JPS58149696A - 醗酵法ビタミンb↓1↓2の製法 - Google Patents

醗酵法ビタミンb↓1↓2の製法

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JPS58149696A
JPS58149696A JP2906682A JP2906682A JPS58149696A JP S58149696 A JPS58149696 A JP S58149696A JP 2906682 A JP2906682 A JP 2906682A JP 2906682 A JP2906682 A JP 2906682A JP S58149696 A JPS58149696 A JP S58149696A
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fructose
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Ichiro Kojima
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Hiroshi Sato
博 佐藤
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

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、グロビオニパクテリウム(Pr・piesi
−haaterts講)緘に属するビタミンB1.生産
菌を培地に培養して、菌体内に蓄積するビタミン”11
を採取するビタミンBttの製法に関し、とくに。
特定の炭素源を含有する培地を用いて上記培養を行なう
ことによって、顕著に改善さ・れ死生度量でビタミンB
llを取得できる改善方法に関する。
更に詳しくは、本発明は、プロピオニバクテリウム属に
属するビタミンBll生産両管培地に@養し、菌体内に
蓄積するビタミンB□を採取する醗酵法ビタ(ンBl!
の製法に於て、炭素源としてフラクトース′を含有する
培地で該げタミンB、生産菌t−培養することを特徴と
する醗酵法ビタミンB8.の製法に関する。
従来、ビタミンB□生産菌たとえば!ロビオニバクテリ
ウム属に属するビタ建ンB□生産菌を培地中で培養して
、菌体内に蓄積するビタξンBl!を採取するビタミン
B□の製法は知られている(飼えば、米国特許&951
,01 ? (19110))。
本発明者等は、プロピオニバクテリウム縞に属するビタ
i7B、、生産菌を利用して、ビタミンB1gを製造す
る醗#法ビタ建ンB1.の製法について検討奮進めてき
た。
その結果、fロピオニパクテリウム楓に属するビタミン
B11生産菌による醗酵法ビタiンB13の製造に際し
て、プロピオニバクテリウム属に鵬するビタミンB11
生産菌が資化利用困峻な廃糖蜜を。
加水分解処理して得られる廃糖蜜の加水分解生成物カ、
グロビオニパクテリウム属に属するピタインB□生産菌
のビタミンB1!の菌体内蓄積量を九とえば、約2倍も
しくはそれ以上にも顕著に増大させる炭素源として有用
であることを発見した。
更に、研究を進めた結果、廃糖蜜の加水分解物中に含有
されるフラクトースが、上記ピタ1yB11の蓄積量の
増大に関与していること、更に、該加水分解物に共存す
るグルコースの共存によって上記増大効果が妨害されな
いことを発見した。更に又、該加水分解物に代えて、フ
ラクトースが利用でき且つ該フラクトースの一部とくに
は#1y半量までの範囲の量をより安価なグルコ、−ス
で代換しても該フラクトースの上記増大効果が妨害され
ないことを発見した。
更に、工業廃物である安価且つ入手容易な上記廃糖蜜を
、加水分解処理して得られる廃糖蜜加水分解生成物が、
フラクトース及びダルコース以外に更に共存含有してい
る何等かの他成分が、これらフラクトース及びグルコー
スと協同的に作用するためと推測しているが、より好ま
しい結*を示し、醗酵法ビタζンB□生産コストの約に
