JP3081901B2 - γ−ポリグルタミン酸の製造法 - Google Patents
γ−ポリグルタミン酸の製造法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、食品、化粧品、医薬等
の分野で、増粘剤、バインダー、保湿剤、担体、徐放性
材料等に利用が期待されるγ−ポリグルタミン酸の、ビ
オチン要求性株のバチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属微生
物を用いた発酵による製造法に関する。
の分野で、増粘剤、バインダー、保湿剤、担体、徐放性
材料等に利用が期待されるγ−ポリグルタミン酸の、ビ
オチン要求性株のバチルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属微生
物を用いた発酵による製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微生物を用いたγ−ポリグルタミン酸の
製造法として、特公昭４３−２４４７２号公報に記載の
方法等が知られている。
製造法として、特公昭４３−２４４７２号公報に記載の
方法等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ビオチン要求性株のバ
チルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属微生物を培養してγ−ポ
リグルタミン酸を製造する方法に関して、ビオチンの他
にグルタミン酸およびグルコースが必須因子であるとい
う報告がある［日本農芸化学会誌，３６巻，１０００頁
（１９６２）等］。しかし、発酵液中のγ−ポリグルタ
ミン酸の蓄積量が少ないこと（数ｇ／ｌ）、さらにレバ
ン（フルクトースの重合体）を生成する等の問題点があ
った。
チルス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）属微生物を培養してγ−ポ
リグルタミン酸を製造する方法に関して、ビオチンの他
にグルタミン酸およびグルコースが必須因子であるとい
う報告がある［日本農芸化学会誌，３６巻，１０００頁
（１９６２）等］。しかし、発酵液中のγ−ポリグルタ
ミン酸の蓄積量が少ないこと（数ｇ／ｌ）、さらにレバ
ン（フルクトースの重合体）を生成する等の問題点があ
った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ビオチン
要求性株のバチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）微生物を培
養してγ−ポリグルタミン酸を発酵生産する際に、培地
中にグルタミン酸、クエン酸および硫酸アンモニウムを
含有させることによって、レバンの生成を抑え、高収率
でγ−ポリグルタミン酸を生産できることを見いだし
た。以下に本発明を詳細に説明する。なお、以下で示さ
れる％は、ｗｔ／ｖ％のことである。
要求性株のバチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）微生物を培
養してγ−ポリグルタミン酸を発酵生産する際に、培地
中にグルタミン酸、クエン酸および硫酸アンモニウムを
含有させることによって、レバンの生成を抑え、高収率
でγ−ポリグルタミン酸を生産できることを見いだし
た。以下に本発明を詳細に説明する。なお、以下で示さ
れる％は、ｗｔ／ｖ％のことである。
【０００５】本発明に使用できる微生物は、ビオチン要
求性のバチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）微生物でγ−ポ
リグルタミン酸を発酵液中に蓄積する菌株であればいず
れも使用可能である。代表的なものとしてバチルス・ズ
ブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）が挙げ
られ、その具体例としてＩＦＯ３００９株、同３０１３
株、同３３３５株、同３３３６株、同３９３６株、同１
３１６９株、ＡＴＣＣ１５２４５株等が挙げられるがこ
れらに限定されない。
求性のバチルス属（Ｂａｃｉｌｌｕｓ）微生物でγ−ポ
リグルタミン酸を発酵液中に蓄積する菌株であればいず
れも使用可能である。代表的なものとしてバチルス・ズ
ブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）が挙げ
られ、その具体例としてＩＦＯ３００９株、同３０１３
株、同３３３５株、同３３３６株、同３９３６株、同１
３１６９株、ＡＴＣＣ１５２４５株等が挙げられるがこ
れらに限定されない。
【０００６】本発明に使用するグルタミン酸の含有量
は、好ましくは１〜１０％、更に好ましくは２〜５％で
ある。含有量が少ないと、γ−ポリグルタミン酸の生産
量が少なかったり、あるいは全く生産しない。また、含
有量が多いと菌が増殖しない場合があり、増殖しても発
酵液中に多量のグルタミン酸が残存し効率が良くない。
