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JPH0560357B2 - - Google Patents
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JPH0560357B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0560357B2
JPH0560357B2 JP63164197A JP16419788A JPH0560357B2 JP H0560357 B2 JPH0560357 B2 JP H0560357B2 JP 63164197 A JP63164197 A JP 63164197A JP 16419788 A JP16419788 A JP 16419788A JP H0560357 B2 JPH0560357 B2 JP H0560357B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
bacterial cells
dried
cells
solvent
Prior art date
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Application number
JP63164197A
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Japanese (ja)
Other versions
JPH022381A (en
Inventor
Hideki Fukuda
Susumu Kyotani
Toshimitsu Nakajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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Publication of JPH022381A publication Critical patent/JPH022381A/en
Publication of JPH0560357B2 publication Critical patent/JPH0560357B2/ja
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明はリン脂質の製造方法に関し、更に詳し
くは、微生物乾燥菌体により塩基構造が変換され
たリン脂質を製造する方法に関する。 リン脂質は、単に乳化剤に用い得るのみならず
リポソームの基材として薬剤運搬体、人工血液、
人工細胞、あるいは免疫診断等への応用が近年注
目されており、また、それ自体生理活性・薬理活
性を持つものとして、医学・薬学・工学分野等に
おいて様々な用途が考えられている。このような
多用な要求に対応するために、種々の用途に応じ
た構造を有するリン脂質を効率良く製造する方法
を開発することは、産業上非常に意義のあること
である。 〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕 従来、このようなリン脂質を製造する方法とし
ては、キヤベツ由来あるいは微生物由来の種々の
精製ホスホリパーゼD酵素を直接あるいは固定化
等を行つて反応させる方法が提案されている(特
開昭63−36790、同63−36792、同63−91087)。し
かしながら、このような抽出酵素あるいは精製酵
素は酵素の製造プロセスのコストが高く、経済的
に大きな課題となつている。更に、酵素をセライ
ト等の担体に固定化する方法は反応物質が担体上
の酵素まで拡散しにくく、特に担体の細孔内に吸
着された酵素は反応には実質的に関与せず、有効
に働く酵素が減少する等の問題があり、企業化を
企てる上で大きな障害となつている。また、ゲル
化剤等により包括固定化法は固定化の操作が複雑
で、しかも拡散律速による反応速度の低下等の不
都合な点が多く、改善が望まれている。 本発明は、ホスホリパーゼDを有する乾燥菌体
を直接反応を供すことにより、これらの欠点を改
善し、高収率で目的物が得られるリン脂質の塩基
交換反応法を提供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 即ち、本発明は塩基構造が変換されたリン脂質
を製造するにあたり、原料リン脂質と水酸基を有
する受容体とを、ホスホリパーゼDを有する放線
菌の乾燥菌体に接触させて反応を行うことを特徴
とするリン脂質の製造方法を内容とするものであ
る。 本発明において用いられる原料リン脂質として
は、ホスホリパーゼDの基質となり得るものであ
れば、天然から抽出したもの、または抽出後精製
したもの、あるいは合成したものの如何を問わず
使用できる。また、市販のもの、あるいは公知の
方法で調製したものを使用してもよい。例えば、
脱脂大豆レシチン、卵黄レシチン、ホスフアチジ
ルコリン、ホスフアチジルエタノールアミン、ホ
スフアチジルセリン、ホスフアチジルグリセロー
ル等、またはそれらの混合物等が挙げられる。本
発明の効果を最大に発揮するためには、原料リン
脂質として精製したもの、ないしは組成の単純な
ものを用いた方が純粋な反応生成物が得られる面
で都合が良い。また、原料コストと入手の容易さ
及び酵素に対する反応性の面から、特にホスフア
チジルコリン、ホスフアチジルエタノールアミン
またはホスフアチジルセリンが工業的に効果が高
く好適である。 本発明における受容体としては、コリン、エタ
ノールアミン、セリン、N−メチルエタノールア
ミン、N、N−ジメチルエタノールアミンなどの
含窒素アルコール類やグリセロール、グルコー
ス、フラクトース等のポリオール、単糖類などを
挙げることができる。 反応は、原料リン脂質を溶解または懸濁させる
有機溶媒の存在下で行うことが好ましく、微生物
酵素を失活させることの少ない溶媒系であればい
ずれも使用できる。例えば石油エーテル、ジエチ
ルエーテル、メチルエチルエーテル、ジイソプロ
ピルエーテル、クロロホルム、ジクロロメタン、
四塩化炭素、ジクロロエタン、n−ヘキサン、シ
クロヘキサン、n−オクタン、イソオクタン、酢
酸エチル、ジオキサン、ベンゼン等の溶媒、また
はこれらの混合溶媒系、またはこれにアセトン、
アセトニトリル等の極性溶媒を混合した混合溶媒
系が挙げられる。ただし、アルコール類は目的反
応の基質となるため、基質として添加する以外に
用いることはあまり好ましくない。 本発明において用いられる放線菌としては、ホ
スホリパーゼDを生成するものであれば全て用い
ることができるが、特にストレプトマイセス
(Streptomyces)属やストレプトバーチシリウム
(Streptoverticillium)属、ミクロモノスポラ
(Micromonospora)属、ノカルデイア
(Nocardia)属、ノカルデイオプシス
(Nocardiopsis)属、アクチノマヂユーラ
(Actinomadura)属等に属する微生物を挙げる
ことができる。より具体的には、ストレプトマイ
セス・クロモフアスカス(St・chromofuscus
IFO 12851)、ストレプトマイセス・メデイオシ
デカス(St.mediocidicus IFO 13202)、ストレ
プトマイセス・ラベンジユラエ(St.lavendulae
subsp.lavendulae IFO 12789)、ストレプトマイ
セス・プルニカラー(St.prunicolor IFO
13075)、ストレプトマイセス・アンチバイオテイ
カス(St.antibioticus IFO 12652)、ストレプト
バーチシリウム・グリゼオカルネウム(Stv.
