JPH0659227B2 - Ｄ−α−アミノ酸の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ＤＬ−５−置換ヒダントイン類をＤ−α−ア
ミノ酸に変換する能力を有するハンセニュラ（Hansenul
a）属に属する微生物を用いることにより、Ｄ−α−ア
ミノ酸を極めて有利に製造する方法に関するものであ
る。

（従来の技術とその問題点） Ｄ−α−アミノ酸の製造方法の一つとして対応するＤＬ
−５−置換ヒダントインを化学的に水解して、ＤＬ−α
−アミノ酸を製造し、これを光学分割してＤ−α−アミ
ノ酸とする方法が知られている。しかし、この方法は特
に光学分割の工程が煩雑であり、その収率も高くない。
また更に、ＤＬ−５−置換ヒダントインに微生物の培養
液、菌体、菌体処理物または菌体から抽出した酵素を作
用させて光学活性を有するＮ−カルバモイル−Ｄ−α−
アミノ酸を生成させた後、亜硝酸ソーダ液処理によりＤ
−α−アミノ酸とする方法が知られているが、しかし、
この方法も反応工程および精製工程が煩雑である。

又、更にＤＬ−５−置換ヒダントインに、ある種の微生
物…例えばシュードモナス（Pseudomonas）、モラキセ
ラ（Moraxella）、パラコッカス（Paracoccus）、アー
スロバクター（Arthrobacter）、アルカリジェネス（Al
caligenes）、フラボバクテリウム（Flavobacterium）
…の培養液、菌体、菌体処理物を作用させて直接にＤ−
α−アミノ酸とする方法も知られているが収率は高くな
い。

本発明者らは、この様な従来の製造方法に対し、より効
率のよい方法を見い出すべく研究した結果、ハンセニュ
ラ（Hansenula）属の微生物を用いてＤＬ−５−置換ヒ
ダントインをＤ−α−アミノ酸に変換させることを見い
出しこれを先に提供した。

多価アルコールやポリエチレングリコールについては、
最近酵素法によってケイ皮酸からＬ−フェニルアラニン
を生成させる反応系に添加することによりその収率が向
上すると云う文献も見られる。

しかし、ＤＬ−５−置換ヒダントインからＤ−アミノ酸
への系に添加してどうなるかについては何も知られてい
ない。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、この様な従来の製造法に対しより効率の
よい方法を見いだすべく研究した結果、ハンセニュラ属
に属する微生物にＤＬ−５−置換ヒダントインを接触さ
せＤ−α−アミノ酸に変換させる方法において、反応溶
液中に多価アルコール又はポリエチレングリコールを添
加することによりＤ−α−アミノ酸の収率が改善される
ことを見いだした。

この発明は、この知見に基づいて更に研究した結果、完
成されるに至ったものである。

すなわち、本発明は、一般式(1) （式中、Ｒはアルキル基、置換アルキル基、フェニル基
又は置換フェニル基を示す。）で表わされるＤＬ−５−
置換ヒダントイン類に、ＤＬ−５−置換ヒダントインを
Ｄ−α−アミノ酸に変換する能力を有するハンセニュラ
（Hansenula）属に属する微生物の培養液、菌体又は菌
体処理物を作用させて、Ｄ−α−アミノ酸に変換させる
方法において、反応液中に多価アルコール又はポリエチ
レングリコールの存在下で、ＤＬ−５−置換ヒダントイ
ンをＤ−α−アミノ酸に変換させることを特徴とする一
般式(2) （式中、Ｒは式(1)と同様である。）で表わされるＤ−
α−アミノ酸の製造方法である。

本発明の目的のために使用されうる微生物は、例えば代
表例としては、ハンセニュラ シフェリー（Hansenula
ciferrii）、ハンセニュラ ヘンリッシー（Hansenula
henricii）、ハンセニュラ ノフェルメンタス（Hansen
ula nonfermentaus）、ハンセニュラ ポリモルファ（H
ansenula polymorpha）などが挙げられ、これらは本発
明の目的に使用されうるかぎり自然界に存在する野生株
および公的な微生物保存機関に保存されている微生物が
用いられる。

