JP3905160B2 - コウジ酸製造用合成培地 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高濃度コウジ酸製造用合成培地に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、工業的なコウジ酸発酵生産にはコウジ酸生産能を有する菌株の作用によりブドウ糖等の糖質類を炭素源とし、ペプトン、酵母エキス、カツオエキス等のエキス類を窒素源とした富栄養な液体合成培地が製造用培地として一般に用いられている。
【０００３】
しかしながら、培地にエキス類を加えることは培地コストの上昇を招き、また、エキス類を含む培養液からコウジ酸を分離、精製する際に得られる結晶コウジ酸が着色するなど、製造上多くの欠点を有している。
【０００４】
一方、従来の無機物を窒素源とした合成培地では、コウジ酸発酵は可能であるが、エキス類を含む富栄養培地に比べて収率が悪く、生育促進性が低いために、培養に長期間を必要とするので、コウジ酸の製造用培地としては不十分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ペプトン、酵母エキス、カツオエキス等のエキス類を含む富栄養培地を使用する従来のコウジ酸製造法よりも効率の良い高濃度コウジ酸製造用の合成培地を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
本発明者等は、前記従来技術の諸欠点を解消すべく鋭意研究を重ねた。その結果、窒素源として硝酸体窒素、アンモニウム体窒素等の無機窒素源及びアミノ酸を含む合成培地でコウジ酸を培養することにより、コウジ酸を高収率で安定して製造し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
しかして、本発明によると、無機窒素源を０．００５〜１．０重量％及びアミノ酸を０．００００２〜０．１重量％含有し、エキス類を含まないことを特徴とするコウジ酸製造用合成培地が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の培地を構成する培地成分は、窒素源、炭素源、無機物等から成る既知のコウジ酸発酵用培地を基本の培地組成とするが、この培地中の窒素源として硝酸体窒素、アンモニウム体窒素等の無機窒素源及びアミノ酸を含有するものである。
【０００９】
本発明の培地に使用する無機窒素源としては、菌株の資化可能なものであれば特に制限されず、具体例としては、例えば、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、アンモニア、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、尿素等が挙げられる。
【００１０】
このうち、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウムが好ましく、特に硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウムが好適である。
上記の無機窒素源の添加濃度は培地に対して約０．００５〜１．０重量％、好ましくは約０．０１〜０．４重量％、更に好ましくは約０．０２〜０．２重量％の範囲内である。
【００１１】
本発明の培地に使用するアミノ酸としては、例えば、タウリン、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リジン、アルギニン、ヒスチジン、メチオニン、システイン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、プロリン、オルニチン等が挙げられる。このうち、タウリン、グリシン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、アスパラギン酸、フェニルアラニン、チロシンが好ましく、特にタウリン、グリシン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、チロシンが好適である。
【００１２】
上記のアミノ酸の添加濃度は、コウジ酸の生育及びコウジ酸の生産に適した量である、培地に対して約０．００００２〜０．１重量％の範囲内であり、好ましくは約０．００００８〜０．０５重量％、更に好ましくは約０．０００１〜０．０２重量％の範囲内である。
【００１３】
本発明の培地は、上記の無機窒素源及びアミノ酸の他に、炭素源や無機物等を含有し得る。
【００１４】
炭素源としては、菌株の資化可能なものであれば特に制限されず、具体例としては、例えば、キシロース、グルコース、スクロース、フラクトース、マルトース等の糖類；デンプン、デンプン加水分解物；廃糖蜜等が挙げられる。これらの炭素源の添加濃度は培地に対して約５〜１５重量％の範囲内である。
【００１５】
無機物としては、硫酸マグネシウム等のマグネシウム源を約０．０２〜０．０７重量％の範囲内；リン酸一水素カリウム、リン酸二水素カリウム等のリン及びカリウム源を約０．０５〜０．３重量％の範囲内；その他必要であれば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸第二鉄等の無機塩を約０．００１〜０．００５重量％の範囲内で使用する。
【００１６】