griseocarneum IFO 12776)、ストレプトバーチ
シリウム・シンナモネウム(Stv.cinnamoneum
subsp.cinnamomeum IFO 12852)、ストレプト
バーチシリウム・ハチジヨーエンセ(Stv.
hachijoense IFO 12782)、ミクロモノスポラ・
チヤルセア(M.chalcea ATCC 12452)、ノカル
デイア・メデイテラーネイ(Nocardia
mediterranei IFO 13142)、ノカルデイオプシ
ス・ダソンビレイ(Nocardiopsis dassonvillei
IFO 13908)、アクチノマヂユーラ・リバノチカ
(Actinomadura libanotica IFO 14095)等が挙
げられ、これらの他にも公知の微生物が適用され
る。 上記微生物を反応の触媒として効率良く働かせ
るには、微生物内にホスホリパーゼDを多量に含
有させる培養方法、および菌体内ホスホリパーゼ
Dを受容体と接触し易く、しかも活性をできるだ
け低下させない乾燥条件が重要となる。 培養に用いる倍地としては、微生物の培養に通
常用いられるのが広く使用され得る。炭素源とし
ては同化可能な炭素化合物、例えばブドウ糖、シ
ヨ糖、乳糖、麦芽糖、でんぷん、デキストリン、
糖蜜、グリセリン等や炭化水素類が使用される。
窒素源としては利用可能な窒素化合物であればよ
く、特にコーンスチープリカー、大豆粉、小麦グ
ルテン、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、麦芽
エキス、カゼイン加水分解物等の有機化合物が好
ましい。その他、リン酸塩、マグネシウウ、カル
シウム、カリウム、鉄、マンガン、亜鉛等の塩類
が必要に応じて使用される。 培養温度は菌が発育し、ホスホリパーゼDを生
産する範囲内で適宜採用し得るが、通常15〜40℃
で培養される。培養時間は条件によつて異なり、
菌体内ホスホリパーゼD活性が最大となる時点で
培養を終了すればよく、通常は1〜6日程度であ
る。 また、本発明においては、多孔質体からなる微
生物保持体と共に培養を行い、該保持体に微生物
を付着・増殖させ、得られた菌体を使用すること
ができる。このような方法においては、保持体の
表層付近に生物膜状菌体が形成され、これによつ
てホスホリパーゼDがより安定で、しかも連続生
産や繰返し回分生産などの有効な反応システムに
応用できるので、生産性が大幅に向上し極めて好
都合である。上記微生物保持体としては、微生物
の持つ粘着力、吸着力により微生物の吸着増殖を
可能ならしめる任意の材料が適用できる。例え
ば、高分子多孔質材料としては、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフイン系;ブタジ
エンまたはイソプレンなどのジエン系;ポリ塩化
ビニル、ポリビニルアルコール、アクリルアミド
またはポリスチレンなどのビニル系重合体;ポリ
エーテル、ポリエステル、ポリカーボネートまた
はポリアミド等の縮合系;ポリウレタン、シリコ
ンおよびフツ素系樹脂などの材料、また無機材料
としては、セラミツク、ガラス、活性炭、および
多孔質金属や金属加工材料などが適用できる。い
ずれの材料においても該保持体に微生物を良好に
固定化させるため、空〓率が60〜90%、孔の径が
2〜2000μmの範囲にある多孔質材料や、空〓率
が60〜99%である金属加工材料等を使用するのが
好ましい。 このような種々の保持体は、微生物の種類およ
び培養条件等によつて適宜選択でき、形状につい
ては例えば球状、ブロツク状あるいはシート状等
に加工して使用することができる。寸法について
は、微生物の種類、培養条件、反応器の種類等に
よつて適宜決定されるが、球状であれば直径が概
ね1〜100mm、ブロツク状のものであれば一辺が
概ね1〜100mmのものが使用される。また、微生
物を上記保持体に固定化させるには、通常公知の
回分、半回分、連続培養等を用いて容易に達成さ
れる。 上記の如く得られた菌体から水分を除去する方
法としては、原則的には酵素が失活しない温度
(40〜60℃)で乾燥すればよいが、単に水分を蒸
発させる方法では細胞組成の収縮が起こり非常に
堅くなり、組織内のホスホリパーゼDと外界との
接触が断たれ活性を発現することが困難となる。
従つて、菌体を乾燥させることは細胞組織の収縮
を伴わない方法を採用しなければならない。この
ため、水溶性溶媒、例えばアセトンまたはメタノ
ール、エタノール、イソプロパノール等の低級ア
ルコール類中に菌体を浸して組織内を溶媒に置換
した後、溶媒を蒸発させる方法により、細胞組織
の収縮を抑えて乾燥菌体を得ることができる。こ
の場合、乾燥方法としては真空乾燥、凍結乾燥、
低温乾燥等の公知の乾燥法が使用できる。更に、
菌体を溶媒に浸す前に5重量%以下のグルタール
アルデヒド水溶液に浸して細胞組織を固定化する
ことにより、細胞組織の収縮をより効果的に抑え
ることができる。このような方法にて得られた菌
体の水分は、通常1〜20重量%の水分含量ゐ調製
される。 このようにして調製された乾燥菌体を反応物
質、即ち原料リン脂質と受容体の混合物中に懸濁
させ反応させるが、水と有機溶媒の比は水:有機
溶媒を重量比で1:0.5〜0.1:10の範囲で用いる
ことができるが、副反応によつて生じるホスフア
チジン酸の生成を極力防ぐためには水分を40重量
%以下に制御した方が好ましい。 反応温度は用いる菌体内酵素の適切温度であれ
ば良く、通常20〜60℃の範囲である。ただし、用
いる溶媒が低沸点のものである場合等には、この
限りではない。 反応時間については、回分の場合は概ね0.5〜
40時間、半回分法や連続法においても、この反応
条件に見合つた反応時間を設定することにより、
目的とする反応を行わせることができる。また反
応様式としては、容器に入れた溶媒中に微生物菌
体を分散、懸濁し接触反応させればよく、回転攪
拌や超音波による攪拌方法、カラムなどに充填す
る方法、気泡塔型反応器等によつて流動させる方
法等のあらゆる形式の反応様式が適用できる。 〔作用・効果〕 叙上の如き、乾燥菌体の調製法および条件によ
つて、始めて乾燥菌体をリン脂質の塩基交換反応
に使用することができ、このような菌体内酵素に
よつてリン脂質の塩基交換反応を成功させたのは
本発明が最初である。 本発明によれば、培養された微生物菌体の抽出
や精製工程を省略し、直接リン脂質の製造反応に
使用できるため、反応に使用する酵素のコストが
大幅に低減でき、高収率で所望のリン脂質を得る
ことができる。 更に、多孔質の微生物保持体に固定化された乾
燥菌体を使用すれば、菌体内のホスホリパーゼD
酵素がより効果的に安定化され、しかも連続ある
いは繰返し回分反応方法が適用できるので、生産
が著しく向上する。 〔実施例〕 以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 なお、実施例1〜6においてはリン脂質の組成
分析、純度検定は薄層クロマトグラフイー
(TLC)にて行つた。展開溶媒としては、クロロ
ホルム−アセトン−メタノール−酢酸−水(50:
20:10:15:5)を用い、デイツトマー試薬を用
いて発色させ、デンシトメトリーにより生成物の
組成比を測定した。 また、実施例7〜10においては、リン脂質の組
成分析はイアトロスキヤンにより求めた。即ち、
クロマトロツドSII(ヤトロン社製シリカゲルロツ
