JPS6391075A - 糸状菌の培養方法およびその装置 - Google Patents

糸状菌の培養方法およびその装置

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JPS6391075A
JPS6391075A JP23775186A JP23775186A JPS6391075A JP S6391075 A JPS6391075 A JP S6391075A JP 23775186 A JP23775186 A JP 23775186A JP 23775186 A JP23775186 A JP 23775186A JP S6391075 A JPS6391075 A JP S6391075A
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茂田井 宏
Yaichi Fukushima
弥一 福島
Mitsuhiro Kaneko
金子 充宏
Tetsuro Fukase
哲朗 深瀬
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    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02Stirrer or mobile mixing elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
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    • C12M41/22Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes in contact with the bioreactor walls

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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〕 この発明は培養槽内で糸状菌を培養する方法。
特に液体培地を用いて糸状菌を液体培養する方法に関す
るものである。
〔従来の技術〕
第4図は例えば産業図書(株)発行[バイオリアクター
Jに記載された従来の培養装置を示す断面図である。図
において、1は培養槽で、整形円筒状に形成され、内部
に培養液2を入れて培養を行うようになっている。培養
槽1の培養液2の液面3より下部の外周には温度調節用
ジャケラ!−4が設けられ、冷熱媒出入口5,6が」−
下に連絡している。また培養槽1内の液面下にはコイル
7が設けられ、上下に冷熱媒出入口8,9に連絡してい
る。培養槽1には培養液中で回転する攪拌機lOが設け
られ、その下側に通気管11が開口している。
培養槽1の上部には仕込口12、のぞき窓13、接種口
14、排気口15および光取入口16が設けられており
、下部には収穫口17が設けられるとともに、液輸送管
18が開口している。19は培養槽1の内壁に等間隔で
放射状に設けられた邪魔板、20は試料採取管である。
上記の培養装置において糸状菌の培養を行う方法は、仕
込口12から培養槽1に培養液2を仕込み、接種口14
から糸状菌を接種し、攪拌機10を回転させて培養液2
を攪拌し、ジャケット4および(または)コイル7に冷
媒または熱媒を導入して培養液2を冷却または加湿して
培養適温に維持し、糸状菌の培養を行う。培養適温に維
持するために冷却を要する場合には、冷熱媒出入口6お
よび(または)9から冷却水等の冷媒を導入し、冷熱媒
出入口5および(または)8から排出する。加温する場
合は逆方向に温水、然気等の熱媒を導入、排出する。培
養を行った培養液は連続的、間・公的またはバッチ式に
収穫口17から取出す。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来の培養装置においては、発泡に対する
対策は機械消泡材、消泡剤の自動添加等により可能であ
るが、J8養微生物の壁面付着に関しては防止策がとら
れていないため、糸状菌の培養の場合には、培養槽1の
培養液2の液面3より上の」一部壁面21に画境22が
付着して生長する。
微生物の壁面付着は糸状菌に特に発生しやすい問題で、
糸状菌の液体培養を困難にしている大きな要因である。
このような糸状菌の壁面付着は培養液2の液面3付近に
起こりやすく、液面3の1/2以上を覆い、かつ壁面2
1の全面に付着することもある。したがって培養槽1の
上部より添加されるρ1(調整剤や栄養源が培養液2に
まで到達しないこともある。
また画境22が壁面21に付着すると、培養液中の菌体
濃度が減少し、極端な場合には大部分の菌体が壁面21
に付着し、培養液2中には存在しなくなることもある。
このため、■培養時間が長くなる、■生産物の生成速度
が低下する、■培養の再現性が悪くなる。■付着菌体が
死滅腐敗し、培養条件を狂わせるなどの問題点があった
9 この発明は上記問題点を解決するためのもので、培養槽
壁面への画境の付着がなく、効率よく培養を行うことが
可能な糸状菌の培養方法および装置を提供することを目
的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は次の糸状菌の培養方法およびその装置である
(1)培養槽内で糸状菌を培養する方法において、培養
槽内の培養液の液面より」一部の壁面を前記糸状菌の培
