JPH05304969A - 発酵法によるアミノ酸の製造法 - Google Patents
発酵法によるアミノ酸の製造法Info
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Abstract
スレオニンまたはL−イソロイシンをより収率良く安価
に製造する方法を提供する。 【構成】 エシェリヒア属に属し、プリンアナログに耐
性を有し、かつL−スレオニンまたはL−イソロイシン
生産能を有する微生物を用いることにより、L−スレオ
ニンまたはL−イソロイシンを製造する。
Description
ニンまたはL−イソロイシンの製造法に関する。L−ス
レオニンまたはL−イソロイシンは、アミノ酸製剤など
の医薬品として有用であるだけでなく、飼料添加用とし
ても利用できるアミノ酸である。
おいて、エシェリヒア属に属する微生物を用いる方法と
して、ボレリジン感受性を示す微生物を用いる方法(特
公昭51−6752)、ジアミノピメリン酸とメチオニ
ンの要求性を示し、かつスレオニンの生合成系がスレオ
ニンのフィードバック阻害に対して抵抗性を示す微生物
を用いる方法(特公昭56−10037)、リファンピ
シン、リジン、メチオニン、アスパラギン酸およびホモ
セリンの少なくとも一種に耐性を有するか、またはL−
スレオニンの分解能の低下した微生物を用いる方法(特
開昭63−273487、米国特許第5017483)
などが知られている。
はエチオニンに耐性を有する微生物を用いる方法(特開
平3−259088号公報)、L−リジン存在下でL−
フェニルアラニンおよび/またはL−ロイシンに耐性を
有する微生物を用いる方法(特願平3−224259)
について出願している。
造法において、エシェリヒア属に属する微生物を用いる
方法はあまり報告されておらず、変異育種された微生物
を用いる方法としては、本出願人が、イソロイシンアナ
ログに耐性で、さらにアルギニンハイドロキサメートお
よび/またはエチオニンに耐性を有する微生物を用いる
方法(特願平3−294420)について出願している
程度である。
合成の鍵酵素であるスレオニンデアミナーゼやアセトハ
イドロキシ酸シンターゼの活性を強化したエシェリヒア
属に属する微生物を用いる方法(特開平2−458)も
知られているが、イソロイシン生成収率は低く、十分に
満足し得るものではない。
ノ酸製剤や飼料添加物として有用なL−スレオニンまた
はL−イソロイシンを、より収率良く安価に製造する方
法を提供することにある。
リヒア属に属し、プリンアナログに耐性を有し、かつL
−スレオニンまたはL−イソロイシン生産能を有する微
生物を培地に培養し、培養物中にL−スレオニンまたは
L−イソロイシンを生成蓄積させ、該培養物よりL−ス
レオニンまたはL−イソロイシンを採取することを特徴
とする発酵法によるL−スレオニンまたはL−イソロイ
シンの製造法を提供することができる。
使用する微生物としては、エシェリヒア属に属し、プリ
ンアナログに耐性を有し、かつL−スレオニンまたはL
−イソロイシン生産能を有する微生物であれば、いずれ
も用いることができる。
耐性としては、たとえば、6−ジメチルアミノプリン、
6−メチルアミノプリン、6−メルカプトプリン、8−
アザアデニン、8−アザジアミノプリンなどに対する耐
性があげられる。
イシン生産菌は、エシェリヒア属のL−スレオニンまた
はL−イソロイシン生産能を有する微生物を、通常の変
異手段により変異させ、プリンアナログ耐性を付与する
ことにより取得できる。また野生株から誘導したプリン
アナログ耐性変異株に栄養要求性やスレオニンまたはイ
ソロイシン代謝拮抗物質耐性などL−スレオニンまたは
L−イソロイシン生産性を向上させる変異を付与するこ
とによっても取得することができる。好適な例としては
エシェリヒア・コリ( Escherichia coli )H−846
0、H−8461およびH−8624をあげることがで
きる。
はL−イソロイシンの生産は、通常の細菌の培養法で実
施できる。
物、その他使用菌株の必要とする微量の栄養素を程よく
含有するものならば、合成培地または天然培地いずれも
使用できる。
ス、ラクトース、糖蜜、セルロース加水分解物、粗糖加
水分解物、澱粉加水分解物などの炭水化物、ピルビン
酸、酢酸、フマル酸、リンゴ酸、乳酸などの有機酸が利
用できる。さらに微生物の資化性によって、グリセリ
