JPH066061B2 - ε−ポリリシンの製造方法およびε−ポリリシン生産菌 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ε−ポリリシンの新規な製造方法およびε−
ポリリシン生産菌に関するものである。

（従来の技術とその問題点） ε−ポリリシンは以下の構造式で表されるように、Ｌ−
リシンのポリマーでＬ−リシンのε−位のアミノ基が隣
合うＬ−リシンのカルボキシル基とペプチド結合によっ
て直鎖上に結合した高分子化合物である。

当該物質は必須アミノ酸であるＬ−リシンのポリマーで
あるので安全性が高く、かつカチオン含量が高いので特
異な物性を有する。従ってそれらの性質を利用して、ト
イレタリー用品、化粧品、飼料添加物、農薬、医薬、食
品添加物、電子材料等の用途が開発されつつある。

このε−ポリリシンはストレプトマイセス・アルブラス
・サブスピーシーズ・リジノポリメラス(Streptomyces
albulus subsp.lysinopolymerus)No.346を培養すること
によって得られることが既に知られている（特開昭53-7
2896号）。

このストレプトマイセス・アルブラス・サブスピーシー
ズ・リジノポリメラスはＤ−グルコース、Ｄ−ガラクト
ース、Ｄ−マンニトールについては資化能力を持つが、
シュークロースについては資化能力を持たない。このた
め、この菌株を培養してε−ポリリシンの生産を行う時
は、培地の炭素源としてＤ−グルコースあるいはグリセ
ロールを用いてきた。しかしＤグルコース、グリセロー
ルは価格が高いため得られたε−ポリリシンが高価格に
なる。このため安価な炭素源を利用するε−ポリリシン
の生産法が求められていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、安価なε−ポリリシンを得るため、炭素
源としてシュークロース、特に廃糖蜜を資化し、ε−ポ
リリシンを産出する菌株を探索した結果、本発明に到達
した。すなわち本発明は、ストレプトマイセス・ノール
セイ(Streptomyces noursei)に属するε−ポリリシン生
産菌、およびこの菌を培地に培養し、得られる培養物か
らε−ポリリシンを分離採取することを特徴とするε−
ポリリシンの製造方法である。

本発明のストレプトマイセス・ノールセイ株は、工業技
術院微生物工業技術研究所に申請書受託番号第9797号(F
ERM P-9797)として寄託されている。

本発明方法において、この菌の培養に使用する培地は、
生産コストを引き下げるため、炭素源としてシュークロ
ースおよび／または廃糖蜜を利用することが好ましい。

ストレプトマイセス・ノールセイ株がε−ポリリシンを
産生することは今まで知られていない。

この菌株の菌学的性質を示すと次の通りである。

(1)形態学的性質 シュークロース・硝酸塩寒天培地上で30℃、10日間生育
した時の気菌糸および基生菌糸を顕微鏡で観察した結果
を次に示す。

胞子形成菌糸の分枝法および形態： 単純分枝、閉鎖らせん状(closed spiral) 胞子の数： 数十個 胞子の表面構造および大きさ： 胞子は円ないし楕円形で大きさは約1.2〜1.5μであり、
その表面構造はスパイニー(spiny)である。

鞭毛胞子、菌核および胞子のうの有無存在が認められ
ない。

胞子柄の着生位置： 気菌糸上 (2)各種培地上における生育状態 下記の各種培地上における性状はそれぞれ30℃で10〜14
日間培養後の観察結果である。

(3)生理的性質 本菌株の生理的性質は次の通りである。

生育温度範囲 約15〜40℃。生育最適温度：30℃付近。

ゼラチンの液化、でん粉の加水分解および脱脂牛乳の
ペプトン化： すべて陽性 脱脂牛乳の凝固： 陰性 メラニン様色素の生成 チロシン寒天培地上では褐色の色素を生成する。

(4)各種炭素源の資化性（プリドハム・ゴットリープ寒
天培地上） Ｌ−アラビノース − Ｄ−キシロース − Ｄ−グリコース ＋ Ｄ−フラクトース ＋ Ｌ−ラムノース − Ｄ−ガラクトース ＋ シュークロース ＋ ラフィノース − Ｄ−マンニトール ＋ サリシン − 註）＋：資化する、 −：資化しない。

以上の菌学的性質から本菌はストレプトマイセス・ノー
ルセイに属すると考えられる。

本発明のε−ポリリシンの製造方法における培養方法は
原則的には一般微生物の培養方法に順ずるが、通常は液
体培地による好気的培養方法が有利である。

培養に用いられる培地としては合成培地、半合成培地あ
るいは天然培地が用いられ、培地の炭素源としてはグル
コース、フラクトース、グリセロール、シュークロー
ス、糖蜜、液化澱粉等が用いられる。経済性の面からは
廃糖蜜を用いるのが有利である。窒素源としては酵母エ
キス、肉エキス、カゼイン加水分解物、ペプトン、硫酸
アンモニウム、燐酸アンモニウム、塩化アンモニウム等
が用いられる。又、燐酸水素ナトリウム、燐酸二水素カ
リウム、炭酸カルシウム、硫酸第一鉄、硫酸マグネシウ
ム、硫酸銅、硫酸亜鉛、塩化マンガン、塩化マグネシウ
ム等の無機塩も必要に応じて添加される。消泡剤として
大豆油、高級アルコール類、シリコン化合物等も適宜添
加する。

培養温度は30℃前後が適当である。培養時間は24〜100
時間位が適当である。培養中のpHは始めは調整せず下が
るにまかせ、pH3.5〜5.0間、好ましくはpH4.0に降下し
た後に水酸化ナトリウム水溶液あるいは水酸化アンモニ
ウム水溶液により、そのpHに保つ。

このようにして培養液中に蓄積されたε−ポリリシン
は、遠心分離又は濾過により菌株を除去した後、濾液か
ら一般的な発酵生産物の製造に用いられる常用手段によ
って分離、精製される。すなわち減圧濃縮、凍結乾燥、
溶媒抽出、イオン交換樹脂処理、活性炭処理、晶析等の
手段を単独あるいは任意の組合せ、又は反復して用いる
ことにより精製ポリリシンを得ることができる。

（発明の効果） 本発明の方法はストレプトマイセス・ノールセイを用い
てε−ポリリシンを生産することができる。また培地に
はＤ−グルコース、グリセロールに限ることなく、種々
の炭素源を用いることができ、特に安価な廃糖蜜培地で
ε−ポリリシンを生産できるので、生産コストを従来法
に比べて大幅に引き下げることができる。

（実施例） 以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。

廃糖蜜200g（還元糖25.1％、純糖度30.2％）、硫酸アン
モニウム10ｇ、酵母エキス５ｇ、硫酸マグネシウム（７
水化物）0.5ｇ、燐酸一水素ナトリウム（12水化物）1.5
8ｇ及び燐酸二水素カリウム1.36ｇを水に溶解して1000
ｍとする。NaOH溶液でpHを6.8に調節する。

この培地100ｍを500ｍの坂口フラスコ７本にそれぞ
れ注入し、120℃で20分間滅菌する。これらにストレプ
トマイセス・ノールセイの斜面培養物を１白金耳ずつ接
種し、30℃で20分間、振盪培養する。

上記培地1.8を容量3.0のミニジャーファーメンター
（いわしや製）に注入し、120℃で20分間滅菌する。こ
れに上記ストレプトマイセス・ノールセイの振盪培養液
を接種する。温度30℃、攪拌600rpm、通気量3.0／min
（１気圧）、pHは始め下がるにまかせ、pH4.0になった
とき、６Ｎ水酸化ナトリウム水溶液により、pH4.0に調
節して40時間培養する。

培養終了後、培養物を濾過して、菌体を除去する。濾液
を水酸化ナトリウム水溶液でpH8.5に調整し、生ずる沈
澱を濾別する。この濾液量は洗浄液を含め1.8あり、
この中のε−ポリリシン量は17.5ｇであった。

この濾液を陽イオン交換樹脂アンバーライトＩＲ−50
（Ｈ^＋型）を充填したカラムに通し、ポリリシンを吸着
させる。カラムを0.2Ｎ酢酸で洗浄後、0.1Ｎ塩酸で溶出
する。溶出液を水酸化ナトリウム水溶液で中和し、pH6.
8にする。粉末活性炭10ｇを添加し、室温で約１時間攪
拌し、脱色を行う。活性炭を濾過して除去する。濾液を
35℃で濃縮する。濃縮液に同量のメタノールを攪拌しつ
つ徐々に加え、引き続き３倍量のアセトンを同じように
攪拌しつつ徐々加える。アセトン添加終了後１時間攪拌
を続ける。生じた沈澱物を吸引濾別し、更に１回アセト
ン洗浄を行った後、減圧乾燥を行うと白色粉末状のポリ
リシン塩酸塩5.5ｇが得られた。このものの純度はメチ
ルオレンジ法で測定して99.1％であった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ストレプトマイセス・ノールセイ(Strepto
   myces noursei)に属するε−ポリリシン生産菌を培地に
   培養し、得られる培養物からε−ポリリシンを分離採取
   することを特徴とするε−ポリリシンの製造方法。
2. 【請求項２】前記培地の炭素源がシュークロースおよび
   廃糖蜜から選ばれる特許請求の範囲第１項記載の方法。
3. 【請求項３】ストレプトマイセス・ノールセイ((Strept
   omyces noursei)微工研菌寄第9797号)に属するε−ポリ
   リシン生産菌。