JP3118175B2 - 5−アミノレブリン酸生産菌及びその選抜方法 - Google Patents
5−アミノレブリン酸生産菌及びその選抜方法Info
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Description
植物成長調節剤として有用な5−アミノレブリン酸を高
濃度で蓄積可能な微生物及びその選抜方法に関するもの
である。
ミノレブリン酸は、広く生物圏に存在し、生体中でテト
ラピロール化合物の前駆体として重要な役割を果たして
いる化合物である。さらに、5−アミノレブリン酸は、
除草作用、殺虫作用、植物成長調節作用、植物の光合成
増強作用等を示し、しかも人畜に対して毒性を示さず、
分解性が高いため環境への残留性もないことから除草
剤、殺虫剤、植物成長調節剤、植物の光合成増強剤とし
て有用であることが報告されている(特開昭61−50
2814号、特開平2−138201号公報等)。
ストが高いため、除草剤、殺虫剤、植物成長調節剤、植
物の光合成増強剤として使用するには実用性に欠ける
(CHEMICAL WEEK/OCTOBER, 29,1984)。このような現状
において、多くの化学合成法が提案されている(例え
ば、特開平2−76841号公報)が、未だ十分実用的
とは言えない。一方、ロドバクテリウム属、プロピオニ
バクテリウム属、メタノバクテリウム属、メタノサルシ
ナ属等に属する微生物を用いた5−アミノレブリン酸の
製造方法が提案されている。このうち、プロピオニバク
テリウム属、メタノバクテリウム属、メタノサルシナ属
に属する微生物を用いる方法では、生産性が非常に低
く、満足できるものではない(特開平5−184376
号公報)が、紅色非硫黄細菌に属するロドバクテリウム
属が高い5−アミノレブリン酸蓄積を示すことが知られ
ている。
た場合、光照射下、炭素源及び窒素源等を含有する従属
栄養下で増殖させることが5−アミノレブリン酸や光合
成色素の生産性向上の点から好ましいが、光を照射する
とコストアップとなり、また、安価なグルコース等の糖
類を用いると極端に生産性が低下する等の問題点があ
る。そこで、さらに5−アミノレブリン酸生産性の高い
微生物が望まれている。
(N−メチル−N′−ニトロ−N−ニトロソグアニジ
ン)処理等により変異させたある種の変異株が、光照射
なしで5−アミノレブリン酸を生産することが知られて
いるが、これらの変異株では変異による副次的な効果に
より、菌体の生育度が減少する場合があり、5−ALA
の生産速度を高めるための改善が望まれている。
発明者らは鋭意検討を行なった結果、光照射下で増殖す
る微生物のうち、光非照射下においてもなお光合成色素
の生成を示す微生物の中から著量の5−アミノレブリン
酸を蓄積する微生物を見出し、本発明を完成するに至っ
た。
養条件下において光合成色素生産能を有し、生じたコロ
ニーの周縁部にまで光合成色素が広がることを特徴とす
る、ロドバクター・セファロイデス CR−002と命
名され、FERM P−15312として寄託された5
−アミノレブリン酸生産菌を提供するものである。ま
た、本発明は、光照射下で増殖する微生物から、光非照
射下における光合成色素生産能を指標とし、生じたコロ
ニーの周縁部にまで光合成色素が広がったものを選抜す
ることを特徴とする5−アミノレブリン酸生産菌の選抜
方法を提供するものである。
産菌(以下、「本発明微生物」という)は、ロドバクタ
ー属に属し、光非照射下において光合成色素生産能があ
れば、その起源は特に制限されない。光非照射下として
は、光照射を行なわない状態であれば特に制限されない
が、光を遮った暗所下であることが好ましい。
色素を生産する条件は、栄養培地上、すなわち従属栄養
下であることが望ましい。この従属栄養下としては、本
発明微生物が生育しうる栄養条件下であれば特に制限さ
れないが、グルコース等の糖類やエタノール等のアルコ
ール類、酢酸等の安価な有機酸類を炭素源とする栄養培
地での培養とすることが培地コストを抑制することから
好ましい。
る微生物から、光非照射下における光合成色素生産能を
指標として微生物を選抜し、これが5−アミノレブリン
酸生産能力があるか否かをもってスクリーニングするこ
とにより分離することができる。
類、アルコール類又は有機酸類を炭素源とする栄養培地
で行なうのが好ましい。従って、光照射下における培地
と光非照射下における培地は特に変更する必要はない。
無の確認は、光非照射下、好ましくは暗所で栄養培地で
微生物を培養し、コロニー色が赤色を呈し、その着色が
コロニーの周縁部にまで広がっているか否かで行なうの
が好ましい。また、5−アミノレブリン酸生産能力の有
無の確認は、光非照射下、好ましくは暗所でグリシン及
びレブリン酸を含む栄養培地で微生物を培養し、培養液
中に5−アミノレブリン酸が生成しているか否かを判定
すればよい。
取された微生物含有試料を接種して、約100〜10,
000ルクス、好ましくは200〜5,000ルクスの
光照射下で静置培養する。当該液体培地には、一般的な
培地成分を使用することができる。すなわち、炭素源と
しては、例えばグルコース、アラビノース、キシロー
ス、マンノース、フラクトース、蔗糖、麦芽糖、乳糖等
