JPH01101891A - L−スレオニンの製造法 - Google Patents

L−スレオニンの製造法

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JPH01101891A
JPH01101891A JP26055687A JP26055687A JPH01101891A JP H01101891 A JPH01101891 A JP H01101891A JP 26055687 A JP26055687 A JP 26055687A JP 26055687 A JP26055687 A JP 26055687A JP H01101891 A JPH01101891 A JP H01101891A
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真人 寺沢
Shoichi Nara
昭一 奈良
Makiko Fukushima
福島 真樹子
Yukie Sato
幸江 佐藤
Mitsunobu Shimazu
光伸 島津
Hideaki Yugawa
英明 湯川
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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】 技術分野 本発明は、L−スレオニンの製造法に関するものでらる
。
本発明によればL−もしくはDL−アスパラギン酸又は
その塩から効率よくL−スレオニンを製造することがで
きる。
L−スレオニンは、必須アミノ酸として人間および動物
の栄養上重要な役割をするアミノ酸であり、医療、食品
、飼料強化剤としτその需要が近年急激に増加しつつあ
る。
先行技術 L−スレオニンの工業的製造法としては、他のアミノ酸
の場合と同様に立体異性体が存在する為、化学合成では
L体のみの製造は困難であり、主に発酵法により生産が
行われている。発酵法により製造する方法としてはアミ
ノ酸要求株を用いる方法(特公昭46−3319号、同
46−34193号、同46−34194号公報等)、
また前駆体発酵法による製造法としては、ホモセリンを
前駆一体とする製造法(4?公昭36−2896号、同
38−6590号、同43−8715号公報等)等が挙
げられる。
このような発酵法は、培地の滅菌等の煩雑な操作が必要
でろり、また生産管理も極めて難しく、更に副生成物の
問題等があり、工業的に有利な方法とは言い難い。
また、発酵法よりも固定費等が安く、生産管理がより容
易な酵素法により製造法には、グリシンとアセトアルデ
ヒドを前駆体とする方法(特開昭56−121491号
、同58−1161581号各公報等)などが提案され
ているが、これらはアロ体のスレオニンの副生がらり実
用的な方法とはなっていない。
この他にも酵素法による製造法には、各種の微生物菌体
を用いてDL−ホモセリンを存在させた反応液にて、L
−スレオニンを生成させることが報告されている( A
m1no Ac1ds 、第1号、P71〜74(19
59))。しかしながら、これら公知の方法では、L−
スレオニンの生成量は未だ十分ではない状況にあった。
発明の要旨 本発明者らは、上記課題を解決すべくL−又はDL−ア
スパラギン酸又はその塩を主原料とし、酵素的製法によ
るL−スレオニンの製造法につき鋭意検討を行い本発明
を完成した。
即ち、本発明は、微生物菌体の存在下、L−又はDL−
アスパラギン酸又はその塩を水溶液中で酵素反応させ、
該溶液中にL−スレオニンを生成せしめ、これからL−
スレオニンを採取する方法において、微生物菌体がビオ
チン要求性のプレビパクテリウA (Brevibac
terium  )属に属するものであることを特徴と
するL−スレオニンの製造法を提供するものでるる。
11狂と11 本発明の方法によれば、L−スレオニンが高収量で製造
できる。又、エタノール及び/又はグルコースを含む反
応液を酵素反応の水@液として使用した場合には、L−
スレオニンが高収量に製造でき、発酵法の様な培地の滅
菌等の煩雑な操作が必要でなく、生産管理が極めて容易
となる。
