に、6−ヒドロキシニコチン酸を原料として、
Pseudomonas属に属する微生物および、その
産する2,5−ジヒドロキシピリジン合成酵素を用いた
2,5−ジヒドロキシピリジンの製造方法を提案してい
る(特願平5−302392号、特願平6−59903
号)。
[0008] Further, by using a microorganism, industrially effective
As a method for producing 5-dihydroxypyridine, the present inventors previously prepared 6-hydroxynicotinic acid as a raw material, and
A microorganism belonging to the genus Pseudomonas and a method for producing 2,5-dihydroxypyridine using the 2,5-dihydroxypyridine synthase produced by the microorganism have been proposed (Japanese Patent Application Nos. 5-302392 and 6-59903).
issue).

【0009】本発明は、これら先提案のものとは異なる
微生物を用いた2,5−ジヒドロキシピリジンの製造方
法と、これまで知られていない2,5−ジヒドロキシピ
リジンを生産する微生物を提供することを目的とする。
The present invention provides a method for producing 2,5-dihydroxypyridine using a microorganism different from those previously proposed, and a microorganism producing 2,5-dihydroxypyridine which has hitherto been unknown. With the goal.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために、先ず、6−ヒドロキシニコチン酸
を原料として2,5−ジヒドロキシピリジンを効率よく
蓄積する能力を有する微生物の検索を行ったところ、6
−ヒドロキシニコチン酸を含む培地で培養することによ
り、2,5−ジヒドロキシピリジンを蓄積する、これま
で知られていなかった微生物を取得することができた。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors first of all, of a microorganism having the ability to efficiently accumulate 2,5-dihydroxypyridine from 6-hydroxynicotinic acid as a raw material. When I searched, 6
By culturing in a medium containing -hydroxynicotinic acid, it was possible to obtain a previously unknown microorganism that accumulates 2,5-dihydroxypyridine.

【0011】次いで、本発明者らは、この6−ヒドロキ
シニコチン酸に生育可能で、2,5−ジヒドロキシピリ
ジン生産活性を有する微生物や、Serratia属、
Alcaligenes属、Comamonas属に属
する微生物を用いて、6−ヒドロキシニコチン酸から
2,5−ジヒドロキシピリジンを製造することができ
た。
Next, the present inventors have succeeded in developing a microorganism capable of growing on 6-hydroxynicotinic acid and having an activity of producing 2,5-dihydroxypyridine, a genus Serratia,
It was possible to produce 2,5-dihydroxypyridine from 6-hydroxynicotinic acid using a microorganism belonging to the genus Alcaligenes and the genus Commonas.

【0012】本発明は、これらの事実に基づくもので、
セラチア(Serratia)属、アルカリジェネス
(Alcaligenes)属、コマモナス(Coma
monas)属に属する微生物から選ばれる少なくとも
一種、および6−ヒドロキシニコチン酸を用いることを
特徴とする2,5−ジヒドロキシピリジンの製造方法を
要旨とする。この製造方法において、上記微生物は、A
lcaligenes faecalis IAM 1
2586、Alcaligenes faecalis
IFO 14479、工業技術院生命工学工業技術研
究所に寄託されたAlcaligenes faeca
lis CSM−6(FERM P−14554)、S
erratia marcescens IFO 12
648、工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託され
たComamonas acidovorans CS
M−25(FERM P−14556)であることが好
ましい。
The present invention is based on these facts,
The genus Serratia, the genus Alcaligenes, the Comamonas
The summary is a method for producing 2,5-dihydroxypyridine, which comprises using at least one selected from microorganisms belonging to the genus Monas) and 6-hydroxynicotinic acid. In this production method, the microorganism is A
lcaligenes faecalis IAM 1
2586, Alcaligenes faecalis
IFO 14479, Alcaligenes faeca deposited at the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, AIST
lis CSM-6 (FERM P-14554), S
erratia marcescens IFO 12
648, Commamonas acidovorans CS deposited at the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, AIST
It is preferably M-25 (FERM P-14556).

