JPH06253815A - バッフル付培養容器 - Google Patents

バッフル付培養容器

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JPH06253815A
JPH06253815A JP4134193A JP4134193A JPH06253815A JP H06253815 A JPH06253815 A JP H06253815A JP 4134193 A JP4134193 A JP 4134193A JP 4134193 A JP4134193 A JP 4134193A JP H06253815 A JPH06253815 A JP H06253815A
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Masanobu Matsuoka
昌伸 松岡
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッフルを具備しない培養容器の欠点(酸素
供給、物質移動が不十分)を改良し、また同時に従来の
バッフル付培養容器の欠点(培養液の発泡、飛沫の飛
散)を低減した通気撹拌培養用のバッフル付培養容器を
提供する。 【構成】 バッフルが容器の側面上の母線に対して傾斜
して存在する培養容器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通気撹拌培養に使用す
るバッフル付培養容器に関し、更に詳しくは、通気撹拌
培養に使用した場合、酸素供給、物質移動が良好で、培
養液の発泡や飛沫の飛散が著しく少ないバッフル付培養
容器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から好気性のバクテリア等の菌類の
通気撹拌培養に使われている容器には、バッフルを具備
しない培養容器、容器の側面上の母線に対して傾斜して
いないバッフル、いわゆる縦型バッフルを具備するバッ
フル付培養容器がある。
【0003】ここでいう培養容器としては、例えば、三
角フラスコ、ビーカー、ジャーファーメンター、エアリ
フト型ファーメンター、タンク等があげられる。
【0004】しかしながら、バッフルを具備しない培養
容器では、通気撹拌培養中に、培養液流において乱流が
できにくいため酸素供給、物質移動が不十分となった
り、また培養生産物が培養液中で大きな塊になり易かっ
た。特に、培養生産物が繊維状である場合には繊維がか
らまりあってこの傾向が著しくなる。培養中に培養生産
物が大きな塊になると酸素供給、物質移動が更に不十分
となり、培養生産物の生産性が悪くなるという欠点があ
った。
【0005】そこで、上記の欠点を改良するため、培養
液流において乱流が起こりやすいようにしたバッフル付
培養容器が出現したわけであるが、いわゆる縦型バッフ
ルを具備する従来のバッフル付培養容器には、別の問題
点が存在する。例えば、通気撹拌培養中に発泡や飛沫に
より培養液が気相部分の容器壁、綿栓等に付着しやすい
ことである。培養液が付着した容器壁部分等で菌類が成
長し培養生産物が産出され、更にこの生産物が培養液中
の菌体、培養生産物を吸着し、気相部分の容器壁等にお
いて培養生産物が大きな塊になる。このような現象のた
め、従来のバッフル付培養容器を使用した通気撹拌培養
においては、培養結果がばらつき(培養の再現性が悪
く)、振盪培養における生産性の評価を正確に行うこと
が困難であった。特に、培地の粘性が高い場合あるいは
培養時間とともに培養液の粘性が高くなるような場合に
はこの欠点が著しくなる。
【0006】培養液の発泡は消泡剤の添加で抑制するこ
とが可能な場合もある。しかし、余分な試薬の添加は避
けたほうが望ましく、また消泡剤の多くが添加により酸
素移動速度を低下させるという性質をもっており、別の
問題を生じるため、培養液の発泡を消泡剤の添加で抑制
することは好ましくない。
【0007】また、培養液の飛沫の飛散は撹拌速度を下
げることによりある程度避けられるが、培養液流の剪断
力が弱くなり、酸素供給や物質移動が悪くなるという問
題が生じ、本質的な解決策にはならない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、バッフルを具備しない培養容器の欠点(酸素供給、
物質移動が不十分なため培養生産物の生産性が悪い)を
より改善し、かつ、いわゆる縦型バッフルを具備する従
来のバッフル付培養容器の欠点(培養液の発泡、飛沫の
飛散)をも解消した通気撹拌培養用のバッフル付培養容
器を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の培養
容器は、バッフルが容器の側面上の母線に対して傾斜し
て存在することを特徴とする容器である。
【0010】本発明でバッフルは培養容器の側面上の母
線に対して傾斜して存在するが、その傾斜は培養液流方
向に前傾していても、後傾していても本発明の目的を達
成できる。しかしながら、より望ましいのはその傾斜が
培養液流方向に前傾して存在する場合である。
【0011】本発明のバッフルは培養容器の側面上の母
線に対して傾斜して存在するが、バッフルの該母線に対
する傾斜角度を小さくすると酸素供給、物質移動は増大
