JPS60153797A - メバロン酸の発酵生産法 - Google Patents

メバロン酸の発酵生産法

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JPS60153797A
JPS60153797A JP1135184A JP1135184A JPS60153797A JP S60153797 A JPS60153797 A JP S60153797A JP 1135184 A JP1135184 A JP 1135184A JP 1135184 A JP1135184 A JP 1135184A JP S60153797 A JPS60153797 A JP S60153797A
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mevalonolactone
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mevalonic acid
ester
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Kenji Takahara
高原 謙治
Yoshio Nakamura
芳夫 中村
Hidetoshi Kutsugi
久津木 英俊
Takehisa Ohashi
武久 大橋
Kiyoshi Watanabe
清 渡辺
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/42Hydroxy-carboxylic acids

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、一般式(I) (式中R1R′、R″は各々任意に水素又はアシル基を
表わす。) で表わされる3−メチル−1,8,5−ペンタントリオ
ールもしくはそのエステルから微生物を利用して、一般
式(II) CH3 R10−CH2−CH2−C−CH2−COOR8(I
I)2 (式中R1,R2は各々R、R’と同じか、異なる場合
は水素を表わし、R3は水素又はカチオンを表わす。) で表わされる光学活性のメバロン酸及び又は一般式(l
it) (式中R1は上記と同じ) で表わされる光学活性のメバロノラクトンを製造する方
法に関する。
従来、メバロン酸は酒等の発酵過程で存在することは知
られているが、いずれも微量検出される程度であった。
また3−メチル−1,3,5−ペンタントリオールから
フラボバクテリウムを用いてメバロノラクトンを作る方
法はシーらによりすでに報告されているが(J、Am、
 (、hem、 5OCi、 97巻4144頁 19
75年)、転換率が低く工業的製法とはなり難い。また
、これまで同アルコールのエステルを使用した例はない
これら光学活性のメバロン酸及び又はメバロノラクトン
は、それ自体コレステロール生合成の中間体として重要
な化合物で、一般的には官能基の特性を利用して種々の
有用な化合物に誘導できる重要な化合物であるが、通常
の化学的合成手段では、この様な光学活性のメバロン酸
及び又はメバロノラクトンを得ることは容易ではない。
 1本発明者らは、上述したような現状に鑑み、その工
業的製造法について鋭意研究を重ねた結果、光学活性の
メバロン酸及び又はメバロノラクトンの生産能の極めて
高い微生物を発見し、3−メチル−1,3,5−ペンタ
ントリオールおよびそのエステルから直接的に光学活性
のメバロン酸及び又はメバロノラクトンを工業的に有利
に製造する方法を見出した。
本発明の主な特徴は、アースロバフタ−属、バチルス属
、バタテリウム属、ブレビバクテリウム属、クロストリ
ジウム属、コリネバクテリウム属。
エンテロバクタ−属、クレブシェラ属、ミクロコツカス
属、ノカルディア属、シュードモナス属。
セラチア属、キャンデイダ属、クリプトコツカス属、ゲ
オトリカム属、ハンセヌラ属、ピキア属。
トリコスポロン属に属する微生物を3−メチル−1、8
,5−ペンタントリオールもしくはそのエステル(式I
)に作用させて、光学活性のメバロン酸もしくはその塩
(式■)及び又は光学活性のメバロノラクトンもしくは
そのエステル(式1)を生成させる点にある。
本発明に用いる微生物としては、例えばアースロバフタ
−・バクテリウム(Arthrobacterpara
ffineus)ATCC−21218+バチルス・サ
ブチリス(Bacillus 5ubtilis) I
FO−8013、ブレビバクテリウム・フラバム(Br
6vi −bacterium flavum) AT
CC−21269+ クロストリジウム・シリンドロス
ポラム((lostridiumcylindrosp
orum) I FO−18695+ コリネバクテリ
ウム・キセロシス(Corynebacteriumx
erosis)ATCC−7094+エンテロバクター
〇クロアカ(Enterobacter c、1oac
ae)lpQ −8820、クレブシェラ・ニューモニ
ア(Klebsie−目a pneumoniae) 
IFO−3817、ミクロコツカス°″テウス(Mic
rococcus Iuteus) IFO−8066
、ノカルディア・エリスロポリス(Nocardia 
