JPS6167477A - Seed cultivation of microorganism - Google Patents

Seed cultivation of microorganism

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JPS6167477A
JPS6167477A JP18931384A JP18931384A JPS6167477A JP S6167477 A JPS6167477 A JP S6167477A JP 18931384 A JP18931384 A JP 18931384A JP 18931384 A JP18931384 A JP 18931384A JP S6167477 A JPS6167477 A JP S6167477A
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seed
culture
microorganisms
medium
porous material
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俊男 樋口
Keiichi Ushiyama
敬一 牛山
Isao Endo
遠藤 勲
Teruyuki Nagamune
輝行 長棟
Ichiro Inoue
一郎 井上
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Nitto Electric Industrial Co Ltd
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the mass-culture of seed microorganism useful for a liquid culture, in a short time, by impregnating a liquid medium in a porous substance inert to the microorganism, inoculating the desired microbial cells in the medium, and culturing the cells in stationary state. CONSTITUTION:A polyol having polyoxyethylene structure (e.g. polyethylene glycol) is made to react with a polyisocyanate (e.g. tolylene diisocyanate) in the presence of a peptide such as collagen, albumin, gelatin, etc. to obtain a polyurethane containing a peptide matrix in the molecule. A liquid medium is impregnated in the porous substance composed of the foam of the above polyurethane, and desired microorganism (e.g. mold) is inoculated and cultured in stationary state. The microorganism can be proliferated rapidly by this process, and the obtained seed microorganism can be utilized economically as the seed for the main culture.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は微生物のシード培養法、特に、培養液中に分散
し微生物の代謝を受けない多孔性物質中で微生物、特に
糸状菌を実質的に増殖させる液体培養に用いられるシー
ド微生物の培養法に関する。
Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a method for seed culture of microorganisms, in particular, a method for substantially growing microorganisms, especially filamentous fungi, in a porous material that is dispersed in a culture medium and is not subject to metabolism by microorganisms. This article relates to a method for culturing seed microorganisms used in liquid culture.

(従来技術) かびなどの糸状菌や放線菌をはじめとする各種微生物を
液体培養し、グリセリン、アルコールなどの一次代謝産
物またはペニシリン、ストレプトマイシンなどの二次代
謝産物を工業的に生産することはすでに知られている。
(Prior art) It has already been possible to produce primary metabolites such as glycerin and alcohol, or secondary metabolites such as penicillin and streptomycin, by liquid culturing various microorganisms including molds and other filamentous fungi and actinomycetes. Are known.

微生物を液体培養すると、微生物の種類により。When microorganisms are cultured in liquid, depending on the type of microorganism.

微生物細胞はペレット増殖あるいはパルピー増殖の形態
で増殖する。ベレット増殖とは、微生物の菌糸同士が培
養中にからまり1粒状の細胞のかたまりを形成して増殖
する増殖形態をいう。ペレ・ノド増殖は1例えば、ペニ
シリンの生産過程において観察される。パルピー増殖と
は、微生物細胞が培養液中に均一に分布した状態で増殖
する増殖形態をいう。パルピー増殖は9例えば、ストレ
プトマイシンの生産過程において観察される。ペレット
増殖を起こすと、細胞の増殖率が極めて低い。
Microbial cells grow in the form of pellet growth or pulpy growth. "Bellet growth" refers to a growth mode in which microbial hyphae become entangled with each other during culture to form a granular cell mass and grow. Pere-throat proliferation is observed, for example, in the production process of penicillin. Pulpy growth refers to a growth mode in which microbial cells grow while being uniformly distributed in a culture solution. Pulpy growth is observed, for example, in the production process of streptomycin. When pellet proliferation occurs, the cell proliferation rate is extremely low.

パルピー増殖を起こすと、増殖した微生物細胞は培養液
中に均一に混合した状態で存在するので。
When pulpy multiplication occurs, the proliferated microbial cells exist in a uniformly mixed state in the culture solution.

培養液の粘度が極めて高くなる。そのため、培養液の攪
拌に大きな動力が必要となる。ペレット増殖およびパル
ピー増殖のいづれの場合も培養液中に微生物細胞が混合
された状態で存在するため。
The viscosity of the culture solution becomes extremely high. Therefore, a large amount of power is required to stir the culture solution. This is because microbial cells exist in a mixed state in the culture solution in both pellet growth and pulpy growth.

培養液からの代謝産物の分離・抽出が困難である。Separation and extraction of metabolites from culture fluid is difficult.

培養液のモニタリングも厄介かつ時間を要するものとな
る。
Monitoring of the culture fluid also becomes cumbersome and time consuming.

