JP2967202B2 - Method for obtaining solvent-resistant microorganisms - Google Patents

Method for obtaining solvent-resistant microorganisms

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JP2967202B2
JP2967202B2 JP6632090A JP6632090A JP2967202B2 JP 2967202 B2 JP2967202 B2 JP 2967202B2 JP 6632090 A JP6632090 A JP 6632090A JP 6632090 A JP6632090 A JP 6632090A JP 2967202 B2 JP2967202 B2 JP 2967202B2
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organic solvent
solvent
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microorganisms
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は溶媒耐性微生物の取得方法に関し、詳しくは
微生物による非水溶性物質の生産乃至分解を行うため
に、特定の有機溶媒に耐性を有する微生物を取得する方
法に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for obtaining a solvent-resistant microorganism, and more particularly to a method for producing or decomposing a water-insoluble substance by a microorganism, which is resistant to a specific organic solvent. The present invention relates to a method for obtaining a microorganism.

[従来の技術、発明が解決しようとする課題] 微生物を用いて有用物質の生産等を行う場合、微生物
は通常、水溶液中で培養される。この培養液に有機溶媒
を添加すると、溶媒の持つ毒性により生育阻害あるいは
死滅することがある。このような現象は溶媒の分配係数
が小さい場合ほど顕著である。
[Prior Art and Problems to be Solved by the Invention] When a useful substance is produced using a microorganism, the microorganism is usually cultured in an aqueous solution. When an organic solvent is added to the culture, growth may be inhibited or even killed due to the toxicity of the solvent. Such a phenomenon is more remarkable as the partition coefficient of the solvent is smaller.

しかし、微生物により非水溶性物質の生産乃至分解を
行うにあたり、培養液に水に難溶性の化合物を均一に加
えるために該化合物を有機溶媒に溶解して後に加えるこ
とや培養液中の化合物を有機溶液を用いて抽出すること
などは従来より知られている。これらの場合、使用する
溶媒が微生物に与える毒性を回避するために、溶媒の量
を制限したり、ヘキサン,オクタン等の低極性で必ずし
も溶解力の充分でない溶媒を用いることが必要である。
However, in producing or decomposing a water-insoluble substance by a microorganism, in order to uniformly add a compound that is hardly soluble in water to a culture solution, the compound may be dissolved in an organic solvent and then added, or the compound in the culture solution may be added. Extraction using an organic solution is conventionally known. In these cases, it is necessary to limit the amount of the solvent or to use a low-polarity solvent, such as hexane or octane, which does not always have a sufficient solvency, in order to avoid toxicity of the solvent to the microorganisms.

微生物の中には、シュードモナス属の少数の細菌のよ
うにトエン,キシレン等の比較的毒性の高い溶媒に耐性
を持っているものがあるが、これらの細菌は物質生産乃
至分解に用いる微生物として必ずしも有用ではない。
Some microorganisms, such as a small number of bacteria belonging to the genus Pseudomonas, are resistant to relatively toxic solvents such as toene and xylene, but these bacteria are not necessarily microorganisms used for substance production or decomposition. Not useful.

そこで本発明者らは、物質生産および分解の手段とし
て有用な微生物に、プロセス上好適な有機溶媒に対する
耐性を付与する方法を確立すべく鋭意検討を重ねた結
果、本発明に到達した。
The present inventors have conducted intensive studies to establish a method for imparting a process-friendly resistance to an organic solvent to a microorganism useful as a means for producing and decomposing a substance, and as a result, have reached the present invention.

