WO2006030698A1 - 含硫ヒドロキシカルボン酸の製造法 - Google Patents

含硫ヒドロキシカルボン酸の製造法 Download PDF

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WO2006030698A1
WO2006030698A1 PCT/JP2005/016569 JP2005016569W WO2006030698A1 WO 2006030698 A1 WO2006030698 A1 WO 2006030698A1 JP 2005016569 W JP2005016569 W JP 2005016569W WO 2006030698 A1 WO2006030698 A1 WO 2006030698A1
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pseudomonas
bacillus
sulfur
microorganism
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PCT/JP2005/016569
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French (fr)
Inventor
Hiroyuki Asako
Koji Hagiya
Original Assignee
Sumitomo Chemical Company, Limited
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Publication date
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P11/00—Preparation of sulfur-containing organic compounds

Definitions

  • the present invention relates to a process for producing a sulfur-containing hydroxycarboxylic acid.
  • sulfur-containing hydroxycarboxylic acids are produced by hydrolyzing cyanohydrin using sulfuric acid as a catalyst, or by hydrolyzing a hydroxynitrile compound to the corresponding hydroxycarboxylic acid by the action of a microorganism (for example, Japanese Patent Publication No. Sho 5 8-1 5 1 2 0, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-8 4 1 9 8, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4 4 0 8 9 8) and the like are known.
  • the enzyme activity held by the microorganism is inhibited by cyanide or the like, which is a decomposition product from the hydroxy nitrile compound.
  • cyanide or the like which is a decomposition product from the hydroxy nitrile compound.
  • the present inventors have found that a microorganism having an ability to convert a sulfur-containing dihydroxy compound into a corresponding hyhydroxycarboxylate compound.
  • the inventors have found that the primary hydroxyl group of the dihydroxy compound can be preferentially oxidized by using the microbial cell or the processed microbial cell as a catalyst, and the present invention has been achieved. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a production method capable of efficiently producing a sulfur-containing hydroxycarboxylic acid compound.
  • the present invention provides the following [1] to [4].
  • a method for producing a sulfur-containing hydroxycarboxylic acid compound represented by the formula (hereinafter, also referred to as the present production method).
  • the microorganism is selected from the group consisting of the genus Alcaligenes, Bacillus, Pseudomonas, Rhodobacter and Rhodococcus. [1] The production method according to [1], which is at least one microorganism.
  • the method for producing a sulfur-containing ⁇ -hydroxycarboxylic acid compound of the present invention comprises the step of adding the sulfur-containing dihydroxy compound to the sulfur-containing dihydroxy compound represented by the general formula (1). It has a step of allowing the cells of microorganisms having the ability to convert into corresponding ⁇ -hydroxycarboxylic acid compounds (hereinafter sometimes referred to as the present microorganisms) or treated cells of the cells to act.
  • examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms represented by: include a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.
  • R 1 in the sulfur-containing dihydroxy compound represented by the general formula (1) is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
  • the sulfur-containing hydroxycarboxylic acid compound represented by the general formula (2) corresponding to the sulfur-containing dihydroxy compound represented by the general formula (1), which is produced by the production method of the present invention and recovered from the reaction solution It may be a shape.
  • the microbial cell or the treated microbial product used as a catalyst is a microbial cell or treated microbial product having the ability to convert a sulfur-containing hydroxycarboxylic acid compound into the corresponding ⁇ -hydroxycarboxylic acid. Good.
  • microorganisms or treated products examples include Alkigen Dienes faecalis, Alcaligenes denitrificans, Al sword Riche tis Ewaronos (Alcaligenes eutrophus), Al force regenesis sp., Al force regenesis xylosoxydans, etc.
  • Gerhard Ichiboku Monas-Aurikyufurisu (Pseudomonas auricularis) 3 ⁇ 4 N'yu Bokumo eggplant, ⁇ Soviet Tofuo relay performance (Pseudomonas azotoformans Roh, Zhu one "Monas-Kiyariyofuiri (Pseudomonas caryophvlli), Shiyudomonasu-black opening Rafi Pseudomonas chlororaphis, Pseudomonas initrores, Pse domonas denitrificans, Pseudomonas diminuta, Pseudomonas iluorescens> Pseudomonas iluorescens fragi)> Nyu ⁇ monas frilleno, seudomonas tulva), Nyu ⁇ monas * r ⁇ ⁇ P (Pseudomonas men
  • Pseudomonas syringae > Pseudomonas tabaci> Pseudomonas taetrolens, Pseudomonas vesicularis, and other microbes belonging to the genus Pseudomonas vesicularis ,
  • Alcaligenes faecalis IFOl3111t Alcaligenes denitrificans JCM5490, Alcaligenes eutrophus ATCC43123, Alecigenes eutrophus Genes' Alcaligenes sp.
  • IFO14130 Alcaligenes xylosoxydans IFOl5125t, Bacillus alvei IF03343 t, Bacillus badius ATCC14574t, Bacillus brevis IF012334, Bacillus cereus JCM2503t, Bacillus circulans ATCC13403, Bacillus coagulans JCM2257t, Bacillus firmus JCM2512t, Bacillus firmus ) JCM2511t, no Bacillus licheniformis IF012195, Bacillus macerans JCM2500t, Bacillus megaterium IFO12108, Bacillus moritai ATCC21282, Bacillus mycoides IFO12108 (Bacillus polymyxa) IFO3020, Bacillus pumilus IFOl2092t, Nocilas' Sphaericus (Bacillus sphaericus) IF03341, Nocillus subtilis JCMl465t, Bacillus thuringiensis
  • ATCC53617 Pseudomonas straminea JCM2783t, Pseudomonas synxantha IF03913t, Pseudomonas syringae IFO14055, Nyu Pseudomonas tabaci IFO3508, Pseudomonas taetrolens IFO3460, Pseudomonas vesicularis JCM1477t, Rhodobacter sphaeroides ATCC17023, Rhodococcus erythropolis IFO12320, Rhodococcus groberulus ATCC15610> Rhodocuscus doro (Rhodococcus rhodochrous) ATCC15610 and oral dococcus sp.