更に、これらの培地組成には、必要に応じて、ｎ−プロピルアルコール、ブチルアルコール、エチルアルコール等を添加してもよい。
【００１７】
本発明の培地は、殺菌前に硫酸、塩酸等でｐＨ３〜５に調整する。
【００１８】
本発明において用いられるコウジ酸生産能を有する菌株としては、例えば、アスペルギルス・アルバス、アスペルギルス・オリーゼ、アスペルギルス・カンジダス、アスペルギルス・ニーデュランス、アスペルギルス・パラシティカス、アスペルギルス・アワモリ、アスペルギルス・タマリ、アスペルギルス・ニービュース、アスペルギルス・フラバス、アスペルギルス・ウェンチ、アスペルギルス・グラウカス、アスペルギルス・ジガンダス等のアスペルギルス属の菌株；ペニシリウム・ダレー等のペニシリウム属の菌株；エスカリキア・コリ等のエスカリキア属の菌株；アセトバクター・キリシナム等のアセトバクター属の菌株；グルコノバクター・グルコニカス等のグルコノバクター属の菌株等が挙げられる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明により達成される技術的効果は以下のとうりである。
【００２０】
１．通常のコウジ酸製造方法と同様に、培地に菌株を接種培養するだけの極めて簡単な方法により、高濃度のコウジ酸の製造が可能となる。
【００２１】
２．エキス類を含んだ従来培地に比べて、得られる結晶コウジ酸の着色度が低く、脱色操作の必要がない。
【００２２】
３．エキス類に比べて、使用する窒素源の質のバラツキがなく、安定性が良好である。
【００２３】
４．窒素源として無機物を主として用いているので安価である。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。「％」は重量基準である。
【００２５】
実施例１
種菌として、アスペルギルス・オリーゼＦＥＲＭ Ｐ−１５６４７あるいはＦＥＲＭ Ｐ−１５６４６（本発明者等が育種したもの）を用いた。
【００２６】
種母培地として、グルコース２％、カツオエキス２．１％、ｎ−プロピルアルコール１％の水溶液をｐＨ４に調整し、これを１０Ｌ容ジャーファーメンターに５Ｌ充填し、１２０℃で１０分間蒸気殺菌して室温まで冷却した後、前記種菌を摂取した。培養は、３０℃、通気量０．５ｖ．ｖ．ｍ．及び回転速度１００ｒｐｍで７２時間行ない、種母を調製した。
【００２７】
本培養の培地として、グルコース１０％、塩化アンモニウム０．０５％、タウリン０．００５％、リン酸二水素カリウム０．１％、硫酸マグネシウム七水和物０．０５％の水溶液をｐＨ４に調整し、これを９０Ｌ容ジャーファーメンターに６０Ｌ充填し、１２０℃で１０分間蒸気殺菌して室温まで冷却した後、前記種母を摂取した。培養は、３０℃、通気量０．８ｖ．ｖ．ｍ．及び回転速度２００ｒｐｍで７日間行なった。
【００２８】
実施例２
本培養の培地中の塩化アンモニウムを除いて、代わりに硝酸ナトリウム０．０９％を加えたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００２９】
実施例３
本培養の培地中の塩化アンモニウムを除いて、代わりに硫酸アンモニウム０．０７％を加えたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００３０】
実施例４
本培養の培地中の塩化アンモニウムを除いて、代わりに硝酸アンモニウム０．０４％を加えたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００３１】
実施例５
本培養の培地中の硝酸アンモニウム濃度を０．０２％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３２】
実施例６
本培養の培地中のタウリン濃度を０．０１％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３３】
実施例７
本培養の培地中のタウリン濃度を０．００２％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３４】
実施例８
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにグリシン０．００３％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３５】
実施例９
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにロイシン０．００５％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３６】
実施例１０
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにチロシン０．００７％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３７】
実施例１１
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにイソロイシン０．００５％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３８】
実施例１２
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにセリン０．００４％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３９】
