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JP4356992B2 - Method for producing L-talitol using reduction reaction of yeast - Google Patents
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JP4356992B2 - Method for producing L-talitol using reduction reaction of yeast - Google Patents

Method for producing L-talitol using reduction reaction of yeast Download PDF

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Description

本発明は、L-タリトールの製造方法に関するものであり、更に詳細には、L-プシコースからL-タリトール生産能を有する酵母を用いて、L-プシコースからL-タリトールを製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing L-talitol, and more particularly relates to a method for producing L-talitol from L-psicose using a yeast capable of producing L-talitol from L-psicose. is there.

L-タリトールは、糖アルコールに分類される単糖類で、自然界には殆ど存在しない希少糖アルコールである。その製造方法としては、原理的には、有機化学的手法によりL-タロース,L-アルトロース等の単糖類を金属触媒の下、高温高圧化で水素を用いて還元して製造することが可能である。しかし、この方法はL-タリトールを高収率で製造できるものの、高圧オートクレーブを必要とし、多量の水素やエネルギーを消費するのみならず、防災上からも高度な安全施設や管理を必要とする欠点がある。また、実際には、原料となるL-タロース,L-アルトロース等を得ることは極めて困難である。   L-talitol is a monosaccharide classified as a sugar alcohol and is a rare sugar alcohol that hardly exists in nature. In principle, it can be produced by reducing monosaccharides such as L-talose and L-altrose using hydrogen at high temperature and pressure in the presence of a metal catalyst using organic chemical techniques. It is. However, although this method can produce L-talitol in high yield, it requires a high-pressure autoclave, which not only consumes a large amount of hydrogen and energy, but also requires a high level of safety facilities and management for disaster prevention. There is. In practice, it is extremely difficult to obtain L-talose, L-altrose, etc. as raw materials.

第二の方法は、本発明者等が特許文献1、特許文献2、特許文献3等に記載しているケトース3−エピメラーゼ等を用いる酵素反応、およびポリオール脱水素酵素を用いる酵素反応により得られるL-プシコースを,上述の有機化学的手法により製造することが可能である。しかし、L-プシコースを、水素を用いて還元した場合、得られる糖アルコールはL-タリトールとアリトールの混合物となり、収率の低下、製分離をしなければならない等の欠点がある。
特開平6−125776号公報 特開平8−154696号公報 特開平11−056583号公報
The second method is obtained by an enzyme reaction using ketose 3-epimerase and the like described in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3 and the like, and an enzyme reaction using a polyol dehydrogenase. L-psicose can be produced by the organic chemistry method described above. However, when L-psicose is reduced using hydrogen, the resulting sugar alcohol becomes a mixture of L-talitol and allitol, which has the disadvantages of reduced yield and separation.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-125776 JP-A-8-154696 Japanese Patent Laid-Open No. 11-056583

第三の方法は、第二の方法と同様に、ケトース3−エピメラーゼ等を用いる酵素反応、およびポリオール脱水素酵素を用いる酵素反応により得られるL-タガトースからL-タリトールを高収率で製造することが可能である。しかし,使用する酵素の調製,ポリオール脱水素酵素や,本酵素と共役させる蟻酸脱水素酵素が高価である等の改善点を有する.   As in the second method, the third method produces L-talitol in a high yield from L-tagatose obtained by an enzyme reaction using ketose 3-epimerase or the like and an enzyme reaction using polyol dehydrogenase. It is possible. However, it has improvements such as the preparation of the enzyme used, the polyol dehydrogenase, and the formate dehydrogenase conjugated with the enzyme are expensive.

近年、生化学工業が急速に発達し、糖質化学の分野において、従来、殆ど必要としなかった多種類の糖アルコールの需要が興りつつあり、新たな糖アルコールを容易に、安定して製造する方法の確立が望まれている。本発明は、環境にやさしい生化学的手法により、目的とするL-タリトールを高純度、高収率で製造する方法を提供する。   In recent years, the biochemical industry has developed rapidly, and in the field of carbohydrate chemistry, the demand for many kinds of sugar alcohols that have been hardly required has been rising, and new sugar alcohols are easily and stably produced. Establishment of a method is desired. The present invention provides a method for producing a target L-talitol with high purity and high yield by an environmentally friendly biochemical method.

