JPS58121796A - カ−ボハイドレ−トおよびホスフエ−ト含有液体媒質醗酵方法 - Google Patents
カ−ボハイドレ−トおよびホスフエ−ト含有液体媒質醗酵方法Info
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- JPS58121796A JPS58121796A JP57199838A JP19983882A JPS58121796A JP S58121796 A JPS58121796 A JP S58121796A JP 57199838 A JP57199838 A JP 57199838A JP 19983882 A JP19983882 A JP 19983882A JP S58121796 A JPS58121796 A JP S58121796A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は醗酵生成物を形成する能力を有する細菌により
、ブタノール、アセトンおよび／またはエタノールを得
るためにカーボハイドレートおよびホスフェート含有液
体媒質を醗酵させる方法に関する。
、ブタノール、アセトンおよび／またはエタノールを得
るためにカーボハイドレートおよびホスフェート含有液
体媒質を醗酵させる方法に関する。
醗酵生成物を形成する能力を有する細菌によりブタノー
ル、アセトンおよび／またはエタノーヤを得べくカーボ
ハイＰレートおよびホスフェート含有液体媒質を醗酵さ
せる方法は数十年来公知とされている。これに関連する
文献としては次の例が引用される。ドイツ特許６１２，
５５５゜６２９．６７９，６３５．５７２．、Ｓ５９．
３８９゜６８３．１９８，７００．４９５，８２４．９
３２゜９２０．７２４，９４１．１８４および９４１．
１８５英国特許４８４５，１５２０３，１５２０４，３
１９，０７９゜３１９、６４２および４９６，１３７゜
日本特許６１．５７９７ 米国特許１．３１５．５８５．１，５１０．５２６．１
．５３７．５９７゜１．５３８，５１６，１．５４５．
６９４，１．６６８，８１４゜１．８２２．１３９．１
，９０８，３６１．１．９１１．４１１゜１．９１３，
１６４． １，９９２，９２１．２，０５０．２１９゜
２．０８９５２２，２，０８９，５６２，２，１０７，
２６２゜２．１１３．４７１．２，１１５，４７２．２
，１２３，０７８゜２．１２３，０３９．２，１３２．
！１５８．２．１ ！１９，１０８゜２．１３９．１１
１．２，１９８，１０４．２．２０２．１６１゜２．２
＜５０．１２６，２，３２６，４２５，２，３６８，０
７４゜２．３６９．６８０．２，３７ス１９７，２．３
９８，８５７゜２．４３３，２３２，２，４３９，７９
１，２．４８１．２６３および２，９４５．７８６゜ さらにＵＳ−パテント フォータリー（ＵＳ−Ｐａｔｅ
ｎｔ Ｑｕａｒｔｅｒｌｖ）ｔ １２（１９３２ａ
）４７−５７および１５（１９３２ｂ）がある。
ル、アセトンおよび／またはエタノーヤを得べくカーボ
ハイＰレートおよびホスフェート含有液体媒質を醗酵さ
せる方法は数十年来公知とされている。これに関連する
文献としては次の例が引用される。ドイツ特許６１２，
５５５゜６２９．６７９，６３５．５７２．、Ｓ５９．
３８９゜６８３．１９８，７００．４９５，８２４．９
３２゜９２０．７２４，９４１．１８４および９４１．
１８５英国特許４８４５，１５２０３，１５２０４，３
１９，０７９゜３１９、６４２および４９６，１３７゜
日本特許６１．５７９７ 米国特許１．３１５．５８５．１，５１０．５２６．１
．５３７．５９７゜１．５３８，５１６，１．５４５．
６９４，１．６６８，８１４゜１．８２２．１３９．１
，９０８，３６１．１．９１１．４１１゜１．９１３，
１６４． １，９９２，９２１．２，０５０．２１９゜
２．０８９５２２，２，０８９，５６２，２，１０７，
２６２゜２．１１３．４７１．２，１１５，４７２．２
，１２３，０７８゜２．１２３，０３９．２，１３２．
！１５８．２．１ ！１９，１０８゜２．１３９．１１
１．２，１９８，１０４．２．２０２．１６１゜２．２
＜５０．１２６，２，３２６，４２５，２，３６８，０
７４゜２．３６９．６８０．２，３７ス１９７，２．３
９８，８５７゜２．４３３，２３２，２，４３９，７９
１，２．４８１．２６３および２，９４５．７８６゜ さらにＵＳ−パテント フォータリー（ＵＳ−Ｐａｔｅ
ｎｔ Ｑｕａｒｔｅｒｌｖ）ｔ １２（１９３２ａ
）４７−５７および１５（１９３２ｂ）がある。
本発明の目的に好適な細菌としては技術的に熟知された
ものが知られており、例えば前述の公報類から得ること
ができる。これらの中でと＜Ｋ、クロストリジウムアセ
ドグチリカム（Ｃ１ｏｓｔｒｉｄｉｕｎ＋ａｃｅｔｏｂ
ｕｔｙｌｉｃ国）、サツカログチルアセトニカム（ｓａ
ｃｃｈａｒｏｂｕｔｙｌａｃｅｔｏｎｉｃｕｍχサツカ
ロアセトブチリカム（ｓａｃｃｈａｒｏａｃｅｔｏｂｕ
ｔｙｌｉｃｕｍ） （例えばサツカロアセトブチリカム
−アルファーベータまたは一ガンマ）、サツカロパーグ
チルアセトニカム（ｓａｃｃｈａｒｏｐｅｒｂｕｔｙｌ
ａｃｅｔｏｎｉｃｕｍ）、インバートアセト／チリカム
（ｉｎｖｓｒｔｏａｃｅｔｏｂｕｔｙｌｉｃｕｍ）、プ
ロビルジチリカム（ｐｒｏｔ＋ｙｌｂｕｔｙｌｉｃｕｍ
）、マジソニ（ｍａｃｌｉｓｏｎｉｉ）、テトリウム（
ｔｅｔｒｙｌｉｕｍ）およびサツカロプチルアセトニカ
ムーリクエファシエンス（８ａｃｃｈａｒｏｂｕｔｙｌ
ａｃｅｔｏｎｉｃｕｍ−１’ｉｇｕｅｆａｃｉｅｎａ
