JPS60133877A - ヒスチジン生産性微生物の培養方法 - Google Patents

ヒスチジン生産性微生物の培養方法

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JPS60133877A
JPS60133877A JP23967383A JP23967383A JPS60133877A JP S60133877 A JPS60133877 A JP S60133877A JP 23967383 A JP23967383 A JP 23967383A JP 23967383 A JP23967383 A JP 23967383A JP S60133877 A JPS60133877 A JP S60133877A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はヒスチジン生産性@牛物の培養方法に関し、さ
らに詳しくは、ヒスチジン生産性微生物を特定の波長領
域の光線の照射下に培養することによって該ヒスチジン
の生産性を向上させるヒスチジン生産性微生物の培養方
法及びそれに使用する培養資材に関する。
本発明者は各種有用植物の生育、不用植物に対する病害
糸状菌類の繁殖の防除、藻類植物の培養等において、光
質条件が如何に影響するかを研究している過桿において
、全く偶然的に、ヒスチジン生産性微生物を少くとも2
800mおよびそれ以上の光線を含有する特定の光線の
積極的照射下に培養すると、ヒスチジンの生産性が大い
に向上することを見い出し本発明を完成するに至った。
かくして、本発明に従えば、ヒスチジン生産性微生物を
培養し、ヒスチジンを生産する方法において、該培養を
少なくとも280nmおよびそれ以上の波長域の光線を
実質的に含有する光線の照射下に行なうことを特徴とす
るヒスチジン生産性微生物の培養方法及び人工光及び/
又は自然光照射下の光質雰囲気を調節するヒスチジン生
産性微生物培養資材であって、少なくとも28onm及
びそれ以上の波長域の光を照射することを特徴とするヒ
スチジン生産性微生物培養用資材が提供される。
本明細書において「ヒスチジン生産性微生物」とは、ヒ
スチジンを菌体内において又は代謝生産物として生産す
る能力を准する微生物をいい、がかる微生物には、放線
菌類、細菌類及び酵母類が包含される。
本発明の方法は、本発明者らの経験及び後述する実施例
の結果から明らかなように、一般的に言って、どのよう
な種類の微生物に対しても適用することができ、それに
よって犬なり小なりヒスチジンの生産性の向上効果を期
待することができるが、中でも、却1閑類、放線菌類及
び酵母類の微生物に対して特にその効果が著し、<、さ
らに細菌類及び酵母類が好ましく特に細菌類が好ましい
本発明の方法を適用することができる代表的な微生物を
例示すれば次のとおりである。なお下記の微生物の例示
においては、微生物の名称を和名で属(Qenns )
及び種(5pecies )を示し、その次しこ原毛を
0内に示した。
1、細菌類 1)コリネバクテリウム(Corynebacteri
um )属(1) コリネバクテリウム・グルタミクム
(Coglutamicum ) 伐) コリネバクテリウム鳴アセトアシドフィルム(C
lacetoacidophilum )2)ブレビバ
クテリウム(J3revibacterium )属(
1)ブレビバクテリウム・フラゾA (I3rjlav
um)(2) プレビバクテリウム−ケトグルクミカム
(Br 、ketoglutamicum )(3) 
ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム(Br、l
actofermentum )3)バチルス(l3a
cillus )属(1) バーf A/ スーサブチ
リ、X (13,5ubtilis )(2)バチルス
争メカチリウム(13,megateriu+n )4
)アルスロバクタ−(Ar1hrobacter ) 
M(1> アルスロバクタ−・シトレウス(A、cit
reus ) 5) ミクロバクテリウム(Microbacteri
um )属(1) ミクロバクテリウム・アンモニアフ
ィルム(M、ammoniaphilum )6)セラ
チア(5erratia ) m(1) セラチア拳マ
ーシエツシエンス(S、marcescens ) 7)エシェリキア(Escherichia ) M(