本発明者等は、上記課題を解決するために、L-タリトールを生化学的手法による大量、安価に製造することを目的に鋭意研究した。その結果、メチニコビア属に属し、L-プシコースからL-タリトール生産能を有する酵母が、水溶液中のL-プシコースを容易にL-タリトールに変換することを見出し、これを採取することにより、L-タリトールが高収率で製造されることを確認して、本発明を完成した。本発明は、L-タリトールの製造方法に関するものであり、更に詳細には、メチニコビア属に属し、L-プシコースからL-タリトール生産能を有する酵母を用いて、L-プシコースからL-タリトールを製造する方法に関するものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors diligently studied for the purpose of producing L-talitol in a large amount at a low cost by a biochemical method. As a result, it was found that yeast belonging to the genus Methicobia and having L-psicose producing ability from L-psicose easily converts L-psicose in an aqueous solution to L-talitol, and by collecting this, L- The present invention was completed after confirming that tallitol was produced in high yield. The present invention relates to a method for producing L-talitol, and more specifically, L-talitol is produced from L-psicose using a yeast belonging to the genus Methicovia and capable of producing L-talitol from L-psicose. It is about how to do.

すなわち、本発明は、以下の(1)の微生物を要旨としている。
(1)L-プシコースからL-タリトール生産能を有するメチニコビア・コレンシス(Metschnikowia koreensis)LA1(NITE P-19)。
That is, the gist of the present invention is the following microorganism (1).
(1) Metschnikowia koreensis LA1 (NITE P-19) having the ability to produce L-talitol from L-psicose.

また、本発明は、以下の(2)〜(7)のL-タリトールの製造方法を要旨としている。
(2)原料であるL-プシコースに微生物を接触させてL-タリトールに転換するL-タリトールの製造方法において、該微生物としてL-プシコースをL-タリトールに転換する能力を有するメチニコビア属に属する酵母を用いることを特徴とするL-タリトールの製造方法。
(3)上記微生物との接触が、上記微生物の菌体培養系に原料であるL-プシコースを添加して培養することにより行なう(2)のL-タリトールの製造方法。
(4)上記微生物との接触が、上記微生物を培養して得られた菌体に原料であるL-プシコースを添加してインキュベーションすることにより行なう(2)のL-タリトールの製造方法。
(5)L-プシコースを含有する水溶液の形で、原料であるL-プシコースに微生物を接触させる(3)または(4)のL-タリトールの製造方法。
(6)上記のメチニコビア属に属する酵母が、メチニコビア・コレンシス(Metschnikowia koreensis)であることを特徴とする(2)ないし(5)のいずれかのL-タリトールの製造方法。
(7)生産したL-タリトールを回収することを特徴とする(2)ないし(6)のいずれかのL-タリトールの製造方法。
Moreover, this invention makes the summary the manufacturing method of L-talitol of the following (2)-(7).
(2) In the method for producing L-talitol, which converts L-psicose, which is a raw material, into L-talitol by bringing the microorganism into contact with the microorganism, yeast belonging to the genus Methynicobia having the ability to convert L-psicose into L-talitol as the microorganism A process for producing L-talitol, characterized in that
(3) The method for producing L-talitol according to (2), wherein the contact with the microorganism is carried out by adding L-psicose as a raw material to the cell culture system of the microorganism and culturing.
(4) The method for producing L-talitol according to (2), wherein the contact with the microorganism is carried out by adding L-psicose as a raw material to the cells obtained by culturing the microorganism and incubating.
(5) The method for producing L-talitol according to (3) or (4), wherein a microorganism is brought into contact with L-psicose as a raw material in the form of an aqueous solution containing L-psicose.
(6) The method for producing L-talitol according to any one of (2) to (5), wherein the yeast belonging to the genus Methynicobia is Metschnikowia koreensis .
(7) The method for producing L-talitol according to any one of (2) to (6), wherein the produced L-talitol is recovered.

