JPH035799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） この発明は微生物により二酸化炭素と水素とか
らギ酸を製造する方法に関するものである。 ギ酸は染色助剤など有用な資材でありカセイソ
ーダと一酸化炭素などから工業生産されている。 （従来技術） 二酸化炭素と水素とからギ酸を生産する微生物
については、胞子を作る嫌気性菌（クロストリジ
ウム属に属する菌と考えられる）が酢酸の副生物
としてギ酸を蓄積することが知られていたにすぎ
ない（Applied and Environmental
Microbiology33巻p.1270（1977））。 一方、アセトバクテリウム・ウツデイは、二酸
化炭素と水素とを含む培地で嫌気的条件で培養す
ることにより酢酸を生産するが（International
Journal of Systematic Bacteriology27巻355
（1977））、ギ酸が得られることは全く知られてい
なかつた。 （発明の目的） 本発明者は、再生可能な資源であり、自然界に
おびただしく存在し、かつ各種産業の最終の廃棄
物でもある二酸化炭素に着目し、これを将来の有
力なエネルギー源として考えられている水素と反
応させることにより、生化学的にギ酸を製造する
方法を検討し、この発明に到達した。 （発明の構成） 本発明者は、アセトバクテリウム属に属する微
生物を用いて二酸化炭素とからカルボン酸を製造
する方法の研究において、培地中に１−ヨードプ
ロパンを存在せしめた場合、通常の生産物である
酢酸の生成が抑制されるだけでなく、新たな生産
物としてギ酸が生成し、培地中に蓄積されること
を見出し本発明を完成した。即ち本発明はアセト
バクテリウム属に属する微生物を培養し二酸化炭
素と水素とを資化してカルボン酸を製造する方法
において、培地中に１−ヨードプロパンを存在せ
しめることによりギ酸を生成蓄積せしめることを
特徴とするギ酸の製造方法である。 （微生物） 本発明で用いられる微生物は、アセトバクテリ
ウム属に属する二酸化炭素と水素を資化すること
のできる微生物であり、例としてアセトバクテリ
ウム・ウツデイおよびアセトバクテリウム・エス
ピーNo.446（Acetobacterium sp.No.446、微工研菌
寄第7017号 FERM−ＰNo.7017）が挙げられる。 前者は先に挙げた文献により公知の菌である。 一方後者は本発明者らにより見出された微生物
であり、その菌学的性質等は特願昭58−53644号
明細書に記載されている通りであるが、それにつ
いては項を改めて記す。 （１−ヨードプロパンの添加培養） 二酸化炭素と水素とを含む培地に１−ヨードプ
ロパンを添加し上記のようなアセトバクテリウム
属に属する微生物を嫌気的条件で培養することに
よりギ酸を生産することができる。 培地中に存在せしめる１−ヨードプロパンの量
が少な過ぎるとギ酸と共に酢酸が生成し、多すぎ
るとギ酸の蓄積量が減少する。適当な１−ヨード
プロパンの添加量は培養条件に応じて実験的に決
めることができるが、培養液中濃度として0.1〜
5mM、特に0.5〜2mM程度が好ましい。 上記微生物の培養方法に関し、１−ヨードプロ
パンの添加以外の点については二酸化炭素と水素
とから酢酸を得る培養の場合と同様であり、その
概要は項を改めて記す。 次に本発明の実施例において用いられるアセト
バクテリウム・エスピーNo.446（以下本菌という）
の創製方法および菌学的性質を示す。 （No.446の創製法） 本菌は種子島中種子町の畑土壌より下記の方法
により分離した。即ち第１表に示す液体培地５ml
を試験管へ分注し滅菌後、土壌を嫌気グローブボ
ツクス中で約0.3ｇ添加し、ブチルゴム栓で密栓
後、気相を水素（67％）と二酸化炭素（33％）を
含む除菌ガスに置換し、30℃で静置培養し、約３
週間毎に植え継ぎを行つた。。２回液体培地で植
え継いだのち、ロールチユーブ法（メソツズ・イ
ン・マイクロイオロジー、３巻Ｂ、117頁（1969）
アカデミツク・プレス）により第１表の培地に寒
天３％を加えた寒天培地で単菌分離し、本菌を得
た。 （No.446の菌学的性質） 本菌の菌学的性質の検討には、「アンアエロ
ブ・ラボラトリー・マニユアル第４版」
（Anaerobe Laboratory Manual The V.I.P.
Anaerobe Laboratory Virginia Polytechnic
Institute and State University，Blacksburg
（1972））および「微生物の分類と同定」（長谷川
武治著、学会出版センター、1975）に記載されて
いる方法および培地組成を用いた。 顕微鏡的所見 (1) 細胞の形および大きさ：直桿菌と、やや湾曲
した形や中ぶくれ形の桿菌が混在する、単独も
しくは２連の桿菌 幅0.6〜1μm、長さ２〜5μm (2) 鞭毛：あり、サブターミナル (3) 胞子：なし (4) グラム染色：陽性、培養後期には陰性とな
る。細胞内に異染物がみられる。 培地組成 第１表に例示する。

