JPH0433438B2 - - Google Patents
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- JPH0433438B2 JPH0433438B2 JP15306383A JP15306383A JPH0433438B2 JP H0433438 B2 JPH0433438 B2 JP H0433438B2 JP 15306383 A JP15306383 A JP 15306383A JP 15306383 A JP15306383 A JP 15306383A JP H0433438 B2 JPH0433438 B2 JP H0433438B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- lactone
- glucose
- glucono delta
- enzyme
- Prior art date
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
この発明は有機溶媒中の酵素反応によりグルコ
ースからグルコノデルタラクトンを直接に得る方
法に関するものである。 グルコノデルタラクトンは、食品添加物として
許可されている唯一の糖ラクトンであり、ベーキ
ングパウダーあるいは豆腐の凝固剤として広く使
用されている。その他、土木建築用のコンクリー
ト減水剤、医薬・化粧品あるいは洗剤などにも需
要が増大しつつある。 このものは従来グルコースの酸化発酵で得られ
るグルコン酸を経て製造されてきた。所望のグル
コノデルタラクトンがグルコースから直接に得ら
れるならば好都合なことは明らかであるがグルコ
ン酸発酵は中性付近の水溶液で行われるため従来
法の培養液中に直接得られるものはグルコン酸ア
ルカリ塩の水溶液であり、グルコノデルタラクト
ンは、この塩を酸にかえてからグルコン酸水溶液
を濃縮し、更に脱水して得られてきた。 グルコースオキシダーゼを用いた水溶液中の酵
素反応によりグルコースがグルコノデルタラクト
ンへと酸化されることは知られていた。しかし、
酵素反応をおこなう水溶液中ではラクトンは容易
にグルコン酸へ加水分解されるので、そのままで
は液が酸性化し、酵素活性を阻害する。従つて、
この場合もアルカリ添加によるPH調節が必要であ
り、得られる主生産物はグルコン酸アルカリ塩水
溶液となり、主生産物としてグルコノデルタラク
トンを酵素反応液中に蓄積して取得するものでは
なかつた。 グルコースオキシダーゼ活性を有する菌体を用
いた場合は菌体外の反応液中で加水分解により生
ずるグルコン酸により失活する作用を受けにくく
反応液自体はPH３以下の酸性になつても酵素反応
を遂行することができることが知られている（特
開昭57−8793）。 このように中和を必要としない先行技術は存在
するが、その場合もグルコン酸への加水分解と酸
による酵素の失活は起つている。ただ酵素が菌体
内に保持されているため失活が遅く、事実上反応
を完結させるまで活性をもたせることができる。
得られた反応液中にはグルコン酸がかなりの割合
で含まれているはずであり、これからグルコノデ
ルタラクトンを得るには蒸発乾固の如き脱水・ラ
クトン化の工程が必要である。そして、この脱水
環化工程においてはデルタラクトン化の他にガン
マラクトン化も副反応として起り、得られるラク
トンの純度をそこなうおそれがある。 本発明者は、グルコースオキシダーゼによる酵
素反応を含酸素有機溶媒中でおこなうことにより
グルコノデルタラクトンを主生産物として反応液
中に蓄積させ、グルコースからグルコン酸を経ず
に直接ラクトンを得ることに成功した。 本発明では通常の酵素反応をおこなう水溶媒系
と異なり、有機溶媒溶液中でグルコースオキシダ
ーゼの存在下、グルコースと酵素とを反応させて
グルコノデルタラクトンを生成させる。 こゝで有機溶媒としてはエタノール、プロパノ
ール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコー
ル類、メタノールなどの低級アルカノール、アセ
トン、MEKなど低級ケトン、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリンなど多価
