JPH0116478B2 - - Google Patents

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JPH0116478B2
JPH0116478B2 JP59230902A JP23090284A JPH0116478B2 JP H0116478 B2 JPH0116478 B2 JP H0116478B2 JP 59230902 A JP59230902 A JP 59230902A JP 23090284 A JP23090284 A JP 23090284A JP H0116478 B2 JPH0116478 B2 JP H0116478B2
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JP
Japan
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yeast
note
medium
spores
solution
Prior art date
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Application number
JP59230902A
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Japanese (ja)
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JPS61108382A (en
Inventor
Shinichi Asano
Kenji Kida
Motozumi Yamadaki
Shigeru Morimura
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Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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Publication of JPH0116478B2 publication Critical patent/JPH0116478B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 この発明は、優れた凝集性を有する新規酵母に
関するものである。 近年、石油代替エネルギーとして、石油化学に
よらずに得られる発酵アルコールが注目されてい
る。これはさとうきびやこれから採つた糖蜜、さ
つまいも、じやがいも、とうもろこしなどのセル
ロース質またはでん粉質を原料とし、これらを微
生物の働きによつて発酵させることにより製造さ
れる。 一般にアルコール発酵では、アルコールの生産
性は発酵槽内の菌体濃度に比例する。そこで発酵
槽内の菌体濃度を高める手段として、優れた凝集
性を有する酵母を用いることが考えられる。すな
わち、酵母が優れた凝集性を有していると、酵母
の沈降速度が速くなり、そのため固液分離が迅速
かつ容易になし得る。そして例えば回分発酵にお
いては、発酵液を単に静置するだけで菌体を沈降
堆積させることができ、発酵液と菌体の分離を容
易に行なつて菌体を再使用に供することができ
る。また連続発酵においては、小径の流動部とこ
れの上に連設された菌体沈降用の大径の沈降部と
これに内装された菌体沈降部材とを主体とした塔
型発酵槽を用いることにより、培地の供給量が増
大しても菌体を沈降させてその流出を防止するこ
とができる。このように凝集性を有する酵母を用
いると、凝集性を有しない酵母を用いた場合に比
べて多くの利点があり、そのため新規凝集性酵母
が要望せられている。 従来技術およびその問題点 従来から、上記の要望にこたえるべく、凝集性
酵母を取得する試みがなされて来たが、従来の酵
母は自然界から得られた野生株であつて、たとえ
ば土壌を探査し特定の土壌から分離したものであ
つた。 しかしこのように自然界から所望の菌株を見つ
け出して分離する作業は、はなはだ煩わしいもの
であり、また所望の菌株を採取できる確実性の乏
しいものであつた。 この発明は上記のような実情からなされたもの
であつて、優れた凝集性を有しかつ実験室で得る
ことのできる新規凝集性酵母を提供することを目
的とする。 問題点を解決するための手段 この発明は、 ●DF値5なる凝集性を有し、 ●廃糖蜜340g/と硫酸アンモニウムとピロ亜硫
酸カリウムのPH4.5の混合液を遠心分離し、得
られた上澄液の70mlに菌株の前培養液7mlを加
えて、回分培養を行なうことにより、24時間後
および48時間後にそれぞれ53.1g/および57.5
g/のエタノールを生成する 酸母サツカロマイセス・セルビシエ
(Saccharomyces cerevisiae)(FRM17VM2−4)
S1(微工研菌寄第7799号)(以下これを「この発
明による酵母」と記す)である。 この明細書において、酵母の凝集性の程度
(Degree of flocculation)は、以下に示すギリ
ランド・テスト(Gilliland test)(European
Journal of Applied Microbiology and
Biotechnology第7巻、第227―234頁、1979年)
により求められたDF値で表示される。すなわち
供試菌株をYPG培地(注1)で30℃で16時間振
盪培養した後、菌体の沈降速度、沈降菌体の容量
および硬さを肉眼観察により対照菌株と比較し、
表1に示すDF値0から5の6段階で凝集の程度
を表示する。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD This invention relates to a novel yeast having excellent flocculating properties. In recent years, fermented alcohol, which can be obtained without petrochemistry, has been attracting attention as an energy alternative to petroleum. It is manufactured from sugar cane, molasses extracted from sugar cane, cellulosic or starchy materials such as sweet potatoes, potatoes, and corn, and by fermenting them using the action of microorganisms. Generally, in alcohol fermentation, alcohol productivity is proportional to the bacterial cell concentration in the fermenter. Therefore, as a means to increase the bacterial cell concentration in the fermenter, it is possible to use yeast that has excellent flocculating properties. That is, when yeast has excellent flocculating properties, the sedimentation rate of yeast becomes faster, and therefore solid-liquid separation can be performed quickly and easily. For example, in batch fermentation, the bacterial cells can be deposited by simply allowing the fermentation liquid to stand still, and the fermentation liquid and the bacterial cells can be easily separated and the cells can be reused. In continuous fermentation, a tower-type fermenter is used, which mainly consists of a small-diameter flow section, a large-diameter sedimentation section for bacterial cell sedimentation connected above the flow section, and a bacterial cell sedimentation member built into this. Thereby, even if the amount of culture medium supplied increases, the bacterial cells can be sedimented and their outflow can be prevented. As described above, the use of yeast that has flocculating properties has many advantages over the use of yeast that does not have flocculating properties, and therefore new flocculating yeasts are in demand. Prior art and its problems In the past, attempts have been made to obtain flocculating yeast in order to meet the above demands, but the conventional yeast is a wild strain obtained from the natural world. It was isolated from a specific soil. However, the task of finding and isolating a desired bacterial strain from the natural world is extremely troublesome, and there is little certainty that the desired bacterial strain can be collected. The present invention was made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a novel flocculating yeast that has excellent flocculating properties and can be obtained in a laboratory. Means for Solving the Problems This invention: ● has a flocculating property with a DF value of 5; By adding 7 ml of the preculture solution of the strain to 70 ml of the clear solution and performing batch culture, 53.1 g/ and 57.5 g/ml were obtained after 24 and 48 hours, respectively.
