JPS59169454A - 動物栄養のためのリジン含有組成物の製造方法 - Google Patents

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】 本発明は動物栄養のためのリジン含有濃縮物及びその製
造方法全提供する。

リジンは単冑動１１勿（ｔｎｏｎｏｇａｓｔｒｉｃ　ａ
ｎｉｍａｌｓ　）にとって必須アミノ酸であシ、特に動
物栄養に使用される。それは化学的経路又は生化学的経
路によって製造することができる。生化学的方法は化学
的方法よシ経済的に有利であるけれども、リジンの低い
収率しか得られず、従って特定の装置及び費用のかかる
成分を使用する必要がめる。

動物栄養全意図するリジンは、その組成がきわめで不十
分に定義されている穀物の如き佃々の賞品と混合される
。これらの条件下では、精製したリジンを使用すること
は必要であるようには見えなかった。

リジンを製造する醗酵からの濃縮された培養培地（ｃｏ
ｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ｍｅｄｉａ）
は精製さ７ｔたリジンと同じ栄養的特注を有することが
示された。リジン又はそれらの誘導された生成物のＡ遺
に必要である培養培地のバイオマス（ｂｉｏｍα８８）
及び池々の構成成分はｊｉ物に対する不利な作用を伺ら
持っていない。しかしながら、これらの培地は、意図す
る使用に対して十分なぎ壱率のりジンス）ユ達成される
程厩に一度濃縮されると、動物飼料と混合するのが困難
である粘性液体である。

足金に脱水された培養培地はペースト状であり、粘着性
であり、そして非宮に吸湿性の固体であり、これは従っ
て取扱うのが困難である。

ソ連特許第４８０．３９７号及びフランス丑許出願７３
４０７３８　（会合番号第２，２１７，３４７号）にお
いては、適当ならば脱水剤が加えられているリジンの１
酵からの濃縮された培養用地から得られた固体組成物を
製造することが提唱された。しかしながら、これらの組
ｒｆ５物は必らすしも必要とされる品質を持っておらず
、しばしば吸湿性でありそして時には最終組成物におけ
るリジン含有率が余りにも低過き゛るような量での添加
物の使用を必要とする。

フランス時計出願第７９２１６４６号（公告第４４６４
、０３２号）においては、容易に取扱うことができ、水
分の存在下に重量増加せずそしてリジン１０〜３５チを
含有する安定な固体組成物をリジン全製造する醗酵から
の濃縮された培養培地に二酸化灰累又は沈降炭酸マグネ
シウムの存在下に石灰の形態にて添加物を加えることに
よって得ることが提唱された。これらの組成物は相対的
に低いリジン含有率及び高い添加物含有率を有する。

十分に風足された条件下に、リジンを産生ずる微生物の
培養物を起源とする濃縮された培養培地から、動物栄養
に１に用するための必要な特性を有するリジンの高い含
有率を有する組成物を工業的に且つ再現可能な方法で得
ることが可能であることが今回見出された。

更に特定的には本発明は、リジン塩基として表わしてリ
ジン３５重量％乃至４８重量％を含有しそしてリジン雄
牛培養培地から導かれた動物栄養のだめの固体の且つ安
ボな組成＠全提供する。

好ゴしくは、超成物は下記の特性を肩する：リジン塩基
として吸わして３５菫量チ乃至４８カニ斌係であるリジ
ンの高い含有率、 その使用−ｊ曲甲普通遭遇する条件よシ好ましくない条
件下ですら俄械的性質、爵に塊（ｔ１Ｌ脩ｐｓ）又は峡
果物（αｇｇｌｏｍｅｒａｔｅｓ　）の形成又は接着現
象の出現に関して認め得る変化を伴なうことのない湿っ
た空気中での安定性。たとえば９０チ相対湿度の雰囲気
中で２５℃で１２０時間放置されるとき、組匹吻によっ
て取シ上けられる水の量は一般に５チ乃至１０％であり
、そして顔品性リジン塩酸塩のそれに等しい。７０％相
対湿度の雰囲気中では、取り上げられた水の皺は一般に
２％乃至５％である。