アルコール、メトキシエタノール、エトキシエタ
ノール、ブトキシエタノールなどのグルコールエ
ーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどの
エーテル類などアルコール、ケトン、エーテルか
ら選ばれる酸素を含む官能基をもつ中性で親水性
の有機溶媒が用いられる。親水性の程度は水との
相溶性で評価することができ、具体的には水を５
％以上とかしこむことのできる有機溶媒が用いら
れる。これらの有機溶媒は所望により２種以上を
併用することができる。 本発明で用いる有機溶媒は含水有機溶媒の形で
好適に使用できるが、含水量が多すぎるとグルコ
ノデルタラクトンの加水分解によりグルコン酸が
生じやすくなるので、50％以上の濃度（ｖ／ｖ）
の有機溶媒を用いるべきである。有機溶媒の種類
により異なるが、60〜95％程度の濃度の有機溶媒
を用いると反応速度と生成物の種類の両面で好ま
しい結果が得られる。 もとよりグルコースオキシダーゼは水溶液に適
合した酵素で、水溶液中でこそ所定のはたらきが
期待され、有機溶媒系では失活するおそれがあ
る。例えば、水に最も近いと思われる有機溶媒の
メタノールの場合でさえ、90％メタノール中では
グルコースオキシダーゼによるグルコースの酸化
活性はほとんどなくなる。このような事実をふま
えると90％プロパノールの如き高濃度有機溶媒中
で、この酵素が実用的に十分な速度でグルコース
を酸化し、グルコノデルタラクトンが主生成物と
して得られることは予想外のことである。 本発明の好ましい実施態様について説明する。 有機溶媒として最も好ましいのは、低級アルカ
ノールであり、特に炭素数２〜３個のエタノー
ル、プロパノール、イソプロピルアルコールを用
いたとき、すぐれた結果が得られる（第１表）。
例えば、90％アルカノールについて比較すると、
メタノール中では酵素の活性をほとんど示さない
がC2〜C3のアルコール中ではグルコースオキシ
ダーゼがその活性を示し、グルコノデルタラクト
ンが選択的に得られる。C4以上のアルカノール、
例えばｔ−ブチルアルコール、ｔ−アミルアルコ
ールでもグルコノデルタラクトンは得られるが、
C5になると活性が小さくなる。また、C4，C5い
ずれもグルコン酸が副生して選択性は少し悪くな
る。C6以上のアルコールになると親水性が小さ
くなり、良い結果は得られない。 含水有機溶媒の濃度はグルコノデルタラクトン
の加水分解を防ぐという見地からは一般に高い方
が生成物のラクトンへの選択性に支障のない範囲
で濃度を下げることもでき、かつ、しばしば活性
に好影響がある。かくしてエタノールの場合70％
前後プロパノール又はイソプロピルアルコールで
は90％前後が好ましい。 このような有機溶媒と原料のグルコースを混合
し、触媒としてのグルコースオキシダーゼ及び酵
素反応により生成する過酸化水素を分解するため
のカタラーゼを加え、酸素含有ガスと接触させて
反応させる。 グルコース濃度は溶液１中１ｇ〜200ｇ程度
の範囲から選ばれる。他の点で支障ない限り高濃
度を用いる方が空時収率が高くなることは他の工
業プロセスの場合と同様である。本発明の場合グ
ルコノデルタラクトンの他に副生するグルコン酸
があるとPHを低下させるのでラクトンの生成比率
が低い場合は高濃度にすると支障がある。従つ
て、ラクトン生成比率の高い条件を選んで用いる
ことはグルコース濃度、従つて空時収率を高める
ためにも重要である。 酵素含有ガスとしては空気など不活性ガスを含
むものであつてもよいが、純度99％以上の事実上
の純酵素を仕込むことによりオフガスを系外へ出
さない密閉系で反応させることができ、この方法
はオフガス中への有機溶媒の揮発に伴なうトラブ
ルを解消する利点がある。純酸素仕込法は安全確
保等のため系内に一定量の不活性ガス分圧が存在
することを妨げず、この場合、例えば空気密閉系
で反応をはじめ、圧力減少分だけ純酸素を補つて
ゆけばよい。 グルコースオキシダーゼを含む溶液と酸素含有
ガスとの接触法は通気法、密閉法いずれの場合も
攪拌式、振盪式、ドラフトチユーブ式など気液反
応に関する公知技術を使える。圧力は常圧でもよ
