JP2002330797A - ε−ポリ−L−リジンの製造法 - Google Patents
ε−ポリ−L−リジンの製造法Info
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Abstract
ポリ−L−リジンの製造法を提供する。 【解決手段】ε―ポリ−L−リジンを発酵生産するスト
レプトマイセス(Streptomyces)属微生物を用いて、ε
―ポリ−L−リジンを発酵生産する際に、培養途中にり
んを培養液中へ追加添加して−ポリ−L−リジンを製造
する。
Description
ジン(以下εPLという)の製造法に関する。さらに詳
しくは、ε―ポリ−L−リジン生産能を有するするスト
レプトマイセス(Streptomyces)属微生物(以下、εP
L生産菌ということがある)を好気的に培地に培養し
て、ε―ポリ−L−リジンを採取する方法において、培
養途中にりんを培養液中へ追加添加してε―ポリ−L−
リジンを製造する方法に関する。当該物質は、必須アミ
ノ酸であるL−リジンのポリマーであるため安全性が高
く、かつ、カチオン含量が高いので特異な物性を有す
る。したがって、トイレタリー用品、化粧品、医薬、農
薬、食品添加物、電子材料等への用途が期待されてい
る。特に食品添加物の分野では、天然物系の添加物とし
て大きく注目されている。
εPL生産菌をグルコース等の炭素源、硫酸アンモニウ
ム等の窒素源、りん酸塩を含む数種類のミネラル及び酵
母エキス等を含んだ培地で培養し、培養途中に炭素源及
び窒素源を追加する方法が知られている。しかしなが
ら、培養途中にりんを培養液中へ追加添加して培養する
ことは知られていない。従来の製造法においては、培地
のりん濃度を高くするとεPLの対原料収率が低下し
(原料当たりの収率の低下)、一方、培地のりん濃度を
低くすると培養時間が長くなる(時間当たりの収率の低
下)という問題点があった。したがって、従来の製造法
では、εPLの生産性が未だ低く、種々の用途に対応し
うる安価なεPLを製造するのは困難であった。そこ
で、εPLの生産性を高めることにより、工業的に安価
な製造法が望まれていた。
の工業的に安価な製造法について鋭意検討を重ねた。そ
の結果、εPL生産菌を培養する際に、培養途中にりん
を培養液中へ追加添加することにより、生産量が増大す
ることを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成し
た。すなわち、短時間で大量のεPLを収率良く生産す
ることが可能となった。以上の記述から明らかなよう
に、本発明の目的は、εPLの生産量を増大させ、有用
なεPLを安価に製造する方法を提供することである。
る。 (1)ε―ポリ−L−リジン生産能を有するするストレ
プトマイセス(Streptomyces)属微生物を好気的に培地
に培養して、ε―ポリ−L−リジンを採取する方法にお
いて、培養途中にりんを培養液中へ追加添加することを
特徴とするε―ポリ−L−リジンの製造法。
ん酸カリウム、りん酸ナトリウム及びりん酸アンモニウ
ムの中から選ばれる1種以上のりん酸塩である請求項1
項記載のε―ポリ−L−リジンの製造法。
が、1回添加、2回以上の逐次添加もしくは連続添加で
ある請求項1もしくは請求項2のいずれか1項記載のε
―ポリ−L−リジンの製造法。
Lを生産する能力のあるストレプトマイセス属微生物で
あればいずれでも使用可能であり、特に限定されるもの
ではない。かかるストレプトマイセス属微生物の具体的
な例としては、ストレプトマイセス・アルブラス・リジ
ノポリメラス(Streptomyces albulus subsp. lysinopol
ymerus)B21021株(FERM BP−5926)があげられる。
りんを添加するだけではなく、培養途中でりんを追加添
加することを特徴とする。りんは、εPL生産菌が生育
するのに必須であるため、培地中には必ず添加しなけれ
ばならないが、培地への添加量が多いとεPLの収率が
低下し(炭素源量当たりの生産性の低下)、少ないと生
育が遅くなる(炭素源消費速度の低下)ため培養時間が
長くなる(時間当たりの生産性の低下)。そこで、初期
の培地には初期の生育に必要なりんだけを添加し、培養
後期に必要な分については追加添加することが非常に重
要となってくる。
容される培養時間によって決まってくる。すなわち、許
容される培養時間内で最大のεPLを生産するように設
定されなければならない。ただし、少なくとも初期の炭
素源消費速度が低下する前には、りんを追加する必要が
ある。つまり、初期の炭素源消費速度が低下しないよう
に、りんを追加することが重要である。
産菌が利用可能な形態なものであれば、なんら限定され
るものではなく、通常はりん酸カリウム、りん酸ナトリ
ウム、りん酸アンモニウム等のりん酸塩の1種以上が用
いられる。また、追加する量に関しては、許容される培
養時間との兼ね合いがあるが、特に規定されるものでは
なく、通常は培養液中のりん濃度として20mg/L〜1000mg
/Lの範囲になるように追加される。
窒素源、無機物及びその他の栄養素を適当に含有する培
地ならばいずれも使用できる。炭素源としては、グルコ
ース、フラクトース、グリセリン、スターチ、ガラクト
ース、マンニトール、イノシトール、サリシン等のεP
L生産菌が資化可能なものならばいずれも使用できる。
培地中の残存炭素源濃度は、菌体の増殖及びεPLの生
産とともに低下する。残存炭素源濃度が低下したら、炭
素源を逐次的にもしくは連続的に添加してもかまわな
い。
体窒素のいずれでもかまわないが、硫酸アンモニウム、
塩化アンモニウム等のアンモニア態窒素が最適である。
培養液中の残存窒素濃度が低下したら、炭素源同様に窒
素源を逐次的にもしくは連続的に添加してもかまわな
い。
イオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、鉄イオン、
マンガンイオン、ナトリウムイオン、カルシウムイオン
等があげられる。その他の栄養素として、酵母エキスを
適当量含有させることは、菌の生育を良くし、εPLの
生産にも好ましい結果を与える。
条件下で行う。培養温度は25℃〜35℃が好ましい。培地
のpHは中性付近(pH6〜8)が好ましいが、培養開始
後にεPL生産菌の生育ともにpHは低下する。pHが3.