【表】

【表】 生育状態 第１表の組成に３％寒天を加えた寒天培地での
生育は次の通りである。 形状：円形 周縁：円滑 隆起：わずかに盛り上がる 表面：円滑 色調：白ないしクリーム色 肉汁寒天培地では成育しない 生理的性質 酸素に対する態度：偏性嫌気性 生育の範囲（PH）至適PH：7.7 生育PH：5.5〜8.5 （温度）至適温度：30℃ 生育温度：20〜40℃ インドール産生：− ゼラチンの液化：− カタラーゼ産生：− デンプンの加水分解：− エスクリンの加水分解：− 色素の生成：− ビタミン要求性：チアミン、パントテン酸 糖などからの酸の生成 第１表の基本培地に下記炭素源を１％もしくは
0.5添加し、気相を窒素（67％）と二酸化炭素
（33％）を含む除菌ガスに置換し、本菌を植菌、
30℃で静置培養した。フラクトース（１％）、DL
−乳酸（１％）、メタノール（0.5％）、ギ酸（0.5
％）、リボース（１％）を炭素源として培養した
とき、培地中には有機酸として酢酸が生産され
た。 炭素源の資化性 直径18mmの試験管に下記炭素源（特に記載がな
いときは１％）と第１表の基本培地組成とを含む
無菌液体培地５mlを作成し、気相を窒素（67％）
と二酸化炭素（３％）を含む除菌ガスに置換し、
本菌を植菌し、30℃で14日間静置培養した。生育
は600nmの濁度を分光計で測定した。600nmの濁
度が炭素源を含まないコントロールとの差が0.1
未満のものを「資化しない」、0.1以上0.2未満の
ものを「わずかに資化する」0.2以上のものを
「資化する」とした。資化するもの ： Ｄ−フラクトース、ソルボー
ス、DL−乳酸、メタノール（0.5％）わずかに資化するもの ： Ｄ−リボース、ギ酸
（0.5％）資化しないもの ：アラビノース、セロビオース、
ガラクトース、Ｄ−グルコース、ラクトース、マ
ルトース、マンノース、メレジトース、メリビオ
ース、ラフイノース、ラムノース、シユクロー
ス、トレハロース、キシロース、エリスリトー
ル、イノシトール、マンニトール、デンプン、ソ
ルビトール、エチレングリコール、グリセロー
ル、酢酸（0.5％）、プロピオン酸（0.5％）、エタ
ノール（0.5％）、プロパノール（0.5％）コハク
酸、フマル酸、ピルビン酸、リンゴ酸、カザミノ
酸、グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニン、
グリシン、セリン、アドニトール、サリシン、馬
尿酸、アミグダリン、ペプトン、酵母エキス （培養方法） 培養方法は原則的には、一般の微生物の場合と
同様であるが、酸素の混入を防ぐことが必要であ
り、実験室的には、ゴム栓等で密栓した培養器中
で、静置あるいは振盪する方法が用いられる。や
や大きい規模では、通常用いられる醗酵槽がその
まま利用でき、装置内の酸素は、窒素などの不活
性気体あるいは原料気体（二酸化炭素と水素）な
どで置換することにより嫌気的な雰囲気をつくる
ことが可能である。醗酵槽の形式は特に問わない
が、普通に使用される攪拌混合槽のほか、一段あ
るいは多段の気泡塔型やドラフトチユーブ型の醗
酵槽も利用できる。培養に用いる炭素源は、通
常、二酸化炭素ガスとして供給するが、培地中に
溶解二酸化炭素あるいは炭酸塩、炭酸水素塩とし
て加えることもできる。窒素源は、塩化アンモニ
ウムのごときアンモニウム塩や硝酸ソーダのよう
な硝酸塩のごとく、通常の醗酵に用いることので
きる各種の窒素化合物を用いることができる。 その他必要に応じ、リン酸二水素カリウム、硫
酸マグネシウム、硫酸マンガン、塩化ナトリウ
ム、硫酸鉄、塩化コバルト、塩化カルシウム、硫
酸亜鉛、硫酸銅、みようばん、モリブデン酸ナト
リウム、硼酸などの無機化合物、あるいはビオチ
ンや酵母エキスなどのビタミン類を添加すること
は、通常行なわれる通りである。 培養液中に蓄積されたギ酸は、公知の技術を用
いて回収することができる。 以下具体例により本発明を説明する。 実施例 第１表に示す培地７mlをＬ字型試験管へ分注滅
菌後、第２表に示す量の１−ヨードプロパンを添
加した。これに第１表に示す培地で培養したアセ
トバクテリウム・エスピーNo.446の培養液140μlを
接種した。密栓した後気相を水素（67％）と二酸
化炭素（33％）を含む除菌ガスに置換し、30℃で
９日間振盪培養を行なつた。 培養液の上清を高速液体クロマトグラフイーに
より、210nmの吸収を利用して分析した。得られ
たクロマトグラムにおける２つのピークの保持時
間は、標準品と照合することにより、それぞれ培
地およびギ酸のものであることが確認された。ま
た生成物濃度の分析値を第２表に示した。

【表】 比較例 １−ヨードプロパン添加量を０とする他は実施
例と全く同様に培養した。培養液を高速液体クロ
マトグラフイーにより分析したところ酢酸蓄積濃
度は1.7g／でギ酸は全く生成しなかつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アセトバクテリウム属に属する微生物を培養
   し二酸化炭素と水素とを資化してカルボン酸を製
   造する方法において、培地中に１−ヨードプロパ
   ンを存在せしめることによりギ酸を生成蓄積せし
   めることを特徴とするギ酸の製造方法。