JP3768799B2 - 置換脂肪酸エステル化物を原料とするポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 - Google Patents
置換脂肪酸エステル化物を原料とするポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3768799B2 JP3768799B2 JP2000330721A JP2000330721A JP3768799B2 JP 3768799 B2 JP3768799 B2 JP 3768799B2 JP 2000330721 A JP2000330721 A JP 2000330721A JP 2000330721 A JP2000330721 A JP 2000330721A JP 3768799 B2 JP3768799 B2 JP 3768799B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- pha
- fatty acid
- substituted fatty
- strain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 title claims description 85
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 title claims description 85
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 title claims description 27
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 title claims description 27
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 title claims description 27
- -1 fatty acid ester Chemical class 0.000 title claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 43
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims description 34
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 27
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims description 16
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 15
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 claims description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 11
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims description 6
- 125000003236 benzoyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C(*)=O 0.000 claims description 5
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 5
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 5
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 241001508466 Pseudomonas cichorii Species 0.000 claims description 4
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims description 2
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 claims 1
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 claims 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 description 17
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 14
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 13
- 241000723343 Cichorium Species 0.000 description 10
- 235000007542 Cichorium intybus Nutrition 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 9
- DHKOAQPPKYYPGT-UHFFFAOYSA-N 3-(4-methylsulfonylphenoxy)benzohydrazide Chemical compound C1=CC(S(=O)(=O)C)=CC=C1OC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 DHKOAQPPKYYPGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 7
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 238000006140 methanolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 241001300822 Pseudomonas jessenii Species 0.000 description 5
- 241000589781 Pseudomonas oleovorans Species 0.000 description 5
- BNNWLDUOVGYRLY-UHFFFAOYSA-N methyl 5-phenylpentanoate Chemical compound COC(=O)CCCCC1=CC=CC=C1 BNNWLDUOVGYRLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- ONPCOUSOOPCZNI-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-4-phenoxybutanoic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)COC1=CC=CC=C1 ONPCOUSOOPCZNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- IMMRMPAXYUIDLR-UHFFFAOYSA-N (R)-3-Hydroxy-5-phenylpentanoic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)CCC1=CC=CC=C1 IMMRMPAXYUIDLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxybutyric acid Chemical compound CC(O)CC(O)=O WHBMMWSBFZVSSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- REKYPYSUBKSCAT-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypentanoic acid Chemical compound CCC(O)CC(O)=O REKYPYSUBKSCAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DSBGMWIYDOZJNL-UHFFFAOYSA-N 6-(4-cyanophenoxy)hexanoic acid Chemical compound OC(=O)CCCCCOC1=CC=C(C#N)C=C1 DSBGMWIYDOZJNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000607516 Aeromonas caviae Species 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 2
