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JP5796282B2 - Chemical production method using coryneform bacteria - Google Patents

Chemical production method using coryneform bacteria Download PDF

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JP5796282B2
JP5796282B2 JP2010194358A JP2010194358A JP5796282B2 JP 5796282 B2 JP5796282 B2 JP 5796282B2 JP 2010194358 A JP2010194358 A JP 2010194358A JP 2010194358 A JP2010194358 A JP 2010194358A JP 5796282 B2 JP5796282 B2 JP 5796282B2
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Description

本発明は、化学品を生産する能力を有するコリネ型細菌を培養し、得られた発酵培養液を分離膜で濾過処理し、濾液から生産物を回収する化学品の製造法であって、発酵培地に細胞壁合成抑制剤を添加することを特徴とする化学品の製造法に関するものである。   The present invention is a method for producing a chemical product by culturing coryneform bacteria having the ability to produce a chemical product, filtering the obtained fermentation broth with a separation membrane, and recovering the product from the filtrate. The present invention relates to a method for producing a chemical product comprising adding a cell wall synthesis inhibitor to a medium.

コリネ型細菌は従来からL−リジンまたはL−グルタミン酸またはL−トリプトファンなどのL−アミノ酸の製造とカダベリンなどのポリアミンの製造、コハク酸などの有機酸製造などの化学品製造に良く用いられている(特許文献1〜5参照。)。コリネ型細菌を用いた化学品の製造方法である発酵法は、大きくバッチ発酵法(Batch発酵法)および流加発酵法(Fed−Batch発酵法)と、連続発酵法とに分類される。   Coryneform bacteria have been conventionally used in the production of chemicals such as L-lysine, L-glutamic acid, L-amino acids such as L-tryptophan, polyamines such as cadaverine, and organic acids such as succinic acid. (See Patent Documents 1 to 5.) Fermentation methods, which are chemical production methods using coryneform bacteria, are roughly classified into batch fermentation methods (Batch fermentation methods), fed-batch fermentation methods (Fed-Batch fermentation methods), and continuous fermentation methods.

バッチ発酵法および流加発酵法は、設備的には簡素であり短時間で培養が終了し、雑菌汚染による被害が少ないという利点がある。ただし、バッチ発酵法および流加発酵法において発酵終了後の発酵液から化学品を回収するためには、後続の精製プロセスに移すため発酵液中の菌体細胞を除去する必要があり、従来から発酵液から菌体細胞を除去する固液分離方法として遠心または分離膜によるろ過分離が必要になる。なお、遠心分離による発酵液の固液分離は時間を要し、固液分離に時間が長くなるほど発酵プロセスの稼働率は低下しうることと、外来からの雑菌汚染の可能性が高く得られる化学品の品質の変化が起こりうることから、近来は発酵プロセスの効率化と雑菌汚染防止につながる固液分離の時間を短縮できる分離膜によるろ過分離の検討が進められている。   The batch fermentation method and the fed-batch fermentation method have the advantage that they are simple in terms of equipment, complete the culture in a short time, and are less damaged by contamination with various bacteria. However, in order to recover chemicals from the fermentation broth after completion of fermentation in batch fermentation and fed-batch fermentation, it is necessary to remove bacterial cells in the fermentation broth for transfer to the subsequent purification process. As a solid-liquid separation method for removing bacterial cells from the fermentation broth, filtration or separation by a separation membrane is required. In addition, solid-liquid separation of the fermentation broth by centrifugation requires time, and the longer the time for solid-liquid separation, the lower the operation rate of the fermentation process and the higher the possibility of contamination with foreign bacteria. Since the quality of products can change, recently, filtration separation using a separation membrane that can shorten the time of solid-liquid separation that leads to efficient fermentation process and prevention of contamination with bacteria has been studied.

一方、連続発酵、特に分離膜を用いた連続発酵は、目的化学品を含む発酵液の分離膜を用いた連続的にろ過することにより長時間にわたり安定して効率良く培養製造が可能であり、連続的な発酵により高生産性を維持することができるという利点がある(特許文献6)。   On the other hand, continuous fermentation, particularly continuous fermentation using a separation membrane, can be stably and efficiently cultured and produced over a long period of time by continuous filtration using a separation membrane of the fermentation broth containing the target chemical product, There is an advantage that high productivity can be maintained by continuous fermentation (Patent Document 6).

特開2007−514439号公報JP 2007-514439 A 特開2008−212138号公報JP 2008-212138 A 特開2008−200046号公報JP 2008-200046 A 特開2004−222569号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-222569 特開2008−067629号公報JP 2008-0667629 A 特開2008−104453号公報JP 2008-104453 A

本発明者は分離膜を用いた発酵法による化学品の製造方法において発酵液の固液分離の時間短縮及び化学品の生産性の向上させるためには、膜の目詰まり改善による発酵液のろ過性を向上させる必要があることを見出した。そこで本発明は、コリネ型細菌の発酵による化学品の製造方法において、簡便な方法でコリネ型細菌を用いた発酵液を分離膜でろ過する際にろ過性を改善させることにより、発酵液の固液分離の時間短縮及び生産性を向上させることを課題とする。   In order to shorten the solid-liquid separation time of the fermentation liquid and improve the productivity of the chemical product in the method for producing a chemical product by fermentation using a separation membrane, the present inventor filtered the fermentation solution by improving the clogging of the membrane. It was found that there is a need to improve performance. Accordingly, the present invention provides a method for producing a chemical product by fermentation of coryneform bacteria by improving filterability when filtering the fermentation broth using coryneform bacteria with a separation membrane by a simple method. It is an object to shorten time for liquid separation and improve productivity.

上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、発酵培地に細胞壁合成抑制剤を添加することで、本発明の課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は以下の(1)〜()で構成される。 As a result of intensive studies by the present inventors in order to solve the above problems, it has been found that the problems of the present invention can be solved by adding a cell wall synthesis inhibitor to the fermentation medium, and the present invention has been completed. That is, this invention is comprised by the following (1)-( 7 ).

(1)化学品を生産する能力を有するコリネ型細菌をミコール酸合成抑制剤または細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤を含む発酵培地で培養し、得られた発酵培養液を分離膜として平均細孔径が0.01μm以上1μm未満の細孔を有する多孔性膜を用いて濾過処理し、濾液から生産物を回収することを特徴とする、化学品の製造方法。 (1) Coryneform bacteria having the ability to produce chemicals are cultured in a fermentation medium containing a mycolic acid synthesis inhibitor or a drug that suppresses mycolic acid adhesion to the cell wall, and the resulting fermentation broth is averaged as a separation membrane A method for producing a chemical product, comprising filtering a porous membrane having pores having a pore diameter of 0.01 μm or more and less than 1 μm and recovering a product from the filtrate.

前記ミコール酸合成抑制剤または細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤がイソニコチン酸ヒドラジド(INH)またはエタンブトールである、(1)に記載の化学品の製造方法。 ( 2 ) The method for producing a chemical according to (1 ), wherein the mycolic acid synthesis inhibitor or the drug that suppresses mycolic acid adhesion to a cell wall is isonicotinic acid hydrazide (INH) or ethambutol.

前記発酵培地中のミコール酸合成抑制剤または細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤の含有量が0.1〜20g/Lであることを特徴とする、(1)または(2)に記載の化学品の製造方法。 (3) the content of the mycolic acids adhering agent that inhibits to mycolic acid synthesis inhibitors or cell wall in the fermentation medium is characterized in that it is a 0.1 to 20 g / L, (1) or (2) A method for producing the chemical product according to 1.

前記コリネ型細菌の培養が、前記濾過処理の未濾過液を前記発酵培養液に保持または還流し、かつ、前記発酵培地を連続的に添加する連続発酵培養であることを特徴とする、(1)〜()のいずれかに記載の化学品の製造方法。 (4) culturing the coryneform bacterium, the unfiltered liquid of the filtration held or reflux in the fermentation broth, and, characterized in that the fermentation medium is continuously continuous fermentation culture added , (1)-( 3 ) The manufacturing method of the chemical in any one of ( 3 ).

前記コリネ型細菌がコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属である、(1)〜()のいずれかに記載の化学品の製造方法。 ( 5 ) The method for producing a chemical product according to any one of (1) to ( 4 ), wherein the coryneform bacterium is a genus Corynebacterium or Brevibacterium.

前記化学品がアミノ酸またはポリアミンである、(1)〜()のいずれかに記載の化学品の製造方法。 ( 6 ) The method for producing a chemical product according to any one of (1) to ( 5 ), wherein the chemical product is an amino acid or a polyamine.

前記化学品がL−リジンまたはカダベリンである、(1)〜()のいずれかに記載の化学品の製造方法。 ( 7 ) The method for producing a chemical product according to any one of (1) to ( 6 ), wherein the chemical product is L-lysine or cadaverine.

本発明によれば、発酵培地に細胞壁合成抑制剤を添加することによりコリネ型細菌の発酵の際、発酵液のろ過性を大きく改善させることができる。発酵液のろ過性の向上は、発酵液から細胞の固液分離の際、分離膜が詰りにくくなり発酵液の時間短縮またはろ過量の向上ができる。また、コリネ型細菌を用いた化学品の連続製造の際、分離膜が詰りにくくなることで長期運転による化学品の生産性を向上させるか連続発酵に用いる分離膜の面積を減らせることにより、発酵装置をコンパクトにすることができる。   According to the present invention, by adding a cell wall synthesis inhibitor to the fermentation medium, the filterability of the fermentation broth can be greatly improved during the fermentation of coryneform bacteria. The improvement in the filterability of the fermentation broth can reduce the time of the fermentation broth or improve the filtration rate because the separation membrane is less likely to be clogged during the solid-liquid separation of cells from the fermentation broth. In addition, during continuous production of chemicals using coryneform bacteria, the separation membrane is less likely to be clogged, thereby improving the productivity of chemicals over long periods of operation or reducing the area of the separation membrane used for continuous fermentation. The fermentation apparatus can be made compact.

図1は、実施例1と比較例1のろ過時間と膜間差圧を比較したグラフである。FIG. 1 is a graph comparing the filtration time and transmembrane pressure difference between Example 1 and Comparative Example 1. 図2は、実施例2と比較例2のろ過時間と膜間差圧を比較したグラフである。FIG. 2 is a graph comparing the filtration time and transmembrane pressure in Example 2 and Comparative Example 2. 図3は、実施例3と比較例3のろ過時間と膜間差圧を比較したグラフである。FIG. 3 is a graph comparing the filtration time and the transmembrane pressure in Example 3 and Comparative Example 3. 図4は、実施例4と比較例4のろ過時間と膜間差圧を比較したグラフである。FIG. 4 is a graph comparing the filtration time and the transmembrane pressure in Example 4 and Comparative Example 4. 図5は、実施例5と比較例5の培養時間と膜間差圧を比較したグラフである。FIG. 5 is a graph comparing the culture time and transmembrane pressure in Example 5 and Comparative Example 5. 図6は、実施例6と比較例6の培養時間と膜間差圧を比較したグラフである。FIG. 6 is a graph comparing the culture time and transmembrane pressure in Example 6 and Comparative Example 6. 図7は、実施例7と比較例7の培養時間と膜間差圧を比較したグラフである。FIG. 7 is a graph comparing the culture time and transmembrane pressure difference between Example 7 and Comparative Example 7. 図8は、実施例8と比較例8の培養時間と膜間差圧を比較したグラフである。FIG. 8 is a graph comparing the culture time and transmembrane pressure in Example 8 and Comparative Example 8.

本発明は、化学品を生産する能力を有するコリネ型細菌を培養して化学品を含む発酵培養液を得ることを特徴としている。   The present invention is characterized by culturing coryneform bacteria having an ability to produce a chemical product to obtain a fermentation broth containing the chemical product.

コリネ型細菌とは、1950年代にアミノ酸生産菌として分離されたグラム陽性に属する細菌である。本発明で使用されるコリネ型細菌としては、通常の好気的条件下で生育し、本発明の目的とする化学品を生産するものであれば特に限定されないが、具体例として、アグロコッカス(Agrococcus)属、グロマイセス(Agromyces)属、アースロバクター(Arthrobacter)属、オーレオバクテリウム(Aureobacterium)属、ブレビバクテリウム(Brevibacterium)属、セルロモナス(Cellulomonas)属、クラビバクター(Clavibacter)属、コリネバクテリウム(Corynebacterium)属、ミクロバクテリウム(Microbacterium)属、ラサイバクター(Rathayibacter)属、テラバクター(Terrabacter)属、ツリセラ(Turicella)属に属する細菌が挙げられ、好ましくはコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属に属する細菌、より好ましくはコリネバクテリウム属に属する細菌が挙げられる。また、コリネバクテリウム属に属する細菌の具体例としては、コリネバクテリウム・グルタミカムATCC13032、コリネバクテリウム・グルタミカムATCC13869、コリネバクテリウム・グルタミカムATCC13870、コリネバクテリウム・カルナエATCC15991、コリネバクテリウム・アセトグルタミカムATCC15806が挙げられる。   Coryneform bacteria are bacteria belonging to Gram-positive isolated as amino acid-producing bacteria in the 1950s. The coryneform bacterium used in the present invention is not particularly limited as long as it grows under normal aerobic conditions and produces the chemical product targeted by the present invention. As a specific example, Agrococcus ( Agrococcus genus, Agromyces genus, Arthrobacter genus, Aureobacterium genus, Brevibacterium genus, Cellulomonas genus, Clavibacter bacterium Corynebacterium, Microbacterium, Rathaybacter, Terrabacter ) Genus Tsurisera (Turicella) include bacteria belonging to the genus, preferably a bacterium belonging to the genus Corynebacterium or Brevibacterium, or more preferably a bacterium belonging to the genus Corynebacterium. Specific examples of bacteria belonging to the genus Corynebacterium include Corynebacterium glutamicum ATCC 13032, Corynebacterium glutamicum ATCC 13869, Corynebacterium glutamicum ATCC 13870, Corynebacterium carnae ATCC 15991, Corynebacterium acetoglutamicum. ATCC 15806.

本発明では所望の化学品を効率的に製造できるよう、当業者にとって公知の手法である変異株スクリーニングや遺伝子組換えによって育種されたコリネ型細菌が好ましく用いられる。そのように育種されたコリネ型細菌が好ましく生産しうる化学品としては、アミノ酸または有機酸、核酸、ポリアミン、ビタミン、各種酵素などのタンパク質、ペプチド、糖、糖アルコール、アルコール、脂質などが挙げられるが、好ましくはアミノ酸またはポリアミンである。   In the present invention, coryneform bacteria bred by mutant screening and gene recombination, which are methods known to those skilled in the art, are preferably used so that a desired chemical product can be efficiently produced. Examples of chemicals that can be preferably produced by the coryneform bacterium so bred include amino acids or organic acids, nucleic acids, polyamines, vitamins, proteins such as various enzymes, peptides, sugars, sugar alcohols, alcohols, lipids, etc. Are preferably amino acids or polyamines.

コリネ型細菌が生産しうるアミノ酸の具体例としてはトリプトファン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、バリン、イソロイシン、ロイシン、ヒスチジン、アラニン、アルギニン、アスパラギン、セリン、アスバラギン酸、システイン、グルタミン、グルタミン酸、グリシン、プロリン、チロシンであり、L−アミノ酸またはD−アミノ酸、DL−アミノ酸であっても良い。   Specific examples of amino acids that can be produced by coryneform bacteria include tryptophan, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, valine, isoleucine, leucine, histidine, alanine, arginine, asparagine, serine, aspartic acid, cysteine, glutamine, glutamic acid, glycine, Proline and tyrosine, which may be L-amino acid, D-amino acid, or DL-amino acid.

