[发明专利]D-乳酸的制造方法及在乳酸中提高D-乳酸的光学纯度或相对糖收率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造D-乳酸的方法及在乳酸中提高D-乳酸的光学纯度或相对糖收率的方法。

背景技术

近年来，由于化石资源枯竭、价格上升、环境问题等，一直盛行来自生物资源(生物量)的生物分解性聚合物的开发。从碳中和的观点考虑，作为其代表物列举的聚乳酸以可持续(sustainable)的聚合物备受瞩目。在聚乳酸中，以聚-L-乳酸(PLLA)、聚-D-乳酸(PDLA)为主，合成L-乳酸和D-乳酸的无规聚合物、L-乳酸和D-乳酸的嵌段聚合物、或者混合有PLLA和PDLA的立构复合型聚合物等，正在进行开发。

在作为这些原料的乳酸单体中存在L-乳酸和D-乳酸的两种光学异构体。尤其是D-乳酸，作为需要其骨架的聚合物的其它化合物的原料，期待在医药领域、农药领域中得到利用，要求乳酸中的高的光学纯度、其相对糖收率。

作为现有的有效地制造D-乳酸的方法，可以列举如下方法：筛选存在于自然界且有效地产生D-乳酸的微生物，在适当的条件下使其发酵的方法；或使将编码具有D-乳酸脱氢酶的基因导入微生物中的转化体在适当的条件下发酵的方法。

例如，作为前者的实例，在专利文献1中公开有使属于产生D-乳酸的光学纯度为90％e.e.以上的乳酸的Bacillus属的微生物在规定的条件下发酵的方法。另外，作为后者的实例，在专利文献2中公开有使用在丙酮酸高产酵母中导入编码具有来自植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的D-乳酸脱氢酶的基因的转化体制造D-乳酸的方法，在专利文献3中公开有在通气条件下，使用在大肠杆菌中导入编码具有来自植物乳杆菌等的D-乳酸脱氢酶的基因的转化体制造D-乳酸的方法，在专利文献4中公开有使用在酵母中导入编码具有来自左旋乳酸芽孢杆菌(Bacillus laevolacticus)的D-乳酸脱氢酶的基因的转化体制造D-乳酸的方法。而且，在专利文献5中公开有使用上述D-乳酸高产微生物、通过连续发酵制造D-乳酸的方法。

另一方面，由于在从甘蔗(Cane)的糖汁制造粗糖时或精制粗糖时或者从甜菜生产甜菜糖时产生的糖蜜含有40～60％的糖分，因此，目前作为微生物发酵的碳源使用。例如，在非专利文献1中公开有可以使用阳离子交换法、醚萃取法及电透析法从甜菜(Beet)糖蜜中除去过量的钾离子、甲酸、醋酸，作为衣康酸发酵培养基适宜地使用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-88392号公报

专利文献2：日本特开2002-136293号公报

专利文献3：日本特开2005-102625号公报

专利文献4：日本特开2007-74939号公报

专利文献5：日本特开2008-104451号公报

非专利文献

非专利文献1：中川允利等、带大研法I、17、7～12(1990)

发明内容

但是，在专利文献1～专利文献5中，对使用离子交换树脂法精制糖蜜并由微生物利用的方面没有任何公开，另外，在非专利文献1中，对D-乳酸的制造或对用于提高乳酸中的D-乳酸的光学纯度或其相对糖收率的方法没有任何公开。

本发明的目的在于，提供一种由微生物利用精制糖蜜并培养来有效地制造D-乳酸的方法、即含有的D-乳酸的光学纯度高的乳酸的制造方法及提高乳酸中的D-乳酸的光学纯度或相对糖收率的方法。

本发明人等进行了潜心研究，结果发现，通过使用离子交换树脂法精制糖蜜并由微生物利用，可以制造D-乳酸的光学纯度为99.40％e.e.以上的乳酸，及通过在该精制糖蜜中加入选自由钾离子、镁离子、磷酸离子、磷酸氢离子、磷酸二氢离子及硫酸离子构成的组中的一种或两种以上的离子并由微生物利用，可以抑制L-乳酸的相对糖收率的同时，提高D-乳酸的相对糖收率64.1％以上，完成了下述的各发明。

(1)一种制造D-乳酸的方法，由微生物利用糖蜜并培养来制造D-乳酸，其中，含有使用离子交换树脂法精制所述糖蜜的工序。

(2)如(1)所述的制造D-乳酸的方法，其中，所述微生物为乳酸菌。

(3)如(1)或(2)所述的制造D-乳酸的方法，其中，所述离子交换树脂法为含有使已接触于阳离子交换树脂或阴离子交换树脂的糖蜜与阴离子交换树脂接触的工序的、使用至少两个以上的离子交换树脂的离子交换树脂法。