【0013】また、本発明は、6−ヒドロキシニコチン
酸に生育可能で、2,5−ジヒドロキシピリジン生産活
性を有し、工業技術院生命工学工業技術研究所に寄託さ
れたAlcaligenes faecalis CS
M−6(FERM P−14554)、同Comamo
nas acidovorans CSM−25(FE
RM P−14556)をも要旨とする。
Further, the present invention is capable of growing on 6-hydroxynicotinic acid, has an activity of producing 2,5-dihydroxypyridine, and has been deposited with the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology, Alcaligenes faecalis CS.
M-6 (FERM P-14554), the same Comma
NAS acidovorans CSM-25 (FE
RM P-14556) is also the subject.

【0014】以下、本発明菌および2,5−ジヒドロキ
シピリジンの製造方法の詳細を説明する。
The bacterium of the present invention and the method for producing 2,5-dihydroxypyridine will be described in detail below.

【0015】本発明の2,5−ジヒドロキシピリジンの
製造に用いられる微生物は、6−ヒドロキシニコチン酸
から2,5−ジヒドロキシピリジンを生成する微生物
で、セラチア(Serratia)属、アルカリジェネ
ス(Alcaligenes)属、コマモナス(Com
amonas)属に属する微生物から選ばれ、中でも、
財団法人発酵研究所に寄託されているAlcalige
nes faecalis IFO 14479、Se
rratia marcescens IFO1264
8、東京大学分子細胞生物学研究所に寄託されているA
lcaligenes faecalis IAM 1
2586が好ましい。これらの微生物は、6−ヒドロキ
シニコチン酸を含む培地中にて培養し、2,5−ジヒド
ロキシピリジンを蓄積することを指標として検索された
微生物である。
The microorganism used in the production of 2,5-dihydroxypyridine of the present invention is a microorganism which produces 2,5-dihydroxypyridine from 6-hydroxynicotinic acid, and is of the genus Serratia or the genus Alcaligenes. , Comamonas (Com
selected from the microorganisms belonging to the genus
Alcalige deposited at the Fermentation Research Institute
nes faecalis IFO 14479, Se
rratia marcescens IFO1264
8. A deposited at the Institute for Molecular and Cellular Biology, University of Tokyo
lcaligenes faecalis IAM 1
2586 is preferred. These microorganisms are microorganisms that have been searched by culturing in a medium containing 6-hydroxynicotinic acid and accumulating 2,5-dihydroxypyridine as an index.

【0016】また、土壌などから分離することも可能で
あり、本発明では、例えば土壌より2,5−ジヒドロキ
シピリジン生産菌として分離し、工業技術院生命工学工
業技術研究所に寄託したAlcaligenes fa
ecalis CSM−6(FERM P−1455
4)、Comamonas acidovoransC
SM−25(FERM P−14556)が挙げられ
る。
It is also possible to separate it from soil or the like. In the present invention, for example, Alcaligenes fa was isolated from soil as a 2,5-dihydroxypyridine-producing bacterium and deposited at the Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology.
ecalis CSM-6 (FERM P-1455
4), Commonas acidovoransC
SM-25 (FERM P-14556) is mentioned.

【0017】土壌などに含まれる2,5−ジヒドロキシ
ピリジンを生成する微生物の検索には、集積培養法など
の常法を用いることができる。具体的には、一般的な微
生物の生育に必要な栄養液を含む培地に6−ヒドロキシ
ニコチン酸を添加した培地で微生物を培養し、生育した
微生物が、2,5−ジヒドロキシピリジンを生産する活
性を有するかどうかを判定することによって、検索する
ことができる。また、培養時に6−ヒドロキシニコチン
酸を予め添加しておき、培養に伴うその減少あるいは
2,5−ジヒドロキシピリジンの生成量を測定すること
によっても、検索することができる。
To search for a microorganism that produces 2,5-dihydroxypyridine contained in soil or the like, a conventional method such as an enrichment culture method can be used. Specifically, the microorganisms are cultured in a medium containing 6-hydroxynicotinic acid in a medium containing a nutrient solution necessary for the growth of general microorganisms, and the grown microorganisms produce 2,5-dihydroxypyridine. Can be searched by determining whether or not It is also possible to search by adding 6-hydroxynicotinic acid in advance during the culture and measuring the decrease in the culture or the amount of 2,5-dihydroxypyridine produced during the culture.

