JPS5998695A - パント酸塩または/およびパントラクトンの製造方法 - Google Patents

パント酸塩または/およびパントラクトンの製造方法

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JPS5998695A
JPS5998695A JP20785982A JP20785982A JPS5998695A JP S5998695 A JPS5998695 A JP S5998695A JP 20785982 A JP20785982 A JP 20785982A JP 20785982 A JP20785982 A JP 20785982A JP S5998695 A JPS5998695 A JP S5998695A
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JP
Japan
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pantolactone
culture solution
microorganism
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JP20785982A
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Hideaki Yamada
秀明 山田
Akira Shimizu
昌 清水
Hiroyuki Hata
啓之 畑
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Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Seitetsu Kagaku Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパント酸塩または/およびパントラフ)ンの製
造方法をこ関する。
パントラクトンはパントテン酸、CciA等の重要な合
成中間体である。従来、パントラクトンは通常下式に示
す方法で化学的Qこ合成される。
CH3 Cl−130HC1(30M H しかしこの方法Qこは反応に筋注の強い青酸ソーダを用
いねばならない欠点があった。すなわちイ′α吠ブチル
アルデヒドと青[俊ソーダを反応をこ用い、得られたシ
アツヒドリンを硫酸によりカルボン酸・\と加水分解す
る。この工程で残留する青酸ソーダが有毒な青酸ガスと
なる。この方法では青酸イオンが常(こ存在するため、
ケトパントラクトン取出11カの操作および取出後の廃
水処理(こも田舟を伴う。
そこで本発明者らは工業的に有利な]くント酸塩または
/およびパントラクトンの製造方法を種々検討し、微生
物の有する還元力を利用すればα〜グトパントRr2 
頃あるいはその塩またはα−グトノ(ントラクトンをパ
ント酸あるいはその塩または/およびパントラクトン(
こ有利に辱き得ることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は次式で示すことができる。
CH3CH30H 面を培養した培食物、培地あるいは菌体懸濁液にα−ケ
トパントラクトンを固体のまま加えるか、あるいは水溶
液として添加する。この際この培養液より取出した菌体
を利用するとさらに効果がある。この1ηYα−ケトパ
ントラクトンはその開環体と平衡的をこ存在する。この
開環体が微生物により還元されるか、α−ケトパントラ
クトンが直接還元されるとパントラクトンとなる。ここ
でパント酸塩とパントラクトン間Qこも平衡が存在し1
パントラクトンのみを待たいときは酸性化すると肖]環
がおこりパントfQ Jf、がパントラクトンとなる。
微生物を用いるα−ケ゛トノくントラクトンよりパント
ラクトンへの合成はこれまであまり多く報告されていな
い。たとえばkuhn and Wieland(Be
r、dent、chem、Ges、75B、121−1
23 ) &こは酵母を用いてα−ケトパントラクトン
の1゛雀元を行なったとの記載があるが、得られたパン
