JPS6037992A - アルコ−ル類及び／又はアルデヒド類の製造法 - 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、アルコール類及び／又はアルデヒド類の製造
法にある・ 本発明者らは、アルデヒドＭｋ基質とする微換反応を見
出し１本発明に到達した◇ すなわち１本発明の要旨は、一般式（■）：ＲＣＨ２０
Ｈ（Ｉ） （式中、Ｒはアルキル基又はアルケニル基をあられ丁。

） で示されるアルコール類と、一般式（ＩＩ）　：Ｒ’　
Ｃｌｌ０　（１１） ０式中、Ｒ′は水素原子、アルキル基又はアルケニル基
をあられし、ＲとＲ′は相異なる。）で示されるアルデ
ヒド類とを、微生物の生産するフルデヒドデイスミュー
ターゼの存在下に反応させて、一般式（Ｉ）： Ｒ’　ＣＭ！ＯＨ（Ｉ） （式中、Ｒ′は一般式（１１）におけると同義）で示さ
れるアルコール類及び／又は一般式（ＩＶ）　二ＲＣＨ
Ｏ（ｆｆ） （式中、Ｒは一般式（１）におけると同義）で示される
アルデヒド＠に得ることを％徴とするアルコール類及び
／又はアルデヒド類の製造法に存する。

以下、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明方法において用いられるアルデヒドデイス
ミューターゼ（アルデヒド不均化酵素）は、相Ｊ酵素の
添加なしにアルデヒド類の酸化還元を同時に行なう酵素
であり、たとえばシュードモナスプチダＦ　Ａ　／　（
ＰｓｓｕｄｏｍｏｎａｓＰｕｔｉｄａ　Ｆ　＆　／　（
ＦＥｉＲＭ　Ｐ　ＡりＨｚ　）から得られる。

このシュードモナスプチダＦＡＩの菌学的性味、工、−
一−２１−一一一一 質を以下に示す。

■、第一次鑑別 （オキシイドＣＭＪ培地（Ｊ（７０）で生育させた形態
と生理観察） 形　態　桿菌 グ　ラ　ム　− 芽　胞　− 運　動　性　十 コロニーの形態　淡黄色、円形、不透明、全円・光沢あ
り、低回型１．２１Ｉ時間に 直径約θ５１１１１！ 生育温度（Ｃ） Ｓ十 ３７＋ ダｌ　− １Ｉｇ　− カタラーゼ　＋ オキシダーゼ　士 ０−Ｆテスト　０ 一次鑑別による同定ニゲラム陰性、酸イヒにエリ糖を分
解。

■、第第二一鑑 別オシアニン　− 螢　光　十 ＤＬ−アルギニン　＋ ベ　タ　イ　ｙ　＋ グルコース　＋ 乳　酸　塩　十 酢　改　塩　十 ペニシリンＧ　− ストレフ゛トマイ７ン　柑 クロラムフェニコール　− テトラサイタリン　廿 ノボビオシン　− ポリミキシンＢ　廿 ｏ／１２９　− 生育因子要求性　− クルコースからのガス生成　− グルコースからの酸生成　“　十 ＮＰＧ アルギニンジヒドロゲナーゼ　＋ リシンデカルボキシラーセー オルニチンデカルボキシラーゼ　− 硝酸塩から亜硝酸塩への還元　− 硝酸塩か叡輩素ガスへの還元　− デオキシリボヌクレエース　− ゼラチン含有高層培養（２０℃）　− ゼラチン含有平地培養　− カゼイン加水分解　− 澱粉加水分解　− 卵黄反応　− リパーゼ活性　− ＮＨ，” インドール　− Ｈ，Ｓ　− １トウイーン（Ｔｔｒ＠ｅｎ　）ざ０＃加水分解　−以
上により、本菌株は、シュードモナスブチが参照された
。

この淑生物の培誉に必要な栄誉物としては、とぐに限ら
れるものではなく、通常微生物の培公に用いられるもの
が利用される。たとえば、炭素源としては、グルコース
、シュクロース、酸等の有機酸、等が利用される。窒素
源としては、硝酸塩類、アンモニウム塩類、コーンステ
イープリカー、酵母エキス、肉エキス、酵母粉末、大豆
加水分解液、綿実粉、ポリペプトン、ベントン勢が挙け
られる。無懺塩としては、リン酸カリウム、リン酸ナト
リウム、（ｌｉｉｆ　ａ２マグネが好適である。培養は
、通常／６〜りλ時間和度、好気的に行なわれる。

このようにして得られるアルデヒドデイスミューターゼ
は、主として微生物の繭体内釦存在しており、培養物よ
り採取した菌体自体を使用することもできるし、さらに
超音波処理、硫安分別、イオン交換クロマトグラフィー
、ゲル濾過等の公知の方法によって分離精製して使用す
ることもできる。

