JPH0440898A - α―ヒドロキシ―4―メチルチオ酪酸の生物学的製造法 - Google Patents
α―ヒドロキシ―4―メチルチオ酪酸の生物学的製造法Info
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- JPH0440898A JPH0440898A JP14872390A JP14872390A JPH0440898A JP H0440898 A JPH0440898 A JP H0440898A JP 14872390 A JP14872390 A JP 14872390A JP 14872390 A JP14872390 A JP 14872390A JP H0440898 A JPH0440898 A JP H0440898A
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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。
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α−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の生物学
的製造法に関する。α−ヒドロキノ−4メチル千オ醋酸
は、家畜、特に家禽の飼料に含硫アミノ酸類の不足を補
う目的で添加される飼料添加物である。
的製造法に関する。α−ヒドロキノ−4メチル千オ醋酸
は、家畜、特に家禽の飼料に含硫アミノ酸類の不足を補
う目的で添加される飼料添加物である。
α−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の工業的製法とし
てはα−ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニトリルの
硫酸による加水分解法が知られている。しかし、硫酸を
用い方法は多量の硫安がII 生しα−ヒドロキシ−4
−メチルチオ酪酸の回収と精製工程も複雑となる。
てはα−ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニトリルの
硫酸による加水分解法が知られている。しかし、硫酸を
用い方法は多量の硫安がII 生しα−ヒドロキシ−4
−メチルチオ酪酸の回収と精製工程も複雑となる。
一方、最近、ニトリル化合物を微生物の作用により加水
分解し対応する酸に変換するいくつかの方法が提案され
ており、α−ヒドロキシニトリルからのα−ヒドロキシ
酸の製造方法に関しては、例えば、バチルス属、バクテ
リウム属、ミクロコツカス属またはブレビバクテリウム
属の微生物によるラクトニトリルおよびヒドロキシアセ
トニトリルからの対応する酸の生産〔特公昭58451
20号公報参照〕、トルロプシス属酵母による対応する
α−ヒドロキシニトリルからの光学活性なLα−ヒドロ
キンバレリアン酸およびL−α−ヒドロキシイソカプロ
ン酸の生産CFukuda Y、、et al。
分解し対応する酸に変換するいくつかの方法が提案され
ており、α−ヒドロキシニトリルからのα−ヒドロキシ
酸の製造方法に関しては、例えば、バチルス属、バクテ
リウム属、ミクロコツカス属またはブレビバクテリウム
属の微生物によるラクトニトリルおよびヒドロキシアセ
トニトリルからの対応する酸の生産〔特公昭58451
20号公報参照〕、トルロプシス属酵母による対応する
α−ヒドロキシニトリルからの光学活性なLα−ヒドロ
キンバレリアン酸およびL−α−ヒドロキシイソカプロ
ン酸の生産CFukuda Y、、et al。
J、 Fers+ent、 Technol、 51
393 (1973)参照]、コリネバクテリウム属の
微生物を用いたグリコロニトリル、ラクトニトリルおよ
びアセトンシアンヒドリンの加水分解による対応するα
−ヒドロキシ酸の生産〔特開昭61−56086号公報
参照〕およびアルカリ土類金属、ンユードモナス属、ロ
ドシュードモナス属、コリネバクテリウム属、アシネト
バクタ−属、バチルス属、マイコバクテリウム属、ロド
コッカス属またはキャンデイダ属に属する微生物による
α−ヒドロキソニトリルからの光学活性すα−ヒドロキ
シ酸の生産〔特開平2−84198号公報参照〕などが
示されている。
393 (1973)参照]、コリネバクテリウム属の
微生物を用いたグリコロニトリル、ラクトニトリルおよ
びアセトンシアンヒドリンの加水分解による対応するα
−ヒドロキシ酸の生産〔特開昭61−56086号公報
参照〕およびアルカリ土類金属、ンユードモナス属、ロ
ドシュードモナス属、コリネバクテリウム属、アシネト
バクタ−属、バチルス属、マイコバクテリウム属、ロド
