KR100280189B1 - 세팔로스포린 c를 생산하는 미생물 및 이를 이용한 세팔로스포린 c의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세팔로스포린 C를 생산하는 미생물 및 이를 이용한 세팔로스포린 C의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 미생물 세팔로스포리움 아크레모니움 KFCC 10802은 세팔로스포리움 아크레모니움 KFCC 10782의 변이주로서 포도당의 유사체인 2-디옥시글루코스에 내성을 가지며 배지에 첨가하는 주요 탄소원 및 에너지원으로서 혼합오일 대신 설탕을 이용하여 고농도로 세팔로스포린 C를 생산하며 이를 이성화액당, 설탕, 콘스팁리커, 땅콩분 등이 함유된 배지중에서 배양하여 세팔로스포린 C를 고농도 생산시키는 제조방법에 관한 것이다.

Description

세팔로스포린 C를 생산하는 미생물 및 이를 이용한 세팔로스포린 C의 제조방법

본 발명은 세팔로스포린 C를 생산하는 미생물 및 이를 이용한 세팔로스포린 C의 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 세팔로스포리움 아크레모니움 KFCC 10782의 변이주로서 포도당의 유사체인 2-디옥시글루코스에 내성을 가지며 탄소원 및 에너지원으로써 혼합오일 대신 설탕을 이용하여 고농도의 세팔로스포린 C를 생산하는 미생물과 이러한 미생물을 이성화액당, 설탕, 콘스팁리커(corn steep liquor), 땅콩분 등이 함유된 배지에서 발효 배양하여 세팔로스포린 C를 고농도로 생산하는 세팔로스포린 C의 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 미생물을 이용하여 세팔로스포린 C를 생산하는 방법으로 혼합오일을 주된 탄소원 및 에너지원으로 사용하고 있었으며, 이러한 방법은 포도당, 설탕을 탄소원으로 사용했을 경우 야기되는 대사산물 억제작용(Catabolite Repression)이 낮기 때문에 세팔로스포린산 C를 고농도를 얻을 수 있는 장점이 있다. 그러나 혼합오일을 배지 성분으로 사용할 경우, 전체 배지 비용중 이것이 차지하는 비용이 약 50%정도로 매우 고가의 원료이며, 계절별, 산지별, 품종별로 원료 품질의 변화가 매우 심하므로 발효공정에서 많은 영향을 미쳐 세팔로스포린 C의 생산성을 저하시키는 단점이 있다.

이에 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하고자, 혼합오일보다 값싸고 안정된 품질을 보유한 설탕을 주된 탄소원과 에너지원으로 이용하여 세팔로스포린 C를 고농도로 배지중에 축적할 수 있는 변이주를 개발하였으며, 이러한 균주는 포도당과 설탕의 대사산물에 의한 억제내성을 지닌다는 것을 밝혀내었다.

따라서, 본 발명에서는 당에 의한 대사산물 억제작용이 해제되고 설탕을 탄소원 및 에너지원으로 이용하는 세팔로스포린 C 생성능이 뛰어난 미생물을 얻어 본 발명을 완성하였다.

본 발명은 포도당의 유사체인 2-디옥시글루코스의 농도가 0.05% 이상인 조건에서 생육가능하고, 탄소원 및 에너지원으로써 설탕 10∼15%를 함유하는 배지중에서 세팔로스포린 C를 생산하는 미생물인 세팔로스포리움 아크레모니움 KFCC 10802를 이성화액당, 설탕, 땅콩분, 콘스틸리커 등이 함유된 배지중에서 배양하여 세팔로스포린 C를 고농도를 생산함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 미생물은 세팔로스포리움 아크레모니움 KFCC 10782를 친주로 하여 자외선조사, N-메틸-N′-니트로-N-니트로소구아니딘(NTG) 등의 변이유발제로 통상적인 방법에 따라 처리한 후, 2-디옥시글루코스가 0.01∼0.5%의 농도를 함유되어 있는 한천배지(설탕 10g/1, 황산 마그네슘 0.5g/1, 인산제1칼륨 0.5g/1, 인산제2칼륨 1g/1, pH 7.0)에서 10∼15일간 배양하였다. 이때 고농도의 2-디옥시글루코스가 함유된 배지에서 대부분의 균주는 생육할 수 없으나 2-디옥시글루코스에 대해 내성을 갖는 균주는 생육이 가능하므로, 이에 2-디옥시글루코스가 최소 저해농도(Minimum Inhibitory Concentration, MIC)로 함유된 배지에서 자라는 균주를 분리하였다. 그런 다음 2-디옥시글루코스 내성균주 중 세팔로스포린 C 생산성이 향상된 변이주를 분리하여 이를 1993년 12월 1일자로 한국종균협회에 기탁하였다(균주명 : 세팔로스포리움 아크레모니움, 기탁번호 : KFCC 10802). 상기 균주의 균학적 성질은 2-디옥시글루코스에 대한 내성, 설탕 이용성 및 세팔로스포린 C 생산성을 제외하고는 친주의 성질과 동일하다.

