JPH06125781A - 発酵法によるアデノシンの製造法 - Google Patents

発酵法によるアデノシンの製造法

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JPH06125781A
JPH06125781A JP28277092A JP28277092A JPH06125781A JP H06125781 A JPH06125781 A JP H06125781A JP 28277092 A JP28277092 A JP 28277092A JP 28277092 A JP28277092 A JP 28277092A JP H06125781 A JPH06125781 A JP H06125781A
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Japan
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adenosine
partial pressure
culture
dissolved oxygen
medium
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JP28277092A
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Akitaka Yamamoto
晃隆 山本
Masahiko Karasawa
昌彦 唐沢
Kenzo Yokozeki
健三 横関
Miyoshi Ito
美佳 伊藤
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Ajinomoto Co Inc
Original Assignee
Ajinomoto Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】1)アデノシン生産能を有する微生物を培養す
る際に、液体培地中溶存酸素分圧を0より大きく0.2
0atm以下の範囲になるように制御しつつ培養を行
い、培養液中にアデノシンを生成蓄積せしめ、これを採
取することを特徴とする発酵法によるアデノシンの製造
法。 2)溶存酸素分圧を制御する手段が、培養初期の適当な
時期に培養温度を変更する事により、微生物の酸素消費
量を変化させて制御を行なう、前記発酵法によるアデノ
シンの製造法。 【効果】 本発明の方法により、従来法より工業的に安
定的且つ有利にアデノシンを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は発酵法によるアデノシン
の製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、発酵法によるアデノシンの製造に
使用される微生物としては、通常の炭素源や窒素源から
直接アデノシンを生産する方法として、イソロイシン要
求性を有するバチルス・ズブチリスを用いる方法(昭和
39年度日本農芸化学会大会)、キサンチン、ヒスチジ
ン及びスレオニン要求性を有し、かつ8−アザキサンチ
ン耐性を有するバチルス・ズブチリスを用いる方法(Ag
ric. Biol. Chem., 35,1906 (1971))、あるいはバチル
ス属に属し、8−アザアデニン及び/又は6−メチルア
ミノプリンに耐性を有する変異株を用いる方法(特開昭
60−78593号公報)、上記菌株にイソロイシン要
求性、ヒスチジン要求性及びアルギニン要求性を付与し
た変異株を用いる方法、ピリミジンアナログ耐性を付与
した変異株を用いる方法(特開平4−30797)等が
知られている。
【0003】培養条件としては、マグネシュ−ム塩をマ
グネシュ−ムイオン換算で0.02%から0.2%含有
した培地で培養する事により、アデノシン生産量を増大
させる方法が知られている(特開昭60−17659
6)。
【0004】しかしながら、これ迄アデノシンの生産量
を最大限にする培地中溶存酸素分圧、及びそれの工業的
に簡便且つ有効な制御方法については、明らかにされて
いなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アデ
ノシンの生産量を最大限にする培地中溶存酸素分圧を明
かにし、それの簡便且つ有効な制御方法を確立する事に
より、工業的に有利な発酵法によるアデノシンの製造法