ド)にクロロホルム−メタノール(2:1)によ
り抽出したリン脂質溶液をスポツトし、クロロホ
ルム−アセトン−メタノール−酢酸−水(6.5:
2:1:1:0.3)を展開溶媒として約10cm展開
し、イアトロスキヤン(ヤトロン社製イアトロス
キヤンTH−10)にかけ、ピーク面積比から重量
比を求めた。 実施例 1 ストレプトマイセス・クロモフアスカス
IFO12851を、グルコース1%(重量%、以下同
じ)肉エキス0.75%、ペプトン0.75%、NaCl0.3
%:MgSO0.1%を含む倍地(PH7.2)で、温度30
℃、約3日間通気培養した。得られた菌体を純水
で2回水洗し、ついて50%アセトン水溶液中に10
分間浸し、さらに100%アセトンに5分間浸した
後濾過し、次いで30℃にて真空乾燥した。かくし
て得られた乾燥菌体の水分含量は約5%であつ
た。 第1図に示す攪拌式反応器に、ホスフアチジル
コリン(旭化成工業株式会社)2.0g、ジエチル
エーテル500ml、1Mエタノールアミン・塩酸バツ
フアー(PH6.0)100ml、乾燥菌体25gを加え30℃
にて2時間反応させた。反応終了後クロロホルム
にてリン脂質を抽出し分析した。 分析の結果、ホスフアチジルエタノールアミン
95%、ホスフアチジン酸4%、ホスフアチジルコ
リン1%であつた。 実施例 2 エタノールアミンの代わりにグリセロールを70
mM加え、バツフアーとして1M酢酸バツフアー
(PH6.0)100mlを用いた以外の反応条件、操作条
件は実施例1と全く同様に行つた。 分析の結果、ホスフアチジルグリセロール90
%、ホスフアチジン酸5%、ホスフアチジルコリ
ン5%であつた。 実施例 3 エタノールアミンの代わりにグルコースを150
mM加え、その他の反応条件、操作条件は実施例
2と全く同様に行つた。 分析の結果、ホスフアチジルグルコース75%、
ホスフアチジン酸12%、ホスフアチジルコリン13
%であつた。 実施例 4 エタノールアミンの代わりにセリンを100mM
加え、その他の反応条件、操作条件は実施例2と
全く同様に行つた。 分析の結果、ホスフアチジルセリン85%、ホス
フアチジン酸10%、ホスフアチジルコリン5%で
あつた。 実施例 5 実施例1と同様の培地に、一辺4mmのブロツク
状のポリウレタンフオームからなる微生物保持体
(ブリジストン社製、エバーライトHR−40)を
100個/100ml培地となるように加えて培養し、微
生物保持体に菌体を固定化させた。固定化された
菌体は実施例1と同様に乾燥させ、乾燥菌体を調
製した。微生物保持体中の乾燥菌体量は概ね5
mg/個であつた。 実施例1で用いた反応器に乾燥菌体固定化され
た微生物保持体1000個を添加し、実施例1と同様
の反応条件にて反応させた。反応終了後、反応液
を全て抜き出し、再び新しい反応溶液を添加し、
同様の反応を繰返した。このような繰返し反応を
3回行つた。 それぞれの反応で得られた反応液からクロロホ
ルムにで抽出されたリン脂質を分析した。結果を
第1表に示す。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing phospholipids, and more particularly, to a method for producing phospholipids whose base structure has been converted using dried microbial cells. Phospholipids can be used not only as emulsifiers but also as base materials for liposomes, drug carriers, artificial blood,
Applications to artificial cells or immunodiagnosis have attracted attention in recent years, and as they themselves have physiological and pharmacological activities, various applications are being considered in the medical, pharmaceutical, and engineering fields. In order to meet such diverse demands, it is of great industrial significance to develop a method for efficiently producing phospholipids having structures suitable for various uses. [Prior art and problems to be solved by the invention] Conventionally, methods for producing such phospholipids include reactions using various purified phospholipase D enzymes derived from cabbage or microorganisms directly or by immobilization. A method has been proposed (Japanese Unexamined Patent Publications No. 63-36790, No. 63-36792, No. 63-91087). However, the cost of the enzyme manufacturing process for such extracted or purified enzymes is high, and this poses a major economic problem. Furthermore, in the method of immobilizing the enzyme on a carrier such as Celite, it is difficult for the reactant to diffuse to the enzyme on the carrier, and in particular, the enzyme adsorbed within the pores of the carrier does not substantially participate in the reaction and is not effective. There are problems such as a decrease in the number of working enzymes, which is a major obstacle to commercialization. In addition, the entrapment immobilization method using a gelling agent or the like has many disadvantages such as complicated immobilization operations and a reduction in reaction rate due to diffusion control, and