Acid mother Saccharomyces cerevisiae (FR M17 V M2 -4) that produces g/g of ethanol
S1 (Feikoken Bibori No. 7799) (hereinafter referred to as "the yeast according to this invention"). In this specification, the degree of flocculation of yeast is determined by the Gilliland test (European test) shown below.
Journal of Applied Microbiology and
Biotechnology Vol. 7, pp. 227-234, 1979)
The DF value calculated by is displayed. That is, after culturing the test bacterial strain in YPG medium (Note 1) at 30°C for 16 hours with shaking, the sedimentation rate of the bacterial cells, the volume and hardness of the sedimented bacterial cells were compared with the control strain by visual observation,
The degree of aggregation is displayed in six stages from DF value 0 to 5 shown in Table 1.

【表】 この発明による酵母は下記の菌学的性質を有す
る。すなわちこの酵母は、 ●DF値5なる凝集性を有し、液体培養では著し
い沈降性を示す。 ●廃糖蜜(たとえば15%の全糖分を含む廃糖蜜)
を発酵し、7〜9vol%のエタノールを生成す
る。 ●寒天平板上で多少硬い集落を形成する。 ●胞子形成能を有する。 この発明による酵母の培地としては、炭素源、
窒素源、無機イオン、さらに必要ならば有機微量
栄養素を含有する通常の培地が使用できる。炭素
源としてはグルコース、ガラクトース、フラクト
ース、シユークロース、スターチ加水分解物、果
汁、セルロース分解物などの炭水化物がよく用い
られる。特に好適な培地は、酵母エキス1g、ポ
リペプトン2g、グルコース2g、蒸留水100mlより
なる培地であり、この培地のPHは無調整で5.5で
ある。 培養は温度25〜40℃好ましくは30〜37℃で、PH
3.0〜7.0好ましくはPH3.5〜6.0で行なわれる。 つぎに、この発明による酵母の製造法について
説明する。 この発明による酵母は、DF値4の凝集性を有
する酵母サツカロマイセス(Saccharomyces)
FRM17VM2−4(微工研菌寄第7795号)を胞子形成
処理し、得られた胞子を培養することにより製造
される。 胞子形成処理は常法に従つてなされる。通常は
凝集性を有しない酵母をYPG寒天培地(注2)
で培養した後、胞子形成寒天培地(注3)に塗抹
する方法がとられる。また単独胞子由来の細胞を
得るには、酵母細胞壁溶解用の溶菌酵素を用いて
子のうを溶解した後、マイクロマニプユレータを
用いて胞子を分離する方法、または同じく溶菌酵
素で子のうを溶解した後、超音波処理により胞子
を分散させ、胞子を栄養寒天培地で培養する方法
がとられる。 上記酵母FRM17VM2−4は、凝集性を有する酸
母サツカロマイセス・セルビシエ
(Saccharomyces cerevisiae)RM―17(微工研
菌寄第7770号)(以下、単にRM―17と記す)と、
凝集性を有しない酸母サツカロマイセス・セルビ
シエ(Saccharomyces cerevisiae)VM―2(微
工研菌寄第7788号)(以下、単にVM―2と記す)
とをプロトプラスト融合処理し、融合菌体を培養
することにより製造される。 プロトプラスト融合は常法によつて行なわれ
る。通常は細胞数107〜109個/mlの濃度の各菌体
懸濁液を調製し、これら懸濁液を好ましくは等量
混合した後、酵母細胞壁溶解酵素を含むプロトプ
ラスト調製液で混合物を処理するか、または各菌
体懸濁液を同調製液で処理した後これらを混合す
る。 RM―17は、財団法人発酵研究所の保存菌であ
るDF値0の酸母サツカロマイセス・セルビシエ
(Saccharomyces cerevisiae)IFO―0224(以下、
単にIFO―0224と記す)を胞子形成処理し、得ら
れた胞子を変異処理し、変異胞子を培養し、得ら
れた集落からレプリカ法によつて変異株を検出
し、これを分離することにより製造され、また
VM―2は凝集性を有しない酸母サツカロマイセ
ス・セルビシエ(Saccharomyces cerevisiae)
EY―1(微工研菌寄第7793号)をやはり胞子形成
処理し、得られた胞子を変異処理し、変異胞子を
培養し、得られた集落からレプリカ法によつて変
異株を検出し、これを分離することにより製造さ
れる。 胞子形成処理は上述したようになされる。 変異処理は、胞子形成処理により得られた胞子
または子のうに公知の突然変異処理、たとえば紫
外線、X線、γ線を照射する物理的方法、エチル
メタンスルホネート、N―メチル―N′―ニトロ
―N―ニトロソグアニジン、4―ニトロキノリン
―N―オキサイドなどの変異誘起剤を接触した後
に選択培地に生育する化学的方法のいずれによつ
ても行なわれるが、エチルメタンスルホネートを
用いる方法が特に好ましい。 上記一連の製造過程において、培地および培養
条件は、前述した酵母自体の培地および培養条件
と同じである。 IFO―0224はDF値0であつて全く凝集性を示
さない。また、サツカマイセス・セルビシエに属
する酵母は、下記表2に示すごとき諸性質(発酵
性および資化性の有無、生理的性質)を有する。
[Table] The yeast according to the present invention has the following mycological properties. In other words, this yeast has a flocculating property with a DF value of 5, and exhibits a remarkable sedimentation property in liquid culture. - Blackstrap molasses (for example, blackstrap molasses containing 15% total sugar)
is fermented to produce 7 to 9 vol% ethanol. ● Forms somewhat hard colonies on an agar plate. ●Has spore-forming ability. The yeast culture medium according to this invention includes a carbon source,
Conventional media containing nitrogen sources, inorganic ions and, if necessary, organic micronutrients can be used. Carbohydrates such as glucose, galactose, fructose, sucrose, starch hydrolyzate, fruit juice, and cellulose decomposition products are often used as carbon sources. A particularly suitable medium is a medium consisting of 1 g of yeast extract, 2 g of polypeptone, 2 g of glucose, and 100 ml of distilled water, and the pH of this medium is 5.5 without adjustment. Culture at a temperature of 25-40℃, preferably 30-37℃, and a pH of
