JPH08173175A - α−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の製造方法 - Google Patents

α−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の製造方法

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JPH08173175A
JPH08173175A JP31801494A JP31801494A JPH08173175A JP H08173175 A JPH08173175 A JP H08173175A JP 31801494 A JP31801494 A JP 31801494A JP 31801494 A JP31801494 A JP 31801494A JP H08173175 A JPH08173175 A JP H08173175A
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methylthiobutyronitrile
methylthiobutyric acid
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Akikazu Matsuyama
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 微生物あるいはその処理物を用いて、α−ヒ
ドロキシ−4−メチルチオ酪酸を得る。 【構成】 α−ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニト
リルに微生物あるいはその処理物を作用させて、α−ヒ
ドロキシ−4−メチルチオ酪酸を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はα−ヒドロキシ−4−メ
チルチオ酪酸の製造法に関する。
【0002】α−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸は、
家畜、特に家禽の飼料に含硫アミノ酸類の不足を補う目
的で添加される飼料添加物である。
【0003】
【従来の技術と問題点】α−ヒドロキシ−4−メチルチ
オ酪酸の工業的製法としてはα−ヒドロキシ−4−メチ
ルチオブチロニトリルの硫酸による加水分解法が知られ
ている。しかし、硫酸を用いた方法は多量の硫安が副生
しα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の回収と精製工
程も複雑となる。
【0004】一方、最近、ニトリル化合物を微生物の作
用により加水分解し対応する酸に変換するいくつかの方
法が提案されており、α−ヒドロキシニトリルからのα
−ヒドロキシ酸の製造方法に関しては例えば、パチルス
属、バクテリジウム属、ミクロコッカス属またはプレビ
バクテリジウム属の微生物によるラクトニトリルおよび
ヒドロキシアセトニトリルからの対応する酸の生産[特
公昭58−15120号公報参照]、トルロプシス属酵
母による対応するα−ヒドロキシニトリルからの光学活
性なL−α−ヒドロキシバレリアン酸およびL−α−ヒ
ドロキシイソカプロン酸の生産[Fukuda Y.,et al.J.Fe
rment.Technol. 51 393(1973)参照]、コリネバクテリ
ウム属の微生物を用いたグリコロニトリル、ラクトニト
リルおよびアセトンシアンヒドリンの加水分解による対
応するα−ヒドロキシ酸の生産[特開昭61−5608
6号公報参照]およびアルカリゲネス属、シュードモナ
ス属、ロドシュードモナス属、コリネバクテリウム属、
アシネトバクター属、バチルス属、マイコバクテリウム
属、ロドコッカス属またはキャンデイ ダ属に属する微生
物によるα−ヒドロキシニトリルからの光学活性なα−
ヒドロキシ酸の生産[特開平2−84198号公報参
照]などが示されている。しかし、微生物を用いたα−
ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の製法に関する報告は
カセオバクター属、シュードモナス属、アルカリゲネス
属、コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウム属、ノ
カルジア属、ロドコッカス属、アースロバクター属の微
生物[特開平4−40898号公報参照]のみに示され
ている。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明者らはこのよう
従来の製造方法に対し、硫安の生成がなく、エネルギー
的にも工業的に有利なα−ヒドロキシ−4−メチルチオ
酪酸の製造方法の開発を目的として、α−ヒドロキシ−
4−メチルチオブチロニトリルからα−ヒドロキシ−4
−メチルチオ酪酸を生産する能力を有する微生物の探検
を広範囲に行った結果、 パントエア(Pantoea)属 ミクロコッカス(Micrococcus)属 バクテリヂウム(Bacteridium)属 バチラス(Bacillus)属 アクチノマヅラ(Actinomadura)属 キタサトスポラ(Kitasatospora)属 ピリメリア(Pilimelia)属 アクロモバクター(Achromobacter)属 ベイジェリンキア(Beijerinckia)属 セルロモナス(Cellulomonas)属 クレブシェラ(Klebsiella)属 アクチノポリスポラ(Actinopolispor
a)属 アクチノシンネマ(Actinosynnema)属 アクチノプラネス(Actinopulanes)属 アミコラタ(Amycolata)属 サッカロポリプポラ(Saccharopolyspo
ra)属 ストレプトマイセス(Streptomyces)属 ノカルヂオイデス(Nocardioides)属 プロビデンシア(Providencia)属 ミクロバクテリウム(Microbacterium)
属 ロドバクター(Rhodobacter)属 ロドスピリリウム(Rhodospirillum)属 に属する微生物に目的とする変換活性を見出し本発明を
完成した。
【0006】すなわち、本発明は、α−ヒドロキシ−4