improvements are desired. An object of the present invention is to provide a base exchange reaction method for phospholipids that can improve these drawbacks and obtain the desired product in high yield by directly subjecting dried bacterial cells containing phospholipase D to the reaction. . [Means for Solving the Problems] That is, in producing a phospholipid whose base structure has been changed, the present invention combines a raw material phospholipid and a receptor having a hydroxyl group with dried bacterial cells of actinomycetes having phospholipase D. The subject matter is a method for producing phospholipids, which is characterized in that the reaction is carried out in contact with phospholipids. The raw material phospholipid used in the present invention may be any phospholipid extracted from nature, purified after extraction, or synthesized, as long as it can serve as a substrate for phospholipase D. Furthermore, commercially available products or products prepared by known methods may be used. for example,
Examples include defatted soybean lecithin, egg yolk lecithin, phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, phosphatidylserine, phosphatidylglycerol, and mixtures thereof. In order to maximize the effects of the present invention, it is more convenient to use purified phospholipids or those with a simple composition as raw material phospholipids in terms of obtaining pure reaction products. In addition, from the viewpoints of raw material cost, ease of availability, and reactivity with enzymes, phosphatidylcholine, phosphatidylethanolamine, and phosphatidylserine are particularly preferred as they are industrially highly effective. Examples of receptors in the present invention include nitrogen-containing alcohols such as choline, ethanolamine, serine, N-methylethanolamine, N,N-dimethylethanolamine, polyols such as glycerol, glucose, and fructose, and monosaccharides. I can do it. The reaction is preferably carried out in the presence of an organic solvent that dissolves or suspends the raw material phospholipid, and any solvent system that does not deactivate microbial enzymes can be used. For example, petroleum ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, diisopropyl ether, chloroform, dichloromethane,
Solvents such as carbon tetrachloride, dichloroethane, n-hexane, cyclohexane, n-octane, isooctane, ethyl acetate, dioxane, benzene, or a mixed solvent system thereof, or acetone,
A mixed solvent system containing a polar solvent such as acetonitrile may be used. However, since alcohols serve as substrates for the desired reaction, it is not very preferable to use them for purposes other than adding them as substrates. As the actinomycetes used in the present invention, all can be used as long as they produce phospholipase D, but in particular, Streptomyces genus, Streptoverticillium genus, Micromonospora genus Examples include microorganisms belonging to the genus Nocardia, Nocardiopsis, Actinomadura, and the like. More specifically, St. chromofuscus
IFO 12851), St. mediocidicus IFO 13202, St. lavendulae
subsp.lavendulae IFO 12789), St.prunicolor IFO
13075), St. antibioticus (St.antibioticus IFO 12652), St. verticillium griseocalneum (Stv.