3コヱl甜印氾P艶 本発明に使用されるビオチン要求性のブレビバクテリウ
A (Brevibaeterium )属に属する微
生物菌体としては、以下の様なものがらり、L−スレオ
ニン生産菌が含まれる。
エタノール資化性のもの、例えばプレビバクテリウA−
フラバA (3revibacterium flav
um ) MJ−233(微工研菌寄 第3068号)
、プレビバクテリクA’フラパA (Brevibac
teriumflavum )MJ−233−AB−4
1(微工研菌寄 第3812号)、ブレビバクテリウム
・7ラバム(Brevibacterium flav
um ) M J −233−ABT−11(微工研菌
寄 第8423号)及びブレビバクテリウム・フラバム
(Brevibacteriumflavum)MJ−
233−ABD−21(微工研菌寄 第8055号)等
がある。これらの他にもブレビバクテリウム・アンモニ
アゲネス(Brevibacterium ammon
iagenes ) A T CC6871、同137
45、同13746、ブレビバクテリウム0デバリカタ
ム(Brevibaeterium divarica
tum )ATCC14020等が例示できる。
これらの微生物菌体の中でもエタノール資化性のものが
好ましく、特にブレビバクテリウム・フラバム MJ−
233、ブレビバクテリウム・7ラバム MJ−233
−AB−41、ブレビバクテリウム・7ラバム MJ−
233−ABT−11、ブレビバクテリウム・7ラバム
 MJ−233−ABD−21が好ましい。
なお、上記の(微工研菌寄 第3812号)は(微工研
菌寄 第3068号)を親株としてDL−α−アミノ酪
酸耐性を積極的に付与されたエタノール資化性微生物で
るる(特公昭59−28398号公報3〜4m参照)。
(微工研菌寄 第8423号)は、(微工研菌寄 第3
068号)を親株としたL−α−アミノ酪酸トランスア
ミナーゼ高活性変異株である(特願昭60−19060
9号明細書3〜5頁参照)。また、(微工研菌寄第80
55号)は(微工研菌寄 第3068号、特公昭57−
26755号公報参照)を親株としたD−α−アミノ酪
酸デアミナーゼ高活性変異株である(特開昭61−17
6607号公報参照)。
本発明における上記「微生物菌体」には、その固定化物
を含むものとする。ここで「固定比」は、該微生物菌体
を公知の固定化法、例えばアクリルアミド、アルギン酸
塩、カラギーナン等による包括法、DEAE−セファデ
ックス、DEI:AE−セルロース等によるイオン結合
法などから適宜選択して行える。
本発明の方法は、微生物の増殖が起こらない条件での酵
素反応であり水溶液中で行われる。この水溶液としては
、水あるいはリン酸又はトリス塩酸等の緩衝液が用いら
れるが、更に好ましくはエタノール及び/又はグルコー
スを含有する反応液が用いられる。
この反応液は、ビオチンを含有しない窒素源、無機塩等
をさらに含有して用いることも出来る。
この場合窒素源としては、アンモニア、硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、尿老等が例
示でき、無機塩としては、リン酸−水素カリウム、リン
酸二水素カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸鉄、硫酸マ
ンガン等が例示できる。
上記反応液に添加されるエタノール及び/又はグルコー
スのa度は、エタノールでは1〜20容量%、グルコー
スでは0.5〜20]i隆%であり、エタノールとグル
コース併用の場合は前記範囲内でそれぞれ用いられる。
L−又はDL−アスパラギン酸又はその塩の反応時の濃
度は、一般には0.1〜20%(wt/vol)の濃度
範囲で使用するのが適当である。又、該菌体の使用量も
特に制限されるものではないが、−般に1〜50%(w
t/vow! )の濃度で使用することが出来る。
酵素反応は、約20〜約50℃、好ましくは約30〜約
40℃の温度で、通常約10〜約72時間行われる。
上記のような反応方法によって得られる反応液中に生成
したL−インロイシンの分離・精製は、イオン交換樹脂
