JPS6350991B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は抗生物質生産能を有する微生物を培養
して抗生物質を培養物中に生成蓄積させるための
培地（以下抗生物質生産用培地という）に関す
る。 抗生物質は微生物によつて生産され、微生物そ
の他の細胞の発育を阻害し、あるいは特異的な薬
理作用や酵素阻害作用を有する物質（田中信男、
中村昭四郎著、抗生物質大要第２版、第１頁、
1977年、東京大学出版）であつて、現在、医薬、
農薬、動物飼料添加物、駆虫剤などに多数使用さ
れている。 抗生物質生産量を増加させるために改良された
公知の培地の例は次の通りである。 (1) 抗生物質生合成の有効な前駆体を含有する培
地〔ジヤーナル・オブ・アメリカン・ケミカ
ル・ソサエテイ（J.Am.Chem.Soc.）第68巻、
第1669頁（1946年）〕 (2) 培養液のPHを最適範囲に保つのに有効な緩衝
剤を含有する培地〔ドメイン（Demain）アー
カイブ・オブ・マイクロバイオロジ−（Arch.
Microbiol.）第115巻、第169頁（1977年）〕 (3) 有効な界面活性剤を含有して発泡を抑え、あ
るいは抗生物質生産微生物の細胞内より細胞外
への抗生物質の溢出を有利にする培地（上野芳
夫、大村智編著、微生物薬品化学、第176頁、
1979年、南江堂） (4) 培地の栄養素（炭素源、窒素源、リン酸根な
ど）として各種物質の中から有効なものを選択
して各々を最適濃度に含有する培地（同上） このような各種の組成を組合わせることによつ
て一つ一つの抗生物質の生産に適した培地が決定
される。しかし、このためには通常、膨大な労力
と長時間を要し、しかもある抗生物質の生産に有
利な培地が別の抗生物質の生産にとつては逆に不
利である場合が決して少なくなかつた。従つて広
範囲の抗生物質生産への応用性と高い生産性とを
有する抗生物質生産用培地の提供が望まれてい
た。 さきに本発明者は、リン酸第三マグネシウム等
のいくつかのリン酸を含有する培地を用いて抗生
物質を常法により生産すると、多数の抗生物質の
生産量を著しく増加し得ることを見出したが（特
願昭54−153792号）、いまや、公知の抗生物質生
産用培地にゼオライトを添加すると、多数の抗生
物質の生産量を容易に著しく増加し得ることを見
出した。 従つて、本発明の目的は、抗生物質生産能力を
有する微生物を常法により培養して抗生物質を生
成蓄積させるための培地として、簡便、容易に抗
生物質の生成蓄積量を増加させることができる培
地を提供することにある。本発明の培地は、従来
常用される培地に含有する組成物のほかにゼオラ
イトを含有することを特徴とする。本発明による
培地を用いて、抗生物質生産能を有する微生物を
常法により培養すると、その生産量を一般に数倍
たとえば２倍以上増加させることができる。 以下に本発明を詳細に説明する。 本発明培地を利用して抗生物質を生産する際に
使用する微生物としては、抗生物質を生成する能
力を有する微生物であれば何でもよい。たとえば
野性株でもよいし、また特定の栄養要求性、特定
物質に対する抵抗性あるいは感受性を有する株で
もよい。あるいは特定物質を分解または不活性化
する性質を有していてもいなくてもよい。従つ
て、公知の広範囲のカビ、酵母、細菌、放線菌を
含む各種の抗生物質生産能力を有する微生物を用
いることができる。またその微生物は天然界、た
とえば土壌、河川水、海水または空気中等に存在
したものであつてもよいし、予め本発明培地以外
の培地で生育させたものでもよい。 本発明に用いられるゼオライトは、わが国では
沸石とよばれる鉱物で、 Ｍｘ／ｎ〔（AlO₂）_x（SiO₂）_y〕_zH₂O 〔ただし上式において、Ｍはナトリウム、カリウ
ム、カルシウム等のアルカリ金属、ｎは金属イオ
ンの電荷数、すなわちカリウムでは１、カルシウ
ムでは２、ｘ、ｙ、ｚは整数を表わすが、ゼオラ
イトの種類によつては科学的に未確定のものもあ
る〕 の組成を有し、沸石水を含み、三次元構造をなす
アルミノケイ酸のアルカリ金属塩である〔原伸