養適温より低い温度に維持して培養することを特徴とす
る糸状菌の培養方法。
(2)糸状菌を培養する培養槽と、この培養槽内の培養
液を前記糸状菌の培養適温に維持する装置と、前記培養
槽の培養液の液面より上部の壁面を前記糸状菌の培養適
温より低い温度に維持する装置とを有することを特徴と
する糸状菌の培養装置。
本発明において培養の対象となる糸状菌としては特に制
限はなく、アスペルギルス属、ペニシリウム属、ムコー
ル属、リゾープス属、モナスカス属等に屈する糸状菌の
すべてが培養の対象となる。
培養培地としては通常の糸状菌培養に用いられる液体培
地が使用でき、粘度が高いものでもよい。
培養条件は通常の糸状菌培養に採用されている条件がそ
のまま採用でき、糸状菌の種類(属、種。
株等)によって異なるが、一般的には培地ρ113〜8
、培養温度20〜40℃、培養時間15時間程度以上で
ある。
本発明ではこのような糸状菌の培養を培養槽で行う場合
、培養槽内の培養液を糸状菌の培養適温に維持するとと
もに、培養液の液面より−1一部の壁面を上記培養適温
より低い温度に維持して培養を行う。培養適湿は糸状菌
の種類によって異なるが、一般的には上記培養温度であ
る20〜40℃の範囲に入る。培養適温より低い温度は
この温度より低い温度であるが、一般的には15℃以下
が好ましく、10℃以下が特に好ましい。
培養槽内の培養液を糸状菌の培養適温に維持する装置と
しては、通常採用されている冷却または加温用のジャケ
ット、コイル等があげられる。培養液の液面より上部の
壁面を糸状菌の培養適温より低い温度に維持する装置と
しては、冷却用ジャケット、冷却用コイル、冷媒噴出ヘ
ッダ等があげられろ。
〔作 用〕
培養液を糸状菌の培養適温に維持し、培養液の液面より
上部の壁面を培養適温より低い温度に維持して糸状菌の
培養を行うと、攪拌等により上部壁面に菌体が付着して
も、壁面が培養Xi!!i温より低い温度に維持されて
いるので、上部壁面における糸状菌の増殖はなく、画境
は付着しない。一方。
培養液は培養適温に維持されているため、培養液中で糸
状菌が増殖し、効率のよい培養が行われる。
〔実施例〕
以下、この発明を図面の実施例によって説明する。第1
図ないし第3図は別の実施例による培養装置を示す断面
図であり、第4図とほぼ同様の構造になっているが、細
部を省略して概略的に図示さ九ており、第4図と同一符
号は同一または相当部分を示している。
培養槽1は培養液2を糸状菌の培養適温に維持する装置
として、培養液2の液面3より下部の外周に温度調節用
ジャケット4が設けられて、冷熱媒出入口5,6が上下
に連絡しているのは従来のものと同様であるが、培養液
2の液面3より上部の上部壁面21を糸状菌の培養適温
より低い温度に維持する装置として、第1図では上部壁
面21の外周に冷却用ジャケット23が設けられ、その
上部に冷媒出口24.下部に冷媒入口25が連絡してい
る。
第2図では上部壁面21の外周に冷却用コイル26が巻
かれて、冷媒出口24および冷媒人口25に連絡してお
り、冷却用コイル26はカバー27内に充填されたガラ
スウール等の保冷材28により覆われている。
第3図では培養槽1内の上部に冷媒噴出ヘッダ29が設
けられ、冷媒管30の冷媒を上部壁面21に噴射するよ
うになっている。冷媒管30の冷媒としては専用の冷媒
のほかに、2点鎖線で示すように培養液または上部のガ
スを循環系31から冷却装置32で冷却して循環するよ
うにしてもよい。第1図ないし第3図では培養液2中の
コイル7は図示されていないが、これはあってもなくて
もよい。Mは攪拌機lOを回転させるモーターを示す。
他の枯成は第4図と同様である。
上記の培養装置において糸状菌の培養を行う方法は、従
来と同様に培養槽1に培養液2を仕込むとともに、糸状
菌を接種し、攪拌機10を回転させて培養液2を攪拌し
、ジャケット4および(または)コイル7に冷媒または
熱媒を導入して培養液2を冷却または加沢して培養適温
に維持する。同時に第1図においては冷媒入口25から
冷却用ジャケット23に冷媒を供給し、冷媒出口24か
ら排出して上部壁面21を冷却し、これにより培養適温
より低い温度に維持する。第2図では同様に冷媒人口2
5から冷却用コイル26に冷媒を通して上部壁面21を
冷却するが、保冷材28により保冷を行い、冷却効果を
高める。また第3図では冷媒管30の冷媒を冷媒噴出へ
ソダ29から噴出させて上部壁面21を冷却する。冷媒
として培養液または−に部のガスを利用する場合は循環
系31から冷却装置32を通して冷却し循環する。
こうして培養液を培養糸状菌の培養適温に維持し、培養
液の液面より上部の壁面を培養適温より低い温度に維持
して糸状菌の培養を行うと、攪拌等により、L部壁面2
1に菌体が付着しても、壁面が培養適温より低い温度に
維持されているので、上部壁面21における糸状菌の増
殖はなく、画境は付着しない。一方、培養液2は培養適
温に維持されているため、培養液中で糸状菌が増殖し、
効率のよい#′f養が行われろ。
上記のように画境の壁面付着を防止することにより、基
本的には増殖した菌体がすべて液内に存在することにな
るため、菌体の増殖速度が速くなるとともに、生産物の
生成速度が速くなり、また培養条件の制御が容易となり
、培養の再現性も高くなる。
試験例 3Q容の糟内の液面上部の外周壁面に冷却用コイル26
を巻付けた培養槽1に、可溶性殿粉1.25%(w/v
)、ペプトン1.29%(w/v)、にI+、[’0.
