JPS5963190A - 固定化微生物によるイタコン酸の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はゲル状担体に固定したイタコン酸生成能を有す
る微生物を糖液と接触反応させイタコン酸を製造する方
法に関する。詳しくは、あらかじめ培養して得られたア
スパラクラス属のイタコン酸生成能を有する菌株の菌体
または胞子を、ｆ？ポリアクリルアミドカツノξアー・
カラギーナン、アルギン酸などゲル担体に包括固定化し
、該固定化微生物を糖類と接触させる方法である。この
方法では、いわゆる発酵法の如く複雑な副生物は非′勘
に少なく、精製に容易な状態で工程か管理できる。

近年、固定化微生物を用い有用な物質を生成させる方法
か試みられ、たとえば酵母を使ったエタノールをグルコ
ースから製造する方法はその代表例としてあげられる。

一方、複雑な生体反応を用い副生物を生成させずに目的
の生成物を得ることはなかなかむずかしいことである。

従来、アス・ξラジラス属の菌体を固定化し、この生体
反応を利用し、イタコン酸を生成させる試みは全くなく
本発明をもって最初とする。

本発明者′等は一般にイタコン酸発酵生産にもちいられ
るアスノξラジラス・テリウス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕ
ｓｔｅｒｒｅｕｓ）の培養菌体または胞子をポリアク１
）ルアミ′ド、カツノξアー・カラギーナンあるｌ／Ｘ
はアルギン酸カルシウムの各梗ゲルＧこ固定化し、コレ
ラ球状またはブロック状に成型させ、この成型物を固体
触媒として通気円筒型反応器をもちし・、基質としてグ
ルコースまたはシュクロースを使用し、空気または酸素
を通気しながら反応させることよりイタコン酸が得られ
ることを見出した。本発明（まかかる新規な生物工学的
知見により構成される。

本発明において、イタコン酸生成能を有する微生物とし
てはアスノξラジラス属番こ属する菌株、秒１えはアス
・ξテリウス・テリウス、アスノξラジラス・イタコニ
ツクス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｅ　１ｔａｃｏｎｉ、ｃ
ｕｓ　）又はそれ等の誘導菌が適当である。

基質としては菌株により資化される炭素源力ζ）月いら
れ、例えはグルコース、フラクトース又Ｃまシュクロー
ス等の軸傾又はそれ等の２種以上の混合物が適当である
。

これらの培養条件は一般に知られるイタコン酸発酵の場
合に、それぞれの菌種に適したものに準ずれば良い。た
とえばアスノξラジラス・テリウスの場合は、１０％グ
ルコース、０．２７％燐酸第１アンモニウム、０６０％
硝酸アンモニウム、０２０％値酸マグネシウム、０．１
０％コーン・スチーゾ・リカー（Ｃ，Ｓ、Ｌ　）を基本
とした培地に、ｐｆ４５０でろ０°Ｃの通気条件で深部
培養する。培地には心安に応じ、イタコン酸生成に関与
する栄養源を加える。これら微生物は集菌、洗滌して次
の包括固定化に供されるが、培養方法は単なる例示であ
って、何んら本発明を制限するものではない０また糸状
菌の場合は固体培養により形成される胞子を集め、これ
を上記深部培養菌体と同様に本発明に供しうろことは勿
論である。

上記イタコン酸生成能を有する微生物の包括固定化は佃
常公知の微生物菌体の固定化法によって行なうことかで
きるが、とりわけ、次に示すゲル化方法を採用すると効
果的である。

１）ポリアクリルアミドを固定化剤とする場合菌体また
は胞子を生理食塩水に懸濁したものにアクリルアミドモ
ノマー、Ｎ、Ｎ　　−メチレンビスアクリルアミド、ベ
ーター（β）ジメチルアミノ　プロピオニトリルおよび
過硫Ｈカリウムを加え室温に放置してゲル化させる０ ２）カラギーナンのゲル化方法 上記同様の菌体または胞子を４％カッ・ξアー・カラギ
ーナンと共に加温し、スラリーとしたものを注射器より
２％塩化カリウム７佼に滴下、球状に成型ゲル化する。

６）アルギン酸のゲル化方法 アクリルアミドゲル化方法で記したと同様にして得た菌
体か、胞子の懸濁故に２％になるようアルギン酸ナトリ
ウムを加え、６０°Ｃに加温、スラリー化したものを注
射器により、０，１モル塩化カルシウム浴数中に滴下凝
固させ球状ゲル化する。

以上に挙げたゲル化法も、単なる例示であり、ゲル化基
剤として、このほか、コラーゲン、セルロースサクシネ
ート、カゼインサクシネート、メチルアクリレート、メ
タアクリル酸共重合体なとでも充分本発明の効果は得ら
れる。

本発明でのイタコン酸の製造は、回分式によっても、ま
たカラムをもちいる連続接触反ｒｒａ；によっても実施
できる。即ち、固定化菌体または固定化胞子を、反応に
適したｐＨに調整した緩衝故に懸濁し、これを円筒型流
動層カラムに充填し、これに例えはグルコース、稠密な
との発酵用能−な砧を１％〜２０％濃度添加し、カラム
の下からガラスフィルターなどを通して通気する。通気
は余り強いと反応効率が塊化する傾向にあるので、固定
化微生物層が宗り乱れないように努める。反応湿度は供
試する菌株により多少異なる〃・６θ’Ｃ（”Ｉ近か良
い。反応液は２４時間毎に、新しい溶液と交換し、反応
を継続する。

また連続法による場合、固定化微生物を充填したカラム
に糖類を含む基質孜をペリスタポンプなどで連続的に送
り込み、反応カラムの他方から注入速度と同じ割合で反
応液を流出する。カラムは必要に応じ温度調節をおこな
い、反応を至適条件に保つことにより良い結果を得るこ
とができる。

以下に実施例をもって本発明の実態を示すか、固定化微
生物のイタコン酸生成能は反応生成したイタコン酸量か
ら求めた。

実施例１ 麦汁寒天に保存してあったアスパラノラス・テリウスＩ
Ｆ（Ｊ−６１２６の胞子をｐｔ−＋　５．０の１０％グ
ルコース、０２７％ＮＨＨＰリ　、０．３０％ｌ’Ｊ）
１４Ｍ）３゜４　２　　４ ０２０％ｌＸＡｇ５ｏ　　−７Ｈ２０、０，１０％Ｃ，
Ｓ、　１．　　の組成よりなる水ｆ４液１０Ｄ７ｎｌを
入れた５ｏｏｄ坂ロフラスコにて振盪培養し、イタコン
酸生成活性か高い７２時間後の培養液より菌体を分離し
、水にて洗滌する。該洗滌菌体１０ｇを０９％食塩水６
２艷に懸濁したものにアクリルアミドモノマー６９、Ｎ
、Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド０．３２９を溶解
混合し、さらに５％β−ツメチルアミノプロピオニトリ
ル４−を加え、さらに２５％過硫酸カリウム（Ｋ２Ｓ２
０８）４−をよく混合し、２５°Ｃ１５分間放置し固定
化アスノξラジラス菌体を得る。

調製されたゲルを４　ｍｍ　−ｊ５　ｍｍ　　のブロッ
クに切槽 断したものを通気攪リカラムで通気攪拌させながら、グ
ルコース６．６％、ＮＨ４Ｉ〜０３０．３［１％、ｌｌ
Ａｇ５０４・７Ｈ２００，２０％の反応液中で６０″Ｃ
で反応せしめ、２４時間毎に５回反応液を交換した。

各々２４時間反応液で、１２５０　ｍｇ／ｄｌのイタフ
ン酸溶液を得た。反応液中には、精製に支障をきたす他
の有機酸の副生はみられなかった。

出願人　　磐田化学工業株式会社 代理人　　豊　１）善　雄

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ゲル状担体に固定したイタコン酸生成能を有する微
   生物を糖液と接触反応させることを特徴とする固定化微
   生物によるイタコン酸の製造法０２）微生物としてアス
   パラクラス（Ａｓｐθｒｇｉｌｌｕｓ）属に属するイタ
   コン酸生成能を有する菌株をもちいる特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ６）ポリアクリルアミド、カッノξアー・カラギーナン
   およびアルギン酸より選ばれる担体をもちい特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ４）糖液としてグルコース、フラクトース又はシュクロ
   ースから選ばれた１棟又は２種以上をもちいる特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 ５）糖液を連続的または間欠的に補給しながら固定化微
   生物とを接触反応させる特許請求の範囲第１項または第
   ４項記載の方法。