宜、高橋浩編、「ゼオライト」、構談社発行（1978
年）；F.A.コツトン、G.A.ウイルキンソン著、中
原勝〓訳、「無機化学（上）」、培風館発行（1976
年）427−428頁；桐山良一著、「構造無機化学
」、共立全書（1978年）、226−238頁など〕。天
然に産するゼオライトとしては、方沸石、十字沸
石、菱沸石、濁沸石、湯河原沸石、輝沸石、束沸
石、クリノチロ沸石、ハク沸石、モルデン沸石、
ソーダ沸石などが知られており、多くの場合この
いくつかの種類の混成物である。合成ゼオライト
としては、ゼオラクトＡ、Ｃ、Ｇ、Ｌ、Ｔ、Ｓ、
Ｗ、Ｘなどが知られている。本発明による培地に
は抗生物質生産増加能を有する天然ゼオライト、
合成ゼオライトのいずれも使用可能である。 ゼオライトが、アンモニア態窒素吸着性を有す
ることは公知であり、汚水処理等に利用されてい
るが、抗生物質生産用培地に添加することによつ
て、抗生物質の生産量を著増させ得ることは知ら
れていない。 本発明培地に用いるゼオライトは単独で用いて
もよいし、さきに本発明者らが教示したリン酸マ
グネシウム等と組合わせて用いることもできる。
所望により、ゼオライトを含有する各種工業廃棄
物またはゼオライトを含有、吸着、包含または結
合した各種工業製品などを利用できる。 ゼオライトは市販されているものをそのまま用
いてもよい。あるいは次の(1)〜(6)に示す物質の溶
液の１以上で予め洗浄してから用いてもよい。 (1) 塩酸、硫酸、ギ酸などの酸類 (2) 苛性ソーダ、苛性カリ、アンモニアアなどの
アルカリ類 (3) 食塩、硫安、塩化マグネシウムなどの公知の
抗生物質生産培地の組成物の一つ、あるいは二
つ以上の混合物 (4) 目的抗生物質の生産培地 (5) メタノール、エタノール、アセトン、クロロ
ホルム、ベンゼンなどの有機溶剤類 (6) 水 培地中に生産させるゼオライトの濃度はその粒
度や使用微生物や培養条件を考慮して決定すべき
であるが、通常0.01−５％の濃度が好適である。
ある抗生物質の生産に対する至適温度、時間、PH
等の諸条件は、公知の当該抗生物質生産用培地の
場合に準じればよい。 本発明培地のゼオライトのほかに、従来常用さ
れる抗生物質生産用培地の例にならい、使用微生
物の利用し得る炭素源、窒素源、無機物、その他
必要な栄養素を程良く含有する。本発明培地の種
類としては、天然培地、合成培地のいずれでもよ
く、またその形態としては液体培地、固形培地の
いずれでもよい。 本発明培地がゼオライトのほかに含有する栄養
素を詳細に示せば、炭素源としては、たとえば、
グルコース、グリセロール、フラクトース、マル
トース、マンニツト、キシロース、ガラクトー
ス、ラクトース、、リボース、澱粉またはその加
水分解物等の種々の炭水化物が使用できる。その
濃度は通常、培地に対して0.1−５％（グルコー
ス換算）が好ましい。またグルコン酸、ピルビン
酸、乳酸、酢酸等の各種有機酸、グリシン、グル
タミン酸、アラニン等の各種アミノ酸、さらには
メタノール、エタノール等のアルコール類やノル
マルパラフイン等各種の非芳香族系炭化水素、あ
るいは植物性もしくは動物性の各種油脂等も使用
可能である。 窒素源としては、アンモニア、塩化アンモニウ
ム、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、酢酸
アンモニウム、乳酸アンモニウム等各種の無機酸
あるいは有機酸のアンモニウム塩類、尿素、ペプ
トン、NZ−アミン、肉エキス、酵母エキス、乾
燥酵母、コーンスチープリカー、カゼイン加水分
解物、フイツシユミールあるいはその消化物、大
豆粉あるいはその消化物、脱脂大豆あるいはその
消化物、蛹加水分解物等の含窒素有機物質、さら
にはグリシン、グリタミン酸、アラニン等の各種
アミノ酸が使用可能である。 無機物としては、各種リン酸塩、硫酸マグネシ
ウム、食塩等、さらに微量の重金属塩が使用され
る。 また栄養要求性を示す変異株を用いる場合に
は、当然その栄養要求性を満足させる物質を培地
に加えなければならないが、この種の栄養素は天
然物を含む培地を使用する場合にはとくに添加を
