JPS6035113B2 - 微生物によるソルビト−ルの製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブドウ糖から微生物法によりソルビトールを製
造する方法に関し、より詳しくアゾトバクター属、ベィ
ジェリンキィア属またはミコバクテリゥム属に属し、ソ
ルビトール生産能を有する微生物を用いて、ソルビトー
ルを効率よく製造する方法に関するものである。

ソルビトールは特有の甘味を有すると共に反応性に乏し
く、無害であって湿潤調節作用を有するため、そのまま
食品、歯みがき、化粧品等に添加物として使用される他
、ビタミンＣ、界面活性剤製造の中間原料として広く使
用されている。

ソルビトールは現在、工業的にはブドウ糖をラネーニッ
ケル等のＮｊ触媒を用いて接触還元して製造されている
が、このような方法によれば反応条件が必然的に高温（
１６０００）、高圧（１７０ｋ９／均）となりエネルギ
ーを多く消費する他、耐圧容器を必要とし、更に水素を
取扱う関係上爆発の危険が内在している。本発明者らは
上記万法とは発想を異にし、グルコースを微生物学的に
還元することにより緩和な条件でソルビトールを製造す
る方法を試みた。

フドゥ糖をソルビトールに還元する機構、は動物細胞系
では羊の精のう中（日．Ｇ．Ｈｅｍ Ｂｉｏｃｈｅｍ．
Ｂｉｏｐｈ松．Ａｃｔａ３７（１９６０）１２７一１３
８）あるいはレンズ中（Ｍ．ｌｏｕ Ｂｉｏｃｈｅｍ．
ＢｉｏｐｈｙＳ．Ａｃｔａ １４１（１９６７）５４７
一５５９）にその存在が知られているが、微生物ではソ
ルビトールを生産した例がなくわずかに特公昭４５一２
４８３４号及び４６一２３０３８号にキシロースをキシ
リトールに好気的に発酵して還元する方法が開示されて
いるにすぎない。また、上記発明に開示された菌株をグ
ルコース培地中で培養してもソルビトールを得ることは
できなかった。そこで、本発明者らは多種類の微生物に
ついて、試験を行った結果、五炭糠中で培養増殖せしめ
たアゾトバクター属、ベィジェリンキィア属又はミコバ
クテリゥム属に属する細菌の培養体、菌体、あるいは菌
体抽出物、凍結乾燥菌体が基質グルコースをソルビート
ールに高収率に還元することを見出して本発明を完成す
るに至った。

本発明に用いられる微生物はいずれも市販の株でよくア
ゾトバクター属としては例えばアゾトバクタ ー ピ
ネ ラ ンデイ（Ａｚｏｔｏ舷ｃｔｅｒｖｉｎｅｌａ
ｎｄｉｉ）が挙げられるが、中でもアゾトバクター ビ
ネランデイｌＡＭＩ０７８が好ましい。

ベイジヱリンキィア属としてはベイジェリンキィァ ィ
ンディカ（氏ｊｅｒｉｎｃｋｉａｉｎｄｉｃａ）が挙げ
られるが、中でもベイジェリンキイア インデイカｌＡ
ＭＩＩ９５が好ましい。ミコバクテリウム属としてはミ
コバクテリウムフレィ（Ｍｙｃｏ舷ｃｔｅｒｉｍｍｐｈ
ｌｅｉ）が挙げられるが、中でもミコバクテリウム フ
レイｌＡＭ１２０６４が好ましい。

本発明に係るアゾトバクター属、ベィジェリンキィア属
菌を増殖させるにあたっては、炭素源として２〜１５％
○−キシロース、Ｄ−アラビノース、Ｄ−リボース等の
五炭糖を含有し、他にＫ２ＨＰ０４、ＣａＣ０３、Ｍｇ
Ｓ０４、ＮａＣ１、ＦｅＳ０４、Ｎａ２Ｍｏｏ４等の無
機塩のみを含む無窒素培地を用いる。

