JPS6140394B2 - - Google Patents
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- JPS6140394B2 JPS6140394B2 JP60073037A JP7303785A JPS6140394B2 JP S6140394 B2 JPS6140394 B2 JP S6140394B2 JP 60073037 A JP60073037 A JP 60073037A JP 7303785 A JP7303785 A JP 7303785A JP S6140394 B2 JPS6140394 B2 JP S6140394B2
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
技術分野:
本発明はアクリル酸エステル生産菌を用いたア
クリル酸エステルの製造方法に関する。
従来技術:
エステル合成をエステラーゼの逆反応で行う研
究は、古くから行われている。その一つに、リパ
ーゼを用いる反応において、酸成分とアルコール
成分を種々変えたときの研究報告がある(辻阪、
岩井、奥村ら、Biochemica et Biophysica
Acta、575(1979)p.156−165)。そこでは、酸
成分として酢酸、プロピオン酸、酪酸をはじめス
テアリン酸、オレイン酸、リンゴ酸、コハク酸な
どが検討され、アルコール成分としては1級アル
コール、1級ジオール、フエノール類、2級アル
コール、2級ジオール、3級アルコール、糖アル
コールなどのあらゆるアルコール類が検討されて
いる。そこに使用されているリパーゼ類は4種で
あり、それぞれの起源はAspergillus niger、
Rhizopus delemar、Geotrichum candidum、
Penicillium cyclopiumである。そのうちの前二
者が特に低分子量の酸に対してもエステル合成能
を有することが示されている。しかし、いずれに
しろ、この研究には酸成分として、アクリル酸が
用いられていない。本発明者は上記報告に開示さ
れたリパーゼ(天野製薬(株)製および生化学工業(株)
製)を用いて検討したが、アクリル酸はいかなる
アルコール類ともエステル合成し得ないことを確
認した。その他の従来のエステル合成に関する報
告においても酸成分にアクリル酸を用いた反応は
報告されていない。
アクリル酸とアルコールとのエステル合成によ
り得られるアクリル酸エステルは、ビニル基を有
するため、種々の工業材料となり得る重合体を合
成するための単量体として極めて有用である。例
えば、このアクリル酸エステルを他の単量体と共
重合して得られる高分子は、粘着剤、接着剤、お
よびフイルムなどとして用いられる。このような
アクリル酸エステルの合成は、化学合成により可
能ではある。しかし、化学合成によると、反応条
件が過酷であるため、そのための付帯設備とスペ
ースと費用がかさむ。しかも、作業環境が汚染さ
れやすく環境公害の原因にもなる。このエステル
合成を微生物を用いた生物学的反応により行う
と、低温・低圧という温和な条件下で反応できし
かも基質特異性を有するため、環境汚染のおそれ
がないうえに設備費なども安くつく。
発明の目的:
本発明の目的は、アクリル酸とアルコールとに
よりアクリル酸エステルを生産する新規な微生物
を用いた生物学的反応によるアクリル酸エステル
の製造方法を提供することにある。本発明の他の
目的は、生物学的反応により安全かつ安価にアク
リル酸エステルを製造する方法を提供することに
ある。本発明のさらに他の目的は、アクリル酸エ
ステル生産菌を用いて、工業材料となり得る有用
な重合体を合成するための単量体としてのアクリ
ル酸エステルを製造する方法を提供することにあ
る。
発明の要旨:
本発明のアクリル酸エステルの製造方法は、ア
ルカリゲネス属に属する菌により、アクリル酸と
一般式ROH(ただし、Rは炭素数1〜8の直鎖
のアルキル基)で表されるアルコールとからアク
リル酸エステルを生産するもので、そのことによ
り上記目的が達成される。アルカリゲネス属菌は
アルカリゲネス・フエーカリスであり、そのうち
でも特に、アルカリゲネス・フエーカリス
TH836株およびアルカリゲネス・フエーカリス
TK4935株のうちの少なくとも一方である。アル
コールとしては炭素数1〜8の直鎖状アルコール
であり、それはメチルアルコール、エチルアルコ
ール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、
ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプ
チルアルコールおよびオクチルアルコールであ
る。本発明により生産されるアクリル酸エステル
は原料として用いるアルコールにより規定され、
上記各アルコールに対応して、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸ペンチル、アクリル
酸ヘキシル、アクリル酸ヘプチルおよびアクリル
酸オクチルが生産される。
本発明のアクリル酸エステルの製造に用いられ
る微生物は、化学工業原料を扱つている工場など
の土壌(茨木市、豊橋市)から分離・採集した新
菌株である。この新菌株は、後述する菌学的性状
をもとに「Bergey’s Manual of
Determinative Bacteriology、8th editor、
1974」の細菌分類書を参考にして同定され、アル
カリゲネス属を属する細菌であるところから、そ
れぞれアルカリゲネス・フエーカリス
(Alcaligenes faecalies)TH836株(受託番号:
微工研菌寄第7083号(FERM P−7083))およ
びアルカリゲネス・フエーカリス(Alcaligenes
faecalis)TK4935(受託番号:微工研菌寄第
7084号(FERM P−7084))と命名された。
菌学的性質
本発明のアクリル酸エステルの製造に用いられ
るAlcaligenes faecalis TH836株とAlcaligenes
faecalis TK4935株の菌学的性質を第1表に示
す。
Technical field: The present invention relates to a method for producing acrylic esters using acrylic ester producing bacteria. Prior Art: Research on performing ester synthesis by reverse reaction of esterase has been conducted for a long time. One of them is a research report on various changes in acid and alcohol components in a reaction using lipase (Tsujisaka et al.
Iwai, Okumura et al., Biochemica et Biophysica
