JPS585195A - 固定化微生物によるクエン酸の製造法 - Google Patents
固定化微生物によるクエン酸の製造法Info
- Publication number
- JPS585195A JPS585195A JP10134581A JP10134581A JPS585195A JP S585195 A JPS585195 A JP S585195A JP 10134581 A JP10134581 A JP 10134581A JP 10134581 A JP10134581 A JP 10134581A JP S585195 A JPS585195 A JP S585195A
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- JP
- Japan
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- citric acid
- immobilized
- immobilized microorganism
- solution
- producing citric
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- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
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】
本発明はゲル状担体に固定したクエン酸生成能を有する
微生物を糖液と接触反応させクエン酸を製造する方法に
か＼す、詳しくは、あらかじめ培養して得られるアス・
ξシラス属、カン、）り属などのクエン酸生成能を有す
る菌株の菌体または胞子を、ポリアクリルアミ１．カラ
イーナン、アルギン酸などのゲル担体に抱括固定し、該
固定化微生物を糖類と接触反応させる方法である。この
方法では、いわゆる発酵法の如く、複雑な副生物は非常
に少なく、精製に容易な状態で工程が管理できる。
微生物を糖液と接触反応させクエン酸を製造する方法に
か＼す、詳しくは、あらかじめ培養して得られるアス・
ξシラス属、カン、）り属などのクエン酸生成能を有す
る菌株の菌体または胞子を、ポリアクリルアミ１．カラ
イーナン、アルギン酸などのゲル担体に抱括固定し、該
固定化微生物を糖類と接触反応させる方法である。この
方法では、いわゆる発酵法の如く、複雑な副生物は非常
に少なく、精製に容易な状態で工程が管理できる。
近年、固定化微生物を用いる有用な物質を生成させる方
法が試みられ、たとえば酵母を使つｔ、＝ フルコール
をグルコースから製造する方法がその代表例として挙げ
られる。しかしながら複雑な生体反応により生成するク
エン酸を、アルコールの例のごとく効率よく、シかも、
α−ケトゲルタール酸、グルコン酸などの副生をともな
い易い生体反応で得ようとする試みは全く無く、本発明
をもって最初とする。
法が試みられ、たとえば酵母を使つｔ、＝ フルコール
をグルコースから製造する方法がその代表例として挙げ
られる。しかしながら複雑な生体反応により生成するク
エン酸を、アルコールの例のごとく効率よく、シかも、
α−ケトゲルタール酸、グルコン酸などの副生をともな
い易い生体反応で得ようとする試みは全く無く、本発明
をもって最初とする。
本発明者は、一般にクエン酸発酵生産にもちいられるア
スノξシラス・二Ｎ−（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇ
ｏｒ ）やカンジダ・リポリテイカ（Ｃａｎａｌａａｌ
ｔｐｏｌｙｔｔｃａ）などの培養菌体または胞子を、ポ
リアクリルアミド、カツノぐ・カラギーナンあるいはア
ルギン酸カルシウムの各種ゲルに包括固定化し、これを
球状またはブロック状に成型させ、この成型物を固体触
媒として流動層型カラムをもちい、基質としてグルコー
スまたはシュクロースを使用し、空気または酸素を通気
