JPH03251192A - 有機酸の生物学的製造法 - Google Patents
有機酸の生物学的製造法Info
- Publication number
- JPH03251192A JPH03251192A JP2048134A JP4813490A JPH03251192A JP H03251192 A JPH03251192 A JP H03251192A JP 2048134 A JP2048134 A JP 2048134A JP 4813490 A JP4813490 A JP 4813490A JP H03251192 A JPH03251192 A JP H03251192A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- nitrilase
- organic acid
- nitrile
- added
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- -1 lactam compound Chemical class 0.000 claims abstract description 41
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 26
- 108010033272 Nitrilase Proteins 0.000 claims abstract description 19
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- XUWHAWMETYGRKB-UHFFFAOYSA-N piperidin-2-one Chemical compound O=C1CCCCN1 XUWHAWMETYGRKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 241000316848 Rhodococcus <scale insect> Species 0.000 abstract description 7
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 241000187693 Rhodococcus rhodochrous Species 0.000 abstract description 5
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 abstract description 3
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 abstract description 2
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 abstract description 2
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 20
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 15
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 10
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 10
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 7
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 7
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N benzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 6
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 4
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 4
- 239000008057 potassium phosphate buffer Substances 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 3
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 description 3
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 description 3
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- NKKMVIVFRUYPLQ-NSCUHMNNSA-N crotononitrile Chemical compound C\C=C\C#N NKKMVIVFRUYPLQ-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- YHYLDEVWYOFIJK-UHFFFAOYSA-N 1h-indole-5-carbonitrile Chemical compound N#CC1=CC=C2NC=CC2=C1 YHYLDEVWYOFIJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BNBRIFIJRKJGEI-UHFFFAOYSA-N 2,6-difluorobenzonitrile Chemical compound FC1=CC=CC(F)=C1C#N BNBRIFIJRKJGEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FFNVQNRYTPFDDP-UHFFFAOYSA-N 2-cyanopyridine Chemical compound N#CC1=CC=CC=N1 FFNVQNRYTPFDDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YXDXXGXWFJCXEB-UHFFFAOYSA-N 2-furonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CO1 YXDXXGXWFJCXEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLCQPNTYJJEQND-UHFFFAOYSA-N 2-methylprop-2-enenitrile;2-methylprop-2-enoic acid Chemical compound CC(=C)C#N.CC(=C)C(O)=O ZLCQPNTYJJEQND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PUJSUOGJGIECFQ-UHFFFAOYSA-N 3,5-dichlorobenzonitrile Chemical compound ClC1=CC(Cl)=CC(C#N)=C1 PUJSUOGJGIECFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NJXPYZHXZZCTNI-UHFFFAOYSA-N 3-aminobenzonitrile Chemical compound NC1=CC=CC(C#N)=C1 NJXPYZHXZZCTNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STXAVEHFKAXGOX-UHFFFAOYSA-N 3-bromobenzonitrile Chemical compound BrC1=CC=CC(C#N)=C1 STXAVEHFKAXGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGIXVGNHCVTTLI-UHFFFAOYSA-N 3-ethoxybenzonitrile Chemical compound [CH2]COC1=CC=CC(C#N)=C1 IGIXVGNHCVTTLI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGHBRHKBCLLVCI-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybenzonitrile Chemical compound OC1=CC=CC(C#N)=C1 SGHBRHKBCLLVCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZPHSAQLYPIAIN-UHFFFAOYSA-N 3-pyridinecarbonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CN=C1 GZPHSAQLYPIAIN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YBAZINRZQSAIAY-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzonitrile Chemical compound NC1=CC=C(C#N)C=C1 YBAZINRZQSAIAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HQSCPPCMBMFJJN-UHFFFAOYSA-N 4-bromobenzonitrile Chemical compound BrC1=CC=C(C#N)C=C1 HQSCPPCMBMFJJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GJNGXPDXRVXSEH-UHFFFAOYSA-N 4-chlorobenzonitrile Chemical