このようなペレット増殖もしくはパルピー増殖の欠点を
解消するために、微生物の代謝を受けない多孔性物質を
培養液中に分散させて微生物を培養する方法が本発明者
らにより提案されている(特願昭59−71515号)
。この方法によれば、培養される微生物はこの多孔性物
質1例えばポリウレタン発泡体、の細孔内で増殖する。
In order to overcome these drawbacks of pellet growth or pulpy growth, the present inventors have proposed a method of culturing microorganisms by dispersing in a culture medium a porous material that is not metabolized by microorganisms (particularly (Gan No. 59-71515)
. According to this method, the microorganisms to be cultured grow within the pores of this porous material 1, for example a polyurethane foam.

多孔性物質内面は空気との接触面積が大きいため多孔性
物質の細孔内に存在する微生物に充分な空気が供給され
Since the inner surface of the porous material has a large contact area with air, sufficient air is supplied to the microorganisms existing within the pores of the porous material.

増殖が極めて速い。そのうえ、培養液中にほとんど菌体
が存在しないため、微生物細胞はペレット増殖もしくは
パルピー増殖を行わない。それゆえ。
Proliferates extremely quickly. Furthermore, since there are almost no bacterial cells in the culture solution, microbial cells do not undergo pellet or pulpy growth. therefore.

培養液の攪拌に格別大きな動力を必要としない。No particularly large power is required to stir the culture solution.

目的の代謝産物の分離や培養液のモニターも簡単になさ
れうる。このような多孔性物質を用いた液体培養法を大
規模で行う場合に、そこに使用されるシード微生物の調
製は、しかしながら、液体培地中で静置培養1通気撹拌
培養、振盪培養などにより行われる。静置培養によるシ
ードの調製は。
Separation of the target metabolite and monitoring of the culture solution can also be easily performed. When performing a liquid culture method using such a porous material on a large scale, the seed microorganisms used therein are prepared, however, by static culture, aeration-stirring culture, shaking culture, etc. in a liquid medium. be exposed. Seed preparation by static culture.

得られる微生物細胞がペレット増殖の形態を示したり、
培養液表面に胞子層を形成して増殖するため、微生物細
胞への酸素の供給が不充分であり。
The resulting microbial cells exhibit pellet growth morphology,
Since microbial cells grow by forming a spore layer on the surface of the culture solution, the supply of oxygen to microbial cells is insufficient.

増殖の速度が遅い。培地量を増やしても増殖速度は増大
しない。そのため2本培養用として大量のシードが必要
な場合には、このシードをもとにさらに数回にわたる前
培養を行う必要がある。また。
Growth rate is slow. Increasing the amount of medium does not increase the growth rate. Therefore, if a large amount of seeds are required for double culture, it is necessary to perform preculture several times based on these seeds. Also.

通気攪拌培養や振盪培養によるシードの調製では。In seed preparation by aerated agitation culture or shaking culture.

静置培養よりも効率よく微生物細胞が増殖するが。Microbial cells grow more efficiently than static culture.

通気・攪拌用動力が外部から供給されねばならない。そ
のための設備も必要である。
Power for aeration and stirring must be supplied externally. Equipment for this purpose is also required.

(発明の目的) 本発明の目的は、液体の培養液中に分散し微生物の代謝
を受けない多孔性物質中で微生物細胞を実質的に増殖さ
せる液体培養用のシードを短時間のうちに大量に調製す
る方法を提供することにある。本発明の他の目的は、大
量の培地を用いて大量のシード微生物を得る静置培養法
を提供することにある。
(Object of the Invention) The object of the present invention is to produce seeds for liquid culture in a short time in large quantities that allow microbial cells to substantially grow in a porous material that is dispersed in a liquid culture medium and is not subject to microbial metabolism. The object of the present invention is to provide a method for preparing the same. Another object of the present invention is to provide a static culture method for obtaining a large amount of seed microorganisms using a large amount of medium.

(発明の構成) 本発明は、微生物の代謝を受けない多孔性物質を液体培
養液中に分散し、微生物細胞を実質的に該多孔性物質中
で増殖させる液体培養に用いられるシード微生物の培養
法であって、該多孔性物質に液体培地を含浸させこれに
所望の微生物細胞を植菌し静置培養し、そのことにより
上記目的が達成される。
(Structure of the Invention) The present invention is directed to the cultivation of seed microorganisms used in liquid culture in which a porous material that is not metabolized by microorganisms is dispersed in a liquid culture medium, and microbial cells are substantially grown in the porous material. In this method, the porous material is impregnated with a liquid medium, the desired microbial cells are inoculated into the porous material, and the desired microbial cells are cultured stationary, thereby achieving the above object.

本発明に用いられる多孔性物質には1例えば。Examples of porous materials used in the present invention include:

合成樹脂発泡体や海綿などの天然産生物が利用されうる
。合成樹脂発泡体としては1例えば1 ポリビニルアル
コールやポリウレタンなどの発泡体が用いられる。特に
、ポリオキシエチレン構造を有するポリウレタンの発泡
体は優れた親水性と水保持力とを有するため好適に利用
される。
Natural products such as synthetic resin foams and sponges can be used. As the synthetic resin foam, for example, foams such as polyvinyl alcohol and polyurethane are used. In particular, polyurethane foams having a polyoxyethylene structure are preferably used because they have excellent hydrophilicity and water retention ability.

