JPS5832596B2 - 発酵法によるl−グルタミン酸の製造方法 - Google Patents

発酵法によるl−グルタミン酸の製造方法

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JPS5832596B2
JPS5832596B2 JP54102448A JP10244879A JPS5832596B2 JP S5832596 B2 JPS5832596 B2 JP S5832596B2 JP 54102448 A JP54102448 A JP 54102448A JP 10244879 A JP10244879 A JP 10244879A JP S5832596 B2 JPS5832596 B2 JP S5832596B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は発酵法によるL−グルタミン酸の製造方法に関
する。
本発明者等は発酵法によるL−グルタミン酸の製造法を
改良すべく鋭意研究した結果、ブレビバクテリウム(B
revibacterium )属またはコリネバクテ
リウム(Corynebacter ium)属のL−
グルタミン酸生産菌より誘導した上記の呼吸阻害剤また
はADPりん酸化阻害剤に耐性を有す異株の中から、L
−グルタミン酸の生産能が優れた菌株を分離育成するこ
とに成功し、本発明を完成するにいたった。
すなわち、本発明の要旨はブレビバクテリウム属または
コリネバクテリウム属に属し、呼吸阻害剤またはADP
りん酸化阻害剤に耐性を有し、かつL−グルタミン酸生
成能を有する変異株を培養して、培養液中にL−グルタ
ミン酸を生成蓄積させて、これを採取することを特徴と
する発酵法によるL−グルタミン酸の製造方法である。
以下本発明をさらに詳細に説明する。
本発明に使用する呼吸阻害剤に耐性を有する菌とはマロ
ン酸に耐性を有するブレビバクテリウム・ラクトファー
メンタム(AJ 11426FERM−P5123)
及びブレビバクテリウム・フラバム(AJ 1142
7 FERM−P5124)、コリネバクテリウム・
グルタミクム(AJ 11441 FERM−P5
138)アジ化ソーダ(NaN5 )に耐性を有するブ
レビバクテリウム・ラクトファーメンタム(AJ 1
1428FERM−P 5125)、シアン化カリ(
KCN)に耐性を有するブレビバクテリウム・ラクトフ
ァーメンタム(AJ 11429 FERM−P5
126)、ブレビバクテリウム・フラバム(AJ 1
1430 FERM−P 5127)及びコリネバ
クテリウム・グルタミクム(AJ11431 FER
M−P 5128)並びに亜ひ酸ソーダ(Na3As
03)に耐性を有するブレビバクテリウム・ラクトファ
ーメンタム(AJ11432、FERM−P 512
9)等の変異株を挙げることができる。
またADPりん酸化阻害剤に耐性を有する菌株としては
脱共役化剤2,4−ジニトロフェノールに耐性を有する
ブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム(AJ
11433 FERM−P5130)及びブレビバク
テリウム・フラバム(AJ 11434 FERM
−P 5131)、ヒドロキシアミン塩酸塩に耐性を
有するブレビバクテリウム・ラクトファーメンタム(A
J11435 FERM−P 5132)及びコリ
ネバクテリウム・グルタミクム(AJ 11436F
ERM−P 5133)及びひ素に耐性を有するブレ
ビバクテリウム・ラクトファーメンタム(AJ 11
437 FERM−P 5134)、グアニジンに
耐性を有するブレビバクテリウム・ラクトファーメンタ
ム(AJ 11438FERM−P 5135)、
ブレビバクテリウム・フラバム(AJ 11439
FERM−P5136)、コリネバクテリウム・グル
タミクム(AJ 11440 FERM−P 5
137)等がある。
その他例えばブレビバクテリウム・デイバリカタム(B
revi bac te r iumdivarica
tum)ATCC14020、ブレビバクテリウム・サ
ラカロリティカム (Brevibac ter ium 0saccha
ro l i t icum)ATCC14066、及
びコリネバクテリウム・アセトアシドフイラム(Cor
ynebacterium・ace toaci do
phi lum)AT CC13870等を親株として
用いても同様に変異株をつくることができる。
上記変異株の変異誘導方法としては、紫外線照射、X線
照射、放射線照射、変異誘起剤処理等の通常の方法が用
いられ、例えば250μg/rrLlのN−ニトロ−N
/−メチル−N−ニトロソクアニジンにより30℃で2
0分間処理する方法等がある。
ここに呼吸阻害剤とは微生物の呼吸を阻害し、従って微
生物の生育がそれによって阻害される薬剤を云い、例え
ばマロン酸、シアン化カリ、アジ化ソーダ、または亜ひ
酸ソーダ等がこれに属し、ADP(アデノシン・ジホス
フェート以下ADPと略す)りん酸化阻害剤とはADP
をりん酸化してATP(アデノシン・トリホスフェート
以下ATPと略す)にする反応を阻害し、結果として微
生物の生育を抑制する薬剤を云い、例えば2゜4−ジニ
トロフェノール、ヒドロキシアミン塩酸塩、ひ素、グア
ニジン等がこれに属する。
次に先ず呼吸阻害剤に耐性を有する菌株の阻害剤存在下
の生育度を第1表に、ADPりん酸化阻害剤のうちの脱
共役化剤に耐性を有する菌株の阻害剤存在下の生育度を
第2表に、同じ<ADPりん酸化阻害剤のうちのエネル
ギー転移阻害剤に耐性を有する菌株の阻害剤存在下の生
育度を第3表にそれぞれ示す。
この場合生育度の測定は次のようにして行なった。
イースト・エキ2ニ 食塩0. 5 9 7d11寒天2g/dl(pH7.
