JPS5823783A - 微生物菌体の製造方法 - Google Patents

微生物菌体の製造方法

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JPS5823783A
JPS5823783A JP13249382A JP13249382A JPS5823783A JP S5823783 A JPS5823783 A JP S5823783A JP 13249382 A JP13249382 A JP 13249382A JP 13249382 A JP13249382 A JP 13249382A JP S5823783 A JPS5823783 A JP S5823783A
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microbial cell
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Sadaji Uragami
浦上貞治
Reiko Michimi
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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】 本発明は新規な細菌によって細菌菌体を製造する方法に
関する。さらに詳しくはシュードモナス メタノミガス
に属し、メタノールを資化しうる細菌をメタノールを主
九石炭素渾とする培地に培養し、培養液から細菌の菌体
を分離することを特徴とする細菌菌体を製造する方法に
関する。
従来、微生物菌体の製造原料としては糖蜜。
亜硫酸パルプ廃液およびn−パラフィンなどが使用され
てきた。しかしながら、これらの物質は瞭酵原料として
は供給量および価格の点で問題がある。さらVCn−パ
ラフィンは水に難溶性乃至不溶性であること、および微
生物の生産に多量の酸素が必要とされる点などで培養上
問題が多い。
一方、メタノールは化学工業により大量に得られ、かつ
比較的安価であシ、シかも水溶性が大であることなどか
ら、瞭酵原料として好ましい物質である。もしもメタノ
ールを強力に資化する微生物を発見することができれば
微生物菌体の製造は容易に行なうことができる。
本発明者らはメタノールを主炭素源としてこれを強力に
資化する細−を広く自然界より求めたところ、メタノー
ルを強力に資化し、なおかつ、たん白含量の高い細菌を
得ることができた。
すなわち1本発明における細菌(以下本細菌と記す)は
、糖などの他の炭素源の不存在下でもメタノールを唯一
の炭素源として資化し、短時間で増殖し、約8096の
たん白質を含有する極めて特異的な細菌である。
本細菌は、その菌学的性質によればシュードモナス属に
属するものとみられる。しかしながらクユードモナス属
に属する公知の菌種と比較した場合に種々の点で相違が
あり、新菌種と断定してこれをシュードモナス メタノ
ミガス(Pmeudomonas m@thanomi
gas nov、sp、 )と命名し1本細菌を用いて
本発明を完成した。
すなわち9本発明はシュードモナス メタノミガスに属
し、メタノールを資化しうる菌株をメタノールを主炭素
源として含有する培地中で培養して菌体を増殖させ、咳
菌体を採取することを特徴とする細菌の菌体を製造する
方法である。
本菌種のうち代表的な菌株であるシュードモナス メタ
ノミガス 5u−18(微工研薗寄第2182号)1−
シュードモナス メタノミガス BC−145(微工研
薗寄第2183号)。
シュードモナス メタノミガス B−616(微工研薗
寄第2184号)およびシェードモナス メタノミガス
 BNM−78(黴工研菌寄第2185号)のそれぞれ
の菌学的性質を示す。
シュードモナス メタノミガス 5u−18株の菌学的
性質 Ll[黴鏡的形態 メタノール含有液体培地、メタノール含有寒天培地で3
7℃、3日間培養した。
■ 細胞の形および大きさ 直桿状、長さ0.3〜0.5μ×1゜ 0〜3.0μ。また細胞の多形性はみ られない。