このようなポリウレタンはポリオキシエチレン構造を有
するポリオールとポリイソシアネートとを反応させて得
られる。ポリオキシエチレン構造を有するポリオールと
しては2例えば、ポリエチレングリコール;ポリエチレ
ングリコールとポリプロピレングリコールとの混合物;
酸化エチレンと酸化プロピレンとの共重合体であるポリ
エチレングリコール−ポリプロピレングリコールなどが
挙げられる。塩基性ポリオールも使用可能である。
Such polyurethane is obtained by reacting a polyol having a polyoxyethylene structure with a polyisocyanate. Examples of polyols having a polyoxyethylene structure include polyethylene glycol; a mixture of polyethylene glycol and polypropylene glycol;
Examples include polyethylene glycol-polypropylene glycol, which is a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide. Basic polyols can also be used.

ここでいう塩基性ポリオールとは、エチレンジアミノ。The basic polyol here is ethylene diamino.

ジエチレントリアミン、メチルアミン、ブチルアミン、
ピペラジン、エタノールアミン、プロパツールアミン、
N−メチルジェタノールアミンなどのアミン類に酸化エ
チレンをポリオキシエチレン状に何カUさせて得られる
。上記ポリオキシエチレン構造を有するポリオールとし
ては2分子量約400〜1000のポリエチレングリコ
ールが好適に用いられる。ポリプロピレン成分がポリエ
チレングリコールに添加されるときには、その含量が’
!I’365重量部を下まわることが好ましい。過剰で
あると得られる発泡体の親水性が低下する。
diethylenetriamine, methylamine, butylamine,
piperazine, ethanolamine, propatoolamine,
It is obtained by adding several units of ethylene oxide to an amine such as N-methyljetanolamine in the form of polyoxyethylene. As the polyol having a polyoxyethylene structure, polyethylene glycol having a molecular weight of about 400 to 1,000 is preferably used. When the polypropylene component is added to polyethylene glycol, its content is
! Preferably, it is less than 365 parts by weight. If it is in excess, the hydrophilicity of the resulting foam will decrease.

上記ポリイソシアネートとしては3例えば、芳香族系、
脂肪族系、ポリエーテル系など種々のポリイソシアネー
トが用いられる。例えば、トリレンジイソシアネート 
 ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルジイ
ソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、キシレン
ジイソシアネート、ブタンジイソシアネート、トリフェ
ニルメタン−4−4’4’−1−ジイソシアネートなど
が挙げられる。
The above polyisocyanates include 3, for example, aromatic,
Various polyisocyanates such as aliphatic and polyether are used. For example, tolylene diisocyanate
Examples include diphenylmethane diisocyanate, diphenyl diisocyanate, naphthalene diisocyanate, xylene diisocyanate, butane diisocyanate, triphenylmethane-4-4'4'-1-diisocyanate.

ポリオキシエチレン構造をもたないポリオールを単独で
、あるいは上記ポリオキシエチレン構造を有するポリオ
ールと混合して用いられうる。このようなポリオールと
しては2例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、
トリメチロールプロパン、1・2・6−ヘキサンドリオ
ール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、サッカロ
ース。
A polyol without a polyoxyethylene structure can be used alone or in combination with the polyol having a polyoxyethylene structure. Examples of such polyols include glycerin, trimethylolethane,
Trimethylolpropane, 1,2,6-hexandriol, pentaerythritol, sorbitol, sucrose.

α−メチルグルコシドが挙げられる。ポリオール−とし
て、セルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロ
キシメチルセルロースなどの天然高分子やその誘導体も
利用されうる。
α-methyl glucoside is mentioned. Natural polymers such as cellulose, carboxymethylcellulose, and hydroxymethylcellulose and derivatives thereof can also be used as the polyol.

ポリオールとポリイソシアネートとの反応時に。During the reaction between polyols and polyisocyanates.

反応系にコラーゲン、アルブミン、ゼラチンなどのベブ
タイドを共存させると2分子内にペブタイドマトリック
スが形成されたポリウレタンが得られる。分子内にペプ
タイドマトリックスが形成されたポリウレタンの発泡体
を多孔性物質として用いると多孔性物質の含水率が高(
なり、多孔性物質と培地液とのぬれが良好になる。その
結果、微生物と多孔性物質との親和性が高くなり、微生
物の増殖がより速やかになる。
When a bebutide such as collagen, albumin, or gelatin is allowed to coexist in the reaction system, a polyurethane in which a pebutide matrix is formed within two molecules can be obtained. When a polyurethane foam with a peptide matrix formed within its molecules is used as a porous material, the moisture content of the porous material is high (
This results in good wetting between the porous material and the culture medium. As a result, the affinity between microorganisms and the porous material becomes higher, and the microorganisms grow more rapidly.

