2022-95540 芳香族アルコール化合物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022095540

(43)【公開日】2022-06-28

(54)【発明の名称】芳香族アルコール化合物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C12P 7/22 20060101AFI20220621BHJP

   C09K 15/08 20060101ALI20220621BHJP

   C12N 1/20 20060101ALN20220621BHJP

【ＦＩ】

C12P7/22

C09K15/08

C12N1/20 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2021184394

(22)【出願日】2021-10-18

(31)【優先権主張番号】P 2020220002

(32)【優先日】2020-12-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＴＷＥＥＮ

(71)【出願人】

【識別番号】000210067

【氏名又は名称】池田食研株式会社

(72)【発明者】

【氏名】中村 直樹

(72)【発明者】

【氏名】市川 裕子

【テーマコード（参考）】

4B064

4B065

4H025

【Ｆターム（参考）】

4B064AC17

4B064CA02

4B064CB18

4B064CD05

4B064DA16

4B065AA30X

4B065BD28

4B065BD34

4B065CA05

4B065CA60

4H025AA12

4H025AA16

4H025AC04

(57)【要約】

【課題】 本発明では、乳酸菌及びその処理物を用いて、芳香族カルボニル化合物のカルボニル基を還元して、芳香族アルコール化合物を製造する、芳香族アルコール化合物の製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 芳香族カルボニル化合物に、乳酸菌及びその処理物を作用させることによって、芳香族アルコール化合物を生成できることを見出し、本発明を完成した。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一般式（Ｉ）

【化1】

（式中、Ｒ_１は水素原子又はヒドロキシ基、Ｒ_２は水素原子、ヒドロキシ基又はメトキシ基、Ｒ_３は水素原子、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、カルボニルアルキル基又はアセトキシアルキル基を表し、ｎは０～２の整数を表す）
で表される芳香族カルボニル化合物に、該化合物を一般式（ＩＩ）

【化2】

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びｎは前記と同じ意味を表す）
で表される芳香族アルコール化合物に還元する能力を有するラクトバチルス属に属する微生物又はその処理物を作用させ、一般式（ＩＩ）で表される芳香族アルコール化合物を製造することを特徴とする、芳香族アルコール化合物の製造方法。

【請求項2】

芳香族カルボニル化合物がパラドールで、芳香族アルコール化合物がジヒドロパラドールである、請求項１記載の芳香族アルコール化合物の製造方法。

【請求項3】

ジヒドロパラドールを有効成分とする抗酸化剤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乳酸菌による芳香族アルコール化合物の製造方法等に関する。

【背景技術】

【0002】

非特許文献１には、癌細胞又はマウスの代謝により、芳香族カルボニル化合物の一つである６－ジンゲロールが、芳香族アルコール化合物の一つである（３Ｒ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオール及び（３Ｓ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオールに変換されること、それらの代謝物が癌細胞に細胞毒性を誘発することが記載されている。

【0003】

また、特許文献１には、芳香族アルコール化合物の一つであるロドデンドロールが、肝障害に対する防護作用を示す成分として単離・同定され、芳香族カルボニル化合物の一つである４－（ｐ－ヒドロキシフェニル）－２－ブタノンから酵母の作用によって変換され、生産されることが記載されている。

【0004】

芳香族アルコール化合物は、医薬品や農薬等の中間体として有益だが、化学合成による製造が難しいものが多く、より簡便に製造する方法が求められていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０４－７５５８７

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Ｌｉｓｈｕａｎｇ Ｌｖ、他５名、“６－Ｇｉｎｇｅｒｄｉｏｌｓ ａｓ ｔｈｅ Ｍａｊｏｒ Ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ ｏｆ ６－Ｇｉｎｇｅｒｏｌ ｉｎ Ｃａｎｃｅｒ Ｃｅｌｌｓ ａｎｄ ｉｎ Ｍｉｃｅ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ｃｙｔｏｔｏｘｉｃ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ Ｈｕｍａｎ Ｃａｎｃｅｒ Ｃｅｌｌｓ”、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ａｎｄ Ｆｏｏｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、（米国）、２０１２年１１月１４日、第６０巻、第４５号、ｐ．１１３７２－１１３７７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明では、乳酸菌及びその処理物を用いて、芳香族カルボニル化合物のカルボニル基を還元して、芳香族アルコール化合物を製造する、芳香族アルコール化合物の製造方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

