JPH0339678B2 - - Google Patents

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JPH0339678B2
JPH0339678B2 JP56097309A JP9730981A JPH0339678B2 JP H0339678 B2 JPH0339678 B2 JP H0339678B2 JP 56097309 A JP56097309 A JP 56097309A JP 9730981 A JP9730981 A JP 9730981A JP H0339678 B2 JPH0339678 B2 JP H0339678B2
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JP
Japan
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adenine
guanosine
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JP56097309A
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JPS58896A (ja
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Yasuhiro Sumino
Koji Sonoi
Muneharu Doi
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Original Assignee
Takeda Chemical Industries Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26—Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • C12P19/28—N-glycosides
    • C12P19/38—Nucleosides
    • C12P19/40—Nucleosides having a condensed ring system containing a six-membered ring having two nitrogen atoms in the same ring, e.g. purine nucleosides

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Molecular Biology (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、微生物を用いるグアノシンの製造法
に関する。 グアノシンは、調味料として食品分野で重要な
位置を占めている5′−グアニル酸の製造原料とし
て有用である。醗酵法によつてグアノシンを製造
する方法としては、いくつかの方法が知られてお
り、たとえば、バチルス・プミルス(Bacillus
pumilus)やパチルス・リケニホルミス
(Bacillus licheniformis)を用いる方法(特公昭
48−33392)、バチルス・ズブチリス(Bacillus
subtilis)を用いる方法(特公昭55−2955)など
がある。しかしながら、これらの公知の方法にお
いては、培養液中のグアノシンの蓄積量は、たか
だか8ないし10g/であつて、工業的な見地か
らは必ずしも有利な方法とはいえない。 本発明者らは、培養液中のグアノシン蓄積量を
増大させる目的で鋭意研究したところ、アデニン
要求性を有し、グアノシンを生産する能力を有す
る微生物を培養して、グアノシンを生成させるに
際し、微生物の生育に必須であるアデニン含有物
質を、微生物の生育状況等を勘案しつつ、培養の
進行中に少量ずつ間歇的または連続的に添加する
ことによつてグアノシンの生成量を、顕著に増大
させることができることを見い出し、これに基づ
いてさらに研究した結果、本発明を完成した。 本発明は、アデニン要求性およびグアノシン生
産能を有するバチルス属に属する微生物を培地に
培養しグアノシンを培養物中に生成蓄積せしめ培
養物からグアノシンを採取する方法において、ア