compound ClC1=CC=C(C#N)C=C1 GJNGXPDXRVXSEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CVNOWLNNPYYEOH-UHFFFAOYSA-N 4-cyanophenol Chemical compound OC1=CC=C(C#N)C=C1 CVNOWLNNPYYEOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PJRLUGQMEZZDIY-UHFFFAOYSA-N 4-ethoxybenzonitrile Chemical compound CCOC1=CC=C(C#N)C=C1 PJRLUGQMEZZDIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEKVBBNGWBBYLL-UHFFFAOYSA-N 4-fluorobenzonitrile Chemical compound FC1=CC=C(C#N)C=C1 AEKVBBNGWBBYLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDJAAZYHCCRJOK-UHFFFAOYSA-N 4-methoxybenzonitrile Chemical compound COC1=CC=C(C#N)C=C1 XDJAAZYHCCRJOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588986 Alcaligenes Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N Methylacrylonitrile Chemical compound CC(=C)C#N GYCMBHHDWRMZGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NEZBNKAYECYTGX-UHFFFAOYSA-N N#CC1=CC=CC=C1.OC(=O)C1=CC=CC=C1 Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1.OC(=O)C1=CC=CC=C1 NEZBNKAYECYTGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RFFFKMOABOFIDF-UHFFFAOYSA-N Pentanenitrile Chemical compound CCCCC#N RFFFKMOABOFIDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- DFPAKSUCGFBDDF-ZQBYOMGUSA-N [14c]-nicotinamide Chemical compound N[14C](=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-ZQBYOMGUSA-N 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N adiponitrile Chemical compound N#CCCCCC#N BTGRAWJCKBQKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- BHXFKXOIODIUJO-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-dicarbonitrile Chemical compound N#CC1=CC=C(C#N)C=C1 BHXFKXOIODIUJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- KVNRLNFWIYMESJ-UHFFFAOYSA-N butyronitrile Chemical compound CCCC#N KVNRLNFWIYMESJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 1
- PMSVVUSIPKHUMT-UHFFFAOYSA-N cyanopyrazine Chemical compound N#CC1=CN=CC=N1 PMSVVUSIPKHUMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L disodium L-glutamate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@@H](N)CCC([O-])=O PXEDJBXQKAGXNJ-QTNFYWBSSA-L 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000411 inducer Substances 0.000 description 1
- LAQPNDIUHRHNCV-UHFFFAOYSA-N isophthalonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC(C#N)=C1 LAQPNDIUHRHNCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHDRKFYEGYYIIK-UHFFFAOYSA-N isovaleronitrile Chemical compound CC(C)CC#N QHDRKFYEGYYIIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003951 lactams Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L magnesium sulfate heptahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]S([O-])(=O)=O WRUGWIBCXHJTDG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940061634 magnesium sulfate heptahydrate Drugs 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000013923 monosodium glutamate Nutrition 0.000 description 1
- YJMNOKOLADGBKA-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-carbonitrile Chemical compound C1=CC=C2C(C#N)=CC=CC2=C1 YJMNOKOLADGBKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZKDTTQQTKDXLH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2-carbonitrile Chemical compound C1=CC=CC2=CC(C#N)=CC=C21 AZKDTTQQTKDXLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N phthalonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1C#N XQZYPMVTSDWCCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006391 phthalonitrile polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- KUKFKAPJCRZILJ-UHFFFAOYSA-N prop-2-enenitrile;prop-2-enoic acid Chemical compound C=CC#N.OC(=O)C=C KUKFKAPJCRZILJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRLSDYMNBUSMEJ-UHFFFAOYSA-N propanenitrile;propanoic acid Chemical compound CCC#N.CCC(O)=O HRLSDYMNBUSMEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- FLEVOWUFZJNVSR-UHFFFAOYSA-N pyridine-3-carbonitrile;pyridine-3-carboxylic acid Chemical compound N#CC1=CC=CN=C1.OC(=O)C1=CC=CN=C1 FLEVOWUFZJNVSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229940073490 sodium glutamate Drugs 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- IAHFWCOBPZCAEA-UHFFFAOYSA-N succinonitrile Chemical compound N#CCCC#N IAHFWCOBPZCAEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- CUPOOAWTRIURFT-UHFFFAOYSA-N thiophene-2-carbonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CS1 CUPOOAWTRIURFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021654 trace metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/10—Nitrogen as only ring hetero atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/02—Oxygen as only ring hetero atoms
