JPS5898085A

JPS5898085A - 微生物の高収率培養法

Info

Publication number: JPS5898085A
Application number: JP19451781A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Matsushita; 松下　伸生; Masaharu Saikai; 西海　正治; Masakatsu Fujimoto; 藤本　正勝; Norio Shimizu; 清水　範夫; Masao Ueno; 正雄上野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-12-04
Filing date: 1981-12-04
Publication date: 1983-06-10
Also published as: JPS6018392B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、微生物の高収率培養法に係り、特に、増殖に
伴ない酸あるいはアルカリ性物質を代鱈する微生物な高
収率培養するのに好適な微生物の高収率培養法に関する
。

従来、微生物の培養法としては、炭素源となる基質の全
量を培養開始前に供給する方法又は培養途中においても
炭素源となる基質を供給する方法が慣用されている。

しかし、前者の微生物の培養法では、培養開始時に大量
の炭素源が存在するため、炭素源により微生物の増殖が
阻害されるという問題があり、又、後者の微生物の培養
法では、炭素源の濃度を一定に保つことができるので長
期間安定した培養を維持できるが、微生物による炭素源
の消費速度の変化が大きいため、炭素源である基質の供
給方法によっては次のような問題点があった。

（リ　予め設定された一定量の基質を遂次又は連続的に
供給する方法では、微生物による炭素源の消費速度の変
化に基質の供給量が追随できない場合、炭素源に過不足
が生じ微生物の増殖が阻害される。

（２）　　炭素源が有機酸である場合は、培地のＰＨを
指標にして炭素源である基質を供給する方法があるが、
この場合は、微生物による有機酸の消費に伴い培地のＰ
Ｒが上昇することが必要であリ、炭素源が限定される。

（３）炭素源が中性である場合は、溶存酸素濃度を指標
にして炭素源である基質を供給する方法があるが、現状
の溶存酸素濃度計には、ドリフト、感度低下等の問題が
あり、正確な溶存酸素濃度値が得られないため、基質供
給を精密に制御することができない。

本発明は、上記諸問題の解決を目的としたもので、ＰＨ
調整剤の添加量を測定し、該添加量に基づいて炭素源で
ある基質の供給速度を制御することを特徴とし、微生物
の高収率を達成することができる微生物の高収率培養法
を提供するものである。

本発明の一実施例を図面により説明する。

図面は、本発明を実施した微生物の高収率培養装置の系
統図で、培養槽１０には、溶存酸素濃度１ｍ節襲装、例
えば、回転数可変、装置が設けられた駆動＠　＠　１１
で回転駆動する攪拌翼１２が回転可能に内設され、その
上部には、例えば、アルカリあるいは酸の貯蔵タンクに
電磁弁、調節弁を設けたＰＨ調節装置１３と、基質供給
速度調節装置、例え′ば、流量可変ポンプ１４と、圧力
調節装置、例えば、排気流量調節弁１５と、圧力測定装
置、例えば、圧力計１６とがそれぞれ設置され、その中
間部には、ＰＨ１ＩＩ定装置、例えば、ＰＨ電極１７と
、温度測定装置、例えば、測温抵抗体比と、溶存酸素濃
度測定装置、例えば、溶存酸素濃度計■とがそれぞれ設
置され、その下部には、通気用導管部が連結されρが設
けられている。圧力計１６と、ＰＨ電極１７と、ｉＩＩ
温抵温体抗体１８溶存酸素濃度計１９とは、アナログ／
デジタル変換装置、例えば、マルチプレクサ付で多点処
理可能なＡ／Ｄ変換変換器上れぞれ接続され、又、駆動
装置１１と、ＰＨ調節！ＪＷ１３と、流量可変ポンプ１
４と、排気流量調節弁すと、冷却水流量調節弁ηとは、
Ａ／Ｄ変換器幻と接続された演算・制御・記憶・入出力
装置、例えば、キーボード付のミニコン必にそれぞれ接
続されている。

