JPH06261741A - Method of multiplying microorganism - Google Patents

Method of multiplying microorganism

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JPH06261741A
JPH06261741A JP5050710A JP5071093A JPH06261741A JP H06261741 A JPH06261741 A JP H06261741A JP 5050710 A JP5050710 A JP 5050710A JP 5071093 A JP5071093 A JP 5071093A JP H06261741 A JPH06261741 A JP H06261741A
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JP
Japan
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medium
microorganism
glucose
nutrient solution
growth
Prior art date
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Application number
JP5050710A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Kawase
信行 川瀬
Takahiko Yoshida
尊彦 吉田
Kazuhiro Ozawa
一広 小澤
Katsushi Sasaki
勝史 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SANBISHI KK
Nippon Sharyo Ltd
Original Assignee
SANBISHI KK
Nippon Sharyo Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To simplify a device by adopting DO as an index of addition of a nutritive solution of glucose. CONSTITUTION:When an amount of dissolved oxygen in a medium becomes >=a set value, a nutritive solution of glucose is added to the medium. Since the glucose concentration in the medium is maintained in a fixed range, multiplication efficiency is improved. DO is rapidly and simply detected, a specific device is not required and the device is not complicated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、流加培養による微生物
の増殖方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for growing a microorganism by fed-batch culture.

【0002】[0002]

【従来の技術】微生物を増殖するにあたり、培地を貯留
する培養槽中へ培養時間の経過に応じて連続または間欠
的に栄養液を流加する流加培養が知られている。この流
加培養では、培地中の特定成分の濃度を任意に制御可能
であり、例えば糖濃度を培養する微生物に好適な一定範
囲に保持することができる。このため目的とする微生物
を効率よく増殖できることから広く採用されている。
2. Description of the Related Art In growing a microorganism, a fed-batch culture is known in which a nutrient solution is continuously or intermittently fed into a culture tank for storing a medium according to the progress of culture time. In this fed-batch culture, the concentration of the specific component in the medium can be arbitrarily controlled, and for example, the sugar concentration can be kept within a certain range suitable for the microorganism to be cultured. For this reason, it is widely adopted because the target microorganism can be efficiently proliferated.

【0003】流加培養における栄養液の流加のタイミン
グを制御するに際して、1)糖濃度(特にグルコース濃
度)をバイオセンサ(グルコースセンサ)で検出して、
この検出値に応じて栄養液を流加する方法、2)溶存酸
素量を指標とする方法、3)pH値、4)酸化還元電
位、5)呼吸商(CO2ガス量とO2消費量との比)、
6)排気中のエタノール濃度および7)菌体濃度をそれ
ぞれ指標とする方法等が提案されている。
In controlling the feeding timing of the nutrient solution in fed-batch culture, 1) the sugar concentration (particularly glucose concentration) is detected by a biosensor (glucose sensor),
A method of feeding a nutrient solution according to the detected value, 2) a method of using dissolved oxygen as an index, 3) pH value, 4) redox potential, 5) respiratory quotient (CO 2 gas amount and O 2 consumption amount) Ratio),
Methods such as 6) the concentration of ethanol in exhaust gas and 7) the concentration of bacterial cells have been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の各方法中では、
1)のグルコースセンサによる方法が広く用いられてい
るが、この方法にはグルコースセンサの検出速度が迅速
ではないことや、装置が複雑化するなどの問題があっ
た。また、他の2)〜7)の方法においてもいまだ満足
するものはなかった。このため、指標の検出速度が迅速
で装置を簡素化できる方法が求められていた。
In each of the above methods,
Although the method of 1) using a glucose sensor is widely used, this method has problems that the detection speed of the glucose sensor is not fast and that the device is complicated. Further, none of the other methods 2) to 7) was still satisfactory. Therefore, there has been a demand for a method that can speed up the index detection and simplify the device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段および作用】発明者は、微
生物を培養している培地中のグルコース濃度の増減と溶
存酸素量の増減との間にきわめて密接な関係が存在する
ことから、グルコース濃度に代えて溶存酸素量を栄養液
添加の指標とするための研究を重ね、本発明を完成した
ものである。
Means and Actions for Solving the Problems The inventor has found that there is a very close relationship between the increase and decrease of glucose concentration and the increase and decrease of dissolved oxygen in the medium in which the microorganism is cultivated. Instead of the above, the present invention has been completed through repeated studies for using the dissolved oxygen amount as an index for adding a nutrient solution.