1) エシェリキア・コリ(E、coli )8)サル
モネラ(Salmonella ) 屈(1) サルモ
ネラ・チフイムリウム (Sa、typhimurium ) 9)プロテウス(Proteus )属(1) フロテ
ウス愉レトゲリ−(P、retgerii )等が挙げ
られ、就中コリネバクテリウム属、プレビバクテリウム
属、アルスロバクタ−属、及びミクロバクテリウム属が
好ましく、コリネノくクテリウム属、ブレビバクテリウ
ム風及びアルスロノくフタ−属が特に好まl、い。
2 放線菌類 1)ノカルディア(Nocardia ) Fa(j)
ノカルティア−フロヘルラ(N41oberula )
2)ストレプトマイセス(Streptomyces 
) m(1,) ストレプトマイセスΦコエリコーロ(
St、coelicolor ) 3 酵母菌類 1)トルロプシス(’l’orulopsis )属(
1)トルロプシス・Sp (T、sp )等がある。
従来、ヒスチジンの発酵法による工業的生産は、通常、
終始暗黒のタンク内で行なわれており、光線の照射を実
質的に回避した条件下に行なわれている。本発明は、か
かる従来のヒスチジンの発酵的生産法とは対照的に、上
記特定の光線を含有する光線を積極的に照射しながら微
生物の培養を行なうものであシ、この点、本発明の方法
は従来の発酵法とは本質的に相違するものである。
上記特定光線の照射はヒスチジン生産工程でいう、前培
養および、本培養いづれの場合も適用されるが、本培養
に行うことによりその効果が犬となる、 照射しうる光線は、少なくとも280nmおよびそれ以
上の波長域の光線を実質的に含有する限シ、特に制限は
なく、上記特定波長域光を実質的に含有する光線であれ
ば、人工光線のみならず、自然光線も使用することがで
きる。
しかして、人工光線及び/又は自然光線を用いる場合に
は、必要に応じ光フィルターを用−1少なくとも280
nmおよびそれ以上の波長域の光線を実質的に含有する
光線の照射元部が100,000pW/cJ以下、好ま
しくは30.O00pWAua 以下、更ニ好ましくは
io、ooo〜1μ、W/caに抑制された人工光線の
照射下に培養することが好ましい、本発明の方法に従い
、微生物の培養系に照射される前記光線の強度は、厳密
に制限されるものではなく、培養すべき微生物の種類や
その他の培養条件等によシ嚢なシ、個々の場合における
最適の照射条件は電業者であれば小規模の実験を行なう
ことにより容易に決定しうるが、一般には、400nm
〜700nmの範囲の波長の可視光線領域の光餡が10
0,000 pW/era以下、好ましくは50,00
0〜1 pW/crA、さらに好ましくは1. O,0
00−5pW/crl、特に好ましくは5,000〜5
0μw/、lの範囲内に調節された光線を照射するのが
有利である。また、280nm〜400 n mの波長
の紫外線領域の光線はあまり強くない方が好ましく、通
常防波長範囲の紫外線の強度は一般に80,000 t
zWAa以下、好ましくは40.000μWA!!以下
、さらに好ま[7くは10,000〜1μWAd特に好
ましくは5,000〜1μW肩とするのが望まし因。
また、本発明の方法に従い、微生物の培養系に対して前
記特定の光線を積極的に照射する具体的方法としては、
例えば、実質的に夕1光線から密閉された系内(タンク
内)において、少なくとも2800mおよびそれ以上の
波長域の光線を実質的に含有する光線、好ましくは、2
80〜600nmの波長域光、更に好ましくは、280
〜5oQnmの波長域光、最も好ましくは、280〜4
00nm及び/又は400〜5QQnmの波長域光を実
質的に含有する人工光線(この場合、人工光線源それ自
体ががかる光質特性の光を発するものであってもよく、
或いは人工光線源を適当なフィルターで覆うことにより
照射される元が上記のような光質特性をもつようにL2
てもよい)を照射する方法;太陽又は自然光線の照射下
に、少なくとも28onmおよびそれ以上の波長域の光
線を実質的に含有する光線、好ましくは、280゛〜6
00 nmの波長域光、更に好ましくは、280〜5 
Q Q nmの波長域光、最も好ましくは、280〜4
00nm及び/又は400〜500nmの波長域光を実
質的に含有する光を透過する、透明な無色乃至有色の有
機質又は無機質の被覆材(例えば、紫外線吸収剤を配合
した合成樹脂フィルム)Kよ、!2被覆した条件下に培
養を行な5方法:並びに上記両方法の組合わせ等が考え
られる。
本発明の方法に従かい上記特定波長域光を冥質的に含有
する光線のヒスチジン生産性微生物に対する照射開始時
期は、該微生物培養系内に於いて。
該微生物の、対数増殖期が好ましい。該微生物は、培養
系内に植菌されると、直ちに急激なる増殖は行なわず、
誘導期を経過した後に、急速に増殖を行う対数増殖期ど
なる。対数増殖期以降の、該微生物は、系内の栄養源の
枯渇に伴ない定常期を経て、減数、死滅する。本発明に
よれば、上記特定波長域光を実質的に含有する光線の照
射開始は、対数増殖期、好ましくは、対数増殖期の前記
さらに好ましくは、中期である。また、上記特定の波長
域光を実質的に含有する光線を照射するル」間としては
、前記の照射開始時点より発酵が終了する時点まで、あ
るいは発酵がある過程に達する時点まで等あげられるが
、好ましくは発酵が終了する時点までである。
なお、照射形式としては、続けて照射を行う連続照射法
、照射と暗黒とを交互にくり返す間欠照射法、およびこ
れらの絹み合せ法等があり、適宜選択することが出来る
本発明でいう「Xnmおよびそね以上の波長域の光線を
実質的に含有する」とは照射する全光線量のうち、xn
m未滴0波長域の紫外線が完全に存在しないことのみな
らず、該紫外線が本発明の培養に悪影響を及ぼさない程
度の範囲で小作含有していても支障はないことを意味す
る。
また、本発明でい’)rY−Znmの波長域光を実質的
に含有する」とは、照射する全党線ダのうち、Y〜Zn
mの波長域光が100%の場合のみならず、60係以上
、好ましくは、80%以上更に好ましくは90%以上で
ある。
本発明の方法に従うヒスチジン生産性微生物の培養は、
上記特定の光線の照射下に行なうという条件を除けば、
従来から行なわれている条件と全く同様の条件下に行な
うことができる。例えば、ヒスチジン生産性微生物を適
当な栄養培地中で液体培養又は固体培養することにより
行うことができる。その際の培地の栄養源、窒素源及び
無機塩類等は、使用する微生物や培養手段に応じて適宜
変更選択されるが、微生物の培養に通常用いられるもの
が広く使用される。炭素源としては、同化可能な炭素化
合物であればよく、例えばブドウ糖、ショ糖、乳糖、麦
芽糖、澱粉、デキストリン、糖蜜、グリセリン炭化水素
、エチルアルコール、メチルアルコール、酢酸などが使
用される。また、窒素源としては、使用可能な窒素化合
物であればよく、例工ばコーン・スチーブ・リカー、大
豆粉、大豆クンバク加水分解物、綿実油、小麦グルテン
、ペプトン、肉エキス、酵母エキス、酵母、カゼイン加
水分解物、アンモニウム塩、硝酸塩、などが使用される
。無機塩としては例えば、リン酸塩、マグネシウム、カ
ルシウム、カリウム、ナトリウム、亜鉛、鉄、マンガン
などの塩類が、さらに必要に応じて各種ビタミン類やア
ミノ酸類、核酸類も使用される。
培養温度および培養時間は、使用する微生物によっても
多少異なるものであって、その微生物が充分発育し得る
範囲内で適宜変更することができるが一般に、例えばI
v+lII 菌類の場合は約25〜37℃程度、酵母菌
類、の場合は約20〜26℃程度、放線菌類の場合は約
26〜32℃程度で培養することがよい。
更に具体的な培養条件は、個々の微生物によって具なる
が、例えば、特許公報牙51−9395号、同51−2
3593号、同51−23594号、回5】−2459
4号、同51=32716号、同52−4632号、同
52−18798号、同52−21595号、同56−
8596号、同56−8596−号及び同56−539
95号等開示された培養条件を用いて行うことができる
しかして、本発明によれば、上記光線の透過特性な翁す
るヒスチジン生産性微生物の培養用の被覆材が提供され
る。
本発明の資材としては、上記の光線透過特性を有するも
のであれば、その材質等は特に制限されるものではプエ
く、どのようなタイプの被包材でも使用することができ
る。そしてかかる資材は通常無機質又は有機質のフィル
ム、板、その他の成形体から成ることができる。しかし
て、例えば無機質フィルム又は板としては、典型的には
染料又は顔料(例:エメラルドグリーン)を配合したガ
ラス板、紫外線吸収剤を合手する合成樹脂膜を塗布又は
積層したガラス板およびガラスフィルター等が挙げられ
、また、有機質フィルム又は板としては、特に紫外線吸
収剤を塗布又は含不せしめた合成樹脂フィルム又は板が
好適である。
この成形に使用しつる樹脂としては、後述する熱可塑性
樹脂の他、例えば、メラミン樹脂、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂、アルキッド樹
脂、アリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂もまた用い
ることができる。
本発明に使用し得る透明フィルム又は板は、例えば通常
のフィルム形成性熱可塑性樹脂に適当な紫外線吸収剤を
配合し、フィルム又は板に成形することにより製造する
ことができる。
使用し得るフィルム成形性熱可塑性合成樹脂としては、
例えばポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、
ポリアミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリアクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリビニル
アルコール、含7′:/素樹脂・ゞ“0−ス系樹脂、A
las樹脂等、又はこれら重合体を主体(好ましくは5
0重量係以上)とする共重合体もしくはブレンド物が包
含され、特に耐光性、強度、光線透過性の理由からポリ
塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエス
テル、含フツソ系樹脂、セルロース系樹脂及びポリカー
ボネートが好適である。
本発明に使用[、得る人工光源として、上記17た特定
波長域の光線を放射する光源であれば、いづれものでも
使用できる。そして、ががる光源としては例えば、螢光
灯、水銀灯、陽光ランプ、一般電球、投光用型1球、特
殊電球(来夏ランプカタログよシ、東芝電材株式会社)
等がある。更に具体的には、螢光灯〔0内は、商品名を
示す。〕として、日照灯(FL40SW−ル勺、東芝)
、プラントルクス(FL 40 B/NL 、来夏)、
フィッシュルクス(Ii”L 405BI(l!/NL
、来夏)、青色(FL 40 I3/NL、来夏)、青
白色(FL 40 BW/NL 、来夏)、白色(FL
40 SD/NL 、来夏)、昼光色(FL 40 S
D/NL、来夏)、デラックス(Ii’L408W−D
L −X/NL、 来夏)、温白色(FL4o繊ハL、
 1”L 405W−A/NL、来夏)、葉りuコ用6
1000K (FL405RD−8DL 61000K
来夏)、写1cAfr&影用(FL408D 5DLC
P/NL。
来夏)、ブラックライト螢光ランプ(FL 408BL
−B松下)、健康線用螢光灯(Ii’L20S−B松下
)、螢光ケミカルランプ(FL20S−BL 松下)、
高演色性螢光灯(FL205W−EDL −50K、来
夏)及び捕虫用螢光灯(Ii”L205BA−37に、
来夏)等があシ、このうち、ブラックライト螢光ランプ
、健康線用螢光ランプ、青色および青白色灯が好まl−
い。
以上述べた本発明の方法に従えば、発酵法によるヒスチ
ジンの生産にお−て、特定の光p条件下に微生物を培養
することにより、ヒスヂジンノ生産が大いに促進され、
医薬、食品等の分野VC資する所極めて甚大である。
次に実施例を誉げて、本発明をさらに説明する。
実施例1〜4、比較例1 グルコース40f、ペプトン2o2、KH,PO41,
sf 、 K、FlPo、 0.5 f、Mg5O< 
” 7H200,5?、ビオチン50μ7、酵母エキス
51及び蒸留水1tがら成るplJ 7.2 O水溶液
100 meを500−三角フラスコに分注し、加圧滅
菌後、あらかじめNutrientスラントに植継いで
おいたヒスチジン生産性微生物コリネバクテリウム・グ
ルタミヵム(corynebacteriumglut
am icum A’l”CC21604)を1白金耳
接種し7、培養温度30℃、振と5回転数200回/分
、暗黒条件下で20時間前培養した。
予め、表−1がら成る水溶液を調製しておき、その水溶
液20づをバリオガラス製の5ooy坂ロフラスコに分
注しlloCllo分間滅菌後、上記前培養浮遊液2r
nlを接種し、培養温度30℃、振と5回転数200回
/分、暗黒条件下で、本培養を行った。
表 −1 ※培養液1を当たりの糺IN、量 本培養開始より7時間口に、菌体の増殖が対数増殖期の
中期に達していることを生菌数により確認したので、表
−2、図−1及び図−2に示した各種波長域光を発光す
る螢光灯を各々設置しである4基の振とう培養機(培養