■ 集団 単細胞或は双細胞になる。
■ 運動性 あ抄。極鞭咄を有する。
■ 胞子の有無 生産されず。
■ ダラム染色 ダラム陰性。
■ 抗酸性 陰性。
■ 細胞外粘着物 生産されることがある。
2 次の各培地における生育状態 ■ 肉汁寒天平板培養 37℃、3日間培養生育しない
かまたは生育は非常に悪い。
■ メタノール含有寒天平板培養 37℃。
3日培養 旺盛な生育を示す。
コロニーの形状:外形は円形、大きさ は2〜3 W 、***は半球形、構造は均質。
表面は平滑1辺縁は平滑9色は白色で光沢あり、透明度
は不透明、硬度は指状。
■ 肉汁寒天斜面培養 37℃、3日培養接種線に一様
に生育する。ただし生育 は非常圧悪い。
■ メタノール含有寒天斜面培養 37℃。
3日培養 接種線に一様に旺盛に生育する。*** は中程度2表面は平滑9辺縁は平滑1色は白色、透明度
は不透明、硬度は高い粘稠性を示す。
■ 肉汁液体培養 37℃、7日培養 生育しない。
■ ペア7)ン水液体培養 37℃、7日培養生育しな
い。
■ メタノール含有液体培養 37℃、3日培養 全体に旺盛に生育し、にごる。沈澱あ り1表面の生育があり、菌膜を形成する。
菌膜は振とうKよりこわれ沈降する。培養液の色社はぼ
白色となる。
■ 肉汁穿刺培!137℃、7日培養 生育しない。
■ メタノール含有穿刺培養 37℃、3日培養 小乳頭状に一様に生育する。7〜81 ぐらいの表面の生育あ抄。
[相] 肉汁ゼラチン穿刺培養 20℃で4週間培養 生育しない。
■ リトマスーミルタ 37℃で4週間培養生育しない
a 生理学的性質 [F] 硝酸塩の還元 硝酸塩を亜硝酸塩に還元する。
■ MRテスト 陰性 ■ vpテスト 陰性 ■ インドールの生成 陰性 ■ 硫化水素の生成 陰性 ■ デンプンの加水分解 陰性 ■ クエン酸の利用(Koaarの培地。
Christ@ns@nの培地) 陰性■ 無機窒素源
の利用 アンモニウム塩および硝酸塩をそれぞれ利用す
る。
■ 色素の生成 はとんど生成しない。しかし液体培養
で高い画体濃度に達した場合に、黄色の水溶性色素を非
常にわずかに生成する。
[株] ウレアーゼ 陽性 @ カタラーゼ 陽性 @ アンモニアの生成 陰性 ■ 色素の還元 メチレンブルーを還元する。
[株] 脱窒反応 陰性 ■ オキシダーゼ 陽性 @O−Fテスト 陰性 ■ リジン分解  陰性 ■ 生育の範囲 pI(5〜9の範囲で生育する。6〜8が好ましい。
温度5〜41℃で生育する。25〜40℃が好ましい。
■ 酸素に対する態度 好気性 ■ 糖類の資化性および酸、ガスの生成下記の糖類を資
化しない。また下記の 糖から酸およびガスを生成しない。
L−アラビノース、D−キシロース。
D−グルコース、D−マンノース、D −フラクトース、D−ガラクトース。
麦芽糖、シリ1乳糖、トレノ・ロース。
D−ソルビット、D−マンニット、イ ノジット、グリセリン、デンプン の 糖類以外の炭素源の資化性 ■ 各種有機物質による生育阻害 酵母エヤス、麦芽エキス等の有機物添 加により、生育は阻害される。
Oビタミンによる生育阻害 p−アミノ安息香酸5#/−添加で生 育は阻害される。
シュードモナス メタノミガス BC−145の菌学的
性質 シュードモナス メタノミガス 5u−18との差異を
以下く示す。
2 次の各培地における生育状態 ■ メタノール含有寒天平板培養 37℃。
3日培養 旺盛な生育を示す。
コロニーの形状:外形は円形、大きさ は2〜3藺、***は半球形、構造は均質。
表面は平滑9辺縁は平滑2色は白色で光沢あり、透明度
は不透明、硬度は粘稠。
■ メタノール含有寒天斜面培養 37℃。
3日培養 接種線に一様に生育する。***は中程 度9表面は平滑でしめりている1辺縁は平滑2色は白色
で光沢あ抄、透明度は不透明、硬度は粘稠。
■ メタノール含有液体培養 37℃、3日培養 全体く旺盛に生育しにとる。沈澱あ抄。
表面の生育があり、菌膜を形成する。菌膜は振とうKよ
りこわれ沈降する。培養液の色は赤みをおびただいだい
色となる。
a 生理学的性質 ■ 色素の生成 はとんど生成しない。しかし液体培養 で高い菌体濃度に違した場合に赤みをおびただいだい色
の水溶性色素を生成する。
シュードモナス メタノミガス B−616の菌学的性
質 シュードモナス メタノミガス S u −18との差
異を以下に示す。
2 次の各培地忙おける生育状態 ■ メタノール含有寒天平板培養 37℃。
3日培養 旺盛な生育を示す。
コロニーの形状:外形は円形、大きさ は2〜311J 、***は牛球形、構造は均質。
表面は平滑1辺縁は平滑1色は白色で光沢あり、透明度
は不透明、硬度は粘稠。
■ メタノール含有寒天平板培養 37℃。
3日培養 接種線に一様に生育する。***は中程 度2表面は平滑でしめっている。辺縁は平滑2色は白色
で光沢あ抄、透明度は不透明、硬度は粘稠。
a 生理学的性質 ■ 硝酸塩の還元 硝酸塩を亜硝酸塩に還元しない。
■ 各種有機物質による生育阻害 酵母エキス、麦芽エキス等の有機物質 添加によシ生育は阻害される。41に7ラ    −ク
トース、リボースの少量(1wtlG以下)添加によ抄
生育は阻害され、場合によっては生育は停止することも
ある。
シュードモナス メタノミガス BNM−78S  の
菌学的性質 シュードモナス メタノミガス S u −18との差
異を以下に示す。
2 各培地における生育状態 ■ メタノール含有寒天平板培養 37℃。
3日培養 生育旺盛。
コロニー:外形は円形、大きさは2〜 3MI***は半球形、構造は均質1表面は平滑1辺縁は
平滑2色は白色で光沢あり、透明度は不透明、硬度は指
状。
■ メタノール含有寒天斜面培養 37℃。
3日培養 生育旺盛。
接種線に一様忙生育する。***は中程 度1表面は平滑1辺縁は平滑で金縁1色は白色で光沢あ
抄、透明度は不透明、硬度は粘稠。
a 生理学的性質 ■ 硝酸塩の還元 硝酸塩を亜硝酸塩に還元しない。
[相] 生育の範囲 pH5〜9の範囲で生育する。6〜8 が好ましい。
温度5〜45℃で生育する。25〜4 2℃が好ましい。
バージイス マニュアル オプ ブタ−きネイティブ 
バクテリオロジ−(Bergsy’a lムnualo
f D@t@rminative Mlerobiol
ogy ) 7版、〔編集者ブリード(Bre@d )
 * ハレー(Hurray)及びスミス(Smith
)  、ウィリアム アンド ゥイルキンス社(Wil
liams and Wllkins )パルチモア(
Baltimore ) ) 1957年によれば。
これらの菌株は微生物学的特徴によりシュードモナス属
に属するものである。この属に属する種の分類上の鍵と
なる性質をパージイス マニュアルでたどってみると、
上記した性質を有する種は見あたらない。
「ジャーナル オプ バクテリオロジ(Journ+o
f Bact@riology) Jlg 72巻、第
64e〜a59j[(1956)Jにはメタノールを資
化スる細菌としてシュードモナス メタニカ(Pseu
domonas m*than1cm>が発表されてb
る。しかし本菌種とシュードモナス メタニカ(Pa@
udomonaa m@thaniea )とはt細胞
の大きさ、メタンの資化性、37℃での生育、生育最適
温度、生育pHおよび生育最適pHなどが異なる。両者
の相違を下の表に示す。
従って、シュードモナス属に属するこれらの菌株はa 
lfr@!IK属するものと結論される。
実験方法は、上記のバージイス マニュアル、l  お
よび医科学研究所学友会編「細菌学実資提要」(195
g)に従った。
またメタノール含有寒天平板培地、メタノール含有斜面
培地、メタノール含有穿刺培地として次の組成をもちい
た。すなわち、(PJI(4)tHpOa31 + K
HtPO<  ’ P 1Mg5o、−7H100,4
f 。
CaCl2・2H105mff  、F@SO4嗜 7
H1020m1/。
Zn804@7H105ml、MnC11・4H102
mLCuSO4・5H200,2mp−NaC1O,S
P、オ!ヒ寒天20fを純水ltに溶解しpHを6.8
に調整シて120℃で−20分間殺菌した後、メタノー
ル1ofを無菌的に添加した。またメタノール含有液体
培地として杜、上記の培地から寒天を除いたものを使用
し丸。
本細菌の培養に使用される培地はメタノールを主炭素源
として含有していることを要し、さらに窒素源、無機質
、ビタミン、その他生長促進愉質などの適量を含有する
培地ならば合成培地または天然培地のいずれでもよい。
培養液中のメタノールの濃度は6重量−以下が好ましく
、菌の生育および増殖の喪好さからは3重量−以下であ
ることが特に好ましい。
窒素源としては、たとえばアンモニウム塩。
硝酸塩などの無機窒素化合物、および/lたはたとえば
尿素、コーン・スティーゾ・リカー。
カゼイン、ペプトン、酵母エキス、肉エキスなどの有機
窒素含有物が用いられる。その他、カルシウム塩、マグ
ネシウム塩、カリウム塩、リン酸塩、″wンガン塩、亜
鉛塩、鉄塩、鋼塩などの無機塩、および必l!に応じて
ビタミン類、725〜42℃である。たソし5u−18
,BC−145,お!びB−616につ’vh’cは2
0〜41℃、好ましくは25〜40Cである。オたpH
は5〜9.好ましく社6〜8である。このような条件で
好気的培養を行なう。また培養方式は回分培養または連
続培養のいずれでもよい。
窒素源としてアンモニウム塩を利用する場合は。
培養期間中にアンモニアが菌体生成のため消費されて培
養液のpHが低下するのでpHを一定圧保つためアンモ
ニア、力七イカリまたはカセイソーダなどのアルカリを
添加する。これらのうちアンモニアを添加することが好
ましい。
このようにして細菌を培養した後、菌体を培養液より分
離する。分離の方法としては、培養液その11を遠心分
離する方法、培養液中に。
本発明の細菌よ炒比較的細胞の大きい他の微生物をろ過
助剤として加えたり、あゐいはプレコートすることによ
り培養液から菌体をろ過分離する方法、培養液中に種々
の凝集剤を加え菌体を凝集させ、ろ過あるいは遠心分離
により培養液から菌体を分離する方法、培養液のpHを
5以下にすることにより、あるいはpHを5以下にし、
さらに50〜100℃で加熱すること忙より菌体を凝集
させ、ろ過あるいは遠心分離によ秒菌体を分離する方法
などがある。
分離された菌体は必要ならば、各種の有機溶媒あるいは
水で沈浸され、湿潤菌体を得る。湿潤菌体は乾燥され、
その11あるいはさらに種々の処理をhとこされた後、
飼料などとして利用される。壇た得られた菌体からさら
に核酸。
ビタミン類、補酵素、たん白質または脂質などの菌体含
有物質が純粋な物質としてオたは相互の混合物として抽
出され調料1食品、医薬品および工業原料などに使用さ
れる。
本発明によって、工業生産によって容易に入手しうる物
質を原料として使用することが出来。
しかも高収率でたん白含量の高い菌体を得ることが出来
、かつ、N料物質は水溶性であるため培養が容易であり
、簡単な後処理で清浄な菌体を得ることが出来、工業上
極めて有利な方法である。
以下実施例によってさらに詳しく説明する。
実施例 1 純水1tあたり (N)I4)!HPO43#、KHt
PO44g + Mg5o4−7H100,4t、 C
aC11・2H105mP p F @ S 04 ・
7 HIO20mp、 Z n So 4II7H20
5m1 、 MnCI P4H102ml 、 (’、
uSO4” HtOO,2ml 、 NaC10,5g
、および消泡剤としてシリコーン0.1pを溶解し、p
Hが7.2に調整された培地500−をXt@S二・ジ
ャーに入れ120℃で20分間殺菌した後、メタノール
5gを無菌的に添加し、これに上記と同様な培地(メタ
ノール含有)で37℃で12時間前培養したシュードモ
ナス メタノミガス 5u−18の菌体を含む前培養液
を2マo1%となるように接種し、培養期間中の培養液
のpHが7゜2#/c維持されるようにアンモニア水を
添加しながら38℃で通気攪拌培養を行なった。4時間
の増殖誘導期間の後、対数増殖期となり、対数増殖期で
は世代時1s51.5時間で増殖し培養開始15時間後
、培養液中のメタノール濃度は0001 wt−以下と
なった。この培養液を遠心分離して菌体を分離2回収し
、80℃で24時間乾燥して、培養液12あたF)3.
8fの乾燥菌体を得た。得られた菌体の粗たん白質量F
i84慢であった。
実施例 2 純水1tあたり(NHJtHPO番3t、 IGI、P
o。
4 y 、 Mg804−7H!OIIQ、 CaC1
1@2H105mf 、 Fe804a 7H2020
my 、 ZnSO4・7H,。
5 mg 、 MnC11・4H102mg 、 Cu
SO4@5H200,2ml 、 N参〇l  0.5
 f tおよび消泡剤としてシリコーンo、tpを溶解
し、pHが7.0に調節された培地500−を1を容i
二・ジャーな培地(メタノール含有)で37℃で12時
間前培養したシュードモナス メタノミガス B−61
6の菌体を含む前培養液を2vo1%となるように接種
し、培養期間中の培養液のpHが7.0に維持されるよ
うにアンモニア水を添加 め[、なから37℃で通気攪
拌培養を行なった。6時間の増殖誘導期間の後、対数増
殖期となり。
対数増殖期では世代時間1.7時間で増殖し。
培養開始20時間後培養液中のメタノール濃度は、o、
ootwt*以下となった。この培養液を遠心分離して
菌体を分離9回収し80℃で24時間乾燥して、培養液
1tあたり4.Ofの乾燥菌体を得た。得られた菌体の
粗たん白含量は83−2−であった。
実施例 3 純水1tあた抄(NHa)1HPO43g 、幻(、P
O44f  、Mg804” )H2O0,4p、Ca
cl t@2H105mPHFeSO4・7H1020
mp、 ZnSO4・7H105ml、 MnC11*
 4H102ml 、 CuSO4* 5H100,2
ml 、 NaC10,5g 、および消泡剤としエシ
リコーン0.1tを溶解し、pHが6.8に調節された
培地500−をlt容ミニ・ジャーに入れ120℃で2
0分間殺菌した後メタノール5tを無菌的に添加し、と
九に上記と同様な培地(メタノール含有)で、40℃で
12時間前培養したシュードモナス メタノミガス B
C−145の菌体を含む前培養液を2 vol mとな
るように接種し、培養期間中の培養液のpHが6.8に
維持されるようにアンモニア水を添加しながら40℃で
通気攪拌培養を行なった。8時間の増殖誘導期間の後、
対数増殖期となり対数増殖期では世代時間2.3時間で
増殖し、培養開始30時間後培養液中のメタノール濃度
は0 、0.01 Wt9Gとなった。この培養液を遠
心分離して菌体を分離、@収し、80℃で24時間乾燥
して培養液1tあたり3.4tの乾燥菌体を得た。得ら
れた菌体の粗たん白含量は81゜2sであった。
実施例 4 純水1tあた抄(NH4)tsO43t * KHyP
Oa4 p 、 Mg804・7H101p 、 Ca
C11e2H1010mg 、 F@804117H2
060mg 、 ZnSO41I7H1010nsp 
、 Mn504−4H105mt、 CuSO4’5H
100,5mg、NaC11JLおよび消泡剤としてシ
リコーン0.2tを溶解し、pHが6゜5に調整された
培地1stを30を容ジャーフ;メンタ−に入れ120
℃で20分間殺菌した。
これにメタノール30tを無菌的に添加して培地とした
。実施例1と同組成の培地(メタノール含有)で、36
℃で18時間前培養したシュードモナス メタノミガス
 5u−18の菌体を含む前培養液を上記の培地に対し
て5マOlチとなるように添加し36℃で通気攪拌培養
を行なった。アンモニア水の添加によってpHは自動的
に6.5に維持され、培養液中でのメタノール濃度が0
.2〜0.3重量−を維持されるようにメタ/−ルをそ