erythropolis) l FO−12320。
シュードモナス骨フローレッセンス(Pseudo −
monas fluorescens) I FO−8
081、セラチア −7kセラセンス(5errati
a marcescens)IFO−8052,キャン
デイダ・・フミコーラ(にandida humico
la) CB S −1896、クリプ):+ ツカス
・テレウス、(Cryptoct+ccus terr
eus)IFO−0727,ゲオトリカム・ロウビエリ
(Geotrichum Ioubieri)CBS−
252・61 。
ハンセヌラ・ミヌタ()iansenula m1nu
ta)lpQ−0975,ピー1−7−ブルトニ(Pi
chia burtonii)IFO−0844,トリ
コスポロン・ファーメンタンス(Tr 1choapo
ron fermentans) C135−2264
、などを挙げることができる。
本発明において、微生物を作用させる場合、式(1,)
の化合物を含む培地中に使用菌株の菌体を接種し、培養
するか、もしくは使用する菌が資化しうる炭素源を含む
培地中で予め培養した後、式(I)の化合物を加えて反
応させるか、もしくは使用する菌が資化しうる炭素源を
含む培地中で予め培養して得た菌体を式(I)の化合物
を含むリン酸緩衝液の如き培地中で接触させて反応させ
る、いわゆる休止菌体反応のいずれも用いることが可能
である。
培養培地としては使用菌株の生育が良好であればよく、
一般的には炭素源、窒素源、無機塩類などを含有する培
地が利用できる。炭素源としては使用菌株が資化しつる
ものであればよく、例えば糖類、油脂類、アルコール類
、有機酸類、脂肪族・類などをあげることができるが、
グルコースかグリセリンが望ましい。窒素源としては例
えばコーンスチープリカー、酵母エキス、ペプトン、魚
かす、肉エキス、大豆かす、大豆加水分解物、植物たん
白加水分解物、アンモニウム塩類、硝酸塩類。
尿素などがあげられる。さらに無機塩類としては例えば
リン酸塩類、マグネシウム塩類、マンガン塩類、コバル
ト塩類、鉄塩類、亜鉛塩類、カルシウム塩類、モリブデ
ン塩類、銅塩類などをあげることができる。休止菌体反
応の場合は添加物を加える必要はないが、グルコース、
グリセリンなどを加えておこなうこともできる。
培養および反応は、振盪もしくは通気撹拌などの好気条
件下に行なうことが好ましいが、いわゆる静置条件下で
行なうこともできる。温度はいずれの場合も一般に20
〜45℃程度が利用され、pH−は4〜9.5程度の条
件が用いられる。式(I)の化合物は0.05〜20%
、好ましくは0.5〜10%で反応に供する。
反応の出発物質である式(I)の3−メチル−1゜3.
5−ペンタントリオールもしくはそのエステルの 、 
R1、//は、各々任意jこ独立して水素又はアシル基
を示し、すべであるいはそのうちの2つが同じ基を示す
場合も含んでいる。アシル基は炭素数1〜5のものが好
ましい。
目的生成物は通常の条件下ではメバロン酸、メバロン酸
の塩、メバロノラクトン、メバロノラクトンのエステル
の単独もしくは混合物として反応液中に存在する。目的
生成物である式(II)のメバロン酸もしくはその塩の
Ri + R2は各々R、R’と同じか、或いはR、R
’がアシル基の場合、それが反応中に水解されて水素を
表わすこともある。R8はRがアシル基の場合、反応中
に脱離するので水素を表わすが、反応液中にある金属イ
オン、アンモニウムイオンなどと塩を形成している場合
が多い。この場合の塩としては、アルカリ金属塩、アル
カリ土類金属塩、アンモニウム塩、置換アンモニウム塩
が挙げられる。同じく式(Ill)のメバロノラクトン
もしくはそのエステルにおいて、R1は式(II)の場
合と同じものを表わす。
生成物は溶剤抽出、イオン交換クロマトグラフィー、蒸
留、誘導体の結晶化などの手段を適宜組合わせた通常の
方法によって、単独もしくは混合物として分離すること
ができる。メバロン酸は不安定な物質であるため遊離の
酸として単離することはむずかしいが、必要によりアル
カリ金属塩。
アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、又は置換アンモ
ニウム塩などの適当な塩、あるいは例え4キ反応後、ア
ルコールを作用させ脂肪族酸エステル。
芳香族酸エステルなどの適当なエステルとして、ベンゾ
ヒドリルアミドなど′の適当なアミドのかたちで分離し
てもよい。しかし、メバロン酸と平衡関係にあるメバロ
ノラクトンは安定であり、酸性側とくにpudu下では
殆んどがメバロノラクトンとして存在するので、反応液
を硫酸、塩酸などの酸でpH4以下に調節した後、回収
操作を行うのが最も好ましい。
以下実施例によって本発明を説明する。
実施例1 ペプトン肉エキス寒天斜面培地上で38℃、24時間培
養したエンテロバクタ−・クロアカIFO−8820の
菌体1白金耳を表1に示す組成の培地50 mj’を分
注した5 00 ml!容坂ロフラスコに接種し、38
℃、24時間振盪倍養を行なって種菌液を調製した。
表1 ペプトン 10g 肉エキス 10F 酵母エキス 5g Na(J 89 上記組成物を蒸留水lt!に溶解し、NaOHで培地の
pHを7.0に調整、表2に示す組成の培地50m1!