用いられるグルタミン酸は、アルカリ金属塩（例えば、
ナトリウム塩）の形でも差し支えない。
は、好ましくは１〜１０％、更に好ましくは２〜５％で
ある。含有量が少ないと、γ−ポリグルタミン酸の生産
量が少なかったり、あるいは全く生産しない。また、含
有量が多いと菌が増殖しない場合があり、増殖しても発
酵液中に多量のグルタミン酸が残存し効率が良くない。
用いられるグルタミン酸は、アルカリ金属塩（例えば、
ナトリウム塩）の形でも差し支えない。
【０００７】本発明に使用するクエン酸の含有量は、好
ましくは１〜１０％、更に好ましくは２〜５％である。
含有量が少ないと、γ−ポリグルタミン酸の生産量が少
ないばかりでなく、レバンの生成比率が高くなる。ま
た、含有量が多いと菌が増殖しない場合があり、増殖し
ても発酵液中に多量のクエン酸が残存し効率が良くな
い。用いられるクエン酸は、アルカリ金属塩（例えば、
ナトリウム塩）の形でも差し支えない。
ましくは１〜１０％、更に好ましくは２〜５％である。
含有量が少ないと、γ−ポリグルタミン酸の生産量が少
ないばかりでなく、レバンの生成比率が高くなる。ま
た、含有量が多いと菌が増殖しない場合があり、増殖し
ても発酵液中に多量のクエン酸が残存し効率が良くな
い。用いられるクエン酸は、アルカリ金属塩（例えば、
ナトリウム塩）の形でも差し支えない。
【０００８】本発明に使用する硫酸アンモニウムの含有
量は、好ましくは０．１〜２％、更に好ましくは０．２
〜１％である。硫酸アンモニウムを含有させなくともγ
−ポリグルタミン酸を生産するが、少量であり、レバン
の生成比率が高い。含有量が多いと、菌が増殖せずγ−
ポリグルタミン酸を生産しない。
量は、好ましくは０．１〜２％、更に好ましくは０．２
〜１％である。硫酸アンモニウムを含有させなくともγ
−ポリグルタミン酸を生産するが、少量であり、レバン
の生成比率が高い。含有量が多いと、菌が増殖せずγ−
ポリグルタミン酸を生産しない。
【０００９】本発明に使用する培地には、上記のグルタ
ミン酸、クエン酸、硫酸アンモニウムの他に、適量のビ
オチンおよび無機物が用いられる。無機物としてはリン
酸イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネ
シウムイオン、カルシウムイオン、鉄イオン、マンガン
イオン等が挙げられ、これらは０．００１〜１％の範囲
で含有される。
ミン酸、クエン酸、硫酸アンモニウムの他に、適量のビ
オチンおよび無機物が用いられる。無機物としてはリン
酸イオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネ
シウムイオン、カルシウムイオン、鉄イオン、マンガン
イオン等が挙げられ、これらは０．００１〜１％の範囲
で含有される。
【００１０】培養は、好気的条件下で、振とう培養、攪
拌培養などで行う。培養温度は、２５〜４５℃が好まし
く、３０〜４０℃が更に好ましい。培養液は中性付近が
好ましく、ｐＨ６〜８が適当である。ｐＨの調整には、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩酸、硫酸などを
用いて行う。通常、１〜５日間の培養でγ−ポリグルタ
ミン酸は発酵液中に蓄積される。
拌培養などで行う。培養温度は、２５〜４５℃が好まし
く、３０〜４０℃が更に好ましい。培養液は中性付近が
好ましく、ｐＨ６〜８が適当である。ｐＨの調整には、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩酸、硫酸などを
用いて行う。通常、１〜５日間の培養でγ−ポリグルタ
ミン酸は発酵液中に蓄積される。
【００１１】上記発酵液からのγ−ポリグルタミン酸の
単離は、公知の方法により行うことができる。すなわ
ち、遠心沈降、自然沈降、微細孔を有するフィルター濾
過等により菌体を除去した後、３〜４倍容のエタノー
ル、メタノール、アセトン等の親水性有機溶媒を添加し
て得た沈澱物を水に溶解し不溶物を除去し、低分子化合
物を透析、限外濾過等により除去して単離する方法や、
菌体を除去した発酵液をｐＨ６．５付近に調整し、飽和
硫酸銅水溶液を添加して沈澱させる方法により行うこと
ができる。
単離は、公知の方法により行うことができる。すなわ
ち、遠心沈降、自然沈降、微細孔を有するフィルター濾
過等により菌体を除去した後、３〜４倍容のエタノー
ル、メタノール、アセトン等の親水性有機溶媒を添加し
て得た沈澱物を水に溶解し不溶物を除去し、低分子化合
物を透析、限外濾過等により除去して単離する方法や、
菌体を除去した発酵液をｐＨ６．５付近に調整し、飽和
硫酸銅水溶液を添加して沈澱させる方法により行うこと
ができる。
【００１２】
【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。
する。
【００１３】実施例１ グルタミン酸３ｇ、クエン酸２ｇ、硫酸アンモニウム
０．５ｇ、ＫＨ2 ＰＯ4０．１ｇ、Ｎａ2 ＨＰＯ4 ・１
２Ｈ2 Ｏ０．１ｇ、ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ０．０５ｇ、
