JPS63216475A - 乳酸桿菌属細菌の自己溶解活性誘導法 - Google Patents

乳酸桿菌属細菌の自己溶解活性誘導法

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JPS63216475A
JPS63216475A JP5013087A JP5013087A JPS63216475A JP S63216475 A JPS63216475 A JP S63216475A JP 5013087 A JP5013087 A JP 5013087A JP 5013087 A JP5013087 A JP 5013087A JP S63216475 A JPS63216475 A JP S63216475A
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JP
Japan
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lactobacillus
autolytic activity
inducing
autolytic
acid salt
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JP5013087A
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English (en)
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Tadao Taketomo
直生 竹友
Takashi Sasaki
隆 佐々木
Yukio Asami
幸夫 浅見
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Meiji Dairies Corp
Original Assignee
Meiji Milk Products Co Ltd
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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] 本発明は、乳酸桿菌属(la(tobaci flus
)の細菌に対してジカルボン酸塩又はトリカルボン酸又
は二糖以上の糖類の存在下で誘導反応させることを特徴
とする乳酸桿菌属細菌の自己溶解活性誘導法に関する。
[従来の技術] 乳酸菌は古くから食品に広く利用され、その有用性と安
全性は周知の事実である。近年バイオテクノロジーの発
展に伴ない、遺伝的改良などによる乳酸菌の新たな利用
が期待されている。しかしながら、遺伝子工学分野にお
ける乳酸菌の利用は   □他の細菌、微生物に比べ著
しく遅れている。乳酸桿菌に関しては、漸く溶菌酵素を
利用したプロトプラスト化についてその報告が徐々にな
されてきたところである(例えば特開昭59−8808
6、特開昭59−135883 、特開昭60−306
86、特開昭61−280267を参照)。一方本発明
者らも、特定の浸透圧安定刑を用いることによる溶菌酵
素を利用した乳酸桿菌のプロトプラスト化の方法を見出
している(特願昭61−49558、特願昭6l−49
559)。
こうした溶菌酵素は、この分野ではプロトプラストの作
成に用いられているほか、乳酸桿菌や乳酸球菌の菌体内
物質の抽出への利用も可能である。
乳酸菌の物質生産への利用を考える場合、菌体内物質の
効率的で安全な抽出方法を確立することは重要な課題で
ある。現在、抽出にはりゾチーム等の溶菌酵素を利用し
たり、物理的な菌体の破壊などが行われているが、実際
に産業上利用される場合には、添加酵素成分や物理的破
壊に起因する安全性・効率の面で改善されなければなら
ない問題点がある。
全ての微生物は、その菌体内に自己溶解酵素を持ってい
るが、その作用を利用したより効率的で安全なプロトプ
ラスト(オートプラスト)の作成や菌体内物質の抽出方
法が乳酸桿菌以外のいくつかの微生物で研究されてきて
いる(Ogata ejat、、 J、 Fac、 A
gr−、25(4)、 201(1981))。
しかし乳酸桿菌属細菌では、掻く一部の菌を除いては、
効率よい自己溶解活性の誘導が困難であった(Ogat
a et al、、 Agr、 Bfol、 (:he
n+、 KyushuUniv、、 25(4)、 2
01−222(1981))。
乳酸桿菌属細菌において、自己溶解活性を最大りつるで
あろうと考えられる。
[発明が解決しようとする問題点] こうした見地から本発明者らは、乳酸桿菌属細菌の自己
溶解活性の制御・有効利用に関して研究を重ねた結果、