5以下、好ましくはpH4以下にならないように、アルカ
リを添加してpHを維持する。アルカリはpHを維持でき
るものであれば、何でもかまわないが、好ましくはアン
モニア水である。通常は、培養1〜7日間でεPLが蓄
積される。
しくはフィルター等で菌体を除いた後、菌体除去液を精
製、脱色し、これを濃縮する。濃縮液からアセトン、エ
タノール等の有機溶媒を用いて晶析することにより、目
的のεPLが得られる。
尚、培養液中のεPL濃度は、イツアキ(Itzhaki):
アナリティカルバイオケミストリー(Analytical Bioch
emistry)50,569,1972の方法により測定した。すなわ
ち、培養液を遠心分離して菌体を除いた後、菌体除去液
(εPL:0〜200μg)2mlと1mMメチルオレンジ水溶
液2mlとを混合し、室温で30分間放置してεPL―メ
チルオレンジコンプレックスを生じさせる。その後、遠
心することにより、該εPL―メチルオレンジコンプレ
ックスを除いた上澄水の465nmにおける吸光度を測定
し、εPL量を求めた。また、実施例中の%は特に断ら
ない限り、重量(g)/容量(dl)%である。
0g/L、K2HPO4 0.4g/L、KH2PO4 0.68g/L、MgSO4・7H2O 0.
5g/L、 ZnSO4・7H2O 0.04g/L、 FeSO4・7H2O 0.03g/L pH
6.8に調製した2Lの培地を3L容ジャーに入れ、これに
ストレプトマイセス・アルブラス・サブスピーシズ・リ
ジノポリメラス(Streptomyces albulussubsp.lysinop
olymerus)B21021株(FERM BP-5926号)の前培養液100
mLを接種し、30℃、700rpm、通気量3L/min.で7日間培
養を行った。ただし、培養開始後、培養液中の残存グル
コース濃度が10g/L以下になった時点で、残存グルコー
ス濃度が50g/Lになるようにグルコースを逐次添加し
た。硫酸アンモニウムについても、グルコース添加と同
時にグルコースの1/10倍量(重量比)を逐次添加した。
また、グルコース及び硫酸アンモニウムを添加すること
によって培養液の液量が増えた場合は、培養液量が2L
になるように液を抜いて調整した。pH調整について
は、10%アンモニア水を用いてpH4を維持した。培養開
始後96時間を経過した時点で、KH2PO4 0.34g、K2HPO4
0.20gを1回だけ追加添加した。培養7日後の培養液中の
εPL濃度を表1に示した。
を添加しない以外は実施例1に準拠して培養を行った。
培養7日後の培養液中のεPL濃度を表1に示した。
0g/L、K2HPO4 0.55g/L、KH2PO4 0.94g/L、MgSO4・7H2O
0.5g/L、 ZnSO4・7H2O 0.04g/L、 FeSO4・7H2O 0.03g/L
pH6.8に調製した1.5Lの培地を3L容ジャーに入れ、これ
にストレプトマイセス・アルブラス・サブスピーシズ・
リジノポリメラス(Streptomyces albulus subsp.lysi
nopolymerus)B21021株(FERM BP-5926号)の前培養液
100mLを接種し、30℃、700rpm、通気量3L/min.で7日間
培養を行った。ただし、培養開始後、培養液中の残存グ
ルコース濃度が40〜50g/Lに維持されるようにグルコー
スを含むフィード液を逐次添加した。尚、フィード液中
には、グルコース500g/L、硫酸アンモニウム50g/L、K2H
PO4 0.3g/L、KH2PO40.51g/Lが含まれる。pH調整につい
ては、10%アンモニア水を用いてpH4を維持した。培養7
日後の培養液中のεPL濃度及び対原料(グルコース)
収率を表2に示した。
る以外は実施例2に準拠して培養を行った。培養7日後
の培養液中のεPL濃度及び対原料(グルコース)収率
を表2に示した。
培養途中に追加添加することによって、εPL生産量が
増大することがわかる。
よく生産することができ、生産量を増大させることがで
きるので、安価にεPLを製造することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】ε―ポリ−L−リジン生産能を有するする
ストレプトマイセス(Streptomyces)属微生物を好気的
に培地に培養して、ε―ポリ−L−リジンを採取する方
法において、培養途中にりんを培養液中へ追加添加する
ことを特徴とするε―ポリ−L−リジンの製造法。 - 【請求項2】培養途中に追加添加するりんが、りん酸カ
リウム、りん酸ナトリウム及びりん酸アンモニウムの中
から選ばれる1種以上のりん酸塩である請求項1項記載
のε―ポリ−L−リジンの製造法。 - 【請求項3】培養途中にりんを追加添加する方法が、1
回添加、2回以上の逐次添加もしくは連続添加である請
求項1もしくは請求項2のいずれか1項記載のε―ポリ
−L−リジンの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001137380A JP2002330797A (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | ε−ポリ−L−リジンの製造法 |
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JP2001137380A JP2002330797A (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | ε−ポリ−L−リジンの製造法 |
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JP2001137380A Pending JP2002330797A (ja) | 2001-05-08 | 2001-05-08 | ε−ポリ−L−リジンの製造法 |
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