デニン含有物質の所要量の約50%以下を含有する
培地で培養を開始し、培地中のアデニン含有物質
のほぼ消費された時点からその所要量の残部を間
歇的または連続的に添加して培養することを特徴
とするグアノシンの製造法である。 本発明において用いられるアデニン含有物質と
しては、アデニン、アデノシン、5′−アデノシン
モノリン酸、3′−アデノシンモノリン酸、5′−ア
デノシンジリン酸、5′−アデノシントリリン酸、
リボ核酸、デオキシリボ核酸はもとより、それら
を含有する微生物菌体やその抽出物、肉エキス、
魚肉エキスなどの天然有機物や、アデニルコハク
酸などのアデニン誘導体などがあげられる。 従来、アデニン要求性微生物の培養において
は、アデニン含有物質の所要量の全量を初発培地
に添加する方法がとられているが、本発明におい
ては、初発培地に添加されるアデニン含有物質の
量を所要量の50%以下に制限し、培葉が開始され
て、初発培地に添加されたアデニン含有物質がほ
ぼ消費された時点からその所要量の残部を間歇的
または連続的に添加する方法が用いられる。 本発明でいう「アデニン含有物質の所要量」と
は、培地に添加されるアデニン含有物質の量であ
つて、グアノシンの生成蓄積が最大となるような
量をいう。この量は供試菌株の種類や培養条件に
よつて異るものであるが、通常はアデニンに換算
して約0.001ないし0.002mole/程度である。 「アデニン含有物質のほぼ消費された時点」と
は、培地中のアデニン含有物質の量がアデニンと
して約0.01mmole/以下になつた時点を意味
する。 本発明のアデニン含有物質の添加方法の具体例
としては、たとえば、あらかじめ決められたタ
イムスケジユールにしたがつて、アデニン含有物
質の添加量を等分して、または時間的に変化させ
ながら間歇的または連続的に添加する方法、培
養液中の微生物菌体の増殖量の変化にしたがつ
て、アデニン含有物質の添加量を変化させなが
ら、間歇的または連続的に添加する方法、培養
液中の溶存酸素濃度の変化や培養液の酸素消費量
をはじめ、培養液の発熱量など微生物の生育の状
況を各種のセンサーや検出機器類で検知して、あ
らかじめ決められた量のアデニン含有物質を間歇
的または連続的に添加する方法などが挙げられ、
いずれの方法も可能である。なかでも、培養時間
の経過と共に、アデニン含有物質の添加量を指数
的に増大させていく方法は、短時間で著量のグア
ノシンを生成蓄積させることが可能であるなどの
点で、一層有利である。この場合、アデニン含有
物質の添加開始後の時間tにおける、単位時間当
りのアデニン含有物質添加量(以下、「供給速度」
と呼ぶ。)F(t)は次式のように表わすことがで
きる。 F(t)=F(o)exp(Kt)(K≠O) ここでF(o)は添加開始時における供給速度、
Kは定数(以下、「比供給速度」と呼ぶ。)であ
る。この方法によれば、時間tENDまでに添加され
たアデニン含有物質量AdTOTALは次式で示される。 AdTOTAL=F(o)/K {exp(KtEND)−1}+AdIN (ただし、AdINは初発培地に添加されたアデニ
ン含有物質の量。) アデニン含有物質の添加開始時期、添加するア
デニン含有物質量(AdTOTAL−AdIN=AdADDとす
る。)、初発供給速度F(o)、比供給速度Kは、使
用する微生物の種類や培地、培養条件などによつ
て異なるが、アデニン含有物質の添加開始時期と
しては、該菌の増殖量が最終到達増殖量の0%な
いし約75%、とりわけ、約5%ないし50%に達し
た時点からが、AdADDとしては、該菌の生育に必
要な量(通常、アデニンとして、約0.001ないし
0.002mole/の約25%ないし100%、とりわけ
約50%ないし95%が、F(o)としては、単位時
間当り、AdADDの約0.1%ないし50%、とりわけ約
1%ないし20%が、Kとしては約0.01hr-1ないし
5hr-1、さらに好ましくは約0.05hr-1ないし
0.2hr-1、とりわけ約0.075ないし0.15hr-1が望ま
しい。 本発明で使用される微生物は、アデニン要求性
を有しかつグアノシン生産能を有するバチルス属
に属する微生物であればいずれでもよい。該バチ
ルス属菌としては、たとえば、バチルス・プミル
ス(Bacillus pumilus)、バチルス・ズブチリス
