JP2003339392A - Method for producing bacterial cellulose - Google Patents

Method for producing bacterial cellulose

Info

Publication number
JP2003339392A
JP2003339392A JP2002150079A JP2002150079A JP2003339392A JP 2003339392 A JP2003339392 A JP 2003339392A JP 2002150079 A JP2002150079 A JP 2002150079A JP 2002150079 A JP2002150079 A JP 2002150079A JP 2003339392 A JP2003339392 A JP 2003339392A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bacterial cellulose
glucose
gene
acetic acid
producing bacterial
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.)
Pending
Application number
JP2002150079A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Shigematsu
亨 重松
Shigeru Morimura
茂 森村
Kenji Kida
建次 木田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kumamoto Technology and Industry Foundation
Original Assignee
Kumamoto Technology and Industry Foundation
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kumamoto Technology and Industry Foundation filed Critical Kumamoto Technology and Industry Foundation
Priority to JP2002150079A priority Critical patent/JP2003339392A/en
Publication of JP2003339392A publication Critical patent/JP2003339392A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing bacterial cellulose, capable of efficiently producing the bacterial cellulose by using glucose of low cost as a source of carbon. <P>SOLUTION: This method for method the bacterial cellulose includes culturing acetobacter in the presence of the glucose, wherein a glucose dehydrogenase gene of the acetobacter is disrupted. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する分野】本発明は、ナタ・デ・ココに代表
されるバクテリアセルロースを製造する方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing bacterial cellulose represented by Nata de Coco.

【0002】[0002]

【従来の技術】バクテリアが産生するセルロース繊維
(以下「バクテリアセルロース」という)は一部の細菌
(Acetobacter属、agrobacterium属、rhizobium属など
の細菌)が生産するセルロースであり、D−グルコース
がβ−1,4結合によって直鎖状に連なった構造を持つ
繊維状高分子である。バクテリアセルロースは、植物セ
ルロースの1/100から1/1000という極めて微
細な繊維による網目構造を有するため、高弾性、高保水
性及び乳化安定化作用を有し、産業用新素材として有用
である。
2. Description of the Related Art Cellulose fibers produced by bacteria (hereinafter referred to as "bacterial cellulose") are cellulose produced by some bacteria (bacteria such as Acetobacter, agrobacterium, rhizobium and the like), and D-glucose is β- It is a fibrous polymer having a linear chain structure with 1,4 bonds. Bacterial cellulose has a network structure of extremely fine fibers, which is 1/100 to 1/1000 that of plant cellulose, and therefore has high elasticity, high water retention and emulsion stabilizing effects, and is useful as a new industrial material.

【0003】例えば、ナタ・デ・ココはバクテリアセル
ロースを利用した代表的な製品である。ナタ・デ・ココ
は、酢酸菌を用いてココナッツの果肉を粉砕、濾過し
て、ココナッツミルクとし、これに水、砂糖、酢酸等発
酵させることにより製造されている。
For example, Nata de Coco is a typical product using bacterial cellulose. Nata de Coco is produced by crushing the flesh of coconut using acetic acid bacteria, filtering it to obtain coconut milk, and fermenting this with water, sugar, acetic acid, and the like.

【0004】バクテリアセルロースは高弾性、高保水性
性、乳化安定作用があるところからナタ・デ・ココ以外
にも高性能スピーカーの材料などで使用されている。
Bacterial cellulose is used as a material for high-performance speakers in addition to Nata de Coco because of its high elasticity, high water retention and emulsion stabilizing action.

【0005】従来、酢酸菌は果糖(fructose)を主たる
炭素源としてバクテリアセルロースを産生しており、ブ
ドウ糖(グルコース)を炭素源とした場合、果糖の場合
の1/4程度の量のバクテリアセルロースしか生産され
ず、生産効率は非常に悪い。これは、酢酸菌は菌体外酵
素の作用でグルコースをグルコン酸等の有機酸に転換し
てしまい、グルコースを体内に取り込めないためと考え
られる。
Conventionally, acetic acid bacteria have produced bacterial cellulose using fructose as a main carbon source. When glucose (glucose) is used as a carbon source, the amount of bacterial cellulose is about 1/4 of that of fructose. Not produced and production efficiency is very poor. It is considered that this is because the acetic acid bacterium converts glucose into an organic acid such as gluconic acid by the action of the extracellular enzyme and cannot take glucose into the body.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価なグル
コースを炭素源としてバクテリアセルロースを効率的に
製造する方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing bacterial cellulose using inexpensive glucose as a carbon source.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記した通り、グルコー
スを主炭素源として酢酸菌の培養を行うと、グルコース
の大部分はグルコースデヒドロゲナーゼの作用により菌
体外でグルコン酸へと酸化されてしまい、残ったグルコ
ースのみがバクテリアセルロースの生産に使用される。
本発明者らは、グルコースからグルコン酸への酸化反応
を遮断することにより、より多くのグルコースをバクテ
リアセルロースの基質として利用できるのではないかと
予測し、グルコースデヒドロゲナーゼ遺伝子を破壊した
酢酸菌を作製した。そして、このグルコースデヒドロゲ
ナーゼ遺伝子破壊株をグルコースの存在下で培養するこ
とによってバクテリアセルロースを効率的に製造できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
As described above, when acetic acid bacteria are cultured with glucose as the main carbon source, most of glucose is oxidized to gluconic acid outside the cells by the action of glucose dehydrogenase, Only the remaining glucose is used for bacterial cellulose production.
The present inventors predicted that more glucose could be utilized as a substrate for bacterial cellulose by blocking the oxidation reaction of glucose to gluconic acid, and produced an acetic acid bacterium that disrupted the glucose dehydrogenase gene. . Then, they found that bacterial cellulose can be efficiently produced by culturing this glucose dehydrogenase gene-disrupted strain in the presence of glucose, and completed the present invention.