実施例１３
本培養の培地中のタウリン濃度を０．００２％とし、グリシン０．００１％、ロイシン０．０００４％、チロシン０．０００８％、イソロイシン０．０００２％、セリン０．００１％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４０】
実施例１４
本培養の培地中のグルコース濃度を１１％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４１】
実施例１５
本培養の培地中のグルコース濃度を１２％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４２】
実施例１６
本培養の培地中のグルコース濃度を１３％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４３】
比較例１
本培養の培地中の塩化アンモニウム及びタウリンを除いて、代わりにカツオエキス０．４２％を加えたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００４４】
比較例２
本培養の培地中のグルコース濃度を１３％としたほかは、比較例１と同様にして培養を行なった。
【００４５】
比較例３
本培養の培地中のタウリンを除いたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４６】
比較例４
本培養の培地中の塩化アンモニウム及びタウリンを除いたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００４７】
上記の実施例１〜１６及び比較例１〜４の試験結果を表１に示す。
【００４８】
表１における試験方法は、以下のとおりである。
【００４９】
コウジ酸濃度：コウジ酸による硫酸第二鉄アンモニウムの発色を、分光光度計で５００ｎｍにおける吸光度を測定することによって求めた。
【００５０】
対糖当たりの収率：次式により求めた。
【００５１】
結晶コウジ酸の着色度：培養液から菌体を濾過し、濾液を濃縮した後、晶析・乾燥して、コウジ酸の結晶を得た。２％コウジ酸水溶液を調整し、分光光度計で４００ｎｍにおける吸光度を測定することによって求めた。
【００５２】
【表１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高濃度コウジ酸製造用合成培地に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、工業的なコウジ酸発酵生産にはコウジ酸生産能を有する菌株の作用によりブドウ糖等の糖質類を炭素源とし、ペプトン、酵母エキス、カツオエキス等のエキス類を窒素源とした富栄養な液体合成培地が製造用培地として一般に用いられている。
【０００３】
しかしながら、培地にエキス類を加えることは培地コストの上昇を招き、また、エキス類を含む培養液からコウジ酸を分離、精製する際に得られる結晶コウジ酸が着色するなど、製造上多くの欠点を有している。
【０００４】
一方、従来の無機物を窒素源とした合成培地では、コウジ酸発酵は可能であるが、エキス類を含む富栄養培地に比べて収率が悪く、生育促進性が低いために、培養に長期間を必要とするので、コウジ酸の製造用培地としては不十分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ペプトン、酵母エキス、カツオエキス等のエキス類を含む富栄養培地を使用する従来のコウジ酸製造法よりも効率の良い高濃度コウジ酸製造用の合成培地を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
本発明者等は、前記従来技術の諸欠点を解消すべく鋭意研究を重ねた。その結果、窒素源として硝酸体窒素、アンモニウム体窒素等の無機窒素源及びアミノ酸を含む合成培地でコウジ酸を培養することにより、コウジ酸を高収率で安定して製造し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
しかして、本発明によると、無機窒素源を０．００５〜１．０重量％及びアミノ酸を０．００００２〜０．１重量％含有し、エキス類を含まないことを特徴とするコウジ酸製造用合成培地が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の培地を構成する培地成分は、窒素源、炭素源、無機物等から成る既知のコウジ酸発酵用培地を基本の培地組成とするが、この培地中の窒素源として硝酸体窒素、アンモニウム体窒素等の無機窒素源及びアミノ酸を含有するものである。
【０００９】
本発明の培地に使用する無機窒素源としては、菌株の資化可能なものであれば特に制限されず、具体例としては、例えば、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、アンモニア、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、尿素等が挙げられる。
【００１０】
このうち、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウムが好ましく、特に硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウムが好適である。