Acta, 575 (1979) p.156−165). As acid components, acetic acid, propionic acid, butyric acid, stearic acid, oleic acid, malic acid, succinic acid, etc. were investigated, and as alcohol components, primary alcohols, primary diols, phenols, secondary alcohols, Various alcohols such as diols, tertiary alcohols, and sugar alcohols are being considered. There are four types of lipases used there, and the origin of each is Aspergillus niger,
Rhizopus delemar, Geotrichum candidum,
It is Penicillium cyclopium. It has been shown that the first two of these have the ability to synthesize esters, especially from low molecular weight acids. However, in any case, acrylic acid was not used as the acid component in this study. The present inventor has developed the lipase disclosed in the above report (manufactured by Amano Pharmaceutical Co., Ltd. and Seikagaku Corporation).
However, it was confirmed that acrylic acid cannot be ester-synthesized with any alcohol. Even in other reports on conventional ester synthesis, there are no reports of reactions using acrylic acid as the acid component. Acrylic acid esters obtained by ester synthesis of acrylic acid and alcohol have vinyl groups and are therefore extremely useful as monomers for synthesizing polymers that can be used as various industrial materials. For example, polymers obtained by copolymerizing this acrylic ester with other monomers are used as adhesives, adhesives, films, and the like. Synthesis of such acrylic esters is possible by chemical synthesis. However, chemical synthesis requires harsh reaction conditions and requires additional equipment, space, and cost. Moreover, the working environment is likely to be contaminated, causing environmental pollution. If this ester synthesis is carried out by a biological reaction using microorganisms, the reaction can be carried out under mild conditions of low temperature and low pressure, and since it has substrate specificity, there is no risk of environmental pollution and equipment costs are low. OBJECT OF THE INVENTION: An object of the present invention is to provide a method for producing acrylic esters through a biological reaction using a novel microorganism that produces acrylic esters from acrylic acid and alcohol. Another object of the present invention is to provide a method for safely and inexpensively producing acrylic esters by biological reactions. Still another object of the present invention is to provide a method for producing acrylic ester as a monomer for synthesizing useful polymers that can be used as industrial materials using acrylic ester producing bacteria. Summary of the invention: The method for producing an acrylic acid ester of the present invention involves the production of acrylic acid and an alcohol represented by the general formula ROH (where R is a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms) using a bacterium belonging to the genus Alcaligenes. The above objective is achieved by producing acrylic ester from. Bacteria of the genus Alcaligenes are Alcaligenes faecalis, especially Alcaligenes faecalis.