It is carried out at a pH of 3.0 to 7.0, preferably 3.5 to 6.0. Next, a method for producing yeast according to the present invention will be explained. The yeast according to the present invention is a yeast Saccharomyces having a flocculating property with a DF value of 4.
It is produced by subjecting FR M17 V M2-4 (Feikoken Kyoiku No. 7795) to sporulation treatment and culturing the resulting spores. Sporulation treatment is carried out according to conventional methods. Normally, yeast that does not have flocculating properties are grown on YPG agar medium (Note 2).
After culturing on a spore-forming agar medium (Note 3), a method is used. To obtain cells derived from single spores, the asci are lysed using a lytic enzyme for lysing the yeast cell wall, and then the spores are separated using a micromanipulator, or the asci are separated using a lytic enzyme. After dissolving the spores, the spores are dispersed by ultrasonication, and the spores are then cultured on a nutrient agar medium. The above-mentioned yeast FR M17 V M2-4 contains the acid mother Saccharomyces cerevisiae RM-17 (Feikoken Bibori No. 7770) (hereinafter simply referred to as RM-17), which has flocculating properties.
Acid mother Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae) VM-2 (Feikoken Bibori No. 7788) (hereinafter simply referred to as VM-2) that does not have aggregating properties
It is produced by performing protoplast fusion treatment and culturing the fused bacterial cells. Protoplast fusion is performed by conventional methods. Usually, each bacterial cell suspension is prepared at a concentration of 10 7 to 10 9 cells/ml, and after mixing preferably equal amounts of these suspensions, the mixture is mixed with a protoplast preparation solution containing yeast cell wall lytic enzyme. or, each bacterial cell suspension is treated with the same preparation solution and then mixed. RM-17 is an acid mother Saccharomyces cerevisiae IFO-0224 (hereinafter referred to as
(simply referred to as IFO-0224) is subjected to sporulation treatment, the resulting spores are subjected to mutation treatment, the mutant spores are cultured, the mutant strain is detected from the obtained colony by the replica method, and the mutant strain is isolated. manufactured and also
VM-2 is an acid parent Saccharomyces cerevisiae that does not have aggregating properties.
EY-1 (Feikoken Bacteria No. 7793) was also subjected to sporulation treatment, the resulting spores were subjected to mutation treatment, the mutant spores were cultured, and the mutant strain was detected from the resulting colonies by the replica method. , manufactured by separating this. The sporulation treatment is performed as described above. The mutation treatment is a physical method of irradiating the spores or asci obtained by sporulation treatment with ultraviolet rays, X-rays, γ-rays, ethyl methanesulfonate, N-methyl-N'-nitro- Although this can be carried out by any chemical method in which growth is performed on a selective medium after contact with a mutagenic agent such as N-nitrosoguanidine or 4-nitroquinoline-N-oxide, the method using ethyl methanesulfonate is particularly preferred. In the series of production steps described above, the medium and culture conditions are the same as those of the yeast itself described above. IFO-0224 has a DF value of 0 and shows no cohesiveness. Further, yeast belonging to Satsucamyces cerevisiae has various properties (existence of fermentability and assimilation, physiological properties) as shown in Table 2 below.

