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JP3018471B2 - Method for producing L-amino acid - Google Patents

Method for producing L-amino acid

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JP3018471B2
JP3018471B2 JP29132490A JP29132490A JP3018471B2 JP 3018471 B2 JP3018471 B2 JP 3018471B2 JP 29132490 A JP29132490 A JP 29132490A JP 29132490 A JP29132490 A JP 29132490A JP 3018471 B2 JP3018471 B2 JP 3018471B2
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JP
Japan
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amino acid
substituted hydantoin
reaction
cells
microorganism
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章宏 山城
康博 三原
幾正 大西
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Ajinomoto Co Inc
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Ajinomoto Co Inc
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、微生物を用いて5−置換ヒダントインから
対応するL−アミノ酸を製造する方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a corresponding L-amino acid from a 5-substituted hydantoin using a microorganism.

(従来の技術) 従来、微生物の菌体を用いて5−置換ヒダントインか
ら対応するL−アミノ酸を生産する方法としては、芳香
族系L−アミノ酸について、フラボバクテリウム属菌株
を用いたL−フェニルアラニンの製法(特公昭54−227
4、最大蓄積例は4.26g/dl)又はL−トリプトファンの
製法(特公昭54−8749、最大蓄積例は4.45g/dl)、アリ
スロバクター属菌株を用いたL−フェニルアラニン,L−
トリプトファン又はL−チロシンの製法(特開昭61−28
5995、各最大蓄積例は3.83、1.75及び0.86g/dl)が知ら
れている。しかしながら、これらの方法は芳香族系L−
アミノ酸を対応する5−置換ヒダントインから製造する
には有利な方法であるが、反応に関与する酵素の基質特
異性が狭くて脂肪族系L−アミノ酸に対応する5−置換
ヒダントインには作用しないため、脂肪族系L−アミノ
酸の製造には適用できない。
(Prior Art) Conventionally, as a method for producing a corresponding L-amino acid from a 5-substituted hydantoin using the cells of a microorganism, an aromatic L-amino acid is produced using L-phenylalanine using a Flavobacterium genus strain. Production method (Japanese Patent Publication No. 54-227)
4. The maximum accumulation example is 4.26 g / dl) or the production method of L-tryptophan (Japanese Patent Publication No. 54-8749, the maximum accumulation example is 4.45 g / dl), L-phenylalanine, L-
Method for producing tryptophan or L-tyrosine (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-28)
5995, 3.83, 1.75 and 0.86 g / dl for each of the maximum accumulation examples). However, these methods use aromatic L-
Although it is an advantageous method for producing an amino acid from the corresponding 5-substituted hydantoin, the enzyme involved in the reaction has a narrow substrate specificity and does not act on the 5-substituted hydantoin corresponding to an aliphatic L-amino acid. It cannot be applied to the production of aliphatic L-amino acids.

5−置換ヒダントインからの脂肪族L−アミノ酸の製
造法としては、従来バチルス属等の菌株を用いたL−ロ
イシン,L−イソロイシン,L−メチオニンなどの製法(特
公昭42−13850、最大蓄積例はL−イソロイシンの0.81g
/dl。農化誌43[8]528(1969)、最大蓄積例はL−メ
ニオニンの0.25g/dl。)、アルスロバクター属菌株を用
いたL−バリン,L−ロイシン及びL−メチオニンの製法
(特開昭62−270、最大蓄積例はL−メチオニンの0.77g
/dl)、シュウドモナス属菌株を用いたL−ロイシン及
びL−メチオニンの製法(特開昭64−71476、最大蓄積
例はL−メチオニンの3.36g/dl)などいくつかの報告が
ある。しかしながら、これらの方法はいずれも収率及び
/または蓄積量が低い、培養液中にL−アミノ酸を生産
せしめるために培養液から分離した菌体を用いる方法に
比べて精製の工程が多くなる、基質特異性が狭く生産可
能なアミノ酸が限られる等の問題があった。
As a method for producing an aliphatic L-amino acid from a 5-substituted hydantoin, a conventional method for producing L-leucine, L-isoleucine, L-methionine, etc. using a strain such as Bacillus (Japanese Patent Publication No. 42-13850; Is 0.81 g of L-isoleucine
/ dl. Agricultural journal 43 [8] 528 (1969), the largest accumulation example is L-menionin at 0.25 g / dl. ), A method for producing L-valine, L-leucine and L-methionine using a strain of the genus Arthrobacter (Japanese Patent Laid-Open No. 62-270, the maximum accumulation example being 0.77 g of L-methionine).
/ dl) and methods for producing L-leucine and L-methionine using Pseudomonas strains (Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-71476, the maximum accumulation example of which is 3.36 g / dl of L-methionine). However, all of these methods have a low yield and / or accumulation amount, and require more purification steps than a method using cells isolated from the culture solution to produce L-amino acids in the culture solution. There are problems such as the narrow substrate specificity and the limited number of amino acids that can be produced.