【0006】上記課題を解決するためになされた本発明
の要旨は、流加培養による微生物増殖方法において、培
地中の溶存酸素量が増加した際に、前記培地に栄養液を
添加することを特徴とする微生物増殖方法にある。以
下、本発明についてさらに詳細に説明する。
The gist of the present invention, which has been made to solve the above problems, is to add a nutrient solution to the medium when the amount of dissolved oxygen in the medium increases in the method for growing a microorganism by fed-batch culture. There is a method for multiplying microorganisms. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0007】本発明における増殖の対象となる微生物の
種類に制限はなく、流加培養が可能な微生物であればよ
い。栄養液は、例えばグルコース、酵母エキス、リン酸
二水素カリウム(KH2PO4)等の一種または数種を含
有する、周知の栄養液を使用すればよく、特に制限はな
い。また、栄養液の濃度や添加量も、対象とされる微生
物に応じて適宜選択されればよい。例えば酵母を増殖す
る場合であれば、グルコースを含有する栄養液を、培地
中のグルコース濃度が0.5%以下程度となるように添
加するとよい。これは、培地のグルコース濃度が0.5
%を越えると、アルコールの生成量が増加して菌体の増
殖が抑制される傾向になるためである。したがって培地
の栄養濃度は、このような代謝産物の生成をできるだけ
抑制し、菌体を増殖させる濃度範囲とすることが好まし
い。さらに、培地、培養温度、空気供給量、培地の攪拌
などの諸条件も、対象とされる微生物の増殖条件に応じ
て設定されればよく、特に制限はない。
There is no limitation on the kind of the microorganism to be proliferated in the present invention, as long as it can be fed-batch culture. As the nutrient solution, a well-known nutrient solution containing, for example, one or several kinds of glucose, yeast extract, potassium dihydrogen phosphate (KH 2 PO 4 ) and the like may be used, and there is no particular limitation. Further, the concentration and addition amount of the nutrient solution may be appropriately selected according to the target microorganism. For example, in the case of growing yeast, a nutrient solution containing glucose may be added so that the glucose concentration in the medium will be about 0.5% or less. This is because the glucose concentration in the medium is 0.5
This is because if it exceeds%, the amount of alcohol produced increases and the growth of bacterial cells tends to be suppressed. Therefore, it is preferable that the nutrient concentration of the medium is within a concentration range in which the production of such metabolites is suppressed as much as possible and the cells are grown. Further, various conditions such as the medium, the culture temperature, the air supply amount, and the stirring of the medium may be set according to the growth conditions of the target microorganism, and are not particularly limited.

【0008】培地中の溶存酸素量(DO)の検出には、
周知のDOセンサを使用できる。培地中の微生物は、栄
養物、例えばグルコースを消費しつつ増殖するが、この
際、通常は空気として培地中に吐出、供給されている酸
素も消費される。培地中の栄養物が消費されて不足して
くると微生物の増殖は抑制されるので、酸素消費量も減
少する。したがって、酸素に余剰が生ずることになり培
地中のDOは増加する。このDOの増加に合わせて栄養
液を流加すれば、培地の栄養物濃度を増殖に好適な濃度
範囲に保持することができる。このため、微生物の増殖
は抑制されることはなく、増殖効率は向上する。
[0008] To detect the amount of dissolved oxygen (DO) in the medium,
Known DO sensors can be used. Microorganisms in the medium grow while consuming nutrients such as glucose, but at this time, oxygen that is normally discharged and supplied into the medium as air is also consumed. When the nutrients in the medium are consumed and become insufficient, the growth of microorganisms is suppressed, so that the oxygen consumption also decreases. Therefore, excess oxygen is produced and DO in the medium is increased. By feeding the nutrient solution in accordance with this increase in DO, the nutrient concentration of the medium can be maintained within the concentration range suitable for growth. Therefore, the growth of microorganisms is not suppressed and the growth efficiency is improved.