処理法あるいは、沈#法等によ抄容易に行うことができ
る。
本発明に用いられる微生物、即ち、アスパラギン酸から
L−スレオニンを生成する能力を有する微生物の調製法
を以下に述べる。
炭素源としては例えばグルコース、エタノール、メタノ
ール、溌糖蜜等が、窒素源としてはアンモニア、硫酸ア
ンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、宋
素等がそれぞれ単独もしくは混合して用いることが出来
る。
無機塩としては、リン酸−水素カリウム、リン酸二水素
カリウム、@酸マグネシウム等が用いられる。この他に
ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーンステイープリ
カー、カザミノ酸、ビオチン等の各種ビタミン等の栄養
素を培地に添加して用いることが出来る。
培養は通気攪拌、振とう等の好気的条件下で行ない、培
養温度は20〜40℃、好ましくは25〜35℃で行な
う。培養途中のpHは5〜10.好ましくは7〜8付近
にて行ない、培養中のpHの1整には酸、アルカリを添
加して行なうことができる。
培養開始時のエタノール濃度は、好ましくは工〜5容量
%、更に好ましくは2〜3容量%である。
培養期間は2〜9日間、最適期間は4〜7日間である。
この様にして得られた培養物から菌体を集めて、水又は
適当な緩衝液で洗浄し、その洗浄菌体を本発明の酵素反
応に使用する。
」lす1 以下の実施例において、L−スレオニンの定性は、ペー
パークロマトグラフのRf値、電気泳動法の易動度、微
生物定量法による生物活性値により確認した。定量はロ
イコノストック・メセンテ四イデス(]、eucono
stoc mesenteroides ) A T 
CC8042を用いるマイクロバイオアッセイ法と高速
液体クロマトグラフィー(高車LC−5A)とを併用し
て行った。また、下記の実施例において%と表したのは
重量%を意味する。
実施例−1 培地(尿素0.4%、硫酸アンモニウム1.4%、KH
2PO40,05%、K2HPO40−05%、MgS
O4・7)ho 0.05%、CaC2z・2Hz02
 ppm、 FeSO4−7H202ppm、 Mn5
O+ ・4〜6H202ppm。
ZnSO4・7Hz02 ppm、  NaCt2pp
m、ビオチン200 fit/l、 fアミ> φHC
1100p?/L、 カザミノ酸0.1%、酵母エキス
0.1%)xoo*を500d容三角フラスコに分注、
滅菌(滅菌後pH7,0) した後ブレビバクテリウム
・フラバム(13revibacterium fla
vum  ) MJ  233 (微工研菌寄 第30
68号)を植菌し、無菌的にエタノールを2d加え、3
0℃にて2日間振盪培養を行った。
次に、本培養培地(硫酸アンモニウム2.3%、KH2
PO40,05%、K2HPO40,05%、MgSO
4・7Hz0 0.05%、Fe50+ ・7H202
0ppm。
Mn5O< ” neo 20 PpmN ビオテ> 
200 p?/L。
チアミン・HCl 100μy/l、  カザミノ酸0
.3%、酵母エキス0.3%)の1oooyを2z容通
気攪拌槽に仕込み、滅菌(120℃、20分間)後、エ
タノールの20t/と前記前培養物の20dを添加して
、回転数100 Orpm、通気骨I V’Vm、温度
33℃pH7,6にて48時間培養を行った。
尚、エタノールは、培養中培地の濃度が2容量%を越え
ないように、約1〜2時間ごと断続的に添加した。
培養終了後、培養物300dから遠心分離にて集菌後、
脱塩蒸留水にて2度洗浄した菌体を反応液(DL−アス
パラギン酸2■、ピリドキサールリン酸5μ?、リン酸
緩衝Iy、100 μmoAea 、 xタノール10
1q、  pH7,6を反応液ld中に含有〕1000
dに懸濁後、該懸濁液を2を容通気攪拌槽に仕込み、エ
タノール20dを添加して、回転数300 rpm、通
気量0.1 vvm、温度33℃、pH7,6にて10
時間反応を行った。
反応終了後、遠心分離(40GOrpm、15分間、4
℃)にて除菌した上清液中のL−スレオニンを定量した
。