そこで、本発明者は脂肪族L−アミノ酸を対応する5
−置換ヒダントインから製造する方法について鋭意研究
を重ねた結果、バチルス属に属する細菌を5−置換ヒダ
ントインに作用せしめる新たな方法を発明した(特開昭
63−24895、最大蓄積例はL−ロイシンの0.51g/dl)。
この方法は、当初目的としたL−バリン,L−ロイシン,L
−メチオニン等の脂肪族L−アミノ酸の他に、L−フェ
ニルアラニン等の芳香続L−アミノ酸の生産にも適用で
きるものであるが、工業的生産の観点からは目的とする
アミノ酸の収率及び/又は蓄積量の向上がなお望まれ
た。
Thus, the inventor has assigned the aliphatic L-amino acid the corresponding 5
As a result of intensive studies on a method for producing from a substituted hydantoin, a new method for causing a bacterium belonging to the genus Bacillus to act on a 5-substituted hydantoin was invented (Japanese Patent Laid-Open No.
63-24895, the maximum accumulation example was 0.51 g / dl of L-leucine).
This method uses L-valine, L-leucine, L
-Can be applied to the production of aromatic L-amino acids such as L-phenylalanine in addition to aliphatic L-amino acids such as methionine, but from the viewpoint of industrial production, the yield and / or Or the improvement of the accumulation amount was still desired.

(本発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、5−置換ヒダントインから直接対応
するL−アミノ酸であるL−バリン,L−ロイシン,L−イ
ソロイシン,L−メチオニン,L−フェニルアラニン,L−チ
ロシン,L−(3′4′−メチレンジオキシフェニル)ア
ラニン,L−アラニン,L−シアノエチルグリシンなどを高
蓄積量で製造する方法を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Present Invention) An object of the present invention is to provide L-valine, L-leucine, L-isoleucine, L-methionine, L-phenylalanine, which are L-amino acids directly corresponding to 5-substituted hydantoins. It is an object of the present invention to provide a method for producing L-tyrosine, L- (3'4'-methylenedioxyphenyl) alanine, L-alanine, L-cyanoethylglycine and the like in a high accumulation amount.

(問題点を解決するための手段) 本発明者は上記の問題点を解決するために種々検討を
行なった結果、バチルス属に属する細菌の菌体をL体,D
体又はDL体の5−置換ヒダントインに作用せしめて対応
するL−アミノ酸を製造するに際し、ATP(アデノシン
三リン酸)が5−置換ヒダントインの加水分解に必須で
あり、反応の進行に伴なって菌体内のATPはADP(アデノ
シン二リン酸)へと分解されてしまい、反応中に菌体内
のATP量が不足してしまうことが、5−置換ヒダントイ
ンからのL−アミノ酸の蓄積量が低い原因であることを
突きとめた(Agr.Biol.Chem.,52[11],2857(1987)。
(Means for Solving the Problems) As a result of various studies to solve the above problems, the present inventors have found that cells of bacteria belonging to the genus Bacillus are L-form, D-form
ATP (adenosine triphosphate) is essential for the hydrolysis of the 5-substituted hydantoin when producing the corresponding L-amino acid by acting on the 5-substituted hydantoin in the isomer or DL form. Intracellular ATP is decomposed into ADP (adenosine diphosphate), and the shortage of ATP in the cell during the reaction is the cause of the low accumulation of L-amino acid from 5-substituted hydantoin. (Agr. Biol. Chem., 52 [11], 2857 (1987)).