の糖類;エタノール等のアルコール類;酢酸等の有機酸
等が挙げられる。また、窒素源としては硝酸塩、アンモ
ニウム塩、酵母エキス、ポリペプトン等が挙げられる。
また、その他、リン酸、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Na
+、K+等の無機塩等も適宜添加することもできる。培養
温度は20〜40℃、好ましくは25〜35℃であり、
pHは5.0〜8.0、好ましくは6.0〜7.5であ
る。当該静置培養において、培地が濁ったら同条件の培
地に植え継ぎ、同様の操作を適宜繰り返すことが好まし
い。
養液を適当に希釈し、これを工程1で用いたのと同様の
培地成分を含む平板培地に塗布し、光非照射下、好まし
くは暗所にて培養する。培養温度は、工程1と同様であ
り、培養期間は1〜20日とするのが好ましい。生じた
コロニーのうち、コロニー色が光合成色素による赤色を
有し、かつ光合成色素がコロニーの周縁部にまで広がっ
たものを指標として選別する。
と同様の液体培地に接種して、光非照射下、好ましくは
暗所にて振とう培養を行なう。培地が濁ったら、平板培
地に再び塗布し、これを同様に暗所にて培養する。本工
程で生じたコロニーのうち、コロニー色が光合成色素に
よる赤色を有し、かつ光合成色素がコロニーの周縁部に
まで広がったものを指標として選別する。同様の操作を
適宜繰り返すことが好ましい。
記工程1で用いたのと同様の液体培地に接種して、培養
温度20〜40℃で1〜20日、光非照射下、好ましく
は暗所にて培養する。次に、グリシン5〜200mM及び
レブリン酸0.01〜100mMを培地に添加し、光非照
射下、好ましくは暗所にて約24時間、振とう培養を行
なう。かかる培養で用いる培養器としては、特に制限さ
れず、試験管、フラスコ、マイクロタイタープレート等
が挙げられる。また、5−アミノレブリン酸の生成確認
は、得られた培養液を遠心分離等で分離後、上清を適当
な分析手法、例えば高速液体クロマトグラフィー(HP
LC)、ガスクロマトグラフィー(GC)、赤外線吸収
スペクトル(IR)等を用いて分析すればよく、また、
5−アミノレブリン酸の生成量の測定は、比色法又は高
速液体クロマトグラフィー(HPLC)法等を適宜用い
ることができる。
が観察された菌株を選抜すればよい。
ス等の糖類、エタノール等のアルコール類又は酢酸等の
有機酸を炭素源として含有する培地においても光非照射
下において著量の5−アミノレブリン酸を生産する微生
物である。このような微生物として工業技術院生命工学
工業技術研究所にFERM P−15312として寄託
されているロドバクター・セファロイデス CR−00
2株を例示することができ、かかる菌株は、次に示すよ
うな性質を示す。
マニュアル オブ システマティック バクテリオロ
ジー(Bargey's manual of Systematic Bacteriology)
に基づき検索を行なったところ、本菌株は、ロドバクタ
ー・セファロイデスであると同定された。
常、これらの微生物が生育し得る培地であれば良く、炭
素源としては、グルコース、フラクトース等の糖類や、
酢酸、リンゴ酸などの有機酸類、エタノール、グリセロ
ール等のアルコール類が用いられる。窒素源としては、
硝酸ナトリウム、硫化アンモニウム、硫化ナトリウム等
の無機塩類や、酵母エキス、ペプトン、肉エキス、尿素
等の有機化合物を用いることができる。これらの他に、
必要に応じて、無機塩類、金属塩、ビタミン等を添加す
ることもできる。さらに、本発明微生物を用いて5−ア
ミノレブリン酸を製造するには、上記の様な培地で20
〜40℃の温度で1〜20日培養し、次に、当該培養液
にグリシン5〜200mM及びレブリン酸0.01〜10
0mMを添加してさらに培養を続けるだけでよい。このと
き炭素源としてグルコース、エタノール、酢酸、窒素源
として硝酸ナトリウム、硫化アンモニウム、硫化ナトリ
ウム等の無機塩類や、酵母エキス、ペプトン、肉エキ
ス、尿素等の天然物を1種類以上添加しても良く、これ
らの添加により、5−アミノレブリン酸の生産性が低下
することはない。
レブリン酸の生産性が著しく向上する。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
本に調製した。これに100の土壌サンプル、100の
湖水サンプルをそれぞれ接種して、約5000ルクスの
光を照射し、30℃で静置培養した。培養7日後、培地
が濁ったので、同条件の培地に植え継いだ。本操作を3
度繰り返した。次に、上記培養液を適当に希釈し、表2
に示す組成の平板培地に塗布し、これを暗所、30℃に
て培養した。培養7日後、生じたコロニーを上記と同様
に調製した平板培地にピックアップし、さらに暗所、3
0℃で14日間培養した。十分に生育したコロニーの
内、コロニー色が光合成色素の赤色を呈し、かつ光合成
色素がコロニーの周縁部にまで広がったもの10株をピ
ックアップした。
れ500ml容の振とうフラスコに調製した表2に示す組
成の液体培地200mlに接種して、暗所、30℃にて4
8時間振とう培養後、グリシン30mM、レブリン酸30
mMを添加した。これを暗所、30℃にて振とう培養し、
24時間後に5−アミノレブリン酸の生成量を測定し
