JPS606625B2 - 微生物菌体の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は新規な微生物より菌体を製造する微生物菌体製
造法に関する。

従来、菌体の製造原料としては、炭化水物、農林産廃棄
物、石油化学系炭化水素、石油化学製品が取り上げられ
て来たが、将来的には、供給量、価格の面で問題となる
ことが予想される。

そこで将来大量に供給が可能と考えられる水素ガス、炭
酸ガスをエネルギー源、炭素源として生育する水素細菌
を用いて微生物菌体を製造する方法が開発されているが
（特願昭５０−８９５１１）、この場合微生物の増殖速
度が遅いことが問題として残されている。本発明者等は
、この点を改良することを目的として鋭意検討を行った
結果、水素ガスを主エネルギー源として利用し、４５〜
５３ｑｏに至適生育温度を有するシュードモナス属およ
びフラポバクテリュームに属する高温水素細菌を用いる
ことにより、かかる目的が達成されることを見し、出し
た、本発明はこの知見に基づいて完成されたものである
。本発明に用いる高温水素細菌は、以下に示すように、
その菌学的性質からシュードモナス属およびフラボバク
テリューム属に属すると考えられるが、シュードモナス
属およびフラボバクテリューム属の公知の菌種と比較し
て、生育温度、等種々の分類学上重要な性質が異なり、
新菌種であり、これらをシユードモナス・ハイドロゲノ
サーモフイラ（ＰｓｅｕｄｏｍｏＭｓ ｈｙｄｒｏ群ｎ
ｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌａｎｏｖ．ｓｐ．）およびフラ
ボバクテリユーム・オートサ ‐ モ フ イ ラ ム
（ ＦｌａＶｏ戊ｃｔｅｒｉ皿ａｕｔｏｔｈｅｒｍｏ
ｐｈｉｌｍｍｎｏｖ．ｓｐ．）と命名した。

即ち、本発明は、シュードモナス・ハイドロゲノサーモ
フイラおよびフラボバクテリューム属に属する微生物を
水素ガス、炭酸ガス（炭素源）、窒素源および無機塩類
を含む培地で、４５〜５５００の高温で、好気的に培養
し、菌体を生成せしめ、該菌体を採取することを特徴と
する菌体製造法である。本発明で使用する微生物の菌学
的性質を以下に示す。

シュードモナス・ハイドロゲノサーモフイラの菌学的性
質：（形態）：（ｎｕｔｒｉｅｎｔａ鞍ｒ培地で２岬時
間培養）０．３〜０．６×２．０〜３．０ミクロンの樟
菌で運動性有り（極鞭毛）、グラム陰性。

脂肪球（Ｐｏｌｙ−３一ｈｙｄｒｏ奴ｂｕｔＭａｐの蓄
積）有り。（各塔地上の生育状態） 肉汁寒天平板培養のコロニー形態：平滑、円形、半レン
ズ状、全緑、均質、半透明、光沢有り、ダルイエロ一肉
汁寒天斜面培養：生育中程度 肉汁液体培養：均一に混濁、粘鋼の沈澱有り。

肉汁ゼラチン穿刺培養：液化せずリトマス・ミルク：還
元せず、液化せず。

Ｂ・Ｃ・Ｐミルク：酸性になる。

液化せず。Ｈｏｃｋｅｄ者地に於ける培養：生育する（
栄養要求なし）ＫｉｎｇＡ ＆ ＫｉｎｇＢ培地：生育
するが拡散性色素生成しない。

（生理的性質） 硝酸塩の還元陰性、脱窒反応陰性、Ｍ旧テスト陰性、Ｖ
Ｐテスト陰性、インドール生成陰性、硫化水素陰性、デ
ンプンの加水分解陰性、クエン酸の利用についてはＳｊ
ｍｍｏｎｓｅ培地陰性、Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ塔地陰
性、Ｋｏｓｅｒ塔地陰性、オキシダーゼ陽一性、カタラ
ーゼ陽一性、生育温度範囲３５〜５５ｏ０。

