JP3471393B2 - 糸状菌の新しい培養方法、糸状菌固定用担体及び培養用固定化菌体組成物 - Google Patents

糸状菌の新しい培養方法、糸状菌固定用担体及び培養用固定化菌体組成物

Info

Publication number
JP3471393B2
JP3471393B2 JP28875393A JP28875393A JP3471393B2 JP 3471393 B2 JP3471393 B2 JP 3471393B2 JP 28875393 A JP28875393 A JP 28875393A JP 28875393 A JP28875393 A JP 28875393A JP 3471393 B2 JP3471393 B2 JP 3471393B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
culture
medium
batch
filamentous fungi
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28875393A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07115961A (ja
Inventor
潔 阿部
保夫 溝口
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.)
Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Original Assignee
Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
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 Mizusawa Industrial Chemicals Ltd filed Critical Mizusawa Industrial Chemicals Ltd
Priority to JP28875393A priority Critical patent/JP3471393B2/ja
Priority to EP94307780A priority patent/EP0649899A1/en
Publication of JPH07115961A publication Critical patent/JPH07115961A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3471393B2 publication Critical patent/JP3471393B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/24Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
    • C12N9/2402Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12N9/2405Glucanases
    • C12N9/2408Glucanases acting on alpha -1,4-glucosidic bonds
    • C12N9/2411Amylases
    • C12N9/2428Glucan 1,4-alpha-glucosidase (3.2.1.3), i.e. glucoamylase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/14Fungi; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/38Chemical stimulation of growth or activity by addition of chemical compounds which are not essential growth factors; Stimulation of growth by removal of a chemical compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P29/00Preparation of compounds containing a naphthacene ring system, e.g. tetracycline
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P35/00Preparation of compounds having a 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring system, e.g. cephalosporin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/40Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