【表】 表2中、ラフイノースの発酵性は、結合部が切
断されて生じる構成単糖フラクトース、グルコー
スおよびガラクトースのうちいくつの糖を発酵で
きるかにより表示され。すなわち、発酵性1/3
とはフラクトースのみを発酵する場合を、発酵性
2/3とはフラクトースおよびグルコースを発酵
する場合を、および発酵性3/3とはすべての構
成単糖を発酵する場合をそれぞれ意味する。 なお、サツカロマイセス(Saccharomyces)
属に属する酵母は下記のような菌学的性質を有す
ることが知られている(J.Lodder著「The
Yeasts、A Taxonomic Study」第2版、
North―Holland Publishing社発行、1970年)。 すなわち、この属に属する酵母は、 ●多極出芽によつて増殖する。 ●子のう胞子を形成する。 ●硝酸塩を資化しない。 ●真菌糸を欠くかまたはわずかしか形成しない。 ●成熟子のうは容易に開裂しない。 ●胞子の形状は球形ないし卵形である。 ●グルコースをよく発酵する。 ●麦芽汁培地に皮膜を形成しない。 発明の効果 この発明は以上のとおり構成されているので、
凝集性(DF値=4)を有する酵母から優れた凝
集性(DF値=5)を有する新規酵母を得ること
ができる。したがつて従来のように自然界から所
望の菌株を見つけ出して土壌から分離するといつ
た煩わしい作業が必要でない上に、所望の凝集性
酵母を確実に製造することができる。そしてこう
して得られた凝集性酵母を用いてアルコール発酵
を行なうことにより、冒頭で説明したように回分
発酵においても連続発酵においてもアルコール発
酵槽内の菌体濃度を高く維持して、エタノールの
生産性を大幅に向上することができる。 実施例 つぎにこの発明の実施例を示し、上記効果を実
証する。 I 製造例 (a) RM―17の調製 凝集性を有しない酸母サツカロマイセス・セ
ルビシエ(Saccharomyces cerevisiae)IFO
―0224をYPG寒天培地(注2)で30℃で24時
間培養し、ついで胞子形成寒天培地(注3)に
塗抹し、30℃で3〜5日間培養を行なつた。こ
うして胞子を形成させた。 ついで胞子数が107個/mlになるように、子
のうを無菌水1mlに懸濁させ、集菌後リン酸緩
衝液(注4)で洗浄した。ついで子のうを溶菌
酵素溶液(注5)2ml中で30℃で1時間振盪し
て、子のうを溶解させた。ついで集菌後、遊離
した胞子を無菌水1mlで洗浄してリン酸緩衝液
3mlに懸濁させた。 この懸濁液に変異誘起剤としてエチルメタン
スルホネートを0.1ml添加し、懸濁液を30℃で
2時間振盪した。こうして胞子を変異処理し
た。ついで集菌後、変異胞子をリン酸緩衝液
0.2mlに懸濁させ、懸濁液に5%チオ硫酸ナト
リウム水溶液3mlを添加して、懸濁液を30℃で
10分間振盪した。こうして変異誘起剤を中和し
た。 集菌後、変異胞子をリン酸緩衝液1mlで2回
洗浄して同緩衝液5mlに懸濁させ、懸濁液を氷
冷下に3分間超音波処理することにより変異胞
子を懸濁液中に分散させた。ついで集菌後、懸
濁液を無菌水で濃度1/105〜1/106に希釈
し、希釈懸濁液0.1mlをYPG寒天培地(注2)
に塗抹して30℃で48時間培養し、単独胞子由来
の集落を得た。 こうして得られた集落のプレートをマスター
プレートとしてレプリカ法により変異株の検出
を行なつた。すなわち、殺菌したベルベツト布
地を用いて、前記マスタープレートの集落を最
小培地(注6)にレプリカし、同培地で30℃で
4日間培養し、最小培地で増殖できない菌株を
マスタープレートにおいて検出し、これを栄養
要求性変異株としてマスタープレートから釣菌
した。 その結果マスタープレートの菌株25株のうち
凝集性に優れた株サツカロマイセス・セルビシ
エ(Saccharomyces cerevisiae)RM―17(微
工研菌寄第7770号)を得た。この株はアデニン
およびヒスチジン要求性の菌株であつた。 (b) VM―2の調製 工業技術院微生物工業技術研究所応用技術部
生物化学工学研究室から分譲を受けた凝集性を
有しない酸母サツカロマイセス・セルビシエ
(Saccharomyces cerevisiae)EY―1(微工研
菌寄第7793号)をRM―17の調製と同じ操作で
変異処理し、レプリカ法によりイソロイシンお
よびバリン要求性の栄養要求性変異株として酸
母サツカロマイセス・セルビシエ
(Saccharomyces cerevisiae)VM―2(微工
研菌寄第7788号)を得た。 (c) RM―17とVM―2のプロトプラスト融合 RM―17をYPD培地10mlで30℃で16時間振
盪培養し、集菌後無菌水1mlで洗浄した。つい
でこれをプロトプラスト調製液(注7)約2ml
に懸濁させ、懸濁液を30℃で1時間振盪し、集
菌後等張液(注8)1mlで2回洗浄を行なつ
た。 VM―2についても上記と同じ操作で処理を
行なつた。 ついでこうして得られたRM―17の処理菌体
とVM―2の処理菌体とを同量(細胞数108
個/mlずつ)とつて混合し、集菌後混合物を等
張液0.1mlに懸濁させ、懸濁液にポリエチレン
グリコール水溶液(注9)2mlを添加した。こ
の懸濁液を30℃で15分間静置してプロトプラス
ト融合を完結した。ついで集菌後、菌体を等張
液1mlに懸濁し、懸濁液を20℃で15分間静置し
た。ついで懸濁液を等張液で濃度1/10〜1/
102に希釈し、希釈懸濁液を最小培地(注6)
に塗抹し、重層用培地(注10)を重層した。こ
の状態で30℃で4日間培養を行ない、ある程度
の凝集性(DF値=4)を有する融合株を分離
し、この株を酸母サツカロマイセス
(Saccharomyces)FRM17VM2−4(微工研菌寄
第7795号)とした。 なお、プロトプラスト融合に用いた両親株
(RM―17とVM―2)は上記最小培地に生育
できなかつた。 (d) (FRM17VM2−4)S1の調製 プロトプラスト融合酵母である上記FRM17
VM2−4をYPG寒天培地(注2)で30℃で24時
間培養し、ついで胞子形成寒天培地(注3)に
塗抹し、30℃で3〜5日間培養を行なつた。こ
うして胞子を形成させた。 ついで胞子数が107個/mlになるように、子
のうを無菌水1mlに懸濁させ、集菌後リン酸緩
衝液(注4)で洗浄した。ついで子のうを溶菌
酵素溶液(注5)2ml中で30℃で1時間振盪し
て、子のうを溶解させた。 ついで集菌後、遊離した胞子を無菌水1mlで
洗浄してリン酸緩衝液5mlに懸濁させ、懸濁液
を氷冷下に3分間超音波処理することにより変
異胞子を懸濁液中に分散させた。ついで集菌
後、懸濁液を無菌水で濃度1/105〜1/106
希釈し、希釈懸濁液0.1mlをYPG寒天培地(注
2)に塗抹して30℃で48時間培養し、単独胞子
由来の集落を得た。 こうして得られた菌株30株のうち優れた凝集
性を有するもの24株を得(頻度80%)、これら
24株のうちの1株を酸母サツカロマイセス
(Saccharomyces)(FRM17VM2−4)SI(微工
研菌寄第7799号)とした。 凝集性およびアルコール発酵能の測定 IFO―0224、RM―17、EY―1、VM―2、
FRM17VM2−3およびこれを上記の如く胞子成形
処理して得た処理酵母について、それぞれ凝集性
の程度を示すDF値およびアルコール発酵能を測
