JPS6356295A - γ―ヒドロキシデカン酸及びγ―デカラクトンの製造方法 - Google Patents

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】 発明の分野 本発明はヒマシ油又はその主要成分脂肪酸、リシノール
酸からガンマ−ヒドロキシデカン酸の製造およびそ゛の
後旋光性を有するガンマ−デカラクトンへの変換に関す
る。

発明の背景 特殊の化学物質がフレーバ組成物に広く使用され、使用
者により評価される特別の要素を全体のフレーバに供す
る。このような化学物質の１例がガンマ−デカラクトン
であり、これはガンマ−ヒドロキシデカン酸のラクトン
である。フレーバとしてこの物質の使用例は英国特１第
７４３８４５号明細３（ユニリバー）に示され、この成
分は香料組成物にも使用される。この成分を有効な方法
で製造する一般的要求がある。

一般的記載 本発明は旋光性を有するガンマ−デカラクトンへの変換
に適する旋光性を有するガンマ−ヒドロキシデカン酸の
製造方法を指向し、この方法はＳｐｏｒｏｂｏｌｏｍｙ
ｃｅｓ　ｏｄｏｒｕｓ、　Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｇ
ｌｕｔｉｎｉｓおよびこれらの混合物から成る群の菌株
から選択した微生物をリシノール酸源を含有する栄養培
地に３〜９のｐＨおよび約１５〜約３５℃、好ましくは
約２５〜約３０℃の温度で好気条件下で旋光性を有する
ガンマ−ヒドロキシデカン酸を産生ずる十分な期間培養
する。ガンマ−デカラクトンは椋準技術、例えば溶媒抽
出により回収し、精製できる。醗酵に封する最適ｐ＋１
は約５．５〜約７．５である。

これらの微生物はヒマシ油トリグリセリドおよび次にグ
リセリドの主要店［９成分（８０〜９０％）であるベー
ター酸化リシノール酸を加水分解できる。これらの微生
物は実質的に純粋な酸、又は２種の開示微生物を使用し
ない経路により得たとマシ油加水分解物の成分の形で基
質としてリシノール酸を変換するために使用できる。培
養培地は必要な栄養物、例えば微生物の生育に対し必要
な窒素および燐を含有する。

ここに開示の微生物はガンマ−ヒト０キシデカン酸にリ
シノール酸をベーター酸化することができる。この代謝
産物の酸は次にラクトン化に利用できる。Ｓｐ、　ｏｄ
ｏｒｕｓおよびＲｈ、　ｇｌｕｔｉｎｉｓもヒマシ油を
加水分解できる。従ってこのリシノール酸源を基質とし
て使用できる。出願人は微生物のこれらの品種の寄託菌
株を記載するが、これらの菌株の使用に臨界性はない。

これらの品種の他の菌株は特許請求する方法で・一般的
適用性がある。本発明方法は加水分解物をここに記載し
たちの以外の剤の使用により得る場合、リシノール酸源
としてヒマシ油加水分解物の使用を含む。これらの加水
分解剤の例は３ｇ基、酵素および他の微生物である。

得たガンマ−ヒドロキシデカン酸は所望のラクトンにそ
の場所でラクトン化し、又は回収して別の工程でラクト
ン化処理できる。

好ましい培養方法は： ＯＨ３〜９ 温度　　　　１５〜３５℃ 期間　　　　　１〜１０日 基質濃度　　０．３〜１０重量％ ０．５〜２％の範囲の濃度は１５〜４０％のモル変換を
供し好ましい 微生物濃度１〜１００ｇ／ｉ接種材料中の含水細砲、の
範囲で操作する。

通例１日の期間はガンマ−デカラクトンの検出しうるレ
ベルを供するには十分である。一般に生成物濃度は経時
的に増加し、通例７日の期間は商業的に有用な濃度を与
える。加熱肉培地２％Ｗ／Ｖおよびヒマシ油１％ｗ／ｖ
１度でＲｈ。

ｇｌｕｔｉｎｉｓ　テは８８０４１１！Ｊ／ｊ！のラク
トン収Ｉ１１およびＳｐ、　ｏｄｏｒｕｓでは１１１６
ｓｙ／Ｊ！の収量を７日後に得た。

生成物ラクトンは通例２００〜１１０００Ｉｔ／Ｊの範
囲で得られるが、５．０００１１ｇ、／！まで得ること
ができる。

ラクトン化は十分な期間約１５〜約１３０℃の温度で約
１〜約７の範囲のＤＩにヒドロキシ酸環境を調整するこ
とにより通例適当なｐＨで熱を適用して行なうことが好
ましい。共−酸化剤、例えばデカン酸は微生物に対しリ
シノール酸の他に栄養源を供するために含むことができ
る。