    • C12P7/44Polycarboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y302/00Hydrolases acting on glycosyl compounds, i.e. glycosylases (3.2)
    • C12Y302/01Glycosidases, i.e. enzymes hydrolysing O- and S-glycosyl compounds (3.2.1)
    • C12Y302/01003Glucan 1,4-alpha-glucosidase (3.2.1.3), i.e. glucoamylase

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の利用分野】本発明は、カビや放線菌等の糸状菌
を用いて培養、発酵させ、いわゆる有用物質を生産した
り、あるいは廃液を処理したりする方法、並びにこれに
用いる糸状菌固定用担体及び培養用固定化菌体組成物に
関する。
【0002】本発明は特に、培養液に、ホルマイト系粘
土鉱物のセピオライト等の鎖状粘土鉱物担体を添加する
ことにより、糸状菌の菌塊の大きさを制御し、酸素や基
質などの物質移動速度の増大、菌体分離性の改善などを
おこない、有用物質の生産性の改善をはからんとするも
のである。さらには、当該ホルマイト系粘土からなる担
体が油を吸着する特性を有効に利用して、油脂を主原料
とする発酵生産ならびに食用油などの動植物油を含む廃
棄物及び廃水の効率的な微生物処理プロセスへの応用を
はからんとするものである。
【0003】
【従来の技術及びその問題点】カビや放線菌などのいわ
ゆる糸状菌は、クエン酸、グルコン酸、イタコン酸など
の有機酸、ペニシリン、セファロスポリンC、クロルテ
トラサイクリン、セファマイシンCなどの抗生物質、β
−ガラクトシダーゼ、グルコアミラーゼ、リパーゼなど
の酵素などの有用物質を広範囲にわたって生産する。
【0004】しかしながら、これらの糸状菌の培養液
は、菌糸がお互いにからみあう事から粘度が高く、いわ
ゆる酸素や基質の供給律速が生じ、発酵生産速度や収率
の低下をもたらした。発酵生産物の回収精製にあたって
は遠心分離あるいは濾過によって培養液から菌体を分離
する必要があるが、糸状菌の培養液の場合は粘度が非常
に高く、こうした菌体の分離が非常に困難で商業生産上
の大きな障害となっていた。
【0005】また、近年バイオリアクターのバイオ触媒
として、固定化微生物を用いるプロセスが報告されてい
る。固定化の担体としては、アルギン酸カルシウム、セ
ルロースポリアクリル酸アミドなどの有機物担体が用い
られているが、これらの担体素材は物理的強度、化学的
および生物的耐性の面で多くの問題があり、学問的成果
はともかく、まだほとんど実用化されていない。
【0006】一方、ケイソウ土などの無機系担体も、微
生物の固定化剤として報告されているが、その構造特性
から糸状菌の固定化担体として機能しているか否か不明
な点が多い(ただ共存しているという状態であるかもし
れない。)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】菌糸が複雑にからみあ
い、培養液の粘性が必然的に高くなる糸状菌の発酵にお
いて、有効な担体の添加により培養液物性の改善をはか
り、酸素や基質の物質移動を高め、発酵生産速度の増
大、収率の向上をはかること、及び発酵生産物の回収精
製において、菌体分離性を改善し、回収、精製に必要な
コストを極小化することが本発明の直接の目的である。
【0008】上記目的を達成するにあたり、本発明によ
れば、カビや放線菌などの糸状菌の培養において、ホル
マイト系粘土からなる担体を糸状菌含有培地に添加し、
あるいはホルマイト系粘土から成る担体に固定化した糸
状菌体を培地と接触させる。
【0009】糸状菌と培地との接触を、回分、半回分、
反復回分あるいは連続のいずれかの方法で行ことによ
り、糸状菌の培養を有効に行うことができる。
【0010】本発明においては、前記培地中に有用物質
を生産させ、この有用物質を含む培地と鎖状粘土鉱物担
体に固定化された糸状菌体とを分離して、効率よく有用
物を生産することができ、また前記培地として、油脂含
有廃棄物又は廃液を使用し、この分解物を含む培地と鎖
状粘土鉱物担体に固定化された糸状菌体とを分離して、
油脂分の分解を効率よく行うことができる。
【0011】本発明において、鎖状粘土鉱物担体がホル
マイト系粘土鉱物からなることが提供され、該粘土の形
状には限定されないが、その形状が目視観察で見て繊維
状であるか又は顕微鏡観察で見てその収束体であること
が好ましく、本発明の別の態様では、ホルマイト系粘土
が繊維状又はその収束体であって、その繊維径が70乃
至400オームストロングで、繊維長が0.2乃至40
0μmの範囲にあるホルマイト系粘土鉱物からなること
を特徴とする糸状菌固定用担体が提供される。
【0012】本発明の他の態様では、繊維径が70乃至
400オームストロングで、繊維長が0.2乃至400
μmの範囲にあるホルマイト系粘土鉱物からなる担体
と、該担体に固定された0.1乃至30重量%の糸状菌
とから成ることを特徴とする培養用固定化菌体組成物が
