JPS62239987A - アンチアンモニア アゾトバクター - Google Patents

アンチアンモニア アゾトバクター

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JPS62239987A
JPS62239987A JP61247258A JP24725886A JPS62239987A JP S62239987 A JPS62239987 A JP S62239987A JP 61247258 A JP61247258 A JP 61247258A JP 24725886 A JP24725886 A JP 24725886A JP S62239987 A JPS62239987 A JP S62239987A
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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】 本発明は自然発生的非アンモニアアゾトバクタ−1特に
突然変異菌株でAzoto bacter vinel
andii由来のアゾトバクタ−851イエローに関す
る。
工業的醗酵の接種材料として851イエローはSs 、
 Zn 、ビタミンおよび大気窒素の利用により細菌に
よるマニュアの豊富な単細胞メン白金生産することがで
きる。
今日、世界中の科学者はバイオ−アシド化(bio−a
zotofication ) k研究している。彼ら
は自然発生的アゾトバクタ−は大気窒素全直接タン白2
よび肥料〈変換し、現在の世界の人口および食糧間の矛
盾全軽減することを希望している。天然のアゾトバクタ
−は非アンモニアアゾトバクタ−ではないので、広げ適
用する価値はほとんどない。
本発明は非アンモニア窒素−固定の能力を有し、より尚
いアゾターゼ活性を有する一群のアゾトバクタ−を供す
る。これらは培地又は環境中の窒素含有化合物の存在で
大気窒素を強く固定することができる。Se 、 Zn
 、多量のビタミンCSD、 K。
ビタミンE1細菌によるマニュアおよび一連の生成物を
含有する単細胞タン白のような工業的生産にJt霊な生
成物を生産するために、菌株の生育に適する培地を本発
明で考案した。
本発明による菌株の1つは非アンモニアアゾトバクタ−
851イエローである。これは非アンモニア窒素−固定
の能力が顕著である。菌株はグルタミン合成遺伝子の突
然変異のためにAzotobacterVinland
iiから人工的突然変異の誘発により増殖させた。突然
変異菌株とその親との間の差異は前者が窒素含有培地で
(NH4)2S04の存在においてさえ高いアゾターゼ
活性全保持できることである(例1.2.6参照)。
菌株は直接澱粉を使用できる。馬鈴薯、甘藷、トウモロ
コシなどのような澱粉を含むすべての物質は851イエ
ローの炭素源として生育に使用することができる。生産
接種材料としてr851Jイエローを使用して、Seお
よびZn各種ビタミンを含有する単細胞タン白の豊富な
タン白は本発明による澱粉培養培地で生産することがで
きる。流体培地の100d中では総アミノ酸量は0.2
〜2g1有俊セレン0.5〜5ppm、Zn5〜20 
ppmである。この菌株の流体培地100Mでは、ビタ
ミンEはマンニトール酵母エキス培地で培養する場合8
.2〜1141v(英験室の結果)の量である。
そしてマンニトールは炭素源として使用される。
この菌株は炭素源として廃糖蜜ヲ使用することによりビ
タミンを含有する単細胞タン白の生産にも適する。培養
流体中の総アミノ酸量は200〜500〃り/100N
である。
本発明による非アンモニアアゾトバクターはアゾトバク
タ−が窒素化合物の存在で大気窒素音強く固定できない
不利を克服する。従ってこの菌株であるのみでな(,5
eXZn訃よび含有各種ビタミンの豊富な単細胞タン白
の生産に対する工業的菌株でもある。
考案した培地および使用材料は: 1、#粉培地 乾燥澱粉            1〜2%澱粉含有新
鮮物(甘藷、馬鈴薯など)10〜20%又は澱粉含有乾
燥物(トウモロコシなυ 1〜10%酵母エキス   
      0.04〜0.08チに2HP0.   
          0.05〜0.1%MgBO< 
             0.02〜0−04 %N
aC)                      
0.02〜0.04%CaCO30,25〜0.5% モリブデン酸ソーダ        10〜20 pp
m5酸               10〜20 p
pmNa2SeO35〜20 ppm ZnSO45”−20ppm 2、 マンニトール培地 マンニトール          1%Mg80.  