また、ミコバクテリウム属菌を増殖させるにあたっては
、炭素源として２〜１５％Ｄーキシロース、Ｄーアラビ
ノ−ス、Ｄ−リボース等の五炭糖を含有し、イーストエ
キス又はコーンステイ−プリカ一等を添加した液体培地
を用いる。培養は２５〜３０ｏｏで２〜１０日間行う。
培養法は通気培養、振濠培養、回転ドラム法等好気的条
件であればいずれも採用できる。また、培地に上記成分
の他、各種ビタミン、無機質や適当な有機物を加えるこ
とにより増殖率を高めることもできる。次いで、このよ
うにして得られた培養体とグルコースを接触させること
によりソルビトールを得ることができるが、菌体を洗浄
して得た生菌をそのまま使用してもある程度の効果は認
められる。

しかし、凍結乾燥菌体、凍結融解菌体、アセトン、エー
テル等の有機溶媒処理した菌体等の処理菌体を用いた方
がはるかに効果的である。また、超音波処理、ピブロゲ
ンセルミル等の破砕機を用いて調製した菌体破砕物およ
び菌体抽出物を用いることもできる。グルコ−スの還元
にあたっては、上記方法で得られた処理菌体、菌体破砕
物又はこれから分離した菌体抽出物あるいはこれらの混
合物を１〜６０％濃度のブドウ糖液に加え、１０〜６０
ｏＣ、望ましくは２５〜３５ｑｏで反応させる。

この際補酵素として還元型ニコチンアミド、アデニン
ジヌクレオチド、ホスフェイト（以下、「ＮＡＤＰＨ」
という。）を共存させることによってソルビトールの生
産性はより飛躍的に向上させることができる。ＮＡＤＰ
Ｈの添加量は使用する菌体の調製法あるいは菌体の抽出
操作により大幅に異なり、ブドウ糖１モル当り０．１ミ
リモル〜２０モル望ましくは０．１モル〜１０モルであ
る。反応に要する時間もまた条件により大きく変動し、
例えば繭体抽出物を用いた場合、３０分ないし１４日で
反応は完了する。反応終了後、母液からソルビトールの
分離糟裂にあたっては遠心分離法、限外濠過法、イオン
交換法等公知の方法を組合せて利用する。

以下、実施例を挙げて本発明を詳述に説明する。

なお、生産物の確認は薄層クロマトグラフィー、高速液
体クロマトグラフィーおよびガスクロマトグラフィ一に
よって行った。また定量は高速液体クロマトグラフィー
で行った。実施例 １ ５００の上客消化フラスコに滅菌した表１に示す組成の
培地５０叫を入れ、Ａ．ＶｉｎｅｌａｎｄｍＡＭＩ０７
８珠を１白金耳桶菌し、３０ｏｏ、６日間培養した。

培養菌体をリン酸緩衝液で２回洗浄し、６１０ｎ肌にお
ける濁度が２５になるようにリン酸緩衝液に懸濁した。
この菌体懸濁液を２０分間超音波処理し、１４０００夕
、２０分間遠心分離し、その上清画分をソルビトールの
生産に供した。上記操作で得た上清画分を用いて表２に
示す組成の反応液を調製し、ｐＨ７．５とし、３０ｑｏ
で２４時間反応させた。

その反応液中に０．５夕／そのソルビトールが得られた
。表Ｉ 表２ 実施例 ２ Ｂ．ｉｎｄｉｃａＩ ＡＭＩＩ９５株を用いた以外は実
施例１と同様に培養し得られた菌体をリン酸緩衝液で２
回洗浄した後、凍結乾燥した。

得られた凍結乾燥菌体を用いて表３に示した反応組成液
を調製し、３０ｏｏで２４時間反応させた。

反応液中に１．５夕／そソルビトールが得られた。表３
実施例 ３ ５００の‘容消化フラスコに表４に示す組成の培地５０
叫を入れて滅菌し、Ｍ．ｐｈｌｃｉｌＡＭ１２０６４珠
を楯菌し、３０ｑｏ、６日間培養した。

培養菌体をリン酸緩衝液で２回洗浄した後、凍結乾燥し
た。得られた凍結乾燥菌体を用いて表３に示した反応組
成液を調製し３０ｏｏで２独特間反応させた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アゾトバクター属、ベイジエリンキイア属またはミ
   コバクテリウム属に属し、ソルビトール生産能を有する
   微生物を五炭糖類を主炭素源とする培地に培養し、次い
   で得られた培養体とブドウ糖を接触せしめてソルビトー
   ルを製造することを特徴とする微生物によるソルビトー
   ルの製造法。