従来、反応の進行にこのようにATP等の高エネルギー
物質が必要である場合、培養液に基質を添加することに
よって菌の生育と反応を同時に行なわせる方法がしばし
ば用いられ、培養液から分離した菌体を用いてエネルギ
ー源の再生系と組み合わせて反応を行なわせている例
は、特に細菌ではほとんど例がない。本発明者は、反応
に際して菌体内においてADPからATPを再生することがで
きれば5−置換ヒダントインからのL−アミノ酸の蓄積
量を増大できると考え、更に研究の結果、反応液中にグ
ルコースなどの、ADPのATPへの変換のエネルギー源とな
る物質を存在させかつ酵素を供給しつつ反応を行なうこ
とによりATPの再生が反応と同時に進行し、その結果目
的とするアミノ酸を高蓄積量で製造することができるこ
とを見い出し、このような知見に基き本発明を完成する
に至った。
Conventionally, when such a high-energy substance such as ATP is required for the progress of the reaction, a method of simultaneously performing the growth and the reaction of the bacterium by adding a substrate to the culture solution is often used and separated from the culture solution. There are almost no examples in which a reaction is carried out by using cells in combination with a regeneration system of an energy source, especially in bacteria. The present inventors believe that if the ATP can be regenerated from ADP in the cells during the reaction, the amount of L-amino acid accumulated from the 5-substituted hydantoin can be increased, and as a result of further research, such as glucose in the reaction solution, ATP regeneration proceeds at the same time as the reaction in the presence of a substance that is the energy source for the conversion of ADP to ATP and with the supply of an enzyme, resulting in the production of the desired amino acid in high accumulation. Have been found, and based on such findings, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、5−置換ヒダントインをL−ア
ミノ酸に変換する能力を有するバチルス属に属する微生
物の菌体又は菌体処理物を下記一般式(I): (式中、Rは置換基を示す。) で表わされる5−置換ヒダントインのL体、D体及び/
又はDL体に作用せしめて対応するL−アミノ酸を製造す
るに際し、反応混合物中にエネルギー源物質を存在させ
かつ酸素を供給することを特徴とするL−アミノ酸の製
造法に関する。
That is, the present invention provides a cell of a microorganism belonging to the genus Bacillus having the ability to convert a 5-substituted hydantoin into an L-amino acid or a treated product of the microorganism represented by the following general formula (I): (Wherein, R represents a substituent) L-form, D-form and / or 5-substituted hydantoin represented by the following formula:
Alternatively, the present invention relates to a method for producing an L-amino acid, which comprises causing an energy source substance to be present in a reaction mixture and supplying oxygen when producing a corresponding L-amino acid by acting on a DL form.

以下、本発明を逐次説明する。 Hereinafter, the present invention will be described sequentially.

本発明に係わるL−アミノ酸の製造法の原料である前
記一般式(I)の5−置換ヒダントインの置換基Rとし
ては、例えば、 CH3− 及び NCCH2CH2− を挙げることができ、このような5−置換ヒダントイン
はL体、D体及びDL体のいずれであってもよい。これら
の5−置換ヒダントインより製造される対応するL−ア
ミノ酸は、それぞれ、L−バリン,L−ロイシン,L−イソ
ロイシン,L−メチオニン,L−フェニルアラニン,L−チロ
シン,L−(3′4′−メチレンジオキシフェニル)アラ
ニン,L−アラニン及びL−シアノエチルグリシンであ
る。
The substituent R of the 5-substituted hydantoin of the general formula (I), which is a raw material of the method for producing an L-amino acid according to the present invention, includes, for example, CH 3 − and NCCH 2 CH 2 − can be mentioned, and such a 5-substituted hydantoin may be any of L-form, D-form and DL-form. The corresponding L-amino acids produced from these 5-substituted hydantoins are L-valine, L-leucine, L-isoleucine, L-methionine, L-phenylalanine, L-tyrosine, L- (3'4 ' -Methylenedioxyphenyl) alanine, L-alanine and L-cyanoethylglycine.

