JPS6012037B2 - 固定化微生物によるイタコン酸の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゲル状坦体に固定したィタコン酸生成能を有す
る微生物を糖液と接触反応させィタコン酸を製造する方
法に関する。

詳しくは、あらかじめ培養して得られたアスパラジラス
属のアスパラジラス・テリウス、アスパラジラス・イタ
コニツクスから選ばれたィタコン酸生成能を有する菌株
の菌体または胞子をポリァクリルアミド、カッパアー・
カラギーナン、アルギン酸などゲル坦体に包括固定化し
、該固定化微生物を槍類と接触させる方法である。この
方法では、いわゆる発酵法の如く複雑な創生物は非常に
少なく、精製に容易な状態で工程が管理できる。近年、
固定化微生物を用い有用な物質を生成させる方法が試み
られ、たとえば酵母を使ったエタノールをグルコースか
ら製造する方法はその代表例としてあげられる。

一方、複雑な生体反応を用い創生物を生成させずに目的
の生成物を得ることはなかなむずかしいことである。従
釆、アスパラジラス属の菌体を固定化し、この生体反応
を利用し、イタコン酸を生成させる試みは全くなく本発
明をもって最初とする。

本発明者等は一般にィタコン酸発酵生産にもちいられる
アスパラジラス・テリウス（＄ｐｅｒｇｌｌｕｓｔｅｎ
ｅ雌）の培養菌体または胞子をポリアクリルアミド、カ
ッパアー・カラギーナンあるいはアルギン酸カルシウム
の各種ゲルに固定化し、これを球状またはブロック状に
成型させ、この成型物を固体触媒として通気円筒型反応
器をもちい、基質としてグルコースまたはシュクロース
を使用し、空気または酸素を通気しながら反応させるこ
とによりィタコン酸が得られることを見出した。

本発明はかかる新規な生物工学的知見により構成される
。本発明において、ィタコン酸生成能を有する微生物と
してはアスパラジラス属に属する菌株、例えばアスパラ
ジラス・テリウス、アスパラジラス・ィタコニックス（
瓜ｐｅｒざ１１ｕｓｉｔａｃｏｎｉｃｕｓ）又はそれ等
の誘導菌が適当である。

基質としては菌株により資化される炭素源が用いられ、
例えばグルコース、フラクトース又はシュクロース等の
糠類又はそれ等の２種以上の混合物が適当である。

これらの培養条件は一般に知られるィタコン酸発酵の場
合に、それぞれの菌種に適したものに準ずればよい。

たとえばアスパラジラス・テリウスの場合は、１０％グ
ルコース、０．２７％燐酸第１アンモニウム、０．０３
％硝酸アンモニウム、０．２０％硫酸マグネシウム、０
．１０％コーン・スチープ・リカー（Ｃ，Ｓ，Ｌ）を基
本とした培地に、ｐＨ５．０で３０ｑｏの通気条件で深
部培養する。培地には必要に応じ、ィタコン酸生成に関
与する栄養源を加える。これら微生物は集菌、洗篠して
次の包括固定化に供されるか、培養方法は単なる例示で
あって、何んら本発明を制限するものではない。また糸
状菌の場合は固体培養により形成される胞子を集め、こ
れを上言己深部培養菌体と同様に本発明に供しうろこと
は勿論である。上記ィタコン酸生成能を有する微生物の
包括固定化は通常公知の微生物菌体の固定化法によって
行なうことができるが、とりわけ、次に示すゲル化方法
を採用する効果的である。

１ ポリアクリルアミドを固定化剤とする場合菌体また
は胞子を生理食塩水に懸濁したものにアクリルアミドモ
ノマー、Ｎ，Ｎ′−メチレンビスアクリルアミド、ベー
タ一（Ｂ）ジメチルアミノ、プロピオニトリルおよび過
硫酸カリウムを加え室温に放置してゲル化させる。

２ カラギーナンのゲル化方法 上記同機の菌体または胞子を４％カッパアー・カラギー
ナンと共に加溢し、スラリ−としたものを注射器より２
％塩化カリウム液に滴下、球状に成型ゲル化する。

３ アルギン酸のゲル化方法 アクリルアミドゲル化方法で記したと同様にして得た菌
体か、胞子の懸濁液に２％になるようアルギン酸ナトリ
ウムを加え、３０ｏｏに加温、スラリー化したものを注
射器により、０．１モル塩化カルシウム溶液中に滴下凝
固させ球状ゲル化する。

以上に挙げたゲル化法も、単なる例示であり、ゲル化基
剤として、このほか、コラ−ゲン、セルロースサクシネ
ート、カゼインサクシネート、メチルアクリレート、メ
タアクリル酸共重合体などでも充分本発明の効果は得ら
れる。本発明でのィタコン酸の製造は、回分式によって
も、またカラムをもちいる連続穣触反応によっても実施
できる。

即ち、固定化菌体または固定化胞子を、反応に通したｐ
Ｈに調整した緩衝液に懸濁し、これを円筒型流動層カラ
ムに充填し、これに例えばグルコース、糖密どの発酵可
能な糖を１％〜２０％濃度添加し、カラムの下からガラ
スフィルターなどを通じて通気する。通気は余り強いと
反応効率が悪化する傾向にあるので、固定化微生物層が
余り乱れないように努める。反応温度は供試する菌株に
より多少異なるか３０ｏｏ付近が良い。反応液は２岬時
間毎に、新しい溶液と交換し、反応を継続する。また連
続法による場合、固定化微生物を充填したカラムに漣類
を含む基質液をべリスタポンプなどで連続的に送り込み
、反応カラムの他方から注入速度と同じ割合で反応液を
流出する。

カラムは必要に応じ温度調節をおこない、反応を至適条
件に保つことにより良い結果を得ることができる。以下
に実施例をもって本発明の実態を示すが、固定化微生物
のィタコン酸生成能は反応生成したィタコン酸量から求
めた。実施例 １ 麦汁寒天に保存してあったアスパラジラス・テリウＩＦ
Ｏ−６１２３の胞子をｐＨ５．０の１０％グルコ−ス、
０．２７％Ｎは日２Ｐ０４，０．３０％ＮＨ４Ｎ０３，
０．２０％ＭｇＳ０４・７日２０，０．１０％Ｃ．Ｓ．
Ｌの組成よりなる水溶液１００ｍ‘を入れた５００の上
坂口フラスコにて振濠培養し、ィタコン酸生成活性が高
い７幼時間後の培養液より菌体を分離し、水にて洗液す
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ゲル状坦体に固定したアスパラジラス・テリウス又
   はアスパラジラス・イタコニツクスから選ばれたイタコ
   ン酸生成能を有する微生物を糖液と接触反応させること
   を特徴とする固定化微生物によるイタコン酸の製造法。 ２ ポリアクリルアミド、カツパアー・カラギーナンお
   よびアルギン酸より選ばれる坦体をもちいる特許請求の
   範囲第１項記載の方法。３ 糖液としてグルコース、フ
   ラクトース又はシユクロースから選ばれた１種又は２種
   以上をもちいる特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 糖液を連続的または間欠的に補給しながら固定化微
   生物とを接触反応させる特許請求の範囲第１項または第
   ３項記載の方法。