JPS6143997B2 - - Google Patents

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JPS6143997B2
JPS6143997B2 JP58001997A JP199783A JPS6143997B2 JP S6143997 B2 JPS6143997 B2 JP S6143997B2 JP 58001997 A JP58001997 A JP 58001997A JP 199783 A JP199783 A JP 199783A JP S6143997 B2 JPS6143997 B2 JP S6143997B2
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JP
Japan
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pseudomonas
cysteine
nitrile hydratase
liter
cystine
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JP58001997A
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JPS59130182A (ja
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Hideaki Yamada
Kanehiko Enomoto
Ichiro Watanabe
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NITSUTO KAGAKU KOGYO KK
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NITSUTO KAGAKU KOGYO KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/78Hydrolases (3) acting on carbon to nitrogen bonds other than peptide bonds (3.5)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds
    • C12P13/02Amides, e.g. chloramphenicol or polyamides; Imides or polyimides; Urethanes, i.e. compounds comprising N-C=O structural element or polyurethanes
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S435/00Chemistry: molecular biology and microbiology
    • Y10S435/8215Microorganisms
    • Y10S435/822Microorganisms using bacteria or actinomycetales
    • Y10S435/874Pseudomonas

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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
発明の背景 本発明は、ニトリルヒドラターゼ活性の高いシ
ユードモナス(Pseudomonas)属菌体を高収率
で生産する方法に関する。 近年、固定化酵素または固定化微生物に関する
技術の急速な進歩と共に微生物または酵素あるい
はその固定化物を種々の単位化学反応の触媒とし
て利用しようとする動きが活発化しつつある。 ニトリルヒドラターゼは、ニトリル類を水和し
て相当するアミド類を生成せしめる酵素として、
本発明者の中の山田らに見出されており〔Agric.
Biol.Chem.46 1165(1982)参照〕、その具体的
利用例としてニトリルヒドラターゼを有する細菌
を用いてアクリロニトリルからアクリルアミドを
生成させることが提案されている〔特願昭56―
184688号、Agric.Biol.Chem.46 1183(1982)参
照〕。 このような場合に、ニトリルヒドラターゼ活性
の高いシユードモナス属菌体が高収率で取得でき
れば、裨益するところは大きい。 発明の概要 要 旨 本発明は上記の点に解決を与えることを目的と
し、該細菌の培養に際して倍地中に特定の物質す
なわちシステインおよび(または)シスチンを添
加することによつて、この目的を達成しようとす
るものである。 従つて、本発明によるニトリルヒドラターゼ活
性の高いシユードモナス属細菌の培養方法は、シ
ユードモナス(Pseudomonas)属に属してニト
リルヒドラターゼを産生する能力を有する細菌を
