JPH07135991A - ポリ−γ−グルタミン酸の製造方法 - Google Patents
ポリ−γ−グルタミン酸の製造方法Info
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- JPH07135991A JPH07135991A JP28651893A JP28651893A JPH07135991A JP H07135991 A JPH07135991 A JP H07135991A JP 28651893 A JP28651893 A JP 28651893A JP 28651893 A JP28651893 A JP 28651893A JP H07135991 A JPH07135991 A JP H07135991A
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- producing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はポリ−γ−グルタミン酸を連続的に
収率よく製造することを目的とする。 【構成】 食品材料に利用できるポリ−γ−グルタミン
酸を生産する菌を市販の納豆から分離し、窒素源、炭素
源を添加して培養することを特徴とする方法である。
収率よく製造することを目的とする。 【構成】 食品材料に利用できるポリ−γ−グルタミン
酸を生産する菌を市販の納豆から分離し、窒素源、炭素
源を添加して培養することを特徴とする方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工業的に有用であるにも
かかわらず化学合成されていないポリ−γ−グルタミン
酸を新たに分離したポリ−γ−グルタミン酸生産菌を用
い、窒素源、炭素源を含む培養基を使用し、回転振とう
回分培養および連続培養法を含む効率的培養法により収
率よく安価に製造する方法に関する。
かかわらず化学合成されていないポリ−γ−グルタミン
酸を新たに分離したポリ−γ−グルタミン酸生産菌を用
い、窒素源、炭素源を含む培養基を使用し、回転振とう
回分培養および連続培養法を含む効率的培養法により収
率よく安価に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリ−γ−グルタミン酸の製造法として
は特許出願公開平１−１７４３９７号公報、特許出願公
告昭４３−２４４７２号公報、農化３６巻１２号１００
０（１９６２）、農化３７巻７号４０７（１９６３）、
農化３７巻７号６１９（１９６３）、農化４１巻１号３
９（１９６７）、農化４３巻号５９５（１９６９）、農
化４５巻３号１１８（１９７１）が知られている。しか
し従来の静置培養における培養基の栄養成分濃度、ｐＨ
条件においては振とう培養法のような強制好気培養に対
応できず、最適条件が見いだされていなかった。
は特許出願公開平１−１７４３９７号公報、特許出願公
告昭４３−２４４７２号公報、農化３６巻１２号１００
０（１９６２）、農化３７巻７号４０７（１９６３）、
農化３７巻７号６１９（１９６３）、農化４１巻１号３
９（１９６７）、農化４３巻号５９５（１９６９）、農
化４５巻３号１１８（１９７１）が知られている。しか
し従来の静置培養における培養基の栄養成分濃度、ｐＨ
条件においては振とう培養法のような強制好気培養に対
応できず、最適条件が見いだされていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】微生物によるポリ−γ
−グルタミン酸の製造法としてはBovarnick らの研究以
来多くの報告がなされているが静置培養のためポリ−γ
−グルタミン酸の培養液中への生成量が少量であり、工
業的に有利な生産方法が確立されていない。
−グルタミン酸の製造法としてはBovarnick らの研究以
来多くの報告がなされているが静置培養のためポリ−γ
−グルタミン酸の培養液中への生成量が少量であり、工
業的に有利な生産方法が確立されていない。
【０００４】ポリ−γ−グルタミン酸は生分解性プラス
チック、生分解性繊維等生分解性工業用材料、生分解性
医用材料の素材としてその測り知れない有用性が期待で
きる重要な物質である。これらのことから、ポリ−γ−
グルタミン酸の効率的な製造法の開発を目的とする。
チック、生分解性繊維等生分解性工業用材料、生分解性
医用材料の素材としてその測り知れない有用性が期待で
きる重要な物質である。これらのことから、ポリ−γ−