いが、必要に応じ加圧にすれば酸素吸収がよくな
る。反応温度は酸素反応の分野において通常用い
られる範囲でよく、例えば35〜37℃である。PHも
酵素反応である以上、６前後が好ましいのは当然
であるが、本発明では反応条件を選ぶことにより
グルコン酸の副生をおさえて、アルカリ逐次添加
によるPH調節なしで反応を遂行させることができ
る。この点、発酵法や従来の酵素法によるグルコ
ン酸製法と著るしく異なり、酸性化、ラクトン化
工程が不必要になるだけでなく、分離工程も単純
化される利点がある。 グルコースオキシダーゼ及びカタラーゼはその
起源の種類には限定されず、例えばアスペルギル
ス又はペニシリウム等の糸状菌より抽出されたグ
ルコースオキシダーゼが用いられる。 反応は回分法でも連続法でも実施できる。例え
ばグルコースオキシダーゼを固定化し、反応器に
保持し、グルコースを含む有機溶媒溶液と酸素含
有ガスとを酵素固定床に流通しながら反応させる
ことができる。ガスを循環し、酸素分圧低下を純
酸素で補給すれば密閉法をとることもできる。こ
のような固定化酵素法では酵素を含まないグルコ
ノデルタラクトンの溶液が直接得られるので、分
離が簡単になる。 本発明は酸性水溶液による酵素の失活がおさえ
られている点で、固定化の如き酵素リサイクルプ
ロセスに適している。溶解した酵素を反応液から
分ける必要がある場合は、例えばメンブレンフイ
ルターが使える。 上記のようにしてグルコノデルタラクトンを主
生産物として含む反応溶液が得られる。グルコノ
デルタラクトンの取得には分離に関する公知技
術、例えば濃縮冷却晶析、非溶媒添加晶析などの
技術が使える。 有機溶媒を用いるので蒸発熱が小さく、概して
水と共沸する。また、従来法とちがつて溶液中に
塩分がないので晶析率を高めることができる。 本発明により水の少ない有機溶媒中でグルコー
スからグルコノデルタラクトンへの酵素反応が、
アルカリ添加によるPH調節なしに水溶液中とあま
り変らない反応速度で実行可能であることがわか
つた。この方法は溶媒の種類、濃度の選択により
95％以上に達する高生成比率でグルコノデルタラ
クトンを得ることができ、溶液中に塩や多量のグ
ルコン酸を含まないので、分離工程も単純化され
る。 下記に示す実施例１〜２はいろいろな種類、濃
度の有機溶媒を含む溶液中においてグルコースオ
キシダーゼの作用によりグルコースが酸化され、
グルコノデルタラクトンを主生産物として含む溶
液が得られることを示している。実施例で用いた
酵素はアスペルギルス・ニガーより抽出したグル
コースオキシダーゼ（酵素活性20ユニツト／ml）
と牛の肝臓より抽出したカタラーゼ（酵素量15ユ
ニツト／ml）である。 実施例 １ 30ml容ナス型フラスコにエタノールを3.5ml、
水を1.25ml、グルコース水溶液（0.3ｇ／ml）を
0.05ml、グルコースオキシダーゼ溶液
（1000unit／ml）を0.1ml、カタラーゼ溶液
（1000unit／ml）を0.1ml入れ、気相部を酸素置換
後36°±0.5℃の恒温水槽中で攪拌子により反応液
を混合した。フラスコの上部に酸素ガスを充填し
たゴム風船（２容）を取りつけており、酸素雰
囲気下、回分・密閉式で酵素反応を行なわせた。 残存グルコースの分析は反応液を一部サンプリ
ングし、OTB法（オルトトルイジンホウ酸法）
により比色定量した。また、生成物（グルコノデ
ルタラクトン及びグルコン酸）は高速液体クロマ
トグラフイーで定量した。反応速度については反
応30分後のグルコース消費量を単位容積単位時間
当りの値に換算して示した（ｇ／・時）。グル
コノデルタラクトンの生成比率は反応１時間後の
グルコノデルタラクトンとグルコン酸を合せた生
成量に対するグルコノデルタラクトンの生成量比
（百分率）で示した。 その結果、反応速度は4.0ｇ／・時、グルコ
ノデルタラクトンの生成比率は98.0％であつた。 実施例 ２ 各種の有機溶媒を2.5ml、3.5ml又は4.5ml用い、
水の量をそれに応じて変えて実施例１と同様に全
体を５mlとし、同様の方法で酵素反応をおこなつ
た。 結果は実施例１及び有機溶媒を用いない水溶媒
とした比較例と共に第１表に示す。
ースからグルコノデルタラクトンを直接に得る方