発泡体としては、半連続発泡体、連続発泡体のいずれも
が利用されうる。培地液と空気とが接触する気液面が広
いほどよいため連続発泡体を用いることが好ましい。
As the foam, both semi-open foam and open foam can be used. It is preferable to use open foam because the wider the air-liquid surface where the culture medium and air come into contact, the better.

多孔性物質の平均細孔径は1μm〜10mm、好ましく
は100μm〜3mmである。細孔径が小さすぎると微
生物が多孔性物質内へ侵入しにくくなり大きすぎると多
孔性物質の内部表面積が小さくなる。
The average pore diameter of the porous material is 1 μm to 10 mm, preferably 100 μm to 3 mm. If the pore diameter is too small, it becomes difficult for microorganisms to penetrate into the porous material, and if it is too large, the internal surface area of the porous material becomes small.

このような多孔性物質の見かけの比重は0.01〜0.
1であり、1cfflあたり0.5〜1.2gの吸水が
可能である。多孔性物質の大きさは、得られたシード微
生物を用いて本培養を行うときの培養槽の容積の175
以下、好ましくは1/20以下である。例えば、−辺が
5mmの立方体のウレタン発泡体が複数個用いられる。
The apparent specific gravity of such porous materials is between 0.01 and 0.01.
1, and it is possible to absorb 0.5 to 1.2 g of water per 1 cffl. The size of the porous material is 175% of the volume of the culture tank when performing main culture using the obtained seed microorganism.
It is preferably 1/20 or less. For example, a plurality of cubic urethane foams each having a negative side of 5 mm are used.

多孔性物質の大きさが大きすぎると培養時の攪拌効率が
悪くなる。
If the size of the porous substance is too large, the stirring efficiency during culture will be poor.

上記多孔性物質培地を例えば、三角フラスコなどの培養
器に入れ、殺菌後所望の微生物を植菌し。
The above-mentioned porous material medium is placed in an incubator such as an Erlenmeyer flask, and after sterilization, desired microorganisms are inoculated.

静置培養によりシード培養が行われる。多孔性物質の表
面積は極端に広くかつ細孔内には空気が存在するため、
微生物に対する酸素供給量が大きい。
Seed culture is performed by static culture. Because the surface area of porous materials is extremely large and air exists within the pores,
Large amount of oxygen supplied to microorganisms.

そのため、微生物は従来の静置培養、攪拌培養などにみ
られるペレット増殖やパルピー増殖という形態を示さず
、多孔性物質内部および表面で速やかに増殖する。培地
液の量は用いられる多孔性物質が担持可能な培地液量の
50〜200%が適当であり、90%前後が最も好まし
い。培養を目的とする微生物が例えば糸状菌の場合は、
シード培地液量が90%前後であると胞子をつ(ること
なく多孔性物質内およびその表面で増殖する。一般に、
菌体は増殖が盛んな時期には胞子をつくることなく増殖
する。そのため、このような形態で増殖したシードを用
いて培養を行うと、微生物の代謝および増殖が速やかに
行われうる。 シード培養の培地液量が100%を越え
ると多孔性物質表面および培養液表面に胞子をつくって
増殖するようになる。
Therefore, microorganisms do not exhibit the pellet growth or pulpy growth seen in conventional static culture, agitation culture, etc., and rapidly grow inside and on the surface of the porous material. The amount of the medium is suitably 50 to 200% of the amount of the medium that can be supported by the porous material used, most preferably around 90%. If the microorganism to be cultured is, for example, a filamentous fungus,
If the seed medium liquid volume is around 90%, the seeds will grow within and on the surface of the porous material without producing spores.Generally,
During periods of high growth, bacterial cells proliferate without producing spores. Therefore, when culturing is performed using seeds grown in such a form, the metabolism and growth of microorganisms can occur rapidly. When the volume of the medium for seed culture exceeds 100%, spores are produced on the surface of the porous material and the surface of the culture medium and proliferate.

ただし1 シード培養中に培養液の水分が蒸発すること
を考えあわせると、微生物の増殖に支障のない限り培地
量は多孔性物質が担持しうる培地量の100〜200%
であることが好ましい。 培地量が200%以上であっ
ても、多孔性物質を用いない場合に比べると、微生物の
増殖速度ははるかに速い。
However, 1. Considering that the water in the culture solution evaporates during seed culture, the amount of medium should be 100 to 200% of the amount of medium that can be supported by the porous material, as long as there is no problem with the growth of microorganisms.
It is preferable that Even if the amount of the medium is 200% or more, the growth rate of microorganisms is much faster than when no porous material is used.