コッカス属またはキャンデイダ属に属する微生物による
α−ヒドロキソニトリルからの光学活性すα−ヒドロキ
シ酸の生産〔特開平2−84198号公報参照〕などが
示されている。
しかし、微生物を用いたラセミ体のα−ヒドロキソ−4
−メチルチオ酪酸の製法に関する報告は未だない。
−メチルチオ酪酸の製法に関する報告は未だない。
本発明者らはこのよう従来の製造方法に対し、硫安の生
成がなく、エネルギー的にも工業的に有利なα−ヒドロ
キシ−4−メチルチオ酪酸の製造方法の開発を目的とし
て、α−ヒドロキシ−4メチルチオブチロニトリルを生
物学的に加水分解し、α−ヒドロキシ−4−メチルチオ
醋酸を生産する能力を有する微生物の探索を行った結果
、カセオバクター属、シュードモナス属、アルカリゲネ
ス属、コリネバクテリウム属・ブレビバクテリウム属、
ノカルジア属、ロドコッカス属またはアースロバフタ−
属に属する微生物に目的とする加水分解活性を見出し本
発明を完成した。
成がなく、エネルギー的にも工業的に有利なα−ヒドロ
キシ−4−メチルチオ酪酸の製造方法の開発を目的とし
て、α−ヒドロキシ−4メチルチオブチロニトリルを生
物学的に加水分解し、α−ヒドロキシ−4−メチルチオ
醋酸を生産する能力を有する微生物の探索を行った結果
、カセオバクター属、シュードモナス属、アルカリゲネ
ス属、コリネバクテリウム属・ブレビバクテリウム属、
ノカルジア属、ロドコッカス属またはアースロバフタ−
属に属する微生物に目的とする加水分解活性を見出し本
発明を完成した。
すなわち、本発明は、α−ヒドロキシ−4−メチルチオ
ブチロニトリルを微生物の作用による加水分解反応によ
りα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸に変換させるこ
とを特徴とするα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の
生物学的製造法−である。
ブチロニトリルを微生物の作用による加水分解反応によ
りα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸に変換させるこ
とを特徴とするα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の
生物学的製造法−である。
本発明で使用する微生物は、カセオノ\クタ(Case
obacter) tiK 、シュードモナス(Pse
udo糟onasl属、アルカソゲ2ス(Alcali
genes)属、コリネバクテリウム(Coryneb
ac ter iu++)属・ブレビバクテリウム(B
revibacterius+) ]iK、ノカルジア
(Nocardia)属、ロドコッカス(Rhodoc
occus)属またはアースロハクター(Arthro
bacter)属に属する微生物等であり、具体的には
、カセオバクターsp、 BC23(微工研菌寄第11
261号)、シュードモナスsp、 BCl3−2 (
微工研菌寄第11266号)、アルカリゲネスsp、
BC35−2(微工研菌寄第11265号)、コリ矛バ
クテリウム ニトリロフィラス(Corynebact
erium n1trilophilus) ATCC
21419、ブレピノ1クテリウム アセチリカム(B
revibacteriusacetylicus)t
AM 1790 、ノカルジアsp、 N−775(微
工研菌寄第4447号)、ロドコッカスSρ、 5K9
2(微工研菌寄第11305号)およびアースロハクタ
ーsp、 )IR4(微工研菌寄第11302号)を挙
げることができる。また、これらの変異株を用いること
もできる。
obacter) tiK 、シュードモナス(Pse
udo糟onasl属、アルカソゲ2ス(Alcali
genes)属、コリネバクテリウム(Coryneb
ac ter iu++)属・ブレビバクテリウム(B
revibacterius+) ]iK、ノカルジア
(Nocardia)属、ロドコッカス(Rhodoc
occus)属またはアースロハクター(Arthro
bacter)属に属する微生物等であり、具体的には
、カセオバクターsp、 BC23(微工研菌寄第11
261号)、シュードモナスsp、 BCl3−2 (
微工研菌寄第11266号)、アルカリゲネスsp、
BC35−2(微工研菌寄第11265号)、コリ矛バ
クテリウム ニトリロフィラス(Corynebact
erium n1trilophilus) ATCC
21419、ブレピノ1クテリウム アセチリカム(B
revibacteriusacetylicus)t
AM 1790 、ノカルジアsp、 N−775(微
工研菌寄第4447号)、ロドコッカスSρ、 5K9
2(微工研菌寄第11305号)およびアースロハクタ