[課題を解決するための手段] 本発明は分配係数P の有機溶媒S 中では生育する
が、log P+m≧log P −0.6の条件を満たし、
より小さい分配係数P+mの有機溶媒S+m
では生育しない微生物を前記分配係数P+mの有機溶
媒S+mと接触せしめて該溶媒に耐性を有する微生物
を選抜することを特徴とする溶媒耐性生物の取得方法、 分配係数P の有機溶媒S 中では生育するが、P
より小さい分配係数P+(m+1)の有機溶媒S
+(m+1)中では生育しない微生物を下記の方法に
より処理して該溶媒に耐性を有する微生物を取得するこ
とを特徴とする溶媒耐性微生物の取得方法、 (a)微生物をlog P+m≧log P −0.6の条件
を満たし、P より小さい分配係数P+mの有機溶媒
+mと接触せしめて該溶媒に耐性を有する微生物を
選抜する、 (b)上記(a)で得た微生物をlog P
+(m+1)≧1og P+m−0.6の条件を満たし、
+mより小さい分配係数P+(m+1)の有機溶
媒S+(m+1)と接触せしめて該溶媒に耐性を有す
る微生物を選抜する、 分配係数P の有機溶媒S 中では生育するが、P
より小さい分配係数P+(m+k)(ただし、kは1
以上の整数である。)の有機溶媒S+(m+k)中で
は生育しない微生物を下記の方法により処理して該溶媒
に耐性を有する微生物を取得することを特徴とする溶媒
耐性微生物の取得方法、 (a)微生物をlog P+m≧log P −0.6の条件
を満たし、P より小さい分配係数P+mの有機溶媒
+mと接触せしめて該溶媒に耐性を有する微生物を
選抜する、 (b)上記(b)で得た微生物を有機溶媒S
+(m+1)と接触せしめて該溶媒に耐性を有する微
生物を選抜する、 (c)次いで、得られた微生物を有機溶媒S
+(m+2)と接触せしめて該溶媒に耐性を有する微
生物を選抜する、さらに有機溶媒S+(m+2)の代
わりに順次S+(m+3),…,
S+(m+k−1),S+(m+k)の有機溶媒を用
いて同様の操作を操返し、順次有機溶媒S
+(m+3),…,S+(m+k−1),S
+(m+k)に耐性を有する微生物を選抜する。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a distribution coefficient P Organic solvent S Grows in
But log P+ M≧ log P Meets the condition of −0.6,
P Smaller distribution coefficient P+ MOrganic solvent S+ MDuring ~
Microorganisms that do not grow in+ MOrganic solvent
Medium S+ MMicroorganisms that are in contact with
A method for obtaining a solvent-tolerant organism, characterized by selecting Organic solvent S Grows in, but P
Smaller distribution coefficient P+ (M + 1)Organic solvent S
+ (M + 1)Microorganisms that do not grow in
To obtain microorganisms resistant to the solvent.
A method for obtaining a solvent-resistant microorganism, characterized in that:+ M≧ log P -0.6 condition
And P Smaller distribution coefficient P+ MOrganic solvents
S+ MMicroorganisms that are resistant to the solvent
(B) Select the microorganism obtained in (a) above using log P
+ (M + 1)≧ 1og P+ MMeets the condition of −0.6,
P+ MSmaller distribution coefficient P+ (M + 1)Organic solvent
Medium S+ (M + 1)Resistant to the solvent by contact with
Distribution coefficient P Organic solvent S Grows in, but P
Smaller distribution coefficient P+ (M + k)(However, k is 1
Is an integer greater than or equal to. ) Organic solvent S+ (M + k)Inside
Is treated with a microorganism that does not grow by the following method,
Solvent characterized by obtaining microorganisms resistant to
Method for obtaining resistant microorganisms, (a) Log P+ M≧ log P -0.6 condition
And P Smaller distribution coefficient P+ MOrganic solvents
S+ MMicroorganisms that are resistant to the solvent
(B) using the microorganism obtained in (b) above in an organic solvent S
+ (M + 1)Contact with the solvent
(C) Then, the obtained microorganism is converted into an organic solvent S
+ (M + 2)Contact with the solvent
Select organisms, organic solvent S+ (M + 2)Of
Instead of S+ (M + 3),…,
S+ (M + k-1), S+ (M + k)Use organic solvent
And the same operation is repeated, and the organic solvent S
+ (M + 3),…, S+ (M + k-1), S
+ (M + k)Select microorganisms that are resistant to

(ここで、有機溶媒S+(m+1),
S+(m+2),…,S+(m+k−1),S
+(m+k)はP+(m+1)>P+(m+2)
>…>P+(m+k−1)>P+(m+k)であ
り、 を満足する分配係数P+(m+1),
P+(m+2),…,P+(m+k−1),P
+(m+k)にそれぞれ対応する) を提供するものである。
(Here, the organic solvent S + (m + 1) ,
S + (m + 2) , ..., S + (m + k-1) , S
+ (M + k) is P + (m + 1) > P + (m + 2)
>...> P + (m + k-1) > P + (m + k) , Distribution coefficient P + (m + 1) ,
P + (m + 2) , ..., P + (m + k-1) , P
+ (M + k)) .