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- KIQJTNXEQIBXNR-UHFFFAOYSA-N ethyl 6-(4-cyanophenoxy)hexanoate Chemical compound CCOC(=O)CCCCCOC1=CC=C(C#N)C=C1 KIQJTNXEQIBXNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N ethyl butyrate Chemical compound CCCC(=O)OCC OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001002 functional polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000013028 medium composition Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPMGFDVTYHWBAG-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxyhexanoic acid Chemical compound CCCC(O)CC(O)=O HPMGFDVTYHWBAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CVNOWLNNPYYEOH-UHFFFAOYSA-N 4-cyanophenol Chemical compound OC1=CC=C(C#N)C=C1 CVNOWLNNPYYEOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyric acid Chemical compound OCCCC(O)=O SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940006015 4-hydroxybutyric acid Drugs 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000607519 Aeromonas sp. Species 0.000 description 1
- 241000588810 Alcaligenes sp. Species 0.000 description 1
- 241001508395 Burkholderia sp. Species 0.000 description 1
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N Caprylic acid Natural products CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001478312 Comamonas sp. Species 0.000 description 1
- 241000252867 Cupriavidus metallidurans Species 0.000 description 1
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Chemical group 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- 241000589309 Methylobacterium sp. Species 0.000 description 1
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 1
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 1
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000589598 Paracoccus sp. Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 238000006959 Williamson synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 208000003464 asthenopia Diseases 0.000 description 1
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- GONOPSZTUGRENK-UHFFFAOYSA-N benzyl(trichloro)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)CC1=CC=CC=C1 GONOPSZTUGRENK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- UJOSCSUZMDVWFU-UHFFFAOYSA-N ethyl 4-(3-fluorophenoxy)butanoate Chemical group CCOC(=O)CCCOC1=CC=CC(F)=C1 UJOSCSUZMDVWFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQAGCIKXGLLXSO-UHFFFAOYSA-N ethyl 4-(4-cyanophenoxy)butanoate Chemical group CCOC(=O)CCCOC1=CC=C(C#N)C=C1 LQAGCIKXGLLXSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MHWJYMIHCGLWCP-UHFFFAOYSA-N ethyl 4-(4-fluorophenoxy)butanoate Chemical group CCOC(=O)CCCOC1=CC=C(F)C=C1 MHWJYMIHCGLWCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDMQTMBQJPBPGM-UHFFFAOYSA-N ethyl 4-(4-nitrophenoxy)butanoate Chemical group CCOC(=O)CCCOC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 UDMQTMBQJPBPGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFAAYTAMNMTHDL-UHFFFAOYSA-N ethyl 5-(4-fluorophenoxy)pentanoate Chemical group CCOC(=O)CCCCOC1=CC=C(F)C=C1 LFAAYTAMNMTHDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XZEVVFBUWZDVPG-UHFFFAOYSA-N ethyl 5-(4-fluorophenyl)pentanoate Chemical compound CCOC(=O)CCCCC1=CC=C(F)C=C1 XZEVVFBUWZDVPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNCNZDFEQZJZEN-UHFFFAOYSA-N ethyl 5-phenoxypentanoate Chemical group CCOC(=O)CCCCOC1=CC=CC=C1 DNCNZDFEQZJZEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCHDRUGIAZBPGB-UHFFFAOYSA-N ethyl 5-phenylpentanoate Chemical compound CCOC(=O)CCCCC1=CC=CC=C1 QCHDRUGIAZBPGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWGUHDQVMGJUDE-UHFFFAOYSA-N ethyl 5-thiophen-2-ylpentanoate Chemical compound CCOC(=O)CCCCC1=CC=CS1 MWGUHDQVMGJUDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DXBULVYHTICWKT-UHFFFAOYSA-N ethyl 6-bromohexanoate Chemical compound CCOC(=O)CCCCCBr DXBULVYHTICWKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODRIXXZKVYCRTE-UHFFFAOYSA-N ethyl 6-oxo-6-phenylhexanoate Chemical group CCOC(=O)CCCCC(=O)C1=CC=CC=C1 ODRIXXZKVYCRTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SKCHNHKFQWMLLJ-UHFFFAOYSA-N ethyl 6-phenylhexanoate Chemical compound CCOC(=O)CCCCCC1=CC=CC=C1 SKCHNHKFQWMLLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 description 1
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 1
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 1