グルタミン酸の効率的な製造法の開発を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は食品材料に利用できるポリ−γ−グルタミン
酸を生産する菌を市販の納豆から分離し、窒素源、炭素
源を添加して培養することを特徴とするポリ−γ−グル
タミン酸の製造方法 窒素源としてグルタミン酸を含む物質とし、炭素源とし
てグルコースを含む物質とする上記発明記載のポリ−γ
−グルタミン酸の製造方法 培養形態として回転振とう回分培養および連続培養を含
み、ポリ−γ−グルタミン酸生産菌と上記窒素源、炭素
源との好気的接触を行わしめ得る方法を含む上記第１又
は第２発明記載のポリ−γ−グルタミン酸の製造方法 ポリ−γ−グルタミン酸生産菌が生産するポリ−γ−グ
ルタミン酸の精製方法として共存する糖質の（固定した
微生物あるいは酵素による）除去、エタノールによるポ
リ−γ−グルタミン酸の沈澱分離、透析あるいは分離膜
による低分子物質の除去、分離ポリ−γ−グルタミン酸
の凍結乾燥を含む上記第１、第２又は第３発明にそれぞ
れ記載のポリ−γ−グルタミン酸の製造方法 ポリ−γ−グルタミン酸生産菌の生産するポリ−γ−グ
ルタミン酸の分子量を通常約４０万〜４４０万(g/mol)
とする上記第１、第２、第３又は第４発明にそれぞれ記
載のポリ−γ−グルタミン酸の製造方法によって構成さ
れる。
め本発明は食品材料に利用できるポリ−γ−グルタミン
酸を生産する菌を市販の納豆から分離し、窒素源、炭素
源を添加して培養することを特徴とするポリ−γ−グル
タミン酸の製造方法 窒素源としてグルタミン酸を含む物質とし、炭素源とし
てグルコースを含む物質とする上記発明記載のポリ−γ
−グルタミン酸の製造方法 培養形態として回転振とう回分培養および連続培養を含
み、ポリ−γ−グルタミン酸生産菌と上記窒素源、炭素
源との好気的接触を行わしめ得る方法を含む上記第１又
は第２発明記載のポリ−γ−グルタミン酸の製造方法 ポリ−γ−グルタミン酸生産菌が生産するポリ−γ−グ
ルタミン酸の精製方法として共存する糖質の（固定した
微生物あるいは酵素による）除去、エタノールによるポ
リ−γ−グルタミン酸の沈澱分離、透析あるいは分離膜
による低分子物質の除去、分離ポリ−γ−グルタミン酸
の凍結乾燥を含む上記第１、第２又は第３発明にそれぞ
れ記載のポリ−γ−グルタミン酸の製造方法 ポリ−γ−グルタミン酸生産菌の生産するポリ−γ−グ
ルタミン酸の分子量を通常約４０万〜４４０万(g/mol)
とする上記第１、第２、第３又は第４発明にそれぞれ記
載のポリ−γ−グルタミン酸の製造方法によって構成さ
れる。
【０００６】
【作用】使用するポリ−γ−グルタミン酸生産微生物と
しては市販納豆より分離されたBacillus natto菌で、ビ
オチンを生育に要求する特徴を持つ菌である。
しては市販納豆より分離されたBacillus natto菌で、ビ
オチンを生育に要求する特徴を持つ菌である。
【０００７】グルタミン酸あるいはアラニン、アルギニ
ン、アスパラギン酸、グリシン、プロリンを含む窒素
源、グルコースあるいはシュークロース、有機酸を含む
炭素源、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウム、
マンガン、鉄等のミネラルを含む培養基に納豆菌を接種
し、回転振とうを含む好気性発酵条件下、回分培養およ
び連続培養によりポリ−γ−グルタミン酸を高効率で発
酵生産せしめ、共存する糖質を固定した微生物あるいは
酵素による除去、ポリ−γ−グルタミン酸量の２倍量の
エタノールによるポリ−γ−グルタミン酸の沈澱分離、
透析あるいは分離膜による低分子物質の除去、分離ポリ
−γ−グルタミン酸の凍結乾燥により非吸湿性の結晶性
ポリ−γ−グルタミン酸を製造することができる。
ン、アスパラギン酸、グリシン、プロリンを含む窒素
源、グルコースあるいはシュークロース、有機酸を含む
炭素源、リン、カリウム、マグネシウム、カルシウム、
マンガン、鉄等のミネラルを含む培養基に納豆菌を接種
し、回転振とうを含む好気性発酵条件下、回分培養およ
び連続培養によりポリ−γ−グルタミン酸を高効率で発
酵生産せしめ、共存する糖質を固定した微生物あるいは
酵素による除去、ポリ−γ−グルタミン酸量の２倍量の
エタノールによるポリ−γ−グルタミン酸の沈澱分離、
透析あるいは分離膜による低分子物質の除去、分離ポリ
−γ−グルタミン酸の凍結乾燥により非吸湿性の結晶性
ポリ−γ−グルタミン酸を製造することができる。
【０００８】本願発明で得られるポリ−γ−グルタミン