【0008】すなわち本発明によれば、グルコースデヒ
ドロゲナーゼ遺伝子を破壊した酢酸菌をグルコースの存
在下で培養することを含む、バクテリアセルロースの製
造方法が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided a method for producing bacterial cellulose, which comprises culturing an acetic acid bacterium in which the glucose dehydrogenase gene has been destroyed in the presence of glucose.

【0009】好ましくは、酢酸菌はGluconacetobacter
xylinusである。好ましくは、グルコースデヒドロゲナ
ーゼ遺伝子の配列内にクロラムフェニコールアセチルト
ランスフェラーゼ遺伝子を組込むことによりグルコース
デヒドロゲナーゼ遺伝子を破壊した酢酸菌を用いること
ができる。好ましくは、グルコース及びエタノールの存
在下で培養を行うことができる。好ましくは、エタノー
ルは逐次添加することができる。
Preferably, the acetic acid bacterium is Gluconacetobacter
xylinus. Preferably, an acetic acid bacterium in which the glucose dehydrogenase gene has been disrupted by incorporating the chloramphenicol acetyltransferase gene in the glucose dehydrogenase gene sequence can be used. Preferably, the culture can be performed in the presence of glucose and ethanol. Preferably, ethanol can be added sequentially.

【0010】本発明の別の側面によれば、上記した本発
明のバクテリアセルロースの製造方法を用いて、ナタ・
デ・ココを製造する方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, using the method for producing bacterial cellulose of the present invention as described above,
A method of making de coco is provided.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明では、グルコースデヒドロゲ
ナーゼ遺伝子を破壊した酢酸菌をグルコースの存在下で
培養することによってバクテリアセルロースを製造す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. In the present invention, bacterial cellulose is produced by culturing an acetic acid bacterium in which the glucose dehydrogenase gene has been destroyed in the presence of glucose.

【0012】本発明で用いる酢酸菌の種類はバクテリア
セルロースを産生することができるものであれば特に限
定されず、例えば、アセトバクター・キシリナム(Acet
obacter xylinum)、アセトバクター・パスツリアヌス
A. pasteurianus )等の酢酸菌(アセトバクター属)
を使用することができる。好ましくは、Gluconacetobac
ter xylinusを使用することができる。より具体的に
は、Gluconacetobacter xylinus BPR2001株が、JCM9730
Tとして容易に入手できる。
The type of acetic acid bacterium used in the present invention is not particularly limited as long as it can produce bacterial cellulose. For example, Acetobacter xylinum ( Acet
bacterium xylinum ), acetobacter pasteurianus ( A. pasteurianus ) and other acetic acid bacteria (genus Acetobacter)
Can be used. Preferably, Gluconacetobac
ter xylinus can be used. More specifically, Gluconacetobacter xylinus BPR2001 strain is JCM9730
Easily available as T.

【0013】本発明で用いる酢酸菌では、グルコースデ
ヒドロゲナーゼ遺伝子が破壊されている。当該遺伝子の
破壊は、当業者に公知の遺伝子組み換え技術を用いて行
うことができる。例えば、グルコースデヒドロゲナーゼ
遺伝子の配列内にクロラムフェニコールアセチルトラン
スフェラーゼ遺伝子を組込むことによりグルコースデヒ
ドロゲナーゼ遺伝子を破壊することができる。
In the acetic acid bacterium used in the present invention, the glucose dehydrogenase gene is destroyed. Destruction of the gene can be performed using a gene recombination technique known to those skilled in the art. For example, the glucose dehydrogenase gene can be disrupted by incorporating the chloramphenicol acetyltransferase gene within the sequence of the glucose dehydrogenase gene.

【0014】酢酸菌のグルコースデヒドロゲナーゼ遺伝
子(以下「gdh遺伝子」という。)の破壊は、例え
ば、gdh遺伝子をDNAの相同組換えにより欠損させ
ることにより行うことができる。このように酢酸菌のg
dh遺伝子に他の遺伝子を組込む方法としては、クロラ
ムフェニコールアセチルトランスフェラーゼをコードす
る遺伝子(以下「cat遺伝子」という。)を組込む方
法を挙げることができる。
Destruction of the glucose dehydrogenase gene of acetic acid bacterium (hereinafter referred to as "gdh gene") can be carried out, for example, by deleting the gdh gene by homologous recombination of DNA. Thus, g of acetic acid bacteria
Examples of the method of incorporating another gene into the dh gene include a method of incorporating a gene encoding chloramphenicol acetyltransferase (hereinafter referred to as “cat gene”).