griseocarneum IFO 12776), Stv.cinnamoneum (Stv.cinnamoneum)
subsp.cinnamomeum IFO 12852), Streptoverticillium hachijiyoense (Stv.
hachijoense IFO 12782), Micromonospora
M.chalcea ATCC 12452, Nocardia mediterranei
mediterranei IFO 13142), Nocardiopsis dassonvillei
IFO 13908), Actinomadura libanotica IFO 14095, and other known microorganisms may be used. In order for the above-mentioned microorganisms to work efficiently as reaction catalysts, it is important to use a culture method that allows the microorganisms to contain a large amount of phospholipase D, and to use drying conditions that allow phospholipase D within the microorganisms to easily come into contact with receptors, while also not reducing the activity as much as possible. Become. As the medium used for culture, those commonly used for culturing microorganisms can be widely used. Carbon sources include assimilable carbon compounds such as glucose, sucrose, lactose, maltose, starch, dextrin,
Molasses, glycerin, etc. and hydrocarbons are used.
The nitrogen source may be any available nitrogen compound, and organic compounds such as corn steep liquor, soybean flour, wheat gluten, peptone, meat extract, yeast extract, malt extract, and casein hydrolyzate are particularly preferred. In addition, salts such as phosphate, magnesium, calcium, potassium, iron, manganese, and zinc are used as necessary. The culture temperature can be set as appropriate within the range that allows the bacteria to grow and produce phospholipase D, but it is usually 15 to 40°C.
is cultivated in Cultivation time varies depending on conditions.
The culture may be terminated when the intracellular phospholipase D activity reaches its maximum, which is usually about 1 to 6 days. Furthermore, in the present invention, the microorganisms can be cultured together with a microorganism carrier made of a porous material, the microorganisms can be attached and grown on the carrier, and the obtained microbial cells can be used. In such a method, a biofilm-like bacterial cell is formed near the surface layer of the carrier, which makes phospholipase D more stable and can be applied to an effective reaction system such as continuous production or repeated batch production. , productivity is greatly improved and it is extremely convenient. As the microorganism holder, any material that enables adsorption and proliferation of microorganisms due to the adhesive force and adsorption power possessed by microorganisms can be used. For example, examples of porous polymer materials include polyethylene,
Polyolefin systems such as polypropylene; diene systems such as butadiene or isoprene; vinyl polymers such as polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, acrylamide or polystyrene; condensation systems such as polyether, polyester, polycarbonate or polyamide; polyurethane, silicone and fluorine Materials such as resins, ceramics, glass, activated carbon, porous metals, metal processing materials, etc. can be used as inorganic materials. In order to immobilize microorganisms well on the carrier in any material, porous materials with a porosity of 60 to 90% and a pore diameter of 2 to 2000 μm, or a porous material with a porosity of 60 to 99% are used. % is preferable. These various carriers can be appropriately selected depending on the type of microorganism, culture conditions, etc., and can be processed into shapes such as spheres, blocks, or sheets. The dimensions are determined appropriately depending on the type of microorganism, culture conditions, type of reactor, etc., but if it is spherical, the diameter is approximately 1 to 100 mm, and if it is block shaped, it is approximately 1 to 100 mm on a side. things are used. Further, immobilization of microorganisms on the above-mentioned carrier can be easily achieved using commonly known batch, half-batch, continuous culture, etc. To remove water from the cells obtained as above, in principle, drying at a temperature (40 to 60°C) that does not deactivate the enzyme is sufficient; however, simply evaporating water does not affect the cell composition. Shrinkage occurs and the tissue becomes extremely stiff, cutting off contact between phospholipase D within the tissue and the outside world, making it difficult to express activity.