するが、培養液の発泡や飛沫の飛散は増加する。また、
傾斜角度を大きくすると酸素供給、物質移動は減少する
が、培養液の発泡や飛沫の飛散は低下する。
【0012】したがって、前記の傾斜角度は培養容器の
使用目的等に合わせ適宜決定し得るものであるが、酸素
供給及び物質移動の確保と培養液の発泡や飛沫の飛散の
抑制との両面において、同時に優れた効果を発揮するた
めには、傾斜角度は15°〜75°が好ましく、更に好
ましくは30°〜60°、最も好ましくは約45°であ
る。
【0013】本発明において、1つの培養容器当たりの
バッフルの数は、培養容器の容量や培養条件等により適
宜選択し得るが、2個〜4個であるのが好ましい。特に
好ましいバッフルの数は3個である。
【0014】本発明のバッフルの短方向の断面の形状及
びバッフルの高さは適宜選択し得る。例えば、先端の角
が丸まった三角形状、半円形状、半楕円形状、薄板状等
をとり得るが、本発明の効果や加工の点で先端の角が丸
まった三角形状又は薄板状であるのが望ましい。
【0015】また、バッフルはその長方向に沿って、直
線状、又は下向き若しくは上向きのゆるやかな曲線状を
とりうる。
【0016】本発明のバッフル付培養容器は、当業者に
周知の種々の方法により、特に従来のいわゆる縦型バッ
フル付培養容器をつくる加工技術を用いて加工できる。
例えば、ガラス製三角フラスコ製造加工時に、所定の型
を三角フラスコの外部方向から三角フラスコの円錐側表
面に押し付け、三角フラスコの内部方向にへこんだ溝を
設けることによりバッフルを形成することもできる。ま
た、例えばジャーファーメンターの内側に所定の形状の
バッフルを溶接あるいはボルトナット等による締付けに
より固定して形成することもできる。
【0017】以下、図1〜図3を用いて本発明の機能を
説明する。図1は本発明の実施態様の1つである三角フ
ラスコの正面図、図2は本発明の三角フラスコの右側面
図、図3は本発明の三角フラスコの平面図を示す。本発
明の三角フラスコ1は、三角フラスコの円錐側面上の母
線3に対して傾斜しないで存在する従来の縦型バッフル
の代わりに、該母線3に対して傾斜して存在するバッフ
ル2を具備することにより、回転振盪培養中に培養液が
バッフル2に対して直角ではなく斜めに衝突するように
なり、衝突の強度が弱まり発泡や飛沫の飛散が抑制でき
るのである。更に、培養液が適度な乱流状態となるの
で、酸素供給や物質移動が十分に行われ培養生産物の生
産性が改良されるのである。このような機能は、本発明
の容器の全てにあてはまるものである。
【0018】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明を実施例に限定するものではない。
【0019】本発明及びその効果を、酢酸菌の回転振盪
培養によるバクテリアセルロース(BC)の生産により
例示する。BCは繊維状の培養生産物であり、大きな塊
ができやすく、また培養中に培養液の発泡、飛沫の飛散
が起きやすく、そして酢酸菌は好気性であることから、
本発明の説明に適しているからである。
【0020】1.培地組成 酢酸菌によるBC生産には以下の成分を有する培地を用
いた。
【0021】 シュクロース 40.0 g/l KH2 PO4 3.0 g/l MgSO4 ・7H2 O 2.4 g/l (NH4 2 SO4 1.0 g/l コーンスティープリカー 2.0 % 消泡剤 0.01 % 2.酢酸菌によるBCの生産方法 (1) シード培養 前記培地100mlを張り込んだ750ml容Roux
フラスコに保存菌液1mlを植菌し、28℃で3日間、
静置によるシード培養を行った。
【0022】(2) メイン培養 シード培養後、Rouxフラスコをよくシェーキングし
た後、無菌条件下で内容物をガーゼ濾過し、濾液7.5
mlを前記培地67.5mlを張り込んだ300ml容
バッフル付三角フラスコに植菌した。振盪培養機(タイ
テック製BR−3000L)を用い、振幅2.5cm、
回転速度180rpm、温度28℃の条件で回転振盪し
ながら4日間培養を行った。
【0023】3.BCの定量方法 各フラスコ内の固形物を、水洗して培地成分を除いた
後、1%NaOH溶液中で110℃、20分間処理して
菌体を除去した。更に、洗浄液が中性付近になるまでセ
ルロースを水洗した後、80℃で真空乾燥して乾燥重量
を測定した。
【0024】4.使用した本発明のバッフル付三角フラ
スコ 図1〜3に示した容量300mlのバッフル付三角フラ
スコを使用した。バッフルのフラスコの円錐側面上の母
線に対する傾斜角度Aは約45°であり、バッフルの短
方向の断面は先端の角が丸まった三角形状、またバッフ
ルはその長方向に沿ってほぼ直線状を示し、その長さは
80mmである。一つの三角フラスコは3個のバッフル
をもつ。
【0025】5.培養例 上記の条件により以下の実施例を行った。
【0026】実施例1. [目的]A.xylinum ATCC 23769、
A.pasteurianus FERM P−128
84の2株について回転振盪培養を行い、従来型バッフ
ル付三角フラスコと本発明のバッフル付三角フラスコ
で、BCのフラスコ壁面への付着、及び培養中の培養液
の発泡に差があるかどうかを調べた。
【0027】[結果]表−1に示す通り、本発明のバッ
フル付三角フラスコではBCのフラスコ壁面への付着が