乳酸桿菌属をジカルボン酸塩又はトリカルボン酸塩また
は二糖以上の糖類の存在Fで誘導反応させることにより
、菌体の自己溶解酵素活性を最大に引き出すことに成功
した。この方法を用い、誘導反応時間等とを適宜選択組
み合せることで、乳酸桿菌属細菌のオートプラストの形
成や自己溶解による菌体内物質の抽出に非常に効率的で
有効であることを見出し、本発明を完成するに至ったの
である。
[問題点を解決するための手段] 本発明は■自己溶解活性誘導剤、■乳酸桿菌以外菌、及
び■誘導反応条件の3つの必須構成要件からなる。
これらの構成要件のうち、いずれの構成要件が欠けても
利用しつるような効率的な自己溶解活性を誘導すること
が出来ないのであるが、その中でも最も大きな要件とな
るのが自己溶解活性誘導剤である。
本発明で用いられる自己溶解活性誘導剤は、ジカルボン
酸塩、トリカルボン酸塩又は二糖以上の糖類のいずれか
である。
ジカルボン酸塩およびトリカルボン酸塩は、それぞれナ
トリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム基
金てが有効である。特にその中でもナトリウム塩、カリ
ウム塩が好ましい。
ジカルボン酸塩およびトリカルボン酸塩の使用濃度は、
いずれも0.4−1.0閘程度が好ましい。
二糖以上の糖類としては、シュクロース、ラクトース、
ラフィノース、スタキオース、マルトテトラオース、マ
ルトペンタオース、マルトヘキサオース、マルトヘプタ
オース等が含まれるが、入手の容易さ、経済性等を考慮
するとシュークロースが好ましい。これらの糖類は、0
.2−1.2閘の濃度での使用が好ましい。
このような自己溶解活性誘導剤を用いることにより、他
の構成要件は、最も有効的かつ効率的に使用されつるの
である。これらの自己溶解活性誘導剤はその適応範囲に
おいて、対象である乳酸桿菌属細菌で最も効率的に誘導
される自己溶解活性誘導剤を適宜選択すればよい。
乳酸桿菌属細菌には、全てのものが含まれるが、例を挙
げるとLactobacillus 赳」」弘■邦(以
下、LactobacitlusをLと略記する)、L
眼堕肛旦匹、L、 casei、L、 delbrue
ckii、 L。
fermentum、 L、 helvettcus%
L、 1actis、 L。
凶■山匹四、虱■枯等である。
これら乳酸桿菌属細菌濃度は、細胞懸濁液の状態で誘導
剤が適応範囲内であれば、10’−10”細胞/mlが
適当である。
それぞれの菌株は、通常の培地及び培養条件で培養した
ものを使用してもよいが、特に目的によって培地、条件
を選択することで、より効率的に自己溶解活性を利用し
つる。例えば大量に菌体内物質を抽出する場合には、大
量培養に適した栄養条件の良い培地、培養条件を採用す
ればよいし、オートプラスト作製に用いる場合は、培地
のグルコース濃度を低め(o、i〜0.5 k)に押さ
えればより効率的である。
ただ、培養での菌体の増殖相(growth phas
e)は、対数増殖期(logarithmic pha
se)から定常期(stationary phase
)の初めのものを使用することが効率的である。
誘導反応条件は、先の2つの構成要件が適切に選択でき
れば、pH5〜7、温度は30〜50℃が適当で、特に
pH5,5,45℃付近が最適である。
以上の3つの構成要件をその適応範囲において適宜組合
せることにより、目的に適合する自己溶解活性を誘導す
ることが可能である。
[発明の効果と作用] 本発明の方法を用いることにより乳酸桿菌属細菌の自己
溶解活性を誘導し菌体内物質の抽出、オートプラストの
作製、プラスミドの抽出等が効率的に達成できる。
以下に実験例を示し本発明の効果を更に詳しく説明する
(実験例1) 己′ ゛   いた    ′の り、 bunaric匹878株(明治乳業株式会社保
有株) 0.3!にグルコースを含むLCM培地(Ef
thmiou。
C,、el、 al、、 Dis、、 110258−
267(1962))に0.5!k(V/V)接種して
37℃で20時間静置培養した後、培養液10h+1を
遠心分離(4,000xg、 5分)して集菌した。得
られた湿菌体を0.4Mシュークロースを含む20mM
酢酸ナトリウム緩衝液(pH5,5) 10m1に懸濁
後、45℃で自己溶解活性誘導反応を60分行った。
反応終了後、一定量を採取し水で希釈して浸透圧的に弱
化した細胞を破壊させた。遠心分@(4,000×g、
5分)で未破壊細胞を除き、上清を0.45μmφのメ
ンブランフィルタ−(Millipore社製)に通し
た後、260nmにおける吸光度(以下、0D26゜と
記す)を分光光度計(島津製作所ダブルビームUV−1