定した。 DF値は前述した方法で求めた。 またアルコール発酵能は下記の方法で求めた。
すなわち沖縄産の廃糖蜜340g/に硫酸アンモニ
ウム3.4g/とピロ亜硫酸カリウム0.2g/とを混
合溶解した後、硫酸でPHを4.5に調整し、混合液
を3000回転/分で10分間遠心分離機にかけた。こ
うして得られた上澄液を70mlずつとり、各液にそ
れぞれ菌株の前培養液を7ml加え、これらを30℃
で間欠撹拌(30秒間撹拌と10分間静置の反復)し
てRM―17の回分培養を行ない、24時間後および
48時間後の各培養液についてそれぞれエタノール
生成量をガスクロマトグラフイーにより測定し
た。 測定結果は下記表3のとおりである。
[Table] In Table 2, the fermentability of raffinose is expressed by how many sugars it can ferment out of the constituent monosaccharides fructose, glucose, and galactose produced by cleavage of the bond. In other words, fermentability 1/3
"fermentability" means the case where only fructose is fermented, "2/3 fermentability" means the case where fructose and glucose are fermented, and "fermentability 3/3" means the case where all the constituent monosaccharides are fermented. In addition, Saccharomyces
Yeast belonging to the genus are known to have the following mycological properties (J. Lodder, “The
Yeasts, A Taxonomic Study” 2nd edition,
North-Holland Publishing, 1970). In other words, yeast belonging to this genus: ●Proliferate by multipolar budding. ● Forms ascospores. ●Does not assimilate nitrates. ●Lack or form only a few fungal threads. ●Mature asci do not cleave easily. ●The shape of the spores is spherical or oval. ●Ferment glucose well. ●Does not form a film on the wort medium. Effects of the invention Since this invention is configured as described above,
A new yeast having excellent flocculating ability (DF value = 5) can be obtained from yeast having flocculating ability (DF value = 4). Therefore, there is no need for the conventional troublesome work of finding a desired strain from nature and separating it from soil, and the desired flocculating yeast can be reliably produced. By carrying out alcohol fermentation using the flocculating yeast obtained in this way, the bacterial cell concentration in the alcohol fermenter can be maintained at a high level in both batch fermentation and continuous fermentation as explained at the beginning, increasing ethanol productivity. can be significantly improved. Examples Next, examples of the present invention will be shown to demonstrate the above effects. I Production Example (a) Preparation of RM-17 Non-agglomerating acid mother Saccharomyces cerevisiae IFO
-0224 was cultured on a YPG agar medium (Note 2) at 30°C for 24 hours, then spread on a sporulation agar medium (Note 3), and cultured at 30°C for 3 to 5 days. In this way, spores were formed. Next, the asci were suspended in 1 ml of sterile water so that the number of spores was 10 7 /ml, and after collection, the cells were washed with phosphate buffer (Note 4). The ascus was then shaken in 2 ml of lytic enzyme solution (note 5) at 30°C for 1 hour to dissolve the ascus. After bacterial collection, the released spores were washed with 1 ml of sterile water and suspended in 3 ml of phosphate buffer. To this suspension, 0.1 ml of ethyl methanesulfonate was added as a mutagenic agent, and the suspension was shaken at 30°C for 2 hours. The spores were thus mutated. After harvesting, the mutant spores are placed in a phosphate buffer solution.
Add 3 ml of 5% sodium thiosulfate aqueous solution to the suspension and incubate the suspension at 30°C.