5−置換ヒダントインを加水分解して対応するL−ア
ミノ酸に変換する能力を有する微生物は、例えばバチル
ス・ブレビスAJ−12299(FERM P−8837)を例示する
ことができ、またこの微生物より自然変異、化学変異剤
による変異処理又は紫外線照射等の方法により誘導され
た変異株であっても差支えないことはもちろんである。
Microorganisms that have the ability to hydrolyze 5-substituted hydantoins to the corresponding L-amino acids include, for example, Bacillus brevis AJ-12299 (FERM P-8837). It is a matter of course that the mutant may be a mutant induced by a method such as a mutation treatment with a chemical mutagen or ultraviolet irradiation.

このような微生物の菌体を得るには、当該微生物を適
当な培地で培養増殖せしめるとよい。そのような培地に
は格別の制限はなく、通常の炭素源,窒素源,無機イオ
ン更に必要ならば有機栄養源を含む通常の培地でよい。
In order to obtain cells of such a microorganism, the microorganism may be cultured and grown in an appropriate medium. There is no particular limitation on such a medium, and a normal medium containing a normal carbon source, a nitrogen source, inorganic ions, and if necessary, an organic nutrient source may be used.

炭素源としては、グルコース等の炭水化物、グリセロ
ール等のアルコール類、有機酸その他が適宜使用され
る。炭素源としては、アンモニアガス、アンモニア水、
アンモニウム塩、その他が用いられる。無機イオンとし
ては、マグネシウムイオン、燐酸イオン、カリウムイオ
ン、鉄イオン、マンガンイオン、その他が必要に応じ適
宜使用される。有機栄養源としては、ビタミン、アミノ
酸等及びこれらを含有する酵母エキス、ペプトン、肉エ
キス、コーンスティープリカー、カゼイン分解物その他
が適宜用いられる。
As the carbon source, carbohydrates such as glucose, alcohols such as glycerol, organic acids and the like are appropriately used. As a carbon source, ammonia gas, aqueous ammonia,
Ammonium salts and others are used. As the inorganic ion, a magnesium ion, a phosphate ion, a potassium ion, an iron ion, a manganese ion and others are appropriately used as needed. As organic nutrients, vitamins, amino acids and the like and yeast extracts, peptone, meat extract, corn steep liquor, casein hydrolyzate and the like containing them are appropriately used.

培地には更に本発明の5−置換ヒダントイン又はこれ
を加水分解することによって得られるN−カルバモイル
アミノ酸を少量添加すれば5−置換ヒダントインをL−
アミノ酸に変換する活性の高い菌体が得られる場合があ
る(馴化)。
If the medium is further added with a small amount of the 5-substituted hydantoin of the present invention or an N-carbamoylamino acid obtained by hydrolyzing the same, the 5-substituted hydantoin can be converted into L-substituted hydantoin.
In some cases, cells having high activity of converting to amino acids can be obtained (acclimation).

培養条件にも格別の制限はなく、例えば、好気的条件
下pH5〜8及び温度25〜40℃の範囲内でpH及び温度を適
当に制限しつつ12〜48時間程度培養を行なえばよい。
There is no particular limitation on the culturing conditions. For example, culturing may be carried out for about 12 to 48 hours under aerobic conditions while appropriately limiting pH and temperature within the range of pH 5 to 8 and temperature of 25 to 40 ° C.