法に関するものである。 グルコノデルタラクトンは、食品添加物として
許可されている唯一の糖ラクトンであり、ベーキ
ングパウダーあるいは豆腐の凝固剤として広く使
用されている。その他、土木建築用のコンクリー
ト減水剤、医薬・化粧品あるいは洗剤などにも需
要が増大しつつある。 このものは従来グルコースの酸化発酵で得られ
るグルコン酸を経て製造されてきた。所望のグル
コノデルタラクトンがグルコースから直接に得ら
れるならば好都合なことは明らかであるがグルコ
ン酸発酵は中性付近の水溶液で行われるため従来
法の培養液中に直接得られるものはグルコン酸ア
ルカリ塩の水溶液であり、グルコノデルタラクト
ンは、この塩を酸にかえてからグルコン酸水溶液
を濃縮し、更に脱水して得られてきた。 グルコースオキシダーゼを用いた水溶液中の酵
素反応によりグルコースがグルコノデルタラクト
ンへと酸化されることは知られていた。しかし、
酵素反応をおこなう水溶液中ではラクトンは容易
にグルコン酸へ加水分解されるので、そのままで
は液が酸性化し、酵素活性を阻害する。従つて、
この場合もアルカリ添加によるPH調節が必要であ
り、得られる主生産物はグルコン酸アルカリ塩水
溶液となり、主生産物としてグルコノデルタラク
トンを酵素反応液中に蓄積して取得するものでは
なかつた。 グルコースオキシダーゼ活性を有する菌体を用
いた場合は菌体外の反応液中で加水分解により生
ずるグルコン酸により失活する作用を受けにくく
反応液自体はPH３以下の酸性になつても酵素反応
を遂行することができることが知られている（特
開昭57−8793）。 このように中和を必要としない先行技術は存在
するが、その場合もグルコン酸への加水分解と酸
による酵素の失活は起つている。ただ酵素が菌体
内に保持されているため失活が遅く、事実上反応
を完結させるまで活性をもたせることができる。
得られた反応液中にはグルコン酸がかなりの割合
で含まれているはずであり、これからグルコノデ
ルタラクトンを得るには蒸発乾固の如き脱水・ラ
クトン化の工程が必要である。そして、この脱水
環化工程においてはデルタラクトン化の他にガン
マラクトン化も副反応として起り、得られるラク
トンの純度をそこなうおそれがある。 本発明者は、グルコースオキシダーゼによる酵
素反応を含酸素有機溶媒中でおこなうことにより
グルコノデルタラクトンを主生産物として反応液
中に蓄積させ、グルコースからグルコン酸を経ず
に直接ラクトンを得ることに成功した。 本発明では通常の酵素反応をおこなう水溶媒系
と異なり、有機溶媒溶液中でグルコースオキシダ
ーゼの存在下、グルコースと酵素とを反応させて
グルコノデルタラクトンを生成させる。 こゝで有機溶媒としてはエタノール、プロパノ
ール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコー
ル類、メタノールなどの低級アルカノール、アセ
トン、MEKなど低級ケトン、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、グリセリンなど多価
アルコール、メトキシエタノール、エトキシエタ
ノール、ブトキシエタノールなどのグルコールエ
ーテル、ジオキサン、テトラヒドロフランなどの
エーテル類などアルコール、ケトン、エーテルか
ら選ばれる酸素を含む官能基をもつ中性で親水性
の有機溶媒が用いられる。親水性の程度は水との
相溶性で評価することができ、具体的には水を５
％以上とかしこむことのできる有機溶媒が用いら
れる。これらの有機溶媒は所望により２種以上を
併用することができる。 本発明で用いる有機溶媒は含水有機溶媒の形で
好適に使用できるが、含水量が多すぎるとグルコ
ノデルタラクトンの加水分解によりグルコン酸が
生じやすくなるので、50％以上の濃度（ｖ／ｖ）
の有機溶媒を用いるべきである。有機溶媒の種類
により異なるが、60〜95％程度の濃度の有機溶媒
を用いると反応速度と生成物の種類の両面で好ま
しい結果が得られる。 もとよりグルコースオキシダーゼは水溶液に適
合した酵素で、水溶液中でこそ所定のはたらきが
期待され、有機溶媒系では失活するおそれがあ
る。例えば、水に最も近いと思われる有機溶媒の