本発明に用いることができる微生物は特に制限はない
が、少なくとも分配係数の大きい有機溶媒に耐性を有す
るものが好ましい。具体的にはエシェリヒア(Esherich
ia)属,シュードモナス(Pseudomonas)属,アクロモ
バクター(Achromobacter)属,アグロバクテリウム(A
grobacterium)属,アルカリゲネス(Alcaligenes)
属,アクロモナス(Achromonas)属,アシネトバクター
(Acinetobacter)属,エルウィニア(Erwinia)属,エ
ンテロバクター(Enterobacter)属,ブレビバクテリウ
ム(Brevibacterium)属,シトロバクター(Citrobacte
r)属,フラボバクテリウム(Flavobacterium)属,パ
ラコッカス(Paracoccus)属,プロテウス(Proteus)
属,クレブシエラ(Klebsiella)属,クロモバクテリウ
ム(Chromobacterium)属,ロドコッカス(Rhodococcu
s)属,マイクロバクテリウム(Microbacterium)属,
ノカルディア(Nocardia)属,バチルス(Bacillus)
属,コリネバクテリウム(Corynebacterium)属,サッ
カロマイセス(Saccharomyces)属などに属する微生物
を挙げることができ、エシュリヒア・コリ(coli
ATCC 33588,シュードモナス・プチダ(putida)ATC
C 17453,アクロモバクター・デリカツラス(delica
tulus)IAM 1433,アグロバクテリウム・ツメファシエン
ス(tumefaciens)IFO 3058,アルカリゲネス・フェ
カリス(faecalis)JCM 1474,アクロモナス・ヒド
ロフィラ(hydrophila)JCM 1027,アシネトバクタ
ー・カルコアセティカス(calcoaceticus)IFO 125
52,バチルス・セレウス(cereus)IFO 3131,バチル
ス・ズブチリス(subtilis)AHU 1219,ブレビバク
テリウム・パラフィノリティクム(paraffinolitic
um)ATCC 21195,ブレビバクテリウム・ヘルボルム
helvolum)ATCC 21342,ブレビバクテリウム・ラ
クトファーメンタム(lactofermentum)ATCC 2142
0,ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス(ammoni
agenes)ATCC 13746,ブレビバクテリウム・アンモニア
ゲネスIFO 12072,ブレビバクテリウム・ロゼウム(
roseum)ATCC 13825,ブレビバクテリウム・フラバム
flavum)ATCC 13826,クロモバクテリウム・ココ
ラタム(chocolatum)IFO 3758,コリネバクテリウ
ム・グルタミクム(glutamicum)JCM 1318,コリネ
バクテリウム・フラベシエンス(flavescens)IMA
1642,コリネバクテリウム・ヒドロカルボキシダンス
hydrocarbooxydans)ATCC 21767,コリネバクテリ
ウム・ハーキュリス(herculis)ATCC 13868,エル
ウィニア・ハービコラ(herbicola)ATCC 21434,シ
トロバクター・フレウンディ(freundii)ATCC 675
0,マイクロバクテリウム・アンモニアフィラム(am
moniaphilum)ATCC 15354,フラボバクテリウム・スアベ
オレンス(suaveolens)IFO 3752,フラボバクテリ
ウム・リテシエンス(litescens)IFO 3084,エンテ
ロバクター・クロアセ(cloacae)IFO 3320,クレブ
シエラ・ニューモニアエ(pneumoniae)IFO 3318,
ロドコッカス・エリスロポリス(erythropolis)IF
O 12320,ロドコッカス・イクイ(equi)IFO 3730,
ノカルディア・エスピー(sp)ATCC 21145,パラコ
ッカス・デニトリフィカンス(denitrificans)IFO
13301,プロテウス・ミラビリス(mirabilis)IFO
3849,サッカロマイセス・ウバルム(uvarum)ATCC
26602などが好適なものである。
The microorganism that can be used in the present invention is not particularly limited, but preferably has at least resistance to an organic solvent having a large partition coefficient. Specifically, Esherich
ia), Pseudomonas, Achromobacter, Agrobacterium (A)
grobacterium), Alcaligenes
Genus, Achromonas, Acinetobacter, Erwinia, Enterobacter, Brevibacterium, Citrobacte
r) genus, genus Flavobacterium, genus Paracoccus, Proteus
Genus, Klebsiella, Chromobacterium, Rhodococcu
s) genus, Microbacterium genus,
Nocardia, Bacillus
And microorganisms belonging to the genus Corynebacterium, the genus Saccharomyces, and the like, and include Escherichia coli ( E. coli ).
ATCC 33588, Pseudomonas putida (P. Putida) ATC
C 17453, Achromobacter delica turras ( A. delica)
tulus) IAM 1433, Agrobacterium tumefaciens (A. tumefaciens) IFO 3058, Alcaligenes faecalis (A. faecalis) JCM 1474, Akuromonasu hydrophila (A. hydrophila) JCM 1027, Acinetobacter calcoaceticus (A. calcoaceticus ) IFO 125
52, Bacillus cereus ( B. cereus ) IFO 3131, Bacillus subtilis ( B. subtilis ) AHU 1219, Brevibacterium paraffinoliticum ( B. paraffinolitic)
um) ATCC 21195, Brevibacterium Heruborumu (B. helvolum) ATCC 21342, Brevibacterium lactofermentum (B. lactofermentum) ATCC 2142
0, Brevibacterium ammoniagenes ( B. ammoni
agenes ) ATCC 13746, Brevibacterium ammoniagenes IFO 12072, Brevibacterium roseum ( B.
roseum ) ATCC 13825, Brevibacterium flavum ( B. flavum ) ATCC 13826, Chromobacterium cocolamatum ( C. chocolatum ) IFO 3758, Corynebacterium glutamicum ( C. glutamicum ) JCM 1318, Corynebacterium flaveticiens ( C. flavescens ) IMA
1642, Corynebacterium hydrocarboxy dance (C. Hydrocarbooxydans) ATCC 21767, Corynebacterium Hakyurisu (C. Herculis) ATCC 13868, Erwinia Habikora (E. Herbicola) ATCC 21434, Citrobacter freundii (C. Freundii) ATCC 675
0, Microbacterium ammonia filam ( M. am
moniaphilum) ATCC 15354, Flavobacterium Suabeorensu (F. suaveolens) IFO 3752, Flavobacterium Riteshiensu (F. litescens) IFO 3084, Enterobacter Kuroase (E. cloacae) IFO 3320, Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae ) IFO 3318,
Rhodococcus erythropolis ( R. erythropolis ) IF
O 12320, Rhodococcus equi, R. equi IFO 3730,
Nocardia sp . ( N. sp .) ATCC 21145, Paracoccus denitrificans ( P. denitrificans ) IFO
13301, Proteus mirabilis ( P. mirabilis ) IFO
3849, Saccharomyces uvarum ( S. uvarum ) ATCC
26602 and the like are suitable.

上記微生物を用いて目的とする有機溶媒に耐性を有す
る微生物を取得するには、まず分配係数P の有機溶媒
中では生育するが、log P+m≧log P −0.
6の条件を満たし、P より小さい分配係数P+m
有機溶媒S+m中では生育しない微生物を前記分配係
数P+mの有機溶媒S+mと接触せしめる。ここ
で、微生物が生育できる有機溶媒S は、その分配係数
の対数値(log P )を考慮して選択され、該微
生物の生育が可能な最低のlog P 値(限界log
)以上の有機溶媒を選択すべきである。
 Resistant to target organic solvents using the above microorganisms
To obtain a microorganism, first, the partition coefficient P Organic solvents
S Grows in the log P+ M≧ log P −0.
6 Smaller distribution coefficient P+ Mof
Organic solvent S+ MMicroorganisms that do not grow in
Number P+ MOrganic solvent S+ MContact. here
And organic solvent S where microorganisms can grow Is the distribution coefficient
P Log value of (log P ) Is selected in consideration of
Minimum log P for living organisms Value (limit log
P ) The above organic solvents should be selected.