）（例えばサツ力ロプチルアセトニカムリクエファシエ
ンスーアル°ファ、−ベータ、−ガンマまたは−デルタ
）のようなりロストリジウム網の種又は菌株があげられ
る。
ものが知られており、例えば前述の公報類から得ること
ができる。これらの中でと＜Ｋ、クロストリジウムアセ
ドグチリカム（Ｃ１ｏｓｔｒｉｄｉｕｎ＋ａｃｅｔｏｂ
ｕｔｙｌｉｃ国）、サツカログチルアセトニカム（ｓａ
ｃｃｈａｒｏｂｕｔｙｌａｃｅｔｏｎｉｃｕｍχサツカ
ロアセトブチリカム（ｓａｃｃｈａｒｏａｃｅｔｏｂｕ
ｔｙｌｉｃｕｍ） （例えばサツカロアセトブチリカム
−アルファーベータまたは一ガンマ）、サツカロパーグ
チルアセトニカム（ｓａｃｃｈａｒｏｐｅｒｂｕｔｙｌ
ａｃｅｔｏｎｉｃｕｍ）、インバートアセト／チリカム
（ｉｎｖｓｒｔｏａｃｅｔｏｂｕｔｙｌｉｃｕｍ）、プ
ロビルジチリカム（ｐｒｏｔ＋ｙｌｂｕｔｙｌｉｃｕｍ
）、マジソニ（ｍａｃｌｉｓｏｎｉｉ）、テトリウム（
ｔｅｔｒｙｌｉｕｍ）およびサツカロプチルアセトニカ
ムーリクエファシエンス（８ａｃｃｈａｒｏｂｕｔｙｌ
ａｃｅｔｏｎｉｃｕｍ−１’ｉｇｕｅｆａｃｉｅｎａ
）（例えばサツ力ロプチルアセトニカムリクエファシエ
ンスーアル°ファ、−ベータ、−ガンマまたは−デルタ
）のようなりロストリジウム網の種又は菌株があげられ
る。
さらに、例えば米国特許２１０７２６２から公知勇法が
００１〜０．１５重量嘔の濃度範囲で可溶性ミネラルホ
スフェートの存在において行なわれることが明らかｋさ
れている（公報第１頁、左欄、第４８〜５０行）。添加
するホスフェートの量は予備テストで決定され、そして
醗酵する媒質を取入れた可溶性ミネラルホスフェートの
量に依存している（公報第１頁右欄、第１８〜２７行お
よび第３７〜３９行）。
００１〜０．１５重量嘔の濃度範囲で可溶性ミネラルホ
スフェートの存在において行なわれることが明らかｋさ
れている（公報第１頁、左欄、第４８〜５０行）。添加
するホスフェートの量は予備テストで決定され、そして
醗酵する媒質を取入れた可溶性ミネラルホスフェートの
量に依存している（公報第１頁右欄、第１８〜２７行お
よび第３７〜３９行）。
しかしながら、公知技術に基いて得られる所望の醗酵生
成物であるゲタノール、アセトンおよびエタノールの収
量は未だ満足すべきものではなくまたもう一つの不満は
公知技術が連続的方法を包含していないことである。
成物であるゲタノール、アセトンおよびエタノールの収
量は未だ満足すべきものではなくまたもう一つの不満は
公知技術が連続的方法を包含していないことである。
本発明を証明する試験において、ホスフェート制限が適
用される場合に、連続醗酵が可能であることを見出した
。それ故、本発明の一つの態様は醗酵生成物を形成する
能力のある細菌に卓りブタノール、アセトンおよび／ま
たはエタノールを得るため虻、カーボハイドレートおよ
びホスフェート含有媒質を醗酵させる方法であって、媒
質中の溶解した無機ホスフェートまたは総ホスフェート
につき制限された条件の下で連続的に実施することを特
徴とする方法に関する。
用される場合に、連続醗酵が可能であることを見出した
。それ故、本発明の一つの態様は醗酵生成物を形成する
能力のある細菌に卓りブタノール、アセトンおよび／ま
たはエタノールを得るため虻、カーボハイドレートおよ
びホスフェート含有媒質を醗酵させる方法であって、媒
質中の溶解した無機ホスフェートまたは総ホスフェート
につき制限された条件の下で連続的に実施することを特
徴とする方法に関する。
現在、多くの糖含有媒質は、ホスフェートの制限に好適
な範囲を超えている、溶解した無機ホスフェートまたは
総ホスフェートの濃縮物である。
な範囲を超えている、溶解した無機ホスフェートまたは
総ホスフェートの濃縮物である。
本方法において、かような媒質は、無機または総ホスフ
ェートの媒質の濃度をホスフェートの制限に好適な点ま
で低下させるようなホスフェートの沈澱を行なった後に
のみ使用される。
ェートの媒質の濃度をホスフェートの制限に好適な点ま
で低下させるようなホスフェートの沈澱を行なった後に
のみ使用される。
微生物を使用する連続的方法を実施することを熟知して
いれば、ホスフェート制限に好適な濃度範囲を容易に確
かめることができる。そうすることにより、次のガイド
ラインによることができる。
いれば、ホスフェート制限に好適な濃度範囲を容易に確
かめることができる。そうすることにより、次のガイド
ラインによることができる。
４１、ホスフェート濃度がホスフェート制限に対して高
すぎる選択をする場合には、取入れたホスフェートは消
費されない。もしホスフェート濃度が低すぎる場合には
、光学密度が低下し且つ最悪の場合成長が阻止される。
すぎる選択をする場合には、取入れたホスフェートは消
費されない。もしホスフェート濃度が低すぎる場合には
、光学密度が低下し且つ最悪の場合成長が阻止される。
ホスフェート制限に好適な無機または総ホスフェートの
濃度は１例えば１．０〜０．４ミリモル、好ましく１１
０．７５〜０．５ミリモルの範囲のものである。
濃度は１例えば１．０〜０．４ミリモル、好ましく１１
０．７５〜０．５ミリモルの範囲のものである。
本発明によれば所望の醗酵生成物であるシタノール、ア
セトンおよび／またはエタノールの形成はその後の第２
の処理工程に継続することができることもまた見出され
ている。第２の処理工程ｉｔ第１の処理工程の如く連続
的に実施できるし、また別法としてバッチ式でもできる
。
セトンおよび／またはエタノールの形成はその後の第２