5−置換ヒダントインに作用せしめるべき菌体として
は、培養液より分離した菌体を洗浄してまたは洗浄せず
に使用する。菌体処理物としては、凍結乾燥菌体、アセ
トン乾燥菌体、界面活性剤、トルエン等で処理した菌
体、その他が適宜用いられる。更には、菌体をカラギー
ナンなどの高分子物質に包括させて固定化した菌体処理
物としても使用できる。菌体又は菌体処理物の使用量は
所与の反応の場合において目的とする効果を発揮する量
(有効量)であればよく、この有効量は当業者であれば
簡単な予備実験により容易に求めることができるが、例
えば洗浄湿潤菌体の場合は反応液1dl当り1〜20gであ
る。
As the cells to act on the 5-substituted hydantoin, the cells separated from the culture solution are used with or without washing. As the treated cells, freeze-dried cells, acetone-dried cells, surfactants, cells treated with toluene or the like, and the like are appropriately used. Furthermore, it can also be used as a treated bacterial body in which the bacterial body is entrapped and immobilized in a polymer substance such as carrageenan. The amount of the cells or the treated product of the cells may be an amount (effective amount) that exhibits a target effect in the case of a given reaction, and this effective amount can be easily determined by those skilled in the art by a simple preliminary experiment. For example, in the case of washed wet cells, the amount is 1 to 20 g per 1 dl of the reaction solution.

エネルギー源物質としては、当該微生物がエネルギー
源として使用でき、反応中に消費されたATPを菌体内を
含めて反応液中で再生できるような物質であれば、炭水
化物,アルコール類,有機酸等のいずれでもよく、グル
コース,グリセロール,フラクトース,ガラクトース,
キシロース,マンニトール,マルトース,トレハロー
ス,コハク酸,フマル酸,クエン酸,酢酸及びこれらの
混合物を例示することができる。エネルギー物質の使用
量も所与の反応の場合において目的とする効果を発揮す
る量(有効量)であればよく、この有効量は当業者であ
れば簡単な予備実験により容易に求めることができる
が、例えばグルコースの場合、反応液1dl当り0.1〜10g
である。エネルギー源物質は、反応開始時に添加しても
よいし、反応途中で添加してもよい。
As an energy source substance, a substance such as carbohydrates, alcohols, and organic acids can be used as long as the microorganism can be used as an energy source and the ATP consumed during the reaction can be regenerated in the reaction solution including the inside of the cells. Any of glucose, glycerol, fructose, galactose,
Examples include xylose, mannitol, maltose, trehalose, succinic acid, fumaric acid, citric acid, acetic acid and mixtures thereof. The amount of the energy substance to be used may be an amount (effective amount) that exhibits a desired effect in the case of a given reaction, and this effective amount can be easily determined by those skilled in the art by simple preliminary experiments. However, for example, in the case of glucose, 0.1 to 10 g per 1 dl of the reaction solution
It is. The energy source substance may be added at the start of the reaction or may be added during the reaction.

さて、菌体又は菌体処理物と5−置換ヒダントインと
を水に懸濁または溶解し、温度を10〜70℃好ましくは20
〜50℃にそしてpHを5〜11好ましくは6.5〜9に保てば
5−置換ヒダントインから対応するL−アミノ酸が生成
するが、本発明者は、その際に反応混合物中にグルコー
ス及び/又はその他のエネルギー源物質を添加し、更に
酸素を供給するとL−アミノ酸の蓄積量が大幅に上昇
し、工業的生産の観点から望ましい結果の得られること
を見出したのである。
Now, the cells or the treated cells and the 5-substituted hydantoin are suspended or dissolved in water, and the temperature is adjusted to 10 to 70 ° C., preferably 20 to 70 ° C.
If the pH is kept at 5050 ° C. and the pH is kept at 5-11, preferably 6.5-9, the corresponding L-amino acid is formed from the 5-substituted hydantoin, the inventor then has to add glucose and / or It has been found that, when other energy source substances are added and oxygen is further supplied, the accumulated amount of L-amino acids is greatly increased, and a desirable result is obtained from the viewpoint of industrial production.

5−置換ヒダントインの濃度は反応混合物全量(重
量)の0.1〜30%、好ましくは0.5〜10%であるが、必要
ならば例えば高濃度の5−置換ヒダントインが反応を阻
害するような場合には5−置換ヒダントインは反応の間
追補添加することができる。
The concentration of the 5-substituted hydantoin is 0.1 to 30%, preferably 0.5 to 10% of the total weight of the reaction mixture, but if necessary, for example, when a high concentration of the 5-substituted hydantoin inhibits the reaction. The 5-substituted hydantoins can be supplemented during the reaction.