た。5−アミノレブリン酸の生成量は、HPLC(高速
液体クロマトグラフィー)法(岡山ら、CLINICAL CHEMI
STRY Vol. 36, No. 8, 1494頁,1990)によって測定し
た。
観察された菌株3株を得、それぞれCR−002、CR
−003、CR−004と名付けた。かかる3株は、す
べて表1に示すような菌学的性質を示した。上記と同様
にして測定した5−アミノレブリン酸生産量を表3に示
した。
0mlを調製し、これを121℃で15分間滅菌し、放冷
した。次に、上記培地を10ml分注し、121℃で15
分間滅菌した21mmφの試験管内に、実施例1で得られ
たCR−002株を導入し、光非照射下、30℃の温度
で48時間培養した。この培養液を上記振とうフラスコ
に全量植菌し、光非照射下、30℃の温度で48時間振
とう培養した後、遠心分離により菌体を集めた。集めた
菌体を121℃で15分間滅菌し、放冷した30mMグリ
シン、30mMレブリン酸及び表2の組成を有する培地に
湿菌体が0.5g/10mlになるように再懸濁し、暗
所、30℃にて24時間振とう培養し、5−アミノレブ
リン酸の生成量を測定した。5−アミノレブリン酸の生
成量は、前述のHPLC法によって測定した。上記と同
様の試験を3度繰り返し行なった。結果を表4に示す。
C17023(比較例1)、ロドバクター・セファロイ
デス ATCC21455(比較例2)、ロドバクター
・セファロイデス ATCC21286(比較例3)と
する以外は、上記実施例2と同様の方法に従った。結果
を表4に示す。
株)は、公知の同種の菌株に比べ、著量の5−アミノレ
ブリン酸を蓄積できる。
0mMとする以外は上記実施例2と同様の方法に従った。
結果を表5に示す。
0mlを調製し、これを121℃、15分間滅菌し、放冷
した。次に上記培地を10ml分注し、121℃で15分
間滅菌した21mmφの試験管にCR−002、CR−3
86(FERM−13159)、CR−450(FER
M−14085)をそれぞれ植菌し、光非照射下、30
℃の温度で48時間振とう培養した。この培養液を上記
振とうフラスコに全量植菌し、光非照射下、30℃の温
度で48時間振とう培養した後、遠心集菌し菌体の湿重
量を測定した。結果を表6に示す。なお、CR−386
及びCR−450はCR−002と同属の光合成細菌を
NTG変異処理して得られた変異株である。
は、光合成細菌変異株に比べて生育度が高く有用である
ことがわかる。
Claims (2)
- 【請求項1】 光非照射かつ好気培養条件下において光
合成色素生産能を有し、生じたコロニーの周縁部にまで
光合成色素が広がることを特徴とする、ロドバクター・
セファロイデス CR−002と命名され、FERM
P−15312として寄託された5−アミノレブリン酸
生産菌。 - 【請求項2】 光照射下で増殖する微生物から、光非照
射下における光合成色素生産能を指標とし、生じたコロ
ニーの周縁部にまで光合成色素が広がったものを選抜す
ることを特徴とする請求項1記載の生産菌の選抜方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07335252A JP3118175B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 5−アミノレブリン酸生産菌及びその選抜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07335252A JP3118175B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 5−アミノレブリン酸生産菌及びその選抜方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH09173054A JPH09173054A (ja) | 1997-07-08 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP07335252A Expired - Fee Related JP3118175B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 5−アミノレブリン酸生産菌及びその選抜方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3118175B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
CN116818958B (zh) * | 2023-08-24 | 2023-11-21 | 北京挑战生物技术有限公司 | 一种发酵液中5-氨基乙酰丙酸和甘氨酸含量的测定方法 |
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1995
- 1995-12-22 JP JP07335252A patent/JP3118175B2/ja not_active Expired - Fee Related
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