生育ｐＨ範囲５．５〜８．５酸素に対する態度好気性○
−Ｆテスト（日唯ｈ−じｉｆｓｏｎ法）糖を分解しない
。アルギニンジヒドロラーゼ陰性、ＤＮａｓｅ陰性。

（生育因子の必要性）：有機化合物を必要としない。（
独立栄養的生育）：水素ガス、炭酸ガス、酸素ガスを含
有する気体中で独立栄養的に生育する。

（糠類から酸及びガスの生成）：次の糖からの酸及びガ
ス生成なし。

Ｄ−キシロース、Ｄ−アラビノース、Ｄ−ガラクトース
、Ｄ−グルコース、Ｄ−マンノース、Ｄ−フラクトース
、Ｌ−ソルボース、Ｌ−ラムノース、シユークロース、
マルトース、セロビオース、ラクトース、トレハロース
、ラフィノース、澱粉、グリコーゲン、キシラン、イヌ
リソ、デキストラン、サリシン、ソルビトール、マンニ
トー′レ、イノシトー′レ。（有機化合物の資化性）：
次に示す有機化合物を資化しない。Ｄ−キシロース、Ｄ
−アラビノ−ス、Ｄ−ガラクトース、Ｄ−グルコース、
Ｄーマンノース、Ｄ−フラクトース、Ｄ−ソルボース、
Ｌーラムノース、シユークロース、マルトース、セロビ
オース、ラクトース、トレハロース、ラフイノース、可
溶性澱粉、グリコーゲン、キシラン、デキストリン、イ
ヌリン、デキストラン、ソルビトール、マンニトール、
イノシトール、酢酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸、
修酸、マロン酸、コハク酸、マレィン酸、フマール酸、
グルタール酸、ＤＬーリンゴ酸、ＤＬ−酒石酸、ＤＬ−
乳酸、クエン酸、Ｑ−ケトグルタール酸、ピルビン酸、
フマール酸、メタノール、エタノール、べタイン、グリ
コール酸、Ｐ−ハイドロキシベンゾエイト、テストステ
ロン（ＤＮＡ塩基組成（Ｔｍ法））６３．５％本菌株は
、上述の如く、グラム陰性の樺菌で、極鞭毛を有し、好
気的に生育し、オキシダーゼ陽性である事からシュード
モナス属に属すると考えられる。

パージエイズ マニュアル オブ デ夕−ミナテイブ
バクテリオロジー（Ｂｅｒｇｅｙ′ ｓＭａｎｕａｌｏ
ｆＤｅｔｅ皿ｉＭｔｉｖｅ・＆ｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ）
第８版によると、独立栄養的に生育し、糖を分解しない
菌種には、シュードモナス パレロニー（Ｐｓｅｕｄｏ
ｍｏｎａｓｐａｌｌｅｒｏｎｉｉ）とシユードモナスル
ーランデイー（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ川ｈｌａｎｄｉ
ｉ）がある。

しかし、本菌は下記の点でシュードモナスパレロニー（
Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｐａｌｌｅｒｏｎｉｉ）及びシ
ュードモナス ルーランデイ−（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎｓ
ｍｈｌａｎｄｉｉ）とは異る。○’本菌は至適温度が５
２００であり、３０ｑＣでは生育しない事においてシュ
ードモナス パレロニ−及びシュードモナス ルーラン
ディ−とは異る。

■ シュードモナス ルーランディーはクエン酸及びェ
タソールを資化するが、本菌はこれらを資化しない。

【３｝ シユードモナス パレロニーは、グリコール酸
、クエン酸、エタノール、パラヒドロキシ安息香酸を資
化するが、本菌はこれらを資化しない。

以上の結果より本菌はシュードモナス属に属する新種と
認める事が妥当と考えられ、シュ−ドモナスハイドロゲ
ノサーモフイラ（ＰＳｅｕｄ。

ｍｏｎａＳ ｈｙｄｒｏｇｅｎ。ｔｈｅ血。ｐｈｉｌａ
ｎ。Ｖ，Ｓｐ，）と命名した。次にもう一種の菌株で
あるフラボバクテリューム・オートサーモフィラムの菌
学的護性質を以下に示す。

（形態）：（ｎｕｍｅｎｔａ鞍ｒ培地で２４時間培養）
０．３〜０．６×２．０〜６．０ミクロンの樺菌で運動
性無し。

シスト（ｃ侭ｔ）を形成する場合がある。グラム陰性。
脂肪球（ｐｏｌｙ−Ｂ−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔＭａｔｅ
の蓄積）有り。（各培地上の生育状態） 肉汁寒天平板培養のコロニー形態：平滑、円形、半レン
ズ状、全緑、均質、半透明、光沢有り、ダルイエロ一ｏ
肉汁寒天斜面培養：生育中程度肉汁液体培養：均一に混
濁、粘欄の沈澱有り肉汁ゼラチン穿刺培養：液化せずリ
トマス・ミルク：還元せず、液化せず Ｂ・Ｃ・Ｐミルク：酸性になる。

液化せず。Ｈｕｃｋｅｄ宅地に於る培養：生育する（栄
養要求なし）ＫｉｎｇＡ ＆ ＫｉｎｇＢ培地：生育す
るが、拡散性色素生成しない。

（生理的性質） 硝酸塩の還元陽性、脱窒反応陰性、Ｍ旧テスト陰性、Ｖ
Ｐテスト陰性、インドール生成陰性、硫化水素陰性、デ
ンプンの加水分解陰性、クエン酸の利用についてはＳｉ
ｍｍｏｕｓｅ培地陰性、Ｃｈｒｉｓｔｅｎｓｅｎ培地陰
性、Ｋｏｓｅｒ培地陰性、オキシダーゼ陽性、カタラー
ゼ陽・性、生育温度範囲３５〜５５００、生育ｐＨ範囲
５．５〜８．理酸素に対する態度、好気性、０−Ｆテス
ト（日唆ｈ−戊ｉｆｓｏｎ）糖を分解しない。

アルギニン ジヒドロラーゼ陰性、ＤＮａｓｅ陰性。（
生育因子の必要性） 有機化合物を必要としない。

（独立栄養的生育） 水素ガス、炭酸ガス、酸素ガスを含有する気体中で独立
栄養的に生育する。

（糠類から酸及びガスの生成） 次の糖からの酸及びガス生成なし、Ｄ・キシロース、Ｄ
ーアラビノース、Ｄーガラクトース、Ｄ−グルコース、
Ｄ−マンノース、Ｄーフラクトース、Ｌ−ソルボース、
Ｌ−ラムノース、シユークロース、マルトース、セロビ
オース、ラクトース、トレハロース、ラフィノース、澱
粉、グリコーゲン、キシラン、イヌリン、デキストラン
、サリシン、ソルビトール、マンニトール、イノシトー
ノレ。

（有機化合物の資化性） 次に示す有機化合物を資化しない。

○ーキシロース、Ｄ−アラビノース、Ｄーガラクトース
、Ｄーグルコース、Ｄーマンノース、Ｄ−フラクトース
、Ｄーソルボース、Ｌ−ラムノース、シユークロース、
マルトース、セロビオース、ラクトース、トレハロース
、ラフイノース、可溶性澱粉、グリコーゲン、デキスト
ラン、キシラン、デキストリン、イヌリン、ソルビトー
ル、マンニトール、ィノシトール、酢酸、プロピオン酸
、酪酸、安息香酸、修酸、マロン酸、コハク酸、マレイ
ン酸、フマール酸、グルタール酸、ＤＬーリンゴ酸、Ｄ
Ｌ−酒石酸、ＤＬ−乳酸、クエン酸、Ｑ−ケトグルター
ル酸、ピルビン酸、フマール酸、メタノール、エタノー
ル、ベタィン、グリコール酸、Ｐ−ハイドロキシベンゾ
エイト、（ＤＮＡ塩基組成（Ｔｍ法））６４．９％本菌
株は上述の如くグラム陰性の樟菌であり運動性を有せず
、黄色の不綾性色素を生成する事からＦ１ａｖｏ蛇ｃｔ
ｅｒｉ山ｍ属に属すると考えられる。

パージジエイズ、マニユアアル オブ デターミナテイ
ブ バクテリオロジー（欧ｒ群ｙ′ｓ Ｍａｎｕａｌｏ
ｆＤｅにｒｍｉｎａｔｉｖｅＢａｃｔｅｒｉｏｌｏｇｙ
）第８版によれば、ＤＮＡのＧＣ含量が６３−７０％に
あり、運動性がなく、３７０で生育可能の菌としてフラ
ボバクテリウ ム ルテッセンス（ＦｌａＶｏ協ｃｔ
ｅｒｉ肌ｌｕｔｅｓｃｅｎｓ）がある。しかし、フラビ
バクテリウム ルテッセンスは、ゼラチン、デン粉を加
水分解し、グルコースから酸を生成するなど多くの点に
ついて本菌とは異る。以上の結果より本菌はフラボバク
テリゥム属に属する新種と認める事が妥当と考えられ、
フラボバクテリウムオートサーモフイラム（Ｆ１ａｖｏ
ｂａｃｔｅｒｉｕｍ ａｕｔｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕ
ｍ ｎｏｖ．ｓｐ．）と命名した。

本発明の実施法について述べる。

本発明に使用する微生物は、シュードモナス・ハイドロ
ゲノサー モ フ イ ラ （ Ｐｓｅｕ
ｄｏｍｏｎａｓｈｙｄｒｏ鉾ｎｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌ
ａ）およびフラボバクテリューム属に属する微生物であ
り、前者ではＦＥＲＭＰ−３６９７、後者ではフラボバ
クテリューム・オートサーモフイラムＦＥＲＭ Ｐ一３
６９８などが使用される。

培地は少くとも炭素源、窒素源、無機塩類を含むものが
用いられる。

炭素源としては通常炭酸ガスを用いるが、重曹などの形
で培地に添加しても良い。

窒素源は、アンモニューム塩、硝酸塩などの無機窒素化
合物あるいはコーン ステイープ リカー、ベプトン、
酵母エキス等の有機化合物も使用される。

無機塩類は、リン酸塩、マグネシューム塩、カルシュー
ム塩、鉄塩、ナトリューム塩等を用いる。

さらに必要に応じてビタミン等の生育促進物質を添加し
ても良い。培養温度は３５〜５５００、好ましくは４８
〜５が０の高温が良く、培養時のｐＨは５〜９．０、好
ましくは６〜８であり、培養時間は、１０〜１即時間で
十分である。

堵地は密閉可能な容器に入れ、殺菌後、微生物を接種す
る。

容器内の気相には少くとも水素ガス、酸素ガス（空気）
を含むように、これらのガスを糟内に導入し、炭素源と
して炭酸ガスを用いる時には炭酸ガスも導入する。この
混合気体中には、これらの他に微生物の生育を阻害しな
い不純物を含んでいても差支えない。培養方法としては
、容器の気相を混合気体で置換後、密閉又は必要に応じ
ガスを供給しながら、静暦又は振渇することによって行
われるが、通気棚梓培養法が望ましく、培養形式は回分
培養または連続培養いずれでも良い。

本発明は、前述の如く高温水素細菌を４８〜５〆０で培
養するものであり、従って従来の水素細菌に比べて生育
が速く、高い比増殖速度が得られる。例えば、従来増殖
速度が最大とされているアルカリゲネス・ユートローフ
アス（Ｎｃａｌｉ鞍ｎｅｓｅｕｔｒｏｐｈｕｓ）を３ｒ
ｏで培養した時のダブリングタィム（ｄｏｕｂｌｉｇｔ
ｉｍｅ菌体が２倍になるに要する時間）は約１．７期寺
間であるが、本発明に使用されるシュードモナス・ハイ
ドロゲノサーモフイラＦＥＲＭＰ−３６９７、及びフラ
ボバクテリューム・オートサーモフイラムＦＥＲＭＰ−
３６９８を５が０で培養した時のダブリングタィムは夫
々１．０２、１．２０時間であり、著しく高い値を示す
。高温菌は一般的に増殖速度は遠いが、最終菌体蓄積量
は大きくないとされているが、本発明の場合には高温菌
を使用するものであるにもかかわらず、かかる欠点もな
く、２０〜０夕／その蓄積が得られる。その他、本発明
は高温菌を使用するものであることから、増殖が早いこ
との外に、雑菌汚染の機会がより少なく、発酵熱の除去
が容易となり、培養温度を変えることにより中広いダブ
リングタィムが取れるので、連続培養にも有利である。

生育した菌体は、遠心分離法、猿過法等適当な方法で回
収され、得られる菌体は粗タンパク質を７０％以上含有
している。以下実施例にて詳細に示す。

実施例 １ 培地の組成が（ＮＨ４）２Ｓ０４０．２％、ＫＨ２Ｐ０
４０．２８３％、Ｋ２ＨＰ０４０．１２％、ＮａＣＩＯ
．０５％、Ｍ交０４・７日２００．０５％、ＣａＣ１２
３の９／の、ＦｅＳ。

４・７日２００．１の９／ｄ‘（ｐＨ７．０）である渚
地を５００の‘容振蜜フラスコに５０の‘宛注入し、１
１０００、１０分間殺菌後、フラボバクテリユーム・オ
ートサーモフイラムＦＥＲＭＰ−３６９８を接種し、フ
ラスコ内の気相をＣ０２２３％、０２２３％、日２５４
％の混合ガスに置換し、密閉後５０ｏｏで振鶴培養した
。

増殖速度（仏）は０．５０ｈｒ‐１と早い生育が見られ
た。１５時間培養後、培養液５０肌を遠心分離して菌体
を回収し、１０５００ ５時間乾燥後菌体を得た。

実施例 ２ 実施例１と同様の培地１．０そを小型ジャーファーメン
ターに入れ、１１０００、１０分間殺菌後、シュードモ
ナス・ヒドロゲノサーモフイラＦＥＲＭＰ−３６９７を
接種し、日２ガスを３２５机上〆ｍｉｎ、空気１２５の
上／ｍｉｎ、Ｃ０２ガス５０の‘／ｍｉｎの速さで夫々
槽内に導入し、１００仇ｐｍの鷹梓下で５０ｑ○で培養
した。

この時の菌の比増殖速度（仏）は０．６紬ｒ‐１であっ
た。１加時間培養後実施例１と同様の操作により、培養
液１．０そより５．０夕の乾燥菌体を得た。

得られた菌体の粗タンパク質の含量は７４．４％であり
、菌体を塩酸で加水分解してアミノ酸組成を調べた。菌
体１００のこ対するアミノ酸量を表−１に示した。表−
１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シユードモナス・ハイドロゲノサーモフイラまたは
   フラボバクテリユーム属に属する微生物を、水素ガスを
   エネルギー源として独立栄養的におよびまたは従属栄養
   的に培養し、菌体を生成せしめこれを採取することを特
   徴とする微生物菌体の製造法。