JP2797308B2 - 微生物セルロースの産生方法 - Google Patents
微生物セルロースの産生方法Info
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用の分野） 本発明は、Acetobactor aceti subsp.xylinumを気泡
塔培養（菌の増殖）法と棚段静置培養（微生物セルロー
スの生成）法とを組合せることによるシート状微生物セ
ルロースの大量生産方法に関し、更に詳しくは、本発明
は、Acetobactor aceti subsp.xylinumをシード培養
し、攪拌機を具備していない気泡塔培養槽中にシードを
接種して酸素含有ガスを通気しながら気泡塔培養し、得
られた菌の増殖した培養液を棚段培養器に分注して静置
培養することから成るシート状微生物セルロースの産生
方法に関する。
塔培養（菌の増殖）法と棚段静置培養（微生物セルロー
スの生成）法とを組合せることによるシート状微生物セ
ルロースの大量生産方法に関し、更に詳しくは、本発明
は、Acetobactor aceti subsp.xylinumをシード培養
し、攪拌機を具備していない気泡塔培養槽中にシードを
接種して酸素含有ガスを通気しながら気泡塔培養し、得
られた菌の増殖した培養液を棚段培養器に分注して静置
培養することから成るシート状微生物セルロースの産生
方法に関する。
（先行の技術） Acetobactor aceti subsp.xylinumは細胞外にセルロ
ース（微生物セルロース）をシート状又はゲル状に産生
する。この微生物セルロースは弾性、破断強度等の物性
面で非常に優れたもので、デザート食品をはじめ音響
板、特殊シート、化粧品等の巾広い用途が期待されてい
る。
ース（微生物セルロース）をシート状又はゲル状に産生
する。この微生物セルロースは弾性、破断強度等の物性
面で非常に優れたもので、デザート食品をはじめ音響
板、特殊シート、化粧品等の巾広い用途が期待されてい
る。
このような微生物セルロースの生産は静置培養法で行
なわれ、培養液の表面に微生物セルロースのシート状膜
が形成する。従来から行なわれている静置培養法は、Ac
etobactor aceti subsp.xylinumをシード培養し、培養
された種菌をコンテナーの培地に接種して約20日静置培
養する方法であり、微生物セルロースの産生に長期を要
する欠点がある。
なわれ、培養液の表面に微生物セルロースのシート状膜
が形成する。従来から行なわれている静置培養法は、Ac
etobactor aceti subsp.xylinumをシード培養し、培養
された種菌をコンテナーの培地に接種して約20日静置培
養する方法であり、微生物セルロースの産生に長期を要
する欠点がある。
従って、微生物セルロースの大量生産及び培養期間の
大巾短縮が求められている。
大巾短縮が求められている。
培養期間の短縮をする為に、まずAcetobactor aceti
subsp.xylinumのシード培養ステップと静置培養ステッ
プの間に通気撹拌培養ステップを導入する方法が考えら
れた。
subsp.xylinumのシード培養ステップと静置培養ステッ
プの間に通気撹拌培養ステップを導入する方法が考えら
れた。
しかしながら、通気撹拌培養を採用すると、培養期間
は短縮されるが、培養が進むにつれて攪拌機に産生した
微生物セルロースがからみついたり、培養塔内に微生物
セルロースゲルが付着したりして培養塔の洗浄に非常な
時間と労力を必要とする問題点がある。
は短縮されるが、培養が進むにつれて攪拌機に産生した
微生物セルロースがからみついたり、培養塔内に微生物
セルロースゲルが付着したりして培養塔の洗浄に非常な
時間と労力を必要とする問題点がある。
上述のような欠点を解決し、微生物セルロースを大量
生産するための本発明者等の鋭意研究の結果、通気撹拌
培養槽のかわりに気泡塔培養槽を用いて培養すると高収
率で微生物セルロースを得ることが出来、且つ培養槽内
の洗浄が容易且つ簡単に出来るとともに、培養時間を大
巾に短縮し得ることを見出し、この知見に基づいて本発
明を成すに至った。
生産するための本発明者等の鋭意研究の結果、通気撹拌
培養槽のかわりに気泡塔培養槽を用いて培養すると高収
率で微生物セルロースを得ることが出来、且つ培養槽内
の洗浄が容易且つ簡単に出来るとともに、培養時間を大
巾に短縮し得ることを見出し、この知見に基づいて本発
明を成すに至った。
（問題点を解決する為の手段） 本発明のシート状微生物セルロースの産生する方法
は、Acetobactor aceti subsp.xylinumをシード培養
し、攪拌機を具備していない気泡塔培養槽中にシードを
接種して酸素含有ガスを通気しながら気泡塔培養し、得
られた培養液を棚段培養器に分注して静置培養すること
から成る。
は、Acetobactor aceti subsp.xylinumをシード培養
し、攪拌機を具備していない気泡塔培養槽中にシードを
接種して酸素含有ガスを通気しながら気泡塔培養し、得
られた培養液を棚段培養器に分注して静置培養すること
から成る。
本発明のシード培養及び気泡塔培養で使用する培地
は、蔗糖又は砂糖；イーストエクストラクト又は総合ア
ミノ酸及びフィチン酸；（NH4)2SO4；KH2PO4；及びMgSO
4を含有し、110〜120℃で10〜30分間殺菌されたもので
ある。シード培養で使用する培地のpHは3.5〜7.5で、気
泡塔培養で使用する培地のpHは3.5〜7.5である。
は、蔗糖又は砂糖；イーストエクストラクト又は総合ア
ミノ酸及びフィチン酸；（NH4)2SO4；KH2PO4；及びMgSO
4を含有し、110〜120℃で10〜30分間殺菌されたもので
ある。シード培養で使用する培地のpHは3.5〜7.5で、気
泡塔培養で使用する培地のpHは3.5〜7.5である。
使用される培地の好ましい組成は、蔗糖２〜10g/dl又
は砂糖２〜10g/dl;イーストエクストラクト0.1〜1.0g/d
l又は総合アミノ酸0.1〜1.0g/dl及びフィスチン酸0.01
〜0.05ml/dl;（NH4)2SO40.1〜2.0g/dl; KH2PO40.1〜1.0g/dl及びMgSO40.01〜0.5g/dlを含有する
ものである。
は砂糖２〜10g/dl;イーストエクストラクト0.1〜1.0g/d
l又は総合アミノ酸0.1〜1.0g/dl及びフィスチン酸0.01
〜0.05ml/dl;（NH4)2SO40.1〜2.0g/dl; KH2PO40.1〜1.0g/dl及びMgSO40.01〜0.5g/dlを含有する
ものである。
シート培養は、殺菌処理された上記培地にAcetobacto
r aceti subsp.xylinum菌を接種し、振盪機上で20〜35
℃、24〜96時間おこなう。
r aceti subsp.xylinum菌を接種し、振盪機上で20〜35
℃、24〜96時間おこなう。
気泡塔培養槽は、菌の増殖にともなう培養槽内部への
ゲルの付着の防止の為に、培養槽内部には撹拌棒や撹拌
羽を用いるような撹拌装置を具備しない代わりに、その
底部に培養時の酸素供給と内容物の撹拌を目的とした酸
素含有ガスの導入機構を具備している。培養槽上部には
導入ガスの排出口が、底部には培養液の取出口が設けら
れている。又、培養槽の解体洗浄を簡単に実施する為、
その底部もしくは気泡塔培養槽の壁面に開放機構を具備
している。
ゲルの付着の防止の為に、培養槽内部には撹拌棒や撹拌
羽を用いるような撹拌装置を具備しない代わりに、その
底部に培養時の酸素供給と内容物の撹拌を目的とした酸
素含有ガスの導入機構を具備している。培養槽上部には
導入ガスの排出口が、底部には培養液の取出口が設けら
れている。又、培養槽の解体洗浄を簡単に実施する為、
その底部もしくは気泡塔培養槽の壁面に開放機構を具備
している。
酸素含有ガスの導入機構は、気泡塔培養槽の下部又は
底部の壁面に直接該ガスの吹出孔を少なくとも一つ有す
るか、又は気泡塔培養槽の下部の壁面より内部に突出し
た部分に少なくとも一つの吹出孔を有するものであれば
良い。槽内部に突出した構造の場合は培養時に付着した
ゲルを容易に洗浄できる構造であることが好ましい。
底部の壁面に直接該ガスの吹出孔を少なくとも一つ有す
るか、又は気泡塔培養槽の下部の壁面より内部に突出し
た部分に少なくとも一つの吹出孔を有するものであれば
良い。槽内部に突出した構造の場合は培養時に付着した
ゲルを容易に洗浄できる構造であることが好ましい。
上述の気泡塔培養槽に前述の培地を張込み、110〜120
℃で10〜30分間殺菌処理した後、シードを0.1〜50％、
好ましくは0.5〜10％接種し、0.01〜2v.v.m、好ましく
は0.1〜0.5v.v.mの割合で酸素含有ガスを通気し20〜35
℃、好ましくは25〜33℃で24〜120時間、好ましくは24
〜72時間培養する。
℃で10〜30分間殺菌処理した後、シードを0.1〜50％、
好ましくは0.5〜10％接種し、0.01〜2v.v.m、好ましく
は0.1〜0.5v.v.mの割合で酸素含有ガスを通気し20〜35
℃、好ましくは25〜33℃で24〜120時間、好ましくは24
〜72時間培養する。
ここで通気する酸素含有ガスとしては、酸素ガス、酸
素と窒素の混合ガス、殺菌処理された空気等を例示し得
る。
素と窒素の混合ガス、殺菌処理された空気等を例示し得
る。
気泡等培養槽内部には撹拌羽根がなく、導入する酸素
含有ガスのみによって液の混合を行なうために、酸素含
有ガスの通気量が0.01v.v.m未満であると、気泡塔培養
槽の培地の混合が不充分であり且つ、酸素の供給が不充
分となり好ましくない。また、酸素含有ガスの通気量が
2v.v.mを越えると培地の撹拌が激しくなりすぎて好まし
くない。
含有ガスのみによって液の混合を行なうために、酸素含
有ガスの通気量が0.01v.v.m未満であると、気泡塔培養
槽の培地の混合が不充分であり且つ、酸素の供給が不充
分となり好ましくない。また、酸素含有ガスの通気量が
2v.v.mを越えると培地の撹拌が激しくなりすぎて好まし
くない。
本発明の棚段静置培養器は120℃で変形しない耐熱性
樹脂、例えばポリカーボネート製又は金属製トレーを棚
枠上に段状に積み重ねた培養器である。各トレーは、そ
の培養液表面を酸素含有ガスが０〜5000ml/分、好まし
くは0.2〜2000ml/分の割合で通気し得るように隙間があ
いて積み重ねられている。或いは、酸素含有ガスが上述
の割合で通気するように上部側面に通気孔のあいている
トレーを積み重ねても良い。棚段状に積み重ねられたト
レーは、酸素含有ガス導入機構と排出機構を具備するボ
ックスの中に収納される。
樹脂、例えばポリカーボネート製又は金属製トレーを棚
枠上に段状に積み重ねた培養器である。各トレーは、そ
の培養液表面を酸素含有ガスが０〜5000ml/分、好まし
くは0.2〜2000ml/分の割合で通気し得るように隙間があ
いて積み重ねられている。或いは、酸素含有ガスが上述
の割合で通気するように上部側面に通気孔のあいている
トレーを積み重ねても良い。棚段状に積み重ねられたト
レーは、酸素含有ガス導入機構と排出機構を具備するボ
ックスの中に収納される。
本発明における静置培養は、殺菌処理された上述の棚
段静置培養器の各トレーに気泡塔培養された培養液を分
注し、トレーの培養液表面を酸素含有ガスが０〜5000ml
/分の割合で通気するように該ガスを導入し、20〜35℃
で３〜25日間静置培養する。
段静置培養器の各トレーに気泡塔培養された培養液を分
注し、トレーの培養液表面を酸素含有ガスが０〜5000ml
/分の割合で通気するように該ガスを導入し、20〜35℃
で３〜25日間静置培養する。
棚段静置培養器の殺菌処理は温度110〜120℃で0.3〜
２時間、好ましくは10〜100ml/lの割合で水を存在させ
ながらおこなわれる。
２時間、好ましくは10〜100ml/lの割合で水を存在させ
ながらおこなわれる。
（発明の効果） 本発明の方法は、シート状微生物セルロースの大量生
産に適しており、短かい培養日数、且つ高い収率で、シ
ート状微生物セルロースを得ることが出来る。
産に適しており、短かい培養日数、且つ高い収率で、シ
ート状微生物セルロースを得ることが出来る。
例えば、シード培養工程とコンテナーによる静置培養
工程とからなる従来の培養方法に比べて、本発明の方法
はおよそ2/3の培養日数で、少なくとも20％増の収率を
得ることが出来る。
工程とからなる従来の培養方法に比べて、本発明の方法
はおよそ2/3の培養日数で、少なくとも20％増の収率を
得ることが出来る。
更に、本発明の方法によれば、気泡塔培養槽の洗浄、
静置培養器の組立及び洗浄等において大巾な時間短縮及
び労力の省力化を達成することが出来る。
静置培養器の組立及び洗浄等において大巾な時間短縮及
び労力の省力化を達成することが出来る。
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例 内容量500mlの肩付振盪フラスコに、蔗糖5g/dl、イー
ストエクストラクト0.5g/dl、（NH4)2SO40.5g/dl、KH2P
O40.3g/dl、MgSO4７H2O0.05g/dl TMA−821（東芝シリコ
ン社製）0.001ml/dlを含有する培地（pH＝5.0）を400ml
分注し、オートクレープで120℃、20分間殺菌処理し、
予めリフレッシュしたAcetobactor aceti subsp.xylinu
m ATCC 10821菌株を接種し、振盪機上（100rpm）、30℃
で48時間培養した。
ストエクストラクト0.5g/dl、（NH4)2SO40.5g/dl、KH2P
O40.3g/dl、MgSO4７H2O0.05g/dl TMA−821（東芝シリコ
ン社製）0.001ml/dlを含有する培地（pH＝5.0）を400ml
分注し、オートクレープで120℃、20分間殺菌処理し、
予めリフレッシュしたAcetobactor aceti subsp.xylinu
m ATCC 10821菌株を接種し、振盪機上（100rpm）、30℃
で48時間培養した。
培養槽内底部に酸素含有ガス導入機構を具備し、培養
槽上部には導入ガス排出口及びその底部には培養液取出
口が設けられており、底部が開放されるようになってい
る。0.175m3の内容量の気泡塔培養槽にシード培養と同
じ培地（pH＝４）を150l張込み120℃で20分間バッチ殺
菌した。
槽上部には導入ガス排出口及びその底部には培養液取出
口が設けられており、底部が開放されるようになってい
る。0.175m3の内容量の気泡塔培養槽にシード培養と同
じ培地（pH＝４）を150l張込み120℃で20分間バッチ殺
菌した。
殺菌処理後、シード培養で得られたシード液（菌数5.
7×107個/ml）１％を接種し、殺菌処理された空気を0.2
5v.v.mの割合で通気しながら30℃で72時間培養した（培
養69時間後の菌数は１×108個/mlであった）。
7×107個/ml）１％を接種し、殺菌処理された空気を0.2
5v.v.mの割合で通気しながら30℃で72時間培養した（培
養69時間後の菌数は１×108個/mlであった）。
オートクレーブで120℃、60分間殺菌処理された棚段
静置培養器の各々のトレー（縦×横×高さ＝530mm×420
mm×80mm）に気泡塔培養液を4l分注した。棚段静置培養
器のトレーの数は９枚である。殺菌された空気を棚段静
置培養器のトレー内の培地表面の通気割合が１／分と
なるように導入し、31℃、10日間培養した。
静置培養器の各々のトレー（縦×横×高さ＝530mm×420
mm×80mm）に気泡塔培養液を4l分注した。棚段静置培養
器のトレーの数は９枚である。殺菌された空気を棚段静
置培養器のトレー内の培地表面の通気割合が１／分と
なるように導入し、31℃、10日間培養した。
培養10日後のトレー当りのゲル量は3.12kg、ゲル厚は
11〜15mm、収率（重量／張込液量）は78.0％で、棚段培
養器当りのゲル量は28.08kgであった。
11〜15mm、収率（重量／張込液量）は78.0％で、棚段培
養器当りのゲル量は28.08kgであった。
気泡塔培養槽の洗浄、静置培養器の洗浄、培養液の分
注及び培養状態の観察等の操作が容易であり、大巾な処
理時間の短縮及び労力の省力化がなされた。
注及び培養状態の観察等の操作が容易であり、大巾な処
理時間の短縮及び労力の省力化がなされた。
比較例 実施例で得られたシードを各々のコンテナー（縦×横
×高さ＝645mm×385mm×150mm）に張込まれている実施
例と同じ培地（5l）に接種した。
×高さ＝645mm×385mm×150mm）に張込まれている実施
例と同じ培地（5l）に接種した。
殺菌された空気を当該培地表面の通気量が150ml/分と
なるように通気し、31.5℃で20日間培養した。培養22日
後のコンテナー当りのゲル量は3.1kg、ゲル厚さは10〜1
3mm、収率（重量／張込液量）は62％であった。
なるように通気し、31.5℃で20日間培養した。培養22日
後のコンテナー当りのゲル量は3.1kg、ゲル厚さは10〜1
3mm、収率（重量／張込液量）は62％であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大友 正▲吉▼ 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１―１ 味 の株式会社中央研究所内 (72)発明者 中松 亘 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１―１ 味 の株式会社中央研究所内 (72)発明者 島崎 孝二 神奈川県川崎市川崎区鈴木町１―１ 味 の株式会社中央研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C12P 19/04 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (4)
- 【請求項１】Acetobactor aceti subsp.xylinumをシー
ド培養し、 攪拌機を具備していない気泡塔培養槽中の培地にシード
を接種して、酸素含有ガスを通気しながら気泡塔培養
し、 得られた培養液を棚段培養器に分注して、静置培養する
ことから成る シート状微生物セルロースの産生方法。 - 【請求項２】シード培養を、蔗糖又は砂糖；イーストエ
クストラクト又は総合アミノ酸及びフィチン酸；（NH4)
2SO4；KH2PO4；及びMgSO4を含有する培地で20〜35℃、2
4〜96時間行うことから成る特許請求の範囲第１項に記
載の方法。 - 【請求項３】気泡塔培養を、蔗糖又は砂糖；イーストエ
クストラクト又は総合アミノ酸及びフィチン酸；（NH4)
2SO4：KH2PO4；及びMgSO4を含有する培地に0.1〜50％接
種して酸素含有ガスを0.01〜2v.v.m.の割合で通気しな
がら20〜35℃、24〜120時間行うことから成る特許請求
の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項４】静置培養を、酸素含有ガスを０〜5000ml/
分の割合で培養液表面に通気しながら、20〜35℃、72〜
600時間行うことから成る特許請求の範囲第１項に記載
の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63071071A JP2797308B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 微生物セルロースの産生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63071071A JP2797308B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 微生物セルロースの産生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01243997A JPH01243997A (ja) | 1989-09-28 |
| JP2797308B2 true JP2797308B2 (ja) | 1998-09-17 |
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ID=13449925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63071071A Expired - Fee Related JP2797308B2 (ja) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | 微生物セルロースの産生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2797308B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5144021A (en) * | 1985-10-18 | 1992-09-01 | Weyerhaeuser Company | Reticulated cellulose and methods and microorganisms for the production thereof |
| US5079162A (en) * | 1986-08-28 | 1992-01-07 | Weyerhaeuser Company | Reticulated cellulose and methods and microorganisms for the production thereof |
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| US5821109A (en) * | 1985-10-18 | 1998-10-13 | Monsanto Life Sciences Co. | Reticulated cellulose and methods and microorganisms for the production thereof |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6287099A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Ajinomoto Co Inc | 微生物によるセルロ−ス性物質の製造方法 |
-
1988
- 1988-03-25 JP JP63071071A patent/JP2797308B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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| JPS6287099A (ja) * | 1985-10-14 | 1987-04-21 | Ajinomoto Co Inc | 微生物によるセルロ−ス性物質の製造方法 |
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|---|---|
| JPH01243997A (ja) | 1989-09-28 |
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