培養槽１０′に培地５を張込み例えば、微生物が好気性
である場合は、通気用導管刊より通気し培養謔簿が開始
される。培養中は、ＰＨ電極１７．１ｔＩＩ濃抵抗体１
８、溶存酸素濃度計１９及び圧力計１６により、培地５
のＰＨ，温度、溶存酸素濃度及び培養槽ＩＯの圧力を測
定し、これらの測定値をＡ／Ｄ変換変換器上れぞれディ
ジタル値に変換した後に、ミニコンスに入力され、ここ
で、別に入力されている各設定値と比較演算され、その
結果によりミニコン必から制御出力信号を、ＰＨ調節装
置１３と、冷却水流量調節弁ρと、駆動装置１１１と、
排気流量調節弁１５とにそれぞれ出力することにより、
培地５のＰＨ％濃度、溶存酸素濃度及び培養槽１０の圧
力の環境条件は、微生物の増殖に好ましい条件に制御さ
れる。

このように、培養中の培地５のＰＨは、常時設定値にな
るように制御されるが、この時、ＰＨの変化速度は、培
地２５のＰＨを設定値に制御するに要したＰＨ調節装置
１３から培地すへのＰＨ調整剤の添加量に比例する。従
って、ＰＨ調整剤の添加量を、例えば、ＰＨ調節１１３
の電磁弁の１回の開弁で添加されるＰＨ調整剤を一定量
とし、その添加頻度を一定期間積算した添加回数にＰＨ
調節装置１３の電磁弁の１回の開弁で添加されるＰＨ調
整剤の一定量を乗することにより測定し、この測定され
たＰＨ調整剤の添加量をもとに演算式（１）によりミニ
コンスで演算してミニコンスから流量可変ポンプ１４に
制御出力信号を出力すること番こより培地６には、適正
な供給速度にて基質が供給される。

Ｆ＝Ｏ−Ｎ−ｑ　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・　（］）ここで、
Ｆ：基質供給速度０：５１種によって定まる定数Ｎ：ＰＨ調整剤の添加頻度を一定期間積算した添加回数ｑ：ＰＨ調節装置の電磁弁の１回の開弁で添加されるＰＨ調整剤の一定量このような、微生物の高収率培養法では、培養中の培地
のＰＨが常時設定値になるように制御される際のＰＨの
変化速度と比例関係にある培地のＰＨな設定値とするに
要したＰＨ調整剤の添加量により、培地への基質供給速
度を制御することで、培養中の炭素源の過不足を防止す
ることができる。

本発明は１以上説明したように、増殖に伴なって酸ある
いはアルカリ性物質を代謝する微生物を、環境条件を微
生物の増殖に奸才しい条件に制御しつつ、ＰＨ調整剤の
添加量を測定し、該添加量に基づいて基質供給速度を制
御する微生物の高収率培養法であるので、培養中の炭素
源の過不足を防止でき、微生物の高収率を達成できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を説明するもので、本発明を
実施した微生物の高収率培養装置の系統図である。ｌＯ・・・・・・培養槽、１１・・・・・・駆動装置、
１２・・・・・・攪拌翼、１３・・・・・・ＰＨ調節装
置、１４・・・・・・流量可変ポンプ、１５・・・・・
・排気流量調節弁、１６・・・・・・圧力針、１７・・
・・・・ＰＨ電極、１８・・・・・・測温抵抗体、１９
・・・・・・溶存酸素濃゛度針、加・・・・・・通気用
導管、４・・・・・・ジャケット、ｎ・・・・・・冷却
水流量調節弁、ｎ・・・・・・Ａ／Ｄ変換器、ス・・・
・・・ミニコン代理人　弁理士　　薄　１）利　幸

Claims

【特許請求の範囲】１、増殖に伴なって酸あるいはアルカリ性物質を代謝す
る微生物を、環境条件を微生物の増殖に好寥しい条件に
制御しつつ培養する方法において、ＰＨ調整剤の添加量
を測定し、該添加量に基づいて基質供給速度を制御する
ことを特徴とする微生物の高収率培養法。２　前記ＰＨ調整剤の添加量を、既知の一定量を逐次添
加し、その添加頻度を一定期間積算した添加回数に既知
の一定量を乗することにより測定する特許請求の範囲第
１項記載の微生物の高収率培養法。