0 )を含有する培地を120℃で15分間殺菌し、
寒天プレートを調製した。
このプレートに、ブイヨンスラントで24時間培養した
菌株を無菌水で懸濁してプレート当り105〜106の
菌数を散布接種し、その上に一定濃度、容量の薬剤を含
むペーパーディスクをおき、16〜48時間培養した。
形成される生育阻止円の存在の有無により生育度をみた
上記の表中小,+は菌の生育が観察されたもの、−は生
育が観察されなかったものを示す。
次に呼吸阻害剤に耐性を有する菌株の呼吸阻害剤存在下
におけるNADH酸化能の影響を測定した結果を第4表
に示す。
NADH酸化能は次の方法によって測定した。
あらかじめ32℃に保持されたリン酸緩衝液(pH7,
5) 500 μmoles、NADH61Enole
s。
一定量の無細胞抽出液、所定量の呼吸系阻害剤からなる
反応液101rLlをBeckman model 7
77酸素分析計センサーを組み込んだ容器に入れ空間*
*が生じないように密閉したのち、マグネチツクスター
ラーで攪拌しながら32℃に保持し酸素分圧の減少を記
録する。
酸素濃度が直線的に減少する曲線部分から酵素活性を算
出した。
その結果、AJ 11429.AJ 11430゜
AJ 11431はマロン酸、 K CN 2 N
a N32亜ヒ酸をそれぞれ添加してもNADH酸化能
の低下は親株はど著しくないことがわかった。
次にADPりん酸化阻害剤に耐性を有する菌株のうちの
脱共役化剤に耐性を有する菌株の阻害剤の存在下におけ
る呼吸活性及びADPりん酸化能の影響を第5表に、同
じ<ADPりん酸化阻害剤に耐性を有する菌株のうちの
エネルギー転移阻害剤に耐性を有する菌株の阻害剤の存
在下における呼吸活性及びADPりん酸化能の影響を第
6表にそれぞれ示す。
この場合呼吸活性、ADPりん酸化能の測定は次の方法
によって行なった。
呼吸活性ニ ゲルコース36772p/ml、尿素2 m97m1
KH2PO41m9 /ml、 Mg5O,・7 aq
0.4m9/ml!。
FeSO4・7aq10μg7a2MnSO4・4aq
8μ97fnl 、大豆蛋白酸加水分解物5μl/ml
、サイアミン塩酸塩100μg/l 、ビオチン2.5
μg/13を含有する培地で20時間培養した培養液か
ら集菌し、0.5%食塩水で2回洗浄した菌体を1/1
5Mリン酸バッファー(pH7,5)に懸濁し、28℃
で3時間、ロータリーシェーカーで飢餓培養した休止細
胞懸濁液0.5 mlを、リン酸緩衝液(pH7,5’
100 μmoles、moles、 00 μmol
es、全液量2.0全液量2厄0 後のワールブルグ検圧計の読みから呼吸活性を測定した
ADPリン酸化能: 上記休止細胞を遠心分離により集菌し、室温ですみやか
に風乾し、さらに五酸化リンデシケータ−内で一液減圧
風乾した。
この菌体をADPIOμmoles,グルコース2 0
0 μmoles, リン酸緩衝液2 5 0 μ
moles,MgCJ?2°6ag5μm01eSを含
む反応液2mlに50■懸濁し、30℃で、3時間反応
させ、反応後反応液を沸騰湯浴中に3分間浸して反応を
停止し、水冷後菌体を遠心分離により除去し、得られた
上清液を分析に供した。
ATPの分析はATP photometermod
e12 0 0 0 ( S A I Techno
logy Co− 、製)によった。
この試験の結果ADPりん酸化阻害剤に耐性を有する菌
株AJ 11433.AJ 11434゜AJ
11436(第5表)も、エネルギー転移阻害剤に耐性
を有する菌株AJ 11438゜AJ 11439
.AJ 11440(第6表)もいずれも阻害剤であ
る脱共役化剤及びエネルギー転移阻害剤の存在下におい
てADPりん酸化能は親株に比べて低下の程度が少ない
ことが認められた。
しかし阻害剤の存在化における呼吸活性の方の動向は両
者で異なり、脱共役化剤に耐性を有する菌株(第5表)
は阻害剤存在下で親株も変異株も呼吸活性は増大を示し