発明者らは、芳香族カルボニル化合物に、乳酸菌及びその処理物を作用させることによって、芳香族アルコール化合物を生成できることを見出し、本発明を完成した。

【0009】

すなわち、本発明は、以下の［１］～［３］の態様に関する。
［１］一般式（Ｉ）

【化1】

（式中、Ｒ_１は水素原子又はヒドロキシ基、Ｒ_２は水素原子、ヒドロキシ基又はメトキシ基、Ｒ_３は水素原子、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、カルボニルアルキル基又はアセトキシアルキル基を表し、ｎは０～２の整数を表す）
で表される芳香族カルボニル化合物に、該化合物を一般式（ＩＩ）

【化2】

（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びｎは前記と同じ意味を表す）
で表される芳香族アルコール化合物に還元する能力を有するラクトバチルス属に属する微生物又はその処理物を作用させ、一般式（ＩＩ）で表される芳香族アルコール化合物を製造することを特徴とする、芳香族アルコール化合物の製造方法。
［２］芳香族カルボニル化合物がパラドールで、芳香族アルコール化合物がジヒドロパラドールである、［１］記載の芳香族アルコール化合物の製造方法。
［３］ジヒドロパラドールを有効成分とする抗酸化剤。

【発明の効果】

【0010】

本発明によって、芳香族カルボニル化合物に乳酸菌又はその処理物を作用させることにより、簡便に芳香族アルコール化合物を生成できることが分かり、大量生産も可能な芳香族アルコール化合物の製造方法を提供できるようになった。

【0011】

また、本発明の芳香族アルコール化合物は優れた抗酸化活性を有しており、抗酸化剤として用いることができることが見出された。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】乳酸菌による発酵前後の６－ジンゲロール、（３Ｒ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオール及び（３Ｓ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオールの固形分あたりの濃度を示す。

【図2】乳酸菌による発酵前後の６－ジンゲロール、（３Ｒ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオール及び（３Ｓ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオールの固形分あたりの濃度を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の製造方法は、一般式（Ｉ）

【化1】

で表される芳香族カルボニル化合物に、該化合物を一般式（ＩＩ）

【化2】

で表される芳香族アルコール化合物に還元する能力を有するラクトバチルス属に属する微生物又はその処理物を作用させ、一般式（ＩＩ）で表される芳香族アルコール化合物を製造する方法である。

【0014】

前記式中のＲ_１は水素原子又はヒドロキシ基であり、Ｒ_２は水素原子、ヒドロキシ基又はメトキシ基であり、Ｒ_３は水素原子、アルキル基、アルケニル基、ヒドロキシアルキル基、カルボニルアルキル基又はアセトキシアルキル基であり、ｎは０～２の整数を表し、０又は２が好ましい。Ｒ_３のアルキル基は炭素数１～１４の直鎖状のアルキル基が好ましい。Ｒ_３のアルケニル基は炭素数１～１４の直鎖状のアルケニル基が好ましく、Ｃ１とＣ２とが二重結合で結合しているのがさらに好ましい。Ｒ_３のヒドロキシアルキル基、カルボニルアルキル基又はアセトキシアルキル基は、置換されている炭素数１～１４の直鎖アルキル基が好ましく、置換される位置は特に限定されないが、Ｃ２の水素原子がヒドロキシ基、カルボニル基又はアセトキシ基により置換されているアルキル基が好ましい。Ｒ_３の炭素数は、炭素数１、５、７、９又は１１がより好ましく、炭素数１又は７がさらに好ましい。

