JPS61108384A - 新規凝集性酵母 - Google Patents

新規凝集性酵母

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JPS61108384A
JPS61108384A JP59230897A JP23089784A JPS61108384A JP S61108384 A JPS61108384 A JP S61108384A JP 59230897 A JP59230897 A JP 59230897A JP 23089784 A JP23089784 A JP 23089784A JP S61108384 A JPS61108384 A JP S61108384A
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建次 木田
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Shigeru Morimura
茂 森村
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/01Preparation of mutants without inserting foreign genetic material therein; Screening processes therefor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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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】 産業上の利用分野 この発明は、優れた凝集性を有する新規酵母に関するも
のである。
近年、石油代替エネルギーとして、石油化学によらずに
得られる発酵アルコールが注目されている。これはさと
うきびやこれから採った糖蜜、さつまいも、じゃがいも
、とうもろこしなどのセルロース質またはでん粉質を原
料とし、これらを微生物の働きによって発酵させること
により製造される。
一般にアルコール発酵では、アルコールの生産性は発酵
槽内の菌体濃度に比例する。そこで発酵槽内の菌体濃度
を高める手段として、優れた凝集性を有する酵母を用い
ることが考えられる。すなわち、酵母が優れた凝集性を
有していると、酵母の沈降速度が速くなり、そのため固
液分離が迅速かつ容易になし得る。そして例えば回分発
酵においては、発酵液を単に静置するだけで菌体を沈降
堆積させることができ、発酵液と菌体の分離を容易に行
なって菌体を再使用に供するこ°とができる。また連続
発酵においては、小径の流動部とこれの上に連設された
菌体沈降用の大径の沈降部とこれに内装された菌体沈降
部材とを主体とした塔型発酵槽を用いることにより、培
地の供給口が増大しても菌体を沈降させてその流出を防
止することができる。このように凝集性を有する酵母を
用いると、凝集性を有しない酵母を用いた場合に比べて
多くの利点があり、そのため新規凝集性酵母が要望せら
れている。
従来技術およびその問題点 従来から、上記の要望にこたえるべく、凝集性酵母を取
得する試みがなされて来たが、従来の酵母は自然界から
得られた野生株であって、たとえば土壌を探査し特定の
土壌から分離したものであった。
しかしこのように自然界から所望の菌株を見つけ出して
分離する作業は、はなはだ煩わしく/Xものであり、ま
た所望の菌株を採取できる確実性の乏しいものであった
この発明は上記のような実情からなされたちのであって
、優れた凝集性を有しかつ実験室で得ることのできる新
規凝集性酵母を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段 この発明の第1のものは新規酵母すなわち優れた凝集性
を有する酵母サツカロマイセス・セ   ・ルビシエ(
saccharomyces cerevisiae)
 RM −17(微工研菌寄第7770号)(以下、単
にRM−17と記す)であり、また第2の発明はRM−
17を用いることを特徴とするアルコール発酵法である
この明細書において、酵母の凝集性の程度(Degre
e of flocculation)は、以下に示す
ギリランド・テスト(Gilliland  test
)(European Journal  of Ap
plied HiCrOfiiOIogy and  
8iotechno+ogy第7巻、第227−234
頁、1979年)により求められたOF値で表示される
。すなわち供試菌株をYPG培地(注1)で30℃で1
6時間振盪培養した後、国体の沈降速度、沈降菌体の容
量および硬さを肉眼観察により対照菌株と比較し、表1
に示すD FfiiOから5の6段階で凝集の程度を表
示する。
(以下余白) 表  1 RM−17は下記の菌学的性質を有する。すなわちRM
−17は、 ・DF値4なる凝集性を有し、液体培養では著しい沈降
性を示す。
・廃糖蜜(たとえば15%の全糖分を含む廃糖蜜)を発
酵し、7〜9vo1%のエタノールを生成する。
・寒天平板上で多少硬い集落を形成する。
・生育にアデニンおよびヒスチジンを要求する。
・胞子形成能を有する。
RM−17の培地としては、炭素源、窒素源、無機イオ
ン、さらに必要ならば有様微量栄養素を含有する通常の
培地が使用できる。炭素源としてはグルコース、ガラク
トース、フラクトース、シュークロース、スターチ加水
分解物、果汁、セルロース分解物などの炭水化物がよく
用いられる。特に好適な培地は、酵母エキス1q1ポリ
ペプトン2q、グルコース2G、蒸留水100層よりな
る培地であり、この培地のl)Hは無調整で5.5であ
る。
RM−17の培養は温度25〜40℃好ましくは30〜
37℃で、pH3,0〜7.0好ましくはpH3,5〜
6.0で行なわれる。
つぎにRM−17の製造法について説明する。
RM−17は、財団法人発酵研究所の保存菌であるD 
F(ii!Oの酵母サッカロマイセス・セルビシエ(S
accharomyces cerevisiae) 
I F O−0224(以下、単にIFO−0224と
記す)を胞子形成処理し、得られた胞子を変異処理し、
変異胞子を培養することにより製造される。
胞子形成処理は常法に従ってなされる。通常は凝集性を
有しない酵母をYPG寒天培地(注2)で培養した後、
胞子形成寒天培地(注3)に塗抹する方法がとられる。
また単独胞子由来の細胞を得るには、酵母細胞壁溶解用
の溶菌酵素を用いて子のうを溶解した後、マイクロマニ
プユレータを用いて胞子を分離する方法、または同じく
溶菌酵素で子のうを溶解した後、超音波処理により胞子
を分散させ、胞子を栄養寒天培地で培養する方法がとら
れる。
変異処理は、胞子形成により得られた胞子または子のう
に公知の突然変異処理、たとえば紫外線、X線、γ線を
照射する物理的方法、エチルメタンスルホネート、N−
メチル−N′−二トローN−ニトロソグアニジン、4−
ニトロキノリン−N−オキサイドなどの変異誘起剤を接
触した後に選択培地に生育する化学的方法のいずれによ
っても行なわれるが、エチルメタンスルホネートを用い
る方法が特に好ましい。
RM−17の製造過程における培地および培養条件は、
前述したRM−17自体の培地および培養条件と同じで
ある。
親酵母であるIFO−0224はDF値Oであって全く
凝集性を示さず、また下記表2に示すごとき諸性質(発
酵性および資化性の有無、生理的性質)を有する。
(以下余白) 表  2 表2中、ラフィノースの発酵性は、′結合部が切断され
て生じる構成単糖フラクトース、グルコースおよびガラ
クトースのうちいくつの糖を発酵できるかにより表示さ
れる。すなわち、発酵性1/3とはフラクトースのみを
発酵する場合を、発酵性2/3とはフラクトースおよび
グルコースを発酵する場合を、および発酵性3/3とは
すべての構成単糖を発酵する場合をそれぞれ意味する。
なお、サツカロマイセス(Saccharomyces
)属に属する酵母は下記のような国学的性質を有するこ
とが知られている( J、LOdder著「TheYe
asts、 A Taxonomic 5tudy J
第2版、N0rth−’Ho1land Publis
hing社発行、1970年)。
すなわち、この属に属する酵母は、 ・多極出芽によって増殖する。
・子のう胞子を形成する。
・硝酸塩を資化しない。
・真菌糸を欠くかまたはわずかじか形成しない。
・成熟子のうは容易に開裂しない。
・胞子の形状は球形ないし卵形である。
・グルコースをよく発酵する。
・麦芽汁培地に皮膜を形成しない。
発明の効果 この発明は以上のとおり構成されているので、優れた凝
集性を有する新規酵母を実験空において創製することが
できる。したがって従来のように自然界から所望の菌株
を見つけ出して土壌から分離するといった煩わしい作業
が必要でない上に、所望の凝集性酵母を確実に製造する
ことができる。そしてこうして得られた凝集性酵母を用
いてアルコール発酵を行なうことにより、冒頭で説明し
たように回分発酵においても連続発酵においてもアルコ
ール発酵槽内の菌体濃度を高く維持して、エタノールの
生産性を大幅に向上することができる。
実  施  例 つぎにこの発明の実施例を示し、上記効果を実証する。
a、製造例 凝集性を有しない酵母サッカロマイセス・セルビシエ(
Saccharomyces cerevisiae)
  I F 0−0224をYPG寒天培地(注2)で
30℃で24時間培養し、ついで胞子形成寒天培地(注
3)に塗抹し、30℃で3〜5日間培養を行なった。こ
うして胞子を形成させた。
ついで胞子数が107個/だになるように、子のうを無
菌水17nlに懸濁させ、集菌後リン酸緩衝液(注4)
で洗浄した。ついで子のうを溶菌酵素溶液(注5)2w
中で30℃で1時間振盪して、子のうを溶解させた。つ
いで集菌後、遊離した胞子を無菌水1wで洗浄してリン
酸緩衝液3ffi/に懸濁させた。
この懸濁液に変異誘起剤としてエチルメタンスルホネー
トを0.111/添加し、懸濁液を30℃で2時間振盪
した。こうして胞子を変異処理した。ついで集菌後、変
異胞子をリン酸緩衝液0.2111!に懸濁させ、懸濁
液に5%チオ硫酸ナトリウム水溶液31111を添加し
て、懸濁液を30℃で10分間振盪した。こうして変異
誘起剤を中和した。
集菌後、変異胞子をリン酸緩衝液121!/で2回洗浄
して同緩衝液5111に懸濁させ、懸濁液を水冷下に3
分間超音波処理することにより変異胞子を懸濁液中に分
散させた。ついで集菌後、懸濁液を無菌水で濃度1/1
05〜1/108に希釈し、希釈懸濁液0.IWllを
YPG寒天培°地(注2)に塗抹して30’Cで48時
間培養し、単独胞子由来の集落を得た。
こうして得られた集落のプレートをマスタープレートと
してレプリカ法により変異株の検出を行なった。すなわ
ち、殺菌したベルベット布地を用いて、前記マスタープ
レートの集落を最小培地(注6)にレプリカし、同培地
で30℃で4日間培養し、最小培地で増殖できない菌株
を栄養要求性変異株としてマスタープレートから釣菌し
た。
その結果マスタープレートの菌株25株のうち凝集性に
優れた株サツカロマイセス・セルビシx (Sacch
aromyces cerevisiae) RM −
17(微工研菌寄第7770号)を得た。この株はアデ
ニンおよびとスチジン要求性の菌株であつす、凝集性の
測定 こうして得られたRM−17について凝集性の程度すな
わちDF値を前述の方法により測定したところ、DF値
は4であった。
C1使用例(アルコール連続発酵) RM−17を用いてつきの操作によりアルコール連続発
酵を行ない、そのアルコール発酵能を調べた。
発酵装置として、第1図に示すアルコール発酵装置を用
いた。これは実容積700mのガラス@流動層型発酵槽
(1)を主体とし、温度制御およびpH!制御できるよ
うに構成されている。
そして発酵原料はポンプ(2)によって同種(1)の底
部に供給され、反応液はポンプ(3)で同種の頂部から
底部に戻され、種属の菌体沈降部(4)から流出するよ
うになっている。
500m坂ロフラスコにおいてYPG培地(注1)10
0Idを調整し、これを温度121℃で10分間殺菌し
た後、YPG寒天斜面培地(注2)に保存したRM−1
7株を1白菌耳植菌し、30℃で1夜培養した。こうし
て活性なRM−17の前培養液を得た。
フィリピン産廃糖蜜培地(注7>700dが入っている
発酵槽(1)に上記前培養液100dを入れ、発IS温
度30℃で8時間回分培養を行なった。ついで上記廃糖
蜜培地を発酵槽(1)に流通35d/時(希釈率=0.
05時−1)で連続的に供給し、培地の供給量を徐々に
増加でいって連続発酵を行なった。
その結果、培地供給量を175IIi/時(希釈率−0
,25時−1)に増加しても、RM−17の優れた凝集
性により、槽内に直径1〜4mmのフロックが形成され
て、槽内の菌体濃度(注8)は470//という高い値
に維持された。また産生アルコールは61o//という
高い濃度で得られ、アルコール生産性(注9)は第2図
に示すように14Q//・時という高い値に達した。
d、 比較例 酵母としてRM−17の代わりにI FO−0224を
用い、その他の事項を上記使用例と同じにして、上記操
作を繰返した。
その結果、培地供給量が70−7時(希釈率=0.1時
−1)を超えると、アルコール生産性(注9)は第2図
に示すように4all・時から急激に低下した。
e、 培地および試薬 培地および試薬はそれぞれつきのとおりである。
(注1)   YPG培地 酵母エキス    10Q// ポリペプトン   20Q// グルコース    20Q/l (注2)   YPG寒天培地 酵母エキス    10Q// ポリペプトン   20Q// グルコース    20Q// 寒天       20Q/1 (注3)  胞子形成培地 酢酸ナトリウム   5CJ/1 寒天       20o// (注4)  リン酸緩衝液 0.1Mリン酸緩衝液 DH−7,5 (注5)  溶菌酵素溶液 0.1Mリン酸緩衝液(pH7,5)にザイモリアーゼ
20T(生化学工業社製)を0.05%溶かした溶液2
mと、2−メルカプトエタノール1゜4μlどの混合液 (注6)  最小培地 Dirco−Yeast Nitrogen Ba5e
 WloAmino acid(Difco社製)  
 6.7g/lグルコース       20Q// 寒天           20G//   。
(注7)  フィリピン産廃糖蜜培地 フィリピン産廃糖蜜   280q//硫酸アンモニウ
ム    2.8a//ピロ亜硫酸カリウム   0.
5a/1消泡剤         0.2!]//とよ
りなる混合液を硫酸で1)84.5に調整したもの (注8)  菌体濃度 発酵槽内の培養液を一定量とり、遠 心分離機で菌体を集め、洗浄後、これ を温度800℃で燃焼し、焼失した重 量を菌体量として算出したもの (注9)  アルコール生産性 培養液1/当り1時間に生産されるア ルコールの重! (Q)
【図面の簡単な説明】
第1図は連続発酵のフローシート、第2図は希釈率とア
ルコール生産性の関係を示すグラフである。 第1図 第2図 4釈−p(h−1)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)優れた凝集性を有する酵母サッカロマイセス・セ
    ルビシエ(Saccharomyces cerevi
    siae)RM−17(微工研菌寄第7770号)。
  2. (2)凝集性がDF値で表わして4である特許請求の範
    囲第1項記載の酵母。
  3. (3)優れた凝集性を有する酵母サッカロマイセス・セ
    ルビシエ(Saccharomyces cerevi
    siae)RM−17(微工研菌寄第7770号)を用
    いることを特徴とするアルコール発酵法。
JP59230897A 1984-10-31 1984-10-31 新規凝集性酵母 Granted JPS61108384A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63156597A (ja) * 1986-12-19 1988-06-29 Tax Adm Agency 廃水処理方法
JP2008271953A (ja) * 2007-03-30 2008-11-13 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd アルコール連続生産方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63156597A (ja) * 1986-12-19 1988-06-29 Tax Adm Agency 廃水処理方法
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