  • the microorganism is at least one microorganism selected from the group consisting of Alcaligenes genus, Bacillus genus, Pseudomonas genus, Rhodobacter genus, and Rhodococcus genus. Preferably there is.
  • the microorganism is more preferably at least one microorganism selected from the group consisting of the genus Bacillus, the genus Pseudomonas, and the genus Rhodococcus, and the genus Pseudomonas, And at least one microorganism selected from the group consisting of the genus Rhodococcus, and particularly preferably a microorganism of the genus Rhodococcus.
  • the primary hydroxyl group of the sulfur-containing dihydroxy compound represented by the general formula (1) can be preferentially oxidized by using such a microbial cell or a treated product thereof as a catalyst.
  • preferentially oxidizable means that oxidation of the primary hydroxyl group proceeds preferentially over oxidation of the secondary hydroxyl group of the sulfur-containing dihydroxy compound over sulfidic oxidation.
  • the microorganism can be cultured using a medium for culturing various microorganisms containing a carbon source, a nitrogen source, an organic salt, an inorganic salt and the like as appropriate.
  • a carbon source contained in the medium include glucose, sucrose, glycerol, starch, organic acid, and molasses.
  • the nitrogen source include yeast extract, meat extract, peptone, casamino acid, Malt extract, soy flour, corn steep liquor, cottonseed flour, dry yeast, ammonium sulfate, sodium nitrate, etc.
  • Organic and inorganic salts include, for example, sodium chloride, potassium chloride, Examples include sodium carbonate, 1 potassium phosphate, 2 potassium phosphate, calcium carbonate, ammonium acetate, magnesium sulfate, copper sulfate, zinc sulfate, ferrous sulfate, and cobalt chloride.
  • Examples of the culture method include solid-state culture, liquid culture (test tube culture, flask culture, jar armen evening culture, etc.) and the like.
  • the culture temperature and pH of the culture solution are not particularly limited as long as the microorganism grows.
  • the culture temperature is in the range of about 15 to 45, and the pH of the culture solution is about The range of 4-8 can be mentioned.
  • the culture time can be appropriately selected depending on the culture conditions, but is usually about 1 to 7 days.
  • the cells of the microorganism can be used as they are as a catalyst for the production method of the present invention. Methods for using the microorganism cells as they are include (1) a method using the culture solution as it is, (2) collecting the cells by centrifugation of the culture solution, etc., and collecting the collected cells (if necessary, buffering A wet cell after washing with liquid or water).
  • a treated product of the microorganism may be used.
  • the treated microbial cells include those obtained by culturing microbial cells obtained by culturing with organic solvents (aceton, ethanol, etc.), lyophilized products, processed with alcohol, or microbial cells. Examples include those physically or enzymatically crushed, crude enzymes separated and extracted from these, and purified enzymes obtained by purifying the crude enzymes.
  • the treated bacterial cells include those that have been subjected to the above-mentioned treatment and then subjected to immobilization treatment by a known method.
  • the present invention is usually performed in the presence of water.
  • the water in this case may be in the form of a buffer solution.
  • the buffer used in the buffer include alkali metal salts of phosphoric acid such as sodium phosphate and potassium phosphate, and alkali metal salts of acetic acid such as sodium acetate and acetic acid lithium.
  • the present invention can be carried out using a hydrophobic organic solvent in the presence of water and a hydrophobic organic solvent.
  • the hydrophobic organic solvent used in this case include esters such as ethyl formate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethyl propionate, and butyl propionate, n-butyl alcohol, n-amyl alcohol, n —Alcohols such as cutyl alcohol, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethers such as jetyl ether, diisopropyl ether, methyl _t-butyl ether, black mouth form, 1, 2 -Halogenated hydrocarbons such as dichloroethane and mixtures thereof.
  • the present invention can also be carried out in the presence of water and an aqueous medium using a hydrophilic organic solvent.
  • hydrophilic organic solvent used in this case include alcohols such as methanol and ethanol, ketones such as acetone, ethers such as dimethoxetane, tetrahydrofuran and dioxane, and the like. A mixture is mentioned.
  • the reaction pH in the present invention is usually in the range of 3 to 10 for the pH of the aqueous layer, but may be appropriately changed within the range in which the reaction proceeds.
  • the reaction temperature in the present invention is usually in the range of about 0 to 60, but may be appropriately changed within the range in which the reaction proceeds.
  • the reaction time in the present invention is usually in the range of about 0.5 hour to about 10 days.
  • the end point of the reaction is confirmed by measuring the amount of the sulfur-containing dihydroxy compound in the reaction solution by liquid chromatography, gas chromatography or the like after the addition of the sulfur-containing dihydroxy compound as the raw material compound. be able to.
  • the concentration of the sulfur-containing dihydroxy compound, which is a raw material compound in the present invention is usually 50% (w / v) or less, and in order to keep the concentration of the sulfur-containing dihydroxy compound in the reaction system substantially constant,
  • the sulfur-containing dihydroxy compound may be added continuously or sequentially to the reaction system.
  • the reaction system may contain, for example, a sugar such as glucose, sucrose, fruct 1 ⁇ 1 or a surfactant such as Triton X-100 or Tween 60. May be added.