の処理工程に継続することができることもまた見出され
ている。第２の処理工程ｉｔ第１の処理工程の如く連続
的に実施できるし、また別法としてバッチ式でもできる
。
処理条件に関するガイドラインは、第１工程（成長工程
）において、細菌の濃度が常に高（１水ｍＫ維持される
こと、その結果安定な状態に到達していることおよび基
質の一部が既にゲタノール、アセトンおよび／またはエ
タノールに変換されていることを保障するような流速の
選択がなされることである。もし高すぎる流速が選択さ
れれば。
）において、細菌の濃度が常に高（１水ｍＫ維持される
こと、その結果安定な状態に到達していることおよび基
質の一部が既にゲタノール、アセトンおよび／またはエ
タノールに変換されていることを保障するような流速の
選択がなされることである。もし高すぎる流速が選択さ
れれば。
一層多くの細胞が形成されるよりも排出されてしまうこ
とになる。逆に、流速が遅すぎる壜台Ｋｉ！細胞の成長
が一時阻止される。出来るだけ最少の時間で所望の醗酵
生成物を出来るだけ高収量で得ることが第２工程の目的
である。例えば次の特別な条件が適用される。
とになる。逆に、流速が遅すぎる壜台Ｋｉ！細胞の成長
が一時阻止される。出来るだけ最少の時間で所望の醗酵
生成物を出来るだけ高収量で得ることが第２工程の目的
である。例えば次の特別な条件が適用される。
第１工程
流速０．０４〜０．２ＯＡ、好ましくは００６〜０．１
５ Ａ 、 ｐＨ４，０〜５．０、好ましくは４．０
〜４．７、さらに好ましくは４．３〜４．５：温度３０
〜４０℃、好ましくは３０〜３７℃。
５ Ａ 、 ｐＨ４，０〜５．０、好ましくは４．０
〜４．７、さらに好ましくは４．３〜４．５：温度３０
〜４０℃、好ましくは３０〜３７℃。
第２工程
ＰＨ３，０〜５．０、好ましくは４．０〜４．７、さら
に好ましくは４．３〜４．５：温度２５〜３９℃、好ま
しくは３０〜６６℃、さらに好ましくは６２〜３５℃。
に好ましくは４．３〜４．５：温度２５〜３９℃、好ま
しくは３０〜６６℃、さらに好ましくは６２〜３５℃。
本発明のもう一つの実施１様によれば、醗酵生成物を形
成する能力を有する細菌によりブタノール、アセトンお
よび／またはエタノールを得るためにカーボハイドレー
トおよびホスフェート含有液体媒質を醗酵させる）ξツ
チ方法が提供され、そしてこれは １ｆｆ１ カーポハイドレート含有液体媒質が、ｔＯ
〜０．４ミリモル、好ましくは０．７５〜０．５ミリモ
ルの範囲で媒質中の溶解した一部ホスフエートまたは総
ホスフェートの濃度で用いられ、 １に＋ 成長相の終了後、３．５〜５．０のＰＨが適
用されそして （ｃｉ 成長相の終了後、低下させた温度が適用され
ることを特命としている。
成する能力を有する細菌によりブタノール、アセトンお
よび／またはエタノールを得るためにカーボハイドレー
トおよびホスフェート含有液体媒質を醗酵させる）ξツ
チ方法が提供され、そしてこれは １ｆｆ１ カーポハイドレート含有液体媒質が、ｔＯ
〜０．４ミリモル、好ましくは０．７５〜０．５ミリモ
ルの範囲で媒質中の溶解した一部ホスフエートまたは総
ホスフェートの濃度で用いられ、 １に＋ 成長相の終了後、３．５〜５．０のＰＨが適
用されそして （ｃｉ 成長相の終了後、低下させた温度が適用され
ることを特命としている。
）ζツチ方法に適用できる条件ＫｙａするガイＦライン
は、成長相が、続く醗酵相の温度よりも幾分高い温度に
おいて実施されることである。醗酵相はホスフェートの
消費を開始する。バッチ方法において、ｐＨは３．５、
好ましくは４．０よりも下げるべきでない。
は、成長相が、続く醗酵相の温度よりも幾分高い温度に
おいて実施されることである。醗酵相はホスフェートの
消費を開始する。バッチ方法において、ｐＨは３．５、
好ましくは４．０よりも下げるべきでない。
この態様によれば、無機または総ホスフェートの濃度が
ｔＯ〜０．４ミリモル以上を示したことを多くのカーゼ
ハイドレート含有醗酵性媒質が示していることに再度注
目すべきである。かような媒質が本発明のバッチ方法に
おいて用いられる前にそれら媒質は無機または総ホスフ
ェートの濃度を１ １．０〜０．４ミリモ
ル、好ましくは０．７５〜０，５々リモルの範囲に下げ
るためにホスフェート沈澱に付されている。
ｔＯ〜０．４ミリモル以上を示したことを多くのカーゼ
ハイドレート含有醗酵性媒質が示していることに再度注
目すべきである。かような媒質が本発明のバッチ方法に
おいて用いられる前にそれら媒質は無機または総ホスフ
ェートの濃度を１ １．０〜０．４ミリモ
ル、好ましくは０．７５〜０，５々リモルの範囲に下げ
るためにホスフェート沈澱に付されている。
下記の４個の数字および６つの実施例は本発明の方法を
一層明確に説明している。実施例で使用された微生物、
クロストリジウム アセトプチリカムハクツチゲンのジ
ャーマンコレクション オプ ミクロオルガニズムに１
７３１の番号で寄託されている。
一層明確に説明している。実施例で使用された微生物、
クロストリジウム アセトプチリカムハクツチゲンのジ
ャーマンコレクション オプ ミクロオルガニズムに１
７３１の番号で寄託されている。
Ａ）連続的単一工程法
実施例１
２５０−の培養槽（Ｐ、オクスとの共同で（、ＢＦによ
りデザインされた）が用いられた。このものは窒素およ
び栄養物溶液を導入するためのパイプ、水酸化アルカリ
液投与システム、ＰＨメーター、磁気攪拌器、加熱ジャ
ケットそしてガスおよび細胞懸濁液用のオーバーフロー
パイプを備えていた。