本発明は、従来得ることの極めて困難であったL-タリトールを、生化学的方法によって容易に製造する方法を確立するものである。メチニコビア属に属する酵母を用いてL-プシコースを原料としてL-タリトールを生産できる、工業的製造法にとって有利であるL-タリトールの製造方法を提供することができる。   The present invention establishes a method for easily producing L-talitol which has been extremely difficult to obtain by a biochemical method. It is possible to provide a method for producing L-talitol, which is advantageous for an industrial production method, capable of producing L-talitol using L-psicose as a raw material using yeast belonging to the genus Methicobia.

本発明において、L-プシコースからL-タリトールを製造するのに使用される酵母はメチニコビア属に属し、L-プシコースからL-タリトール生産能を有する酵母である。
本発明でいう、メチニコビア属に属し、L-プシコースからL-タリトール生産能を有する酵母は、L-プシコースを含有する水溶液に接触し、L-プシコースからL-タリトールを生産し得る微生物であればよく、例えば、メチニコビア・コレンシス、または、この変異株などの酵母が好適であり、通常これら酵母を栄養培地で培養し、望ましくは、振トウ、通気攪拌などの好機的条件下で培養し、培養中に、または得られた生菌体を用いて、水溶液中のL-プシコースをL-タリトールに変換させ、生成するL-タリトールを採取すればよい。
実施例で用いた微生物は、L-プシコースからL-タリトール生産能を有するメチニコビア・コレンシス(Metschnikowia koreensis)LA1である。
In the present invention, the yeast used to produce L-talitol from L-psicose belongs to the genus Methicovia and has the ability to produce L-talitol from L-psicose.
In the present invention, yeast belonging to the genus Methicobia and having L-psicose-producing ability can be used as long as it is a microorganism that can contact L-psicose-containing aqueous solution and produce L-talitol from L-psicose. Well, for example, yeasts such as Methicobia chorensis or mutants thereof are suitable, and these yeasts are usually cultured in a nutrient medium, and preferably cultured under favorable conditions such as shaking tow and aeration stirring. The L-psalitol in the aqueous solution may be converted into L-talitol and the produced L-talitol may be collected using the obtained living microbial cells.
The microorganism used in the examples is Metschnikowia koreensis LA1 having the ability to produce L-talitol from L-psicose.

Metschenikowia koreensis LA1は、YM液体培地での栄養細胞の形態は楕円形または円筒形で,大きさは(3-6×4-7μm),皮膜の形成なし.
YM寒天培地でのコロニーの色調は白からクリーム色,性状はバター状.コロニー表面は粗面,光沢は鈍光.
コーンミール培地を用いたDalumau plate培養での偽菌糸形成は認められない.
1/10V8寒天培地上で形成した子嚢中の胞子数は2個.
発酵性はD-グルコース:+,D-ガラクトース,スクロース,マルト−ス,ラフィノース,トレハロース:−
資化性はD-グルコース:+,ガラクトース:+,L-ソルボース:+,スクロース:+,マルト−ス:+,セロビオース:プラス,トレハロース:+,ラクト−ス:−,メリビオース:−,ラフィノース:−,メレジトース:+,イヌリン:−,可溶性デンプン:+,D-キシロース:+,L-アラビノース:−,D-アラビノース:+,D-リボース:+,L-ラムノース:−,エタノール:+,グリセロール:+,エリスリトール:−,リビトール:+,マンニトール:+,ソルビトール:+,サリシン:+,乳酸:−,クエン酸:−,イノシトール:−
硝酸資化性:−,ビタミンフリー培地での増殖:−,37℃での増殖:−,DBB反応:−,ウレアーゼ試験:+
Metschenikowia koreensis LA1 is a vegetative cell in YM liquid medium with an oval or cylindrical shape (3-6 × 4-7μm) and no film formation.
The color of the colony on YM agar medium is white to cream, and the property is buttery. The colony surface is rough and gloss is dull.
No pseudohyphae formation is observed in Dalumau plate culture using cornmeal medium.
The number of spores in an ascomb formed on a 1 / 10V8 agar medium is 2.
Fermentability is D-glucose: +, D-galactose, sucrose, maltose, raffinose, trehalose:-
The assimilation is D-glucose: +, galactose: +, L-sorbose: +, sucrose: +, maltose: +, cellobiose: plus, trehalose: +, lactose:-, melibiose:-, raffinose: -, Melezitose: +, inulin:-, soluble starch: +, D-xylose: +, L-arabinose:-, D-arabinose: +, D-ribose: +, L-rhamnose:-, ethanol: +, glycerol : +, Erythritol:-, ribitol: +, mannitol: +, sorbitol: +, salicin: +, lactic acid:-, citric acid:-, inositol:-
Nitrate assimilation:-, growth on vitamin-free medium:-, growth at 37 ° C:-, DBB reaction:-, urease test: +