酸素の供給は、例えば好気的条件下での振盪又は通気
撹拌によって行うことができる。
Oxygen can be supplied, for example, by shaking under aerobic conditions or by aeration and stirring.

反応混合物には界面活性剤、補酵素、ヒドロキシルア
ミン、コバルトイオンその他の金属イオン等を添加する
と反応収率が向上する場合がある。
Addition of a surfactant, coenzyme, hydroxylamine, cobalt ion or other metal ions to the reaction mixture may improve the reaction yield in some cases.

かくして5〜100時間も経過すれば、反応混合物中に
は多量のL−アミノ酸が生成蓄積する。
Thus, after 5 to 100 hours, a large amount of L-amino acid is produced and accumulated in the reaction mixture.

このようにして蓄積したL−アミノ酸を反応終了混合
物より採取分離するには、本発明の方法によればD−ア
ミノ酸が副生しないので、イオン交換樹脂を用いる方
法,等電点にて沈殿せしめる方法等通常のL−アミノ酸
の採取分離方法が採用できる。
In order to collect and separate the L-amino acid thus accumulated from the reaction-completed mixture, according to the method of the present invention, since the D-amino acid is not produced as a by-product, the L-amino acid is precipitated at the isoelectric point by using an ion exchange resin. An ordinary method for collecting and separating L-amino acids can be employed.

L−アミノ酸の定量は、例えば、高速液体クロマトグ
ラフィー、または、ロイコノストック・メセンテロイデ
スATCC8042を用いる微生物定量法によることができる。
L-amino acid can be quantified by, for example, high performance liquid chromatography or a microorganism quantification method using Leuconostoc mesenteroides ATCC8042.

(実施例) 以下、本発明を実施例により更に説明する。(Examples) Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples.

実施例1 (1) マルトース 2.0g/dl,(NH42SO4 0.5g/dl,KH
2PO4 0.1g/dl,K2HPO4 0.3g/dl,MgSO4・7H2O 0.05g/dl,F
eSO4・7H2O 0.001g/dl,MnSO4・4H2O 0.001g/dl,酵母エ
キス1.0g/dl,ポリペプトン1.0g/dl,DL−5−イソプロピ
ルヒダントイン0.2g/dlを含む水性培地(pH7.0)を500m
l容フラスコに50ml入れ120℃で15分間加熱して殺菌した
後放冷した。これにブイヨン寒天培地で30℃にて24時間
培養したバチルス・ブレビス(Bacillus brevis)AJ−1
2299(FERM P−8837)を1白金耳接種し、30℃で16時間
培養した。この培養液より菌体を遠心分離し、培養液と
同量の生理食塩水で一回洗浄し、再び遠心分離して菌体
を集めた。
Example 1 (1) Maltose 2.0 g / dl, (NH 4 ) 2 SO 4 0.5 g / dl, KH
2 PO 4 0.1g / dl, K 2 HPO 4 0.3g / dl, MgSO 4・ 7H 2 O 0.05g / dl, F
eSO 4 · 7H 2 O 0.001g / dl, MnSO 4 · 4H 2 O 0.001g / dl, yeast extract 1.0 g / dl, polypeptone 1.0 g / dl, an aqueous medium containing DL-5-isopropyl hydantoin 0.2 g / dl ( pH 7.0) 500m
The flask was sterilized by heating at 120 ° C. for 15 minutes, and then allowed to cool. Bacillus brevis AJ-1 cultured on bouillon agar medium at 30 ° C for 24 hours.
One loopful of 2299 (FERM P-8837) was inoculated and cultured at 30 ° C. for 16 hours. The cells were centrifuged from this culture, washed once with the same amount of physiological saline as the culture, and centrifuged again to collect the cells.