  • a sugar such as glucose, sucrose, fruct 1 ⁇ 1
  • a surfactant such as Triton X-100 or Tween 60. May be added.
  • the reaction solution is subjected to usual post-treatments such as organic solvent extraction and concentration, whereby the sulfur-containing hydroxycarboxylic acid compound corresponding to the sulfur-containing dihydroxy compound can be recovered from the reaction solution.
  • the recovered sulfur-containing hydroxycarboxylic acid oxide may be further purified by column chromatography, distillation or the like, if necessary.
  • Example 1 (Production example of sulfur-containing hydroxycarboxylic acid compound from sulfur-containing dihydroxy compound by the production method of the present invention)
  • Sterilized medium (1 g water, glucose 20 g, polypeptone 5 g, yeast extract 3 g, meat extract 3 g, ammonium sulfate 0.2 g, dihydrogen phosphate 1 g and magnesium sulfate 7
  • pH was adjusted to 7.0
  • 5 ml was added, and various cells shown in Table 1 were inoculated therein. This was shake-cultured at 30 under aerobic conditions. After culturing, the cells were separated by centrifugation to obtain viable cells. 2 ml of 0.1 M phosphate phosphate buffer (PH7) was added to the screw test tube, and the above viable cells were added thereto, followed by suspension.
  • PH7 0.1 M phosphate phosphate buffer
  • the raw material obtained in Production Example 1 (10% (w / v) of 4 (methylthio) butane-1,2-diol aqueous solution) was added in an amount of 0.2 ml (that is, 4- (methyl Thio) butane-1,2-diol (so that the final concentration is 1% (w / v)) was added, and the resulting mixture was shaken at 30 for 2-3 days.
  • Rhodococcus rhodochrous ATCC 19067 16.0 Rhodococcus rhodochrous ATCC 19067 16.0.

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Abstract

含硫ジヒドロキシ化合物に、当該含硫ジヒドロキシ化合物を対応するα−ヒドロキシカルボン酸化合物に変換する能力を有する微生物の菌体又は菌体処理物を作用させる工程を有する、含硫α−ヒドロキシカルボン酸化合物の製造法。

Description

Θ 育
含硫ヒドロキシカルボン酸の製造法 技術分野
本発明は、 含硫ヒドロキシカルボン酸の製造法に関する。 背景技術
従来、 含硫ヒドロキシカルボン酸を製造するには、 触媒として硫酸を使用し てシアンヒドリンを加水分解する方法、 ヒドロキシニトリル化合物を微生物の 作用により加水分解して対応するヒドロキシカルボン酸に変換する方法 （例え ば、 特公昭 5 8 - 1 5 1 2 0号公報、 特開平 2— 8 4 1 9 8号公報、 特開平 4 - 4 0 8 9 8号公報） などが知られている。
しかしながら、 触媒として硫酸を使用する方法では、 ヒドロキシニトリル化 合物と硫酸が反応する結果、 目的物であるヒドロキシカルボン酸と等モル量の 硫酸アンモニゥムが副生するために当該副生物の回収工程等が必要となり、 ェ 程が煩雑になるとともに製造コストが増大するなどの問題があった。
また、 微生物を用いてヒドロキシニトリル化合物から対応するヒドロキシカ ルボン酸化合物を製造する方法では、 ヒドロキシニトリル化合物からの分解物 であるシアン等により微生物が保持する酵素活性が阻害されるという問題、 生 成するアンモニゥム塩の脱塩処理等が必要となり、 製造コス卜が増大するなど の問題があった。
本発明者等は、 ヒドロキシニトリル化合物を原料としない、 含硫ヒドロキ シカルボン酸の製造法を見出すべく検討した結果、 含硫ジヒドロキシ化合物を 対応するひーヒドロキシカルボン酸化合物に変換する能力を有する微生物の菌 体又は菌体処理物を触媒とすることにより、 当該ジヒドロキシ化合物の一級ヒ ドロキシル基を優先的に酸化できることを見出し、 本発明に至った。 発明の開示
本発明の目的は、 含硫ヒドロキシカルボン酸化合物を効率的に製造し得る製 造法を提供することにある。
即ち、 本発明は、 以下の [ 1 ] 〜 [ 4 ] を提供するものである。
[ 1 ] 一般式 （1 )
