JPH022596B2

JPH022596B2 -

Info

Publication number: JPH022596B2
Application number: JP22291882A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Suzuki; Mitsuo Igami; Yoshio Yokomizo; Isamu Harasawa
Original assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Current assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1990-01-18
Also published as: JPS59113893A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、新規なアラニンの生産方法に関し、
さらに詳しくは、アラニン生産性微生物を特定の
期間、特定の波長域光の光線の照射下に培養する
ことにより、アラニンの生産性を向上させるアラ
ニンの生産方法に関する。本発明者等は、各種有用植物の生育、有用植物
に対する病害糸状菌類の繁殖の防除、藻類植物の
培養等において、光質条件が如何に影響するかを
研究している過程において、全く、偶然的に、ア
ラニン生産性微生物を特定の期間、300〜400nｍ
の波長域の紫外線を実質的に含有する特定の光線
の積極的照射下に培養するとアラニンの生産性が
大いに向上することを見出し、本発明を完成する
に至つた。かくして、本発明に従がえば、アラニンの生産
方法において、アラニン生産性微生物を増殖させ
た後に、該微生物の培養を少くとも、300〜400n
ｍの波長域の紫外線を実質的に含有する光線の照
射下に行うことを特徴とするアラニンの生産方法
が、提供される。本発明において、「アラニン生産性微生物」と
は、アラニンを微生物体内において、又は体外に
代謝生産物として、生産する能力を有する微生物
をいう。本発明の方法は、本発明者等の経験及び
後述する実施例の結果から明らかなように、一般
的に言つて、どのような種類の微生物に対しても
適用することができ、それによつて、大なり、小
なりアラニンの生産性の向上効果を期待できる
が、中でも細菌類に対して、特にその効果が著し
い。かかる細菌類には、コリネバクテリウム
（Corynebacterium）属、ブレビバクテリウム
（Brevibacterium）属、ミクロバクテリウム
（Microbacterium）属、アルスロバクター
（Arthrobacter）属、ノカルデイア（Nocardia）
属、ロドコツカス（Rhodococcus）属、バチル
ス（Bacillus）属、シユードモナス
（Pzeudomonas）属、ザルチナ（Sarcina）属、
プロテウス（Proteus）属、キサントモナス
（Xanthomonas）属、アエロバクター
（Aerobacter）属、エシエリキア（Escherichia）
属、セラチア（Serratia）属、アクロモバクター
（Achromobacter）属、フラボバクテリウム
（Flavobacterium）属、およびスタフイロコツカ
ス（Staphylococcus）属等が包含される。また、
細菌類以外では、酵母菌類としてキヤンデイダ
（Candida）属、ロドトルラ（Rhodotorula）属、
トルロープシス（Torulopsis）属、およびクリ
プトコツカス（Cryptococcus）属等が、放線菌
類としてストレプトマイセス（Streptomyces）
属が、そして糸状菌類としてアスペルギルス
（Aspergillus）属、リゾプス（Rhizopus）属、
モニリア（Monilia）属、およびムコール
（Mucor）属等があげられる。これ等微生物の中
でも細菌類が好ましく、さらに、コリネバクテリ
ウム属、ブレビバクテリウム属および、ミクロバ
クテリウム属が好ましく、特に、コリネバクテリ
ウム属および、ブレビバクテリウム属が好適であ
る。従来、アミノ酸の発酵法による工業的生産は、
通常、終始暗黒のタンク内で行なわれており、光
線の照射を実質的に回避した条件下に行なわれて
いる。本発明は、かかる従来のアミノ酸の発酵的
生産法とは対照的に、培養系内の微生物を増殖さ
せた後に上記特定の光線を積極的に照射しながら
微生物の培養を行なうものであり、この点、本発
明の方法は従来の発酵法とは本質的に相違するも
のである。照射しうる光線は、少なくとも300〜400nｍの
波長の紫外線を実質的に含有する紫外線である限
り、特に制限はなく、自然光線のみならず、人工
光線も使用することができる。本発明における
「少なくとも300〜400nｍの波長域の紫外線を実
質的に含有する光線」とは、少くとも300〜400n