すなわち、培養後得られた菌体な遠ＩＬ？分離によって
集めた後、超音波処理、ホモゲナイザー。

ガラスピーズによる磨砕等の機械的手段又は細胞溶解酵
素等による化学的手段により細胞を破砕した後、遠心分
離により上Ｗｔケ得る。つぎに。

この上清を硫安分別、”　ＤＥＡＲ−セファセル”等の
イオン交換クロマトグラフィー、ハイドロキシア／９タ
イト等による吸着クロマトグラフィー、′セファクリル
”、′セファデックス”等によるゲルクロマトグラフィ
ー等、フェニルークロルセンアロース等による疎水クロ
マドグ２フイー等の組み会わせで精製される。

このｌ＋ｌ：ｌ製酵素の性質は次のとおりである。

１）　分　子　量：　ユ、２Ｘ１０”　（ゲルろ過）（
ぷｊ’　Ｘ　／　０’のサブユニットグ個）１１）等を
点：ｐＨ召ざ １１１）至適ｐＨ二ざＯ ＋ｖ）至適温度二ダＯ℃ Ｖ）　ａｇｃｚ２、　ＰＣＭＢ　（ｐ−りｏｏママ−ュ
リ−ベンゾエート）、ヨウ化酢酸、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ　
で阻害される。

本発明方法においては、一般式ＣＩ）及び（ＩＩ）で示
されるアルコール類及びアルデヒド類を上記アルデヒド
デイスミューターゼの存在下に反応させる。

一般式（Ｉ）及び（ＩＩ）におけるＲ及びＲ′は、互い
に異なり、Ｒは直鎖又は分枝したアルキル基及びアルケ
ニル基から、Ｒ′は水素原子ならびに「Ｉ絽又は４＋−
鳥１１’ニーフルキルＪＡ７６ｒド丁ルヶニルーから選
ばれるが、好ましくは、Ｒ及びＲ′が炭素数ｌ〜タノア
ルキル基及び炭素数２〜６σ）アルケニル基から選ばれ
る。アルコール類及びアルデヒド類の量比は１通常等モ
ル程度である。

反応は、通常ｐＨぷ！；−９３、好ましくはｐｉ７〜ヂ
で、通常使用される緩衝液、たとえばリン酸カリウム等
、中で行なわれる。

アルデヒドディスミューターゼは、精製物に限らず、菌
体（固定化１体も用いうる）、抽出液、粗Ｓ製物のいず
れの形でも用いられるが、反応温度は通常ｌ０Ａ−４’
ＩＣ，好ましくは３０〜ダＯＣである。反応時間は、デ
ィスミューターゼの使用量（通常０．０７−７０ユニッ
ト程度）、基質の濃度および種類ならびに反応＠度によ
って異なるが、１０分〜１０７０時間、通常３０分〜亭
ｇ時間程度から選ばれる。基質であるアルデヒド類の濃
度は、通常／　ｍＭ−数Ｍから選ばれる。

反応が終了すると、基質アルコール類及びアルデヒド類
のアルコール−アルデヒド交漁Ｎ広により、対応するア
ルコールＭ　Ｒ’　ＣＨ！ＯＨ及びアルデヒド類ＲＣＨ
Ｏが得られる。

本発明方法による反応は、次式で表わされる。

ｎｃｕ、ｏｎ　＋Ｈ２０＋ＥＸ→Ｒ，ＣＨＯ＋ＥＸ　−
Ｈ。

Ｒ’ＣＨＯ＋　ＥＸ　−Ｈ２→ｉ’ｃａ２ｏｎ　＋ＥＸ
（Ｅはデイスミューターゼー、Ｘは補 欠分子） このようにして得られた生成物は常法にしたがって、た
とえばイオン交換樹脂処理、等によって単離される。

本発明方法によれば、酸化還元反応に補酵素の添加を必
要とせず、アルコール類及びアルデヒド類からアルコー
ル−アルデヒド交換反応により、対応するアルコール類
及び／又はアルデヒド類を得ることができ、たとえば充
填方式による固定化菌体を用いたバイオリアクターに好
適である。

以下、実施例によりさらに本発明の詳細な説明する。

参考例１ シュードモナスプチダＦ＋＆／’％：、／１当たりペプ
トン１０ｆ−１肉エキスｊ　ｐ、に、ＨＰＯ４／　ｙ−
１ＮＩＬＣ２５１ｉ’及びホルムアルデヒド／　、％　
（ｐＨ７０）の組成エリなる培地／１を２ｔフラスコに
２８本接種し、３０℃、グを時間振盪培養する。培養液
コｇｔより得られた菌体コ００ｆを７０ｍＭリン酸カリ
ウム緩衝液（ｐＨ’ＩＯ）／ｌにｍＩＮしたのち、超音
波処理（／　９　ＫＨｚ、３０分）する。

ツイテ遠心分離（／１．．０００　Ｘ　ｐ、３０分）し
、一体抽出液を得る。上清、２！ｒｆｆに、水ｓｏｏｍ
ｔに溶解したプロタミン硫酸塩を攪拌下に滴下して加え
る。３０分間攪拌し、溶液を遠心分離（ざＪ、０００ｘ
（ｉ−１３０分間）する。得られた上端 γ〆溶液（ＩＳＯθｄ）にｐＨ７０で、固形硫安を６θ
係飽和になるように添加し、生じる沈澱を遠心分離によ
り除去する。硫安ｆ９０％飽和まで上溝溶液に添加する
。遠心分離により集められた沈澱を／　ＯｍＭリン酸カ
リウム緩衝液（ＰＨ２０）λ０Ｏ１ｎｔｉＣ溶解する。