【0009】特に、栄養物不足の初期に栄養物を流加す
れば、栄養物不足の状態を短時間で解消できる。この栄
養物不足の初期にDOは急激に増加するが、この際のD
Oの増加率は増加傾向にあり二次微分値は正である。し
たがって、DOの増加率が増加傾向(=二次微分値が
正)にある際に、栄養液を流加すれば栄養物濃度を一層
好適な範囲に保持することができる。
In particular, if nutrients are fed in at the early stage of nutrient deficiency, the nutrient deficiency state can be eliminated in a short time. DO increases sharply in the early stage of this nutritional deficiency.
The rate of increase of O tends to increase, and the second derivative is positive. Therefore, when the increasing rate of DO is increasing (= the second derivative is positive), the nutrient concentration can be kept in a more preferable range by feeding the nutrient solution.

【0010】DOセンサによるDO値の検出は、ほぼリ
アルタイムで迅速になされる。また、DOセンサによる
DOの検出には特別な装置構成を必要としないので、例
えば検出値を指標として栄養液の流加をオンライン制御
する際にも、増殖装置が複雑化することはない。
The detection of the DO value by the DO sensor is quickly performed in almost real time. Further, since the DO sensor does not require a special device configuration for detecting DO, the breeding device does not become complicated even when online control of the feeding of the nutrient solution is performed using the detected value as an index.

【0011】[0011]

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1に本実施例において使用した増殖装置10を
示す。ステンレス製の培養槽12の頭部12a中央に
は、モータ14にて駆動される攪拌機16が設置されて
おり、培養槽12の内部に挿通された攪拌軸18に設け
られた複数の攪拌翼20で、培養槽12内容物を攪拌可
能である。また、頭部12aには、培養対象となる微生
物を植菌するための植菌口22、培養槽12内の発泡状
態を検出する泡センサ24、培養槽12から気体を排出
するためのベント26およびスチーム配管28が、それ
ぞれ接続されている。さらに、頭部12aに設けられた
流加ノズル30には、ポンプ32を介して栄養液槽34
が接続されており、栄養液槽34からの栄養液を培養槽
12へ供給可能である。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a breeding apparatus 10 used in this example. A stirrer 16 driven by a motor 14 is installed in the center of the head 12a of the culture tank 12 made of stainless steel, and a plurality of stirring blades 20 provided on a stirring shaft 18 inserted into the culture tank 12 are provided. Thus, the contents of the culture tank 12 can be stirred. Further, the head 12a has an inoculation port 22 for inoculating a microorganism to be cultured, a bubble sensor 24 for detecting a foaming state in the culture tank 12, and a vent 26 for discharging gas from the culture tank 12. And the steam pipe 28 are connected to each other. Further, the nutrient solution tank 34 is attached to the feeding nozzle 30 provided on the head 12 a via the pump 32.
Are connected, and the nutrient solution from the nutrient solution tank 34 can be supplied to the culture tank 12.

【0012】栄養液槽34はボールバルブ36を介して
アルカリ槽38に接続されている。また、栄養液槽34
およびアルカリ槽38は電磁弁40を介して、培養槽1
2の胴12b上部に設けられているアルカリノズル42
に接続されており、栄養液、アルカリ液を個別または同
時に培養槽12へ供給可能である。このアルカリノズル
42の下方に設けられている消泡ノズル44には、電磁
弁46を介して消泡液槽48が接続されており、培養槽
12へ消泡液を供給可能となっている。
The nutrient solution tank 34 is connected to an alkaline tank 38 via a ball valve 36. In addition, the nutrient solution tank 34
And the alkaline tank 38 is connected to the culture tank 1 via the solenoid valve 40.
Alkaline nozzle 42 provided on the upper part of the second body 12b
The nutrient solution and the alkaline solution can be supplied to the culture tank 12 individually or simultaneously. A defoaming liquid tank 48 is connected to the defoaming nozzle 44 provided below the alkali nozzle 42 via an electromagnetic valve 46, and the defoaming liquid can be supplied to the culture tank 12.