コンパウンドそれ自体の貯蔵安定性。リジン含有率の減
少は５０℃で１チ月貯蔵後５％より大きく々く、そして
２５℃で６チ月の貯蔵後ゼロである。

検定された穴を通るサンド−ガラス試頒（８αｎｄ−ｇ
ｔαｓｓ　ｔｅｓｔ　）　（コンパウンド５０２に対す
る流れ出し時ｔｔ５　（ｐｏｖ、ｒｉｎｇ　ｔｉｍｅ）
が５＠ｎ［径の開口を肩するサンド−グラスにおいて４
０〜４５秒であるンにより、又は安息試験（ｒｅｐｏｓ
ｅ　ｔｅｓｔ入この角度は普通３０〜３５°である、に
より又は傾斜面角度試ｍ　（１ｎｃｌｉｎｅｄ　ｐｌａ
ｎｅ　ａｎｇｌｅ　ｔｅｓｔ　）、この角度は一般に２
８〜３００でおる、により決定される流れ出し性（ｐｏ
ｕｒａｂｉｌｉｔｙ）、コンプレツメ−ター（ｃｏｔｎ
ｐｒｅ’ｓｓｏｍｅｔｇｒ　）における塊化（ｌｕｔｎ
、ｐｉｔｒσ）試験において涙粂する傾向のないこと、 完全な飼料中及び動物栄養のために調製されたプレミッ
クス中で混合するための適合性。配合の均一性は、リジ
ン塩基で衣わさｎた添加されリジンの投与−がだとえ０
，０５％から２０％まで変わり得るとしても、普通は５
％より小さい、測定された水準の分散（ｄｉｓｐｅｒｓ
　ｉｏｎ　）により測定される。

コンパウンドの配合後完全飼料及び／又はプレミックス
中の安定性＝５０℃に達することができる温度において
２チ月貯蔵の後、リジン含有率の減少は一般にｉｏｎよ
り小さく、そして２５℃における６チ月貯蔵の後リジン
含有率中の減少は全然観祭されない。

本発明に従う組成物は下記方法で風足することもできる
： 微細なピンク−ベージュ乃至褐色粉末、見かけの密度　
０４〜０．６、 百分率組成； 固体・・・・・・・・・９５〜９８％ リジン（塩基として表わして）・・・３５〜４８％蛋白
負・・・・・・・・・１０〜１５チ　（１）リジン以外
の全遊離アミノ酸・・・・・・　１〜３％　（２）乳酸
・・・・・・・・・０．５〜３％（３）８１１ｉ！ｉｌ
よシ少ない炭素原子を含有する他の酸・・・２〜１０チ
　（３） 多糖、オリゴ糖・・・・・・・・・２〜７％　（４）脂
肪物質、油・・・・・・・・・　１〜６％　（５）水・
・・・・・・・・０．５〜３％ 鉱物物質・・・・・・・・・１０〜２５％（６）（１）
蛋白質の含有率は、慣用の方法（全望素マイナス無機窒
素）によりそれ自体決定される有機ＷＩＷ−の含有率か
ら決定される。イオン交換樹脂に−こ゛７　よるクロマ
トグラフィ又は測色法によル決定さｎそして分析される
リジン及び他の１　＞１ｌｆｉアミノ酸に相当する窒素
含有率は推論される。

（２）　Ｂ　Ｉ　ＯＴ　Ｊ？　ＯＡ’　Ｉ　Ｃｄ　ｆｔ
　テ決定される。

（３）誘導化（ｄｅｒｉｖａｔ　１ｓａｔ　ｉｏｎ　）
の後ガス相クロマトグラフィーにより決定される。

（４）ＤＩＩ丞分解後瓦元糖の決定。

（５）エチルエーテルによる抽出後決定された。

（６）＋ｐ１′Ｌ黄灰分（ｓｕｌｐｈｕｒ　ａｓｈ）の
決定。鉱物含石吊は５．づ酢培地の構成成分及びリジン
生成が進行するにつれてのリジンの塩化に起源を発する
。

醗酵培地に使用される抽質の組成の変動及び醗酵プロセ
スにおける固有のばらつきを考慮に入れて、不覚り」に
従う組成物の特徴は前記した値から僅かに変ることがで
きる。