微生物は支持体、例えばに−カラギナン又はアルギン酸
カルシウムに固定することが好ましい。

この技術の例はＥｕ、　Ｊ、　Ａｐｐ、　Ｈｉｃ　　＆
□、ＢｊｏｔＯＣｈ１５　（１９８２）９．１４７〜１
５２およびＢｉｏｔｅｃｈ　＆　ＢｉｏｅｎＧ　１９　
（１９７７）　ｐ、ａ　８７以下に記載される。固定化
技術は反応割合の増加に導く高［ｌ胞密度を達成できる
。細胞は方法の完了後回収できる。細胞は基質および生
成物から一部保護される。これは何らかの阻害作用が存
在づる場合有利である。

任意の一方法の特徴は適当な吸収剤、例えば非−極性樹
脂、例えば８０１１　ｏｆ　Ｐｏｏｌｅ、　Ｄｏｒｓｅ
ｔから得ることができるアンバーライトＸＡＤａｌ脂、
又は溶媒、例えばＤｙｎａｍｉｔ　Ｎ０ｂｅｌ、　Ｗｉ
ｔｔｅｎ、　ＷｅｓｔＧｅｒｍａｎｖから入手できる）
ｌｉｇｌｙｏｌにより醗酵を続行しながらこの生成物に
対しガンマ−ヒドロキシデカン酸又はラクトンを抽出す
ることである。別法では、基質はアルギネート又はカラ
ギナンゲルのような標準処理により固定化される。１−
リグリセリド又は分別ココナツト油脂肪酸又はトリアセ
チンの添加は水性相から疎水性相にヒドロキシ駿生成物
の分配を助ける。この添加は反応生成物の濃度を反応部
位で減少させることにより反応を推進する。疎水性固体
又は液体相の存在は細胞に対し毒性があることがわかっ
ているとマシ油又はリシノール酸の過度の高局所濃度に
細胞が曝露されないように基質を調整遊離するために供
することもできる。

任意には生育因子、例えばリボフラビン、ニコチン酸お
よびパントテン酸を含むことができる。

特に有利な炭素源はグリセロールであり、これは特にＲ
ｈ、　１）ｌＵｔｉｎｉｓを使用する場合所望ラクトン
の収量を増加させることができる。

本発明の本質的特徴はインキュベージコンの開始におい
て少なくともリシノールｌ’［ｌｔｍの部分を含まねば
ならないことである。本方法の任意の特徴は連続的規準
で実質量を変換しながらリシノール酸源の阻害的濃度の
形成を回避する割合でリシノールｉａｍ、例えばヒマシ
油を徐々にインキュベーションに添加することである。

選択した微生物によるリシノールＩＭのインキュベーシ
ョンは微生物細胞が生育し、リシノール酸源の変換が同
時に継続する方法、又は微生物細胞が生育し、本発明に
よる方法が連続して行なわれる方法で行なうことができ
る。

ｓ１酵容器からの排出ガス中に所望生成物のいくらかの
ロスがあり、所望ラクトンはガス流中に置いた吸収剤、
例えばＴｅｎａＸ　ＧＣを使用して回収することができ
る。

所望のヒドロキシ酸の他にリシノール酸から生成する少
量の例えば、Ｃ８およびＣ４２ヒドロキシ酸も存在する
。従って、生成物ラクトンは低レベルのこれらの酸に相
当するラクトン同族体を含むことができる。さらにヒマ
シ油由来の他の脂肪酸の代謝産物は存在できる。すべて
のこれらの少量生成物は生成物ラクトンの官能性に寄与
できると理解される。