上記菌株は、Cletus P. Kurtman and Christie J. Robnett, Identification and
phylogeny of ascomycetous yeasts from analysis of nuclear large subunit(26S)
ribosomal DNA partial sequences. Antonie van Leeuwenhoek 73,
331-371, 1998に準じて26SrDNAのD1/D2ドメインの部分塩基配列を測定し,National Center of Biotechnology Information のNCBI-BLASTを用い,塩基配列の相同性より最終的な菌株の種の決定を行なっている。
The above strains are Cletus P. Kurtman and Christie J. Robnett, Identification and
phylogeny of ascomycetous yeasts from analysis of nuclear large subunit (26S)
ribosomal DNA partial sequences. Antonie van Leeuwenhoek 73,
Measure the partial base sequence of the D1 / D2 domain of 26S rDNA according to 331-371, 1998, and use NCBI-BLAST of the National Center of Biotechnology Information to determine the final strain species from the base sequence homology. ing.

メチニコビア・コレンシス に属する菌株は、このたび特許出願するに際し、独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター(千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8)に2004年9月6日に国内寄託している(NITE P-19)。   On September 6, 2004, the strain belonging to Methicobia chorensis was applied to the Patent Microorganism Depositary Center of the National Institute of Technology and Evaluation (2-5-8, Kazusa-Kamazu, Kisarazu City, Chiba Prefecture). Deposited (NITE P-19).

培養方法としては、メチニコビア属に属する酵母が必要とする栄養源、例えば、炭素源、窒素源、無機塩などを含有する栄養培地、望ましくは、微酸性乃至中性の液体培地に、L-プシコースからL-タリトール生産能を有する酵母を植菌し、温度約30℃で48時間乃至60時間、好気的条件下で培養すればよい。とりわけ、炭素源として炭素源としてL-アラビトールが最適であり,その他,L-アラビノース,D-キシロース,エリスリトールなども炭素源として好適である.炭素源とともに他の各種栄養源を含有する液体培地で好気的に培養するのが望ましい。   As the culture method, a nutrient medium required by yeast belonging to the genus Methynicobia, for example, a nutrient medium containing a carbon source, a nitrogen source, an inorganic salt, etc., preferably a slightly acidic to neutral liquid medium, L-psicose The yeast having the ability to produce L-talitol can be inoculated and cultured at a temperature of about 30 ° C. for 48 to 60 hours under aerobic conditions. In particular, L-arabitol is most suitable as a carbon source, and L-arabinose, D-xylose, erythritol and the like are also suitable as a carbon source. It is desirable to culture aerobically in a liquid medium containing a carbon source and various other nutrient sources.

前述のような培養方法によって得られた生菌体を、L-プシコースを含有する水溶液と接触、望ましくは、振トウ、通気攪拌、酸素の圧入などの好気的条件下で接触させ、その糖質を、L-タリトールに変換させることができる。この変換に際して,反応液中にD-ソルビトール,グリセロール等を共存させることにより,L-プシコースからL-タリトールへの変換速度が速くなり好都合である.   Viable cells obtained by the culture method as described above are brought into contact with an aqueous solution containing L-psicose, preferably under aerobic conditions such as shaking tow, stirring with aeration, and injecting oxygen, and the sugar The quality can be converted to L-talitol. In this conversion, coexistence of D-sorbitol, glycerol, etc. in the reaction solution is advantageous because the conversion rate from L-psicose to L-talitol increases.

