JPH0465672B2

JPH0465672B2 -

Info

Publication number: JPH0465672B2
Application number: JP2617685A
Authority: JP
Inventors: Koichi Inoe; Naoki Kawada; Sadao Kageyama; Takeshi Morinaga
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 1985-02-15
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1992-10-20
Also published as: JPS61187780A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、バクテロイデス属に属する新規な
細菌に関するものである。この細菌は、二酸化炭
素と水素とから酢酸を製造する方法に用いること
ができる。

（従来技術）常温の条件下で二酸化炭素と水素とを資化し
て、生育培地中に酢酸を蓄積する微生物として、
クロストリジウム・アセチカム、アセトバクテリ
ウム・ウッデイ、ユーバクテリウム・リモサム、
ブチリバクテリウム・メチロトロフイカム、クロ
ストリジウム・ストレインCV−AA1そして我々
が創製したクロストリジウム・エスピーNo.68−２
微工研菌寄第7367号（FERM−ＰNo.7367）、クロ
ストリジウム・エスピーNo.307微工研菌寄第7487
号（FERM−ＰNo.7487）、クロストリジイウム・
エスピーNo.484微工研菌寄第7488号（FERM−Ｐ
No.7488）、アセトバクテリウム・エスピーNo.446微
工研菌寄第7563号（FERM−ＰNo.7563）などが
知られていた。また高温の条件下では、アセトゲ
ニウム・キヴイ、クロストリジウム・サーモオー
トトロフイカム、がある。

（発明の目的）上記のような菌が知られているものの、二酸化
炭素と水素とからの酢酸の製造を工業的に実施す
るために、解決すべき課題はまだ多く、中でも酢
酸の蓄積濃度および生産速度の高い菌を得ること
は重要である。そのためには、公知の菌種にもと
づいた育種改良とならんで、二酸化炭素と水素と
から酢酸を製造しうる新菌種の創製がきわめて重
要な手段となる。

そして、PH4.0〜7.0の酸性領域で生育し、二酸
化炭素と水素から酢酸を製造する能力のある菌は
まだ報告されていない。

本発明はこのような目的のもとに、二酸化炭素
と水素を資化して、培地中に酢酸を蓄積する新規
微生物を得ることを目的とする。

（発明の構成）本発明は幅1.0μｍ、長さ4.5〜5.0μｍの嫌気製菌
で単独もしくは２〜３連のグラム陰性無胞子桿菌
で糖類から酢酸の他にｎ−酪酸、イソ吉草酸、コ
ハク酸を生産する点で、バクテロイデス属に属す
る菌であると考えられるが、二酸化炭素と水素で
生育し、グラム染色陰性でありかつPH4.0〜7.0の
範囲で生育し鞭毛の無い直桿菌で以下に示す性質
のため公知の菌と相違しており、新菌種であると
考えられる。正式の種名はまだ付されていないの
で、本発明ではバクテロイデス・エスピーNo.669
と表示する。

次にバクテロイデス・エスピーNo.669の創製法
および菌学的性質を示す。

（創製法）本菌は大分県の別府温泉の泥より下記の方法に
より分離した。すなわち第１表に示す液体培地５
mlを試験管へ分注し滅菌後、嫌気グローブボツク
ス中で役0.3ｇの土壌を添加し、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℃６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、第１表の培地に寒天３％を
加えた寒天培地を用いてロールチユーブ法（メソ
ツズ・イン・マイクロバイオロジー、３巻Ｂ、
117頁（1969）アカデミツク・プレス）により単
菌分離し本菌を得た。

（菌学的性質）本発明の菌株の菌学的性質を示す。この菌学的
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））およびバージ
エーズ・マニユアル・オブ・デターミネイテイ
ブ・バクテリオロジー（第８版）（Bergey's
Manual of Determinative Bacteriology
（EIGHTH EDITION）（1974）およびバージエ
ーズ・マニユアル・オブ・システマテイツク・バ
クテリオロジー（ボリユーム１）（Bergey's
Manual of Systematic Bacteriology（Volume
１）（1984））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）に記載されてい
る方法、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：単独もしくは２〜３
連の直桿菌1.0×4.5〜5.0μｍ２鞭毛：なし３胞子：あり，ターミナル４グラム染色：陰性（培地組成）第１表に例示する。