アミノ酸はコリネ型細菌の発酵により生産される。これらのアミノ酸生産できるコリネ型細菌は、自然界よりスクリーニングで単離したコリネ型細菌、あるいは特定遺伝子を破壊させたり、または発現を増強または減少させたりなどの変異操作[例えばN−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)またはエチルメタンスルフォネート(EMS)を用いる方法またはUV照射による変異導入法あるいは試験管内変異法(「Molecular and General Genetics」,1978年,第145巻,p.101)]によって該遺伝子に変異を誘起するまたは遺伝子組み換えによりアミノ酸合成能力を増強または導入する等によるコリネ型細菌などが挙げられる。   Amino acids are produced by fermentation of coryneform bacteria. These coryneform bacteria capable of producing amino acids are coryneform bacteria isolated by screening from the natural world, or mutation operations such as disrupting specific genes or enhancing or decreasing expression [for example, N-methyl-N′- Methods using nitro-N-nitrosoguanidine (NTG) or ethyl methanesulfonate (EMS), or mutagenesis by UV irradiation or in vitro mutagenesis ("Molecular and General Genetics", 1978, vol. 145, p. 101)], or coryneform bacteria by inducing mutation in the gene or enhancing or introducing amino acid synthesis ability by gene recombination.

変異操作あるいは遺伝子組み換えによりコリネ型細菌のアミノ酸合成能力を増強または導入する例として、ホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PEPCK)をコーディングする遺伝子に一つ以上の塩基を導入もしくは欠失させる突然変異法、ナンセンス突然変異の導入、または上記ポリペプチドの活性を低下する法などによるコリネバクテリウムを成長させる段階、培地または細胞中にL−アミノ酸を濃縮する段階、L−アミノ酸を分離する段階を含むL−アミノ酸を製造する方法(米国特許6872553号)、またL−アミノ酸の生産能を向上させる方法としてL−アミノ酸の細胞内への取り込み系の欠失またはその系の活性低下またはL−リジン、L−アルギニンの排出遺伝子(LysE)などのL−アミノ酸の排出系の強化などが挙げられる(欧州特許出願公開1038970号、WO01/005959号、J Mol Microbiol Biotechnol 1999 Nov;1(2):327−36、WO97/23597号)。   As an example of enhancing or introducing amino acid synthesis ability of coryneform bacteria by mutation or genetic recombination, a mutation method for introducing or deleting one or more bases in a gene encoding phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK), A step of growing Corynebacterium by introduction of a nonsense mutation or a method for reducing the activity of the polypeptide, the step of concentrating L-amino acids in a medium or cells, and the step of separating L-amino acids. A method for producing an amino acid (US Pat. No. 6,872,553), and a method for improving L-amino acid production ability include deletion of an L-amino acid into a cell or a decrease in activity of the system or L-lysine, L- L-amino acid excretion system such as arginine excretion gene (LysE) And the like of (European Patent Application Publication No. 1038970, No. WO01 / 005959, J Mol Microbiol Biotechnol 1999 Nov; 1 (2): 327-36, No. WO97 / 23597).

L−リジン生産においては、ピルビン酸カルボキシラーゼ(PC)活性を増大、マレート・キノン・オキシドレダクターゼ(malate quinone oxidoreductase)を欠損するなどによりL−リジンの生産などが挙げられる(特表2002−508921号、WO2003/0044943号)。また、S−(2−アミノエチル)−システイン(AEC)耐性を有する変異株などを用いる生産、その生産にL−ホモセリンなどのアミノ酸を一つ以上要求する株またはAECとアミノ酸一つ以上を要求する株を用いる生産などが挙げられる(特公昭56−1914号、特公昭56−1915号、特公昭57−14157号、特公昭57−14158号、特公昭57−30474号、特公昭58−10075号、特公昭59−4993号、特公昭61−35840号、特公昭62−24074号、特公昭62−36673号、特公平5−11958号、特公平7−112437号、特公平7−112438号、特公昭48−28078号、特公昭56−6499号、米国特許第3708395号及び第3825472号)。また、DL−α−アミノ−ε−カプロラクタム、α−アミノ−ラウリルラクタム、アスパラギン酸−アナログ、スルファ剤、キノイド、N−ラウロイルロイシンに耐性を示すように変異を導入した株、オキザロ酢酸脱炭酸酵素または呼吸系酵素阻害剤の耐性を示す変異株が挙げられる(特開昭50−53588号、特開昭50−31093号、特開昭52−102498号、特開昭53−9394号、特開昭53−86089号、特開昭55−9783号、特開昭55−9759号、特開昭56−32995号、特開昭56−39778号、特公昭53−43591号、特公昭53−1833号)。また、イノシトールまたは酢酸、フルオロピルビン酸などのビタミンまたは有機酸の一つ以上の組み合わせの要求性を示す変異株、または34℃以上の温度に対して温度感受性を示す変異株、エチレングリコール耐性株などが挙げられる(特開昭55−9784号、特開昭56−8692号、特開昭55−9783号、特開昭53−86090号、米国特許第4411997号)。また、L−リジン生合成経路に関わる酵素の活性を増強させることによっても、L−リジン生産能が付与された微生物を得ることができる。これらの酵素活性の上昇は、酵素をコードする遺伝子のコピー数を細胞内で増やすこと、発現調節配列を変えることによって、達成できる。さらに、L−リジン以外の物質を生成する反応を触媒する酵素の活性とL−リジン生産に負に機能する酵素活性が低下または欠損していてもよい(WO95/23864号、WO96/17930号、WO2005/010175号)。   Examples of L-lysine production include L-lysine production by increasing pyruvate carboxylase (PC) activity, lacking malate quinone oxidoreductase, etc. WO2003 / 0044943). Also, production using mutants having resistance to S- (2-aminoethyl) -cysteine (AEC), etc., strains that require one or more amino acids such as L-homoserine, or AEC and one or more amino acids are required for the production. (Japanese Patent Publication No. 56-1914, Japanese Patent Publication No. 56-1915, Japanese Patent Publication No. 57-14157, Japanese Patent Publication No. 57-14158, Japanese Patent Publication No. 57-30474, Japanese Patent Publication No. 58-10075). No. 59, JP-B 59-4993, JP-B 61-35840, JP-B 62-24074, JP-B 62-36673, JP-B 5-11958, JP-B 7-112437, JP-B 7-11438 No. 48-28078, No. 56-6499, US Pat. Nos. 3,708,395 and 3,825,472). In addition, a strain having a mutation introduced so as to be resistant to DL-α-amino-ε-caprolactam, α-amino-lauryllactam, aspartic acid-analog, sulfa drug, quinoid, N-lauroylleucine, oxaloacetate decarboxylase Alternatively, mutant strains exhibiting resistance to respiratory enzyme inhibitors can be mentioned (Japanese Patent Laid-Open Nos. 50-53588, 50-31093, 52-102498, 53-9394, and JP-A 53-9394). JP 53-86089, JP 55-9783, JP 55-9759, JP 56-32995, JP 56-39778, JP 53-43591, JP 53-1833 issue). In addition, mutants showing the requirement for one or more combinations of vitamins or organic acids such as inositol or acetic acid, fluoropyruvic acid, mutants showing temperature sensitivity to temperatures of 34 ° C. or higher, ethylene glycol resistant strains, etc. (Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-9784, 56-8692, 55-9783, 53-86090, US Pat. No. 4,411,997). Moreover, the microorganisms provided with the ability to produce L-lysine can also be obtained by enhancing the activity of the enzyme involved in the L-lysine biosynthetic pathway. These increases in enzyme activity can be achieved by increasing the copy number of the gene encoding the enzyme in the cell and changing the expression regulatory sequence. Furthermore, the activity of an enzyme that catalyzes a reaction for producing a substance other than L-lysine and the enzyme activity that functions negatively for L-lysine production may be reduced or lost (WO95 / 23864, WO96 / 17930, WO 2005/010175).

L−グルタミン生産においては、培地中にビオチンを含有する培養によるL−グルタミン生産するコリネ型細菌、プリンアナログ耐性および/又はメチオニンスルホキサイド耐性を有するL−グルタミン生産コリネ型細菌、L−グルタミン生産能を有し、グルタミンシンテターゼ活性が増強されたコリネ型細菌、または細胞内のグルタミナーゼ活性が低下し、さらに細胞内のグルタミンシンテターゼ活性が増強するように改変されたコリネ型細菌などが挙げられる(特開昭62−186796号、特開昭61−202694号、特開2002−300887号、特開2004−187684号)。さらに、L−グルタミン酸濃度を上昇させる方法としては、α−ケトグルタル酸デヒドロゲナーゼをコードする遺伝子を欠損する方法(WO95/34672号)またはグルタミンシンテターゼをコードする遺伝子を増強させる方法(特開2002−300887号)、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子(gdh)、イソクエン酸デヒドロゲナーゼ遺伝子(icdA)、アコニット酸ヒドラターゼ遺伝子(acnA, acnB)、及びクエン酸シンターゼ遺伝子(gltA)を増強するなどが掲示されている(特開昭63−214189号)。その他に、ビオチン制限、または界面活性剤添加、またはペニシリン添加等によってL−グルタミン酸生成を誘導した状態で行われるか、界面活性剤温度感受性またはペニシリン感受性株などによりグルタミン酸生産が行われる(欧州特許出願公開1002866号、特開平4−088994号)。   In L-glutamine production, coryneform bacteria producing L-glutamine by culture containing biotin in the medium, L-glutamine-producing coryneform bacteria having purine analog resistance and / or methionine sulfoxide resistance, and L-glutamine production A coryneform bacterium having an ability to increase glutamine synthetase activity, or a coryneform bacterium modified so that intracellular glutaminase activity is decreased and intracellular glutamine synthetase activity is enhanced (particularly). JP-A-62-186796, JP-A-61-202694, JP-A-2002-300887, JP-A-2004-187684). Furthermore, as a method for increasing the L-glutamic acid concentration, a method for deleting a gene encoding α-ketoglutarate dehydrogenase (WO95 / 34672) or a method for enhancing a gene encoding glutamine synthetase (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-300887). ), Glutamate dehydrogenase gene (gdh), isocitrate dehydrogenase gene (icdA), aconitic acid hydratase gene (acnA, acnB), and citrate synthase gene (gltA) are disclosed (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-63). 214189). In addition, L-glutamic acid production is induced by biotin restriction, surfactant addition, penicillin addition, etc., or glutamate production is performed by surfactant temperature sensitive or penicillin sensitive strains (European patent application) (Publication No. 100266, JP-A-4-089944).

L−アラニン発酵においては、L−アラニンデヒドロゲナーゼ遺伝子の相同組換えを行うことによりアラニンの生産量を増大させた株、H−ATPase活性の欠損株、アスパラギン酸β−デカルボキシラーゼ遺伝子を増幅させた株などが挙げられる(特開平6−277082号、Appl Microbiol Biotechnol. 2001 Nov;57(4):534−40、特開平7−163383号)。 In L-alanine fermentation, strains with increased alanine production by homologous recombination of L-alanine dehydrogenase gene, strains deficient in H + -ATPase activity, and aspartate β-decarboxylase gene were amplified. (Japanese Patent Laid-Open No. 6-277082, Appl Microbiol Biotechnol. 2001 Nov; 57 (4): 534-40, Japanese Patent Laid-Open No. 7-163383).

L−トリプトファン生産においては、L−フェニルアラニンとL−チロシン要求性を持ち、4−メチル‐トリプトフアン、6−フルオロ‐トリプトフアン、4−アミノ−フェニルアラニン、4−フルオロ‐フェニルアラニン、チロシン‐ヒドロキサメート、フェニルアラニン−ヒドロキサメート耐性を有するコリネバクテリウム・グルタミクムATCC21851でのトリプトファン生産が挙げられる(特公平7−59199号)。またトリプトファンシンターゼ活性、アントラニル酸合成酵素活性、ホスホグリセリン酸デヒドロゲナーゼ活性の増強の内1つ以上の活性が増強されたコリネ型細菌などが挙げられる(WO94/08031号または米国特許第4371614号)。更にトリプトファンオペロンを含む組み換えDNAを導入することによってもL−トリプトファン生産能を付与またはトリプトファンオペロンのリプレッサーをコードする遺伝子を欠損させるか、またはそのリプレッサーの活性の低下を引き起こす変異の導入によるL−トリプトファン生産の付与することができる(特開昭57−71397号、特開昭62−244382号、米国特許第4371614号、WO2005/056776号)。また、マレートシンターゼ、イソシトレートリアーゼ、イソシトレートデヒドロゲナーゼキナーゼ/フォスファターゼオペロンが構成的に発現または同オペロンの発現が強化されことが挙げられる。サルフアグアニジンに耐性株、トリプトファンオペロンが導入された株、シキミ酸キナ−ゼをコ−ドする遺伝子を導入した株を用いることができる(特公平3−14436号、特開昭63−240794号、特開昭61−78378号)。   In the production of L-tryptophan, L-phenylalanine and L-tyrosine are required, and 4-methyl-tryptophan, 6-fluoro-tryptophan, 4-amino-phenylalanine, 4-fluoro-phenylalanine, tyrosine-hydroxamate, phenylalanine -Tryptophan production by Corynebacterium glutamicum ATCC 21851 having resistance to hydroxamate is mentioned (Japanese Patent Publication No. 7-59199). Examples thereof include coryneform bacteria in which one or more of the activities of tryptophan synthase activity, anthranilate synthase activity and phosphoglycerate dehydrogenase activity are enhanced (WO94 / 08031 or US Pat. No. 4,371,614). Furthermore, by introducing a recombinant DNA containing a tryptophan operon, L can be produced by introducing a mutation that imparts the ability to produce L-tryptophan, or deletes the gene encoding the repressor of the tryptophan operon, or causes a decrease in the activity of the repressor. -Tryptophan production can be imparted (JP 57-71397, JP 62-244382, US Pat. No. 4,371,614, WO 2005/056776). In addition, malate synthase, isocitrate lyase, isocitrate dehydrogenase kinase / phosphatase operon are constitutively expressed or expression of the operon is enhanced. A strain resistant to sulfaguanidine, a strain introduced with a tryptophan operon, or a strain introduced with a gene encoding shikimate kinase can be used (Japanese Patent Publication No. 3-14436, Japanese Patent Laid-Open No. 63-240794). JP, 61-78378, A).