【0015】gdh遺伝子にクロラムフェニコールアセ
チルトランスフェラーゼ遺伝子を組込む方法としては、
当業者に公知の遺伝子組み換え技術により行うことがで
きるる。例えば、酢酸菌のDNAを制限酵素で切断した
後、ゲル電気泳動法でgdh遺伝子を含む部分領域(8
72bp)を分離し、該DNA断片をPCR増幅し、ク
ローン化する。
The method for incorporating the chloramphenicol acetyltransferase gene into the gdh gene is as follows:
It can be performed by a gene recombination technique known to those skilled in the art. For example, after cleaving the DNA of acetic acid bacterium with a restriction enzyme, a partial region containing the gdh gene (8
72 bp) is isolated and the DNA fragment is PCR amplified and cloned.

【0016】次に、上記で得られたDNA断片中にca
t遺伝子を組み込む。DNA断片中に別の遺伝子を導入
する方法も当業者に公知である。例えば、当該DNA断
片中の遺伝子の配列の内部を制限酵素で切断し、切断さ
れた部位に、導入すべき別の遺伝子(例えば、cat遺
伝子)をリガーゼを用いて連結することにより、DNA
断片中に別の遺伝子を組み込むことができる。上記方法
でgdh遺伝子にcat遺伝子が組み込まれたDNA断
片はプラスミドベクター中に組み込む。得られた組み換
えプラスミドベクターは、酢酸菌の細胞内にエレクトロ
ポレーション法などの公知の方法で導入する。これによ
り相同組み換えが生じて酢酸菌細胞のgdh遺伝子にc
at遺伝子が組み込まれ、不活性化されたgdh遺伝子
を有する改良酢酸菌を製造することができる。
Then, ca is added to the DNA fragment obtained above.
Incorporates the t gene. The method for introducing another gene into a DNA fragment is also known to those skilled in the art. For example, the inside of the gene sequence in the DNA fragment is cleaved with a restriction enzyme, and another gene (for example, the cat gene) to be introduced is ligated to the cleaved site using a ligase to obtain a DNA.
Another gene can be incorporated into the fragment. The DNA fragment in which the cat gene is incorporated into the gdh gene by the above method is incorporated into a plasmid vector. The obtained recombinant plasmid vector is introduced into cells of acetic acid bacterium by a known method such as electroporation. As a result, homologous recombination occurs and c
An improved acetic acid bacterium having an inactivated gdh gene in which the at gene is integrated can be produced.

【0017】上記したようにグルコースデヒドロゲナー
ゼ遺伝子を破壊した酢酸菌はクロラムフェニコールを含
有する培地で培養することにより、cat遺伝子が導入
されたDNAを有する酢酸菌のみを生育させることがで
き、これによりグルコースデヒドロゲナーゼ遺伝子を破
壊した酢酸菌のみを選択的に採取することができる。
As described above, the acetic acid bacterium in which the glucose dehydrogenase gene has been disrupted can be grown only in the acetic acid bacterium having the DNA into which the cat gene has been introduced by culturing in a medium containing chloramphenicol. Thus, only acetic acid bacteria in which the glucose dehydrogenase gene has been destroyed can be selectively collected.

【0018】本発明の方法では、上記で作製したグルコ
ースデヒドロゲナーゼ遺伝子を破壊した酢酸菌をグルコ
ースの存在下で培養し、培地中に蓄積したバクテリアセ
ルロースを回収する。酢酸菌の培養自体は、以下に述べ
るように、当業者には公知の方法で行うことができる。
In the method of the present invention, the above-prepared glucose dehydrogenase gene-disrupted acetic acid bacterium is cultured in the presence of glucose, and bacterial cellulose accumulated in the medium is recovered. The culture of the acetic acid bacterium itself can be performed by a method known to those skilled in the art, as described below.

【0019】本発明ではバクテリアセルロースを産生す
るための炭素源としてグルコースを用いる。しかし、こ
の炭素源はグルコースのみからなる必要はなく、50%
以下の他の糖類、例えば果糖、砂糖、マンノース等との
混合物であってもよい。上記した炭素源を含有する澱粉
水解物、シトラスモラセス、ビートモラセス、ビート搾
汁、サトウキビ搾汁、果汁等をグルコースに添加して使
用することもできる。
In the present invention, glucose is used as a carbon source for producing bacterial cellulose. However, this carbon source does not have to consist of glucose alone,
It may be a mixture with the following other sugars, for example, fructose, sugar, mannose and the like. It is also possible to add starch hydrolyzate, citrus molasses, beet molasses, beet juice, sugar cane juice, fruit juice, etc. containing the above-mentioned carbon source to glucose for use.

【0020】培養にあたっては、グルコースは温水に分
散させる。水に対するグルコースの割合は1g/L〜2
00g/L、特に10〜80g/Lの範囲が好ましい。
In culturing, glucose is dispersed in warm water. The ratio of glucose to water is 1 g / L to 2
A range of 00 g / L, particularly 10 to 80 g / L is preferable.

