JPH01247080A - 2段階発酵による多糖類の製造法 - Google Patents
2段階発酵による多糖類の製造法Info
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- JPH01247080A JPH01247080A JP1039166A JP3916689A JPH01247080A JP H01247080 A JPH01247080 A JP H01247080A JP 1039166 A JP1039166 A JP 1039166A JP 3916689 A JP3916689 A JP 3916689A JP H01247080 A JPH01247080 A JP H01247080A
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- C12N1/38—Chemical 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はバイオマス生産の第1段階では、事実上培養培
地に多糖類は存在しないような2段階の発酵による多糖
類の製造方法に関する。
地に多糖類は存在しないような2段階の発酵による多糖
類の製造方法に関する。
[発明が解決しようとする課題〕
多くの多糖類を生産する微生物、細菌、真菌は増殖中に
ポリマ一体を分泌し、前培養培地は急速に粘稠になり、
これは攪拌効果および培地の通気を減少し、バイオマス
生産の収率および到達し得る最高細胞濃度を限定してし
まう。種々の解決法が提案されてきたが細胞増殖と多糖
類生産とを切り放したものであった。これらの解決法の
一つはキサンタンの連続的製法における、アメリカ特許
第3328262号、またはアメリカ特許第32517
49号、またはヨーロッパ特許公開第0112661号
に記載のような炭水化物に偏向した培地を用いるしので
あり、これは、単一の炭素含有栄養物として、キサンタ
ンを生産するザントモナス・カンペストリス(Xant
homonas CampestriS)に多糖類の生
合成を許さない、キンロース、またはグリセリンのよう
な化合物を前培養培地に導入するものである。
ポリマ一体を分泌し、前培養培地は急速に粘稠になり、
これは攪拌効果および培地の通気を減少し、バイオマス
生産の収率および到達し得る最高細胞濃度を限定してし
まう。種々の解決法が提案されてきたが細胞増殖と多糖
類生産とを切り放したものであった。これらの解決法の
一つはキサンタンの連続的製法における、アメリカ特許
第3328262号、またはアメリカ特許第32517
49号、またはヨーロッパ特許公開第0112661号
に記載のような炭水化物に偏向した培地を用いるしので
あり、これは、単一の炭素含有栄養物として、キサンタ
ンを生産するザントモナス・カンペストリス(Xant
homonas CampestriS)に多糖類の生
合成を許さない、キンロース、またはグリセリンのよう
な化合物を前培養培地に導入するものである。
しかし、第1の解決法では、炭水化物濃度の制御か困難
なため、満足な増殖を維持するが、多糖類の生合成は弱
いものであった。一方、第2の解決法では、増殖中に多
糖類分泌を妨げる炭素含有栄養物は数種の一生物につい
てしか公知でないことが判明しており、特にすべて種類
の微生物に効果的であるとは考えられてない。本発明の
目的は前培養段階での多糖類の分泌を妨げろことではな
く、かわりに、その生成につれて、これを酵素的方法に
より分解するものである。
なため、満足な増殖を維持するが、多糖類の生合成は弱
いものであった。一方、第2の解決法では、増殖中に多
糖類分泌を妨げる炭素含有栄養物は数種の一生物につい
てしか公知でないことが判明しており、特にすべて種類
の微生物に効果的であるとは考えられてない。本発明の
目的は前培養段階での多糖類の分泌を妨げろことではな
く、かわりに、その生成につれて、これを酵素的方法に
より分解するものである。
[課題を解決するための手段]
本発明の第1の目的は、増粘性多糖類を生産する微生物
