JPS62210994A

JPS62210994A - ジヒドロキシアセトンの製造法

Info

Publication number: JPS62210994A
Application number: JP5584286A
Authority: JP
Inventors: Isao Kawamoto; 勲川本; Kozo Asano; 行蔵浅野; Makoto Okaji; 岡地　諒
Original assignee: Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
Current assignee: KH Neochem Co Ltd
Priority date: 1986-03-13
Filing date: 1986-03-13
Publication date: 1987-09-17
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPH0670B2

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】産業上の利用分野本発明は、放線菌ミクロモノスポラ属に属する微生物を
用いるジヒドロキシアセトンの製造法に関する。

ジヒドロキシアセトンは、界面活性剤、化粧品などの原
料、Ｘ線造影剤の中間体など、医薬、化学品工業などの
広い分野で利用できる。

従来の技術従来、微生物を用いてジヒドロキシアセトンを製造する
方法として、ダラム陰性菌であるアセトバクター属また
はグルコノバクタ−属に属する微生物を用いる方法（特
公昭４９−１１４３３、同５９−２３７９４）などが知
られている。

発明が解決しようとする問題点医薬品、化学品などとして有用なジヒドロキシアセトン
のより優れた製造法の開発が望まれている。

問題点を解決するための手段本発明者は、ジヒドロキシアセトンを生成する能力を有
するより優れた微生物を得るために研究を行った。その
結果、新たに土壌より分離したミクロモノスポラ属に属
する微生物が、グリセロールをジヒドロキシアセトンに
転換する能力を存することを見出し、本発明を完成した
。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明は、ミクロモノスポラ属に属し、グリセロールを
ジヒドロキシアセトンに転換する能力を有する微生物を
、グリセロールを含有した培地に培養することにより、
または培地に培養して得られる菌体またはその処理物を
グリセロールを含有する水溶液中で反応させることによ
り、培養物または水溶液中にジヒドロキシアセトンを生
成させ、これを採取することを特徴とするジヒドロキシ
ア七トンの製造法を提供する。

本発明に用いる微生物としては、放線菌ミクロモノスポ
ラ属に属し、グリセロールをジヒドロキンアセトンに転
換する能力を有する微生物であれば、いずれも用いるこ
とができる。具体的な例としては、ミクロモノスポラｓ
ｐ、　６１６８−Ａ株があげられる。本菌株は、グリセ
ロールからジヒドロキシアセトンへの転換能を有する細
菌として知られているアセトバクター属、グルコノバク
タ−属などの細菌とは、分類上明瞭に区別される微生物
である。

以下に、放線菌ミクロモノスポラＳｔ１．６１６８−Ａ
（以下、６１６８−Ａとも称す）株の形態的、生理的お
よび培養における特徴を述べる。

（１）　　形態的特徴気　菌　糸　：　形成しない基生菌糸　：　分断しない胞　子　柄　：　きわめて短く、基生菌糸から分枝胞　　　　子　：　単一に着底胞子の表面　：　平滑ないし粗胞子の形・大きさ二球形（直径０．８〜１．０μｍ）胞
子の運動性　：　な　しく２）色調基生菌糸　：　オレンジ可溶性色素　：　な　しメラノイド様色素：産生ずる（３）化学組成ジアミノ・ピメリン酸の立体型：メソ型全菌体糖　：　
キシロース、アラビノース（４）生理的特徴生育温度ならびに脱脂牛乳および繊維素に対する作用以
外の項目については、２８℃で２週間後の観察結果を示
し、生育温度は２日後、脱脂牛乳および繊維素に対する
作用については１ヶ月後の結果を示した。

生育温度範囲　＝　２０〜３７℃ 至適温度範囲　：　３０〜３２℃ ゼラチンの液化：　陰　性繊維素の分解　：　陰　性スターチの加水分解二弱　い脱脂牛乳の凝固、ペプトン化：共に陰性メラニン様色素
の生成：陽　性炭素源の同化性　：Ｌ−アラビノース　　　＋Ｄ−キシロース　　　　＋Ｄ−グルコース　　　　＋Ｄ−フラクトース　　　＋シュクロース　　　　　＋イノシトール　　　　　− Ｌ−ラムノース　　　　＋ラフィノース　　　　　± Ｄ−マンニット　　　　　＋Ｄ−ガラクトース　　　＋ α−メリビオース　　　＋サ　　リ　　シ　　ン　　　　　　　　　＋Ｄ−マンノ
ース　　　　＋エリスリトール　　　　− Ｄ−リボース　　　　　− グリセロール　　　　　− ラクトース　　　　± （５）各培地における生育状態各培地で、２８℃、２１日間、６１６ｇ−Ａ株を培養し
た結果を第１表に示す。色の表示はカラー・ハーモニー
・マニユアル（Ｃｏ１ｏｒ　）ＩａｒｍｏｎｙＭａｎｕ
ａｌ、　Ｃｏｎｔａｉｎｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
　ｏｆ　Ａｍｅｒｉｃａ）に従った。表中、Ｇは生育、
ＳＭは基生菌糸の色調、Ｐは可溶性色素を示す。