【0021】本発明で上記炭素源以外に必要とされる培
地に添加されるものとしては、pH調整剤、消泡剤、コ
ーンスティプリカー、アミノ酸等の各種窒素源とNa,
K、Ca、Fe、Zn,Mn,Cu、Mg等の金属イオ
ン源、あるいは各種ビタミン類を通常微生物生産培地に
配合する程度配合することができる。
In addition to the above carbon sources in the present invention, those added to the medium required include pH adjusting agents, antifoaming agents, corn stipe liquor, various nitrogen sources such as amino acids and Na,
Metal ion sources such as K, Ca, Fe, Zn, Mn, Cu and Mg, or various vitamins can be added to the extent that they are usually added to the microorganism production medium.

【0022】具体的には、金属イオンを含む化合物とし
てはFeSO4、CaCl2、Na2MoO4、ZnS
4、MnSO4、CuSO4、MgSO4等の水和塩等を
挙げることができる。
Specifically, the compounds containing metal ions include FeSO 4 , CaCl 2 , Na 2 MoO 4 and ZnS.
Hydrated salts of O 4 , MnSO 4 , CuSO 4 , MgSO 4 and the like can be mentioned.

【0023】ビタミン類としては、イノシトール、ニコ
チン酸、ピリドキシ塩酸塩、チアミン塩酸塩、パントテ
ン酸カルシウム、リボフラビン、p−アミノ安息香酸、
葉酸、ビオチン等を挙げることができる。
As vitamins, inositol, nicotinic acid, pyridoxy hydrochloride, thiamine hydrochloride, calcium pantothenate, riboflavin, p-aminobenzoic acid,
Examples thereof include folic acid and biotin.

【0024】本発明で改良酢酸菌を用いてバクテリアセ
ルロースを産生する方法では、培養時にエタノールを添
加することがバクテリアセルロースの産生量が向上する
ため好ましい。このエタノールの添加は一度に添加する
よりは、逐次添加することが好ましい。エタノールの添
加量は、1g/L〜3g/Lの範囲が好ましい。
In the method of producing bacterial cellulose using the improved acetic acid bacterium of the present invention, it is preferable to add ethanol at the time of culturing because the production amount of bacterial cellulose is improved. It is preferable to add the ethanol sequentially, rather than all at once. The amount of ethanol added is preferably in the range of 1 g / L to 3 g / L.

【0025】培養液のpHは、酢酸菌が生育できバクテ
リアセルロースが産生する限り特に限定されないが、一
般的にはpH3〜7の範囲内で培養することができる。
好ましくはpHは4〜6であり、例えば、5付近のpH
に設定することができる。pH調整は任意のアルカリ及
び酸を用いて行うことができ、例えば、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム又は炭酸ナトリウム等のアルカリ、
並びに酢酸、クエン酸、塩酸、硫酸又は硝酸等の酸を使
用することができる。
The pH of the culture broth is not particularly limited as long as acetic acid bacteria can grow and bacterial cellulose can be produced, but it can generally be cultivated within a pH range of 3 to 7.
The pH is preferably 4 to 6, for example, a pH around 5
Can be set to. The pH can be adjusted using any alkali and acid, for example, an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or sodium carbonate,
Also, acids such as acetic acid, citric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid can be used.

【0026】本発明の改良酢酸菌を用いてバクテリアセ
ルロースを産生する際の培養温度は通常10〜50℃の
範囲内であり、好ましくは10〜40℃、より好ましく
は20〜40℃、さらに好ましくは25〜35℃であ
る。
The culture temperature for producing bacterial cellulose using the improved acetic acid bacterium of the present invention is usually in the range of 10 to 50 ° C, preferably 10 to 40 ° C, more preferably 20 to 40 ° C, and further preferably Is 25 to 35 ° C.

【0027】培養方法としては、任意の微生物培養方法
を使用することができ、静置培養、振盪培養または通気
攪拌培養などを使用することができる。培養操作法とし
ては、回分発酵法、流加回分発酵法、反復回分発酵法及
び連続発酵法等を用いることができる。攪拌手段として
は、例えばインペラー(攪拌羽根)、エアーリフト発酵
槽、発酵ブロスのポンプ駆動循環などを単独または組合
せて使用することができる。
As a culture method, any microorganism culture method can be used, and static culture, shaking culture, aeration stirring culture, or the like can be used. As a culture operation method, a batch fermentation method, a fed-batch fermentation method, a repeated batch fermentation method, a continuous fermentation method, or the like can be used. As the stirring means, for example, an impeller (stirring blade), an air lift fermenter, a pump-driven circulation of a fermentation broth, or the like can be used alone or in combination.

【0028】培養を行う装置としては、通常の微生物を
用いて食品を製造するために用いられる各種の装置を用
いることができる。例えば、槽内を一定の温度に保温し
うる撹拌機付ジャーファーメンターを用いることができ
る。培養期間は通常、1〜6日間、好ましくは2〜4日
間である。このような培養によりバクテリアセルロース
が1g/L〜10g/L程度産生される。
As the device for culturing, various devices used for producing foods using ordinary microorganisms can be used. For example, a jar fermenter with an agitator that can keep the inside of the tank at a constant temperature can be used. The culture period is usually 1 to 6 days, preferably 2 to 4 days. By such culture, bacterial cellulose is produced at about 1 g / L to 10 g / L.