上記の無機窒素源の添加濃度は培地に対して約０．００５〜１．０重量％、好ましくは約０．０１〜０．４重量％、更に好ましくは約０．０２〜０．２重量％の範囲内である。
【００１１】
本発明の培地に使用するアミノ酸としては、例えば、タウリン、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、リジン、アルギニン、ヒスチジン、メチオニン、システイン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、プロリン、オルニチン等が挙げられる。このうち、タウリン、グリシン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、アスパラギン酸、フェニルアラニン、チロシンが好ましく、特にタウリン、グリシン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、チロシンが好適である。
【００１２】
上記のアミノ酸の添加濃度は、コウジ酸の生育及びコウジ酸の生産に適した量である、培地に対して約０．００００２〜０．１重量％の範囲内であり、好ましくは約０．００００８〜０．０５重量％、更に好ましくは約０．０００１〜０．０２重量％の範囲内である。
【００１３】
本発明の培地は、上記の無機窒素源及びアミノ酸の他に、炭素源や無機物等を含有し得る。
【００１４】
炭素源としては、菌株の資化可能なものであれば特に制限されず、具体例としては、例えば、キシロース、グルコース、スクロース、フラクトース、マルトース等の糖類；デンプン、デンプン加水分解物；廃糖蜜等が挙げられる。これらの炭素源の添加濃度は培地に対して約５〜１５重量％の範囲内である。
【００１５】
無機物としては、硫酸マグネシウム等のマグネシウム源を約０．０２〜０．０７重量％の範囲内；リン酸一水素カリウム、リン酸二水素カリウム等のリン及びカリウム源を約０．０５〜０．３重量％の範囲内；その他必要であれば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸第二鉄等の無機塩を約０．００１〜０．００５重量％の範囲内で使用する。
【００１６】
更に、これらの培地組成には、必要に応じて、ｎ−プロピルアルコール、ブチルアルコール、エチルアルコール等を添加してもよい。
【００１７】
本発明の培地は、殺菌前に硫酸、塩酸等でｐＨ３〜５に調整する。
【００１８】
本発明において用いられるコウジ酸生産能を有する菌株としては、例えば、アスペルギルス・アルバス、アスペルギルス・オリーゼ、アスペルギルス・カンジダス、アスペルギルス・ニーデュランス、アスペルギルス・パラシティカス、アスペルギルス・アワモリ、アスペルギルス・タマリ、アスペルギルス・ニービュース、アスペルギルス・フラバス、アスペルギルス・ウェンチ、アスペルギルス・グラウカス、アスペルギルス・ジガンダス等のアスペルギルス属の菌株；ペニシリウム・ダレー等のペニシリウム属の菌株；エスカリキア・コリ等のエスカリキア属の菌株；アセトバクター・キリシナム等のアセトバクター属の菌株；グルコノバクター・グルコニカス等のグルコノバクター属の菌株等が挙げられる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明により達成される技術的効果は以下のとうりである。
【００２０】
１．通常のコウジ酸製造方法と同様に、培地に菌株を接種培養するだけの極めて簡単な方法により、高濃度のコウジ酸の製造が可能となる。
【００２１】
２．エキス類を含んだ従来培地に比べて、得られる結晶コウジ酸の着色度が低く、脱色操作の必要がない。
【００２２】
３．エキス類に比べて、使用する窒素源の質のバラツキがなく、安定性が良好である。
【００２３】
４．窒素源として無機物を主として用いているので安価である。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。「％」は重量基準である。
【００２５】
実施例１
種菌として、アスペルギルス・オリーゼＦＥＲＭ Ｐ−１５６４７あるいはＦＥＲＭ Ｐ−１５６４６（本発明者等が育種したもの）を用いた。
【００２６】
種母培地として、グルコース２％、カツオエキス２．１％、ｎ−プロピルアルコール１％の水溶液をｐＨ４に調整し、これを１０Ｌ容ジャーファーメンターに５Ｌ充填し、１２０℃で１０分間蒸気殺菌して室温まで冷却した後、前記種菌を摂取した。培養は、３０℃、通気量０．５ｖ．ｖ．ｍ．及び回転速度１００ｒｐｍで７２時間行ない、種母を調製した。
【００２７】
本培養の培地として、グルコース１０％、塩化アンモニウム０．０５％、タウリン０．００５％、リン酸二水素カリウム０．１％、硫酸マグネシウム七水和物０．０５％の水溶液をｐＨ４に調整し、これを９０Ｌ容ジャーファーメンターに６０Ｌ充填し、１２０℃で１０分間蒸気殺菌して室温まで冷却した後、前記種母を摂取した。培養は、３０℃、通気量０．８ｖ．ｖ．ｍ．及び回転速度２００ｒｐｍで７日間行なった。
【００２８】
実施例２
本培養の培地中の塩化アンモニウムを除いて、代わりに硝酸ナトリウム０．０９％を加えたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００２９】
実施例３