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 238000010128 melt processing Methods 0.000 description 1
- BOFQPDFXKXXZSG-UHFFFAOYSA-N methyl 4-(3-fluorophenoxy)butanoate Chemical compound COC(=O)CCCOC1=CC=CC(F)=C1 BOFQPDFXKXXZSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOYHMAADCSCVIJ-UHFFFAOYSA-N methyl 4-(4-cyanophenoxy)butanoate Chemical compound COC(=O)CCCOC1=CC=C(C#N)C=C1 KOYHMAADCSCVIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLNDEMFZCODEAU-UHFFFAOYSA-N methyl 4-(4-fluorophenoxy)butanoate Chemical compound COC(=O)CCCOC1=CC=C(F)C=C1 VLNDEMFZCODEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MJMZBXYBWMBFNY-UHFFFAOYSA-N methyl 4-(4-nitrophenoxy)butanoate Chemical compound COC(=O)CCCOC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 MJMZBXYBWMBFNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NEHQSABBFMGRIG-UHFFFAOYSA-N methyl 4-cyclohexylbutanoate Chemical compound COC(=O)CCCC1CCCCC1 NEHQSABBFMGRIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SSRVFHVMEFTYQS-UHFFFAOYSA-N methyl 4-phenoxybutanoate Chemical compound COC(=O)CCCOC1=CC=CC=C1 SSRVFHVMEFTYQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SPBJEDWEQHAPQU-UHFFFAOYSA-N methyl 5-(4-fluorophenoxy)pentanoate Chemical compound COC(=O)CCCCOC1=CC=C(F)C=C1 SPBJEDWEQHAPQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VLWSPDQOUSSWLF-UHFFFAOYSA-N methyl 5-(4-fluorophenyl)pentanoate Chemical compound COC(=O)CCCCC1=CC=C(F)C=C1 VLWSPDQOUSSWLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBFYGZKNYMJAKX-UHFFFAOYSA-N methyl 5-phenoxypentanoate Chemical compound COC(=O)CCCCOC1=CC=CC=C1 OBFYGZKNYMJAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GROUZPMPFVOVEE-UHFFFAOYSA-N methyl 5-thiophen-2-ylpentanoate Chemical compound COC(=O)CCCCC1=CC=CS1 GROUZPMPFVOVEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHWWYYHXNFAENU-UHFFFAOYSA-N methyl 6-oxo-6-phenylhexanoate Chemical compound COC(=O)CCCCC(=O)C1=CC=CC=C1 JHWWYYHXNFAENU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YGXHKTRPOQOKRC-UHFFFAOYSA-N methyl 6-phenylhexanoate Chemical compound COC(=O)CCCCCC1=CC=CC=C1 YGXHKTRPOQOKRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N n-hexanoic acid Natural products CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/62—Carboxylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/62—Carboxylic acid esters
- C12P7/625—Polyesters of hydroxy carboxylic acids
Landscapes
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリヒドロキシアルカノエート(以下、PHAと略す)を微生物によって極めて効率的に生産する方法に関する。より具体的には、置換脂肪酸エステル化物を原料として、当該原料に由来する置換基を側鎖に有するPHAを生産し、菌体内に蓄積する能力を有する微生物を用いて、所望の化学構造を呈するPHAを従来法より効率的に生産する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
これまで、多くの微生物がポリ-3-ヒドロキシ酪酸(以下、PHBと略す)あるいはその他のPHAを生産し、菌体内に蓄積することが報告されてきた(「生分解性プラスチックハンドブック」,生分解性プラスチック研究会編,(株)エヌ・ティー・エス,P178-197)。これらのポリマーは従来のプラスチックと同様に、溶融加工等により各種製品の生産に利用することができる。さらに、生分解性であるがゆえに、自然界で微生物により完全分解されるという利点を有している。従って、従来用いられている多くの合成高分子化合物のように自然環境に残留して汚染を引き起こすことがなく、また、焼却処分を行う必要もないため、大気汚染や地球温暖化の防止の観点からも有用な材料となり得る。また、生体適合性にも優れており、医療用軟質部材等としての応用も期待されている。
【0003】
微生物産生PHAは、その生産に用いる微生物の種類や培地組成、培養条件等により、様々な組成や構造のものとなり得ることが知られており、これまで主に、PHAの物性の改良という観点から、このような組成や構造の制御に関する研究がなされてきた。
【0004】
例えば、アルカリゲネス・ユウトロファス H16株(Alcaligenes eutrophusH16、ATCC No.17699)並びにその変異株は、培養時の炭素源を変化させることによって、3-ヒドロキシ酪酸(以下、3HBと略す)と3-ヒドロキシ吉草酸(以下、3HVと略す)との共重合体を様々な組成比で生産することが報告されている(特表平6-15604号公報、特表平7-14352号公報、特表平8-19227号公報 等)。
【0005】
また、特開平9-191893号公報では、コマモナス・アシドボランス・IFO 13852株(Comamonas acidovorans IFO 13852)が、炭素源としてグルコン酸及び1,4-ブタンジオールを用いた培養により、3HBと4-ヒドロキシ酪酸とをモノマーユニットに持つポリエステルを生産することが開示されている。
【0006】
なお、これらの文献に記載されたPHAはメチレン側鎖、エチレン側鎖以外の側鎖を有しないもので、ここでは「usual PHA」とする。
【0007】
一方、特許公報第2642937号では、シュードモナス・オレオボランス・ATCC 29347株(Pseudomonas oleovorans ATCC 29347)に、炭素源として非環状脂肪族炭化水素を与えることにより、炭素数が6から12までの3-ヒドロキシアルカノエート(以下、3HAと略す)をモノマーユニットとするPHAを生産することが開示されている。
【0008】
特開平5-74492号公報では、メチロバクテリウム属(Methylobacterium sp.)、パラコッカス属(Paracoccus sp.)、アルカリゲネス属(Alcaligenes sp.)、シュードモナス属(Pseudomonas sp.)の微生物を、炭素数3〜7の第一級アルコールに接触させることにより、3HBと3HVとの共重合体を生産させる方法が開示されている。
【0009】
特開平5-93049号公報、及び、特開平7-265065号公報では、アエロモナス・キャビエ(Aeromonas caviae)を、オレイン酸やオリーブ油を炭素源として培養することにより、3HBと3-ヒドロキシヘキサン酸(以下、3HHxと略す)の2成分共重合体を生産することが開示されている。
【0010】