Strain TH836 and Alcaligenes faecalis
At least one of the TK4935 strains. Alcohols are linear alcohols with 1 to 8 carbon atoms, such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol,
These are pentyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol and octyl alcohol. The acrylic ester produced by the present invention is defined by the alcohol used as a raw material,
Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, pentyl acrylate, hexyl acrylate, heptyl acrylate, and octyl acrylate are produced corresponding to each of the above alcohols. The microorganism used in the production of the acrylic ester of the present invention is a new strain isolated and collected from the soil of factories that handle raw materials for the chemical industry (Ibaraki City, Toyohashi City). This new strain was developed based on the mycological properties described below.
Determinative Bacteriology, 8th editor,
Alcaligenes faecalis strain TH836 (accession number:
FERM P-7083) and Alcaligenes faecalis (FERM P-7083)
faecalis) TK4935 (Accession number:
It was named No. 7084 (FERM P-7084). Mycological properties Alcaligenes faecalis TH836 strain and Alcaligenes used in the production of the acrylic ester of the present invention
Table 1 shows the mycological properties of strain TK4935 faecalis.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
菌株の同定
次に本発明のアクリル酸エステルの製造に用い
られる菌株をAlcaligenes属に属する菌株である
と同定した根拠を以下に示す。
本菌株TH836株およびTK4935株はいずれも上
記試験結果より「グラム陰性であり、分裂により
増殖する好気性細菌であり光合成によつては増殖
しない」という特徴を有する。このような細菌
は、Bergey’s Manualによれば第7部に分類
されている。ここに属する科および属は次のよう
になる。
1 Pseudomonadaceae科
2 Azotobacteraceae科
3 Rhyzobiaceae科
4 Methylomonadaceae科
5 Halobacteriaceae科
6 Alcaligenes属
7 Acetobacter属
8 Brucella属
9 Bordetella属
10 Francisella属
11 Thermus属
これら11の科と属の性状と、本菌株TH836株
およびTK4935株の性状とを以下に比較する。
本菌株はいづれもAlcaligenes属を除く10の
科・属とは第2表に示す菌学的性質において全く
異なる。[Table] Identification of Bacterial Strain Next, the basis for identifying the bacterial strain used in the production of the acrylic ester of the present invention as belonging to the genus Alcaligenes is shown below. Both the TH836 strain and the TK4935 strain have the characteristics of being ``Gram-negative, aerobic bacteria that proliferate by division, and do not proliferate by photosynthesis'' according to the above test results. Such bacteria are classified in Division 7 according to Bergey's Manual. The families and genera included here are as follows. 1 Family Pseudomonadaceae 2 Family Azotobacteraceae 3 Family Rhyzobiaceae 4 Family Methylomonadaceae 5 Family Halobacteriaceae 6 Genus Alcaligenes 7 Genus Acetobacter 8 Genus Brucella 9 Genus Bordetella 10 Genus Francisella 11 Genus Thermus Characteristics of these 11 families and genera, and the present bacterial strains TH836 and TK4935 The properties are compared below. All of these strains are completely different from the 10 families and genera except for the genus Alcaligenes in the mycological properties shown in Table 2.
【表】【table】
【表】
他方、本菌株はいずれも、第3表に示すよう
に、Alcaligenes属と多くの点で性質が共通す
る。[Table] On the other hand, as shown in Table 3, all of the present strains have many properties in common with the genus Alcaligenes.
