JPS6240294A - L−アミノ酸の製造法 - Google Patents

L−アミノ酸の製造法

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JPS6240294A
JPS6240294A JP17875785A JP17875785A JPS6240294A JP S6240294 A JPS6240294 A JP S6240294A JP 17875785 A JP17875785 A JP 17875785A JP 17875785 A JP17875785 A JP 17875785A JP S6240294 A JPS6240294 A JP S6240294A
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JP
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acid
amino acid
ketocarboxylic
ammonium
urea
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JP17875785A
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English (en)
Inventor
Kazumi Araki
和美 荒木
Hideji Anazawa
穴澤 秀治
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KH Neochem Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明は酵素法によるL−アミノ酸たとえばL−セリン
、L−トリプトファン、L−チロシンおよびL−メチオ
ニンの製造法に関する。これらL−アミノ酸は医薬品、
食品などの産業分野で広く利用されている。
従来の技術 2−ケトカルボン酸から対応するL−アミノ酸を製造す
る方法としては下記の方法が知られている。たとえば3
−ヒドロキシピルビン酸からL−セリンを生成させる方
法としては、アミノ供与体としてアラニン、グルタミン
またはグルタミン酸を用いて、ラクトバチルス・プラン
タラムを作用させる方法(Zeszyty Nauko
we−Tolitechnika Loddzka。
5eria : Chemia Spozywcza、
  No、20.209 (1972) )アミノ供与
体ととしてアスパラギン酸を用いてトランスアミナーゼ
を作用させる方法(特開昭60−91993 )などが
知られている。インドールピルビン酸からL−)リブト
ファンを生成させる方法としては、アミノ供与体として
フェニルアラニン〔アグリカルチュラル・バイオロジカ
ル・ケミストリイ(Agric、Biol、 Chem
、)、 44.2013.1980)Inアンモニア(
特公昭38−9886 ’)またはアスパラギン酸(特
開昭60−91993 )を用いる方法が知られている
。p−ヒドロキシフェニルピルビン酸または2−ケト−
4−(メチルメルカプト)−ブチレートから、アスパラ
ギン酸をアミノ供与体として用いるトランスアミネーシ
ョン反応で各々L−チロシンまたはL−メチオニンを製
造する方法が公知である(特開昭60−91993 )
発明が解決しようとする問題点および解決手段上記した
従来の方法においては、用いるアミノ供与体の原料が高
価なので、安価なアミノ供与体を用いる優れたL−アミ
ノ酸の製造方法が求められている。
本発明者は、フマール酸およびアンモニウムイオンまた
は尿素を用いる方法によれば高価なアミノ供与体を使う
ことなく安価に効率よく、L−アミノ酸を得ることがで
きることを見出した。
以下に、本発明の詳細な説明する。
本発明は、2−ケトカルボン酸を対応するL−アミノ酸
に変換する能力を有する微生物の菌体または菌体処理物
の存在下、水溶液中で■フマール酸、■アンモニウムイ
オンまたは尿素および■2−ケトカルボン酸を反応させ
、該水溶液中に該2−ケトカルボン酸に対応するL−ア
ミノ酸を生成させこれを採取することを特徴とするL−
アミノ酸の製造法を提供する。
本発明方法で製造されるL−アミノ酸としては、L−1
リン、L−トリプトファン、L−チロシンまたはL−メ
チオニンがあげられる。また、本発明方法で使用する2
−ケトカルボン酸としては、3−ヒドロキシピルビン酸
、インドールピルビンL p−ヒドロキシフェニルピル
ビン酸または2−ケト−4−(メチルメルカプト)−ブ
チレートなどがあげられる。
本発明に用いる微生物としては、フマール酸およびアン
モニウムイオンまたは尿素の存在下に2−ケトカルボン
酸を対応するL−アミノ酸に変換する能力を有するアー
スロバクター属、バチルス属、ブレビバクテリウム属、
シトロバクタ−属、コリネバクテリウム属、フラボバク
テリウム属、クレブシェラ属、クルイベラ属、ミクロコ
ツカス属、エルビニア属、エンテロバクタ−属、エッシ
ェリヒア属、プロテウス属、パラコッカス属、セラチア
属、シニードモナス属、サルモネラ属、アルカリゲネス
属、アグロバクテリウム属、アエロぞナス属、またはキ
サントモナス属に属する微生物であれば野性株、変異株
、細胞融合法または遺伝子操作法その他の遺伝的手法で
誘導される組換え株などをいずれも用いることができる
。具体的には、下記のような菌株が用いられる。
アースロバクター・グロビホルミス (Arthrobacter globiformis