- C12P17/04—Oxygen as only ring hetero atoms containing a five-membered hetero ring, e.g. griseofulvin, vitamin C
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/8215—Microorganisms
- Y10S435/822—Microorganisms using bacteria or actinomycetales
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の背景〕
産業上の利用分野
本発明は、生物学的手法による有機酸の製造法に関する
。更に詳しくは、本発明は、微生物の作用によりニトリ
ル化合物から対応する有機酸を生成する方法に関する。
。更に詳しくは、本発明は、微生物の作用によりニトリ
ル化合物から対応する有機酸を生成する方法に関する。
有機酸は各種化学合成原料等として利用されるが、特に
アクリル酸およびメタクリル酸はポリマー等の原料とし
て重要であり、またニコチン酸は医薬品等に用いられる
ことが知られている。
アクリル酸およびメタクリル酸はポリマー等の原料とし
て重要であり、またニコチン酸は医薬品等に用いられる
ことが知られている。
従来の技術とその課題
ニトリル化合物から対応する有機酸を製造する方法とし
ては、化学合成的手法と生物学的手法が知られている。
ては、化学合成的手法と生物学的手法が知られている。
このうち化学合成的手法を用いる場合、強酸を用いて加
水分解を行うため、反応後の廃液の処理が大きな問題と
なる。一方生物学的手法では、微生物あるいはその微生
物由来の酵素をニトリル化合物の加水分解触媒とするた
め、温和な条件で有機酸を生成させることができる点、
有利である。この生物学的手法の具体例としては、例え
ば微生物としてバチルス(Bacillus) iK、
バクテリジウム(Bacteridjua )属、ミク
ロコツカス(Micrococeus )属およびプレ
ビバクテリウム(Brevjbacter4uw)属(
特公昭58−15120号公N参照) 、7 シネトバ
クター(^cinetobacter)属(特公昭63
−2596号公報参照)、フリネバクテリウム(Cor
ynebacteriui )属(特公昭6B−568
0号公報参照)およびアルカリゲネス(^lcalig
enes )属(特開平1−132392号公報参照)
を用いる方法が提案されている。これらのうち特公昭5
8−15120号公報記載の方法では、その活性が低く
実用的ではない。そこで微生物の触媒活性を高めるため
に、前記した特公昭63−2596号等には、ニトリル
化合物を加水分解酵素の誘導物質として添加して微生物
の培養を行なう方法が提案されている。しかしながらこ
のような方法では、微生物が培地中に添加されたニトリ
ル化合物を培養中に資化するため、ニトリル化合物をそ
の消費に応じて培地に追加する必要があり、工業的に、
常に安定して高活性の微生物を得ることは難しい。また
、得られる活性も必ずしも満足し得るものではない。
水分解を行うため、反応後の廃液の処理が大きな問題と
なる。一方生物学的手法では、微生物あるいはその微生
物由来の酵素をニトリル化合物の加水分解触媒とするた
め、温和な条件で有機酸を生成させることができる点、
有利である。この生物学的手法の具体例としては、例え
ば微生物としてバチルス(Bacillus) iK、
バクテリジウム(Bacteridjua )属、ミク
ロコツカス(Micrococeus )属およびプレ
ビバクテリウム(Brevjbacter4uw)属(
特公昭58−15120号公N参照) 、7 シネトバ
クター(^cinetobacter)属(特公昭63
−2596号公報参照)、フリネバクテリウム(Cor
ynebacteriui )属(特公昭6B−568
0号公報参照)およびアルカリゲネス(^lcalig
enes )属(特開平1−132392号公報参照)
を用いる方法が提案されている。これらのうち特公昭5
8−15120号公報記載の方法では、その活性が低く
実用的ではない。そこで微生物の触媒活性を高めるため
に、前記した特公昭63−2596号等には、ニトリル
化合物を加水分解酵素の誘導物質として添加して微生物
の培養を行なう方法が提案されている。しかしながらこ
のような方法では、微生物が培地中に添加されたニトリ
ル化合物を培養中に資化するため、ニトリル化合物をそ
の消費に応じて培地に追加する必要があり、工業的に、
常に安定して高活性の微生物を得ることは難しい。また
、得られる活性も必ずしも満足し得るものではない。
そこで本発明者らは、生物学的手法を用いてニトリル化
合物から対応する有機酸を工業的に製造し得る方法につ
いて鋭意検討した結果、ラクタム化合物を添加した培地
で、ロドコッカス属に属する微生物を培養することによ
って、強力にニトリラーゼ酵素を生成する菌体を容易に
調製することができ、その酵素かニトリル化合物から対
応する有機酸を製造する触媒として工業的に適応し得る
ものであることを見いだし、本発明を完成するに至った
。
合物から対応する有機酸を工業的に製造し得る方法につ
いて鋭意検討した結果、ラクタム化合物を添加した培地
で、ロドコッカス属に属する微生物を培養することによ
って、強力にニトリラーゼ酵素を生成する菌体を容易に
調製することができ、その酵素かニトリル化合物から対
応する有機酸を製造する触媒として工業的に適応し得る
ものであることを見いだし、本発明を完成するに至った
。
要旨
すなわち、本発明による有機酸の製造法は、微生物由来
のニトリラーゼ酵素の作用により、ニトリル化合物から
対応する有機酸を生成させる方法において、該ニトリラ
ーゼ酵素がロドコッカス(Rhodoeoccus)属
の微生物をラクタム化合物の存在下に培養して得たもの
であることを特徴とするものである。
のニトリラーゼ酵素の作用により、ニトリル化合物から
対応する有機酸を生成させる方法において、該ニトリラ
ーゼ酵素がロドコッカス(Rhodoeoccus)属
の微生物をラクタム化合物の存在下に培養して得たもの
であることを特徴とするものである。
効果
本発明によれば、ラクタム化合物を添加した培地でロド
コッカス属に属する微生物を培養して、ニトリラーゼ酵
素を誘導する。その際、培養液中のラクタム化合物はほ
とんど資化されず一定濃度を保つため、ニトリラーゼ酵
素の誘導効果が安定しており、容易に高活性なニトリラ
ーゼ活性菌体を調製することができる。従って、本培養
法によって調製した菌体由来の酵素をニトリル化合物加
水分解触媒として用いることにより、工業的規模での有
機酸の製造が可能となる。
コッカス属に属する微生物を培養して、ニトリラーゼ酵
素を誘導する。その際、培養液中のラクタム化合物はほ
とんど資化されず一定濃度を保つため、ニトリラーゼ酵
素の誘導効果が安定しており、容易に高活性なニトリラ
ーゼ活性菌体を調製することができる。従って、本培養
法によって調製した菌体由来の酵素をニトリル化合物加
水分解触媒として用いることにより、工業的規模での有
機酸の製造が可能となる。
くニトリラーゼ酵素の誘導〉
本発明でニトリラーゼ酵素源として使用する微生物はロ
ドコッカス属に属するものであり、例えば、ロドコッカ
ス・ロドクロウス(ATCC33278)、Oドコッカ
スsp、 (NCIB11215) 、Oドコッカス
s p、 (NCI B11216)、ロドコッカス
・ロドクロウスJ−1(微工研条寄第1478号)を挙
げることができる。
ドコッカス属に属するものであり、例えば、ロドコッカ
ス・ロドクロウス(ATCC33278)、Oドコッカ
スsp、 (NCIB11215) 、Oドコッカス
s p、 (NCI B11216)、ロドコッカス
・ロドクロウスJ−1(微工研条寄第1478号)を挙
げることができる。
本発明では、これらの微生物をラクタム化合物を添加し
た培地で培養して使用する。これらの微生物を培養する
培地としては、これらの微生物が生育し得る通常の培地
に、更にラクタム化合物を添加したものが使用される。
た培地で培養して使用する。これらの微生物を培養する
培地としては、これらの微生物が生育し得る通常の培地
に、更にラクタム化合物を添加したものが使用される。
例えば、炭素源としてグルコース、シュークロース、グ
リセロール等を、窒素源としてペプトン、肉エキス、酵
母エキス、アミノ酸、あるいは各種無機又は有機酸アン
モニウム塩等を添加し、更に無機塩、微量金属塩、ビタ
ミン等を必要に応じて適宜添加した培地に、ラクタム化
合物を添加したものが用いられる。培地に添加するラク
タム化合物とは、有機環式化合物で、環内に−CONH
−を含むものであれば制限されないが、炭素数4−6程
度のω−アミノ酸の分子内アミド、特にγ−ブチロラク
タム、δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタムが好ま
しく用いられる。このラクタム化合物を2種以上添加す
ることも可能である。
リセロール等を、窒素源としてペプトン、肉エキス、酵
母エキス、アミノ酸、あるいは各種無機又は有機酸アン
モニウム塩等を添加し、更に無機塩、微量金属塩、ビタ
ミン等を必要に応じて適宜添加した培地に、ラクタム化
合物を添加したものが用いられる。培地に添加するラク
タム化合物とは、有機環式化合物で、環内に−CONH
−を含むものであれば制限されないが、炭素数4−6程
度のω−アミノ酸の分子内アミド、特にγ−ブチロラク
タム、δ−バレロラクタム、ε−カプロラクタムが好ま
しく用いられる。このラクタム化合物を2種以上添加す
ることも可能である。
培地へのラクタム化合物の添加量は、0.05〜2.
