JPH11262398A - 発酵法によるl−グルタミン酸の製造法 - Google Patents

発酵法によるl−グルタミン酸の製造法

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JPH11262398A
JPH11262398A JP6905598A JP6905598A JPH11262398A JP H11262398 A JPH11262398 A JP H11262398A JP 6905598 A JP6905598 A JP 6905598A JP 6905598 A JP6905598 A JP 6905598A JP H11262398 A JPH11262398 A JP H11262398A
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glutamic acid
alicyclobacillus
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JP6905598A
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Yutaka Izui
裕 泉井
Kazuhiko Matsui
和彦 松井
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Ajinomoto Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高いL−グルタミン酸生産能を有するL−グ
ルタミン酸生産菌を取得し、安価かつ効率的なL−グル
タミン酸の製造法の開発につなげる。 【解決手段】 アリサイクロバチルス属に属し、L−グ
ルタミン酸生産能を有する微生物、好ましくはL−グル
タミン酸代謝拮抗物質に耐性の微生物を、培地中で培養
してL−グルタミン酸を生成蓄積させ、これを培地から
採取することによりL−グルタミン酸を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発酵法によるL−
グルタミン酸の製造法に関する。L−グルタミン酸は、
食品、医薬品等として重要なアミノ酸である。
【0002】
【従来の技術】従来、L−グルタミン酸は、主としてブ
レビバクテリウム属、コリネバクテリウム属、ミクロバ
クテリウム属に属するいわゆるコリネ型L−グルタミン
酸生産菌またはそれらの変異株を用いた発酵法により製
造されている(アミノ酸発酵、学会出版センター、19
5〜215頁、1986年)。その他の菌株を用いた発
酵法によるL−グルタミン酸の製造法としては、バチル
ス属、ストレプトミセス属、ペニシリウム属等の微生物
を用いる方法(米国特許第3,220,929号)、シ
ュードモナス属、アースロバクター属、セラチア属、キ
ャンディダ属等の微生物を用いる方法(米国特許第3,
563,857号)、エシェリヒア・コリの変異株を用
いる方法(特開平5−244970)等が知られてい
る。
【0003】上記のような微生物の育種や製造法の改良
により、L−グルタミン酸の生産性はかなり高まっては
いるが、今後の需要の一層の増大に応えるためには、さ
らに安価かつ効率的なL−グルタミン酸の製造法の開発
が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高い
L−グルタミン酸生産能を有する新規なL−グルタミン
酸生産菌を見出し、安価かつ効率的なL−グルタミン酸
の製造法の開発につなげることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、従来の微生物とは異なった微生物で
あって、かつL−グルタミン酸生産能を有する微生物を
広く検索、研究した結果、アリサイクロバチルス属に属
する微生物由来の誘導株が高いL−グルタミン酸生産能
を有することを見いだし、本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち、本発明は以下の通りである。
【0007】(1)アリサイクロバチルス属に属し、L
−グルタミン酸生産能を有する微生物を、好気的条件下
で培地に培養し、培地中にL−グルタミン酸を生成蓄積
せしめ、これを該培地から採取することを特徴とするL
−グルタミン酸の製造法。
【0008】(2)上記方法において、微生物がアリサ
イクロバチルス・アシドカルダリウスである方法。
【0009】(3)上記方法において、微生物がL−グ
ルタミン酸代謝拮抗物質に耐性である方法。
【0010】(4)上記方法において、微生物がアリサ
イクロバチルス・アシドカルダリウス由来のアザセリン
耐性株である方法。
【0011】(5)L−グルタミン酸代謝拮抗物質に耐
性であるアリサイクロバチルス・アシドカルダリウスに
属する菌株。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる微生物は、アリサイクロバチルスに属
し、L−グルタミン酸を蓄積するものであれはいかなる
菌株でも良い。
【0013】アリサイクロバチルス属に属する菌株とし
ては、例えば以下のようなものがある。 アリサイクロバチルス・アシドカルダリウス(Alicyclo
bacillus acidocaldarius) アリサイクロバチルス・アシドテレストリス(Alicyclo
bacillus acidoterrestris) アリサイクロバチルス・シクロヘプタニカス(Alicyclo
bacillus cycloheptanicus)
【0014】さらに好ましくは、以下に示す菌株が挙げ
られる。 アリサイクロバチルス・アシドカルダリウス JCM5260 アリサイクロバチルス・アシドカルダリウス JCM5261 アリサイクロバチルス・アシドテレストリス ATCC49025 アリサイクロバチルス・アシドテレストリス ATCC49026 アリサイクロバチルス・アシドテレストリス ATCC49027 アリサイクロバチルス・シクロヘプタニカス ATCC8038 アリサイクロバチルス・シクロヘプタニカス ATCC35670 これらの菌株は、ATCC(American Typ
e CultureCollection)あるいはJ
CM(Japan Collectionof Mic
roorganisms Riken)より分譲を受け
ることができる。
【0015】一般に、アミノ酸生産能を有する微生物を
得るためには、目的とするアミノ酸の代謝拮抗物質耐性
の株を取得する手法が用いられている。アリサイクロバ
チルス属に属するL−グルタミン酸生産能を有する微生
物を取得する際にもこのような手法が適用しうる。
【0016】本発明にいうL−グルタミン酸代謝拮抗物
質とは、アリサイクロバチルス属細菌の生育を阻害し、
その生育阻害がL−グルタミン酸の添加により回復する
物質である。または、L−グルタミン酸生合成系に関与
する酵素の発現を抑制する作用または該酵素の活性を阻
害する作用を有し、その抑制または阻害がL−グルタミ
ン酸の添加により回復する物質である。
【0017】上記のようなL−グルタミン酸と拮抗して
生育阻害作用を有する化合物としては、例えばアザセリ
ン、4−フロログルタミン酸、α−メチルグルタミン
酸、N−メチルグルタミン酸等が挙げられる。これらの
化合物以外にも、L−グルタミン酸代謝拮抗物質は、次
のようにして選択することができる。アリサイクロバチ
ルス属細菌の菌体を含む軟寒天を平板培地に重層し、そ
の上に候補となる化合物を適当量置き、その位置と別の
位置にL−グルタミン酸を適当量置く。このまま培養
し、設置した化合物の周辺に阻止円を形成し、L−グル
タミン酸の周辺では菌の生育が回復した化合物は、L−
グルタミン酸と拮抗するアナログであると判断される。
【0018】L−グルタミン酸代謝拮抗物質耐性株の取
得は、X線や紫外線を照射する方法、あるいはN−メチ
ル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(以下「N
G」と略す)、エチルメタンスルホン酸等の変異剤で処
理する方法を適用して親株に変異を導入した後、親株が
生育できないような濃度のL−グルタミン酸代謝拮抗物
質を含む寒天培地で生育可能な菌株を採取すればよい。
【0019】親株が生育できないようなL−グルタミン
酸代謝拮抗物質の濃度は、種々の濃度でL−グルタミン
酸代謝拮抗物質を含む培地にアリサイクロバチルス属細
菌を接種し、生育の有無を調べることによって決定する
ことができる。次に、こうして決定された濃度、好まし
くは生育できない最小濃度でL−グルタミン酸代謝拮抗
物質を含む寒天培地に、変異処理を行ったアリサイクロ
バチルス属細菌をまき、コロニーを形成する株を選択す
ればよい。選択は、1回でもよく、複数回行ってもよ
い。また、L−グルタミン酸代謝拮抗物質に耐性な株の
選択は、1種のL−グルタミン酸代謝拮抗物質について
行ってもよく、複数のL−グルタミン酸代謝拮抗物質に
ついて行ってもよい。
【0020】本発明において、L−グルタミン酸代謝拮
抗物質に耐性であるアリサイクロバチルス属細菌として
具体的には、上記のようにして決定される野生株の生育
を阻害する最小濃度またはそれ以上の濃度のL−グルタ
ミン酸代謝拮抗物質を含むグルコース最少培地上でコロ
ニーを形成することができる変異株が挙げられる。より
具体的には、アザセリン0.5g/Lを含むグルコース
最少培地上でコロニーを形成することができる変異株が
挙げられる。
【0021】以上のようにして得られるL−グルタミン
酸代謝拮抗物質に耐性な変異株の具体例としては、アザ
セリンに耐性なアリサイクロバチルス・アシドカルダリ
ウスAJ13409が挙げられる。アリサイクロバチル
ス・アシドカルダリウスAJ13409は、平成10年
2月24日に、通産省工業技術院生命工学工業技術研究
所に、受託番号FERM P−16662として寄託さ
れている。
【0022】アリサイクロバチルス属に属し、L−グル
タミン酸生産能を有する微生物を用いてL−グルタミン
酸を生産させるには、炭素源、窒素源、無機塩類、その
他必要に応じてアミノ酸、ビタミン等の有機微量栄養素
を含有する通常の栄養培地を用いて常法により行うこと
ができる。合成培地または天然培地のいずれも使用可能
である。培地に使用される炭素源および窒素源は培養す
る菌株の利用可能なものならばよい。
【0023】炭素源としてはグルコース、グリセロー
ル、フラクトース、シュークロース、マルトース、マン
ノース、ガラクトース、でんぷん加水分解物、糖蜜等の
糖類が使用され、その他、酢酸、クエン酸等の有機酸等
も単独あるいは他の炭素源と併用して用いられる。
【0024】窒素源としてはアンモニア、硫酸アンモニ
ウム、炭酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸ア
ンモニウム、酢酸アンモニウム等のアンモニウム塩また
は硝酸塩等が使用される。
【0025】有機微量栄養素としては、アミノ酸、ビタ
ミン、脂肪酸、核酸、さらにこれらのものを含有するペ
プトン、カザミノ酸、酵母エキス、大豆蛋白分解物等が
使用され、生育にアミノ酸等を要求する栄養要求性変異
株を使用する場合には要求される栄養素を補添する事が
必要である。
【0026】無機塩類としてはリン酸塩、マグネシウム
塩、カルシウム塩、鉄塩、マンガン塩等が使用される。
培養方法は、発酵温度30ないし70℃、pHを2ない
し7に制御しつつ通気培養を行う。培養中にpHがこの
範囲を越えて低下する場合にはアンモニアガス等のアル
カリで中和する。かくして10時間ないし4日間程度培
養することにより培養液中に著量のL−グルタミン酸が
蓄積される。
【0027】培養終了後、培養液中に蓄積されたL−グ
ルタミン酸を単離する方法としては公知の方法に従って
行えばよい。例えば、培養液から菌体を除去した後に濃
縮晶析する方法、あるいはイオン交換クロマトグラフィ
ー等によって単離することができる。
【0028】
【実施例】次に、実施例によって本発明をさらに具体的
に説明する。
【0029】(1)アリサイクロバチルス・アシドカル
ダリウスのL−グルタミン酸代謝拮抗物質の検索 アリサイクロバチルス・アシドカルダリウスJCM52
60株をBAM(JCM)液体培地(グルコース 0.
5g/L、硫酸アンモニウム 0.1g/L、硫酸マグ
ネシウム7水塩 0.25g/L、リン酸2水素カリウ
ム 0.3g/L、塩化カルシウム2水塩 0.125g
/L、酵母エキス 0.5g/L、pH3〜4)にて5
0℃一夜培養し、50mMリン酸カリウムバッファー
(pH4.5)にて洗菌したものを指示菌として用い
た。
【0030】50℃に保温したグルコース最少培地(グ
ルコース 0.5g/L、硫酸アンモニウム 0.1g/
L、硫酸マグネシウム7水塩 0.25g/L、リン酸
2水素カリウム 0.3g/L、塩化カルシウム2水塩
0.125g/L、pH4)軟寒天プレート(寒天濃度
0.8%)に上記指示菌を加えて通常の寒天濃度のグル
コース最少培地プレートに重層した。このとき菌濃度が
およそ106個細胞/cm 2程度になるように指示菌添加量
を調整した。
【0031】こうして作製したプレートに種々の化合物
(アザセリン、4−フロログルタミン酸、DL−α−メ
チルグルタミン酸、N−メチルグルタミン酸等)を耳掻
き一杯分ずつ置き、その位置から約3.5cm離してL
−グルタミン酸を同様に耳掻き一杯分を置いた。このま
ま1〜3日間、50℃にて培養し、設置した化合物の周
辺に阻止円を形成し、L−グルタミン酸の周辺では菌の
生育が回復した化合物を、L−グルタミン酸代謝拮抗物
質であると判断した。種々の化合物に関して、生育阻害
及びL−グルタミン酸との拮抗を調べた結果、アザセリ
ンがアリサイクロバチルス・アシドカルダリウスJCM
5260株においてL−グルタミン酸代謝拮抗物質とし
て作用することが判った。
【0032】(2)アリサイクロバチルス・アシドカル
ダリウス由来のアザセリン耐性株の取得 アリサイクロバチルス・アシドカルダリウスJCM52
60株をBAM(JCM)液体培地(グルコース 0.
5g/L、硫酸アンモニウム 0.1g/L、硫酸マグ
ネシウム7水塩 0.25g/L、リン酸2水素カリウ
ム 0.3g/L、塩化カルシウム2水塩 0.125g
/L、酵母エキス 0.5g/L、pH3〜4)50m
lにて50℃一夜培養し、菌体を遠心分離により集菌し
た。50mMリン酸カリウムバッファー(pH5)に懸
濁し、再度集菌する操作を2度繰り返すことによって菌
体を洗浄した後、2g/LのNGを含む同バッファー8
mlに懸濁し、50℃、60分間静置した後、遠心分離
により集菌した。同バッファーに菌体を懸濁し、遠心分
離により集菌した。さらに2度同じ操作を行い菌体を洗
浄した後、40mlのBAM(JCM)液体培地を加
え、50℃、12時間振とう培養することによって変異
を固定した。集菌後、アザセリン0.5g/Lを含むグ
ルコース最少培地プレートに塗布し、50℃で24時間
培養した。
【0033】アザセリン0.5g/Lを含むグルコース
最少培地上に出現したコロニーを釣り上げ、同組成の培
地にて単コロニー分離を行い、アザセリン耐性株AJ1
3409を分離した。親株であるJCM5260株はア
ザセリン0.5g/Lを含むグルコース最少培地に塗布
した場合、全く生育できず、コロニーの形成は見られな
かった。
【0034】(3)L−グルタミン酸生産株の培養及び
L−グルタミン酸生産 上記のようにして分離したアザセリン耐性株AJ134
09、及びその親株であるJCM5260を、BAM
(JCM)寒天培地にて24時間培養した後、120
℃、10分間蒸気滅菌したBAM2培地(グルコース
40g/L、硫酸アンモニウム 5g/L、硫酸マグネ
シウム7水塩 0.5g/L、リン酸2水素カリウム 2
g/L、塩化カルシウム2水塩 0.25g/L、硫酸
第一鉄7水塩0.02g/L、硫酸マンガン4水塩
0.02g/L、硫酸亜鉛2水塩 0.72mg/L、
硫酸銅5水塩 0.64mg/L、塩化コバルト6水塩
0.72mg/L、ホウ酸 0.4mg/L、モリブデ
ン酸ナトリウム2水塩 1.2mg/L、酵母エキス
0.5g/L、炭酸カルシウム 5g/L、pH2.
5)25mlを注入した500ml容振とう坂口フラス
コに植菌して、50℃もしくは60℃にて糖が枯渇する
まで振とう培養したところ表1に示すような結果を得
た。
【0035】
【表1】 表1 L−グルタミン酸蓄積量 ─────────────────────────── L−グルタミン酸蓄積量(mg/L) 菌 株 ────────────────── 50℃ 60℃ ─────────────────────────── JCM5260 8 13 AJ13409 564 483 ───────────────────────────
【0036】JCM5260はほとんどL−グルタミン
酸を蓄積しなかったのに対して、アザセリン耐性株AJ
13409は著量のL−グルタミン酸を蓄積した。AJ
13409株以外にも多数のアザセリン耐性株を分離
し、(3)に示した方法で評価したところAJ1340
9と同様に著量のL−グルタミン酸を蓄積した株が多数
見いだされた。
【0037】
【発明の効果】本発明に用いる微生物は、高いL−グル
タミン酸生産能を有することから、コリネ型L−グルタ
ミン酸生産菌等で従来知られている育種手法等を用いて
さらに高い生産能を付与できると考えられ、また培養条
件等の検討により、安価で、効率の良いL−グルタミン
酸製造法の開発につながるものと期待される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12R 1:01)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アリサイクロバチルス属に属し、L−グ
    ルタミン酸生産能を有する微生物を、好気的条件下で培
    地に培養し、培地中にL−グルタミン酸を生成蓄積せし
    め、これを該培地から採取することを特徴とするL−グ
    ルタミン酸の製造法。
  2. 【請求項2】 微生物がアリサイクロバチルス・アシド
    カルダリウスである請求項1記載のL−グルタミン酸の
    製造法。
  3. 【請求項3】 微生物がL−グルタミン酸代謝拮抗物質
    に耐性である請求項1または2記載のL−グルタミン酸
    の製造法。
  4. 【請求項4】 微生物がアリサイクロバチルス・アシド
    カルダリウス由来のアザセリン耐性株である請求項2ま
    たは3記載のL−グルタミン酸の製造法。
  5. 【請求項5】 L−グルタミン酸代謝拮抗物質に耐性で
    あるアリサイクロバチルス・アシドカルダリウスに属す
    る菌株。
JP6905598A 1998-03-18 1998-03-18 発酵法によるl−グルタミン酸の製造法 Pending JPH11262398A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008133161A1 (ja) 2007-04-17 2008-11-06 Ajinomoto Co., Inc. カルボキシル基を有する酸性物質の製造法

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