) ATCC8010アースロバクター・シトレウス (Arthrobacter citreus) AT
CC11624バチルス自スフエリカス (Bacillus 5phaericus) ATC
C1020gバチルス・サチルス (Bacillus 5ubtilis) ATCC6
051バチルス・メガテリウム (Bacillus megaterium) ATC
C19380ブレビバクテリウム・ラクトフェルメンタ
ム(Brevibacterium lactofer
mentum)ATCC13655ブレビバクテリウム
・アンモニアゲネス(Brevibacterium 
ammoniagenes) ATCC6871シトロ
バクタ−・フロインディー (Citrobacter freundii) AT
CC6750コリネバクテリウム・ハイドロカーボクラ
スタス(Corynebact’erium hydr
ocarboclastus)ATCCt510g コリネバクテリウム・グルタミクム (Corynebacferium glutamic
um)ATCC13032エツシエリヒア・コリ (Escherichia coli) ATCC11
303エツシエリヒア・コリ (Escherichia  coli)  八TCC
9637エンテロバクター〇クロアセ− (Bnterobacter cloacae) AT
CC13047エルビニア・ヘルビコラ (Erwinia herbicola) ATCC2
1434フラボバクテリウム・スアベオレンス (Flavobacterium 5uaveolen
s)ATCC958jクレブシェラ・オキシト力   
                 ?(Klebsi
ella oxytoca) ATCC8724クルイ
ペラ・クリオクレセンス (Kluyvera cryocrescens) A
TCC14237ミクロコツカス・ルテウス (帽crococcus Iuteus) ATCC1
0240セラチア・マルセセンス (Serratia  marcescens)  A
TCC13880シユードモナス・プチダ (Pseudomonas putida) NRRL
−8−11064シユードモナス・ダクネ (Pseudomonas dacjnhae)ATC
C21192サルモネラ・チフィムリウム (Salmonella typhimurium) 
ATCC19585プロテウス・ミラビリス (Proteus m1rabilis) IPo 3
849プロテウス・ブルガリス (Proteus vulgaris) ATCC19
181パラコツカス・デニトリフィカンス (Paracoccus denitrificans
) ATCC19367アルカリゲネス・フェカリス (Alcaligenes faecalis) AT
CC8750アグロバクテリウム・ツメファシェンス(
Agrobacterium tumefaciens
) ATCC4452アエロモナス・ハイドロフィラ (Aeromonas hydrophila) AT
CC13137キサントモナス・チドリ (Xanthomonas citri) ATCC1
5923キサントモナス・オリゼー (Xanthomonas oryzae) [Fo 
3995これらの微生物を培養する培地としては、炭素
源、窒素源、無機塩などを含む培地であれば、天然培地
、人工培地のいずれでもよい。
炭素源としては、グルコース、フラクトース。
シコークロース、マルトース、殿粉1廃糖蜜などの糖類
、グルセロ−ルウソルビトール、マンニトールなどの糖
アルコール類、酢酸、ギ酸、フマール酸、リンゴ酸、ク
エン酸、グルコン酸などの有機酸類、メタノール、エタ
ノール、プロパツールなどのアルコール類が使用できる
窒素源としては、アンモニア水、塩化アンモニウL、硫
11アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウ
ム、リン酸アンモニウムなどのアンモニウム化合物、尿
素などの窒素化合物、グルタミン酸、アスパラギン酸、
メチオニン、グリシン。
リジン、アルギニン、オルニチンなどのアミノ酸類、ペ
プトン、酵母エキス、カゼイン加水分解物。
脱脂大豆またはその消化物などの天然栄養物が使用でき
る。
無機物としては、リン酸第−カリウム、リン酸第二カリ
ウム、リン酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化ナ
トリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、炭酸カルシウム
などが使用できる。
本発明に使用する微生物が生育のために特定の栄養素を
必要とする場合には、その栄養素を適量培地中に存在さ
せなければならないが、これらの物質は窒素源として例
示した天然物に含まれて添加される場合もある。
培養は、温度20〜40℃、pH5〜8で1〜5日間行
う。得られる微生物菌体はそのままでも反応に使用でき
るし、さらに該菌体を種々処理して得られる処理物を反
応に用いてもよい。
菌体処理物としては、菌体の機械的摩砕処理物、超音波
処理物、凍結乾燥処理物、溶媒処理物、酵素処理物、乾
燥処理物、界面活性剤処理物、菌体の蛋白質分画、菌体
および前記菌体処理物の固定化物などが用いられる。
反応は、前記で得られる菌体またはその処理物を、3−
ヒドロキシピルビン酸、インドールピルビン酸、p−ヒ
ドロキシフェニルピルビン酸または2−ケト−4−(メ
チルメルカプト)−ブチレート、フマール酸およびアン