シード微生物の増殖した多孔性物質を本培養器に投入し
、攪拌もしくは振盪を行う。多孔性物質の総量は培地1
00m1あたり100cnl (見かけの体積)以下、
好ましくは10〜5QcJである。100dを越えると
攪拌効率が低下する。これに対し、微生物の生育してい
ない多孔性物質を培地中に分散させ。
The porous material in which the seed microorganisms have grown is placed in the main incubator and stirred or shaken. The total amount of porous material is medium 1
100cnl per 00m1 (apparent volume) or less,
Preferably it is 10-5QcJ. When it exceeds 100 d, the stirring efficiency decreases. In contrast, a porous material in which microorganisms do not grow is dispersed in a medium.

これに別に液体培地中で培養したシード微生物を加えて
培養を行う場合には、目的とする代謝産物が培養液中に
生産されるようになるまでには数日のラグタイム(遅滞
期)が存在する。しかし1本発明のシード培養法によれ
ば多孔性物質内に微生物が増殖しているので、このよう
な遅滞期がないかもしくは短くなり、その結果、微生物
による代謝産物が有利に生産される。このような多孔性
物質を用いた培養法では、前述のように、培養液中には
微生物細胞が実質的に存在しない。そのため。
When culturing is performed by adding seed microorganisms that have been separately cultured in a liquid medium, there is a lag time (lag period) of several days before the target metabolite is produced in the culture medium. exist. However, according to the seed culture method of the present invention, since the microorganisms are grown within the porous material, such a lag period is absent or shortened, and as a result, metabolites by the microorganisms are advantageously produced. In a culture method using such a porous material, as described above, there are substantially no microbial cells in the culture solution. Therefore.

本培養期間中適宜適量の培養液を抜きとる一方。During the main culture period, an appropriate amount of culture solution is removed as appropriate.

これに新たな液体培地を供給して培養を続けることが可
能である。その結果2代謝産物が連続的に得られる。
It is possible to continue the culture by supplying a new liquid medium. As a result, two metabolites are obtained successively.

シード微生物を保存するためには胞子を形成するように
調製して、常温下にて保存することが望ましいが胞子を
つくらせることなく調製されたシード微生物は、そのま
ま低温下1例えば、−80℃で安定的に保存されうる。
In order to preserve seed microorganisms, it is desirable to prepare them so that they form spores and store them at room temperature. However, seed microorganisms prepared without forming spores can be stored as they are at low temperatures (e.g., -80°C). can be stably stored.

保存されたシード微生物は多孔性物質内に微生物が充分
増殖した状態にあるため、従来のように保存した微生物
を何段階かの前培養を通じて増殖させるという工程を経
ることなく、必要量のシード微生物がそのまま本培養用
シードとして用いられうる。
Since the stored seed microorganisms are in a state where the microorganisms have grown sufficiently within the porous material, the necessary amount of seed microorganisms can be grown without going through the conventional process of growing the stored microorganisms through several stages of pre-culture. can be used as is as a seed for main culture.

本発明のシード培養法はカビなどの糸状菌や放線菌の他
、細菌などにも適用されうる。
The seed culture method of the present invention can be applied to bacteria, as well as filamentous fungi such as molds and actinomycetes.

(実施例) 本発明を実施例により説明する。(Example) The present invention will be explained by examples.

1族炎上 (八)シード培養原液の調製:ラクトース40g。1st family in flames (8) Preparation of seed culture stock solution: 40 g of lactose.

コーンスチープリ力−20g、硝酸ナトリウム3g。Corn steeple force - 20g, sodium nitrate 3g.

リン酸二水素カリウム0.5gおよび硫酸マグネシウム
0.25gを水1Nに加えて混合し、培地を調製した。
0.5 g of potassium dihydrogen phosphate and 0.25 g of magnesium sulfate were added to 1N water and mixed to prepare a medium.

 この培地中でペニシリウム クリソゲナム(Peni
cillium chrysogenum)を4日間培
養した。
In this medium Penicillium chrysogenum (Penicillium chrysogenum)
cillium chrysogenum) was cultured for 4 days.

その培養液を32m l採取し、これを上記と同様の新
たな培地320m 12に加えてシード培養原液とした
32 ml of the culture solution was collected and added to 320 ml of the same fresh medium as above to obtain a seed culture stock solution.