りデザインされた）が用いられた。このものは窒素およ
び栄養物溶液を導入するためのパイプ、水酸化アルカリ
液投与システム、ＰＨメーター、磁気攪拌器、加熱ジャ
ケットそしてガスおよび細胞懸濁液用のオーバーフロー
パイプを備えていた。
次の組成の水性媒質が用いられた。
醗酵媒質
全ての数値は１７当りである。
１Ｇ（２Ｐ０． ０．１９０．
７３５ミリモル （ＮＨ４）、Ｓｏ、 ２．０．
９ＦｅＳ０４ｘ７Ｈ，０１５８９ グルコース×Ｈρ ６０１１食塩溶
液 １〇−ビタミン溶１ｌＩ１
１− Ｎａ２Ｓ、０． ３５ｑビタミ
ン溶液 全ての数値は１０〇−当りである。
７３５ミリモル （ＮＨ４）、Ｓｏ、 ２．０．
９ＦｅＳ０４ｘ７Ｈ，０１５８９ グルコース×Ｈρ ６０１１食塩溶
液 １〇−ビタミン溶１ｌＩ１
１− Ｎａ２Ｓ、０． ３５ｑビタミ
ン溶液 全ての数値は１０〇−当りである。
チアミンジクロリ）＃ ２００■４−ア
ミノ安息香酸 ２００１１９Ｄ（＋）−
ビオチン １０ｗ９食塩溶液 全ての数値は１１当りである。
ミノ安息香酸 ２００１１９Ｄ（＋）−
ビオチン １０ｗ９食塩溶液 全ての数値は１１当りである。
Ｍｇ５ｏ４ｘ７Ｈ，０１０１
Ｍａｉｌ １１Ｎａ、Ｍ
ｏ０４ｘ２Ｈ２０１，９ ＣａＯ１，ｘ２Ｈ，０１Ｎ Ｍｎ８０４ｘＨ，Ｏｔ ５ ｊ１ 種々のｐＨ値および０゜１２７Ａ の一定流速０におい
て、ホスフェートの制＠による生成愉濃度が調査された
。結果を第１図および第１表に示す。
ｏ０４ｘ２Ｈ２０１，９ ＣａＯ１，ｘ２Ｈ，０１Ｎ Ｍｎ８０４ｘＨ，Ｏｔ ５ ｊ１ 種々のｐＨ値および０゜１２７Ａ の一定流速０におい
て、ホスフェートの制＠による生成愉濃度が調査された
。結果を第１図および第１表に示す。
第１図および第１表は、ホスフェートの制限により、ｐ
Ｈの低下に伴ってブタノールおよびアセトンの安定状態
における濃度が増大し且つｐＨ４，３と４．５との間で
最大限に達することを示している。このことから、生成
しているＣ、アセトブチリカム細胞はここで見出された
条件で溶媒を形成できることが明らかである。それ故に
、アセトン−ブタノール醗酵を連続的に行なうことがで
きる。
Ｈの低下に伴ってブタノールおよびアセトンの安定状態
における濃度が増大し且つｐＨ４，３と４．５との間で
最大限に達することを示している。このことから、生成
しているＣ、アセトブチリカム細胞はここで見出された
条件で溶媒を形成できることが明らかである。それ故に
、アセトン−ブタノール醗酵を連続的に行なうことがで
きる。
変換された相対的に低い量の基質または高い含量の残余
の糖に関しては溶媒醗酵を次の工程に継続できることが
見出された。
の糖に関しては溶媒醗酵を次の工程に継続できることが
見出された。
Ｂ）連続的第２工程方法
実施例２
２！の培養槽＜０．９１培養容積）が用いられた。
、：ｔｔＧｔ５ｊＦ）培養槽（３ｊＪ１１１１容積：ブ
ラウンノξイオスタート）Ｋ連結されている。装置（パ
ドル１ ウィールによりここで攪拌する）及び
媒質は実施例１参照のこと。
ラウンノξイオスタート）Ｋ連結されている。装置（パ
ドル１ ウィールによりここで攪拌する）及び
媒質は実施例１参照のこと。
工程１における培養条件
ｐＨ： ４．３
Ｔ ： ３７℃
Ｄ ： ０．１２５Ａ”
ＲＰＭニア５
工程２における培養条件
ｐＨ： ４．３
Ｔ ：多様、第２図参照
Ｄ ： ０．０３７５Ａ−”
ＲＰＭ：１００
上述した条件下工程１および２における基質および生成
物濃度が第２表にまとめられている。第２図は温度に基
づ（工程２における溶媒生成物を示す。醗生成は試験し
た温度範囲では非有意にのみ変化したにすぎない。第２
表および第２図に示すデータは、ホスフェートの制限に
よって、高い基質変換を包含し且つ所望生成物の高収量
を与えるアセトン−シタノール醗酵を２工程方式で連続
的に行なうことができることを示し文いる。ここで選択
された流速は単なる模範例にすぎない。工１ｉ１におい
て、Ｄをα０４〜［Ｌ２ＯＡ の範囲で変化させるこ
とができ、生成物濃度は流速の減少に伴って増加する。
物濃度が第２表にまとめられている。第２図は温度に基
づ（工程２における溶媒生成物を示す。醗生成は試験し
た温度範囲では非有意にのみ変化したにすぎない。第２
表および第２図に示すデータは、ホスフェートの制限に
よって、高い基質変換を包含し且つ所望生成物の高収量
を与えるアセトン−シタノール醗酵を２工程方式で連続
的に行なうことができることを示し文いる。ここで選択
された流速は単なる模範例にすぎない。工１ｉ１におい
て、Ｄをα０４〜［Ｌ２ＯＡ の範囲で変化させるこ
とができ、生成物濃度は流速の減少に伴って増加する。
工程２において、培養槽中の保持時間が高水皐の基質変
換を保障すべく充分長くなるように選択せねばならない
。Ｃ，アセトゾチリカムＤＳＭ１７３１に関して、次の
法則が見出された。すなわち第２工程における流速が遅
ければ遅いはと最適温度は低くなることである。
換を保障すべく充分長くなるように選択せねばならない
。Ｃ，アセトゾチリカムＤＳＭ１７３１に関して、次の
法則が見出された。すなわち第２工程における流速が遅
ければ遅いはと最適温度は低くなることである。
表２ 連続方式の工程１及び２における基質および生成
物濃度 工１ｉ１ 工ｓ２ Ｔ：３７℃ Ｔ：３３℃ ゲタノール ４１５ミリモル １４２
ミリモルア七トン ２５．４ミリモル
８４ ミリモルエタノール ５ ミリ
モル １３ ミリモルブチレート
１９４ミリモル １１５ミリモルアセテート
１２ ミリモル １５ ミリモ身
アセトン ０．８ミリモル