マスの製造方法であり、これらの微生物を、その増殖を
促進し、生成した多糖類の分解を触媒する酵素を含有す
る培地中で培養することからなる。
マスの製造方法であり、これらの微生物を、その増殖を
促進し、生成した多糖類の分解を触媒する酵素を含有す
る培地中で培養することからなる。
上記方法は、キサンタンを生産するザントモナス(X
ayHllomonas)型細菌、特にザントモナス・
ベギオニアx(Xanthomonas begion
iae)、ザントモナス・カンペストリス(X ant
homonas campestris)、ザントモナ
ス・ベシ、カドリア(Xanthomonas ves
icatoria)およびザントモナス・ビシ(X a
nthom。
ayHllomonas)型細菌、特にザントモナス・
ベギオニアx(Xanthomonas begion
iae)、ザントモナス・カンペストリス(X ant
homonas campestris)、ザントモナ
ス・ベシ、カドリア(Xanthomonas ves
icatoria)およびザントモナス・ビシ(X a
nthom。
nas pici)種、アルギニン酸を生産するアゾバ
クター (A zobacter)型細菌、特にアゾバ
クター・ビネランディイ(Azobacter vin
elandii)種、アグロバクテリウム・ラディオバ
クタ−(A grobacterium radiob
acter)およびアルカリゲネス・フェカーリス(A
Icaligenes faecalis)種、およ
びスクレログルカンを生産するプソイドモナス・ミゾゲ
ネス(P seudomonas myxogenes
)、デキストランを生産する細菌であるリュコノストッ
ク・メゼンテロイデス(L euconostoc m
esenteroides)種、およびスクレログルカ
ンを生産する真菌である、アメリカ特許第330184
8号記載のようなスクレロチウム(S c 1erot
ium)型、のような増粘性多糖類を生産する細菌、
または真菌のバイオマスを得るのに用いることができる
。
クター (A zobacter)型細菌、特にアゾバ
クター・ビネランディイ(Azobacter vin
elandii)種、アグロバクテリウム・ラディオバ
クタ−(A grobacterium radiob
acter)およびアルカリゲネス・フェカーリス(A
Icaligenes faecalis)種、およ
びスクレログルカンを生産するプソイドモナス・ミゾゲ
ネス(P seudomonas myxogenes
)、デキストランを生産する細菌であるリュコノストッ
ク・メゼンテロイデス(L euconostoc m
esenteroides)種、およびスクレログルカ
ンを生産する真菌である、アメリカ特許第330184
8号記載のようなスクレロチウム(S c 1erot
ium)型、のような増粘性多糖類を生産する細菌、
または真菌のバイオマスを得るのに用いることができる
。
使用酵素は生産される多糖類に関連して選択する。
例えば、ザントモナス(X anthomonas)を
得るために、バシラス(B acillus)株により
生産される酵素組成物を用いることができ、デベロップ
メンタル・インダストリー・オブ・ミクロバイオロジイ
(Dev、 Ind、 Microbiol)第26
巻第281−288頁(1984年)に記載のフラボバ
クテリウム(F ravobacterium)種の純
粋または混合物のいずれか、またはジャーナル・オブ・
インダストリアル・ミクロバイオロジイ(J 、 I
nd、 Microbiol)第31−37頁(19
86年)に記載の組成物を用いることができる。
得るために、バシラス(B acillus)株により
生産される酵素組成物を用いることができ、デベロップ
メンタル・インダストリー・オブ・ミクロバイオロジイ
(Dev、 Ind、 Microbiol)第26
巻第281−288頁(1984年)に記載のフラボバ
クテリウム(F ravobacterium)種の純
粋または混合物のいずれか、またはジャーナル・オブ・
インダストリアル・ミクロバイオロジイ(J 、 I
nd、 Microbiol)第31−37頁(19
86年)に記載の組成物を用いることができる。
スクレロチウム(S c 1erot ium)生産の
ためには、例えば、アメリカ特許第3423288号記
載のエフ・イー・ハレックによる担子菌類(Basid
iomycetes)のベータ−1.3−グルカナーゼ
、スボロトリクム・ディモルフォスポールム(S po
rotrichum dimorphosporum)
の培養によって得られたベータ−1.3−グルカナーゼ
、および特に、ATCC第24562号に登録された株
の培養によって得られたもの、および商標グルカネック
スのらとにノボ社(デンマーク)から市販されているベ
ータ−1,3−ベータ−1.6−グルカナーゼ、または
商標ラビダーゼGL150のもとにギストーブロケイド
社から市販されているベータ−1.3−へ−ター1.6
−グルカナーゼがある。
ためには、例えば、アメリカ特許第3423288号記
載のエフ・イー・ハレックによる担子菌類(Basid
iomycetes)のベータ−1.3−グルカナーゼ
、スボロトリクム・ディモルフォスポールム(S po
rotrichum dimorphosporum)
の培養によって得られたベータ−1.3−グルカナーゼ
、および特に、ATCC第24562号に登録された株
の培養によって得られたもの、および商標グルカネック
スのらとにノボ社(デンマーク)から市販されているベ
ータ−1,3−ベータ−1.6−グルカナーゼ、または
商標ラビダーゼGL150のもとにギストーブロケイド
社から市販されているベータ−1.3−へ−ター1.6
−グルカナーゼがある。
リュコノストック・メゼンテロイデス(L eucon
ostoc mesenteroides)を得るため
には、例えば、「ストレプトコッカス・ムタン(s t
reptcoccus mutans)の分子生物学
および免疫学」ハマダら、エルセビエル スコツトラン
ド版(1986年)第205−215頁に記載のストレ
プトコッカス・ムタン(S treptcoccus
mutans)デキストラナーゼ、またはノボ社から
市販されているペニシリウム・リラシナム(Penic
ilium Iilacfnum)に由来する真菌性
デキストラナーゼおよびベータ−1.3=ベータ−1.
6−グルカナーゼがある。
ostoc mesenteroides)を得るため
には、例えば、「ストレプトコッカス・ムタン(s t
reptcoccus mutans)の分子生物学
および免疫学」ハマダら、エルセビエル スコツトラン
ド版(1986年)第205−215頁に記載のストレ
プトコッカス・ムタン(S treptcoccus
mutans)デキストラナーゼ、またはノボ社から
市販されているペニシリウム・リラシナム(Penic
ilium Iilacfnum)に由来する真菌性
デキストラナーゼおよびベータ−1.3=ベータ−1.
6−グルカナーゼがある。
前培養培地に導入する酵素量は、酵素、多糖類の性質お
よび純度、および増殖段階でのその生産率に関係ない。
よび純度、および増殖段階でのその生産率に関係ない。
当業者は予備試験によって各場合の効果的な濃度を決定
することができろ。
することができろ。
同様に検討した多糖類を減少させるために利用し得る酵
素から選ばれた酵素は前培養のpHおよび温度条件では
高い酵素活性を示し、生産段階に入る萌、または中に不
活性化され得るものである。
素から選ばれた酵素は前培養のpHおよび温度条件では
高い酵素活性を示し、生産段階に入る萌、または中に不
活性化され得るものである。
本発明のもう1つの目的は、2段階の発酵による多糖類
の製造方法である。すなわち多糖類を加水分解する酵素
の存在下、前培養によって分泌微生物の所定量を産生じ
、当該微生物を培養し、生産に適した培地中で多糖類を
製造するものである。
の製造方法である。すなわち多糖類を加水分解する酵素
の存在下、前培養によって分泌微生物の所定量を産生じ
、当該微生物を培養し、生産に適した培地中で多糖類を
製造するものである。
本方法は、実質上、明らかに短時間で従来法と同量の多
糖類を得る点において特に優れている。
糖類を得る点において特に優れている。
前培養および発酵の条件は増殖中に加水分解を誘導、ま
たは反対に生産段階では加水分解を阻害のいずれをもす
るように選択する。例えば、前培養および培養培地のp
H1および/または温度の選択は促進、または不活性化
の一手段である。ある種の場合には従来の方法を用いる
ことができる。
たは反対に生産段階では加水分解を阻害のいずれをもす
るように選択する。例えば、前培養および培養培地のp
H1および/または温度の選択は促進、または不活性化
の一手段である。ある種の場合には従来の方法を用いる
ことができる。
酵素の阻害剤、またはアロステリック効果剤も、前培養
の終点で培地中に導入することができる。
の終点で培地中に導入することができる。
場合によっては、酵素活性を中和するために前培養の終
点で、ブロスを選択酵素が変性する温度、またはpHで
処理する。
点で、ブロスを選択酵素が変性する温度、またはpHで
処理する。
もし、多糖類の加水分解によって培地中に微生物が同化
し得る炭水化物が放出されるならば、前培養段階中に、
微生物のための炭素含有栄養素として用いられろ生産物
はかなり少ない量を培養培地に導入する。例えば、スク
レロチウム・ロルフシイ(S clerotiui
rolfsii)の前培養では、外部添加のグルコース
の含量は少なくとも70%だけ減少させる。
し得る炭水化物が放出されるならば、前培養段階中に、
微生物のための炭素含有栄養素として用いられろ生産物
はかなり少ない量を培養培地に導入する。例えば、スク
レロチウム・ロルフシイ(S clerotiui
rolfsii)の前培養では、外部添加のグルコース
の含量は少なくとも70%だけ減少させる。
多糖類の加水分解によって微生物が炭素含有栄養素とし
て用いる炭水化物が生成されるならば生産段階中の培地
に少量の酵素活性が残っていてもよい。
て用いる炭水化物が生成されるならば生産段階中の培地
に少量の酵素活性が残っていてもよい。
実施例による下記の記載は、スクレロチウム・ロルフシ
4 (S clerotium rolfsii)真
菌の発酵によるスクレログルカンの製造に本発明の方法
を適用したものである。
4 (S clerotium rolfsii)真
菌の発酵によるスクレログルカンの製造に本発明の方法
を適用したものである。
実施例:
前項l:ATcc第15206号株の凍結スクレロチウ
ムからスクレロチウム・ロルフシイ(Scleroti
um rolfsii)の産生a)真菌の再生; 5凍結菌核を、グルコース4.5g、NaNO30,2
g、酵母抽出物0.1g、KH2P0.0.1g、Mg
5O,0,25gおよびチアミンo、oo。
ムからスクレロチウム・ロルフシイ(Scleroti
um rolfsii)の産生a)真菌の再生; 5凍結菌核を、グルコース4.5g、NaNO30,2
g、酵母抽出物0.1g、KH2P0.0.1g、Mg
5O,0,25gおよびチアミンo、oo。
5gを含有する水性滅菌培地100m1を含む三角フラ
スコ中に入れる。
スコ中に入れる。
密閉したフラスコを撹拌下、28℃にて96時間インキ
ュベートさせる。
ュベートさせる。
b)撹拌下、6リツトル発酵容器中第1接種物の製造:
再生フラスコ4個の内容物を、グルコース176 g、
N a N Os 8 L酵母抽出物40g、KHt
Po、4g、MgSOt4g、チアミン0.02gおよ
びプルロニック(商標)のような消泡剤4gを含有する
水性滅菌培地4リツトル中に入れ、滅菌グルカネックス
(商標)160mgを添加する。
N a N Os 8 L酵母抽出物40g、KHt
Po、4g、MgSOt4g、チアミン0.02gおよ
びプルロニック(商標)のような消泡剤4gを含有する
水性滅菌培地4リツトル中に入れ、滅菌グルカネックス
(商標)160mgを添加する。
10%水酸化ナトリウム水溶液を添加してp)lを4.
5に保ちながら撹拌下28°Cにて44時間維持する。
5に保ちながら撹拌下28°Cにて44時間維持する。
C)撹拌下、15リットル発酵容器中にて第2接種物の
製造: 上記で得た接種物1リツトルを、グルコース350g、
NaN0s28g1アルコールに浸漬トウモロコシ7.
2gXKHtP0.7g、Mg5O,I O。
製造: 上記で得た接種物1リツトルを、グルコース350g、
NaN0s28g1アルコールに浸漬トウモロコシ7.
2gXKHtP0.7g、Mg5O,I O。
5g1チアミン0.05gおよびプルロニック(商標)
およびグルカネブクス(商標)400mgを含有する水
性滅菌培地lθリットル中に入れる。
およびグルカネブクス(商標)400mgを含有する水
性滅菌培地lθリットル中に入れる。
全混合物を撹拌下28℃にて24時間維持する。
かくして得られた培地は大量のバイオマスを含み、イン
キュベーション期間の終点では、従来の発酵では2g/
kgであるのに対し培地1kg当たりlogである。
キュベーション期間の終点では、従来の発酵では2g/
kgであるのに対し培地1kg当たりlogである。
d)スクレログルカンの製造ニ
ゲルコース350g、NaNO314g−アルコール浸
漬トウモロコシ3.6g、Mg50,10.5g。
漬トウモロコシ3.6g、Mg50,10.5g。
Kl(2P0.7g、プルロニック(商標)5gおよび
接種物1リツトルを含有する水性滅菌培地101を接種
物製造に使用した型と同じ型の15リットル発酵容器中
に入れる。
接種物1リツトルを含有する水性滅菌培地101を接種
物製造に使用した型と同じ型の15リットル発酵容器中
に入れる。
全混合物をp)lを10%NaOH水溶液を添加してp
)(を3に維持しつつ、撹拌下28℃にて36゜5時間
インキュベートする。
)(を3に維持しつつ、撹拌下28℃にて36゜5時間
インキュベートする。
その後、発酵培地を利用目的に従って、バイオマスを濾
過して分離し、スクレログルカンをイソプロパツールの
ようなアルコール溶媒を添加して沈澱させるか、または
、アルコール溶媒を発酵培地に添加し、生成した沈澱物
を分離するかのいずれかのような公知の方法により処理
する。
過して分離し、スクレログルカンをイソプロパツールの
ようなアルコール溶媒を添加して沈澱させるか、または
、アルコール溶媒を発酵培地に添加し、生成した沈澱物
を分離するかのいずれかのような公知の方法により処理
する。
本発明の方法によると、スクレログルカンは、酵素なし
の公知の発酵において得られるのと同量が得られる。生
成した多糖類の量は、実質的に培地中に存在するグルコ
ースの量により変化する。
の公知の発酵において得られるのと同量が得られる。生
成した多糖類の量は、実質的に培地中に存在するグルコ
ースの量により変化する。
他方、酵素なしの従来法の発酵時間は48時間であり、
本方法では36.5時間である。
本方法では36.5時間である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、多糖類を生産する微生物マスを得る方法において、
微生物の増殖を、多糖類を加水分解する酵素を含有する
培地中で行なうことを特徴とする方法。 2、微生物がスクレログルカン(sclerogluc
ane)を産生するスクレロチウム(Scleroti
um)型真菌である、請求項1記載の方法。 3、酵素がベータ−1,3−グルカナーゼである、請求
項2記載の方法。 4、酵素がベータ−1,3−ベータ−1,6−グルカナ
ーゼである、請求項2記載の方法。 5、発酵による多糖類の製造方法において、微生物の増
殖段階を、多糖類を加水分解する酵素の存在下で行なう
ことを特徴とする方法。 6、酵素が、増殖段階の終点で、pH、または温度の修
正により阻害される、請求項5記載の方法。 7、酵素がpHを適値に固定することにより製造段階中
に不活性化される、請求項6記載の方法。 8、微生物がスクレログルカン産生スクレロチウム(S
clerotium)型真菌である、請求項5−7のい
ずれか1項記載の方法。 9、酵素がベータ−1,3−グルカナーゼである、請求
項8記載の方法。 10、酵素がベータ−1,3−ベータ−1,6−グルカ
ナーゼである、請求項9記載の方法。 11、製造培地のpHが3である、請求項9および10
のいずれか1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8801933A FR2627509B1 (fr) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | Procede de fermentation en deux etapes pour la production de polysaccharides |
FR881933 | 1988-02-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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---|---|
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EP (1) | EP0329558B1 (ja) |
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DE (1) | DE68919097T2 (ja) |
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FR2634219B1 (fr) * | 1988-07-13 | 1992-04-24 | Rhone Poulenc Chimie | Nouvel heteropolysaccharide bm07, procede permettant son obtention et son application dans divers types d'industries |
FR2653444A1 (fr) * | 1989-10-19 | 1991-04-26 | Elf Aquitaine | Procede d'inhibition de l'activite de l'enzyme b glucanase. |
US5262315A (en) * | 1990-04-19 | 1993-11-16 | Pernod Ricard | Production of vanillin by bioconversion of benzenoid precursors by pyenoporus |
FR2671097B1 (fr) * | 1990-12-28 | 1993-04-23 | Sanofi Sa | Souche mutante de xanthomonas campestris, procede d'obtention de xanthane et xanthane non visqueux. |
US20060039899A1 (en) * | 2004-08-23 | 2006-02-23 | Winn Robert T | Animal nutritional product that increases weight gain and reduces diarrhea morbidity, mortality and severity by stimulation of natural immune response, nutritional support of immune function and supplemental nutricines and probiotics |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4374929A (en) * | 1980-07-14 | 1983-02-22 | Standard Oil Company (Indiana) | Production of xanthan gum from a chemically defined medium introduction |
US4311796A (en) * | 1980-07-14 | 1982-01-19 | Standard Oil Company (Indiana) | Method for improving specific xanthan productivity during continuous fermentation |
US4338399A (en) * | 1980-09-15 | 1982-07-06 | Standard Oil Company (Indiana) | Process for recovering hydrocarbons from hydrocarbon-containing biomass |
FR2491494B1 (fr) * | 1980-10-06 | 1985-11-29 | Inst Francais Du Petrole | Procede enzymatique de clarification de gommes xanthanes permettant d'ameliorer leur injectivite et leur filtrabilite |
US4355106A (en) * | 1981-01-12 | 1982-10-19 | George Weston Limited | Continuous process for the production of gelable exopolysaccharide |
FR2506328A1 (fr) * | 1981-05-22 | 1982-11-26 | Inst Francais Du Petrole | Procede enzymatique de traitement de gommes xanthanes en vue d'ameliorer la filtration de leurs solutions aqueuses |
GB2134126B (en) * | 1982-11-30 | 1986-10-22 | Imp Biotechnology | Fermentation process for the production of polysaccharides |
FR2551087B1 (fr) * | 1983-08-30 | 1986-03-21 | Rhone Poulenc Spec Chim | Procede de traitement d'une solution de polysaccharide et son utilisation |
JPS6058089A (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-04 | Kohjin Co Ltd | キサンタンガムの製造方法 |
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1988
- 1988-02-18 FR FR8801933A patent/FR2627509B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-02-17 AT AT89400440T patent/ATE113658T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-02-17 US US07/311,775 patent/US5017479A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-17 DE DE68919097T patent/DE68919097T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 1989-02-17 JP JP1039166A patent/JP2732881B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-17 CA CA000591425A patent/CA1337339C/en not_active Expired - Fee Related
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US5017479A (en) | 1991-05-21 |
ATE113658T1 (de) | 1994-11-15 |
EP0329558B1 (fr) | 1994-11-02 |
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EP0329558A3 (en) | 1990-02-28 |
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