さらに、ある種の微生物では、様々な置換基、例えば、不飽和炭化水素、エステル基、アリル基、シアノ基、ハロゲン化炭化水素、エポキシド等が導入されたPHAを生産することが報告されており、このような手法によって微生物産生PHAの物性改良を目指す試みもなされ始めている。
【0011】
例えば、Makromol.Chem.,191, 1957-1965, 1990、 Macromolecules,24, 5256-5260, 1991、 Chirality,3, 492-494, 1991 等では、シュードモナス・オレオボランスが3-ヒドロキシ-5-フェニル吉草酸(以下、3HPVと略す)をモノマーユニットとして含むPHAを生産することが報告されており、3HPVが含まれることに起因すると思われる、ポリマー物性の変化が認められている。
【0012】
なお、これらの文献に記載されたような、側鎖を有するPHAを、ここでは「unusual PHA」とする。
【0013】
従来、微生物産生PHAにおいては、その生産に用いる微生物の種類や培地組成、培養条件等を変えることにより、何通りかの組成・構造のものが得られているが、それらの試みの目的は、専らPHAに含まれる複数の3HAの比率を変え、プラスチックとしての物性の改良を図ることであった。
【0014】
一方、前記のような置換基を側鎖に導入した「unusual PHA」は、導入した置換基の特性等に起因する、極めて有用な機能・特性を具備した「機能性ポリマー」としての展開も期待できる。生分解性に加えて、そのような機能性をも兼ね備えた新たなポリマーと、そのようなポリマーを生産し菌体内に蓄積し得る微生物、並びに、そのような微生物を用いた当該ポリマーの効率的製造方法の開発は極めて有用かつ重要であると考えられる。
【0015】
ところで、様々な置換基を側鎖に導入した「unusual PHA」、即ち、下記化学式[2]で表されるモノマーユニットを含むPHAを微生物により生産する方法としては、先に挙げたシュードモナス・オレオボランスの報告例等に示される通り、導入しようとする置換基を有した下記化学式[6]で表される置換脂肪酸を化学合成したのち、これを微生物に与えて培養し、生産されたPHAを抽出する方法が一般的である。
【0016】
【化6】
【0017】
【化7】
【0018】
例えば、Polymer Prepr.,35, 627-628, 1994 や、Can.J.Microbiol.,41, 32-43, 1995 では、下記化学式[7]で表される方法でPHAを生産したと報告されている。
【0019】
【化8】
【0020】
即ち、まず4-シアノフェノールと6-ブロモヘキサン酸エチルエステルとのWilliamson反応により、6-(4-シアノフェノキシ)ヘキサン酸エチルエステルを合成する。続いて、この6-(4-シアノフェノキシ)ヘキサン酸エチルエステルをアルカリ条件下で加水分解して、6-(4-シアノフェノキシ)ヘキサン酸を合成する。最後に、得られた6-(4-シアノフェノキシ)ヘキサン酸を、PHA生産菌の一つであるシュードモナス・オレオボランスに与えて培養し、PHAを抽出することにより、3-ヒドロキシ-6-(4-シアノフェノキシ)ヘキサン酸をモノマーユニットとして含むPHAを合成することができると報告されている。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような、置換脂肪酸を化学合成して微生物に与えることからなる「unusual PHA」の一般的な製造方法においては、原料である置換脂肪酸の化学合成工程が数段階にも渡る化学反応を要するため、「unusual PHA」を製造するための工程が極めて煩雑となる上、その製造に多くの時間、手間及び費用が費やされることが多かった。さらに、導入しようとする置換基の種類や数、位置等によっては、原料である置換脂肪酸の合成工程における、エステル化物からの加水分解反応が容易に進行しないなどの障害がある可能性があり、これらが、工業レベルでの「unusual PHA」の製造やそのための装置開発の上での課題となっていた。
【0022】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者らは、置換脂肪酸と比較して合成、あるいは、入手の容易な原料を用いた、「unusual PHA」を微生物生産させることからなるPHA製造方法を開発すべく、鋭意研究を重ねてきた。その結果、従来の原料である置換脂肪酸の化学合成工程における中間体であり、また、置換脂肪酸と比較して化学合成が容易でかつその自由度も高い、下記化学式[ 3 ]で表される置換脂肪酸エステル化物を含む培地を微生物の培養に用いることによって、所望の「unusual PHA」を効率的に取得できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0023】
【化9】
【0024】
(ここで、xおよびyは0〜8から選ばれた任意の整数を示す。また、Rは、フェニル基、フェノキシ基、ベンゾイル基、シクロヘキシル基及びチエニル基からなる群から選択された少なくとも一つ、もしくは該選択された基の化学構造中の任意の部位が化学修飾されたものの少なくとも何れか一つを含む)
即ち、本発明は、 下記化学式[ 8 ]で表されるモノマーユニットを有するPHAのの製造方法であって、上記化学式[ 3 ]で表される置換脂肪酸エステル化物を含む培地で、該置換脂肪酸エステル化物を取り込み、該ポリヒドロキシアルカノエートを合成しうる微生物である、シュードモナス・チコリアイ・YN2株 ( P seudo m onas cichorii YN2、FERM BP -7375) 、シュードモナス・チコリアイ・H 45 株 ( P seudo m onas cichorii H 45 、FERMBP -7374) 、及びシュードモナス・ジェッセニイ・P 161 株 ( P seudo m onas jessenii P 161 、FERMBP -7376) からなる群から選択された少なくとも1株を培養する工程と、前記微生物が産生した前記ポリヒドロキシアルカノエートを単離する工程とを有することを特徴とする、PHAの製造方法に関するものである。
【0025】
【化3】
【0026】
( ここで、 x は0〜8から選ばれた任意の整数を示す。また、Rは、フェニル基、フェノキシ基、ベンゾイル基、シクロヘキシル基及びチエニル基からなる群から選択された少なくとも一つ、もしくは該選択された基の化学構造中の任意の部位が化学修飾されたものの少なくとも何れか一つを含む)
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の方法に用いる、化学式[1]で表される置換脂肪酸エステル化物としては、微生物による「unusual PHA」生産の原料として用いられ得るものであれば特に限定されないが、例えば、フェニル基、フェノキシ基、ベンゾイル基、シクロヘキシル基、チエニル基等の官能基や、これら官能基の任意の部位が各種の化学修飾を受けたものを含む脂肪酸を用いることができる。さらに具体的には、例えば、5-フェニル吉草酸メチルエステル、5-(4-フルオロフェニル)吉草酸メチルエステル、6-フェニルヘキサン酸メチルエステル、4-フェノキシ-n-酪酸メチルエステル、4-(3-フルオロフェノキシ)-n-酪酸メチルエステル、4-(4-フルオロフェノキシ)-n-酪酸メチルエステル、4-(4-シアノフェノキシ)-n-酪酸メチルエステル、4-(4-ニトロフェノキシ)-n-酪酸メチルエステル、5-フェノキシ吉草酸メチルエステル、5-(4-フルオロフェノキシ)吉草酸メチルエステル、5-ベンゾイル吉草酸メチルエステル、4-シクロヘキシル酪酸メチルエステル、5-(2-チエニル)吉草酸メチルエステル、5-フェニル吉草酸エチルエステル、5-(4-フルオロフェニル)吉草酸エチルエステル、6-フェニルヘキサン酸エチルエステル、4-フェノキシ-n-酪酸エチルエステル、4-(3-フルオロフェノキシ)-n-酪酸エチルエステル、4-(4-フルオロフェノキシ)-n-酪酸エチルエステル、4-(4-シアノフェノキシ)-n-酪酸エチルエステル、4-(4-ニトロフェノキシ)-n-酪酸エチルエステル、5-フェノキシ吉草酸エチルエステル、5-(4-フルオロフェノキシ)吉草酸エチルエステル、5-ベンゾイル吉草酸エチルエステル、4-シクロヘキシル酪酸エチルエステル、5-(2-チエニル)吉草酸エチルエステル等の置換脂肪酸エステル化物を用いることができる。
【0028】
以下に、本発明において利用される微生物、培養工程等について説明する。
【0029】
(微生物)
本発明の方法に用いる微生物としては、化学式[1]で表される置換脂肪酸エステル化物を原料(基質)にして、化学式[2]で表されるモノマーユニットを含むPHAを生産する能力を有する微生物を用いることができるが、例えば、特願平11-371863号記載のPHA生産微生物である、シュードモナス・チコリアイ・YN2株(Pseudomonas cichorii YN2)、シュードモナス・チコリアイ・H45株(Pseudomonas cichorii H45)、シュードモナス・ジェッセニイ・P161株(Pseudomonas jessenii P161)を用いることができる。なお、YN2株は寄託番号「FERM P-17411」として、H45株は寄託番号「FERM P-17410」として、P161株は寄託番号「FERM P-17445」として、通商産業省 工業技術院 生命工学工業技術研究所(特許微生物寄託センター)にそれぞれ寄託されている。