【0018】このスクーリニング方法の一例を以下に説
明する。細菌の増殖に必要な培地成分と6−ヒドロキシ
ニコチン酸を添加した培地を試験管に分注し、滅菌後、
採取した土壌や雨水などの微生物源を添加し、振とうま
たは静置培養する。次に、この培養液を適当に希釈して
寒天培地などに撒き、生育した菌のコロニーを得る。得
られたコロニーについて、再度、上記と同様の培地を用
いて培養を行い、その培養液について、高速液体クロマ
トグラフィ(以下、HPLC)などにより、6−ヒドロ
キシニコチン酸の残存濃度、2,5−ジヒドロキシピリ
ジンの蓄積量を分析し、6−ヒドロキシニコチン酸を
2,5−ジヒドロキシピリジンに変換する能力を有する
微生物を選抜する。
An example of this screening method will be described below. A medium containing 6-hydroxynicotinic acid and a medium component necessary for bacterial growth was dispensed into a test tube, and after sterilization,
Add microbial sources such as collected soil and rainwater, and perform shaking or static culture. Next, this culture solution is appropriately diluted and spread on an agar medium or the like to obtain colonies of grown bacteria. The obtained colonies are again cultivated using the same medium as described above, and the culture solution is subjected to high-performance liquid chromatography (hereinafter, HPLC) and the like to determine the residual concentration of 6-hydroxynicotinic acid and 2,5-dihydroxy. The accumulated amount of pyridine is analyzed, and a microorganism having the ability to convert 6-hydroxynicotinic acid into 2,5-dihydroxypyridine is selected.

【0019】なお、6−ヒドロキシニコチン酸、2,5
−ジヒドロキシピリジン共に速やかに代謝するような強
い活性を持つ菌の場合であって、しかも上述の分析方法
では2,5−ジヒドロキシピリジンの蓄積量を正確に測
定できない場合には、培養後の菌体を用いて6−ヒドロ
キシニコチン酸と反応させ、2,5−ジヒドロキシピリ
ジン生産活性を測定することにより、2,5−ジヒドロ
キシピリジン生産菌を選抜する。
Incidentally, 6-hydroxynicotinic acid, 2,5
-In the case of a bacterium having a strong activity of rapidly metabolizing both dihydroxypyridine, and when the amount of 2,5-dihydroxypyridine accumulated cannot be accurately measured by the above-mentioned analysis method, the microbial cell after culturing is 2,5-dihydroxypyridine producing bacterium is selected by reacting with 6-hydroxynicotinic acid and measuring 2,5-dihydroxypyridine producing activity.

【0020】細菌の増殖に必要となる培地成分として
は、一般的な成分を利用することができる。具体的に
は、炭素源として、グルコース,シュークロースなどの
糖類、酢酸,コハク酸などの有機酸類、エタノール,グ
リセロールなどのアルコール類などから1種類あるいは
2種類以上を混合して用いることができる。窒素源とし
て、硝酸ナトリウム,硫酸ナトリウム,硫酸アンモニウ
ムなどの無機塩類、酵母エキス,ペプトン,肉エキス,
尿素,グルタミン酸などの有機化合物を添加することが
できる。また、これら炭素源、窒素源の他に、必要に応
じて、無機塩類、金属、ビタミンなどを添加することも
できる。
As a medium component required for bacterial growth, general components can be used. Specifically, as the carbon source, one kind or a mixture of two or more kinds of sugars such as glucose and sucrose, organic acids such as acetic acid and succinic acid, alcohols such as ethanol and glycerol can be used. As nitrogen sources, inorganic salts such as sodium nitrate, sodium sulfate, ammonium sulfate, yeast extract, peptone, meat extract,
Organic compounds such as urea and glutamic acid can be added. In addition to these carbon sources and nitrogen sources, inorganic salts, metals, vitamins and the like can be added as required.