を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来法よ
り安価かつ効率的な発酵法によるアデノシンの製造法を
開発するために鋭意研究を重ねた結果、アデノシン生産
能を有する微生物を培養するにあたり、液体培地中溶存
酸素分圧が0以上0.20atmの範囲になるように制
御するとアデノシンの生産量が最大限になる事を明かに
した。
【0007】上記液体培地中溶存酸素分圧の制御方法に
関しては、常法により培養器の攪拌数を変化させる、内
圧或は通気量を変化させる等が考えられる。しかしこれ
らの方法では、設備の機能、能力上の制約により上記培
地中溶存酸素分圧の下限値が維持できない、或は過剰な
攪拌数、内圧の増大によりアデノシンの生産量を減少さ
せるという問題があった。
【0008】そこで本発明者らは、上記培地中溶存酸素
分圧の下限値を維持する際に、より効果的な方法として
培養初期の適当な時期、具体的には菌濃度(培養液の2
6倍希釈液で562nmにおける比濁度)が0.1〜
0.25に達した時、糖消費量が5g/l以上と成った
時、或は、液体培地中の溶存酸素分圧が初期値(通常
0.25atm)の80〜30%の範囲に達した時に、
培養温度を1〜5℃低下する事により、微生物の酸素消
費量を変化させて、その後の培地中溶存酸素分圧の制御
が可能な事を明かにした。
【0009】本方法の安定的な培地中の溶存酸素分圧制
御により、アデノシンの生産能が飛躍的に向上する事を
認め、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0010】すなわち、本発明は、アデノシン生産能を
有する微生物を培養する際に、液体培地中溶存酸素分圧
を0より大きく0.20atm以下の範囲になるように
制御しつつ培養を行い、培養液中にアデノシンを生成蓄
積せしめ、これを採取することを特徴とする発酵法によ
るアデノシンの製造法であり、また、溶存酸素分圧を制
御する手段が、培養初期の適当な時期に培養温度を変更
する事により、微生物の酸素消費量を変化させて制御を
行なうものである前記発酵法によるアデノシンの製造法
である。
【0011】本発明において用いられる微生物は、バチ
ルス属に属し、アデノシン生産能を有する菌株で有れば
何れでも使用する事が出来る。具体的に例示すると以下
のような菌株が挙げられる。
【0012】グアニン要求性のアデノシン生産菌バチル
ス・ズブチリス AJ12707(FERM P−12
951)、グアニン要求性で2−チオアデニンサルフェ
−トに耐性を有するアデノシン生産菌バチルス・ズブチ
リスAJ12708(FERM P−12952)、或
は8−アザアデニン及び/又は6−メチルアミノプリン
に耐性を有するアデノシン生産菌AJ12050(FE
RM P−7149)。上記菌株にイソロイシン要求
性、ヒスチジン要求性及びアルギニン要求性を付与した
アデノシン生産菌AJ12518(FERM P−11
473)、或はピリミジンアナログ耐性を付与したアデ
ノシン生産菌AJ12519(FERMP−1147
4)等が使用される。
【0013】これらの微生物を培養する際には、液体培
地中溶存酸素分圧が0より大きく0.20atm以下の
範囲になるよう、培養温度を変更して培養する。培養液
の溶存酸素分圧の測定方法は通常の方法でよい。例えば
市販の溶存酸素分圧測定用の隔膜電極を発酵槽に取り付
けて測定すればよい。
【0014】本発明の培養液中溶存酸素分圧とアデノシ
ン生産量の関係について以下の実験例で示す。
【0015】実験例 表1に示す組成のシ−ド培地50mlを、500ml溶
振とうフラスコに分注し蒸気加圧殺菌後、バチルス・ズ
ブチリスAJ12518 FERM P−11473を
1白金耳接種し、34℃にて16時間培養した。この培
養液150mlを、表1に示す組成の主発酵培地3.0
Lを分注した加圧型5.0L容のジャ−ファ−メンタ−
に添加し、34℃にて培地中のグルコ−スが完全に消費
される迄通気攪拌培養した。
【0016】
【表1】
【0017】培養は、培養器内々圧0.2atm、通気
量1/2VVm、また培養液のpHはアンモニアガスを
用いて6.0〜7.5の範囲に調節しつつ行なった。培
養液中の溶存酸素分圧を隔膜電極にて測定し、表2に示
した培養液中溶存酸素分圧の範囲に達した時点から、攪
拌数を変化させることにより培養終了時迄培養液中溶存
酸素分圧が該範囲を維持するよう培養を行なった。
【0018】その時の培養液中溶存酸素分圧の範囲と培