0 (V/V )%、好ましくは0.1〜1.0Cv/
V)%、である。
0 (V/V )%、好ましくは0.1〜1.0Cv/
V)%、である。
培地のpHは、6〜10、好ましくは7〜9、温度は1
5〜37℃、好ましくは25〜30℃、で好気的に1〜
7日間培養する。
5〜37℃、好ましくは25〜30℃、で好気的に1〜
7日間培養する。
くニトリルの加水分解〉
本発明による有機酸の生物学的製造法は、微生物由来の
ニトリラーゼ酵素の作用により、ニトリル化合物から対
応する有機酸を生成させることからなるものである。こ
こで「微生物由来のニトリラーゼ酵素の作用により」と
いうことは、酵素が微生物の産生じたものであって、該
酵素によってその基質であるニトリルが対応する有機酸
に変換される限り、該酵素の形態ならびに基質への作用
のさせ方等に関して、各種の態様を包含するものである
。例えば、上記のようにして培養して得た微生物の培養
液あるいは遠心分離などにより得た菌体の懸濁液に基質
であるニトリル化合物を添加する方法、菌体処理物(例
えば菌体破砕物、粗酵素、精製酵素等)あるいは常法に
より固定化した菌体または菌体処理物等の懸濁液に基質
であるニトリル化合物を添加する方法、微生物の培養時
に基質であるニトリル化合物を培養液に添加して培養と
同時に反応を行う方法等が含まれる。
ニトリラーゼ酵素の作用により、ニトリル化合物から対
応する有機酸を生成させることからなるものである。こ
こで「微生物由来のニトリラーゼ酵素の作用により」と
いうことは、酵素が微生物の産生じたものであって、該
酵素によってその基質であるニトリルが対応する有機酸
に変換される限り、該酵素の形態ならびに基質への作用
のさせ方等に関して、各種の態様を包含するものである
。例えば、上記のようにして培養して得た微生物の培養
液あるいは遠心分離などにより得た菌体の懸濁液に基質
であるニトリル化合物を添加する方法、菌体処理物(例
えば菌体破砕物、粗酵素、精製酵素等)あるいは常法に
より固定化した菌体または菌体処理物等の懸濁液に基質
であるニトリル化合物を添加する方法、微生物の培養時
に基質であるニトリル化合物を培養液に添加して培養と
同時に反応を行う方法等が含まれる。
反応液中の基質濃度は特に限定されるものではないが、
0.1〜10(W/V)%の範囲が好ましく、基質は反
応液中に一括して加えるかあるいは分割添加することが
できる。
0.1〜10(W/V)%の範囲が好ましく、基質は反
応液中に一括して加えるかあるいは分割添加することが
できる。
反応温度およびpHは、5〜50℃、pH4〜10の範
囲で行うことが好ましい。
囲で行うことが好ましい。
反応時間は、基質濃度、菌体濃度、あるいはその他の反
応条件等によって変わるが、通常1分〜48時間で終了
させればよい。
応条件等によって変わるが、通常1分〜48時間で終了
させればよい。
本発明で加水分解の対象となるニトリル化合物としては
、脂肪族および芳香族のモノニトリルまたはジニトリル
が挙げられる。脂肪族ニトリルとしては炭素数2〜6の
ものが適当であり、具体的にはアクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、クロトノニトリル等の不飽和ニトリル
、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル
、バレロニトリル等の飽和ニトリル、サクシノニトリル
、アジポニトリル等のジニトリルを挙げることができる
。
、脂肪族および芳香族のモノニトリルまたはジニトリル
が挙げられる。脂肪族ニトリルとしては炭素数2〜6の
ものが適当であり、具体的にはアクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、クロトノニトリル等の不飽和ニトリル
、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル
、バレロニトリル等の飽和ニトリル、サクシノニトリル
、アジポニトリル等のジニトリルを挙げることができる
。
また、芳香族ニトリルとしては芳香環を形成する炭素数
が4〜10のものが適当てあり、具体的には、下記の一
般式(T)〜〔■〕で示される化合物が挙げられる。
が4〜10のものが適当てあり、具体的には、下記の一
般式(T)〜〔■〕で示される化合物が挙げられる。
一般式〔I〕 :
具体例としては、4−13−1および2−シアノピリジ
ン、が挙げられる。
ン、が挙げられる。
一般式〔■〕:
ベンゾニトリル、3−および4−アミノベンゾニトリル
、3−および4−ヒドロキシベンゾニトリル、2−13
−および4−トリニトリル、2−3−および4−メトキ
シベンゾニトリル、3−および4−エトキシベンゾニト
リル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、テレフタ
ロニトリル、2.6−ジクロロベンゾニトリル、2.4
−ジクロロベンゾニトリル、3,5−ジクロロベンゾニ
トリル、2.6−ジフルオロベンゾニトリル、3゜4−
ジフルオロベンゾニトリルが挙げられる。
、3−および4−ヒドロキシベンゾニトリル、2−13
−および4−トリニトリル、2−3−および4−メトキ
シベンゾニトリル、3−および4−エトキシベンゾニト
リル、フタロニトリル、イソフタロニトリル、テレフタ
ロニトリル、2.6−ジクロロベンゾニトリル、2.4
−ジクロロベンゾニトリル、3,5−ジクロロベンゾニ
トリル、2.6−ジフルオロベンゾニトリル、3゜4−
ジフルオロベンゾニトリルが挙げられる。
一般式〔■〕:
(ここで、RおよびR2は、それぞれ、H1CH3,0
H10CH3、OC2H5、Cl5F。
H10CH3、OC2H5、Cl5F。
CN、NHっまたはN O2である)
具体例としては、ベンゾニトリル、2−13および4−
クロロベンゾニトリル、2−13−および4−フルオロ
ベンゾニトリル、3−および4ブロモベンゾニトリル、
3−および4−ニトロ具体例としては例えば、α−およ
びβ−ナフトニトリル、が挙げらえる。
クロロベンゾニトリル、2−13−および4−フルオロ
ベンゾニトリル、3−および4ブロモベンゾニトリル、
3−および4−ニトロ具体例としては例えば、α−およ
びβ−ナフトニトリル、が挙げらえる。
一般式〔■〕 :
(ここて、XはSまたはOである)
具体例としては、2−チオフェンカルボニトリルおよび
2−フロニトリル、が挙げられる。
2−フロニトリル、が挙げられる。
一般式〔■〕:
具体例としては、5−シアノインドール、が挙げられる
。
。
−IIQ式(Vl) 二
すなわち、シアノピラジンである。
一般式[VI[] 。
すなわち、ピベロ二口ニトリルである。
これらのニトリル化合物を基質として、前記したニトリ
ラーゼ酵素を作用させることにより、基質ニトリルの加
水分解中間体であるアミド化合物をほとんど副生するこ
となしに、はぼ100%のモル収率で対応する有機酸を
得ることかできる。
ラーゼ酵素を作用させることにより、基質ニトリルの加
水分解中間体であるアミド化合物をほとんど副生するこ
となしに、はぼ100%のモル収率で対応する有機酸を
得ることかできる。
有機酸は反応液中にアンモニウム塩として蓄積するが、
反応液からの有機酸の回収は公知の方法で行うことがで
きる。例えば、反応液から菌体を遠心分離等によって除
去し、酸処理等によってアンモニアを除去した後、抽出
、蒸留等により有機酸を回収、精製することができる。
反応液からの有機酸の回収は公知の方法で行うことがで
きる。例えば、反応液から菌体を遠心分離等によって除
去し、酸処理等によってアンモニアを除去した後、抽出
、蒸留等により有機酸を回収、精製することができる。
以下、実施例によって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。
