JPH0956390A - L−プシコースの製造方法 - Google Patents

L−プシコースの製造方法

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JPH0956390A JP23902495A JP23902495A JPH0956390A JP H0956390 A JPH0956390 A JP H0956390A JP 23902495 A JP23902495 A JP 23902495A JP 23902495 A JP23902495 A JP 23902495A JP H0956390 A JPH0956390 A JP H0956390A
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桂二 津▲崎▼
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 L−プシコースの工業的製造方法の確立を課
題とする。 【解決手段】 グルコノバクター属に属し、アリトール
からL−プシコース産生能を有する細菌をアリトールを
含有する水溶液に接触させてL−プシコースを生成せし
め、これを採取することを特徴とするL−プシコースの
製造方法により解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、L−プシコースの
製造方法に関するものであり、更に詳細には、グルコノ
バクター属に属し、アリトールからL−プシコース産生
能を有する細菌を用いて、アリトールからL−プシコー
スを製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】L−プシコースは、ケトヘキソースに分
類される単糖類で、自然界には殆ど存在しない希少糖質
である。その製造方法としては、原理的には、有機化学
的手法によりL−アルトロース又はL−アロースをカセ
イソーダ、ピリジンなどのアルカリ性薬剤の共存下で異
性化させ、L−プシコースを製造することが可能であ
る。しかし、実際には、原料となるL−アルトロース又
はL−アロースを得ることが困難であり、L−プシコー
スを充分量製造する適当な方法は現在まで報告されてい
ない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、生化学工業が急
速に発達し、糖質化学の分野においても、新たな糖質の
開発が望まれている。L−プシコースは、大量製造方法
が確立されておらず、試薬としても市販されていない。
従って、未だ、食品工業、医薬品工業、化学工業などの
工業原料として使用されるに至っていない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、L−プシ
コースを生化学的手段により大量、安価に製造すること
を目的に鋭意研究した。
【0005】その結果、グルコノバクター属に属し、ア
リトールからL−プシコース産生能を有する細菌が、水
溶液中のアリトールを、容易にL−プシコースに変換す
ることを見出し、これを採取することにより、L−プシ
コースが高収率で製造されることを確認して、本発明を
完成した。
【0006】すなわち、本発明において、アリトールか
らL−プシコースを製造するのに使用される細菌はグル
コノバクター属に属し、アリトールからL−プシコース
産生能を有する細菌である。その一例としては、グルコ
ノバクター・フラテウリ(Gluconobacter
frateurii)IFO3254又は、これの変
異株などが有利に利用できる。
【0007】本発明でいう、グルコノバクター属に属
し、アリトールからL−プシコース産生能を有する細菌
は、アリトールを含有する水溶液に接触し、アリトール
からL−プシコースを産生しうる微生物であればよく、
例えば、グルコノバクター・フラテウリ(Glucon
obacter frateurii)IFO3254
又は、この変異株などの細菌が好適であり、通常、これ
ら細菌をグリセロ−ル、D−マンニトール、D−フラク
トース、L−ソルボースあるいはキシリトール等の炭素
源を含有する栄養培地で培養し、望ましくは、振盪、通
気攪拌などの好気的条件下で培養し、培養中に、又は得
られた細菌(生菌体)を用いて、水溶液中のアリトール
をL−プシコースに変換させて、生成するL−プシコー
スを採取すればよい。
【0008】培養方法としては、グルコノバクター属に
属する細菌が必要とする栄養源、例えば、炭素源、窒素
源、無機塩などを含有する培地、望ましくは、微酸性乃
至微アルカリ性の液体培地に、アリトールからL−プシ
コース産生能を有する細菌を植菌し、温度約20乃至3
5℃で、1乃至10日間好気的条件下で培養すればよ
い。とりわけ、炭素源として、例えば、グリセロール、
D−マンニトール、D−フラクトース、L−ソルボース
あるいはキシリトール等の1種又は2種以上の炭素源と
ともに他の各種栄養源を含有する液体培地で好気的に培
養するのが望ましい。
【0009】前述のような培養方法によって得られた細
菌(生菌体)を、アリトールを含有する水溶液と接触、
望ましくは、振盪、通気攪拌、酸素の圧入などの好気的
条件下で接触させ、その糖質を、L−プシコースに変換
させることができる。
【0010】この変換に用いられる細菌は、培養液から
分離された生菌体そのままの状態に限る必要はなく、例
えば、生菌体を半透膜製のホローファイバーに封入した
細菌、寒天、ゼラチン、アルギン酸塩などで包括し、ビ
ーズ状、シート状などの各種形状に固定化した細菌など
として、アリトールからL−プシコースへの変換に、繰
返し利用することも好都合である。
【0011】以上述べた各種の方法により生成、蓄積し
たL−プシコースを含有する水溶液は、適当な分離方
法、例えば、遠心分離、濾過などの方法によって細菌と
分離され、採取される。
【0012】得られたL−プシコース水溶液は、必要に
より、例えば、硫安塩析、水酸化亜鉛吸着などによる除
蛋白、活性炭吸着による脱色、H型、OH型イオン交換
樹脂による脱塩などの方法で精製し、濃縮してシラップ
状のL−プシコース製品を採取することができる。更に
イオン交換樹脂を用いるカラムクロマトグラフィー、例
えば、ダウケミカル社製造の商品名『ダウエックス50
WX4』、『ダウエックスWGR』、東京有機化学工業
株式会社製造の商品名『アンバーライトXT−100
8』、『アンバーライトIRA47』、三菱化成工業株
式会社製造の商品名『ダイヤイオンSK106』、『ダ
イヤイオンWA11』などを用いるカラムクロマトグラ
フィーで分画、精製、濃縮することにより、99%以上
の高純度の標品も容易に得ることができる。
【0013】このようにして製造されるL−プシコース
は、通常、原料のアリトールに対し約70w/w%以上
の収率で得られ、大量、安価に供給する工業的製造方法
として好適である。したがって、L−プシコースは、食
品工業、医薬品工業、化学工業などの原料、中間体など
として自由に利用できる。
【0014】以下、実施例について述べる。
【0015】
【実施例1】トリプトソーヤブイヨン2w/v%、グリ
セロール1w/v%及び脱イオン水からなる培養液10
0mlずつを500ml容振盪フラスコ10本にとり、
120℃20分間オートクレーブし、冷却した後、グル
コノバクター・フラテウリ(Gluconobacte
r frateurii)IFO3254を1白金耳ず
つ植菌し、30℃で2日間振盪培養した。
【0016】培養後、遠心分離により集菌し、得られた
生菌体約10gをアリトール5w/v%を含有する0.