必要としない場合がある。 本発明に応用し得る公知の培地組成の例をあげ
ると次の通りである。 (1) グルコース２％、ペプトン0.5％、酵母エキ
ス0.3％、肉エキス0.5％、NaCl0.3％、
CaCO₃0.3％（PH7.0） (2) グルコース１％、ペプトン0.3％、肉エキス
0.5％、NaCl0.3％、寒天1.2％（PH7.2） (3) グリセリン１％、グルコース0.2％、大豆粉
１％、NaCl0.3％（PH7.5） (4) 澱粉２％、コーンスチープリカー２％、
MgSO₄・7H₂O0.1％（PH7.5） (5) デキストリン２％、ペプトン0.5％、大豆粉
１％、KH₂PO₄0.05％、MgSO₄・7H₂O0.05％
（PH7.0） (6) グルコース４％、（NH₄）₂SO₄0.5％、
KH₂PO₄0.1％、MgSO₄0.1％、FeSO₄・
7H₂O0.01％、CuSO₄・5H₂O0.001％、ZnSO₄・
7H₂O0.001％、MnSO₄・4H₂O0.001％、
CaCl₂・2H₂O0.001％、CaCO₃0.3％（PH6.5） (7) グルコース２％、カザミノ酸１％、
K₂HPO₄0.1％、MgSO₄・7H₂O0.1％、KCl0.05
％、ZnSO₄・7H₂O0.01％、MnSO₄・
5H₂O0.005％、FeSO₄・7H₂O0.005％、
CaCO₃0.3％（PH7.5） 本発明培地を用いて微生物を培養するに際して
その培養条件は常法に準じて行なう。すなわち、
培養物のPHは通常３−９の範囲、培養温度は通常
20℃−40℃の範囲が好結果をもたらし得る。培養
期間は通常１−10日間である。もちろん、これ以
外の条件、たとえば酸性条件やアルカリ性条件で
より旺盛に生育する微生物や、あるいは20℃以下
の低温や40℃以上の高温条件をとくに好む微生物
を用いる場合には、それぞれ望ましい環境下で培
養する。 また、培養開始から培養完了時までの適当な時
期に、抗生物質の生産量をさらに増加させる目的
で各種の添加物、たとえば有効な前駆体、各種界
面活性剤、各種溶剤、飽和または不飽和の脂肪酸
などを培地に添加してもよい。 本発明培地を用いて微生物を培養するに際し
て、どのような組成の本発明培地がどのような微
生物に最適であるかについて、現段階では規則性
を確認できない。すなわち、特定の組成を有する
本発明の培地を用いて抗生物質生産能力を有する
微生物を培養すると、常法による培養法で、一般
的には抗生物質の生産量を従来の培地を用いた場
合よりも著しく増加させ得るが、使用する微生物
によつては生産量の増加が認められない場合があ
ることは事実である。しかし、このことが本発明
の実用的価値を害するとはいえない。なぜなら、
下記のような簡単な実験的培養によつて、特定の
微生物に対する特定の本発明による培地の適合
性、ゼオライトの種類および使用量などの条件を
きわめて容易に判断することができるからであ
る。この種の実験的培養が、従来の最適培地組成
決定に要求された複雑な試行錯誤的手法よりもは
るかに簡便であることは、当業者の容易に理解で
きるところである。 実験例 菌株として、ナナオマイシン生産菌、ストレプ
トミセス・ローザ・バリアント・ノトエンシス
（Ｓ．rosa．var.notoensis）（微工研菌寄第2249
号）、セルレニン生産菌、セフアロスボリウム、・
セルレンス（Cephalosporium cerulens）〔ジヤ
ーナル・オブ・アンチビオチクス（J.Antibiot.）
（Ａ系列）第16巻、第236頁（1963年）〕を使用し
た。これらの菌株を培養して抗生物質を生産させ
るための培地として、放線菌の培養に常用される
下記の、の培地、およびカビの培養に常用さ
れる〜の培地を実験培地として選択した。
各々の培地に天然ゼオライト（沸石化鉱、40ムツ
シユ）１％を含ませたもの、およびの培地に合
成ゼオライトＡ−３（和光純薬、200メツシユ）１
％を含ませたもの、合計６種類の培地を調整し、
試験管（２×20cm）にそれぞれの培地を10ml分注
し、27℃で、ナナオマイシンの生産には３日間、
セルレニンの生産には２日間、常法通り往復振と