ｍの波長域、全域の紫外線を実質的に含有する光
線のみならず、300〜400nｍの波長域のうち、特
定の選択された波長／又は波長域の紫外線を実質
的に含有する光線をいう。例えば、人工光源として300〜400nｍの波長域
の紫外線を発光する蛍光灯（FL−BL−Ｂ）と
300〜350nｍの波長域を選択的に透過し、他の光
線を遮蔽する干渉フイルターを併用することによ
り、300〜350nｍの波長域の紫外光を実質的に含
有する光線を本発明に使用することもできる。しかして、人工光線を用いる場合には、必要に
応じ光フイルターを用い、少なくとも300〜400n
ｍの波長の紫外線の光量が10000〜5μw／cm²、好
ましくは1000〜50μw／cm²、更に好ましくは500〜
100μw／cm²に抑制れた人工光線の照射下に培養す
ることが好ましい。一方、可視光線領域の波長の光線は、白色光、
複色光及び単色光のいずれが混合されていてもよ
い。本発明による上記特定の光線の照射は、アラニ
ン生産性微生物を一定量まで培養増殖させた後に
行われるとアラニンの生産性が向上される。アラ
ニン生産性微生物は培地に接種されると誘導期を
経て、対数増殖期に入り、活発に増殖を行い、そ
の後、増殖は停止し、更に培養を続けると、微生
物は、自己消化を起し、微生物は、死滅する。上
記特定の光線の照射開始時期としては、誘導期の
後、対数増殖期に入つてからが好ましく、さらに
好ましくは、対数増殖期の中期〜後期であり、そ
の照射は培養終了時まで、行つても良いが、少く
とも、６時間以上、好ましくは20時間以上更に好
ましくは、40時間以上特に好ましくは、100時間
以上行われる。また、本発明の方法に従い、微生物の培養系に
対して前記特定の光線を積極的に照射する具体的
方法としては、例えば、実質的に外光線から密閉
された室内（タンク内）または、タンク外に誘導
された、室内において、少なくとも300〜400n
ｍ、好ましくは290〜420nｍ、さらに好ましくは
285〜450nｍの波長域の紫外線および可視光線を
実質的に含有する人工光線（この場合、人工光線
源それ自体がかかる光質特性の光を発するもので
あつてもよく、或いは人工光線源を適当な光フイ
ルターで覆うことにより照射される光が上記のよ
うな光質特性をもつようにしてもよい）を照射す
る方法；太陽又は自然光線の照射下に、少なくと
も300〜400nｍ、好ましくは290〜420nｍ、さら
に好ましくは285〜450nｍの波長域の紫外線およ
び可視光線の透過を実質的に阻止しない透明又は
不透明な無色乃至有色の有機質又は無機質の被覆
材（例えば、ガラス板、合成樹脂フイルム）によ
り被覆した条件下に培養を行う方法；並びに上記
両方法の組合わせ等が考えられる。本発明の方法に従うアラニン生産性微生物の培
養は、上記特定の光線の照射下に行なうという条
件を除けば、従来から行なわれている条件と全く
同様の条件下に行なうことができる。例えば、ア
ラニン生産性微生物を適当な栄養培地中で液体培
養又は固体培養することにより行うことができ
る。その際の培地の栄養源、窒素源及び無機塩類
等は、使用する微生物や培養手段に応じて適宜変
更選択されるが、微生物の培養に適常用いられる
ものが広く使用される。炭素源としては、同化可
能な炭素化合物であればよく、例えばブドウ糖、
シヨ糖、乳糖、麦芽糖、澱粉、デキストリン、糖
密、グリセリンなどが使用される。また、窒素源
としては、使用可能な窒素化合物であればよく、
例えばコーン・スチーブ・リカー、大豆粉、綿実
油、小麦グルテン、ペプトン、肉エキス、酵母エ
キス、酵母、カゼイン加水分解物、アンモニウム
塩、硝酸塩などが使用される。その他無機塩とし
ては例えば、リン酸塩、マグネシウム、カルシウ
ム、カリウム、ナトリウム、亜鉛、鉄、マンガン
などの塩類が必要に応じて使用される。培養温度および培養時間は、使用する微生物に
よつても多少異なるものであつて、その微生物が
充分発育し得る範囲内で適宜変更することができ
るが一般に、例えば細菌の場合は約25〜37℃程
度、糸状菌、酵母菌、担子菌の場合は約20〜26℃
程度、放線菌類の場合は約26〜32℃程度で培養す
ることがよい。更に具体的な培養条件は個々の微生物によつて
異なるが、一般的には、例えば、山口辰良、山口
和夫共著、最新応用微生物学入門、（昭和52年７
月１日、１版９刷発行）技報堂出版(株)第271〜273
頁及び第237〜239頁鮫島広年、奈良高編著者、微
生物とその応用−全６巻、微生物と発酵生産
（昭和54年４月25日、初版１刷発行）共立出版(株)
第171〜179頁木下祝郎著、新版発酵工業（昭和52
年７月20日発行）大日本図書(株)第126〜147頁、及
び第104〜112頁及び日本化学会編、実験化学講座
25生物化学（昭和33年９月25日発行）丸善(株)第
171〜175頁及び第265〜280頁及び木下祝郎著新版
発酵工業（昭和52年７月30日第２刷発行）大日本
