糖蜜およびサトウキビジュース中の酵母の異なる新規株によるL-フェニルアセチルカルビノール(L-PAC)の生産培地としての

はじめに

バイオテクノロジーは、様々な基質の望ましい変換を達成することを目的として、微生物および高等細胞およびそれらの活性原理を用いている(Tripathi et al., 1997). L−フェニルアセチルカルビノールは、充血除去剤、抗喘息薬(Shin and Rogers,1 9 9 5)として使用され、最近報告され、肥満抑制に使用される(Astrup e t a l.,1 9 9 5)、およびpseudo ephedrine pharmaceutical compounds o f chymorolids and pseudo ephedrine pharmaceutical compounds o f, 1992). 芳香族基質ベンズアルデヒドは生体変換法によりL-PACを与える。 特定の酵母株は、ベンズアルデヒドからそれぞれ副生成物であるL-PACおよびベンジルアルコールを産生するピルビン酸デカロキシラーゼ(PDC)およびアルコールデヒドロゲナーゼ(ADH)酵素を有する(NikolovaおよびWard、1991)。 増殖細胞の生体内変換電位は、遊離回収細胞固定化細胞および単離された粗ならびに精製された酵素がbee nを広範囲に研究している(Liew et al. ら,1 9 9 5;ShinおよびRogers,1 9 9 6a,b)。

生物変換における新規株の役割は重要な側面である。 L-PAC産生を種々の増殖および生体変換条件下でsaccharomycescerevisiaeの遊離および固定化細胞によって研究した。 しかし,ベンズアルデヒドからのl-PAC産生を,一定の基質濃度と細胞密度で最大生成物収量を可能にする理想的な条件を監視するために,種々の成長および生体内変換モダリティ下で種々の新規株を用いて研究した。 L-PACの生産はスキーム1で与えられます。

スキーム1:

材料および方法

Sccharomuces Cerevisiaeの正常細胞によるL-フェニルアセチルカルビノールの生産(BY)
酵母によるベンズアルデヒドからのL-Pac(多くの薬物の重要な中間体)の生産は、エフェドリンおよび他の薬物の生産のための発酵産業における潜在的なルートである。 本研究は、2004年にインドのハイデラバードにあるSultan-Ul-Uloom college Of Pharmacyで著者によって行われました。パン酵母のストック培養物を、新鮮な滅菌YEMA培地傾斜上で新たに継代培養し(EllaihおよびKrishna、1 9 8 7)、室温(約2 8℃)で3 6時間インキュベートした。 パン酵母の培養物を、5mLの滅菌水で振盪することによって収穫した。 採取した微生物懸濁液を接種培地-Iに移した。:

フラスコを回転式シェーカー(1 8 0RPM)上で2 8℃で2 4時間インキュベートした。

Neubauer計数室を用いて微生物計数を行った。 微生物懸濁液を、懸濁液の各mLが200×106細胞を含有するように希釈した。 IM−iからの1 0ミリリットルの接種物を、1 0 0mlの接種培地−IIに移し、その組成を以下に示す。:

フラスコを回転式シェーカー(180RPM)上で16時間インキュベートした。

百ミリリットルの生産培地を調製した。 ほとんどの研究では、生産培地として使用される糖蜜培地および尿素との比較研究のためのサトウキビジュース培地が生産培地として使用された。 IM-IIからの接種物の十ミリリットルは、その組成がIM-IIと同じである生産培地に転送され、回転シェーカー上で9時間インキュベートしました。 9時間で、糖蜜生産培地に栄養分(20mLの50%糖蜜)を加え、栄養分(20mLの50%サトウキビジュース)をサトウキビ生産培地にそれぞれ加え、回転シェーカー上でインキュベー 10時から0時まで。蒸留されたベンズアルデヒドの6%を、半時間間隔の6分割用量で生産培地に添加した。<4329><5519>次いで、フラスコを回転シェーカー上で24時間インキュベートし、130mLブロス(すなわち、100mL生産培地+10mL接種培地+20mL栄養培地)を含むフラスコを130mLのベンゼン(溶媒)で処理し、分離ファネル中でl5分間振盪した。 次いで、有機層を分離し、吸収性綿を通して濾過した。 最後に溶媒ベンゼンを蒸留してL-PAC生成物を得た。

酵母の新規分離株によるL-フェニルアセチルカルビノールの製造:
生物変換のための手順:
比較研究では、新規培養物を用いて、パン酵母との生体変換の可能性を推定し、比較した。 カンジダpseudointermedia MTCC No.6225、カンジダpseudointermedia MTCC No.6352およびIssatchenkia orientalis MTCC No.6351のストック培養は、滅菌領域(層流)に滅菌転送ループを有するStrile YEMA傾斜上で無菌的に継代培養された。

前述の手順(Ellaiah and Krishna、1987)も新規株について繰り返した。 研究のほとんどでは、糖蜜培地が生産培地として使用され、尿素との比較研究のためにサトウキビジュース培地(Kaur and Kocher、2002)が生産培地として使用された。

