JPH01285186A - 氷核形成活性をもつ微生物の回収方法 - Google Patents

氷核形成活性をもつ微生物の回収方法

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JPH01285186A
JPH01285186A JP1053066A JP5306689A JPH01285186A JP H01285186 A JPH01285186 A JP H01285186A JP 1053066 A JP1053066 A JP 1053066A JP 5306689 A JP5306689 A JP 5306689A JP H01285186 A JPH01285186 A JP H01285186A
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    • 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、氷核形成活性(ice nucleatin
g ac−tivity: INA)をもつ微生物を、
その微生物を含有する培地から、乾燥形態で回収する方
法に関する。
〔従来の技術〕
米国特許筒4.200.228号明細書には雪を製造す
る方法が開示されており、この方法によれば空気中に噴
霧される小滴中に微生物が含まれている。
使用されている微生物は氷核形成を促進することが知ら
れている種類のものである。その結果、通常の温度より
可成り高い温度で雪を製造することができる。このプロ
セスに有用な代表的な微生物である。
このプロセスをいかなる規模でも使用しようとすると、
多量の微生物を必要とすることは明白である。更に、微
生物は、その貯蔵、取扱及び運搬輸送を容易にするため
に、乾燥形態で得るのが望ましい。
氷核形成活性をもつ微生物の生長条件は当業界で知られ
ている0例えばMak i及びWilloughbyの
Bacteria as Biogenic 5our
ces of FreezingNuclei、 j、
 Applied Meteorgy 17+ 104
9〜1053頁には、シュードモナス・シマン°のよう
な微生物を20℃より低い温度、即ち5℃でKoser
クエン酸液体培地(citrate broth)で生
長させることが記載されている。更に、20″Cより高
い温度で培養すると、生成される氷核は非常に少な(な
る。
前記の文献は、回収方法に関する限り、ホルマリンで処
理された濃厚培養体を凍結乾燥することが記載されてい
るが、詳細は記載されていない。
別の文献、即ちKoxloff、 5chofield
及びLu teのIce Nucleating Ac
tivity of Pseudoa+onassyr
ingae and Erwinia herbico
la、 、y、 Bacter。
■ムク22〜231頁(1983)には、pHが約7.
0のトリプトン−酵母エキス−グリセロール培地上で微
生物を生長させている。この文献では、微生物は乾燥状
態でiよ回収されておらず、懸濁液の状態で直接、活性
のテストをしている。この氷核形成活性は懸濁液中では
安定でなく、−夜で活性が低下することが認められてい
る。
前記微生物の大量生産に前記した公知の方法を用いた場
合には所望の氷核形成活性のものは得られない0発酵に
よって発酵懸濁液中に高活性を生成しても、大量の材料
を乾燥する間に活性の大半が失われてしまう、この結果
は、前記方法が商業的な量の微生物を妥当なコストで製
造することのできないプロセスであることを示している
前記の需要に応えるために、氷核形成活性(INA)の
大部分を保存する、氷核形成微生物の回収方法が提供さ
れた。この方法は米国特許第4.706,463号明細
書(1987年11月17日発行)に記載されている。
前記の方法では、最初に培地を冷却し、そして濃縮する
。1縮した後、濃縮体を寒剤液体中へ運ぶことによって
培地を凍結させる0次に、こうして得られるペレットを
凍結乾燥する。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記の米国特許明細書に記載の方法は、その運転が非常
に高価である。大量の高価な寒剤液体を必要とする。更
に、凍結乾燥工程は、望ましい水準よりも高価になる。
従って、本発明の目的は、従来公知の寒剤液体−凍結乾
燥方法に代わる方法として、より安価な物を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、氷核形成活性をもつ微生物を発酵培地から回
収する方法を提供する0本発明方法は、従来法と同じ冷
却工程と濃縮工程とを含んでいるが、続いて濃厚体を成
る条件下で噴霧乾燥する。
すなわち、本発明によれば、本発明方法は(a)  前
記の培地を15℃以下の温度にする工程、(b)  温
度を15℃以下に維持しながら前記微生物の濃厚体(好
ましくは水分含有量15〜27χ)を形成する工程、及
び (c)  生成物の温度を50℃未満に維持しながら前
記の濃厚体を噴霧乾燥する工程 からなる。
本発明方法は、微生物を含有する任意の懸濁液を乾燥し
た後で、氷核形成活性(INA)を保持することができ
る。前記のとおり、これらの微生物の発酵方法は当業界
において周知である。
特に好ましい方法は、特開昭63−102672号公報
に記載されている。更に、この型の微生物の発酵方法の
改良は特願昭62−323063号及び欧州特許出願第
63−49913号に記載されている。
本発明によって、氷核形成活性を有する任意の微生物を
回収することができる。適当な微生物としては、シュー
ドモナス例えばシュードモナス・シリンゲ、シェードモ
ナス・フルオルセンス(P。
fluorscens) 、シュードモナス・コロナフ
ァシェンス(P、 coronafaciens)、及
びシュードモナス0ビシ(P、 pisi)を挙げるこ
とができる。本発明で有用な他の微生物としては、エル
ウィニア・ヘルビコラ(Brwinia herbic
ola)を挙げることができる。現在のところ好ましい
微生物はシュードモナス・シリンゲATCC53,54
3(米国メリーランドのAmerican Type 
Cu1ture Co11ectionにブタペスト条
約に従って1986年9月23日から寄託されている)
である。
本発明による微生物の回収方法によれば、高価でな(、
操作の容易な方法が提供されると同時に、乾燥によるI
NAの欠損は許容できる程度である。
本発明方法によれば、微生物の温度は、工程の間に実用
的である範囲に低(維持することが重要である。現在の
ところ好ましい方法は、発酵培地温度をまず15℃未満
に降下させることである。次に、温度を15℃未満に維
持しながら、重!濃度好ましくは15〜27%、より好
ましくは22%の乾燥固体に濃縮する。
噴霧乾燥の前の培地の濃縮は任意の通常の方法例えば濾
過又は遠心で行うことができる。固体ボウル遠心又は円
板ボウル連続遠心を用いることができる。
本発明によれば、生成物の温度が50℃を越えないよう
に、濃縮培地を噴霧乾燥する。生成物の温度をそれより
も高く維持すると、後述する比較例4に示すように、は
とんどの発酵INAが失われる。生成物を維持する温度
を下げると、生成物の乾燥がより遅くなり、従って、噴
霧乾燥装置の処理量が低下する。従って、好ましい温度
範囲は30℃〜50℃である。
この温度に感受性の生成物を噴霧乾燥するのに成功した
ことは驚くべきことである。従来法の凍結乾燥実験では
、生成物の温度を25℃未満、より好ましくは15℃未
満に維持すべきことが分かっていた。噴霧乾燥装置で生
成物の温度をこのように低温に維持すると、乾燥の生産
性が低すぎて魅力がなくなる。この生成物を30℃〜5
0℃の乾燥温度にさらしてもINAを維持することは特
に驚くべきことである。
任意の通常の噴霧乾燥装置を用いて本発明を実施するこ
とができる。代表的な噴霧乾燥装置では、大量のガスを
含む部屋の中で、乾燥すべき生成物を小滴の形で噴霧す
る。ガスの入口温度及び乾燥すべき生成物の流速をコン
トロールして、すでに確立した方法を用いて望ましい生
成物温度を提供する。
濃縮した培地は、通常の方法を用いて、噴霧乾燥品中に
噴霧(アトマイズ)する。例えば、圧力ノズル、2つの
流体ノズル及び遠心円板を用いることができる。部屋内
のガスは便利には空気であることができるが、その他の
別のガス例えば窒素であることができる。生成物は、公
知の方法例えばサイクロンコレクターを用いて集めるこ
とができる。噴霧乾燥の詳細については、Perry及
びChllton  45、 Chemical  E
ngineers’  Handbook+第5版、2
8〜50頁以降(McGra−旧11 Book社、1
973年)を参照されたい。
以下の実施例において、INAは通常の技術で計算した
。INAの測定は、パラフィン被覆アルミニウムホイル
上に複数の微生物含有水液滴(10μl)を置き、この
ホイルを定温浴中に置いて一5℃に維持して行った。こ
の操作の詳細は、例えばVali、 Quantita
tive Evaluation ofExperia
+ental Re5ults on the Het
erogenousFreezing of 5ype
rcooled Liquids、 j、 Atoms
 Sci、+訃、402〜409 (1971)に記載
されている。以下の実施例で報告したINAは、乾燥微
生物1g当りの氷核形成部位の数である。本発明の目的
に対して、乾燥することなく発酵器から直接サンプリン
グしたサンプルを用いてINAを測定した。従って、こ
れを「発酵器I NAJと称する。回収された乾燥生成
物のINAは「回収I NA、と称する。
〔実施例〕
以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。
劃」− マンニトールと酵母エキスと硫酸マグネシウムとを含む
栄養培地を含有する寒天板上にシュードモナス・シリン
ゲ(P、 syringae)^TCCNα53543
を筋状に塗布した。26℃で48時間後、5つの板を用
い、同じ培地を含むIO1発酵発酵器種した。
26℃で12時間後、この液体種を用い、下記の第1表
に記載のように、1001’発酵培地を播種した。
マンニトール      80g/l 酵母エキス       20g/l 硫酸マグネシウム     18/1 発酵温度を21℃にコントロールした。発酵の際に、4
N硫酸及び2N水酸化ナトリウムでpHをコントロール
した。pHが6.6に近づいた場合には酸を添加し、p
oが5.6に近づいた場合には塩基を加えた。溶解酸素
は、30%飽和よりも高く維持した0発泡の制御に必要
なので、発泡防止剤を加えた。
24時間後に、細胞重量は18g乾燥細胞/lに達した
0発酵器INAは1.51 X 10’であった。
発酵液を5℃に冷却し、その温度を5℃に維持しながら
遠心分離した。固体を集め、リン酸バッファー(pH7
,0)中で固体含量20%に懸濁した。
窒素を用い、118℃で、実験室規模の噴霧乾燥器(米
国メリーランド州コロンビア、N1ro製)の中へスラ
リーをポンプで送った。ポンプ速度は30IJ1/l1
iIIであり、出口温度及び従って生成物温度は50℃
であった。回収INAは0.57 X 10’であった
■又 噴霧乾燥の際の最大生成物温度を約41℃とすること以
外は前記例1の操作を繰返した。これは、ガス温度を8
0℃とし、ポンプ速度を201n1/mimとすること
によって達成した。回収INAは1.29×10#であ
った。
貫主 噴霧乾燥の際の最大生成物温度を約36℃とすること以
外は前記例1の操作を繰返した。これは、ガス温度を8
0℃とし、ポンプ速度を251d/mimとすることに
よって達成した。回収INAは1.51×10′であっ
た0発酵器ISAも同じであった。
■土 本例は比較例である。
噴霧乾燥の際の最大生成物温度を約68℃とすること以
外は前記例1の操作を繰返した。これは、ガス温度を1
18℃とし、ポンプ速度を7III!l/lll111
1とすることによって達成した。回収INAは0.13
X10#であった。これは発酵器INAの10%に足り
ない。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、氷核形成活性をもつ微生物を発酵培地から回収する
    方法であって、 (a)前記の培地を15℃以下の温度にする工程、 (b)温度を15℃以下に維持しながら前記微生物の濃
    厚体を形成する工程、及び (c)生成物の温度を50℃未満に維持しながら前記の
    濃厚体を噴霧乾燥する工程 を含んでなる、前記の回収方法。
JP1053066A 1988-03-07 1989-03-07 氷核形成活性をもつ微生物の回収方法 Expired - Lifetime JPH0630568B2 (ja)

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