0.5%(w/v)およびMP、SO2・7+1.00
.01%(w/v)を含む培養液(培地)2Qを投入し
、これを120℃で20分間加熱殺菌後30℃に冷却し
たものに、アスペルギルス・オリゼーIAM2673を
予めフスマ含有培地で培養した培養菌体1gを接種し、
次いで培養槽1に配設した冷却用コイル26により上部
壁面21を5℃に冷却し、400r、p、Il+−で攪
拌しツツ、通気filV、V、M、、培養温度28℃程
度で10日間培養を行ったところ、培養槽の上部壁面に
は糸状菌の菌糸状菌塊は肉眼的に全く認められなかった
(培養液中の菌糸体量; 15.OgIQ−培養液)。
なお、培養槽の上部壁面21を冷却しない場合は、培養
槽1の上部壁面に著しく糸状菌の菌糸状菌塊の生成が見
られ、その付着量は20.0g/2−培養液(乾燥重量
)であった(培養液中の菌糸体量; 2.5g/ト培養
液)。
以上の結果より、培養槽に上部壁面を冷却することによ
り、画境の付着が防止されることがわかる。
なお、上記説明において、培養液を培養適温に維持する
装置および上部壁面を培養適温より低い温度に維持する
装置は図示のものに限らず、他の類似の手段であっても
よい。また本発明は培養された糸状菌を目的物とする場
合、および糸状菌の生産物を目的物とする場合、ならび
に両者を目的物とする場合のいずれの場合にも適用でき
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、培養槽内の培養液の液面より上部の壁
面を前記糸状菌の培養適温より低いn度に維持して培養
するようにしたので、培養槽の壁面への画境の付着を防
止し、効率よく糸状菌の培養を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図は本発明の別の実施例による培養装
置を示す断面図、第4図は従来の培養装置を示す断面図
である。 各図中、同一符号は同一または相当部分を示し、1は培
養槽、2は培養液、4はジャケット、21は上部壁面、
23は冷却用ジャケット、26は冷却用コイル、28は
保冷材、29は冷媒噴出ヘッダである。 代理人 弁理士 柳 原   成 29: y+tJl、’lエヘッダ 第4図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)培養槽内で糸状菌を培養する方法において、培養
    槽内の培養液の液面より上部の壁面を前記糸状菌の培養
    適温より低い温度に維持して培養することを特徴とする
    糸状菌の培養方法。
  2. (2)液面より上部の壁面の温度が15℃以下である特
    許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)糸状菌を培養する培養槽と、この培養槽内の培養
    液を前記糸状菌の培養適温に維持する装置と、前記培養
    槽の培養液の液面より上部の壁面を前記糸状菌の培養適
    温より低い温度に維持する装置とを有することを特徴と
    する糸状菌の培養装置。
  4. (4)培養適温に維持する装置が冷却もしくは加温用の
    ジャケットまたはコイルである特許請求の範囲第3項記
    載の装置。
  5. (5)培養適温より低い温度に維持する装置が冷却用ジ
    ャケット、冷却用コイルもしくは冷媒噴出ヘッダである
    特許請求の範囲第3項または第4項記載の装置。
JP23775186A 1986-10-06 1986-10-06 糸状菌の培養方法およびその装置 Granted JPS6391075A (ja)

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