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1〜4
グルコース1.5%、グルタミン酸ソーダ0675%、
リン酸−カリウム0.05%、リン酸二カリウム0.0
5%、硫酸マグネシウム7水塩0,05%、酵母エキス
0.1%及びε−カプロラクタム0. 5%からなる培
地(pH7,2)を作製し、500m1坂ロフラスコに
60m1ずつ分注し、120℃で20分間オートクレー
ブ滅菌した。
リン酸−カリウム0.05%、リン酸二カリウム0.0
5%、硫酸マグネシウム7水塩0,05%、酵母エキス
0.1%及びε−カプロラクタム0. 5%からなる培
地(pH7,2)を作製し、500m1坂ロフラスコに
60m1ずつ分注し、120℃で20分間オートクレー
ブ滅菌した。
上記培地に第1表に示した菌株を各々接種し、28℃で
48時間振とう培養した。
48時間振とう培養した。
これら培養液から遠心分離して菌体を集め、0.85%
塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後、この菌体を培養液
と同量の0.85%塩化ナトリウム水溶液に懸濁させた
。
塩化ナトリウム水溶液で洗浄した後、この菌体を培養液
と同量の0.85%塩化ナトリウム水溶液に懸濁させた
。
50mMアクリロニトリルあるいは3−シアノピリジン
1.0ml、100mMリン酸カリウム緩衝液0. 5
ml (pH7,8)及び蒸留水0.4mlからなる反
応液に、上記菌体懸濁液を各々0.1ml添加して、2
0℃で20分間反応させた。IN塩酸0.2mlを添加
して反応を止めた後、生成したアクリル酸あるいはニコ
チン酸をHPLCによって定量した(エムニス機器架M
&5packC18カラム使用)。その結果は第1表に
示される通りである。
1.0ml、100mMリン酸カリウム緩衝液0. 5
ml (pH7,8)及び蒸留水0.4mlからなる反
応液に、上記菌体懸濁液を各々0.1ml添加して、2
0℃で20分間反応させた。IN塩酸0.2mlを添加
して反応を止めた後、生成したアクリル酸あるいはニコ
チン酸をHPLCによって定量した(エムニス機器架M
&5packC18カラム使用)。その結果は第1表に
示される通りである。
第1表
−1
2ロドコッカス・ロドクロウス 7.9 5.2
ATCC33278 3ロドコッカス sp、 1.6
2.7NCIB11215 4 ロドコッカス sp、 4.4
B、5NCIB11216 なお、加水分解中間体であるアクリルアミドおよびニコ
チンアミドの副生は全く検出できなかった。
ATCC33278 3ロドコッカス sp、 1.6
2.7NCIB11215 4 ロドコッカス sp、 4.4
B、5NCIB11216 なお、加水分解中間体であるアクリルアミドおよびニコ
チンアミドの副生は全く検出できなかった。
また、ε−カプロラクタムを含まない同様の培地で上記
菌株を各々培養した。これらの菌体では、第1表に示さ
れるようなニトリラーゼ活性は全く検出できなかった。
菌株を各々培養した。これらの菌体では、第1表に示さ
れるようなニトリラーゼ活性は全く検出できなかった。
実施例5〜6
実施例1〜4で使用した培地において、ε−カプロラク
タムの代わりにγ−ブチロラクタム又はδ−バレロラク
タムを各々用いてロドコッカス・ロドクロウス J−1
を28℃で96時間培養し、実施例1〜4と同様にして
ニトリラーゼ活性を測定した。その結果は第2表に示さ
れる通りである。
タムの代わりにγ−ブチロラクタム又はδ−バレロラク
タムを各々用いてロドコッカス・ロドクロウス J−1
を28℃で96時間培養し、実施例1〜4と同様にして
ニトリラーゼ活性を測定した。その結果は第2表に示さ
れる通りである。
第2表
実施例 ラクタム化合物 アクリル酸(mM)
ニコチン酸(mM)5 γ−ブチロラクタム 5
.3 4.06 δ−バレロラクタム
8.5 5.50ドコツカス・ロドクロウス
J−1を、実施例1と同様の培地で、28℃で96時間
培養した。
ニコチン酸(mM)5 γ−ブチロラクタム 5
.3 4.06 δ−バレロラクタム
8.5 5.50ドコツカス・ロドクロウス
J−1を、実施例1と同様の培地で、28℃で96時間
培養した。
その菌体を破砕し、その遠心上清を、30(V/V)%
のグリセロールを添加した10mMリン酸カリウム緩衝
液(pH7,0)で透析し、同じ緩衝液で平衡化したD
EAE−セファセル(ファルマシア社製)に吸着させた
。その後、0〜0.6MのKCI直線濃度勾配によって
タンパク質を流出させることにより、ニトリラーゼの活
性画分を集めた。このニトリラーゼ粗酵素液を使って第
3表に示したニトリル化合物に対する活性を測定した。
のグリセロールを添加した10mMリン酸カリウム緩衝
液(pH7,0)で透析し、同じ緩衝液で平衡化したD
EAE−セファセル(ファルマシア社製)に吸着させた
。その後、0〜0.6MのKCI直線濃度勾配によって
タンパク質を流出させることにより、ニトリラーゼの活
性画分を集めた。このニトリラーゼ粗酵素液を使って第
3表に示したニトリル化合物に対する活性を測定した。
活性の測定は、20mMのニトリル化合物1.0ml及
び100mMリン酸カリウム緩衝液(pH7,8) 0
. 5mlからなる反応液に、必要に応じて蒸留水で希
釈した上記ニトリラーゼ粗酵素液0.5mlを添加して
、20℃で10分間反応させることにより行った。
び100mMリン酸カリウム緩衝液(pH7,8) 0
. 5mlからなる反応液に、必要に応じて蒸留水で希
釈した上記ニトリラーゼ粗酵素液0.5mlを添加して
、20℃で10分間反応させることにより行った。
反応は、IN塩酸0.2mlを添加することで停止させ
た。
た。
生成した有機酸の定量はすべてHPLC(エムエム機器
社製M& S pack C18カラム使用)で行った
。
社製M& S pack C18カラム使用)で行った
。
その結果は第3表に示される通りである。
なお表中で、1ユニツト(U)とは、各ニトリルから対
応する酸が生成する速度:1Mモル/分と定義した。
応する酸が生成する速度:1Mモル/分と定義した。
第3表
7 ベンゾニトリル 安息香酸 5.38
3−シアノピリジン ニコチン酸3.89 チオフ
ェン−2−チオフェン 0.50アセトニトリル
−2−酢酸 10 アクリロニトリル アクリル酸 2.
111 クロトノニトリル クロトンM
O,6912メタクリロニトリル メタクリル酸 0
.1713 プロピオニトリル プロピオン酸
0.19実施例14 0ドコツカス・ロドクロウス J−1を、実施例1と同
様の培地で、28℃で96時間培養した。
3−シアノピリジン ニコチン酸3.89 チオフ
ェン−2−チオフェン 0.50アセトニトリル
−2−酢酸 10 アクリロニトリル アクリル酸 2.
111 クロトノニトリル クロトンM
O,6912メタクリロニトリル メタクリル酸 0
.1713 プロピオニトリル プロピオン酸
0.19実施例14 0ドコツカス・ロドクロウス J−1を、実施例1と同
様の培地で、28℃で96時間培養した。
培養液から遠心分離によって菌体を集め、50mMのリ
ン酸カリウム緩衝液(pH7,8)で洗浄した後、この
菌体を培養液と同量の前記緩衝液に懸濁させた。
ン酸カリウム緩衝液(pH7,8)で洗浄した後、この
菌体を培養液と同量の前記緩衝液に懸濁させた。
この菌体懸濁液50m1を20℃に保って攪拌しながら
、アクリロニトリルを、その濃度が200mM以下にな
るように分割添加したところ、24時間で392sr/
lのアクリル酸をほぼ定量的に生成、蓄積した。また、
アクリルアミドの副生は0.5%以下であった(モル比
率)。
、アクリロニトリルを、その濃度が200mM以下にな
るように分割添加したところ、24時間で392sr/
lのアクリル酸をほぼ定量的に生成、蓄積した。また、