結果と考察

L-フェニルアセチルカルビノールは黄色の色の液体です。 報告された比重は室温で0.93である。 パン酵母(S.cerevisia)を含む分離株によって生成されたl-PACは同じ比重値を示した。 L-PACのpH値(L-PACサンプルと水の1:1比)は3.84と報告されています。 この実験では、パン酵母、カンジダpseudointermedia(6225)、カンジダpseudointermedia(6352)とIssatchenkia orientials(6351)のような四つの異なる酵母による生体内変換によって得られたL-PAC製品は、同じpH値を示した。 L-PACのRf値は、スポットの検出に使用されたシリカゲルヨード蒸気上の移動相としてクロロホルム中で報告された(Groger and Erge、1965)。

クロマトグラムを現像する際に、前溶媒としてクロロホルムを移動相として溶媒混合物(30%酢酸エチル70%ヘキサン)と比較した。 後の溶媒フロントはクロロホルムよりも良好な分離を示した。 従って私達はすべての私達の実験で溶媒前部として30%の酢酸エチルおよび70%のヘキサンを使用しました。

L-PACは紫外線、ヨウ素蒸気およびβ-メトキシナフタレンの焦げることでまた反応性です。 標準的なL-PACのRfの価値はおよそ0.33です。 異なる分離株のl-PAC生成物は同じRf値を示した。

L-PAC中に存在するメチルケトンは、イドフォーム反応を受ける(Smith and Hendlin,1954)。 それは最初にIdoformをもたらすためにnaohのようなアルカリの存在下でハロゲン化および開裂を経ます。 この反応はL-PACに非常に特異的であり、副生成物では起こらない。 異なる分離株によって産生されたl-PACはIdoformを生じた。

偏光および比色推定により、異なる酵母分離株における生物変換の割合を推定した。 他の発酵生成物(例えば,ベンジルアルコール,安息香酸および未変換ベンズアルデヒドを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)およびガスクロマトグラフィー(G c)によってアッセイした。 L-PACの化学構造を同定し、1H NMRおよびUVスペクトルデータに適合した。

数人の労働者(Ellaiah and Krishna、1987)は、l-PAC生産における生物変換反応のために産業用糖蜜培地を使用することに加えて、生産培地として糖蜜で発酵を行った。

本調査では、l-PAC生産における生産培地としてサトウキビジュースを試みた。 0.25%尿素を含むサトウキビジュースは、糖蜜よりもL-PACのより多くの生成物をもたらした生産培地として使用された。 その製品に加えて、サトウキビジュース培地からの抽出は、糖蜜培地からの抽出よりも非常に便利であった。 異なる酵母単離株で得られた生物変換%を表1に示す。

パン酵母(S.cerevisiae)の遊離細胞の生体内変換能を、糖蜜およびサトウキビジュースの両方を生産培地として研究した。 糖蜜培地では25%の生物変換が観察され、サトウキビジュース培地では28%の生物変換が観察された。

表1: l-PACの生産における生産媒体としての糖蜜およびサトウキビジュースの変換

カンジダpseudointermedia MTCC No.6225の遊離細胞の生体内変換電位は、生産培地として糖蜜とサトウキビジュースの両方で研究されました。 糖蜜では23.43%の生物変換が観察され、サトウキビジュース培地では23.75%の生物変換が観察された。

カンジダpseudointermedia MTCC No. 6352は、生産培地として糖蜜とサトウキビジュースの両方で研究されました。 糖蜜では33.47%の生物変換が観察され、サトウキビジュース培地では48.76%の生物変換が観察された。

Issatchenkia orientalis MTCC No.6351の遊離細胞の生体内変換能を、糖蜜およびサトウキビジュースの両方を生産培地として研究した。 糖蜜では37.16%の生物変換が観察され、サトウキビジュース培地では60.61%の生物変換が観察された。

結論

結論として、天然由来の酵母の新規株を生体内変換研究に使用するための本手順を調査し、ベンズアルデヒドのL-PACへの生物変換に使用した。 Blackgrapes,date果実およびサトウキビジュースのような異なる天然源から三つの株を単離し,Candigarh微生物技術研究所で同定した。 これら3株をCandida pseudointermedia MTCC番号6 2 2 5(BGY)、Issatchenkia orientials MTCC番号6 3 5 1(D Y)、Candida pseudointermedia MTCC番号6 3 5 2(SCY)と命名した。これは、現在の既存の手順に重要な追加となります。 本研究の最も重要な知見は、L-PACの生産のための酵母の3つの新しい株の使用とL-PACの生産のための生産培地としてのサトウキビジュースの使用です。 我々は両方の試みに成功しており、サトウキビジュースを生産培地として使用したときのL-L-PACの収量の割合がかなり増加している。 サトウキビジュースは糖蜜に比べて高価であるが,糖蜜に比べてサトウキビジュースでは抽出手順がはるかに容易であることが分かった。 それ以上の研究の様相は異なった要因、固定の調査、突然変異の調査等を好みます。、生産媒体としてサトウキビジュースの使用によってL-PACの生産のための費用効果が大きい方法の確立で助けることができます。 L-PACへのベンズアルデヒドの生物変換研究にCandidapseudointermediaとIssatchenkiaorientalisを用いた最初の報告である。 L-PACへのベンズアルデヒドの生体内変換研究における生産培地としてのサトウキビジュースの使用も,その種の最初の報告である。 さらにサトウキビジュースは糖蜜培地よりも生物変換能が増加した。 私たちは、さまざまな化学反応のために探索することができます新規株。 この方向のさらなる研究が進行中である。

謝辞

著者らは、新規株を同定し、MTCC番号を割り当てるためにIMTECH、Chandigarhに感謝しています。

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