しながら反応させることによりクエン酸が得られること
を見出した。本発明はか＼る新規な生物工学知見により
構成される。
スノξシラス・二Ｎ−（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｇ
ｏｒ ）やカンジダ・リポリテイカ（Ｃａｎａｌａａｌ
ｔｐｏｌｙｔｔｃａ）などの培養菌体または胞子を、ポ
リアクリルアミド、カツノぐ・カラギーナンあるいはア
ルギン酸カルシウムの各種ゲルに包括固定化し、これを
球状またはブロック状に成型させ、この成型物を固体触
媒として流動層型カラムをもちい、基質としてグルコー
スまたはシュクロースを使用し、空気または酸素を通気
しながら反応させることによりクエン酸が得られること
を見出した。本発明はか＼る新規な生物工学知見により
構成される。
本発明において、クエン酸生成能を有する微生物として
はゴクエン酸発酵にて知られるいづれの属に属する微生
物であっても良いが、とりわけクエン酸生成能が強力で
あるアス・ξシラス属、カンジダ属微生物、たとえばア
スパジラス・ニガーＧ−０１１ＡＴＣＣ１０１５，カン
ジダ・リポリテイカ０ＵＴ６３４０などを好適に用いる
ことができる。さらに細菌ではブレピノ々クテリウム・
フラノζム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｆｌａｖ
ｕｍ）ＡＴＣＣ１４０６７、ノマチラス・リケニフオル
ミ ス （Ｂａｃｉｌｌｕｓ １ｉｃｈｅｎｉｆｏ
ｒｍｉ８ ）Ａ Ｔ ＣＣ２１６６７などが適当
である。
はゴクエン酸発酵にて知られるいづれの属に属する微生
物であっても良いが、とりわけクエン酸生成能が強力で
あるアス・ξシラス属、カンジダ属微生物、たとえばア
スパジラス・ニガーＧ−０１１ＡＴＣＣ１０１５，カン
ジダ・リポリテイカ０ＵＴ６３４０などを好適に用いる
ことができる。さらに細菌ではブレピノ々クテリウム・
フラノζム（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｆｌａｖ
ｕｍ）ＡＴＣＣ１４０６７、ノマチラス・リケニフオル
ミ ス （Ｂａｃｉｌｌｕｓ １ｉｃｈｅｎｉｆｏ
ｒｍｉ８ ）Ａ Ｔ ＣＣ２１６６７などが適当
である。
これらの培養条件は一般に知られるクエン酸発酵の場合
に、それぞれの菌種に適したものに準ずれば良い。たと
えばアス・ξシラスの場合は、１０％の甜菜または甘蔗
廃糖蜜液を基本とした培地に、ｐＨ５，８で６０°Ｃの
通気条件で深部培養する。培地には必要に・応じ、クエ
ン酸生成に関与する栄養源を加える。また酵母の場合、
１０％グルコース、Ｑ、２％塩化アンモニウム、［１０
５％第１燐酸カリウム、α０５％硫酸マグネシウム、０
．２％酵母エキス、α０１％チアミンおよび２％炭酸カ
ルシウムを加えた培地をもちいる方法が代表例として挙
げられる。この場合はｐＨ７，０，３０°Ｃの通気培養
条件がもちいられる。
に、それぞれの菌種に適したものに準ずれば良い。たと
えばアス・ξシラスの場合は、１０％の甜菜または甘蔗
廃糖蜜液を基本とした培地に、ｐＨ５，８で６０°Ｃの
通気条件で深部培養する。培地には必要に・応じ、クエ
ン酸生成に関与する栄養源を加える。また酵母の場合、
１０％グルコース、Ｑ、２％塩化アンモニウム、［１０
５％第１燐酸カリウム、α０５％硫酸マグネシウム、０
．２％酵母エキス、α０１％チアミンおよび２％炭酸カ
ルシウムを加えた培地をもちいる方法が代表例として挙
げられる。この場合はｐＨ７，０，３０°Ｃの通気培養
条件がもちいられる。
これら微生物は集菌、洗滌して次の包括固定化に供され
るが、培養方法は単なる例示であって、何んら本発明を
制限するものではない。また糸状菌（カビ）の場合は固
体培養により形成される胞子を集め、これを上記深部培
養菌体と同様に本発明に供しうろことは勿論である。
るが、培養方法は単なる例示であって、何んら本発明を