う培養した。 培地組成 グリセロール２％、大豆粉２％、NaCl0.3％
（PH7.0） グルコース２％、ペプトン0.5、乾燥酵母0.3
％、肉エキス0.5％、NaCl0.3％、CaCO₃0.3％
（PH6.8） グルコース４％、ペプトン１％（PH7.0） グルコース４％、NaNO₃0.3％、KH₂PO₄0.1
％、KCl0.05％、MgSO₄・7H₂O0.05％、
FeSO₄・7H₂O0.01％（PH6.7） グリセロール３％、グルコース１％、ペプト
ン0.5％、NaCl0.2％（PH6.9） 培養終了後、培養液中に生成蓄積した抗生物質
量を測定したところ第１表に示す結果が得られ
た。比較のためにゼオライトを含まない培地で、
同様に培養した結果も示す。 【表】 は天然ゼオライトを使用した。
第１表からナナオマイシンの生産にはの培
地、セルレニンの生産にはの培地に、それぞれ
１％天然ゼオライトを含有させたものが適してい
ることが容易にわかる。また第１表から、本発明
による培地において、公知の培地よりも著しく多
量の抗生物質が生産されることが明らかである。
またの培地に添加するゼオライトの種類として
は、合成ゼオライトＡ−３よりも天然ゼオライト
が適していることがわかる。 本発明による培地での生産にとくに好適である
抗生物質の例として、ストレプトマイシン、ジヒ
ドロストレプトマイシン、ペニシリン、セフアロ
スボリン、チエナマイシン、ロイコマイシン、ス
ピラマイシン、タイロシン、チヤルコマイシン、
バンドリン、クジマイシン、エリスロマイシン、
シラマイシン、テトラサイクリン、パシトラシ
ン、アンフオマイシン、アズレオマイシン、ナナ
オマイシン、クロラムフエニコール、セルレニン
など、現在、臨床的に広く用いられるアミノグリ
コシド系、β−ラクタム系、マクロライド系、テ
トラサイクリン系およびペプチド系抗生物質など
を含む、多数の抗生物質をあげることができる。
この種の実験に要する時間、労力および費用は、
抗生物質生産用培地の選定に従来必要とされたも
のに比べると、きわめて軽微である。しかも、こ
のようにきわめて容易に選ばれた培地を用いて、
抗生物質の生産量を著しく増加させることができ
る。 実施例 １ 種菌としてセルレニン生産菌株、セフアロスポ
リウム・セルレンス（Cephalosporium
caerulens）〔ジヤーナル・オブ・アンチビオチク
ス（J.Antibiotics）（Ａ系列）第16巻、第236頁
（1963年）〕を使用した。グルコース２％、ペプト
ン0.5％、乾燥酵母0.3％、肉エキス0.5％、
NaCl0.5％からなる種培地（PH7.0）10mlを含む50
ml容太型試験管（２×20cm）に種菌を植菌し、27
℃で２日間振とう培養した。グリセロール３％、
グルコース１％、ペプトン0.5％、NaCl0.2％、天
然ゼオライト（粒径２mm以下）１または２％から
なる生産培地（PH7.0）100mlを含む500ml容坂口
フラスコに、上記の通りに得た種培養液１mlを植
菌し、27℃で２日間往復振とう培養したところ、
培養液中に第２表の通りセルレニンが生成蓄積し
た。 【表】 実施例 ２ 種菌としてナナオマイシン生産菌株、ストレプ
トミセス・ローザ・バリアント・ノトエンシス
（Ｓ．rosa var.notoensis）（微工研菌寄第2249
号）を用いた。グルコース２％、肉エキス１％、
NaCl0.5％、CaCO₃0.3％を含む種培地（PH5.0）
50mlを含む500ml容坂口フラスコに種菌を植菌し、
37℃で30時間生育させた。この種培養液２mlを上
記の培地に第３表に示す物質を添加した組成の培
地（PH5.0）50mlを含む500ml容坂口フラスコに移
し、37℃で36時間培養したところ、培養液中にナ
ナオマイシンが第３表に示す通りに蓄積した。 【表】 篩通過分）
〃 1.0 450
無添加 370

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 抗生物質生産能力を有する微生物を培養し
   て、抗生物質を培養物中に生成蓄積させるための
   培地において、ゼオライトを含有する培地。