酸の理化学的性状は次のとおりである。 １）白色の粉末 ２）鉱酸の加水分解によりグルタミン酸のみが検出され
る。 ３）水に可溶。エタノール、アセトン等の有機溶媒に不
溶。 ４）γ−結合のグルタミン酸のポリマーである。赤外線
吸収スペクトルを示す（図１）。 ５）示差熱分析によって１７０℃近傍および２６１℃近
傍に吸熱ピークを示す。示差熱吸収スペクトルを示す
（図２）。 ６）５〜９０ｗ％でWeissenberg 効果を示す高分子物質
である。
酸の理化学的性状は次のとおりである。 １）白色の粉末 ２）鉱酸の加水分解によりグルタミン酸のみが検出され
る。 ３）水に可溶。エタノール、アセトン等の有機溶媒に不
溶。 ４）γ−結合のグルタミン酸のポリマーである。赤外線
吸収スペクトルを示す（図１）。 ５）示差熱分析によって１７０℃近傍および２６１℃近
傍に吸熱ピークを示す。示差熱吸収スペクトルを示す
（図２）。 ６）５〜９０ｗ％でWeissenberg 効果を示す高分子物質
である。
【０００９】ここにおいて本願発明においては培養基の
含有するグルタミン酸濃度としては４．５％、グルコー
ス濃度としては２．０％、ｐＨは６．４に調整すること
により回転振とう培養（１２０rpm ）を可能とし、培養
液中でのポリ−γ−グルタミン酸生成量は従来技術の３
〜５倍に達し、培養日数は５Ｌ規模の回転振とう回分培
養において５〜８日、回転振とう連続培養において０．
５〜３日で完了する生産技術の確立に至った。
含有するグルタミン酸濃度としては４．５％、グルコー
ス濃度としては２．０％、ｐＨは６．４に調整すること
により回転振とう培養（１２０rpm ）を可能とし、培養
液中でのポリ−γ−グルタミン酸生成量は従来技術の３
〜５倍に達し、培養日数は５Ｌ規模の回転振とう回分培
養において５〜８日、回転振とう連続培養において０．
５〜３日で完了する生産技術の確立に至った。
【００１０】回転振とう培養装置としては本願発明者に
より出願されている特開平１−２１５２７７号による隔
室回転ドラム式バイオリアクターを使用し、共存する糖
質の除去には本願発明者により日本食品工業学会誌３６
巻１１号９０３（１９８９）発表の通気攪はん型バイオ
リアクターを使用する。装置の詳細は図３に示す。ここ
で回分培養の場合は隔室回転ドラム式バイオリアクター
と原料サーバー部分のみを使用し、連続培養の場合は図
３に示す全システムを用いて実施される。
より出願されている特開平１−２１５２７７号による隔
室回転ドラム式バイオリアクターを使用し、共存する糖
質の除去には本願発明者により日本食品工業学会誌３６
巻１１号９０３（１９８９）発表の通気攪はん型バイオ
リアクターを使用する。装置の詳細は図３に示す。ここ
で回分培養の場合は隔室回転ドラム式バイオリアクター
と原料サーバー部分のみを使用し、連続培養の場合は図
３に示す全システムを用いて実施される。
【００１１】
【実施例】以下、本願発明の実施例を示すが、本発明は
これらに示す物に限定されたものではない。
これらに示す物に限定されたものではない。
【００１２】（実施例１）第１表に示すような培地Ａ、
Ｂ（ｐＨ６．４）を、水道水で調合し、培地Ａ、Ｂを同
時に、１２０℃、１５分間蒸気殺菌した際に起こるいわ
ゆるメイラード反応を避けるために、それぞれ別々に上
記条件で蒸気殺菌した後、混合し、独自に分離したBaci
llus natto菌を接種し、１２０rpm 、３７℃、５日間振
とう培養を行い、１２g/L のポリ−γ−グルタミン酸を
得た。
Ｂ（ｐＨ６．４）を、水道水で調合し、培地Ａ、Ｂを同
時に、１２０℃、１５分間蒸気殺菌した際に起こるいわ
ゆるメイラード反応を避けるために、それぞれ別々に上
記条件で蒸気殺菌した後、混合し、独自に分離したBaci
llus natto菌を接種し、１２０rpm 、３７℃、５日間振
とう培養を行い、１２g/L のポリ−γ−グルタミン酸を
得た。
【００１３】
【表１】
【００１４】（実施例２）ポリ−γグルタミン酸を多目
的に利用すべく純度の高いポリ−γ−グルタミン酸を得
るために実施例１で得た培養液を９０００rpm で遠心し
菌体を除去した後、２倍量のエタノールでポリ−γ−グ
ルタミン酸を沈澱させ、再び９０００rpmで遠心し、ポ
リ−γ−グルタミン酸を水に溶解させる。
的に利用すべく純度の高いポリ−γ−グルタミン酸を得
るために実施例１で得た培養液を９０００rpm で遠心し
菌体を除去した後、２倍量のエタノールでポリ−γ−グ
ルタミン酸を沈澱させ、再び９０００rpmで遠心し、ポ
リ−γ−グルタミン酸を水に溶解させる。
【００１５】それから透析を行い低分子量の物質を除い