温度30℃、振とり回転数200回/分)に、各光照射
7当たり各々5本ずつ培養フラスコを移し、培養を継続
し7た。
なお、残った5本の培養フラスコについてはそのまま暗
黒培養を続けた。培養時間は培養開始より72時間と[
1、各鍾光質照射区では連続照射培養を行いその結果を
表−3に示した。ヒスチジン生成量は、各光照射区の培
養フラスコ(5本)で得られた値の平均値である。
表−2 表 −6 実施例5〜8、比較例2 ヒスチジン生産性做牛物をコリネバクテリウム・グルタ
ミカム(Corynebacterium gluta
micum FFrJ込4−P1874)とし、表−4
及び表−5に示し、た前培地及び本培地を用い、実施例
1〜4と同一の方法で前j名養及び本培養を行った。但
し、培養時間は96時1■とし、その培養結果を表−6
に示した。
表 −4 表 −5 表 −6 実施例9〜12、比較例3 ヒスチジン恨産性微生物をブレビバクテリウム・フラブ
ム(Brevibacterium flavum A
TCC2] 406 )どし、表−7及び表−8に示し
た前培地及び本培地を用いて、実施例1〜4と同一の方
法で前培養及び本培養を行った。但し、培養時間は48
時間と[5、その培養結果を表−9に示した。
表 −7 表 −8 表−9 実施例13〜16、比較例4 ヒスチジン生産性微生物をアルスロバクタ−・シトレウ
ス(ArtllrObaCler citreus A
TCC21600)とし、表−10及び表−11に示し
た前培地及び本培地を用いて、実施例1〜4と同一の方
法で前培養及び本培養を行った。但し、培養時間は72
時間とし、その結果を表−12に示した。
表 −10 表−11 表 −12
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は実施例及び比較例で使用した照射光
の波長別比エネルギー曲線である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ヒスチジン生産性微生物を培養【7、ヒスチジンを
    生産する方法において、該培養を少なくとも280nm
    およびそれ以上の波長域の光線を実質的に含有する光線
    の照射下に行なうことを特徴とするヒスチジン生産性微
    生物の培養方法。 2、該培養を少なくとも280〜60 Q n mの波
    長域光を実質的に含有する光線の照射下に行なう特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 3、該培養を少なくとも280〜5QQnmの波長域光
    を実質的に含有する光線の照射下に行なう特許請求の範
    囲第1項記載の方法。 4、該培養を少くとも280〜4QQ11m及び/又は
    400〜50Qnmの波長域光を実質的に含有する光線
    の照射下に行なう特許請求の範囲第1拍記載の方法。 5、該光線の照射強度が1.00,000〜1μW、4
    aの範囲である特許請求の範囲第1〜4項記載の方法。 6 該光線の照射開始時間が該培養系内の該微生物の対
    数増殖期である特許請求の範囲牙1〜5項記載の方法。 7、該光線が、人工光線及び/又は自然光線である特許
    請求の範囲11〜6項記載の方法。 8、該微生物が細菌類、放線菌顛、および酵母菌類であ
    る特許請求の範囲2・1〜7項記載の方法。 9 該微生物が、コリネバクテリウム(Coryneb
    acterium)属、アルスロバクタ−(Arthr
    obacter )属、及びブレビバクテリウム(13
    revibacterium )属、である特許請求の
    範囲牙8項記載の方法。 10 人工光及び/又は自然光照射下の光質雰囲気を調
    節するヒスチジン生産性微生物培養用資材であって、少
    なくとも280nm及びそれ以上の波長域の光を照射す
    ることを特徴とするヒスチジン生産性微生物培養用資料
    。 11、該、照射波長域が、少なくとも280〜500n
    mである特許請求の範囲j・10項記載のヒスチジン生
    産性微生物培養用資材。 12.該照射する波長域が、少なくとも280〜400
    nm及び/又は400〜5QQnmである特許請求の範
    囲第10項記載のヒスチジン生産性微生物培養用資材。
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