たがエネルギー転移阻害剤に耐性を有する菌株(第6表
)は阻害剤の存在下で親株も変異株も呼吸活性は大差な
い。
上記の本発明の呼吸阻害剤又はADPりん酸化阻害剤に
耐性を有する菌株を用いてL−グルタミン酸を生成蓄積
させるにはL−グルタミン酸発酵に用いられる常法を用
いて行なえばよい。
すなわち、使用する培地としては、通常の炭素源、窒素
源、無機イオンその他の栄養素の含有する通常の培地が
用いられる。
炭素源としては例えばサトウキビ、甜菜からの糖汁ある
いは廃糖蜜、澱粉、加水分解物等の糖質原料等または酢
酸等の有機酸等を用いる。
窒素源としては通常のL−グルタミン酸発酵に用いられ
る例えばアンモニウム塩、アンモニア水、尿素等が用い
られ、その他リン酸イオン、マクネシウムイオン等の無
機イオンが必要に応じて適宜使用され、又ビオチンに関
してもビオチン又はビオチン活性物質が生育の適量以下
の制限条件下において行なわれ、廃糖蜜等のビオチン過
剰原料を炭素源として使用するときはペニシリンG、F
K、0.V、X等のペニシリン類あるいはシュークロー
スモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタン−
モノパルミテートパルミチン酸等の高級脂肪酸又はその
誘導体よりなる界面活性剤をビオチン抑制物質として添
加する等の常法で行なわれ、培養条件についても温度3
0〜40℃、pH6〜8の範囲内で好気的条件で実施す
る等常法によって実施する。
以下本発明の呼吸阻害剤またはADPりん酸化阻害剤に
耐性を有する変異株を用いた実症例を次に示す。
実施例 1 グルコース36m9/ml、尿素27719,4’ 。
KH2PO41m9/rrtl 、 Mg5O,−7a
q 0.4 m97m1!。
FeSO4・7aq10μg/m12MnSO4・4a
q8μg/rrLl、大豆蛋白酸加水分解物(「味液」
)5μl/ml、サイアミン塩酸塩100p9/l。
ビオチン2.5μg/lを含有する培地を調製しその2
0m1づつを500m1容の振盪フラスコに入れ115
℃で10分間加熱殺菌した。
この培地に次に示す菌株を振盪し往復振盪により31.
5℃で培養を行った。
培養中、培養液をpH6,5ないし8.0に保つように
450■/r/llの濃度の尿素溶成を少量づつ添加し
た。
30時間で発酵を終了し発酵液中に蓄積したL−グルタ
ミン酸の対糖収率を測定した。
その結果、第7表に示すようにいづれの薬剤耐性株も良
好なL−グルタミン酸を蓄積した。
実施例 2 甘蔗糖蜜を、糖として100 m9/ml、 KH2P
O411n9/ml! 、 Mg50.4aq I T
n9/rrtl 、サイアミン塩酸塩100 pg/I
Jの組成を有する培地を調製しくpH7,0)、その3
0WLlづつを500m1振盪フラスコに分在し、加熱
殺菌した。
この培地に下記の菌株を接種し、往復振盪機により31
.5℃で培養を行った。
培養中、培養液をpH6,5〜8.0に保つように40
0■/mlの濃度の尿素溶液を少量づつ添加した。
培地の26倍希釈液の562mμの吸光度が0.30に
到達した時にポリオキシエチレンソルビタンモノパルミ
テート(PESP)を添加した。
36時間で発酵を終了し、発酵液中に蓄積したLグルタ
ミン酸の対糖収率を測定した。
その結果、第8表に示すようにいずれの薬剤耐性株もL
−グルタミン酸を良好に蓄積した。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ブレビバクテリウム属またはコリネバクテリウム属
    に属し、呼吸阻害剤またはADPりん酸化阻害剤に耐性
    を有し、かつL−グルタミン酸生成能を有する変異株を
    培養して、培養液中にL−グルタミン酸を生成蓄積させ
    て、これを採取することを特徴とする発酵法によるL−
    グルタミン酸の製造方法。
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