JPS5951995B2 - 酸素耐性水素細菌の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸素耐性水素細菌の製造方法に関するものであ
り、より詳しくはキサントバクタ−に属する水素細菌を
高濃度酸素ガス、水素ガス及び炭酸ガスからなる混合ガ
スの存在下、固体平板培地に培養して酸素耐性菌に形質
転換せしめ、これを採取する方法に関するものである。

従来、炭酸ガスを炭素源として利用可能な微生物を培養
して微生物蛋白を回収せんとする場合、水素細菌が有利
であると言われている。

その理由は原料中に不純物がなくクリーンであるため微
生物蛋白を飼料として利用する際、毒性の問題が少ない
こと、水素細菌の増殖速度が独立栄養細菌の中で特に速
いことなどが挙げられる。

しかしながら、水素細菌は高濃度酸素条件下では一般に
生育が阻害されるという難点があり、培養開始時の菌濃
度が低い時には溶存酸素の利用が少ないため、特に酸素
の影響を受けやすいという欠点がある。

このため水素細菌を大量培養する際には培養開始時の酸
素濃度を２〜３％と低く押え、菌の増殖に伴って徐々に
酸素濃度を２０〜３０％に上げなければならないという
煩しさがあった。

そこで、本発明者らは酸素耐性を有する水素細菌を得る
目的をもって研究したところ、先に自然界より分離した
キサントバクタ−に属する細菌を一定条件下で処理する
ことにより酸素耐性を有する形質転換菌として変異させ
、且つ該菌は培地上に黄色大型コロニーを形成すること
を見出し、容易に釣菌できることを認め本発明を完成す
るに至った。

すなわち、本発明は、前記のキサントバクタ−属に属す
る水素細菌を酸素ガス４０〜６０％、水素ガス３０〜５
５％、炭酸ガス５７１０％からなる混合ガスの存在下、
固体平板培地に培養し培地上に黄色大型コロニーを形成
せしめこれを採取することを特徴とする酸素耐性水素細
菌の製造方法に関するものである。

ここで培養に使われる固体培地としては通常の無機栄養
源を含有する寒天培地が利用される。

次に混合ガスの濃度組成は通常、酸素ガスが４０〜６０
％、水素ガスが３０〜５５％、炭酸ガスが５〜１０％の
範囲で利用されるが、この範囲は臨界的なものではなく
所望する酸素耐性菌の酸素耐性の程度に応じ適宜変更す
ることができる。

すなわち、酸素感受性菌から酸素耐性菌への形質転換の
程度は培養時の酸素濃度に応じて決めることができる。

また、培養日数は酸素濃度により異なり７〜１０日目頃
になると培地上に培養初期から形成されていた白色小型
のコロニーの中から黄色大型コロニーが形成され、形質
転換菌は黄色大型コロニーとして表現されるため視認に
より容易に釣菌し分離回収することができる。

このようにして一旦、形質転換された菌は低酸素濃度下
で植え継いでもその形質は全く失われることはない。

酸素耐性水素細菌は、大量培養に際し、従来の水素細菌
の如く、培養開始時の酸素濃度を低く押える必要はなく
、一貫して所望する酸素濃度下で培養することができる
点、さらに菌濃度が高くなっな時点でも、酸素阻害の影
響を全く考慮することなく、高酸素濃度の混合ガスを供
給することができる等を特徴とし、大量培養操作を簡便
にした実施価値は大である。

以下、本酸素耐性水素細菌の菌学的性質を示す。

（ａ）形態 （１） 細胞の形及び大きさ、肉汁寒天培地 ３０℃
２日間培養 ０．６〜０．８ Ｘ １．５〜３．０μの桿菌、直状ま
たは曲状 （２）細胞の多形成、７日間培養で短桿菌となる。

（３）運動性無し く４）胞子形成無し く５）ダラム陰性 （６）非抗酸性 （７）コハク酸添加培地で培養すると分岐細胞が見られ
る。

（８）貯蔵物質としてポリ−β−ハイドロキシ酪酸（Ｐ
ＨＢ）を蓄積する。

（ｂ） 生育状態 （１）肉汁寒天平板培養：黄色、平滑、光沢あり、円形
のコロニーを形成する、色素の拡散なし。

（２）肉汁寒天斜面培養：肉汁寒天平板培養と同し く３）肉汁液体培養：表面発育無し、粘質物生成のため
培養液の粘性がやや増加する。

（４）肉汁ゼラチン穿刺培養：生育せず、液化もなし。

（５）’Ｊ）マル・ミルク：凝固、液化なし、長時間培
養するとアルカリ性となる。

（Ｃ） 生理学的性質 （１）硝酸塩の還元 十 （２）脱窒反応 − （３）ＭＲテスト − （４）ＶＰテスト − （５）インドール生成 − （６）硫化水素の生成 − （７）デンプンの加水分解 − （８）クエン酸の利用 （Ｋｏｓｅｒ培地、Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ培地）十（
９）無機窒素源の利用 （硝酸塩、アンモニウム塩） ＋ （ｉｏ） 色素の生成 非水溶性黄色色素生成
０１）ウレアーゼ ＋ （１２）オキシダーゼ ＋ （１３）カタラーゼ ＋ （１４）生育の範囲 ｐＨ石、０〜９．５温度
２５〜３７℃ （１５）酸素に態する態度 好気性 （１６）Ｏ−Ｆテスト （Ｈｕｇｈ Ｌｅｉｆｓｏｎ法による）−ｕ′７）糖類
からの酸及びガスの生成 −０８）無機化合物ａり固体
又は液体培地中で、水素ガス、酸素ガス、炭酸ガスの共
存下で生育（１ｇ）メタノール、エタノール、ｎ−フ冶
パノール、ｎ−ブタノール、ギ酸、酢酸、プロピオン酸
、コハク酸、グルコン酸などのアルコール類、有機酸類
を唯一の炭素源として生育（２０）窒素ガス固定能力あ
り。

以上の菌学的性質から、インターナショナルジャーナル
オブ システイマテイク バクテリオロジー Ｖｏｌ
、 ２８、Ａ４ （１９７８） （Ｉｎｅｒｎａｔ
ｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｙｓｔｅｍａ
ｔｉｃ Ｂａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ 。

Ｖｏｌ、 ２８、Ａ４（１９７８）ニ徴シテ、検討Ｌ
ｆ、： 結果、本菌株はキサントバクタ−に属すること
が認められた。

しかしながら、酸素耐性については、形質転換前の親株
は酸素感受性菌であるのに対し、本菌株は酸素耐性を有
していることが認められ、明らかに酸素感受性から酸素
耐性菌に形質転換されていることを示している。

なお、本菌株はキサントバクタ−Ｙ−３８株、ＦＥＲＭ
−Ｐ６７２４として工業技術院微生物工業技術研究所に
寄託されている。

また、本菌株の親株キサントバクタ＝Ｙ−３２株もＦＥ
ＲＭ−Ｐ６７２３として寄託されている。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例 １ （酸素耐性変異株の製造） キサントバクタ−Ｙ−３２株、 （ＦＥＲＭ −Ｐ６７
２３、酸素感受性水素細菌）の１白金耳を寒天平板培地
に画線し、デシケータ中にて酸素ガス、水素ガス、炭酸
ガスの種々の組成の混合ガス下、３５℃で培養した。

培地組成は、蒸溜水ｌｌ中に、リン酸−カリウム３００
ｍｇ、リン酸二カリウム４００ｍｇ、尿素１ｇ、硫酸マ
グネシウム２００ｍｇ、硫酸第一鉄５０ｍｇ、硫酸亜鉛
０．０５ｍｇ、モリブチ゛ン酸ナトリウム００１ｍｇ、
を含むもので゛、世は７．０、培養２〜３日目（こ、い
ずれの混合ガス下で培養した平板培地上にも、小型白色
コロニーが形成された。

さらに培養を続けたところ小型白色コロニーの中から表
１に示したように大型黄色コロニーが形成された。

これら各種の大型黄色コロニーの単一コロニーを、新た
に平板培地上に画線し、そのコロニーが生育した混合ガ
スと同じ組成の混合ガス下で培養したところ、すべて２
〜３日目に大型黄色コロニーのみを形成した。

このことは、表１に示した各種の大型黄色コロニーが純
粋な酸素耐性菌で構成されていることを示した。

各種酸素濃度から得た酸素耐性菌の菌学的性質は同一で
あった。

実施例 ２ １ （酸素耐性試験） 実施例１で得たキサントバクタ−Ｙ−３８株（ＦＥＲＭ
−Ｐ６７２４’） と、親株のキサントバクタ−￥−
３２株（ＦＥＲＭ−Ｐ６７２３）について、液体培養に
おける生育試験を行った。

生育試験は、ＩＩの１フラスコに実施例１と同じ組成の
培養液１０ｍ１を入れ、乾燥重量として０．３ｍｇ相当
量を接種した。

フラスコ内の気相を表２に示した混合ガスで置換し、３
５℃で振盪培養した。

菌の生育は４５Ｑｎｍにおける吸光度の増加により判定
した。

培養３日後にｉおける生育の有無を表２に示す。

＋は生育が認められるもの−は生育が認められなかった
ものを示す。

表２に示すごとく、Ｙ−３２株は全く生育を示さなかっ
たのに対し、Ｙ−３８株は培養開始後直ちに生育を開始
し、酸素耐性の性質を示した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ キサントバクタ−属に属する水素細菌を酸素ガス４
   ０〜６０％、水素ガス３０〜５５％、炭酸ガス５〜１０
   ％からなる混合ガスの存在下、固体平板培地に培養し培
   地上に黄色大型コロニーを形成せしめこれを採取するこ
   とを特徴とする酸素耐性水素細菌の製造方法。