図書(株)、第126〜147頁等に開示された培養条件下
及び定量方法を用いて行うことができる。更に詳しくはＬ−アラニンの生産では例えば特
許公告第53−27792号等開示された培養条件を用
いて行うことができる。しかして、本発明によれば、上記光の透過特性
を有するアラニンの培養用の被覆材が提供され
る。本発明の資材としては、上記の光線透過特性を
有するものであれば、その材質等は特に制限され
るものではなく、どのようなタイプの資材でも使
用することができる。例えば、上記特定の光線としては、太陽又は、
自然光の他に、人工光源としては、上記特定波長
域光を発生するものであれば、いづれを使用して
も良く、例えば、螢光灯、水銀灯、陽光ランプ、
ハロゲンランプおよび白熱灯などがあり、これら
光源を単独または二種以上組合せて使用しても良
い。螢光灯としては例えば、ブラツクライトラン
プ（FL−BLB東芝製）、ケミカルランプ（FL−
BL東芝製）、健康線用ランプ（FL−SE、松下
製）、捕虫用螢光灯（FL−BA−37K松下製）、日
照灯（FLR−SW−Ｅ／Ｍ、東芝製）、白色螢光
灯（FL−SW、松下製）、青色螢光灯（FL−Ｂ／
NL東芝製）、青白色螢光灯（FL−BW／NL、東
芝製）、昼光色（FL−SD／NL東芝製）葉たばこ
用螢光灯（FL−SRD−SDL6100K、東芝製）お
よび写真撮影用螢光灯（FL−SD−SDL CP／
NL東芝製）などがり、水銀灯としては、例え
ば、HF−XW（東芝製）、陽光ランプとしては東
芝陽光ランプ（Ｄ−400、東芝製）等がある。また上記光源を適当な光フイルターで覆うこと
により微生物に照射される光線が上記特定の波長
域先になるように、調節できる。この光フイルタ
ーとしては、上記特定の波長域光の透過を実質的
に阻害しないものであれば、いづれでも良く、例
えば、ガラス板、合成樹脂フイルム、シートおよ
び板等がある。ガラス板としては、市販板ガラ
ス、各種ガラスフイルター、（例えば、UV−Ｄ
フイルター、紫色フイルター、コバルトブルーフ
イルター、青紫及び青色フイルター以上東芝製）
等があり、合成樹脂フイルム、シート、および板
の素材としては、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブ
チラール、ポリビニルアルコールポリ塩化ビニ
ルデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホルマー
ル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルブタジ
エンスチレン（ABS）、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリアクリレート、ポリアミド系、セルロ
ース系、ポリカーボネート、ポリエステル系、含
フツ素系、およびポリウレタン系等の熱可塑性樹
脂、フエノール系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系
樹脂、エポキシ系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
シリコン樹脂およびジアリール樹脂等の熱硬化性
樹脂がある。これ等光フイルター素材を単独また
は、二種以上組合せて、使用しても良い。以上述べた本発明の方法に従えば、醗酵法によ
るアラニンの生産において、特定の光質条件下に
微生物を培養することにより、アラニンの生産が
大いに促進され、医薬、食品等の分野に資する所
極めて甚大である。次に実施例を挙げて、本発明
をさらに説明する。実施例１〜２、比較例１〜３グルコース20ｇ、ペプトン10ｇ、肉エキス５
ｇ、食塩2.5ｇ、および蒸留水１から成る水溶
液をPH7.2に調製し、この水溶液100mlを500ml坂
口フラスコに分注し、加熱滅菌後、コリネバクテ
リウムグルタミクム（Corynebacterium
glutamicum、ATCC13032）を１白金耳接種し、
28〜29℃、振とう回数200回／分暗黒条件下で15
時間前培養した。予め、表−１から成る水溶液を調製しておき、
その水溶液3.5を５基の7.5パイレツクスガラ
ス製ジヤーフアーメンターに各々分注し滅菌した
後に上記前培養菌体浮離液70mlを接種し、培養温
度28℃撹拌回転数550rpm、通気量3.5／分の条
件下で８時間暗黒培養を行つた。菌体の増殖が、
対数増殖期の中〜後期になつていることを生菌数
（１×10⁹／ml）、排炭酸ガス量（2500ppm）によ
つて、確認後、４基のジヤーフアーメンターに光
照射を開始し、残りの１基はそのまま、暗黒培養
した。先照射した４基のジヤーフアーメンターに
は表−２に示した光源をジヤーフアーメンターの
外側に設置し、菌体への照射強度が（350±10）
μw²／cm²となるように調節して、96時間