この変換に用いられる酵母は、培養液中のそれを利用することも、また、培養液から分離された生菌体を利用することも随意である。   The yeast used for this conversion is optional to use it in the culture solution or to use viable cells separated from the culture solution.

以上述べた各種の方法により生成、蓄積したL-タリトールを含有する水溶液は、適当な分離方法、例えば、遠心分離、濾過などの方法によって菌体など不溶物と分離され、採取される。   The aqueous solution containing L-talitol produced and accumulated by the various methods described above is separated and collected from insoluble matter such as bacterial cells by an appropriate separation method such as centrifugation or filtration.

得られたL-タリトール水溶液は、必要により、例えば、硫安塩析、水酸化亜鉛吸着などによる除蛋白、活性炭吸着による脱色、H型、CO型イオン交換樹脂による脱塩などの方法により生成し、濃縮してシロップ状のL-タリトール製品を採取することができる。更にイオン交換樹脂を用いるカラムクロマトグラフィーで分画、精製、濃縮することにより結晶化することができ、99%以上の高純度の結晶表品も容易に得ることができる。 The obtained aqueous L-talitol solution can be produced by methods such as ammonium sulfate salting out, deproteinization by zinc hydroxide adsorption, decolorization by activated charcoal adsorption, desalting by H-type or CO 3 type ion exchange resin, if necessary. The syrupy L-talitol product can be collected by concentration. Furthermore, it can be crystallized by fractionation, purification, and concentration by column chromatography using an ion exchange resin, and a high purity crystal product of 99% or more can be easily obtained.

このようにして製造されるL-タリトールは,通常,原料のL-プシコースに対し70w/w%以上の高収率で得られ,大量,安価に供給する工業的製造方法として好適である.   The L-talitol produced in this way is usually obtained in a high yield of 70 w / w% or more with respect to the raw material L-psicose and is suitable as an industrial production method for supplying a large amount at a low cost.

したがって、L-タリトールは、試薬用途のみならず、食品工業、医薬品工業、化学工業などの工業用途にその原料、中間体などとして有効に利用できる。   Therefore, L-talitol can be effectively used as a raw material, an intermediate and the like not only for reagent use but also for industrial use such as food industry, pharmaceutical industry and chemical industry.

カザミノ酸0.4w/v%,酵母エキス0.1w/v%,リン酸一カリウム0.1w/v%,硫酸マグネシウム・7水塩0.05w/v%,炭酸カルシウム・2水塩0.01w/v%,L-アラビノース1.0w/v%および脱イオン水からなる培養液100mlを500ml容振トウフラスコ6本にとり,121℃,15分間オートクレーブした後,放冷した.これに同培地にて,48時間,あらかじめ培養したメチニコビア・プルランスLA1の培養液を0.1v/v%植菌し,30℃で48時間振トウ培養した. Casamino acid 0.4 w / v%, yeast extract 0.1 w / v%, monopotassium phosphate 0.1 w / v%, magnesium sulfate heptahydrate 0.05 w / v%, calcium carbonate dihydrate 0. 100 ml of a culture solution consisting of 01 w / v%, L-arabinose 1.0 w / v% and deionized water was placed in 6 500 ml shake tow flasks, autoclaved at 121 ° C. for 15 minutes, and allowed to cool. To this, 0.1 v / v% of the culture solution of Methicobia pullulans LA1 previously cultured for 48 hours in the same medium was inoculated and cultured at 30 ° C. for 48 hours with shaking.