この菌体を、DL−5−イソプロピルヒダントインを1g
/dl含む0.1Mトリス塩酸緩衝液(pH7.0)5mlを容れた試
験管(16.5mmφ、25ml容)に5g/dlとなるように添加
し、さらにエネルギー源としてグルコースを0.5g/dl添
加し、好気条件下での振盪を30℃にて16時間継続して反
応を行なった。この間塩酸又は水酸化カリウム水溶液に
よって反応混合物のpHを7に保持した。
The cells were weighed with 1 g of DL-5-isopropylhydantoin.
to a test tube (16.5 mmφ, 25 ml capacity) containing 5 ml of 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 7.0) containing 5 g / dl, and 0.5 g / dl of glucose as an energy source. The reaction was continued by shaking under aerobic conditions at 30 ° C. for 16 hours. During this time, the pH of the reaction mixture was maintained at 7 with an aqueous solution of hydrochloric acid or potassium hydroxide.

反応終了混合物より遠心分離により菌体を除き、上清
につき、生成したL−バリンを微生物定量法で測定した
ところ、下記第1表に示す結果が得られた。
The cells were removed from the reaction-completed mixture by centrifugation, and the L-valine produced in the supernatant was measured by a microorganism assay. The results shown in Table 1 below were obtained.

(2) 比較のために、上記反応をグルコースを添加せ
ずに行なった場合、グルコースは添加したが静置で行な
った場合、グルコースを添加せずに静置で行なった場合
のそれぞれについての結果も第1表に併記した。
(2) For comparison, the results for the case where the above reaction was carried out without adding glucose, the case where glucose was added but allowed to stand still, and the case where the above reaction was carried out without adding glucose and standing still Are also shown in Table 1.

実施例2 エネルギー源としてのグルコースを第2表に示すエネ
ルギー源物質に換えた他は実施例1の(1)におけると
全く同様の反応を行ない、L−バリンを製造した。
Example 2 L-valine was produced by performing exactly the same reaction as in (1) of Example 1 except that glucose as an energy source was changed to an energy source material shown in Table 2.

結果を第2表に示す。 The results are shown in Table 2.

実施例3 バチルス・ブレビス AJ−12299を実施例1の(1)
におけると同様の培地を用い、実施例1の(1)におけ
ると同様にして30℃で16時間培養した。この培養液より
菌体を遠心分離し、培養液と同量の生理食塩水で、一回
洗浄し、再び遠心分離して菌体を集めた。
Example 3 Bacillus brevis AJ-12299 was used in Example 1 (1).
Using the same medium as in (1), culturing was performed at 30 ° C. for 16 hours in the same manner as in (1) of Example 1. The cells were centrifuged from the culture, washed once with the same amount of physiological saline as the culture, and centrifuged again to collect the cells.

この菌体を、第3表に示す5−置換ヒダントインを1g
/dl及びグルコースを0.5g/dl含む0.1Mトリス塩酸緩衝液
(pH7.0)5mlに5g/dlとなるように添加し、30℃で好気
的条件下に48時間振盪した。
The cells were weighed with 1 g of the 5-substituted hydantoin shown in Table 3.
5 g / dl was added to 5 ml of 0.1 M Tris-HCl buffer (pH 7.0) containing 0.5 g / dl and glucose at 0.5 g / dl, and the mixture was shaken under aerobic conditions at 30 ° C. for 48 hours.

この間、16時間と32時間後に更に同じ5−置換ヒダン
トインを1g/dlずつ及びグルコースを0.5g/dlずつ添加し
た。
During this period, 16 hours and 32 hours later, the same 5-substituted hydantoin was further added at 1 g / dl and glucose at 0.5 g / dl.

反応終了後反応終了混合物から遠心分離により菌体を
除去し、上清中に存在する各アミノ酸を微生物定量法
(L−バリン、L−ロイシン、L−イソロイシン、L−
メチオニン、L−フェニルアラニン及びL−チロシン)
又は高速液体クロマトグラフィー(その他のアミノ酸)
により測定した結果を第3表に示した。
After completion of the reaction, the cells were removed from the reaction-completed mixture by centrifugation, and each amino acid present in the supernatant was assayed for microorganisms (L-valine, L-leucine, L-isoleucine, L-isoleucine, L-valine).
Methionine, L-phenylalanine and L-tyrosine)
Or high performance liquid chromatography (other amino acids)
Table 3 shows the results of the measurement.