本培養の培地中の塩化アンモニウムを除いて、代わりに硫酸アンモニウム０．０７％を加えたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００３０】
実施例４
本培養の培地中の塩化アンモニウムを除いて、代わりに硝酸アンモニウム０．０４％を加えたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００３１】
実施例５
本培養の培地中の硝酸アンモニウム濃度を０．０２％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３２】
実施例６
本培養の培地中のタウリン濃度を０．０１％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３３】
実施例７
本培養の培地中のタウリン濃度を０．００２％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３４】
実施例８
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにグリシン０．００３％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３５】
実施例９
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにロイシン０．００５％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３６】
実施例１０
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにチロシン０．００７％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３７】
実施例１１
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにイソロイシン０．００５％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３８】
実施例１２
本培養の培地中のタウリンを除いて、代わりにセリン０．００４％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００３９】
実施例１３
本培養の培地中のタウリン濃度を０．００２％とし、グリシン０．００１％、ロイシン０．０００４％、チロシン０．０００８％、イソロイシン０．０００２％、セリン０．００１％を加えたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４０】
実施例１４
本培養の培地中のグルコース濃度を１１％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４１】
実施例１５
本培養の培地中のグルコース濃度を１２％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４２】
実施例１６
本培養の培地中のグルコース濃度を１３％としたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４３】
比較例１
本培養の培地中の塩化アンモニウム及びタウリンを除いて、代わりにカツオエキス０．４２％を加えたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００４４】
比較例２
本培養の培地中のグルコース濃度を１３％としたほかは、比較例１と同様にして培養を行なった。
【００４５】
比較例３
本培養の培地中のタウリンを除いたほかは、実施例４と同様にして培養を行なった。
【００４６】
比較例４
本培養の培地中の塩化アンモニウム及びタウリンを除いたほかは、実施例１と同様にして培養を行なった。
【００４７】
上記の実施例１〜１６及び比較例１〜４の試験結果を表１に示す。
【００４８】
表１における試験方法は、以下のとおりである。
【００４９】
コウジ酸濃度：コウジ酸による硫酸第二鉄アンモニウムの発色を、分光光度計で５００ｎｍにおける吸光度を測定することによって求めた。
【００５０】
対糖当たりの収率：次式により求めた。
【００５１】
【００５２】
【表１】
Claims (4)
- 無機窒素源を０．００５〜１．０重量％及びアミノ酸を０．００００２〜０．１重量％含有し、エキス類を含まないことを特徴とするコウジ酸製造用合成培地。
- 無機窒素源として硝酸体窒素を０．００５〜１．０重量％含有する請求項１記載の合成培地。
- 無機窒素源としてアンモニウム体窒素を０．００５〜１．０重量％含有する請求項１記載の合成培地。
- 炭素源を５〜１５重量％含有する請求項１記載の合成培地。
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1996
- 1996-12-16 JP JP33549996A patent/JP3905160B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH10165172A (ja) | 1998-06-23 |
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