本発明に従う組成物はリジンを産生ずる醗酵からの液（
ｍｔＬｓｔ）から得ることができる。

リジンは、たとえば、ブレビバクテリウム（Ｂｒｅｖｉ
ｂａｃｔｅｒｉｗｔｎ）又はコリネバクテリウム（Ｃｏ
ｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属から、少なくとも１種
の同化性の炭素源、少々くとも１種の同化性窒素源及び
好ましくは鉱物塩全含有する適当な培地中で、２５℃乃
至４０℃の温度で且つ５乃至８のｐＲで、リジンにおけ
る隅度に派生性である少なくとも１種の微生物の培養に
よって産生される。

慣用の培養培地において、炭素及び窒素源は普通は、テ
ンサイ　（ｓｕ、ｇａγ−ｂｅｅｔ　）又はショ糖糖み
つ（ｃａｎｅ　ｓｒｂｇａｒ　ｍｏｌａｓｓｅｓ）、）
ウモロコシ抽出物又は大豆粉（ｓｏｙａ　ｆｌｏｕｒ）
加水分解物の如き複雑な混合物である。かかる培地が使
用されるとき、濃ｍてれた培養培地は、その後の脱水後
、必狭とされる品質を有さない生成物を与える。ブレビ
バクテリウム及びコリネバクテリウムの好適な菌株は例
えばＡＴＣＣから公的に入手可能である。

例えば、ブレビバクテリウム・アンモニアｒネス（Ｂｒ
ｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ　ａｍｍｏｎｉａｇｅｎｅｓ
）ＡＴＣＣ６８７２、ブレビバクテリウム・ケトグルタ
ミクム（Ｂ、　ｋｅｔｏｇｌｕｔａｍｉｃｕｍ）　Ａ　
Ｔ　ＣＣ１５５８７、ブレビバクテリウム・ラクトファ
ーメンツム（Ｂ、ｌａｃｔｏｆｅｒｍｅｎｔｒｂｍ）Ａ
Ｔ　ＣＣ１３８６９、ブレビバクテリウム・ディパリカ
ラム（Ｂ。

ｃｉｉｔｒａｒｉｃａｔｗｍ）　　Ａ　Ｔ　ＣＣｌ　４
０２０、ブレビバクテリウム・フラブム（Ｂ、　ｊ’ｌ
ａｖｒｂｍ）Ａ　Ｔ　ＣＣ１４０６７、ブレビバクテリ
ウム・エスピー（Ｂｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｗｍ　　ｓ
ｐ　、　）　　ＡＴ　　ＣＣ２１８６０、コリネバクテ
リウム・グルタミクム（Ｃｏｒｙｎｅ−ｂａｃｔｅｒｉ
ｕｔｎ　　ｇＬｕｔａｍｉｃｗｍ）Ａ　Ｔ　ＣＣｌ　３
０３２．１３２８７．２１２５３．２１２５６．２１５
１４及び２１５４３、コリネバクテリウム・アセトアセ
トフィルム（Ｃ，ａｃｅｔｏａｃｅｄｏｊ’ｉｌｕｍ）
Ａ　Ｔ　Ｃ０１３８７０、コリネバクテリウム・アセト
グルタミクム（Ｃ，ａｃｅｔｏｇｌｕｔａｍｉｃｒｂｍ
）Ａ　Ｔ　ＣＣ１５８０６など。

所望の結果を得るために、培養培地、接種培地及び産生
培地がその含有率及び品質が制御可能であるより複雑で
ない構成成分を含有することが必要である。

特に、８０飴より大きい０酵ｈ」能な物質／全固形分の
重量比を達成することを可能とする炭素源を使用するこ
とが重装であり、１虐酵可能な物質は、たとえそれらが
派生菌株（ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ　５ｔｒａｉｎ　）によ
り直接同化され得ないとしても醗酵期間中効果的に代謝
される物質であることが理解される。