メタノールの場合でさえ、90％メタノール中では
グルコースオキシダーゼによるグルコースの酸化
活性はほとんどなくなる。このような事実をふま
えると90％プロパノールの如き高濃度有機溶媒中
で、この酵素が実用的に十分な速度でグルコース
を酸化し、グルコノデルタラクトンが主生成物と
して得られることは予想外のことである。 本発明の好ましい実施態様について説明する。 有機溶媒として最も好ましいのは、低級アルカ
ノールであり、特に炭素数２〜３個のエタノー
ル、プロパノール、イソプロピルアルコールを用
いたとき、すぐれた結果が得られる（第１表）。
例えば、90％アルカノールについて比較すると、
メタノール中では酵素の活性をほとんど示さない
がC2〜C3のアルコール中ではグルコースオキシ
ダーゼがその活性を示し、グルコノデルタラクト
ンが選択的に得られる。C4以上のアルカノール、
例えばｔ−ブチルアルコール、ｔ−アミルアルコ
ールでもグルコノデルタラクトンは得られるが、
C5になると活性が小さくなる。また、C4，C5い
ずれもグルコン酸が副生して選択性は少し悪くな
る。C6以上のアルコールになると親水性が小さ
くなり、良い結果は得られない。 含水有機溶媒の濃度はグルコノデルタラクトン
の加水分解を防ぐという見地からは一般に高い方
が生成物のラクトンへの選択性に支障のない範囲
で濃度を下げることもでき、かつ、しばしば活性
に好影響がある。かくしてエタノールの場合70％
前後プロパノール又はイソプロピルアルコールで
は90％前後が好ましい。 このような有機溶媒と原料のグルコースを混合
し、触媒としてのグルコースオキシダーゼ及び酵
素反応により生成する過酸化水素を分解するため
のカタラーゼを加え、酸素含有ガスと接触させて
反応させる。 グルコース濃度は溶液１中１ｇ〜200ｇ程度
の範囲から選ばれる。他の点で支障ない限り高濃
度を用いる方が空時収率が高くなることは他の工
業プロセスの場合と同様である。本発明の場合グ
ルコノデルタラクトンの他に副生するグルコン酸
があるとPHを低下させるのでラクトンの生成比率
が低い場合は高濃度にすると支障がある。従つ
て、ラクトン生成比率の高い条件を選んで用いる
ことはグルコース濃度、従つて空時収率を高める
ためにも重要である。 酵素含有ガスとしては空気など不活性ガスを含
むものであつてもよいが、純度99％以上の事実上
の純酵素を仕込むことによりオフガスを系外へ出
さない密閉系で反応させることができ、この方法
はオフガス中への有機溶媒の揮発に伴なうトラブ
ルを解消する利点がある。純酸素仕込法は安全確
保等のため系内に一定量の不活性ガス分圧が存在
することを妨げず、この場合、例えば空気密閉系
で反応をはじめ、圧力減少分だけ純酸素を補つて
ゆけばよい。 グルコースオキシダーゼを含む溶液と酸素含有
ガスとの接触法は通気法、密閉法いずれの場合も
攪拌式、振盪式、ドラフトチユーブ式など気液反
応に関する公知技術を使える。圧力は常圧でもよ
いが、必要に応じ加圧にすれば酸素吸収がよくな
る。反応温度は酸素反応の分野において通常用い
られる範囲でよく、例えば35〜37℃である。PHも
酵素反応である以上、６前後が好ましいのは当然
であるが、本発明では反応条件を選ぶことにより
グルコン酸の副生をおさえて、アルカリ逐次添加
によるPH調節なしで反応を遂行させることができ
る。この点、発酵法や従来の酵素法によるグルコ
ン酸製法と著るしく異なり、酸性化、ラクトン化
工程が不必要になるだけでなく、分離工程も単純
化される利点がある。 グルコースオキシダーゼ及びカタラーゼはその
起源の種類には限定されず、例えばアスペルギル
ス又はペニシリウム等の糸状菌より抽出されたグ
ルコースオキシダーゼが用いられる。 反応は回分法でも連続法でも実施できる。例え
ばグルコースオキシダーゼを固定化し、反応器に
保持し、グルコースを含む有機溶媒溶液と酸素含
有ガスとを酵素固定床に流通しながら反応させる
ことができる。ガスを循環し、酸素分圧低下を純
酸素で補給すれば密閉法をとることもできる。こ
のような固定化酵素法では酵素を含まないグルコ
ノデルタラクトンの溶液が直接得られるので、分
離が簡単になる。 本発明は酸性水溶液による酵素の失活がおさえ