Figure imgf000002_0001
(1)
(式中、 は水素原子、 炭素数 1一 8のアルキル基、 炭素数 6— 2 0のァリー ル基を表す。）
で示される含硫ジヒドロキシ化合物に、 当該含硫ジヒドロキシ化合物を対応す る α—ヒドロキシカルボン酸化合物に変換する能力を有する微生物 （以下、 本 微生物と記すこともある。） の菌体又は菌体処理物を作用させる工程を有する、 一般式 （2 )
Figure imgf000003_0001
(式中、 は前記と同じ意味を表す。）
で示される含硫 ヒドロキシカルボン酸化合物の製造法 （以下、 本発明製造法 と記すこともある。）。
[ 2 ] 前記微生物が、 アルカリジエネス (Alcaligenes)属、 バシラス （Bacillus) 属、 シュ一ドモナス （Pseudomonas) 属、 ロドバク夕一 （Rhodobacter) 属及 び口ドコッカス （Rhodococcus)属からなる群より選ばれる少なくとも 1種の微 生物である [ 1 ] 記載の製造法。
[ 3 ] —般式 （1 ) で示される含硫ジヒドロキシ化合物における が炭素数 1 一 8のアルキル基である [ 1 ] 又は [ 2 ] 記載の製造法。
[ 4 ] 一般式 （1 )
Figure imgf000003_0002
(式中、 は水素原子、 炭素数 1 _ 8のアルキル基、 炭素数 6— 2 0のァリ一 ル基を表す。）
で示される含硫ジヒドロキシ化合物の一級ヒドロキシル基を優先的に酸化する ための触媒としての微生物の菌体又は菌体処理物の使用。 発明を実施するための最良の形態
本発明の含硫 α -ヒドロキシカルボン酸化合物の製造法 （以下、 本発明製造法 と記すこともある） は、 上記一般式 （1 ) で示される含硫ジヒドロキシ化合物 に、 当該含硫ジヒドロキシ化合物を対応する α—ヒドロキシカルボン酸化合物 に変換する能力を有する微生物 （以下、 本微生物と記すこともある） の菌体又 は菌体処理物を作用させる工程を有するものである。 一般式 （1 ) で示される含硫ジヒドロキシ化合物、 及び、 一般式 （2 ) で示 される含硫ヒドロキシカルボン酸化合物において、 で示される炭素数 1一 8 のアルキル基としては、 例えば、 メチル基、 ェチル基、 プロピル基、 イソプロ ピル基、 ブチル基、 イソブチル基、 t 一ブチル基、 ペンチル基、 へキシル基、 ヘプチル基、 ォクチル基などが挙げられる。
また、 で示される炭素数 6— 2 0のァリール基としては、 例えば、 フエ二 ル基、 トリル基、 ナフチル基等が挙げられる。
一般式 （1 ) で示される含硫ジヒドロキシ化合物における R ま、 炭素数 1一 8のアルキル基であることが好ましい。
尚、 本発明製造法により製造され反応液から回収される、 一般式 （1 ) で示 される含硫ジヒドロキシ化合物に対応した一般式 （2 ) で示される含硫ヒドロ キシカルボン酸化合物は、 塩の形であってもよい。 本発明において触媒として用いられる微生物の菌体又は菌体処理物は、 含硫 ヒドロキシカルボン酸化合物を対応する α—ヒドロキシカルボン酸に変換する 能力を有する微生物の菌体又は菌体処理物であればよい。
当該微生物の菌体又は菌体処理物としては、 例えば、 アルカリジエネス 'フ ァェカリス (Alcaligenes faecalis) , アル力リジェネス ·デニトリフィカンス (Alcaligenes denitrificans)、 アル刀リシェ不ス · エワ卜ロノヽス (Alcaligenes eutrophus)、アル力リジェネス ·エスピ一 (Alcaligenes sp.)、アル力リジェネス · キシロソキシダンス (Alcaligenes xylosoxydans)等のアル力リジエネス属に属す る微生物、
バシラス ·アルべィ（Bacillus alvei)、バシラス *バディウス（Bacillus badius；)、 バシラス 'ブレビス（Bacillus brevis)、バシラス ·セレウス（Bacillus cereus)、 バシラス ·サーキュランス （Bacillus circulans) , バシラス · コアギュランス (Bacillus coagulans)、 ノ ンフス · ファ一マス （Bacillus firmus)、 ソヽンフス · レンタス （ Bacillus lentus ) , バシラス ' リケニフォルミス （ Bacillus licheniformis)ゝ バシラス ·マセランス （Bacillus macerans ゾヾシラス 'メガ ァリウム (Bacillus megateriumハ ノヽンフス ' モリタイ (Bacillus montaiノ、 バシラス'ミコイデス （Bacillus mycoides)、 バシラス 'ポリミキシァ （Bacillus polymyxa) , バシラス 'プミルス （Bacillus pumilus)、 バシラス 'スファエリ カス （Bacillus sphaericus：)、 バシラス 'サチルス （Bacillus subtilis)、 バシラ ス ·チューリンゲネシス（Bacillus thuringenesis)、バシラス'バリダス（Bacillus validus) 等のバシラス属に属する微生物、
シュ一卜モナス ·ァゥリキュフリス (Pseudomonas auricularis) ¾ ンユー卜モ ナス · ァソトフオリレマンス (Pseudomonas azotoformansノ、 シュ一「モナス · キヤリヨフイリ （Pseudomonas caryophvlli)、 シユードモナス ·クロ口ラフィ ス ( Pseudomonas chlororaphis )、 シユー ドモナス * デニ 卜 リカンス (Pse domonas denitrificans)、 シュ一卜七ナス ·アイミヌ夕 (Pseudomonas diminuta) ンユー卜モナス 'フ レオレツセノス (Pseudomonas iluorescens) > ンュ—卜七ナス · フフキ (Pseudomonas fragi) > ンユー卜モナス · フリレノ 、 seudomonas tulva )、 ンュ— 卜モナス * ノ r一ンナ ( Pseudomonas mendocina)、 ンユー卜モフ—ス ·ム夕ヒリス (Pseudomonas mutabilis) ンュ 一トモナス 'ニトロレナュセノス (Pseudomonas nitroreducens) ンユートモ ナス ·ォレオポランス (Pseudomonas oleovorans)、 シユードモナス ·オノヾリ 人 (Pseudomonas ovalisノ、 ンュ一トモナス ·ォキサファイクス (Pseudomonas oxaiaticus)、 ンュ—卜モナス · フフノタリイ (Pseudomonas plantarii)、 ンュ ―卜モナス · ンュ一卜 ル Jリンェ不ス (Pseudomonas pseudoalcaligenes)、 シユードモナス ·プチダ （Pseudomonas putida) , シユードモナス ·プトレフ ァシェンス (Pseudomonas putrefaciens 、 シユードモナス · リボフラヒナ (Pseudomonas riboflavinaノ、ンュ—トモナス ·エスヒ一 (Pseudomonas sp.)、 ンュ一卜モナス *ス卜フミ不ァ (Pseudomonas stramineaノ、 シュ一ド七ナス · シンクサン夕 (Pseudomonas synxantha)、 シユードモナス · シリンカェ
(Pseudomonas syringae) > ンュ一卜モアス*夕ノヽン (Pseudomonas tabaci) > ンユード七ナス ·タエ卜ロレノス （Pseudomonas taetrolens)、 ンユー卜モナス · べシキユラリス (Pseudomonas vesicularis) 等のシュ一ドモナス属に属する微 生物、
ロドパクター ·スファエロイデス （Rhodobacter sphaeroides) 等のロドバク夕 —属に属する微生物、 及び、 ロドコッカス ·エリス口ポリス （Rhodococcus erythropolisノ、 口卜 Jッ力ス 'グロべ Jレレス (Rhodococcus groberulus) > 口卜 コッカス · 口ドクラウス （Rhodococcus rhodochrous)、 ロドコッカス ·ェスピ ― (Rhodococcus sp.) 等のロドコッカス属に属する微生物、
などの菌体又は菌体処理物を挙げることができる。
具体的には、 アルカ リ ジエ ネス · フ ァ ェカ リ ス（Alcaligenes faecalis)IFOl3111t、 アルカリジエネス · デニトリフイカンス (Alcaligenes denitrificans)JCM5490、 アルカ リジエネス · ェゥ トロパス（Alcaligenes eutrophus)ATCC43123、 ァリレカ リ ジエネス ' エス ピー（Alcaligenes sp.)IFO14130、 アルカ リ ジエネス · キシロソキシダンス（Alcaligenes xylosoxydans)IFOl5125t、 バシラス ·アルべィ （Bacillus alvei) IF03343 t、 バシラス 'バディウス （Bacillus badius) ATCC14574t、 バシラス ·ブレビス (Bacillus brevis) IF012334、バシラス'セレウス（Bacillus cereus) JCM2503t、 バシラス 'サーキュランス （Bacillus circulans) ATCC13403、 バシラス ·コア ギュランス （Bacillus coagulans) JCM2257t、 バシラス ·ファ一マス （Bacillus firmus) JCM2512t、 バシラス · レンタス （Bacillus lentus) JCM2511t、 ノ シ ラス · リケニフォルミス （Bacillus licheniformis) IF012195, バシラス ·マセ ランス （Bacillus macerans) JCM2500t、 バシラス 'メガテリゥム （Bacillus megaterium) IFO12108、バシラス'モリタイ（Bacillus moritai) ATCC21282, バシラス · ミコイデス （Bacillus mycoides) IFO3039、 バシラス ·ポリミキシ ァ （Bacillus polymyxa) IFO3020, バシラス ·プミルス （Bacillus pumilus) IFOl2092t、 ノ シラス 'スファエリカス （Bacillus sphaericus) IF03341、 ノ シラス ·サチルス （Bacillus subtilis) JCMl465t、 バシラス ·チューリンゲネ シス （Bacillus thuringenesis) ATCC13366、 ノ シラス 'バリダス （Bacillus validus) IF013635、 シユードモナス · ァゥリキユラリス （Pseudomonas auricularis) IFOl3334t, シユードモナス ·ァゾトフオルマンス（Pseudomonas azotoformans) JCM2777t、 シュ一ドモナス ·キヤリヨフイリ （Pseudomonas caryophylli) IF013591、 シュ一ドモナス · クロ口ラフイス (Pseudomonas chlororaphis) IF03121t、 シュ一ドモナス ·デニトリカンス （Pseudomonas denitrificans ) IAM1923、 シユードモナス · ティ ミヌ夕 （Pseudomonas diminuta) JCM2788 t、 シユードモナス ·フルォレツセンス （Pseudomonas fluorescens) IFO14160t、 ンュ—トモナス · フフ干 (Pseudomonas fragi IF03458t、 シユードモナス ·フルバ （Pseudomonas fulva) JCM2780t、 シュ ードモナス 'メンド一シナ (Pseudomonas mendocina IF014162、 シュート モナス'ム夕ビリス （Pseudomonas mutabilis) ATCC31014、 シュ一ドモナス · ニトロレヂュセンス （Pseudomonas nitroreducens) JCM2782t, シュ一ドモナ ス.