ニトリルヒドラターゼ酵素が誘導される条件で培
養してニトリルヒドラターゼ酵素活性を有する細
菌菌体を製造するに際し、倍地中にシステインお
よび(または)シスチンを存在させること、を特
徴とするものである。 効 果 倍地にシステインおよび(または)シスチンを
添加してシユードモナス属細菌の培養を行なう
と、単位培養液当りのニトリルヒドラターゼ活性
が顕著に増大する。たとえば、システイン等を添
加すると、無添加の場合に比較して単位培養液当
りのニトリルヒドラターゼ活性の収量を約3倍近
くまで向上させることができる。 この単位培養液当りのニトリルヒドラターゼ活
性の増大は、菌体の濃度(すなわち、菌体の収
量)および菌体自体の活性(すなわち、菌体内の
ニトリルヒドラターゼの量)の増大に因るものと
解される。 発明の具体的説明 シユードモナス属細菌 本発明において使用する細菌は、ニトリルヒド
ラターゼ活性を有し、ニトリル、特にアクリロニ
トリル、を水和して対応アミド、特にアクリルア
ミド、を生成することができるシユードモナス属
の細菌である。具体的には、例えば、前記特願昭
56―184688号の明細書(特開昭58―8093号公報)
に記載のシユードモナス・クロロラフイスB23
(Pseudomonas chlororaphis B23)微工研条寄第
187号およびシユードモナスsp.PS1
(Pseudomonas sp.PS1)微工研条寄第188号など
を挙げることができる。これら両菌の詳細は、前
記特願昭56―184688号明細書(特開昭58―86093
号公報)に記載されている。 活性向上剤 本発明においては、活性向上剤としてシステイ
ンおよび(または)シスチンを使用する。これら
は、それぞれ単独にまたは両者混合して、使用す
ることができる。 本発明において使用するシステインはD―シス
テイン、L―システイン、D,L―システインお
よびシスチンはD―シスチン、L―シスチン、
D,L―シスチンのいずれでもよく、これらはそ
れぞれ単独で用いてもよく、また2種以上混合し
て用いてもよいとは上記した通りである。 培養―本発明の実施 本発明の一般的実施態様を示すと次の通りであ
る。 すなわち、炭素源、例えばグルコース、フラク
トース、シユークロース、デキストリン、グリセ
リン、エタノールおよびコハク酸など、窒素源、
例えばアンモニア、硫酸アンモニウム、塩化アン
モニウム、硝酸アンモニウムおよび尿素など、有
機栄養源例えば酵母エキス、肉エキス、麦芽エキ
ス、カゼイン分解物およびペプトンなど、および
無機塩、例えばリン酸塩、マグネシウム、カリウ
ム、鉄、その他微量金属など、その他、を適宜含
有する倍地にD―システイン、L―システイン、
D,L⊂システイン、D―シスチン、L―シスチ
ン、およびD,L―シスチンから選ばれた少なく
とも1種を一時にあるいは逐次的に添加して0.1
〜5.0g/リツトル、好ましくは0.5〜2.0g/リツ
トル、の濃度で存在させ、この倍地にニトリルヒ
ドラターゼ活性を有するシユードモナス属の細菌
を接種して、好気的条件下に培養を行なう。この
培養は、酵素誘導剤を添加して、ニトリルヒドラ
ターゼ酵素が誘導される条件で行なわれる。酵素
誘導剤としては、例えば、プロピオニトリル、イ
ソブチロニトリル、プロピオンアミドおよびイソ
ブチルアミドなどが挙げられる(これらの酵素誘
導剤は、培養中にその濃度が通常15g/リツトル
未満、好ましくは10g/リツトル以下、となるよ
うに逐次的に添加すればより効果的である)。倍
地のpHは6〜9程度、好ましくは7〜8程度、
培養温度は20〜37℃程度、好ましくは25〜30℃程
度、培養時間は1〜3日程度で充分である。 実験例 下記の実験例中、アクリロニトリル水和のヒド
ラターゼ活性は、培養液1mlをアクリロニトリル
を2.8重量%含むリン酸塩緩衝液(pH7.5)9ml
に加えて10℃で10〜60分間反応させ、この時生成
したアクリルアミドをガスクロマトグラフイーに
より定量し、このデータを基に培養液1ml当り、
1分間に1μモルのアクリルアミドを生成する能
力を1単位として算出した。 実施例 1 シユークロース10g/リツトル、K2HPO42g/
リツトル、MgSO4・7H2O0.5g/リツトル、
NaCl1g/リツトルおよびFeSO4・7H2O10ml/リ
ツトルからなる倍地にL―システインを0.1〜
5.0g/リツトルの濃度範囲で加え、pH7.2に調整
後、それぞれ100mlを500ml容三角フラスコに入れ
て滅菌した。 冷却後、それぞれイソブチロニトリルを0.4g加
え、これにL―システインを含まない上記組成の
倍地で予め培養したシユードモナス・クロロラフ
イスB23(微工研条寄第187号)菌株の培養液0.5
mlを接種し、25℃にて2日間好気的に振とう培養
した。 なお、比較のためL―システイン無添加の場合
について同様に培養を行なつた。 得られた培養液について、菌体濃度およびアク
リロニトリル水和のニトリルヒドラターゼ活性の