【0013】培養槽12の胴12bには、アルカリノズ
ル42および消泡ノズル44とほぼ同レベルに、一対の
空気ノズル50、52が設けられており、図示省略した
フィルタ機構にて無菌状態とされた無菌空気が供給され
る空気配管54に接続されている。空気ノズル52は、
さらに培養槽12内に設置されているスパージャ56に
接続されており、空気配管54からの空気を培養槽12
内に吐出可能となっている。
The body 12b of the culture tank 12 is provided with a pair of air nozzles 50 and 52 at substantially the same level as the alkali nozzle 42 and the defoaming nozzle 44, and is sterilized by a filter mechanism (not shown). It is connected to an air pipe 54 to which sterile air is supplied. The air nozzle 52
Further, it is connected to a sparger 56 installed in the culture tank 12, and the air from the air pipe 54 is supplied to the culture tank 12.
It is possible to discharge inside.

【0014】培養槽12は、胴12bから底部12cに
かけてジャケット58が設けられており、図示省略した
ヒータ、ポンプ等を備えた温調ユニット60から温水配
管62を介して供給される温水によって温度調節可能で
ある。また、ジャケット58へは水配管64から水を、
スチーム配管28からスチームを供給して冷却または加
熱可能である。また培養槽12の胴12bには、ジャケ
ット58を貫通して温度計66、DOセンサ68(イン
ゴールド社製)およびpH計70が設置されており、そ
れぞれ培養槽12内の温度、溶存酸素量およびpHを測
定して出力可能である。さらに胴12bには同様に、サ
ンプリングノズル72が設置されており、培養槽12内
からサンプリング可能である。他方、培養槽12の底部
12cには、ジャケット58を外れて吐出ノズル74が
設置されており、培養槽12の内容物を排出可能であ
る。
The culture tank 12 is provided with a jacket 58 from the body 12b to the bottom 12c, and the temperature is adjusted by hot water supplied from a temperature adjusting unit 60 equipped with a heater, a pump, etc. (not shown) through hot water piping 62. It is possible. In addition, water is supplied from the water pipe 64 to the jacket 58,
Steam can be supplied from the steam pipe 28 to be cooled or heated. Further, a thermometer 66, a DO sensor 68 (manufactured by Ingold Co., Ltd.) and a pH meter 70 are installed in the body 12b of the culture tank 12 so as to penetrate the jacket 58, and the temperature and the amount of dissolved oxygen in the culture tank 12 are respectively provided. And pH can be measured and output. Further, similarly, a sampling nozzle 72 is installed on the body 12b so that sampling can be performed from the inside of the culture tank 12. On the other hand, at the bottom portion 12c of the culture tank 12, a discharge nozzle 74 is installed outside the jacket 58, and the contents of the culture tank 12 can be discharged.

【0015】なお、図示を省略したが、培養槽12には
マンホール、ハンドホール、レベルゲージ、プレッシャ
ーゲージなどが備えられており、同様に他の槽や各配管
にはゲージ類、ベント、ドレン、スチームトラップ等が
備えられている。図2に示すように、増殖装置10に
は、制御機構80、オートプロッタ82他を備えた操作
パネル84が設けられている。この制御機構80は周知
のマイクロコンピュータ(図示略)を備えており、キー
86やスイッチ88等を介して各種の指示の入力が可能
である。制御機構80は、これらキー86等を介しての
入力や泡センサ24、温度計66、DOセンサ68、p
H計70をはじめとする計装機器類の検出値等が入力さ
れると、予め記憶しているプログラムに従って演算処理
し、該入力に応じてポンプ32、電磁弁40、46、温
調ユニット60等の作動を制御可能である。また、前記
温度計66他の出力値は制御機構80を介してオートプ
ロッタ82に送信され、記録紙にプロットされる。
Although not shown, the culture tank 12 is provided with a manhole, a handhole, a level gauge, a pressure gauge, etc. Similarly, gauges, vents, drains, It is equipped with a steam trap. As shown in FIG. 2, the breeding apparatus 10 is provided with an operation panel 84 including a control mechanism 80, an autoplotter 82 and the like. The control mechanism 80 includes a well-known microcomputer (not shown), and various instructions can be input through the keys 86, the switch 88, and the like. The control mechanism 80 inputs through the keys 86 and the like, the bubble sensor 24, the thermometer 66, the DO sensor 68, p.
When the detection values of instrumentation devices such as the H meter 70 are input, arithmetic processing is performed according to a program stored in advance, and the pump 32, the solenoid valves 40 and 46, and the temperature control unit 60 are processed according to the input. Etc. can be controlled. Further, the output values of the thermometer 66 and others are transmitted to the autoplotter 82 via the control mechanism 80 and plotted on the recording paper.