【0021】培養条件としては、培地のpHは約3〜
8、好ましくは約5〜7であり、培養温度は20〜40
℃、好ましくは25〜37℃である。また、基質が十分
に供給されるように、適宜攪拌、振とうを行うことが望
ましい。
As culture conditions, the pH of the medium is about 3 to
8, preferably about 5 to 7, and the culture temperature is 20 to 40.
C., preferably 25 to 37.degree. Further, it is desirable to appropriately perform stirring and shaking so that the substrate is sufficiently supplied.

【0022】上記のスクリーニングによって土壌より得
られた2,5−ジヒドロキシピリジン生産菌CSM−6
株、CSM−25株は、以下のような菌学的特性を有す
る。
2,5-dihydroxypyridine producing bacterium CSM-6 obtained from soil by the above-mentioned screening
The strain, CSM-25 strain, has the following mycological characteristics.

【0023】 [0023]

【0024】(b)各培地における生育状態 1)肉汁寒天平板培養 CSM6株: 生育の程度:良好な生育 コロニーの色:やや灰色がかった白色、鈍い光沢あり コロニーの隆起:やや盛り上がりがある コロニーの周辺:全縁 コロニーの表面:平滑 CSM25株: 生育の程度:良好な生育 コロニーの色:淡いクリーム色、光沢あり コロニーの周辺:波状 コロニーの表面:平滑(B) Growth state in each medium 1) Meat agar plate culture CSM6 strain: Growth level: good growth Color of colony: slightly grayish white, dull gloss Colony uplift: slightly raised colony Surroundings: All edges Surface of colony: Smooth CSM25 strain: Growth level: good growth Color of colony: pale cream color, glossy Surrounding of colony: wavy Surface of colony: smooth

【0025】2)肉汁寒天斜面培養 CSM6株: 生育の程度:良好な生育 表面:平滑 色:やや灰色がかった白色、鈍い光沢あり CSM25株: 生育の程度:良好な生育 表面:平滑 色:白みがかった茶色、光沢あり2) Meat broth agar slant culture CSM6 strain: degree of growth: good growth Surface: smooth color: slightly grayish white with dull gloss CSM25 strain: degree of growth: good growth Surface: smooth color: white Brownish, shiny

【0026】3)肉汁液体培養 CSM6株:良好な生育、沈澱あり、菌膜の形成なし CSM25株:良好な生育、沈澱あり、菌膜の形成なし3) Liquid culture of broth CSM6 strain: good growth, precipitation, no formation of pellicle CSM25 strain: good growth, precipitation, no formation of pellicle

【0027】4)肉汁ゼラチン穿刺培養 CSM6株:ゼラチンを液化しない CSM25株:ゼラチンを液化しない4) Meat juice gelatin stab culture CSM6 strain: do not liquefy gelatin CSM25 strain: do not liquefy gelatin

【0028】5)リトマス・ミルク CSM6株:沈澱・凝固は認められない、アルカリ化し
ない CSM25株:沈澱・凝固は認められない、アルカリ化
しない
5) Litmus milk CSM6 strain: No precipitation / coagulation, no alkalization CSM25 strain: No precipitation / coagulation, no alkalization