本発明で用いられるＤＬ−５−置換ヒダントイン類と
は、ヒダントインの５位の水素原子がアルキル基、フェ
ニル基または、それらの置換誘導体であり、アルキル基
またはフェニル基に付随する置換基としては、例えばハ
ロゲン原子、アルキルメルカプト基、ヒドロキシル基、
アルコキシ基、アミノ基、インドリル基、アルコキシカ
ルボニル基などがある。又、本発明で用いられる多価ア
ルコールとは分子内に水酸基を３つ以上含む化合物を意
味し、例えば、グリセロール、キシロース、マンニトー
ル、ソルビトール、アドニトール、グルコースなどであ
る。更にポリエチレングリコールは分子量が４００〜２
００００の物でもよいが、望ましくは分子量４００〜６
０００のものがよい。

本微生物の培養に用いられる培地は通常資化しうる炭素
源、窒素源および微生物の生育に必要な無機塩栄養素を
含有させる通常の培地である。培養条件は好気的条件下
にてpH＝３〜９、温度２５〜５０℃の適当な範囲に制御
しつつ行なえばよい。

ＤＬ−５−置換ヒダントインのＤ−α−アミノ酸への反
応には、前記のようにして培養した微生物の培養液、菌
体または菌体処理物の形態で使用できる。微生物の培養
液をそのまま使用してもよいが培養中の成分が障害にな
る場合や菌体量を多く使用したい場合には、培養液から
分離した菌体を用いればよい。菌体は生菌体のままで使
用目的を達するが、菌体そのものでなく菌体磨砕物や菌
体抽出物のような菌体処理物の状態でも用いることが可
能であり、更に上記の菌体または菌体処理物を公知の方
法で固定化したものも使用することができる。

反応基質であるＤＬ−５−置換ヒダントインに微生物の
培養液、菌体または菌体処理物を作用させるには通常水
性媒体中で行う方法が用いられ、反応基質の濃度は０．
１〜１０重量％の濃度まで用いることが出来る。又、反
応における温度は使用する微生物のＤ−α−アミノ酸へ
の変換する能力を持つ酵素の至適温度が採用されるが、
通常２０〜６０℃の範囲にあり、pHも使用する微生物の
Ｄ−α−アミノ酸への変換する能力を持つ酵素の至適pH
が採用され、通常pH＝５〜９の範囲である。

本発明において、酵素反応溶液への多価アルコールおよ
びポリエチレングリコールの添加量は添加する物質によ
って異なるが、一般的には１〜１００mg/mlであり、例
えば、ポリエチレングリコール（分子量４００）の場合
は５０mg/mlが、又グリセロール、キシロースおよびマ
ンニトールの場合は１〜２mg/mlが望ましい。

前述したようなＤＬ−５−置換ヒダントインを変換して
生成するＤ−α−アミノ酸類の単離は濃縮、中和更にイ
オン交換樹脂処理などの公知の方法を利用することによ
り目的物であるＤ−α−アミノ酸を取得出来る。

（発明の作用および効果） 本発明によれば、微生物を用いることによりＤＬ−５−
置換ヒダントインから容易に高収率でＤ−α−アミノ酸
を取得できる。即ち本発明においては、ハンセニュラ属
に属する微生物を用いてＤＬ−５−置換ヒダントインを
Ｄ−α−アミノ酸に変換する反応溶液中に、多価アルコ
ールまたはポリエチレングリコールを添加させることに
より、ＤＬ−５−置換ヒダントインのＤ−α−アミノ酸
への変換率を高めることができ、Ｄ−α−アミノ酸の製
造方法としては極めて有利な方法である。