(Bacillus subtilis)などの種が挙げられ、具体
的には、バチルス・プミルスNo.148−S−16
(FERM BP−6、IFO 12483)、バチルス・ズブ
チリス ATCC 19221(IFO 14123)などが挙げ
られる。上記FERMBP番号は、ブダペスト条約
による工業技術院微生物工業技術研究所の寄託番
号を、ATCC番号はジ・アメリカン・タイプ・カ
ルチヤー・コレクシヨン(The American Type
Calture Collection)(米国)の寄託番号を、IFO
番号は財団法人発酵研究所の寄託番号をそれぞれ
表わす。なお、上記IFO 12483株は特公昭48−
33392号公報に記載されている。また上記ATCC
19221株は、ジ・アメリカン・タイプ・カルチヤ
ー・コレクシヨン発行のカタログ・オブ・ストレ
インズ第14版1980年(The American Type
Culture Collection Catalogue of Strains I
Fourteenth Edition 1980)に収載されている。 本発明に使用される微生物を培養する培地とし
ては、本発明で使用される微生物が生育する培地
が利用される。たとえば、培地に添加される炭素
源としては、でんぷん、ぶどう糖、庶糖などの糖
類のほか、グリセリン、メタノール、エタノー
ル、ソルビトールなどの一価ないし多価のアルコ
ール類、酢酸、プロピオン酸、ステアリン酸、オ
レイン酸などの脂肪酸類、大豆油、オリーブ油、
魚油、鯨油、棉実油、パーム油、ラードなどの油
脂類、ノナン、デカン、ウンデカン、ヘキサデカ
ン、エイコサン、ペンタコサンなどのn−パラフ
イン類のほか、ケロセン、ガスオイル、ベビーガ
スオイルなどの炭化水素類などがそれぞれ単独も
しくは混合して用いられる。窒素源としては、ペ
プトン、大豆粉、コーンステイープリカー、酵
母、肉エキスなどの有機窒素源のほか、硫酸、硝
酸、塩酸、炭酸などのアンモニウム塩、アンモニ
アガス、アンモニア水や尿素などの無機窒素源
が、それぞれ単独で、もしくは混合して用いられ
る。その他該菌の生育に必要な各種の無機塩類、
たとえばカルシウム、カリウム、ナトリウム、マ
グネシウム、マンガン、鉄、銅、亜鉛などの硫酸
塩、塩酸塩、炭酸塩、硝酸塩、燐酸塩、酢酸塩な
どを、また該菌の生育に必要なアミノ酸類、ビタ
ミン類などを適宜選択して、それらを単独または
組合せて添加して用いられる。さらに必要に応じ
て、シリコーンオイル、ポリアルキレングリコー
ルエーテルなどの消泡剤や界面活性剤なとを添加
してもよい。 培養は、振盪あるいは通気撹拌深部培養などの
好気的条件下に実施される。培地のPHは通常約5
ないし8の範囲から選定されるが、好ましくはPH
約5.5ないし7.5の範囲で培養される。培養中に培
地のPHの変動が観測されれば、これを望ましい範
囲に補正するため、たとえば、水酸化アルカリ
(例、水酸化ナトリウム)、炭酸カルシウム、アン
モニアなどの水溶液、懸濁液あるいはアンモニア
ガスなどを適宜補添しつつ培養してもよい。培養
の温度は、使用される微生物の生育に適した温度
を選択すればよく、通常約20℃ないし60℃、好ま
しくは約25℃ないし45℃で培養するのが有利であ
る。培養の時間は、グアノシンの蓄積量が最大に
達するまで培養すればよく、通常約24ないし144
時間培養すれば、その目的を達成することができ
る。 本発明方法で発酵液中に生成されたグアノシン
はすでに公知されている通常の手段、たとえばイ
オン交換樹脂や活性炭によるクロマトグラフイ
ー、沈澱法あるいは溶媒抽出法などの分離精製手
段を単独もしくは組合せて適用することによつて
採取することができる。 本発明の方法によれば、従来のアデニン含有物
質を一括して培地に添加する方法に比べて、ほゞ
2倍にも達する量のグアノシンを、培養液中に蓄
積させることができる。したがつて、本発明方法
を用いると、一定量の設備を用いる場合であつて
も、目的物グアノシンの生産量が増大され、ま
た、培養液中の目的物グアノシンの含有量が多い
ので、目的物グアノシンの採取が容易であるなど
の点で、本発明は工業的生産上有利な方法であ
る。 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明する。なお、以下の実施例において、培地の
