JPH11113588A - 含酸素化合物の製造方法 - Google Patents
含酸素化合物の製造方法Info
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- JPH11113588A JPH11113588A JP27694497A JP27694497A JPH11113588A JP H11113588 A JPH11113588 A JP H11113588A JP 27694497 A JP27694497 A JP 27694497A JP 27694497 A JP27694497 A JP 27694497A JP H11113588 A JPH11113588 A JP H11113588A
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Abstract
で乳酸、酢酸、コハク酸、リンゴ酸等の含酸素化合物を
製造する方法の提供。 【解決手段】 好気性コリネ型細菌又はその処理物を、
炭酸イオン若しくは重炭酸イオン又は炭酸ガスを含有す
る反応液中で嫌気的に有機原料に作用させる。
Description
造方法に関する。詳しくは、好気性コリネ型細菌又はそ
の処理物を用いて含酸素化合物を製造する方法に関す
る。
ノ酸、有機酸等の有用物質の製造に広く用いられてい
る。これらの有用物質の製造においては、微生物を増殖
させる発酵法や、培養後に菌体を回収し、反応させる菌
体反応方法、或いは菌体を破砕して得られた酵素を用い
る酵素反応方法等いろいろな方法が用いられている。好
気性コリネ型細菌を利用して有用物質を製造する場合、
例えば発酵法によるグルタミン酸の生産等のように、発
酵槽内に、空気又は酸素を供給しながら、即ち、いわゆ
る好気的条件下で反応が行われている。
好気的条件下で用いる従来の方法は、多くのアミノ酸、
有機酸等の生産には有効であるが、乳酸、酢酸、ピルビ
ン酸、コハク酸等の或る種の含酸素化合物の製造におい
ては必ずしも有効ではなく、好気性コリネ型細菌を用い
てこれらの化合物を効率よく製造する方法は今まで知ら
れていない。本発明は、好気性コリネ型細菌を用いて前
記のような含酸素化合物を効率よく且つ高収率で製造す
る方法を提供することを目的とする。
を解決するために鋭意検討した結果、好気性コリネ型細
菌又はその処理物を嫌気的に有機原料に作用させること
により、含酸素化合物を迅速に効率よく生産することが
できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
菌又はその処理物を、炭酸イオン若しくは重炭酸イオン
又は炭酸ガスを含有する反応液中で嫌気的に有機原料に
作用させることを特徴とする含酸素化合物の製造方法、
にある。以下、本発明を詳細に説明する。
型細菌又はその処理物については、通常の好気的条件で
増殖可能なコリネ型細菌又はその処理物であれば特に限
定はされない。その具体例としては、例えば、ブレビバ
クテリウム属、コリネバクテリウム属、アースロバクタ
ー属等のコリネ型細菌又はその処理物が挙げられる。こ
れらの中、特にブレビバクテリウム フラバム(Bre
vibacterium flavum)MJ−233
(FERM BP−1497)、同MJ−233AB−
41(FERM BP−1498)、ブレビバクテリウ
ム アンモニアゲネス(Brevibacterium
ammoniagenes)ATCC6872、コリ
ネバクテリウム グリタミカム(Corynebact
erium glutamicum)ATCC3183
1、ブレビバクテリウム ラクトファーメンタム(Br
evibacterium lactoferment
um)ATCC13869等のコリネ型細菌又はその処
理物が好適に用いられる。
クリルアミド、カラギーナン等で固定化した固定化菌
体、菌体を破砕した破砕物、その遠心分離上清、又その
上清を硫安処理等で部分精製した画分等を指す。なお、
好気性コリネ型細菌を本発明の方法に用いるためには、
先ず菌体を通常の好気的な条件で培養した後用いること
が好ましい。培養に用いる培地は、通常微生物の培養に
用いられる培地を用いることができる。例えば、硫酸ア
ンモニウム、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム等の無
機塩からなる組成に、肉エキス、酵母エキス、ペプトン
等の天然栄養源を添加した一般的な培地を用いることが
できる。培養後の菌体は、遠心分離、膜分離等によって
回収し、次に示す反応に用いられる。