２．３ミリモルグルコース ２０５ ミリモル
３０．５ミリモル− Ｐｏ 、 ０．０７５ミリモル
０．０１電リモル各溶媒の基質消費
３３％ ９０％６９％ ８６憾 工程２（３３℃、醗酵相）と比較して工程１（成長相）
Ｋおける一層高い温度（３７℃）は利点があることを明
らかにした。すなわち一層早く成長すること、さらにブ
タノール濃度が、例えば３０℃における濃度の２倍であ
ることを見出した。
物濃度 工１ｉ１ 工ｓ２ Ｔ：３７℃ Ｔ：３３℃ ゲタノール ４１５ミリモル １４２
ミリモルア七トン ２５．４ミリモル
８４ ミリモルエタノール ５ ミリ
モル １３ ミリモルブチレート
１９４ミリモル １１５ミリモルアセテート
１２ ミリモル １５ ミリモ身
アセトン ０．８ミリモル
２．３ミリモルグルコース ２０５ ミリモル
３０．５ミリモル− Ｐｏ 、 ０．０７５ミリモル
０．０１電リモル各溶媒の基質消費
３３％ ９０％６９％ ８６憾 工程２（３３℃、醗酵相）と比較して工程１（成長相）
Ｋおける一層高い温度（３７℃）は利点があることを明
らかにした。すなわち一層早く成長すること、さらにブ
タノール濃度が、例えば３０℃における濃度の２倍であ
ることを見出した。
もし好適な流速が選択されれば、より高い基質濃度を有
する媒質は均一に高い収量を与える溶媒に変換される。
する媒質は均一に高い収量を与える溶媒に変換される。
連続的に第２工程を操作する必要はない。その代りに、
第１工糧の培養槽流出物を集め、例えば３０℃、ＰＨ４
，３で培養しそして残余の糖が醗酵して溶媒になった後
（１５〜２日の間）、収穫することが可能である。
第１工糧の培養槽流出物を集め、例えば３０℃、ＰＨ４
，３で培養しそして残余の糖が醗酵して溶媒になった後
（１５〜２日の間）、収穫することが可能である。
Ｃ）ノζツチ方法
実施例３
制御されたアセトン−シタノール醗酵を含む連続培養に
おける前記の条件の下で、ホスフェート制限の原則がノ
ζツチ方法にもまた適用できることを見出した。
おける前記の条件の下で、ホスフェート制限の原則がノ
ζツチ方法にもまた適用できることを見出した。
媒質および培養槽は実施例２の場合と同様和して選択さ
れた。工程１からの細胞は出発培養物として用いられた
。連続培養から得られた知識に基づいて、次の実験的操
作が採用された。成長相中の培養を３７℃で実施した。
れた。工程１からの細胞は出発培養物として用いられた
。連続培養から得られた知識に基づいて、次の実験的操
作が採用された。成長相中の培養を３７℃で実施した。
この時ホスフェートは未だ媒質中和存在している。次い
でＫＯＨによる滴定が、成長を妨げていたｐＨの過度に
速い低下を防止した。醗酵相の初めにおいてＣｐＨ５以
下、媒質中和ホスフェートを検出できない）、温度を３
０℃に調整した。これらの条件下、／ｌバッチ培養中Ｃ
，アセトブチリカムＤＳＭ１７５１は第６図にプロット
した醗酵／臂ターンを示す。第３図カラ、ホスフェート
の消費およびｐＨ５以下への減少の後、Ｃ，アセトブチ
リカムは、６鳴糖溶液を高い収量で溶媒へと醗酵させな
がら、ＩＩから溶媒醗酵に変化する。第４図は、２０倍
のホスフェート濃度によ゛る以外、その他の点では同一
条件の下でのノζツチ培養の醗酵パターンを示している
。
でＫＯＨによる滴定が、成長を妨げていたｐＨの過度に
速い低下を防止した。醗酵相の初めにおいてＣｐＨ５以
下、媒質中和ホスフェートを検出できない）、温度を３
０℃に調整した。これらの条件下、／ｌバッチ培養中Ｃ
，アセトブチリカムＤＳＭ１７５１は第６図にプロット
した醗酵／臂ターンを示す。第３図カラ、ホスフェート
の消費およびｐＨ５以下への減少の後、Ｃ，アセトブチ
リカムは、６鳴糖溶液を高い収量で溶媒へと醗酵させな
がら、ＩＩから溶媒醗酵に変化する。第４図は、２０倍
のホスフェート濃度によ゛る以外、その他の点では同一
条件の下でのノζツチ培養の醗酵パターンを示している
。
ここでは酸から溶媒醗酵への変換が見られたかっされた
酸は再び品位を下げずに濃度を高めた。このことは一層
低い基質消費ならびに一層低い溶媒の収量をもたらすこ
とになった（第３表参照）。
酸は再び品位を下げずに濃度を高めた。このことは一層
低い基質消費ならびに一層低い溶媒の収量をもたらすこ
とになった（第３表参照）。
第３表 ３日後のホスフェートの不足および過剰による
バッチ培養中の基質および生 成−濃度 ホスフェート不足 ホスフェート過剰ズタノール
１７５ ミリモル ４７ ミリモル
アセトン ７７ ミリモル １２”
ｓリモルエタノール ２１．５ミリモル
４．５ミリモルグチレート８．５ミ１）モル
６７．５ミリモルアセテート １８
ミリモル ４２ ミリモルアセトン
９ ミリモル ７．５ミリモル／ルコー
：ｘ Ｑ ミｓ）モル １２９
ミリモル０３− ４ ０ ミリモル １１ ミリ
モル各溶媒の基質消費 １００４ ５７
％８７．５嘔 ３６憾 Ｘ） ２日後８４ミリモル ××）２日後１５ミリモル
バッチ培養中の基質および生 成−濃度 ホスフェート不足 ホスフェート過剰ズタノール
１７５ ミリモル ４７ ミリモル
アセトン ７７ ミリモル １２”
ｓリモルエタノール ２１．５ミリモル
４．５ミリモルグチレート８．５ミ１）モル
６７．５ミリモルアセテート １８
ミリモル ４２ ミリモルアセトン
９ ミリモル ７．５ミリモル／ルコー
：ｘ Ｑ ミｓ）モル １２９
ミリモル０３− ４ ０ ミリモル １１ ミリ
モル各溶媒の基質消費 １００４ ５７
％８７．５嘔 ３６憾 Ｘ） ２日後８４ミリモル ××）２日後１５ミリモル
