JPH10174594A - 微生物によるグリコール酸の生産方法 - Google Patents

微生物によるグリコール酸の生産方法

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JPH10174594A
JPH10174594A JP8337125A JP33712596A JPH10174594A JP H10174594 A JPH10174594 A JP H10174594A JP 8337125 A JP8337125 A JP 8337125A JP 33712596 A JP33712596 A JP 33712596A JP H10174594 A JPH10174594 A JP H10174594A
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microorganism
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Akira Shimizu
昌 清水
Michihiko Kataoka
道彦 片岡
Mitsuo Kawase
三雄 川瀬
Yuji Kawase
優治 川瀬
Tadahiko Inukai
忠彦 犬飼
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BISEIKEN KK
NGK Insulators Ltd
Original Assignee
BISEIKEN KK
NGK Insulators Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高純度のグリコール酸を微生物を利用するこ
とにより効率的に生産することができる方法を提供す
る。 【解決手段】 エチレングリコール含有培地で、ノカル
ディア(Nocardia)属に属する菌株、ロードコッカス
(Rhodococcus )属に属する菌株、またはエシャリヒア
コリBの菌株を培養し、培地中からグリコール酸を分
離・採取する。この場合、菌株の培養を膜ろ過装置2を
備えた発酵槽1で行い、膜ろ過装置2で培地中からグリ
コール酸を分離. 採取するとともに、培地中にエチレン
グリコールを連続的に投入することにより、連続ろ過生
産が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微生物によるグリ
コール酸の生産方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、グリコール酸にしわ防止の効果が
あることが示され、化粧品の原料としての需要の伸びが
期待されている。従来、グリコール酸は化学合成法によ
り生産されていたのであるが、化学合成法で得られたグ
リコール酸には夾雑物としてホルムアルデヒド等の刺激
物質が残存し、化粧品に刺激性が残るという問題があっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、化粧品の原料とするに適した高純度
のグリコール酸を、微生物を利用することにより効率的
に生産することができる微生物によるグリコール酸の生
産方法を提供するためになされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた第1の発明は、エチレングリコール含有培
地に、ノカルディア(Nocardia)属に属する菌株、また
はロードコッカス(Rhodococcus )属に属する菌株を培
養し、培地中からグリコール酸を分離・採取することを
特徴とするものである。第2の発明は、エチレングリコ
ール含有培地にノカルディア・エリスロポリス( Nocar
dia erythropolis)を培養し、培地中からグリコール酸
を分離・採取することを特徴とするものである。第3の
発明は、エチレングリコール含有培地にロードコッカス
・エリスロポリス(Rhodococcus erythropolis)を培養
し、培地中からグリコール酸を分離・採取することを特
徴とするものである。第4の発明は、エチレングリコー
ル含有培地にエシャリヒア コリB(Escherichia coli
B)株を培養し、培地中からグリコール酸を分離・採取
することを特徴とするものである。またこれらの場合
に、菌株の培養を膜ろ過装置を備えた発酵槽で行い、膜
ろ過装置で培地中からグリコール酸を分離・採取すると
ともに、培地中にエチレングリコールを連続的に投入
し、生産を繰り返す連続ろ過生産を行わせるようにする
ことが好ましい。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明では、エチレングリコール
を出発物質として培地中に含有させ、微生物を利用して
グリコール酸を生産させ、培地中から分離・採取する。
培地中のエチレングリコールの濃度は0.1 〜20%が好ま
しく、後記する実施例のように1〜5%程度が特に好ま
しい。
【0006】本発明では上記の目的で、ノカルディア
(Nocardia)属に属する菌株、ロードコッカス(Rhodoc
occus )属に属する菌株、エシャリヒアコリBの菌株を
利用する。ノカルディア(Nocardia)属に属する菌株と
しては、Nocardia erythropolis (IAM 1494)、(IAM
1399)、(IFO 3384)等を利用できる。ロードコッカス
(Rhodococcus )属に属する菌株としては、Rhodococcu
s erythropolis(IFO 12538 )、(JCM 3132)、Rhodoc
occus sp等を利用できる。エシャリヒアコリBの菌株と
しては、Escherichia coli B(ATCC 11303)等を利用でき
る。
【0007】以上に示した菌株はいずれもそれ自体はす
でに公知のものであり、記載された寄託番号により公的
寄託機関から容易に入手することができるものである。
これらのいずれかの属に属する菌株をエチレングリコー
ル含有培地で培養すれば、他の菌株を使用した場合より
もグリコール酸を効率よく生産させることができる。な
お、ノカルディア属及びロードコッカス属の微生物の特
徴については、例えばJ.Gen.Appl.Microbiol.19:161(19
73) の文献に記載されている。
【0008】また、図1に示す装置を使用することによ
って、グリコール酸の連続ろ過生産が可能となる。図1
において、1は発酵槽、2は発酵槽1に接続された膜ろ
過装置、3はエチレングリコールのタンク、4はイオン
交換カラム、5は溶出液のタンクである。発酵槽1の内
部の培地中では前記したいずれかの菌株の微生物が培養
されており、培地はポンプ6により膜ろ過装置2へ移送
されて培地と菌体とが分離され、菌体は発酵槽1へ戻さ
れる。その一方、タンク3からエチレングリコールが発
酵槽1へ連続的に投入される。なお、膜ろ過装置2で分
離されたグリコール酸を含む培地はイオン交換カラム4
に通液され、グリコール酸が分離・採取される。以下に
本発明の実施例を示す。
【0009】
【実施例】〔実施例1〕 Nutrient broth(DIFCO) 0.8 %、プロピレン・グリコー
ル1%、pH7.0 の組成の培地300ml に、予め同斜面培地
で30℃、2日間培養して得られたノカルディア属に属す
る菌株 Nocardia erythropolis(IAM 1494)の種培養か
ら一白金耳を接種し、28℃、2日間振とう培養を行っ
た。培養終了後、遠心分離(8000rpm、20min)により菌体
を集菌し、更に生理食塩水にて洗浄した。得られた菌体
に1%エチレングリコールを含む250mM、リン酸バッフ
ァー(pH7.0) を加えて50mlとし、30℃、30時間反応を行
った。反応終了後、遠心分離により菌体を除去し、その
上清をHPLCにて下記条件にて分析した。 (分析条件) カラム:QAE−2SW(4.6×250 mm) 移動相:1/15M KPB(pH6.4) 検出 :UV210 nm 流速 :1ml/min その結果、30.3%の収率でグリコール酸を得た。
【0010】〔実施例2〕実施例1と同様の条件で、そ
の他の菌株についてもグリコール酸の生産を実施した。
その結果を表1に示す。
【表1】
【0011】〔実施例3〕Nutrient broth(DIFCO) 0.8
%、エチレングリコール5%、pH7.0 の組成の培地3L
に、あらかじめ同培地100ml で37℃、1晩振とう培養し
て得られたEscherichia coli B(ATCC 11303)の種培養液
を接種し、37℃で0.5 M NaOH でpHを7.0に調整しなが
ら20時間培養した。培養終了後、遠心分離により菌体を
除去し、その上清をHPLCにより分析したところ、グ
リコール酸濃度は、19.1g/Lであった。得られた上清
は、陰イオン交換カラム(Diaion PA308)にチャージし、
洗浄後、1M NaCl にて溶出し、グリコール酸溶液を回
収し、脱塩濃縮後、乾燥し、粉末グリコール酸45.8g を
得た。この物質がグリコール酸であることの同定は、
HPLCでの保持時間、赤外吸収スペクトル、核磁
気共鳴スペクトル、において標準のグリコール酸と良く
一致していたことから成された。得られた粉末グリコー
ル酸のホルムアルデヒド含量を測定したところ、全く検
出されなかった。
【0012】〔実施例4〕膜ろ過装置を備えた発酵槽
(図1)を用いて、実施例3と同様にNocardia erythro
polis (IAM 1494)をNutrient broth(DIFCO) 0.8 %、
エチレングリコール5%、pH7.0 の組成の培地にて、0.
5 M NaOH でpHを7.0 の組成の培地にて40時間培養し
た。40時間後よりろ過を開始し、菌体はMF膜(Cefilt
0.2 μm :日本碍子製) にて系内にとどまり、生産され
たグリコール酸は、MF膜を通して系外に流出され、こ
れを直列に連結した陰イオン交換カラム(Diaion PA308)
にて吸着した。吸着されたグリコール酸は、洗浄後、1
M NaCl 水溶液で溶出され、回収された。一方、系内に
とどまった菌体を利用し、更にエチレングリコールを連
続的に投入する事により、30.1g/Lのグリコール酸を連
続的に生産することができた。
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の微生物
によるグリコール酸の生産方法によれば、高純度のグリ
コール酸を効率的に生産することができる。しかも、こ
のようにして微生物により生産されたグリコール酸は従
来の化学合成法により生産されたグリコール酸とは異な
り、ホルムアルデヒド等の夾雑物が残存することがない
ので、化粧品の原料として使用しても刺激感がない利点
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】連続ろ過生産装置を説明するブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 発酵槽、2 膜ろ過装置、3 エチレングリコール
のタンク、4 イオン交換カラム、5 溶出液のタン
ク、6 ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12R 1:365) (C12P 7/42 C12R 1:01) (C12P 7/42 C12R 1:19) (72)発明者 川瀬 三雄 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 川瀬 優治 愛知県名古屋市瑞穂区須田町2番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 犬飼 忠彦 愛知県名古屋市西区枇杷島4丁目9番24号