まったく起こらないことが明らかになった。従来型バッ
フル付三角フラスコにおいては培養中に培養液の発泡、
飛沫の飛散が著しかったが、本発明のバッフル付三角フ
ラスコではまったく起こらなかったためと考えられる。
【0028】
【表1】
【0029】実施例2. [目的]A.xylinum ATCC 23769、
A.pasteurianus FERM P−128
84、A.sp.BPR 2001の3株について回転
振盪培養を行い、従来型バッフル付三角フラスコと本発
明のバッフル付三角フラスコで、BC生産性に差がある
かどうかを調べた。
【0030】[結果]図−4に示す通り、本発明のバッ
フル付培養容器では、従来型バッフル付培養容器に比べ
BC生産性が大きく向上していた。
【0031】実施例3. [目的]バッフルが三角フラスコ側面上の母線に対して
種々の傾斜角度(培養液流に対して前傾)をもつ300
ml容バッフル付三角フラスコで、A.pasteur
ianus FERM P−12884株を用いて、実
施例2.と同様にして4日間回転振盪培養を行ない、該
傾斜角度がBC生産性にどのような影響を及ぼすか調べ
た。
【0032】[結果]
【0033】
【表2】
【0034】表−2にみられるように、従来型のバッフ
ル付三角フラスコに比べ、本発明のバッフル付三角フラ
スコ、特に傾斜角度45°のバッフル付三角フラスコで
はBC生産性が大きく向上していた。
【0035】実施例4. [目的]バッフルが三角フラスコ側面上の母線に対して
種々の傾斜角度をもつ300ml容バッフル付三角フラ
スコで、A.xylium ATCC 23769株を
用いて実施例1と同様にして1週間回転振盪培養を行な
い、該傾斜角度が培養中でのBCの三角フラスコ壁面へ
の付着、BCの生産性にどのような影響を及ぼすか調べ
た。
【0036】[結果]表−3からわかるように本発明の
バッフル付三角フラスコは、バッフルを具備しない三角
フラスコ、傾斜角度が0°である従来型のバッフル付フ
ラスコにに比べBCの生産性が大きく向上しており、ま
たBCの三角フラスコ壁面への付着も従来型のバッフル
付三角フラスコにに比べ大きく改善されていた。
【0037】
【表3】
【0038】
【発明の効果】本発明のバッフル付培養容器を通気撹拌
培養に使うことにより、従来のバッフル付培養容器の欠
点(培養液の発泡、飛沫の飛散)を低減し、且つバッフ
ルを具備しない培養容器の欠点(酸素供給、物質移動が
不十分なため培養生産物の生産性が悪い)を改良するこ
とを同時に達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一態様であるバッフル付三角フラスコ
の正面図を示す。
【図2】本発明の一態様であるバッフル付三角フラスコ
の右側面図を示す。
【図3】本発明の一態様であるバッフル付三角フラスコ
の平面図を示す。
【図4】A.xylinum ATCC 23769、
FERM P−12884、BPR 2001の3株に
ついて従来型バッフル付三角フラスコと本発明のバッフ
ル付三角フラスコを用い振盪培養を行い、培養日数とセ
ルロース蓄積量の関係をプロットしたものである。
【符号の説明】
1:バッフル付三角フラスコ 2:バッフル 3:フラスコの円錐側面上の母線 A:バッフルの円錐側面上の母線に対する傾斜角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 幸田 徹 神奈川県川崎市中原区今井仲町309 味の 素株式会社今井寮1−110 (72)発明者 土田 隆康 神奈川県横浜市戸塚区上倉田町1730−13

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バッフルが容器の側面上の母線に対して
    傾斜して存在することを特徴とする培養容器。
  2. 【請求項2】 培養容器が三角フラスコであることを特
    徴とする請求項1に記載の容器。
  3. 【請求項3】 バッフルが容器の側面上の母線に対して
    培養液流方向に前傾して存在することを特徴とする請求
    項1又は2に記載の容器。
  4. 【請求項4】 バッフルの母線に対する傾斜角度が15
    〜75°であることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
    か一項に記載の容器。
  5. 【請求項5】 バッフルの母線に対する傾斜角度が30
    〜60°であることを特徴とする請求項4に記載の容
    器。
  6. 【請求項6】 バッフルの母線に対する傾斜角度が約4
    5°であることを特徴とする請求項5に記載の容器。
  7. 【請求項7】 容器1個当たりのバッフルの数が2〜4
    個であり、かつバッフルが容器の側面上に等間隔で配置
    されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか
    一項に記載の容器。
  8. 【請求項8】 容器1個当たりのバッフルの数が3個で
    あり、かつバッフルが容器の側面上に等間隔で配置され
    ていることを特徴とする請求項7に記載の容器。
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