ーsp、 )IR4(微工研菌寄第11302号)を挙
げることができる。また、これらの変異株を用いること
もできる。
これらの微生物のうちコリネバクテリウム ニトリロフ
ィラスATCC21419ブレビバクテリウム アセチ
リカムJAM 1790およびノカルジアsp、 N−
775は公知の微生物であり、それぞれアメリカンタイ
プカルチャー コレクシボン(ATCC)、東京大学応
用微生物研究所(IAM)および工業技術院 微生物工
業技術研究所から容易に入手することができる。その他
の微生物は本発明者らにより自然界から新たに分離され
たものであり、各々上記寄託番号にて工業技術院微生物
工業技術研究所に寄託されており、その菌学的性質は以
下に示す通りである。
ィラスATCC21419ブレビバクテリウム アセチ
リカムJAM 1790およびノカルジアsp、 N−
775は公知の微生物であり、それぞれアメリカンタイ
プカルチャー コレクシボン(ATCC)、東京大学応
用微生物研究所(IAM)および工業技術院 微生物工
業技術研究所から容易に入手することができる。その他
の微生物は本発明者らにより自然界から新たに分離され
たものであり、各々上記寄託番号にて工業技術院微生物
工業技術研究所に寄託されており、その菌学的性質は以
下に示す通りである。
BC23およびBCl3−2菌株
NT:試験せず(以下、同じ)
以上の菌学的性質をBergey’s Manual
of Systematic Bacteriolog
y、 1986に従って分類するとBC23はカセオバ
クター(Caseobac ter)属、BCl3−2
はシュードモナス(Pseudowonas)属、BC
35−2はアルカリゲネス(A lea l igen
es)属、5K92はロドコッカス(Rhodococ
cus)属および1lR4はアースロハクタ−(Art
hrobacter)属に属する細菌とそれぞれ同定さ
れた。
of Systematic Bacteriolog
y、 1986に従って分類するとBC23はカセオバ
クター(Caseobac ter)属、BCl3−2
はシュードモナス(Pseudowonas)属、BC
35−2はアルカリゲネス(A lea l igen
es)属、5K92はロドコッカス(Rhodococ
cus)属および1lR4はアースロハクタ−(Art
hrobacter)属に属する細菌とそれぞれ同定さ
れた。
次に本発明の一射的実施B様について説明する。
本発明に使用される微生物の培地としては、各々の微生
物に適したイソブチロニトリル、ベンゾニトリルなどの
ニトリル化合物、またはアセトアミド、プロピオアミド
などのアミド化合物を酵素誘導物質として用い、通常資
化し得るグルコース、グリセロールなどの炭素源、硫酸
アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの窒素源、塩化マ
グネシウム、塩化第二鉄などの無機栄養素を含有する培
地か、これらの培地に酵母エキス、肉エキスなどの天然
培地を添加したものを用いることができる。
物に適したイソブチロニトリル、ベンゾニトリルなどの
ニトリル化合物、またはアセトアミド、プロピオアミド
などのアミド化合物を酵素誘導物質として用い、通常資
化し得るグルコース、グリセロールなどの炭素源、硫酸
アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの窒素源、塩化マ
グネシウム、塩化第二鉄などの無機栄養素を含有する培
地か、これらの培地に酵母エキス、肉エキスなどの天然
培地を添加したものを用いることができる。
培養条件は、好気性条件下でpH4〜10、温度20〜
50℃の範囲で選べばよく、培養日数は1〜10日の範
囲で活性が最大となるまで培養すればよい。
50℃の範囲で選べばよく、培養日数は1〜10日の範
囲で活性が最大となるまで培養すればよい。
加水分解反応は、液体培地または平板培地上にて培養し
た菌体を採取し、必要に応し固定化菌体、粗酵素、固定
化酵素などの菌体処理物を調製し、n−ヘキサン、酢酸
エチルなどの適当な溶媒に溶かしたα−ヒドロキシ−4
−メチルチオブチロニトリルと水、緩衝液などとの二相
系による反応、またはα−ヒドロキシ−4−メチルチオ
ブチロニトリルを直接、菌体または菌体処理物の懸濁液
中に混合して行うことができる。
た菌体を採取し、必要に応し固定化菌体、粗酵素、固定
化酵素などの菌体処理物を調製し、n−ヘキサン、酢酸
エチルなどの適当な溶媒に溶かしたα−ヒドロキシ−4
−メチルチオブチロニトリルと水、緩衝液などとの二相
系による反応、またはα−ヒドロキシ−4−メチルチオ
ブチロニトリルを直接、菌体または菌体処理物の懸濁液
中に混合して行うことができる。