分配係数(P)は混り合わない2種の溶媒系における
平衡状態での物質の活動度の比として表わされ、物質の
濃度が小さい場合は、その濃度を活動度とみなすことが
できる。生物反応に使用可能な有機溶媒を決定する際、
溶媒の極性もしくは疎水性を指標にするが、log Pを
溶媒の極性の指標として使うと、生物反応と良好な相関
関係が得られ、log P<2の極性溶媒では反応性は低
く、log P=2〜4の溶媒中では反応性が中程度、log
P>4の非極性溶媒では反応性が高いことなどが知ら
れている(C.Laane,S.Boeren,and K.Vos;Trends Biotec
hnol.,3,251,1985およびC.Laane,S.Boeren,K.Vos,and
C.Veeger;Biotechnology and Bioengineering,30,81,19
87)。
The partition coefficient (P) is expressed as the ratio of the activity of a substance at equilibrium in two immiscible solvent systems, and when the concentration of the substance is small, the concentration can be regarded as the activity. When determining which organic solvents can be used for biological reactions,
The polarity or hydrophobicity of the solvent is used as an index. When log P is used as an index of the polarity of the solvent, a good correlation with the biological reaction can be obtained. = Moderate reactivity in solvents of 2-4, log
It is known that non-polar solvents with P> 4 have high reactivity (C. Laane, S. Boeren, and K. Vos; Trends Biotec
hnol., 3, 251, 1985 and C. Laane, S. Boeren, K. Vos, and
C. Veeger; Biotechnology and Bioengineering, 30 , 81, 19
87).

本発明者らは、有機溶媒存在下における微生物の増殖
においても、上記の如くlog P値を指標として使用可
能な有機溶媒を特定する方法を解明したのである。
The present inventors have elucidated a method for specifying an organic solvent that can be used as described above using the log P value as an index even in the growth of microorganisms in the presence of an organic solvent.

log P値は以下の方法によって求めることができ
る。
The log P value can be determined by the following method.

(2)計算により求める方法 log P値は溶質分子を構成している各成分の疎水性
の和として表わされ置換基Xを基準物質(H)に導入し
て化合物において疎水性置換基定数πは次式で表わさ
れる。
(2) Method of calculating by calculation The log P value is expressed as the sum of the hydrophobicity of each component constituting the solute molecule, and the substituent X is introduced into the reference substance (H) to obtain a hydrophobic substituent constant π in the compound. X is represented by the following equation.

π=log Px−log PH log Pは物質を構成している置換基のπと基準物
質の分配係数の対数(log PH)値の和として表わされ
る。
π X = log Px−log P H log P is expressed as the sum of π X of the substituent constituting the substance and the logarithmic (log P H ) value of the distribution coefficient of the reference substance.

ここで、log Pまたはπ値は実験的に求めることが
望ましいが、分配に影響を与える構成因子(例えば環
化,枝分れ,多重結合,置換基等の疎水性)に関する疎
水性フラグメント定数(hydrophobic fragmental const
anty:f)を定め、log P=Σfからlog Pを算出する
ことができ(Nys,G,G.,Rekker,R.F.,Chim.Themp.,5,52
1,1973;R.F.Rekker,The Hydrophobic Fragmental Const
ant,Elsevier,New York,1977)、第1表ではこの算出方
法により算出したlog P値を記載してある。ただしp
−キシレンについては以下(2)の方法により求めたlo
g P値である。
Here, the log P or π value is desirably determined experimentally, but the hydrophobic fragment constant (eg, hydrophobicity such as cyclization, branching, multiple bonds, and substituents) affecting the partition (eg, hydrophobicity such as cyclization, branching, multiple bonds, and substituents) hydrophobic fragmental const
anty: f), and log P can be calculated from log P = Σf (Nys, G, G., Rekker, RF, Chim. Themp., 5, 52)
1,1973; RFRekker, The Hydrophobic Fragmental Const
ant, Elsevier, New York, 1977), and Table 1 shows log P values calculated by this calculation method. Where p
-For xylene, lo obtained by the following method (2)
gP value.

(2)実験により求める方法(Flask shaking法) 有機溶媒(例えばn−オクタノール)と水との間にお
ける溶質の濃比を求めることによって決定する。相手の
相で予め飽和しておいた有機溶媒と水をそれぞれ一定体
積ずつとり、マイヤー中に入れる。通常はいずれかの相
に予め薬物を溶解しておき、平衡後の両相の濃度をしか
るべき方法(通常は比色法)で定量し、分配係数Pを求
める。このとき、薬物濃度を変化させて測定し、濃度に
よってPの値が変らない領域での値を採用する(寺田
弘,化学の領域,増刊122号、p73,1979)。
(2) Method determined by experiment (Flask shaking method) Determined by determining the solute concentration ratio between an organic solvent (for example, n-octanol) and water. Take a predetermined volume each of the organic solvent and water which have been saturated in the partner phase, and put them in a Meyer. Usually, the drug is dissolved in one of the phases in advance, and the concentration of the two phases after equilibration is quantified by an appropriate method (usually a colorimetric method) to determine the partition coefficient P. At this time, measurement is performed by changing the drug concentration, and a value in a region where the value of P does not change depending on the concentration is adopted (Terada
Hiro, Chemistry, Supplement No. 122, p73, 1979).