制限するものではない。また糸状菌（カビ）の場合は固
体培養により形成される胞子を集め、これを上記深部培
養菌体と同様に本発明に供しうろことは勿論である。
上記クエン酸生成能を有する微生物の包括固定化は通常
公知の微生物菌体の固定化法によって行なうことができ
るが、とりわけ、次に示すゲル化方法を採用すると効果
的である。
公知の微生物菌体の固定化法によって行なうことができ
るが、とりわけ、次に示すゲル化方法を採用すると効果
的である。
１）ポリアクリルアミドを固定化剤とする場合。
菌体または胞子を生理食塩水に懸濁したものに、アクリ
ルアミドモノマー、 Ｎ’、 Ｎ’ −メチレンビスア
クリルアミド、ベーター＠ジメチルアミノゾロビオニト
リルおよび過硫酸カリウムを加え室温に放置してゲル化
させる。
ルアミドモノマー、 Ｎ’、 Ｎ’ −メチレンビスア
クリルアミド、ベーター＠ジメチルアミノゾロビオニト
リルおよび過硫酸カリウムを加え室温に放置してゲル化
させる。
２）カラギーナンのゲル化方法
上記同様の菌体または胞子を４％カッ・ぞ・カラギーナ
ンと共に加温し、スラリーとしたものを注射器より、２
％塩化カリウム液に滴下、球状に成型ゲル化する。
ンと共に加温し、スラリーとしたものを注射器より、２
％塩化カリウム液に滴下、球状に成型ゲル化する。
６）アルギン酸のゲル化方法
ポリアクリルアミｒゲル化方法で記したと同様にして得
た菌体赤、胞子の懸濁液に２％になるようアルギン酸ナ
トリウムを加え、３０°Ｃに加温、スラリー化したもの
を注射器により０１モル゛塩化カルシウム溶液中に滴下
凝固させ球状ゲル化する。
た菌体赤、胞子の懸濁液に２％になるようアルギン酸ナ
トリウムを加え、３０°Ｃに加温、スラリー化したもの
を注射器により０１モル゛塩化カルシウム溶液中に滴下
凝固させ球状ゲル化する。
以上に挙げたゲル化法も、単なる例示であり、ゲル化基
剤として、このほかコラーゲン、セルロースサクシネー
ト、カゼインサ、クシネート。
剤として、このほかコラーゲン、セルロースサクシネー
ト、カゼインサ、クシネート。
メチルアクリレート・メタアクリル酸共重合体などでも
充分本発明の効果は得られる。
充分本発明の効果は得られる。
本発明でのクエン酸の製造は、回分式によっても、また
カラムをもちいる連続接触反応によつても実施できる。
カラムをもちいる連続接触反応によつても実施できる。
即ち、固定化菌体または固定化胞子を、反応に適したｐ
Ｈに調整した緩衝液に懸濁し、これを円筒型流動層カラ
ムに充填し、これに例えばグルコース、糖蜜などの発酵
可能な糖を１％〜２０％濃度添加し、カラムの下方から
ガラスフィルター等を通じて通気する。
Ｈに調整した緩衝液に懸濁し、これを円筒型流動層カラ
ムに充填し、これに例えばグルコース、糖蜜などの発酵
可能な糖を１％〜２０％濃度添加し、カラムの下方から
ガラスフィルター等を通じて通気する。
通気は余り強いと反応効率が悪化する傾向にあるので、
固定化微生物層が余り乱れないように努める。反応温度
は、供試する菌株により多少異なるが３０°Ｃ附近が良
い。反応液は２４時間毎に、新しい溶液と交換し、反応
を継続する。
固定化微生物層が余り乱れないように努める。反応温度
は、供試する菌株により多少異なるが３０°Ｃ附近が良
い。反応液は２４時間毎に、新しい溶液と交換し、反応
を継続する。
また連続法による場合、固定化微生物を充填したカラム
に糖類を含む基質液をペリスタポンプなどで連続的に送
り込み、反応カラムの他方から注入速度と同じ割合で反
応液を流出する。
に糖類を含む基質液をペリスタポンプなどで連続的に送
り込み、反応カラムの他方から注入速度と同じ割合で反
応液を流出する。
カラムは必要に応じ温度調節をおこない、反応を至適条
件に保つことにより良い結果を得ることができる。
件に保つことにより良い結果を得ることができる。
以下に実施例をもって本発明の実態を示すが、固定化微
生物のクエン酸生成能は反応生成したクエン酸量から求
めた。