(B)  シードの調製: 100m1の三角フラスコ
を4個準備し、これにポリウレタン発泡体をIg(約1
1c++1)ずつ入れた。ポリウレタン発泡体の平均細
孔径は約0.5mmであり、lciあたり上記(A)項
の培地量0.9gを担持しうる。形状は一辺約5mmの
立方体である。これらの三角フラスコを180℃で1時
間乾熱滅菌行った。4個のフラスコに(A)項で得られ
たシード培養原液をそれぞれ+10m6゜20m j!
、  30ml1および40m l加え、25℃で10
日間静置培養を行った。得られたシードをそれぞれシー
ド(I)、シード(■)、シード(I[[)およびシー
ド(IV)とした。培養開始時6日後、8日後および1
0日後に培養液中のラクトースを定量した。
(B) Preparation of seeds: Prepare four 100ml Erlenmeyer flasks and add Ig (approx.
1c++1) each. The average pore diameter of the polyurethane foam is about 0.5 mm, and it can support 0.9 g of the medium in item (A) above per lci. The shape is a cube with each side approximately 5 mm. These Erlenmeyer flasks were dry heat sterilized at 180°C for 1 hour. Add the seed culture stock solution obtained in section (A) to 4 flasks at +10m6゜20m j!
, 30 ml 1 and 40 ml were added at 25°C for 10
Static culture was performed for 1 day. The obtained seeds were designated as Seed (I), Seed (■), Seed (I[[), and Seed (IV), respectively. 6 days after the start of culture, 8 days later and 1
After 0 days, lactose in the culture solution was quantified.

その結果を第1図に示す。図中○はシード(I)。The results are shown in FIG. In the figure, ○ indicates a seed (I).

はシード(■)2口はシード(■)、そして◇はシード
(I’/)の定量値の変化を示す。第2図および第3図
についても同様である。シード(1)においては、ポリ
ウレタン発泡体はシード培養原液をすべて吸収し、菌体
は胞子を形成せず発泡体の内部でのみ増殖した。シード
(n)〜(IV)ではポリウレタン発泡体表面およびシ
ード培養液表面に緑色の胞子層を形成して増殖した。 
シード(n)では2日目から、シード(I[[)および
シード(IV)では3日目から胞子層が形成され、6日
目にはいずれも培養液表面がすべて胞子層でおおわれた
indicates the change in the quantitative value of the seed (■), the number 2 indicates the seed (■), and the symbol ◇ indicates the change in the quantitative value of the seed (I'/). The same applies to FIGS. 2 and 3. In Seed (1), the polyurethane foam absorbed all of the seed culture stock solution, and the bacterial cells did not form spores but grew only inside the foam. Seeds (n) to (IV) grew by forming a green spore layer on the surface of the polyurethane foam and the surface of the seed culture solution.
A spore layer was formed on the seed (n) from the 2nd day, and on the 3rd day on the seeds (I[[) and seed (IV), and on the 6th day, the entire surface of the culture solution was covered with the spore layer.

比較例1 (A)シード培養原液の調製:実施例1と同様である。Comparative example 1 (A) Preparation of seed culture stock solution: Same as Example 1.

(B)  シードの調製:ポリウレタン発泡体を用いな
かったこと以外は実施例1(B)項と同様である。
(B) Preparation of seeds: Same as Example 1 (B) except that polyurethane foam was not used.

得られたシードをそれぞれシード(■)、シード(■)
、シード(■)およびシード(■)とした。
Seed the obtained seeds (■) and Seed (■), respectively.
, Seed (■) and Seed (■).

それぞれのラクトース定量値を第1図に示す。図中・は
シード(V)、マはシード(■)、■はシード(■)、
そして◆はシード(■)の定量値の変化を示す。第2図
および第3図についても同様である。シード(V)〜(
■)のいずれも培養開始後6日目から胞子層が形成され
た。
The respective lactose quantitative values are shown in FIG. In the figure, ・ is a seed (V), M is a seed (■), ■ is a seed (■),
And ◆ indicates a change in the quantitative value of seeds (■). The same applies to FIGS. 2 and 3. Seed (V) ~ (
In all cases (2), a spore layer was formed from the 6th day after the start of culture.

実施例1および比較例1の観察結果および第1図から、
シード(1)およびシード([1)において特に速やか
に増殖が行われたことが明らかである。シード(1)お
よび(II)の培養液量は多孔性物質が担持しうる液量
の50〜200%の範囲にある。
From the observation results of Example 1 and Comparative Example 1 and FIG. 1,
It is clear that particularly rapid proliferation occurred in seeds (1) and (1). The amount of culture liquid for seeds (1) and (II) is in the range of 50 to 200% of the amount of liquid that can be supported by the porous material.

実施例2 実施例1および比較例1における6日間培養後のシード
(1)、シード(■)、シード(■)。
Example 2 Seed (1), seed (■), and seed (■) after 6 days of culture in Example 1 and Comparative Example 1.

シード(■)、シード(VI)およびシード(■)を本
実施例のシードとして用いた。
Seed (■), Seed (VI) and Seed (■) were used as seeds in this example.