トラクトンの収率はわずかに43%であった。また特公
昭46−i396iこはシュードモナス・デニトリフイ
多ソス$1いて4tiA895%の収率でパントラクト
ンを得たとあるが、この収率はガスクロマトグラフィー
(以下GCと略する)での分析値であり、かつ示されて
いる1他も少ない。− さら番こAppliedFJficrobiology
 、  17,130−134(1974)  +こは
パントラクトンを92%で得たとあるが、これもGC分
析値であり、さら番こ両種もビソクラミス・フルバ以外
(こ数種が示されているのみである。
そこで本発明者らは、高収率でパントラクトンを与える
菌を鋭意探ν会し、多数の:肩が高い収率でパントラク
トンを与えることを見出した。
さら(ここれらの菌体を遠心分psIFまたは泗過Qこ
より培W71から取出したものを用いる還元の糸が培養
液をそのまま還元の糸として用いるよりも高い還元収率
、高いバントラクトン直皮を与えることを見出し本発明
を完成した。
本発明の実施態様の一例を説明すると次のごとである。
たとえば麦芽エキス5%、酵母エキス0.3%からなる
液体培地5 ml! Itこ斜面検地から種菌を′71
白金耳量接4重し128℃、48時間9回11I、/:
4辰盪機上で好気的に培養した。この培養液(こ巖度が
1wt%となるようにα−ケトパントラクトンを添加し
、さらに28℃で48 #f1Mj好気的ζこ回転f)
z’r A ”。
さら(こまだこのようにして得られた培養液からノヒゝ 3;t、’b分1碓あるいは濾過(こより菌体を得た。
このIA体友゛最初の1,4体製度となるように5%グ
ルコース水を加えさら(こ投没1iが2%となるように
α−ケトバントラクトンを添IJTI L 28°Cで
48時間好気的に回転振盪した。
このようにしてqIfられた反応液は、遠心分離あるい
は炉渦により菌体を取り1余いたのち塩酸処理をほどこ
し、バントラクトンの生成はをGCで7則定した。
この方法で探索した紡毛、パントラクトンを高収率で与
える微生物としては、ムコール属、リゾツプス属、アス
ペルギル戸、ペニシリウム6属、](ザリウム屈、ジペ
レラ¥、グリオクラシジウム、す垢オーレオバシジヮム
:・〈、フィトフトラ属、シリンーξルボント1(、ビ
ソクラミス、属、ビチア、カ、ハン身メヌラ属、シュパ
ンニオマイセス)j−(、デバリオマイセスIQF、、
スポロボロマイセス属、サツカロマイセス111.シゾ
°サツカロマイセス属、クリフ0トコッカス属、トルロ
プシスJUFH、キャンディダ属、トルラ属、ロドトル
ラW、 、エンドマイコブシス属、シテロマイセス属、
トラメテス属ビ2ノボラヌ%。
ダレオフイラム属、シゾフィラム+、、(、、エアロバ
クター属、セラチア属、アクロモバクター属、フラボバ
クテリウム属、アグロバクテリウム属、ミクロコツカス
属、コリネバクテリウム1萬、スタフイムj744.ス
トレプトマイセヌJffi +こ属していることがわか
った。
萌の培養条件は使用する囚株Oこより多少異なるが一般
的(こいえば炭素源としてグルコース、フラクトース、
シュークロース、マルトースナトのυ、す斡【5.窒素
源として硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝ra
)2カリウム、尿素、アミノ巖、ペプトン。
1:ザミノj1々、コーンスチーグリ判カー、ふすま。
3陳ぬか、酵母エキスなど無機塩類として硫酸マグネシ
ウム、塩化ナトリウム、炭酸カルシウム、リン酸−水素
カリウム、リン酸二水索カリウムなど他の栄養源として
麦芽エキス、肉エキス、ファーマメディア等を含む培地
が用いられるが、これらに限定されるものではない。こ
のnl地に141gを接℃である。また、= =t +
−r:宜24ないし48時111]の培養で軒生育させ
た後、基質のα−ケトノ(ントラクトンを添加するか、
α−グトノ(ントラクトンをI侍初から1川えてもよい
し、数回(こ分けて添加する方がpい結果を午えるJ易
合もある。
あるいは洋1を24ないL96時1111の培貞で1生
育させた後、遠心分融あるいは濾過)こより菌体を取り
出す、反応は笹られた菌体を新たに調製した反応711