上記の方法によって各種有機溶媒のlog P値を求め
た後、特定の微生物を所定のlog P値の有機溶媒で生
育試験を行い、生育が可能な最低のlog P値(限界log
P値)を決定することができる。ここで、本発明に用
いられる有機溶媒の具体例としては、ヘキサン,ヘプタ
ン,オクタン,イソオクタン,ノナン,デカン,ドデカ
ンなどの脂肪族炭化水素類、シクロペンタン,シクロヘ
キサン,シクロオクタンなどの脂環式炭化水素類、ベン
ゼン,トルエン,p−キシレン、m−キシレン,o−キシレ
ン,スチレン,エチルベンゼン,プロピルベンゼン,ク
ロロベンゼン,o−ジクロロベンゼンなどの芳香族炭化水
素類、1−ヘプタノール,1−オクタノール,1−デカノー
ルなどのアルコール類、n−ヘキシルエーテル,ジフェ
ニルエーテル,メトキシトルエンなどのエーテル類など
がある。また、これらの混合物を用いることもできる。
+mとしてj種類(jは2以上の整数)の溶媒S1
+m,S2 +m,…,Sj +mを用いる場合、それぞれ
の配分係数P1 +m,P2 +m,…,Pj +mがP ≧P1
+m,P ≧P2 +m,…,P ≧Pj +mであり、 であり、 となるようにS1 +m,S2 +m,…,Sj +mを定めれ
ばよい。なおjは通常2〜10である。また、S1 +m,S
2 +m,…,Sj +mの混合比には特に制限はない。こ
れら有機溶媒の中の主要なものについてlog P値を示す
と以下の通りである。
 Calculate the log P value of various organic solvents by the above method
After that, specific microorganisms are grown in an organic solvent with a predetermined log P value.
Perform a growth test and determine the lowest log P value at which growth is possible (limit log
 P value) can be determined. Here, for the present invention
Hexane, hepta
, Octane, isooctane, nonane, decane, dodeca
Aliphatic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane
Alicyclic hydrocarbons such as xane and cyclooctane,
Zen, toluene, p-xylene, m-xylene, o-xylene
, Styrene, ethylbenzene, propylbenzene,
Aromatic hydrocarbons such as lorobenzene and o-dichlorobenzene
Primates, 1-heptanol, 1-octanol, 1-decano
Alcohols, such as n-hexyl ether, diphe
Ethers such as nyl ether and methoxytoluene
There is. Further, a mixture of these can also be used.
S+ MJ kinds (j is an integer of 2 or more) of solvents S1
+ M, STwo + M,…, Sj + MWhen using
Distribution coefficient P1 + M, PTwo + M,…, Pj + MIs P ≧ P1
+ M, P ≧ PTwo + M,…, P ≧ Pj + MAndAndS to be1 + M, STwo + M,…, Sj + MDetermined
I just need. J is usually 2 to 10. Also, S1 + M, S
Two + M,…, Sj + MIs not particularly limited. This
Shows log P values for major of these organic solvents
It is as follows.

前述の如く、分配係数P の有機溶媒S 中では生育
するが、P より小さい分配係数P+mの有機溶媒S
+m中では生育しない微生物から該溶媒S+m中で
生育しうる微生物を取得するには、該微生物を該溶媒S
+mと接触せしめる。
 As described above, the distribution coefficient P Organic solvent S Growing in
But P Smaller distribution coefficient P+ MOrganic solvent S
+ MFrom the microorganisms that do not grow in the solvent S+ MInside
To obtain a viable microorganism, the microorganism must be
+ MContact.

具体的には、寒天培地に微生物を植菌し、有機溶媒S
+mを表面に加えて培養するか、液体培地に有機溶媒
を加えたものに変異処理した微生物を植菌して培養する
ことにより生育する菌株を取得する。
Specifically, a microorganism is inoculated on an agar medium, and an organic solvent S
+ M is added to the surface for culturing, or a strain that grows is obtained by inoculating and culturing a mutated microorganism in a liquid medium to which an organic solvent has been added.

なお、微生物を該有機溶媒S+mに接触させる際に
あらかじめ変異処理しておくことが望ましい。
In addition, when the microorganisms are brought into contact with the organic solvent S + m , it is desirable to carry out a mutation treatment in advance.

変異処理の方法は制限がなく、N−メチル−N−ニト
ロソ−N′−ニトログアニジン(NTG),エチルメタン
スルホン酸(EMS)等の変異剤を用いる方法;紫外線,
放射線等を変異原とする方法;トランスポゾン ムタゲ
ネシス(transposon mutagenesis),サイト−ディルケ
テッド ムタゲネシス(site−directed mutagenesis)
等の遺伝子工学的な変異処理方法などを適用できる。変
異剤を使用して変異処理を行う場合、適当なバッファー
中に変異剤を10〜500μg/mlの濃度となるように加えた
のち、この溶液に微生物を入れ、pH5〜8,温度15〜42℃
の条件にて1分〜10時間程度処理する。
The method of the mutation treatment is not limited, and a method using a mutation agent such as N-methyl-N-nitroso-N'-nitroguanidine (NTG), ethyl methanesulfonic acid (EMS);
A method using radiation or the like as a mutagen; transposon mutagenesis, site-directed mutagenesis
And other genetic engineering mutation processing methods. When performing a mutation treatment using a mutagen, the mutagen is added to a concentration of 10 to 500 μg / ml in an appropriate buffer, and then the microorganism is added to the solution, and the pH is 5 to 8, and the temperature is 15 to 42. ° C
1 minute to 10 hours.