炭素源の例はグルコース、スクロース、デンプン加水分
解物及び十分に賜い水準の純度で同化可能な炭素−及び
酸素−含有化合物を導入する他の混合物である。微生物
の増殖及びリジンの産生に必俄な他の構成成分は好′ま
しくけ実質的に純粋々又は少なくとも濃縮されたコンパ
ウンドの形態で導入される。

培養は培地中の主反応体の濃度が予め決定された値に保
持されるように行なわれる。がくしてリジンの形成を制
御するのみならず、成牛菌株又はその”Ｊ−能な分液（
ｄｅｖｉαｔｉｏｎｓ）の正常な代謝から生じそして最
終組成物の特性に２いて重要な役割を演じる副生物の形
成も制御することが可能である。

その形成が進行するにつ扛てリジンの塩化を達成するた
めに、鉱酸、たとえば硫酸又はリン酸を、培養の進行期
間中、連続的に又は逐次的添加において加えることがＭ
利でるる。便宜上の理由で、塩化は培養培地にアンモニ
アの存在下に硫酸アンモニウムの如きアンモニウム塩を
又は硫酸の如き酸の存在下にアンモニアを、アンモニウ
ムイオンの濃度が一定に保持されそしてｐＥが制御され
るような方法で加えることによって行々うことかできる
。

醗酵時間は一般に３０時間乃至ｉｏｏ時間であり、醗酵
は同化可能な炭素基質及び窒素基質の濃度が十分に低く
なるとさ、たとえば残留糖の濃度が２２／ｌより少々い
濃度に到達するとき停止される。この方法において、培
養培地の濃縮は何ら先に分離することなく着手すること
ができる。

濃縮前の培養培地の固体色肩率は一般に１０重量％乃至
２０重量％である。

培養培地はリジンの分解を伴なうことなく生きている微
生物の破壊（ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）を許容する通常
の方法により濃縮される。たとえば、濃縮は、濃縮され
た培養培地の温度がｌ’ｌ　Ｏ℃〜１２０℃に到達する
ことを可能とする、１３０℃におけるスチームによって
別熱される薄膜蒸発器において行なうことができる。

一般に、培地は固体含有率が５０重量％乃至７０重量％
となるまで濃縮される。

かくして肯られだ譲、陥物は次いで、必要に応じの補助
剤の添加後、通常の方法により脱水される。

脱水の種々の方法、たとえは、適当な浴媒の存在下に微
粉砕（ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ）、　混線粒状化、乾燥
フレーキング又は共沸脱水を便用することができる。

一般に、脱水は最咳生成物が分解されないような榮件下
で行なわれる。たとえばもし共沸蒸留が使用されるなら
ば、崇縮された培養培地は栄養の観点φ・ら許容できる
相容性６媒と混合されそして混合物は好ましくは減圧下
に蒸留される。このために、浴媒として栄誉的品質（ｉ
［する・ぐラフイン油を使用することが特に有用である
。共沸蒸留の終９に脱水された組成物は溶媒中の懸濁液
となっており、それからそれは濾過により分離されそし
て乾燥される。

本発明の組成物の特徴はイ◇られる生成物の化学的組成
により主として決定される。それらは脱水操作の終りに
得られる固体の構造によっても影響される。

得られる生成物が５０％の結晶化ｅ　（Ｘ籾回折により
決定）　、０．３　ｃｒｒｔ３／　ｔの微孔性（ｍｉｃ
ｒｏ−ｐｏｒｏｓｉｔｙ）及び０．５ｒｎ”／ｆｌの比
表面積′（ｉ−有するような方法で＃造プロセスを行な
うのが特に有利である。

使用される中庸培地及び醗酵の過程に２いて加えられる
酸の故に、リジンは最終生成物中にＶいて、堪の形態、
たとえば硫酸基の形態にあることができる。

使用される脱水プロセスが何でちれ、得られる生成物は
励吻飼料中に直接配合するために使用することができる
。

本発明の生成物は動物栄養において特に有用である。そ
れは固体でありそして水分の存在下に冥質的に重量が増
加しないので、動物に与えられる飼料と完全に混合する
。得られる生成物の安定性の故に、完全な飼料が使用さ
れる長時間前に調製されることができる。