ン、エタノールなどのアルコール類なども用いられる。
ニウム、硫酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、燐酸ア
ンモニウムなどの各種無機塩類や有機酸のアンモニウム
塩、アミン類、その他の窒素化合物、ならびにペプト
ン、肉エキス、コーンスチープリカー、カゼイン加水分
解物、大豆粕加水分解物、各種発酵菌体およびその消化
物などが用いられる。
第二カリウム、燐酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、
塩化ナトリウム、硫酸第一鉄、硫酸マンガン、硫酸銅、
炭酸カルシウムなどが用いられる。
などの好気的条件下にて行う。培養温度は、20〜40
℃で、好ましくは、25〜38℃の範囲である。培地の
pHはpH5〜9の範囲で、好ましくは中性付近に保持
する。培地のpH調整は炭酸カルシウム、無機あるいは
有機の酸、アルカリ溶液、アンモニア、pH緩衝液など
によって行う。通常2〜7日間の培養により、培養液中
にL−スレオニンまたはL−イソロイシンが生成蓄積す
る。
を除去し、イオン交換処理法、濃縮法、塩析法などを併
用することにより、培養液からL−スレオニンまたはL
−イソロイシンを回収することができる。以下に本発明
の実施例を示す。
株(FERM BP−3520)に、N−メチル−N’
−ニトロ−N−ニトロソグアニジンによる常法の変異処
理(0.2mg/ml、30℃、30分間)を施した後、6−
ジメチルアミノプリン(1.5g/l)を含む最少培地
(グルコース0.5%、NH4Cl 0.2%、KH2PO4 0.2%、
MgSO4・7H2O 0.01%、FeSO4・7H2O 20mg/l、DL−
メチオニン50mg/l、寒天2%、pH7.2)に塗布し
た。30℃で2〜6日間培養し、生育してくる大きなコ
ロニーを6−ジメチルアミノプリン耐性株として釣菌分
離し、H−8460を取得した。この菌株は、ブダペス
ト条約に基づいて平成4年2月21日付で、工業技術院
微生物工業技術研究所(微工研)に微工研条寄第375
6号(FERM BP−3756)として寄託されてい
る。
ア・コリH−8285(FERMBP−3629:特願
平3−294420)に、上記と同様の変異処理を施し
た後、6−ジメチルアミノプリン(1.5g/l)を含む
上記と同様の最少培地に塗布した。30℃で2〜6日間
培養し、生育してくる大きなコロニーを6−ジメチルア
ミノプリン耐性株として釣菌分離し、H−8461を取
得した。この菌株は、ブダペスト条約に基づいて平成4
年2月21日付で微工研に微工研条寄第3757号(F
ERM BP−3757)として寄託されている。この
際、親株であるH−8285株はジアミノピメリン酸要
求性のため、上記最少培地に、ジアミノピメリン酸20
0mg/lを添加してH−8461を取得した。
チルアミノプリンに対する耐性度をそれぞれ親株と比較
した。耐性度は、第1表に示した量の6−ジメチルアミ
ノプリンを含む最少培地(グルコース0.5%、NH4Cl
0.2%、KH2PO4 0.2%、MgSO 4・7H2O 0.01%、FeSO4・
7H2O 20mg/l、DL−メチオニン50mg/l、ジアミ
ノピメリン酸200mg/l、寒天2%、pH7.5)に、
天然培地(トリプトン1%、酵母エキス0.5%、NaCl1
%、ジアミノピメリン酸200mg/l、pH7.5)スラ
ント上で24時間培養した菌体を殺菌水に懸濁して塗布
し、30℃、72時間培養後の生育の度合いで示した。
株(FERM BP−3520)に、N−メチル−N’
−ニトロ−N−ニトロソグアニジンによる常法の変異処
理(0.2mg /ml、30℃、30分間)を施した後、6−メチ
ルアミノプリン(1.0g/l)を含む最少培地(グルコー
ス 0.5%、NH4Cl 0.2%、KH2PO4 0.2%、MgSO4 ・7H2O
0.01%、FeSO4 ・7H2O 20mg/l、DL−メチオニン50mg/
l、寒天2%、pH7.2)に塗布した。30℃で2〜6日間培
養し、生育してくる大きなコロニーを6−メチルアミノ
プリン耐性株として釣菌分離し、H−8624を取得し
た。この菌株は、ブダペスト条約に基づいて平成4年1
1月11日付で、工業技術院微生物工業技術研究所(微
工研)に微工研条寄第4072号(FERM BP−4