(発明の効果) 一般に有機合成法で製造される5−置換ヒダントイン
はDL体であるが、本発明の方法によればDL体の5−置換
ヒダントインを全て対応するL−アミノ酸に変換でき、
しかも工業的生産に適した高い濃度で得ることができる
のである。
(Effect of the Invention) In general, a 5-substituted hydantoin produced by an organic synthesis method is a DL form, but according to the method of the present invention, all of the 5-substituted hydantoin of the DL form can be converted to the corresponding L-amino acid,
Moreover, it can be obtained at a high concentration suitable for industrial production.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C12P 13/12 C12P 13/12 A 13/22 13/22 B C (56)参考文献 特開 昭63−24895(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12P 13/00 - 13/22 C12P 41/00 BIOSIS(DIALOG) WPI(DIALOG)Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI C12P 13/12 C12P 13/12 A 13/22 13/22 BC (56) References JP-A-63-24895 (JP, A) (58) ) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C12P 13/00-13/22 C12P 41/00 BIOSIS (DIALOG) WPI (DIALOG)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】5−置換ヒダントインを対応するL−アミ
ノ酸に変換する能力を有するバチルス属に属する微生物
の菌体又は菌体処理物を下記一般式(I): (式中、Rは置換基を示す。) で表わされる5−置換ヒダントインのL体、D体及び/
又はDL体に作用せしめて対応するL−アミノ酸を製造す
る方法であって、 該微生物を培養する工程、 該微生物の培養液より菌体を分離し採取する工程、 採取された菌体、該菌体の作用によりATPを生成するこ
とができるエネルギー源物質、および該5−置換ヒダン
トインを少なくとも含む反応液を調製する工程、ならび
に 該5−置換ヒダントインを対応するL−アミノ酸に変換
する反応の間に反応液に酸素を供給する工程 を包含する上記方法。
1. A microorganism or a treated product of a microorganism belonging to the genus Bacillus having the ability to convert a 5-substituted hydantoin into a corresponding L-amino acid is represented by the following general formula (I): (Wherein, R represents a substituent) L-form, D-form and / or 5-substituted hydantoin represented by the following formula:
Or a method for producing a corresponding L-amino acid by acting on a DL form, wherein the step of culturing the microorganism, the step of separating and collecting cells from a culture solution of the microorganism, the collected cells, Preparing an energy source substance capable of producing ATP by the action of the body, and a reaction solution containing at least the 5-substituted hydantoin; and a reaction for converting the 5-substituted hydantoin to a corresponding L-amino acid. The above method, comprising the step of supplying oxygen to the reaction solution.
【請求項2】該置換基Rが CH3− 又は NCCH2CH2 で表わされる基である請求項1に記載の方法。2. The method according to claim 2, wherein the substituent R is CH 3 - or method according to claim 1 NCCH is a group represented by 2 CH 2. 【請求項3】該エネルギー源物質がグルコース,グリセ
ロール,フラクトース,ガラクトース,キシロース,マ
ンニトール,マルトース,トレハロース,コハク酸,フ
マル酸,クエン酸及び/又は酢酸である請求項1又は2
に記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the energy source substance is glucose, glycerol, fructose, galactose, xylose, mannitol, maltose, trehalose, succinic acid, fumaric acid, citric acid and / or acetic acid.
The method described in.
【請求項4】該5−置換ヒダントインを対応するL−ア
ミノ酸に変換する反応の間に反応液に該エネルギー源物
質および/または該5−置換ヒダントインを反応液に補
給する工程をさらに有する請求項1ないし3項のいずれ
か一項に記載の方法。
4. The method according to claim 1, further comprising the step of replenishing the reaction solution with the energy source substance and / or the 5-substituted hydantoin during the reaction for converting the 5-substituted hydantoin into the corresponding L-amino acid. The method according to any one of claims 1 to 3.
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