【表】
以上の結果から、本発明のアクリル酸エステル
の製造に用いられる菌株TH836株およびTK4935
株はAlcaligenes属に属する細菌であると同定さ
れる。次に本菌株の種を決定するためのこの属の
既知の4種と比較した結果を第4表に示す。[Table] From the above results, the bacterial strains TH836 and TK4935 used for the production of the acrylic ester of the present invention
The strain is identified as a bacterium belonging to the genus Alcaligenes. Next, Table 4 shows the results of comparison with four known species of this genus to determine the species of this strain.
【表】【table】
【表】
本菌株は、いづれもAlcaligenes faecalisと
は、プロピオン酸と酪酵の資化性能を欠く点が異
なるにすぎず、他の特徴はすべてこれと一致す
る。よつて、本菌株をAlcaligenes faecalisにき
わめて近縁の菌株でありAlcaligenes faecalisと
同定した。
培養条件
培地としては格別である必要はなく、肉エキ
ス、酵母エキス、麦芽エキス、ペプトンなどの有
機栄養源、およびリン酸塩、マグネシウム、ナト
リウム、カリウム、マンガン、鉄などの無機栄養
源等を適宜含有する通常の培地でよい。
炭素源としては、炭素源資化性試験において基
質となつた各種アミノ酸、TCAサイクルメンバ
ーの有機酸などが用いられる。窒素源としては、
硝酸塩、亜硝酸塩およびアンモニウム塩などの無
機窒素やアミノ基の有機窒素などが用いられる。
培養温度は20℃〜35℃好ましくは25℃〜30℃であ
る。培養PHは5〜8好ましく6.5〜7.5であり、1
日〜3日間好気的に撹拌又は振とうしながら培養
を行なう。
反応組成
本発明のエステル反応は、このような培養条件
のもとで本菌株を培養しその休止菌体、菌体抽出
液(粗酵素液)、精製酵素、固定化菌体および固
定化酵素状態のうちの少なくとも一つを適当に選
んで用いる。本発明のアクリル酸エステルの合成
に必要な反応系の基本組成は第5表に示される。
なお、合成に当つて、媒体としては水媒体で行な
うのが一般的である。[Table] This strain differs from Alcaligenes faecalis only in that it lacks the ability to assimilate propionic acid and butyric fermentation, and all other characteristics are consistent with this strain. Therefore, this strain was identified as Alcaligenes faecalis as it is very closely related to Alcaligenes faecalis. Culture conditions The medium does not need to be special, and organic nutritional sources such as meat extract, yeast extract, malt extract, and peptone, and inorganic nutritional sources such as phosphate, magnesium, sodium, potassium, manganese, and iron may be used as appropriate. Any ordinary medium containing the above ingredients may be used. As carbon sources, various amino acids that served as substrates in the carbon source assimilation test, organic acids of TCA cycle members, etc. are used. As a nitrogen source,
Inorganic nitrogen such as nitrates, nitrites and ammonium salts and organic nitrogen such as amino groups are used.
The culture temperature is 20°C to 35°C, preferably 25°C to 30°C. The culture pH is 5 to 8, preferably 6.5 to 7.5, and 1
Culture is carried out aerobically for 3 days to 3 days with stirring or shaking. Reaction composition The ester reaction of the present invention is carried out by culturing the present bacterial strain under such culture conditions and preparing the resting bacterial cells, bacterial cell extract (crude enzyme solution), purified enzyme, immobilized bacterial cells, and the state of the immobilized enzyme. Appropriately select and use at least one of them. The basic composition of the reaction system required for the synthesis of the acrylic ester of the present invention is shown in Table 5.
Incidentally, in the synthesis, an aqueous medium is generally used as the medium.
【表】
菌体および抽出液の添加量は、菌体懸濁液とし
て最終濃度が660nmの吸光度(OD660)で0.1以
上、通常は1.0〜20の範囲にある。菌体抽出液
は、菌体を超音波破砕機やフレンチプレスで処理
して得られ、280nmの吸光度(A280)が0.1以
上、通常は0.5〜20.0の範囲で用いられる。
反応PHは5〜9の範囲にあればよい。好ましく
は6〜8の範囲に調整される。
酸成分はアクリル酸である。メタクリル酸は使
用できない。アクリル酸の使用可能な濃度は、最
終濃度が0.1%(v/v)〜5%(v/v)であり、好ましく
は0.5%(v/v)〜2%(v/v)の範囲に選ばれる。アク
リル酸の使用により反応系組成のPHが低下しアク
リル酸の消費と共にPHが上昇する。このようなPH
変動を極小にし反応系のPHが常時7前後になるよ
うにするために本基本組成ではバツフアーとして
0.2Mのリン酸バツフアーが用いられる。リン酸
バツフアーに代えて重炭酸−炭酸Naバツフア
ー、トリス塩酸バツフアーなどを用いることもで
きる。バツフアー濃度も0.2Mに限定されること
はなく、使用されるアクリル酸量や反応速度など
に応じて適宜選択される。
アルコールの使用量は、アクリル酸1モル当
り、通常、0.1〜10モル程度とされるが、過剰モ
ル量使用するのが好ましく、アクリル酸1モル当
り、1〜5モル使用するのが好ましい。しかし、
アルコールをあまり多く使用すると酵素失活のお
それがあるので、通常、最終濃度で0.1%(v/v)〜
10%(v/v)、好ましくは0.5%(v/v)〜2%(v/v)の
範囲で使用される。
反応温度は通常20℃〜40℃の範囲内であれば良
い。好ましくは25℃〜35℃である。
反応時間は基質添加量により幾分異なるが約10
分以上であれば生成物の検出が可能である。
反応は均一系で行うことが好ましい。アルコー
ルがブタノールの場合にはその使用量が多くなる
と水とまざりにくくなるため、撹拌して系を均一
なエマルジヨンとすることが好ましい。炭素数が
5以上のアルコールについても同様な理由から撹
拌などの手段により均一系にすることが好まし
い。
一般的に、反応終了後は系から菌体を遠心分離
により除く。その上澄液を直接ガスクロマトグラ
フあるいは液体クロマトグラフにかけ生成物質の
検出定量を行なうか、もしくはその上澄液を必要
に応じてさらに熱処理(例えば100℃にて1分
間)を行い夾雑する蛋白を除去してからガスクロ
マトグラフもしくは液体クロマトグラフにかけ生
成物質の検出定量を行なう。
生成物質の確認
生成物質の確認は次のようにして行なつた。
1 アクリル酸、アルコールおよび酵素の3者が
同時に存在しただけ、生成物のピークが見られ
(液体クロマトグラフにて)、そのピークが時間
とともに増加する。
2 ガスクロマトグラフおよび/もしくは液体ク
ロマトグラフにより既知物質と同じリテンシヨ
ンタイムを示した。(既知物質は化学合成にて
入手した)
3 GC−Mass(日立製)によるCI法により生成
物質が既知物質と同じ分子量であることを確認
した。
生成されたアクリル酸エステルを採取するには
常法の蒸留あるいは溶剤抽出が用いられる。
実施例:
次に実施例を例示して本発明を具体的に説明す
る。
実施例 1
(菌体懸濁液の調製)
肉エキス10g、ポリペプトン10g、NaCl5g、
蒸留水1、そしてPH7.0の組成の肉汁液体培地
100mlを調製した。これを500ml容坂口フラスコに
入れ殺菌後、これにAlcaligenes faecalisTH836
株を植菌した。これを30℃にて24時間振とう培養
した。この培養液を遠心分離(10000rpm、
10min.)し、沈澱した菌体をPH7.0のリン酸バツ
フアー0.05Mにて1回洗浄した。この洗浄菌体を
同バツフアにてOD660=10.0になるように希釈
し、菌体懸濁液とした。
(反応系)
次の反応組成にて30℃で1時間反応させた。[Table] The amount of bacterial cells and extract to be added is such that the final concentration as a bacterial cell suspension is 0.1 or more in terms of absorbance at 660 nm (OD660), usually in the range of 1.0 to 20. The bacterial cell extract is obtained by treating bacterial cells with an ultrasonic crusher or a French press, and is used when the absorbance at 280 nm (A280) is 0.1 or more, usually in the range of 0.5 to 20.0. The reaction pH may be in the range of 5 to 9. Preferably it is adjusted to a range of 6 to 8. The acid component is acrylic acid. Methacrylic acid cannot be used. The usable concentration of acrylic acid is a final concentration of 0.1% (v/v) to 5% (v/v), preferably in the range of 0.5% (v/v) to 2% (v/v). To be elected. The use of acrylic acid lowers the PH of the reaction system composition, and as acrylic acid is consumed, the PH increases. Such a PH
In order to minimize fluctuations and ensure that the pH of the reaction system is always around 7, this basic composition uses a buffer as a buffer.
A 0.2M phosphate buffer is used. In place of the phosphate buffer, bicarbonate-sodium carbonate buffer, Tris-hydrochloric acid buffer, etc. can also be used. The buffer concentration is not limited to 0.2M, but is appropriately selected depending on the amount of acrylic acid used, reaction rate, etc. The amount of alcohol used is usually about 0.1 to 10 moles per mole of acrylic acid, but it is preferable to use an excess molar amount, and preferably 1 to 5 moles per mole of acrylic acid. but,
If too much alcohol is used, there is a risk of enzyme deactivation, so the final concentration is usually 0.1% (v/v) or more.
It is used in a range of 10% (v/v), preferably 0.5% (v/v) to 2% (v/v). The reaction temperature may generally be within the range of 20°C to 40°C. Preferably it is 25°C to 35°C. The reaction time varies somewhat depending on the amount of substrate added, but is approximately 10
Detection of the product is possible if it is longer than 1 minute. The reaction is preferably carried out in a homogeneous system. When the alcohol is butanol, if the amount used is large, it becomes difficult to mix with water, so it is preferable to stir the system to form a uniform emulsion. For the same reason, alcohols having 5 or more carbon atoms are preferably made into a homogeneous system by means such as stirring. Generally, after the reaction is completed, bacterial cells are removed from the system by centrifugation. The supernatant can be directly subjected to gas chromatography or liquid chromatography to detect and quantify the produced substances, or if necessary, the supernatant can be further heat-treated (for example, at 100°C for 1 minute) to remove contaminating proteins. Then, the product is detected and quantified using a gas chromatograph or liquid chromatograph. Confirmation of produced substances The produced substances were confirmed as follows. 1 As long as acrylic acid, alcohol and enzyme are present at the same time, a product peak is seen (in liquid chromatography) and the peak increases with time. 2 Showed the same retention time as known substances by gas chromatography and/or liquid chromatography. (The known substance was obtained through chemical synthesis.) 3 It was confirmed by the CI method using GC-Mass (manufactured by Hitachi) that the produced substance had the same molecular weight as the known substance. Conventional distillation or solvent extraction is used to collect the produced acrylic ester. Examples: Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples. Example 1 (Preparation of bacterial cell suspension) Meat extract 10g, polypeptone 10g, NaCl 5g,
1 part distilled water, and gravy liquid medium with a composition of PH7.0
100ml was prepared. Pour this into a 500ml Sakaguchi flask and sterilize it, then add Alcaligenes faecalis TH836 to it.
The strain was inoculated. This was cultured with shaking at 30°C for 24 hours. This culture solution was centrifuged (10,000 rpm,
10 min.), and the precipitated bacterial cells were washed once with 0.05M phosphate buffer of pH 7.0. The washed cells were diluted with the same buffer to give an OD660 of 10.0 to obtain a cell suspension. (Reaction system) A reaction was carried out at 30° C. for 1 hour using the following reaction composition.
【表】
アルコール成分としてメチルアルコール、エチ
ルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアル
コール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコー
ル、オクチルアルコールが用いられた。
(分析)
反応終了後、遠心分離により菌体を除去し、そ
の上澄液をガスクロマトグラフもしくは液体クロ
マトグラフにより分析し生成物の収量を定量し
た。
(結果)
その結果を第6表に示す。[Table] Methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, pentyl alcohol, hexyl alcohol, and octyl alcohol were used as alcohol components. (Analysis) After the reaction was completed, the bacterial cells were removed by centrifugation, and the supernatant was analyzed by gas chromatography or liquid chromatography to quantify the yield of the product. (Results) The results are shown in Table 6.
【表】
実施例 2
実施例1と同様にして調製したAlcaligenes
faecalisTH836株の菌体懸濁液20mlを100ml容の
ガラス製ビーカに入れ、氷冷水で冷却しながら海
上電気(株)製の超音波破砕機にて10分間菌体を破砂
した。得られた破砕物を15000rpmで20分間遠心
分離し、得られた上澄液を粗酵素液とした。この
粗酵素液を菌体懸濁液の代りに用いたこと以外、
実施例1と同じ反応系にてエステル反応を行なつ
た。その結果を第7表に示す。[Table] Example 2 Alcaligenes prepared in the same manner as Example 1
20 ml of bacterial cell suspension of faecalis TH836 strain was placed in a 100 ml glass beaker, and the bacterial cells were crushed for 10 minutes using an ultrasonic crusher manufactured by Kaiyo Denki Co., Ltd. while cooling with ice-cold water. The resulting crushed product was centrifuged at 15,000 rpm for 20 minutes, and the resulting supernatant was used as a crude enzyme solution. Except for using this crude enzyme solution instead of the bacterial cell suspension.
An ester reaction was carried out using the same reaction system as in Example 1. The results are shown in Table 7.
【表】
実施例 3
(粗酵素液の調製)
実施例1に示した肉汁液体培地にて
Alcaligenes faecalis TK4935を30℃で24時間培
養した。培養液を遠心分離(10000rpm、10min.
)し、集めた菌体をPH7.0のリン酸バツフアー
0.05Mで1回洗浄した。この洗浄菌体を同バツフ
アーにて、OD660=10.0になるように希釈して菌
体懸濁液を調製した。この菌体懸濁液20mlを100
ml容のガラス製ビーカに入れ、氷冷水で冷却しな
がら、海上電機(株)製の超音波破砕機にて、10分間
菌体を破砕した。得られた破砕物を15000rpmで
20分間遠心分離し、得られた上澄液を粗酵素液と
した。
(反応系)
次の反応組成にて、30℃で2時間反応させた。[Table] Example 3 (Preparation of crude enzyme solution) In the broth liquid medium shown in Example 1
Alcaligenes faecalis TK4935 was cultured at 30°C for 24 hours. Centrifuge the culture solution (10000 rpm, 10 min.
) and the collected bacteria in a phosphate buffer with a pH of 7.0.
Washed once with 0.05M. The washed cells were diluted with the same buffer to give an OD660 of 10.0 to prepare a cell suspension. 100ml of this bacterial suspension
The microbial cells were placed in a ml glass beaker and crushed for 10 minutes using an ultrasonic crusher manufactured by Kaiyo Denki Co., Ltd. while cooling with ice-cold water. The obtained crushed material was crushed at 15000 rpm.
The mixture was centrifuged for 20 minutes, and the resulting supernatant was used as a crude enzyme solution. (Reaction system) A reaction was carried out at 30° C. for 2 hours using the following reaction composition.
【表】
さらに、上記エチルアルコールの代りに、ブチ
ルアルコール、ヘキシルアルコールもしくはオク
チルアルコールをそれぞれ最終濃度が1%(v/v)
になるように用いた。また、各種アルコールに対
し、アクリル酸に代えてメタクリル酸を用いた反
応も行なつた。反応は100℃の水浴水に1分間浸
漬することにより停止させた。沈澱した蛋白質は
5000rpmで10分間の遠心分離にて除去し、その上
澄液を液体クロマトグラフにて分析し、生成エス
テルの収量を定量した。
(結果)
その結果を第8表に示す。[Table] Furthermore, in place of the above ethyl alcohol, use butyl alcohol, hexyl alcohol, or octyl alcohol at a final concentration of 1% (v/v) each.