アクリルアミドの副生は0.5%以下であった(モル比
率)。
尚、上記培養終了時の培養液中のε−カプロラクタム濃
度をガスクロマトグラフィーで定量したところ、4.8
g/l(残存率96%)であった。
度をガスクロマトグラフィーで定量したところ、4.8
g/l(残存率96%)であった。
比較例1〜4
グリセロール1.0%、ポリペプトン0.5%、酵母エ
キス0.3%及び麦芽エキス0.3%からなる培地(p
H7,2)を作製し、500m1坂ロフラスコに10
0m1ずつ分注した。120℃で20分間オートクレー
ブ殺菌した後、これに各々100μlのイソバレロニト
リルを無菌的に添加した。
キス0.3%及び麦芽エキス0.3%からなる培地(p
H7,2)を作製し、500m1坂ロフラスコに10
0m1ずつ分注した。120℃で20分間オートクレー
ブ殺菌した後、これに各々100μlのイソバレロニト
リルを無菌的に添加した。
上記培地に、第4表に示した菌株を各々接種し、28℃
にて48時間振とう培養した。
にて48時間振とう培養した。
培養後、実施例1〜4と同様に菌体懸濁液を調製し、ニ
トリラーゼ活性を測定した。その結果は第4表に示され
る通りである。
トリラーゼ活性を測定した。その結果は第4表に示され
る通りである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、微生物由来のニトリラーゼ酵素の作用により、ニト
リル化合物から対応する有機酸を生成させる方法におい
て、該ニトリラーゼ酵素がロドコッカス(Rhodoc
occus)属の微生物をラクタム化合物の存在下に培
養して得たものであることを特徴とする、有機酸の生物
学的製造法。 2、ラクタム化合物が、γ−ブチロラクタム、δ−バレ
ロラクタムおよびε−カプロラクタムの中から選ばれる
、請求項1記載の製造法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2048134A JP3009421B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 有機酸の生物学的製造法 |
US07/659,878 US5135858A (en) | 1990-02-28 | 1991-02-22 | Process for biological production of organic acids |
EP91102938A EP0444640B1 (en) | 1990-02-28 | 1991-02-27 | Process for producing an elevated amount of nitrilase activity from a microbial strain of Rhodococcus |
DE69125877T DE69125877T2 (de) | 1990-02-28 | 1991-02-27 | Verfahren zur Herstellung eine erhöhten Menge von Nitrilase-Aktivität aus einem mikrobiellen Stamm aus Rhodococcus |
KR1019910003383A KR0143981B1 (ko) | 1990-02-28 | 1991-02-28 | 유기산의 생물학적 제조방법 |
CN91101347A CN1034129C (zh) | 1990-02-28 | 1991-02-28 | 有机酸的生物生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2048134A JP3009421B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 有機酸の生物学的製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03251192A true JPH03251192A (ja) | 1991-11-08 |
JP3009421B2 JP3009421B2 (ja) | 2000-02-14 |
Family
ID=12794865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2048134A Expired - Lifetime JP3009421B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 有機酸の生物学的製造法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5135858A (ja) |
EP (1) | EP0444640B1 (ja) |
JP (1) | JP3009421B2 (ja) |
KR (1) | KR0143981B1 (ja) |
CN (1) | CN1034129C (ja) |
DE (1) | DE69125877T2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012157612A1 (ja) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | 国立大学法人徳島大学 | 細胞分化誘導剤および分化誘導方法 |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DD274631A5 (de) * | 1987-09-18 | 1989-12-27 | Kk | Verfahren zur biologischen herstellung von amiden |
US5266469A (en) * | 1991-03-18 | 1993-11-30 | Lonza Ltd. | Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid |
US5264361A (en) * | 1991-03-18 | 1993-11-23 | Lonza Ltd. | Microbiological process for the production of 6-hydroxypicolinic acid |
US5264362A (en) * | 1991-03-18 | 1993-11-23 | Lonza Ltd. | Microbiological process for the production of 6-hydroxynicotinic acid |
US5270203A (en) * | 1992-03-13 | 1993-12-14 | Lonza Ltd. | Biologically pure culture of Alcaligenes faecalis DSM 6335 |
JP2590434B2 (ja) * | 1994-03-31 | 1997-03-12 | 工業技術院長 | 3,4−ジヒドロキシフタル酸の製造方法 |
FR2731438B1 (fr) * | 1995-03-07 | 1997-05-16 | Rhone Poulenc Nutrition Animal | Hydrolise enzymatique des 4-methylthiobutyronitriles |
CN1077599C (zh) * | 1994-09-22 | 2002-01-09 | 罗纳-普朗克动物营养素公司 | 4-甲硫基丁腈的酶水解 |
CA2177651C (en) * | 1995-06-07 | 2008-01-22 | Andreas Kiener | Microbiological process for the preparation of heteroaromatic carboxylic acids using microorganisms of the genus alcaligenes |