文厘 特定の微生物を使用するヒマシ油からガンマデカラクト
ンの製造はＦｒ１ｔＺＳＣｈｅ、　ｏｏｄｇｃおよび０
１ｃｏｔｔ　Ｉｎｃ、により米国特許第４５６０６５６
号明細書に開示される。これらの微生物は本発明が指向
するものではない。ヒマシ油を微生物処理してガンマ−
デカラクトンを供することはカネボウ会社の日本特許公
開昭和６０−１００５０８号公報に開示される。Ｓｐ、
　ｏｄｏｒｕｓを使用して糖基質からガンマ−デカラク
トンを製造することはＪＯＬｌｒｄａｉｎらにより開示
される（Ｔｏｐｉｃｓ　１ｎＦｌａｖｏｕｒ　Ｒｅ５ｅ
ａｒｃｈｌ　９８５　、　　Ｅｉｃｈｈｏｒｎ刊）。−
本方法は有効な方法で有用量のガンマ　デカラクトンを
供する。

水　明の特別の記載 方法例を例示するが、本発明を限定するものではない。

例１ 微生物としてＲｈ、　（ＪＩｕｔｉｎｉ８　　（英国、
Ｎ０ｒＷｉＣｈのＮａｔｉｏｎａｌ　Ｃｏ１１ｅｃｔｉ
ｏｎ　ｏｆ　Ｙｅａｓｔ　Ｃｕ１ｔｕｒｅｓ。

Ｆｏｏｄ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅにＮ
ＣＹＣ５９として寄託）の細胞的１０ｇ（含水！Ｕｆｆ
ｉ）／Ｊを含有する３７！の接種材料を２％Ｗ／Ｖ加熱
肉培地（ＯＸＯＩＤ　　ＣＭ　　８１）、２％Ｗ／Ｖグ
ルコースおよび０，０２％ｗ／ｖツイン８０および０゜
５％Ｗ／Ｖヒマシ油を含有する１００Ｍ１の培地に添加
し、２８〜３０℃で７日保持した。

培地の試料＜５ｄ＞を定期的に無菌的に除去し、方法の
進行を測定した。試料は約１．５のｐＨに酸性化し、１
２０℃で１０分加熱することによりラクトン化した。次
に試料はジエチルエーテル（５−）で抽出し、有機層を
分離し、溶媒を蒸発し、残留残漬を内部標準としてデル
タ−ウンデカラクトン（０，０４％ｗ／ｖ）を含有する
２ｍのエチルアルコールに再溶解し、試料をＧＬＣ分析
により分析した。

７日後に醗酵材料を抽出した。別法では醗酵後、上部ヒ
マシ油層、又は沈澱により分離した細胞は除去すること
ができ、ヒマシ油又は細胞に含まれる酸／ラクトンは上
記のように抽出できる。後者の場合、溶媒は細胞内に含
まれるＦｅ１ｔ／ラクトンを抽出するために供する。

６０８ａｙ／Ｊ濃度のガンマ−デカラクトンは醗酵ブロ
スから得、理論最高収量基準で約６０％、とマシ油規準
で２１．３％の収量を表わす。

上記醗酵はｇｌ１７．２、通気割合０．５１空気／Ｚ、
Ｖ、Ｓ酵容器／分および撹拌速度３００　ｒ、ｐ、ｍ、
、温度２８℃を保持して、ｌ！ｉ醇容器（［１１Ｆｅｒ
ｍｅｎｔａｔｉｏｎ、　５ｔａｋｅ　Ｐｏｙｅｓ、　　
５００５ｅｒｉｅｓ　’）で行なうことができる。

例２ 例１の方法を溶液中のヒマシ油濃度１％Ｗ／Ｖで行ない
、ガンマ−ラクトン　レベル　８５１η／１を得た。こ
れは約１４．７％のモル収ωを表わす。

鼠ユ ヒマシ油濃度５％を使用して例１の方法を行なった。し
かし、試料は内部ａ！準として０，５％Ｗ／Ｖテトラデ
カンを含有するヘキサン（５＋ｄ）により抽出し、分離
ヘキサン組成物は４日および１０日ＩＩ！ＩＭ後ＧＬＣ
により分析し、それぞれ１２０および４２５Ｉｒｇ／ｌ
の収量を得た。１日後の収量は１００ｍｇ／ｌより少な
かった。

例４ 微生物として一３ｐ、　ｏｄｏｒｕｓ　　（ＣＢＳ　　
２６３６、オランダ、ｏｅ＋ｒｔ、　Ｃｅｎｔｒａｌ　
Ｂｕｒｅａｕ　ＶｏｏｒＳｃｈｉｍａ＋ｅｌ　Ｃｕ１ｔ
ｕｒｅｓｉＦ託）を使用し培地のヒマシ油濃度１％Ｗ／
Ｖで例２の方法を行なった。ガンマ−デカラクトンはそ
れぞれ３．５および７日イカキュベーション後に３８８
．５６４および９４３■／１の濃度で認めた。