−メチルチオブチロニトリルをα−ヒドロキシ−4−メ
チルチオ酪酸に変換させる能力を有する微生物あるいは
その処理物をα−ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニ
トリルに作用させ、α−ヒドロキシ−4−メチルチオブ
チロニトリルをα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸に
変換させることを特徴とするα−ヒドロキシ−4−メチ
ルチオ酪酸の製造方法である。
【0007】本発明で使用する微生物は、 パントエア(Pantoea)属 ミクロコッカス(Micrococcus)属 バクテリヂウム(Bacteridium)属 バチラス(Bacillus)属 アクチノマヅラ(Actinomadura)属 キタサトスポラ(Kitasatospora)属 ピリメリア(Pilimelia)属 アクロモバクター(Achromobacter)属 ベイジェリンキア(Beijerinckia)属 セルロモナス(Cellulomonas)属 クレブシェラ(Klebsiella)属 アクチノポリスポラ(Actinopolispor
a)属 アクチノシンネマ(Actinosynnema)属 アクチノプラネス(Actinopulanes)属 アミコラタ(Amycolata)属 サッカロポリプポラ(Saccharopolyspo
ra)属 ストレプトマイセス(Streptomyces)属 ノカルヂオイデス(Nocardioides)属 プロビデンシア(Providencia)属 ミクロバクテリウム(Microbacterium)
属 ロドバクター(Rhodobacter)属 ロドスピリリウム(Rhodospirillum)属 に属する菌株であればいずれも使用することが出来る
が、具体的な例として例えば、 パントエア アグロメランス(Pantoea agg
lommerans )NH−3(FERM−P113
49) ミクロコッカス エスピー(Micrococcus
sp.)A111(FERM−P2720) バクテリヂウム エスピー(Bacteridium
sp.)R341(FERM−P2719) バクテリヂウム エスピー(Bacteridium
sp.)R340(FERM−P2718) バチラス エスピー(Bacillus sp.)R3
32(FERM−P2717)、アクチノマヅラ クレ
メーラ サブスピシーズ クレメーラ(Actinom
adura cremea subsp. creme
a)IFO 14182 キタサトスポラ セタエ(Kitasatospora
setae)IFO14216 ピリメリア テレバサ(Pilimelia tere
vasa)IFO 14556 アクロモバクター
セロシス(Achromobacter xerosi
s)IFO 12668 ベイジェリンキア インディカ サブスピシーズ イン
ディカ(Beijerinckia indica s
ubsp. indica)IFO 3744 セルロモナス フラビジェナ(Cellulomona
s flavigena)IFO 3754 クレブシェラ フェナウモニエ サブスピシーズ フェ
ナウモニエ(Klebsiella pneumoni
ae subsp. pneumoniae)NH−3
6(FERM−P11739) アクチノポリスポラ ハロフィラ(Actinopol
ispora halophila)IFO 1410
6 アクチノシンネマ ミラム(Actinosynnem
a mirum)IFO14064 アクチノプラネス ロバタス(Actinopulan
es lobatus)IFO 12513 アミコラタ アウトトロフィカ(Amycolata
autotrophica)IFO 12743 サッカロポリプポラ レクチヴィルグラ(Saccha
ropolysporarectivirgula)I
FO 12134 ストレプトマイセス エスピー(Streptomyc
es sp.)IFO13809 ノカルヂオイデス フラバス(Nocardioide
s flavus)IFO 14396 プロビデンシア スタアルティ(Providenci
a stuartii)IFO 12930 ミクロバクテリウム ラクチカム(Microbact
erium lacticum)IFO 14135 ロドバクター セフェロイデス(Rhodobacte
r spheroides)IFO 12203 ロドスピリリウム ルブラム(Rhodospiril
lum rubrum)IFO 3986等を挙げるこ
とができる。また、これらの変異株を用いることもでき
る。これらは公知の微生物であり、発酵研究所(IF
O)、工業技術院微生物工業技術研究所から容易に入手
することができる。
【0008】次に本発明の一般的実施態様について説明
する。本発明に使用される微生物の培地としては、通常
資化し得るグリコース、グリセロール等の炭素源、硫酸
アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの窒素源、塩化マ
グネシウム、塩化第二鉄などの無機栄養素を含有する培
地か、これらの培地に酵母エキス、肉エキスなどの天然
培地を添加したものを用いることができる。誘導源とし
て各々の微生物に適したイソバレロニトリル、イソブチ
ロニトリル、ベンゾニトリルなどのニトリル化合物、ま
たはアセトアミド、プロピオアミドなどのアミド化合物
等を用いることもある。
【0009】培養条件は、微生物が生育する条件であれ
ば良いが、例えばpH2〜12、温度5〜50℃の範囲
が望ましく、更に好ましくは好気性条件下でpH4〜1
0、温度20〜50℃の範囲で選べばよく、培養日数は
数時間から10日程の範囲で活性が最大となるまで培養
すればよい。
【0010】反応方法は液体培地または平板培地上にて
培養した菌体を採取し、必要に応じ固定化菌体、粗酵
素、固定化酵素などの菌体処理物を調製し、n−ヘキサ
ン、酢酸エチルなどの適当な溶媒に溶かしたα−ヒドロ
キシ−4−メチルチオブチロニトリルと水、緩衝液など
との二相系による反応、またはα−ヒドロキシ−4−メ
チルチオブチロニトリルを水、緩衝液またはエタノール
等の水溶性溶媒に溶かして直接菌体または菌体処理物の
懸濁液中に混合して行うことができる。