EP0839190A1 (en) * | 1995-08-09 | 1998-05-06 | Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited | Processes for the production of amidase |
DE19545303C1 (de) * | 1995-12-05 | 1997-04-24 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur Herstellung einer organischen Säure |
DE69616594T2 (de) * | 1995-12-12 | 2002-05-02 | Ciba Spec Chem Water Treat Ltd | Produktion von ammonium-acrylat |
GB9525372D0 (en) * | 1995-12-12 | 1996-02-14 | Allied Colloids Ltd | Enzymes, their preparation and their use in the production of ammonium acrylate |
EP0974669B1 (en) * | 1996-02-29 | 2007-05-02 | Nippon Soda Co., Ltd. | Process for preparing alpha-hydroxy acids using microorganism and novel microorganism |
US5858736A (en) * | 1996-05-17 | 1999-01-12 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Preparation of lactams from aliphatic α,ω-dinitriles |
US5863750A (en) * | 1996-12-18 | 1999-01-26 | Cytec Tech Corp | Methods for the detoxification of nitrile and/or amide compounds |
US6060265A (en) * | 1996-12-18 | 2000-05-09 | Cytec Technology Corporation | Methods for the detoxification of nitrile and/or amide compounds |
US5866379A (en) * | 1997-01-28 | 1999-02-02 | Novus International | Enzymatic conversion of α-hydroxynitriles to the corresponding .alpha. |
WO1998058072A1 (en) * | 1997-06-19 | 1998-12-23 | Ciba Speciality Chemicals Water Treatments Limited | Flocculation of biological material from organic acid-containing systems |
US6153415A (en) | 1998-04-29 | 2000-11-28 | Board Of Trustees Operating Michigan State University | Method for producing amide compounds using a nitrile hydratase from a thermophilic bacillus |
NL1011867C2 (nl) * | 1999-04-22 | 2000-10-24 | Dsm Nv | Werkwijze voor de bereiding van een lineair, onverzadigd C3 - C8 carbonzuur. |
DE10010149A1 (de) * | 2000-03-03 | 2001-09-06 | Basf Ag | Nitrilase aus Rhodococcus rhodochrous NCIMB 11216 |
RU2177034C1 (ru) * | 2001-04-03 | 2001-12-20 | Закрытое акционерное общество "Биоамид" | Штамм бактерий alcaligenes denitrificans-продуцент нитрилазы |
US6670158B2 (en) | 2002-02-05 | 2003-12-30 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method for producing methacrylic acid acrylic acid with a combination of enzyme catalysts |
EP1689861B1 (en) * | 2003-12-02 | 2011-11-09 | Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited | Strain of rhodococcus rhodochrous ncimb 41164 and its use as producer of nitrile hydratase |
EP1789594A1 (en) * | 2004-08-20 | 2007-05-30 | Danmarks og Gronlands Geologiske Undersogelse | Bam mineralizing activity |
CN101268197A (zh) * | 2005-09-22 | 2008-09-17 | 阿斯利康(瑞典)有限公司 | 用于将芳香卤代二腈转化为卤代氰基羧酸的新方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5937951B2 (ja) * | 1981-11-18 | 1984-09-12 | 秀明 山田 | アミドの生物学的製造法 |
JPS6083581A (ja) * | 1983-10-13 | 1985-05-11 | Hideaki Yamada | シユ−ドモナス属細菌の培養法 |
US4629700A (en) * | 1983-11-30 | 1986-12-16 | Standard Oil Company (Indiana) | Selective conversion of cyano compounds to amides and carboxylic acids |
NL8403093A (nl) * | 1984-10-11 | 1986-05-01 | Stamicarbon | Werkwijze voor de enzymatische hydrolyse van d-alfa-aminozuuramiden. |
DK261685A (da) * | 1985-06-11 | 1986-12-12 | Novo Industri As | Fremgangsmaade til fremstilling af optisk aktive, organiske forbindelser |
JPS62257386A (ja) * | 1986-05-02 | 1987-11-09 | Nitto Chem Ind Co Ltd | ニトリル水和活性の保持方法 |