生物のクエン酸生成能は反応生成したクエン酸量から求
めた。
実施例１゜
麦汁寒天に保存してあったアスノξシラス・ニガーＧ−
０１１の胞子をｐ）（５，８の１０％甜菜廃糖密糖蜜０
−を入れた５００１１／坂ロフラスコにて振盪培養し、
クエン酸生成活性が高い４８時間後培養液より菌体を分
離し、水にて洗滌する。該洗滌菌体１０ｇを［１９％食
塩水３２−に懸濁したものにアクリルアミＰモ／ ７６
９ ＋ Ｎｒ ” −メチレンビス了クリルアミドｏ、
３２９を溶解混合し、さらに５％β−ジメチルアミノ
プロピオニトリル４−を加え、さらに２．５％過硫酸カ
リウム（Ｋ２Ｓ２０８）４−をよく混合し、２５°Ｃ１
５分間放置し固定化アスノξシラス菌体を得る。調製さ
レタゲルを４ ｍｍ’〜５ ｖａＩ１１３のブロックに
切断したものを無菌ガーゼの袋につめ円筒型反応器で通
気させながら、シュクロース１０％濃度を含有する１０
０−の２Ｑ ｍＭ −酒石酸緩衝液（ｐＨ３，０）中
で、３０℃で、反応せしめ２４時間ごとに３回反応液を
交換した。各々２４時間反応後で、それぞれ４ろＯｍ９
／ｄｌ 、 ４３５ｖａ９／ａｔおよび４２８ ｍｇ／
ｌのクエン酸溶液を得た。反応液中には、精製に支障を
きたす他の有機酸の副生はみられなかった。
０１１の胞子をｐ）（５，８の１０％甜菜廃糖密糖蜜０
−を入れた５００１１／坂ロフラスコにて振盪培養し、
クエン酸生成活性が高い４８時間後培養液より菌体を分
離し、水にて洗滌する。該洗滌菌体１０ｇを［１９％食
塩水３２−に懸濁したものにアクリルアミＰモ／ ７６
９ ＋ Ｎｒ ” −メチレンビス了クリルアミドｏ、
３２９を溶解混合し、さらに５％β−ジメチルアミノ
プロピオニトリル４−を加え、さらに２．５％過硫酸カ
リウム（Ｋ２Ｓ２０８）４−をよく混合し、２５°Ｃ１
５分間放置し固定化アスノξシラス菌体を得る。調製さ
レタゲルを４ ｍｍ’〜５ ｖａＩ１１３のブロックに
切断したものを無菌ガーゼの袋につめ円筒型反応器で通
気させながら、シュクロース１０％濃度を含有する１０
０−の２Ｑ ｍＭ −酒石酸緩衝液（ｐＨ３，０）中
で、３０℃で、反応せしめ２４時間ごとに３回反応液を
交換した。各々２４時間反応後で、それぞれ４ろＯｍ９
／ｄｌ 、 ４３５ｖａ９／ａｔおよび４２８ ｍｇ／
ｌのクエン酸溶液を得た。反応液中には、精製に支障を
きたす他の有機酸の副生はみられなかった。
実施例２゜
カンジダ・リポリテイカ０ｔＪＴ６３４０菌株を、グル
コース１０％、 Ｎ Ｈ４Ｃ／ ０．２％。
コース１０％、 Ｎ Ｈ４Ｃ／ ０．２％。
Ｋ Ｈ□ＰＯ４ｏ、 ｏ ５％ｓ Ｍ ｇ Ｓ Ｏａ・
７Ｈ２０α０５％酵母エキスａ２％、ｏ、ｏｉ％チアミ
ン及び。
７Ｈ２０α０５％酵母エキスａ２％、ｏ、ｏｉ％チアミ
ン及び。
２％（’、 ａ ＣＯｓよりなる培養液に接種し、常法
にて３０°Ｃ１通気条件下で４８時間培養する。
にて３０°Ｃ１通気条件下で４８時間培養する。
この培養液より菌体を遠心分離にて集め１水にて洗滌後
、固定化工程に供する。
、固定化工程に供する。
２０％菌体濃度になるよう、上記培養洗滌菌体を２％ア
ルギン酸ナトリウム液に懸濁させ、この溶液を５０ ｍ
ｌ 容注射器につめ、滴下する。この懸濁菌体液を、
あらかじめ攪拌されているｏ、 Ｉ Ｍ −ＣａＣｚ２
溶液中に受は固定化する。得られた固定化カンジダ
菌体は０．１Ｍ −ＣａＣ／２ 溶液中で２時間振盪
したのち反応に供する。得られた固定化微生物をグルコ
ース１０％濃度になるように調製した１０〇−の２０ｍ
Ｍ リン酸緩衝液（ｐＨ７，０）をもちい実施例１に準
じて反応させた。２４時間毎に反応液を交換した０それ
ぞれの交換液中の平均クエン酸濃度は１００ ｗ＋９／
ａ！であった。
ルギン酸ナトリウム液に懸濁させ、この溶液を５０ ｍ
ｌ 容注射器につめ、滴下する。この懸濁菌体液を、
あらかじめ攪拌されているｏ、 Ｉ Ｍ −ＣａＣｚ２
溶液中に受は固定化する。得られた固定化カンジダ
菌体は０．１Ｍ −ＣａＣ／２ 溶液中で２時間振盪