【0016】次に、上記構成の増殖装置10を用いて微
生物を増殖する際の操作について説明する。まず培養槽
12内に培地および栄養液を注入し、攪拌、通気して所
定のグルコース濃度の培地とする。なお、培地は増殖期
間を通じて攪拌および通気が継続される。培地温度、p
H値を調整後、培養槽12に微生物を植菌する。
Next, an operation for growing a microorganism by using the growth device 10 having the above structure will be described. First, a medium and a nutrient solution are poured into the culture tank 12, and the medium is stirred and aerated to obtain a medium having a predetermined glucose concentration. The medium is continuously agitated and aerated throughout the growth period. Medium temperature, p
After adjusting the H value, the culture tank 12 is inoculated with a microorganism.

【0017】この後、微生物は培地中の栄養物、例えば
グルコースを消費して増殖する。消費によって低下する
グルコース濃度を適正範囲に保持するために、グルコー
スを含有する栄養液が流加される。栄養液流加のタイミ
ングは、DOセンサ68によって検出されて制御機構8
0へ入力されるDO値を指標として決定される。図3に
流加ルーチンを示すが、制御機構80は、所定の時間を
経過する毎に流加ルーチンを繰り返し実行する。
After this, the microorganisms grow by consuming the nutrients in the medium, for example glucose. A nutrient solution containing glucose is fed in order to keep the glucose concentration, which is lowered by consumption, in an appropriate range. The timing of feeding the nutrient solution is detected by the DO sensor 68 to control the control mechanism 8
The DO value input to 0 is determined as an index. Although the fed-batch routine is shown in FIG. 3, the control mechanism 80 repeatedly executes the fed-batch routine each time a predetermined time elapses.

【0018】まずDOセンサ68の検出値(DK)が入
力されると、制御機構80は、DOセンサ68の検出値
(DK)とDOの設定値(DS)とを比較し(ステップ2
00)、DKがDS以上であれば次のステップ300へ進
み、DKがDS未満であればリターンへ抜けて所定の時間
経過を待つ。ステップ300では、制御機構80は、ポ
ンプ32を予め設定された時間だけ稼働させて、設定量
の栄養液を培養槽12へ流加させる。その後リターンへ
抜けて、所定の時間を経過する毎に流加ルーチンを繰り
返し実行する。このように設定値以上にDOが増加した
際にグルコースを流加すればグルコース濃度を適切な範
囲に保持できる。この場合のDOとグルコース濃度の変
化を図4に示す。
First, when the detection value (D K ) of the DO sensor 68 is input, the control mechanism 80 compares the detection value (D K ) of the DO sensor 68 with the DO setting value (D S ) (step). Two
00), if D K is greater than or equal to D S , proceed to the next step 300, and if D K is less than D S , exit to return and wait for a predetermined time. In step 300, the control mechanism 80 operates the pump 32 for a preset time to feed a predetermined amount of nutrient solution to the culture tank 12. After that, the process returns to return and the fed-batch routine is repeatedly executed every time a predetermined time elapses. When glucose is fed when DO increases above the set value, the glucose concentration can be maintained in an appropriate range. The changes in DO and glucose concentration in this case are shown in FIG.

【0019】また、1)DOセンサ68の検出値DK
単位時間当りの増加率を算出して、これが設定値以上と
なった際にグルコースを流加したり、2)DKの単位時
間当りの増加率と直前の同増加率とを比較して、これが
設定比率以上に増加した際にグルコースを流加する等の
グルコース流加制御も可能である。
Further, 1) an increase rate of the detection value D K of the DO sensor 68 per unit time is calculated, and glucose is fed when it exceeds a set value, or 2) a unit time of D K. It is also possible to compare the increase rate per hit with the immediately preceding increase rate, and to perform glucose fed-batch control such as feeding glucose when the increase rate exceeds a set ratio.