              0−02%NaCノ  
                      0.0
2 %CaSO40,02% CaCO30−25〜0.5% 6、  マンニトール−酵母エキス培地マンニトール 
         1 %酵母エキス        
 0.04%KH2PO,0・05% Mg50.               0.02%
NaCノ                     
    0.02 %CaCO30,25〜0.5% モリブデン酸ソーダ       5〜10ppm硼酸
            5〜10ppm4、廃糖蜜培
地 1!蜜            2〜3%Caco 3
           0−25〜O−5%モリブデン
酸ソーダ           5〜10ppmFeS
04                  5〜1[]
ppm生産菌株として非アンモニアアゾトバクタ−85
1イエローは澱粉(トウモロコシ粉末)培地金倉む醗酵
タンクで86〜110時間培養する。
通気量: 1 : 0.6〜1.2、撹拌速度100〜
600rpms培誉温度25〜60℃、培養終期で10
0Mの培養流体中のアミノ酸総量0.5〜11/。
有機Se 599m%  Zn 20 ppm  およ
びビタミンC1g、  B工、B2、B□2、AlKX
 Dおよびニコチン酸など金含む。培養流体を直接80
°Cで乾燥後、乾物量は5〜12%で、そのうちタン白
は15〜30%までである。
この方法により生産した非アンモニアアットバクターの
培養流体(r851J培養流体培養物ョウジヨウバエに
給餌した場合、試験グループのショウジヨウバエの寿命
は対照グループの2倍であった。r851 J培養流体
を5日加令のひなに給餌した。試験グループのひなは病
気にかかることなく健康で、生長が一層速かった。
マウスの肝臓中の過酸化脂質量を減少させる試験結果は
r851J培養流坏中に抗老化物質があp1ビタミンE
と同等又はビタミンEよりすぐれた効果を有することt
示した(例5参照)。
ホワイトマウスのいくつかの組織タン白の合成に対する
試験結果は「851 J培養培地はタン白の合成?促進
できることを示した(例6参照)。
ホワイトマウスの化学的発がん試験の結果はr851J
培!I流体は発がん抑制効果金有すること勿示した(例
7参照)。
r851 J培養流体はホワイトマウスのかん細胞を抑
止し、死滅させた(例8参照)。
r851J培養流体培養物動物、ウナギ、クルマエビ、
ひな、あひる、豚などの餌の添加物として多くの生産物
の生産に使用することができる。
餌の栄養を増加させるのみでなく、餌の結増問題七も解
決する(例6.4参照)。培養流体は添加物および防腐
剤として各捕食品に使用するのみでなく、ビスケット、
キャンディ、パンおよび飲料のようないくつかの種類の
保健食品を製造することができる(例4参照)。
r851J培養薦体は化粧品、薬剤(抗がん一徐放性お
よび栄養剤の注射、錠剤、粉末など抽出により調製又は
錠剤、ビル、シラツブなどM接鯛装)の製造にオリ用さ
れた。この培養流体は他の細菌の培地として使用できる
。細菌とr#母間の共生のために他の細菌に対し炭素2
よび窒素諒として直接それ自体が供される。
地上の植物部分および試験グループの根システムはr8
51J培養流体培養物上に注がれた後、対照種物と比較
して一層活力が強く寿命が延びた(例9参照)。
例および参考は本発明に限定することなく一ノー旺軸な
仕方で以下に記載する。
例  1 100In9.200In9および300!n9の(N
H4)2So。
r400mPの酵母エキスを含むiooomgの固体培
養培地に態別に添加した。次に異る量の(NH,)2S
o、全含む培養培地は接種びんに態別に入れた。各びん
は10rrLl!の培地を含み、これは斜面形であつな
。接種材料のコロニーは接種針で採り、斜面上にしるし
をつけた。すべてのカルチャーは24時間、36℃で培
養した。次にニトロゲナーゼ活性tエチニル還元により
測定した。結果は次表に示す。
例  2 使用澱粉培養培地は5%のトウモロコシ粉末を含み、タ
ン日量は10.63%である。604の原料t”1oo
ic+m酵タンクに添加し、培養した。
培養培地はトウモロコシ粉末3kg、酵母エキス24、
i−含有した。培地のこれらの化合物の窒素は851イ
エローの窒素同定に対しては全く効果がなかつ北。
生産方法におけるr851 J培養流体のデータは次表
に示す。
■へ +N                       
      O:ILr>             
                へQ       
                  ゆ氾  − 埋 TL畑珊卜 制淫11!\ 上表は非アンモニアアゾトバクタ−は醗酵タンク中で大
気窒素金強く固定できることt示す。