【0029】 (c)生理学的性質 CSM6株 CSM25株 1)硝酸塩の還元 − + 2)脱窒反応 − − 3)MRテスト − − 4)VPテスト − − 5)インドールの生成 − − 6)硫化水素の生成 微弱 − 7)デンプンの加水分解 − − 8)クエン酸の利用 Koserの培地 利用する 利用する Christensenの培地 利用する 利用する 9)無機窒素源の利用 硝酸塩の利用 利用する 利用する アンモニウム塩の利用 利用する 利用する 10)色素の生成 − − 11)ウレアーゼ − + 12)オキシダーゼ + + 13)カタラーゼ + + 14)生育の範囲 pH 5.6〜9.8 5.0〜9.4 温度℃ 11〜45 8〜43 15)酸素に対する態度 好気的 好気的 16)O−Fテスト − −(C) Physiological properties CSM6 strain CSM25 strain 1) Reduction of nitrate- + 2) Denitrification reaction--3) MR test--4) VP test--5) Formation of indole--6) Hydrogen sulfide Weak -7) Starch hydrolysis-8) Utilization of citric acid Utilization of Koser medium Utilization Utilization of Christensen medium Utilization Utilization 9) Utilization of inorganic nitrogen source Utilization of nitrate Utilization Utilization of ammonium salt Utilization Utilization 10) Pigment formation--11) Urease- + 12) Oxidase + + 13) Catalase + + 14) Growth range pH 5.6 to 9.8 5.0 to 9.4 Temperature ° C 11 to 11 458-43 15) Attitude toward oxygen Aerobic and aerobic 16) OF test ---

【0030】 17)糖類から酸およびガスの生成 CSM6株 CSM25株 基質 酸の生成 ガス生成 酸の生成 ガス生成 1 L−アラビノース − − − − 2 D−キシロース − − − − 3 D−グルコース − − − − 4 D−マンノース − − − − 5 D−フラクトース − − + − 6 D−ガラクトース − − − − 7 麦芽糖 − − − − 8 ショ糖 − − − − 9 乳糖 − − − − 10 トレハロース − − − − 11 D−ソルビット − − − − 12 D−マンニット − − + − 13 イノシット − − + − 14 グリセリン − − + − 15 デンプン − − − −17) Production of Acid and Gas from Sugar CSM6 Strain CSM25 Strain Substrate Acid Production Gas Production Acid Production Gas Production 1 L-arabinose -2-D-xylose -3-D-glucose ----- −4 D-mannose − − − − 5 D-fructose − − + − 6 D-galactose − − − − 7 Maltose − − − − 8 Sucrose − − − − 9 Lactose − − − − 10 Trehalose − − − − 11 D-Sorbit − − − − 12 D-Mannitol − − + − 13 Inosit − − + − 14 Glycerin − − + − 15 Starch − − − −

【0031】(d)その他 CSM6株:m−,p−ヒドロキシ安息香酸に生育しな
い、酢酸ナトリウムに生育する、TWEEN 80を加
水分解しない CSM25株:アセトアミド、グリコレート、L−ヒス
チジン、m−,p−ヒドロキシ安息香酸に生育する
(D) Others CSM6 strain: m-, p-hydroxybenzoic acid does not grow, sodium acetate grows, TWEEN 80 does not hydrolyze CSM25 strain: acetamide, glycolate, L-histidine, m-, p -Grows on hydroxybenzoic acid

【0032】以上の菌学的性質をバージェイズ マニュ
アル オブ システマティック バクテライオロジー
(BERGEY’S MANUAL OF Syste
matic Bacteriology))、The
Prokaryotes第2版(1991年)などに照
らし合わせた結果から、CSM−6株はAlcalig
enes faecalisと、CSM−25株はCo
mamonas acidovoransと同定され、
これらはそれぞれ工業技術院生命工学工業技術研究所に
寄託されている。
The above-mentioned mycological properties are described in the Berjay's Manual of Systematic Bacteriology (BERGEY'S MANUAL OF System).
magic Bacteriology)), The
From the results of comparison with Prokaryotes 2nd edition (1991), etc., CSM-6 strain is Alcalig.
enes faecalis and CSM-25 strain are Co
identified as mamonas acidovorans,
Each of these has been deposited at the Institute of Biotechnology, Industrial Technology Institute.

【0033】これらの本発明菌は、6−ヒドロキシニコ
チン酸を2,5−ジヒドロキシピリジンに変換し、位置
特異的かつ高効率に2,5−ジヒドロキシピリジンを生
産する。
These bacteria of the present invention convert 6-hydroxynicotinic acid into 2,5-dihydroxypyridine and produce 2,5-dihydroxypyridine regiospecifically and highly efficiently.