05Mリン酸緩衝液(pH7.0)100mlに加え混
合し、この混合液100mlを500ml容振盪フラス
コに分注し、30℃で20時間振盪し、アリトールをL
−プシコースに変換させた。次いで遠心分離して細菌を
除去した。
【0017】得られた上清に25w/v%硫酸亜鉛を1
/10容加えpH7.6に調整し、遠心分離して上清を
採取した。この上清を、常法に従って、活性炭を用いて
脱色し、次いで、『ダイヤイオンSK1B』(H型、三
菱化成工業株式会社製造の商品名)及び『ダイヤイオン
WA30』(OH型、三菱化成工業株式会社製造の商品
名)を用いて脱塩し、減圧濃縮して約60%の透明なシ
ラップを得た。さらに、『ダウエックス50WX4』
(カルシウム型のカチオン交換樹脂、ダウケミカル社製
造の商品名)を用いるカラムクロマトグラフィーにより
精製、濃縮し、L−プシコースを純粋なシラップとして
採取した。L−プシコースのアリトールに対する収率
は、固形物当たり約70%であった。
【0018】このようにして得られた製品を同定するた
め、実験により理化学的性質を調べ、その性質を文献値
と比較、又は、Sigma社が標準物質として市販して
いる試薬D−プシコースの測定値と比較した。
【0019】(1) 比旋光度の測定 本製品の測定値 [α]20 D =−3.0(c=10%、H2O) D−プシコースの文献値 [α]20 D =+3.1(c=10%、H2O) 文献:チャップマン・アンド・ホール(Chapman
and Hall)社、『ディクショナリー・オブ・
オーガニック・コンパウンズ(Dictionary
of Organic Compounds)』、第4
816頁(1982年)
【0020】(2) 13C−NMRの測定 本製品の13C−NMRの測定を、『バイオケミストリー
(Biochemistry)』、第13巻、第146
乃至153頁(1974年)に記載している方法に準じ
て行ったところ、その化学シフトは表1に示すごとく、
標準D−プシコースの文献値とよく一致した。
【0021】
【表1】
【0022】(3) 高速液体クロマトグラフィーによ
る分析 本製品を高速液体クロマトグラフィー(日本分光工業社
製880−PU;カラム、日立製作所GL−C611;
溶離液、10-4M水酸化ナトリウム、60℃;流速、1
ml/min;検出、島津製作所RID−6A)で分析
したところ、その溶出位置は、試薬D−タガトース、D
−フラクトース、D−ソルボースなどのケトヘキソース
とは異なり、試薬D−プシコースと同一の28.6分で
あった。
【0023】以上の結果から明らかなように、13C−N
MRの測定については、その化学シフトがD−プシコー
スの文献値とよく一致し、高速液体クロマトグラフィー
については試薬D−プシコースの値とよく一致し、しか
も比旋光度については、D−プシコースの文献値とその
絶対値がよく一致するものの+、−逆であったことか
ら、本発明の方法で得られた製品は、L−プシコースで
あると判断される。
【0024】本製品は、希少糖質としての試薬用途のみ
ならず、食品工業、医薬品、化学工業などの原料、中間
体などとしても有利に利用できる。
【0025】
【発明の効果】上記したことから明らかなように、本発
明は、従来得ることの極めて困難であったL−プシコー
スを、生化学的方法により容易に製造する方法を確立す
るものである。特に、グルコノバクター属に属する微生
物を用いて、アリトールという糖アルコールを原料とし
てL−プシコースを生産できることを見出したことは、
L−プシコースの製造方法にとって極めて有利である。
すなわち、原料となるアリトールはD−プシコースの還
元反応によって容易に得られるので大量のL−プシコー
スの生産に有利に利用できる。
【0026】したがって、本発明の方法は、L−プシコ
ースの工業的製造方法として好適であり、大量、安価な
供給を容易にし、希少糖質としての試薬用途のみなら
ず、従来予想すらできなかった食品工業、医薬品工業、
化学工業などへの利用の道を拓くものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 グルコノバクター属に属し、アリトール
    からL−プシコース産生能を有する細菌を、アリトール
    を含有する水溶液に接触させてL−プシコースを生成せ
    しめ、これを採取することを特徴とするL−プシコース
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 グルコノバクター属に属する細菌が、グ
    ルコノバクター・フラテウリ(Gluconobact
    er frateurii)IFO3254であること
    を特徴とする請求項1記載のL−プシコースの製造方
    法。
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