第　　　１　　　表６１６　Ｂ−Ａ菌株は、細胞壁にメソ−ジアミノピメリ
ン酸を含み、全菌体糖組成としてキシロースおよびアラ
ビノースを特徴的な糖として含有する。

さらに形態的には、気菌糸を形成せず、長生菌糸から単
純分枝したきわめて短い胞子柄に胞子を単一に形成する
ことから、本菌株は放線菌目の中で、ミクロモノスポラ
属に分類される。そこで、本菌株は、ミクロモノスポラ
９１１．６１６８−Ａと命名され、工業技術院微生物工
業技術研究所〈微工研）に昭和６１年２月１３日付で、
ＦεＲＭ　ＢＰ−９８７として寄託されている。

ミクロモノスポラＳ１１．６１６８−Ａ株は、他の放線
菌の場合にみられるように、その性状が変化しやすく、
例えば紫外線、エックス線、放射線、薬品などを用いる
人工的変異手段で変異しうるちのである。従って、人工
的に得られる変異株であっても、ジヒドロキシアセトン
転換能を有するミクロモノスポラ属の菌株であれば、す
べて本発明に使用することができる。

これらの微生物を培養する培地としては、炭素源、窒素
源、無機物などを程よ（含有するものであれば、天然諦
地、人工培地のいずれでもよい。

炭素源としてグルコース、マンニトール、デキストリン
、澱粉などが利用できる。窒素源として大豆粉、小麦、
胚芽、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、コーンステイ
ープリカーなどが利用できる。その他、必要に応じて炭
酸カルシウム、塩化カリウム、リン酸塩などの無機塩類
を添加する。

また、使用する菌株の増殖を促進し、グリセロールから
ジヒドロキシアセトンへの転換能を促進するような有機
物および無機物を、適当に添加することができる。

培養法としては、一般放線菌の場合と同じく液体培養法
、特に深部攪拌培養法（１００〜３００ｒ、ｐｍ）が最
も適している。培養は、好気的条件下で行われる。培養
に適当な温度は２５〜３２℃であるが、通常３０℃付近
で培養する。ｐＨは中性〜弱アルカリ性が望ましい。

本発明では、通常培養に用いられる培地に、グリセロー
ル）を、０．５〜５％の濃度になるように添加しまたは
添加しながら３〜７日間培養する。このようにして、培
養物中にジヒドロキシアセトンが生成蓄積する。

微生物菌体またはその処理物とグリセロールを作用させ
てジヒドロキシアセトンを得る場合（酵素的転換法とい
う）、微生物の培養には前記組成の培地および培養条件
が用いられる。

得られる微生物菌体はそのまま反応に使用できるし、さ
らに該菌体を種々処理して得られる処理物を反応に用い
ても良い。

微生物菌体としては、菌体そのものまたは菌体を含む培
養液が用いられる。

菌体処理物としては、菌体の機械的摩砕処理物、超音波
処理物、凍結乾燥処理物、酵素処理物、乾燥処理物、界
面活性剤処理物、菌体の蛋白質分画、−菌体および菌体
処理物の固定化物などが用いられる。

反応は水溶液中、前記で得られる菌体またはその処理物
を、グリセロールに作用させることによって行われる。

菌体またはその処理物をグリセロール１〜３０％水溶液
、または、さらに無機塩類を添加した反応溶液に懸濁し
、好気的条件下で反応させる。反応に適当な温度は２０
〜３５℃であるが、通常３０℃付近で反応させる。

このようにして、水溶液中にジヒドロキシアセトンが生
成する。

培養物中に生成蓄積されたジヒドロキシアセトンを単離
精製するには、炭素束などの吸着剤、セファデックス、
セルロースなどのゲル濾過剤などによるクロマトグラフ
ィーおよびエタノーノペ酢酸エチルなどの有機溶剤添加
による精製方法が効率的である。