【0034】このようにして得られた2,5−ジヒドロ
キシピリジン生産菌、あるいは前述の財団法人発酵研究
所や東京大学分子細胞生物学研究所に寄託されているA
lcaligenes faecalis IAM 1
2586、Alcaligenes faecalis
IFO 14479、Serratia marce
scens IFO 12648、その他セラチア(S
erratia)属、アルカリジェネス(Alcali
genes)属、コマモナス(Comamonas)属
に属する微生物(以下、これらをまとめて「2,5−ジ
ヒドロキシピリジン生産菌」と記すこともある)を用い
た2,5−ジヒドロキシピリジンの製造方法は、次のよ
うに行われる。
The 2,5-dihydroxypyridine-producing bacterium thus obtained, or A deposited at the aforementioned Fermentation Research Institute or the Institute for Molecular Cell Biology, University of Tokyo
lcaligenes faecalis IAM 1
2586, Alcaligenes faecalis
IFO 14479, Serratia marce
scens IFO 12648, other Serratia (S
erratia genus, Alcali gene (Alcali)
gene) and a microorganism belonging to the genus Comamonas (hereinafter, these may be collectively referred to as "2,5-dihydroxypyridine-producing bacterium"), and a method for producing 2,5-dihydroxypyridine is as follows. Is done like.

【0035】2,5−ジヒドロキシピリジン生産菌を、
上記のスクリーニングの際と同様の培養条件にて、12
〜48時間、好ましくは17〜20時間培養し、遠心分
離器などにより菌体を得る。次に、リン酸緩衝液などを
用いて再懸濁して反応液を調製する。この反応液中の菌
体濃度は、乾燥菌体重量で、1ミリリットル(以下、
「mL」と記し、リットルを「L」と記す)当たり3〜
50mg、好ましくは3〜20mgとすることが望まし
い。
2,5-dihydroxypyridine producing bacterium
Under the same culture conditions as in the above screening, 12
The cells are cultured for 48 hours, preferably 17-20 hours, and the cells are obtained by a centrifuge or the like. Next, a reaction solution is prepared by resuspending with a phosphate buffer or the like. The bacterial cell concentration in this reaction solution was 1 milliliter (hereinafter,
"ML", liter is "L") 3 per
It is desirable that the amount be 50 mg, preferably 3 to 20 mg.

【0036】この反応液に、6−ヒドロキシニコチン酸
を10〜200mM、好ましくは10〜100mMの濃
度となるように添加し、温度10〜40℃、好ましくは
15〜35℃にて、反応を10〜120分間行う。その
際、菌体と原料が良好に混合されるように、適切に攪拌
することが望ましい。また、反応に必要となる酸素を効
率よく供給するために、空気、あるいは酸素ガスを吹き
込むこともできる。
6-Hydroxynicotinic acid is added to this reaction solution at a concentration of 10 to 200 mM, preferably 10 to 100 mM, and the reaction is carried out at a temperature of 10 to 40 ° C., preferably 15 to 35 ° C. ~ 120 minutes. At that time, it is desirable to appropriately stir so that the bacterial cells and the raw materials are mixed well. In addition, air or oxygen gas can be blown in to efficiently supply oxygen required for the reaction.

【0037】さらに、反応液調製のための培養中、また
は反応中、原料である6−ヒドロキシニコチン酸の残存
濃度を測定し、適宜原料を追加することにより、さらに
効率よく反応を行うこともできる。
Further, during the culture for preparing the reaction solution or during the reaction, the residual concentration of 6-hydroxynicotinic acid as a raw material is measured, and the raw material is appropriately added, so that the reaction can be performed more efficiently. .

【0038】以下に、2,5−ジヒドロキシピリジンの
製造実施例を示すが、本発明はこれらの実施例のみに限
定されるものではない。
Examples of producing 2,5-dihydroxypyridine are shown below, but the present invention is not limited to these examples.