【0029】本発明の方法によって製造されるバクテリ
アセルロースはそのまま回収してもよいし、あるいは回
収物中に含まれるセルロース性物質以外の不純物を除去
する処理を行ってもよい。不純物を除去するためには、
水洗、加圧脱水、希酸洗浄、アルカリ洗浄、次亜塩素酸
ソーダ及び過酸化水素などの漂白剤による処理、リゾチ
ームなどの菌体溶解酵素による処理、ラウリル硫酸ソー
ダ、デオキシコール酸などの界面活性剤による処理、ま
たは加熱洗浄を単独または組み合わせて行うことによ
り、セルロース性物質から不純物を除去することができ
る。
The bacterial cellulose produced by the method of the present invention may be recovered as it is, or may be treated to remove impurities other than the cellulosic material contained in the recovered product. To remove impurities,
Washing with water, pressure dehydration, dilute acid washing, alkaline washing, treatment with bleaching agents such as sodium hypochlorite and hydrogen peroxide, treatment with microbial enzyme such as lysozyme, surface activity such as sodium lauryl sulfate and deoxycholic acid Impurities can be removed from the cellulosic material by treatment with a chemical agent or washing with heat alone or in combination.

【0030】このようにして得られるバクテリアセルロ
ースとは、セルロース及び、セルロースを主鎖としたヘ
テロ多糖を含むもの及びβ−1,3、β−1,2等のグ
ルカンを含むものである。ヘテロ多糖の場合のセルロー
ス以外の構成成分はマンノース、フラクトース、ガラク
トース、キシロース、アラビノース、ラムノース、グル
クロン酸等の六炭糖、五炭糖及び有機酸等である。
The bacterial cellulose thus obtained includes cellulose, a heteropolysaccharide having cellulose as a main chain, and a glucan such as β-1,3, β-1,2. In the case of the heteropolysaccharide, the constituent components other than cellulose are hexoses such as mannose, fructose, galactose, xylose, arabinose, rhamnose and glucuronic acid, pentose sugars and organic acids.

【0031】本発明の方法で製造したバクテリアセルロ
ースを用いてナタ・デ・ココを製造することができる。
本発明の方法を用いてナタ・デ・ココを製造する方法も
本発明の範囲内のものである。
Nata de coco can be produced using the bacterial cellulose produced by the method of the present invention.
Methods of making nata de coco using the method of the invention are also within the scope of the invention.

【0032】[0032]

【実施例】以下の実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。 実施例1 《改良株の取得》Gluconacetobacter xylinus BPR2001
株(JCM9730T)のDNAをQiagen Genomic-tip System
(Qiagen製)により取り出し、gdh遺伝子を酵素Ampl
iTaq Gold(Applied Biosystems製)を用いたPCR法
により増幅した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 <Acquisition of improved strain> Gluconacetobacter xylinus BPR2001
The DNA of the strain (JCM9730 T ) is transferred to the Qiagen Genomic-tip System
(Manufactured by Qiagen), and the gdh gene is replaced with the enzyme Ampl
It was amplified by the PCR method using iTaq Gold (manufactured by Applied Biosystems).

【0033】次ぎにPCR増幅したgdh遺伝子をプラスミド
ベクターpT7Blue(宝酒造製)に挿入した。挿入反応はL
igation Kit(宝酒造製)を用いて行った。得られたプ
ラスミドを制限酵素BspT104I(宝酒造製)で切断し、DN
A blunting kit(宝酒造製)を用いて末端を平滑化させ
た。
Next, the PCR-amplified gdh gene was inserted into the plasmid vector pT7Blue (Takara Shuzo). Insertion reaction is L
igation Kit (Takara Shuzo) was used. The resulting plasmid was digested with the restriction enzyme BspT104I (Takara Shuzo)
The ends were blunted using an blunting kit (Takara Shuzo).

【0034】一方、cat遺伝子はプラスミドベクターpHS
G398(宝酒造製)上のcat遺伝子をPCR法で増幅した。次
ぎに末端を平滑化し、上記ステップの結果得られた、切
断されたプラスミドに、Ligation kit(宝酒造製)を用
いて挿入した。以上の操作でgdh遺伝子の中央部分にcat
遺伝子が挿入されたDNAを持つプラスミドpT7Blue-PGDHC
1を製造した。
On the other hand, the cat gene is a plasmid vector pHS.
The cat gene on G398 (Takara Shuzo) was amplified by PCR. Next, the ends were blunted and inserted into the cleaved plasmid obtained as a result of the above steps using a Ligation kit (Takara Shuzo). With the above operation, the cat is
Plasmid pT7Blue-PGDHC containing DNA with inserted gene
Manufactured 1.

【0035】以上の方法で得たプラスミドpT7Blue-PGDH
C1をエレクトロポレーション法(装置:Biorad社製 Gen
e pulser II)により酢酸菌に導入した。具体的には、
酢酸菌の染色体DNAとプラスミドとがある割合でgdh遺伝
子の相同組換えを起こすのを利用した。
The plasmid pT7Blue-PGDH obtained by the above method
C1 was electroporated (equipment: Biorad Gen
It was introduced into acetic acid bacteria by e pulser II). In particular,
It was used to cause homologous recombination of the gdh gene at a certain ratio between the chromosomal DNA of the acetic acid bacterium and the plasmid.