養終了後、培養液中に生成したアデノシンの対糖収率を
表2に示す。
【0019】
【表2】
【0020】当該溶存酸素分圧を0atmより大きく
0.20atm以下の範囲に制御する期間は、微生物の
増殖が開始された後、菌濃度が0.1〜0.25に達し
た時、糖消費量が5g/l以上と成った時、或は、液体
培地中の溶存酸素分圧が初期値の80〜30%の範囲に
達した時点等から、アデノシンの生成が実質的に終了す
る迄である。尚一時的にで有れば上記の酸素分圧条件か
ら逸脱してもさして大きな弊害はない。
【0021】当該溶存酸素分圧を0atmより大きく
0.20atm以下の範囲に制御する方法としては、常
法により培養器の攪拌数、内圧或は通気量を変化させて
もよいし、より効果的な方法としては、培養初期の適当
な時期、具体的には菌濃度が0.1〜0.25に達した
時、糖消費量が5g/l以上と成った時、或は、液体培
地中の溶存酸素分圧が初期値の80〜30%の範囲に達
した時に、培養温度を1〜5℃下げる事により、微生物
の酸素消費量を変化させて、以後の培地中溶存酸素分圧
を制御してもよい。
【0022】本発明で使用する液体培地は、炭素源、窒
素源、無機塩類、グアニン及びその他必要に応じてアミ
ノ酸、ビタミン、核酸等の有機微量栄養素を含有する通
常の栄養培地である。
【0023】炭素源としては、使用する変異株が利用可
能なものであればよく、グルコース、シュクロース、フ
ラクトース、マルトース等の糖類、これら糖類を含有す
る澱粉糖化液、甘藷糖蜜、甜菜糖蜜、ハイテストモラセ
ス等が使用され、更には酢酸等の有機酸類、エタノー
ル、グリセリン等のアルコール類も使用される。
【0024】窒素源としては、アンモニアガス、アンモ
ニア水、アンモニウム塩類、尿素、硝酸塩類等が使用さ
れ、その他補助的に使用される有機窒素源として、油粕
類、大豆加水分解液、コーンスティープリカー、酵母エ
キス、ペプトン等が挙げられる。
【0025】無機塩類としては、リン酸塩、マグネシウ
ム塩、カルシウム塩、鉄塩、マンガン塩等が適宜使用さ
れる。
【0026】又、栄養要求物質としてのグアニンは、グ
アニン、グアニン鉱酸塩、グアノシン、グアニル酸、リ
ボ核酸等のいずれも使用できる。
【0027】また本発明に使用する微生物がアミノ酸等
の要求性を有する場合には、その要求物質を補添するこ
とが必要である。
【0028】微生物の培養は通常pH5ないし9、温度
20ないし40℃の範囲で好気的条件下で行われるのが
望ましい。培養液のpH調整は、無機あるいは有機の
酸、アルカリ性物質、更には尿素、炭酸カルシウム、ア
ンモニアガスなどによって行う。かくして2ないし5日
間培養することにより、培養液中に著量のアデノシンが
生成蓄積される。更に培養液中の残炭素源濃度を5.0
〜20.0g/lに管理して、炭素源を間欠又は連続的
にフィ−ドする事によりアデノシンの蓄積を著しく高め
る事が出来る。
【0029】培養液からアデノシンを採取する方法は公
知の方法に従って行えばよく、例えば菌体を分離除去
し、イオン交換樹脂処理法あるいは濃縮冷却晶析法、膜
分離法、その他の方法を組み合わせることにより行なわ
れる。不純物を除くためには常法の活性炭吸着法及び再
結法を用いて精製してもよい。
【0030】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
【0031】実施例1 表1に示す組成のシ−ド培地50mlを、500ml溶
振とうフラスコに分注し蒸気加圧殺菌後、バチルス・ズ
ブチリスAJ12518 FERM P−11473を
1白金耳接種し、34℃にて16時間培養した。この培
養液15mlを、表1に示す組成の主発酵培地300m
lを分注した1.0L容のジャ−ファ−メンタ−に添加
し、培地中のグルコ−スが完全に消費される迄通気攪拌
培養した。
【0032】培養は、培養器内々圧0.43atm相当
の酸素分圧0.3atmに酸素富化したエア−で、通気
量1/2VVmとし、攪拌数は一定、また培養液のpH
はアンモニアガスを用いて6.0〜7.5の範囲に調節
しつつ行なった。培養液中の溶存酸素分圧は隔膜電極に
て測定した。
【0033】培養温度は34℃一定条件(条件A)と、
34℃で培養を開始し、培養初期の適当な時期、具体的
には培地中の溶存酸素分圧が初期値(0.3atm)の
90%以下になった時点で、培養温度を2℃下げ、更に
は培地中の溶存酸素分圧の上昇が認められた時点で通常
の34℃に戻す条件(条件B〜F)で培養を行なった。