【0030】
前記のH45株、YN2株およびP161株の菌学的性質を列挙すれば以下の通りである。
【0031】
また、シュードモナス属に属する微生物に加えて、アエロモナス属(Aeromonas sp.)、コマモナス属(Comamonas sp.)、バークホルデリア属(Burkholderia sp.)などに属し、化学式[1]で表される置換脂肪酸エステル化物を原料(基質)として用いて、化学式[2]で表されるモノマーユニットを含むPHAを生産する微生物を用いることも可能である。
【0032】
(培養工程)
本発明にかかるPHAの製造方法に用いる微生物の通常の培養、例えば、保存菌株の作成、PHAの生産に必要とされる菌数や活性状態を確保するための増殖などには、用いる微生物の増殖に必要な成分を含有する培地を適宜選択して用いる。例えば、微生物を通常増殖させる場合、微生物の生育や生存に悪影響を及ぼすものでない限り、一般的な天然培地(肉汁培地、L-培地 など)や、栄養源を添加した合成培地など、いかなる種類の培地をも用いることができる。温度、通気、攪拌などの培養条件は、用いる微生物に応じて適宜選択する。
【0033】
当該微生物を用いて、化学式[2]で表されるモノマーユニットを含むPHAを生産・蓄積させる場合は、化学式[1]で表される置換脂肪酸エステル化物と、グルコース、ポリペプトン、酵母エキス等の微生物の増殖基質とを含んだ無機培地等で対数増殖後期から定常期の時点まで培養し、菌体を遠心分離等で回収したのち、化学式[1]で表される置換脂肪酸エステル化物と上記増殖基質とを含んだ、無機窒素源を制限した無機培地で更に培養する2段階培養法を用いることができる。また、化学式[1]で表される置換脂肪酸エステル化物と上記増殖基質とを含んだ無機培地等で対数増殖後期から定常期の時点まで培養する1段階培養法を用いることもできる。
【0034】
前記の培養方法に用いる無機培地としては、リン源(例えば、リン酸塩など)、無機窒素源(例えば、アンモニウム塩、硝酸塩など)など、当該微生物が増殖し得る成分を含んでいるものであればいかなるものでも良く、例えば、MSB培地、M9培地などを挙げることができる。なお、本発明における実施例で用いるM9培地の組成は以下の通りである。
Na2HPO4 :6.2 g
KH2PO4 :3.0 g
NaCl :0.5 g
NH4Cl :1.0 g
(培地1リットル中、pH7.0)
また、培地に添加する原料の置換脂肪酸エステル化物の濃度は、微生物の属種、菌体密度、あるいは培養方法に応じて適宜選択するものであるが、通常、培地中の含有率を 0.01%から 0.5%程度に選択して添加するとよい。ただし、前記の2段階培養法においては、1段階目の培養時に置換脂肪酸エステル化物を添加せずに培養することも可能である。
【0035】
加えて、グルコース、フルクトース、マンノース、ポリペプトン、酵母エキス等の微生物の増殖基質を添加する際は、その濃度は、微生物の属種、菌体密度、あるいは培養方法に応じて適宜選択するものであるが、通常、培地中の含有率を 0.1%から 1.0%程度に選択して添加するとよい。ただし、前記の2段階培養法においては、2段階目の培養時に増殖基質を添加せずに培養することも可能である。
【0036】
前記の培養方法は、バッチ式培養、流動バッチ式培養、連続培養、リアクター形式培養、固体培養など、通常の微生物の培養に用いるいかなる方法をも用いることができる。その際の培養温度は、微生物の属種、菌体密度、あるいは培養方法に応じて適宜選択するものではあるが、通常、使用する微生物が生育・増殖可能な範囲、例えば14〜40℃、好ましくは20〜35℃程度に維持することが好ましい。
【0037】
本発明における、微生物の菌体からのPHAの回収は、通常行われているクロロホルムなどの有機溶媒による抽出が最も簡便ではあるが、有機溶媒が使用しにくい環境中においては、SDS等の界面活性剤による処理、リゾチーム等の酵素による処理、EDTA、次亜塩素酸ナトリウム、アンモニア等の薬剤による処理によって菌体成分を除去して、PHAを回収する方法を用いることもできる。
【0038】
なお、本発明の微生物の培養、本発明の微生物によるPHAの生産と菌体内への蓄積、並びに、本発明における菌体からのPHAの回収は、上に例示した具体的な方法に限定されるものではない。
【0039】
【実施例】
以下に具体例を示し、本発明のPHA製造方法をより詳しく説明する。これらの具体例は、本発明における最良の態様の一例ではあるが、本発明は以下の具体例によって何ら限定されるものではない。
【0040】
[実施例1]
D-グルコース 0.5%と、5-フェニル吉草酸メチルエステル 0.1%とを含むM9培地 200mLに、シュードモナス・チコリアイ・YN2株、シュードモナス・チコリアイ・H45株、シュードモナス・ジェッセニイ・P161株のうち何れか1株を植菌し、30℃、125ストローク/分で振盪培養した。66時間後、菌体を遠心分離によって回収し、 D-グルコース 0.5%と、5-フェニル吉草酸メチルエステル 0.1%とを含む、無機窒素源(NH4Cl)を含まないM9培地 200mLに再懸濁して、更に30℃、125ストローク/分で振盪培養した。44時間後、菌体を遠心分離によって回収し、冷メタノールで一度洗浄して凍結乾燥した。
【0041】
この凍結乾燥ペレットを 20mLのクロロホルムに懸濁し、60℃で24時間攪拌してPHAを抽出した。抽出液を孔径 0.45μmのメンブレンフィルターでろ過したのち、ロータリーエバポレーターで濃縮し、濃縮液を冷メタノール中で再沈殿させ、更に沈殿のみを回収して真空乾燥してPHAを得た。得られたPHAは、常法に従ってメタノリシスを行ったのち、ガスクロマトグラフィー-質量分析装置(GC-MS,島津QP-5050、EI法)で分析し、PHAモノマーユニットのメチルエステル化物の同定を行った。その結果、表1に示す通り、3-ヒドロキシ-5-フェニル吉草酸をモノマーユニットとして含むPHAの生産が確認された。
【0042】
【表1】
【0043】
[実施例2]
D-グルコース 0.5%と、5-フェニル吉草酸メチルエステル 0.01%とを含むM9培地 200mLに、シュードモナス・チコリアイ・YN2株、シュードモナス・チコリアイ・H45株、シュードモナス・ジェッセニイ・P161株のうち何れか1株を植菌し、30℃、125ストローク/分で振盪培養した。46時間後、菌体を遠心分離によって回収し、 D-グルコース 0.5%と、5-フェニル吉草酸メチルエステル 0.1%とを含む、無機窒素源(NH4Cl)を含まないM9培地 200mLに再懸濁して、更に30℃、125ストローク/分で振盪培養した。41時間後、菌体を遠心分離によって回収し、冷メタノールで一度洗浄して凍結乾燥した。
【0044】
この凍結乾燥ペレットを 20mLのクロロホルムに懸濁し、60℃で24時間攪拌してPHAを抽出した。抽出液を孔径 0.45μmのメンブレンフィルターでろ過したのち、ロータリーエバポレーターで濃縮し、濃縮液を冷メタノール中で再沈殿させ、更に沈殿のみを回収して真空乾燥してPHAを得た。得られたPHAは、常法に従ってメタノリシスを行ったのち、ガスクロマトグラフィー-質量分析装置(GC-MS,島津QP-5050、EI法)で分析し、PHAモノマーユニットのメチルエステル化物の同定を行った。その結果、表2に示す通り、3-ヒドロキシ-5-フェニル吉草酸をモノマーユニットとして含むPHAの生産が確認された。
【0045】
【表2】
【0046】
[実施例3]
D-グルコース 0.5%と、4-フェノキシ-n-酪酸エチルエステル 0.1%とを含むM9培地 200mLに、シュードモナス・チコリアイ・YN2株を植菌し、30℃、125ストローク/分で振盪培養した。67時間後、菌体を遠心分離によって回収し、 D-グルコース 0.5%と、4-フェノキシ-n-酪酸エチルエステル 0.1%とを含む、無機窒素源(NH4Cl)を含まないM9培地 200mLに再懸濁して、更に30℃、125ストローク/分で振盪培養した。21時間後、菌体を遠心分離によって回収し、冷メタノールで一度洗浄して凍結乾燥した。
【0047】
この凍結乾燥ペレットを 20mLのクロロホルムに懸濁し、60℃で24時間攪拌してPHAを抽出した。抽出液を孔径 0.45μmのメンブレンフィルターでろ過したのち、ロータリーエバポレーターで濃縮し、濃縮液を冷メタノール中で再沈殿させ、更に沈殿のみを回収して真空乾燥してPHAを得た。得られたPHAは、常法に従ってメタノリシスを行ったのち、ガスクロマトグラフィー-質量分析装置(GC-MS,島津QP-5050、EI法)で分析し、PHAモノマーユニットのメチルエステル化物の同定を行った。その結果、表3に示す通り、3-ヒドロキシ-4-フェノキシ-n-酪酸をモノマーユニットとして含むPHAの生産が確認された。
【0048】
【表3】
【0049】
[実施例4]
D-グルコース 0.5%と、4-フェノキシ-n-酪酸エチルエステル 0.1%とを含むM9培地 200mLに、シュードモナス・チコリアイ・H45株、シュードモナス・ジェッセニイ・P161株のうち何れか1株を植菌し、30℃、125ストローク/分で振盪培養した。45時間後、菌体を遠心分離によって回収し、D-グルコース 0.5%と、4-フェノキシ-n-酪酸エチルエステル 0.1%とを含む、無機窒素源(NH4Cl)を含まないM9培地 200mLに再懸濁して、更に30℃、125ストローク/分で振盪培養した。40時間後、菌体を遠心分離によって回収し、冷メタノールで一度洗浄して凍結乾燥した。
【0050】