【0036】上記クロラムフェニコール耐性遺伝子の組
込まれた酢酸菌をクロラムフェニコールを250μg/
lおよびフルクトースを40g/lの量含む乳酸−エタ
ノール培地でインキュベートする。この培地で増殖した
酢酸菌株を改良株GD−1と名付けた。このGD−1を
以後のバクテリアセルロース生産試験に用いた。但し、
乳酸−エタノール培地の組成は以下の通りである:Yeas
t Extract, 2.4g/l; KH2PO4 1g/l; MgSO4/7H2O, 0.25g/
l; (NH4)2SO4, 3.3g/l; Salt Mixture Solution (FeSO4
/7H2O, 360mg/l; CaCl2/2H2O, 1470mg/l; Na2MoO4/2H
2O, 242mg/l; ZnSO4/7H2O, 173mg/l; MnSO4/5H2O, 139m
g/l; CuSO4/5H2O, 5mg/l), 10ml/l;Vitamin Mixture So
lution(イノシトール, 200mg/l; ニコチン酸, 40mg/l;
ピリドキシン塩酸塩, 40mg/l; チアミン塩酸塩, 40mg/
l; パントテン酸カルシウム, 20mg/l; リボフラビン, 2
0mg/l; p−アミノ安息香酸, 20mg/l; 10mg/l葉酸水溶
液, 20mg/l; 10mg/lビオチン水溶液, 20mg/l), 10ml/
l; 乳酸, 0.3ml/l; エタノール, 20g/l。
The above-mentioned acetic acid bacterium in which the chloramphenicol resistance gene was incorporated was chloramphenicol at 250 μg /
1 and fructose are incubated in a lactate-ethanol medium containing 40 g / l. The acetic acid strain grown in this medium was designated as improved strain GD-1. This GD-1 was used in the subsequent bacterial cellulose production test. However,
The composition of the lactic acid-ethanol medium is as follows: Yeas
t Extract, 2.4g / l; KH 2 PO 4 1g / l; MgSO 4 / 7H 2 O, 0.25g /
l; (NH 4 ) 2 SO 4 , 3.3g / l; Salt Mixture Solution (FeSO 4
/ 7H 2 O, 360mg / l; CaCl 2 / 2H 2 O, 1470mg / l; Na 2 MoO 4 / 2H
2 O, 242 mg / l; ZnSO 4 / 7H 2 O, 173 mg / l; MnSO 4 / 5H 2 O, 139 m
g / l; CuSO 4 / 5H 2 O, 5mg / l), 10ml / l; Vitamin Mixture So
lution (inositol, 200mg / l; nicotinic acid, 40mg / l;
Pyridoxine hydrochloride, 40 mg / l; Thiamine hydrochloride, 40 mg / l
l; calcium pantothenate, 20 mg / l; riboflavin, 2
0 mg / l; p-aminobenzoic acid, 20 mg / l; 10 mg / l folic acid aqueous solution, 20 mg / l; 10 mg / l biotin aqueous solution, 20 mg / l), 10 ml /
l; lactic acid, 0.3 ml / l; ethanol, 20 g / l.

【0037】《バクテリアセルロースの生産》GD−1
株の培養は以下の通り行った。培地は、エタノール(1
g/L)を含むコーンスティープリカー(CSL)含有
培地(pH5.0)を用いた。 コーンスティープリカー(CSL)含有培地(pH5.
0)の組成 グルコース 40 g/L KH2PO4 1 g/L MgSO4・7H2O 0.25 g/L (NH42SO4 3.3 g/L 塩混合溶液 10 ml/L ビタミン混合溶液 10 ml/L コーンスティープリカー(CSL)40 ml/L 10%消泡剤水溶液 10 ml/L
<< Production of Bacterial Cellulose >> GD-1
Culture of the strain was performed as follows. The medium is ethanol (1
A corn steep liquor (CSL) -containing medium (pH 5.0) containing g / L) was used. Corn steep liquor (CSL) -containing medium (pH 5.
Composition of 0) glucose 40 g / L KH 2 PO 4 1 g / L MgSO 4 .7H 2 O 0.25 g / L (NH 4 ) 2 SO 4 3.3 g / L salt mixed solution 10 ml / L vitamin Mixed solution 10 ml / L Corn steep liquor (CSL) 40 ml / L 10% antifoam aqueous solution 10 ml / L

【0038】塩混合溶液 FeSO4・7H20 360mg/L CaCl2・2H20 1470mg/L Na2MoO4・2H20 242mg/L ZnSO4・7H20 173mg/L MnSO4・5H20 139mg/L CuSO4・5H20 5mg/LSalt mixed solution FeSO 4 .7H 2 0 360 mg / L CaCl 2 .2H 2 0 1470 mg / L Na 2 MoO 4 .2H 2 0 242 mg / L ZnSO 4 .7H 2 0 173 mg / L MnSO 4 .5H 2 0 139mg / L CuSO 4 · 5H 2 0 5mg / L

【0039】ビタミン混合溶液 イノシトール 200mg/L ニコチン酸 40mg/L ピリドキシン塩酸塩 40mg/L チアミン塩酸塩 40mg/L パントテン酸カルシウム 20mg/L リボフラビン 20mg/L p−アミノ安息香酸 20mg/L 10mg/L葉酸水溶液 20mg/L 10mg/Lビオチン水溶液20mg/LVitamin mixed solution Inositol 200mg / L Nicotinic acid 40mg / L Pyridoxine hydrochloride 40 mg / L Thiamine hydrochloride 40mg / L Calcium pantothenate 20mg / L Riboflavin 20 mg / L p-aminobenzoic acid 20 mg / L 10 mg / L folic acid aqueous solution 20 mg / L 10 mg / L biotin aqueous solution 20 mg / L