また、有機溶媒S+mはP+m≧log P −0.6の
条件を満たすことが必要である。つまり、S の分配係
数に比較的接近している有機溶媒を選択する。この条件
を満足しないと、効率よく有機溶媒S+mに耐性を有
する微生物を取得することができない。
 The organic solvent S+ MIs P+ M≧ log P −0.6
It is necessary to satisfy the conditions. That is, S Distributor
Choose an organic solvent that is relatively close to the number. This condition
Is not satisfied, the organic solvent S is efficiently used.+ MResistant to
Can not obtain the microorganisms.

上記のようにして溶媒耐性微生物を取得できるが、分
配係数P の有機溶媒S 中で生育する微生物から分配
係数P+(m+k)(ただし、kは1以上の整数であ
る。)の有機溶媒S+(m+k)中で生育する微生物
を取得するには、上記操作を下記の如く所定回数だけ繰
返すことが必要である。
 Although solvent-resistant microorganisms can be obtained as described above,
Distribution coefficient P Organic solvent S Partitioning from microorganisms growing in
Coefficient P+ (M + k)(However, k is an integer of 1 or more.
You. ) Organic solvent S+ (M + k)Microorganisms growing in
The above operation is repeated a predetermined number of times as described below.
It is necessary to return.

なお、上記操作に用いる有機溶媒の分配係数の大きさ
はP >P+m>P+(m+1)>…>P
+(m+k)である。また、log P+m≧log P
0.6, である。
 The magnitude of the partition coefficient of the organic solvent used in the above operation
Is P > P+ M> P+ (M + 1)>…> P
+ (M + k)It is. Also, log P+ M≧ log P
0.6,It is.

このようにして段階的に溶媒耐性菌の選択を繰返すこ
とにより分配係数の小さい、換言すれば毒性の強い有機
溶媒の存在下で生育可能な微生物を取得することができ
る。
In this way, by repeatedly selecting the solvent-resistant bacteria stepwise, it is possible to obtain a microorganism capable of growing in the presence of a small partition coefficient, in other words, a highly toxic organic solvent.

本発明により取得された溶媒耐性微生物を培養する場
合、該微生物の使用目的(菌体生産,発酵生産など)を
考慮して該微生物の生育に必要な栄養物質を含む適切な
培地を選定する。また、培地に加えられる有機溶媒もそ
の濃度,添加方法等を適切に選定すべきである。
When culturing the solvent-resistant microorganism obtained by the present invention, an appropriate medium containing nutrients necessary for the growth of the microorganism is selected in consideration of the purpose of use of the microorganism (cell production, fermentation production, etc.). The concentration and the method of addition of the organic solvent to be added to the medium should be appropriately selected.

[実施例] 次に、本発明を実施例により詳しく説明する。EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

参考例1 エシェリヒア・コリJA 300(ATCC 33588)をペプトン
10g/,イーストエキス5g/を含む液体培地で24時間
振とう培養した菌を生理食塩水で約108個/mlに混釈し、
この混釈液0.1mlを直径8cmの寒天平板培地(ペプトン10
g/,イーストエキス5g/を含む)に植菌し、次いで
プロピルベンゼン2.5mlを重積し、37℃にて20時間培養
した。
Reference Example 1 Peptone Escherichia coli JA 300 (ATCC 33588)
10 g /, then pour the 24 hours with shaking cultured bacteria in a liquid medium containing yeast extract 5 g / in to about 10 8 cells / ml with physiological saline,
0.1 ml of this pour solution is added to an agar plate (diameter 8 cm) (peptone 10
g /, 5 g / yeast extract), and then 2.5 ml of propylbenzene was overlaid and cultured at 37 ° C for 20 hours.

その結果、コロニーを生じ、プロピルベンゼンに耐性
を有することが判明した。
As a result, colonies were formed, and it was found that the cells had resistance to propylbenzene.

参考例2 参考例1において、プロピルベンゼンの代りにp−キ
シレンを用いたこと以外は参考例1と同様にして培養し
たところ、コロニーは生じなかった。
Reference Example 2 When the culture was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that p-xylene was used instead of propylbenzene, no colony was formed.

参考例3 参考例1においてエシェリヒア・コリJA 300(ATCC 3
3588)の代りにショードモナス・プチダ(ATCC 17453)
を用い、プロピルベンゼンの代りにp−キシレンを用い
たこと以外は参考例1と同様に行った。その結果、コロ
ニーを生じ、p−キシレンに耐性を有することが判明し
た。
Reference Example 3 In Reference Example 1, Escherichia coli JA 300 (ATCC 3
3588) in place of Chaudmonas putida (ATCC 17453)
And using p-xylene instead of propylbenzene in the same manner as in Reference Example 1. As a result, colonies were formed, and it was found that p-xylene was resistant.

参考例4 参考例3において、p−キシレンの代りにトルエンを
用いたこと以外は参考例3と同様に行った。その結果、
コロニーは生じなかった。
Reference Example 4 The procedure of Reference Example 3 was repeated, except that toluene was used instead of p-xylene. as a result,
No colonies formed.