90)で、蛋白濃度を1owry法(Lowry、 0
.H,。
et al、 J、 Biol、 Chew、、 19
3.265(1951))にて測定した(標準蛋白質は
牛血清アルブミンを使用)。
比較例として従来の菌体内物質の抽出方法である、外来
の溶菌酵素(ムタノリシンとリゾチーム)で菌体を徹底
的に破壊したものについて、00260と蛋白濃度を上
と同様な方法で測定した。
L、 caμ:i JCM 1134株についても、誘
導剤として0.6Mクエン酸ナトリウム液(pH5,5
)を用いた本発明方法による抽出と、従来の方法による
抽出を行ない、0026゜及び蛋白量を測定した。
以上の結果を表1に示す。
なお、この表における00280及び蛋白濃度の値は、
自己溶解活性誘導時の懸濁液あたりの値に換算したを示
している。
表1 塑878株 0026゜  4.1  4.6表1は本
発明の方法により得られる菌体内可溶化蛋白質、紫外線
部吸収(0026゜)とも、従来の外来酵素により菌体
破壊する方法に匹敵することを示しており、これからみ
て本発明は操作性の面において従来の技術よりも効率的
であることは明らかである。
(実験例2) 己“ ′    いたオートプラストの−L、匝雑肛江
匹878株を用い、グルコース0.396(V/V)を
含むLCM培地に接種し、37℃で16時間静置培養し
た。その後集菌し、0.4Mシュークロースを含む20
mM酢酸ナトリウム緩衝液に添加し、反応温度45℃、
pH5,5で約60分反応させた。
反応後、晃学顕微鏡による形態変化の観察及び高張液と
低張液に懸濁したときの濁度(660止における吸光度
で測定)変化からオートブラスト化を測定した。その結
果、約95%以上の細胞が球状のオートブラストになる
ことが確認された。
以上と同様な方法で菌体を培養し、自己溶解誘導反応を
行なわせてオートブラスト化する場合の培養時のグルコ
ース濃度の最適値を0.1〜1%の範囲で、また、シュ
ークロース以外の誘導剤の効果を調べた。その結果、培
養条件の違いに関しては濃度0.3tのグルコースの培
地で培養した菌体の時が最も効率的であり、またシュー
クロース以外の誘導剤を用いた場合は、オートブラスト
は形成されなかった。
なお、0.4Mシュークロース存在下ではLlacti
s JCM 1106株が、また0、6Mクエン酸塩下
ではり、 casei JCM 1134株及びり、 
己工白m四JCM1149株のオートプラスト形成も効
率よく起こることが観察された。
(実験例3) 一己溶 ゛    いたブースミドのh区匝銘肛江匹8
78株を用い、グルコース1%を含むLCM培地に接種
し、37℃で10時間静置培養した。その後遠心分離(
4、000xg、5m1n)で集菌し、1 mM ED
TAを含むトリス塩酸緩衝液(pH8,0)で洗浄後、
0.4Mシュークロース、lO[11M MgCl2.
10mMCaCl2を含む酢酸緩衝液(pH5,5)に
懸濁し、反応温度45℃で20分反応させた。
し吐肌肛凹JCM1149株、屓計匡JGM 1134
株についても以下の表に示す条件で反応させた。
JCM 1149株     (pH5,5)20mM
  EDTA 反応後の菌体からBirnboimとDoLyの方法の
改良法によりプラスミドの抽出を行った。比較例として
同一条件で培養した各菌体をムタノリシンとリゾシーム
処理してプラスミドを抽出したものを用いた。溶菌酵素
は、プラスミド抽出に最適な条件で反応させた。
抽出したプラスミドは、アガロースゲル電気泳動により
純度を検定し、そのDNA量は0066゜の値から算出
した。結果を表2に示す。
表2 9旦旦 878         135      
   155 (ムタノリシン処理)Lユ 21旦ユ1
旦り且μ JCM  1149        375     
    225(ムタノリシン処理)L、  case
i JCM  1134        240     
    144(リゾチーム 処理)表2から分かるよ
うに、本発明の方法は従来の酵素処理による抽出方法と
比べて同等かそれ以上の収量を示した。
以上の様に本発明の方法を用いれば、自己溶解活性を用
いた乳酸桿菌属細菌の菌体成分の抽出、オートブラスト
の作製、プラスミドの抽出等を従来の方法に匹敵する収
率でかつ、より効率的に行なうことが可能となるのであ
る。
以下に乳酸桿菌属細菌の自己溶解活性誘導法の実施例を
示す。
[実施例] 実施例I L、 肪釦肛旦匹878株を、脱脂粉乳lO%(V/V
)、酵母エキス0.1%(V/V)からなる組成の培地
で前培養(16時間、37℃)した。この前培養液を0
.3%グルコースを含むLCM培地に0.5%(V/V
)接種し、37℃で20時間静置培養した。培養後、培