を500 ml!容坂ロフラスコに分注し、8−メチル
−1,8,5−ペンタントリオール1.Ogを加え、1
20℃、15分間蒸気殺菌し、殺菌終了後に各フラスコ
に上記種菌液のl ml!宛を接種し、33°C172
時間振帰培養を行なった。
表2 グルコース 209 ペプトン 10g 肉エキス 10グ 酵母エキス 5g NaC13S’ 上記組成物を蒸留水11!に溶解し、N a OHで培
地のpHを7.0に調整した。
上述のようにして得られた培養液を濾過して除菌した後
、濾過液を1規定の硫酸でpH8,0とし、更に硫安3
0gを加えた後、酢酸エチルで抽出して得た油状物をシ
リカゲルカラムクロマトグラフにかけ、クロロホルム−
アセトン混合溶媒で溶離すると(S)−メバロノラクト
ン278 mgが得られた。比旋光度は〔α)、=+1
9.8(C=5 エタノール)であった。
生成物の確認は標準試料とのNMR、I R、マススペ
クトル及びガスクロクロマトグラムの比較によった。
実施例2 。
ペプトン肉エキス寒天斜面培地上で80℃。
24時間培養したノカルディア・エリスロポリスIFO
−12820の菌体1白金耳を表1に示す組成の培地5
0m1!を分注した5 00 ml!容坂ロフラスコに
接種し、30℃、24時間培養を行なって種菌旅を調製
した。表3に示す組成の培地50 mI!を分注した5
 00 ml!容坂ロフラスコに上記種菌液の1m/宛
を接種し、30℃、96時間振畿培養を行なった。
表3 グリセリン 3.02 に2HPO40,1g KH2PO40,19 Mg 804・7H200,05g プロエキス 0.5g NaC10,1g FeSO47H200,5m9 MnSO40,5”g ZnSO47H20、0,5mg CaCOB 2.OS’ 上記組成物を蒸留水100IlfIl!に溶解し、Na
0I4でpH7,0とした後、120℃、15分間蒸気
殺菌する。冷却後、硫安1.0g、8−メチル−1,3
゜5−ペンタントリオール1.5gを加える。
上述のようにして得られた培養液を、実施例1に述べた
と同様の方法で処理してS−メバロノラクトン684 
m9を得た。比旋光度は〔α〕 =+22.1(C=5
 エタノール)であった。
実施例3 実施例2に記載したのと同様の手順で調製した種菌液を
5’000 rpm、 5℃、10分間遠心分離して得
た生菌体を0.5%のNaC1で洗滌し、0.2Mリン
酸緩衝液中に菌体が109/lとなるように懸濁した。
上記菌懸濁液50 ml!を500 ml!容坂ロフラ
スコに入れ、3−メチル−1,8,5−ペンタントリオ
ール2gを加えて、30℃、96時間振盪させた。得ら
れた反応液を濾過して除菌した後、p液を1規定の硫酸
でpH8とし、酢酸エチルで抽出して122011の油
状物を得た。これを減圧蒸留して2mmHg180℃の
画分714m5’を得た。このものは比旋光度〔α] 
=十、19.8 (CD =5 エタノール)のS−メバロノラクトンであった。
実施例4〜12 実施例1に述べたと同様に行ない、表4の結果を得た。
表4 得られたメバロノラクトンはいずれも(S)体であった
実゛施例1−3 マルトエキストラクト寒天斜面培地上で30℃。
24時間培養したゲオトリチウム・ロウビエリCB5−
252・61の菌体1白金耳を表5に示す組成の培地5
0 +Qを分注した5 00 ml!容坂ロフラスコに
接種し、30℃、24時間振盪培養を行なって種菌液を
調製した。
表5 グルコース 80 g KH2PO4、7g (NH4)2HPO41a f/ MgSO4°7H20800rl ZnSO47H206Q−mg。
FeSO4・7H201QQ mg CuSO4・5H205’ m9 MnSO4’10 m9 NaC1100mS’ 酵母エキス 1g 上記組成物を蒸留水II!に溶解した。
表5に示す組成の培地50 ml!を500 ml!容
坂ロフラスコに分注し、3−メチル−1,8,5−ペン
タントリオールIy−を加え、120℃、15分間蒸気
殺菌し、殺菌終了後、上記種菌液の1ml!宛を接種し
、30℃、72時間振盪培養を行なった。
上述のようにして得られた培養液を実施例1に示したと
同様の方法で精製したところ、比旋光度〔α) =+8
.6(C=5 エタノール)のS−メバロノラクトン7
7m7が得られた。