こ添加しさらに基′e(のα−ケトノ(ントラ久トンを
加えること番こより行なう。反応系の一例゛と“しては
2.0モル以下のリン化〕くツフア−またはオー″5よ
ひ20%以下のグルコース、シュークローシ゛沓の+7
.i ′Lfよりなる系であるが、氷のみでも良し・[
1、麦芽エキス、碕i俊マグネシウムなどを少量系In
+する方が、[トい蛸果を与える場合もある。i5 f
3γのα−ケトパントラクトンは固体または水浴液、あ
るいはそのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩
などの杉で添加する。一般に反応は基49添加後15〜
60℃で12〜96 時間回転面盪下番こて行なう。反
応中の培誉lイダのPHは菌体(こより多少異なり、f
ungiではF′H2〜6がbacteriaではPH
5〜9の範囲が好ましい。
以下実施例(こより本発明をさらGこ詳細に説明する。
実施例1 麦芽エキス5%、酵母エキス0,3%刀)らなる液体培
地を苛性ンーク水溶液でPL(5,Qとし、30m1試
験管Qこ5mlづつ分注し、オートクレーブ中121′
:Cで15分間加熱滅菌した。ここ(こ斜面培地から繍
、。、1表瘉こ示す各種の種菌を1白金耳量接押し、2
8℃で48時間、回転振盪機上で好気的Qこ培養した。
(1)  コントロール この培養液中の濃度が1 wt% となるようをこα−
ケトバントラクトンを添加し、さらに28°Cで48時
間好気的に回転振盪した。
(1)  セパレート 遠心分離または濾過の後、2mlの水で一度洗浄して得
られた菌体を5%グルコース水溶液5mJに加え、さら
に濃度がl vy t%となるよう(こα−ケトバント
ラクトンを添加し、28℃で48時間好気的(こ回転振
盪した。
このようQこして得られた反応液を所定の方法で分析し
、第1表の結果を得た。生成バントラクトン以外は残存
の原料α−ケトバントラクトンである。
第  1  表 コントロール セパレート リゾツブス・オリザユ         45.0  
  83,7IFO4343 アスペルギルス・二i−74,987,3IFO438
8 アスペルギルス・ウサミ         99,3I
 FO4040 アスペルギルス・フミガタス       70,5 
    98.0IF’04301 アスペルギルス・パラシティカス     83.1 
    94.71FO4626 ベニシリウム・クリソゲナム       98.4I
FO5902 フザリウム・クルモラム         98.11
FO6356 ジベンラ・フジクロイ           97.9
IFO4465 オーンオバシジウム・プルランス     75.4 
    93.1′シリン瑳〃ルボン・デストラフタン
ス   96.8IFO79Ql ビソクラミス・フルバ          89,2 
    99,2IF00195 ピチア・ポリモルファ          95.0I
FOO193 ビチア・ファリノザ           43.6 
    92.3コントロール  セパレート ビチア・シュードポリモルファ      94,3 
    99.31FOO569 ハンセヌラ・アノマラ         92,6  
   98.7ハンセヌラ・シルビコラ69.7   
  99.6IFOO371 シュパンニオマイセス・オクシデンタリス 95.0I
FOO794 テハリオマイセス・ハンセニν     95,6  
   99,4IFO1359 テ゛バリオマイセス・カステリ       93,7
     99.2iFO1032 ′ヌボロボロマイセス・ホルサテイカス   97.6
     99.8サツカロマイセス・セレビシェ  
   34,4     93.7クリフ斗コツカス・
ネオフオーマンス  73,3     99.5コン
トロール  セパレート IFO0587 キヤンデイダ・トロピカリ;ζ       80,7
     97.3Ii=’00700 ロドトルう・グルテニス           98.
0       99,41FOO803 エンドマイコブシス・ビスポ、;       55.