培養後,遠心分離により集菌し,得られた生菌体をL-プシコース0.5w/v%,D-ソルビトール1w/v%を含有する0.05M PIPES緩衝液(pH7.0)100mlに加え混合し,これを50mlずつ,500m容振トウフラスコ2本にとり,30℃,24時間振トウし,L-プシコースをL-タリトールに変換させた.24時間後,遠心分離して菌体を除去した. After cultivation, the cells are collected by centrifugation, and the obtained living cells are added to 100 ml of 0.05 M PIPES buffer (pH 7.0) containing 0.5 w / v% L-psicose and 1 w / v% D-sorbitol. The mixture was added and mixed in 50 ml aliquots in two 500 m shake tow flasks and shaken at 30 ° C. for 24 hours to convert L-psicose into L-talitol. After 24 hours, the cells were removed by centrifugation.

得られた上清液に25w/v%硫酸亜鉛を1/10容加え,pH7.6に調整し,遠心分離して上清液を採取した.この上清液を,定法に従って,活性炭を用いて脱色し,次いで『ダイアイオンSK1B』(H型,三菱化成工業株式会社製造の商品名)および『アンバーライトIRA611』(CO型,オルガノ株式会社製造の商品名)を用いて脱塩し,減圧濃縮して,濃度約60%の透明なシラップを得た. 1/10 volume of 25 w / v% zinc sulfate was added to the obtained supernatant, the pH was adjusted to 7.6, and the supernatant was collected by centrifugation. This supernatant was decolorized using activated carbon according to a conventional method, and then “Diaion SK1B” (H type, trade name manufactured by Mitsubishi Kasei Kogyo Co., Ltd.) and “Amberlite IRA611” (CO 3 type, Organo Corporation). The product was desalted using the product name) and concentrated under reduced pressure to obtain a transparent syrup having a concentration of about 60%.

『ダウエックス50WX2』(Ca型カチオン交換樹脂,ダウケミカル社製造の商品名)を用いるカラムクロマトグラフィーによりL-タリトール高含有画分を採取し,これを生成,濃縮し,L-タリトールを結晶化させ,分蜜して結晶L-タリトールを採取した.結晶L-タリトールのL-プシコースに対する収率は,固形物当たり約50%であった. A fraction containing a high L-talitol content was collected by column chromatography using Dowex 50WX2 (Ca-type cation exchange resin, trade name manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.), produced, concentrated, and crystallized from L-talitol. And crystallized L-talitol. The yield of crystalline L-talitol based on L-psicose was about 50% per solid.

このようにして得られた製品を同定するために,実験により理化学的性質を調べ,その性質を,『ジャーナル・オブ・ファーメンテーション・アンド・バイオエンジニアリング』,第85巻,84頁乃至88頁(1998年)に記載された方法により,D-プシコースから調製されたD-タリトールを標準物質として,その測定値と比較した. In order to identify the product thus obtained, the physicochemical properties were examined by experiment, and the properties were described in “Journal of Fermentation and Bioengineering”, Vol. 85, pp. 84-88. (1998) and compared with the measured value using D-talitol prepared from D-psicose as a standard substance.

(1)高速液体クロマトグラフィーによる分析
本製品を高速液体クロマトグラフィー(日立製作所LaChrom:カラム,日立製作所GL−C611;溶離液,10―4M水酸化ナトリウム,60℃;流速,1ml/min;検出,日立製作所L-3350)で分析したところ,その溶出位置は,標準物質としてのD-タリトールと同一の21.6分であった.また本製品の融点は88.0℃とD-タリトールと一致した.
(1) Analysis by high performance liquid chromatography This product was analyzed by high performance liquid chromatography (Hitachi LaChrom: column, Hitachi GL-C611; eluent, 10-4 M sodium hydroxide, 60 ° C; flow rate, 1 ml / min; detection). , Hitachi L-3350), the elution position was 21.6 minutes, the same as D-talitol as the standard substance. The melting point of this product was 88.0 ° C, consistent with D-talitol.

(2)比旋光度
本製品の測定値[α]D=−3.20°
標準試薬のD-タリトールの測定値[α]D=+3.20°
(2) Specific rotation Measured value [α] D = −3.20 ° of this product
Measured value of standard reagent D-talitol [α] D = + 3.20 °

(3)赤外吸収スペクトル
KBr錠剤法で測定した本製品の赤外吸収スペクトルを図1に示した.このスペクトルは,図2に示した標準のD-ソルビトールの赤外吸収スペクトルとよく一致した.
(3) Infrared absorption spectrum Figure 1 shows the infrared absorption spectrum of the product measured by the KBr tablet method. This spectrum was in good agreement with the infrared absorption spectrum of standard D-sorbitol shown in Fig. 2.