It was used so that We also conducted reactions using methacrylic acid instead of acrylic acid for various alcohols. The reaction was stopped by immersion in 100°C water bath for 1 minute. The precipitated protein is
It was removed by centrifugation at 5000 rpm for 10 minutes, and the supernatant was analyzed by liquid chromatography to quantify the yield of the produced ester. (Results) The results are shown in Table 8.
【表】
発明の効果:
本発明のアクリル酸エステルの製造方法では、
菌株Alcaligenes faecalis TH836およびTK4935
を用いて、アクリル酸とアルコールとを含有する
反応系にアクリル酸エステルを製造蓄積させるこ
とができる。エステル化に必要な酵素は、培地の
種類に無関係に、菌体増殖に比例して生産され
る。この生成物アクリル酸エステルはビニル基を
有するため、工業材料となりうる重合体を合成す
るための単量体として極めて有用である。これを
他の既知の単量体と共重合させることにより、よ
り多くの有用な用途に利用できる。本発明によれ
ば生物学的にエステル反応を行うため、化学合成
に比較して極めて安全でかつ安価であるという利
点もある。[Table] Effects of the invention: In the method for producing acrylic ester of the present invention,
Strains Alcaligenes faecalis TH836 and TK4935
Using this method, acrylic acid ester can be produced and accumulated in a reaction system containing acrylic acid and alcohol. Enzymes necessary for esterification are produced in proportion to cell growth, regardless of the type of medium. Since the acrylic acid ester product has a vinyl group, it is extremely useful as a monomer for synthesizing polymers that can be used as industrial materials. By copolymerizing this with other known monomers, it can be used for many more useful applications. According to the present invention, since the ester reaction is carried out biologically, it has the advantage of being extremely safe and inexpensive compared to chemical synthesis.
Claims (1)
ル酸と一般式ROH(ただし、Rは炭素数1〜8
の直鎖のアルキル基)で表されるアルコールとか
らアクリル酸エステルを生産する、微生物による
アクリル酸エステルの製造方法。 2 前記アルカリゲネス属菌がアルカリゲネス・
フエーカリスである特許請求の範囲第1項に記載
の製造方法。 3 前記アルカリゲネス・フエーカリスがアルカ
リゲネス・フエーカリスTH836株およびアルカ
リゲネス・フエーカリスTK4935株のうちの少な
くとも一方である特許請求の範囲第2項に記載の
製造方法。[Claims] 1. Acrylic acid and the general formula ROH (where R has 1 to 8 carbon atoms) are produced by a bacterium belonging to the genus Alcaligenes.
A method for producing acrylic esters using microorganisms, in which acrylic esters are produced from alcohols represented by straight-chain alkyl groups). 2 The Alcaligenes bacterium is Alcaligenes
The manufacturing method according to claim 1, which is faecalis. 3. The production method according to claim 2, wherein the Alcaligenes faecalis is at least one of Alcaligenes faecalis strain TH836 and Alcaligenes faecalis TK4935 strain.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7303785A JPS60227688A (en) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | Production of acrylic ester by microorganism producing the same |
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JP7303785A JPS60227688A (en) | 1985-04-05 | 1985-04-05 | Production of acrylic ester by microorganism producing the same |
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JP9524983A Division JPS59220195A (en) | 1983-05-30 | 1983-05-30 | Microorganism capable of procucing acrylic acid ester and production of acrylic acid ester using the same |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60227688A JPS60227688A (en) | 1985-11-12 |
JPS6140394B2 true JPS6140394B2 (en) | 1986-09-09 |
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Citations (7)
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---|---|---|---|---|
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-
1985
- 1985-04-05 JP JP7303785A patent/JPS60227688A/en active Granted
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60227688A (en) | 1985-11-12 |
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