JPH037588A - フマラーゼによるｌ―リンゴ酸の製造方法 - 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】 本発明は、微生物を活用したＬ−リンゴ酸の製法に関し
、詳しくはフマール酸をリンゴ酸に変換することのでき
る微生物の培養物をサボニンの存在下でフマール酸に接
触させることによって当該微生物のＬ−リンゴ酸生成能
力を高めるとともにコノ＼り酸などの副生系を伴うこと
なくフマール酸からＬ−リンゴ酸を製造する方法に関す
る。

（イ）産業上の利用分野 合成化学工業により安価に供給されるフマール酸を、本
発明の技術により、食品添加物質として異物有機酸コハ
ク酸を含まない純度の高いリンゴ酸の製造する技術を提
供する。

（ロ）従来の技術 従来よりフマール酸からＬ−リンゴ酸を製造する方法は
特公昭３７−４５１１号公報に代表される方法が知られ
る。また、単純に微生物とフマール酸の反応では不純物
の副生、たとえばコノ＼り酸を伴う事がよく知られる。

精製工程の単純化を目的とする、これらコハク酸などの
副生を伴わない技術として胆汁酸またはその塩を含有す
るバイオリアクターによる方法など改良方法（特公昭５
２−３１９５２号公報参照）、固定化微生物を界面活性
剤で活性化する方法（特公昭５２−８３９６号、特公開
昭５０−６９２８９号公報参照）。これらの方法は充分
な目的を効率良く管理するには至らず、この課題を解決
しようとして提案された方法、すなはち副生反応を阻害
するために用いる胆汁酸は、動物の臓器より抽出され、
資源量、コスト、安定性などの面で実用には多くの問題
を抱えている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明者は、上記の従来技術をコストの低廉化へと向は
実用化の容易な副生反応を伴わず、フマール酸を効率良
＜Ｌ−リンゴ酸へ変換する新規な技術を編み出すことを
目的とする。

（ニ）問題点を解決する手段 本発明者らは、比較的低廉な天然有機化合物に、その資
源をもとめ、フマール酸よりコハク酸を生成する反応系
の阻害作用を広く試験検討した結果、植物起源のサボニ
ンが、低廉な有効作用であることを見いだした。これら
サボニンが微生物によりフマール酸からＬ−リンゴ酸を
生成する生物反応にコハク酸の副生に対し阻害作用のあ
る事実は従来知られておらず、本発明をもって最初とす
る。

本発明において植物起源のサボニンを反応系に存在させ
る事は必須であり、これらは最近多くの市販食品添加物
質または医薬として容易に入手できる。本発明の実施に
際し用いるサボニンとしては、たとえば大豆より得られ
るツヤサボニン（Ｓｏｙａｓａｐｏｎｉｎ）、シャボン
の木（Ｑｕｌｌａｊａ　５ａｐｏｎａｒｉａ）から抽出
されるキラヤサボニンなどトリテルペノイド系の配糖体
が低廉で、かつ有効な作用をしめす。また、コスト面で
実用的な問題はあるが、いわゆる漢方植物の抽出サボニ
ンたとえばカンゾウ（Ｇｌｙｃｙｒｈｉｚａｅ　ｒａｄ
ｉｘ）抽出物グリシリジン（Ｇｌｙ−ｃｙｒｒｈｉｚｉ
ｎ）、オタネニンジンのジンセッサイド（Ｇｉｎｓｅｎ
ｏｓｉｄｅ）、ミシマサイコの抽出配糖体サボニン（Ｓ
ａｉｋｉｓａｐｏｎｉｎ）などにも同様な作用が認めら
れる。従って、コハク酸副生を阻止する為には広（サボ
ニン群から適宜選択することができる。

フマール酸からのＬ−リンゴ酸の生成に関与する微生物
は、たとえば特公昭４４−１１９１号公報に記載される
フマラーゼ活性の強いミクロコツカス属、アグロモバク
テリウム属、コリネバクテリウム属、ブレビバクテリウ
ム属などの菌株をアメリカン・タイプカルチュアー・コ
レツクジョン（ＡＴＣＣ）、　財団法人・発酵研究所な
どの菌株保存機関より入手できるものから適宜選択出来
る。また、同明細書記載の方法に準じ、フマラーゼ活性
の強い菌株を、自然界よりスクーニングすることからも
現在では容易に実用的な菌株を取得できる。また、最近
、本発明者らにより高温条件を与えたスクリーニングに
より反応温度を高温にて行うサーマスＲｍ株もＡＴＣＣ
２５１０５など菌株同様に副反応を阻止できることも確
認されている。フマール酸の微生物によるしリンゴ酸へ
の変換は通常の培養法によれば簡単に進めることができ
るが、固定化微生物によるバイオリアクターによる酵素
反応でも効果的な結果がえられる。この場合の培養、反
応条件は、培養、反応液にサボニン類を添加する以外は
、公知の温度、ｐＨに従う。　添加する植物抗酸化活性
物質の培養、反応液への添加量は、もちいる植物成分の
種類、純度により異なるが、たいがいの場合、主成分０
．０５〜０．５ｇ／ｄｌの範囲で加える。この活性物質
は、市販きれるグーレードのものでも比較的安価である
が、それぞれの活性剤の開発で用いられた手法によって
植物より抽出して得られる部分精製したもので充分効果
を示す。