られている点で、固定化の如き酵素リサイクルプ
ロセスに適している。溶解した酵素を反応液から
分ける必要がある場合は、例えばメンブレンフイ
ルターが使える。 上記のようにしてグルコノデルタラクトンを主
生産物として含む反応溶液が得られる。グルコノ
デルタラクトンの取得には分離に関する公知技
術、例えば濃縮冷却晶析、非溶媒添加晶析などの
技術が使える。 有機溶媒を用いるので蒸発熱が小さく、概して
水と共沸する。また、従来法とちがつて溶液中に
塩分がないので晶析率を高めることができる。 本発明により水の少ない有機溶媒中でグルコー
スからグルコノデルタラクトンへの酵素反応が、
アルカリ添加によるPH調節なしに水溶液中とあま
り変らない反応速度で実行可能であることがわか
つた。この方法は溶媒の種類、濃度の選択により
95％以上に達する高生成比率でグルコノデルタラ
クトンを得ることができ、溶液中に塩や多量のグ
ルコン酸を含まないので、分離工程も単純化され
る。 下記に示す実施例１〜２はいろいろな種類、濃
度の有機溶媒を含む溶液中においてグルコースオ
キシダーゼの作用によりグルコースが酸化され、
グルコノデルタラクトンを主生産物として含む溶
液が得られることを示している。実施例で用いた
酵素はアスペルギルス・ニガーより抽出したグル
コースオキシダーゼ（酵素活性20ユニツト／ml）
と牛の肝臓より抽出したカタラーゼ（酵素量15ユ
ニツト／ml）である。 実施例 １ 30ml容ナス型フラスコにエタノールを3.5ml、
水を1.25ml、グルコース水溶液（0.3ｇ／ml）を
0.05ml、グルコースオキシダーゼ溶液
（1000unit／ml）を0.1ml、カタラーゼ溶液
（1000unit／ml）を0.1ml入れ、気相部を酸素置換
後36°±0.5℃の恒温水槽中で攪拌子により反応液
を混合した。フラスコの上部に酸素ガスを充填し
たゴム風船（２容）を取りつけており、酸素雰
囲気下、回分・密閉式で酵素反応を行なわせた。 残存グルコースの分析は反応液を一部サンプリ
ングし、OTB法（オルトトルイジンホウ酸法）
により比色定量した。また、生成物（グルコノデ
ルタラクトン及びグルコン酸）は高速液体クロマ
トグラフイーで定量した。反応速度については反
応30分後のグルコース消費量を単位容積単位時間
当りの値に換算して示した（ｇ／・時）。グル
コノデルタラクトンの生成比率は反応１時間後の
グルコノデルタラクトンとグルコン酸を合せた生
成量に対するグルコノデルタラクトンの生成量比
（百分率）で示した。 その結果、反応速度は4.0ｇ／・時、グルコ
ノデルタラクトンの生成比率は98.0％であつた。 実施例 ２ 各種の有機溶媒を2.5ml、3.5ml又は4.5ml用い、
水の量をそれに応じて変えて実施例１と同様に全
体を５mlとし、同様の方法で酵素反応をおこなつ
た。 結果は実施例１及び有機溶媒を用いない水溶媒
とした比較例と共に第１表に示す。
【表】
比較例 １
比較のため溶媒として水のみを用い、実施例１
と同様の酵素反応をおこなつたところ、反応速度
は50mg／・時であり、GDL（グルコノデルタラ
クトン）生成比率は反応直後の分析値では約50％
であつたが、時間を経るにつれて減少し、数時間
後には30％以下になつた。 実施例 ３ イソプロピルアルコール（IPA）3.5ml、水1.12
ml、グルコース水溶液（0.3ｇ／ml）0.28ml、グ
ルコースオキシダーゼ0.05ml、カタラーゼ0.05ml
を用いて実施例１と同様に反応をおこなつた。２
時間後に反応率は96％に達し、グルコノデルタラ
クトン12.9ｇ／を含む反応液が得られた（GDL
生成比率80.0％）。 なお、はじめの30分間におけるグルコース消費
速度は18.4ｇ／・時であつた。 実施例 ４ グルコース水溶液を０・42mlに増し、実施例３
と同様3.5mlのIPAを含む溶液中で反応させた。
但し、酵素溶液は各0.1mlを用い、水は0.88mlと
し、全量を５mlに合わせた。２時間後、反応率95
％でグルコノデルタラクトン19.3ｇ／を含む反
応液が得られた（GDL比率80.6％）。 はじめの30分間における反応速度37.8ｇ／・
時であつた。 比較例 ２ IPAを用いず、水を4.38mlとした水溶液中の反