【0015】

本発明で使用する微生物は、前記一般式（Ｉ）で表される芳香族カルボニル化合物を、前記一般式（ＩＩ）で表される芳香族アルコール化合物に還元する能力を有するラクトバチルス属に属する微生物であれば特に限定されないが、ヘテロ発酵型乳酸菌が好ましく、ラクトバチルス・ブレビス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｒｅｖｉｓ）、ラクトバチルス・ファーメンタム（Ｌ．ｆｅｒｍｅｎｔｕｍ）、ラクトバチルス・ロイテリ（Ｌ．ｒｅｕｔｅｒｉ）、ラクトバチルス・ケフィリ（Ｌ．ｋｅｆｉｒｉ）又はラクトバチルス・フルクチボランス（Ｌ．ｆｒｕｃｔｉｖｏｒａｎｓ）が好ましく、１種又は２種以上を使用することができる。

【0016】

本発明に用いる微生物を培養するための培地は、該微生物が増殖可能な成分であれば特に限定されず、一般的な培地成分が使用できるが、炭素源、窒素源、無機物、微量栄養素等を含有するものが例示でき、合成培地、天然培地の何れでも使用可能である。炭素源としては、グルコース、スクロース、ラクトース、トレハロース、グリセリン、ソルビトール、糖蜜等が使用できる。窒素源としては、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、クエン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム等の無機塩類、ＤＬ－アラニン、Ｌ－グルタミン酸等のアミノ酸類、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、麦芽エキス、コーンスティープリカー、乳蛋白、大豆蛋白等の窒素含有天然物が使用できる。無機物としては、カルシウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、マンガン、鉄、亜鉛等が使用できる。さらにＴｗｅｅｎ８０等の界面活性剤、ポリグリセリン脂肪酸エステル等の乳化剤、オリーブオイル等の油脂を使用してもよい。

【0017】

培養は、前記培地成分を含む液体培地を殺菌後、前記微生物を接種し、静置又は振盪にて培養することができるが、通気、振盪、攪拌等により好気的条件下で培養するのが好ましく、培養温度は例えば１０～５０℃が例示でき、１５～４０℃が好ましく、培養時間は例えば１～１２０時間が例示でき、２～９６時間が好ましく、６～７２時間がより好ましく、ｐＨは例えば２．０～８．５が例示でき、３．０～８．０が好ましく、培養中に例えば前記範囲でｐＨ調整をしてもよい。ｐＨ調整は、水酸化ナトリウム、アンモニア等を用いることができるが、炭酸カルシウム等のカルシウム化合物を用いると、培養中に培養液が酸性になるのに伴い、徐々に溶解して、ｐＨの低下を緩和し、ｐＨ調整が可能で、ｐＨ低下に伴う乳酸菌の増殖抑制が抑えられるため好ましい。

【0018】

本発明の芳香族アルコール化合物の製造方法としては、培養によって得られる微生物又はその処理物を用いて、前記一般式（Ｉ）で表される芳香族カルボニル化合物を前記一般式（ＩＩ）で表される芳香族アルコール化合物に変換することができ、微生物の培養物、培養して得られる菌体、該菌体を破砕して得られる菌体破砕物、無細胞抽出液等の微生物の処理物の何れを用いても行うことができる。微生物の培養物に芳香族カルボニル化合物を添加して反応させる方法が例示でき、該芳香族カルボニル化合物は培養前、培養中又は培養後に、培養液に添加することができ、連続的に添加してもよく、培養と反応とを同時に行ってもよい。培養物から遠心分離等により分離した菌体を、緩衝液、水等に再懸濁し、芳香族カルボニル化合物を添加して反応させる方法も例示でき、反応の際、グルコース、スクロース等の炭素源をエネルギー源として添加してもよい。また、菌体破砕物、無細胞抽出液等の微生物の処理物と、芳香族カルボニル化合物とを接触させて反応させる方法も例示でき、公知の方法で固定化した菌体も用いることができる。