DD274631A5 (de) * | 1987-09-18 | 1989-12-27 | Kk | Verfahren zur biologischen herstellung von amiden |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP2048134A patent/JP3009421B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-22 US US07/659,878 patent/US5135858A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-27 DE DE69125877T patent/DE69125877T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-27 EP EP91102938A patent/EP0444640B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-28 CN CN91101347A patent/CN1034129C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-28 KR KR1019910003383A patent/KR0143981B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012157612A1 (ja) * | 2011-05-19 | 2012-11-22 | 国立大学法人徳島大学 | 細胞分化誘導剤および分化誘導方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5135858A (en) | 1992-08-04 |
CN1055954A (zh) | 1991-11-06 |
EP0444640A3 (en) | 1992-07-08 |
DE69125877T2 (de) | 1997-08-14 |
KR910021480A (ko) | 1991-12-20 |
JP3009421B2 (ja) | 2000-02-14 |
KR0143981B1 (ko) | 1998-07-01 |
DE69125877D1 (de) | 1997-06-05 |
CN1034129C (zh) | 1997-02-26 |
EP0444640B1 (en) | 1997-05-02 |
EP0444640A2 (en) | 1991-09-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH03251192A (ja) | 有機酸の生物学的製造法 | |
Yamada et al. | Nitrile hydratase and its application to industrial production of acrylamide | |
EP0307926B1 (en) | Process for biological production of amides | |
Blakey et al. | Regio-and stereo-specific nitrile hydrolysis by the nitrile hydratase from Rhodococcus AJ270 | |
US5580765A (en) | Process for producing optically active a-hydroxycarboxylic acid having phenyl group using gordona terrae | |
EP0610049B1 (en) | Process for producing optically active alpha-hydroxycarboxylic acid having phenyl group | |
JPH07213296A (ja) | 微生物によるα−ヒドロキシ酸またはα−ヒドロキシアミドの製造法 | |
KR100269996B1 (ko) | 아미드 화합물의 제조방법 및 거기에 사용하는 미생물 | |
Effenberger et al. | Chemo-and enantioselective hydrolysis of nitriles and acid amides, respectively, with resting cells of Rhodococcus sp. C3II and Rhodococcus erythropolis MP50 | |
HU216652B (hu) | Eljárás amidszármazékok előállítására mikroorganizmusok felhasználásával | |
JP3154646B2 (ja) | グリコール酸の微生物学的製造法 | |
KR20040086309A (ko) | 효소 촉매의 조합을 사용하여 메타크릴산 및 아크릴산을제조하는 방법 | |
JP4672914B2 (ja) | アミド化合物の製造方法 | |
Dadd et al. | Regioselective biotransformation of the dinitrile compounds 2-, 3-and 4-(cyanomethyl) benzonitrile by the soil bacterium Rhodococcus rhodochrous LL100–21 | |
CN1316010C (zh) | 制造氨基化合物的微生物学方法 | |
JP3081649B2 (ja) | S−(+)−マンデルアミドおよびその誘導体の製造法 | |
JP2009027968A (ja) | 新規なニトリラーゼ | |
Moreau et al. | The enzymatic production of adipic acid | |
EA009075B1 (ru) | Штаммы микроорганизма rhodococcus, способные превращать нитрил в амид, и способ получения амидов | |
JP2010022314A (ja) | カルボン酸の製造方法 | |
JPH04218385A (ja) | R(−)−マンデル酸の製造法 | |
JPS633599B2 (ja) | ||
US5728556A (en) | Production of ω-cyanocarboxamides from aliphatic α,ω-dinitriles using pseudomonas putida-derived biocatalysts | |
Fuhshuku et al. | Preparation of d-α-aminolactams by l-enantioselective degradation of α-aminolactam mediated by Mesorhizobium sp. L88 | |
JPH03280892A (ja) | 微生物によるニコチン酸の製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081203 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091203 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101203 Year of fee payment: 11 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101203 Year of fee payment: 11 |