提供される。
【0013】
【作用】本発明では、鎖状粘土鉱物であるホルマイト系
粘土鉱物の中から、世界的に各地に産出し比較的入手し
やすいセピオライトを選んで担体に使用した。本発明で
は、培養液に、セピオライト系担体等の鎖状粘土鉱物か
ら成る担体を添加し、糸状菌を固定化する環境下で培養
することが極めて有効であることが判明した。また、本
担体を添加することにより菌体の分離性が著しく改善さ
れた。
【0014】この効果は二つの側面を持ち、ひとつは菌
体の分離性の改善により、発酵生産物の回収精製におけ
る菌体の分離工程で、装置容量や濾過助剤使用量を極小
化し、回収精製にかかわる費用を大幅に低減することが
可能となった。また、菌体分離性の改善は反復回分培養
の可能性を大きくした。
【0015】一般に発酵生産の大半は回分培養で行われ
ており、発酵が終了すれば、菌体は分離され廃棄処分さ
れている。つまり菌体の再利用が行われていないので、
その菌体の合成に使用された基質分が毎回ロスになると
同時に、その菌の廃棄にかかわるコストも無視できな
い。従って菌体はなるべく再利用することが好ましい。
【0016】こうしたニーズに答えて開発されたのが反
復回分発酵である。これは、発酵終了後何等かの手段を
用いて菌体を分離し、これに新鮮な培地を添加して、再
び発酵を行うものであるが、この菌体分離に遠心分離や
プレス濾過がなされているが、もともと糸状菌の場合は
菌体分離性が非常に悪いので、これらの分離装置が必然
的大型化し、設備コストが増加すると共に汚染を受ける
可能性が増大する。
【0017】このような理由から反復回分培養は理論的
にはその効果を期待されているが工業的実用性に乏しい
ものであった。セピオライト系担体等の鎖状粘土鉱物担
体の添加は、この問題に対する効果的な解決策を与える
ものであり、その物理的強度、化学ならびに生物的耐性
にすぐれていることから、長期安定使用が可能となり、
反復回分培養が極めて現実的なものとなってきた。
【0018】また、セピオライト系担体の様な鎖状粘土
鉱物担体が油を選択的に吸着するという特性は微生物利
用プロセスを極めて多様化した。即ち、発酵生産物の一
部には油脂を単一の炭素源とするものが多い。また、油
脂精製工場、食品工場では油脂を含む多量の廃棄物又は
廃液の処理に直面しているところが多い。油脂を単一の
炭素源とする微生物反応プロセスへ当該担体を添加した
場合、微生物と油脂とが同時に吸着され、発酵がより促
進される。同様な効果は油脂を含む廃棄物又は廃液の微
生物処理にも期待できる。
【0019】
【発明の好適な態様】本発明に用いる鎖状粘土鉱物は、
ホルマイト系粘土であるセピオライト、アタパルジャイ
ト及びパリゴルスカイト等に代表される外観形状が繊維
状又はその収束体であるケイ酸マグネシウム粘土鉱物で
あるが、これらは、三次元の鎖状の構造を有し、タルク
のような二次元の層状結晶構造物とは異なり、この鎖状
構造の隙間にできる空孔がBET法比表面積で100乃
至350m2 /gの範囲になるような大きな比表面積を
有し、しかも吸着作用を有する多孔質の鎖状粘土鉱物で
ある。
【0020】またセピオライト等は、同じく多孔質粘土
鉱物であるモンモリロナイトに代表される通常の層状粘
土鉱物とは異なり、水溶系で膨潤しないことも大きな特
徴である。
【0021】このようなセピオライト等の鎖状粘土鉱物
が持つ特徴によって、即ち、繊維状であること及びこの
ものが多孔質であることが、通常の粘土鉱物やその他の
無機担体に比べて、糸状菌との絡みをよくして、糸状菌
の固定を強固且つ安定なものと共に、固定菌体を多孔質
なものとして、菌体への栄養基質や酸素の供給性を向上
させ、また濾過性を向上させ得る。
【0022】本発明では、上記鎖状粘土鉱物を担体とし
て使用する前に、擂解機、スーパーミキサー等での練込
み粉砕、ボールミル、ハンマーミキサーでの解砕及びジ
ェットミルでの衝撃粉砕等による弱い一次粉砕処理を施
し、、収束体としての鎖状構造を部分的に解繊させる
か、又は鎖状構造の間隙をより拡大させてから担体とし
て使用することがより好ましい。本発明では、上記鎖状
粘土鉱物は、単独で使用できる他、ハロイサイト、アス
ベスト等の二層構造の繊維状鉱物、又は鹿沼土、赤玉土
などを含む火山性の繊維状鉱物と組み合わせで用いるこ
とができる。また必要に応じてこの繊維状粘土鉱物にゼ
オライト、又は酸性白土に代表される吸着性の粘土鉱物
やクリストバライト、石英、長石等の岩石類を併用して
もよい。また本発明においては、上記の一次粉砕処理を
施した後、必要に応じて上記鎖状粘土鉱物の単独又は他
の無機化合物及び有機化合物と共に柱状、リング状、ペ
レット状、シート状等に成型してから担体として使用し
てもよい。
【0023】本発明において、好適に使用されるセピオ
ライトは、式
【化1】 で表される化学構造を持ち、タルクのような二次元の結
晶構造物がレンガを交互に積み重ねたような鎖状の結晶
構造を形成している。またこの鎖状の隙間に出来た空孔
によって繊維状であるが他の繊維状鉱物とは異なり大き
な比表面積と吸着性を有することも大きな特徴である。
【0024】本発明においては、比表面積が100乃至
350m2 /gの範囲にあり、吸油量が100乃至30