Therefore, a method that does not involve shrinkage of cell tissue must be used to dry the bacterial cells. For this reason, contraction of the cell tissue can be suppressed by immersing the bacterial cells in a water-soluble solvent, such as acetone or lower alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol, replacing the tissue with the solvent, and then evaporating the solvent. Dried bacterial cells can be obtained. In this case, drying methods include vacuum drying, freeze drying,
Known drying methods such as low temperature drying can be used. Furthermore,
By immersing the bacterial cells in a 5% by weight or less glutaraldehyde aqueous solution to fix the cell tissue before immersing the bacterial cells in the solvent, shrinkage of the cell tissue can be suppressed more effectively. The water content of the bacterial cells obtained by such a method is usually adjusted to a water content of 1 to 20% by weight. The dry bacterial cells prepared in this manner are suspended in a mixture of reactants, ie, raw material phospholipids, and receptors to react.The ratio of water to organic solvent is 1:0.5 by weight. Although it can be used in the range of ~0.1:10, it is preferable to control the water content to 40% by weight or less in order to prevent the formation of phosphatidic acid caused by side reactions as much as possible. The reaction temperature may be any temperature appropriate for the intracellular enzyme used, and is usually in the range of 20 to 60°C. However, this does not apply when the solvent used has a low boiling point. The reaction time is approximately 0.5 to 0.5 in batches.
40 hours, even in semi-batch and continuous methods, by setting the reaction time to match the reaction conditions.
The desired reaction can be carried out. In addition, as for the reaction mode, it is sufficient to disperse or suspend the microbial cells in a solvent in a container and carry out a contact reaction, such as rotational stirring or ultrasonic stirring, filling in a column, etc., bubble column reactor, etc. Any type of reaction mode can be applied, such as fluidization by. [Action/Effect] By using the method and conditions for preparing dried bacterial cells as described above, dried bacterial cells can be used for the base exchange reaction of phospholipids for the first time, and phospholipids can be converted by enzymes in the bacterial cells. The present invention is the first to successfully conduct a lipid base exchange reaction. According to the present invention, the extraction and purification steps of cultured microbial cells can be omitted and they can be directly used in the reaction for producing phospholipids, so the cost of enzymes used in the reaction can be significantly reduced and the desired yield can be achieved. of phospholipids can be obtained. Furthermore, if dry bacterial cells immobilized on a porous microbial carrier are used, phospholipase D in the bacterial cells can be reduced.
Production is significantly improved since the enzyme is more effectively stabilized and continuous or repeated batch reaction methods can be applied. [Examples] The present invention will be specifically described below based on Examples, but the present invention is not limited thereto. In Examples 1 to 6, the composition analysis and purity test of phospholipids were performed using thin layer chromatography (TLC). The developing solvent was chloroform-acetone-methanol-acetic acid-water (50:
20:10:15:5), color was developed using a Deuttomer reagent, and the composition ratio of the product was measured by densitometry. Moreover, in Examples 7 to 10, the compositional analysis of phospholipids was determined by Iatroskian. That is,
A phospholipid solution extracted with chloroform-methanol (2:1) was spotted on Chromatorod SII (silica gel rod manufactured by Yatron), and chloroform-acetone-methanol-acetic acid-water (6.5:1) was added.
2:1:1:0.3) as a developing solvent for about 10 cm, and subjected to Iatroscan (Iatroscan TH-10 manufactured by Yatron) to determine the weight ratio from the peak area ratio. Example 1 Streptomyces chromophuascus
IFO12851, glucose 1% (weight%, same below), meat extract 0.75%, peptone 0.75%, NaCl 0.3
%:MgSO0.1% containing medium (PH7.2), temperature 30
C. for about 3 days with aeration. The obtained bacterial cells were washed twice with pure water, and then added to a 50% acetone solution for 10 minutes.
The sample was soaked in 100% acetone for 5 minutes, filtered, and then dried under vacuum at 30°C. The moisture content of the dried bacterial cells thus obtained was approximately 5%. Add 2.0 g of phosphatidylcholine (Asahi Kasei Industries, Ltd.), 500 ml of diethyl ether, 100 ml of 1M ethanolamine/hydrochloric acid buffer (PH6.0), and 25 g of dried bacterial cells to the stirred reactor shown in Figure 1 at 30°C.
The mixture was reacted for 2 hours. After the reaction was completed, phospholipids were extracted with chloroform and analyzed. As a result of analysis, phosphatidylethanolamine
95%, 4% phosphatidic acid, and 1% phosphatidylcholine. Example 2 Glycerol instead of ethanolamine
The reaction and operating conditions were exactly the same as in Example 1, except that 100 ml of 1M acetic acid buffer (PH6.0) was used as a buffer. As a result of analysis, phosphatidylglycerol 90
%, phosphatidic acid 5%, and phosphatidylcholine 5%. Example 3 Glucose instead of ethanolamine
In addition to the addition of mM, the other reaction conditions and operating conditions were exactly the same as in Example 2. As a result of analysis, phosphatidyl glucose 75%,
Phosphatidic acid 12%, Phosphatidylcholine 13
It was %. Example 4 100mM serine instead of ethanolamine
In addition, the other reaction conditions and operating conditions were exactly the same as in Example 2. As a result of analysis, the content was 85% phosphatidylserine, 10% phosphatidic acid, and 5% phosphatidylcholine. Example 5 A microorganism carrier (manufactured by Bridgestone Corporation, Everlight HR-40) consisting of a block-shaped polyurethane foam of 4 mm on each side was added to the same medium as in Example 1.