４支 例１記載の方法を使用して、２％Ｗ／Ｖ加熱肉培地、１
％ヒマシ油および１％Ｗ／Ｖ　Ｈｉｇｌｙｏ１８１２を
含有する醗酵ブロスから微生物としてＲｈ、　ｇｌｕｔ
ｉｎｉｓを使用して７日にわたって試料を採取した。７
日後例１記載のように得たガンマ−デカラクトンのレベ
ルは３７７η／ｌであった。

例６ Ｓｐ、　ｏｄｏｒｕｓの細胞的１０ｊＦＦ（含水重量）
／１を含有する３Ｉｄの接種材料を２％Ｗ／Ｖ加熱肉培
地（Ｏｘｏｉｄ　ＣＭ　８　’１　）　、２％ｗ／ｖグ
ルコース、０．０２％ｗ／ｖツイーン８０および０．５
％Ｗ／Ｖヒマシ油を含有する１０ｏＩｄの培地に添加し
た。試料は上記のように取り出し、内部ｖＡ１％として
０．５Ｗ／Ｖテトラデカンを含有する５ｄヘキサンによ
る抽出前に記載のようにラクトン化し、ヘキサン抽出物
をＧＬＣにより分析した。ガンマ−デカラクトンの存在
は３日後の最初の試料で注目され、その濃度は７日後に
９５０１９／ｊ！の８力度を得るまで経時的に直線的に
増加し、理論最高収量基準で約６０％、ヒマシ油Ｕ準で
３２％の収けに相当した。

例７ Ｒｈ、　　ＩｕｔｉｎｉＳのｉＩｌ胞は２％Ｗ／ｖの多
孔性ポリマー顆粒を微生物を固定するために含有プる１
００Ｉｄの栄養培地で培養した。２日のインキュベーシ
ョン後ブロスはデカントし、２％加熱肉培地および１％
ヒマシ浦と置き換え、さらに７］」インキュベーション
を継続し、例１記載のように抽出方法を使用して７６２
１ｊ’Ｊ／１のガンマ−デカラクトンをブロス中に確認
した。

例日 例７の方法を加熱肉培地の代りに２％の牛肉抽出物を使
用して行なった。１０３１ａｙ／Ｊ！のレベルのガンマ
−デカラクトンを７日のインキュベーション後確認した
。

例９ 例２の方法を、微生物を固定するために栄養物に１％Ｗ
／Ｖのガラスピーズ（１，５〜２順直径）を添加して行
なった。７日のインキュベーション後、１．１１８η／
１の濃度のガンマ−デカラクトンを得た。これは記載の
規準でヒマシ油を規準にして１９．６％の収ｔａを表わ
す。

例１０ 例１の方法を、７０スに封鎖剤として２％Ｗ／Ｖアンバ
ーライトＸＡＤ樹脂を添加して行なった。７日のインキ
ュベーション後４４ＢＮ７１のガンマ−デカラクトンを
抽出し、僅か２日のインキュベーション後に’Ｉ９９Ｍ
Ｉ／１を得た。樹脂はブロスから分離し、蒸溜水で洗滌
し、例６記載のようにヘキサンで抽出した。

例１１ 例６の方法をに一カラギナンに固定した微生物細胞によ
り反復した。乾燥に一カラギナンの２％Ｖｔ／Ｖ水溶液
を４：ＩＷ／Ｖレベルで２０℃で１５分約１０．０ＯＯ
ｒｐ−で培養ブロスを遠心分離することにより調製した
。次に細胞−カラギナンスラリーは０．１Ｍの塩化カリ
溶液中に押出し滴加してカラギナンをゲル化し、ｌｌ１
ｆＩｉを固定した。

この方法ハＳ、　ＴａｋａｍａｔｓｕらがＥｕｒｏｐｅ
ａｎＪｏｕｒｎａｌ　ｏｒ　Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｈｉｃ
ｒｏｂｉｏｌｏｏｙ　ａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏＱ
Ｖ　１５　（１９８２）Ｉ）、１４７〜１５２に記載し
たものである。