この凍結乾燥ペレットを 20mLのクロロホルムに懸濁し、60℃で24時間攪拌してPHAを抽出した。抽出液を孔径 0.45μmのメンブレンフィルターでろ過したのち、ロータリーエバポレーターで濃縮し、濃縮液を冷メタノール中で再沈殿させ、更に沈殿のみを回収して真空乾燥してPHAを得た。得られたPHAは、常法に従ってメタノリシスを行ったのち、ガスクロマトグラフィー-質量分析装置(GC-MS,島津QP-5050、EI法)で分析し、PHAモノマーユニットのメチルエステル化物の同定を行った。その結果、表4に示す通り、3-ヒドロキシ-4-フェノキシ-n-酪酸をモノマーユニットとして含むPHAの生産が確認された。
【0051】
【表4】
【0052】
[実施例5]
D-グルコース 0.5%と、4-フェノキシ-n-酪酸エチルエステル 0.01%とを含むM9培地 200mLに、シュードモナス・チコリアイ・YN2株を植菌し、30℃、125ストローク/分で振盪培養した。48時間後、菌体を遠心分離によって回収し、 D-グルコース 0.5%と、4-フェノキシ-n-酪酸エチルエステル 0.1%とを含む、無機窒素源(NH4Cl)を含まないM9培地 200mLに再懸濁して、更に30℃、125ストローク/分で振盪培養した。42時間後、菌体を遠心分離によって回収し、冷メタノールで一度洗浄して凍結乾燥した。
【0053】
この凍結乾燥ペレットを 20mLのクロロホルムに懸濁し、60℃で28時間攪拌してPHAを抽出した。抽出液を孔径 0.45μmのメンブレンフィルターでろ過したのち、ロータリーエバポレーターで濃縮し、濃縮液を冷メタノール中で再沈殿させ、更に沈殿のみを回収して真空乾燥してPHAを得た。得られたPHAは、常法に従ってメタノリシスを行ったのち、ガスクロマトグラフィー-質量分析装置(GC-MS,島津QP-5050、EI法)で分析し、PHAモノマーユニットのメチルエステル化物の同定を行った。その結果、表5に示す通り、3-ヒドロキシ-4-フェノキシ-n-酪酸をモノマーユニットとして含むPHAの生産が確認された。
【0054】
【表5】
【0055】
[実施例6]
D-グルコース 0.5%を含むM9培地 200mLに、シュードモナス・チコリアイ・YN2株を植菌し、30℃、125ストローク/分で振盪培養した。48時間後、菌体を遠心分離によって回収し、D-グルコース 0.5%と、4-フェノキシ-n-酪酸エチルエステル 0.1%とを含む、無機窒素源(NH4Cl)を含まないM9培地 200mLに再懸濁して、更に30℃、125ストローク/分で振盪培養した。42時間後、菌体を遠心分離によって回収し、冷メタノールで一度洗浄して凍結乾燥した。
【0056】
この凍結乾燥ペレットを 20mLのクロロホルムに懸濁し、60℃で28時間攪拌してPHAを抽出した。抽出液を孔径 0.45μmのメンブレンフィルターでろ過したのち、ロータリーエバポレーターで濃縮し、濃縮液を冷メタノール中で再沈殿させ、更に沈殿のみを回収して真空乾燥してPHAを得た。得られたPHAは、常法に従ってメタノリシスを行ったのち、ガスクロマトグラフィー-質量分析装置(GC-MS,島津QP-5050、EI法)で分析し、PHAモノマーユニットのメチルエステル化物の同定を行った。その結果、表6に示す通り、3-ヒドロキシ-4-フェノキシ-n-酪酸をモノマーユニットとして含むPHAの生産が確認された。
【0057】
【表6】
【0058】
【発明の効果】
本発明により、微生物産生ポリヒドロキシアルカノエートの効率的な製造方法が提供される。これにより、機能性ポリマーとしても有用な、各種官能基を導入したポリヒドロキシアルカノエートが極めて効率的に生産でき、デバイス材料や医用材料等の各分野への応用が期待できる。
Claims (4)
- 下記化学式[ 8 ]で表されるモノマーユニットを有するポリヒドロキシアルカノエートの製造方法であって、
下記化学式[ 3 ]で表される置換脂肪酸エステル化物を含む培地で、該置換脂肪酸エステル化物を取り込み、該ポリヒドロキシアルカノエートを合成しうる微生物である、シュードモナス・チコリアイ・YN2株 ( P seudo m onas cichorii YN2、FERM BP -7375) 、シュードモナス・チコリアイ・H 45 株 ( P seudo m onas cichorii H 45 、FERM BP -7374) 、及びシュードモナス・ジェッセニイ・P 161 株 ( P seudo m onas jessenii P 161 、FERMBP -7376) からなる群から選択された少なくとも1株を培養する工程と、
前記微生物が産生した前記ポリヒドロキシアルカノエートを単離する工程とを有することを特徴とする、ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法。
- 微生物の培養が、前記化学式[ 3 ]で表される置換脂肪酸エステル化物と増殖基質とを含む培地による培養と、これに続く、前記化学式[ 3 ]で表される置換脂肪酸エステル化物と増殖基質とを含む窒素源を制限した培地による培養の2段階で行われる請求項1に記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法。
- 微生物の培養が、前記化学式[ 3 ]で表される置換脂肪酸エステル化物と増殖基質とを含む培地による培養のみの1段階で行われる請求項1に記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法。
- 増殖基質がグルコースである請求項2または3に記載のポリヒドロキシアルカノエートの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000330721A JP3768799B2 (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 置換脂肪酸エステル化物を原料とするポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 |
KR10-2001-0066646A KR100467208B1 (ko) | 2000-10-30 | 2001-10-29 | 원료로서의 치환된 지방산 에스테르로부터의폴리하이드록시알카노에이트의 제조방법 |
EP01125880A EP1201763A3 (en) | 2000-10-30 | 2001-10-30 | Production method of polyhydroxyalkanoate from substituted fatty acid ester as raw material |
US09/984,437 US6867023B2 (en) | 2000-10-30 | 2001-10-30 | Production method of polyhydroxyalkanoate from substituted fatty acid ester as raw material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000330721A JP3768799B2 (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 置換脂肪酸エステル化物を原料とするポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002125690A JP2002125690A (ja) | 2002-05-08 |
JP2002125690A5 JP2002125690A5 (ja) | 2004-11-25 |
JP3768799B2 true JP3768799B2 (ja) | 2006-04-19 |
Family
ID=18807187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000330721A Expired - Fee Related JP3768799B2 (ja) | 2000-10-30 | 2000-10-30 | 置換脂肪酸エステル化物を原料とするポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6867023B2 (ja) |
EP (1) | EP1201763A3 (ja) |
JP (1) | JP3768799B2 (ja) |
KR (1) | KR100467208B1 (ja) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3673711B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2005-07-20 | キヤノン株式会社 | ポリヒドロキシアルカノエートおよび微生物を利用するその製造方法 |
US6861550B2 (en) | 2000-02-29 | 2005-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Polyhydroxyalkanoate containing 3-hydroxybenzoylalkanoic acid as monomer unit, and method for producing the same |