酵素溶液（２２０ｔｒＪｌ　）に、固体ＮａＣ６（グＭ
）ｋ加え、ｍ合物ヲ”フェニル−セファロース”カラム
（ｐｘｔＯｃｔｎ）（ダＭ　ＮａＣｔ’Ｙ含むリン酸カ
リウム緩衝液／　ＯｍＭで平衡化）に導入する。

緩衝液でカラムを洗浄後、　ＮａＣｔ　鑓反減少−エチ
レングリコールｉｆ増加（最終Ｇ度Ｏ，ＳＯ％。全容量
　Ａ　ｌ−）の勾配で溶出させる（流速：／９Ｃ１ｎ／
時間）。活性区分を集め、１０ｒｎＭ　リン酸カリウム
緩衝液（ｐＨ’Ｚ　Ｏ）で透析する。

透析した浴液を限外ろ過により１００ｍ１まで濃縮し、
／　ＯｍＭリン酸カリウム緩衝液（ｐＨ２０）を用いて
”ＤＥＡＲ−セファセルｒカラム（ユ５ｘｌＩｓｃｎｒ
）に導入する。カラムは平衡緩衝液ユｓｔで洗浄され、
ついで／　００　ｍＭＮｍＣＬ　を含む緩衝液２ｔで洗
浄される。酵素は。

ＮａＣｔ増加（／　００−）　ｊ　００　ｍＭ　、　：
ｔ、　！ｒ　Ｌ　）による直線勾配（流速１０Ｃｍ／時
間）法により溶出され句。活性成分な集め、１０ｍＭ’
）ン酸カリウム緩衝液にエリ透析する。

酵素浴ＭＳ　Ｏｔｎｌｌ　Ｙハイドロキシアパタイトカ
ラム（ユ５Ｘコ／　ｃｒｎ）　（上記緩衝液で予め平衡
化）に導入する。リン酸カリウム緩衝液濃度を１０％！
０，１００及び２００　ｍＭ　に増加させて段階的に溶
出を行なう（流速二ｇ（Ｍ／時間）。

酵素活性はコ００ｍＭ　リン酸カリウム緩衝液（ｐＨ’
ＩＯ）で溶出されるフラクションにあられれる。これら
のフラクションを集め７０ｍＭ　リン酸カリウム緩衝液
（ｐＨ’ｌＯ）で透析し、限外ろ過で濃縮し、／　ｆｆ
　ＩＱ　（３グア０ユニツト）の精製酵素を得た。この
精製酵素溶液はＳＣで保管される。

（活性の測定） アルデヒドデイスミューターゼ活性は、２０ｍ１ｌｉア
ルデヒド、／　００　ｍＭ　ＫＣＬ及び酵素（最終容量
／　Ｏｍｔ）を含む標準反応混合物乞用い、ｐＨスタッ
トで測定する。

反応はＮ２雰囲気下に攪拌しながら３０℃で行ない、酸
の生成’ｐｌ　／　ＯｍＭ　ＮａＯＨでｐＨ７に保ちつ
つ、滴定する。活性ｌユニットは、１分間に／／ｊｍｏ
ｌの酸を生成する酵素活性として定義される。

実施例／ 第１表に示すアルデヒド類及びアルコール類ソｔＬｆ：
ｈ　／　ｏ　ｍｙｒ　ｙ＜　、参考例／で得られたディ
スミ千−ターゼざユニット／−の存在下に、ｏ、　ｏ　
ｓ　ｒａ　リン酸カリウム緩衝液中、３ｏｒｅで６θ分
間反応させ（ＰＨ’＆θ）、アルコール−アルデヒド交
換反応により存対応するアルコール類及びアルデヒド類
ヲ得た（モル％）。

粛１表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一般式（■）： ＲＣＨ２０Ｈ（１） （式中、Ｒはアルキル基又はアルケニル基ヲあられす。 ） で示されるアルコール朔と、一般式（ＩＩ）　：Ｒ’　
   ＣＨＯ（ＩＩ） （式中、Ｒ′は水素原子、アルキル基又はアルケニル基
   をあられし、ＲとＲ′は相異なる。）で示されるアルデ
   ヒド類とな、微生物の生産するアルデヒドディスミュー
   ターゼの存在下に反応させて、一般式（■）： Ｒ’　ＣＨ２０Ｈ（ＩＩＩ） （式中、Ｒ′は一般式（１１）におけると同＝＞′ｆ′
   −テ火刺入丁ルコール号西１ｋｌ（／η１．−＋−給す
   （■）： ＲＣＨＯ（ｆｆ） （式中、Ｒは一般式（１）におけると同義）で示される
   アルデヒド類を得ることを％徴とするアルコール類及び
   ／又はアルデヒド類の製造法。