第１図はＣ，アセトブチリカムＤＳＭ１７３１の連続培
養の生成物濃度（２５０１１７培養槽）、第２図はＣ，
アセトブチリカムＤＳＭ１７３１の連続培養の第２工程
における溶媒生成物濃度（５４培養槽）第３図（＃１．
（向はＣ，アセトブチリカムＤＳＭ１７３１の〕ζツ
チ培養結果（ミネラル媒質：０．６２＜リモ／ｌ／ＰＯ
４）、第４図（ａ）、＜１４はＣ，アセトブチリカムＤ
ＳＭ１７３１のノシツチ培養結果（ミネラル媒質ニ− １２．２５ミリモルＰ０４ ）を示す。 第１頁の続き ０発 明 者 ゲルハルト・ゴットシャルクドイツ連邦
共和国ノルテンーハ ルデンベルクΦヨハンーヴオル フーシュトラーセ３０アー 手続補正書 昭和５８年２月２２日 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１９９８３８ 号 事件との関係：特許出願人 霞が関ビル内郵便局 私書箱第４９号 昭和 年 月 日（発送日：昭和 年 月
日）６、補正により増加する発明の数 ０
養の生成物濃度（２５０１１７培養槽）、第２図はＣ，
アセトブチリカムＤＳＭ１７３１の連続培養の第２工程
における溶媒生成物濃度（５４培養槽）第３図（＃１．
（向はＣ，アセトブチリカムＤＳＭ１７３１の〕ζツ
チ培養結果（ミネラル媒質：０．６２＜リモ／ｌ／ＰＯ
４）、第４図（ａ）、＜１４はＣ，アセトブチリカムＤ
ＳＭ１７３１のノシツチ培養結果（ミネラル媒質ニ− １２．２５ミリモルＰ０４ ）を示す。 第１頁の続き ０発 明 者 ゲルハルト・ゴットシャルクドイツ連邦
共和国ノルテンーハ ルデンベルクΦヨハンーヴオル フーシュトラーセ３０アー 手続補正書 昭和５８年２月２２日 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１９９８３８ 号 事件との関係：特許出願人 霞が関ビル内郵便局 私書箱第４９号 昭和 年 月 日（発送日：昭和 年 月
日）６、補正により増加する発明の数 ０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１媒質中の溶解した無機ホスフェートまたは総ホス
フェートについて制限された条件下、醗酵生成物を形成
する能力を有する細菌により、ズタノール、アセトンお
よび／またはエタノールを連続的に得ることを特徴とす
るカーボハイドレートおよびホスフェート含有媒質を醗
酵させる方法。 （２）カーボハイドレート含有液体媒質は、ホスフェー
ト制限に好適な無機または総ホスフェートの濃度に低下
させるホスフェート沈澱に付されたものを用いることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （３１カーポハイドレート含有媒質はホスフェート制限
に好適な濃度までホスフェートが添加されたものを用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 （４１カーポハイｒレート含有液体媒質が１．０〜０．
４ミリモル、好ましくは０．７５〜０．５ミリモルの範
囲で無機または総ホスフェートの濃度を示すものとして
用いられることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第
２項または第３項記載の方法。 （５）２工程または数工程にて行なわれることを特徴と
する特許請求の範囲第１〜４項いずれかに記載の方法。 （６）第２工程の方法が連続的圧またはバッチ式で行な
われることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の方
法。 （７） 次の条件下で行なわれることを特徴とする特
許請求の範囲第５項または第６項記載の方法。 第１工程 流速０．０４〜０．２ＯＡ 、好ましくは０．０６〜
０．１５Ａ−’：３ｏＨ４，Ｏ〜５．０、好ましくは４
，０〜４．７、さらに好ましくは４．６〜４．５゜温度
３０〜４０℃、好ましくは３０〜３７℃０第２工程 ｐＨ３，０〜５．０、好ましくは４．０〜４．７、さら
に好ましくは４．３〜４．５゜ 温度２５〜３９℃、好ましくは３０〜３６℃、さらに好
ましくは３２〜３５℃。 （８） 媒質中の溶解した無機ホスフェートまたは総
ホスフェートについて制限された条件下、醗酵生成物を
形成する能力を有する細菌により、ブタノール、アセト
ンおよび／またはエタノールな得ることを特徴とするカ
ーポハイｒレートおよびホスフェート含有媒質を醗酵さ
せるノ寄ツチ式の方法。 （９） ｆｙ −ホハイ）’レ−）含有媒質は、ホス
フェート制限に好適な無機または総ホスフェートの濃度
に低下させるホスフェート沈澱に付されたものを用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法。 舖 カーポハイドレート含有媒質はホスフェート制限に
好適な濃度までホスフェートが添加されたものを用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の方法。 （Ｉｌｌ ｇ＞ カー４ハイドレート含有媒質力ζ
ｔＯ〜０，４ミリモル、好ましくは０．７５〜ｏ５ン
リモルの範囲で媒質中の溶解した無機ホス７エー）また
け総ホスフェートの濃度で用いられ、ｈ）成長相の終了
の後％３．５〜５．０のｐＨが適用され且つ Ｃ）成長相の終了の後、低下した温度が適用さ′れるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第８墳、第９項又は第１
