JPH0457318B2 - - Google Patents

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JPH0457318B2
JPH0457318B2 JP61247258A JP24725886A JPH0457318B2 JP H0457318 B2 JPH0457318 B2 JP H0457318B2 JP 61247258 A JP61247258 A JP 61247258A JP 24725886 A JP24725886 A JP 24725886A JP H0457318 B2 JPH0457318 B2 JP H0457318B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は自然発生的アンモニアアゾトバクター
群、特に突然変異菌株でAzoto bacter
vinelandii由来のアゾトバクター851イエローに
関する。工業的醗酵の接種材料として851イエロ
ーはSe、Zn、ビタミンおよび大気窒素の利用に
より細菌によるマニユアの豊富な単細胞タン白を
生産することができる。 今日、世界中の科学者はバイオーアゾト化
（bio−azotofication）を研究している。彼らは
自然発生的アゾトバクターは大気窒素を直接タン
白および肥料に変換し、現在の世界の入口および
食糧間の矛盾を軽減することを希望している。天
然のアゾトバクターはアンチアンモニアアゾトバ
クターではないので、広げ適用する価値はほとん
どない。 本発明はアンチアンモニア窒素−固定の能力を
有し、より高いアゾターゼ活性を有する一群のア
ゾトバクターを供する。これらは培地又は環境中
の窒素含有化合物の存在で大気窒素を強く固定す
ることができる。Se、Ze、多量のビタミンＣ、
Ｄ、Ｋ、ビタミンＥ、細菌によるマニユアおよび
一連の生成物を含有する単細胞タン白のような工
業的生産に貴重な生成物を生産するために、菌株
の生育に適する培地を本発明で考案した。 本発明による菌株の１つはアンチアンモニアア
ゾトバクター851イエローである。これはアンチ
アンモニア窒素−固定の能力が顕著である。菌株
はグルタミン合成遺伝子の突然変異のために
Azotobacter vinlandiiから人工的突然変異の誘
発により増殖させた。突然変異菌株とその親との
間の差異は前者が窒素含有培地で（NH4）2SO4の
存在においてさえ高いアゾターゼ活性を保持でき
ることである（例１、２、３参照）。 菌株は直接澱粉を使用できる。馬鈴薯、甘藷、
トウモロコシなどのような澱粉を含むすべての物
質は851イエローの炭素源として生育に使用する
ことができる。生産接種材料として「851」イエ
ローを使用して、SeおよびZn各種ビタミンを含
有する単細胞タン白の豊富なタン白は本発明によ
る澱粉培養培地で生産することができる。流体培
地の100ml中では総アミノ酸量は0.2〜２ｇ、有機
セレン0.5〜5ppm、Zn5〜20ppmである。この菌
株の流体培地100mlでは、ビタミンＥはマンニト
ール酵母エキス培地で培養する場合8.2〜114mg
（実験室の結果）の量である。そしてマンニトー
ルは炭素源として使用される。この菌株は炭素源
として廃糖蜜を使用することによりビタミンを含
有する単細胞タン白の生産にも適する。培養流体
中の総アミノ酸量は200〜500mg／100mlである。 本発明によるアンチアンモニアアゾトバクター
はアゾトバクターが窒素化合物の存在で大気窒素
を強く固定できない不利を克服する。従つてこの
菌株は細菌によるマニユアの生産に一層すぐれた
菌株であるのみでなく、Se、Znおよび含有各種
ビタミンの豊富な単細胞タン白の生産に対する工
業的菌株でもある。 本発明菌株の菌学的性質は次の通りである。 形態学的性質： 長円形の細胞、直径２ミクロン、長さ３ミクロ
ン、液体培地で24時間培養すると、長球面に回転
する。胞糸がないが、厚い壁の胞子のうが形成さ
れ、粘質性のカプセルを形成する。鞭毛運動性、
グラム陰性、 生理学的性質： UV照射下でグリーン色を示す。デオキシリボ
核酸のグアニンとシトシン含量（Ｇ＋Ｃ）は66％
である。最適生育温度は20〜30℃であり、最適PH
は7.0〜7.5である。澱粉、マンニトールおよびラ
ムノース同化性である。耐アンモニア窒素固定
能、即ち、結合型のアンモニアが培地又は自然環
境に存在する場合でも、かなり高いニトロゲナー
ゼ活性を有する。 400mgの酵母エキスを含有する固体培地1000ml
毎に、100mg、200mg、300mgの硫酸アンモニウム