以下に実施例をもって本発明の実施の態様を説明するが
、これらは単なる例示であって、本発明を何んら制限す
るものではない。

実施例１゜ グルコース１．０ｇ／＜ＩＩ、尿素０．２ｇ／ｄｉ、リ
ン酸−カリ０、２ｇ／ｄｉ、コーンステイープリカー０
．５ｇ／ｄｉ、炭酸カルシュラムで中和したフマール酸
１０ｇ／ｄｉ、消泡剤アデカノールＬＧ−１０９（旭電
化：商品名）０．５ｍｌ／ｄｉより成る溶液１００ｍ１
を５００ｍ１容三角フラスコに仕込み、これにブレビバ
クテリウム・アンモニアゲネス（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅ
ｒｉｕｍ　ａｍｍｏｎｉａｇｅｎｅｓ）ＩＡＭ１６４５
菌株を接種してｐＨ７，０、温度３０’Ｃで回転通気培
養をおこなった。培養開始後１０時間でキラニンＰ−２
０（商品名コシャボンの木すポニン：丸善化成製）　１
２０ｍｇ／ｄＱになるよう添加し、さらに３０時間培養
をつずけた。培養液中のフマール酸はほとんどＬ−リン
ゴ酸に転換され、カルシュム塩として回収出来たが、得
られたカルシュム塩の中には全くコハク酸は確認されな
かった。発酵終了液１００ｍ１中のＬ−リンゴ酸の生成
量は１１、３０ｇであった。なを、対象試験どしてサン
フードを添加しなかった場合の培養を並行した場合、こ
の培養液中のコハク酸の生成量は０．５８／ｄｌであり
、明らかにポリフェノール系酸化防止剤が副反応を防止
していることも確認出来た。

実施例２゜ 種菌としてサーマス・アクアティクス（Ｔｈｅｒｍｕｓ
ａｑｕａｔｉｃｕｓ）ＡＴＣＣ２５１０５菌株を使用し
た。

培地としては尿素０，２ｇ／ｄｉ、ＫＨ２ＰＯ−０，２
ｇ／ｄｌ、硫酸マグネシュウム５０ｍｇ／ｄｌ、コーン
ステイープリカーＩｇ／ｄｌ、フマール酸カルシュウム
０．５ｇ／ｄＬブドウ糖２、２ｇ／ｄｉを含みｐＨ７，
０に調製した。発酵は３０°Ｃにて２４時間、上記培地
１０ｃを仕込んだ２Ｏｆ２容ジヤーフアフアーメンター
にて培養した。得られた培養液にマール酸２００ｇ、炭
酸カルシュウム１８１ｇおよび大豆サボニンピュア（商
品名：稲畑工業製）２．０ｇを投入し３５°Ｃにて２４
時間撹拌３６０ｒ、　ｐ、　ｍ条件のもとで反応をおこ
ない全量を冷蔵庫内に一夜放置し、濾過してＩ、−リン
ゴ酸カルシウム粗結晶２５５ｇを得た。この結晶には副
生コハク酸は確認できなかった。

実施例３゜ 発酵菌株としてミクロバクテリウム・アンモニアフルム
（Ｍｉｃｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ａｍｍｏｎｉａｐｈ
ｉｌｕｍ）ＡＴＣＣ１３３４５株を用い、実施例２に準
じ培養し、さらに反応液組成のうちサボニンとしてシャ
ボンの木より製剤化したイコニン（商品名：田代興業製
１８０ｍｇ／ｄｉ、セチルビリムシニュームクロライド
１０ｍｇ／ｄｌを用いる以外、同じ条件下で反応をおこ
なった。得られたＩ、−リンゴ酸カルシュームは２６５
ｇで、通常の分析法では副生コハク酸は認められなかっ
た。

実施例４゜ 実施例１により培養して得られたフマラーセ源ブレビバ
クテリウム・アンモニアゲネス（Ｂｒｅｂｉｂａｃｔｅ
ｒｉｕｍ　ａｍｍｏｎｉａｇｅｎｅｓ）ｌＦＯ１６４５
菌体を生理食塩水で２回洗浄したちの２５ｇ、およびイ
コニン８００ｍｇをカルボキシル化キトサン水溶液中に
練り込み接触させて原液とし、孔径０．３ｍｍのノズル
から３％塩化コバルトの混合水溶液中に滴下速度３ｍｌ
／ｍｉｎで投入し固定化菌体を得た。　この固定化菌体
を１０Ｑ容固定型バイオリアクターに全量セットしとし
た。ポンプにて０．０２％セチルビリジニュウムクロラ
イドを含む１０ｇ／１２フマール酸ｐｌ（７，０中和溶
液を１０ｍＱ／ｍｉｎの流速で連続流加しＬ−リンゴ酸
への反応を行わせた。得られた反応液１ｆ２に炭酸カル
シューム１４ｇを加え全容を１７３に濃縮し、−夜冷部
し、晶析したし一すンゴ酸カルシュウムを１０．８ｇ骨
分離収した。得られた結晶の副生コノ＼り酸は定量分析
では確認出来ない範囲であった。

（発明の効果） 本発明技術により植物起源配糖体サボニンの存在のもと
でフマラーゼによる酵素反応を管理することで、コハク
酸の副生をみることなくＬ−リンゴ酸の製造が実施出来
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フマール酸をＬ−リンゴ酸に変換することのでき
   る微生物培養物をサボニンの存在のもとでフマール酸に
   作用させ、コハク酸の副生を伴わないフマラーゼによる
   Ｌ−リンゴ酸の製造方法。
2. （２）大豆またはシャボンの木より抽出して得られるサ
   ボニンの存在下で微生物培養物とフマール酸を作用させ
   るＬ−リンゴ酸の製造方法。