いられるが、適当な無機塩を含有した培地が最も好まし
い。培地には、例えばグルコース、エタノール等の有機
原料と炭酸イオン、重炭酸イオン又は炭酸ガスを含有さ
せ、嫌気的条件で反応させることが特徴である。本発明
に用いられる有機原料としては、特に限定されることな
く、目的とする酸素含有化合物に応じて一般的な有機原
料から選択することができる。具体的には、安価であ
り、目的の含酸素化合物の生成速度の速いグルコースや
エタノールが好適に用いられる。この場合、グルコース
の添加濃度は、0.5〜500g/lが好ましく、エタ
ノールの添加濃度は、0.5〜30g/lが好ましい。
くは重炭酸又はこれらの塩或いは炭酸ガスから供給され
る。炭酸又は重炭酸の塩の具体例としては、例えば炭酸
アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸
アンモニウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム等が
挙げられる。そして、炭酸イオン、重炭酸イオンは、1
〜500mM、好ましくは2〜300mM、さらに好ま
しくは3〜200mMの濃度で添加する。炭酸ガスを含
有させる場合は、溶液1L当たり50mg〜25g、好
ましくは100mg〜15g、さらに好ましくは150
mg〜10gの炭酸ガスを含有させる。
中の溶存酸素濃度を低く抑えて反応させることを指す。
この場合、溶存酸素濃度として0〜2ppm、好ましく
は0〜1ppm、さらに好ましくは0〜0.5ppmで
反応させることが望ましい。そのための方法としては、
例えば容器を密閉して無通気で反応させる、窒素ガス等
の不活性ガスを供給して反応させる、炭酸ガス含有の不
活性ガスを通気する等が用いうる。反応の温度は、通常
15〜45℃、好ましくは25〜37℃で行う。pH
は、5〜9、好ましくは6〜8の範囲で行う。反応は、
通常5時間から120時間行う。反応に用いる菌体の量
は、特に規定されないが、1〜700g/l、好ましく
は10〜500g/l、さらに好ましくは20〜400
g/lが用いられる。
は、必要に応じて、反応液から通常の分離、精製方法で
分離、精製することができる。具体的には、限外ろ過膜
分離、遠心分離等により菌体及びその処理物と分離した
後、カラム法、晶析法等の公知の方法で精製し、乾燥さ
せることにより、結晶として採取する方法等が挙げられ
る。本発明で、製造の対象となる含酸素化合物として
は、分子内に酸素原子を有する化合物であれば特に限定
されるものではないが、本発明の効果からは、酸素含有
雰囲気で、好気性コリネ細菌又はその処理物で効率的に
製造できない化合物が特に好ましい。具体的には、有機
カルボン酸が挙げられ、より具体的には乳酸、酢酸、ピ
ルビン酸、コハク酸、リンゴ酸、フマル酸等が挙げられ
る。
に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限りこれ
らの実施例に限定されるものではない。
4 :0.5g、K2 HPO4 :0.5g、MgSO4 ・
7H2 O:0.5g、FeSO4 ・7H2 O:20m
g、MnSO4 ・nH2 O:20mg、D−ビオチン:
200μg、塩酸チアミン:100μg、酵母エキス1
g、カザミノ酸1g及び蒸留水:1000ml(pH
6.6)の培地を100mlずつ500ml容の三角フ
ラスコに分注し、120℃、15分間滅菌処理したもの
に滅菌済み50%グルコース水溶液4mlを加え、ブレ
ビバクテリウム フラバム AB−41菌株を植菌し、
33℃にて24時間振盪培養した(好気的培養)。培養
終了後、遠心分離(8000g、20分)により菌体を
回収した。得られた菌体全量を以下の反応に供試した。
(NH4 )2 SO4 :23g、KH2 PO4 :0.5
g、K2 HPO4 :0.5g、MgSO4 ・7H2 O:
0.5g、FeSO4 ・7H2 O:20mg、MnSO
4 ・nH2 O:20mg、D−ビオチン:200μg、
塩酸チアミン:100μg、炭酸ナトリウム20g/
l、蒸留水:1000mlの培地を2L容のジャーファ
ーメンターに入れ、上記菌体とグルコース50%液12
0mlを添加し、密閉した状態で(溶存酸素濃度0.1
ppm)、これを30℃にて24時間ゆるく(200r
pm)攪拌し、反応させた。得られた培養液を遠心分離
(8000rpm、15分、4℃)して得られた上清液
を分析したところ、乳酸が33.5g/lと酢酸が5g
/l、コハク酸が10g/l、リンゴ酸が0.5g/l
生成していた。
た。(NH4 )2 SO4 :23g、KH2 PO4 :0.