ォレオポランス（Pseudomonas oleovorans) IF0135835, シュ一ドモナス · ォバリス （Pseudomonas ovalis) IF012688、 シユードモナス ·ォキサラテイク ス （Pseudomonas oxalaticus) IF013593t、 シユードモナス ' プランタリイ (Pseudomonas plantarii) JCM5492t、 シユードモナス ·シユードアルカリジ ェネス (Pseudomonas pseudoalcaligenes) JCM5968 t、 シュートモナス 'フ チダ（Pseudomonas putida) IF03738、シュ一ドモナス ·プチダ（Pseudomonas putida) IAM1002 シユードモナス ·プチダ（Pseudomonas putida) IAM1090、 シユードモナス ·プチダ （Pseudomonas putida) IAM1236、 シュ一ドモナス · プチダ （Pseudomonas putida) ATCC39213, シュ一ドモナス 'プトレファシ エンス （Pseudomonas putrefaciens) IFO3910、 シユードモナス ' リボフラビ ナ （Pseudomonas riboflavina ) IF013584t、 シユードモナス · エスピー ( Pseudomonas sp. ) ATCC53617、 シユー ドモナス ' ス トラミネア ( Pseudomonas straminea ) JCM2783t、 シユードモナス ' シンクサン夕 ( Pseudomonas synxantha ) IF03913t、 シュ一ドモナス · シリ ンガエ (Pseudomonas syringae) IFO14055、 ンユー卜七ナス ·夕ノ ン (Pseudomonas tabaci) IFO3508、シュ一ドモナス '夕エトロレンス（Pseudomonas taetrolens) IFO3460、 シユードモナス ·べシキユラリス (Pseudomonas vesicularis) JCM1477t, ロドパクター 'スファエロイデス （Rhodobacter sphaeroides) ATCC17023、 ロドコッカス ，エリス口ポリス （Rhodococcus erythropolis) IFO12320、ロドコッカス'グロべルルス（Rhodococcus groberulus) ATCC15610> ロドコッカス ·口ドクラウス （Rhodococcus rhodochrous) JCM3202 t、 ロド コッカス 'ロドクラウス （Rhodococcus rhodochrous) ATCC15610及び口ドコ ッカス ·エスピー （Rhodococcus sp.) ATCC19148などの菌体又は菌体処理物 が挙げられる。 当該微生物は、 アルカリジエネス (Alcaligenes)属、 バシラス （Bacillus) 属、 シュ一ドモナス （Pseudomonas) 属、 ロドパクター （Rhodobacter) 属及び口 ドコッカス （Rhodococcus)属からなる群より選ばれる少なくとも 1種の微生物 であることが好ましい。 また、 当該微生物は、 バシラス （Bacillus) 属、 シユー ドモナス （Pseudomonas) 属、 及びロドコッカス （Rhodococcus) 属からなる 群より選ばれる少なくとも 1種の微生物であることがより好ましく、 シユード モナス （Pseudomonas) 属、 及びロドコッカス （Rhodococcus) 属からなる群 より選ばれる少なくとも 1種の微生物であることがさらに好ましく、 ロドコッ カス （Rhodococcus) 属の微生物であることが特に好ましい。 このような微生物の菌体又は菌体処理物を触媒とすることにより、 一般式 ( 1 ) で示される含硫ジヒドロキシ化合物の一級ヒドロキシル基を優先的に酸 化することができる。 ここで 「優先的に酸化できる」 とは、 含硫ジヒドロキシ 化合物の二級ヒドロキシル基の酸化ゃスルフィ ド酸化よりも一級ヒドロキシル 基の酸化が優先的に進行するという意味である。 次に、 本発明で用いる微生物の調製方法について説明する。
当該微生物は、 炭素源、 窒素源、 有機塩、 無機塩等を適宜含有する各種の微 生物を培養するための培地を用いて培養することができる。 当該培地に含まれる炭素源としては、 例えば、 グルコース、 スクロース、 グ リセロール、 でんぷん、 有機酸、 廃糖蜜などが挙げられ、 窒素源としては、 例 えば、 酵母エキス、 肉エキス、 ペプトン、 カザミノ酸、 麦芽エキス、 大豆粉、 コーンスティプリカ一 （corn steep liquor)、 綿実粉、 乾燥酵母、 硫安、 硝酸ナ トリウムなどが挙げられ、 有機塩及び無機塩としては、 例えば、 塩化ナトリウ ム、 塩化カリウム、 炭酸ナトリウム、 リン酸 1カリウム、 リン酸 2カリウム、 炭酸カルシウム、 酢酸アンモニゥム、 硫酸マグネシウム、 硫酸銅、 硫酸亜鉛、 硫酸第 1鉄、 塩化コバルトなどが挙げられる。 培養方法としては、 例えば、 固体培養、 液体培養 （試験管培養、 フラスコ培 養、 ジャーフアーメン夕一培養等） などが挙げられる。
培養温度及び培養液の p Hは、 本微生物が生育する範囲であれば特に限定さ れるものではないが、 例えば、 培養温度は約 1 5〜4 5での範囲、 培養液の p Hは約 4〜8の範囲を挙げることができる。 培養時間は、 培養条件により適宜 選択することができるが、 通常、 約 1 ~ 7日間である。 当該微生物の菌体は、 そのまま本発明製造法の触媒として用いることができ る。 当該微生物の菌体をそのまま用いる方法としては、 （1 ) 培養液をそのまま 用いる方法、 （2 ) 培養液の遠心分離等により菌体を集め、 集められた菌体 （必 要に応じて、 緩衝液又は水で洗浄した後の湿菌体） を用いる方法等が挙げられ る。 また、 本発明で用いられる触媒として、 当該微生物の菌体処理物を用いても よい。 当該菌体処理物としては、 例えば、 培養して得られた菌体を有機溶媒（ァ セトン、 エタノール等） 処理したもの、 凍結乾燥処理したもの若しくはアル力 リ処理したもの、 又は、 菌体を物理的若しくは酵素的に破砕したもの、 又は、 これらのものから分離 ·抽出された粗酵素、 当該粗酵素を精製した精製酵素等 が挙げられる。 さらに、 菌体処理物には、 前記処理を施した後、 公知の方法に より固定化処理したものも含まれる。 本発明は、 通常、 水の存在下で行われる。 この場合の水は、 緩衝液の形態で あってもよい。 当該緩衝液に用いられる緩衝剤としては、 例えば、 リン酸ナト リウム、 リン酸カリウム等のリン酸のアルカリ金属塩、 酢酸ナトリウム、 酢酸 力リゥム等の酢酸のアル力リ金属塩等が挙げられる。
また、 本発明は、 さらに疎水性有機溶媒を用いて、 水と疎水性有機溶媒との 存在下で行うこともできる。 この場合に用いられる疎水性有機溶媒としては、 例えば、 ギ酸ェチル、 酢酸ェチル、 酢酸プロピル、 酢酸プチル、 プロピオン酸 ェチル、 プロピオン酸ブチル等のエステル類、 n—ブチルアルコール、 n—ァ ミルアルコール、 n—才クチルアルコール等のアルコール類、 ベンゼン、 トル ェン、 キシレン等の芳香族炭化水素類、 ジェチルエーテル、 ジイソプロピルェ 一テル、 メチル _ t—ブチルエーテル等のエーテル類、 クロ口ホルム、 1 , 2 —ジクロロェタン等のハロゲン化炭化水素類及びこれらの混合物が挙げられる。 また、 本発明は、 さらに親水性有機溶媒を用いて、 水と水性媒体との存在下 で行うこともできる。 この場合に用いられる親水性有機溶媒としては、例えば、 メタノール、 エタノールなどのアルコール類、 アセトンなどのケトン、 ジメト キシェタン、 テトラヒドロフラン、 ジォキサンなどのエーテル類及びこれらの 混合物が挙げられる。 本発明における反応 p Hは、 通常、 水層の p Hが 3〜 1 0の範囲であるが、 反応が進行する範囲内で適宜変化させてもよい。 本発明における反応温度は、 通常、 約 0〜6 0 の範囲内であるが、 反応が 進行する範囲内で適宜変化させてもよい。 本発明における反応時間は、 通常、 約 0 . 5時間〜約 1 0日間の範囲内であ る。 反応の終点は、 原料化合物である含硫ジヒドロキシ化合物の添加終了後、 例えば、 反応液中の当該含硫ジヒドロキシ化合物の量を、 液体クロマトグラフ ィー、 ガスクロマトグラフィー等により測定することにより確認することがで きる。 本発明における原料化合物である含硫ジヒドロキシ化合物の濃度は、 通常、 5 0 % (w/ v ) の以下であり、 反応系中の当該含硫ジヒドロキシ化合物の濃 度をほぼ一定に保っために、 当該含硫ジヒドロキシ化合物を反応系に連続又は 逐次加えてもよい。 本発明においては、 必要に応じて反応系に、 例えば、 グルコース、 シユーク ロース、 フルク 1 ^一ス等の糖類、 又は、 T r i t o n X - 1 0 0若しくは Tw e e n 6 0等の界面活性剤等を加えてもよい。 反応終了後、 反応液を有機溶媒抽出、 濃縮等の通常の後処理を行うことによ り、 前記含硫ジヒドロキシ化合物に対応した含硫ヒドロキシカルボン酸化合物 を反応液から回収することができる。 回収された含硫ヒドロキシカルボン酸化 合物は、 必要に応じて、 カラムクロマ卜グラフィー、 蒸留等によりさらに精製 してもよい。 実施例
以下、 本発明を実施例に基づいてより詳細に説明するが、 本発明が実施例に より限定されるものでないことは言うまでもない。 製造例 1 (原料 4— (メチルチオ） ブタン— 1 , 2—ジオールの製造） 磁気回転子を付した 1 0 O mLフラスコに、 3—ブテン— 1 , 2—ジオール 8 8 O m gとァゾビスイソプチロニトリル 1 O m gとを加えた。 当該混合物を 2 5 保温下で攪拌しながら、 これにメタンチオールを 1時間パブリングした。 さらに、 当該混合物を同温度で 1時間攪拌した後、 これに窒素を 0. 5時間バ プリングすることにより、 残存するメタンチオールを除去し、 最終的に 124 5mgの無色オイルを得た。 このオイルをガスクロマトグラフィ面積百分率法 により分析したところ、 4一 （メチルチオ） ブタン一 1, 2—ジオールの収率 は 72. 5 %であった。 尚、 未反応のまま残存した 3—ブテン— 1 , 2—ジォ —ルの量は、 仕込み量の 26. 6%であった。
次いで、 得られた無色オイルに、 4— (メチルチオ） ブタン— 1, 2—ジォ ールの濃度が 10% (w/v) となるように水を加えた後、 当該混合物から不溶分 (即ち、 ァゾビスイソプチロニトリル） をろ過操作によって除去することによ り、 実施例 1で用いられる原料 （10% (w/v) の 4— (メチルチオ） ブタン一 1， 2—ジオール水溶液） を得た。 実施例 1 (本発明製造法による、 含硫ジヒドロキシ化合物からの含硫ヒドロ キシカルボン酸化合物の製造例）
試験管に滅菌済み培地（1 Lの水に、 グルコース 20 g、 ポリペプトン 5 g、 酵母エキス 3 g、 肉エキス 3 g、 硫酸アンモニゥム 0. 2 g、 リン酸 2水素力 リウム 1 g及び硫酸マグネシウム 7水和物 0. 5 gを加えだ後、 pHを 7. 0 に調整したもの） 5m lを入れ、 これに表 1で示された各種の菌体を植菌した。 これを 30 で好気条件下、 振盪培養した。 培養終了後、 遠心分離により菌体 を分離することにより、 生菌体を得た。 ねじ口試験管に 0. 1Mリン酸力リウ ムバッファー （PH7) を 2ml入れ、 これに上記の生菌体を加えた後、 懸濁 した。 当該懸濁液に、 製造例 1で得られた原料 （10% (w/v) の 4一 （メチル チォ） ブタン— 1, 2—ジオール水溶液） を 0. 2m l (即ち、 4— (メチル チォ） ブタン— 1， 2—ジオールが最終濃度として 1 % (w/v) となるように） を添加した後、 得られた混合物を 30 で 2〜3日間振盪させた。
反応終了後、 反応液を lm 1サンプリングした。 当該サンプリング液から菌 体を除去した後、 生成した 2 _ヒドロキシ— 4ーメチルチオ酪酸の量を液体ク 口マトグラフィ一により分析した。 得られた結果を表 1〜 4に示す。 (含量分析条件）
カラム： Cad e n z a CD-C 18 (4. 6mmd) X 15 cm、 3 m) ( I m t a k t社製）
移動相： A液 0. 1 %トリフルォロ酢酸水溶液、 B液 メタノール 時間 (分） A液 （％) ： B液 （％)