【0039】[0039]

【実施例】【Example】

実施例1 表1に示す培地50mLに、Alcaligenes
faecalis IAM 12586、Alcali
genes faecalis IFO 14479、
Alcaligenes faecalis CSM−
6(FERMP−14554)、Serratia m
arcescens IFO 12648、Comam
onas acidovorans CSM−25(F
ERMP−14556)株を、それぞれ接種し、30℃
にて18時間、好気的条件下で培養した。
Example 1 In 50 mL of the medium shown in Table 1, Alcaligenes was added.
faecalis IAM 12586, Alcali
genesis faecalis IFO 14479,
Alcaligenes faecalis CSM-
6 (FERMP-14554), Serratia m
arcescens IFO 12648, Comam
onas acidovorans CSM-25 (F
ERMP-14556) strains were inoculated respectively at 30 ° C.
The cells were cultured for 18 hours under aerobic conditions.

【0040】培養後、遠心分離により菌体を集菌し、こ
れをpH6.5、0.1Mのリン酸緩衝液に懸濁して洗
浄後、同緩衝液に再懸濁して菌体濃縮液を得た。
After culturing, the bacterial cells were collected by centrifugation, suspended in 0.1 M phosphate buffer of pH 6.5 and washed, and then resuspended in the same buffer to obtain a concentrated bacterial cell solution. Obtained.

【0041】この菌体濃縮液0.35mL(乾燥菌体重
量:8mg)と、上記の緩衝液1.45mLと、200
mMの6−ヒドロキシニコチン酸水溶液0.2mLとを
混合して、全容を2mLとし(6−ヒドロキシニコチン
酸濃度は20mM)、30℃にて20分間の反応を行っ
た。
0.35 mL of this microbial cell concentrate (dry cell weight: 8 mg), 1.45 mL of the above buffer solution, and 200
0.2 mL of 6-hydroxynicotinic acid aqueous solution of mM was mixed to make the total volume 2 mL (6-hydroxynicotinic acid concentration was 20 mM), and the reaction was carried out at 30 ° C. for 20 minutes.

【0042】反応終了後、HPLC分析により2,5−
ジヒドロキシピリジンの生成量を分析したところ、それ
ぞれ表3に示す量の2,5−ジヒドロキシピリジンが蓄
積された。
After completion of the reaction, HPLC analysis revealed 2,5-
When the production amount of dihydroxypyridine was analyzed, the amounts of 2,5-dihydroxypyridine shown in Table 3 were accumulated.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】[0045]

【表3】 [Table 3]

【0046】実施例2 表4に示す培地50mLにて、Alcaligenes
faecalisCSM−6株、Comamonas
acidovorans CSM−25株の培養をそ
れぞれ行った以外は、実施例1と同様にして反応を行っ
た結果、2,5−ジヒドロキシピリジンの蓄積量は、そ
れぞれ12.5mM(CSM−6株)、7.1mM(C
SM−25株)であった。
Example 2 In 50 mL of the medium shown in Table 4, Alcaligenes
faecalis CSM-6 strain, Commonas
As a result of carrying out the reaction in the same manner as in Example 1 except that the C. acidovorans CSM-25 strain was cultivated, respectively, the accumulated amount of 2,5-dihydroxypyridine was 12.5 mM (CSM-6 strain), 7 respectively. 0.1 mM (C
SM-25 strain).

【0047】[0047]

【表4】 [Table 4]

【0048】実施例3 反応中の6−ヒドロキシニコチン酸の残存量を測定し、
10mM以下となった時点で6−ヒドロキシニコチン酸
の濃度が30mMとなるように、繰り返し6−ヒドロキ
シニコチン酸の添加を行いながら、6時間反応を行った
以外は、実施例2と同様にして反応を行った結果、2,
5−ジヒドロキシピリジンの蓄積量は、それぞれ22m
M(CSM−6株)、15mM(CSM−25株)であ
った。
Example 3 The residual amount of 6-hydroxynicotinic acid during the reaction was measured,
Reaction was performed in the same manner as in Example 2 except that the reaction was carried out for 6 hours while repeatedly adding 6-hydroxynicotinic acid so that the concentration of 6-hydroxynicotinic acid became 30 mM when the concentration became 10 mM or less. As a result,
The accumulated amount of 5-dihydroxypyridine is 22 m each
M (CSM-6 strain) and 15 mM (CSM-25 strain).