112時間の培養後、培養流体中には7gの乾物があり
、そのうち窒素は6.99%で、タン白は25%であっ
た。
例  6 851非アンモニアアゾトバクタ−は24時間回転振盪
器上で培養し、次にi ooJ3の醗酵タンク中の60
J3の原料に接種した。接種材料量は6.2−eであっ
た。そのニトロデナーゼ活性は33寺間の培養後524
92 nモルエチレン72M、時間であった。60!の
培養流体は2を醗酵タンク中の1tの原料に対し接種し
念。接種直後、二) a l’f−f活性?i 521
.2 nモルエチレン/2−、時間であつな。培養12
時間後、ニトロrナーセ活性は3715nモルエチレン
/2+m、時間テあり念。培g#18時間後二トロデナ
ーゼ活性は5344nモルエチレン/2賄時間であった
。次に2tタンクの培養流体は5tの原料上準備した2
Otl#酵タンクに移した。20tの湿潤空気醗酵タン
クの培養流体のニトロデナーゼ活性t−測定し、次表に
結果を示す。
OWN’) (NC’J (’J C’J 生産に使用した澱粉培地は5%のトウモロコシ、0.0
4%の酵母エキス全含有した。例2とは0.5%のグル
コースを添加することが異った。
異る生産物を得た。64時間の培f後、培養流体はコロ
イド−固体形でβ−ヒドロキシ而面およびポリサッカラ
イドなどから成っていた。加熱するとf#解するが通常
温度では又コロイドー向体形に戻った。温水に30時間
浸漬した場合、腐敗することなく良形を留めた。このコ
ロイr−固体¥i養流体は普通のウナギの餌に添加し、
新しいタイプのコロイド状餌を調製できる。この新しい
餌は直接紛糾することができ、生産コストの減少2よび
労力の節約ができる。
例  4 5%の大豆ケーキ粉末、20%の新鮮甘藷を培地として
態別に使用し試験生産を行なった。得た培誉場地の沈澱
は直接遠赤外機で乾燥し、次に各アミノ酸ikを酸加水
分解法により測定した。結果は次表に示す。
アスパルテート          5.6667  
        1.976スレオニン       
  2.8352        0.9826セリン
      2.2055    0.7854グルタ
ミン酸        6.6705        
2.3929プロリン      1.8177   
  0.6708グリシン      2.8808 
    1.0712アラニン      4.279
1     1.4937シスチン      0.2
301     0.2801バリン      3.
1889     1.2550メチオニン    0
.9191     0.1765インロイシン   
  2.8086      0.84440イシン 
     4.5656     1.4661チロシ
ン      1.9672     0.8977フ
エニルアラニン    2.0808      2.
9179リジン       2.8078     
0.8640トリプトフアン     0.0856 
      0.0908ヒスチジン      1.
0669      0.3535アルギニン    
  3.0449      0.9265アミノ酸の
a量      48.817        19.
4451上記結釆は培′#流体は酸により加水分解され
たが、トリプトファンは検出できることt示した。
トリプトファン量はr851J培養流体中にかなり含ま
れること全示し、そうでなければ検出できない。
r851Jイエロー、非アミノ窒素固定細菌は大豆ケー
キ粉末培地に非常に良く生育した。菌株かすなどを発現
させるために使用できる。オレンジビスケラトラ卵の代
りに14.5kgの甘藷培養流体〈より製造し次。これ
は8%の培養流体全含有した。各アミノ酸量は培養流体
音使用せずに卯により製造したオレンジビスケットより
ほんの僅か高かった(下表参照)。
オレンジビスケット +卯%    +851% アスパルテート      0.4498     0
.b442スレオニン        0.2966 
    0.3362セリン      0.4797
   0.5612グルタミン酸     3.754
1    3.9557プロリン      1.24
65    1.1757グリシン      0.4
404   0.4163アラニン      0.4
096   0.3692シスチン      0.3
360   0.2778バリン      0.52
42   0.5959メチオニン     0.07
560.1599インロイシン     0.3418
    0.45940イシン      0.692
3   0.7661チロシン      0.650
7   0.6464ヒスチゾン     0.23)
2   0.2358アルギニン     0.413
0   0.4536アミノ酸緒t      12.
