(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グルコノバクター属に属し、アリトールからＬ−プシコース産生能を有する細菌を、アリトールを含有する水溶液に接触させてＬ−プシコースを生成せしめ、これを採取することを特徴とするＬ−プシコースの製造方法。
【請求項２】
グルコノバクター属に属する細菌が、グルコノバクター・フラテウリ（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｆｒａｔｅｕｒｉｉ）ＩＦＯ３２５４であることを特徴とする請求項１記載のＬ−プシコースの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｌ−プシコースの製造方法に関するものであり、更に詳細には、グルコノバクター属に属し、アリトールからＬ−プシコース産生能を有する細菌を用いて、アリトールからＬ−プシコースを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｌ−プシコースは、ケトヘキソース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質である。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−アルトロース又はＬ−アロースをカセイソーダ、ピリジンなどのアルカリ性薬剤の共存下で異性化させ、Ｌ−プシコースを製造することが可能である。しかし、実際には、原料となるＬ−アルトロース又はＬ−アロースを得ることが困難であり、Ｌ−プシコースを充分量製造する適当な方法は現在まで報告されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
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も、新たな糖質の開発が望まれている。Ｌ−プシコースは、大量製造方法が確立されておらず、試薬としても市販されていない。従って、未だ、食品工業、医薬品工業、化学工業などの工業原料として使用されるに至っていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、Ｌ−プシコースを生化学的手段により大量、安価に製造することを目的に鋭意研究した。
【０００５】
その結果、グルコノバクター属に属し、アリトールからＬ−プシコース産生能を有する細菌が、水溶液中のアリトールを、容易にＬ−プシコースに変換することを見出し、これを採取することにより、Ｌ−プシコース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。
【０００６】
すなわち、本発明において、アリトールからＬ−プシコースを製造するのに使用される細菌はグルコノバクター属に属し、アリトールからＬ−プシコース産生能を有する細菌である。その一例としては、グルコノバクター・フラテウリ（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｆｒａｔｅｕｒｉｉ）ＩＦＯ３２５４又は、これの変異株などが有利に利用できる。
【０００７】
本発明でいう、グルコノバクター属に属し、アリトールからＬ−プシコース産生能を有する細菌は、アリトールを含有する水溶液に接触し、アリトールからＬ−プシコースを産生しうる微生物であればよく、例えば、グルコノバクター・フラテウリ（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｆｒａｔｅｕｒｉｉ）ＩＦＯ３２５４又は、この変異株などの細菌が好適であり、通常、これら細菌をグリセロ−ル、Ｄ−マンニトール、Ｄ−フラクトース、Ｌ−ソルボースあるいはキシリトール等の炭素源を含有する栄養培地で培養し、望ましくは、振盪、通気攪拌などの好気的条件下で培養し、培養中に、又は得られた細菌（生菌体）を用いて、水溶液中のアリトールをＬ−プシコースに変換させて、生成するＬ−プシコースを採取すればよい。
【０００８】
培養方法としては、グルコノバクター属に属する細菌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培地、望ましくは、微酸性乃至微アルカリ性の液体培地に、アリトールからＬ−プシコース産生能を有する細菌を植菌し、温度約２０乃至３５℃で、１乃至１０日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、例えば、グリセロール、Ｄ−マンニトール、Ｄ−フラクトース、Ｌ−ソルボースあるいはキシリトール等の１種又は２種以上の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。
【０００９】
前述のような培養方法によって得られた細菌（生菌体）を、アリトールを含有する水溶液と接触、望ましくは、振盪、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−プシコースに変換させることができる。
【００１０】
この変換に用いられる細菌は、培養液から分離された生菌体そのままの状態に限る必要はなく、例えば、生菌体を半透膜製のホローファイバーに封入した細菌、寒天、ゼラチン、アルギン酸塩などで包括し、ビーズ状、シート状などの各種形状に固定化した細菌などとして、アリトールからＬ−プシコースへの変換に、繰返し利用することも好都合である。
【００１１】
以上述べた各種の方法により生成、蓄積したＬ−プシコース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細菌と分離され、採取される。
【００１２】
得られたＬ−プシコース水溶液は、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、ＯＨ型イオン交換樹脂による脱塩などの方法で精製し、濃縮してシラップ状のＬ−プシコース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、例えば、ダウケミカル社製造の商品名『ダウエックス５０ＷＸ４』、『ダウエックスＷＧＲ』、東京有機化学工業株式会社製造の商品名『アンバーライトＸＴ−１００８』、『アンバーライトＩＲＡ４７』、三菱化成工業株式会社製造の商品名『ダイヤイオンＳＫ１０６』、『ダイヤイオンＷＡ１１』など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、９９％以上の高純度の標品も容易に得ることができる。
【００１３】
このようにして製造されるＬ−プシコースは、通常、原料のアリトールに対し約７０ｗ／ｗ％以上の収率で得られ、大量、安価に供給する工業的製造方法として好適である。したがって、Ｌ−プシコースは、食品工業、医薬品工業、化学工業などの原料、中間体などとして自由に利用できる。
【００１４】
以下、実施例について述べる。
【００１５】
【実施例１】
トリプトソーヤブイヨン２ｗ／ｖ％、グリセロール１ｗ／ｖ％及び脱イオン水からなる培養液１００ｍｌずつを５００ｍｌ容振盪フラスコ１０本にとり、１２０℃２０分間オートクレーブし、冷却した後、グルコノバクター・フラテウリ（Ｇｌｕｃｏｎｏｂａｃｔｅｒ  ｆｒａｔｅｕｒｉｉ）ＩＦＯ３２５４を１白金耳ずつ植菌し、３０℃で２日間振盪培養した。
【００１６】
培養後、遠心分離により集菌し、得られた生菌体約１０ｇをアリトール５ｗ／ｖ％を含有する０．０５Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）１００ｍｌに加え混合し、この混合液１００ｍｌを５００ｍｌ容振盪フラスコに分注し、３０℃で２０時間振盪し、アリトールをＬ−プシコースに変換させた。次いで遠心分離して細菌を除去した。
【００１７】
得られた上清に２５ｗ／ｖ％硫酸亜鉛を１／１０容加えｐＨ７．６に調整し、遠心分離して上清を採取した。この上清を、常法に従って、活性炭を用いて脱色し、次いで、『ダイヤイオンＳＫ１Ｂ』（Ｈ型、三菱化成工業株式会社製造の商品名）及び『ダイヤイオンＷＡ３０』（ＯＨ型、三菱化成工業株式会社製造の商品名）を用いて脱塩し、減圧濃縮して約６０％の透明なシラップを得た。さらに、『ダウエックス５０ＷＸ４』（カルシウム型のカチオン交換樹脂、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精製、濃縮し、Ｌ−プシコースを純粋なシラップとして採取した。Ｌ−プシコースのアリトールに対する収率は、固形物当たり約７０％であった。
【００１８】
このようにして得られた製品を同定するため、実験により理化学的性質を調べ、その性質を文献値と比較、又は、Ｓｉｇｍａ社が標準物質として市販している試薬Ｄ−プシコースの測定値と比較した。
【００１９】
（１）  比旋光度の測定
本製品の測定値
［α］20D ＝−３．０（ｃ＝１０％、Ｈ2Ｏ）
Ｄ−プシコースの文献値
［α］20D ＝＋３．１（ｃ＝１０％、Ｈ2Ｏ）
文献：チャップマン・アンド・ホール（Ｃｈａｐｍａｎ  ａｎｄ  Ｈａｌｌ）社、『ディクショナリー・オブ・オーガニック・コンパウンズ（Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ  ｏｆ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）』、第４８１６頁（１９８２年）
【００２０】
（２）  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ったところ、その化学シフトは表１に示すごとく、標準Ｄ−プシコースの文献値とよく一致した。
【００２１】
【表１】
0003711296.tif 000002
【００２２】
（３）  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（日本分光工業社製８８０−ＰＵ；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、島津製作所ＲＩＤ−６Ａ）で分析したところ、その溶出位置は、試薬Ｄ−タガトース、Ｄ−フラクトース、Ｄ−ソルボースなどのケトヘキソースとは異なり、試薬Ｄ−プシコースと同一の２８．６分であった。
【００２３】
以上の結果から明らかなように、13Ｃ−ＮＭＲの測定については、その化学シフトがＤ−プシコースの文献値とよく一致し、高速液体クロマトグラフィーについては試薬Ｄ−プシコースの値とよく一致し、しかも比旋光度については、Ｄ−プシコースの文献値とその絶対値がよく一致するものの＋、−逆であったことから、本発明の方法で得られた製品は、Ｌ−プシコースであると判断される。
【００２４】
本製品は、希少糖質としての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有利に利用できる。
【００２５】
【発明の効果】
上記したことから明らかなように、本発明は、従来得ることの極めて困難であったＬ−プシコースを、生化学的方法により容易に製造する方法を確立するものである。特に、グルコノバクター属に属する微生物を用いて、アリトールという糖アルコールを原料としてＬ−プシコースを生産できることを見出したことは、Ｌ−プシコースの製造方法にとって極めて有利である。すなわち、原料となるアリトールはＤ−プシコースの還元反応によって容易に得られるので大量のＬ−プシコースの生産に有利に利用できる。
【００２６】
したがって、本発明の方法は、Ｌ−プシコースの工業的製造方法として好適であり、大量、安価な供給を容易にし、希少糖質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、化学工業などへの利用の道を拓くものである。