実施例1 プロピルベンゼン(log P値=3.8)耐性のエシェリヒ
ア・コリJA 300(ATCC 33588)をペプトン10g/,イー
ストエキス5g/を含む液体培地で12時間振とう培養し
たのち、生理食塩水で約108個/mlに混釈し、この混釈液
0.1mlを直径8cmの寒天平板培地(ペプトン10g/,イー
ストエキス5g/を含む)に植菌し、次いでシクロヘキ
サン2.5mlを重積して37℃にて20時間培養した。生成し
たコロニーからシクロヘキサン耐性を有する菌株を取得
した。
Example 1 Escherichia coli JA300 (ATCC 33588) resistant to propylbenzene (log P value = 3.8) was shake-cultured in a liquid medium containing 10 g of peptone / 5 g / yeast extract for 12 hours, and then washed with physiological saline. Dilute to 10 8 cells / ml
0.1 ml was inoculated on an agar plate medium having a diameter of 8 cm (containing 10 g of peptone and 5 g of yeast extract /), and then 2.5 ml of cyclohexane was stacked and cultured at 37 ° C for 20 hours. A strain having cyclohexane resistance was obtained from the formed colonies.

次に、シクロヘキサン耐性菌株に対し上記と同様にし
て処理したのち、上記と同一組成の寒天平板培地に植菌
し、さらにシクロヘキサンとパラキシレンの50%/50%
(v/v)液2.5mlを寒天表面に加え、37℃で20時間培養し
た。生成したコロニーから(シクロヘキサン+パラキシ
レン)耐性を有する菌株を取得した。
Next, after treating the cyclohexane-resistant strain in the same manner as described above, the strain was inoculated on an agar plate medium having the same composition as above, and further, 50% / 50% of cyclohexane and para-xylene.
2.5 ml of (v / v) solution was added to the surface of the agar and cultured at 37 ° C. for 20 hours. A strain having (cyclohexane + paraxylene) resistance was obtained from the formed colonies.

得られた(シクロヘキサン+パラキシレン)耐性菌株
を常法によりNTG処理(50mMトリス・マレイン酸バッフ
ァー(pH6.0)中で20μg/mlのNTGを37℃で30分間接触さ
せた後、同一バッファーを用いてNTGを洗い流す。)
し、次いで上記と同一組成の寒天培地に植菌し、これに
パラキシレン(log P値=3.1)2.5mlを重積して37℃で2
0時間培養した。生成したコロニーから鈎菌して別の培
地で培養することによりパラキシレン耐性を有するエシ
ェリヒア・コリを取得した。
The obtained (cyclohexane + paraxylene) -resistant strain was contacted with 20 μg / ml NTG at 37 ° C. for 30 minutes in an NTG treatment (50 mM Tris / maleate buffer (pH 6.0)) for 30 minutes. To wash out NTG.)
Then, the cells were inoculated on an agar medium having the same composition as described above, and 2.5 ml of para-xylene (log P value = 3.1) was stacked on the agar medium.
The cells were cultured for 0 hours. Escherichia coli having paraxylene resistance was obtained by hooking the resulting colonies and culturing them in another medium.

実施例2 ラキシレン(log P値=3.1)耐性のシュードモナス・
プチダ(ATCC 17453)を実施例1に記載した方法におい
て変異処理温度を30℃としたこと以外は実施例1と同様
にしてNTG処理を行った。次いで、寒天平板培地(ペプ
トン10g/,イーストエキス5g/を含む)に植菌し、
さらにトルエン2.5mlを重積して30℃で20時間培養し
た。生成したコロニーから鈎菌し、これを別の培地で培
養してトルエン耐性菌株を取得した。
Example 2 Laxylene (log P value = 3.1) resistant Pseudomonas
NTG treatment was performed on Putida (ATCC 17453) in the same manner as in Example 1 except that the mutation treatment temperature was 30 ° C. in the method described in Example 1. Next, inoculate the agar plate medium (containing 10 g of peptone and 5 g of yeast extract),
Further, 2.5 ml of toluene was stacked and cultured at 30 ° C. for 20 hours. Hook fungi were formed from the formed colonies and cultured in another medium to obtain a toluene-resistant strain.