実施例14〜18 実施例13に述べたと同様に行ない、表6の結果を得た
表 6 m” =、;[了:¥:8鮮二二1::: “:[′得
られたメバロノラクトンはいずれも(S)体であった。
実施例19 実施例2に記載したのと同様の手順で調製した種菌液を
500Orpm、5℃、io分間遠心分離して得た生菌
体を0.5%のN a C/液で洗滌し、0、2 M 
’Jン酸緩衝液中に菌体が109/lとなるように#+
濁した。上記菌懸濁液50m1!を5QQmll容坂ロ
フラスコに入れ、■、5−ジアセチルー3−メチルー1
.8.5−ペンタントリオール2gを加えて、30°C
,120時間振帰させた。得られた反応液を濾過して除
菌した後、酢酸エチルで抽出して油状物950 ms’
を得た。このものをガスクロマトグラフィーで分析した
ところ1−アセチル−3−メチル−1,8,5−ペンタ
ントリオール、5−アセチル−3−メチル−3,5−ジ
ヒドロキシペンタノイックアシッド、メバロノラクトン
の混合物であった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アースロバフタ−属、バチルス属、バクテリウム
    属、ブレビバクテリウム属、クロストリジウム属、コリ
    ネバクテリウム属、エンテロバクタ−属、クレブシェラ
    属、ミクロコツカス属、ノカルディア属、シュードモナ
    ス属。 セラチア属、キャンデイダ属、クリプトコツカス属、ゲ
    オトリカム属、ハンセヌラ属、ピキア属、トリコスポロ
    ン属に属する微生物を、一般式(I) 息 1゜ (式中R,R’、iは各々任意に水素又はアシル基を表
    わす。) で表わされる3−メチル−1,3,5−ペンタントリオ
    ールもしくはそのエステルに作用させることを特徴とす
    る、一般式(II) 〒H3 R10−CH2−CH2−C−CH2−COOR3(I
    I)直 2 (式中R1−9R2は各々R、R’と同じか、異る場合
    は水素を表わす。R3は水素又はカチオンを表わす。) で表わされる光学活性のメバロン酸もしくはその塩、及
    び又は一般式(III) で表わされる光学活性のメバロノラクトンもしくはその
    エステルの製造法。
JP1135184A 1984-01-24 1984-01-24 メバロン酸の発酵生産法 Granted JPS60153797A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0354529A2 (en) * 1988-08-09 1990-02-14 Genencor International, Inc. Chiral hydroxycarboxylic acids from prochiral diols
WO2021041361A1 (en) * 2019-08-28 2021-03-04 Danisco Us Inc Methods for recovering mevalonic acid or salts or lactones thereof from aqueous solutions using water solvent crystallization and compositions thereof

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EP0354529A2 (en) * 1988-08-09 1990-02-14 Genencor International, Inc. Chiral hydroxycarboxylic acids from prochiral diols
WO2021041361A1 (en) * 2019-08-28 2021-03-04 Danisco Us Inc Methods for recovering mevalonic acid or salts or lactones thereof from aqueous solutions using water solvent crystallization and compositions thereof

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