【0020】次に、上記構成の増殖装置10を用いた微
生物増殖の実施例を、比較例と共に示す。なお、実施
例、比較例ともに、培地は次の組成によった。 培地組成 本醸醤油 10% 食塩 10% 滅菌水 残余 (実施例1) 微生物種類:酵母(Z.rouxii(S-012)) 初発菌体数:4.0x106cells/ml 培地量:50l(植菌時グルコース濃度0.5%) 培地温度:30℃ 培地pH:5.2 通気量:30l/min 攪拌:200rpm 栄養液:グルコース濃度50%、培地に対して0.3%
となる分量で流加 増殖時間:43時間 最終菌体数:2.7x109cells/ml (比較例1)比較例1は、バッチ培養による増殖実験の
例であり、培養中のグルコースの追加はない。
Next, examples of microbial growth using the growth device 10 having the above-mentioned configuration will be shown together with comparative examples. In addition, in both the examples and comparative examples, the medium had the following composition. Medium composition Honjo soy sauce 10% Salt 10% Sterile water Residue (Example 1) Microorganism type: Yeast (Z.rouxii (S-012)) Initial number of cells: 4.0 × 10 6 cells / ml Medium volume: 50 l (plant) Glucose concentration in bacteria 0.5%) Medium temperature: 30 ° C. Medium pH: 5.2 Aeration rate: 30 l / min Agitation: 200 rpm Nutrient solution: Glucose concentration 50%, 0.3% relative to medium
Fed-batch Growth time: 43 hours Final cell number: 2.7 × 10 9 cells / ml (Comparative Example 1) Comparative Example 1 is an example of a growth experiment by batch culture, and the addition of glucose in the culture was Absent.

【0021】微生物種類:酵母(Z.rouxii(S-012)) 初発菌体数:2.5x106cells/ml 培地量:50l(植菌時グルコース濃度2.6%) 培地温度:30℃ 培地pH:5.2 通気量:30l/min 攪拌:100rpm 増殖時間:43時間 最高菌体数:2.8x108cells/ml(開始後18時
間) (比較例2)比較例2は、比較例1と同様、バッチ培養
による増殖実験の例であり、培養中のグルコースの追加
はないが、攪拌数を変化させてDOを一定(3ppm)に保
持した。
Type of microorganism: Yeast (Z.rouxii (S-012)) Number of initial cells: 2.5 × 10 6 cells / ml Medium amount: 50 l (Glucose concentration at inoculation 2.6%) Medium temperature: 30 ° C. Medium pH: 5.2 Aeration rate: 30 l / min Stirring: 100 rpm Growth time: 43 hours Maximum cell number: 2.8 × 10 8 cells / ml (18 hours after initiation) (Comparative Example 2) Comparative Example 2 is Comparative Example 1 Similarly to the above, this is an example of a growth experiment by batch culture, and DO was kept constant (3 ppm) by changing the stirring number, although glucose was not added during the culture.

【0022】微生物種類:酵母(Z.rouxii(S-012)) 初発菌体数:3.8x106cells/ml 培地量:50l(植菌時グルコース濃度2.6%) 培地温度:30℃ 培地pH:5.2 通気量:30l/min 攪拌:100〜400rpm 増殖時間:43時間 最終菌体数:5.5x108cells/ml 図5は、上記実施例1、比較例1および2における培地
の濁度、菌体数(生菌)およびアルコール濃度を経過時
間毎にプロットしたグラフである。実施例1の菌体数
は、比較例1、2の菌体数がほぼ頭打ちとなる24時間
経過後においても増加し、最終菌体数においては比較例
1、2の約5〜10倍となっている。また、実施例1で
は、アルコール濃度の増加がほとんどなく、グルコース
が菌体増殖に有効に消費されていることがわかる。
Type of microorganism: Yeast (Z.rouxii (S-012)) Number of initial cells: 3.8 × 10 6 cells / ml Medium amount: 50 l (Glucose concentration at inoculation 2.6%) Medium temperature: 30 ° C. Medium pH: 5.2 Aeration rate: 30 l / min Agitation: 100 to 400 rpm Growth time: 43 hours Final cell number: 5.5 × 10 8 cells / ml FIG. 5 shows the culture medium in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 above. It is the graph which plotted the turbidity, the number of microbial cells (viable bacterium), and the alcohol concentration for every elapsed time. The number of cells of Example 1 increased even after 24 hours when the number of cells of Comparative Examples 1 and 2 almost reached the ceiling, and the final number of cells was about 5 to 10 times that of Comparative Examples 1 and 2. Has become. In addition, in Example 1, it can be seen that there is almost no increase in alcohol concentration, and glucose is effectively consumed for bacterial cell growth.

