KR900000523B1 - 발효법에 의한 l-글루타민산의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

발효법에 의한 L-글루타민산의 제조방법

본 발명은 발효법에 의한 L-글루타민산의 제조방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 발효 배지에 사용되는 탄소원으로 기존의 사탕수수당밀(Cane Molasses 이하 CM이라 칭함)에 하이테스트당밀(High Test Molasses 이하 HTM이라 칭함)을 혼합 사용하여 고수율로 L-글루타민산을 생산하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 L-글루타민산을 생산하기 위한 발효과정에 있어서, 높은 수율을 얻기 위해서는 배지중의 비오틴(Biotin) 또는 비오틴 활성물질을 균체증식에 필요한 양 이하로 제한할 필요가 있으므로, CM(비오틴 함유량 : 0.4-1.2mg/Kg)이나 BM(사탕무우당밀 Beet Molasses 비오틴함유량 : 0.02-0.08mg/Kg)과 같이 비오틴을 다량함유한 물질을 탄소원으로 하여 L-글루타민산을 생산하는 경우에 있어서는 항생물질 또는 계면활성제 등의 비오틴 활성 억제제를 배양중 적당한 시기에 배지에 첨가하여 L-글루타민산 발효를 진행시키는 방법이 널리 행해지고 있다.

HTM은 사탕수수즙을 석회를 이용하여 청등화한 후, 황산 또는 효모를 사용해서 부분적으로 전화한 다음, 서당(庶糖)이 결정화하지 않도록 직접 증발시켜서 얻은 짙은 색의 시럽상의 물질로써 HTM을 이용한 L-글루타민산 발효방법은 일특소40-873호 등에서와 같이 단독으로 사용한 예는 있으나 이 방법은 무기염 함량이 떨어져 무기염을 첨가하여야 하는 번거로움 및 제조원가가 높고 당밀과의 혼합사용시보다 수율이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명자등은 CM과 HTM을 3:7에서 5:5까지의 범위의 비율로 혼합하여 배지의 탄소원으로 사용할 경우 종래의 기술에서보다 고수율로 L-글루타민산을 생산할 수 있다는 사실을 발견하고 발명을 완성하게 되었다.

즉, 본 발명자등은 L-글루타민산 생산균의 배양에 있어서 증식초기에는 균을 증식시키기에 용기한 각종의 영양물질이 적당히 함유되도록 CM의 비율을 높여, HTM가 배지에 혼합사용하여 균의 배양을 행하고, 추가당에 사용하는 탄소원은 L-글루타민산의 생성에 유리하도록 HTM의 비율을 높여 CM과 혼합사용함으로써 고수율로 L-글루타민산을 얻을 수 있었다.

본 발명을 좀더 상세히 설명하면, 당밀을 주탄소원으로 하는 배지에 L-글루타민산 생산능을 가진 세균을 배양하고, 배양초기 내지 대수증식기 말기까지의 적당한 시기에 비오틴 활성 억제제로서 항생물질 또는 계면 활성제를 첨가하여 배양을 계속하여 배지중에 생성축적된 L-글루타민산을 단리하는 L-글루타민산의 제조방법에 있어서, L-글루타민산의 생산에 필요한 균체를 확보하기 위한 대수증식기 말기 이전에는 증식력의 왕성한 적정량의 균제를 확보하기 위해 생육인자인 비오틴 및 기타 미량영양원을 상당량포함하는 배지가 요구되므로 주탄소원으로 비오틴 함량이 비교적 높고 기타 영양원도 다량함유된 CM의 혼합비를 높이는 반면, 당도는 높으나 비오틴이나 영양원이 부족한 HTM의 비율을 낮추어야 하기 때문에, CM : HTM을 8:2-6:4가 되도록 조절하고, 대수증식기 말기 이후의 L-글루타민산 생성기에는 L-글루타민산 생성에 유리하도록 비오틴을 최소량으로 억제해줌과 동시에 균체의 L-글루타닌산 생산능력 및 생균체의 활성역가 유지에 필요한 생체유지 에너지의 생합성에 요구되는 최소한의 영양분을 공급해 줄 필요가 있으므로, CM:HTM을 5:5-2:8이 되도록 혼합 사용함으로써 높은 수율로 L-글루타민산을 생산해 낼 수 있다.

결론적으로, 본 발명은 L-글루타민산 발효배지의 탄소원으로서 CM 및 HTM을 3:7-5:5이 되도록 혼합사용하되, 배양초기 이용배지(본배지)에는 CM과 HTM을 8:2-6:4의 비율이 되도록 조정하여 주고, 대수증식기 말기 이후에 사용되는 추가당에는 CM과 HTM을 4:6-2:8의 비율이 되도록 조정하여주어, 고수율로 L-글루타민산을 생성축적시키는 것을 요지로 한다.