 l       94.5コントロール  セパレー
ト シテロマイセス・マトリテンノス     49.5 
    94.1実施例2 グルコース1%、エビオス0.5%からなる液体培地を
p’H5,0とし、30m1試験’fl &ニー 5 
rl ツツ分注しオートクレーブ中121℃でls分i
J滅II した。ここ(こ斜面培地から第2表Qこ示す
種菌を1白金耳量接拙し、28℃、48時間、回転振数
機上で好気的Qこ培養した。実施例1と同様にしてこの
培養7夜中の一度が] wt% となるよう(こα−ケ
トパントラクトンを添加L1さら瘉こ28°Cで48時
′4助好気的※こ回・猷振盪した。(コントロール)ま
た前記培養液より菌体を遠心分離でセパレートし、5%
グルコースおよび1%のα−ケトパントラクトンを加え
て28℃でさらに48峙rMJ回転振盪した。このよう
にして(4)られた反応液を所定の方法で分析し第2表
を得た。
第 2 表 コントロール  セパレート ダレオフイラム・トラベ多ム       43,4 
    96,31FO6503 シゾフィラム・コムネ          34.3 
    91,21FO6492 トラメテス・サンキネア         93,9 
   100,0IFO9768 ビクノポラス・コンネウス        91.9 
    98.9実施例3 シュークロース5%、コーンスチープリッ5.7カー・
V%、炭酸カルシウム1%からなる液体培地を苛性ソー
ダ水溶液でp′H7,0とし、内径16m1.長さ16
.5 cmの試験管をこ5 mlづつ分圧しオートクレ
ーブ中121’Cで15分間加熱滅菌した。ここ(こ斜
面培地から第3衣(こ示す容積の種隋をl白釡耳量接柚
L128℃、48時間、同転振数機上で好気的(こ培養
した。
(I)  コントロール この培養液中の濃度が1wt% となるようにα−ケト
パントラクトンを添加し1 さらOこ28℃で48時間
好気的9二回転振盪した。
(11)セパレート 前記培養液を軸く遠心分離して炭酸カルシウムの大部分
を除いたイな、遠心分離および2mfの水で一度洗浄し
て得られた菌体を5%グルコース−0,5M燐酸カリ緩
衝液(PH6,7)の系5mlに加え、さらに濃度が1
wt%となるようにα−ケトパントラクトンを添加し、
28℃で48時間好気的に回+1云に倣した。
−のよう暫こして得られた反応液を所定の方法で分′析
し、第3表を得た。生成パントラクトン以外1b は共著の原料α−ケトパントラクトンである。
第3表 コントロール   セパレート エアロバクター・クロアカニ       30.9 
    83.91FU3055 セラチア・ブリムチカム        、y2,5 
    80.6コントロール  セパレート フラボバクテリウム・スアベす・レンズ   34,2
     78,3IAM1493 フラボバクテリウム・フエルギネアム   30,8 
    86,91Md Br2.6−1 7’fロバクテリウム・ツノファシェンス  75.6
     98.41F013264 アグロバクテリウム・ツノファシェンス  83.8ミ
クロコツカス・ルテウス        32,9  
   77.6コリイ・バタテリウム・グルタミカス 
   36. l      87,5IFO3060 スタフィロコッカス・オー(/ウス     30.6
     76、31FO12137 アルスロバクタ−・グロビノオルミス   36,9 
    86.9IF012140 アルスロバクタ−・グロビフオルミス   74,6コ
ノトロール    セパレート アシイ・トバクター・カルコアセティカス  34,6
     70,21ii’03757 ンユードモナス・シノシアオ・1     83.6I
FO12655 シュードモナス・シリノガエ       69,6 
    88.2IAM1671 キサントモナス・キャムペストリス    65,9 
    97.6実施例 グtv−y−ス3.o%、酵母工千ス1%+食go、3
%、リン酸−カリウム0.3%、リン酸二カリウム0.