【0034】その時の条件と培地中の最少溶存酸素分圧
及び培養終了後、培養液中に生成したアデノシンの対糖
収率を表3に示す。
【0035】
【表3】
【0036】34℃一定条件(条件A)では培地中溶存
酸素分圧0より大が確保出来ない通気攪拌条件に於て
も、培養初期の適当な時期、具体的には培地中の溶存酸
素分圧が初期値の80〜30%の範囲に達した時に培養
温度を2℃下げると(条件B〜E)、その後の急激な培
地中溶存酸素分圧の低下が抑制されて0atmより大の
確保が可能であった。この時最高の対糖収率が得られ
た。
【0037】しかし、培地中の溶存酸素分圧が初期値の
20%に達した時点で、培養温度を2℃下げても(条件
F)、培地中溶存酸素分圧0より大の確保は困難であ
り、対糖収率は低下した。
【0038】実施例2 表1に示す組成のシ−ド培地50mlを、500ml溶
振とうフラスコに分注し蒸気加圧殺菌後、バチルス・ズ
ブチリスAJ12518 FERM P−11473を
1白金耳接種し、34℃にて16時間培養した。この培
養液15mlを、表1に示す組成の主発酵培地300m
lを分注した1.0L容のジャ−ファ−メンタ−に添加
し、培地中のグルコ−スが完全に消費される迄通気攪拌
培養した。
【0039】培養は、培養器内々圧0.43atm相当
の酸素分圧0.3atmに酸素富化したエア−で、通気
量1/2VVmとし、攪拌数は一定、また培養液のpH
はアンモニアガスを用いて6.0〜7.5の範囲に調節
しつつ行なった。培養液中の溶存酸素分圧は隔膜電極に
て測定した。
【0040】培養温度は34℃一定条件(条件A)と、
34℃で培養を開始し、培養初期の適当な時期、具体的
には培地中の溶存酸素分圧が初期値(0.3atm)の
70%に達した時に、培養温度を1〜5℃下げ、更には
培地中の溶存酸素分圧の上昇が認められた時点で通常の
34℃に戻す条件(条件B〜D)、培地中溶存酸素分圧
が0atmに成った時点で培養温度を3℃下げ、更には
培地中の溶存酸素分圧の充分な上昇が認められた時点で
通常の34℃に戻す条件(条件E)で培養を行なった。
【0041】その時の条件と培地中の最少溶存酸素分圧
及び培養終了後、培養液中に生成したアデノシンの対糖
収率を表4に示す。
【0042】
【表4】
【0043】34℃一定条件(条件A)では培地中溶存
酸素分圧0より大が確保出来ず、また、同様の通気攪拌
条件に於て、培地中溶存酸素分圧が0atmに成った時
点で培養温度を3℃下げても(条件E)、培地中溶存酸
素分圧0より大の確保は困難であり、両条件とも対糖収
率は低下した。
【0044】しかし、培養初期の適当な時期、具体的に
は培地中の溶存酸素分圧が初期値の70%の範囲に達し
た時に、培養温度を1〜5℃下げると(条件B〜D)、
その後の急激な培地中溶存酸素分圧の低下が抑制されて
0.01atm以上の確保が可能であった。この時最高
の対糖収率が得られた。
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 美佳 三重県四日市市大字日永1730番地 味の素 株式会社東海工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アデノシン生産能を有する微生物を培養
    する際に、液体培地中溶存酸素分圧を0より大きく0.
    20atm以下の範囲になるように制御しつつ培養を行
    い、培養液中にアデノシンを生成蓄積せしめ、これを採
    取することを特徴とする発酵法によるアデノシンの製造
    法。
  2. 【請求項2】 溶存酸素分圧を制御する手段が、培養初
    期の適当な時期に培養温度を変更する事により、微生物
    の酸素消費量を変化させて制御を行なう、特許請求の範
    囲第1項記載の発酵法によるアデノシンの製造法。
JP28277092A 1992-10-21 1992-10-21 発酵法によるアデノシンの製造法 Pending JPH06125781A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103146786A (zh) * 2013-03-25 2013-06-12 天津科技大学 一种采用梯度pH顺序控制发酵生产腺苷的方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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