を加える。別々に各種量の硫酸アンモニウムを各
ビンに10ml量入れ、ついでスラントとする。スラ
ントに１白金耳のコロニイーを接種し、30℃で24
時間培養する。ニトロゲナーゼ活性は下記のよう
にアセチレン還元法により試験した。 ニトロゲナーゼ活性 1000mlの培地に下記成分を含有する
（μモルアセチレン／ビン／時） (1) 400mg酵母エキス＋100mg（NH4）2SO4 8004 (2) 400mg酵母エキス＋200mg（NH4）2SO4 2425 (3) 400mg酵母エキス＋300mg（NH4）2SO4 690 細胞数は4.7×1014／ビンである。 考案した培地および使用材料： １ 澱粉培地 乾燥澱粉 １〜２％ 澱粉含有新鮮物（甘藷、馬鈴薯など） 10〜20％ 又は澱粉含有乾燥物（トウモロコシなど）
１〜10％ 酵母エキス 0.04〜0.08％ K2HPO4 0.05〜0.1％ MgSO4 0.02〜0.04％ NaCl 0.02〜0.04％ CaCO3 0.25〜0.5％ モリブデン酸ソーダ 10〜20ppm 硼 酸 10〜20ppm Na2SeO3 ５〜20ppm ZnSO4 ５〜20ppm ２ マンニトール培地 マンニトール １％ KH2PO4 0.02％ MgSO4 0.02％ NaCl 0.02％ CaSo4 0.02％ CaCO3 0.25〜0.5％ ３ マンニトール−酵母エキス培地 マンニトール １％ 酵母エキス 0.04％ KH2PO4 0.05％ MgSO4 0.02％ NaCl 0.02％ CaCO3 0.25〜0.5％ モリブデン酸ソーダ ５〜10ppm 硼 酸 ５〜10ppm ４ 廃糖蜜培地 糖 蜜 ２〜３％ CaCO3 0.25〜0.5％ モリブデン酸ソーダ ５〜10ppm FeSO4 ５〜10ppm 生産菌株としてアンチアンモニアアゾトバクタ
ー851イエローは澱粉（トウモロコシ粉末）培地
を含む醗酵タンクで86〜110時間培養する。通気
量：１：0.6〜1.2、撹拌速度100〜300rpm、培養
温度25〜30℃、培養終期で100mlの培養流体中の
アミノ酸総量0.5〜１ｇ、有機Se5ppm、
Zn20ppmおよびビタミンＣ、Ｅ、B1、B2、B12、
Ａ、Ｋ、Ｄおよびニコチン酸などを含む。培養流
体を直接80℃で乾燥後、乾物量は５〜12％で、そ
のうちタン白は15〜30％までである。 この方法により生産したアンチアンモニアアゾ
トバクターの培養流体（「851」培養流体）をシヨ
ウジヨウバエに給餌した場合、試験グループのシ
ヨウジヨウバエの寿命は対照グループの２倍であ
つた。「851」培養流体を５日加令のひなに給餌し
た。試験グループのひなは病気にかかることなく
健康で、生長が一層速かつた。 マウスの肝臓中の過酸化脂質量を減少させる試
験結果は「851」培養流体中に抗老化物質があり、
ビタミンＥと同等又はビタミンＥよりすぐれた効
果を有することを示した（例５参照）。 ホワイトマウスのいくつかの組織タン白の合成
に対する試験結果は「851」培養培地はタン白の
合成を促進できることを示した（例６参照）。 ホワイトマウスの化学的発がん試験の結果は
「851」培養流体は発がん抑制効果を有することを
示した（例７参照）。 「851」培養流体はホワイトマウスのがん細胞
を抑止し、死滅させた（例８参照）。 「851」培養流体は各種動物、ウナギ、クルマ
エビ、ひな、あひる、豚などの餌の添加物として
多くの生産物の生産に使用することができる。餌
の栄養を増加させるのみでなく、餌の結着問題を
も解決する（例３、４参照）。培養流体は添加物
および防腐剤として各種食品を使用するのみでな
く、ビスケツト、キヤンデイ、パンおよび飲料の
ようないくつかの種類の健康食品を製造すること
ができる（例４参照）。 「851」培養流体は化粧品、薬剤（抗がん−徐
放性および栄養剤の注射、錠剤、粉末など抽出に
より調製又は錠剤、ピル、シラツプなど直接調
製）の製造に利用された。この培養流体は他の細
菌の培地として使用できる。細菌と酵母間の共生
のために他の細菌に対し炭素および窒素源として
直接それ自体が供される。 地上の植物部分および試験グループの根システ
ムは「851」培養流体が植物上に注がれた後、対
照植物と比較して一層活力が強く寿命が延びた
（例９参照）。 例および参考は本発明を限定することなく一層
詳細な仕方で以下に記載する。 例 １ 100mg、200mgおよび300mgの（NH4）2SO4を400
mgの酵母エキスを含む1000mlの固体培養培地に別
別に添加した。次に異る量の（NH4）2SO4を含む