(4)13C-NMRの測定
本製品の13C-NMRの測定を『バイオケミストリー(Biochemistry)』,第13巻,第146乃至153頁(1974年)に記載している方法に準じて行なったところ,その化学シフトは表1に示すごとく,標準のD-タリトールによく一致した.
(4) 13 C-NMR measurement of 13 C-NMR measurement of the product of "Biochemistry (Biochemistry)", carried out according to the method described in Vol. 13, 146 to 153 pages (1974) As shown in Table 1, the chemical shift agreed well with that of standard D-talitol.

Figure 0004356992
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以上の結果から明らかなように,本製品が,高速液体クロマトグラフィー,融点,赤外線吸収スペクトル,13C-NMRの測定結果については,標準のD-タリトールの値とよく一致し,比旋光度については,標準のD-タリトールと本製品の値は一致したが,+,−が逆であり,本発明で得られた製品はL-タリトールであると判断される.本製品は希少糖類として試薬用途のみならず,食品工業,医薬品,化学工業などの原料,中間体などとしても利用できる. As is clear from the above results, the measurement results of high performance liquid chromatography, melting point, infrared absorption spectrum, and 13 C-NMR of this product are in good agreement with the values of standard D-talitol, and the specific rotation is confirmed. The standard D-talitol and the value of this product matched, but + and-were reversed, and the product obtained by the present invention was judged to be L-talitol. This product can be used not only as a reagent as a rare saccharide, but also as a raw material and intermediate for food industry, pharmaceuticals, chemical industry, etc.

実施例1と同組成の培養液を用い,同様の方法で菌体を培養し,次いで遠心分離し,菌体を採取した.得られた生菌体をL-プシコース3w/v%,D-ソルビトール1w/v%を含有する0.05M PIPES緩衝液(pH7.0)50mlに加え混合し,これを500m容振トウフラスコにとり,30℃,48時間振トウし,L-プシコースをL-タリトールに変換させた.変換反応中,共存させたD-ソルビトールは,12時間毎に反応液濃度が1w/v%となるよう注加した.72時間後,遠心分離して菌体を除去し,実施例1と同様に,定法に従って,活性炭で脱色,イオン交換樹脂で脱塩し,濃縮した.L-タリトール含有率75%,濃度約70%の透明なシラップを,原料に対して,固形物当たり約67%の収率で得た.   Using the culture solution having the same composition as in Example 1, the cells were cultured in the same manner, and then centrifuged to collect the cells. The obtained viable cells were mixed with 50 ml of 0.05 M PIPES buffer (pH 7.0) containing 3 w / v% L-psicose and 1 w / v% D-sorbitol, and the resulting mixture was placed in a 500-m shake tow flask. The mixture was shaken at 30 ° C. for 48 hours to convert L-psicose into L-talitol. During the conversion reaction, the coexisting D-sorbitol was added so that the reaction solution concentration became 1 w / v% every 12 hours. After 72 hours, the cells were removed by centrifugation, and were decolorized with activated carbon, desalted with ion exchange resin and concentrated in the same manner as in Example 1. A transparent syrup having an L-talitol content of 75% and a concentration of about 70% was obtained with a yield of about 67% per solid relative to the raw material.

本製品は,食品工業,医薬品工業,化学工業などの原料,中間体などとして有利に利用できる.   This product can be advantageously used as a raw material and intermediate for food industry, pharmaceutical industry, chemical industry, etc.