2701    12.7367寒天、楯およびフレー
バ付与エツセンスを添加したr851 Jマンニトール
培養流体によジ製造した黄色がかったソフトキャンディ
は甘く、パリパリし、元気を回復させる。
寒天、w2よびフレーバ付与エツセンス金添力Uしたr
851 J甘藷培養流体により製造した褐色のソフトキ
ャンディは独特のタイプの!JL+−有する。
各櫨タイゾのクールケーキは0.5%のグルコースkm
加して製造したコロイド トウモロコシ粉末培養流体に
より、そして寒天全使用せずに直接色、フレーバおよび
!llf:’に調整した甘藷培養流体により製造するこ
とができる。
例  5 抗老化に対する851培養流体の効果全見分けるために
、マウス肝臓の過酸化脂質試験全生体で行なった。結果
は次表に示す。
数        16    18”   18”結
果 MDAn−ヤ g肝臓    378.2±244.1 161.2±
17.2 140.2±28.2(M−j:S、d) ビタミンE欠乏グループとの比較  +p<o、o1臀
靜P<0.001 851マンニト一ル培養流体との比較 臀P<0.02 ビタミンEグループおよびr851 Jマンニトール増
養流体グループの双方において肝臓脂質過酸化のマロン
アルデヒド−生成物量は14又はそれより多く減少した
。r851 Jマンニトール培養流体の効果はビタミン
Eより高かった。
注二 1、 補足ビタミンE量は100In9/kg糾料であ
った。ホワイトマウスは四塩化炭素により攻駕される場
合その2日前から、ビタミンE 4 [1m9/I=&
体Nk筋肉内注射で毎日補足した。
2、  マウスハ水の代りにr851Jマンニトール培
養流体を自由に飲用した。そのうちに2Mのr851J
培養流体培養菌のマウスの糾に毎日添加した。
6、過大機能の脂質過酸化物状態を彷発するために、給
餌試験全12日間行なった場合、四塩化炭素150μl
A9体重をマウスの腹腔に注射した。
16時間で肝臓を取9 、l 979 H1rosh’
 ohkanaらの方法に従って分析した。
抗老化に対する851培養流体の効未勿識別するために
、血清の過酸化脂質に対する試験を人体で行なった。結
果は次表に示す。
r851 J生産物を取った後の芽体の血清過酸化脂質
量の変化 取る前のグループと取った後のグループとの比較、 憂po、ooi 注: 1、 この試験はサナトリウムで行った。従ってすべて
の被験者は同じ食事全敗り、血液脂肪低下触抗酸化剤(
ビタミンE1ビタミンC)など9取ること紫中止した。
2、  r851J生産物を取る被験者は20ピースの
r851 Jビスケット、10ピースのr851Jソフ
トキャンディ全毎日取9た。処理期間は8〜12日続け
た。
3、  r851Jビスケットは8%の「851J培養
流体を含みr851 Jンフトキャンデイは30%のr
851 J培養流体勿含む。
上記結果はr851J珊!#流体生産物を非主要共品と
して規則正しく取った場合、ヒト血清の過酸化脂質t 
(MDA) kかなり減少させ、抗老化の大きな利点を
有することt示した。
例  6 r851 J培養流体はマウスの肝臓、小腸、血清およ
び脳のiil織タンタン成金促進することができる。結
果は次表に示す。
表4はr851 J培養流体はホワイトマウスの扱タン
白合成勿促進することを示した。
要約すると8513!養流体は動物の各櫨組峨タン白の
合成に大きな利点を有すると結論した。
荘ニ グループL3.5.Fの顆粒餌料77977日、飲用水
グループ■。0.25 、Fのギセン(gi8eng)
 k含む3.5gの順粒餌科/マウス/日、飲用水。
グループ■。トウモロコシ培養流体を含む顆粒餌料3.
5 、!i’ /マウス/日、水の代ジに稀釈培養流体
(1:1)全飲用。
グループ■。甘藷培養流体を含む顆粒餌料3.5 g/
マウス/日、水の代りに稀釈培養流体(1:1)を飲用
グループ1.IYの各ホワイトマウスは毎日r851J
培養流体を4 rul飲用した。
非主要食品としてヒトが規則正しく851培養流体生腫
物を取った後、総血清タン白およびアルブミンのレベル
は増加する傾向がある。しかし統計上有意ではない。し
かし「く8gチ」グループがr851 J培養流体生産
物を取った後、処理前に比較して血清タン白の総量は有
意に(P<0.025)上昇した。これはr851 J
培養流体生産物は愈清タン白合成を促進し、身体のタン
白の不十分な状態のタン白の栄養を改善できることを意
味する。
人体の血清タン白の総量に対するr851 J培養流体
生産物の効果。
処理前と同じグループの処理後との比較、畳畳P < 
0.025 例  7 r851J)ウモロコシ培養流体は動物の集中数から推
論してマウス突然変異体のウレタンによる肺がんの形成
に対し顕著な抑止作用があり、症状を軽減し、がん抑制
の大きな利点を有するものでめった。
がんの出現率およびがんの数に対する正常および静止が
んの間の差異は上表により有意であった。
がんの出現率に対するr851 J培養流体および静止
がんグループ間の差異は有意ではなかった。
「851」トウモロコシ培養流体のがん数は44で、静