応をおこなつて実施例４と比較した。２時間後の
反応率は40％と著るしく低く（PH低下による酵素
の失活）、反応液中に含まれているグルコノデル
タラクトンも3.8ｇ／にすぎなかつた。（GDL生
成比率38.0％） 実施例 ５ アスペルギルス・ニガーIAM2533（wetcell）
0.1ｇを用い、菌体内に含まれる酵素を用いて反
応させた。溶媒（70％IPA）、グルコース濃度
（16.8ｇ／）など、他の条件は実施例３と同様
である。２時間で反応率96％になり、GDL10.0
ｇ／を含む反応液を得た（GDL比率62％）。は
じめの30分間の反応速度17.4ｇ／・時アセトン
で駆水・乾燥した菌体0.1ｇを用いて同様の反応
をおこなつた場合の２時間の反応率98％で
GDL13.3ｇ／を含む反応液を得た（GDL比率
80.8％）。はじめの30分間の反応速度26.5ｇ／
・時である。 実施例 ６ 実施例１〜２と同様、各種の溶媒中での反応活
性を求めた。 反応条件；グルコース初濃度16.7mM／、グ
ルコースオキシダーゼ（東洋紡、100unit／mg）
15unit／ml、カタラーゼ（Ｐ−L3000unit／mg）
30unit／ml、温度36±0.5℃、初PH7.0、酸素雰囲
気下攪拌。 活性は０〜２分の分析値より求め、消費グルコ
ースmM／・分で表示結果を溶媒（ｖ／ｖ％、
活性）で表示する。 メタノール（50，2.7）、エタノール（50，
4.15）（70，2.2）、プロパノール（50，4.35）（70，
4.15）（90，2.2）、IPA（30，5.3）（50，5.05）（70
，
4.3）（90，1.95）、ブタノール（90，1.2）、イソブ
チルアルコール（90，1.6）、sec−ブチルアルコ
ール（70，5.6）（90，2.2）、ｔ−ブチルアルコー
ル（30，5.0）（50，5.3）（70 5.2）（90 1.9）、エ
チレングリコール（50，2.0）（70，1.1）（90，
1.2）プロピレングリコール（50，2.6）（70，1.1）
（90，0.9）、グリセリン（50，0.64）（70，0.26）、
水（100，4.3）。 なお、反応開始60分後の液クロ分析値が求めた
GDL生成比率は第１表と共通する溶媒について
は、ほゞ同じ値であり、多価アルコールについて
は、次の通りであつた。 溶媒（ｖ／ｖ％、生成比率％）プロピレングリ
コール（50，77）（70，95）、グリセリン（50，
80）（70，95）。
と同様の酵素反応をおこなつたところ、反応速度
は50mg／・時であり、GDL（グルコノデルタラ
クトン）生成比率は反応直後の分析値では約50％
であつたが、時間を経るにつれて減少し、数時間
後には30％以下になつた。 実施例 ３ イソプロピルアルコール（IPA）3.5ml、水1.12
ml、グルコース水溶液（0.3ｇ／ml）0.28ml、グ
ルコースオキシダーゼ0.05ml、カタラーゼ0.05ml
を用いて実施例１と同様に反応をおこなつた。２
時間後に反応率は96％に達し、グルコノデルタラ
クトン12.9ｇ／を含む反応液が得られた（GDL
生成比率80.0％）。 なお、はじめの30分間におけるグルコース消費
速度は18.4ｇ／・時であつた。 実施例 ４ グルコース水溶液を０・42mlに増し、実施例３
と同様3.5mlのIPAを含む溶液中で反応させた。
但し、酵素溶液は各0.1mlを用い、水は0.88mlと
し、全量を５mlに合わせた。２時間後、反応率95
％でグルコノデルタラクトン19.3ｇ／を含む反
応液が得られた（GDL比率80.6％）。 はじめの30分間における反応速度37.8ｇ／・
時であつた。 比較例 ２ IPAを用いず、水を4.38mlとした水溶液中の反
応をおこなつて実施例４と比較した。２時間後の
反応率は40％と著るしく低く（PH低下による酵素
の失活）、反応液中に含まれているグルコノデル
タラクトンも3.8ｇ／にすぎなかつた。（GDL生
成比率38.0％） 実施例 ５ アスペルギルス・ニガーIAM2533（wetcell）
0.1ｇを用い、菌体内に含まれる酵素を用いて反
応させた。溶媒（70％IPA）、グルコース濃度
（16.8ｇ／）など、他の条件は実施例３と同様