したのち反応に供する。得られた固定化微生物をグルコ
ース１０％濃度になるように調製した１０〇−の２０ｍ
Ｍ リン酸緩衝液（ｐＨ７，０）をもちい実施例１に準
じて反応させた。２４時間毎に反応液を交換した０それ
ぞれの交換液中の平均クエン酸濃度は１００ ｗ＋９／
ａ！であった。
実施例３゜
実施例１に準じて得られた固定化アス・ぞシラス菌体を
連続流動層型カラムにつめ、６％シュクロース含有２０
−一酒石酸緩衝液（ｐＨ３，０’）を１００−通気条件
下で４ ｍｌ ／ ｈｒの速度で反応操作した。反応操
作開始後４時間目より流出反応生成液を補集した結果、
３ｍ９／−のクエン酸濃度の溶液が得られた。
連続流動層型カラムにつめ、６％シュクロース含有２０
−一酒石酸緩衝液（ｐＨ３，０’）を１００−通気条件
下で４ ｍｌ ／ ｈｒの速度で反応操作した。反応操
作開始後４時間目より流出反応生成液を補集した結果、
３ｍ９／−のクエン酸濃度の溶液が得られた。
出願人 磐田化学工業株式会社
代理人 豊１）善雄
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）ゲル状担体に固定したクエン酸生成能を有する微生
物を糖液と接触反応させることを特徴とする固定化微生
物によるクエン酸の製造法。 ２）クエン酸生成能を有する微生物としてアスパジラス
（Ａｓｐａｒｇｉｌｌｕｓ ）属、カンジダ（Ｃａｎａ
ｔｄａ ）属より選ばれる菌株をもちいる特許請求の範
囲第１項記載の固定化微生物に−よるクエン酸の製造法
。 ３）ポリアクリルアミド、カラギーナンおよびアルギン
酸より選ばれる担体をもちいる特許請求の範囲第・１項
記載の固定化微生物によるクエン酸の製造法。 ４）ｍ液としてグルコース、シュクロース、マルトース
およびこれらの糖を含有する天然物の抽出液をもちいる
特許請求の範囲第１項記載の固定化微生物によるクエン
酸の製造法。 間第１項または第４項記載の固定化微生物によるクエン
酸の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10134581A JPS585195A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 固定化微生物によるクエン酸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10134581A JPS585195A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 固定化微生物によるクエン酸の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS585195A true JPS585195A (ja) | 1983-01-12 |
| JPH038759B2 JPH038759B2 (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=14298242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10134581A Granted JPS585195A (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 固定化微生物によるクエン酸の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS585195A (ja) |
-
1981
- 1981-07-01 JP JP10134581A patent/JPS585195A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH038759B2 (ja) | 1991-02-06 |
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