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレングリコール含有培地に、ノカル
    ディア(Nocardia)属に属する菌株、またはロードコッ
    カス(Rhodococcus )属に属する菌株を培養し、培地中
    からグリコール酸を分離・採取することを特徴とする微
    生物によるグリコール酸の生産方法。
  2. 【請求項2】 エチレングリコール含有培地にノカルデ
    ィア・エリスロポリス(Nocardia erythropolis)を培
    養し、培地中からグリコール酸を分離・採取することを
    特徴とする微生物によるグリコール酸の生産方法。
  3. 【請求項3】 エチレングリコール含有培地にロードコ
    ッカス・エリスロポリス(Rhodococcus erythropolis)
    を培養し、培地中からグリコール酸を分離・採取するこ
    とを特徴とする微生物によるグリコール酸の生産方法。
  4. 【請求項4】 エチレングリコール含有培地にエシャリ
    ヒア コリB(Escherichia coli B)株を培養し、培地
    中からグリコール酸を分離・採取することを特徴とする
    微生物によるグリコール酸の生産方法。
  5. 【請求項5】 菌株の培養を膜ろ過装置を備えた発酵槽
    で行い、膜ろ過装置で培地中からグリコール酸を分離・
    採取するとともに、培地中にエチレングリコールを連続
    的に投入し、生産を繰り返す連続ろ過生産を行わせる請
    求項1〜4の何れかに記載の微生物によるグリコール酸
    の生産方法。
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