[発明の効果] 物質生産や分解の手段として用いる有用な微生物を含
むすべての微生物に対して本発明の方法を適用すること
によって、所望の有機溶媒に耐性を有する菌株を取得す
ることができる。特に、ベンゼン,トルエン,キシレン
などの溶媒に耐性を有する微生物を容易に取得すること
ができる。
[Effect of the Invention] By applying the method of the present invention to all microorganisms including useful microorganisms used as a means for producing or decomposing substances, a strain having resistance to a desired organic solvent can be obtained. In particular, microorganisms having resistance to solvents such as benzene, toluene, and xylene can be easily obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12R 1:19) (C12N 1/20 C12R 1:40) (C12N 1/20 C12R 1:19) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C12R 1:19) (C12N 1/20 C12R 1:40) (C12N 1/20 C12R 1:19)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】分配係数P の有機溶媒S 中では生育す
るが、log P+m≧log P −0.6の条件を満た
し、P より小さい分配係数P+mの有機溶媒S
+m中では生育しない微生物を前記分配係数P+m
の有機溶媒S+mと接触せしめて該溶媒に耐性を有す
る微生物を選抜することを特徴とする溶媒耐性微生物の
取得方法。
1. The distribution coefficient P Organic solvent S Grow in
But log P+ M≧ log P Meets the condition of −0.6
Then P Smaller distribution coefficient P+ MOrganic solvent S
+ MMicroorganisms that do not grow in+ M
Organic solvent S+ MResistant to the solvent by contact with
Of solvent-resistant microorganisms characterized by selecting
Acquisition method.
【請求項2】分配係数 の有機溶媒S 中では生育する
が、P より小さい分配係数P+(m+1)の有機溶
媒P+(m+1)中では生育しない微生物を下記の方
法により処理して該溶媒に耐性を有する微生物を取得す
ることを特徴とする溶媒耐性微生物の取得方法。 (a)微生物をlog P+m≧log P −0.6の条件
を満たし、P より小さい分配係数P+mの有機溶媒
+mと接触せしめて該溶媒に耐性を有する微生物を
選抜する、 (b)上記(a)で得た微生物をlog P
+(m+1)≧1og P+m−0.6の条件を満たし、
+mより小さい分配係数P+(m+1)の有機溶
媒S+(m+1)と接触せしめて該溶媒に耐性を有す
る微生物を選抜する。
2. The distribution coefficient Organic solvent S Grows in
Is P Smaller distribution coefficient P+ (M + 1)Organic solvent
Medium P+ (M + 1)Microorganisms that do not grow in
Method to obtain microorganisms resistant to the solvent.
A method for obtaining a solvent-resistant microorganism. (A) Log P+ M≧ log P -0.6 condition
And P Smaller distribution coefficient P+ MOrganic solvents
S+ MMicroorganisms that are resistant to the solvent
(B) Select the microorganism obtained in (a) above using log P
+ (M + 1)≧ 1og P+ MMeets the condition of −0.6,
P+ MSmaller distribution coefficient P+ (M + 1)Organic solvent
Medium S+ (M + 1)Resistant to the solvent by contact with
Microorganisms to be selected.
【請求項3】分配係数P の有機溶媒S 中では生育す
るが、P より小さい分配係数P+(m+k)(ただ
し、kは1以上の整数である。)の有機溶媒S
+(m+k)中では生育しない微生物を下記の方法に
より処理して該溶媒に耐性を有する微生物を取得するこ
とを特徴とする溶媒耐性微生物の取得方法。 (a)微生物をlog P+m≧log P −0.6の条件
を満たし、P より小さい分配係数P+mの有機溶媒
+mと接触せしめて該溶媒に耐性を有する微生物を
選抜する、 (b)上記(a)で得た微生物を有機溶媒S
+(m+1)と接触せしめて該溶媒に耐性を有する微
生物を選抜する、 (c)次いで、得られた微生物を有機溶媒S
+(m+2)と接触せしめて該溶媒に耐性を有する微
生物を選抜する、さらに有機溶媒S+(m+2)の代
わりに順次S+(m+3),…,
S+(m+k−1),S+(m+k)の有機溶媒を用
いて同様の操作を操返し、順次有機溶媒S
+(m+3),…,S+(m+k−1),S
+(m+k)に耐性を有する微生物を選抜する。 (ここで、有機溶媒S+(m+1),
S+(m+2),…,S+(m+k−1),S
+(m+k)はP+(m+1)>P+(m+2)
>…>P+(m+k−1)>P+(m+k)であ
り、 を満足する分配係数P+(m+1),
P+(m+2),…,P+(m+k−1),P
+(m+k)にそれぞれ対応する)
3. The distribution coefficient P Organic solvent S Grow in
But P Smaller distribution coefficient P+ (M + k)(However
And k is an integer of 1 or more. ) Organic solvent S
+ (M + k)Microorganisms that do not grow in
To obtain microorganisms resistant to the solvent.
And a method for obtaining a solvent-resistant microorganism. (A) Log P+ M≧ log P -0.6 condition
And P Smaller distribution coefficient P+ MOrganic solvents
S+ MMicroorganisms that are resistant to the solvent
(B) using the microorganism obtained in (a) above in an organic solvent S
+ (M + 1)Contact with the solvent
(C) Then, the obtained microorganism is converted into an organic solvent S
+ (M + 2)Contact with the solvent
Select organisms, organic solvent S+ (M + 2)Of
Instead of S+ (M + 3),…,
S+ (M + k-1), S+ (M + k)Use organic solvent
And the same operation is repeated, and the organic solvent S
+ (M + 3),…, S+ (M + k-1), S
+ (M + k)Select microorganisms that are resistant to (Where the organic solvent S+ (M + 1),
S+ (M + 2),…, S+ (M + k-1), S
+ (M + k)Is P+ (M + 1)> P+ (M + 2)
>…> P+ (M + k-1)> P+ (M + k)In
AndDistribution coefficient P that satisfies+ (M + 1),
P+ (M + 2),…, P+ (M + k-1), P
+ (M + k)Corresponding to each)
【請求項4】微生物がシュードモナス・プチダATCC 175
43であり、分配係数P の有機溶媒S がパラキシレン
であり、分配係数P+mの有機溶媒S+mがトエン
である請求項1記載の方法。
(4) the microorganism is Pseudomonas putida ATCC 175;
43 and the distribution coefficient P Organic solvent S Is para-xylene
And the distribution coefficient P+ MOrganic solvent S+ MIs Toen
The method of claim 1, wherein
【請求項5】微生物がエシュリヒア・コリATCC 33588で
あり、分配係数P の有機溶媒S がプロピルベンゼン
であり、分配係数P+mの有機溶媒S+mがシクロ
ヘキサンであり、分配係数P+(m+1)の有機溶媒
+(m+1)がシクロヘキサン/パラキシレン(50
%/50%)であり、分配係数P+(m+k)の有機溶
媒S+(m+k)がパラキシレンである請求項2記載
の方法。
5. The microorganism is Escherichia coli ATCC 33588.
Yes, distribution coefficient P Organic solvent S Is propylbenzene
And the distribution coefficient P+ MOrganic solvent S+ MIs cyclo
Hexane, partition coefficient P+ (M + 1)Organic solvents
S+ (M + 1)Is cyclohexane / para-xylene (50
% / 50%) and the distribution coefficient P+ (M + k)Organic solvent
Medium S+ (M + k)Is para-xylene.
the method of.
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