の消費量に合わせて連続的に添加した。培養25時間後
にメタノール添加量は培養液1tあたり60fK違した
。なお。
増殖中の世代時間は1.6時間であった。培養を停止し
遠心分離によや集菌した。この湿潤菌体を120℃で2
4時間乾燥し、培養液1tあたF)23fの乾燥菌体を
得た。得られた菌体の粗たん白含量は83−であった。
実施例 5 純水1tあた抄(NHi)tHPOi 3 t 、 K
HtPO44y 、 Mg5o4−7)tlo  0.
4#、CaC111I2H!05m1.F@804* 
7に10 20mg、ZnSO4・7H105mf、M
nC11114H102ml 、CuSO4・5H20
0,2?PI#、NaC10,5pおよび消泡剤としテ
シリコーン0.1gを溶解し+PHが6゜8に調整され
た培地500mを1を容ミニeジャーに入れ120℃で
20分間殺菌した後、メタノール5tを無菌的に添加し
、これに上記と同様な培地(メタノール含有)で37℃
で12時間前培養しんシュードモナス メタノミガス 
BNM−78の菌を含む前培養液を2vol−となるよ
うに接種し、培養期間中の培養液のpHが6゜8に維持
されるようにアンモニア水を添加しながら37℃で通気
攪拌培養を行なった。3時間や増殖誘導期間の後、対数
増殖期とな抄、対数増殖期では世代時間55分で増殖し
、培養開始13時間後、培養液中のメタノール濃度は0
゜001vt9G以下となった。仁の培養液を遠心分離
して菌体を分離9回収し、80℃で24時間乾燥して、
培養液1tあたり3.7tの乾燥菌体を得た。得られた
菌体の粗たん白含量は約85チであった。
s+inm例 6 実施例1と同じ組成の培地(メタノールを含着なt/1
)500w4tを1を容ミニージャーに入れ120℃で
20分間殺菌した後、メタノール5tを無菌的に添加し
、これに上記と同様な培地(メタノール含有)で42℃
で12時間前培養したシュードモナス メタノミガス 
BNM−78の菌体を含む前培養液をZvol−となる
ように接種し、培養期間中の培養液のpHが6゜8に@
持されるようにアンモニア水を添加しながら42℃で通
気攪拌培養を行なった。6時間の増殖誘導期間の後、対
数増殖期となり、対数増殖期では世・代時間1.3時間
で増殖し、培養開始18時間後、培養液中のメタノール
濃度は0 、0 O1vt−以下となった。この培養液
を遠心分離して菌体を分離2回収し、80℃で24時間
乾燥して、培養液1tTo九り3.5tの乾燥画体を得
た。得られた菌体の粗たん白含量は約83−であつ九。
特許出願人 三菱瓦斯化学株式会社 代表者   長 野 和 吉

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シュードモナス メタノミガスに属し、メタノールを資
    化りうるJliIIIをメタノールを主たる炭素源とす
    る培地に培養し、該培養液から細菌の菌体を分離するこ
    とを4I黴とする微生物菌体の製造方法
JP13249382A 1982-07-29 1982-07-29 微生物菌体の製造方法 Expired JPS5835678B2 (ja)

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JPS5835678B2 (ja) 1983-08-04

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