本発明に従う生成物を含有する栄養的組成物はにわとり
及び豚の両者（おいて、精製されたりノン塩酸塩の効果
に等しい効果を有する。

下記実施例により本発明がいかに実施に際し使用さｌｒ
Ｌ、得るかを示す。

実施例 水（３ｔ）及びトウモロコシ抽出物（２５Ｏｆ）を攪拌
システム及び通気システムを備えた醗＃＃装置（２０ｔ
）に入れる。

混合物を１２０℃で２０分間スチーム中でバブリングす
ることにより無菌化する。３５℃に冷却の後、容積を無
菌の水の添加により５ｔに調節する。

次いで、６．５０ｒ／４を含有するグルコースの浴液（
ｓｔ）、ｓｏｏり／ｌを含有する硫酸アンモニウムの溶
液（１ｔ）、アンモニアの１５係（重量／容量）溶液（
２ｔ）、ロイシンＩＯＰを含有スるロイシンホスフェー
トの溶液（ｏ、ｘｓｔ）及び大豆油（ｏ、ｘｔ）を無菌
の溶液の形態で調製する。

ｐＨを無菌のアンモニアの添加により７．３０に調節す
る。

醗酵装置に、前記した培養培地に類似した培養培地を使
用してララスコ（２ｔ）中で産生されたコリネバクテリ
ウム・グルタミクム（Ｃｏｒｙｎｔｔ−ｂａｃｔｅｒｉ
ｕｍ　ｇｌｕｔａｍｉｃｗｔｎ）の菌株（Ａ　Ｔ　ＣＣ
２１５４３）の接種培養物（ｉｎｏｃｔｂｌｕｍｃｕｌ
ｔｒｂｒｅ　）　（５００ＣＣ）を播種する（　５ｅｅ
ｄ　）。

攪拌を５００回転／分に調節しそして通気を６ｏｏｔ／
時間に調節する。

醗酵培地に、グルコース含有率が５？／を乃至１５９／
ｌであるような溶液を供給し、ｐＨを７゜３に保持する
ためにアンモニアの溶液を供給しそしてアンモニウムイ
オンの濃度が１２／を乃至５？／１であるような硫酸ア
ンモニウムの溶液を供給する。

醗酵培地に、３０Ｃ／時間の速度でロイシンホスフェー
トの啓液を供給しそして泡立ちを制御するために、大豆
油を間欠的に供給する。

３５℃で培養５０時間後、リジン塩基として表わしてリ
ジン’１０９／を及び固体１５重量％を含有する混合物
（Ｆ１１２ｔ）を得る。

固体１５ｑｂを含有する液（ｍｕｓｔ）を１３０℃でス
チームによジ加熱された薄膜蒸発器において減圧下にｔ
ａｍする。温容３匁の温度を９０℃付近に保持する。濃
縮を固体６０重量％を含有する濃縮物が得られるまで続
ける。

固体６０チを含有する端縮吻を攪拌器を備えそして１６
０℃より高い沸点を有するパラフィン油（２ｔ）を含有
するフラスコに加え、そして混合物を減圧（４〜１３．
３ｋＰα）下に蒸留し、水を凝縮物から分離する。