0ml/100gの範囲にあるセピオライトが好適に使
用される。比表面積がこの範囲より小さいと多孔性が充
分でなく、一方この範囲よりも大きくて、それ以上の効
果は得られない。
【0025】また、本発明に好適に使用される繊維状又
はその収束体であるセピオライトは、一般に繊維径が7
0乃至400オングストローム、繊維長が0.2乃至4
00オングストロームであることが好ましい。繊維径及
び繊維長がこの範囲よりも小さいと、本発明の様に、前
記特性に優れた培養用菌体組成物が得られない。
【0026】下記[表1]にセピオライト(110℃で
2時間の乾燥品)の一般的化学組成の一例を示す。
【0027】
【表1】
【0028】本発明において用いる微生物は、糸状菌で
あれば特に限定することはなく、例えばイタコン酸を生
産する Aspergillus terreus 、クエン酸、グルコン
酸、βガラクトシターゼをそれぞれ生産する Aspergill
us niger、グルコアミラーゼを生産する Aspergillus
awamori、また抗生物質セファマイシンCを生産するStr
eptomyces clavuligenes 、クロルテトラサイクリンを
生産するstreptomycesaureofaciens、セファロスポリン
Cを生産する Cephalosporium polgaleum 等をあげるこ
とができる。
【0029】具体的にはイタコン酸を生産する Aspergi
llus terreus NRRL−1960、クエン酸を生産す
る Aspergillus niger NRRL−567、グルコン酸
を生産する Aspergillus niger IAM− 2094、グ
ルコアミラーゼ を生 産 するAspergillus awamori I
FO− 5708、β−ガラクトシダーゼを生 産 するA
spergillus niger NRRL− 31125、セ ファ マ
イ シ ンCを生産するStreptomyces clavuligenes N
RRL−3585、クロルテトラサイクリンを生産する
Streptomyces aureofaciens NRRL−2209、セフ
ァロスポリンCを生産する Cephalosporium polyalerum
ATCC−20359等が使用される。
【0030】本発明において使用する液体培地は、セオ
ピライト系担体等の鎖状粘土鉱物担体を添加する以外
は、糸状菌が生育する液体培地であればどのような培地
でも使用できる。
【0031】また、培養については、通常の通気攪拌層
槽、エアーリフト型気泡塔、充填床型リアクターのいず
れのタイプのリアクターを使用してもよく、又使用する
菌株ならびに発酵生産物の特性に応じて回分、半回分、
反復回分あるいは連続のいずれの方式で培養してもさし
つかえがない。
【0032】以上詳細に説明したように、本発明はセピ
オライト系担体等の鎖状粘土鉱物担体を培地中に添加、
あるいはセピオライト系担体等の鎖状粘土鉱物担体に固
定化した菌体をリアクターに充填する事により、有用物
質を効率よく生産するものであり、かつ菌体分離性を高
めることにより回収精製コストを低減化せんとするもの
である。また当該担体が油を吸着する特性を生かして、
油脂を唯一の炭素源とする有用物質の微生物による有用
物質への変換あるいは油脂を含有する廃棄物及び工場廃
水の処理への応用をはからんとするものである。
【0033】
【実施例】以下に実施例をもって本発明の実施の態様を
説明するが、これらは単なる例示であって本発明を何等
制限するものではない。
【0034】実施例1 (イタコン酸の回分発酵生産)イタコン酸生成能を有す
るアスペルギウス テレウス( Aspergillus terreus)
NRRL−1960より単胞子分離で選別した菌株のス
ラントより1白金耳を前培養培地(グルコース 5.5
%、硝酸アンモン 0.5%、硫酸マグネシウム0.2
%、CSL 0.3%、2N硝酸でpH3.0に調整、
1kg/cm2G、15分殺菌)100mlを入れた5
00ml容三角フラスコに植菌し、30℃で2日間ロー
タリーシェーカー(170rpm)で振とう培養した。
【0035】この前培養液を本培養地(グルコース
5.5%、NH4 NO3 0.5%、MgSO4 7H2
0.18%、CSL 0.18%、2N硝酸でpH2
〜2.2に調整した後、水澤化学工業(株)製のセピオ
ライト粘土鉱物をジェットミルで一次粉砕処理した商品
名エードプラスA及びエードプラスBを担体としてそれ
ぞれ1gを加え、1kg/cm2 G、15分殺菌した)
に10%(v/v)となるように添加し、30℃で7日
間ロータリーシェーカー(170rpm)で振とう培養
した。
【0036】また、対照として担体を添加しない場合に
ついても同様の培養試験を実施した。
【0037】図1に培養経過を示したが、エードプラス
Bは無添加(対照)に比較して、イタコン酸の生産速度
が大きく、最終的に32.5g/lのイタコン酸を蓄積
した。この時の対グルコース収率は60%であった。
【0038】エードプラスAは対照に比較して、培養初
期の生産速度は大きかったが、結果的に培養7日間のイ
タコン酸蓄積量は対照よりもやや低い値を示した。