一方、酵素的に転換させて反応液中に生成したジヒドロ
キシアセトンは、菌体を遠心分離などで除去した後、濃
縮などの方法で容易にジヒドロキシアセトンの粗結晶と
して得られる。

以下実施例をあげて本発明を具体的に説明する。

実施例中ジヒドロキシアセトンの確認および定量には、
通常用いられている薄層クロマトグラフィーによるｐ−
アニシジン呈色、レゾルシン塩酸で反応後４９０ｎｍの
吸光度の測定などによる従来の方法のほかに、ジヒドロ
キシアセトンの持つ抗菌活性によるバイオ・アッセイも
用いた。ジヒドロキシアセトンの最少生育阻止濃度は、
バチルス・ズブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ　５ｕｂｔｉ
ｌｉｓ）ＡＴＣＣ６０５１に対して３００■／ｍｌ　、
シニードモナス・セパシア（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　
ｃｅｐａｃｉａ）　ＡＴＣＣ２５６０８に対しては２５
００■７ｍｌであり、ペーパーディスク法あるいは希釈
寒天法などによって定量を行うことができる。

実施例１　発酵法によるジヒドロキシアセトンの生成種培地として、グルコース１％、可溶性デンプン１％、
牛肉エキス０．３％、酵母エキス０．５％。

ペプトン０．５％および炭酸カルシウム０．１％を含有
する培地（殺菌前ｐＨ７，０）を用いた。核種培地５　
Ｑｍｌ　（３００ｍｌ容エルレンリンヤーフラスコ）に
、ミクロモノスポラｓｐ、　６１６８−Ａ株を接種し、
２８℃、４日間培養した。次いで、下記組成の生産培地
５００ｆｆｌｌを２１容工ルレンマイヤーフラスコ４本
に入れ、上記種培養物をｌ　Ｑｍｌずつ植菌した。

生産培地組成ニゲルコース１％、グリセロール２％、コ
ーンステイープリカー０．５％、乾燥酵母１％、大豆粉
２％、Ｋ２　ＨＰ　０４０．０５％、硫酸マグネシウム
０．０５％、炭酸カルシウム０．５％（殺菌前ｐＨ７，
０）培養は２８℃、４日間振盪培養を行った。培養終了後、
培養液を遠心分離（６０００ｘ　ｇ　、　２０分）で菌
体部分と上清とに分けた。菌体部分は、実施例２で用い
た。上清部分１．８１を塩酸でｐ　Ｈ４，０に調整した
後、１０　Ｑｍｌの炭素束（中国産業社製、ＧＬＣ）カ
ラムに通塔し、８０％アセトン水溶液で溶出した。溶出
液のジヒドロキシアセトンの高濃度画分を集めて減圧濃
縮した。次に１０　Ｑｍｌセルロース・カラムに通塔し
、水飽和ｎ−ブタノールで溶出し、ジヒドロキシアセト
ンの高濃度画分を集めて減圧濃縮した。この濃縮液を１
０　ＱｍｌセファデックスＬＨ−２０（ファルマシア・
ファイン・ケミカルズ社製）に通塔し、５０％メタノー
ル水溶液で溶出し、ジヒドロキシアセトン高濃度画分を
集めて減圧濃縮した。その結果、ジヒドロキシアセトン
３．２ｇを得た。

実施例２　酵素的転換法によるジヒドロキシアセトンの
製造法実施例１で培養し、分離した菌体の内３０ｇを２１容エ
ルレンマイヤーフラスコに入れた１０％グリセロール水
溶液６０　Ｑｍｌに懸濁し、２８℃で振盪しながら反応
させた。１２０時間後、反応液中に、ジヒドロキシアセ
トンが２９．２　ｇ生成蓄積した。この反応液から一過
によって菌体を除去し、ｐ液を凍結乾燥することにより
粗ジヒドロキシア七トン２６．６　ｇを得た。

発明の効果本発明によれば、放線菌ミクロモノスポラ属に属する微
生物を用いて、効率よくジヒドロキシアセトンを得るこ
とができる。

Claims

【特許請求の範囲】

ミクロモノスポラ属に属し、グリセロールをジヒドロキ
シアセトンに転換する能力を有する微生物を、グリセロ
ールを含有した培地に培養することにより、または培地
に培養して得られる菌体またはその処理物をグリセロー
ルを含有する水溶液中で反応させることにより、培養物
または水溶液中にジヒドロキシアセトンを生成させ、こ
れを採取することを特徴とするジヒドロキシアセトンの
製造法。