5g、K2 HPO4 :0.5g、MgSO4 ・7H
2 O:0.5g、FeSO4 ・7H2 O:20mg、M
nSO4 ・nH2 O:20mg、D−ビオチン:200
μg、塩酸チアミン:100μg、蒸留水:1000m
lの培地を2L容のジャーファーメンターに入れ、上記
菌体とグルコース50%液120mlを添加し、ここに
10%CO2 ガス(90%窒素ガス)を0.1vvmの
速度で供給しながら(溶存酸素濃度0.1ppm)30
℃にて24時間ゆるく(200rpm)攪拌し、反応さ
せた。得られた培養液を遠心分離(8000rpm、1
5分、4℃)して得られた上清液を分析したところ、乳
酸が32g/lと酢酸が4g/l、コハク酸が11g/
l、リンゴ酸が0.6g/l生成していた。
た。即ち、実施例1と同様に培養した菌体を、以下の反
応に供試した。(NH4 )2 SO4 :23g、KH2 P
O4 :0.5g、K2 HPO4 :0.5g、MgSO4
・7H2 O:0.5g、FeSO4 ・7H2 O:20m
g、MnSO4 ・nH2 O:20mg、D−ビオチン:
200μg、塩酸チアミン:100μg、蒸留水:10
00mlの培地を2L容のジャーファーメンターに入
れ、上記菌体とグルコース50%液120mlを添加
し、密閉した状態で(溶存酸素濃度0.1ppm)、3
0℃で24時間ゆるく(200rpm)攪拌し、反応さ
せた。得られた培養液を遠心分離(8000rpm、1
5分、4℃)して得られた上清液を分析したところ、乳
酸が15g/lと酢酸が3g/l、コハク酸が2g/l
生成していた。
ち、実施例1と同様に培養した菌体を、以下の反応に供
試した。(NH4 )2 SO4 :23g、KH2 PO4 :
0.5g、K2 HPO4 :0.5g、MgSO4 ・7H
2 O:0.5g、FeSO4 ・7H2 O:20mg、M
nSO4 ・nH2 O:20mg、D−ビオチン:200
μg、塩酸チアミン:100μg、炭酸ナトリウム20
g/l、蒸留水:1000mlの培地を2L容のジャー
ファーメンターに入れ、上記菌体とグルコース50%液
120mlを添加し、30℃で24時間ゆるく(100
0rpm)攪拌し、空気を0.1vvmの速度で供給し
ながら(溶存酸素濃度3.0ppm)反応させた。得ら
れた培養液を遠心分離(8000rpm、15分、4
℃)して得られた上清液を分析したところ、乳酸が5g
/lと酢酸が1g/l、コハク酸が0.5g/l生成し
ていた。
素法により、効率よく、且つ高収率で乳酸、酢酸等の含
酸素化合物を製造することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 好気性コリネ型細菌又はその処理物を、
炭酸イオン若しくは重炭酸イオン又は炭酸ガスを含有す
る反応液中で嫌気的に有機原料に作用させることを特徴
とする含酸素化合物の製造方法。 - 【請求項2】 炭酸イオン又は重炭酸イオンが炭酸若し
くは重炭酸又はこれらの塩から供給されることを特徴と
する請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 炭酸又は重炭酸イオンが炭酸ガスから供
給されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
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