【0039】エードプラスBのイタコン酸生産促進効果
の理由については明確ではないが、本担体の添加により
発酵液の物性が変化し、酸素の移動速度を高めたものと
推定される。
【0040】実施例2 (イタコン酸の反復回分培養)実施例1と同じ方法で調
製したイタコン酸生産菌の前培養培地100mlと実施
例1で用いた担体エードプラスB及びAをそれぞれ1g
を入れた500ml容三角フラスコに、実施例1と同じ
スラントから1白金耳植菌し、30℃2日間ロータリー
シェーカー(170rpm)で振とう培養した。
【0041】これを遠心分離機(SCR208型、日立
製作所)で400rpm、10分間遠心して集菌し、新
たに作製しておいた前記本培養培地(グルコースのみ1
3%に増量した。他の成分は同じ)に懸濁して前記方法
で培養を行った。この操作を繰りかえし、回分培養を行
った。
【0042】対照として、市販のセルロース系担体(フ
ァイバーアームMIF−3、東京理化器械)を用いた前
記同様の反復回分培養実験を行なった。
【0043】図2はエードプラスA、図3はエードプラ
スB、図4は前記セルロース系担体にイタコン酸生産菌
をそれぞれ固定化し、反復回分発酵生産をおこなった結
果を示したものである。
【0044】図2からも明かなようにエードプラスAに
菌体を固定化した場合、グルコースは平均100g/l
消費され、イタコン酸生産量は平均35g/lであっ
た。このイタコン酸生産活性は、45日間維持された。
【0045】図3に示すように、エードプラスBに菌体
を固定化した繰り返し回分培養ではグルコースは平均1
05g/l消費されイタコン酸の生産量はエードプラス
Aの場合を上まわり、50g/lにまで達した。この時
は、イタコン酸生産活性は45日間維持された。
【0046】対照として用いたセルロース系担体の場合
は7日間の培養でもグルコースは64g/lしか消費さ
れず、イタコン酸の生産も27.5g/lであった。固
定化菌体を遠心分離し、再び生産培地に懸濁して培養を
再開したが、グルコースの消費は認められず、イタコン
酸も生産はほとんどされなかった。従って、このセルコ
ース系担体はくりかえし回分培養には不適であると評価
した。
【0047】実施例3 (抗生物質セファマイシンCの回分発酵試験)セファマ
イシンC発酵におけるエードプラスAと同じくBの発酵
生産に与える影響についてそれぞれ比較検討した。 使用菌株:Streptomyces clavuligenes NRRL−35
85 培地 :(前培養)コーン・スターチ4%、大豆粉
(味の素ミート)3%、CSL 0.5%、硫酸マグネ
シウム 0.1%、リン酸ニカリ 0.1%、硫安
0.1%、硫酸第一鉄 0.02%、食塩 0.1%、
pH7.0%、1kg/cm2 G、15分間オートクレ
ーブで殺菌(本培養)大豆油 1.0%、ポリペプトン
0.5%、硫酸マグネシウム 0.05%、硝酸アン
モン 0.1%、リン酸−カリ 0.05%、前処理し
た前記担体を1g/l添加、pHを7.0に調整して1
kg/cm2 G、20分間オートクレーブで殺菌、 担体の前処理:N/5酢酸緩衝液でエードプラスAなら
びにBを3回洗い、その後蒸留水で2回洗い、乾燥した
ものを使用した。 培養方法:前記菌株のスラントから1白金耳、前培養培
地100mlを入れた500ml容三角フラスコに接種
し、30℃で2日間ロータリーシェーカー(170rp
m)で振とう培養したものを種菌液とした。担体をそれ
ぞれ含む本培養培地100mlを入れた500ml容三
角フラスコに前記種菌液を5%(v/v)となるように
植菌し、30℃で3日間ロータリーシェーカー(170
rpm)で振とう培養した。また対照として担体を含ま
ない培地でも培養を行った。
【0048】結 果:図5に培養の経過を示したが、
エードプラスBの場合セファマイシンCの生産量が対照
に比べて非常に高い値を示した。一方同じセピオライト
系担体であるエードプラスAはむしろセファマイシンC
の生産阻害的であった。この原因については不明だが、
エードプラスAの場合、培養液のpHがかなり高く、こ
れが菌体生産に影響を与え、結果的にセファマイシンC
の収量を低下させたものと思われる。
【0049】実施例4 抗生物質クロルテトラサイクリンの回分発酵生産 クロルテトラサイクリン発酵におけるエードプラスAと
同じくBの発酵生産に与える影響についてそれぞれ比較
検討した。 使用菌株:Streptomyces aureofaciens NRRL−22
09の単胞子分離株 倍 地:(前培養)シュクロース 30、硫酸アンモ
ン 2、炭酸カルシウム7(いずれもg/l)、CSL
16.5ml/l、pHを6.8に調整後オートクレ
ーブで1kg/cm2 G、15分間殺菌(本培養)コン
スターチ 55、炭酸カルシウム 7、硫酸アンモン5
(いずれもg/l)、硫酸第一鉄7水塩 40、硫酸マ
ンガン4水塩 50、塩化コバルト6水塩 5(いずれ
もmg/l)、CSL30、大豆粉 2(いずれもg/
l)、大豆油 2.0%(v/v)、実施例3で述べた
前処理を施した担体を1g/l添加後pHを7.0に調
整して、1kg/cm2 G20分間殺菌した。 培養方法:前記菌株のスラントから1白金耳、前培養培