０項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE31460844 | 1981-11-20 | ||
| DE3146084A DE3146084C2 (de) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | Kontinuierliches oder chargenweises Verfahren zur Vergärung von kohlehydrat- und phosphathaltigen flüssigen Medien |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58121796A true JPS58121796A (ja) | 1983-07-20 |
Family
ID=6146839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57199838A Pending JPS58121796A (ja) | 1981-11-20 | 1982-11-16 | カ−ボハイドレ−トおよびホスフエ−ト含有液体媒質醗酵方法 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4605620A (ja) |
| EP (1) | EP0080095B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58121796A (ja) |
| AT (1) | ATE20089T1 (ja) |
| AU (1) | AU553630B2 (ja) |
| BR (1) | BR8206719A (ja) |
| CA (1) | CA1185908A (ja) |
| DE (2) | DE3146084C2 (ja) |
| NZ (1) | NZ202513A (ja) |
| ZA (1) | ZA828570B (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ215788A (en) * | 1985-04-12 | 1988-04-29 | Weston George Ltd | Continuous ethanol production by bacterial fermentation |
| CH665653A5 (fr) * | 1985-09-05 | 1988-05-31 | Nestle Sa | Procede de production d'alcool par fermentation. |
| AT388174B (de) * | 1987-03-10 | 1989-05-10 | Vogelbusch Gmbh | Verfahren zur vergaerung von kohlenhydrathaeltigen medien mit hilfe von bakterien |
| US4840902A (en) * | 1987-05-04 | 1989-06-20 | George Weston Limited | Continuous process for ethanol production by bacterial fermentation using pH control |
| US5063156A (en) * | 1990-04-30 | 1991-11-05 | Glassner David A | Process for the fermentative production of acetone, butanol and ethanol |
| WO2009106835A2 (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-03 | Green Biologics Limited | Production process |
| EP3399019B1 (en) | 2009-02-26 | 2021-04-07 | LanzaTech New Zealand Limited | Methods of sustaining culture viability |
| US20110250629A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-10-13 | Lanza Tech New Zealand Limited | Alcohol production process |
| EP2739722B1 (en) | 2011-08-01 | 2017-11-22 | Reliance Industries Limited | Butanol fermentation using acid pretreated biomass |
| US20150031102A1 (en) | 2012-01-19 | 2015-01-29 | Butrolix Llc | Methods and compositions for enhanced production of butanol by clostridia |
| US11634733B2 (en) | 2017-06-30 | 2023-04-25 | Inv Nylon Chemicals Americas, Llc | Methods, materials, synthetic hosts and reagents for the biosynthesis of hydrocarbons and derivatives thereof |