본 발명에 따른 미생물 KFCC 10802의 특성은 하기 표에 기재된 바와 같다.

1. 2-디옥시글루코스에 대한 내성

KFCC 10782와 KFCC 10802을 2-디옥시글루코스의 함량을 변화시킨 한천배지 중에서 배양하였으며, 생육여부에 따라 2-디옥시글루코스에 대한 내성을 하기 표 1에서 나타낸 바와 같이 비교하였다.

〈 = : 생육, - : 생육치 못함 〉

[표 1]

2. 혼합오일과 설탕의 이용성 비교

KFCC 10782와 KFCC 10802의 혼합오일과 설탕의 이용성을 비교하기 위하여, 혼합오일을 함유한 발효배지와 설탕을 함유한 발효배지를 각각 500ml용 삼각 플라스크에 22ml씩 분주하고, 살균 후 종균을 식균하여 25℃에서 230rpm으로 8일간 진탕 배양하였다. 배양결과 각 균주의 세팔로스포린 C 생산능을 하기 표 2에서 나타내었다.

[표 2]

3. 설탕에 대한 초기 농도 효과

배지중 설탕의 초기 농도에 따른 본 발명의 균주인 KFCC 10802의 세팔로스포린 C의 생산성을 알아보기 위하여, 설탕을 함유한 발효배지를 하기 실시예 1의 방법으로 배양하였고, 이때 추가당은 5%를 넘지않는 범위에서 1∼4회 첨가하였다. 배양결과는 하기 표 3에서 나타내었다.

[표 3]

이하, 본 발명을 하기 실시예에서 좀 더 구체적으로 설명한다.

[실시예]

본 발명에서 사용한 배지성분은 하기 표 4∼표 6과 같다.

[표 4]

[표 5]

[표 6]

친주인 KFCC 10782와 본 발명의 균주인 KFCC 10802를 하기 발효방법에 따라 배양하여 세팔로스포린 C 생성량을 측정하였다.

상기 표 4의 1차 종배지를 50ml씩 500ml 용량의 진탕용 삼각플라스크에 넣고, 살균시킨 후 균주를 식균하여 30℃에서 220rpm으로 90∼96시간 1차 종배양하였다.

상기 표 5의 2차 종배지를 7-L 용량의 시험용 발효조에 각 5-L씩 분주하고 121℃에서 30분간 살균, 냉각시킨 후 1차 종배양에서 얻은 배양완료액을 15ml씩 접종한 다음, 매분당 0.5∼1.01의 공기를 공급하면서 30℃에서 600∼900rpm으로 80∼90시간 2차 종배양하였다.

상기 표 6의 발효배지를 30l 용량의 시험용 발효조에 19.4l 씩 분주하고 121℃에서 30분간 살균, 냉각시킨 후 2차 종배양액을 1.6l씩 접종한 후 매분당 0.5∼1.0l의 공기를 공급하면서 300∼600rpm, 25∼30℃에서 140시간 발효 배양하였다. 배양중 pH는 암모니아수를 사용하여 5.0∼6.0으로 조절하였다. 배양 완료후 배지중의 세팔로스포린 C의 농도는 다음과 같다.

이와 같이 본 발명의 미생물 KFCC 10802는 탄소원 및 에너지원으로써 혼합오일 대신 설탕을 이용하여 세팔로스포린 C를 고농도로 생산할 수 있었다.

Claims (2)

1. 포도당의 유사체인 2-디옥시글로코스의 농도가 0.05% 이상인 조건에서 생육 가능하고, 탄소원 및 에너지원으로써 설탕 10∼15%를 함유하는 배지중에서 세팔로스포린 C를 생산하는 미생물인 세팔로스포리움 아크레모니움 KFCC 10802.
2. 이성화액당, 설탕, 땅콩분, 콘스팁리커(corn steep liquor)등이 함유된 배지중에서 세팔로스포리움 아크레모니움 KFCC 10802를 배양하여 세팔로스포린 C를 생산하는 것을 특징으로 하는 세팔로스포린 C의 제조방법.