地100mlを入れた500ml容三角フラスコに接種
し、30℃で2日間ロータリーシェーカー(170rp
m)で振とう培養したものを種菌液とした。担体をそれ
ぞれ含む本培養培地100mlを入れた500ml容三
角フラスコに前記種菌液を2%(v/v)となるように
植菌し、30℃で5日間ロータリーシェーカー(170
rpm)で振とう培養した。 結 果:図6に培養の経過について示すが、セファマ
イシンC同様エードプラスML−50Dを添加した場合
対照と比較してクロルテトラサイクリンの生産速度が大
きく、最終的なセファマイシンC生産量も対照を上まわ
った。エードプラスAはやや対照を上まわる程度であっ
た。エードプラスBのクロルテトラサイクリンの生産促
進効果はセファマイシンCの発酵生産でも認められたよ
うに菌体と油の同時吸着による相乗効果に起因するもの
と思われる。
【0050】実施例5 充填床リアクターでのグルコアミラーゼの生産 グルコアミラーゼ生産菌 Aspergillus awamori IFO
− 5708の単胞子分離選別株のスラントから1白金
耳をエードプラスB1gを含む下記胞子形成培地100
mlを含む500ml三角フラスコ5本に植菌し、35
℃で7日間ロータリーシェーカー(170rpm)で振
とう培養した。遠心分離によって担体に吸着したフラス
コ5本分の固定化菌体をすべて集め、表2で示した生産
培地200mlに懸濁したのち、内径4cm、高さ30
cmのガラスカラムリアクターに充填した。
【0051】ガラスカラムリアクターは培養温度を35
℃に保持し、リアクター底部に装着した焼結ステンレス
(40μm)から100ml/minの速度で無菌空気
を吹きこんだ。6日間培養を継続したのち、通気を止め
て固定化菌体を沈降させた後固定化菌体を含まない部分
をポンプで抜きとり、あらためて新鮮な培地をリアクタ
ーにポンプで送入し、再び培養を開始した。本充填型リ
アクターでの4回の反復回分培養を行った結果を図7に
示したが、グルコアミラーゼ活性はほとんど低下しなか
った。
【0052】
【表2】
【0053】
【発明の効果】本発明によれば、培養液に、セピオライ
ト系担体等の鎖状粘土鉱物繊維担体を添加することによ
り、糸状菌の菌塊の大きさを制御し、酸素や基質などの
物質移動速度が増大し、糸状菌が担当に安定に固定化さ
れているため菌体分離性が改善され、特に反復回分培養
が可能となることから、有用物質の生産性の改善を行う
ことができる。当該鎖状粘土鉱物系担体が油を吸着する
特性を有効に利用して、油脂を主原料とする発酵生産な
らびに食用油などの動植物油を含む廃棄物及び廃水の効
率的な微生物処理プロセスへの応用が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1におけるイタコン酸の回分発酵生産の
結果を示すグラフであり、図中の丸はエードプラスB、
三角はエードプラスA、四角は対照(無添加)を示す。
【図2】実施例2において、エードプラスAを用いたイ
タコン酸の繰り返し回分発酵生産の結果を示すグラフで
あり、図中の白丸は原料のグルコース、黒丸はイタコン
酸を示す。
【図3】実施例2において、エードプラスBを用いたイ
タコン酸の繰り返し回分発酵生産の結果を示すグラフで
あり、図中に白丸は原料のグルコース、黒丸はイタコン
酸を示す。
【図4】実施例2において、セルロース系担体を用いた
イタコン酸の回分発酵生産の結果を示すグラフであり、
図中の白丸は原料のグルコース、黒丸はイタコン酸を示
す。
【図5】実施例3において、セファマイシンCのフラス
コ培養の回分発酵生産の結果を示すグラフであり、図中
の三角はエードプラスB、黒四角はエードプラスA、白
丸は対照(無添加)を示す。
【図6】実施例4において、クロルテトラサイクリンの
回分発酵生産の結果を示すグラフであり、丸はエードプ
ラスB、三角はエードプラスA、四角は対照(無添加)
を示す。
【図7】実施例5において、充填床型リアクターによる
グルコアミラーゼの反復回分発酵生産の結果を示すグラ
フである。
【図8】本発明に用いるセピオライト系担体の繊維状構
造及び解繊処理した収束体構造を示す倍率2000倍の
電子顕微鏡写真である。
【図9】本発明に用いるセピオライト系担体の繊維構造
が強く収束された状態を示す2000倍の電子顕微鏡写
真である。
【図10】セピオライト系担体に固定された菌体の繊維
構造を示す倍率1000倍の電子顕微鏡写真である。
【図11】セピオライト系担体に固定された菌体の繊維
構造を示す倍率2000倍の電子顕微鏡写真である。
【図12】糸状菌が単独で糸巻状に遊離している状態を
示す倍率1000倍の電子顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI (C12N 1/14 C12R 1:745 C12R 1:745) C12N 1/20 (C12N 1/20 C12R 1:465 C12R 1:465) (56)参考文献 特開 昭57−105292(JP,A) 特開 昭57−113894(JP,A) 特開 平4−293456(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 1/00 - 7/08 C12N 11/00 - 11/18 JSTPlus(JOIS) BIOSIS/WPI(DIALOG) PubMed