培養培地は接種びんに別別に入れた。各びんは10
mlの培地を含み、これは斜面形であつた。接種材
料のコロニーは接種針で採り、斜面上にしるしを
つけた。すべてのカルチヤーは24時間、36℃で培
養した。次にニトロゲナーゼ活性をエチニル還元
により測定した。結果は次表に示す。
【表】 例 ２ 使用澱粉培養培地は５％のトウモロコシ粉末を
含み、タン白量は10.63％である。60の原料を
100の醗酵タンクに添加し、培養した。培養培
地はトウモロコシ粉末３Kg、酵母エキス24ｇを含
有した。培地のこれらの化合物の窒素は851イエ
ローの窒素固定に対しては全く効果がなかつた。 生産方法における「851」培養流体のデータは
次表に示す。
【表】
【表】
【表】 上表はアンチアンモニアアゾトバクターは醗酵
タンク中で大気窒素を強く固定できることを示
す。112時間の培養後、培養流体中には７ｇの乾
物があり、そのうち窒素は3.99％で、タン白は25
％であつた。 例 ３ 851アンチアンモニアアゾトバクターは24時間
回転振盪器上で培養し、次に100の醗酵タンク
中の60の原料に接種した。接種材料量は3.2
であつた。そのニトロゲナーゼ活性は33時間の培
養後52492nモルエチレン／２ml、時間であつた。
60の培養流体は2t醗酵タンク中の1tの原料に対
し接種した。接種直後、ニトロゲナーゼ活性は
521.2nモルエチレン／２ml、時間であつた。培養
12時間後、ニトロゲナーゼ活性は3715nモルエチ
レン／２ｍ、時間であつた。培養18時間後ニトロ
ゲナーゼ活性は5344nモルエチレン／２ml、時間
であつた。次に2tタンクの培養流体は5tの原料を
準備した20t醗酵タンクに移した。20tの湿潤空気
醗酵タンクの培養流体のニトロゲナーゼ活性を測
定し、次表に結果を示す。
【表】 生産に使用した澱粉培地は５％のトウモロコ
シ、0.04％の酵母エキスを含有した。例２とは
0.5％のグルコースを添加することが異つた。異
る生産物を得た。64時間の培養後、培養流体はコ
ロイド−固体形でβ−ヒドロキシ酪酸およびポリ
サツカライドなどから成つていた。加熱すると溶
解するが通常温度では又コロイド−固体形に戻つ
た。温水に30時間浸漬した場合、腐敗することな
く良形を留めた。このコロイド−固体培養流体は
普通のウナギの餌に添加し、新しいタイプのコロ
イド状餌を調製できる。この新しい餌は直接給餌
することができ、生産コストの減少および労力の
節約ができる。 例 ４ ５％の大豆ケーキ粉末、20％の新鮮甘藷を培地
として別別に使用し試験生産を行なつた。得た培
養培地の沈澱は直接遠赤外線で乾燥し、次に各ア
ミノ酸量を酸加水分解法により測定した。結果は
次表に示す。
【表】
【表】 上記結果は培養流体は酸により加水分解された
が、トリプトフアンは検出できることを示した。
トリプトフアン量は「851」培養流体中にかなり
含まれることを示し、そうでなければ検出できな
い。 「851」イエロー、アンチアミノ窒素固定細菌
は大豆ケーキ粉末培地に非常に良く生育した。菌
株は豆料作物のタン白を分解することができ、培
養流体から魚臭を遊離する。シイラ油、人工乾臭
浮きかすなどを発現させるために使用できる。オ
レンジビスケツトを卵の代りに14.5Kgの甘藷培養
流体により製造した。これは８％の培養流体を含
有した。各アミノ酸量は培養流体を使用せずに卵
により製造したオレンジビスケツトよりほんの僅
か高かつた（下表参照）。
【表】 寒天、糖およびフレーバ付与エツセンスを添加
した「851」マンニトール培養流体により製造し
た黄色がかつたソフトキヤンデイは甘く、パリパ
リし、元気を回復させる。 寒天、糖およびフレーバ付与エツセンスを添加
した「851」甘藷培養流体により製造した褐色の
ソフトキヤンデイは独特のタイプの味を有する。 各種タイプのクールケーキは0.5％のグルコー
スを添加して製造したコロイドトウモロコシ粉末
培養流体により、そして寒天を使用せずに直接
色、フレーバおよび味を調整した甘藷培養流体に
より製造することができる。 例 ５ 抗老化に対する851培養流体の効果を見分ける
ために、マウス肝臓の過酸化脂質試験を生体で行
なつた。結果は次の表に示す。
【表】
【表】 ビタミンＥグループおよび「851」マンニトー
ル培養流体グループの双方において肝臓脂質過酸
化のマロンアルデヒド−生成物量は1/2又はそれ
より多く減少した。「851」マンニトール培養流体
の効果はビタミンＥより高かつた。 注： １ 補足ビタミンＥ量は100mg／Kg餌料であつた。
ホワイトマウスは四塩化炭素により攻撃される