072)として寄託されている。
ルアミノプリンに対する耐性度を親株と比較した。耐性
度は、第2表に示した量の6−メチルアミノプリンを含
む最少培地(グルコース 0.5%、NH4Cl 0.2%、KH2PO4
0.2%、MgSO4 ・7H2O 0.01%、FeSO4 ・7H2O 20mg/l、D
L−メチオニン50mg/l、ジアミノピメリン酸200mg
/l、寒天2%、pH7.5)に、天然培地(トリプトン1
%、酵母エキス 0.5%、NaCl1%、ジアミノピメリン酸
200mg/l、pH7.5)スラント上で24時間培養した菌
体を殺菌水に懸濁して塗布し、30℃、72時間培養後
の生育の度合いで示した。
生産試験を行った。エシェリヒア・コリH−8311、
エシェリヒア・コリH−8460およびエシェリヒア・
コリH−8624を、グルコース2%、ペプトン1%、
酵母エキス1%、NaCl 0.25%の組成からなる種培地
(pH7.4)にて、それぞれ30℃、16時間振盪培養
した。得られた種培養液100mlを、下記発酵培地1リ
ットルを含む2リットル容小型発酵槽に植菌し、30℃
にて通気攪拌培養( 通気量1リットル/min 、攪拌数8
00rpm ) を行った。培養中のpH調整および窒素源の
供給はアンモニア水にて行い、pHは6.5±0.2に維持
した。グルコースとKH 2 PO4 を適宜供給しつつ、70時
間培養を行った。その際のL−スレオニン生成量を高速
液体クロマトグラフィー(HPLC)法により定量した。
SO4 1.2%、KH2PO4 0.2%、MgSO4・7H2O 0.01%、コ
ーンスチープリカー0.5%、DL−メチオニン 0.3g
/l、pH7.4.
ン含有培養液1リットルを遠心分離(3,000rpm、10min)
し、菌体その他の不純物を除去した。得られた上澄液を
強酸性陽イオン交換樹脂ダイヤイオンSK1B(H
+ 型) のカラムに通し、L−スレオニンを吸着させ、水
洗後0.5規定のアンモニア水で溶出して、L−スレオニ
ン画分を集めた。集めた画分を濃縮し、エタノールを加
えて冷却下で保存することにより、純度98%以上のL
−スレオニン結晶が61.4g得られた。 実施例3 L−イソロイシンの生産試験 実施例1で得られた変異株を用いL−イソロイシンの発
酵生産試験を行った。
シェリヒア・コリH−8461を、実施例2で用いた種
培地にジアミノピメリン酸0.02%を加えた組成から成る
種培地(pH7.4)にて、それぞれ30℃、16時間振
盪培養した。得られた種培養液100mlを、それぞれ下
記発酵培地1リットルを含む2リットル容小型発酵槽に
植菌し、30℃にて通気攪拌培養( 通気量1リットル/
min 、攪拌数800rpm ) を行った。培養中のpH調整
および窒素源の供給はアンモニア水にて行い、pHは6.
5±0.2に維持した。グルコースを適宜供給しつつ、4
5時間培養を行った。その際のL−イソロイシンの生成
量をHPLC法により定量した。
SO4 0.5%、KH2PO4 0.1%、MgSO4・7H2O 0.01%、
コーンスチープリカー0.5%、DL−メチオニン 0.3
5g/l、ジアミノピメリン酸0.9g/l、pH7.4. H−8461株を用いて得た上記L−イソロイシン含有
培養液1リットルを遠心分離(3,000rpm、10min)し、菌
体その他の不純物を除去した。得られた上澄液を強酸性
陽イオン交換樹脂ダイヤイオンSK1B(H+ 型) のカ
ラムに通し、L−イソロイシンを吸着させ、水洗後0.5
規定のアンモニア水で溶出して、L−イソロイシン画分
を集めた。集めた画分を濃縮し、エタノールを加えて冷
却下で保存することにより、純度98%以上のL−イソ
ロイシン結晶が22.0g得られた。
またはL−イソロイシンを得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 エシェリヒア属に属しプリンアナログに
耐性を有し、かつL−スレオニンまたはL−イソロイシ
ン生産能を有する微生物を培地に培養し、培養物中にL
−スレオニンまたはL−イソロイシンを生成蓄積させ、
該培養物よりL−スレオニンまたはL−イソロイシンを
採取することを特徴とする発酵法によるL−スレオニン
またはL−イソロイシンの製造法。
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