3%+ h#酸マダイ・シウム0.1%よりなる4゛H
7,07)液体培地を用い、菌株としてマイコバクテリ
ウム・アヴイウム(I FO3082)を用いた以外は
実施例3のコントロール法と同様を3行ない、GC分析
でバントラクトン収率78.4%ヲ得り。
実施例5 麦芽エキス5%、酵母エキス0.3%からなる液体培地
を苛性ソーダ水溶液でP′1(5,0とし、内径16[
nm、長さ16,5c+nの試験管Qこ5m1分注し、
オートクレーブ中121℃で15分間加熱滅菌した。
ここ(こ斜面培地からロドトルラ・グルチニス(I F
O0711)を1白金耳量接種し、28℃、24時間1
回転振盪機上で好気的Qこ培養し、これを種菌液とした
。つぎQこ麦芽エキス5%、酵母エキス0.3%よりな
る液体培地を苛性ソーダ水溶液でj+?で%H5,0と
し、500m71’坂ロフラ7.=+に100m1勺注
し、オートクレーブ中121℃で15分間加熱ジ滅菌し
た。ここ(こ先程調製した種菌液を加え、28℃、48
時間2回弘振盪機上で好気的瘉こ培養した。
この培養液に1wt%となるようにα−グトパントラク
トンを加え28℃で488時間2回転振盪上で培養した
。得られた培養液より菌体を遠心分離で除去したのち、
上澄液を硫酸酸性とし、沸騰浴中で15分間加熱し、ラ
クトン化した。この段階のGO分析でバントラクトン9
6.3%2グトパントラクトン37%であった。この溶
液を苛性ソータ水溶液でi’ i−47,3&ニ調整し
、だだちQこ同容敏のクロロホルムで5回抽出した。こ
の抽出液を乾固するとバントラクトンの粗結晶0.92
g が得られた。この結晶の融点は63〜65℃であっ
た。
さらOこn−へ午すノGこよる再結晶Qこより融点66
〜68°Cとなった。
実施例6 ンユークロース5%、コーンスチーグリ”〉カー1翅、
炭酸カルシウム1%からなる。、、、 H7,0の液体
培地を用い、菌体にアグロバクテリウム・ツメ%’vシ
ーr−ンス<−1h゛o 13264 )を用いた以外
は実施例5と同様Qこ行なった。ペントラクトンの粗結
晶0.76gを得、再結晶により槓結晶0.72g を
得た。
実施例7 実施l91U5の方法で、トルロプシス・キシリヌス(
I FO0454)の培養液を調秘し、そこへα−グト
パントラクトンの50%水溶液2gを24時間毎に3回
添加した。その後さら(こ48時間。
28℃で回転振盪したところ、バントラクトンの看1結
晶2.63gを得、さらに再結晶により’4’A結晶2
.38g  を得た。
実施例 グルコース4%、ポリペプトン1%、酵母エキス0.5
%、リン敵二水素カリウム0.5%、硫1ツマグイ・シ
ウム0.2%よりなる液体培地を用い、ピチア・ポリモ
ルファ(I FO0195)を用いた以外Jはβ実施例
5と同様に行なった。バントラクト7の粗結晶0.89
gを得、再結晶により精結晶0.75gを得た。
実施例9 実施例1のセパレート法と同様にして菌体を得、反応(
こ5%シュークロース水を用いた以外は実施例1と同様
をこし、第4表を得た。
第  4  表 実施例1O 種菌としてキャンデイダ・パラブンロシヌ(IFU、0
7708 )を用い、実施例1と同5(こして5m7?