油中の粉末の懸濁液が約、１００℃の温度で最終的に得
られる。

粉末は沖過により分離されそして乾燥キャビネットで乾
燥される。下記特性を有する生成物（２４５ｔ）が得ら
れる。

微細なローズ−ベージュ色（ｒｏｓｅ−ｂｅｉｇｇ　）
乃至より暗い褐色粉末 見かけの密度：０．５２ リジン含有率：　（塩基の形態で）　　　４４％百分率
組成： 固体　　　　　　　　　　　　　約９７％蛋白質　　　
　　　　　　　　　　、３チ油、脂肪物質　　　　　　
　　　　　　Ｌ２％鉱物物質　　　　　　　　　　　　
　　３．８チ全リン　　　　　　　　　　　　０．３５
％全アミノ酸（リジンを排除する）　　　　２５％サル
フェートイオン（Ｂ、ＳＬ）、と　　　１４５％して表
わして） 水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
Ｌ２チコリネバクテリウム鵬の菌株をブレビバクテリウ
ム属の公知のリジン派生性菌株、例えばブレビバクテリ
ウム・アンモニアゲネス（Ｂｒｇυｉ−ｂａｃｔｅｒｉ
ｕｍ　ａｍｍｏｎｉａｇａｎｔｔｓ　）　　Ａ　Ｔ　Ｃ
Ｃ６Ｂ　７２で置換えても本質的に同じ結果が得られる
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　リジン塩基として表わしてリジン３５チ乃至４８
   ％を官有しぞしてリジン産生性微生物の培養培地から得
   られた動物栄養のだめの固体の安定な組成物。 ２、下記特性： リジン塩基として表わして３５俤乃主４８襲のリジン官
   有率、 リジン官有率の減少が５０℃における１ケ月の貯蔵後５
   ％を越えないか又は２５°Ｃにおける６ケ月の貯蔵後ゼ
   ロであるような安定性、５ｍ＋ｎｉＭ径の開口を有する
   サンドグラスに組成物５０１を注ぐのに必要な時間４０
   秒乃至４５秒又は３０°乃至３５°の安息角又は２８°
   乃至３０°の傾斜面角度により決定される流れ出し性、 凝集１パる傾向のないこと、 測定てれたリジンの水準の分散が５％より小さいような
   動物のための完全飼料と混合するための適合性、 ２５℃における６ケ月の貯蔵後のリジン含有率の減少か
   ゼロであるような動物ｇｒｖ料における安定性； を有する固体の形態にある特許請求の範囲第１項記載の
   組成物。 ３、約０．３６７ｎ”　／　ｆ／の微孔性及び約Ｑ、５
   ｍ２／Ｖの比表面積を有する特許請求の範囲第１又は２
   項記載の組成物。 ４、リジンが塩の形態にある特許請求の範囲第１〜３項
   の何れかに記載の組成物。 ５　リジンが硫酸塩の形態にある特許請求の範囲第４項
   記載の組成物。 ６、組成： 固体　　　　　　　　　　９５乃至９８′％リジン　　
   　　　　　　　３５乃至４８％蛋白質　　　　　　　　
   　　１０乃主１５俤全遊離アミノ酸（リジン　　１乃主
   　３％以外の） 乳酸　　　　　　　　　　０．５乃至　３％８個より少
   ない炭素原子　　２乃主ｌθ％を含有する他の６ｉ 多糖、オリゴ糖　　　　　　２乃至　７％脂肪物質、油
   　　　　　　　ｌ乃至　６％水　　　　　　　　　　　
   ０．５乃至　３％鉱物物質　　　　　　　　１０乃至２
   ５％を有する特許請求の範囲第１〜５項の何れかに記載
   の組成物。 ７、　全固体に対する醗酵可能な成分の重量比が８０チ
   より大きい培養培地中でリジン産生性微生物を培養し、
   次いで該培養培地を濃縮することより成る特許請求の範
   囲第１〜６項の何れかに記載の組成物を製造する方法。 ８、固体１０重量％乃至２０重量係を含有するリジン産
   生性酷酵培地を５０％乃至７０係の固体　、含有率にｍ
   縮し、かくして得られた濃縮物を脱水しセして組ｘｑ勿
   全争離することより成る特許請求の範囲第７項記載の方
   法。 ９、８０％エリ太きい、犠酵可能な物質／固体の全重量
   比を与える少なくとも１棟の同化可能な炭素源及び少な
   くとも１棟の同化可能な窒素源を含有する培地中でリジ
   ンを産生ずる少なくともｌｆＡの微住物の培養により前
   記培養培地を得る特許請求の範囲第７又は８項記載の方
   法。 １０、　　リジンをそれが形成されるにつれて塩化する
   特許請求の範囲第７項記載の方法。