0 80 : 20
10 80 : 20
20 50 : 50 30 50 : 50
30.1 80 : 20 流量： 0. 5 m 1 分 カラム温度： 40で 検出： 220 nm
表 1
Figure imgf000012_0001
表 2
2—ヒド Pキシー 4一メチル 菌株名 チ才酪酸の生成率 (％)
Bacillus moritai ATCC 21282 11.5
Bacillus mycoides IFO 3039 6.0
Bacillus polymyxa IFO 3020 3.5
Bacillus polymyxa JGM 2507t 2.8
Bacillus pumilus IFO 12092t 1.5
Bacillus sphaericus IFO :33,41 13.2
Bacillus sphaericus IFO 3525 0.6
Bacillus sphaericus IFO 3526 6.2
Bacillus sphaericus IFO 3527 4.0
Ba'cijlus sphaericus IFO 3528 1.6
Bacillus subtilis JCM 1465t 10.8
Bacillus subtilis ATCC 14593 1 7
Bacillus subtilis ATCC15841 5.6
Bacillus subtilis IFO 03026 2.8
Bacillus subtilis IFO 03108 2.5
Bacillus subtilis IFO D3134 2,8
Bacillus subtilis IFO 3026 3.3
Bacillus subtilis IFO 3037 2.7
Bacillus subtilis IFO 3108 1.7
Bacillus subtilis IFO 3134 1:5
Bacillus thuringensis ATCC 13366; 10:4
Bacillus validus IFO 13635 38
Pseudomonas auricularis IFO 13334t 1.9
Pseudomonas azotoformans JCM 2777t 8.9
Pseudomonas caryophylli IFO 13591 0.4
Pseudomonas chlororaphis IFO 35Zlt 1.1
Pseudomonas chlororaphis IFO 3904t 0.7
Pseudomonas denrtrifioans IAM 1923 2.7
Pseudomonas diminuta JCM 2788t 38.9
Figure imgf000014_0001
表 4
2—ヒドロ,キシー 4一メチル 菌株名 チォ賂酸の生成率 (％)
Pseudomonas putreraciens IFO 3910 0.2
Pseudomonas riboflavina IFO 13584t 0.1
Pseudomonas spATCC 53617 4.4
Pseudomonas straminea JC 2783t 1.0
Pseudomonas synxantha IFO 3913t 0.4
Pseudomonas syringae subsp .syringae IFO14055 3.8
Pseudomonas tabaci IFO 3508 1.7
Pseudomonas taetrolens IFO 3460 0.3
Pseudomonas vesicularis JGM 1477t 84
Rhpdobacter sphaeroides ATCG 17023 3.0
Rhodococcus erythropolis IFO 12320 21.7
Rhodococcus glober lus ATCC 15076 22:7
Rhodococcus rhodochrous ATCC 15610 58.9
Rhodococcus rhodochrous ATCC 19067 16.0.
Rhodococcus rhodochrous ATCC 19149 14.6
Rhodococcus, rhodochrous ATCC 19150 12.3
Rhodococcus rhckiochrous ATCC 21 197 2.7
Rhodococcus rhodochrous ATCC 21 199 7.9
Rhodococcus rhodochrous JCM 3202t 30:9
Rhodococcus sp ATCC 19070 13.1
Rhodococcus sp ATCG 19071 7.7
Rhodococcus sp ATCC 19148 34.5
産業上の利用可能性
本発明によれば、 含硫ヒドロキシカルボン酸化合物を効率的に製造すること が可能となる。

Claims

請 求 の 範 囲 一般式 （1 )
(1)
(式中、 は水素原子、 炭素数 1一 8のアルキル基、 炭素数 6— 2 0のァリー ル基を表す。）
で示される含硫ジヒドロキシ化合物に、 当該含硫ジヒドロキシ化合物を対応す る α—ヒドロキシカルボン酸化合物に変換する能力を有する微生物の菌体又は 菌体処理物を作用させる工程を有する、 一般式 （2 )
Figure imgf000017_0002
(2)
(式中、 は前記と同じ意味を表す。）
で示される含硫ひ-ヒドロキシカルボン酸化合物の製造法。
2 . 前記微生物が、 アルカリジエネス (Alcaligenes)属、バシラス (Bacillus)属、 シユードモナス （Pseudomonas) 属、 ロドバク夕一 （Rhodobacter) 属及び口 ドコッカス （Rhodococcus)属からなる群より選ばれる少なくとも 1種の微生物 であるクレーム 1記載の製造法。
3 . 一般式 （1 ) で示される含硫ジヒドロキシ化合物における が炭素数 1一 8のアルキル基であるクレーム 1又は 2記載の製造法。
4 . 一般式 （1 )
Figure imgf000017_0003
(1)
(式中、 は水素原子、 炭素数 8のアルキル基、 炭素数 6— 2 0のァリ一 ル基を表す。） で示される含硫ジヒドロキシ化合物の一級ヒドロキシル基を優先的に酸化する ための触媒としての微生物の菌体又は菌体処理物の使用。
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