100 cells/100 ml of medium were added and cultured to immobilize the microbial cells on the microorganism carrier. The immobilized cells were dried in the same manner as in Example 1 to prepare dried cells. The amount of dry bacterial cells in the microorganism carrier is approximately 5
mg/piece. 1000 microorganism carriers with dried microbial cells immobilized thereon were added to the reactor used in Example 1, and the reaction was carried out under the same reaction conditions as in Example 1. After the reaction is complete, remove all the reaction solution and add new reaction solution again.
A similar reaction was repeated. Such a repeated reaction was performed three times. The phospholipids extracted with chloroform from the reaction solution obtained in each reaction were analyzed. The results are shown in Table 1.

【表】【table】

【表】 第1表から、微生物保持体の固定化された乾燥
菌体の酵素活性は安定で、繰返し使用が可能であ
ることがわかる。 実施例 6 実施例1で使用した微生物の代わりにストレプ
トバーチシリウム・シンナモネウムIFO12852を
使用した以外は、実施例1と全く同様の条件で反
応させた。 分析の結果、ホスフアチジルエタノールアミン
86%、ホスフアチジン酸12%、ホスフアジルコリ
ン2%であつた。 実施例 7 ストレプトバーチシリウム・ハチジヨウエンセ
IFO 12782を、グルコース1%、肉エキス0.75
%、ペプトン0.75%、NaCl0.3%、MgSO40.1%
を含む培地(PH7.2)で、温度30℃で、約3日間
通気培養した。得られた菌体を純水で2回水洗
し、ついで50%アセトン水溶液中に10分間浸し、
さらに100%アセトン5分間浸した後濾過し、つ
いで30℃にて真空乾燥した。かくして得られた乾
燥菌体の水分含量は約5%であつた。 容量100mlの分液ロートにグリセロール4g、
フオスフアチジルコリン(PC)200mg、ジエチル
エーテル10ml、0.2M酢酸バツフアー6ml(PH
5.6、0.04M−Caイオン含む)に乾燥菌体0.2gを
加え30℃にて7時間振盪器にて反応させた。反応
終了後、クロロホルム−メタノール−(2:1)
にてリン脂質を抽出し分析した。 分析の結果、ホスフアチジルグリセロール
(PG)81%、ホスフアチジン酸(PA)10%、ホ
スフアチジルコリン(PC)9%であつた。 実施例 8 ストレプトバーチシリウム・ハンジヨウエンセ
IFO 12782の代わりにストレプトマイセス・クロ
モフアスカスIFO 12851、ミクロモノスポラ・チ
ヤルセア ATCC 12452、ノカルデイア・メデイ
テラーネイ IFO 13142、ノカルデイオプシス・
ダソンビレイ IFO 13908、アクチノマヂユー
ラ・リバノチカ IFO 14095を使用した以外は実
施例7と全く同様の操作を行つた。 分析結果は、第2表の通りである。
[Table] From Table 1, it can be seen that the enzyme activity of the dried microbial cells immobilized on the microbial carrier is stable and can be used repeatedly. Example 6 A reaction was carried out under exactly the same conditions as in Example 1, except that Streptoverticillium cinnamoneum IFO12852 was used instead of the microorganism used in Example 1. As a result of analysis, phosphatidylethanolamine
86%, phosphatidic acid 12%, and phosphazylcholine 2%. Example 7 Streptoverticillium hachijiyouense
IFO 12782, glucose 1%, meat extract 0.75
%, peptone 0.75%, NaCl 0.3%, MgSO4 0.1 %
The cells were cultured in a medium containing (PH7.2) at a temperature of 30° C. for about 3 days with aeration. The obtained bacterial cells were washed twice with pure water, and then immersed in a 50% acetone aqueous solution for 10 minutes.
After further soaking in 100% acetone for 5 minutes, it was filtered and then vacuum dried at 30°C. The moisture content of the dried bacterial cells thus obtained was approximately 5%. 4 g of glycerol in a 100 ml separating funnel,
Phosphatidylcholine (PC) 200mg, diethyl ether 10ml, 0.2M acetic acid buffer 6ml (PH
5.6 (containing 0.04M Ca ions) was added to 0.2 g of dried bacterial cells and reacted at 30°C for 7 hours in a shaker. After the reaction, chloroform-methanol-(2:1)
Phospholipids were extracted and analyzed. As a result of the analysis, phosphatidylglycerol (PG) was 81%, phosphatidic acid (PA) was 10%, and phosphatidylcholine (PC) was 9%. Example 8 Streptoberticillium hanjiyouense
Streptomyces chromophuascus IFO 12851, Micromonospora charcea ATCC 12452, Nocaldeia mediterranei IFO 13142, Nocaldeiopsis IFO 12782 instead of IFO 12782
The same operation as in Example 7 was carried out except that Dason Belay IFO 13908 and Actinomadyura libanotica IFO 14095 were used. The analysis results are shown in Table 2.