モニウムイオンまたは尿素を含有する水溶液中で反応さ
せることによって行われる。
反応に使用する3−ヒドロキシピルビン酸、インドール
ピルビン酸、p−ヒドロキシフェニルピルビン酸、2−
ケト−4−(メチルメルカプト)−ブチレートおよびフ
マール酸は、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム
塩、カルシウム塩などの各種の塩として用いることがで
きる。
アンモニウムイオンは、硫酸アンモニウム、リン酸アン
モニウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニ1.酢酸ア
ンモニウム、ギ酸アンモニウム、フマール酸アンモニウ
ム、リンゴ酸アンモニウムなどの塩類として、またはア
ンモニ水もしくはアンモニアガスとして供給する。
反応に使用する3−ヒドロキシピルビン酸、インドール
ピルビン酸、p−ヒドロキシフェニルピルビン酸、およ
び2−ケト−4−(メチルメルカプト)−ブチレートの
濃度は0.01〜1モル、フ? −ル1l(DliK 
it 0.01〜2モル、アンモニウムイオンまたは尿
素の濃度は0.01〜10モルの範囲が好適である。こ
れらの原料は、一括または間歇的に供給される。
作用条件としては、温度20〜60℃、好ましくは25
〜45℃、pH6〜10、好ましくは7〜9で、lO〜
48時間反応を行う。
かくして反応液中にL−アミノ酸が生成する。    
     □〜 反応液からL−アミノ酸を回収する方法としては、イオ
ン交換樹脂法、沈澱法などが用いられる。
以下に実施例を示す。
実施例1゜ グルコース0.5%、酵母エキス0.3%、粉末肉エキ
ス1.5%の組成の培地(pH7)10mlを含む試験
管に、シトロバクタ−・70インデイー^TCC675
0をlx−ゼ接種し、21Orpmの振盪条件、28℃
の温度条件下で18時間振盪培養した。
培養終了後、遠心分離により集菌し、菌体を凍結保存(
−20℃)した。−日凍結保存後、10m1の0.85
%食塩溶液を試験管に加え、融解後、3000rpm、
10分間遠心分離し、その沈澱を0.8%食塩水で1回
洗浄を行った。得られた菌体を、3−11トロキシピル
ビン酸、インドールピルビン酸p−ヒドロキシフェニル
ピルビン酸または2−ケ)−4−(メチルメルカプト)
−ブチレートのいずれか1つを基質として含む下記の組
成の反応液1.5mMに懸濁し、40℃で18時間静置
条件下で反応させたところ、各々の微生物が各々添加し
た基質に対応するL−アミノ酸を第1表に示すような1
度で生成した。
反応液の組成は次のとおり=2−ケトカルボン酸塩(第
1表参照)100mM、ピリドキサールリン酸200μ
M、)リスバッファーINmM(pH8,4>、7?−
ル酸ア7%−?−ウム200mM。
第   1   表 実施例2、 種菌として、第2表に示す微生物を用い、酵素反応の基
質として2−ヶ)−4−(メチルメルカプト)−ブチレ
ートまたはインドールピルビン酸を用いた他は、実施例
1と同様に実施した。その結果を第2表に示す。
第2表に示したように、各々の基質からし一メチオニン
またはL−トリプトファンが生成した。
第   2   表 実施例3゜ 種菌として第3表に示す微生物を用い、酵素反応の基質
として2−ヶ)−4−(メチルメルカプト)−ブチレー
トを用いた他は実施例1と同様に実施した。結果を第3
表に示す。
第3表に示したようにL−メチオニンが生成した。
第   3   表 本発明方法によれば、L−アミノ酸を効率よく、安価に
供給することができる。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2−ケトカルボン酸を対応するL−アミノ酸に変
    換する能力を有する微生物の菌体または菌体処理物の存
    在下、水溶液中で(1)フマール酸、(2)アンモニウ
    ムイオンまたは尿素および(3)2−ケトカルボン酸を
    反応させ、該水溶液中に該2−ケトカルボン酸に対応す
    るL−アミノ酸を生成させ、これを採取することを特徴
    とするL−アミノ酸の製造法。
  2. (2)該2−ケトカルボン酸が、3−ヒドロキシピルビ
    ン酸、インドールピルビン酸、p−ヒドロキシフェニル
    ピルビン酸または2−ケト−4−(メチルメルカプト)
    −ブチレートであることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の方法。
  3. (3)該L−アミノ酸が、L−セリン、L−トリプトフ
    ァン、L−チロシン、またはL−メチオニンであること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
  4. (4)該微生物が、アースロバクター属、バチルス属、
    ブレビバクテリウム属、シトロバクター属、コリネバク
    テリウム属、フラボバクテリウム属、クレブシエラ属、
    クルイベラ属、ミクロコッカス属、エルビニア属、エン
    テロバクター属、エッシェリヒア属、プロテウス属、パ
    ラコッカス属、セラチア属、シュードモナス属、サルモ
    ネラ属、アルカリゲネス属、アグロバクテリウム属、ア
    エロモナス属またはキサントモナス属に属することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。
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