500  m(lの坂ロフラスコに実施例1(A)項で
調製した培地Loom lを入れた。これにシード(I
)のポリウレタン発泡体の半量を投入し7日間振盪培養
を行った。シード(n)およびシード(I[l)につい
ては別の培地にそれぞれポリウレタン発泡体の半量を投
入し、さらに形成された胞子層の約半量を植菌した。シ
ード(n)およびシード(I[I)についても7日間振
盪培養を行った。培養開始後。
The medium Room 1 prepared in Example 1 (A) was placed in a 500 ml Sakalo flask.
) and then cultured with shaking for 7 days. For Seed (n) and Seed (I[l), half of the polyurethane foam was added to a separate medium, and about half of the formed spore layer was inoculated. Seed (n) and seed (I[I) were also cultured with shaking for 7 days. After the start of culture.

2日後、3日後、4日後および7日後にそれぞれの培養
中に含まれるラクトースおよびペニシリンの量を測定し
た。その結果を第2図および第3図に示す。
After 2 days, 3 days, 4 days, and 7 days, the amounts of lactose and penicillin contained in each culture were measured. The results are shown in FIGS. 2 and 3.

苅較炎主 実施例2と同様に培地液を準備した。 シード(V)全
体を均一に混合し、その5 mlを採取して培地に植え
、実施例2と同様の条件で培養を行った。シード(Vl
)およびシード(■)についても同様に行った。それぞ
れの結果を第2図および第3図に示す。
A culture medium was prepared in the same manner as in Example 2. The entire seed (V) was mixed uniformly, 5 ml of it was collected and planted in a medium, and cultured under the same conditions as in Example 2. Seed (Vl
) and seeds (■) were also treated in the same manner. The results are shown in FIGS. 2 and 3.

第2図および第3図から、糖の代謝およびペニシリンの
生産には多孔性物質を用いたシード(I)〜(III)
を用いることが好ましいことがわかる。
From Figures 2 and 3, seeds (I) to (III) using porous materials for sugar metabolism and penicillin production.
It can be seen that it is preferable to use

爽立桝エ  − 実施例1と同様の培地100ra lおよび実施例1と
同しポリウレタン発泡体1gを500m lの坂ロフラ
スコに入れ、これにさらに4日培養のシード(I)を加
え225°Cで9日間1100rpにて振盪培養を行っ
た。培養開始後6日間毎日サンプリングを行い。
Soutachimasu A - 100 ral of the same medium as in Example 1 and 1 g of the same polyurethane foam as in Example 1 were placed in a 500 ml Sakaro flask, and seeds (I) cultured for 4 days were added thereto at 225°C. Shaking culture was performed at 1100 rpm for 9 days. Sampling was performed every day for 6 days after the start of culture.

生産ペニシリンの定量を行った。その結果を第4図に実
線で示す。
The penicillin produced was quantified. The results are shown in FIG. 4 as a solid line.

M」動性ま ポリウレタン発泡体を使用しなかったこと以外は実施例
3と同様である。結果を第4図に破線で示す。
Same as Example 3 except that no M" dynamic polyurethane foam was used. The results are shown in FIG. 4 as a broken line.

比較例4 500m 12の坂ロフラスコに実施例1と同様の培地
50mffを入れ、この培地中でペニシリウム クリソ
ゲナムの振盪培養(100rpm)を4日間行い、シー
ド培養液を得た。
Comparative Example 4 50 mff of the same medium as in Example 1 was placed in a 500 m 12 Sakaro flask, and Penicillium chrysogenum was cultured with shaking (100 rpm) for 4 days to obtain a seed culture solution.

500mβの坂ロフラスコに100m lの培地液と実
施例1と同様のポリウレタン発泡体2gとを入れ。
100 ml of culture medium and 2 g of the same polyurethane foam as in Example 1 were placed in a 500 mβ Sakaro flask.

これに上記シード培養液2 m6を加えて25°Cで9
日間1100rpにて振盪培養を行った。培養開始後2
4時間ごとに産生じたペニシリンの定量を行った。
Add 2 m6 of the above seed culture solution to this and heat at 25°C for 9 hours.
Shaking culture was performed at 1100 rpm for 1 day. 2 after starting culture
The penicillin produced was quantified every 4 hours.

その結果を第4図に一点鎖線で示す。The results are shown in FIG. 4 by the dashed line.

第4図から、多孔性物質を用いたシードの使用により、
ペニシリン生産におけるラグタイムが極端に短くなるこ
とがわかる。  ゛ (発明の効果) 本発明の静置培養によるシード培養法によれば。
From Figure 4, it can be seen that by using seeds with porous materials,
It can be seen that the lag time in penicillin production becomes extremely short. (Effects of the Invention) According to the seed culture method using static culture of the present invention.

従来のシード培養に比べて微生物が速やかに増殖する。Microorganisms multiply rapidly compared to conventional seed culture.

そのため、多量の培地中にシード微生物が短時間で大量
に培養されうる。従来の攪拌培養や振盪培養のように振
盪1回転3通気などの特別な動力を必要とせず、これら
の従来法と同程度もしくはそれ以上の速度でシード微生
物が調製されうる。このようにして得られたシード微生
物は培養液中に多孔性物質を分散させて微生物を増殖さ
せる本培養用のシードとして有利に用いられる。このシ
ードを用いると、従来の液体培養によるシードを用いる
場合に比べて本培養液内での微生物の増殖が速やかであ
り、目的とする代謝産物をラグタイムを生じさせないか
あるいは著しく短いラグタイムで生産させることが可能
となる。
Therefore, a large amount of seed microorganisms can be cultured in a large amount of medium in a short period of time. Seed microorganisms can be prepared at a speed comparable to or faster than these conventional methods without requiring special power such as one rotation of shaking and three ventilations as in conventional stirring culture or shaking culture. The seed microorganism thus obtained is advantageously used as a seed for main culture in which the microorganism is grown by dispersing a porous substance in the culture solution. When this seed is used, microorganisms grow more rapidly in the main culture medium than when using conventional liquid culture seeds, and the target metabolite can be produced with no lag time or with a significantly short lag time. It becomes possible to produce it.

得られたシード微生物はそのまま、−80℃のような低
温下で凍結させると半永久的に保存が可能である。この
シード微生物は多孔性物質内に微生物が充分増殖した状
態にあるため、従来のように保存した微生物を用いて何
段階かの前培養を行わなくても、必要量のシードを用い
て微生物をそのまま大きなスケールの本培養用に供する
ことができる。
The obtained seed microorganisms can be preserved semi-permanently by freezing them at a low temperature such as -80°C. Since this seed microorganism is in a state where microorganisms have grown sufficiently within the porous material, microorganisms can be grown using the required amount of seeds without the need for several stages of pre-cultivation using preserved microorganisms as in the conventional method. It can be used as is for large-scale main culture.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は実施例■および比較例1のシード培養における
培養液中のラクトース量の変化を示すグラフ、第2図は
実施例2および比較例2における培養液中のラクトース
量の変化を示すグラフ、第3図は実施例2および比較例
2における培養液中のペニシリン量の変化を示すグラフ
、第4図は実施例3.比較例3および比較例4における
培養液中のペニシリン量の変化を示すグラフである。 以上
Figure 1 is a graph showing changes in the amount of lactose in the culture solution in the seed cultures of Example 2 and Comparative Example 1, and Figure 2 is a graph showing changes in the amount of lactose in the culture solution in Example 2 and Comparative Example 2. , FIG. 3 is a graph showing changes in the amount of penicillin in the culture solution in Example 2 and Comparative Example 2, and FIG. 3 is a graph showing changes in the amount of penicillin in the culture solution in Comparative Example 3 and Comparative Example 4. that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、微生物の代謝を受けない多孔性物質を液体培養液中
に分散し、微生物細胞を実質的に該多孔性物質中で増殖
させる液体培養に用いられるシード微生物の培養法であ
って、 該多孔性物質に液体培地を含浸させこれに所望の微生物
細胞を植菌し静置培養する微生物のシード培養法。 2、前記シード用液体培地の量が、前記多孔性物質が担
持可能な培地量の50〜200%である特許請求の範囲
第1項に記載のシード培養法。 3、前記微生物が糸状菌である特許請求の範囲第1項に
記載のシード培養法。 4、前記多孔性物質が、ポリウレタン発泡体である特許
請求の範囲第1項に記載のシード培養法。 5、前記ポリウレタンの分子内にペプタイドマトリック
スが形成された特許請求の範囲第4項に記載のシード培
養法。 6、前記ペプタイドマトリックスを形成するペプタイド
がコラーゲン、アルブミンもしくはゼラチンである特許
請求の範囲第5項に記載のシード培養法。
[Claims] 1. A method for cultivating seed microorganisms used in liquid culture, in which a porous material that is not subject to metabolism by microorganisms is dispersed in a liquid culture medium, and microbial cells are substantially grown in the porous material. A method for seeding microorganisms, comprising: impregnating the porous material with a liquid medium, inoculating desired microorganism cells therein, and culturing them statically. 2. The seed culture method according to claim 1, wherein the amount of the liquid medium for seeds is 50 to 200% of the amount of the medium that can be supported by the porous substance. 3. The seed culture method according to claim 1, wherein the microorganism is a filamentous fungus. 4. The seed culture method according to claim 1, wherein the porous material is a polyurethane foam. 5. The seed culture method according to claim 4, wherein a peptide matrix is formed within the polyurethane molecules. 6. The seed culture method according to claim 5, wherein the peptide forming the peptide matrix is collagen, albumin, or gelatin.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4914679A (en) * 1972-06-03 1974-02-08
JPS509868A (en) * 1973-06-04 1975-01-31

Patent Citations (2)

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JPS4914679A (en) * 1972-06-03 1974-02-08
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