養液100011を遠心分離(4,000xg、5分)
して集菌し、20+aMトリス塩酸緩衝液(pH7) 
10m1にて2回洗浄した。洗浄後、集めた湿菌体を0
.4Mシュークロースを含む20mM酢酸ナトリウム緩
衝液(pi−15,5)10mlに懸濁した。この懸濁
液を恒温水槽中で45℃で自己溶解活性誘導反応を60
分行なった。
自己溶解活性の誘導に伴なう細胞の浸透圧的弱化の程度
は、濁度の低下で測定した。すなわち60分後の反応液
を0.2o+1採取し、2.8mlの蒸溜水に加え、o
oaaoをスペクトロニック20A(島津ポシュロム社
)で測定し、0分時の濁度と比較して減少率を%で示し
た。
L、 1actis JGM 1106株についても0
.1%グルコースを含む10M培地で培養し、上と全く
同様な方法で濁度の変化を測定した。結果を下の表3に
示す。
表3 9旦互 878          シェークロース 
       92L、  Iactis JCM   1106         シュークロー
ス        91この表に示されるように、どち
らの菌株においても自己溶解の誘導の結果を示す、顕著
な濁度減少が見られた。
なお本実施例の方法に基き、シュークロースの代りにラ
クトース、ラフィノース、スタキオース、マルトテトラ
オース、マルトペンタオースを用いて行なったところ、
データは示さないが各菌体において濁度減少が見られた
実施例2 凰≧凪J(:M 1134株を10M培地で前培養(1
6時間、37℃)した。この前培養液をo、i%グルコ
ースヲ含ムLCM培地ニ0.5%(V/V)接種し、3
7℃で16時間静置培養した。培養後、培養液100o
+1を遠心分離(4,OOOxg、5分)して集菌し、
20mMトリス塩酸緩衝液(pH7) 10m1にて2
回洗浄した。
洗浄後、集めた湿菌体を0.6Mクエン酸ナトリウム緩
衝液(pH5,5) 10011に試験管内で懸濁した
。この懸濁液を恒温水槽中で45℃で自己溶解活性誘導
反応を60分行なった。
自己溶解活性誘導反応の測定は実施例1の方法によった
。結果を表4に示す。
同様にL吋antarum J(:M 1149株につ
いても上と同様の自己溶解活性誘導反応を行ない、濁度
を実施例1と同じ方法で測定した。この結果も表4に合
せて示す。この表に示されるように、自己溶解の誘導の
結果に基く顕著な濁度の減少が観察された。
表4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 [1]乳酸桿菌属(¥Lactobacillus¥)
    の細菌に対してジカルボン酸塩又はトリカルボン酸又は
    二糖以上の糖類の存在下で誘導反応させることを特徴と
    する乳酸桿菌属細菌の自己溶解活性誘導法。 [2]ジカルボン酸塩がコハク酸塩又はリンゴ酸塩であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の乳酸桿
    菌属細菌の自己溶解活性誘導法。 [3]トリカルボン酸塩がクエン酸塩であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の乳酸桿菌属細菌の自
    己溶解活性誘導法。 [4]二糖以上の糖類がシュークロースであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の乳酸桿菌属細菌の
    自己溶解活性誘導法。 [5]誘導反応をpH5〜7、反応温度が30〜50℃
    で行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の乳
    酸桿菌属細菌の自己溶解活性誘導法。
JP5013087A 1987-03-06 1987-03-06 乳酸桿菌属細菌の自己溶解活性誘導法 Pending JPS63216475A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995035389A1 (en) * 1994-06-17 1995-12-28 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Method for introduction of genetic material into microorganisms and transformants obtained therewith
WO2022230476A1 (ja) * 2021-04-28 2022-11-03 キリンホールディングス株式会社 乳酸球菌の増殖促進剤

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