【0049】[0049]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明では、6−
ヒドロキシニコチン酸につき位置特異的に水酸化反応を
起こすことができる微生物の代謝により、2,5−ジヒ
ドロキシピリジンを多量に蓄積させることができる。し
たがって、本発明によれば、実用的な2,5−ジヒドロ
キシピリジンの製造を行うことができる。
As described above in detail, in the present invention, 6-
A large amount of 2,5-dihydroxypyridine can be accumulated by metabolism of a microorganism capable of causing a site-specific hydroxylation reaction with respect to hydroxynicotinic acid. Therefore, according to the present invention, practical production of 2,5-dihydroxypyridine can be performed.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:01) (C12N 1/20 C12R 1:05) (C12N 1/20 C12R 1:01) (72)発明者 堀田 康司 埼玉県幸手市権現堂1134−2 株式会社コ スモ総合研究所研究開発センター内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location C12R 1:01) (C12N 1/20 C12R 1:05) (C12N 1/20 C12R 1:01) (72) Inventor Koji Hotta 1134-2 Gongendo, Satte City, Saitama Cosmo Research Institute's R & D Center

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラチア(Serratia)属、アル
カリジェネス(Alcaligenes)属、コマモナ
ス(Comamonas)属に属する微生物から選ばれ
る少なくとも一種、および6−ヒドロキシニコチン酸を
用いることを特徴とする2,5−ジヒドロキシピリジン
の製造方法。
1. At least one selected from microorganisms belonging to the genus Serratia, the genus Alcaligenes, the genus Comamonas, and 2,5-dihydroxy, which is characterized by using 6-hydroxynicotinic acid. A method for producing pyridine.
【請求項2】 微生物がAlcaligenes fa
ecalis IAM 12586、Alcalige
nes faecalis IFO 14479、工業
技術院生命工学工業技術研究所に寄託されたAlcal
igenesfaecalis CSM−6(FERM
P−14554)、Serratia marces
cens IFO 12648、工業技術院生命工学工
業技術研究所に寄託されたComamonas aci
dovorans CSM−25(FERM P−14
556)である請求項1記載の2,5−ジヒドロキシピ
リジンの製造方法。
2. The microorganism is Alcaligenes fa
ecalis IAM 12586, Alcalige
nes faecalis IFO 14479, Alcal deposited at Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, AIST
igenesfaecalis CSM-6 (FERM
P-14554), Serratia marces
cens IFO 12648, Commonas aci deposited at Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, AIST
dovorans CSM-25 (FERM P-14
556), The method for producing 2,5-dihydroxypyridine according to claim 1.
【請求項3】 6−ヒドロキシニコチン酸に生育可能
で、2,5−ジヒドロキシピリジン生産活性を有し、工
業技術院生命工学工業技術研究所に寄託されたAlca
ligenes faecalis CSM−6(FE
RM P−14554)、同Comamonas ac
idovorans CSM−25(FERM P−1
4556)である2,5−ジヒドロキシピリジン生産
菌。
3. Alca which can grow on 6-hydroxynicotinic acid and has 2,5-dihydroxypyridine producing activity, and has been deposited at the Institute of Biotechnology, Institute of Biotechnology, Institute of Industrial Science and Technology.
ligenes faecalis CSM-6 (FE
RM P-14554) and the same Commonas ac.
idovorans CSM-25 (FERM P-1
4,556) which is a 2,5-dihydroxypyridine producing bacterium.
JP27055594A 1994-10-07 1994-10-07 Production of 2,5-dihydroxypyridine and microorganism for producing 2,5-dihydroxypyridine Pending JPH08107790A (en)

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