| US11162115B2 (en) | 2017-06-30 | 2021-11-02 | Inv Nylon Chemicals Americas, Llc | Methods, synthetic hosts and reagents for the biosynthesis of hydrocarbons |
| US11505809B2 (en) | 2017-09-28 | 2022-11-22 | Inv Nylon Chemicals Americas Llc | Organisms and biosynthetic processes for hydrocarbon synthesis |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US1858808A (en) * | 1928-04-16 | 1932-05-17 | Gerretsen Frederik Charles | Biological production of butyl alcohol and acetone |
| DE629694C (de) * | 1931-08-06 | 1936-05-18 | James Francis Loughlin | Verfahren zur Gewinnung von n-Butylalkohol und Aceton durch Vergaerung proteinhaltiger Maischen |
| US2107262A (en) * | 1934-07-30 | 1938-02-01 | Commercial Solvents Corp | Beet molasses fermentation |
| US2198104A (en) * | 1938-12-15 | 1940-04-23 | Commercial Solvents Corp | Butyl alcohol fermentation process |
| US2481263A (en) * | 1948-01-15 | 1949-09-06 | Us Agriculture | Fermentation process |
| US3062724A (en) * | 1960-08-31 | 1962-11-06 | Upjohn Co | Method for preventing culture degeneration in a continuous fermentation |
-
1981
- 1981-11-20 DE DE3146084A patent/DE3146084C2/de not_active Expired
-
1982
- 1982-11-08 AT AT82110258T patent/ATE20089T1/de active
- 1982-11-08 DE DE8282110258T patent/DE3271446D1/de not_active Expired
- 1982-11-08 EP EP82110258A patent/EP0080095B1/de not_active Expired
- 1982-11-16 NZ NZ202513A patent/NZ202513A/en unknown
- 1982-11-16 JP JP57199838A patent/JPS58121796A/ja active Pending
- 1982-11-16 US US06/442,093 patent/US4605620A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-11-19 CA CA000415978A patent/CA1185908A/en not_active Expired
- 1982-11-19 BR BR8206719A patent/BR8206719A/pt unknown
- 1982-11-19 ZA ZA828570A patent/ZA828570B/xx unknown
- 1982-11-19 AU AU90748/82A patent/AU553630B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| AU553630B2 (en) | 1986-07-24 |
| AU9074882A (en) | 1983-05-26 |
| DE3146084A1 (de) | 1983-06-01 |
| EP0080095A3 (en) | 1983-11-09 |
| BR8206719A (pt) | 1983-10-04 |
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| DE3271446D1 (en) | 1986-07-03 |
| DE3146084C2 (de) | 1983-10-20 |
| NZ202513A (en) | 1985-03-20 |
| CA1185908A (en) | 1985-04-23 |
| EP0080095A2 (de) | 1983-06-01 |
| ZA828570B (en) | 1983-10-26 |
| ATE20089T1 (de) | 1986-06-15 |
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