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カビや放線菌などの糸状菌の培養におい
    て、ホルマイト系粘土からなる担体を糸状菌含有培地に
    添加し、あるいはホルマイト系粘土から成る担体に固定
    化した糸状菌体を培地と接触させることを特徴とする糸
    状菌の培養方法。
  2. 【請求項2】 ホルマイト系粘土が繊維状又はその収束
    体である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記培地中に有用物質を生産させ、この
    有用物質を含む培地と前記担体に固定化された糸状菌体
    とを分離する請求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 糸状菌と培地との接触を、回分、半回
    分、反復回分あるいは連続のいずれかの方法で行い、有
    用物質を効率よく生産する請求項1乃至3のいずれかに
    記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記培地が油脂含有廃棄物又は廃液であ
    る請求項1または2に記載の方法。
  6. 【請求項6】 糸状菌と培地との接触を、回分、半回
    分、反復回分あるいは連続のいずれかの方法で行い、油
    脂の分解を効率よく行う請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 繊維径が70乃至400オングストロー
    ムで、繊維長が0.2乃至400μmの範囲にあるホル
    マイト系粘土から成ることを特徴とする糸状菌固定用担
    体。
  8. 【請求項8】 繊維径が70乃至400オングストロー
    ムで、繊維長が0.2乃至400μmの範囲にあるホル
    マイト系粘土から成る担体と、該担体に固定された0.
    1乃至30重量%の糸状菌とから成ることを特徴とする
    培養用固定化菌体組成物。
JP28875393A 1993-10-25 1993-10-25 糸状菌の新しい培養方法、糸状菌固定用担体及び培養用固定化菌体組成物 Expired - Fee Related JP3471393B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28875393A JP3471393B2 (ja) 1993-10-25 1993-10-25 糸状菌の新しい培養方法、糸状菌固定用担体及び培養用固定化菌体組成物
EP94307780A EP0649899A1 (en) 1993-10-25 1994-10-24 Novel method for culturing filamentous fungi, carrier for immobilizing filamentous fungi and immobilized fungus composition for culturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28875393A JP3471393B2 (ja) 1993-10-25 1993-10-25 糸状菌の新しい培養方法、糸状菌固定用担体及び培養用固定化菌体組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07115961A JPH07115961A (ja) 1995-05-09
JP3471393B2 true JP3471393B2 (ja) 2003-12-02

Family

ID=17734264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28875393A Expired - Fee Related JP3471393B2 (ja) 1993-10-25 1993-10-25 糸状菌の新しい培養方法、糸状菌固定用担体及び培養用固定化菌体組成物

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0649899A1 (ja)
JP (1) JP3471393B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10327850A (ja) * 1997-05-29 1998-12-15 Res Dev Corp Of Japan 微量要素・無機栄養塩類拡散型菌体培養用担体
GB9929128D0 (en) * 1999-12-10 2000-02-02 Cerestar Holding Bv Process for producing and recovering Erythritol from culture medium containing the same
KR20000063608A (ko) * 2000-07-25 2000-11-06 석미수 효모액이 첨가된 원사의 제조방법 및 이로부터 제조된섬유.