【0040】培地100mlを含むベントキャップ付き
フラスコに菌株(グリセロールストック1ml)を接種
し、30℃で72時間静置培養した。次いで、この培養
液12.5mlをバッフル付き三角フラスコ内の培地1
13mlに接種し、30℃で96時間振とう培養した。
A strain (1 ml of glycerol stock) was inoculated into a flask with a vent cap containing 100 ml of the medium, and statically cultured at 30 ° C. for 72 hours. Then, 12.5 ml of this culture solution was added to medium 1 in an Erlenmeyer flask with a baffle.
13 ml was inoculated and shake-cultured at 30 ° C. for 96 hours.

【0041】《バクテリアセルロース生成量の測定方
法》バクテリアセルロース生成量は、培養液をポリプロ
ピレン製メッシュシートで作った袋で濾し、固形分を蒸
留水および0.2N NaOH水溶液中にて加熱洗浄
後、乾燥させて重量を測定した。
<Method for measuring bacterial cellulose production amount> The bacterial cellulose production amount was determined by filtering the culture solution in a bag made of a polypropylene mesh sheet, washing the solid content with distilled water and 0.2N NaOH aqueous solution with heating, It was dried and weighed.

【0042】《培養結果》上記培養による結果を表1に
示す。
<< Culturing Results >> Table 1 shows the results of the above culturing.

【0043】実施例2 実施例1において、培地にエタノールを配合しない以外
は実施例1と同様に行った。バクテリアセルロース生成
量を実施例1と同様に測定した。結果を表1に示す。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that ethanol was not added to the medium. The amount of bacterial cellulose produced was measured as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0044】比較例1 酢酸菌として野生株(BPR2001)を用いる以外は
実施例1と同様に培養を行った。バクテリアセルロース
生成量を実施例1と同様に測定した。結果を表1に示
す。
Comparative Example 1 Culture was carried out in the same manner as in Example 1 except that the wild strain (BPR2001) was used as the acetic acid bacterium. The amount of bacterial cellulose produced was measured as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0045】参考例1 比較例1において、炭素源として果糖を用いる以外は比
較例1と同様に培養を行った。バクテリアセルロース生
成量を実施例1と同様に測定した。結果を表1に示す。
Reference Example 1 Culture was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 except that fructose was used as the carbon source. The amount of bacterial cellulose produced was measured as in Example 1. The results are shown in Table 1.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明の方法によれば、安価なグルコー
スを炭素源としてバクテリアセルロースを大量に効率よ
く製造することができるため工業的製造上有利である。
本発明の方法で産生されたバクテリアセルロースは、所
望の形状に切断して、菓子、冷菓、ヨーグルト、杏仁豆
腐、蜜豆、調味料、乳性飲料、果実飲料等の各種飲食品
に配合される。
Industrial Applicability According to the method of the present invention, bacterial cellulose can be efficiently produced in a large amount using inexpensive glucose as a carbon source, which is advantageous in industrial production.
Bacterial cellulose produced by the method of the present invention is cut into a desired shape, and is mixed in various foods and drinks such as confectionery, frozen desserts, yogurt, almond tofu, honey beans, seasonings, dairy drinks and fruit drinks. .

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4B024 AA05 BA77 CA06 DA05 EA04 FA01 FA10 GA14 GA19 4B041 LC10 LD01 LE10 LH16 LK10 LP15 4B064 AF11 CA02 CA19 CB30 CC03 CC24 CD06 CD09 DA10    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 4B024 AA05 BA77 CA06 DA05 EA04                       FA01 FA10 GA14 GA19                 4B041 LC10 LD01 LE10 LH16 LK10                       LP15                 4B064 AF11 CA02 CA19 CB30 CC03                       CC24 CD06 CD09 DA10

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 グルコースデヒドロゲナーゼ遺伝子を破
壊した酢酸菌をグルコースの存在下で培養することを含
む、バクテリアセルロースの製造方法。
1. A method for producing bacterial cellulose, which comprises culturing an acetic acid bacterium in which a glucose dehydrogenase gene is disrupted in the presence of glucose.
【請求項2】 酢酸菌がGluconacetobacter xylinusで
ある、請求項1に記載のバクテリアセルロースの製造方
法。
2. The method for producing bacterial cellulose according to claim 1, wherein the acetic acid bacterium is Gluconacetobacter xylinus.
【請求項3】 グルコースデヒドロゲナーゼ遺伝子の配
列内にクロラムフェニコールアセチルトランスフェラー
ゼ遺伝子を組込むことによりグルコースデヒドロゲナー
ゼ遺伝子を破壊した酢酸菌を用いる、請求項1または2
に記載のバクテリアセルロースの製造方法。
3. An acetic acid bacterium in which the glucose dehydrogenase gene has been disrupted by incorporating the chloramphenicol acetyltransferase gene into the glucose dehydrogenase gene sequence is used.
The method for producing bacterial cellulose according to 1.
【請求項4】 グルコース及びエタノールの存在下で培
養を行う、請求項1〜3のいずれかに記載のバクテリア
セルロースの製造方法。
4. The method for producing bacterial cellulose according to claim 1, wherein the culture is performed in the presence of glucose and ethanol.
【請求項5】 エタノールを逐次添加する、請求項4に
記載のバクテリアセルロースの製造方法。
5. The method for producing bacterial cellulose according to claim 4, wherein ethanol is sequentially added.
【請求項6】 請求項1から5の何れかに記載のバクテ
リアセルロースの製造方法を用いて、ナタ・デ・ココを
製造する方法。
6. A method for producing Nata de coco using the method for producing bacterial cellulose according to claim 1.
JP2002150079A 2002-05-24 2002-05-24 Method for producing bacterial cellulose Pending JP2003339392A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002150079A JP2003339392A (en) 2002-05-24 2002-05-24 Method for producing bacterial cellulose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002150079A JP2003339392A (en) 2002-05-24 2002-05-24 Method for producing bacterial cellulose

