JPS6274282A - 偏性嫌気性細菌の培養方法 - 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】 し産業上の利用分野〕 本発明は、偏性嫌気性細菌の培養方法に関するものであ
る。詳しくは、ゲル化した天然多糖類と液体培地を混在
させ、液体培地中で微生物を培養し、迅速かつ高濃度に
偏性嫌気性細菌を培養する方法に関するものである。

〔従来の技術及び問題点〕

偏性嫌気性細菌は、酸素の存在下で生育出来ないため、
無酸素環境（嫌気的条件）の下で全ての培養操作を行わ
なければならない。このことに起因する培養の困難さに
加え、一般的に偏性嫌気性細菌は、好気性菌等、他の微
生物に比べ増殖速度、最大菌体濃度とも低いことが多く
、高濃度の偏性嫌気性細菌菌体を得ることは、しばしば
困難である。このため偏性嫌気性細菌は、好気性菌等、
他の微生物に比べ、生化学、生理学等の基礎分野及び醗
酵工学等の応用分野ともに研究が立ち遅れているのが現
状である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、偏性嫌気性細菌などの微生物の高濃度培
養に関する一連の研究を行ってきた。

この結果、天然多零唐類ゲルを液体培地に接触させ、液
体培地中で微生物を増殖させることにより、増殖速度や
最大菌体収量の向上に効果のあることを見出し、これに
基づき本発明を完成させるに至った。すなわち本発明は
、寒天、ガラギーナン、アルギン酸などに代表されるゲ
ル形成性の天然多糖類をゲル化し、通常用いられる液体
培地と接触させつつ、液体培地中で偏性嫌気性細菌を培
養する偏性嫌気性細菌の新規な培養方法を提供するもの
である。

本発明において使用する偏性嫌気性細菌とは、無酸素条
件下で生育するいわゆる嫌気性細菌のうち、酸素の存在
下では生育できない細菌類を示し、たとえば、クロスト
リデュウム（Ｃ１ｏｓｔ−ｒｉｄｉｕｍ）属、ユウバク
テリウム（Ｅ（１１）３Ｃｔｅｒｉｕｍ）属、アセトバ
クテリウム（Ａｃｅ　ｔｏｂａｃ　ｔｅｒ　ｉｕｍ）属
、セレノモナス（Ｓｅｌｅｎｏｍｏｎｕｓ）属、ブチリ
バクテリウム（Ｂｕｔｙｒｉｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属な
どに属する細菌類や、メタン細菌、硫酸還元細菌、大部
分の光合成細菌などがあげられる。

本発明において使用する天然多Ｐｉ類としては、寒天、
ガラギーナン、アルギン酸、ザンサンガム、ローカスト
ビーンガムなどゲル形成性を有する天然多糖類であれば
全て用いることができる。中でも、寒天、ガラギーナン
、アルギン酸が好ましい。これらの天然多糖類は、単一
で用いるほか、数種類を混合して用いることもできる。

本発明における天然多＋）Ｉｎゲルの形成法は、使用す
る天然多ｖＭＲの種類に応じ、それぞれに公知の方法を
用いればよく、例えば寒天では、適当濃度の寒天含有溶
液を加熱後、成金凝固することにより、又、アルギン酸
では、適当？農度のアルギン酸含有溶液をカルシウム塩
、鉄塩、アルミニウム塩などの２価あるいは、３価の金
属塩溶液に接触させることにより、ゲルを得ることがで
きる。さらに、ゲル中に培地成分や、その他の特定成分
を添加して使用することにより増殖速度や最大菌体収量
に対する効果を更に向上させることができる。ゲルの天
然多糖類濃度は、ゲル形成可能な最低濃度以上であれば
任意に選択でき、使用する天然多ＩＪ！ｉの種類によっ
て適切な濃度を選べばよい。ゲルと液体培地の体積比は
、任意に選択できるが、通常は液体培地に対しゲル体積
を１〜５倍とするのが好ましい。ゲルの形状は任意であ
り、培養器底部にゲル層を形成し、液体培地を積層させ
て培養する方法のほか球状、方形状等任意の形に成型し
たゲルを液体培地中に浮遊させて使用することもできる
。

本発明において使用する液体培地は、偏性嫌気性細菌が
生育する液体培地であればどのような培地でも使用でき
る。例えば、アセトバクテリウム（Ａｃｅｔｏｂａｃｔ
ｅｒｉｕｍ）属、ユウハクテリウム（Ｅｕｂａｃ　ｔｅ
ｒ　ｉｕｍ）属、プチリバクリウム（Ｂｕｔｙｒｉ−ｂ
ａｃｔｅｒｉｕｍ）属などに属する細菌類では、公知の
培地、エム、ブラウン（Ｍ、Ｂｒａｕｎ）　　らによる
アーカイフ′スオフ゛マイクロバイオロジー（Ａｒｃｈ
ｉｖｅｓｏｆ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ）１２０Ｌ２
０１−２０４（１９７９）記載の培地等が使用される。

培養温度は、培養する細菌が生育できる温度であればど
のような温度でもよいが、それぞれの細菌の生育至適温
度を使用することが好ましい、培養は、無酸素条件下で
行わなければならないが、その他の条件については任意
であり、培養する細菌の種類に応し、各々の生育に好適
の条件で、静置、撹拌、ガス通気、振とう等の方法で培
養でき、連続培養を行うことも可能である。

なお、本発明は、ゲル中には菌体を存在させず、液体培
地中でのみ菌体を高濃度に増殖させる方法に関するもの
であり、ゲル中に菌体を包括する固定化法とは、目的・
方法とも異なるものである。

〔発明の効果〕

本発明を用いることにより、液体培地中の偏性嫌気性細
菌の増殖速度は、通常の液体培養の約１．２〜２．５倍
量に、又最大菌体収量は、通常の液体培養の約５〜１７
倍量に達し、非常に高濃度の偏性嫌気性細菌菌体を得る
ことができる。

〔実施例〕

以下に実施例によって本発明を説明するが、本発明はこ
れらの実施例に限定させるものではない。

実施例１ 第１表に示した“メタノール・Ｄ培地”に４ｇの寒天を
加えた溶液１００ｍ１を５００ｍ１フラスコに入れ、窒
素６７％、二酸化炭素３３％の雰囲気下で嫌気状態とし
、ブチルゴム栓で密封した後、１２０℃２０分間加圧滅
菌し、室温で放冷凝固させ培地成分を含む寒天ゲル層を
フラスコ底部に形成させた。これに嫌気化操作及び、滅
菌操作を別に行った“メタノール・Ｄ液体培地”１００
ｍ１をグローブボックス中で加え、寒天ゲル層の上に液
体培地を重層させた。これに予め“メタノール・Ｄ液体
培地°中で３日間前培養をおこなった、アセトバクテリ
ウム　ウツディ（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｒｕｍ　ｗｏ
ｏｄｉｉ）　ＤＳＭ１０３０．アセトバクテリウム　ウ
ツディ（Ａｃｅｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｗｏｏｄｉｉ）
　０５Ｍ２３９６＋ブチリバクテリウム　メチロトロフ
ィカム（ＢｕｔｙｒｉｂａｃｔｅｒｉｕＩＩＩｍｅｔｈ
ｙｌｏｔｒｏ−ｐｈｉｃｕｍ）八ＴＣＣ３３２６６、ユ
ウバクテリウム　リモウサム（Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ
　１ｉｍｏｓｕｍ）０５Ｍ２０５４３．クロストリデュ
ウム　フォルミコアセチカム（Ｃ１ｏｓｔ−ｒｉｄｉｕ
ｍ　ｆｏｒｍｉｃｏａｃｅｔｉｃｕ＋ｗ）０５Ｍ２０５
４３の４属４種５株の偏性嫌気性細菌株を約０．３〜ｌ
嫌気条件下で接種し３０℃、静置条件でそれぞれの培養
を開始した。なお、クロストリデュウム　フォルミコア
セチカムの培養培地は、メタノールに代わりフラクトー
ス１０ｇを添加して行った。また、対照実験として、寒
天ゲルを加えない液体培地のみによる培養を同じ条件で
同時に行った。

培養中の菌体濃度は、分光光度計を用い、６１０ｎｏ＋
の波長でＩＣＩ＋セルを用いた吸光度として測定した。

各菌株ごとの増殖速度及び最大菌体収量を第２表に示し
た。いずれの場合も増殖速度及び最大菌体収量とも、寒
天ゲルの存在によって通常の液体培養より明らかに高い
値が得られ、特にアセトバクテリウム　ウツディＤＳＭ
１０３０では、増殖速度で約２．２倍、最大菌体収量で
約５．２倍に達した。

第２表　培養結果 実施例２ アセトバクテリウム　ウツディＤＳＭ２３９６を用い、
ゲル化天然多糖類として寒天に代わり、ｋ−ガラギーナ
ンを用いる以外は、実施例１と同様に実施した結果、増
殖速度及び最大菌体収量は、ｋ−ガラギーナンゲルを含
む培地では、３．６５および１２．４となりそれぞれ通
常の液体培養の約１．９倍及び約６．７倍に達した。

実施例３ アセトバクテリウム　ウツディＤＳＭ２３９６を用い、
培地成分を加えない寒天ゲルを用いる以外は、実施例１
と同様に実施した結果、増殖速度及び最大菌体収量は、
寒天ゲルを含む培地では、３．２７及び４．０５となり
それぞれ通常の液体培養の約１．７倍及び２．２倍に達
した。

実施例４ アセトバクテリウム　ウツディＤＳＭ２３９６を用い、
培地成分を含む寒天ゲルと液体培地の体積比を５：１と
する以外は、実施例１と同様に実施した結果、増殖速度
及び最大菌体収量は、寒天ゲルを含む培地では、４．３
及び３０．９となりそれぞれ通常の液体培養の約２．３
倍及び約１６．６倍に達した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ゲル化させたゲル形成性天然多糖類に液体培地を接
   触させ、液体培地中で偏性嫌気性細菌を培養することを
   特徴とする偏性嫌気性細菌の培養方法。 ２　ゲル形成性天然多糖類が、寒天、ガラギーナン、ア
   ルギン酸のうらから選ばれた少なくとも一種である特許
   請求の範囲第１項に記載の偏性嫌気性細菌の培養方法。