JPS6018392B2 - 微生物の高収率培養法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微生物の高収率培養法に係り、特に、増殖に
伴なし、酸あるいはアルカリ性物質を代謝する微生物を
高収率培養するのに好適な微生物の高収率培養法に関す
る。

従来、微生物の培養法としては、炭素源となる基質の全
量を培養開始前に供給する方法又は培養途中においても
炭素源となる基質を粥給する方法が慣用されている。

しかし、前者の微生物の培養法では、培養開始時に大量
の炭素源が存在するため、炭素源により微生物の増殖が
阻害されるという問題があり、又、後者の微生物の培養
法では、炭素源の濃度を一定に保つことができるので長
期間安定した培養を維持できるが、微生物による炭素源
の消費速度の変化が大きいため、炭素源である基質の供
給方法によって次のような問題点があった。

【１１ 予め設定された一定量の基質を逐次又は連続的
に供給する方法では、微生物による炭素源の消費速度の
変化に基質の供給量が追随できない場合、炭素源に過不
足が生じ微生物の増殖が阻害される。

■ 炭素源が有機酸である場合は、培地のＰＨを指礎に
して炭素源である基質を供孫舎する方法があるが、この
場合は、微生物による有機酸の消費に伴い培地の解が上
昇することが必要であり、炭素源が限定される。

‘３｝ 炭素源が中性である場合は、溶存酸素濃度を指
標にして炭素源である基質を供給する方法があるが、現
状の溶存酸素濃度計には、ドリフト、感度低下等の問題
があり、正確な溶存酸素濃度値が得られないため、基質
供孫合を精密に缶。

御することができない。本発明は、上記諸問題の解決を
目的としたもので、ｐＨ調整剤の添加量を測定し、該添
加量に基づいて炭素源である基質の供給速度を制御する
ことを特徴とし、微生物の高収率を達成することができ
る微生物の高収率培養法を提供するものである。

本発明の−実施例を図面により説明する。

図面は、本発明を実施した微生物の高収率培養装置の系
統図で、培養槽１０には、溶存酸素濃度調節装置、例え
ば、回転数可変装直が設けられた駆動装置１１で回転駆
動する機梓翼１２が回転可能に内設され、その上部には
、例えば、アルカリあるいは酸の貯蔵タンクに電磁弁、
調節弁を設けたｐＨ調節装置１３と、基質供給速度調節
装置、例えば、流量可変ポンプ１４と、圧力調節装置、
例えば、排気流量調節弁１５と、圧力測定装置、例えば
、圧力計１６とがそれぞれ設置され、その中間部には、
ｐＨ測定装置、例えば、ｐＨ電極１７と、温度測定装置
、例えば、側温抵抗体１８と、溶存酸素濃度測定装置、
例えば、溶存酸素濃度計１９とがそれぞれ設置され、そ
の下部には、通気用導管２０が連結されている。

又、培養槽１０に周設されたジャケット２１には、温度
調節装置、例えば、冷却水流量調節弁２２が設けられて
いる。圧力計１６と、ｐＨ電極１７と、側温抵抗体１８
と、溶存酸素濃度計１９とは、アナログ／デジタル変換
装置、例えば、マルチプレクサ付で多点処理可能なＡ／
Ｄ変換器２３にそれぞれ接続され、又、駆動装置１ １
と、ｐＨ調節装魔１３と、流量可変ポンプ１４と、排気
流量調節弁１５と、冷却水流量調節弁２２とは、Ａ／Ｄ
変換器２３と接続された演算・制御・記憶・入出力装置
、例えば、キーボード付のミニコン２４にそれぞれ接続
されている。培養槽１０に培地２５を張込み例えば、微
生物が好気性である場合は、通気用導管２０より通気し
培養が開始される。

培養中は、ｐＨ電極１７、汝山温抵抗体１８、溶存酸素
濃度計１９及び圧力計１６により、培地２５のｐＨ、温
度、溶存酸素濃度及び培養槽１０の圧力を測定し、これ
らの測定値をＡ／Ｄ変換器２３でそれぞれディジタル値
に変換した後に、ミニコン２４に入力され、ここで、別
に入力されている各設定値と比較演算され、その結果に
よりミニコン２４から制御出力信号を、ｐＨ調節装置１
３と、冷却水流量調節弁２２と、駆動装置１１と、排気
流量調節弁１５とにそれぞれ出力することにより、培地
２５のｐＨ、温度、溶存酸素濃度及び培養槽１０の圧力
の環境条件は、微生物の増殖に好ましい条件に制御され
る。このように、培養中の培地２５のｐＨは、常時設定
値になるように制御されるが、この時、ｐＨの変化速度
は、培地２５のｐＨを設定値に制御するに要したｐＨ調
節装置１３から培地２５へのｐＨ調節剤の添加量に比例
する。

従って、ＦＨ調節剤の添加量を、例えば、ｐＨ調節装置
１３の電磁弁の１回の関弁で添加されるｐＨ調整剤を一
定量とし、その添加頻度を一定期間積算した添加回数に
ｐＨ調節装置１３の電磁弁の１回の開弁で添加されるｐ
Ｈ調整剤の一定量を乗ずることにより測定し、この測定
されたｐＨ調整剤の添加量をもとに演算式‘１によりミ
ニコン２４で演算してミニコン２４から流量可変ポンプ
１４に制御出力信号を出力することにより塔地２５には
、適正な供給速度にて基質が供給される。Ｆ＝Ｃ・Ｎ・
ｑ ………‘１｝ここで・、 Ｆ：基質供給速度 Ｃ：菌種によって定まる定数 Ｎ：ｐＨ調整剤の添加頻度を一定期間積算した添加回数
ｑ：ｐＨ調節装置の電磁弁の１回の開弁で添加されるｐ
Ｈ調整剤の一定量このような、微生物の高収率培養法で
は、培養中の培地のｐＨが常時設定値になるように制御
される際のｐＨの変化速度と比例関係にある培地のｐＨ
を設定値とするに要したｐＨ調整剤の添加量により、培
地への基質供給速度を制御することで、培養中の炭素源
の過不足を防止することができる。

本発明は、以上説明したように、増殖に伴なつて酸ある
いはアルカリ性物質を代謝する微生物を、環境条件を微
生物の増殖に好ましい条件に制御しつつ、ｐＨ調整剤の
添加量を測定し、該添加量に基づいて基質供給速度を制
御する微生物の高収率培養法であるので、培養中の炭素
源の過不足を防止でき、微生物の高収率を達成できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の−実施例を説明するもので、本発明を
実施した微生物の高収率培養装置の系統図である。 １０・・・・・・培養槽、１１・・・・・・駆動装置、
１２・・・・・・縄梓翼、１３・・・・・・餌調節装置
、１４・・・・・・流量可変ポンプ、１５・・・・・・
排気流量調節弁、１６・・・・・・圧力計、１７…・・
・ｐＨ電極、１８・・・・・・測定抵抗体、１９・・・
・・・溶存酸素濃度計、２０・・・・・・通気用導管、
２１・・・・・・ジャケット、２２・・・・・・冷却水
流量調節弁、２３．．．．・・Ａ／Ｄ変換器、２４・・
・・・・ミニコン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 増殖に伴なつて酸あるいはアルカリ性物質を代謝す
   る微生物を、環境条件を微生物の増殖に好ましい条件に
   制御しつつ培養する方法において、ｐＨ調整剤の添加量
   を測定し、該添加量に基づいて基質供給速度を制御する
   ことを特徴とする微生物の高収率培養法。 ２ 前記ｐＨ調整剤の添加量を、既知の一定量を遂次添
   加し、その添加頻度を一定期間積算した添加回数に既知
   の一定量を乗ずることにより測定する特許請求の範囲第
   １項記載の微生物の高収率培養法。