添加物のパーセント(%)はとくにことわりのな
いかぎり、重量/容量パーセント(W/V、%)
を表わす。 実施例 1 アデニン100mg/を含む栄養寒天培地上に生
育したバチルス・プミルスNo.148−S−16
(FERM BP−6、IFO 12483)をグルコース4
%、尿素0.2%、L−グルタミン酸ナトリウム0.5
%、硫酸マグネシウム(7水塩)0.2%、塩化カ
リウム0.1%、硫酸マンガン(約4水塩)0.003
%、塩化カルシウム(2水塩)0.2%、コーンス
テイープリカー2%、リボ核酸0.25%、ヒスチジ
ン0.03%、ビオチン200μg/からなる滅菌シー
ド培地20mlを含む200ml容三角フラスコ5本に接
種し、18時間、37℃で振盪培養した。 このシード培養液100mlを、滅菌した22%グル
コース溶液1と、滅菌した硫酸アンモニウム
0.8%、L−グルタミン酸ナトリウム1.0%、硫酸
マグネシウム(7水塩)0.4%、塩化カリウム0.2
%、塩化カルシウム(2水塩)0.4%、硫酸マン
ガン(約4水塩)0.006%、ヒスチジン0.03%、
ビオチン400μg/、イノシン0.1%、コーンス
テイープリカー5.0%およびリボ核酸0.03%(ア
デニン含有物質所要量の約10%)からなる主発酵
培地1とを入れた5容ジヤーフアーメンター
に移植して、温度38℃、回転数1000R.P.M.、通
気量0.6V.V.M.の条件で主発酵を開始した。この
培地の場合、増殖量の代表値として測定した
590nmの波長における吸光度×希釈倍数(以下、
U.O.D.と称す。)の値が、初発4、最終32となる
ことが予備実験でわかつていたので、該菌が増殖
を開始してU.O.D.が7.2になつた培養8時間目よ
り、アデニン含有物質としてリボ核酸の10%溶液
を、初発供給速度F(o)=0.003%/hrで添加を
開始し、以後、添加リボ核酸総量が培地液量に対
し、0.32%になるまで表1に示した比供給速度K
で、1時間毎に添加し、72時間まで培養した。な
お、培養中は、培養液のPHが6.7に保持されるよ
うに、25%のアンモニア水を自動的に添加した。
このようにして得られた発酵終了液のグアノシン
量を高速液体クロマトグラフイーで測定し、表1
に示す結果を得た。
【表】 実施例 2 バチルス・プミルスNo.148−S−16の代りにバ
チルス・ズブチリスATCC 19221(IFO 14123)
を用いて実施例1と同様の条件下に主発酵を開始
し、U.O.D.が7.5になつた培養8時間目から、リ
ボ核酸を添加量が約0.27または0.28%になるま
で、表2に示す供給速度で、1時間毎に添加し
た。培養72時間のグアノシン量を測定して表2の
結果を得た。
【表】 実施例 3 実施例1と同様に、バチルス・プミルスNo.148
−S−16(FERM BP−6、IFO 12483)を用い
て主発酵を開始するに当つて、初発培地に添加す
るリボ核酸量を表3に示すように変更して開始
し、それぞれ表3に示したU.O.D.まで増殖した
時点からリボ核酸を、F(o)=0.003%/hr、K
=0.1hr-1の条件で添加を開始し、リボ核酸の添
加総量が、0.3%になるまで1時間毎に添加を行
なつて、72時間目の生成グアノシン量を測定した
処、表3に示す結果が得られた。
【表】 3

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アデニン要求性およびグアノシン生産能を有
    するバチルス属に属する微生物を培地に培養しグ
    アノシンを培養物中に生成蓄積せしめ培養物から
    グアノシンを採取する方法において、アデニン含
    有物質の所要量の約50%以下を含有する培地で培
    養を開始し、培地中のアデニン含有物質のほぼ消
    費された時点からその所要量の残部を間歇的また
    は連続的に添加して培養することを特徴とするグ
    アノシンの製造法。
JP56097309A 1981-06-22 1981-06-22 グアノシンの製造法 Granted JPS58896A (ja)

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