止がんグループの僅かに1/3であった。2グループの
平均間の差異は統計的に有意でめった。
r851j)ウモロコシ培養流体はウレタンにより生ず
るマウスの肺がん産金推論できることを示した。
例  8 r581J培養流体の上澄は各棟がん細胞を抑止し、死
滅させる。
例えば胃がんの857FGC細胞系は抑止され、殺滅さ
れた。10%以上のr851J上澄を使用する試験グル
ープの細胞は抑制され、24〜72時間で死滅した。
図参照 第1図は851培養培地の対照グループ七示す。
胃がん85 FFGC細胞系。
明白な原形實を有する細胞は多くの角度できつちりと配
列される。
第2図は「851」トウモロコシ培養流体を示す。
円形、膨潤細胞、原形買の顆粒、暗色、広い細胞間空隙
を示す。
第3図はr8−51J甘藷培養流体の試験グループ七示
す。繊維状、交差して伸びる細胞、細胞間空隙の空胞構
造七示す。
第4図はr851 Jマンニトール培養流体の試験グル
ープ七示す。退化細胞、凝固断片を示す。
851培養流体には胃がんを抑止することができる因子
が存在すること全結果は示唆した。
例  9 細菌によるマニュアの効果としての851イエロー、非
アンモニア窒素固定細菌の試験。
試験グループはr851J培養流体を各回100Mで6
回潅水し、15Iの土壌’5−24時間潅水後採取し、
分析した。ニトロデナーゼ活性は38nモルエチレン7
15g、時間であった。対照グループも各回100Mで
3回r、851J培饗流体100Mを潅水し、10Iの
出壌勿分析した。そのニトロデナーゼ活性は零であった
(試験に使用した土壌は試験前にオートクレーブで滅菌
した)。
試験グループの地表上のトウモロコシ部分は対照より一
層良く生育した。前者の根は後者の根より一層発達した
。この流体は植物の根システムの発達を促進することが
できる。
試験グループの根システムは対照よジー増長く発達した
【図面の簡単な説明】
第1図はr851 J培養培地の対照グループ上水す。 第2図はトウモロコシ培養流体を示す。 第6図はr851 J甘藷培養流体の試験グループを示
す。 第4図はr851Jマンニトール培養流体の試験グルー
プ七示す。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Azotobacter vinelandii
    からの自然発生的突然変異アゾトバクターの一群であつ
    て、この自然発生的アゾトバクターは非アンモニア窒素
    固定の能力を有し、大気窒素を強く固定することができ
    、そして化合物窒素(NH_4)_2SO_4をさえ含
    む培養培地でアゾターゼ活性を保持することを特徴とす
    る、上記アゾトバクター。
  2. (2)このアゾトバクターは培養培地の炭素源として澱
    粉含有物質を使用できる、特許請求の範囲第1項記載の
    アゾトバクター。
  3. (3)このアゾトバクター培養培地は1〜2%の乾燥澱
    粉および10〜20%の澱粉含有新鮮物質(甘藷、馬鈴
    薯など)又は1〜10%の澱粉含有乾燥物質を炭素源と
    して含有する、特許請求の範囲第2項記載のアゾトバク
    ター。
  4. (4)このアゾトバクターはATCC53547号とし
    て保存され、記号名称として「851」イエローを有す
    る菌株である、特許請求の範囲第3項記載のアゾトバク
    ター。
  5. (5)特許請求の範囲第1項から第4項のいずれか1項
    に記載の菌株の1種を含む自然発生的アゾトバクターの
    培養流体。
  6. (6)851イエロー菌株を含む自然発生的アゾトバク
    ターの培養流体。
  7. (7)使用培地は澱粉培地である、特許請求の範囲第5
    項記載の培養培地。
  8. (8)抗老化効果を有する、特許請求の範囲第5項記載
    の培養流体。
  9. (9)その上澄はがんを抑止し、がん細胞を阻害し、死
    滅させる、特許請求の範囲第5項記載の培養流体。
  10. (10)特許請求の範囲第1項から第9項のいずれか1
    項に記載の菌株又は培養流体により製造した製品。
  11. (11)特許請求の範囲第1項から第10項のいずれか
    1項に記載の菌株又は培養流体により製造した単細胞タ
    ン白、動物餌料、添加物、防腐剤、結合剤、アゾトバク
    テリン、保健食品、医薬品。
  12. (12)この餌料はコロイドブロック形で、ウナギおよ
    び他の動物に直接給餌するために採用できる、特許請求
    の範囲第11項記載の餌料。
JP61247258A 1986-04-08 1986-10-17 アンチアンモニア アゾトバクター Granted JPS62239987A (ja)

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EP0241583A3 (en) 1989-03-15
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