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003339392A true JP2003339392A (en) 2003-12-02

Family

ID=29768021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002150079A Pending JP2003339392A (en) 2002-05-24 2002-05-24 Method for producing bacterial cellulose

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003339392A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013073722A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 대한민국(관리부서:농촌진흥청장) Novel gluconacetobacter sp. gel_sea623-2 isolated from tangerine juice, and preparation method for cellulose gel using same
JP2014209878A (en) * 2013-04-19 2014-11-13 大江生醫股▲ふん▼有限公司TCICo.Ltd Production method of biocellulose membrane
CN109370972A (en) * 2018-11-19 2019-02-22 江南大学 A kind of acetobacter engineering bacteria and its application
KR101970440B1 (en) * 2018-09-17 2019-04-18 에스케이바이오랜드 주식회사 Compositions for Culturing Bacterial Cellulose
US10465175B2 (en) * 2016-10-26 2019-11-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Recombinant microorganism including genetic modification that increases pyruvate, phosphate dikinase activity and use thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013073722A1 (en) * 2011-11-16 2013-05-23 대한민국(관리부서:농촌진흥청장) Novel gluconacetobacter sp. gel_sea623-2 isolated from tangerine juice, and preparation method for cellulose gel using same
JP2014209878A (en) * 2013-04-19 2014-11-13 大江生醫股▲ふん▼有限公司TCICo.Ltd Production method of biocellulose membrane
US10465175B2 (en) * 2016-10-26 2019-11-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Recombinant microorganism including genetic modification that increases pyruvate, phosphate dikinase activity and use thereof
KR101970440B1 (en) * 2018-09-17 2019-04-18 에스케이바이오랜드 주식회사 Compositions for Culturing Bacterial Cellulose
WO2020060165A1 (en) * 2018-09-17 2020-03-26 에스케이바이오랜드 주식회사 Composition for culturing strain for producing bacterial cellulose
CN109370972A (en) * 2018-11-19 2019-02-22 江南大学 A kind of acetobacter engineering bacteria and its application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05199892A (en) Production of chitosan
JP3341017B2 (en) New cellulose-producing bacteria
JP2766165B2 (en) Method for producing bacterial cellulose
WO2001090395A1 (en) A method for manufacturing highly-concentrated polyglutamic acid with additional supply of saccharides
AU619281B2 (en) Process for preparing a heteropolysaccharide, heteropolysaccharide obtained thereby, its use, and strain ncib 11883
JP2003339392A (en) Method for producing bacterial cellulose
Chesini et al. Aspergillus kawachii produces an inulinase in cultures with yacon (Smallanthus sonchifolius) as substrate
KR100913587B1 (en) Processes for producing inulin
US5792630A (en) Cellulose-producing microorganism transformed with a gene for an enzyme involved in sucrose metabolism
FR2637913A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POLYSACCHARIDES BY FERMENTATION OF A HYDROCARBONATED SOURCE USING MICROORGANISMS
Zhang et al. Enhanced chitinase production by Chitinolyticbacter meiyuanensis SYBC-H1 using staged pH control
Shehni et al. Improvement of xanthan gum production in batch culture using stepwise acetic acid stress
Gupte et al. Isolation of wild Xanthomonas strains from agricultural produce, their characterization and potential related to polysaccharide production
US4742006A (en) Fermentation process for the production of fructose from aqueous mixtures of fructose and glucose and Zymomonas mobilis mutants which can be used for such fermentation
JP2767551B2 (en) Method for producing bacterial cellulose using non-PQQ-producing strain
JPH09308495A (en) Continuous production of bacterial cellulose
JP2816939B2 (en) Method for producing bacterial cellulose
JP2929065B2 (en) Method for producing bacterial cellulose using sulfa drug resistant strain
JP3096838B2 (en) Method for producing bacterial cellulose using pyrimidine analog resistant strain
JPH0833495A (en) Production of bacterial cellulose
JP4089000B2 (en) Preservation method of wet bacterial cellulose
JP2003093090A (en) Method for producing inulin
JPH07184677A (en) Production of bacterial cellulose
JPH0994094A (en) Production of bacterial cellulose by high concentration bacterial culture
JPS6283897A (en) Production of novel heteropolysaccharides

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050519

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080415

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080812