Ｒｈ、　ｇｌｕｔｉｎｉｓを別の培地でヒマシ油とリシ
ノール酸により培養した。銚工烈と卦はリシノール酸で
培養した。５０後ガンマーデカラクトンの収量は： ヒマシ油／Ｒｈ、　ｇｌｕｔｉｎｉｓ　　　　１５３．
５ｍ９／Ｊリシノ一ルＭ／　Ｒｈ、　（ｌｌｕｔｉｎｉ
ｓ　　１５４．３ｑ／　１リシノールＩＩ／Ｓｐ、　ｏ
ｄｏｒｕｓ　　　５１８　　Ｍ１１／１であった。

ＨｏＫｉｅｒｓｔａｌらがＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
　＆Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎａ　１９　（１９７７
）　ｏ、　３８７以下に記載した方法を使用して別の支
持体をアルギン酸カルシウムにより供することができる
。

Ｍｌｌ！ｌ′Ｍは直径０．４ａｓ（７）２ｍカラムに１
００／１２０メツシ］　Ｃｈｒｏｍｏｓｏｒｂ　ＡＨ（
５ｕｐｅｌｃｏｌａｃ　）上の１０％ＳＰＯ２３３０を
含有する充填カラムを使用してＧＬＧ方法によりそのメ
チルエステルとして各側からｔ７ることができた。さら
に抽出の詳細は５ｔａｎｄａｒｄ　Ｈｅｔｈｏｄｓ　ｆ
ｏｒ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆＯｉｌｓ、　Ｆａｔｓ　
ａｎｄ　Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ、　６版、Ｍｅｔｈｏ
ｄ　　１１　　　　Ｄ　　２　５　　（ＵＰＡＣＭｅｔ
ｈｏｄｏｌｏｇｙ　　Ｐａｒｇａｍｏｎ　　Ｐｒｅｓｓ
Ｏｘｆｏｒｄを引用することにより得ることができる。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）旋光性を有するガンマ−デカラクトンに変換する
   に適する旋光性を有するガンマ−ヒドロキシデカン酸の
   製造方法において、Ｓｐｏｒｏｂｏｌｏｍｙｃｅｓｏｄ
   ｏｒｕｓ、Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ　ｇｌｕｔｉｎｉｓ
   およびこれらの混合物から成る群の菌株から選択した微
   生物を約３〜約９のｐＨで、約１５〜約３５℃の温度で
   旋光性を有するガンマ−ヒドロキシデカン酸を産生する
   のに十分な期間好気条件下でリシノール酸源を含有する
   栄養培地で培養し、任意には生成酸をラクトン化し、得
   たガンマ−デカラクトンを回収することを特徴とする、
   上記製造方法。
2. （２）リシノール酸源はリシノール酸、ヒマシ油、ヒマ
   シ油加水分解物又はこれらの混合物である、特許請求の
   範囲第１項記載の方法。
3. （３）微生物は支持体上に固定する、特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の方法。
4. （４）支持体はカラギナン又はアルギネートゲルを含む
   、特許請求の範囲第３項記載の方法。
5. （５）ガンマ−ヒドロキシデカン酸はその場所でラクト
   ン化する、特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか
   １項に記載の方法。
6. （６）生成物の酸は適当なｐＨで加熱を適用してラクト
   ン化する、特許請求の範囲第１項から第５項のいずれか
   １項に記載の方法。
7. （７）ラクトン化はｐＨを酸性に、および約１５〜約１
   ３０℃の温度に調整することにより達成する、特許請求
   の範囲第６項記載の方法。
8. （８）醗酵は調整遊離物質の存在で行なう、特許請求の
   範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載の方法。
9. （９）調整遊離物質は多孔性ポリマー顆粒又は水不混和
   性液体相を含む、特許請求の範囲第８項記載の方法。
10. （１０）リシノール酸源は阻害レベル以下の濃度を保持
    する割合でインキュベーションに徐々に添加する、特許
    請求の範囲第１項から第９項のいずれか１項に記載の方
    法。
11. （１１）特許請求の範囲第１項から第１０項のいずれか
    １項に記載の方法の生成物として得たガンマ−デカラク
    トン。
12. （１２）特許請求の範囲第１項から第４項、第８項、第
    ９項および第１０項のいずれか１項に記載の方法の生成
    物として得たガンマ−ヒドロキシデカン酸。