Shake for 10 minutes. The mutagen was thus neutralized. After harvesting, the mutant spores are washed twice with 1 ml of phosphate buffer, suspended in 5 ml of the same buffer, and the suspension is sonicated for 3 minutes on ice to remove the mutant spores in the suspension. dispersed into. After collecting the bacteria, dilute the suspension with sterile water to a concentration of 1/10 5 to 1/10 6 and transfer 0.1 ml of the diluted suspension to YPG agar medium (Note 2).
The spores were smeared on the spores and cultured at 30°C for 48 hours to obtain colonies derived from single spores. Using the colony plate thus obtained as a master plate, mutant strains were detected by the replica method. That is, using sterilized velvet cloth, replicate the colony on the master plate onto a minimal medium (Note 6), culture it on the same medium at 30°C for 4 days, and detect strains that cannot grow on the minimal medium on the master plate, This was harvested from the master plate as an auxotrophic mutant strain. As a result, out of the 25 strains on the master plate, a strain of Saccharomyces cerevisiae RM-17 (Feikoken Bacteria Collection No. 7770) with excellent aggregation properties was obtained. This strain was an adenine and histidine auxotrophic strain. (b) Preparation of VM-2 Non-aggregating acid mother Saccharomyces cerevisiae EY-1 (Microbiological Research Institute, Applied Technology Department, Biochemical Engineering Laboratory, Agency of Industrial Science and Technology) Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae) VM-2 (Saccharomyces cerevisiae) was mutated in the same manner as for the preparation of RM-17, and the replica method was used to create an auxotrophic mutant strain auxotrophic for isoleucine and valine. 7788) was obtained. (c) Protoplast fusion of RM-17 and VM-2 RM-17 was cultured with shaking in 10 ml of YPD medium at 30°C for 16 hours, and after harvesting, it was washed with 1 ml of sterile water. Next, add this to approximately 2 ml of protoplast preparation solution (Note 7)
The suspension was shaken at 30°C for 1 hour, and after collecting the bacteria, it was washed twice with 1 ml of isotonic solution (Note 8). VM-2 was also processed using the same operations as above. Next, equal amounts of the RM-17 treated bacterial cells and VM-2 treated bacterial cells obtained in this way (cell number 10 8
After bacterial collection, the mixture was suspended in 0.1 ml of isotonic solution, and 2 ml of polyethylene glycol aqueous solution (Note 9) was added to the suspension. This suspension was allowed to stand at 30°C for 15 minutes to complete protoplast fusion. After collecting the bacteria, the cells were suspended in 1 ml of isotonic solution, and the suspension was allowed to stand at 20°C for 15 minutes. Then, the suspension is made into an isotonic solution with a concentration of 1/10 to 1/1/2.
Dilute the diluted suspension to 10 to 2 in minimal medium (Note 6)
and overlaid with overlay medium (Note 10). In this state, culture was carried out at 30° C for 4 days, and a fusion strain with a certain degree of flocculation (DF value = 4) was isolated . (No. 7795). Note that the parental strains (RM-17 and VM-2) used for protoplast fusion could not grow on the above minimal medium. (d) (FR M17 V M2 -4) Preparation of S1 The above FR M17 , which is a protoplast fusion yeast
V M2-4 was cultured on YPG agar medium (Note 2) at 30°C for 24 hours, then spread on sporulation agar medium (Note 3), and cultured at 30°C for 3 to 5 days. In this way, spores were formed. Next, the asci were suspended in 1 ml of sterile water so that the number of spores was 10 7 /ml, and after collection, the cells were washed with phosphate buffer (Note 4). The ascus was then shaken in 2 ml of lytic enzyme solution (note 5) at 30°C for 1 hour to dissolve the ascus. After collecting the bacteria, the released spores were washed with 1 ml of sterile water, suspended in 5 ml of phosphate buffer, and the suspension was sonicated for 3 minutes on ice to remove the mutant spores into the suspension. Dispersed. After collecting bacteria, the suspension was diluted with sterile water to a concentration of 1/10 5 to 1/10 6 , and 0.1 ml of the diluted suspension was spread on YPG agar medium (Note 2) and cultured at 30°C for 48 hours. A colony derived from a single spore was obtained. Of the 30 strains obtained in this way, 24 strains with excellent agglutination properties were obtained (frequency 80%), and these
One strain out of the 24 strains was designated as Saccharomyces (FR M17 V M2-4 ) SI (Feikoken Bacteria No. 7799). Measurement of flocculation and alcohol fermentation ability IFO-0224, RM-17, EY-1, VM-2,
For FR M17 V M2-3 and the treated yeast obtained by spore molding it as described above, the DF value indicating the degree of flocculation and the alcohol fermentation ability were measured. The DF value was determined by the method described above. In addition, alcohol fermentation ability was determined by the following method.
That is, after mixing and dissolving 3.4 g of ammonium sulfate and 0.2 g of potassium pyrosulfite in 340 g of blackstrap molasses from Okinawa, the pH was adjusted to 4.5 with sulfuric acid, and the mixed solution was centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes. Ta. Take 70 ml of the supernatant liquid obtained in this way, add 7 ml of the preculture solution of the bacterial strain to each liquid, and store them at 30°C.
Batch culture of RM-17 was carried out with intermittent stirring (repetition of stirring for 30 seconds and standing still for 10 minutes), and after 24 hours and
After 48 hours, the amount of ethanol produced in each culture solution was measured by gas chromatography. The measurement results are shown in Table 3 below.