また、反応終了後の培養液500−を、強酸性陽イオン
交換樹脂(H+型)のカラムに通してL−スレオニンを
吸着させ、水洗後、0.5Nアンモニア水で溶出させた
のち、L−スレオニン画分を濃縮し、冷エタノールでL
−スレオニンの結晶を析出させた。結果を後に掲げる第
1表に示した。
第1表 実施例−2 実施例−1と同様の条件にてブレビバクテリウム−7ラ
バム(Brevibacterium f14vum 
) MJ −233−AB−41(微工研菌寄 第38
12号)を培養し、また実施例−1と同様の条件に℃反
応させた後上清液中のL−スレオニンを定量した。
また、実施例−1と同様にしてL−スレオニンの結晶を
析出させた。結果は第2表に示した。
第2表 実施例−3 実施例−1と同様の条件にてプレビバクテリウA”7ラ
バA (Brevibacterium flavum
 ) M J −2a 3−ABT −11(微工研閑
寄 第8423号)を培養し、また実施列−1と同様の
条件にて反応させた後上清液中のL−スレオニンを定量
した。また、実施例−1と同様にしてL−スレオニンの
結晶を析出させた。侍果は第3表に示した。
第3表 実施例−4 実施例−1と同様の条件にてブレビバクテリウム−フラ
バム(Brevtbacterium flavum 
) M J −233−ABD−21(微工研菌寄 第
8055号)を培養し、また実施例−1と同様の条件に
て反応させた抜上a液中のし一スレオニンを定量した。
また、実施例−1と同様にしてL−スレオニンの結晶を
析出させた。結果を第4表に示した。
第4表 実施例−5 実施例−1で反応時に添加するエタノールをグルコース
に変えた以外は実施例−1と同様の操作を実施した。尚
、グルコース濃度は、2重危%とした。反応終了後の上
清液中のし一スレオニン生成忙および精製量を第5表に
示した。
第5表 実施例−6 実施例−1で反応時に用いた反応液を(NH4)280
4 2 f / L : KH2PO40,5t / 
L : KPhP04 0−5 f / L ; Mg
5Oa・7H20o、s y /l: Fe5Oa ・
7H2020ppm : Mn5O+ ・4〜6HzO
20pprn :チアミンーHC11o o pf/L
 ; D L−アスノ5ラギン酸 2 y/ L (p
、H7,6)K変えた以外は実施例−1と同様の操作を
実施した。
反応終了後の上清液中のL−スレオニン生成揄および精
製量を第6表に示した。
第6表 特許出願人  三菱油化株式会社 代理人 弁理士 長 谷 正 久 代理人 弁理士 山 本 隆 也 手続補正書(自発)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)微生物菌体の存在下、L−又はDL−アスパラギ
    ン酸又はその塩を水溶液中で酵素反応させ、該溶液中に
    L−スレオニンを生成せしめ、これからL−スレオニン
    を採取する方法において、微生物菌体がビオチン要求性
    のブレビバクテリウム(Brevibacterium
    )属に属するものであることを特徴とするL−スレオニ
    ンの製造法。
  2. (2)水溶液がエタノール及び/又はグルコースを含む
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造法。
  3. (3)ビオチン要求性のブレビバクテリウム(Brev
    ibacterium)属に属する微生物菌体がエタノ
    ール資化性のものである特許請求の範囲第1項又は第2
    項記載の製造法。
  4. (4)ビオチン要求性のブレビバクテリウム・フラバム
    (Brevibacterium flavum)MJ
    −223、ブレビバクテリウム・フラバムMJ−233
    −AB−41、ブレビバクテリウム・フラバムMJ−2
    33−ABT−11、ブレビバクテリウム・フラバムM
    J−233−ABD−21から選ばれるものである特許
    請求の範囲第1項又は第2項記載の製造法。
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