【0019】

芳香族カルボニル化合物と、微生物又はその処理物とが反応する液を反応液とした場合、反応開始時の液中の固形分あたりの芳香族カルボニル化合物含有量は、０．１重量％以上が好ましく、０．２～５０重量％がより好ましく、０．４～４０重量％がさらに好ましく、培養液又は発酵物と、反応液とが同義となることもあり、培養開始時の培地中の芳香族カルボニル化合物含有量も前記反応液中と同濃度となる場合がある。また、芳香族カルボニル化合物は、天然物由来又は合成品の何れでもよく、例えば植物に含まれる芳香族カルボニル化合物であれば、超臨界抽出法、水蒸気蒸留法、溶媒抽出法等により抽出した植物抽出物を使用してもよい。

【0020】

添加する芳香族カルボニル化合物は、反応液にそのまま添加してもよいが、液中でよく分散するように、乳化させるのが好ましく、乳化粉末としてもよい。乳化剤は、乳化能力を有する成分であれば特に限定されないが、例えば、アカシアガム、ガティガム、キサンタンガム等のガム質、オクテニルコハク酸デンプンナトリウム、カゼイン、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、レシチン、酵素処理レシチン等が例示でき、１種又は２種以上を使用することができ、芳香族カルボニル化合物と乳化剤との乳化物を添加してもよく、反応液に芳香族カルボニル化合物と乳化剤とを加えてもよい。

【0021】

反応条件は、例えば１０～６０℃が例示でき、２０～５０℃が好ましく、反応時間は例えば１～１２０時間が例示でき、２～９６時間が好ましく、６～７２時間がより好ましく、ｐＨは例えば２．５～９．０が例示でき、３．０～８．５が好ましく、反応中に例えば前記範囲でｐＨ調整をしてもよく、培養時のｐＨ調整で例示したｐＨ調整剤を使用できる。静置下で反応させてもよいが、攪拌するのが好ましく、反応液中に本発明の芳香族アルコール化合物を生成、蓄積できる。

【0022】

芳香族カルボニル化合物から芳香族アルコール化合物への変換率は、１０％以上が好ましく、２０％以上がより好ましく、３０％以上がさらに好ましく、５０％以上が特に好ましく、８０％以上が最も好ましい。反応液中の芳香族アルコール化合物含有量は、固形分あたり、０．０５重量％以上が好ましく、０．１～５０重量％がより好ましく、０．２～４０重量％がさらに好ましく、０．５～３０重量％が特に好ましい。

【0023】

反応後は殺菌してもよく、殺菌条件は一般的な方法であれば特に限定されないが、例えば６０～１２０℃で１～３０分間又は８０～１００℃で５～２０分間の加熱が好ましい。生成物の回収は、不織布、メッシュ等を用いたろ過、遠心分離等により、固液分離することで得られる液体として利用してもよいし、さらに濃縮及び／又は乾燥し、濃縮品や乾燥品として利用してもよい。乾燥は、ドラムドライ、エアードライ、スプレードライ、真空乾燥及び／又は凍結乾燥等により行うことができる。さらに反応によって生成した芳香族アルコール化合物を、反応液から直接又は菌体等分離後、有機溶媒により抽出して回収することができ、また、蒸留、カラムクロマトグラフィー等通常の精製方法を用いて精製品を得ることができる。

【0024】

本発明で得られる芳香族アルコール化合物は、優れた抗酸化活性を示すことから、抗酸化剤として利用できる。芳香族アルコール化合物としては、（３Ｒ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオール、（３Ｓ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオール等の６－ジンゲルジオール、Ｚｉｎｇｅｒｏｌ、６－ジヒドロパラドールが例示でき、該化合物を有効成分とする抗酸化剤として用いることができる。

【0025】

本発明で得られる芳香族アルコール化合物は、各種製品に添加することにより、芳香族アルコール化合物含有品を製造できる。これにより、該芳香族アルコール化合物が有する各種機能性を容易に各種飲食品等に付加することができる。各飲食品等への添加量は特に限定されないが、好ましくは０．００１～１０重量％、より好ましくは０．０１～５重量％、さらに好ましくは０．０５～２重量％、特に好ましくは０．１～１重量％である。添加する飲食品等は特に限定されないが、飲料、食品、調味料、機能性食品、サプリメント等の各種飲食品の他、医薬品、医薬部外品、化粧品、飼料等にも利用できる。