場合その２日前から、ビタミンE40mg／Kg体重
を筋肉内注射で毎日補足した。 ２ マイスは水の代りに「851」マンニトール培
養流体を自由に飲用した。そのうちに２mlの
「851」培養流体を１匹のマウスの餌に毎日添加
した。 ３ 過大機能の脂質過酸化物状態を誘発するため
に、給餌試験を12日間行なつた場合、四塩化炭
素150μ／Kg体重をマウスの腹腔に注射した。 16時間で肝臓を取り、Hiroshi Ohkawaの方法
〔Hiroshi Ohkawaら、Anal.Biochem.、95：351
−358（1979）〕に従つて分析した。 抗老化に対する851培養流体の効果を識別する
ために、血清の過酸化脂質に対する試験を人体で
行なつた。結果は次表に示す。 「851」生産物を取つた後の身体の血清過酸化
脂質量の変化
【表】
【表】 上記結果は「851」培養流体生産物を非主要食
品として規則正しく取つた場合、ヒト血清の過酸
化脂質量（MDA）をかなり減少させ、抗老化の
大きな利点を有することを示した。 例 ６ 「851」培養流体はマウスの肝臓、小腸、血清
および脳の組織タン白合成を促進することができ
る。結果は次表に示す。
【表】
【表】 ＊ グループとグループとの比較、
P＜0.025
【表】 ＊ グループとグループとの比
較、P＜0.025
【表】 表４は「851」培養流体はホワイトマウスの脳
タン白合成を促進することを示した。 要約すると851培養流体は動物の各種組織タン
白の合成に大きな利点を有すること結論した。 注： グループ。3.5ｇの顆粒餌料／マウス／日、飲
用水。 グループ。0.25ｇのギセン（giseng）を含む3.5
ｇの顆粒餌料／マウス／日、飲用水。 グループ。トウモロコシ培養流体を含む顆粒餌
料3.5ｇマウス／日、水の代りに稀釈培養流体
（１：１）を飲用。 グループ。甘藷培養流体を含む顆粒餌料3.5
ｇ／マウス／日、水の代りに稀釈培養流体
（１：１）を飲用。 グループ、の各ホワイトマウスは毎日
「851」培養流体を４ml飲用した。 非主要食品としてヒトが規則正しく851培養流
体生成物を取つた後、総血清タン白およびアルブ
ミンのレベルは増加する傾向がある。しかし統計
上有意ではない。しかし「＜８ｇ％」グループが
「851」培養流体生産物を取つた後、処理前に比較
して血清タン白の総量は有意に（Ｐ＜0.025）上
昇した。これは「851」培養流体生産物は血清タ
ン白合成を促進し、身体のタン白の不十分な状態
のタン白の栄養を改善できることを意味する。 人体の血清タン白の総量に対する「851」培養
流体生産物の効果。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ アンチアンモニア窒素固定能を有し、大気窒
    素を強く固定することができ、そして
    （NH4）2SO4含有培地でアゾターゼ活性を保持す
    ることを特徴とする、アゾトバクター・ビネラン
    ジイATCC53547（ブタペスト条約上の国際寄託）。 ２ アゾトバクターは培地の炭素源として澱粉含
    有物質を使用できる、請求項１記載のアゾトバク
    ター。 ３ アゾトバクター培地は１〜２％の乾燥澱粉お
    よび10〜20％の澱粉含有新鮮物質（甘藷、馬鈴薯
    など）又は１〜10％の澱粉含有乾燥物質を炭素源
    として含有する、請求項２記載のアゾトバクタ
    ー。 ４ アゾトバクターはATCC53547号として保存
    され、記号名称として「851」イエローを有する
    菌株である、請求項３記載のアゾトバクター。
JP61247258A 1986-04-08 1986-10-17 アンチアンモニア　アゾトバクター Granted JPS62239987A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN86100490 1986-04-08
CN86100490A CN86100490B (zh) 1986-04-08 1986-04-08 利用抗氨固氮菌生产富硒单细胞蛋白, 维生素e和菌肥的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62239987A JPS62239987A (ja) 1987-10-20
JPH0457318B2 true JPH0457318B2 (ja) 1992-09-11

Family

ID=4801034

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