【表】 表3から明らかなように、ある程度の凝集性
(DF値=4)を有する融合酵母FRM17VM2−4を
胞子形成処理することにより、優れた凝集性
(DF値=5)を有する酵母(FRM17VM2−4)S1
を得ることができる。 使用例(アルコール連続発酵) (FRM17VM2−4)S1を用いてつぎの操作によ
りアルコール連続発酵を行ない、そのアルコール
発酵能を調べた。 発酵装置として、第1図に示すアルコール発酵
装置を用いた。これは実容積700mlのガラス製流
動層型発酵槽1を主体とし、温度制御およびPH制
御できるように構成されている。そして発酵原料
はポンプ2によつて同槽1の底部に供給され、反
応液はポンプ3で同槽の頂部から底部に戻され、
槽頂の菌体沈降部4から流出するようになつてい
る。 500ml坂口フラスコにおいてYPG培地(注1)
100mlを調整し、これを温度121℃で10分間殺菌し
た後、YPG寒天斜面培地(注2)に保存した
(FRM17VM2−4)S1株を1白菌耳植菌し、30℃
で1夜培養した。こうして活性な(FRM17VM2
4)S1の前培養液を得た。 フイリピン産廃糖蜜培地(注11)700mlが入つ
ている発酵槽1に上記前培養液100mlを入れ、発
酵温度30℃で8時間回分培養を行なつた。ついで
上記廃糖蜜培地を発酵槽1に流量35ml/時(希釈
率=0.05時-1)で連続的に供給し、培地の供給量
を徐々に増加ていつて連続発酵を行なつた。 その結果、培地供給量を175ml/時(希釈率=
0.25時-1)に増加しても、本酵母の優れた凝集性
により、槽内に直径1〜4mmのフロツクが形成さ
れて、槽内の菌体濃度(注12)は47g/という
高い値に維持された。また産生アルコールは61
g/という高い濃度で得られ、アルコール生産
性(注13)は第2図に示すように16g/・時と
いう高い値に達した。 比較例 酵母として(FRM17VM2−4)S1の代わりに
EY―1を用い、その他の事項を上記使用例と同
じにして、上記操作を繰返した。 その結果、培地供給量が70ml/時(希釈率=
0.1時-1)を超えると、アルコール生産性(注13)
は第2図に示すように4g/・時から急激に低
下した。 V 培地および試薬 培地および試薬はそれぞれつぎのとおりであ
る。 (注1) YPG培地 酵母エキス 10g/ ポリペプトン 20g/ グルコース 20g/ (注2) YPG寒天培地 酵母エキス 10g/ ポリペプトン 20g/ グルコース 20g/ 寒 天 20g/ (注3) 胞子形成培地 酢酸ナトリウム 5g/ 寒 天 20g/ (注4) リン酸緩衝液 0.1Mリン酸緩衝液 PH=7.5 (注5) 溶菌酵素溶液 0.1Mリン酸緩衝液(PH7.5)にザイモリ
アーゼ20T(生化学工業社製)を0.05%溶
かした溶液2mlと、2―メルカプトエタノ
ール1.4μとの混合液 (注6) 最小培地 Difco‐Yeast Nitrogen Base W/O
Amino acid(Difco社製) 6.7g/ グルコース 20g/ 寒 天 20g/ (注7) プロトプラスト調製液 1.5M塩化カリウム0.8mlと、2/15Mリ
ン酸緩衝液(PH7.5)1.0mlと、2―メルカ
プトエタノール1.4μと、ザイモリアーゼ
20T(生化学工業社製)を0.1Mリン緩衝液
(PH7.5)に0.25%溶かした溶液0.2mlとの混
合液 (注8) 等張液 0.6M塩化カリウム水溶液 (注9) ポリエチレングリコール水溶液 塩化カルシウム 5.6g/ ポリエチレングリコール(PEG−600)
300g/ (注10) 重層用培地 グルコース 20g/ Difco‐Yeast Nitrogen Base W/O
Amino acid(Difco社製) 6.7g/ Difco‐Bact Agar(Difco社製) 30g/ (注11) フイリピン産廃糖蜜培地 フイリピン産廃糖蜜 280g/ 硫酸アンモニウム 2.8g/ ピロ亜硫酸カリウム 0.5g/ 消泡剤 0.2g/ とよりなる混合液を硫酸でPH4.5に調整し
たもの (注12) 菌体濃度 発酵槽内の培養液を一定量とり、遠心分
離機で菌体を集め、洗浄後、これを温度
800℃で燃焼し、焼失した重量を菌体量と
して算出したもの (注13) アルコール生産性 培養液1当り1時間に生産されるアル
コールの重量(g)
[Table] As is clear from Table 3, by sporulating the fusion yeast FR M17 V M2-4 , which has a certain degree of flocculation (DF value = 4), excellent flocculation (DF value = 5) was achieved. Yeast with (FR M17 V M2-4 ) S1
can be obtained. Usage Example (Continuous Alcohol Fermentation) (FR M17 V M2-4 ) Continuous alcohol fermentation was carried out using S1 according to the following procedure, and its alcohol fermentation ability was investigated. As the fermentation apparatus, an alcohol fermentation apparatus shown in FIG. 1 was used. This mainly consists of a glass fluidized bed fermenter 1 with an actual volume of 700 ml, and is configured to be able to control temperature and pH. Then, the fermentation raw material is supplied to the bottom of the tank 1 by pump 2, and the reaction liquid is returned from the top to the bottom of the tank by pump 3.