US6777153B2 (en) * | 2001-03-27 | 2004-08-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Polyhydroxyalkanoate containing unit with thienyl structure in the side chain, process for its production, charge control agent, toner binder and toner which contain this polyhydroxyalkanoate, and image-forming method and image-forming apparatus which make use of the toner |
JP4502363B2 (ja) * | 2002-10-24 | 2010-07-14 | キヤノン株式会社 | 側鎖にビニル基を有するユニットを分子中に含む新規なポリヒドロキシアルカノエート共重合体、側鎖にカルボキシル基を有するユニットを分子中に含む新規なポリヒドロキシアルカノエート共重合体、及びそれらの製造方法 |
JP4429105B2 (ja) * | 2003-08-19 | 2010-03-10 | キヤノン株式会社 | 有機物固定化構造体及びその製造方法、ペプチド及びdna |
JP2005204609A (ja) | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Canon Inc | 有機物固定化用キット、有機物固定化構造体及びその製造方法 |
US7833731B2 (en) * | 2004-03-31 | 2010-11-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Gold-binding protein and use thereof |
JP2006204257A (ja) | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Canon Inc | ポリヒドロキシアルカノエート合成酵素遺伝子の破壊されたポリヒドロキシアルカノエート生産菌の同質遺伝子系統、またこれを利用したポリヒドロキシアルカノエート生産方法 |
JP2006204255A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Canon Inc | アセチル−CoAアシルトランスフェラーゼ遺伝子破壊ポリヒドロキシアルカノエート生産菌、またこれを利用したポリヒドロキシアルカノエート生産方法 |
JP2006204258A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Canon Inc | 新規ポリヒドロキシアルカノエート合成微生物及びそれを用いたポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 |
JP5142458B2 (ja) * | 2005-06-30 | 2013-02-13 | キヤノン株式会社 | 標的物質捕捉分子、標的物質捕捉用の素子、これらを用いた標的物質検出用の装置及びキット、並びに、標的物質の検出方法 |
US20090130776A1 (en) * | 2005-09-01 | 2009-05-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Binding protein molecule |
JP2007163185A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Canon Inc | 酵素電極 |
JP2007163268A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Canon Inc | 酵素電極 |
WO2007114512A1 (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for detecting target substance and target-substance detection kit |
JP2007278748A (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-25 | Canon Inc | 標的物質検出素子、検出材料、及び検出キット |
US7811829B2 (en) | 2006-06-08 | 2010-10-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Measuring probe and production process thereof |
JP2008054521A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Canon Inc | 細胞培養処理装置及び細胞培養処理方法 |
JP5247106B2 (ja) * | 2006-10-13 | 2013-07-24 | キヤノン株式会社 | タンパク質、タンパク質の固定方法、構造体、バイオセンサー、核酸、ベクター及び標的物質検出用キット |
US20080227664A1 (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Cell array structural body and cell array |
US8093060B2 (en) * | 2008-02-28 | 2012-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Multisite phosphorylated peptide (protein) recognizing compound and detection method, imaging method, alzheimer's disease diagnosing method and reagent kit using the same |
US8491908B2 (en) | 2010-06-01 | 2013-07-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Composite particle, contrast agent for photoacoustic imaging, and method for producing the composite particle |
CZ304183B6 (cs) | 2012-08-27 | 2013-12-11 | Vysoké ucení technické v Brne | Zpusob produkce polyhydroxyalkanoátu (PHA) na olejovém substrátu |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2911498C2 (de) | 1979-03-23 | 1987-01-29 | Fa. Andreas Stihl, 7050 Waiblingen | Tragbare Motorkettensäge |
EP0052460B1 (en) | 1980-11-18 | 1985-02-06 | Imperial Chemical Industries Plc | Polymer blends |
US4477654A (en) * | 1981-07-07 | 1984-10-16 | Imperial Chemical Industries Plc | 3-Hydroxybutyrate polymers |
NL8603073A (nl) | 1986-12-02 | 1988-07-01 | Rijksuniversiteit | Werkwijze voor het bereiden van polyesters door fermentatie; werkwijze voor het bereiden van optisch actieve carbonzuren en esters; polyester omvattende voortbrengselen. |
US5245023A (en) * | 1987-06-29 | 1993-09-14 | Massachusetts Institute Of Technology | Method for producing novel polyester biopolymers |
US4876331A (en) | 1987-08-18 | 1989-10-24 | Mitsubishi Kasei Corporation | Copolyester and process for producing the same |
JPH04201155A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-22 | Ariyoshi Kiko Shiyuudan:Kk | 工作機械主軸のバランス装置 |
JP2777757B2 (ja) | 1991-09-17 | 1998-07-23 | 鐘淵化学工業株式会社 | 共重合体およびその製造方法 |
JP3064643B2 (ja) | 1992-02-07 | 2000-07-12 | キヤノン株式会社 | 被帯電体の厚み検知装置及び画像形成装置 |
