JPS5836394A - Ｄ−乳酸の製法 - Google Patents

Ｄ−乳酸の製法

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JPS5836394A
JPS5836394A JP57138049A JP13804982A JPS5836394A JP S5836394 A JPS5836394 A JP S5836394A JP 57138049 A JP57138049 A JP 57138049A JP 13804982 A JP13804982 A JP 13804982A JP S5836394 A JPS5836394 A JP S5836394A
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lactobacillus
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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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】 り一乳酸の発酵的製法は英国特許第１１５７２１３号明
細書の記載から知られている。この方法に使用され次ラ
クトバチルス・ライヒマニイ（Ｌａｃｔｏ−ｂａＣ１ｌ
ｌ１２８１．ｅｉｃｈｍａｎｉｉ）　ＡＴＣＣ４７９７
は、他の慣用の添加物質と並んでグルコースまたは甜菜
糖糖蜜を含有する栄養培地１を当り１１３２のＤ−乳酸
を６０峙間以内で産生しうる。
光学活性化合物を化学合成するための出発物質としての
Ｄ−乳酸に対する需要が増大しているゆえに、これの能
率のよい取得法を開発するのが本発明の目的である。そ
の場合特に発酵時間ｏ短ｍおよびグルコースおよび甜菜
糖糖蜜のみでなく、乳漿中で大量に入手しうる乳糖を利
用する微生物を見出すことが望ましい。この目的がプル
ガリーア乳酸桿菌（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｂｕ
ｌｇａｒｉｃｕｓ）によって達成され良。
乳酸菌ブルガリア乳酸桿菌はその高い代謝活性ゆえに特
に速かに発酵しうろことで知られる。
それゆえこれはヨーグルトの調表に使用されそして乳発
酵を４時間以内で終了させうる。しかしながら自然の乳
および発酵された乳中に存在するブルガリア乳酸桿菌菌
株は培地１を当り２５〜５０１以上の乳酸を産生できな
い、存在する乳糖の半分以上が未発酵のまま残る。
今や驚くべきことに、酸性化した乳試料中にその能率が
計画的な選択により培地１を当り１１５ｔまでの乳酸を
生成するまでに改良され得たブルガリア乳酸桿菌の菌株
が見出された。この菌株を正確に同定したところ、これ
はカタラーゼ陰性、運動なしそして微好気性であシそし
て何ら胞子を有しない長いグラム陽性桿菌からなること
が示された。さらにこれは以下のデータを特徴としてい
る。
代謝−同種発酵性乳酸発酵 グルコースからのガス：　　− グルコネートからのガス二　− １５℃での生育：　　　　　− ４５℃での生育：　　　　　＋ 酸生成：リボースから　　　− アラビノースから　− キシロースから　　− マンニトールから　− ソルビトールから　− グルコースから　　＋ ガラクトースから　− 乳糖から　十 マルトースから　　− 蔗　糖　　か　　ら　　　− トレハロースから　− セロビオースから　− メリビオースから　− ラフィノースから　− サリシンから　　　− アミグダリンから　− アルギニン分解：　　　　　− 乳酸の配置：　　　　　　　Ｄ　（−）細胞壁中のジア
ミノピメリン酸：　な　しこの菌株はドイツ微生物寄託
機関（Ｄθｕｔｓｃｈｅ８ａｍｍｅ１ｕｎｇｆｉｉｒ　
Ｍｉｋｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｏｎ　）にＤ８Ｍ２１２９
として寄託された。
この新規カブルガリア乳酸桿菌菌株は４８時間以内で培
地１を当り１１５ｔまでのＤ−乳酸を生成しうる。さら
にこれはグルコースの発酵に特定されず、乳糖をグルコ
ースとほとんど同様に速かに乳酸に発酵させうる。従っ
て乳業廃物として大量に入手しうる乳漿がＤ−乳酸を製
造するための原料物質源として使用できる。
それゆえ本発明はグルコースおよび／または乳糖および
他の慣用の添加物質を含有する栄養培地の発酵によＩＤ
−乳酸を調製するに尚ル、乳酸産生性微生物としてブル
ガリア乳酸桿菌ＤＡＭ２１２９を使用することからなる
方法にも関する。
その場合乳糖は大抵新鮮な乳漿または乳漿末の懸濁液（
これは場合によシさらにグルコースも添加されてもよい
）の形態で使用される。
Ｄ−乳酸の取得に使用される栄養培地はそれ自体既知の
方法により構成される。これらはグルコースおよび／ま
たは乳糖と並んで、窒素源例えば内袖出物、コーンステ
イープまたは大豆粉をも当然含有していなければならな
い。その他に鉱物塩、ビタミンおよび界面活性剤も添加
される。界面活性剤としては特に商業上の非イオン性界
面活性剤なかんずく液体製品があげられる。これら界面
活性剤は作用物質として一般にポリオキシアルキレート
類例えばアルコールまたは酸とエチレンオキサイドおよ
び／またはプロピレンオキサイドの反応生成物を含有し
ている。アルコールとしては脂肪族アルコール、樹脂ア
ルコール、グリセリン、エリスリトール、はンタエリス
リトールまたは糖アルコール（例えばソルビトールおよ
びマンニトール）のような−価および多価アルコールが
あげられ、酸としては特に脂肪酸および樹脂酸があげら
れる。かかる多価アルコールと前記酸との部分エステル
例えばアンヒドロソルビトールモノオレエートのオキシ
エチレートが好都合である。
ブルガリア乳酸桿菌ＤＡＭ　２１２９は酸感受性である
ので、生成する乳酸はアルカリ土類はアルカリ土類の水
酸化物１＋は炭酸塩、特に炭酸カルシウムと結合されね
ばならない、従ってｐＨ値は４．５〜７好ましくは６．
５〜＆８の範囲内に保持される。
各栄養培地は、外部有機物による何らかの汚染を除くた
めにブルガリア乳酸桿菌ＤＳＭ　２１２９を接種する前
に滅菌されるべきである。これには栄養培地を１５分間
１２１℃に加熱することで充分である。
すべての乳酸発酵におけるように本発明方法についても
嫌気性条件が保持されるべきである。
これには乳酸を炭酸カルシウムで中和することにより生
成する二酸化炭素、または発酵培地上の窒素ブランケッ
トで充分である。
乳酸発酵は３０〜５０℃の温度範囲で実施されうる。特
に好都合な温度範囲は４０〜４５℃である。
本発明方法で得られるＤ−乳酸の塩からイオン交換によ
るかま九は乳酸カルシウムの場合には硫酸で酸性化する
ことにより遊離のＤ−乳酸が取得されうる。
本発明を以下の例によりさらに詳細に説明する。−は重
量による。
例　　１ ブルガリア乳酸桿菌Ｄ８Ｍ　２１２９菌株の発育発酵乳
の試料中に見出されるブルガリア乳酸桿菌菌株を単離し
そして下記培地１上で培養した（数字はｆ　／　ｔであ
る）。
カゼインはプトン（トリプシン消化）１０肉抽出物（メ
ルク社製品）１０ 酵母抽出物　　　　　　　　　　　５ グルコース　　　　　　　　　　　２０に２ＨＰＯ４２ 酢酸ナトリウム　　　　　　　　　５ Ｍｇ８０４・７Ｈ２ｏ　　　　　　　　　　　　Ｏ，２
Ｍｎ８０４　・Ｔ（２００，０５ 非イオン性界直活性剤　　　　　　　　１−／を次に菌
株の試料を希釈し、そして１．８９６の寒天を添加した
同じ培地から調製された寒天プレート上に接種した０次
に接種された寒天プレートを嫌気性条件下に培養器中４
５℃で１日保管した。
次に合計で３０個の個々のコロニーをとり出しそして下
記培地４（数字はｆ　／　ｔである）を含有する培養バ
イアル中に加えた。
グルコース　　　　　　　　　　５０ ＣａＣＯ３７０ 酵母抽出物　　　　　　　　　　７ コーンステイープ（乾燥物）１５ 酢酸ナトリウム　　　　　　　　５ 非イオン性界面活性剤　　　　　　　　１−／を培養時
間は４５℃において２４時間であった。
２４時間後、種々のよく発酵した培養物間のそれぞれに
形成されたＤ−乳酸量の相異が明らかに識別された。Ｄ
−乳酸含量が最高であるバイアルを寒天プレート上の新
しい塗抹（インキュベーション）に使用した。この過程
を８週間規則的に反復しそしてその際培地の糖含量はは
じめ８−でありそしてさらに５週間後で１０チに上昇し
次、続いてこの菌株をそれが最終的に培地１を当り１０
０ｆのグルコースを２４時間テロ５優まで代謝しうるよ
うになるまでさらに１２週間選択すると、１を当り５５
ｆのＤ−乳酸が形成され友。完全なグルコース分解は３
６〜４０時間後に完全であった。
例　　２ 例１により覗得されたブルガリア乳酸桿菌菌株を、培地
１を１５ｄずつ含有する培養バイアル中に接種した。バ
イアルを培養のために４５℃で少くとも８時間そして最
高２０時間垂直に置、きそして次に、それぞれ培地１を
２５０−ずつ含有するエレンマイヤーフラスコ中の培養
物への接種物として使用した。これらを同様に４５℃で
８〜２０時間保管し念。
次に上記エレンマイヤーフラスコ６個の内容物を予め以
下の培地２（数字はｔ７ｔである）が加えられた内容量
３０ｔの発酵器の接種物として使用した。
グルコース　　　　　　　　　５０ ＣａＣＯ３１５ 酵母抽出物　　　　　　　　　７ カゼインペプトン　　　　　　　１０ コーンステイープ（乾燥物）２０ 酢酸ナトリウム　　　　　　　５ 非イオン性界面活性剤　　　　　　　　１−／を発酵器
を毎分１００回転で攪拌しそして４５℃で８〜１２時間
後に例１記載の培地４または下記培地５（数字はｔ　／
　Ｌである）を含有する内容量２７０ｔの発酵器中に加
え次。
グルコース　　　　　　　３０ ＣａＣＯ３、７０ 酵母抽出物　　　　　　　７ 大豆粉　　　　　　　　１５ 酢酸ナトリウム　　　　　５ 非イオン性界面活性剤　　　　　　１−／を培養物の生
育開始後、すなわち約６〜８時間後、さらにグルコース
を添加した。添加されるべきグルコース量はグルコース
消費および酸形成の如何による。グルコース総量は４０
〜５０時間内に添加され、これは栄養培地の約１０重量
−に相当した。グルコースから培養基１を当り１１０〜
１１５ｆのＤ−乳酸（乳酸カルシウム１５９〜１６６Ｆ
に相当）が形成された。遊離の乳酸の単離は既知方法す
なわち硫酸を用いてカルシウム沈殿、濾過、蒸発および
エチルエステルまたはメチルエステルとして蒸留するこ
とによる精製により遂行される。
培地３の使用は最終生成物に何ら証明しうる量のＬ−乳
酸が含有されないという利点を有する。これに対して培
地４はそれが発酵後に培地３より明らかにより良く濾過
されうるという利点を有する。何故ならば培地３中の大
豆粉は部分的に分解されるのみだからである。培地４を
用いて調製された生成物は培地中のコーンステイープに
由来する１、５〜２優のＬ−乳酸を含有する。
濾過後、ν液をＬ−乳酸を特異的に分解する酵素を含有
する酵素反応器に通すことによりＬ−乳酸部分を分解さ
せることが可能である。Ｌ−ラクテートオキシダーゼ、
Ｌ−ラクテートデヒドロゲナーゼ″！またはチトクロー
ムｂ２を用いる系が適当である。Ｌ−ラクテートデヒド
ロゲナーゼは補因子としてＮＡＤを必要とし、これは同
様に担体に結合されることができそして次に再生されそ
して再び使用される。チトクロームｂ２にはへキサシア
ノ鉄酸塩が補因子として適当で、これは電流により貴金
属電極で再酸化されうる。
例　　３ 例２に記載の操作法により菌株培養物および接種物を調
製するが、栄養培地としては発酵させるべき基質として
乳糖を含有する下記培地５（数字はｔ７ｔである）を使
用した。
乳漿末　　　　　　　　　　　６゜ ＣａＣＯ３７０ 酵母抽出物　　　　　　　　　　３ 大豆粉　　　　　　　　　　　　５ 酢酸ナトリウム　　　　　　　　５ 非イオン性界面活性剤　　　　　　　　　　１−／を例
２におけるようにして、培養物の生育開始後糖基質を添
加され友乳糖合計量が培地１を当シ１３０ｆとなるまで
加えた。乳酸の生成は例２におけるより幾分長く持続す
るが、４５〜５５時間後には終了した。その他は例２に
おけると同様の方法で操作した。
例　　４ 菌株培養物および接種物は例１におけると同様に窒素ブ
ランケット下に調製された。培地３．４または５が使用
されるが、これらはけじめは何らＣａＣ（１５を含有し
なかった。これは乾燥形態でかまたは２０％懸濁液とし
て後から添加され、従ってｐＨ値は決して５．５以下に
低下しない。４８時間後に栄養溶液の添加が開始された
。希釈速度ははじめ栄養溶液１を当り毎時Ｑ、０１ｔで
あり、その際同量の液体が発酵器から継続的に取り出さ
れた。希釈速度は栄養溶液１を当り毎時０．０５〜［１
Ｌ０４ｔの値となるまで徐々に上昇され、その際発酵器
からの流出物はＤ−乳酸含量５〜７％を示した。細胞塊
を流出物から連続的分離器を用いて分離しそしてその９
０％が発酵器に戻された。上澄み液を水酸化カルシウム
を用いてｐＨ６，５に調整しそしてそのもとの容量の約
％０まで蒸発させた。冷却トラップ中で濃縮物を４℃に
冷却すると乳酸カルシウムが晶出した。濃縮された溶液
は連続的に冷却トラップに流れ込み、一方沈殿した乳酸
カルシウムは規則的な間隔ですべり弁により外に出され
た。母液は発酵器に再循環された。取得された乳酸カル
シウムからの乳酸の遊離は硫酸および引続いその濾過に
より遂行された。
例　　５ ｐＨ調整にＣａＣ０５でなく水酸化す）　ＩＪウムが使
用される以外は例４による連続的な乳酸調製が反復され
た。この方法の利点はｐＨを６．５〜６．８に保持する
ことが可能で、それによりブルガリア乳酸桿菌ＤＡＭ　
２１２９の発酵速度が高められることにある。生じた乳
酸ナトリウムの溶液を乳酸を吸着するイオン交換体カラ
ムに加える。カラムに乳酸が負荷されるや否やこれを塩
酸で溶離ｊｊ− するりクフムは希苛性ソーダを用いて再生後新たに乳酸
吸着に使用されうる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）グルコースおよび／または乳糖およびその他の慣用
    の添加物質を含有する栄養培地の嫌気的発酵によりＤ−
    乳酸を製造するに、当り、乳酸産生性微生物としてブル
    ガリア乳酸桿菌（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ　ｂｕｌ
    ｇａｒｉｃｕｓ）　ＤＡＭ　２１２９を使用することを
    特徴とする方法。 ２）栄養培地として乳漿または乳漿床の懸濁液が使用さ
    れることを特徴とする、前記特許請求の範囲第１項記載
    の方法。 ３）栄養培地にグルコースが添加されることを特徴とす
    る特許 方法。 ４）発酵が３０〜５０℃で実施されることを特徴とする
    前記特許請求の範囲第１〜３項記載の方法。 ５）発酵が４０〜４５Ｃで実施されることを特徴とする
    前記特許請求の範囲第１〜４項記載の方法。 ６）発酵がｐＨ４．５〜７で実施されることを特徴とす
    る前記特許請求の範囲第１〜５項記載の方法。 ７）発酵がｐＨ６．５〜６．８で実施されることを特徴
    とする前記特許請求の範囲第１〜６項記載の方法。 ８）栄養培地に炭酸カルシウムが添加されることを特徴
    とする前記特許請求の範囲第１〜７項記載の方法。 ９）保膜気体気流下に操作が行われることを特徴とする
    前記特許請求の範囲第１〜７項記載の方法。 １０）　　ブルガリア乳酸桿菌Ｄ８Ｍ２１２９。
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