L−アルギニン生産においては、変異導入によりサルファ剤、2−チアゾールアラニン、α−アミノ−β−ヒドロキシ吉草酸等の薬剤耐性を有し、L−ヒスチジン、L−プロリン、L−スレオニン、L−イソロイシン、L−メチオニンまたはL−トリプトファン要求性を有する株、またはケトマロン酸、フルオロマロン酸またはモノフルオロ酢酸に耐性を有する株、アルギニン耐性を有する株によるL−アルギニン生産などが挙げられる(特開昭54−44096号、特開昭57−18989号、特開昭62−24075号)。また、大腸菌由来のアセチルオルニチンデアセチラーゼ、N−アセチルグルタミン酸−γ−セミアルデヒドデヒドロゲナーゼ、N−アセチルグルタモキナーゼ、及びアルギニノサクシナーゼの遺伝子を含むDNA断片をコリネ型細菌に導入することによりL−アルギニンの生合成酵素の増強など挙げられる(特公平5−23750号)。更に、L−アルギニン生産するコリネ型細菌としては、ヒスチジンまたはトリプトファンなどのアナログに耐性を有するように変異を導入した株、アミノ酸またはその前駆体の一つ以上に要求性を有するように変異を導入した株、コハク酸要求性または核酸塩基アナログに耐性な変異株、アザピリミジン誘導体等に耐性を有するように変異を導入した株、アルギニンヒドロキサメート、または/及び2−チオウラシルに耐性を有するように変異を導入した株、アルギニン分解能を欠損し、アルギニンのアンタゴニスト及びカナバニンに耐性を有し、リジンを要求する変異株、また上記耐性能と要求性の一つ以上の組み合わせを持つ変異株へ育種したコリネ型細菌などが挙げられる(特開昭52−114092号、特開昭52−99289号、特開昭58−9692号、特開昭49−126819号、特公昭51−6754号、特開昭52−8729号、特開昭53−143288号、特開昭53−3586号)。   In L-arginine production, it has drug resistance such as sulfa drugs, 2-thiazolealanine, α-amino-β-hydroxyvaleric acid by mutagenesis, L-histidine, L-proline, L-threonine, L-isoleucine, Examples include L-methionine or L-tryptophan auxotrophic strains, strains resistant to ketomalonic acid, fluoromalonic acid or monofluoroacetic acid, and L-arginine production by strains having arginine resistance. No. 44096, JP-A 57-18989, JP-A 62-24075). Further, by introducing a DNA fragment containing genes of acetylornithine deacetylase, N-acetylglutamate-γ-semialdehyde dehydrogenase, N-acetylglutamokinase, and argininosuccinase derived from E. coli into coryneform bacteria, L -Enhancement of arginine biosynthetic enzyme (Japanese Patent Publication No. 5-23750). Furthermore, as a coryneform bacterium that produces L-arginine, a mutation is introduced so that one or more of strains, amino acids, or precursors thereof are introduced so as to have resistance to an analog such as histidine or tryptophan. So as to be resistant to succinic acid-requiring or nucleobase analogs, strains that have been mutated to have resistance to azapyrimidine derivatives, etc., arginine hydroxamate, and / or 2-thiouracil Breeding to strains with mutations, lacking arginine resolution, resistant to arginine antagonists and canavanine, requiring lysine, and having one or more of the above resistance and requirements And coryneform bacteria (Japanese Patent Laid-Open Nos. 52-114092, 52-99289, HirakiAkira 58-9692, JP No. 49-126819, JP-B-51-6754, JP-A-52-8729, JP-A-53-143288, JP-A-53-3586).

L−スレオニン生産においては、スレオニンオペロンを組み換えることによるスレオニン生産方法(特公平第1−38475号)またはセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子の減衰後に改善された方法(特開第2001−190296号)等が挙げられる。   In the production of L-threonine, a method for producing threonine by recombining the threonine operon (Japanese Patent Publication No. 1-38475) or an improved method after attenuation of the gene encoding serine hydroxymethyltransferase (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-190296). ) And the like.

L−ロイシン生産においては、2−チアゾールアラニンかつβ−ハイドロキシロイシン耐性、またはバリンアナログ耐性、またはバリン要求性、またはS−(2−アミノエチル)−L−システイン(AEC)耐性、またはフェニルアラニン、バリンおよびイソロイシン要求性を示すコリネ型細菌による生産が挙げられる(特開平8−266295号、特開昭63−248392号、特公昭38−4395号、特公昭51−37347号、特公昭54−36233号)。   In L-leucine production, 2-thiazolealanine and β-hydroxyleucine resistance, or valine analog resistance, or valine requirement, or S- (2-aminoethyl) -L-cysteine (AEC) resistance, or phenylalanine, valine And production by coryneform bacteria exhibiting isoleucine requirement (Japanese Patent Laid-Open No. 8-266295, Japanese Patent Laid-Open No. 63-248392, Japanese Patent Publication No. 38-4395, Japanese Patent Publication No. 51-37347, Japanese Patent Publication No. 54-36233). ).

L−イソロイシン生産においては、分枝アミノ酸の排出をコードするヌクレオチド配列を増幅、プロトプラスト融合によりL−イソロイシン生産能を付与、代謝経路のホモセリンデヒドロゲナーゼ強化、薬剤耐性を示すコリネ型細菌による生産が挙げられる(特開2001−169788号、特開昭62−74293号、特開昭62−91193号、特開昭62−195293号、特開昭61−15695号、特開昭61−15696号)。   In L-isoleucine production, a nucleotide sequence encoding the elimination of branched amino acids is amplified, L-isoleucine production ability is imparted by protoplast fusion, homoserine dehydrogenase enhancement of metabolic pathways, production by coryneform bacteria showing drug resistance. (JP 2001-169788, JP 62-74293, JP 62-91193, JP 62-195293, JP 61-15695, JP 61-15696).

L−バリンの生産においては、L−バリン生合成経路に関わる酵素をコーディングする遺伝子の発現強化または変異導入などが挙げられる(WO00/50624号、アミノ酸発酵、学会出版センター、397〜422頁、1986年)。   In the production of L-valine, expression enhancement of genes encoding enzymes involved in the L-valine biosynthetic pathway or mutagenesis can be mentioned (WO 00/50624, amino acid fermentation, academic publication center, pages 397-422, 1986). Year).

L−フェニルアラニン生産としては、ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼまたはピルビン酸キナーゼ活性が低下した株(特開平1−317395号)、チロシン要求性株(特開昭63−105688号)等を使用することができる。   As L-phenylalanine production, strains with reduced phosphoenolpyruvate carboxylase or pyruvate kinase activity (JP-A-1-317395), tyrosine-requiring strains (JP-A-63-105688), etc. can be used. .

L−メチオニン生産においては、メチルキャップスルフィド化合物の存在かでメチオニンを生産する株、またはaskfbr、homfbr、metX、metY、metB、metH、metE、metF、およびzwfから選択される少なくとも5つ以上の遺伝子のそれぞれに遺伝子改変を含む組換えであって、該遺伝子改変が該少なくとも5つ以上の遺伝子の過剰発現を引き起こした株などが挙げられる(特表2009−501548号、特表2009−501550号)。または異種metI遺伝子を発現するように組換えた株などが挙げられる(特表2009−501547号)。 In L-methionine production, at least five or more strains that produce methionine in the presence of a methylcap sulfide compound or selected from ask fbr , hom fbr , metX, metY, metB, metH, metE, metF, and zwf And a strain in which the gene modification causes overexpression of at least 5 or more genes (Japanese translations of PCT publication No. 2009-501548, JP-T 2009-501550). issue). Alternatively, a strain that has been recombined so as to express a heterologous metI gene can be used (Japanese translations of PCT publication No. 2009-501547).

L−セリン生産においては、アザセリンまたはβ−(2−チエニル)−DL−アラニンに耐性を有するL−セリン生産可能な株、ホスホセリンホスファターゼ活性又はホスホセリントランスアミナーゼ活性の少なくとも一方が増強された株、アザセリンまたはβ−(2−チエニル)−DL−アラニンに耐性を示し、かつL−セリン分解能を欠失しL−セリンを生産する株、グリシンをL−セリンに転化することができる微生物の改良された株を好気的条件下で培養することからなり、改良された株が(1)セリンデヒトラターゼ陰性および(2)アミノ酸類似体のセリンヒドロキサメート、グリシンヒドロキサメートおよびメチオニンヒドロキサメートの少なくとも1種に対する抵抗性がある株などが挙げられる(特開平11−266881号、特開平11−253187号、特開平10−248588号、特開昭60−120996号)。   In L-serine production, a strain capable of producing L-serine having resistance to azaserine or β- (2-thienyl) -DL-alanine, a strain in which at least one of phosphoserine phosphatase activity or phosphoserine transaminase activity is enhanced, A strain that is resistant to azaserine or β- (2-thienyl) -DL-alanine and lacks L-serine resolution and produces L-serine, improved microorganism capable of converting glycine to L-serine Improved strains comprising (1) serine dehumanlatase negative and (2) the amino acid analogs serine hydroxamate, glycine hydroxamate and methionine hydroxamate. And a strain resistant to at least one of the above-mentioned compounds (Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-266881) JP-A-11-253187, JP-A-10-248588, JP-A-60-120996).

L−システイン生産においては、セリンアセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子で形質転換されたこと、又は細胞内のセリンアセチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子の発現が増強されるように同遺伝子の発現調節配列が改変されたこと等により、細胞内のセリンアセチルトランスフェラーゼ活性が上昇したコリネ型細菌、好ましくはさらに、L−システイン分解系が抑制されたコリネ型細菌などが挙げられる(特開2002−233384号)。   In L-cysteine production, the expression regulatory sequence of the gene was modified so that the gene encoding serine acetyltransferase was transformed or the expression of the gene encoding serine acetyltransferase in the cells was enhanced. As a result, coryneform bacteria having an increased intracellular serine acetyltransferase activity, preferably coryneform bacteria in which the L-cysteine degradation system is suppressed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-233384) can be mentioned.

L−プロリン生産においては、ヒボキサンチンおよび、イノシトールの少なくとも一種を生育に必要とするまたはプリンアナログ、または、ピリミジンアナログに耐性を有するL一プロリン生産するコリネ型細菌などが挙げられる(特開昭59−120094号、特開昭59−109188号)。   Examples of L-proline production include coryneform bacteria that require at least one of hiboxanthin and inositol for growth, or produce L-proline that is resistant to purine analogs or pyrimidine analogs (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 59-). No. 120094, JP-A-59-109188).

L−チロシン生産においては、フェニルアラニンを要求し、3−アミノチロシン、p−アミノフェニルアラニン、p−フルオロフェニルアラニン、チロシンヒドロキサメートに耐性を有する変異株、m−フルオロフェニルアラニンに耐性を示す変異株、L−チロシン要求性が消去された組み換えコリネ型細菌などが挙げられる。 (H.Hagino, K. Nakayama;Agric.Biol.Chem.37、2001(1973)、Sugimoto、Nakamura、Tsuchida、Shiio;Agric.Biol.Chem.37、2327(1973)、特開昭60−70093号)。   L-tyrosine production requires phenylalanine, a mutant strain resistant to 3-aminotyrosine, p-aminophenylalanine, p-fluorophenylalanine, tyrosine hydroxamate, a mutant strain resistant to m-fluorophenylalanine, L -Recombinant coryneform bacteria in which tyrosine requirement is eliminated. (H. Hagino, K. Nakayama; Agric. Biol. Chem. 37, 2001 (1973), Sugimoto, Nakamura, Tsuchida, Shiio; Agric. Biol. Chem. 37, 2327 (1973), Japanese Patent Laid-Open No. 60-1987. ).

コリネ型細菌が生産しうるポリアミンの具体例としては、カダベリン、スペルミン、スペルミジンまたはプトレシンあるいはそれらの塩が挙げられるが、好ましくはカダベリンまたはその塩である。カダベリンは1,5−ペンタンジアミンともいう。また、カダベリン塩とは、塩基性のカダベリンを酸で中和する際に生じる塩であり、具体例としてカダベリン二塩酸塩、カダベリン硫酸塩、またはカダベリンジカルボン酸塩が挙げられる。カダベリンまたはその塩(以下、単にカダベリンと称する。)はポリマー原料として有用な化合物である。   Specific examples of polyamines that can be produced by coryneform bacteria include cadaverine, spermine, spermidine, or putrescine, or a salt thereof, with cadaverine or a salt thereof being preferred. Cadaverine is also called 1,5-pentanediamine. The cadaverine salt is a salt produced when neutralizing basic cadaverine with an acid, and specific examples thereof include cadaverine dihydrochloride, cadaverine sulfate, and cadaverine dicarboxylate. Cadaverine or a salt thereof (hereinafter simply referred to as cadaverine) is a useful compound as a polymer raw material.

ポリアミンはコリネ型細菌の発酵により生産される。これらのポリアミン生産できるコリネ型細菌は、自然界よりスクリーニングで単離したコリネ型細菌または特定遺伝子を破壊させたり、または発現を増強または減少させたりなどの変異操作[例えばN−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)またはエチルメタンスルフォネート(EMS)を用いる方法またはUV照射による変異導入法あるいは試験管内変異法(「Molecular and General Genetics」,1978年,第145巻,p.101)]によって該遺伝子に変異を誘起するまたは遺伝子組み換えによりポリアミン合成能力を増強または導入する等によるコリネ型細菌などが上げられる。   Polyamines are produced by fermentation of coryneform bacteria. The coryneform bacterium capable of producing these polyamines is a coryneform bacterium isolated by screening from the natural world or a mutation operation such as destroying a specific gene or enhancing or decreasing expression [for example, N-methyl-N′-nitro. -Method using N-nitrosoguanidine (NTG) or ethyl methanesulfonate (EMS) or mutagenesis by UV irradiation or in vitro mutagenesis ("Molecular and General Genetics", 1978, vol. 145, p. 101) )] Increases coryneform bacteria by inducing mutation in the gene or enhancing or introducing polyamine synthesis ability by genetic recombination.

変異操作あるいは遺伝子組み換えによりコリネ型細菌のポリアミン合成能力を増強または導入する例として、例えば、オルニチンデカルボキシラーゼ活性(増加したODC活性)を有する微生物におけるプトレシンの生産、またODC活性が増加し、増加した活性のN−アセチルグルタミン酸形成の存在によるプトレシンの生産が挙げられる(特表2008−505652号、特表2008−505651号)、またスペルミジンアセチルトランスフェラーゼ欠乏細胞におけるスペルミジンの生産、スペルミジン合成経路によるプトレシンの生産などが挙げられる。   Examples of enhancing or introducing the ability of coryneform bacteria to synthesize polyamines by mutation manipulation or genetic recombination include, for example, production of putrescine in microorganisms having ornithine decarboxylase activity (increased ODC activity), and increased ODC activity. Examples include production of putrescine by the presence of active N-acetylglutamate formation (Japanese Patent Publication Nos. 2008-505652 and 2008-505651), and production of spermidine in spermidine acetyltransferase-deficient cells, production of putrescine by the spermidine synthesis pathway. Etc.

なおカダベリンの場合、コリネ型細菌は本来L−リジン脱炭酸酵素活性を有していないため、L−リジンからカダベリンを生産する菌株をコリネ型細菌の変異株スクリーニングにより得ることはできない。したがって、カダベリンを生産する能力を有するコリネ型細菌を得るためには、遺伝子組換えによりコリネ型細菌にL−リジン脱炭酸酵素活性を付与する必要がある。コリネ型細菌にL−リジン脱炭酸酵素活性を付与する方法としては特に限定はないが、例えば特開2004−222569号に開示される方法が挙げられる。   In the case of cadaverine, coryneform bacteria originally do not have L-lysine decarboxylase activity, and therefore, a strain that produces cadaverine from L-lysine cannot be obtained by screening for mutant strains of coryneform bacteria. Therefore, in order to obtain a coryneform bacterium having an ability to produce cadaverine, it is necessary to impart L-lysine decarboxylase activity to the coryneform bacterium by genetic recombination. The method for imparting L-lysine decarboxylase activity to coryneform bacteria is not particularly limited, and examples thereof include a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-222569.

また、コリネ型細菌の野生型株にはホモセリン栄養要求性はないが、ホモセリン栄養要求性の変異株(以下、ホモセリン栄養要求性株とも言う。)はカダベリンの前駆体となるL−リジンの生産性が高いため、本発明において好ましく用いられる。ホモセリン栄養要求性株を取得する方法としては、突然変異誘発法により野生型株に突然変異を誘発し、ホモセリン栄養要求性を指標に選抜する方法や、相同組換えによって野生型株の染色体中のホモセリンデヒドロゲナーゼ遺伝子(以下、HOM遺伝子とも言う。)にその他の遺伝子を挿入する方法等によりホモセリンデヒドロゲナーゼ活性を欠損させる方法が挙げられるが、相同組換えによりHOM遺伝子を欠損させる方法が好ましく、特開2004−222569号に開示されるようにL−リジン脱炭酸酵素遺伝子(以下、LDC遺伝子とも言う。)によりHOM遺伝子を欠損させることでコリネ型細菌にL−リジン脱炭酸酵素活性とホモセリン栄養要求性を同時に付与できるためより好ましい。   Further, wild-type strains of coryneform bacteria do not have homoserine auxotrophy, but homoserine auxotrophic mutants (hereinafter also referred to as homoserine auxotrophic strains) produce L-lysine as a precursor of cadaverine. Since it has high property, it is preferably used in the present invention. Methods for obtaining homoserine auxotrophic strains include mutagenesis of wild-type strains by mutagenesis, selection using homoserine auxotrophy as an index, and homologous recombination in the chromosomes of wild-type strains. Examples include a method of deleting homoserine dehydrogenase activity by a method of inserting other genes into a homoserine dehydrogenase gene (hereinafter also referred to as a HOM gene), and a method of deleting the HOM gene by homologous recombination is preferred. As disclosed in JP-A-2222569, L-lysine decarboxylase activity and homoserine auxotrophy can be obtained in coryneform bacteria by deleting the HOM gene with the L-lysine decarboxylase gene (hereinafter also referred to as LDC gene). Since it can provide simultaneously, it is more preferable.

また、コリネ型細菌の野生型株はカダベリンの前駆体であるL−リジン、あるいはL−リジンとL−スレオニンによるフィードバック阻害がかかる、フィードバック阻害の解除された菌株を取得する方法としては、特開2004−222569号に開示される方法が挙げられる。例えば、野生型株に、変異操作[例えばN−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン(NTG)を用いる方法;微生物実験マニュアル、1986年、131頁、講談社サイエンティフィック社]を施した後、AEC耐性を指標に選択され、L−リジン生産性となった変異株から取得する方法をあげることができる。好適な変異株としては、コリネバクテリウム・グルタミカム野生型株ATCC13032より変異処理により誘導されたL−リジン生産菌、あるいは野生型AK遺伝子を取得した後、上記NTG法あるいは試験管内変異法(「Molecular and General Genetics」,1978年,第145巻,p.101)によって該遺伝子に変異を誘起し、AEC耐性を有し、かつL−リジン生産性を指標に脱感作した脱感作型AK遺伝子を含む株等をあげることができる。野生型株にAEC耐性を付与する更に好ましい方法として、特開2004−222569号に開示されるように遺伝子工学的手法を用いる方法である。遺伝子工学的手法を用いる方法に特に制限はなく、例えばコリネ型細菌で複製可能な組み換え体DNAを用いる方法、または相同組換えによって染色体中の目的遺伝子を組み換える方法である。配列番号15記載のアミノ酸配列において311番目のアミノ酸残基がThr以外のアミノ酸に置換された変異アスパルトキナーゼ遺伝子を有することによりS−(2−アミノエチル)−L−システイン耐性を獲得することができる。更に好ましい遺伝子工学的手法は、コリネ型細菌の染色体にあるAK遺伝子を脱感作型AK遺伝子に相同組み換えにより組み換える方法である。さらに、脱感作型AK遺伝子は、AK遺伝子に望みの変異導入する技法(例えば、ストラタジーン社QuikChangeサイトダイレクテッド・ミュータジェネシス・キットを用いる方法)で取得することが好ましい。   In addition, the wild-type strain of coryneform bacterium can be obtained as a method for obtaining a strain that is feedback-inhibited by L-lysine, which is a precursor of cadaverine, or L-lysine and L-threonine. The method disclosed in 2004-222569 is mentioned. For example, a wild-type strain was subjected to a mutation operation [for example, a method using N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG); Microbial Experiment Manual, 1986, p. 131, Kodansha Scientific Co., Ltd.]. Subsequently, a method of obtaining from a mutant strain that has been selected using AEC resistance as an index and has become L-lysine-productive can be mentioned. Suitable mutants include L-lysine-producing bacteria derived from Corynebacterium glutamicum wild-type strain ATCC13032 or a wild-type AK gene, and then the NTG method or in vitro mutation method (“Molecular”). and General Genetics ", 1978, Vol. 145, p. 101), a desensitization type AK gene having mutations in the gene, AEC resistance, and desensitization using L-lysine productivity as an index. Can be included. As a more preferable method for imparting AEC resistance to a wild type strain, a method using a genetic engineering technique as disclosed in JP-A No. 2004-222569 is used. There are no particular limitations on the method using genetic engineering techniques, for example, a method using a recombinant DNA replicable in coryneform bacteria, or a method of recombining a target gene in a chromosome by homologous recombination. It is possible to acquire S- (2-aminoethyl) -L-cysteine resistance by having a mutant aspartokinase gene in which the 311th amino acid residue in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 15 is substituted with an amino acid other than Thr. it can. A more preferred genetic engineering technique is a method of recombining the AK gene in the chromosome of the coryneform bacterium with the desensitized AK gene by homologous recombination. Furthermore, it is preferable to obtain the desensitized AK gene by a technique for introducing a desired mutation into the AK gene (for example, a method using a QuitChange site-directed mutagenesis kit manufactured by Stratagene).

前記コリネ型細菌の発酵原料は、発酵培養するコリネ型細菌の生育を促し、目的とする発酵生産物である化学品を良好に生産させ得るものであればよい。発酵原料としては、例えば、炭素源、窒素源、無機塩類、および必要に応じてアミノ酸、およびビタミンなどの有機微量栄養素を適宜含有する通常の液体培地等が好ましく用いられる。   The fermentation raw material for the coryneform bacterium may be any material that promotes the growth of the coryneform bacterium to be fermented and cultivated and can satisfactorily produce a chemical product that is a target fermentation product. As a fermentation raw material, for example, a normal liquid medium that appropriately contains a carbon source, a nitrogen source, inorganic salts, and if necessary, organic micronutrients such as amino acids and vitamins is preferably used.

上記の炭素源としては、例えば、グルコース、果糖、シュークロース、フラクトース、ガラクトースおよびラクトース等の糖類、これら糖類を含有する澱粉、ジャガイモ、コムギ、トウモロコシ、サツマイモ、コメ、キャッサバ、タピオカ、クズ、カタクリ、緑豆、サゴヤシ、ワラビなどからの澱粉加水分解物、甘藷糖蜜、甜菜糖蜜、甜菜、ケーンジュース、甜菜糖蜜またはケーンジュースからの抽出物もしくは濃縮液、甜菜糖蜜またはケーンジュースの濾過液、シラップ(ハイテストモラセス)、甜菜糖蜜またはケーンジュースからの精製もしくは結晶化された原料糖または粗糖、菜糖蜜またはケーンジュースからの精製もしくは結晶化された精製糖、更には酢酸やフマル酸等の有機酸、エタノールなどのアルコール類、およびグリセリンなどが使用される。ここで糖類とは、多価アルコールの最初の酸化生成物であり、アルデヒド基またはケトン基をひとつ持ち、アルデヒド基を持つ糖をアルドース、ケトン基を持つ糖をケトースと分類される炭水化物のことを指す。   Examples of the carbon source include saccharides such as glucose, fructose, sucrose, fructose, galactose and lactose, starch containing these saccharides, potato, wheat, corn, sweet potato, rice, cassava, tapioca, kudzu, katakuri, Hydrolyzed starch from green beans, sago palm, bracken, sugar cane molasses, sugar beet molasses, sugar beet, cane juice, sugar beet molasses or cane juice extract or concentrate, sugar beet molasses or cane juice filtrate, syrup (high test Molasses), raw sugar or raw sugar refined or crystallized from sugar beet molasses or cane juice, purified sugar crystallized or crystallized from canola juice or cane juice, organic acids such as acetic acid and fumaric acid, ethanol, etc. Alcohols and glycerin Etc. is used. Sugars are the first oxidation products of polyhydric alcohols, and are carbohydrates that have one aldehyde group or ketone group, sugars with aldehyde groups are classified as aldoses, and sugars with ketone groups as ketoses. Point to.

本発明で使用される発酵原料における炭素源の使用濃度は特に制限されず、化学品の製造を阻害しない範囲であれば可能な限り高い濃度であることが好ましい。通常、炭素源の濃度は、発酵培地中に1(w/v)%以上50(w/v)%以下が好ましく、より好ましくは3(w/v)%以上30(w/v)%以下である。前記炭素源は、水により濃縮または希釈して使用できる。   The concentration of the carbon source used in the fermentation raw material used in the present invention is not particularly limited, and is preferably as high as possible as long as it does not inhibit the production of chemical products. Usually, the concentration of the carbon source is preferably 1 (w / v)% or more and 50 (w / v)% or less, more preferably 3 (w / v)% or more and 30 (w / v)% or less in the fermentation medium. It is. The carbon source can be used after being concentrated or diluted with water.

また、上記の窒素源としては、例えば、アンモニアガス、アンモニア水、アンモニウム塩類、尿素、硝酸塩類、その他補助的に使用される有機窒素源、例えば、油粕類、大豆加水分解液、カゼイン分解物、その他のアミノ酸、ビタミン類、コーンスティープリカー、酵母または酵母エキス、肉エキス、ペプトン等のペプチド類、各種発酵菌体およびその加水分解物などが使用される。   Examples of the nitrogen source include ammonia gas, aqueous ammonia, ammonium salts, urea, nitrates, and other auxiliary organic nitrogen sources such as oil cakes, soybean hydrolysates, casein decomposition products, Other amino acids, vitamins, corn steep liquor, yeast or yeast extract, meat extract, peptides such as peptone, various fermented cells and hydrolysates thereof are used.

また、上記の無機塩類としては、例えば、リン酸塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ナトリウム塩、鉄塩およびマンガン塩等を適宜添加使用することができる。   Moreover, as said inorganic salt, a phosphate, magnesium salt, calcium salt, sodium salt, iron salt, manganese salt etc. can be added and used suitably, for example.

その他、必要に応じて、ビオチン、チアミン、ビタミンB6等の微量栄養源を加えることができる。これら微量栄養源は、肉エキス、酵母エキス、ポリペプトン、ポリペプトンS、コーンスティープリカー、カザミノ酸等の培地添加物で代用することもできる。   In addition, trace nutrient sources such as biotin, thiamine, and vitamin B6 can be added as necessary. These micronutrient sources can be substituted with medium additives such as meat extract, yeast extract, polypeptone, polypeptone S, corn steep liquor, casamino acid and the like.

本発明で使用される微生物や培養細胞が生育のために特定の栄養素を必要とする場合には、その栄養物を標品もしくはそれを含有する天然物として添加することができる。また、消泡剤も必要に応じて添加使用することができる。   When the microorganisms or cultured cells used in the present invention require specific nutrients for growth, the nutrients can be added as preparations or natural products containing them. An antifoaming agent can be added and used as necessary.

本発明において発酵培養液とは、発酵原料にコリネ型細菌が増殖した結果得られる液のことを言う。追加する発酵原料の組成は、目的とする化学品の生産性が高くなるように、培養開始時の発酵原料組成から適宜変更することができる。   In the present invention, the fermentation culture liquid refers to a liquid obtained as a result of growth of coryneform bacteria on the fermentation raw material. The composition of the fermented raw material to be added can be appropriately changed from the fermented raw material composition at the start of the culture so that the productivity of the target chemical product is increased.

コリネ型細菌の培養条件にも特に制限はなく、振とう培養、深部通気撹拌培養等の好気的条件下で行う。化学品生産性評価に用いる培養形態にも特に制限はなく、試験管培養、フラスコ培養、バッチ培養、流加発酵、連続培養などで行う。培養温度は25〜42℃、好ましくは28〜38℃である。培養時間に特に制限はなく、通常のバッチ培養は1日から9日間である。   There are no particular limitations on the culture conditions for coryneform bacteria, and the culture is performed under aerobic conditions such as shaking culture and deep aeration and agitation culture. There is no particular limitation on the culture form used for chemical productivity evaluation, and the culture is performed by test tube culture, flask culture, batch culture, fed-batch fermentation, continuous culture, or the like. The culture temperature is 25 to 42 ° C, preferably 28 to 38 ° C. The culture time is not particularly limited, and the usual batch culture is 1 to 9 days.

コリネ型細菌培養時の培養pH調整にはアンモニア、炭酸カルシウム、水酸化カルシウムなどの二価イオンの水酸化物、塩酸、硫酸またはジカルボン酸などを使用することができ、これら中和剤を用いて培養pHを好ましくはpH5.0〜8.0に、より好ましくはpH5.5〜7.5に制御すればよい。なお中和剤の状態に制限はなく、気体、液体、固体または水溶液で使用されうるが、好ましくは水溶液またはスラリ状である。   For pH adjustment of coryneform bacteria, divalent ion hydroxides such as ammonia, calcium carbonate and calcium hydroxide, hydrochloric acid, sulfuric acid or dicarboxylic acid can be used. The culture pH is preferably controlled to pH 5.0 to 8.0, more preferably pH 5.5 to 7.5. The state of the neutralizing agent is not limited and can be used as a gas, liquid, solid, or aqueous solution, but is preferably an aqueous solution or a slurry.

本発明の培養において、酸素の供給速度を上げる必要があれば、空気に酸素を加えて酸素濃度を好適には21%以上に保つ、発酵培養液を加圧する、攪拌速度を上げる、あるいは通気量を上げるなどの手段を用いることができる。逆に、酸素の供給速度を下げる必要があれば、炭酸ガス、窒素およびアルゴンなど酸素を含まないガスを空気に混合して供給することも可能である。   In the culture of the present invention, if it is necessary to increase the oxygen supply rate, oxygen is added to the air to keep the oxygen concentration preferably at 21% or higher, the fermentation broth is pressurized, the stirring rate is increased, or the aeration rate is increased. It is possible to use means such as raising the value. Conversely, if it is necessary to reduce the oxygen supply rate, it is also possible to supply a gas containing no oxygen such as carbon dioxide, nitrogen and argon mixed with air.

また本発明は、化学品を生産する能力を有するコリネ型細菌の発酵培養液を分離膜により濾過処理することを特徴としている。   In addition, the present invention is characterized in that a fermentation broth of coryneform bacteria having the ability to produce chemical products is filtered through a separation membrane.

本発明において用いられる分離膜は、発酵に使用されるコリネ型細菌による目詰まりが起こりにくく、そして、菌体や汚泥などがリークすることのない高い排除率と、高い透水性を長時間保持することにより、高い精度と再現性で濾過性能が安定に継続する性能を有する必要がある。そのため、本発明ではそのような性質を持つ分離膜として、平均細孔径の下限が0.01μm以上、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.02μ以上、さらに好ましくは0.04μm以上で、上限が1μm未満、好ましくは0.4μm以下、より好ましくは0.2μm以下の多孔性膜が使用される。   The separation membrane used in the present invention is less likely to be clogged by coryneform bacteria used for fermentation, and maintains a high exclusion rate and high water permeability for which bacterial cells and sludge do not leak. Therefore, it is necessary to have a performance in which the filtration performance is stably continued with high accuracy and reproducibility. Therefore, in the present invention, as a separation membrane having such properties, the lower limit of the average pore diameter is 0.01 μm or more, preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.02 μm or more, further preferably 0.04 μm or more, A porous membrane having an upper limit of less than 1 μm, preferably 0.4 μm or less, more preferably 0.2 μm or less is used.

なお、多孔性膜の平均細孔径は、倍率10,000倍の走査型電子顕微鏡観察における、9.2μm×10.4μmの範囲内で観察できる細孔すべての直径を測定し、平均することにより求めることができる。   The average pore diameter of the porous membrane is obtained by measuring and averaging the diameters of all the pores that can be observed within a range of 9.2 μm × 10.4 μm in a scanning electron microscope observation at a magnification of 10,000 times. Can be sought.

また、多孔性膜の平均細孔径の標準偏差σは、0.1μm以下であることが好ましい。更に、平均細孔径の標準偏差が小さい、すなわち細孔径の大きさが揃っている方が均一な透過液を得ることができ、発酵運転管理が容易になることから、平均細孔径の標準偏差は小さければ小さい方が好ましい。平均細孔径の標準偏差σは、上述の9.2μm×10.4μmの範囲内で観察できる細孔数をNとして、測定した各々の直径をXkとし、細孔直径の平均をX(ave)とした下記の(式1)により算出される。   The standard deviation σ of the average pore diameter of the porous membrane is preferably 0.1 μm or less. Furthermore, since the standard deviation of the average pore diameter is small, that is, when the pore diameters are uniform, a uniform permeate can be obtained and the fermentation operation management becomes easy. Smaller is preferable if it is smaller. The standard deviation σ of the average pore diameter is N (the number of pores that can be observed within the above-mentioned range of 9.2 μm × 10.4 μm), each measured diameter is Xk, and the average pore diameter is X (ave) It is calculated by the following (Formula 1).

Figure 0005796282
Figure 0005796282

また、本発明で用いられる多孔性膜では、発酵培養液の透過性の指標として、使用前の多孔性膜の純水透過係数を用いることができるが、本発明においては、多孔性膜の純水透過係数は、25℃の温度の逆浸透膜による精製水を用いてヘッド高さ1mで透水量を測定し算出したときの多孔性膜の純水透過係数が2×10−9/m/s/pa以上であることが好ましく、また、純水透過係数が2×10−9/m/s/pa以上6×10−7/m/s/pa以下であれば、実用的に十分な透過水量が得られる。 In the porous membrane used in the present invention, the pure water permeability coefficient of the porous membrane before use can be used as an index of the permeability of the fermentation broth. The water permeability coefficient is calculated by measuring the water permeability at a head height of 1 m using purified water from a reverse osmosis membrane at a temperature of 25 ° C., and the pure water permeability coefficient of the porous membrane is 2 × 10 −9 m 3 / is preferably m 2 / s / pa or higher, pure water permeability coefficient is 2 × 10 -9 m 3 / m 2 / s / pa or 6 × 10 -7 m 3 / m 2 / s / pa or less If so, a practically sufficient amount of permeated water can be obtained.

また、多孔性膜の膜表面粗さは、多孔性膜の目詰まりに影響を与える因子であり、多孔性膜の膜表面粗さを低くすることで目詰まりを抑えることで、安定した連続発酵が可能になる。また、多孔性膜の膜表面粗さを低くすることで、微生物の濾過において、膜表面で発生する剪断力を低下させることが期待でき、微生物の破壊が抑制され、多孔性膜の目詰まりも抑制されることにより、長期間安定な濾過が可能になると考えられる。具体的には、膜表面粗さが0.1μm以下であれば、多孔性膜の剥離係数や膜抵抗を好適に低下させることができ、より低い膜間差圧で濾過が実施可能である。   In addition, the membrane surface roughness of the porous membrane is a factor that affects the clogging of the porous membrane. By reducing the membrane surface roughness of the porous membrane, the clogging is suppressed and stable continuous fermentation is achieved. Is possible. In addition, by reducing the membrane surface roughness of the porous membrane, it can be expected that the shear force generated on the membrane surface will be reduced in the filtration of microorganisms, the destruction of microorganisms is suppressed, and the porous membrane is clogged. It is considered that stable filtration is possible for a long time by being suppressed. Specifically, if the membrane surface roughness is 0.1 μm or less, the peeling coefficient and membrane resistance of the porous membrane can be suitably reduced, and filtration can be carried out with a lower transmembrane pressure difference.

ここで、膜表面粗さは、膜表面に対して垂直方向の高さの平均値であり、下記の原子間力顕微鏡装置(AFM)を使用して、下記の条件で測定することができる。
・装置 原子間力顕微鏡装置(Digital Instruments(株)製Nanoscope IIIa)
・条件 探針 SiNカンチレバー(Digital Instruments(株)製)
走査モード コンタクトモード(気中測定)
水中タッピングモード(水中測定)
走査範囲 10μm、25μm四方(気中測定)
5μm、10μm四方(水中測定)
走査解像度 512×512
・試料調製 測定に際し膜サンプルは、常温でエタノールに15分浸漬後、RO水中に24時間浸漬し洗浄した後、風乾し用いた。RO水とは、濾過膜の一種である逆浸透膜(RO膜)を用いて濾過し、イオンや塩類などの不純物を排除した水を指す。RO膜の孔の大きさは、概ね2nm以下である。
Here, the film surface roughness is an average value of the height in the direction perpendicular to the film surface, and can be measured using the following atomic force microscope (AFM) under the following conditions.
・ Atomic force microscope (Nanoscope IIIa manufactured by Digital Instruments)
・ Conditions Tip SiN cantilever (Digital Instruments)
Scan mode Contact mode (in-air measurement)
Underwater tapping mode (underwater measurement)
Scanning range 10μm, 25μm square (measurement in air)
5μm, 10μm square (underwater measurement)
Scanning resolution 512 × 512
-Sample preparation The membrane sample was immersed in ethanol at room temperature for 15 minutes, then immersed in RO water for 24 hours, washed, and then air-dried. The RO water refers to water that has been filtered using a reverse osmosis membrane (RO membrane), which is a type of filtration membrane, to exclude impurities such as ions and salts. The pore size of the RO membrane is approximately 2 nm or less.

膜表面粗さdroughは、上記AFMにより各ポイントのZ軸方向の高さから、下記の(式2)により算出する。 Membrane surface roughness d rough from the Z-axis direction of the height of each point by the AFM, is calculated by the following equation (2).

Figure 0005796282
Figure 0005796282

本発明で分離膜として用いられる多孔性膜の構成について説明する。多孔性膜は被処理水の水質や用途に応じた分離性能と透水性能を有するものであり、阻止性能および透水性能や耐汚れ性という分離性能の点からは、多孔質樹脂層を含む多孔性膜であることが好ましい。このような多孔性膜は、多孔質基材の表面に、分離機能層として作用とする多孔質樹脂層を有している。多孔質基材は、多孔質樹脂層を支持して分離膜に強度を与えるものである。   The structure of the porous membrane used as a separation membrane in the present invention will be described. The porous membrane has separation performance and water permeability according to the quality of the water to be treated and the application, and from the viewpoint of separation performance such as blocking performance, water permeability and dirt resistance, the porous membrane contains a porous resin layer. A membrane is preferred. Such a porous membrane has a porous resin layer that acts as a separation functional layer on the surface of the porous substrate. The porous substrate supports the porous resin layer and gives strength to the separation membrane.

多孔質基材の素材は、有機材料および/または無機材料等からなり、中でも有機繊維が望ましく用いられる。好ましい多孔質基材は、セルロース繊維、セルローストリアセテート繊維、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維およびポリエチレン繊維などの有機繊維を用いてなる織布や不織布であり、中でも、密度の制御が比較的容易であり製造も容易で安価な不織布が好ましく用いられる。   The material of the porous substrate is made of an organic material and / or an inorganic material, and organic fiber is preferably used among them. Preferred porous substrates are woven and non-woven fabrics using organic fibers such as cellulose fibers, cellulose triacetate fibers, polyester fibers, polypropylene fibers and polyethylene fibers. Among them, the density control is relatively easy and the production is also easy. An easy and inexpensive nonwoven fabric is preferably used.

また、多孔質樹脂層は、上述したように分離機能層として作用するものであり、有機高分子膜を好適に使用することができる。有機高分子膜の素材としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、セルロース系樹脂およびセルローストリアセテート系樹脂などが挙げられ、これらの樹脂を主成分とする樹脂の混合物であってもよい。ここで主成分とは、その成分が50重量%以上、好ましくは60重量%以上含有することをいう。   Further, as described above, the porous resin layer functions as a separation functional layer, and an organic polymer membrane can be suitably used. Examples of the material of the organic polymer film include polyethylene resin, polypropylene resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene fluoride resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyacrylonitrile resin, polyolefin resin, Cellulose-based resins and cellulose triacetate-based resins may be used, and a mixture of resins mainly composed of these resins may be used. Here, the main component means that the component is contained in an amount of 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more.

中でも、有機高分子膜の膜素材としては、溶液による製膜が容易で物理的耐久性や耐薬品性にも優れているポリ塩化ビニル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が好ましく、ポリフッ化ビニリデン系樹脂またはポリオレフィン系樹脂がより好ましく、ポリフッ化ビニリデン系樹脂またはそれを主成分とする樹脂が最も好ましく用いられる。   Among them, the organic polymer membrane materials include polyvinyl chloride resins, polyvinylidene fluoride resins, polysulfone resins, polyethers that are easy to form in solution and have excellent physical durability and chemical resistance. A sulfone resin, a polyacrylonitrile resin, and a polyolefin resin are preferable, a polyvinylidene fluoride resin or a polyolefin resin is more preferable, and a polyvinylidene fluoride resin or a resin containing the same as the main component is most preferably used.

ここで、ポリフッ化ビニリデン系樹脂としては、フッ化ビニリデンの単独重合体が好ましく用いられるが、フッ化ビニリデンの単独重合体の他、フッ化ビニリデンと共重合可能なビニル系単量体との共重合体も好ましく用いられる。フッ化ビニリデンと共重合可能なビニル系単量体としては、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンおよび三フッ化塩化エチレンなどが例示される。   Here, as the polyvinylidene fluoride-based resin, a homopolymer of vinylidene fluoride is preferably used. In addition to a homopolymer of vinylidene fluoride, a copolymer of a vinyl monomer copolymerizable with vinylidene fluoride is used. A polymer is also preferably used. Examples of vinyl monomers copolymerizable with vinylidene fluoride include tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, and ethylene trifluoride chloride.

また、ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレンまたは塩素化ポリプロピレンが挙げられるが、塩素化ポリエチレンが好ましく用いられる。   Examples of the polyolefin resin include polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, and chlorinated polypropylene, and chlorinated polyethylene is preferably used.

本発明で用いられる多孔性膜は、平膜であっても中空糸膜であっても良い。平膜の場合、その平均厚みは用途に応じて選択されるが、好ましくは20μm以上5000μm以下であり、より好ましくは50μm以上2000μm以下の範囲で選択される。   The porous membrane used in the present invention may be a flat membrane or a hollow fiber membrane. In the case of a flat membrane, the average thickness is selected according to the application, but is preferably 20 μm or more and 5000 μm or less, and more preferably 50 μm or more and 2000 μm or less.

本発明で用いられる分離膜は、多孔質基材と多孔質樹脂層とから形成されている多孔性膜であることが好ましい。その際、多孔質基材に多孔質樹脂層が浸透していても、多孔質基材に多孔質樹脂層が浸透していなくてもどちらでも良く、用途に応じて選択される。多孔質基材の平均厚みは、好ましくは50μm以上3000μm以下の範囲で選択される。   The separation membrane used in the present invention is preferably a porous membrane formed from a porous substrate and a porous resin layer. At that time, either the porous resin layer permeates the porous base material or the porous resin layer does not permeate the porous base material, and it is selected according to the application. The average thickness of the porous substrate is preferably selected in the range of 50 μm to 3000 μm.

また、多孔性膜が中空糸膜の場合、中空糸の内径は好ましくは200μm以上5000μm以下の範囲で選択され、膜厚は好ましくは20μm以上2000μm以下の範囲で選択される。また、有機繊維または無機繊維を筒状にした織物や編物を中空糸の内部に含んでいても良い。   When the porous membrane is a hollow fiber membrane, the inner diameter of the hollow fiber is preferably selected in the range of 200 μm to 5000 μm, and the film thickness is preferably selected in the range of 20 μm to 2000 μm. Further, a woven fabric or a knitted fabric in which organic fibers or inorganic fibers are formed in a cylindrical shape may be included in the hollow fiber.

本発明で用いられる多孔性膜は、支持体と組み合わせることによって分離膜エレメントとすることができる。多孔性膜を有する分離膜エレメントの形態は特に限定されないが、支持体として支持板を用い、その支持板の少なくとも片面に、本発明で用いられる多孔性膜を配した分離膜エレメントは、本発明で用いられる多孔性膜を有する分離膜エレメントの好適な形態の一つである。この形態で、膜面積を大きくすることが困難な場合には、透水量を大きくするために、支持板の両面に多孔性膜を配することも好ましい態様である。   The porous membrane used in the present invention can be made into a separation membrane element by combining with a support. The form of the separation membrane element having a porous membrane is not particularly limited, but the separation membrane element in which a support plate is used as a support and the porous membrane used in the present invention is disposed on at least one side of the support plate is the present invention. It is one of the suitable forms of the separation membrane element which has a porous membrane used by 1). In this embodiment, when it is difficult to increase the membrane area, it is also a preferable aspect to dispose a porous membrane on both surfaces of the support plate in order to increase the water permeability.

本発明で用いられる多孔性膜は、特開2008−131931号に記載の多孔性膜の作成方法により作成することができる。   The porous membrane used in the present invention can be produced by the method for producing a porous membrane described in JP-A-2008-131931.

本発明において、コリネ型細菌を分離膜で濾過処理する際の膜間差圧は、微生物および培地成分が容易に目詰まりしない条件であればよいが、膜間差圧を0.1kPa以上20kPa以下の範囲にして濾過処理することが好ましく、より好ましくは0.1kPa以上10kPa以下の範囲であり、さらに好ましくは0.1kPa以上5kPaの範囲である。上記膜間差圧の範囲を外れた場合、微生物および培地成分の目詰まりが急速に発生し、透過水量の低下を招き、濾過運転に不具合を生じることがある。   In the present invention, the transmembrane pressure difference when the coryneform bacterium is filtered with a separation membrane may be any condition as long as the microorganisms and the medium components are not easily clogged, but the transmembrane pressure difference is 0.1 kPa or more and 20 kPa or less. Is preferably within the range of 0.1 kPa to 10 kPa, and more preferably within the range of 0.1 kPa to 5 kPa. If the range of the transmembrane pressure difference is exceeded, clogging of microorganisms and medium components may occur rapidly, leading to a decrease in the amount of permeated water, which may cause problems in the filtration operation.

濾過の駆動力としては、発酵培養液と多孔性膜処理水の液位差(水頭差)を利用したサイホンにより多孔性膜に膜間差圧を発生させることが可能である。また、濾過の駆動力として多孔性膜処理水側に吸引ポンプを設置してもよいし、多孔性膜の発酵培養液側に加圧ポンプを設置することも可能である。膜間差圧は、発酵培養液と多孔性膜処理水の液位差を変化させることにより制御することができるから、特別に発酵反応槽内を加圧状態に保つ必要がなく、化学品を生産する能力が低下しない。また、発酵反応槽内を加圧状態に保つ必要がないことから、膜分離槽と発酵反応槽間で発酵培養液を循環させる動力手段が不要となり、多孔性膜を発酵反応槽内に設置することも可能となる。   As a driving force for filtration, it is possible to generate a transmembrane pressure difference in the porous membrane by a siphon utilizing a liquid level difference (water head difference) of the fermentation broth and the porous membrane treated water. Moreover, a suction pump may be installed on the porous membrane treated water side as a driving force for filtration, or a pressure pump may be installed on the fermentation culture solution side of the porous membrane. The transmembrane pressure difference can be controlled by changing the liquid level difference between the fermentation broth and the porous membrane treated water, so there is no need to keep the inside of the fermentation reactor in a pressurized state. The ability to produce does not decrease. Moreover, since there is no need to keep the inside of the fermentation reaction tank in a pressurized state, a power means for circulating the fermentation broth between the membrane separation tank and the fermentation reaction tank becomes unnecessary, and a porous membrane is installed in the fermentation reaction tank. It is also possible.

また、膜間差圧を発生させるためにポンプを使用する場合には、吸引圧力により膜間差圧を制御することができ、更に発酵培養液側の圧力を導入する気体または液体の圧力によっても膜間差圧を制御することができる。これら圧力制御を行う場合には、発酵培養液側の圧力と多孔性膜処理水側の圧力差をもって膜間差圧とし、膜間差圧の制御に用いることができる。   In addition, when a pump is used to generate the transmembrane pressure, the transmembrane pressure can be controlled by the suction pressure, and also by the gas or liquid pressure that introduces the pressure on the fermentation broth side. The transmembrane pressure can be controlled. When these pressure controls are performed, the pressure difference between the pressure on the fermentation broth side and the pressure on the porous membrane treated water side can be used as the transmembrane pressure difference, which can be used to control the transmembrane pressure difference.

なお本発明では、前記濾過処理の未濾過液を発酵培養液に保持または還流し、かつ、発酵原料を連続的に発酵培養液に添加することによって、コリネ型細菌を連続発酵培養することができる。分離膜を用いたコリネ型細菌の連続発酵培養は、バッチ発酵培養よりも細胞の高密度化が可能であるため生産速度を向上させることができ、また、向上された生産速度を長時間にわたり維持することができるため、本発明の好ましい態様である。   In the present invention, coryneform bacteria can be continuously fermented and cultured by holding or refluxing the unfiltered solution of the filtration treatment in the fermentation broth and continuously adding the fermentation raw material to the fermentation broth. . Continuous fermentation culture of coryneform bacteria using separation membranes can increase cell density compared to batch fermentation culture, so that the production rate can be improved and the improved production rate can be maintained for a long time. This is a preferred embodiment of the present invention.

連続発酵を実施する場合、WO2007/097260号に開示される連続発酵法が好ましく採用される。培養初期にバッチ培養または流加培養を行って微生物濃度を高くした後に連続培養を開始しても良いし、高濃度の菌体をシードし、培養開始とともに連続培養を行っても良い。適当な時期から発酵原料の供給、濾過および微生物もしくは培養細胞の発酵培養液からの抜き出しを行うことが可能である。発酵原料供給、濾過および微生物もしくは培養細胞の発酵培養液からの抜き出しの開始時期は、必ずしも同じである必要はない。また、発酵原料の供給、濾過および微生物もしくは培養細胞の発酵培養液からの抜き出しは連続的であってもよいし、間欠的であってもよい。発酵原料には、上記に示したような菌体増殖に必要な栄養素を添加し、菌体増殖が連続的に行われるようにすればよい。   When carrying out continuous fermentation, the continuous fermentation method disclosed in WO2007 / 097260 is preferably employed. Continuous culture may be started after increasing the microorganism concentration by performing batch culture or fed-batch culture at the beginning of the culture, or continuous culture may be performed simultaneously with the start of culture by seeding a high concentration of cells. From an appropriate time, it is possible to supply fermentation raw materials, filter and extract microorganisms or cultured cells from the fermentation broth. The start timings of the fermentation raw material supply, filtration, and extraction of microorganisms or cultured cells from the fermentation broth do not necessarily have to be the same. Moreover, supply of fermentation raw materials, filtration, and extraction of microorganisms or cultured cells from the fermentation broth may be continuous or intermittent. Nutrients necessary for cell growth as described above may be added to the fermentation raw material so that the cell growth is continuously performed.

さらに本発明は、化学品を生産する能力を有するコリネ型細菌を細胞壁合成抑制剤を含む発酵培地中で培養して、化学品を含む発酵培養液を得ることを特徴としている。ここでいう細胞壁合成抑制剤とは、コリネ型細菌がコリネ型細菌の細胞壁の構成成分として知られているミコール酸を合成することを抑制または阻害する、あるいは細胞壁へのミコール酸付着抑制するなどによりコリネ型細菌の細胞壁の合成を阻害する薬剤であり、本発明者は細胞壁合成抑制剤を発酵培地中に添加しながら培養することで、得られる発酵培養液のろ過分離性能が著しく向上することを見出した。   Furthermore, the present invention is characterized in that a coryneform bacterium having the ability to produce a chemical product is cultured in a fermentation medium containing a cell wall synthesis inhibitor to obtain a fermentation broth containing the chemical product. The cell wall synthesis inhibitor herein refers to inhibiting or inhibiting the synthesis of mycolic acid, which is known as a component of the coryneform bacterium by the coryneform bacterium, or inhibiting the adhesion of mycolic acid to the cell wall. It is a drug that inhibits the synthesis of cell walls of coryneform bacteria, and the present inventor has shown that the filtration and separation performance of the resulting fermentation broth can be significantly improved by culturing while adding a cell wall synthesis inhibitor into the fermentation medium. I found it.

発酵培地に添加する細胞壁合成抑制剤は、特に限定されないが、イソニコチン酸ヒドラジド(INH、イソニアジドとも呼ばれる)などのミコール酸合成抑制剤、エタンブトールなどの細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤、ピラジンアミド、リファンピシン、エチオナミド、セルレニン、シクロセリンまたはペニシリンなどの細胞壁合成抑制抗生物質、Tween40あるいはTween60が具体例としてあげられ、好ましくはミコール酸合成抑制剤または細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤であり、より好ましくはINHまたはエタンブトールである。   The cell wall synthesis inhibitor added to the fermentation medium is not particularly limited, but mycolic acid synthesis inhibitors such as isonicotinic acid hydrazide (also called INH, isoniazid), drugs that inhibit mycolic acid adhesion to the cell wall such as ethambutol, pyrazine Specific examples include cell wall synthesis inhibitory antibiotics such as amide, rifampicin, etionamide, cerulenin, cycloserine or penicillin, Tween 40 or Tween 60, preferably a mycolic acid synthesis inhibitor or a drug that suppresses mycolic acid adhesion to the cell wall, More preferred is INH or ethambutol.

INH等のミコール酸合成抑制剤は結核症治療薬として知られており、コリネ型細菌であるグラム陽性バクテリアの細胞壁構成成分であるミコール酸合成を阻害するために使用されたり、コリネ型細菌の形質変換効率の向上に使用されたりする(特開2007−508840号、J.BIOSCI.BIOENG.92(3)、201−213、2001)。   Inhibitors of mycolic acid synthesis such as INH are known as therapeutic agents for tuberculosis, and are used to inhibit the synthesis of mycolic acid, which is a cell wall component of Gram-positive bacteria, which are coryneform bacteria. It is used to improve the conversion efficiency (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-508840, J. BIOSCI. BIOENG. 92 (3), 201-213, 2001).

エタンブトールなどの細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤についても結核治療薬として知られており、細胞壁のアラビノガラクタンの構成要素であるアラビナンの生合成に関連し、アラビナンの合成を抑制することでミコール酸の蓄積を低下させることによってミコール酸が細胞壁のアラビノガラクタンに付着するのを抑制する(Biochimica et Biophysica Acta 1437、 325―332、1999)。   Drugs that suppress mycolic acid adhesion to the cell wall, such as ethambutol, are also known as anti-tuberculosis drugs and are related to the biosynthesis of arabinan, which is a component of arabinogalactan on the cell wall, by inhibiting the synthesis of arabinan. Inhibits mycolic acid attachment to cell wall arabinogalactans by reducing mycolic acid accumulation (Biochimica et Biophysica Acta 1437, 325-332, 1999).

発酵培地への細胞壁合成抑制剤の添加は、コリネ型細菌の発酵培養による化学品の製造を阻害しない範囲においては特に限定されないが、発酵培地中における細胞壁合成抑制剤濃度が0.1〜20g/Lになるように添加されることが好ましい。   The addition of the cell wall synthesis inhibitor to the fermentation medium is not particularly limited as long as it does not inhibit the production of chemicals by fermentation culture of coryneform bacteria, but the concentration of the cell wall synthesis inhibitor in the fermentation medium is 0.1 to 20 g / It is preferable to add so that it may become L.

細胞壁合成抑制剤としてINHなどのミコール酸合成抑制剤を使用する場合、発酵培地中のミコール酸合成抑制剤の添加濃度としては、微生物の良好な生育と化学品の生産、トータルコストの観点から、0.1g/L以上であることが好ましく、0.3g/L以上であることがより好ましく、0.5g/L以上であることがさらに好ましい。   When using a mycolic acid synthesis inhibitor such as INH as a cell wall synthesis inhibitor, the concentration of the mycolic acid synthesis inhibitor in the fermentation medium is from the viewpoint of good growth of microorganisms, production of chemicals, and total cost. It is preferably 0.1 g / L or more, more preferably 0.3 g / L or more, and further preferably 0.5 g / L or more.

細胞壁合成抑制剤としてエタンブトールなどの細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤を使用する場合、発酵培地中の細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤の添加濃度としては、微生物の良好な生育と化学品の生産、トータルコストの観点から、0.1g/L以上であることが好ましく、0.2g/L以上であることがより好ましく、0.3g/L以上であることがさらに好ましい。   When using a drug that suppresses mycolic acid adhesion to the cell wall, such as ethambutol, as the cell wall synthesis inhibitor, the concentration of the drug that suppresses mycolic acid adhesion to the cell wall in the fermentation medium should be From the viewpoint of product production and total cost, it is preferably 0.1 g / L or more, more preferably 0.2 g / L or more, and further preferably 0.3 g / L or more.

以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。   Examples Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the description of these examples.

[L−リジンおよびカダベリン濃度のHPLCによる分析方法]
・使用カラム CAPCELL PAK C18(資生堂)
・移動相 0.1%(w/w)リン酸水溶液:アセトニトリル=4.5:5.5
・検出 UV360nm
・サンプル前処理 分析サンプル25μlに内標として1,4−ジアミノブタン(0.03M)を25μl、炭酸水素ナトリウム(0.075M)を400μlおよび2,4−ジニトロフルオロベンゼン(0.2M)のエタノール溶液を添加混合し37℃で1時間保温する。上記反応溶液50μlを1mlアセトニトリルに溶解後、10,000rpmで5分間遠心した後の上清10μlをHPLC分析した。
[Analysis method of L-lysine and cadaverine concentration by HPLC]
・ Column used: CAPCELL PAK C18 (Shiseido)
Mobile phase 0.1% (w / w) phosphoric acid aqueous solution: acetonitrile = 4.5: 5.5
・ Detection UV360nm
Sample pretreatment 25 μl of analysis sample, 25 μl of 1,4-diaminobutane (0.03 M), 400 μl of sodium hydrogen carbonate (0.075 M) as an internal standard, and ethanol of 2,4-dinitrofluorobenzene (0.2 M) The solution is added and mixed and incubated at 37 ° C. for 1 hour. After dissolving 50 μl of the reaction solution in 1 ml acetonitrile, 10 μl of the supernatant after centrifugation at 10,000 rpm for 5 minutes was analyzed by HPLC.

[グルコース濃度のHPLCによる分析方法]
・使用カラム Luna NH2 250×4.6mm(Phenomenex社製)
・移動相 ミリQ水:アセトニトリル=25:75
・検出 RI(示差屈折率)
・サンプル前処理 採集したサンプルを0.2μmのフィルターによりろ過処理した後10μlをHPLC分析した。
[Analysis method of glucose concentration by HPLC]
-Column used Luna NH2 250 × 4.6 mm (Phenomenex)
Mobile phase Milli-Q water: acetonitrile = 25: 75
・ Detection RI (differential refractive index)
Sample pretreatment The collected sample was filtered through a 0.2 μm filter, and 10 μl was subjected to HPLC analysis.

[参考例1]S−(2−アミノエチル)−L−システイン耐性を有するコリネバクテリウム・グルタミカムの作製
特開2004−222569号の実施例2に開示される方法によりコリネバクテリウム・グルタミカムATCC13032株に脱感作型AK遺伝子を染色体上で発現可能ように導入し、TR−AK株を作製した。TR−AK株のAEC耐性は特開2004−222569号公報の実施例2に開示されるAEC耐性確認方法によりAEC耐性を確認した。
[Reference Example 1] Preparation of Corynebacterium glutamicum having resistance to S- (2-aminoethyl) -L-cysteine Corynebacterium glutamicum ATCC13032 strain according to the method disclosed in Example 2 of JP-A-2004-22569 A desensitization type AK gene was introduced so that it could be expressed on the chromosome to produce a TR-AK strain. The AEC resistance of the TR-AK strain was confirmed by the AEC resistance confirmation method disclosed in Example 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-222569.

[参考例2]L−リジン脱炭酸活性を有し、かつホモセリンデヒドロゲナーゼ活性を欠損し、かつS−(2−アミノエチル)−L−システイン耐性を有するコリネバクテリウム・グルタミカムの作製
特開2004−222569号の実施例1および実施例2に開示される方法によりTR−CAD2株を作製した。
[Reference Example 2] Preparation of Corynebacterium glutamicum having L-lysine decarboxylation activity, lacking homoserine dehydrogenase activity, and having resistance to S- (2-aminoethyl) -L-cysteine The TR-CAD2 strain was prepared by the method disclosed in Example 1 and Example 2 of No. 222569.

[実施例1、比較例1]TR−AK株を用いた化学品の生産
TR−AK株(実施例1、比較例1)を滅菌LB培地(クロラムフェニコール(10μg/ml)添加)10mlに1白金耳植菌し、30℃で24時間振とうして前々培養を行った。この前々培養液を前々培養と同じ培地100mlに全量植菌し、30℃、振幅30cmで、180rpmの条件下で24時間培養して前培養を行った。次に表1に示す発酵培地3900mlに前培養液全量を植菌し、滅菌した空気を0.5vvmで通気しながら、30℃、攪拌翼回転数800rpm、pHを7に調整しながら60時間培養を行った。実施例1は表1の発酵培地に1g/LのINHを添加(以下、MI1とする)し、比較例1は表1の発酵培地にINH添加しなかった。中和剤として塩酸水溶液(3M)およびアンモニア水(3M)で行った。培養終了後、一部の培養液を取り出し4℃、8,000rpmで10分間遠心分離することで菌体を除去し、培養上清を回収した。この培養上清中のL−リジン、カダベリンをHPLCにより分析した。実施例1でのL−リジンの濃度は約9.4g/L、カダベリン濃度は約0g/L生産された。比較例1でのL−リジンの濃度は約9.4g/L、カダベリン濃度は約0g/L生産された。表2に実施例1と比較例1の発酵終了後の発酵液を用い、最速濾過時間を調べた結果を示す。また、図1は実施例1と比較例1の発酵終了後の発酵液を用い、同等な濾過フラックスで濾過処理を行った時のろ過時間と膜間差圧を比較したグラフである。表2と図1から、本発明の化学品の製造方法により、INH添加は、分離膜が詰りにくくなる効果があり、膜のろ過性が改善されるために濾過時間の短縮あるいはろ過量の向上による化学品の生産性が向上されることが明らかになった。
[Example 1 and Comparative Example 1] Production of chemicals using TR-AK strain TR-AK strain (Example 1 and Comparative Example 1) was sterilized LB medium (chloramphenicol (10 μg / ml) added) 10 ml One platinum ear was inoculated to each other and shaken at 30 ° C. for 24 hours and cultured in advance. The pre-cultured solution was inoculated in 100 ml of the same medium as the pre-culture, and cultured for 24 hours under conditions of 30 ° C., amplitude 30 cm and 180 rpm. Next, 3900 ml of the fermentation medium shown in Table 1 was inoculated with the whole preculture solution, and cultured for 60 hours while adjusting the pH to 7 at 30 ° C. with a stirring blade speed of 800 rpm while aerating sterilized air at 0.5 vvm. Went. In Example 1, 1 g / L INH was added to the fermentation medium shown in Table 1 (hereinafter referred to as MI1), and Comparative Example 1 was not added INH to the fermentation medium shown in Table 1. The neutralization was carried out with aqueous hydrochloric acid (3M) and aqueous ammonia (3M). After completion of the culture, a part of the culture solution was taken out and centrifuged at 4 ° C. and 8,000 rpm for 10 minutes to remove the cells and collect the culture supernatant. L-lysine and cadaverine in the culture supernatant were analyzed by HPLC. In Example 1, the L-lysine concentration was about 9.4 g / L, and the cadaverine concentration was about 0 g / L. In Comparative Example 1, the L-lysine concentration was about 9.4 g / L, and the cadaverine concentration was about 0 g / L. Table 2 shows the results of examining the fastest filtration time using the fermentation broth after completion of fermentation in Example 1 and Comparative Example 1. FIG. 1 is a graph comparing the filtration time and the transmembrane pressure when filtration is performed with an equivalent filtration flux using the fermentation broth after completion of fermentation in Example 1 and Comparative Example 1. From Table 2 and FIG. 1, according to the chemical production method of the present invention, the addition of INH has the effect of making it difficult to clog the separation membrane, and the filterability of the membrane is improved, so the filtration time is shortened or the amount of filtration is increased. It has become clear that the productivity of chemicals by means of is improved.

Figure 0005796282
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[実施例2、比較例2]TR−AK株を用いた化学品の生産
TR−AK株(実施例2、比較例2)を滅菌LB培地(クロラムフェニコール(10μg/ml)添加)10mlに1白金耳植菌し、30℃ で24時間振とうして前々培養を行った。この前々培養液を前々培養と同じ培地100mlに全量植菌し、30℃ 、振幅30cmで、180rpmの条件下で24時間培養して前培養を行った。次に表1に示す発酵培地3900mlに前培養液全量を植菌し、滅菌した空気を0.5vvmで通気しながら、30℃、攪拌翼回転数800rpm、pHを7に調整しながら60時間培養を行った。実施例2は表1の発酵培地に5g/LのINHを添加(以下、MI5とする)し、比較例2は表1の発酵培地にINH添加しなく抑泡のため消泡剤PE−Lを0.05%添加した。中和剤として塩酸水溶液(3M)およびアンモニア水(3M)で行った。培養終了後、一部の培養液を取り出し4℃、8,000rpmで10分間遠心分離することで菌体を除去し、培養上清を回収した。この培養上清中のL−リジン、カダベリンをHPLCにより分析した。実施例2でのL−リジンの濃度は約9.4g/L、カダベリン濃度は約0g/L生産された。比較例2でのL−リジンの濃度は約9.4g/L、カダベリン濃度は約0g/L生産された。表2に実施例2と比較例2の発酵終了後の発酵液を用い、最速濾過時間を調べた結果を示す。また、図2は実施例2と比較例2の発酵終了後の発酵液を用い、同等な濾過フラックスで濾過処理を行った時のろ過時間と膜間差圧を比較したグラフである。表2と図2から、本発明の化学品の製造方法により、INH添加は、分離膜が詰りにくくなる効果があり、膜のろ過性が改善されるためにろ過量の向上による化学品の生産性が向上されることが明らかになった。
[Example 2 and Comparative Example 2] Production of chemicals using TR-AK strain TR-AK strain (Example 2 and Comparative Example 2) was sterilized LB medium (chloramphenicol (10 µg / ml) added) 10 ml. One platinum ear was inoculated, and the mixture was shaken at 30 ° C. for 24 hours and cultured in advance. The pre-culture solution was inoculated in 100 ml of the same medium as the pre-culture, and cultured for 24 hours under conditions of 30 ° C., amplitude 30 cm and 180 rpm. Next, 3900 ml of the fermentation medium shown in Table 1 was inoculated with the whole preculture solution, and cultured for 60 hours while adjusting the pH to 7 at 30 ° C. with a stirring blade speed of 800 rpm while aerating sterilized air at 0.5 vvm. Went. In Example 2, 5 g / L of INH was added to the fermentation medium shown in Table 1 (hereinafter referred to as MI5), and in Comparative Example 2, the antifoaming agent PE-L was used for foam suppression without adding INH to the fermentation medium shown in Table 1. Was added at 0.05%. The neutralization was carried out with aqueous hydrochloric acid (3M) and aqueous ammonia (3M). After completion of the culture, a part of the culture solution was taken out and centrifuged at 4 ° C. and 8,000 rpm for 10 minutes to remove the cells and collect the culture supernatant. L-lysine and cadaverine in the culture supernatant were analyzed by HPLC. In Example 2, the L-lysine concentration was about 9.4 g / L, and the cadaverine concentration was about 0 g / L. In Comparative Example 2, the L-lysine concentration was about 9.4 g / L, and the cadaverine concentration was about 0 g / L. Table 2 shows the results of examining the fastest filtration time using the fermentation broth after completion of fermentation in Example 2 and Comparative Example 2. FIG. 2 is a graph comparing the filtration time and the transmembrane pressure when filtration is performed with an equivalent filtration flux using the fermentation broth after completion of fermentation in Example 2 and Comparative Example 2. From Table 2 and FIG. 2, according to the method for producing a chemical product of the present invention, the addition of INH has the effect of making it difficult to clog the separation membrane, and the filterability of the membrane is improved. It became clear that the sex was improved.

[実施例3、比較例3]TR−CAD2株を用いた化学品の生産
TR−CAD2株(実施例3、比較例3)を滅菌LB培地(クロラムフェニコール(10μg/ml)添加)10mlに1白金耳植菌し、30℃ で24時間振とうして前々培養を行った。この前々培養液を前々培養と同じ培地100mlに全量植菌し、30℃ 、振幅30cmで、180rpmの条件下で24時間培養して前培養を行った。次に表1に示す発酵培地3900ml(実施例3は表1の発酵培地に10g/LのINHを添加(以下、MI10とする)、比較例3はINH添加なし)に前培養液全量を植菌し、滅菌した空気を0.5vvmで通気しながら、30℃、攪拌翼回転数800rpm、pHを7に調整しながら60時間培養を行った。中和剤として塩酸水溶液(3M)およびアンモニア水(3M)で行った。培養終了後、一部の培養液を取り出し4℃、8,000rpmで10分間遠心分離することで菌体を除去し、培養上清を回収した。この培養上清中のL−リジン、カダベリンをHPLCにより分析した。実施例3でのL−リジンの濃度は約0g/L、カダベリン濃度は約9.4g/L生産された。比較例3でのL−リジンの濃度は約0g/L、カダベリン濃度は約9.4g/L生産された。表2に実施例3と比較例3の発酵終了後の発酵液を用い、最速濾過時間を調べた結果を示す。また、図3は実施例3と比較例3の発酵終了後の発酵液を用い、同等な濾過フラックスで濾過処理を行った時のろ過時間と膜間差圧を比較したグラフである。表2と図3から、本発明の化学品の製造方法により、INH添加は、分離膜が詰りにくくなる効果があり、膜のろ過性が改善されるためにろ過量の向上による化学品の生産性が向上されることが明らかになった。
[Example 3, Comparative Example 3] Production of chemicals using TR-CAD2 strain TR-CAD2 strain (Example 3, Comparative Example 3) was sterilized LB medium (chloramphenicol (10 μg / ml) added) 10 ml One platinum ear was inoculated, and the mixture was shaken at 30 ° C. for 24 hours and cultured in advance. The pre-culture solution was inoculated in 100 ml of the same medium as the pre-culture, and cultured for 24 hours under conditions of 30 ° C., amplitude 30 cm and 180 rpm. Next, 3900 ml of the fermentation medium shown in Table 1 (in Example 3, 10 g / L of INH was added to the fermentation medium of Table 1 (hereinafter referred to as MI10), and Comparative Example 3 was not added with INH) was planted with the total amount of the preculture. Culturing was carried out for 60 hours while adjusting the pH to 7 at 30 ° C. with a stirring blade rotating at 800 rpm while aerated and sterilized air was vented at 0.5 vvm. The neutralization was carried out with aqueous hydrochloric acid (3M) and aqueous ammonia (3M). After completion of the culture, a part of the culture solution was taken out and centrifuged at 4 ° C. and 8,000 rpm for 10 minutes to remove the cells and collect the culture supernatant. L-lysine and cadaverine in the culture supernatant were analyzed by HPLC. In Example 3, the L-lysine concentration was about 0 g / L, and the cadaverine concentration was about 9.4 g / L. In Comparative Example 3, the L-lysine concentration was about 0 g / L, and the cadaverine concentration was about 9.4 g / L. Table 2 shows the results of examining the fastest filtration time using the fermentation broth after completion of fermentation in Example 3 and Comparative Example 3. FIG. 3 is a graph comparing the filtration time and the transmembrane pressure difference when filtration is performed with an equivalent filtration flux using the fermented liquids after completion of fermentation in Example 3 and Comparative Example 3. From Table 2 and FIG. 3, according to the method for producing a chemical product of the present invention, the addition of INH has the effect of making the separation membrane difficult to clog, and the filterability of the membrane is improved. It became clear that the sex was improved.

[実施例4、比較例4]TR−CAD2株を用いた化学品の生産
TR−CAD2株(実施例4、比較例4)を滅菌LB培地(クロラムフェニコール(10μg/ml)添加)10mlに1白金耳植菌し、30℃ で24時間振とうして前々培養を行った。この前々培養液を前々培養と同じ培地100mlに全量植菌し、30℃ 、振幅30cmで、180rpmの条件下で24時間培養して前培養を行った。次に表1に示す発酵培地3900ml(実施例4は表1の発酵培地に5g/Lのエタムブトールを添加(以下、ET5とする)、比較例4はエタムブトール添加なし)に前培養液全量を植菌し、滅菌した空気を0.5vvmで通気しながら、30℃、攪拌翼回転数800rpm、pHを7に調整しながら60時間培養を行った。中和剤として塩酸水溶液(3M)およびアンモニア水(3M)で行った。培養終了後、一部の培養液を取り出し4℃、8,000rpmで10分間遠心分離することで菌体を除去し、培養上清を回収した。この培養上清中のL−リジン、カダベリンをHPLCにより分析した。実施例4でのL−リジンの濃度は約0g/L、カダベリン濃度は約9.4g/L生産された。比較例4でのL−リジンの濃度は約0g/L、カダベリン濃度は約9.4g/L生産された。表2に実施例4と比較例4の発酵終了後の発酵液を用い、最速濾過時間を調べた結果を示す。また、図4は実施例4と比較例4の発酵終了後の発酵液を用い、同等な濾過フラックスで濾過処理を行った時のろ過時間と膜間差圧を比較したグラフである。表2と図4から、本発明の化学品の製造方法により、エタムブトール添加は、分離膜が詰りにくくなる効果があり、膜のろ過性が改善されるためにろ過量の向上による化学品の生産性が向上されることが明らかになった。
[Example 4, Comparative Example 4] Production of chemicals using TR-CAD2 strain TR-CAD2 strain (Example 4, Comparative Example 4) was sterilized LB medium (chloramphenicol (10 μg / ml) added) 10 ml One platinum ear was inoculated, and the mixture was shaken at 30 ° C. for 24 hours and cultured in advance. The pre-culture solution was inoculated in 100 ml of the same medium as the pre-culture, and cultured for 24 hours under conditions of 30 ° C., amplitude 30 cm and 180 rpm. Next, 3900 ml of the fermentation medium shown in Table 1 (in Example 4, 5 g / L of ethambutol was added to the fermentation medium of Table 1 (hereinafter referred to as ET5), and in Comparative Example 4, no ethambutol was added) was planted with the total amount of the preculture. Culturing was carried out for 60 hours while adjusting the pH to 7 at 30 ° C. with a stirring blade rotating at 800 rpm while aerated and sterilized air was vented at 0.5 vvm. The neutralization was carried out with aqueous hydrochloric acid (3M) and aqueous ammonia (3M). After completion of the culture, a part of the culture solution was taken out and centrifuged at 4 ° C. and 8,000 rpm for 10 minutes to remove the cells and collect the culture supernatant. L-lysine and cadaverine in the culture supernatant were analyzed by HPLC. In Example 4, the L-lysine concentration was about 0 g / L, and the cadaverine concentration was about 9.4 g / L. In Comparative Example 4, the L-lysine concentration was about 0 g / L, and the cadaverine concentration was about 9.4 g / L. Table 2 shows the results of examining the fastest filtration time using the fermentation broth after completion of fermentation in Example 4 and Comparative Example 4. FIG. 4 is a graph comparing the filtration time and the transmembrane differential pressure when the fermentation liquid after completion of fermentation in Example 4 and Comparative Example 4 was used and filtration was performed with an equivalent filtration flux. From Table 2 and FIG. 4, according to the method for producing a chemical product of the present invention, addition of ethambutol has the effect of making the separation membrane difficult to clog, and the filterability of the membrane is improved. It became clear that the sex was improved.

[実施例5、比較例5]TR−AK株を用いた化学品の連続生産
WO2007/097260号の図1に示す連続発酵装置を稼働させることにより、L−リジンが連続発酵で得られるかどうかを調べるため、同装置を用いた連続発酵試験を行った。発酵培地(実施例5にはMI5培地、比較例4には表1に示す培地)を用い、121℃の温度で15分間高圧蒸気滅菌処理して用いた。分離膜エレメントとしてはWO2007/097260に掲示の図3に示される形態を採用し、分離膜には、WO2007/097260の参考例2に従って作製したポリフッ化ビニリデン(PVDF)を主成分とする多孔性膜、分離膜エレメント部材には、ステンレスおよびポリサルホン樹脂の成形品を用いた。この多孔性膜の特性を調べたところ、平均細孔径が0.1μmであり、純水透過係数が50×10-9/m/s/paであった。この実施例5と比較例5における運転条件は、特に断らない限り下記のとおりである。
[Example 5, Comparative Example 5] Continuous production of chemicals using TR-AK strain Whether or not L-lysine can be obtained by continuous fermentation by operating the continuous fermentation apparatus shown in Fig. 1 of WO2007 / 097260. Therefore, a continuous fermentation test using the same apparatus was conducted. Fermentation medium (MI5 medium in Example 5 and medium shown in Table 1 in Comparative Example 4) was used after high-pressure steam sterilization at 121 ° C. for 15 minutes. The separation membrane element adopts the form shown in FIG. 3 posted in WO2007 / 097260, and the separation membrane is a porous membrane mainly composed of polyvinylidene fluoride (PVDF) produced according to Reference Example 2 of WO2007 / 097260. For the separation membrane element member, a molded product of stainless steel and polysulfone resin was used. When the characteristics of the porous membrane were examined, the average pore diameter was 0.1 μm, and the pure water permeability coefficient was 50 × 10 −9 m 3 / m 2 / s / pa. The operating conditions in Example 5 and Comparative Example 5 are as follows unless otherwise specified.

[運転条件]
・発酵反応槽容量:1.5(L)
・使用分離膜:PVDF濾過膜
・膜分離エレメント有効濾過面積:120cm
・温度調整:30(℃)
・発酵反応槽通気量:0.5vvm
・発酵反応槽攪拌速度:800(rpm)
・滅菌:分離膜エレメントを含む培養槽、および使用培地は総て121℃、20分のオートクレーブにより高圧蒸気滅菌
・pH調整:塩酸水溶液(3M)およびアンモニア水(3M)によりpHを7.0に調整
・膜透過水量制御:膜分離槽水頭差により流量を制御(水頭差は2m以内で制御した。)。
[Operating conditions]
・ Fermentation reactor capacity: 1.5 (L)
-Separation membrane used: PVDF filtration membrane-Membrane separation element effective filtration area: 120 cm 2
・ Temperature adjustment: 30 (℃)
-Aeration volume of fermentation reaction tank: 0.5 vvm
・ Fermentation reactor stirring speed: 800 (rpm)
・ Sterilization: Incubation tank containing separation membrane element, and all used media are autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes ・ High-pressure steam sterilization ・ pH adjustment: pH adjusted to 7.0 with aqueous hydrochloric acid (3M) and aqueous ammonia (3M) Adjustment / Membrane permeate flow rate control: Flow rate was controlled by the difference in the water head of the membrane separation tank (the water head difference was controlled within 2 m).

TR−AK株(実施例5、比較例5)を滅菌LB培地(クロラムフェニコール(10μg/ml)添加)10mlに1白金耳植菌し、30℃で24時間振とうして前々々培養を行った。この前々々培養液を前々々培養と同じ培地100mlに全量植菌し、30℃、振幅30cmで、180rpmの条件下で24時間培養して前々培養を行った。前々培養液を、WO2007/097260号の図1に示す連続発酵装置の滅菌した空気を0.5vvmで通気しながら、1Lの発酵培地(実施例5にはMI5倍地、比較例5には表1に示す培地)に植菌し、発酵反応槽1を付属の攪拌機5によって800rpmで攪拌し、発酵反応槽1の通気量の調整と30℃の温度に温度調整を行い、24時間培養を行った(前培養)。前培養完了後直ちに、MI5培地(実施例5)または表1に示す培地(比較例5)の連続供給を行い、連続発酵装置の発酵培養液量を1.5Lとなるように膜透過水量の制御を行いながら連続培養し、30℃での連続発酵によるL−リジンの製造を行った。このとき、気体供給装置から滅菌した空気を発酵反応槽1内に供給した。連続発酵試験を行うときの膜透過水量の制御は、水頭差制御装置3により、発酵反応槽水頭を最大2m以内、すなわち膜間差圧が20kPa以内となるように適宜水頭差を変化させることにより行った。適宜、膜透過発酵液中の生産されたL−リジン濃度および残存グルコース濃度を測定した。   TR-AK strain (Example 5, Comparative Example 5) was inoculated with 1 platinum ear in 10 ml of sterilized LB medium (chloramphenicol (10 μg / ml) added) and shaken at 30 ° C. for 24 hours. Culture was performed. This pre-culture medium was inoculated in 100 ml of the same medium as the pre-culture, and cultured for 24 hours under conditions of 30 ° C., amplitude 30 cm and 180 rpm. 1 L fermentation medium (MI5 medium in Example 5 and Comparative Example 5 in Example 5) was passed through the culture medium aerated at 0.5 vvm through the sterilized air of the continuous fermentation apparatus shown in FIG. 1 of WO2007 / 097260. The culture medium shown in Table 1) is inoculated, the fermentation reaction tank 1 is stirred at 800 rpm with the attached stirrer 5, the temperature of the fermentation reaction tank 1 is adjusted to the temperature of 30 ° C., and the culture is performed for 24 hours. Performed (preculture). Immediately after completion of the pre-culture, the MI5 medium (Example 5) or the medium shown in Table 1 (Comparative Example 5) is continuously supplied, and the amount of membrane permeate is adjusted so that the amount of fermentation broth in the continuous fermentation apparatus becomes 1.5 L. Continuous culture was performed while controlling, and L-lysine was produced by continuous fermentation at 30 ° C. At this time, sterilized air was supplied into the fermentation reaction tank 1 from the gas supply device. Control of the amount of permeated water through the continuous fermentation test is performed by appropriately changing the water head difference so that the head of the fermentation reaction tank is within 2 m at maximum, that is, the transmembrane pressure difference is within 20 kPa, by the water head difference control device 3. went. The produced L-lysine concentration and residual glucose concentration in the membrane permeation fermentation broth were measured appropriately.

その結果、比較例5の220時間の連続発酵に対し、実施例5では340時間の連続発酵となり(図5)、発酵培地にINH添加することによって膜のろ過性が改善されることにより長時間連続発酵が可能となり、L−リジンの生産性が向上した(表3)。   As a result, the continuous fermentation for 220 hours in Comparative Example 5 was continued for 340 hours in Example 5 (FIG. 5), and the membrane filterability was improved by adding INH to the fermentation medium for a long time. Continuous fermentation became possible, and the productivity of L-lysine was improved (Table 3).

[実施例6、比較例6]TR−CAD2株を用いた化学品の連続生産
WO2007/097260の図2に示す連続発酵装置を稼働させることにより、カダベリンが連続発酵で得られるかどうかを調べるため、同装置を用いた連続発酵試験を行った。発酵培地(実施例6にはMI1培地、比較例6には表1に示す培地)を用い、121℃の温度で15分間高圧蒸気滅菌処理して用いた。分離膜と分離膜エレメントとしては実施例5と比較例5のものを使用した。この実施例6と比較例6における運転条件は、特に断らない限り下記のとおりである。
[Example 6, Comparative Example 6] Continuous production of chemicals using TR-CAD2 strain In order to examine whether cadaverine can be obtained by continuous fermentation by operating the continuous fermentation apparatus shown in Fig. 2 of WO2007 / 097260 Then, a continuous fermentation test using the same apparatus was performed. Fermentation medium (MI1 medium for Example 6 and medium shown in Table 1 for Comparative Example 6) was used after high-pressure steam sterilization at 121 ° C. for 15 minutes. As the separation membrane and separation membrane element, those of Example 5 and Comparative Example 5 were used. The operating conditions in Example 6 and Comparative Example 6 are as follows unless otherwise specified.

[運転条件]
・発酵反応槽容量:1.5(L)
・使用分離膜:PVDF濾過膜
・膜分離エレメント有効濾過面積:120cm
・温度調整:30(℃)
・発酵反応槽通気量:0.5vvm
・発酵反応槽攪拌速度:800(rpm)
・滅菌:分離膜エレメントを含む培養槽、および使用培地は総て121℃、20分のオートクレーブにより高圧蒸気滅菌
・pH調整:塩酸水溶液(3M)およびアンモニア水(3M)によりpHを7.0に調整
・膜透過水量制御:膜分離槽水頭差により流量を制御(水頭差は2m以内で制御した。)。
[Operating conditions]
・ Fermentation reactor capacity: 1.5 (L)
-Separation membrane used: PVDF filtration membrane-Membrane separation element effective filtration area: 120 cm 2
・ Temperature adjustment: 30 (℃)
-Aeration volume of fermentation reaction tank: 0.5 vvm
・ Fermentation reactor stirring speed: 800 (rpm)
・ Sterilization: Incubation tank containing separation membrane element, and all used media are autoclaved at 121 ° C. for 20 minutes ・ High-pressure steam sterilization ・ pH adjustment: pH adjusted to 7.0 with aqueous hydrochloric acid (3M) and aqueous ammonia (3M) Adjustment / Membrane permeate flow rate control: Flow rate was controlled by the difference in the water head of the membrane separation tank (the water head difference was controlled within 2 m).

まずTR−CAD2株( 実施例6、比較例6 )を滅菌L B 培地(クロラムフェニコール(10μg/ml)添加)10mlに1白金耳植菌し、30℃ で24時間振とうして前々々培養を行った。この前々々培養液を前々々培養と同じ培地100mlに全量植菌し、30℃ 、振幅30cmで、180rpmの条件下で24時間培養して前々培養を行った。前々培養液を、WO2007/097260の図2に示す連続発酵装置の滅菌した空気を0.5vvmで通気しながら、1Lの発酵培地(実施例6にはMI1倍地、比較例6には表1に示す培地)に植菌し、発酵反応槽1を付属の攪拌機5によって800rpmで攪拌し、発酵反応槽1の通気量の調整と30℃の温度に温度調整を行い、24時間培養を行った(前培養)。前培養完了後直ちに、MI1培地(実施例6)または表1に示す培地(比較例6)の連続供給を行い、連続発酵装置の発酵培養液量を1.5Lとなるように膜透過水量の制御を行いながら連続培養し、30℃での連続発酵によるカダベリンの製造を行った。このとき、気体供給装置から滅菌した空気を発酵反応槽1内に供給した。連続発酵試験を行うときの膜透過水量の制御は、水頭差制御装置3により、発酵反応槽水頭を最大2m以内、すなわち膜間差圧が20kPa以内となるように適宜水頭差を変化させることにより行った。適宜、膜透過発酵液中の生産されたカダベリン濃度および残存グルコース濃度を測定した。   First, TR-CAD2 strain (Example 6, Comparative Example 6) was inoculated with 1 platinum ear in 10 ml of sterilized LB medium (chloramphenicol (10 μg / ml) added) and shaken at 30 ° C. for 24 hours. Each culture was performed. This pre-culture medium was inoculated in 100 ml of the same medium as the pre-culture, and cultured for 24 hours under conditions of 30 ° C., amplitude 30 cm and 180 rpm. 2 L of fermentation medium (MI1 medium for Example 6 and Table 1 for Comparative Example 6) was passed through the culture medium aerated at 0.5 vvm through the sterilized air of the continuous fermentation apparatus shown in FIG. 2 of WO2007 / 097260. 1), the fermentation reaction tank 1 is stirred at 800 rpm with the attached stirrer 5, the aeration rate of the fermentation reaction tank 1 is adjusted and the temperature is adjusted to 30 ° C., and the culture is performed for 24 hours. (Pre-culture). Immediately after completion of the preculture, the MI1 medium (Example 6) or the medium shown in Table 1 (Comparative Example 6) is continuously supplied, and the amount of membrane permeate is adjusted so that the fermentation broth of the continuous fermentation apparatus becomes 1.5 L. Continuous culture was performed while controlling, and cadaverine was produced by continuous fermentation at 30 ° C. At this time, sterilized air was supplied into the fermentation reaction tank 1 from the gas supply device. Control of the amount of permeated water through the continuous fermentation test is performed by appropriately changing the water head difference so that the head of the fermentation reaction tank is within 2 m at maximum, that is, the transmembrane pressure difference is within 20 kPa, by the water head difference control device 3. went. The produced cadaverine concentration and residual glucose concentration in the membrane permeation fermentation broth were measured as appropriate.

その結果、比較例6の200時間の連続発酵に対し、実施例6では320時間の連続発酵となり(図6)、発酵培地にINH添加することによって膜のろ過性が改善されることにより長時間連続発酵が可能となり、カダベリンの生産性が向上した(表3)。   As a result, compared with the continuous fermentation for 200 hours in Comparative Example 6, the fermentation in Example 6 was continuous for 320 hours (FIG. 6), and the filterability of the membrane was improved by adding INH to the fermentation medium. Continuous fermentation became possible and cadaverine productivity was improved (Table 3).

[実施例7、比較例7]TR−CAD2株を用いた化学品の連続生産
実施例5で使用した多孔性膜の代わりに、分離膜としてWO2007/097260の参考例13に従って作製したポリフッ化ビニリデン(PVDF)を主成分とする中空糸膜を用いた。分離膜エレメントとしてはWO2007/097260号の図4に示される形態を採用した。また実施例7のためのMI5培地を用いた他は、実施例6と同様にして、連続発酵試験を行った。その結果、比較例7の210時間の連続発酵に対し、実施例7では330時間の連続発酵となり(図7)、発酵培地にINHを添加することによって膜のろ過性が改善されることにより長時間連続発酵が可能となり、カダベリンの生産性が向上した(表3)。
[Example 7, Comparative Example 7] Continuous production of chemicals using TR-CAD2 strain Polyvinylidene fluoride prepared according to Reference Example 13 of WO2007 / 097260 as a separation membrane instead of the porous membrane used in Example 5 A hollow fiber membrane mainly composed of (PVDF) was used. As the separation membrane element, the form shown in FIG. 4 of WO2007 / 097260 was adopted. A continuous fermentation test was conducted in the same manner as in Example 6 except that the MI5 medium for Example 7 was used. As a result, the continuous fermentation for 210 hours in Comparative Example 7 was continued for 330 hours in Example 7 (FIG. 7), and the filterability of the membrane was improved by adding INH to the fermentation medium. Continuous fermentation was possible, and cadaverine productivity was improved (Table 3).

[実施例8、比較例8]TR−CAD2株を用いた化学品の連続生産
実施例5で使用した多孔性膜の代わりに、分離膜としてWO2007/097260の参考例13に従って作製したポリフッ化ビニリデン(PVDF)を主成分とする中空糸膜を用いた。分離膜エレメントとしてはWO2007/097260の図4に示される形態を採用した。また実施例8のためのET5培地を用いた他は、実施例5と同様にして、連続発酵試験を行った。その結果、比較例8の220時間の連続発酵に対し、実施例7では340時間の連続発酵となり(図8)、発酵培地にエタムブトールを添加することによって膜のろ過性が改善されることにより長時間連続発酵が可能となり、カダベリンの生産性が向上した(表3)。
[Example 8, Comparative Example 8] Continuous production of chemicals using TR-CAD2 strain Polyvinylidene fluoride prepared according to Reference Example 13 of WO2007 / 097260 as a separation membrane instead of the porous membrane used in Example 5 A hollow fiber membrane mainly composed of (PVDF) was used. As the separation membrane element, the form shown in FIG. 4 of WO2007 / 097260 was adopted. A continuous fermentation test was conducted in the same manner as in Example 5 except that the ET5 medium for Example 8 was used. As a result, the continuous fermentation for 220 hours in Comparative Example 8 was continued for 340 hours in Example 7 (FIG. 8), and the filterability of the membrane was improved by adding ethambutol to the fermentation medium. Continuous fermentation was possible, and cadaverine productivity was improved (Table 3).

Figure 0005796282
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Claims (7)

化学品を生産する能力を有するコリネ型細菌をミコール酸合成抑制剤または細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤を含む発酵培地で培養し、得られた発酵培養液を分離膜として平均細孔径が0.01μm以上1μm未満の細孔を有する多孔性膜を用いて濾過処理し、濾液から生産物を回収することを特徴とする、化学品の製造方法。 Coryneform bacteria that have the ability to produce chemicals are cultured in a fermentation medium containing a mycolic acid synthesis inhibitor or a drug that suppresses mycolic acid adhesion to the cell wall, and the average pore size is determined using the resulting fermentation broth as a separation membrane. A method for producing a chemical product, characterized by performing filtration using a porous membrane having pores of 0.01 μm or more and less than 1 μm and recovering a product from the filtrate. 前記ミコール酸合成抑制剤または細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤がイソニコチン酸ヒドラジド(INH)またはエタンブトールである、請求項1に記載の化学品の製造方法。 The method for producing a chemical product according to claim 1, wherein the mycolic acid synthesis inhibitor or the drug that suppresses mycolic acid adhesion to a cell wall is isonicotinic acid hydrazide (INH) or ethambutol. 前記発酵培地中のミコール酸合成抑制剤または細胞壁へのミコール酸付着を抑制する薬剤の含有量が0.1〜20g/Lであることを特徴とする、請求項1または2に記載の化学品の製造方法。 The chemical product according to claim 1 or 2 , wherein the content of the mycolic acid synthesis inhibitor in the fermentation medium or the drug that suppresses mycolic acid adhesion to the cell wall is 0.1 to 20 g / L. Manufacturing method. 前記コリネ型細菌の培養が、前記濾過処理の未濾過液を前記発酵培養液に保持または還流し、かつ、前記発酵培地を連続的に添加する連続発酵培養であることを特徴とする、請求項1〜のいずれかに記載の化学品の製造方法。 The culture of the coryneform bacterium is a continuous fermentation culture in which the unfiltered liquid of the filtration treatment is retained or refluxed in the fermentation culture liquid and the fermentation medium is continuously added. The manufacturing method of the chemical in any one of 1-3 . 前記コリネ型細菌がコリネバクテリウム属またはブレビバクテリウム属である、請求項1〜のいずれかに記載の化学品の製造方法。 The method for producing a chemical product according to any one of claims 1 to 4 , wherein the coryneform bacterium is a genus Corynebacterium or Brevibacterium. 前記化学品がアミノ酸またはポリアミンである、請求項1〜のいずれかに記載の化学品の製造方法。 The method for producing a chemical product according to any one of claims 1 to 5 , wherein the chemical product is an amino acid or a polyamine. 前記化学品がL−リジンまたはカダベリンである、請求項1〜のいずれかに記載の化学品の製造方法。 The chemical is a L- lysine or cadaverine, chemical manufacturing method according to any one of claims 1-6.
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