（実施例） 以下の例により本発明を具体的に説明するが、本発明は
これらの例のみに限定されるものではない。

実施例−１ グルコース２０ｇ／、ＤＬ−５−フェニルヒダントイ
ン５ｇ／、マルツエキス１ｇ／、酵母エキス３ｇ／
、ＫＨ_２ＰＯ_４ １．５ｇ／、ＭｇＳＯ_４−７Ｈ_２
Ｏ ０．５ｇ／、ＣａＣｌ_２−２Ｈ_２Ｏ ０．３３ｇ
／（pH＝６．０）の培地を２５０ml三角フラスコに２
０ml入れ１２０℃、１５分間殺菌した。これに酵母ＹＭ
培地で２８℃、４０時間培養したハンセニュラ ポリモ
ルファ（ＮＲＲＬ Ｙ−２４２３）を−白金耳接種し２
８℃で２４時間培養した。この培養液より遠心分離によ
り菌体を採取し、培養液と同量の殺菌した生理食塩水に
て１回洗浄し菌体を集めた。この菌体をＤＬ−５−フェ
ニルヒダントイン１０ｇ／を含む０．１Ｍリン酸カリ
ウムバッファ（pH＝７．５）に３０ｇ／になるように
添加し、更に表−１に示す各種の添加物を入れた溶液５
mlを３２℃、２０時間反応した。反応終了後、反応液４
mlに１２％トリクロロ酢酸溶液１mlを加え全量を５mlと
する。その後、遠心分離（１５０００rpm、１０min.）
にて不溶解物を除去した後、上澄液をアミノ酸アナライ
ザー（日立製）にて生成したアミノ酸を測定した。又、
生成したアミノ酸を分離、精製し旋光度の測定を行なっ
た結果、生成するアミノ酸は全ての場合Ｄ体であること
を確認した。結果は表−１に示す。

実施例−２ 実施例−１と同様に調整した菌体を表−２に示す各種Ｄ
Ｌ−５−置換ヒダントイン１０ｇ／およびポリエチレ
ングリコール（分子量４００）５０mg/mlを含む０．１
Ｍリン酸カリウムバッファ（pH＝７．５）に３０ｇ／
になるように添加し、その溶液５mlを３２℃、２０時間
反応した。生成するアミノ酸は前記の方法にて測定し
た。また、これらのアミノ酸を分離・精製し、その旋光
度を測定した結果、生成するアミノ酸は全ての場合Ｄ体
であることを確認した。結果は表−２に示す。

実施例−３ 表−３に示す各種微生物を実施例−１同様に調整して得
られた菌体を、ＤＬ−５−フェニルヒダントイン１０ｇ
／およびポリエチレングリコール（分子量４００）５
０mg/mlを含む０．１Ｍリン酸カリウムバッファ（pH＝
７．５）に３０ｇ／になるように添加し、その溶液５
mlを３２℃、２０時間反応した。生成するアミノ酸は前
記の方法にて測定した。また生成するアミノ酸を分離、
精製し旋光度の測定した結果、生成するアミノ酸は全て
の場合Ｄ体であることを確認した。結果を表−３に示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式(1) （式中、Ｒはアルキル基、置換アルキル基、フェニル基
   又は置換フェニル基を示す。）で表わされるＤＬ−５−
   置換ヒダントイン類に、ＤＬ−５−置換ヒダントインを
   Ｄ−α−アミノ酸に変換する能力を有するハンセニュラ
   （Hansenula）属に属する微生物の培養液、菌体又は菌
   体処理物を作用させて、Ｄ−α−アミノ酸に変換させる
   方法において、反応液中に多価アルコール又はポリエチ
   レングリコールの存在下で、ＤＬ−５−置換ヒダントイ
   ンをＤ−α−アミノ酸に変換させることを特徴とする一
   般式(2) （式中、Ｒは式(1)と同様である。）で表わされるＤ−
   α−アミノ酸の製造方法。