である。２時間で反応率96％になり、GDL10.0
ｇ／を含む反応液を得た（GDL比率62％）。は
じめの30分間の反応速度17.4ｇ／・時アセトン
で駆水・乾燥した菌体0.1ｇを用いて同様の反応
をおこなつた場合の２時間の反応率98％で
GDL13.3ｇ／を含む反応液を得た（GDL比率
80.8％）。はじめの30分間の反応速度26.5ｇ／
・時である。 実施例 ６ 実施例１〜２と同様、各種の溶媒中での反応活
性を求めた。 反応条件；グルコース初濃度16.7mM／、グ
ルコースオキシダーゼ（東洋紡、100unit／mg）
15unit／ml、カタラーゼ（Ｐ−L3000unit／mg）
30unit／ml、温度36±0.5℃、初PH7.0、酸素雰囲
気下攪拌。 活性は０〜２分の分析値より求め、消費グルコ
ースmM／・分で表示結果を溶媒（ｖ／ｖ％、
活性）で表示する。 メタノール（50，2.7）、エタノール（50，
4.15）（70，2.2）、プロパノール（50，4.35）（70，
4.15）（90，2.2）、IPA（30，5.3）（50，5.05）（70
，
4.3）（90，1.95）、ブタノール（90，1.2）、イソブ
チルアルコール（90，1.6）、sec−ブチルアルコ
ール（70，5.6）（90，2.2）、ｔ−ブチルアルコー
ル（30，5.0）（50，5.3）（70 5.2）（90 1.9）、エ
チレングリコール（50，2.0）（70，1.1）（90，
1.2）プロピレングリコール（50，2.6）（70，1.1）
（90，0.9）、グリセリン（50，0.64）（70，0.26）、
水（100，4.3）。 なお、反応開始60分後の液クロ分析値が求めた
GDL生成比率は第１表と共通する溶媒について
は、ほゞ同じ値であり、多価アルコールについて
は、次の通りであつた。 溶媒（ｖ／ｖ％、生成比率％）プロピレングリ
コール（50，77）（70，95）、グリセリン（50，
80）（70，95）。
Claims (1)
- １ グルコースオキシダーゼによるグルコースの
酸化反応を中性で親水性の有機溶媒を50％（ｖ／
ｖ）以上含む溶液中でおこない、主生産物として
グルコノデルタラクトンを含む溶液を得ることを
特徴とするグルコノデルタラクトンの製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15306383A JPS6047693A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | グルコノデルタラクトンの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15306383A JPS6047693A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | グルコノデルタラクトンの製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6047693A JPS6047693A (ja) | 1985-03-15 |
| JPH0433438B2 true JPH0433438B2 (ja) | 1992-06-03 |
Family
ID=15554169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15306383A Granted JPS6047693A (ja) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | グルコノデルタラクトンの製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6047693A (ja) |
-
1983
- 1983-08-24 JP JP15306383A patent/JPS6047693A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6047693A (ja) | 1985-03-15 |
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