反応条件としては、菌体使用量0.01〜50重量%、
α=ヒドロキシー4−メチル子オブチロニトリル濃度0
.1〜70重量%で基質は反応媒体中で完全に溶解しな
くてもよい0反応塩度は5〜60°C1好ましくは10
〜40°C1反応pHは4〜11、好ましくは6〜10
で、0.5〜100時間反応させればよい。
α=ヒドロキシー4−メチル子オブチロニトリル濃度0
.1〜70重量%で基質は反応媒体中で完全に溶解しな
くてもよい0反応塩度は5〜60°C1好ましくは10
〜40°C1反応pHは4〜11、好ましくは6〜10
で、0.5〜100時間反応させればよい。
かくしてα−ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニトリ
ルは対応する酸とアンモニアに直接、もしくは対応する
アミドを経由して転換、蓄積される。
ルは対応する酸とアンモニアに直接、もしくは対応する
アミドを経由して転換、蓄積される。
生成物の単離は濃縮、イオン交換、電気透析、抽出、晶
析などの公知の方法を利用して行うことができる。
析などの公知の方法を利用して行うことができる。
本発明によれば、α−ヒドロキシ−4−メチルチオブチ
ロニトリルの加水分解活性を有する微生物を用いること
により、常温、常圧という温和な条件下で反応を進行さ
せ、副生物として硫安を生成しないα−ヒドロキシ−4
−メチルチオ酪酸の工業的に有利な製法を提供すること
ができる。
ロニトリルの加水分解活性を有する微生物を用いること
により、常温、常圧という温和な条件下で反応を進行さ
せ、副生物として硫安を生成しないα−ヒドロキシ−4
−メチルチオ酪酸の工業的に有利な製法を提供すること
ができる。
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例1
(1) 培 養
表1に示す菌体を下記により培養した。
I)培 地〔単位: W/V)
グリセロール 2%
酵母エキス 0.3%
りん酸−カリウム 0.68%
りん酸二ナトリウム 0.71%
硫酸ナトリウム 0.28%
塩化マグネシウム 0.04%
塩化カルシウム 0.004%硫酸マンガン
4X10−’%塩化鉄 6
×10弓%硫酸亜鉛 3X10−’%寒
天 1.8% pH7,5 さらに、誘導剤としてイソブチロニトリル(IBN)0
.2%、α−クロルプロピオニトリル(CPN)0.0
5%またはベンゾニトリル(BN)0.02%を添加し
た。
4X10−’%塩化鉄 6
×10弓%硫酸亜鉛 3X10−’%寒
天 1.8% pH7,5 さらに、誘導剤としてイソブチロニトリル(IBN)0
.2%、α−クロルプロピオニトリル(CPN)0.0
5%またはベンゾニトリル(BN)0.02%を添加し
た。
11)培養条件
斜面培地から1白金耳の菌体を採り、上記平板培地上に
塗布し、30°Cで48時間好気条件下に培養した。
塗布し、30°Cで48時間好気条件下に培養した。
(2) 加水分解反応
平板培地から菌体を採取し遠心分離により各々の菌体を
0.05 Mりん酸緩衝液(pH7,5)で3回洗浄し
た。沈殿菌体を1.5 dの同様の緩衝液に再懸濁し終
濃度100腸阿のα−ヒドロキシ4−メチルチオブチロ
ニトリルを添加し、25°Cで20時間、振盪しながら
反応を行った。
0.05 Mりん酸緩衝液(pH7,5)で3回洗浄し
た。沈殿菌体を1.5 dの同様の緩衝液に再懸濁し終
濃度100腸阿のα−ヒドロキシ4−メチルチオブチロ
ニトリルを添加し、25°Cで20時間、振盪しながら
反応を行った。
反応終了後、各々の反応液を遠心分離し菌体を除去し、
遠心上清中のα−ヒドロキシ酸は液体クロマトグラフィ
ー(カラム; 5)IODEX 00SF511A
キャリアi0.2M H,PO,,30℃、モニター;
208nm)により定量した。
遠心上清中のα−ヒドロキシ酸は液体クロマトグラフィ
ー(カラム; 5)IODEX 00SF511A
キャリアi0.2M H,PO,,30℃、モニター;
208nm)により定量した。
結果を表1に示した。
\
表 1
200mMのα−ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニ
トリルを添加し、25℃で20時間振盪しながら反応さ
せた後、再び200s+Hの基質を加えさらに20時間
反応を継続した0反応後、遠心分離により菌体を除去し
反応液中に生成したα−ヒドロキシ−4−メチルチオブ
チルアミドおよびα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸
を実施例1と同様の方法で定量した。
トリルを添加し、25℃で20時間振盪しながら反応さ
せた後、再び200s+Hの基質を加えさらに20時間
反応を継続した0反応後、遠心分離により菌体を除去し