本発明は,従来得ることの極めて困難であったL-タリトールを,生化学的方法によって容易に製造する方法を確立するものである.特に,メチニコビア属に属する微生物を用いてL-プシコースを原料としてL-タリトールを生産できることを見いだしたことは,L-タリトールの製造法にとって,極めて有利である.
すなわち,原料となるL-プシコースは,本発明者等が特開平6−125776号広報,特開平8−154696号広報等に記載しているケトース3−エピメラーゼ等を用いる酵素反応,および特開平11−056583号に記載しているポリオール脱水素酵素を用いる酵素反応により,D-フルクトースを出発原料に,D-プシコースを経て,アリトールから,生化学的方法によって大量生産が可能になったケトヘキソースであるためL-タリトールの大量生産が可能となった.従って,本発明の方法は,L-タリトールの工業的製造法として好適であり,大量,安価な供給を容易にし,希少糖類としての試薬用途のみならず,従来予想すらできなかった食品工業,医薬品工業,化学工業など広範な工業用途への利用の道を拓くものである.
The present invention establishes a method for easily producing L-talitol which has been extremely difficult to obtain by a biochemical method. In particular, it has been found that L-talitol can be produced using L-psicose as a raw material using microorganisms belonging to the genus Methynicobia, which is extremely advantageous for the production method of L-talitol.
That is, L-psicose used as a raw material is an enzyme reaction using ketose 3-epimerase described in JP-A-6-125576, JP-A-8-154696, etc. by the present inventors, and JP-A-11 A ketohexose that can be mass-produced by biochemical methods from D-fructose as a starting material, D-psicose, and allitol by enzymatic reaction using polyol dehydrogenase described in No. 056583 Therefore, mass production of L-talitol became possible. Therefore, the method of the present invention is suitable as an industrial production method of L-talitol, facilitates the supply of a large amount and at a low cost, and is not only used as a reagent as a rare saccharide but also in the food industry and pharmaceuticals that could not be predicted in the past. It opens the way for a wide range of industrial applications such as industry and chemical industry.

生産物のIRスペクトルIR spectrum of the product D-タリトールのIRスペクトルIR spectrum of D-talitol

Claims (7)

L-プシコースからL-タリトール生産能を有するメチニコビア・コレンシス(Metschnikowia koreensis)LA1(NITE P-19)。 Metschnikowia koreensis LA1 (NITE P-19) has the ability to produce L-talitol from L-psicose. 原料であるL-プシコースに微生物を接触させてL-タリトールに転換するL-タリトールの製造方法において、該微生物としてL-プシコースをL-タリトールに転換する能力を有するメチニコビア属に属する酵母を用いることを特徴とするL-タリトールの製造方法。   In a method for producing L-talitol, which contacts L-psicose as a raw material and converts it to L-talitol, using a yeast belonging to the genus Methynicobia having the ability to convert L-psicose to L-talitol as the microorganism. A process for producing L-talitol. 上記微生物との接触が、上記微生物の菌体培養系に原料であるL-プシコースを添加して培養することにより行なう請求項2のL-タリトールの製造方法。   The method for producing L-talitol according to claim 2, wherein the contact with the microorganism is carried out by adding L-psicose as a raw material to the cell culture system of the microorganism and culturing. 上記微生物との接触が、上記微生物を培養して得られた菌体に原料であるL-プシコースを添加してインキュベーションすることにより行なう請求項2のL-タリトールの製造方法。  The method for producing L-talitol according to claim 2, wherein the contact with the microorganism is carried out by adding L-psicose as a raw material to the cells obtained by culturing the microorganism and incubating the same. L-プシコースを含有する水溶液の形で、原料であるL-プシコースに微生物を接触させる請求項3または4のL-タリトールの製造方法。   The method for producing L-talitol according to claim 3 or 4, wherein the microorganism is brought into contact with L-psicose as a raw material in the form of an aqueous solution containing L-psicose. 上記のメチニコビア属に属する酵母が、メチニコビア・コレンシス(Metschnikowia koreensis)であることを特徴とする請求項2ないし5のいずれかのL-タリトールの製造方法。 The method for producing L-talitol according to any one of claims 2 to 5, wherein the yeast belonging to the genus Methynicobia is Metschnikowia koreensis . 生産したL-タリトールを回収することを特徴とする請求項2ないし6のいずれかのL-タリトールの製造方法。

7. The method for producing L-talitol according to claim 2, wherein the produced L-talitol is recovered.

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