【0026】

本発明の飲食品、医薬品又は医薬部外品は、芳香族アルコール化合物の抗酸化作用により、活性酸素によって引き起こされる疾患又は症状を改善又は予防し得る機能性食品、医薬品又は医薬部外品として利用できる。

【0027】

本発明の化粧品は、芳香族アルコール化合物の抗酸化作用により、活性酸素によって引き起こされる皮膚の老化・色素沈着等を予防し、皮膚の老化予防剤又は美白剤として利用できる。

【0028】

本発明の飼料は、芳香族アルコール化合物の抗酸化作用により、活性酸素によって引き起こされる動物等の疾患又は症状を改善又は予防し得る飼料として利用できる。

【実施例0029】

以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の例によって限定されるものではない。尚、本発明において、％は別記がない限り全て重量％である。

【実施例0030】

（芳香族アルコール化合物の製造１）
ジンゲロール含有物としてジンジャーエキスパウダーＧ２（６－ジンゲロール含有量：２．３％、池田糖化工業株式会社製）を終濃度で５％となるようにＭＲＳ培地に添加し、２０ｇずつ、試験管に分注後、１２１℃で１５分間加熱殺菌処理した。冷却した液体培地２本ずつに、Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｒｅｖｉｓ ＮＢＲＣ３３４５（実施例１－１及び１－２）又はＬａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｆｅｒｍｅｎｔｕｍ ＮＢＲＣ１５８８５（実施例１－３及び１－４）を一白金耳植菌し、３０℃で４０時間静置培養した。培養終了後、９０℃で１０分間、殺菌処理し、各乳酸菌発酵物を得た。

【0031】

実施例１－１～１－４で得られた各乳酸菌発酵物について、発酵後のｐＨを測定し、表１に記載すると共に、６－ジンゲロールの含有量を下記のＨＰＬＣ測定条件１にて測定し、培地中の濃度として図１に示した。

【0032】

＜ＨＰＬＣ測定条件１＞
・検出器：ＵＶ検出器（２８２ｎｍ）
・カラム：ＩｎｅｒｔＳｕｓｔａｉｎ Ｃ１８（内径４．６ｍｍ、長さ２５０ｍｍ）
・移動相：３０％アセトニトリル水溶液から１００％アセトニトリルへグラジエント
・流速：０．８ｍｌ／分
・カラム温度：４０℃
・標品：６－ジンゲロール（富士フイルム和光純薬株式会社製）を９５％エタノールに溶解して、検量線を作成した。構造式を記載しますか。
・検体：各試料を８０％アセトニトリルにて適宜希釈して使用した。

【0033】

さらに、発酵前と発酵後のＨＰＬＣチャートを比較したところ、６－ジンゲロール（リテンションタイム：１７分付近）とは別に発酵後に現れた２つのピーク（リテンションタイム：Ｌ．ｂｒｅｖｉｓが１４分付近、Ｌ．ｆｅｒｍｅｎｔｕｍが１５分付近）が確認でき、発酵により生成された物質と考えられたため、ＬＣ／ＭＳ及びＮＭＲで解析した結果、該物質は何れも６－ジンゲルジオールの２種類の異性体、（３Ｒ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオール及び（３Ｓ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオールであることが明らかになった。

【0034】

（３Ｒ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオール及び（３Ｓ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオールについては、ＮＭＲで解析した精製物を標品として、上記のＨＰＬＣ測定条件１にて濃度を算出し、発酵物中の固形分あたりの濃度として図１に示した。尚、（３Ｒ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオール及び（３Ｓ，５Ｓ）－６－ジンゲルジオールの合計を６－ジンゲルジオールの値とし、発酵物中の固形分あたりの６－ジンゲルジオール濃度として表１に示した。また、植菌直前の培地中の各成分について、発酵前の固形分あたりの濃度として、測定値を図１に示した。

【0035】

【表1】