反応液中に生成したα−ヒドロキシ−4−メチルチオブ
チルアミドおよびα−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸
を実施例1と同様の方法で定量した。
結果を表2に示した。
表 2
実施例2
(1) 培 養
カセオバクターsp、 BC23株を実施例1と同様な
方法で培養した。
方法で培養した。
(2)加水分解反応
実施例1と同様にして調製した菌体懸濁液に実施例3
(1) 培 養
ロドコフカスsp、 5K92株を実施例Iと同様な方
法で培養した。
法で培養した。
(2) 加水分解反応
実施例1と同様にして調製した菌体懸濁液(00630
nm = 23 )に100+wMのα−ヒドロキシ−
4−メチルチオブチロニトリルを添加し、25°Cで4
0時間反応させた。反応開始20時間および40時間後
に0.5 dづつ反応液を採り遠心分離による除菌後、
実施例1と同様に液体クロマトグラフィーにより酸とア
ミドの定量を行い、結果を表3に示した。
nm = 23 )に100+wMのα−ヒドロキシ−
4−メチルチオブチロニトリルを添加し、25°Cで4
0時間反応させた。反応開始20時間および40時間後
に0.5 dづつ反応液を採り遠心分離による除菌後、
実施例1と同様に液体クロマトグラフィーにより酸とア
ミドの定量を行い、結果を表3に示した。
表 3
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、α−ヒドロキシ−4−メチルチオブチロニトリルを
微生物の作用による加水分解反応によりα−ヒドロキシ
−4−メチルチオ酪酸に変換させることを特徴とするα
−ヒドロキシ−4−メチルチオ酪酸の生物学的製造法。 2、微生物がカセオバクター(Caseobacter
)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、
アルカリゲネス(Alcaligenes)属、コリネ
バクテリウム(Cory−nebacterium)属
・ブレビバクテリウム(Brevibac−teriu
m)属、ノカルジア(Nocardia)属、ロドコッ
カス(Rhodococcus)属またはアースロバク
ター(Arthrobacter)属に属するものであ
る請求項1記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14872390A JPH0440898A (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | α―ヒドロキシ―4―メチルチオ酪酸の生物学的製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14872390A JPH0440898A (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | α―ヒドロキシ―4―メチルチオ酪酸の生物学的製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0440898A true JPH0440898A (ja) | 1992-02-12 |
Family
ID=15459168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14872390A Pending JPH0440898A (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | α―ヒドロキシ―4―メチルチオ酪酸の生物学的製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0440898A (ja) |
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| WO1998032872A1 (en) * | 1997-01-28 | 1998-07-30 | Novus International, Inc. | ENZYMATIC CONVERSION OF α-HYDROXYNITRILES TO THE CORRESPONDING α-HYDROXYAMIDES, ACIDS OR ACID SALTS |
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-
1990
- 1990-06-08 JP JP14872390A patent/JPH0440898A/ja active Pending
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