測定を行なつた。結果を第1表に示した。
【表】 実施例 2 シユークロース10g/リツトル、K2HPO42g/
リツトル、MgSO4・7H2O0.5g/リツトル、
NaCl1g/リツトルおよびFeSO4・7H2O10mg/リ
ツトルからなる倍地に、D―システイン、D,L
―システインまたはL―シスチンのそれぞれを、
1.0g/リツトルになるように加え、pH7.2に調整
後、それぞれ100mlを500ml容三角フラスコに入れ
滅菌した。 冷却後、それぞれのフラスコにイソブチロニト
リルを0.4g加え、これに、システインまたはシス
チン類を含まない上記組成の倍地で予め培養した
シユードモナス・クロロラフイスB23(微工研条
寄第187号)菌株の培養液0.5mlを接種し、25℃に
て2日間好気的に振とう培養した。 なお、比較のためこれらシステインまたはシス
チン類を含まない場合について、同様に培養を行
なつた。 得られた培養液について菌体濃度およびアクリ
ロニトリル水和のニトリルヒドラターゼ活性の測
定を行なつた。 結果を第2表に示した。
【表】 実施例 3 グリセロール10g/リツトル、K2HPO42g/リ
ツトル、MgSO4・7H2O0.5g/リツトル、
NaCl1g/リツトルおよびFeSO4・7H2O10mg/リ
ツトルからなる倍地に、L―システイン、または
L―シスチンのそれぞれを1.0g/リツトルになる
ように加え、pH7.2に調整後それぞれ100mlを500
ml容三角フラスコに入れ滅菌した。 冷却後、それぞれのフラスコにプロピオニトリ
ルを0.8g加え、これにシステインまたはシスチン
類を含まない上記組成の倍地で予め培養したシユ
ードモナスsp PS―1(微工研条寄第188号)菌
株の培養液0.5mlを接種し、25℃にて2日間好気
的に振とう培養した。 なお、比較のため、これらシステインまたはシ
スチン類を含まない場合について、同様に培養を
行なつた。 得られた培養液について菌体濃度およびアクリ
ロニトリル水和のニトリルヒドラターゼ活性を測
定した。 結果を第3表に示した。
【表】 実施例 4 シユークロース10g/リツトル、K2HPO42g/
リツトル、MgSO4・7H2O0.5g/リツトル、
NaCl1g/リツトル、FeSO4・7H2O10mg/リツト
ルおよび酵母エキス2g/リツトルからなる倍地
にL―システイン1〜2g/リツトルを添加し
pH7.2に調整後、それぞれ100mlを500ml容三角フ
ラスコに入れて滅菌した。 冷却後、それぞれイソブチロニトリル0.4gを加
え、これにL―システインを含まない上記組成の
倍地で予め培養したシユードモナス・クロロラフ
イスB23(微工研条寄第187号)菌株の培養液0.5
mlを接種し、25℃にて2日間好気的に培養した。 なお、比較のため、L―システイン無添加の場
合について同様に培養を行ない、得られた培養液
について菌体濃度およびニトリルヒドラターゼ活
性の測定を行つて、第2表に示す結果を得た。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 シユードモナス(Pseudomonas)属に属し
    てニトリルヒドラターゼを産生する能力を有する
    細菌をニトリルヒドラターゼ酵素が誘導される条
    件で培養してニトリルヒドラターゼ酵素活性を有
    する細菌菌体を製造するに際し、倍地中にシステ
    インおよび(または)シスチンを存在させること
    を特徴とする、シユードモナス属細菌の培養方
    法。 2 倍地中のシステインおよび(またはシスチ
    ン)の濃度が0.1〜5.0g/リツトルである、特許
    請求の範囲第1項記載の培養方法。 3 シユードモナス属に属しニトリルヒドラター
    ゼを産生する能力を有する細菌がシユードモナ
    ス・クロロラフイスB23(Pseudomonas
    chlororaphis B23)微工研条寄第187号またはシ
    ユードモナスsp.PS1(Pseudomonas sp.PS1)微
    工研条寄第188号である特許請求の範囲第1〜2
    項記載の培養方法。
JP58001997A 1983-01-10 1983-01-10 シユ−ドモナス属細菌の培養方法 Granted JPS59130182A (ja)

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US06/569,047 US4661457A (en) 1983-01-10 1984-01-09 Method for cultivation of pseudomonas bacteria
EP84100191A EP0115781B1 (en) 1983-01-10 1984-01-10 Method for cultivation of pseudomonas bacteria
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