【0023】次に、培地量を1000lとした場合の微
生物増殖の例(実施例2および比較例3)を示す。 (実施例2) 微生物種類:酵母(Z.rouxii(S-012)) 初発菌体数:6.0x106cells/ml 培地量:1000l(植菌時グルコース濃度0.5%) 培地温度:30℃ 培地pH:5.2 通気量:500l/min 攪拌:110rpm 栄養液:グルコース濃度50%、培地に対して0.25
%となる分量で流加、ただし、総流加糖量は培地に対し
て3.0%となる量 増殖時間:60時間 最終菌体数:3.5x108cells/ml (比較例3)比較例3は、バッチ培養による増殖実験の
例であり、培養中のグルコースの追加はない。
Next, examples of microbial growth (Example 2 and Comparative Example 3) when the amount of medium is 1000 l are shown. (Example 2) Microorganism type: yeast (Z.rouxii (S-012)) Initial number of cells: 6.0x10 6 cells / ml Medium amount: 1000 l (glucose concentration at inoculation 0.5%) Medium temperature: 30 C. Medium pH: 5.2 Aeration rate: 500 l / min Stirring: 110 rpm Nutrient solution: glucose concentration 50%, 0.25 to medium
Fed-batch in the amount of 100%, but the total fed-batch sugar amount is 3.0% with respect to the medium Growth time: 60 hours Final cell count: 3.5 × 10 8 cells / ml (Comparative Example 3) Comparative Example No. 3 is an example of a growth experiment by batch culture, and glucose was not added during the culture.

【0024】微生物種類:酵母(Z.rouxii(S-012)) 初発菌体数:5.9x106cells/ml 培地量:1000l(植菌時グルコース濃度3.5%) 培地温度:30℃ 培地pH:5.2 通気量:500l/min 攪拌:110rpm 増殖時間:60時間 最終菌体数:1.5x108cells/ml 図6〜8は、上記実施例2および比較例3における培地
の濁度、菌体数(生菌)およびグルコース濃度を、それ
ぞれ経過時間毎にプロットしたグラフである。実施例2
の最終菌体数は、比較例3の約2.3倍となっており、
実施例2は、微生物増殖の効率が優れている。
Microorganism type: Yeast (Z.rouxii (S-012)) Initial number of cells: 5.9 × 10 6 cells / ml Medium amount: 1000 l (Glucose concentration at inoculation 3.5%) Medium temperature: 30 ° C. Medium pH: 5.2 Aeration rate: 500 l / min Agitation: 110 rpm Growth time: 60 hours Final cell number: 1.5 × 10 8 cells / ml FIGS. 6 to 8 show the turbidity of the medium in Example 2 and Comparative Example 3 described above. 2 is a graph in which the number of bacterial cells (viable cells) and the glucose concentration are plotted for each elapsed time. Example 2
The final number of bacterial cells was about 2.3 times that of Comparative Example 3,
Example 2 has excellent microbial growth efficiency.

【0025】以上、実施例に従って本発明の微生物増殖
方法を説明したが、本発明はこのような実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさ
まざまに実施できる。
Although the microbial growth method of the present invention has been described above according to the embodiments, the present invention is not limited to such embodiments and can be variously implemented without departing from the scope of the present invention.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の微生物増殖方法においては、流
加のタイミングを決定する指標として溶存酸素量(D
O)を採用しているので、検出速度は迅速でありしかも
装置を簡素化できる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the microbial growth method of the present invention, the amount of dissolved oxygen (D) is used as an index for determining the timing of fed-batch.
O) is adopted, the detection speed is fast and the apparatus can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例の増殖装置の構成を示すフロー図であ
る。
FIG. 1 is a flow diagram showing a configuration of a breeding apparatus of an embodiment.