た。その後凍結乾燥を行い、高純度のポリ−γ−グルタ
ミン酸１０g/L を得た。
た。その後凍結乾燥を行い、高純度のポリ−γ−グルタ
ミン酸１０g/L を得た。
【００１６】（実施例３）第１表の培地ＡにCaCl2 0.0
01％、 FeCl3 0.001％、MnSO4 0.001％（各々は0.001-
0.1％の濃度で使用できる）を加えた。Ｌ−グルタミン
酸は別にフイルター濾過により除菌して添加した。培地
Ａ、Ｂを接種時に混合し、納豆より分離したBacillus n
atto菌を植え付け、３７℃、８日間培養したところ、２
０g/L の高収量でポリ−γ−グルタミン酸が得られた。
01％、 FeCl3 0.001％、MnSO4 0.001％（各々は0.001-
0.1％の濃度で使用できる）を加えた。Ｌ−グルタミン
酸は別にフイルター濾過により除菌して添加した。培地
Ａ、Ｂを接種時に混合し、納豆より分離したBacillus n
atto菌を植え付け、３７℃、８日間培養したところ、２
０g/L の高収量でポリ−γ−グルタミン酸が得られた。
【００１７】（実施例４）３倍濃縮焼酎蒸留廃液１．０
％、小麦フスマあるいは白糖３％、乳清ホエー１．０％
からなる培養基（ｐＨ６．４）を調製し、１２０℃、２
０分間湿熱殺菌し、除菌醤油麹抽出液１０．０％を添加
し５０℃、１０時間酵素分解した。このときのグルタミ
ン酸量は４．６％、グルコース量２．１％であった。
％、小麦フスマあるいは白糖３％、乳清ホエー１．０％
からなる培養基（ｐＨ６．４）を調製し、１２０℃、２
０分間湿熱殺菌し、除菌醤油麹抽出液１０．０％を添加
し５０℃、１０時間酵素分解した。このときのグルタミ
ン酸量は４．６％、グルコース量２．１％であった。
【００１８】この酵素分解液に前培養したBacillus nat
to菌を５％植菌し、３７℃、１２０rpm で回転振とう回
分培養および連続培養を実施した。
to菌を５％植菌し、３７℃、１２０rpm で回転振とう回
分培養および連続培養を実施した。
【００１９】これにおいて、生成したポリ−γ−グルタ
ミン酸量は回分培養の場合１５．０g/L 、連続培養の場
合２５．０g/L であった。
ミン酸量は回分培養の場合１５．０g/L 、連続培養の場
合２５．０g/L であった。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上述の方法によったのでポリ−
γ−グルタミン酸を収率よく生成する能力を有する新規
の微生物を分離し、回転振とう培養および連続培養を組
合せ構成することにより高率でポリ−γ−グルタミン酸
を生産する方法を確立することができた。
γ−グルタミン酸を収率よく生成する能力を有する新規
の微生物を分離し、回転振とう培養および連続培養を組
合せ構成することにより高率でポリ−γ−グルタミン酸
を生産する方法を確立することができた。
【図１】γ−結合グルタミン酸ポリマーの赤外線吸収ス
ペクトル計測図である。
ペクトル計測図である。
【図２】上記ポリマーの示差熱吸収スペクトル計測図で
ある。
ある。
【図３】本発明の方法による製造工程ブロック図であ
る。
る。
１ 培糞原料サーバー ２ 無菌フィルター ３ エアーポンプ ４ 定量ポンプ ５ 隔室回転ドラム式バイオリアクター ６ ステンレスバスケット式回転ドラム ７ 固定化Bacillus nattoを充填 ８ 冷却器 ９ ドラム回転用モーター １０ 攪拌用炭酸ガス通気口 １１ 通気攪拌式バイオリアクター １２ ステンレスバスケット １３ 固定化酵母を充填 １４ エタノール処理タンク １５ 攪拌羽根 １６ 攪拌用モーター １７ 定量ポンプコントローラー １８ Ｐ−γＧＡ沈殿タンク １９ レベラー ２０ エタノールタンク ２１ エタノール凝縮器 ２２ エタノール回収蒸留器 ２３ くみこみ電熱線 ２４ 粗Ｐ−γＧＡタンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野見山 修治 福岡県太宰府市太宰府2590−７ 太宰府グ リーンテラス307号 (72)発明者 藤田 祐史 福岡市東区松島３丁目１−34 第一松島ビ ル402号
Claims (5)
- 【請求項１】 食品材料に利用できるポリ−γ−グルタ
ミン酸を生産する菌を市販の納豆から分離し、窒素源、
炭素源を添加して培養することを特徴とするポリ−γ−
グルタミン酸の製造方法。 - 【請求項２】 窒素源としてグルタミン酸を含む物質と
し、炭素源としてグルコースを含む物質とする請求項