ＭｎＳＯ4 ・ｎＨ2 Ｏ０．００２ｇ、ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ
2 Ｏ０．００５ｇ、ビオチン５０μｇを蒸留水に溶かし
たｐＨ７．５（水酸化ナトリウムで調整）の培地１００
mlを調製し、５００ml坂口フラスコに入れ、１２１℃、
１５分間蒸気殺菌後、バチルス・ズブチリスＩＦＯ３３
３５株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）を接種
し、３７℃、７２時間、１２０回／分で好気的振とう培
養を行った。
０．５ｇ、ＫＨ2 ＰＯ4０．１ｇ、Ｎａ2 ＨＰＯ4 ・１
２Ｈ2 Ｏ０．１ｇ、ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ０．０５ｇ、
ＭｎＳＯ4 ・ｎＨ2 Ｏ０．００２ｇ、ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ
2 Ｏ０．００５ｇ、ビオチン５０μｇを蒸留水に溶かし
たｐＨ７．５（水酸化ナトリウムで調整）の培地１００
mlを調製し、５００ml坂口フラスコに入れ、１２１℃、
１５分間蒸気殺菌後、バチルス・ズブチリスＩＦＯ３３
３５株（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）を接種
し、３７℃、７２時間、１２０回／分で好気的振とう培
養を行った。
【００１４】発酵液を遠心沈降によって除菌した後、４
倍容のメタノールを加え、生じた沈澱物を回収した。こ
の沈澱物を蒸留水１００mlに溶解し、不溶物を遠心分離
によって除いた後、透析を行い、凍結乾燥してγ−ポリ
グルタミン酸の白色粉末１．０６ｇを得た。また、ゲル
濾過クロマトグラフィーにより、分子量は約１１０万、
γ−ポリグルタミン酸／レバン比は９９／１（示差屈折
計で検出したピーク面積より算出した）であった。
倍容のメタノールを加え、生じた沈澱物を回収した。こ
の沈澱物を蒸留水１００mlに溶解し、不溶物を遠心分離
によって除いた後、透析を行い、凍結乾燥してγ−ポリ
グルタミン酸の白色粉末１．０６ｇを得た。また、ゲル
濾過クロマトグラフィーにより、分子量は約１１０万、
γ−ポリグルタミン酸／レバン比は９９／１（示差屈折
計で検出したピーク面積より算出した）であった。
【００１５】実施例２ グルタミン酸量を５ｇとしたこと以外は実施例１と同様
に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末０．８
０ｇを得た。分子量は約８０万、γ−ポリグルタミン酸
／レバン比は９９／１であった。
に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末０．８
０ｇを得た。分子量は約８０万、γ−ポリグルタミン酸
／レバン比は９９／１であった。
【００１６】実施例３ グルタミン酸量を２ｇとしたこと以外は実施例１と同様
に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末０．７
８ｇを得た。分子量は約１０５万、γ−ポリグルタミン
酸／レバン比は９９／１であった。
に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末０．７
８ｇを得た。分子量は約１０５万、γ−ポリグルタミン
酸／レバン比は９９／１であった。
【００１７】実施例４ クエン酸量を５ｇとしたこと以外は実施例１と同様に培
養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末０．７５ｇ
を得た。分子量は約１５０万、γ−ポリグルタミン酸／
レバン比は９９／１であった。
養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末０．７５ｇ
を得た。分子量は約１５０万、γ−ポリグルタミン酸／
レバン比は９９／１であった。
【００１８】実施例５ 硫酸アンモニウム量を０．２ｇとしたこと以外は実施例
１と同様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉
末０．８０ｇを得た。分子量は約３０万、γ−ポリグル
タミン酸／レバン比は９４／６であった。
１と同様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉
末０．８０ｇを得た。分子量は約３０万、γ−ポリグル
タミン酸／レバン比は９４／６であった。
【００１９】実施例６ 硫酸アンモニウム量を１ｇとしたこと以外は実施例１と
同様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末
１．１２ｇを得た。分子量は約２００万、γ−ポリグル
タミン酸／レバン比は１００／０であった。
同様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末
１．１２ｇを得た。分子量は約２００万、γ−ポリグル
タミン酸／レバン比は１００／０であった。
【００２０】実施例７ バチルス・ズブチリスＩＦＯ３３３５株（Ｂａｃｉｌｌ
ｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）の代わりにバチルス・ズブチ
リスＩＦＯ１３１６９株を用いたこと以外は実施例１と
同様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末
１．０３ｇを得た。分子量は約１２０万、γ−ポリグル
タミン酸／レバン比は９７／３であった。
ｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）の代わりにバチルス・ズブチ
リスＩＦＯ１３１６９株を用いたこと以外は実施例１と
同様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末
１．０３ｇを得た。分子量は約１２０万、γ−ポリグル
タミン酸／レバン比は９７／３であった。
【００２１】比較例１ グルタミン酸３ｇ、硫酸アンモニウム０．５ｇ、ＫＨ2
ＰＯ4 ０．１ｇ、Ｎａ 2 ＨＰＯ4 ・１２Ｈ2 Ｏ０．１
ｇ、ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ０．０５ｇ、ＭｎＳＯ 4 ・ｎ
Ｈ2 Ｏ０．００２ｇ、ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ０．００５
ｇ、ビオチン５０μｇを蒸留水に溶かしたｐＨ７．５
（水酸化ナトリウムで調整）の溶液５０mlを調製し、５
００ml坂口フラスコに入れ、１２１℃、１５分間蒸気殺
菌を行った。さらにグルコース２ｇを蒸留水に溶かした
ｐＨ７．５（水酸化ナトリウムで調整）の液５０mlを調
製し、ろ過滅菌を行ない、前記溶液に加え培地とした。
以下は実施例１と同様に培養を行い、γ−ポリグルタミ
ン酸の白色粉末０．１５ｇを得た。分子量は約１４０
万、ポリグルタミン酸／レバン比は７７／２３であっ
た。
ＰＯ4 ０．１ｇ、Ｎａ 2 ＨＰＯ4 ・１２Ｈ2 Ｏ０．１
ｇ、ＭｇＳＯ4 ・７Ｈ2 Ｏ０．０５ｇ、ＭｎＳＯ 4 ・ｎ
Ｈ2 Ｏ０．００２ｇ、ＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ０．００５
ｇ、ビオチン５０μｇを蒸留水に溶かしたｐＨ７．５
（水酸化ナトリウムで調整）の溶液５０mlを調製し、５
００ml坂口フラスコに入れ、１２１℃、１５分間蒸気殺
菌を行った。さらにグルコース２ｇを蒸留水に溶かした
ｐＨ７．５（水酸化ナトリウムで調整）の液５０mlを調
製し、ろ過滅菌を行ない、前記溶液に加え培地とした。
以下は実施例１と同様に培養を行い、γ−ポリグルタミ
ン酸の白色粉末０．１５ｇを得た。分子量は約１４０
万、ポリグルタミン酸／レバン比は７７／２３であっ
た。
【００２２】比較例２ グルタミン酸を添加しないこと以外は実施例１と同様に
培養を行ったが、γ−ポリグルタミン酸は得られなかっ
た。
培養を行ったが、γ−ポリグルタミン酸は得られなかっ
た。
【００２３】比較例３ クエン酸を添加しないこと以外は実施例１と同様に培養
を行ったが、γ−ポリグルタミン酸は得られなかった。
を行ったが、γ−ポリグルタミン酸は得られなかった。
【００２４】比較例４ 硫酸アンモニウムを添加しないこと以外は実施例１と同
様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末０．
０９ｇを得た。分子量は約１０万、γ−ポリグルタミン
酸／レバン比は７６／２４であった。
様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末０．
０９ｇを得た。分子量は約１０万、γ−ポリグルタミン
酸／レバン比は７６／２４であった。
【００２５】比較例５ バチルス・ズプチリスＩＦＯ３３３５株（Ｂａｃｉｌｌ
ｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）の代わりにバチルス・ズブチ
リスＩＦＯ１３１６９株を用いたこと以外は比較例１と
同様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末
０．１０ｇを得た。分子量は約１１０万、γ−ポリグル
タミン酸／レバン比は８１／１９であった。
ｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ）の代わりにバチルス・ズブチ
リスＩＦＯ１３１６９株を用いたこと以外は比較例１と
同様に培養を行い、γ−ポリグルタミン酸の白色粉末
０．１０ｇを得た。分子量は約１１０万、γ−ポリグル
タミン酸／レバン比は８１／１９であった。
【００２６】
【発明の効果】実施例から明らかなように、本発明の製
造法により、γ−ポリグルタミン酸の収率が向上し、さ
らにレバンの副生を大幅に抑制できた。
造法により、γ−ポリグルタミン酸の収率が向上し、さ
らにレバンの副生を大幅に抑制できた。
Claims (2)
- 【請求項１】 ビオチン要求性株のバチルス（Ｂａｃｉ
ｌｌｕｓ）属微生物を培地に接種し、好気的培養を行
い、γ−ポリグルタミン酸を発酵生産する方法におい
て、該培地が、グルタミン酸、クエン酸および硫酸アン
モニウムを含有していることを特徴とするγ−ポリグル
タミン酸の製造法。 - 【請求項２】 グルタミン酸、クエン酸および硫酸アン
モニウムの培地中の含有量がそれぞれ１〜１０ｗｔ／ｖ
％、１〜１０ｗｔ／ｖ％および０．１〜２ｗｔ／ｖ％で
あることを特徴とする請求項１記載のγ−ポリグルタミ
ン酸の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28306991A JP3081901B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | γ−ポリグルタミン酸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28306991A JP3081901B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | γ−ポリグルタミン酸の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05304977A JPH05304977A (ja) | 1993-11-19 |
| JP3081901B2 true JP3081901B2 (ja) | 2000-08-28 |
Family
ID=17660805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28306991A Expired - Lifetime JP3081901B2 (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | γ−ポリグルタミン酸の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3081901B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009038194A1 (ja) | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Kao Corporation | 組換え微生物及びポリ－ガンマ－グルタミン酸の製造方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656721B1 (en) * | 2000-08-08 | 2003-12-02 | Roche Vitamins, Inc. | Polynucleotide portions of the biotin operon from B. subtilis for use in enhanced fermentation |
| EP1685845A4 (en) * | 2003-11-19 | 2009-02-11 | Meiji Seika Kaisha | SIALOGOGY AND COMPOSITION CONTAINING THE SAME, ORAL COMPOSITION AND FOOD COMPOSITION |
| CN103820508A (zh) * | 2014-01-27 | 2014-05-28 | 广东省微生物研究所 | 稀土元素在地衣芽孢杆菌发酵产生γ-聚谷氨酸中的应用 |
| CN110117625A (zh) * | 2019-05-15 | 2019-08-13 | 烟台东方蛋白科技有限公司 | 一种利用粉丝加工工艺废水发酵生产聚谷氨酸的工艺 |
| CN113912464A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-11 | 五家渠慧尔生物科技有限公司 | 一种聚谷氨酸颗粒的制备方法及应用 |
| CN117186395B (zh) * | 2023-09-13 | 2024-07-23 | 南京轩凯生物科技股份有限公司 | 一种聚谷氨酸钙的制备方法及其应用 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP28306991A patent/JP3081901B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009038194A1 (ja) | 2007-09-20 | 2009-03-26 | Kao Corporation | 組換え微生物及びポリ－ガンマ－グルタミン酸の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05304977A (ja) | 1993-11-19 |
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