【0011】反応条件としては、菌体使用量0.01〜
70重量%、α−ヒドロキシ−4−メチルチオニトリル
濃度0.1〜80重量%で基質は反応媒体中で完全に溶
解しなくてもよい。反応温度は反応が進行する温度であ
ればよいが1〜60℃、好ましくは5〜40℃、反応p
Hは3〜12、好ましくは6〜10で5分から100時
間程度反応させればよい。かくしてα−ヒドロキシ−4
−メチルチオブチロニトリルは、α−ヒドロキシ−4−
メチルチオブチロ酪酸に変換、蓄積される。
【0012】生成物の単離は濃縮、イオン交換、電気透
析、抽出、晶析などの公知の方法を利用して行うことが
できる。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、α−ヒドロキシ−4−
メチルチオニトリルをα−ヒドロキシ−4−メチルチオ
ブチロ酪酸に変換する能力を有する微生物を用いること
により、常温、常圧という温和な条件下で反応を進行さ
せ、副生物として硫安を生成しないα−ヒドロキシ−4
−メチルチオ酪酸の工業的に有利な製法を提供すること
ができる。
【0014】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるもので
はない。
【0015】
【実施例1】 (A)培養 表1に示す菌体を下記により培養した。
【0016】1)培地〔単位:W/V 〕 グリセロール 2 % 酵母エキス 0.3 % りん酸−カリウム 0.5 % りん酸二ナトリウム 0.5 % 硫酸ナトリウム 0.1 % 硫酸マグネシウム 0.05% 塩化カルシウム 0.005 % 硫酸マンガン 1x1 0-4 % 塩化鉄 1x1 0-5 % 硫酸亜鉛 1x1 0-5 % PH 7.2 さらに、誘導剤としてイソバレロニトリル0.2 %を添加
した。
【0017】2)培養条件 斜面培地から1白金耳の菌体を採り、上記液体培地6m
l/21mm試験管に接種し、30℃で48時間好気条
件下に振盪培養した。
【0018】(B)反応 液体培地から菌体を遠心分離により集菌して各々の菌体
を0.05リン酸緩衝液(pH7.0)で3回洗浄し
た。菌体を1.5 mlの同様の緩衝液に再懸濁し終濃度5
0mMのα−ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニトリ
ルを添加し30℃で24時間、振盪しながら反応を行っ
た。反応終了後、各々の反応液を遠心分離し菌体を除去
し、遠心上清中のα−ヒドロキシ酸は液体クロマトグラ
フィー(カラム;UNISIL-PAC 5C18-250A、キャリア;
0.1%リン酸:アセトニトリル=9:1、カラム温
度;40℃、検出;210nm)により定量した。
【0019】結果を表1に示した。
【0020】
【表1】

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】α−ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニ
    トリルをα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸に変換さ
    せる能力を有する微生物あるいはその処理物をα−ヒド
    ロキシ−4−メチルチオブチロニトリルに作用させ、α
    −ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニトリルをα−ヒ
    ドロキシ−4−メチルチオ酪酸に変換させることを特徴
    とするα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の製造方
    法。
  2. 【請求項2】微生物が、 パントエア(Pantoea)属 ミクロコッカス(Micrococcus)属 バクテリヂウム(Bacteridium)属 バチラス(Bacillus)属 アクチノマヅラ(Actinomadura)属 キタサトスポラ(Kitasatospora)属 ピリメリア(Pilimelia)属 アクロモバクター(Achromobacter)属 ベイジェリンキア(Beijerinckia)属 セルロモナス(Cellulomonas)属 クレブシェラ(Klebsiella)属 アクチノポリスポラ(Actinopolispor
    a)属 アクチノシンネマ(Actinosynnema)属 アクチノプラネス(Actinopulanes)属 アミコラタ(Amycolata)属 サッカロポリプポラ(Saccharopolyspo
    ra)属 ストレプトマイセス(Streptomyces)属 ノカルヂオイデス(Nocardioides)属 プロビデンシア(Providencia)属 ミクロバクテリウム(Microbacterium)
    属 ロドバクター(Rhodobacter)属 ロドスピリリウム(Rhodospirillum)属
    に属する菌株である請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】微生物のα−ヒドロキシ−4−メチルチオ
    ブチロニトリルをα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸
    に変換させる能力を発現、あるいは増大させる誘導源が
    イソバレロニトリルである請求項1記載の製造法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0852261A3 (en) * 1996-12-20 1999-12-01 Daicel Chemical Industries, Ltd. Method of producing carboxylic acids
EP0974669A4 (en) * 1996-02-29 2000-01-26 Nippon Soda Co PROCESS FOR THE PRODUCTION OF -G (A) HYDROXYSIC ACIDS USING A MICROORGANISM AND A NEW MICROORGANISM.

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