【表】

【表】連続照射培養を行つた。また、培地のPHは、40％
尿素を滴下することにより7.0に保持し培養した。
その結果を表−３に示した。

【表】実施例３〜４、比較例４〜６肉エキス10ｇ、ペプトン10ｇ、食塩２ｇ、およ
び蒸留水１から成る水溶液をPH7.0に調製し、
この水溶液100mlを500ml坂口フラスコに分注し、
加熱滅菌後、ブレビバクテリウム、ラクトフアー
メンタム（Brevibacterium lactofermentum、
ATCC13869）を１白金耳接種し、30℃で振とう
回数200回／分、暗黒条件下で20時間前培養した。予め、表−４から成る水溶液を調製しておきそ
の水溶液30mlを25本の500ml坂口フラスコに各々
分注し、滅菌した後に、上記前培養液（生菌体数
１×10⁹／ml）３mlを接種し、培養温度30℃、振
とう回数200回／分、暗黒条件下で４時間培養し
た。生菌数が１×10⁹／mlとなり、菌体の増殖が、
対数増殖期の中〜後期になつていることを確認し
たので、表−２と全く同一の光照射条件下で培養
を

【表】 56時間行つた。各光照区には、各々５本の坂口フ
ラスコを供し、また培養期間中のPH制御は、尿素
水溶液（15ｇ／dl）を適時１mlづつ添加して、
7.2以上に保持した。培養結果を表−５に示した。
なお、各試験区の数値は、各々５本の坂口フラス
コによる平均値で示した。

【表】実施例５、比較例７〜８肉エキス10ｇ、ペプトン10ｇ、食塩２ｇ、およ
び蒸留水１らなる水溶液をPH7.0に調製し、こ
の水溶液100mlを500ml坂口フラスコに分注し、加
熱滅菌後、ブレビバクテリウム・アンモニアゲネ
ス（Brevibacterium ammoniagenes
ATCC6871）を１白金耳接種し、30℃で、振とう
回数200回／分、暗黒条件下で20時間前培養した。予め表−６から成る水溶液を調製しておき、そ
の水溶液30mlを15本の500ml坂口フラスコに各々
分注し、滅菌した後に、上記前培養液（生菌体数
１×10⁹／ml）３mlを接種し、培養温度30℃、振
とう回数200回／分、暗黒条件下で４時間培養し
た。生菌体数が２×10⁹／mlとなり、菌体の増殖が
対数増殖期後期になつたので、実施例１および比
較例１を除いた以外は、表−７に示した光線を
400μw／cm²の照射エネルギ下で培養を96時間行つ
た。

【表】培養結果を表−７に示した。なお各試験の数値
は、各々５本の坂口フラスコによる平均値で示し
た。

【表】【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は実施例及び比較例で使用し
た照射光の波長別比エネルギー曲線である。

Claims

【特許請求の範囲】１アラニン生産性微生物を培養し、アラニンを
生産する方法において、該微生物を培養増殖させ
た後に、少くとも300〜400nｍの波長域の紫外線
を実質的に含有する光線の照射下に培養すること
を特徴とするアラニンの生産方法。２該培養を少くとも、290〜420nｍの波長域の
光を実質的に含有する光線の照射下に行う特許請
求の範囲第１項記載の方法。３該培養を少くとも285〜450nｍの波長域の光
を実質的に含有する光線の照射下に培養する特許
請求の範囲第１項記載の方法。４該微生物が、コリネバクテリウム
（Corynebacterium）属およびブレビバクテリウ
ム（Brevibacterium）属である特許請求の範囲
第１〜３項記載の方法。５該微生物が誘導期が経過した後に、該光線を
実質的に含有する光線の照射下に培養する特許請
求の範囲第１〜４項いずれかに記載の方法。６該紫外線の照射強度が、10000〜5μw／cm²の
範囲である特許請求の範囲第１〜５項いずれかに
記載の方法。