WO2003070962A1 (fr) * 2002-02-19 2003-08-28 Mizusawa Industrial Chemicals,Ltd. Procede de production de riboflavine
CN109913366B (zh) * 2019-05-08 2024-03-22 青海省畜牧兽医科学院 一种培养瓶以及丝状真菌的培养装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2494717A1 (fr) * 1980-11-21 1982-05-28 Pasteur Institut Perfectionnements apportes aux procedes de preparation de spores durables d'entomophthorales pathogenes d'insectes, preparations de spores ainsi obtenues et compositions phytosanitaires contenant lesdites preparations
DE3169613D1 (en) * 1980-12-19 1985-05-02 Univ Nagoya A method of treating waste liquors containing phenol
US5219744A (en) * 1987-08-26 1993-06-15 Ajinomoto Co., Inc. Process for modifying fats and oils
JP2870557B2 (ja) * 1991-03-20 1999-03-17 株式会社サナ 飼料補強材

Also Published As

Publication number Publication date
EP0649899A1 (en) 1995-04-26
JPH07115961A (ja) 1995-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19931847A1 (de) Immobilisierte Lipase
CN1772911A (zh) 利用乳酸菌制备共轭亚油酸的方法
WO2005054491A1 (ja) 光学活性テトラヒドロチオフェン誘導体の製造方法、および、光学活性テトラヒドロチオフェン-3-オールの晶析方法
JP3471393B2 (ja) 糸状菌の新しい培養方法、糸状菌固定用担体及び培養用固定化菌体組成物
JP3951008B2 (ja) カプサイシン分解合成酵素及びその生産方法
El-Naggar et al. Effect of support materials on antibiotic MSW2000 production by immobilized Streptomyces violatus
Fenice et al. Repeated-batch and continuous production of chitinolytic enzymes by Penicillium janthinellum immobilised on chemically-modified macroporous cellulose
JP2002301494A (ja) 活性汚泥及び排水処理方法
CN108841815A (zh) 一种微生物固定材料的制备方法
JP5787406B2 (ja) 物質変換方法、バイオリアクタの製造方法、バイオリアクタ
CN111763626A (zh) 一种固定化酶法催化合成没食子酸丙酯的方法
DE2331295A1 (de) Verfahren zur herstellung von 7-aminodesacetoxy-cephalosporansaeure
JP4982792B2 (ja) 光学活性なd−ホモセリン及びd−ホモセリンラクトンの製造法
JPH0228395B2 (ja) Penishiriumuzokushijokinnyoruriguninsurufuonsanganjuekinodatsushokuhoho
CN114317515B (zh) 一种以改性硅藻土为载体的固定化全细胞催化制备β-烟酰胺单核苷酸的方法
JP3493243B2 (ja) 有用菌の培養方法
CN115558684B (zh) 一种酰胺化合物的生物制备方法以及生物法制备的丙烯酰胺
Ellaiah et al. Production of cephalosporin C by immobilized cells of Cephalosporium acremonium
Aleksieva et al. Improvement of acid phosphatase production by immobilization of Humicola lutea mycelium in polyurethane sponge
El-Enshasy et al. Oxytetracycline production by free and immobilized cells of Streptomyces rimosus in batch and repeated batch cultures
JPH0731467A (ja) 糸状菌の培養法
JPS62171691A (ja) 高度不飽和脂肪酸を含む油脂の分解法
RU2626528C2 (ru) Иммобилизованный биокатализатор для получения фумаровой кислоты
JP3835848B2 (ja) 乳酸の製造方法
Chernev et al. Sol-Gel Hybrid Materials Applied As Matrices For A Co-Immobilized System of Bacteria and Algae

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20030819

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees