JP5979684B2 - 莢膜多糖の収量向上のための細菌培養方法 - Google Patents
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Description
好ましくは、前記炭素源はグルコースである。窒素源は、酵母自己分解物、イースト・ナイトロジェン・ベース(yeast nitrogen base)、ペプトン、トリプトン、カザミノ酸、大豆粕、ハイソイ(Hy-Soy)、酵母エキス、及びトリプチック・ソイ・ブロス(tryptic soy broth)から選択され得る。塩は、硫酸カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、及びそれらの混合物から選択され得る。
各種流加法を、流加について評価した。DOスタット法は、ストレプトコッカス・ニューモニエの発酵には適用可能ではなかった。ストレプトコッカス・ニューモニエは、微好気性細菌であるので、発酵プロセスの際は、表面のみの曝気(エアレーション)が必要であった。回分方式発酵の際、発酵槽におけるストレプトコッカス・ニューモニエの部分的な増殖の後、溶存酸素は0付近であった。
1.pHスタット法(pH stat method):pHスタット流加を、設定pHポイントによって制御するものであり、培養物のpHが設定pHを越えて上昇した場合には炭素源を培地に添加し、培養物のpHが設定pHを下回った場合には、炭素流加を停止した。
2.定速流加法:本方法では、1Lの濃縮フィードが1.6Lのブロス培養物に4時間、4.2mL/分で与えた。
3.指数的流加法:流加速度は、1mL/分から開始し、ODに伴って増加させた。流加速度は、ODにおける1ユニット増分当たり0.5mL/分ずつ増加させた。
4.一定グルコース濃度:残留グルコース濃度を、流加発酵の際、0.5g/L付近に維持するようにした。
5.pH依存流加法:本方法では、pHは、Na2CO3を用いて維持した。培地中のグルコース枯渇に対して、pHを維持するために培地に流加したNa2CO3と同じ速度で、グルコースを添加した。
流加発酵の際、以下のパラメータを維持した。
温度(36.5±0.5)、pH(7.1±0.2)、RPM:100、気流(表面曝気):0.5vvm
以下の各種培地を発酵の際、流加に用いた。
1.グルコース:200g/L
2.グルコース(200g/L)、MgSO4(2.5g/L)
3.グルコース:200g/L、MgSO4:2.5g/L、酵母エキス:25g/L
4.グルコース:100g/L、MgSO4:5g/L、酵母エキス:15g/L、ハイソヤ(Hy−soya):50g/L
5.グルコース:200g/L、MgSO4:2.5g/L、酵母エキス:25g/L、ハイソヤ(Hy−soya):100g/L
6.グルコース:200g/L、MgSO4:2.5g/L、酵母エキス:25g/L、ハイソヤ(Hy−soya):100g/L、チアミン塩酸塩:0.02g/L、CaCl2・2H2O:0.0.02g/L、システイン:0.2g/L
7.グルコース:100g/L、MgSO4:1g/L、酵母エキス:10g/L、ハイソヤ(Hy−soya):40g/L、チアミン塩酸塩:0.04g/L、CaCl2・2H2O:0.04g/L、システイン:0.4g/L
全ての発酵条件を上述の通り維持した。pH依存流加法が、全てのバッチに対して流加発酵の流加のために用いられた。第4番目の流加培地をさらなる流加実験のために利用した。
NaOHは、pHを維持するための混合物としてNa2CO3と共に用いた場合に、CPの生産性をさらに増強した。Na2CO3単独では、pHを維持するために用いた場合、増殖に好適な培地を提供した。このようなNa2CO3の制限条件ではCPを産生するのには過酷な条件が提供された。NaOHとNa2CO3との混合物をpHを維持するために用いた場合、増殖は低かったが、CP生産性は増加した。8%NaOHと20%Na2CO3を、1:1、2:1、3:1、及び4:1の比率で用いた。実施例2の流加培地組成物3を以下の流加培養に流加物として用いた。
各種血清型のストレプトコッカス・ニューモニエを最適化した流加培養条件で試した。
1.pH依存流加法
2.用いたアルカリ混合物
3.最適化流加培地
4.その他発酵は、上記と同様であった。
Claims (12)
- 莢膜多糖(CP)の産生量をより高くするためのストレプトコッカス・ニューモニエ(Streptococcus pneumoniae)を培養する細菌培養方法であって、以下を含む方法:
(a)前記CPを発現する細菌株の接種源を提供すること;
(b)前記細菌株を、pH6.9乃至7.3で流加培養により発酵させること、但し、流加培地の添加速度が、前記pHを維持するためのアルカリ混合物の添加の速度と同等であり、かつ、前記アルカリ混合物がそれぞれ3対1の割合で8%の水酸化ナトリウム溶液及び20%の炭酸ナトリウム溶液を含むこと;
(c)培地を35〜38℃、50〜150rpmの攪拌下、0.1〜0.5vvmの空気流量で発酵させること。 - 前記CPの収量における容積測定上の増加率が、回分培養又は連続培養の条件と比較して150〜400%である、請求項1に記載の細菌培養方法。
- 前記CPの収量が900mg/L〜2000mg/Lである、請求項2に記載の細菌培養方法。
- 前記流加培地が、少なくとも一つの炭素源、少なくとも一つの窒素源、少なくとも一つの塩、及び少なくとも一つのアミノ酸を含む、請求項1に記載の細菌培養方法。
- 前記炭素源がグルコースである、請求項4に記載の細菌培養方法。
- 前記窒素源が、以下の組成から選択されてなる、請求項4に記載の細菌培養方法:
酵母自己分解物、イースト・ナイトロジェン・ベース(yeast nitrogen base)、ペプトン、トリプトン、カザミノ酸、大豆粕、ハイソイ(Hy-Soy)、酵母エキス、及びトリプチック・ソイ・ブロス(tryptic soy broth)。 - 前記塩が、硫酸カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、及びそれらの混合物から選択される、請求項4に記載の細菌培養方法。
- 前記流加培地が、以下の成分を含む、請求項4に記載の細菌培養方法:100〜500g/Lの範囲のグルコース、1〜7.5g/Lの範囲の硫酸マグネシウム、40〜150g/Lの範囲のハイソヤ(Hy−Soya)、5〜50g/Lの範囲の酵母エキス、0.002〜0.005g/Lの範囲のチアミン塩酸塩、0.2〜0.5g/Lの範囲のシステイン、0.2〜0.5g/Lの範囲の塩化カルシウム。
- 前記流加培地が、以下の成分を含む、請求項8に記載の細菌培養方法:100〜500g/Lの範囲のグルコース、5〜50g/Lの範囲の酵母エキス、0.002〜0.005g/Lの範囲のチアミン塩酸塩、0.2〜0.5g/Lの範囲のシステイン、0.2〜0.5g/Lの範囲の塩化カルシウム。
- 前記流加培地が、以下の成分を含む、請求項8に記載の細菌培養方法:100〜200g/Lの範囲のグルコース、1〜3g/Lの範囲の硫酸マグネシウム、50〜150g/Lの範囲のハイソヤ(Hy−Soya)、及び15〜25g/Lの範囲の酵母エキス。
- 前記アルカリ混合物中の水酸化ナトリウムの濃度が1.5〜3.0Mである、請求項1に記載の細菌培養方法。
- 前記アルカリ混合物中の炭酸ナトリウムの濃度が10〜20w/v%である、請求項1に記載の細菌培養方法。
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