본 발명에 사용된 L-글루타민산 생산균은 브레비박테리움속 또는 코리네박테리움속의 비오틴 요구성 균주로서, 예를들면, 브레비박테리움 플라붐 ATCC 14067, 브레비박테리움 락토퍼멘툼 ATCC 13869, 브레비박테리움 티바리카툼 ATCC 14020, 브레비박테리움 사카로리티컴 ATCC 14066, 코리네박테리움 글루타미컴 ATCC 13032 및 코리네박테리움 아세토애시도피룸 ATCC 13807이다.

본 발명에 있어서, 사용된 배지는 CM과 HTM을 탄소원으로 하고 있으며, 질소원으로는 유안, 암모니아가스, 요소등이며, 대두박 단백가수분해액, CSL(Corn Steep Liquor), 참치 엑기스 등을 질소 및 미량 영양원의 보조 공급원으로 사용했으며, 무기물질로서 인산염, 마그네슘염, 철이온 및 망간이온을 미량 첨가하였으며, 티아민등의 미량영양소를 적절히 사용하였다.

또한, 비오틴 활성억제제로 페니실린 G, F, K, O, V, X등의 각 페니실린제 및 폴리옥시 에틸렌소르비탄 모노팔미테이트산, 폴리옥시 에틸렌 소르비탄모노스테아레이트산 등의 비이온성 계면활성제를 사용하였다. 배양을 호기적 조건하에서 행하였고, 배양온도는 30-40℃, 배양중 PH는 6-8로 조절하였다. 추가당의 첨가방법은 배양도중 배양액중의 당농도가 10-20g/l가 되는 시점에서 연속적 또는 5-6회 간헐적으로 첨가하였다.

[실시예 1]

CM 및 HTM의 혼합 사용비를 변화시켜 환원당으로서 100mg/ml, KH₂PO₄15g/dl, MgSO₄·7H₂O 0.5g/dl, FeSO₄·7H₂O 1mg/dl, MnSO₄·4H₂O 1mg/dl, CSL 20mg/ml 티아민 염산염 15ug/dl(PH 7.0)의 조성을 갖는 배지를 조제하여, 그 1.5l씩을 5l용 쟈-퍼멘터에 넣고 120℃에서 20분간 가열살균하였다. 이 배지에 브레비박테리움 플라붐 ATCC 14067을 접종하고 31.5℃에서 통기 교반배양을 행하였다. 배양 5시간 후에 페니실린 G를 0.8unit/ml의 농도가 되도록 첨가하였다. 배양중에는 암모니아가스를 쟈-퍼멘터에 적절히 첨가하여 배양액을 PH 7-8로 유지시켰다.

배양액중의 당농도가 1-2%(W/V)가 되면 CM 및 HTM이 혼합사용비율을 변화시켜 미리 조제된 추가당을 축차적으로 첨가하여 30시간 배양후 발효를 종료하였다. 배양액중에 축적된 L-글루타민산을 정량하고, 대당수율을 계산하여, 그 결과를 표1에 기재하였다.

[표 1]

[실시예 2]

실시예 1과 동일한 조성으로 배지를 조제하여, 13l씩을 30쟈-퍼멘터에 넣고 120℃에서 15분간 가열 살균한 후 이 배지에 브레비박테리움 락토퍼멘툼 ATCC13869를 접종하여 31.5℃에서 통기 교반을 행하고 배양개시후 6시간 후에 폴리옥시에틸렌모노팔미 테이토산을 3mg/ml의 농도가 되도록 첨가한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다. 배양액중에 축적된 L-글루타민산을 정량하고, 대당수율을 계산하여 그 결과를 표2에 기재하였다.

[표 2]

[실시예 3]

실시예 1과 동일한 조성으로 조제하여 준비된 배지에 코리네박테리움 글루타이컴 ATCC 13032를 접종하여 실시예 2와 동일하게 배양하였다. 배양액중에 축적된 L-글루타민산을 정량하고, 대당수율을 계산하여 그 결과를 표3에 기재하였다.

[표 3]

Claims (3)

1. L-글루타민산 생산균을 배양하는 배지의 탄소원으로서 사탕수수당밀, 하이테스트당밀을 혼합사용하되, 그 사용비율을 3:7에서 5:5까지의 범위로 하여 글루타민산 생산균을 배양함을 특징으로 하는 발효법에 의한 L-글루타민산의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 균체증식기에는 사탕수수당밀과 하이테스트당밀을 8:2-6:4로 함을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, L-글루타민산 생성기에는 사탕수수당밀과 하이테스트당밀을 4:6-2:8로 함을 특징으로 하는 방법.