【図2】 実施例の増殖装置の操作パネルの説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation panel of the breeding apparatus of the embodiment.

【図3】 実施例の増殖装置の制御機構における流加制
御のフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart of fed-batch control in the control mechanism of the breeding apparatus of the embodiment.

【図4】 実施例の増殖装置を用いた微生物の増殖にお
けるグルコースの流加とDOの変化、グルコース濃度の
変化との関係を表すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the fed-batch of glucose, the change in DO, and the change in glucose concentration in the growth of microorganisms using the growth apparatus of the example.

【図5】 実施例1および比較例1、2の酵母増殖にお
ける経時変化を表すグラフであり、(a)は培地の濁
度、(b)は菌体数、(c)は培地のアルコール濃度を
表す。
FIG. 5 is a graph showing changes over time in yeast growth of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, (a) is the turbidity of the medium, (b) is the number of cells, and (c) is the alcohol concentration of the medium. Represents

【図6】 実施例2および比較例3の酵母増殖における
培地の濁度の経時変化を表すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the change over time in the turbidity of the medium during yeast growth of Example 2 and Comparative Example 3.

【図7】 実施例2および比較例3の酵母増殖における
菌体数の経時変化を表すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing changes over time in the number of bacterial cells in yeast growth of Example 2 and Comparative Example 3.

【図8】 実施例2および比較例3の酵母増殖における
培地のグルコース濃度の経時変化を表すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing changes over time in glucose concentration of the medium during yeast growth of Example 2 and Comparative Example 3.

【符号の説明】 10・・・増殖装置、12・・・培養槽、22・・・植
菌口、30・・・流加ノズル、32・・・ポンプ、34
・・・栄養液槽、68・・・DOセンサ。
[Explanation of Codes] 10 ... Proliferation device, 12 ... Culture tank, 22 ... Inoculation port, 30 ... Fed-batch nozzle, 32 ... Pump, 34
... nutrient solution tank, 68 ... DO sensor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12N 1/20 C12R 1:01) (72)発明者 吉田 尊彦 愛知県名古屋市熱田区三本松町1番1号 日本車輌製造株式会社内 (72)発明者 小澤 一広 愛知県宝飯郡小坂井町大字篠束字若宮53番 地 サンビシ株式会社内 (72)発明者 佐々木 勝史 愛知県宝飯郡小坂井町大字篠束字若宮53番 地 サンビシ株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location (C12N 1/20 C12R 1:01) (72) Inventor Takahiko Yoshida Sanbonmatsu, Atsuta-ku, Nagoya-shi, Aichi Machi No. 1 Japan Vehicle Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiro Ozawa 53, Shinotsuka Wakamiya, Kosakai-cho, Takai-gun, Aichi Prefecture Sanbishi Co., Ltd. 53 Shinotsuka Wakamiya Sanbishi Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流加培養による微生物増殖方法におい
て、 培地中の溶存酸素量が増加した際に、前記培地に栄養液
を添加することを特徴とする微生物増殖方法。
1. A method for growing a microorganism by a fed-batch culture, which comprises adding a nutrient solution to the medium when the amount of dissolved oxygen in the medium increases.
【請求項2】 前記溶存酸素量の単位時間当りの増加率
が増加傾向にある際に前記培地に栄養液を添加すること
を特徴とする請求項1記載の微生物増殖方法。
2. The method for growing a microorganism according to claim 1, wherein a nutrient solution is added to the medium when the rate of increase of the dissolved oxygen amount per unit time tends to increase.
【請求項3】 微生物が酵母であることを特徴とする請
求項1または2記載の微生物増殖方法。
3. The method for growing a microorganism according to claim 1 or 2, wherein the microorganism is yeast.
【請求項4】 微生物が乳酸菌であることを特徴とする
請求項1または2記載の微生物増殖方法。
4. The method for growing a microorganism according to claim 1 or 2, wherein the microorganism is a lactic acid bacterium.
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