(1) 記載のポリ−γ−グルタミン酸の製造方法。 - 【請求項３】 培養形態として回転振とう回分培養およ
び連続培養を含むポリ−γ−グルタミン酸生産菌と上記
窒素源、炭素源との好気的接触を行わしめ得る方法を含
む請求項(1) 又は(2) 記載のポリ−γ−グルタミン酸の
製造方法。 - 【請求項４】 ポリ−γ−グルタミン酸生産菌が生産す
るポリ−γ−グルタミン酸の精製方法として共存する糖
質の（固定した微生物あるいは酵素による）除去、エタ
ノールによるポリ−γ−グルタミン酸の沈澱分離、透析
あるいは分離膜による低分子物質の除去、分離ポリ−γ
−グルタミン酸の凍結乾燥を含む請求項(1) (2) 又は
(3) にそれぞれ記載のポリ−γ−グルタミン酸の製造方
法。 - 【請求項５】 ポリ−γ−グルタミン酸生産菌の生産す
るポリ−γ−グルタミン酸の分子量を通常約４０万〜４
４０万(g/mol) とする請求項(1) (2) (3) 又は(4) にそ
れぞれ記載のポリ−γ−グルタミン酸の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28651893A JP3238810B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | ポリ−γ−グルタミン酸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28651893A JP3238810B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | ポリ−γ−グルタミン酸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135991A true JPH07135991A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3238810B2 JP3238810B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=17705451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28651893A Expired - Lifetime JP3238810B2 (ja) | 1993-11-16 | 1993-11-16 | ポリ−γ−グルタミン酸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3238810B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8703443B2 (en) | 2006-05-23 | 2014-04-22 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | γ-L-PGA producing microorganism, method of producing γ-L-PGA using the microorganism, crosslinked substance produced using the microorganism, and external dermal agent produced using the microorganism |
-
1993
- 1993-11-16 JP JP28651893A patent/JP3238810B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8703443B2 (en) | 2006-05-23 | 2014-04-22 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | γ-L-PGA producing microorganism, method of producing γ-L-PGA using the microorganism, crosslinked substance produced using the microorganism, and external dermal agent produced using the microorganism |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3238810B2 (ja) | 2001-12-17 |
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