【表】 実施例 9 グリセロールの代わりに(A)エタノールアミン60
mg、(B)グルコース500mg、および(C)L−セリン200
mgを使用した。(A)でバツフアーとして1Mエタノ
ールアミン・塩酸バツフアーを用いた以外は反応
条件、操作条件は実施例7と全く同様に行い、そ
れぞれホスフアチジルエタノールアミン(PE)、
ホスフアチジルグルコース(PGL)、ホスフアチ
ジルセリン(PS)を生産させた。 分析結果は第3表の通りである。
[Table] Example 9 (A) Ethanolamine 60 instead of glycerol
mg, (B) glucose 500mg, and (C) L-serine 200mg
mg was used. The reaction conditions and operating conditions were exactly the same as in Example 7, except that 1M ethanolamine/hydrochloric acid buffer was used as the buffer in (A), and phosphatidylethanolamine (PE),
Phosphatidylglucose (PGL) and phosphatidylserine (PS) were produced. The analysis results are shown in Table 3.

【表】 実施例 10 500ml振盪フラスコを用い、実施例1と同様の
培地100mlに一辺4mmのブロツク状のポリウレタ
ンフオームからなる微生物保持体(ブリジストン
社製、エバーライトHR−40)を100個加えて培
養し、微生物保持体に菌体を固定化させた。固定
化された菌体は実施例7と同様に乾燥させ、乾燥
菌体を調製した。微生物保持体中の乾燥菌体量は
概ね5mg/個であつた。 次いで、第2図に示した反応器に上記固定化さ
れた微生物保持体50個を入れ、実施例7と同様の
反応条件で反応させた。反応終了後、反応液を全
て抜出し、再び新しい反応溶液を添加させ同様の
反応を繰り返した。このような繰り返し反応を3
回行つた。 それぞれの反応で得られた反応液は第4表の通
りであつた。
[Table] Example 10 Using a 500 ml shaking flask, 100 microorganism carriers (manufactured by Bridgestone, Everlite HR-40) made of block-shaped polyurethane foam with a side of 4 mm were added to 100 ml of the same medium as in Example 1. The cells were cultured and immobilized on a microorganism carrier. The immobilized bacterial cells were dried in the same manner as in Example 7 to prepare dried bacterial cells. The amount of dry bacterial cells in the microbial carrier was approximately 5 mg/cell. Next, 50 of the immobilized microorganism carriers were placed in the reactor shown in FIG. 2, and reacted under the same reaction conditions as in Example 7. After the reaction was completed, all the reaction solution was taken out, new reaction solution was added again, and the same reaction was repeated. Repeat this reaction 3 times.
I went around. The reaction solutions obtained in each reaction were as shown in Table 4.

【表】 第4表の結果から、微生物保持体に固定化され
た乾燥菌体の酵素活性は安定で繰り返し使用が充
分可能であることがわかる。
[Table] From the results in Table 4, it can be seen that the enzyme activity of the dried bacterial cells immobilized on the microbial carrier is stable and can be used repeatedly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図及び第2図はそれぞれ実施例1及び実施
例10で用いた装置を示す概要図である。 1……攪拌式反応器、2……乾燥菌体、3……
ジヤケツト温水、4……反応器、5……ウオータ
ーバス、6……マグネチツクスターラー、7……
スターラー、8……微生物保持体。
FIG. 1 and FIG. 2 are schematic diagrams showing the apparatus used in Example 1 and Example 10, respectively. 1... Stirring reactor, 2... Dry bacterial cells, 3...
Jacket hot water, 4...Reactor, 5...Water bath, 6...Magnetic stirrer, 7...
Stirrer, 8...Microorganism support.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 塩基構造が変換されたリン脂質を製造するに
あたり、原料リン脂質と水酸基を有する受容体と
を、ホスホリパーゼDを有する放線菌の乾燥菌体
に接触させて反応を行うことを特徴とするリン脂
質の製造方法。 2 多孔質の微生物保持体に微生物が固定化され
た乾燥菌体を用いる請求項1記載の製造方法。 3 放線菌がストレプトマイセス属、ストレプト
バーチシリウム属、ミクロモノスポラ属、ノカル
デイア属、ノカルデイオプシス属及びアクチノマ
ヂユーラ属から選択される少なくとも1種である
請求項2記載の製造方法。 4 乾燥菌体が、菌体を水溶性溶媒に浸して該菌
体組織内を溶媒置換した後、該溶媒を蒸発させて
得られたものである請求項1又は2記載の製造方
法。
[Scope of Claims] 1. In producing a phospholipid with a converted base structure, a raw material phospholipid and a receptor having a hydroxyl group are brought into contact with dried bacterial cells of an actinomycete having phospholipase D to carry out a reaction. A method for producing phospholipids characterized by: 2. The production method according to claim 1, wherein dried microbial cells in which microorganisms are immobilized on a porous microorganism support are used. 3. The production method according to claim 2, wherein the actinomycete is at least one species selected from the genus Streptomyces, Streptoverticillium, Micromonospora, Nocardia, Nocardiopsis, and Actinomadyula. 4. The production method according to claim 1 or 2, wherein the dried bacterial cells are obtained by immersing the bacterial cells in a water-soluble solvent, replacing the solvent in the bacterial tissue, and then evaporating the solvent.
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