EP0555102B1 (en) | 1992-02-07 | 1999-06-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus having charging member contactable to image bearing member |
JPH0814967B2 (ja) | 1993-02-15 | 1996-02-14 | 九州日立マクセル株式会社 | ディスククリーナ |
JPH07265065A (ja) | 1994-03-29 | 1995-10-17 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 共重合体の合成遺伝子による形質転換体および共重合体の製造方法 |
JPH0819227A (ja) | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Toshiba Corp | コイルブロックの切断方法およびその切断装置 |
US6083729A (en) * | 1995-10-26 | 2000-07-04 | Metabolix, Inc. | Methods for isolating polyhydroxyalkanoates from plants |
JPH09191893A (ja) | 1996-01-22 | 1997-07-29 | Taisei Corp | ヒドロキシアルカン酸共重合体の製造方法 |
KR100246125B1 (ko) * | 1996-11-21 | 2000-03-15 | 박호군 | 중간 사슬 길이 폴리(베타-하이드록시알카노에이트) 공중합체의 제조방법 |
DK1161539T3 (da) * | 1999-03-15 | 2005-11-28 | Univ Laval | Fremgangsmåde til at fremstille polyhydroxyalkanoater i rekombinante organismer |
JP3673711B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2005-07-20 | キヤノン株式会社 | ポリヒドロキシアルカノエートおよび微生物を利用するその製造方法 |
US6861550B2 (en) * | 2000-02-29 | 2005-03-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Polyhydroxyalkanoate containing 3-hydroxybenzoylalkanoic acid as monomer unit, and method for producing the same |
-
2000
- 2000-10-30 JP JP2000330721A patent/JP3768799B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-29 KR KR10-2001-0066646A patent/KR100467208B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-10-30 EP EP01125880A patent/EP1201763A3/en not_active Withdrawn
- 2001-10-30 US US09/984,437 patent/US6867023B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002125690A (ja) | 2002-05-08 |
KR20020034888A (ko) | 2002-05-09 |
EP1201763A3 (en) | 2002-05-08 |
US6867023B2 (en) | 2005-03-15 |
US20020081646A1 (en) | 2002-06-27 |
EP1201763A2 (en) | 2002-05-02 |
KR100467208B1 (ko) | 2005-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3768799B2 (ja) | 置換脂肪酸エステル化物を原料とするポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 | |
EP1236752B1 (en) | Polyhydroxyalkanoate polyester having vinyl phenyl structure in the side chain and its production method | |
JP3673711B2 (ja) | ポリヒドロキシアルカノエートおよび微生物を利用するその製造方法 | |
KR100447966B1 (ko) | 3-하이드록시티에닐알칸산을 모노머유닛으로서 함유하는폴리하이드록시알카노에이트 및 그 제조방법 | |
KR100498221B1 (ko) | 곁사슬에 (메틸술파닐)페녹시 구조를 가지는 유닛을포함하는 신규한 폴리하이드록시알카노에이트 및 그제조방법 | |
EP1367078B1 (en) | Method of producing polyhydroxyalkanoate from alkane having residue containing aromatic ring in its molecule | |
JP2001078753A (ja) | 新規微生物ok3株およびその微生物を用いたポリヒドロキシアルカノエートの生物的生産方法 | |
JP3880566B2 (ja) | 側鎖に(フェニルメチル)オキシ構造を有するユニットを含む新規なポリヒドロキシアルカノエート及びその製造方法 | |
JP2001316462A (ja) | 3−ヒドロキシチエニルアルカン酸をモノマーユニットとして含むポリヒドロキシアルカノエート及びその製造方法 | |
JP3720774B2 (ja) | (フェニルメチル)スルファニル構造を側鎖に有するユニットを含む新規なポリヒドロキシアルカノエート及びその製造方法 | |
JP3880473B2 (ja) | (メチルスルファニル)フェノキシ構造を側鎖に有するユニットを含む新規なポリヒドロキシアルカノエート及びその製造方法 | |
JP2002125655A (ja) | ポリヒドロキシアルカノエートの製造装置 | |
JP2003047494A (ja) | 分子中に芳香環を含む残基を有するアルカンからのポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 | |
JP3768835B2 (ja) | 3−ヒドロキシ置換ベンゾイルアルカン酸をモノマーユニットとして含むポリヒドロキシアルカノエート及びその製造方法 | |
JP4812061B2 (ja) | [(置換フェニル)メチル]スルファニル構造を側鎖に有するユニットを含む新規なポリヒドロキシアルカノエート及びその製造方法 | |
JP3768956B2 (ja) | ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 | |
JP2001178486A (ja) | ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 | |
JP2007014300A (ja) | ポリヒドロキシアルカノエートの製造方法 | |
JP2001238668A (ja) | ポリ−3−ヒドロキシ−4−フェノキシ−n−酪酸を生産する微生物およびこれを用いたポリ−3−ヒドロキシ−4−フェノキシ−n−酪酸の生産方法 | |
JP2001178485A (ja) | ポリヒドロキシアルカノエートの生産方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20031210 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20031210 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20031210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050713 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050912 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050913 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060125 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100210 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110210 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120210 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130210 Year of fee payment: 7 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |