JP4338080B2 - Method for producing iturin A and its homologs - Google Patents
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Description
本発明は、大豆あるいはその抽出物を窒素源として含む液体培地でバチルス属微生物を培養し、培養液中に高濃度のアイチュリンAおよびその同族体を蓄積させるアイチュリンAおよびその同族体の製造方法に関する。また、製造されたアイチュリンAおよびその同族体含有培養物、それを乾燥したアイチュリンAおよびその同族体含有固形物、それらの利用方法に関する。 The present invention relates to a method for producing iturin A and its homologues by culturing Bacillus microorganisms in a liquid medium containing soybean or an extract thereof as a nitrogen source and accumulating high concentrations of iturin A and its homologues in the culture medium. . The present invention also relates to the produced iturin A and its homolog-containing culture, iturin A dried from it and its homolog-containing solid, and methods for using them.
バチルス(Bacillus)属微生物、特にバチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)がアイチュリンAおよびその同族体を生産することが、従来より知られている(例えば、ベッソン(Besson)その他,「ジャーナル オブ アンチバイオチクス(Journal of Antibiotics)」,1978年,第31巻,p.284-288(非特許文献1)参照。)。 Bacillus (Bacillus) microorganism belonging to the genus, to be particularly Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) is to produce iturin A and its homologues, have been conventionally known (for example, Besson (Besson) Other, "Journal of the anti-bio tick scan (Journal of Antibiotics) ", 1978, Vol. 31, p.284-288 (Non-Patent Document 1)).
アイチュリンAおよびその同族体は、次に示す式1に記載の構造を有する化合物群のことを指し、真菌類、特に植物病原菌に対する抗菌作用を持つことから、優れた植物病害防除成分として注目されてきた。 Iturin A and its homologues refer to a group of compounds having the structure shown in the following formula 1, and have attracted attention as excellent plant disease control components because they have antibacterial activity against fungi, particularly plant pathogens. It was.
アイチュリンAおよびその同族体の製造方法としては、特開昭59-212416号公報(特許文献1)、特開平7-143897号公報(特許文献2)等がある。
As methods for producing iturin A and its homologues, there are JP-A-59-212416 (Patent Document 1), JP-A-7-143897 (Patent Document 2) and the like.
しかしながら、バチルス(Bacillus)属微生物が生産するアイチュリンAおよびその同族体の生産性は低く、アイチュリンAおよびその同族体もしくはこれらを含む培養物を工業的に利用するために十分な生産性が得られなかったため、多くの研究者によりアイチュリンAおよびその同族体生産性を向上させる努力がなされてきた。
畑田らは、バチルス・ズブチリスNo.NA−apb−1株を栄養培地で好気的に培養し、アイチュリンA系物質を製造する方法を開示している(特公昭63-20519号公報(特許文献3)参照。この中で窒素源としてペプトン、肉エキス、酵母エキス、カゼイン加水分解物、コーンスターチリカー、グルテンミール、無機窒素源が教示されており、ペプトン、肉エキス、酵母エキスを含む培地で同株を培養して得られた培養ろ液30LからアイチュリンA270mgが得られる。Sandrinらは、プロリンを窒素源とした合成培地で480mg/LのアイチュリンAおよびその同族体が得られることを開示している(「バイオテクノロジー・アンド・アプライド・バイオケミストリー(Biotechnology and Applied Biochemistry)」,1990年,第12巻,p.370-375(非特許文献2))。
However, the productivity of iturin A and its homologs produced by microorganisms belonging to the genus Bacillus is low, and sufficient productivity can be obtained for industrial use of iturin A and its homologs or cultures containing them. As a result, many researchers have made efforts to improve iturin A and its homologous productivity.
Hatada et al., Bacillus subtilis no. A method for producing an iturin A-based substance by aerobically cultivating NA-apb-1 strain in a nutrient medium (see Japanese Patent Publication No. 63-20519 (Patent Document 3)). Peptone, meat extract, yeast extract, casein hydrolyzate, cornstar chili car, gluten meal, inorganic nitrogen source is taught as a culture obtained by culturing the same strain in a medium containing peptone, meat extract, yeast extract 270 mg of iturin A is obtained from 30 L of filtrate, Sandrin et al., Disclose that 480 mg / L of iturin A and its homologs can be obtained in a synthetic medium using proline as a nitrogen source ("Biotechnology and Applied").・ Biotechnology and Applied Biochemistry ”, 1990, Vol. 12, p.370-375 (Non-Patent Document 2)).
Hbidらは、ペプトンを含む培地でアイチュリンAおよびその同族体収量1388mg/Lが達成される方法を開示している(「アプライド バイオケミストリー アンド バイオテクノロジー(Applied Biochemistry and Biotechnology)」,1996年,第57/58巻,p.571-579(非特許文献3)参照。)。Phaeらは、ペプトンを含む培地でアイチュリンAおよびその同族体収量620mg/Lが達成される方法を開示している(「ジャーナル・オブ・ファーメンテイション・アンド・バイオエンジニアリング(Journal of Fermentation and Bioengineering)」,1991年,第71巻,p.118-121(非特許文献4)参照。)。 Hbid et al. Disclose a method in which iturin A and its homologue yield of 1388 mg / L is achieved in media containing peptone ("Applied Biochemistry and Biotechnology", 1996, 57th). / 58, p.571-579 (Non-Patent Document 3).) Phae et al. Disclose a method whereby iturin A and its homologue yield of 620 mg / L is achieved in media containing peptone ("Journal of Fermentation and Bioengineering"). ", 1991, Vol. 71, p. 118-121 (Non-Patent Document 4).).
一方、大豆粉またはその抽出物を含む液体培地でバチルス(Bacillus)属微生物を培養する方法については、本発明者らにより、サーファクチンの製造法が開示されている(特開2002-176993号公報(特許文献4))。しかしながら、この公開特許公報にはアイチュリンAおよびその同族体については何も開示されていない。また、前記特開昭59-212416号公報(特許文献1)には1%の大豆粉を含む培地で培養を行い、16Lの培養液から300mgのアイチュリンAおよびその同族体が得られることが開示されているが、アイチュリンAの取得量は公知の培養方法で得られる量とほぼ同等であった。 On the other hand, regarding the method for culturing Bacillus microorganisms in a liquid medium containing soybean flour or an extract thereof, the present inventors have disclosed a method for producing surfactin (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-176993). (Patent Document 4)). However, this patent publication does not disclose anything about iturin A and its homologues. JP-A-59-212416 (Patent Document 1) discloses that culturing is carried out in a medium containing 1% soy flour, and 300 mg of iturin A and its homologue can be obtained from 16 L of the culture solution. However, the obtained amount of iturin A was almost the same as that obtained by a known culture method.
大豆粉またはその抽出物を2質量%以上含む液体培地でアイチュリンAおよびその同族体生産能を有するバチルス(Bacillus)属微生物を培養することにより培養液中に1.5g/L以上の濃度でアイチュリンAおよびその同族体が蓄積されることはこれまで知られていない。 Iturin A at a concentration of 1.5 g / L or more in the culture solution by culturing iturin A and its homologue-producing microorganisms belonging to the genus Bacillus in a liquid medium containing 2% by mass or more of soybean flour or its extract And its congeners have not been known to accumulate.
従来のアイチュリンAおよびその同族体生産性は工業的な利用に供するには十分でなく、さらに生産性を向上させる製造法が望まれていた。
したがって、本発明の課題は、アイチュリンAおよびその同族体を生産するバチルス属微生物を培養し、培養液中にアイチュリンAおよびその同族体を高濃度に蓄積させるアイチュリンAおよびその同族体の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の課題は、アイチュリンAおよびその同族体、含有培養物、その固形物およびそれらの使用方法を提供することにある。
Conventional iturin A and its homologue productivity are not sufficient for industrial use, and a production method that further improves productivity has been desired.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing iturin A and its homologs by culturing Bacillus microorganisms that produce iturin A and its homologs, and accumulating iturin A and its homologs in a high concentration in the culture medium. It is to provide.
Another object of the present invention is to provide iturin A and its homologs, containing cultures, solids thereof and methods for using them.
本発明者らは上記課題を解決すべく、各種培地成分について鋭意検討を重ねた結果、大豆の粉砕物あるいはその抽出物を窒素源として2質量%以上含有する培地においてアイチュリンAおよびその同族体を生産するバチルス属微生物を培養することにより培養液中にアイチュリンAおよびその同族体が高濃度に蓄積されることを見いだし、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies on various medium components to solve the above-mentioned problems, the inventors have found that iturin A and its homologues are contained in a medium containing 2% by mass or more of a soybean ground material or an extract thereof as a nitrogen source. By culturing the microorganisms of the genus Bacillus to be produced, it has been found that iturin A and its homologues are accumulated in a high concentration in the culture solution, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、以下のアイチュリンAおよびその同族体の製造法、アイチュリンAおよびその同族体含有培養物、およびアイチュリンAおよびその同族体含有固形物等に関する。 That is, the present invention relates to the following method for producing iturin A and its homologs, iturin A and its homolog-containing cultures, iturin A and its homolog-containing solids, and the like.
[1]アイチュリンAおよびその同族体生産能を有するバチルス(Bacillus)属微生物を大豆粉またはその抽出物を2質量%以上含む液体培地で培養し、培養液中に1.5g/L以上の濃度でアイチュリンAおよびその同族体を蓄積させることを特徴とするアイチュリンAおよびその同族体の製造法。
[2]アイチュリンAおよびその同族体生産能を有するバチルス(Bacillus)属微生物が、1.5g/L以上のアイチュリンAおよびその同族体を含有する培地中で生育可能なバチルス(Bacillus)属微生物である前記1に記載のアイチュリンAおよびその同族体の製造法。
[3]アイチュリンAおよびその同族体生産能を有するバチルス(Bacillus)属微生物が、アイチュリンAおよびその同族体生産能を有しサーファクチン生産能を実質的に有さないバチルス(Bacillus)属微生物である前記1または2に記載のアイチュリンAおよびその同族体の製造法。
[4]液体培地が、リン酸塩の添加量をK2HPO4換算で0〜3質量%にした液体培地である前記1に記載のアイチュリンAおよびその同族体の製造法。
[5]バチルス属微生物がバチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis)である前記1乃至3のいずれかに記載のアイチュリンAおよびその同族体の製造法。
[6]バチルス属微生物がバチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)である前記1乃至3のいずれかに記載のアイチュリンAおよびその同族体の製造法。
[7]バチルス属微生物がバチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)の変異株である前記1乃至3のいずれかに記載のアイチュリンAおよびその同族体の製造法。
[8]大豆粉またはその抽出物を2質量%以上含む液体培地が、マルトース、水飴、可溶性デンプン、デキストリン、グルコース、ショ糖、およびフルクトースからなる群より選ばれる一種以上を含むものである前記1に記載のアイチュリンAおよびその同族体の製造法。
[9]前記1乃至8のいずれかに記載の方法で培養液中にアイチュリンAおよびその同族体を蓄積させたアイチュリンAおよびその同族体含有培養物。
[10]前記9に記載のアイチュリンAおよびその同族体含有培養物を乾燥したアイチュリンAおよびその同族体含有固形物。
[11]前記9または10に記載のアイチュリンAおよびその同族体含有培養物または固形物を含有することを特徴とする植物病害防除剤。
[12]前記9または10に記載のアイチュリンAおよびその同族体含有培養物または固形物を精製せずに使用することを特徴とする植物病害防除方法。
[1] A microorganism of the genus Bacillus having the ability to produce iturin A and its homologues is cultured in a liquid medium containing 2% by mass or more of soybean flour or an extract thereof, and the concentration in the culture solution is 1.5 g / L or more. A method for producing iturin A and its homologs, characterized by accumulating iturin A and its homologs.
[2] A microorganism belonging to the genus Bacillus having the ability to produce iturin A and its homologue is a microorganism belonging to the genus Bacillus that can grow in a medium containing 1.5 g / L or more of iturin A and its homologue. 2. A process for producing iturin A and its homologues according to 1 above.
[3] iturin A and B. (Bacillus) genus microorganisms having its homologues producing ability, substantially free of surfactin producing ability have iturin A and its homologues producing ability in Bacillus (Bacillus) microorganisms of the genus 3. A method for producing iturin A or a homologue thereof according to 1 or 2 above.
[4] The method for producing iturin A and the homologue thereof according to 1 above, wherein the liquid medium is a liquid medium in which the amount of phosphate added is 0 to 3% by mass in terms of K 2 HPO 4 .
[5] The method for producing iturin A and the homologue thereof according to any one of 1 to 3, wherein the microorganism belonging to the genus Bacillus is Bacillus subtilis .
[6] The method for producing iturin A and the homologue thereof according to any one of 1 to 3 above, wherein the Bacillus microorganism is Bacillus subtilis (FERM BP-8427).
[7] The method for producing iturin A and the homologue thereof according to any one of 1 to 3 above, wherein the Bacillus microorganism is a mutant of Bacillus subtilis (FERM BP-8427).
[8] The liquid medium containing 2% by mass or more of soybean flour or an extract thereof contains at least one selected from the group consisting of maltose, starch syrup, soluble starch, dextrin, glucose, sucrose, and fructose. Of Iturin A and its homologues.
[9] Iturin A and its homolog-containing culture in which iturin A and its homolog are accumulated in the culture medium by the method according to any one of 1 to 8 above.
[10] Iturin A and its homolog-containing solid material obtained by drying the iturin A and its homolog-containing culture as described in 9 above.
[11] A plant disease control agent comprising the iturin A and its homolog-containing culture or solid as described in 9 or 10 above.
[12] A method for controlling plant diseases, comprising using the iturin A and its homolog-containing culture or solid product according to 9 or 10 without purification.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明のアイチュリンAおよびその同族体とは、下記式(1)で表される誘導体を意味する。 The iturin A and its homologues of the present invention mean a derivative represented by the following formula (1).
本発明によれば、アイチュリンAおよびその同族体を生産する微生物を培養する培地中に窒素源として大豆の粉砕物あるいはその抽出物を2質量%以上添加して培養を行うことにより培養液中に高い濃度でアイチュリンAおよびその同族体を蓄積できる。発明者らの知るところによれば、従来、大豆の粉砕物あるいはその抽出物を窒素源として含む培地でバチルス属微生物を培養することは知られていたが、アイチュリンAおよびその同族体を生産する微生物を大豆の粉砕物あるいはその抽出物を窒素源として2質量%以上含む培地で培養し、培養液中にアイチュリンAおよびその同族体を高い濃度で蓄積することは本発明者が新規に見出したものである。 According to the present invention, by adding 2% by mass or more of soybean pulverized material or an extract thereof as a nitrogen source to a culture medium for cultivating microorganisms that produce iturin A and its homologues, the culture is performed. Iturin A and its homologues can be accumulated at high concentrations. According to the knowledge of the inventors, conventionally, it has been known to culture Bacillus microorganisms in a medium containing soybean ground or an extract thereof as a nitrogen source, but produces iturin A and its homologues. The inventor has newly found that microorganisms are cultured in a medium containing 2% by mass or more of soybean ground material or an extract thereof as a nitrogen source, and iturin A and its homologues are accumulated at a high concentration in the culture solution. Is.
本発明で使用されるバチルス属微生物としては、アイチュリンAおよびその同族体を生産するものであれば特に制限はないが、培地中にアイチュリンAおよびその同族体を高い濃度で蓄積するため、高濃度のアイチュリン存在下で生育できる必要があることから、アイチュリンAおよびその同族体生産能を有し1.5g/LのアイチュリンAおよびその同族体を含有する培地中で生育可能なバチルス(Bacillus)属微生物が好ましい。また、好ましい他の例として、アイチュリンAおよびその同族体生産能を有しサーファクチン生産能を実質的に有さないバチルス(Bacillus)属微生物が好ましい。ここで言うサーファクチン生産能を実質的に有さないとは、大豆の粉砕物あるいはその抽出物を窒素源として含む培地で培養したとき、サーファクチンの蓄積量が50ppm以下であることをいう。アイチュリンAおよびその同族体生産能を有し1.5g/LのアイチュリンAおよびその同族体を含有する培地中で生育可能なバチルス(Bacillus)属微生物として、例えばバチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)が好適である。 The microorganism belonging to the genus Bacillus used in the present invention is not particularly limited as long as it produces iturin A and its homologues. However, since it accumulates iturin A and its homologues in a medium at a high concentration, Bacillus microorganisms that have the ability to produce iturin A and its homologues and can grow in a medium containing 1.5 g / L of iturin A and its homologues Is preferred. Further, as another preferred example, a microorganism belonging to the genus Bacillus which has the ability to produce iturin A and its homologues and which does not substantially have the ability to produce surfactin is preferable. The phrase “substantially having no surfactin-producing ability” as used herein means that the accumulated amount of surfactin is 50 ppm or less when cultured in a medium containing a pulverized soybean or extract thereof as a nitrogen source. Examples of microorganisms belonging to the genus Bacillus that have the ability to produce iturin A and its homologs and can grow in a medium containing 1.5 g / L of iturin A and its homologs include, for example, Bacillus subtilis (FERM BP-8427). Is preferred.
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)は堆肥から分離されたものであり、以下の菌学的性質を示す。 Bacillus subtilis (FERM BP-8427) has been isolated from compost and exhibits the following mycological properties.
細菌学的性質(a)形態(1)細菌の形:桿状(2)細菌の大きさ:0.7〜0.9×1.5〜3.0μm(3)多形性:なし(4)運動性:あり(5)胞子の有無:あり胞子の形:楕円形あるいは円筒状(6)グラム染色性:陽性(7)抗酸性:陰性(b)生育状況肉汁寒天平板培養:コロニーは円形で大きさは直径1〜2mm、周縁形は波状、粘性あり、光沢無し。(c)生理学的性質(1)硝酸塩の還元:陽性(2)VPテスト:陽性(3)インドールの生成:陰性(4)クエン酸の利用:陽性(5)コハク酸の利用:陰性(6)プロピオン酸の利用:陰性(7)酒石酸の利用:陰性(8)ウレアーゼ:陰性(9)オキシダーゼ:陽性(10)カタラーゼ:陽性(11)生育の範囲:pH5〜9温度20〜50℃(12)10%NaCl培地:生育(13)嫌気培養:陰性(14)卵黄反応:陰性(15)デンプンの加水分解:陽性(16)アルギニンの分解:陽性(17)チロシンの分解:陰性(18)ゼラチンの液化:陽性(19)エスクリンの分解:陽性(20)OFテスト:酸化的(21)グルコースからの酸生成:陰性 Bacteriological properties (a) Morphology (1) Bacterial shape: Sponge (2) Bacterial size: 0.7-0.9 x 1.5-3.0 μm (3) Polymorphism: None (4) Motility: Yes (5) Presence or absence of spore: Shape of spore: Oval or cylindrical (6) Gram stainability: Positive (7) Antiacidity: Negative (b) Growth status Meat agar plate culture: Colony is circular and size is 1-2 mm in diameter The peripheral shape is wavy, viscous, and glossless. (C) Physiological properties (1) Nitrate reduction: Positive (2) VP test: Positive (3) Indole production: Negative (4) Use of citric acid: Positive (5) Use of succinic acid: Negative (6) Use of propionic acid: Negative (7) Use of tartaric acid: Negative (8) Urease: Negative (9) Oxidase: Positive (10) Catalase: Positive (11) Range of growth: pH 5-9 Temperature 20-50 ° C (12) 10% NaCl medium: Growth (13) Anaerobic culture: Negative (14) Egg yolk reaction: Negative (15) Starch hydrolysis: Positive (16) Arginine degradation: Positive (17) Tyrosine degradation: Negative (18) Gelatin Liquefaction: Positive (19) Degradation of esculin: Positive (20) OF test: Oxidative (21) Acid production from glucose: Negative
前記バチルス・ズブチリスは、2002年9月24日に茨城県つくば市東1丁目1番地1 中央第6(郵便番号305−8566)の独立行政法人産業技術総合研究所に寄託され(受託番号 FERM P−19032)、2003年7月10日に国際寄託に移管されている(国際受託番号 FERM BP−8427)。 The Bacillus subtilis was deposited at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (ATR), on September 24, 2002, 1st East, 1st Street, Tsukuba, Ibaraki, Japan. 19032), and transferred to an international deposit on July 10, 2003 (international deposit number FERM BP-8427).
また、本発明にはバチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)から突然変異によって取得された変異株も好適に使用できる。変異株は自然突然変異株として、平板培地上のコロニーの形状が変化したものを選抜することによっても得ることができるし、バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)に化学的または物理的変異誘発因子を作用させ、アイチュリンAおよびその同族体収量が変化した菌株ストックを作成し、ここから生産能が増大したコロニーを単離することにより得られる。 In the present invention, a mutant obtained by mutation from Bacillus subtilis (FERM BP-8427) can also be preferably used. Mutants can be obtained as natural mutants by selecting those in which the shape of the colonies on the plate medium has changed, and chemical or physical mutagens in Bacillus subtilis (FERM BP-8427). To obtain a strain stock having altered yields of iturin A and its homologues, from which a colony having an increased production ability is isolated.
化学的変異誘発物質としては、例えばEMS(エチルメタンスルフォネート)、ジエチルサルフェート、NTG(N−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン)等が使用できる。物理的変異誘発因子としては、変異誘発量の紫外線、ガンマ線、X線等が使用できる。 As the chemical mutagen, for example, EMS (ethyl methanesulfonate), diethyl sulfate, NTG (N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine) and the like can be used. As the physical mutagen, mutagenic amounts of ultraviolet rays, gamma rays, X-rays and the like can be used.
変異菌株ストックを作成する方法としては、例えばNB(Nutrient Broth;Difco Laboratories社製)等の栄養培地で対数増殖期まで生育させたバチルス・ズブチリスを集菌し、洗浄後に生理食塩水に懸濁し、変異誘発量のNTGを添加して変異を誘発し、再度集菌、洗浄してNTGを除去し、再度NB(Difco Laboratories社製)等の栄養培地で培養することにより変異菌株ストックを作成する方法等が挙げられる。 As a method for producing a mutant strain stock, for example, Bacillus subtilis grown to a logarithmic growth phase in a nutrient medium such as NB (Nutrient Broth; manufactured by Difco Laboratories) is collected, washed and suspended in physiological saline, A method of creating a mutant strain stock by adding a mutagenic amount of NTG to induce mutation, collecting and washing again, removing NTG, and culturing again in a nutrient medium such as NB (Difco Laboratories) Etc.
生産能が増大したコロニーを単離する方法としては、例えばヒツジ血液を添加したTBAB(Tryptose Blood Agar Base;Difco Laboratories社製)等の培地に寒天を加えて調製した平板培地上に適当に希釈した変異菌株ストックを塗布し、生育したバチルス・ズブチリスのコロニーの周囲に形成されるクリアゾーンの大きさが他より大きいコロニーを選抜することによりアイチュリンAおよびその同族体を高濃度で生産できる突然変異株を選別することができる。 As a method for isolating colonies having increased productivity, for example, TBAB (Tryptose Blood Agar Base; manufactured by Difco Laboratories) or the like supplemented with sheep blood is appropriately diluted on a plate medium prepared by adding agar. Mutant strain that can produce iturin A and its homologues at high concentration by applying mutant stock and selecting colonies with larger clear zone size around the grown colonies of Bacillus subtilis Can be sorted out.
ついで、このようにして単離されたバチルス・ズブチリスの変異株のアイチュリンAおよびその同族体生産性を、コントロールとしてバチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)を使用し、試験管培養により確認することができる。 Subsequently, iturin A and its homologous productivity of the mutant strain of Bacillus subtilis isolated in this manner can be confirmed by test tube culture using Bacillus subtilis (FERM BP-8427) as a control. it can.
以下、本発明のアイチュリンAおよびその同族体の製造法を説明する。
本発明のアイチュリンAおよびその同族体の製造法は、最も簡便には、例えばバチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)を、L培地等の栄養培地で、25〜42℃、好ましくは28〜38℃の温度で5〜24時間程度培養し、得られた培養液を大豆粉あるいはその抽出物を窒素源として含む培地に0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜7質量%、より好ましくは1〜5質量%植菌する。これを25〜42℃、好ましくは28〜35℃の温度で30〜150時間程度培養することにより達せられる。上記温度範囲を外れた場合にはアイチュリンAおよびその同族体の生産が著しく低下するため、好ましくない。
Hereafter, the manufacturing method of the iturin A of this invention and its homologue is demonstrated.
The most convenient method for producing iturin A and its homologues of the present invention is, for example, Bacillus subtilis (FERM BP-8427) in a nutrient medium such as L medium at 25 to 42 ° C, preferably 28 to 38 ° C. For 5 to 24 hours at a temperature of 0.1 to 10% by mass, preferably 0.5 to 7% by mass, more preferably 1 to 5% in a medium containing soybean powder or an extract thereof as a nitrogen source. Inoculate mass%. This can be achieved by culturing at a temperature of 25 to 42 ° C., preferably 28 to 35 ° C. for about 30 to 150 hours. When the temperature is out of the above temperature range, iturin A and its homologues are remarkably reduced, which is not preferable.
本発明において大豆粉あるいはその抽出物とは、大豆または脱脂大豆を顆粒状に粉砕した粗粒大豆粉、粉末状に粉砕した粉砕大豆粉、それらの抽出物(例えば、熱水抽出物)、加水分解物(例えば、酸加水分解物、酵素加水分解物)等のことを言う。大豆粉あるいはその抽出物の濃度は2質量%以上が望ましい。しかし、一方で大豆粉あるいはその抽出物が高濃度になると滅菌が不十分になるおそれがあるので、20質量%濃度を超えないことが望ましい。よって高い生産量を得るための大豆粉あるいはその抽出物濃度は2〜20質量%であり、好ましくは3〜17質量%、より好ましくは4〜14質量%である。 In the present invention, soybean powder or an extract thereof is a coarse soybean powder obtained by pulverizing soybean or defatted soybean, a pulverized soybean powder pulverized into a powder, an extract thereof (for example, hot water extract), water It refers to a decomposed product (for example, an acid hydrolyzate or an enzyme hydrolyzate). The concentration of soybean powder or an extract thereof is preferably 2% by mass or more. However, on the other hand, since the sterilization may be insufficient when the soybean powder or the extract thereof has a high concentration, it is desirable that the concentration does not exceed 20% by mass. Therefore, the concentration of soybean flour or its extract for obtaining a high production amount is 2 to 20% by mass, preferably 3 to 17% by mass, more preferably 4 to 14% by mass.
本発明に使用する培地には、大豆粉あるいはその抽出物の他に、通常使用する異化可能な炭素源、窒素源および無機塩等を含有させることができる。さらに必要であればアミノ酸および/またはビタミン等を添加することができる。 The medium used in the present invention may contain, in addition to soy flour or an extract thereof, commonly used catabolizable carbon sources, nitrogen sources, inorganic salts, and the like. If necessary, amino acids and / or vitamins can be added.
異化可能な炭素源としては、グルコース、マルトース、ショ糖、フルクトース、可溶性デンプン、水飴、デキストリン、糖蜜、馬鈴薯エキス、モルト、ピート、植物油、コーンスティープリカー、フルクトース、シロップ、糖質(sugar)、液糖(liquid sugar)、転化糖(invert sugar)、アルコール、有機酸、有機酸塩、アルカンまたは他の一般的な炭素源が利用でき、単独、あるいはこれらを組み合わせて使用することができ、これらのなかでもマルトース、可溶性デンプン、水飴、デキストリンが好ましい。これらは通常0.01〜50質量%、好ましくは1〜40質量%程度の濃度で用いることができる。 Catabolic carbon sources include glucose, maltose, sucrose, fructose, soluble starch, starch syrup, dextrin, molasses, potato extract, malt, peat, vegetable oil, corn steep liquor, fructose, syrup, sugar, liquid Liquid sugars, invert sugars, alcohols, organic acids, organic acid salts, alkanes or other common carbon sources are available and can be used alone or in combination. Of these, maltose, soluble starch, starch syrup and dextrin are preferred. These can be used usually at a concentration of about 0.01 to 50% by mass, preferably about 1 to 40% by mass.
また、異化可能な窒素源としては、たとえば硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム、炭酸アンモニウムまたは重炭酸アンモニウム等のアンモニウム塩、アンモニア、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、グルタミン酸ナトリウム、尿素、ペプトン、肉エキス、コーンスティープリカー、カゼイン水解物、フェザーミール、酵母エキス等の無機または有機窒素を含有するものが利用でき、これらを単独、あるいは組み合わせて使用することができる。これらは、通常0.01〜30質量%、好ましくは0.1〜10質量%程度の濃度で用いるのがよい。 Examples of nitrogen sources that can be catalyzed include ammonium salts such as ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium acetate, ammonium carbonate or ammonium bicarbonate, ammonia, sodium nitrate, potassium nitrate, sodium glutamate, urea, peptone, meat extract, corn Those containing inorganic or organic nitrogen such as steep liquor, casein hydrolyzate, feather meal and yeast extract can be used, and these can be used alone or in combination. These are usually used in a concentration of about 0.01 to 30% by mass, preferably about 0.1 to 10% by mass.
さらに、無機成分として、カリウムイオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、リン酸イオン、鉄イオン、マンガンイオン、カルシウムイオン、亜鉛イオン、コバルトイオン、ニッケルイオン、銅イオン、モリブデンイオン、硫酸イオン、塩化物イオンまたは硝酸イオン等のカチオンまたはアニオンを添加することができる。添加濃度は培養条件により異なるが、通常、マグネシウム塩として10ppm〜2質量%、リン酸塩以外の他の塩は0.1ppm〜1000ppm程度である。リン酸イオンはリン酸塩として添加することができるが、添加濃度がK2HPO4換算で3質量%より高いとアイチュリンAおよびその同族体の蓄積濃度が低下するため、3質量%以下であることが好ましく、さらに好ましくはリン酸イオンを添加しない培地である。 Further, as an inorganic component, potassium ion, sodium ion, magnesium ion, phosphate ion, iron ion, manganese ion, calcium ion, zinc ion, cobalt ion, nickel ion, copper ion, molybdenum ion, sulfate ion, chloride ion or Cations or anions such as nitrate ions can be added. Although the addition concentration varies depending on the culture conditions, it is usually about 10 ppm to 2% by mass as a magnesium salt, and about 0.1 ppm to 1000 ppm for other salts other than phosphate. Phosphate ions can be added as phosphates, but if the addition concentration is higher than 3% by mass in terms of K 2 HPO 4 , the accumulated concentration of iturin A and its homologues is reduced, so that it is 3% by mass or less. It is preferable that the culture medium does not contain phosphate ions.
また、添加するアミノ酸としては、L−グリシン、L−アラニン、L−バリン、L−ロイシン、L−イソロイシン、L−セリン、L−トレオニン、L−フェニルアラニン、L−チロシン、L−システイン、シスチン、L−メチオニン、L−トリプトファン、L−ヒスチジン、L−プロリン、L−アスパラギン酸、L−アスパラギン、L−グルタミン酸、L−グルタミン、L−アルギニン、L−リシン、D−バリン、D−イソロイシン等が挙げられ、これらを1種または2種以上添加することができる。添加濃度は0.001〜5質量%、好ましくは0.01〜1質量%程度である。 Examples of amino acids to be added include L-glycine, L-alanine, L-valine, L-leucine, L-isoleucine, L-serine, L-threonine, L-phenylalanine, L-tyrosine, L-cysteine, cystine, L-methionine, L-tryptophan, L-histidine, L-proline, L-aspartic acid, L-asparagine, L-glutamic acid, L-glutamine, L-arginine, L-lysine, D-valine, D-isoleucine, etc. 1 or 2 or more of these can be added. The addition concentration is about 0.001 to 5% by mass, preferably about 0.01 to 1% by mass.
ビタミンとしてはビオチン、チアミン、リボフラビン、ピリドキシン、ニコチン酸、ニコチン酸アミド、パントテン酸、ピリドキサール、ピリドキシン、myo−イノシトール、コリン、葉酸、コバラミン、シアノコバラミン等を1種または2種以上添加することができる。添加濃度は0.1〜100ppmであり、好ましくは1〜50ppmである。 As the vitamin, one or more of biotin, thiamine, riboflavin, pyridoxine, nicotinic acid, nicotinamide, pantothenic acid, pyridoxal, pyridoxine, myo-inositol, choline, folic acid, cobalamin, cyanocobalamin and the like can be added. The addition concentration is 0.1 to 100 ppm, preferably 1 to 50 ppm.
本発明における培養では、試験管、フラスコ、発酵槽等の容器に上記の培地を添加し、強く通気しながら、培養を行う。 In the culture in the present invention, the above-mentioned medium is added to a container such as a test tube, a flask, or a fermenter, and the culture is performed with strong aeration.
試験管、フラスコ等の容器を用いた培養の場合は強く振とうすることにより通気を行い、培地の初発のpHを6.5〜8.0に調整する。発酵槽等の容器により高濃度の生産を行う場合は無菌空気を通気し、撹拌しながら培養を行い、発泡があって培養が困難な場合は通常使用される一般的な消泡剤を添加することができる。 In the case of culturing using containers such as test tubes and flasks, aeration is performed by shaking vigorously, and the initial pH of the medium is adjusted to 6.5 to 8.0. When producing a high concentration in a vessel such as a fermenter, sterilize air and incubate with stirring. If foaming is difficult and culture is difficult, add a commonly used antifoaming agent. be able to.
培地のpHは6.0〜9.0、好ましくは6.5〜8.0、より好ましくは6.8〜7.3に維持する。pHの調節は、例えばアンモニア水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、炭酸ナトリウム水溶液または炭酸カリウム水溶液等の塩基性水溶液の添加によって行うが、それらの中でもアンモニア水溶液を使用することが好ましい。アンモニア水溶液の濃度は8〜25質量%程度がよい。このような培養を好適な条件下で行うことにより、30〜150時間でアイチュリンAおよびその同族体を1.5g/L以上の濃度で含むアイチュリンAおよびその同族体含有培養物が得られる。 The pH of the medium is maintained at 6.0 to 9.0, preferably 6.5 to 8.0, more preferably 6.8 to 7.3. The pH is adjusted by adding a basic aqueous solution such as an aqueous ammonia solution, an aqueous potassium hydroxide solution, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous sodium carbonate solution or an aqueous potassium carbonate solution. Among them, an aqueous ammonia solution is preferably used. The concentration of the aqueous ammonia solution is preferably about 8 to 25% by mass. By performing such culture under suitable conditions, iturin A and its homolog-containing culture containing iturin A and its homolog at a concentration of 1.5 g / L or more can be obtained in 30 to 150 hours.
上記培養物を凍結乾燥、噴霧乾燥等の既知の方法で乾燥することにより、アイチュリンAおよびその同族体含有固形物を得ることができる。これらのアイチュリンAおよびその同族体含有培養物、およびアイチュリンAおよびその同族体含有固形物は、農地の土壌に施用したり、あるいは農作物の葉面に散布したりすることにより植物病害を防除する作用効果を示すので有用である。
これらのアイチュリンAおよびその同族体含有培養物およびアイチュリンAおよびその同族体含有固形物もまた本発明に含まれる。
また、アイチュリンAおよびその同族体含有培養物からアイチュリンAおよびその同族体を回収し精製することができる。精製は、例えば培養物を硫酸、塩酸、硝酸等の添加により酸性にし、沈殿したアイチュリンAおよびその同族体をメタノール、エタノール、クロロホルム等の有機溶媒による抽出、活性炭処理、結晶化等の公知の方法で行うことができる。
Iturin A and its homolog-containing solids can be obtained by drying the culture by known methods such as freeze drying and spray drying. These iturin A and its homolog-containing cultures, and iturin A and its homolog-containing solids are applied to the soil of farmland or sprayed on the leaves of crops to control plant diseases. This is useful because it shows an effect.
These iturin A and its homolog-containing cultures and iturin A and its homolog-containing solids are also included in the present invention.
Iturin A and its homologues can be recovered and purified from iturin A and its homolog-containing cultures. For purification, for example, the culture is acidified by adding sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, etc., and the precipitated iturin A and its homologues are extracted with an organic solvent such as methanol, ethanol, chloroform, etc., activated carbon treatment, crystallization, and the like. Can be done.
本発明により得られるアイチュリンAおよびその同族体は、植物病害防除剤の他、例えば洗浄剤、乳化剤、湿潤剤、分散剤、可溶化剤、帯電防止剤、防曇剤、滑剤として用いることができ、化粧品、食品、医薬品、農薬等へ分野の配合剤として有用である。 In addition to plant disease control agents, iturin A and its homologs obtained by the present invention can be used as, for example, cleaning agents, emulsifiers, wetting agents, dispersing agents, solubilizers, antistatic agents, antifogging agents, and lubricants. It is useful as a compounding agent in the field of cosmetics, foods, pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like.
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例によりなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples.
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)の変異株の取得例1:
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)を、L培地(ペプトン10g、酵母エキス5g、塩化ナトリウム5g、水で1Lとする)5mLに植菌し、35℃、300rpmで16時間培養した。ついで、同培地5mLに、得られた培養液を1v/v%植菌し、35℃、300rpmでOD660が0.2となるまで培養した。その後、菌体を遠心分離により回収し、上清を捨て、PBS緩衝液(0.8w/v%NaCl、0.02w/v%KCl、0.144w/v%Na2HPO4、0.024w/v%KH2PO4、HClでpH7.4に調整)5mLで3回洗浄し、同緩衝液0.5mLに再度懸濁した。
Example of obtaining mutant strain of Bacillus subtilis (FERM BP-8427) 1:
Bacillus subtilis (FERM BP-8427) was inoculated into 5 mL of L medium (10 g of peptone, 5 g of yeast extract, 5 g of sodium chloride, and 1 L with water), and cultured at 35 ° C. and 300 rpm for 16 hours. Next, 1 v / v% of the obtained culture solution was inoculated into 5 mL of the same medium, and cultured at 35 ° C. and 300 rpm until OD660 reached 0.2. Thereafter, the cells are collected by centrifugation, the supernatant is discarded, and PBS buffer (0.8 w / v% NaCl, 0.02 w / v% KCl, 0.144 w / v% Na 2 HPO 4 , 0.024 w / v% KH) is collected. 2 Adjusted to pH 7.4 with PO 4 , HCl) Washed 3 times with 5 mL and resuspended in 0.5 mL of the same buffer.
2000ppmのN−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソグアニジン水溶液0.05mLを懸濁液に添加し、30℃で10分間静置した。懸濁液を遠心分離し、上清を捨て、菌体を同緩衝液5mLで3回洗浄し、新たなL培地1mL中に再度懸濁した。懸濁液をL培地4mLに添加し、35℃で一晩生育させた後、50質量%グリセリン水溶液2.5mLを添加し、凍結保存用バイアルに少量ずつ分注し、−135℃で凍結させ、形質転換体保存ストックとした。 0.05 mL of an aqueous 2000 ppm N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine solution was added to the suspension and allowed to stand at 30 ° C. for 10 minutes. The suspension was centrifuged, the supernatant was discarded, the cells were washed 3 times with 5 mL of the same buffer, and resuspended in 1 mL of fresh L medium. The suspension was added to 4 mL of L medium and allowed to grow overnight at 35 ° C., then 2.5 mL of 50% by mass glycerin aqueous solution was added, dispensed in small portions into cryopreservation vials, frozen at −135 ° C., A transformant stock was used.
ついで、5w/v%ヒツジ血液、4w/v%グルコース、0.1w/v%NB(Difco Laboratories社製)、0.1w/v%酵母エキスを含む寒天平板培地(Applied Environmental Microbiology,42:408〜412(1981))50000プレートに、約200コロニー/プレートとなるように滅菌水で希釈した形質転換体保存ストックを塗布した。35℃で20〜48時間インキュベートした後、生育したコロニーの周囲に形成されたクリアゾーンを観察し、大きいクリアゾーンを形成するコロニーを50000コロニー選抜した。 Then, agar plate medium (Applied Environmental Microbiology, 42: 408-412) containing 5 w / v% sheep blood, 4 w / v% glucose, 0.1 w / v% NB (Difco Laboratories), 0.1 w / v% yeast extract. (1981)) A stock of transformant stock diluted with sterile water to about 200 colonies / plate was applied to 50000 plates. After incubating at 35 ° C. for 20 to 48 hours, the clear zone formed around the grown colonies was observed, and 50000 colonies forming a large clear zone were selected.
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)および得られた50000コロニーをL平板培地に画線し、35℃で一晩生育させた。下記組成Aの培地1mLを試験管に分注し、L平板培地から1白金耳をとり植菌し、35℃で72時間培養を行った。 Bacillus subtilis (FERM BP-8427) and the resulting 50000 colonies were streaked on L plate medium and grown overnight at 35 ° C. 1 mL of a medium having the following composition A was dispensed into a test tube, 1 platinum loop was inoculated from the L plate medium, and cultured at 35 ° C. for 72 hours.
[組成A](単位は質量%)
大豆粉 8
K2HPO4 0.5
MgSO4・7H2O 0.05
FeSO4・7H2O 0.0025
MnSO4・5H2O 0.0022
CaCl2 0.0184
マルトース 6.7
イオン交換水 残部
[Composition A] (unit: mass%)
Soy flour 8
K 2 HPO 4 0.5
MgSO 4 · 7H 2 O 0.05
FeSO 4 · 7H 2 O 0.0025
MnSO 4 · 5H 2 O 0.0022
CaCl 2 0.0184
Maltose 6.7
Ion exchange water balance
培養液を遠心分離し、上清に含まれるアイチュリンAおよびその同族体をHPLC法により以下の条件で定量した。
サンプル量:10μL、
カラム:ShodexシリカC18P4E、4.6mm×250mm(昭和電工株式会社製)、
カラム温度:40℃、
溶離液:アセトニトリル:10mM酢酸アンモニウム水溶液=35:75(v/v)、
流速:1.5mL/min、
検出器:UV検出器、
波長:205nm。
定量はアイチュリンAおよびその同族体の標準サンプル(シグマ−アルドリッチ社製)を用いて検量線を作成して測定した。
The culture solution was centrifuged, and iturin A and its homologue contained in the supernatant were quantified by the HPLC method under the following conditions.
Sample volume: 10 μL,
Column: Shodex silica C18P4E, 4.6 mm × 250 mm (manufactured by Showa Denko KK),
Column temperature: 40 ° C
Eluent: Acetonitrile: 10 mM ammonium acetate aqueous solution = 35: 75 (v / v),
Flow rate: 1.5 mL / min,
Detector: UV detector,
Wavelength: 205 nm.
Quantification was carried out by preparing a calibration curve using a standard sample of Iturin A and its homologue (manufactured by Sigma-Aldrich).
アイチュリンAおよびその同族体の蓄積濃度がバチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)より向上したアイチュリンAおよびその同族体高生産変異株(変異株1)を取得した。 Iturin A and its homologue high production mutant strain (mutant strain 1) were obtained in which the accumulated concentration of iturin A and its homologue was improved from Bacillus subtilis (FERM BP-8427) .
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)の変異株の取得例2:
取得例1の培養上清中のサーファクチン濃度をHPLC法により以下の条件で定量した。
サンプル量:20μL、
カラム:Shodex
シリカC18P4E、4.6mm×250mm(昭和電工株式会社製)
カラム温度:40℃、
溶離液:アセトニトリル:19mM トリフルオロ酢酸水溶液=80:20(v/v)
流速:1.0mL/min、
検出器:UV検出器、
波長:205nm。
定量はサーファクチンの標準サンプル(シグマ−アルドリッチ社製)を用いて検量線を作成して測定した。
Example 2 of obtaining mutant strain of Bacillus subtilis (FERM BP-8427) :
Surfactin concentration in the culture supernatant of Acquisition Example 1 was quantified by the HPLC method under the following conditions.
Sample volume: 20 μL,
Column: Shodex
Silica C18P4E, 4.6mm x 250mm (made by Showa Denko KK)
Column temperature: 40 ° C
Eluent: Acetonitrile: 19 mM aqueous trifluoroacetic acid = 80: 20 (v / v)
Flow rate: 1.0 mL / min,
Detector: UV detector,
Wavelength: 205 nm.
Quantification was performed by preparing a calibration curve using a standard sample of surfactin (manufactured by Sigma-Aldrich).
上記条件で検出されず、サーファクチン蓄積濃度が50ppm以下である実質的にサーファクチン非生産の変異株(変異株2)を取得した。 A substantially non-surfactin-producing mutant strain (mutant strain 2) having a surfactin accumulation concentration of 50 ppm or less that was not detected under the above conditions was obtained.
実施例1:試験管培養におけるアイチュリンAおよびその同族体の生産に対する窒素源の効果
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)をL平板培地に画線し、35℃で一晩生育させた。下記組成Bの培地1mLを試験管に分注し、L平板培地から1白金耳をとり植菌し、35℃で72時間培養を行った。
Example 1 Effect of Nitrogen Source on Production of Iturin A and its Congeners in Tube Culture Bacillus subtilis (FERM BP-8427) was streaked on L plate medium and grown overnight at 35 ° C. 1 mL of a medium having the following composition B was dispensed into a test tube, 1 platinum loop was inoculated from the L plate medium, and cultured at 35 ° C. for 72 hours.
[組成B](単位は質量%)
K2HPO4 0.5
MgSO4・7H2O 0.05
FeSO4・7H2O 0.0025
MnSO4・5H2O 0.0022
CaCl2 0.0184
マルトース 6.7
窒素源* 2.0
イオン交換水 残部
*:大豆粉、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、尿素グルタミン酸ナトリウムおよびペプトンから1種を選択。
[Composition B] (unit: mass%)
K 2 HPO 4 0.5
MgSO 4 · 7H 2 O 0.05
FeSO 4 · 7H 2 O 0.0025
MnSO 4 · 5H 2 O 0.0022
CaCl 2 0.0184
Maltose 6.7
Nitrogen source * 2.0
Ion-exchanged water remainder *: Select one from soy flour, potassium nitrate, ammonium nitrate, ammonium sulfate, urea sodium glutamate and peptone.
培養液を遠心分離し、上清に含まれるアイチュリンAおよびその同族体をHPLC法により定量した。 The culture solution was centrifuged, and iturin A and its homologue contained in the supernatant were quantified by HPLC method.
各窒素源に対するアイチュリンAおよびその同族体の蓄積濃度は以下の通りであった。
大豆粉 1.5g/L
硝酸カリウム 0.03g/L
硝酸アンモニウム 0.03g/L
硫酸アンモニウム 0.03g/L
尿素 0.03g/L
グルタミン酸ナトリウム 0.1g/L
ペプトン 0.15g/L
Accumulated concentrations of iturin A and its homologues for each nitrogen source were as follows:
Soy flour 1.5g / L
Potassium nitrate 0.03g / L
Ammonium nitrate 0.03g / L
Ammonium sulfate 0.03g / L
Urea 0.03g / L
Sodium glutamate 0.1g / L
Peptone 0.15g / L
実施例2:試験管培養におけるアイチュリンAおよびその同族体の生産に対する大豆粉濃度の効果
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)をL平板培地に画線し、35℃で一晩生育させた。下記組成C、DおよびEの培地各1mLを試験管に分注し、L平板培地から1白金耳をとり植菌し、35℃で72時間培養を行った。
Example 2: Effect of soy flour concentration on production of iturin A and its homologues in test tube culture Bacillus subtilis (FERM BP-8427) was streaked on L plate medium and grown overnight at 35 ° C. 1 mL of each medium of the following composition C, D and E was dispensed into a test tube, 1 platinum loop was inoculated from the L plate medium, and cultured at 35 ° C. for 72 hours.
[組成C](単位は質量%)
大豆粉 1
K2HPO4 0.5
MgSO4・7H2O 0.05
FeSO4・7H2O 0.0025
MnSO4・5H2O 0.0022
CaCl2 0.0184
マルトース 6.7
イオン交換水 残部
[Composition C] (unit: mass%)
Soy flour 1
K 2 HPO 4 0.5
MgSO 4 · 7H 2 O 0.05
FeSO 4 · 7H 2 O 0.0025
MnSO 4 · 5H 2 O 0.0022
CaCl 2 0.0184
Maltose 6.7
Ion exchange water balance
[組成D](単位は質量%)
大豆粉 2
K2HPO4 0.5
MgSO4・7H2O 0.05
FeSO4・7H2O 0.0025
MnSO4・5H2O 0.0022
CaCl2 0.0184
マルトース 6.7
イオン交換水 残部
[Composition D] (unit: mass%)
Soy flour 2
K 2 HPO 4 0.5
MgSO 4 · 7H 2 O 0.05
FeSO 4 · 7H 2 O 0.0025
MnSO 4 · 5H 2 O 0.0022
CaCl 2 0.0184
Maltose 6.7
Ion exchange water balance
[組成性E](単位は質量%)
大豆粉 8
K2HPO4 0.5
MgSO4・7H2O 0.05
FeSO4・7H2O 0.0025
MnSO4・5H2O 0.0022
CaCl2 0.0184
マルトース 6.7
イオン交換水 残部
[Composition E] (unit: mass%)
Soy flour 8
K 2 HPO 4 0.5
MgSO 4 · 7H 2 O 0.05
FeSO 4 · 7H 2 O 0.0025
MnSO 4 · 5H 2 O 0.0022
CaCl 2 0.0184
Maltose 6.7
Ion exchange water balance
培養液を遠心分離し、上清に含まれるアイチュリンAおよびその同族体をHPLC法により定量した。各培地に対するアイチュリンAおよびその同族体量は以下の通りであった。
組成C: 0.3g/L
組成D: 1.5g/L
組成E: 3.8g/L
The culture solution was centrifuged, and iturin A and its homologue contained in the supernatant were quantified by HPLC method. The amounts of iturin A and its homologue for each medium were as follows.
Composition C: 0.3 g / L
Composition D: 1.5 g / L
Composition E: 3.8 g / L
実施例3:試験管培養におけるアイチュリンAおよびその同族体の生産に対する炭素源の効果
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)をL平板培地に画線し、35℃で一晩生育させた。下記組成Fに下記の炭素源を添加した培地各1mLを試験管に分注し、L平板培地から1白金耳をとり植菌し、35℃で72時間培養を行った。
Example 3: Effect of carbon source on production of iturin A and its homologues in test tube culture Bacillus subtilis (FERM BP-8427) was streaked on L plate medium and grown overnight at 35 ° C. 1 mL of each medium in which the following carbon source was added to the following composition F was dispensed to a test tube, 1 platinum loop was inoculated from the L plate medium, and cultured at 35 ° C. for 72 hours.
[組成F](単位は質量%)
大豆粉 8
K2HPO4 0.5
MgSO4・7H2O 0.05
FeSO4・7H2O 0.0025
MnSO4・5H2O 0.0022
CaCl2 0.0184
炭素源* 6.7
イオン交換水 残部
*:マルトース、可溶性デンプン、水飴、デキストリン、グルコース、ショ糖およびフルクトースから1種を選択。
[Composition F] (unit: mass%)
Soy flour 8
K 2 HPO 4 0.5
MgSO 4 · 7H 2 O 0.05
FeSO 4 · 7H 2 O 0.0025
MnSO 4 · 5H 2 O 0.0022
CaCl 2 0.0184
Carbon source * 6.7
Ion-exchanged water balance *: Select one from maltose, soluble starch, starch syrup, dextrin, glucose, sucrose and fructose.
培養液を遠心分離し、上清に含まれるアイチュリンAおよびその同族体をHPLC法により定量した。各炭素源に対するアイチュリンAおよびその同族体の蓄積濃度は以下の通りであった。
マルトース 3.8g/L
可溶性デンプン 3.8g/L
水飴 3.8g/L
デキストリン 3.8g/L
グルコース 2.8g/L
ショ糖 2.2g/L
フルクトース 2.3g/L
The culture solution was centrifuged, and iturin A and its homologue contained in the supernatant were quantified by HPLC method. Accumulated concentrations of iturin A and its homologues for each carbon source were as follows.
Maltose 3.8g / L
Soluble starch 3.8g / L
Minamata 3.8g / L
Dextrin 3.8g / L
Glucose 2.8g / L
Sucrose 2.2g / L
Fructose 2.3g / L
実施例4:試験管培養におけるアイチュリンAおよびその同族体の生産に対するリン酸塩の効果
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)をL平板培地に画線し、35℃で一晩生育させた。下記組成Gに下記(1)〜(6)の濃度のK2HPO4を添加した6種の培地各1mLを試験管に分注し、L平板培地から1白金耳をとり植菌し、35℃で72時間培養を行った。
Example 4: Effect of phosphate on production of iturin A and its homologues in test tube culture Bacillus subtilis (FERM BP-8427) was streaked on L plate medium and grown overnight at 35 ° C. Dispense 1 mL of each of the six types of medium in which K 2 HPO 4 having the following concentrations (1) to (6) is added to the following composition G into test tubes, inoculate one platinum loop from the L plate medium, inoculate 35 Culturing was performed at 72 ° C. for 72 hours.
[組成G](単位は質量%)
大豆粉 8
MgSO4・7H2O 0.05
FeSO4・7H2O 0.0025
MnSO4・5H2O 0.0022
CaCl2 0.0184
マルトース 6.7
K2HPO4
(1) 0 質量%(添加せず。)
(2) 0.1質量%
(3) 0.5質量%
(4) 1.5質量%
(5) 3.0質量%
(6) 4.5質量%
イオン交換水 残部
[Composition G] (unit: mass%)
Soy flour 8
MgSO 4 · 7H 2 O 0.05
FeSO 4 · 7H 2 O 0.0025
MnSO 4 · 5H 2 O 0.0022
CaCl 2 0.0184
Maltose 6.7
K 2 HPO 4
(1) 0% by mass (no addition)
(2) 0.1% by mass
(3) 0.5% by mass
(4) 1.5% by mass
(5) 3.0% by mass
(6) 4.5% by mass
Ion exchange water balance
炭酸ナトリウムでpH7に調整後、培養液を遠心分離し、上清に含まれるアイチュリンAおよびその同族体をHPLC法により定量した。各K2HPO4濃度に対するアイチュリンAおよびその同族体の蓄積濃度は以下の通りであった。 After adjusting to pH 7 with sodium carbonate, the culture solution was centrifuged, and iturin A and its homologue contained in the supernatant were quantified by HPLC. The accumulated concentrations of iturin A and its homologues for each K 2 HPO 4 concentration were as follows:
(1) 0 質量% 3.8g/L
(2) 0.1質量% 3.6g/L
(3) 0.5質量% 3.5g/L
(4) 1.5質量% 3.0g/L
(5) 3.0質量% 2.2g/L
(6) 4.5質量% 1.5g/L
(1) 0% by mass 3.8g / L
(2) 0.1% by mass 3.6 g / L
(3) 0.5% by mass 3.5 g / L
(4) 1.5% by mass 3.0 g / L
(5) 3.0% by mass 2.2g / L
(6) 4.5 mass% 1.5g / L
実施例5:発酵槽におけるアイチュリンAおよびその同族体の生産
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427)、変異株1および変異株2をL平板培地に画線し、35℃で一晩生育させた。そこからL培地50mLを添加したバッフル付きフラスコに1白金耳植菌し、35℃、150rpmで8時間培養した。下記組成Hの培地を5L容の発酵槽に作成し、L培地の培養液を添加し、20%アンモニア水でpHを6.5〜7.5に調整しながら35℃で150時間培養を行った。
Example 5: Production of Iturin A and its homologues in a fermentor Bacillus subtilis (FERM BP-8427) , Mutant 1 and Mutant 2 were streaked on an L plate medium and grown overnight at 35 ° C. From there, 1 platinum ear was inoculated into a baffled flask to which 50 mL of L medium was added, and cultured at 35 ° C. and 150 rpm for 8 hours. A medium having the following composition H was prepared in a 5 L fermentor, a culture medium of L medium was added, and the mixture was cultured at 35 ° C. for 150 hours while adjusting the pH to 6.5 to 7.5 with 20% aqueous ammonia.
[組成H]
大豆粉 160g
MgSO4・7H2O 5g
FeSO4・7H2O 0.25g
MnSO4・5H2O 0.22g
CaCl2 1.84g
水飴 450g
イオン交換水 1383g
[Composition H]
160g soy flour
MgSO 4・ 7H 2 O 5g
FeSO 4 · 7H 2 O 0.25g
MnSO 4 · 5H 2 O 0.22g
CaCl 2 1.84g
Minamata 450g
Ion exchange water 1383g
培養液を遠心分離した上清に含まれるアイチュリンAおよびその同族体をHPLC法により定量した。アイチュリンAおよびその同族体量は以下の通りであった。
バチルス・ズブチリス(FERM BP−8427) 3.8g/L
変異株1 6.7g/L
変異株2 6.7g/L
この結果より、これらの菌株はいずれも1.5g/L以上のアイチュリン存在下で生育できることが明らかである。
Iturin A and its homologue contained in the supernatant obtained by centrifuging the culture solution were quantified by HPLC. The amounts of iturin A and its homologues were as follows.
Bacillus subtilis (FERM BP-8427) 3.8g / L
Mutant 1 6.7g / L
Mutant 2 6.7g / L
From these results, it is clear that any of these strains can grow in the presence of 1.5 g / L or more of iturin.
本発明によれば、医薬品、農薬、食品、化粧品、化学品等の幅広い様々な産業分野において有用なアイチュリンAおよびその同族体を安価な培地原料を用いて従来の方法に比較して飛躍的に高濃度で生産することができる。 According to the present invention, iturin A and its homologues useful in a wide variety of industrial fields such as pharmaceuticals, agricultural chemicals, foods, cosmetics, and chemicals are drastically compared with conventional methods using inexpensive medium raw materials. Can be produced at high concentrations.
また、農薬、植物病害防除の分野においては、培養液中にアイチュリンAおよびその同族体を高濃度で生産できるため、これまで、培養液そのままでは濃度の不足していた用途に培養液をそのまま使用することも可能となる。
In the field of pesticide and plant disease control, iturin A and its homologues can be produced at high concentrations in the culture solution, so the culture solution can be used as it is for applications where the concentration of the culture solution itself has been insufficient. It is also possible to do.
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