It is designed to flow out from the bacterial cell sedimentation section 4 at the top of the tank. YPG medium (Note 1) in a 500ml Sakaguchi flask
After adjusting 100 ml and sterilizing it at a temperature of 121°C for 10 minutes, one strain of S1 (FR M17 V M2 -4) stored in a YPG agar slant medium (Note 2) was inoculated into an ear of 30°C.
The cells were cultured overnight. Thus active (FR M17 V M2
4) A preculture solution of S1 was obtained. 100 ml of the above preculture solution was placed in fermenter 1 containing 700 ml of Philippine molasses medium (Note 11), and batch culture was carried out at a fermentation temperature of 30° C. for 8 hours. Next, the molasses medium was continuously supplied to the fermenter 1 at a flow rate of 35 ml/hour (dilution rate = 0.05 hour -1 ), and the supply amount of the medium was gradually increased to carry out continuous fermentation. As a result, the medium supply amount was 175ml/hour (dilution rate =
Even if the yeast increases to 0.25 h -1 ), flocs with a diameter of 1 to 4 mm are formed in the tank due to the excellent flocculation properties of this yeast, and the bacterial cell concentration (Note 12) in the tank remains at a high value of 47 g/. was maintained. Also, the alcohol produced is 61
The alcohol productivity (Note 13) reached a high value of 16 g/hr as shown in Figure 2. Comparative example As yeast (FR M17 V M2 -4) instead of S1
The above operation was repeated using EY-1 and making other matters the same as in the above usage example. As a result, the medium supply amount was 70ml/hour (dilution rate =
If it exceeds 0.1 h -1 ), alcohol productivity (Note 13)
As shown in Fig. 2, the amount decreased rapidly from 4 g/h. V Medium and Reagents The medium and reagents are as follows. (Note 1) YPG medium yeast extract 10g/ polypeptone 20g/ glucose 20g/ (note 2) YPG agar medium yeast extract 10g/ polypeptone 20g/ glucose 20g/ agar 20g/ (note 3) Sporulation medium sodium acetate 5g/ agar 20g/ (Note 4) Phosphate buffer 0.1M phosphate buffer PH = 7.5 (Note 5) Lytic enzyme solution 0.05% Zymolyase 20T (manufactured by Seikagaku Corporation) in 0.1M phosphate buffer (PH 7.5) A mixture of 2ml of the dissolved solution and 1.4μ of 2-mercaptoethanol (Note 6) Minimal medium Difco-Yeast Nitrogen Base W/O
Amino acid (manufactured by Difco) 6.7g/ Glucose 20g/ Agar 20g/ (Note 7) Protoplast preparation solution 1.5M potassium chloride 0.8ml, 2/15M phosphate buffer (PH7.5) 1.0ml, 2- Mercaptoethanol 1.4μ and zymolyase
Mixture of 0.2ml of 0.25% solution of 20T (Seikagaku Corporation) in 0.1M phosphorous buffer (PH7.5) (Note 8) Isotonic solution 0.6M potassium chloride aqueous solution (Note 9) Polyethylene glycol aqueous solution Calcium chloride 5.6g/Polyethylene glycol (PEG-600)
300g/ (Note 10) Overlay medium glucose 20g/ Difco‐Yeast Nitrogen Base W/O
Amino acid (manufactured by Difco) 6.7g/ Difco-Bact Agar (manufactured by Difco) 30g/ (Note 11) Philippine molasses medium Philippine molasses 280g/ Ammonium sulfate 2.8g/ Potassium pyrosulfite 0.5g/ Antifoaming agent 0.2g/ (Note 12) Bacterial cell concentration Take a certain amount of the culture solution in the fermenter, collect the microbial cells using a centrifuge, wash them, and adjust the temperature to
Calculated as the amount of bacterial cells burned at 800℃ (Note 13) Alcohol productivity Weight of alcohol produced in 1 hour per 1 culture solution (g)

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は連続発酵のフローシート、第2図は希
釈率とアルコール生産性の関係を示すグラフであ
る。
Figure 1 is a flow sheet for continuous fermentation, and Figure 2 is a graph showing the relationship between dilution rate and alcohol productivity.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ●DF値5なる凝集性を有し、 ●廃糖蜜340g/と硫酸アンモニウムとピロ亜硫
酸カリウムのPH4.5の混合液を遠心分離し、得
られた上澄液の70mlに菌株の前培養液7mlを加
えて、回分培養を行なうことにより、24時間後
および48時間後にそれぞれ53.1g/および57.5
g/のエタノールを生成する 酵母サツカロマイセス・セルビシエ
(Saccharomyces cerevisiae)(FRM17VM2−4)
S1(微工研菌寄第7799号)。
[Claims] 1 ●Has a flocculating property with a DF value of 5, ●Centrifuges a mixture of 340 g of blackstrap molasses, ammonium sulfate, and potassium pyrosulfite at pH 4.5, and adds 70 ml of the resulting supernatant. By adding 7 ml of the preculture solution of the strain and performing batch culture, 53.1 g/ and 57.5 g/ml were obtained after 24 and 48 hours, respectively.
Yeast Saccharomyces cerevisiae (FR M17 V M2 -4) producing g/g of ethanol
S1 (Feikoken Bibori No. 7799).
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