  培唖液3本を得た。ざら(こ同様(こ操作し画体を
得た。
′l゛J/  しれた菌体をまとめて5%グルコース水
溶fL5mlOこ加ん、さらに温度が3wt%となるよ
うをこケトバントラクトンを刀lえた。28℃で2++
+H司回転振盪したのち、分析すると、バントラクトン
収率95.7%であった。
実施例11 種菌としてロドトルラ・テキセンンス(Ill”009
20  )を用い、実施例1と同様をこして培養液5m
lを得、これを4.3m菌液とした。つぎにグルコース
5%、コーンメチ−209文7カー5%よりなる液体培
地を苛性ソーダ水溶液でj’H6,aとし、500m1
の坂ロフラスコに100m1分注し、オートクレーブ中
121℃で15分間加熱滅菌した。ここに先程剥製した
種菌液を〃Hえ、28℃で48時間、回転振盪機上で好
気的なこ培養した。この培養液を遠心分離、さも(・こ
水20mlで洗浄し湿II体6,3g砦得た。得られた
1M体を5%グルコースボ100n’Vr、、yIlえ
、α−ケトバントラクトン2.0gを刀■ん、48℃で
回転振盪した。さらをこ12時間毎(こα−、グトパノ
トラクトン2.Ogを31E!I 1jllえ回転振盪
を続けた。最後のα−グトバントラクトンを加えてかV
−)72時間後※こ培養液より菌体を遠心分離で除去し
1上澄液を硫酸酸性とし、沸騰浴中で15分間刀0熱し
ラクトン化した。この段階のGC分析でバントラクトン
99.1%、α−グトバントラクトン0,9%であった
。この溶液をただもっこ同容量のクロロホルムで51L
8J抽出した。この抽出液を乾固すると粗結晶7.85
g が得られた。更をニジエチルエーテルと石油エーテ
ルからなる混合溶媒で再結晶すると桿j結晶7.59g
  が得らnた。この1漬市の融点は66〜68℃であ
った。
実施例 閑株にシゾサツカロマイセス・ボンベ(I F 003
45 )を用いた以外は実施例11と同様Qこ行なった
。1〕−バントラクトンの粗結晶7.76gを得、再結
晶Gこより粕結晶7.13g を得た。
実施例13 17;fitJ、クルコース5%、I争母エキス5%、
炭酸n ルシ・′−fヴム1%からなるP’ H7,0
の液体培地を培養に用いた以外は実施例2と同様Gこ行
なった。結果を第5表Qこ示す。
第  5  衣 コントロール   セパレート IF03082 マイコバクテリヮム・アビヮム      64. l
      76、9出願人製鉄化学工莱株式会社 代表者 佐々木 浩 加古川市上荘町国包189−1

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  α−ケトバット酸塩またはα−グトパントラ
    クトンを、ムコール属、リゾーブス属、アスベ荘 ルキス鵬、ペニシリウム属、フザリウム属、ジJう属、
    グリオクラジヮム属、オーレオバシジウム属、フィトフ
    トラ属、シリンh )v ;i’ン属、ビソクラミス属
    、ピチア属、ハンセヌラ属、シュパンニオマイセスJA
     t デバリオマ4セス属、スポロボロマイセス属、サ
    ツカロマイセス属、シゾサッ力ロマイセス属、クリプト
    ニラカス属、トルロプシス属、キャンディダ属、トルラ
    属、ロドトルラノ、り。 箋ントマイコプシス属、シテロマイセス属、トラメテス
    属、ピクノポラス属、ダレオフィラム属。 エアロバクター属、セラチア属、アクロモバクター属、
    フラボバクテリウム属、アグロバクテリウ9ム属、ミク
    ロコツカス属、コリ片・バタテリウム属、スタフィロコ
    ッカス属、アルスロバクタ−属。 プルビバクテリウム属、アシイ・トバクター属、シュー
    ドモナス属、キサントモナス属、マイコバクテリウム属
    、スト7プトマイセス属に属する微生物よりなる群より
    逮ばれた少なくとも1柿の微生物台こより還元すること
    を特徴とするバンド酸塩まタハ/j6ヨびパントラクト
    ンの製造方法。
  2. (2)  前記微生物の培養液をそのまま還元をこ用い
    る特許請求の範囲(1)記載の方法。
  3. (3)  前記微生物の培養液より取り出した菌体を用
    いて還元する特許請求の範囲(1)記載の方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5275949A (en) * 1989-08-03 1994-01-04 Fuji Yakuhin Kogyo Kabushiki Kaisha Process for the preparation of D-pantolactone
US5372940A (en) * 1990-10-05 1994-12-13 Fuji Yakuhin Kogyo Kabushiki Kaisha D-pantolactone hydrolase and process for the preparation thereof
CN108102926A (zh) * 2017-11-27 2018-06-01 苏州百福安酶技术有限公司 高产左旋内酯水解酶的黑曲霉菌株bfa010-7及其在制备d-泛解酸内酯中的应用

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