を占める炭素源として安価且つ入手容易な工業廃物から
の加水分解処理物が利用できる利さと相俟って。
本発明方法の工業的価値を一層高めることを知った。
従って1本発明の目的は、改善された醗酵法ビタξンB
□の製造を提供するにある。
本発明の上記目的及び更に多くの他の目的ならびに利点
は、以下の1載から一層明らかとなるであろう。
本発明方法によれば、炭素源としてフラクトースを含有
する培地に於て、プロピオニバクテリウム縞に輌するビ
タミンB1.生産菌を培養し、菌体内に蓄積するビタミ
ンB□を採取する。
廃糖蜜は、製糖工業のa産物であって、製糖原料である
例えばサトウキビ、テンサイ汁などを濃縮し、砂糖の晶
キ採取を繰返して、母液中の非糖性有機物、転化糖、塩
類などの含量が増加するとともに粘度が高まり、砂糖が
経済的に晶出採取できなくなった時に残ったシロップ状
の黒褐色−腫物である0本発明に於ては、仁のような廃
糖蜜を加水分解した加水分解生成物、任意の製法で得ら
れたフラクトース、更には該フラクトースの一部好まし
くは約50重量%までの範囲の量を、より安価なグルコ
ースで代換したフラクトース及びダルコース混合物など
を、炭素源として利用することができる。
上記廃糖蜜の加水分解は、例えば塩酸、硫酸の如き無機
酸1−、該廃糖蜜シロップ状液もしくはその水性稀釈液
に、液のpHが約1〜約4になるように添加し、温度約
60°〜約120Cで加水分解処理することにより行う
ことができる。処理時間は適宜に選択できるが、例えば
約10〜約30分の如き処理時間を例示することができ
る。
あるいはまた転化酵素インベルターゼt−使用して行う
こともできる。例えば酵素インベルターゼを該廃糖蜜重
量に対して約α05〜約αS%になるよう添加し、pH
約3〜約6.温度約20〜約60Cで転化処理すること
により行うことができる。処理時間は適宜選択できるが
、tllえば約2〜約24にデの如き処理時間t?lI
示することができる。
本発明方法に於ては、炭素源として上記例示の如きフラ
クトース含有層電音用いるほかFi、、それ自体公知の
培地、培養条件で実施できる。培地としては、炭素源、
窒素源を含有し、所望により。
更にミネラル類、ビタオン類、ビタi:/B□構成成分
などを含有する培地を利用することができる。
該炭素源としては、上述の如きフラクトースもしくは7
ラクトース含有炭素源を利用するが、更に他の炭素源を
含有して差支えない、このような他の炭素源としては1
例えば、ダルコース、マンノース、ガラクト−9口の如
き他の糖質類、例えば′乳酸、酒石酸の如き有機酸類、
例えば、グリセリンの如きアルコール類などtn示する
ことができる。
これら他の炭素源は単独でも複数糧適宜に組み合わせて
でも利用することができる。
又、ia累源の例としては、たとえば、アンモニア塩類
、硝酸塩類りどの如き無機窒素化合物;たとえば、ペプ
トン、#母エキス、カゼイン、肉エキス、コーン・ステ
ーブ・リカー、サンダロス、尿素、大豆粕、魚粕、醗酵
廃棄物1等を例示することができる。
更に、5.6−シメチルペンズイミメゾールの如きビタ
ミンB11111成成分、す/酸塩類、マダネシウム塩
類、カリウム頃類、カルシウム塩類、マンガン塩類、コ
バルト塩類、鉄塩類%亜鉛塩類。
モリブデン塩類、銅塩類、アルオニウム塩類、/4ント
テン酸の如きビタきン類などの如きミネラル類乃至ビタ
ミン類、ビタミンB□構成成分類などを例示することが
できる。
培養は好ましくは嫌気性条件下に行うことができ、培養
方式としては、調えば静置培養方式、N8がスやCO,
ガスによる通気攪拌培養方式などの培養方式を好ましく
例示できる。培養温度としては約25°〜約37Cの温
度条件、培養pHとしては約4〜約&5.より好ましく
は約5〜約7.5゜更には約6〜約7程度のpH条件を
例示することができる。培養jHII′i、適時に例え
ば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、アンモニア水などの如きアルカリ類を培養系に脩加
して、上記例示pH範囲に系のpHを調整して行うのが
よい、t@養日数としては約3〜約10日程度の日数を
例示することができる。
本発明方法に於ては、グロピオニノ者りテリウム属に属
するビタ1yBll生産曹を利用する。
このようなビタ建ンB□生産薗としては、例え−ば f
aぜオニバクテリウム・シャーマニー(Prgio*4
haetgrism akgrvwxsi()I F0
11891  株 (1matitsta  f@r 
 Farvmantatiovh。
08AKA、  Japan  $ 自由分i11公知
1 ) E f ’ ”オニバクテリウム・70イデン
ライヒ(Pデapto*4−baataristm f
rawda算raiokii )I F O11! 4
 鵞4株(Inait4tsta for Fery+
ustat、io鴨、 08AKA。
Japan  H自由分−公知菌〕など1にカ示するこ
とができる。上記例示菌株Fi、、夫々、上記したを託
機関に、上記した寄託番号で寄託されている公知自由分
鋼菌である。又、他のピタインBi、生産劇として沈降
速度の向上したプロピオニ・母りテリウム・シャーミニ
−N0C11011薗株(FERNB P −85$ 
Fermentation Raaaarak In5
titute。
Agency  af Industrial  Bi
ases  asd Technology。
J@pam1ツメペスト条約に基づく国際寄託菌〕。
史に、グロピオン酸耐性を賦与されたビタミンB11生
産函グロピオニパクテリウム・シャーマニイNOC11
01M〔FERM  BP−86゜Fermentat
ion Res#ar#五 Inatttsta  A
gencyof Industrial Biases
 and Technology。
16961%1 プメペスト条約に基づく国際寄託菌〕
、グロピオン酸耐性を賦与され九ビタンンBll生産菌
グロピオニパクテリクム・フロイデンライヒN0C11
01S〔FERM  BP−8’1gFermenta
tion Eaaaarek  I旙atttsta 
 Agencyof Isdsstrtml  Bia
ses  and Taak霊o1egy*Japa算
;ブダペスト条約に基づく国際寄託菌〕などを利用する
ことができる。
上記プロピオニバクテリウム・シャーマ二一#、0(:
’11011繭株の菌学的性質は、培養系を静置した際
の菌体の沈降速度が親菌株プロピオニバクテリウム・シ
ャーマニーIJ’01!3111株より速いという以外
は、該親菌株について公知のそれらと同一である。又、
上記プロピオニバクテリウム・シャーマニーNOC11
oss菌株の菌学的性質は、グロピオン酸耐性がよυ大
であるという以外Fi、その親菌株であるプロピオニバ
クテリウム・シャーマニーIF012391株1/Cつ
いて公知のそれらと同一である。更に、上に2グロピオ
ニ/ぐクテリウム・フロイデンライ、ヒN0C1101
3菌株の菌学的性質は、!ロピオン酸耐性がより大であ
るという以外は、その親菌株であるプロピオニバクテリ
ウム・フロイデンティヒIP0124g4株について公
知のそれらと同一である。
そして、これら親菌株の菌学的性質は公知であり、例え
ば、Bargy’a MansLal of Data
rmイsatsvgBaatartotogy、第8版
に記載されている。
尚、上記プロピオニバクテリウム・シャーマニ−NOC
IIOIIq)製法については同−出願人の同日付出願
に係わる特願昭57−     号(発明の名称:醗酵
法ビタミンB1.の製造方法)の参考1FIHに例示さ
れており、又、上記グロピオニハクテリウム會シャーマ
ニ−NOC11012及びプロピオニ/奇りテリウム・
フロイデンライヒ#0C11013に代表されるグロピ
オン酸耐性菌株の製法は、同一出願人の同日付出願に係
わる特願昭57−     号(発明の名称:醗酵法ビ
タミンB11の製法及びその生腫vit>に詳しく開示
されている。
本発明方法によれば、プロピオニバクテリウム(Pro
ptosihaotarimm )属に属するピタtン
B□生産菌を培地に培養し、菌体内に蓄積するビタミン
Bllを採取する醗酵法ビタミンB1mの製法に於て、
炭素源としてフラクトースを含有する培地で該ビタミン
B11生産11ヲ培養することによって。
顕著に増大された生産量でビタインB、金生産させるこ
とかできる。
ビタミンB1.の採取は、培養!ロスを例えば遠心分離
処理して菌体を分離採取し、該菌体からビタミンB1冨
を分離採取することにより行うことができる。
該ビタミンB11の菌体からの分離採取、J!には精製
は1種々の手段で行うことがでもる。
例えば、補酵素型ビタミンB□(,5,6−シメチルペ
ンズイミダゾールコパミドエンザイム)の形で、菌体か
ら分離する場合には、採取した菌体。
もしくは菌体細胞膜を例えば胎砕の如き物理的手段や超
音波手段で破砕した菌体破砕1Lメタノール、エタノー
ル、イソグロノ9ノールなどの如きアルコール類やピリ
ジンなどの如き溶剤を用いて。
暗所で抽出することにより、菌体から抽出分離すること
ができる。又、ヒドロキソコバラインの形で菌体から抽
出分離する場合に#′i、上述のようにして得られる補
酵素型ビタミンB1mの抽出液に光を当てることにより
、ヒドロキソコノ々ラミンの形に転化させることができ
る。更にジアノコバラミンの形で菌体から抽出分離する
。場合には、上述の如き溶媒とシアン塩たとえば、KC
N、NaCNなどの共存下に抽出することにより、ジア
ノコバラミンの形で抽出分離することができる。
又、他の態様によれば、菌体の細胞膜を上述のようにし
て破砕した菌体破砕物液、或は又菌体もしくはその破砕
物を上記例示の如き抽出溶媒で抽出した抽出液などの如
き挾雑成分を含むビタンンB、含有液を、吸着剤を用い
て吸着−溶出処理することにより一挙に精製分離するこ
ともできる。
この態様においては、同一出願人の先願発明に係わる手
段・を利用することができる。
例えば、同一出願人の出願に係わる特願昭55−16フ
3マ5号に開示され九提案に従って、例えば、前述の如
き菌体もしくは菌体破砕物の婢媒抽出液や菌体破砕物液
の如き挾雑成分を含むビタZ ンBt* 含有液’に、
ジビニルベンゼン、スチレンもしくはその官能性誘導体
、例えば、メチルスチレン、エチルスチレン、ジメチル
スチレン、fロピルスチレンなどのC3〜C,アルキル
基を有するアルキル置換誘導体の如き官能性誘導体、及
び下記式 但し式中、Rは炭素−炭素間二重結合を有するC1−C
1,の不飽和アルキル残基を示し、sは2又は3である
で衆わされる芳香族多価カルーン酸不飽和アルキルエス
テル、Iiえば、1.1!、4−ベンゼントリカルIン
酸トリイソプロペニルエステル、テレフタル#Iゾイソ
グロペニルエステルの如きジーもしくはトリーCa’=
ctmアルケニルエステル類、より導かれた共重合体樹
脂であって且つ表面積が約70011’/f以上の樹脂
と接触させて、該樹脂にピタ(ンB□t−吸着させ、該
吸着されたビタミンB□を溶出剤により溶出させて活性
溶出分画を取得する態様で行うことができる。上記吸着
及び溶出はパッチ方式でもカラム・りaマトダラフイ一
方式でも行うこセができる。吸着は%ガえばpH約5〜
約8.より好ましくは約7前後のpH条件及び例えば約
10”〜約300の如き温度条件で行うことができる。
又、吸着処理&、所望により洗条装置を施し、溶出処理
を行って活性溶出分画を得ることができる。
上記洗条処理としては、飼えば水、低濃度の含水アルコ
ール類たとえば5%メタノール水、!%エタノール水%
 1%イソ7’o)々ノール水による洗条処場t−例示
できる。
又、上記溶出剤としては、普通の溶出剤が利用でき1例
えば、低級アルコール類、酸類、アルカリ類及び塩類よ
りなる群からえらばれた溶出剤を含有する水性溶液を例
示することができる。このような溶出剤の具体例として
は、fcとえば、メタノール、エタノール、イソグロノ
々ノールの如き低級アルコール類蟇たとえば、?ん酸、
酢酸、ホウ#、塩酸の如き酸類富たとえば、水酸化ナト
リウム、リン酸−アンモニウム%りん酸ニアンモニウム
、水酸化アンモニウムの如きアルカリ類!たとえば、炭
酸ナトリウム、酢酸ナトリウム、りん酸ナトリウム、り
ん酸カリウムの如き1@;を例示することができる。こ
のような溶出剤の′Is類は。
挾雑成分のm類及び量、吸着剤樹脂の種類などによって
も、適宜に選択できるが、低級アルコール類の水溶液の
利用が好ましく1例えば、25〜BO%メタノール、1
5〜40%エタノール、6〜20%イソグロΔノール等
の如きアルコール含量約50%以下の含水アルコール類
の利用が例示できる。溶出操作も室温で行うことができ
、とくに加温もしくは冷却の必要はないが望むならば行
ってもよい0例えば約30〜約6oCの如き操作温度を
例示することができる。
このようにして溶出した活性溶出分画を取得し。
所望により、濃縮、再結晶化などを行うことができる。
又例えば、同一出願人の出願に係わる特願昭5!$−1
17174号に開示された提案に従って、前述の如き挾
雑成分を含むビタンンB□含有液を、最多−縦紬孔径〔
[多孔材料J31〜)3頁(近藤連−著、昭和48年9
月5日技報堂発行)に記載される一定及び決定方法によ
り得られる値〕が罠とえは刺冨oo〜豹!冨・@A′c
、且つ細孔容積がa s d/ f 1に超エル、タト
tハ0.6114/ft−超え約t2d/を程度の槌目
の、ソーニルベンゼン/スチレン系共重合体樹脂と接触
させて、m*脂にビタミンB112!i−吸着させ、核
吸着され次ビタミンB1.を溶出剤により溶出させて活
性溶出外−を取得する態様で行うこともできる。
この際、利用で茜る市場で入手可能な該11脂の例とし
ては、ダイヤイオンBP−L O,HP−26、HP−
80、HP−40,MP−5o (商品名:三菱化成社
製品)などを例示することができる。このような樹脂は
、ジビニルベンゼンとスチレンもしくはその官能性誘導
体、たとえば前記例示の如きスチレンの官能性誘導体、
との共重合反応によって製造することもできる。
る。吸着l後、所望により行う洗条処理、溶出処理の操
作及び条件についても、前記提案について説明したと同
様な操作及び条件で行うことができる。
本発明方法の実施に際しては、上述のようにして菌体か
らビタミンB□を採取、更に所望により積装することが
できる。n製手段としてII′i、、他の公知+段も利
用でき、例えば、フェノール抽出手段、活性炭による吸
着手段、鳩分子樹脂による吸着手段、あるいはカラムク
ロマトダラフイ一手段などを適宜組み合わせて行うこと
ができる。
以下、実施例により1本発明方法実施の数例について更
に詳しく説明す今。
実施例1 廃糖蜜(含水率sO%)100ft水1jK溶かし、塩
酸でpHMに調整し、1ooCで30分間加熱加水分解
した。分解液1jに対してコーンスチープリカーant
、N九No、 31%に鵡po。
(L 4  f、  Na1HPO,−12H,OL 
5  f、Mg5O,−7I−〇α5 f、 Co (
No、)、 −6H,OI S q、  ll悌SO,
−丁H,010ダ、M算SO4・4M、0 5ダ、 C
襲so、−sH,Os Osf、  (NH,)6M*
、0..−4H,Ol。
μf、ノダントテン酸カルシウムsq、s、s−yメチ
ルペンズイミメゾール10qFおよびCaC0゜10t
を含む培地pH7に調整しso〇−容量の三角フラ、ス
コに200WJ入れ1!(I’でIo分間加圧蒸気殺菌
した。
上記培地にProp、 aルーrwassi I FO
1! 3111を植菌しSOCで7日間装置培養した。
なお、@養牛のpHは1日1回20%N〜CO1を用い
てT付近に間欠調整した。
B11の定量は以下のようにして行った。すなわち、培
養液α3−に酢酸バッファー(3eH47)4%mIと
KCNltlI液!−とを加え850以上で1!!分間
煮沸し、画体内のBut”温水抽出すると同時に安定な
CN型にかえる。これtB□要求菌であルLaatoh
aaillsa Is(aAwss((ATCC]83
0を用い、シアノコパラずンを基準として微生物定量し
九。
培養78目のB□生産量を求めたところ21智/Jであ
った。
比較例1 実施Mlに示し九廃糖蜜1GOfの代りにダルコースS
otを水11に溶かし、他同様の培地成分を同量加えP
rop、 akartnasN I F 012391
を[117日関静置培養を行った。培養78目のB□生
産量を求め九ところ10智/Iであった。
実施例2 実施例lに示した廃糖蜜100fの代りにフラクトース
50fを水loK@かじ、他同様の培地成分を同量加え
Pray、 akar9M*ii I FO12391
’flj植菌しT日間静置培養を行った。培養78目の
B、生産量を求めたところ!4wg/jであつ喪。
実施例3 廃糖蜜(含水率50%)100ft−水11に溶かし、
塩酸でpH2に調整し、100Cで30分間加熱加水分
解した。分解液11に対してコーンスチーグリカ−40
9%NH,No、 3 f、 KH,PO。
α4 f、Ha、HPO,・L2E、OL !I fl
MgSO,−’IH,O(L 5 f、Co (No、
)、 −6Hm’0 1 !! qp%Z鴨SO,・I
H,OlO叩5M舊SO,・4H,05呼。
C襲SO4・5H,050μf、(NH,)6MO,0
,、・4H,010μt、ノぐントテン酸カルシウムs
雫。
5.6−シメチルペンズイミメゾール10ダおよびCa
C0,1Of ’に含む培地tjH?に調整し5001
14容量の三角フラスコに!O〇−入れ110Cで10
分間加圧蒸気殺菌した。
上記培地にProp、 framda*reteki4
1F01!4!4t−植菌し30CでT目間静置@養し
た。
なお、培養中のpHB181回20%Na、Co1を用
いて7付近に間欠調整し九。
B11の定量は以下のようにして行った。すなわチ、啼
養液(B3−に酢酸ノクツファ−(pH也7)4fil
lljとKCN1f/I液1wJとを加え85C以上で
15分間煮沸し、・菌体内のB□を温水抽出すると同時
に安定なCN@にかえる。これをB1m要求菌であるL
@atokamillvba la4ghtnan*t
イATCC? 831)を用い、ジアノコバラミンを基
準として微生物定量した。
培養78目のB11生竜量を求めたところ15ダ/lで
あつ九。
比較N! 実施例3に示した廃糖蜜100tの代りにダルコース5
0ft−水1jK、溶かし、他同様の培地成分を同量加
えProp、 frasdasraiehit IF0
1!4!4t−植値し7日間装置培養を行った。培養7
8目のB、生産it求めたところ7Q/Iであった。
実施例4 実施例3に示した廃糖蜜1GOfの代りにフラクトース
50ff水1jK溶かし、他同様の層端−成分を同量加
えProp、 frasdayaイahiilF。
“12424を植菌し7日間静置培IIIを行った。培
養78目のB、生産量を求めたところ17ダ/1であっ
た。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L デQ %/ オx−14クテリウA (Prapi
    mmihae−t−デ(%憤)馬に属するCタインB□
    生産画を培地に培養し、菌体内に着積するrクミンB1
    1を採取するfII#法ビタ建ンB、倉の製法に於て、
    炭素源としてフラクトースを含有する培地で該ビタミン
    B1゜生産菌を培養することを特徴とする醗酵法ビタミ
    ンB□の製法。 2 該炭素源として該フラクトースのほかにダルコース
    を含有する培地で培養することt特徴とする特許請求の
    範囲l11項記載の製法。 龜 該炭素源としてフックドース及びダそコースを含有
    するIIIIIl蜜の加水分解生成*1含有Jする培地
    で培養することt特徴とする特許請求の範囲第1項も“
    しくに第2項記載の製法。
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