第１表基本培地の組成（脱イオン水１中） 0.1％インジゴカルミン溶液２ml 10％NH₄Cl溶液 10ml 1MKH₂PO₄（PH7.0）溶液５ml 20％MgSO₄・7H₂O溶液 0.5ml ビタミン溶液 20ml ミネラル溶液 40ml システイン塩酸（1H₂O） 0.5ｇ硫化ナトリウム 0.25ｇ炭酸水素ナトリウム１ｇ 600mg／ｌブロムエタンスルホン酸ナトリウム１
ml酵母エキス 0.2ｇ PH5.3 ビタミン溶液組成（mg／）ビオチン２葉酸２ピリドキシン塩酸 10 チアミン塩酸５リボフラビン５ニコチン酸５パントテン酸Ca ５ビタミンB12 0.01 ｐ−アミノ安息香酸５チオクト酸１ミネラル溶液組成（ｇ／）ニトリロ３酢酸 0.25 MgSO₄・7H₂O 0.1 MnSO₄・4H₂O 0.28 NaCl 0.5 FeSO₄・7H₂O 0.05 CoCl₂・6H₂O 0.09 CaCl₂・2H₂O 0.07 ZnSO₄・7H₂O 0.09 CuSO₄ 0.03 AlK（SO₄）₂・12H₂O 0.009 H₃BO₄ 0.005 NaMoO₄・2H2O 0.006 （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：わずかに盛上る表面：円滑色調：白（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：6.5生育PH：4.0〜
7.0（温度）至適温度：30℃生育温度：25〜40℃ 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：− （炭素源の資化性）第１表の基本培地に下記炭素源（特に記載が無
いときは１％）を含む液体培地５mlを直径18mmの
試験管に加え、無菌培地を作成し本菌を植菌し気
相を窒素（67％）と二酸化炭素（33％）を含む除
菌ガスに置換し、30℃で14日間静置培養した。生
育は600nｍの濁度を分光計（スペクトロニツク
20、島津製作所製）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−グルコース、Ｄ−フラクトー
ス、キシロース、Ｄ−リボース、アラビノー
ス、ガラクトース、マルトース、シユクロー
ス、ラクトース、セロビオース資化しないもの：ソルボース、ラムノース、メリ
ビオース、トレハロース、ラフイノース、メレ
ジトース、マンニトール、メタノール、エタノ
ール（糖などからの酸の生成）第１表の基本培地に上記の試験で資化すること
の知られた炭素源を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。すべての炭素源において培地中には有機酸
として酢酸、酪酸、イソ吉草酸、コハク酸が生産
された。

（在来と類似種との比較など）上記の菌学的性質から、No.669は、偏嫌気性の
グラム陰性無胞子桿菌で、その主要醗酵代謝産物
が二酸化炭素と水素からは酢酸、その他の資化す
る炭素源からは酢酸、酪酸、イソ吉草酸、コハク
酸であることを特徴とする菌株である。この性状
から、バージーズ・マニユアル・オブ・システマ
テイツク・バクテリオロジー（ボリユーム１）及
びアンアエロブ・ラボラトリー・マニユアル第４
版にもとずき検索するとバクテロイデス
（Bacteroides）に属する菌株であると考えられ
る。そこでアンアエロブ・ラボラトリー・マニユ
アル第４版で属の同定のキーに従つて同定してい
くとバクテロイデス・ルミニコラ・サブスペシ
ス・ルミニコラ（B.ruminicola ss.ruminicola）
に行きあたる。またバージーズ・マニユアル・オ
ブ・デターミネイテイブ・バクテリオロジー第８
版には諸性状がNo.669と一致する菌種の記載はな
かつた。No.669とバクテロイデス・ルミニコラ・
サブスペシス・ルミニコラと性状を比較したとこ
ろ共に偏性嫌気性の無胞子桿菌である点で一致し
たが、第２表に示す点で両菌の性状は違つてい
た。

第２表Ｂルミニコラ・SS.ルミニコラ No.669 （文献値^*）（実測値）形態：直桿菌直桿菌単独もしくは２〜３連単独もしくは２〜３連鞭毛なし鞭毛なし大きさ：0.8−1.0×0.8−8.0 1.0×4.5〜5.0 （μｍ）グラム染色：陰性陰性色素生産：なしなし炭素源資化性メリビオース資化性：よく資化するなしラフイノース資化性：よく資化するなしリボース資化性：なしよく資化する生産物：酢酸の他にギ酸、ハク酸を生産する。
二酸化炭素と水素からは酢酸、その他の資化す
る炭素源からは酢酸、酪酸、イソ吉草酸、コハ
ク酸を生産する。

バージーズ・マニユアル・オブ・システマテイ
ツク・バクテロオジー（ボリユーム１）以上のことから、本菌株はバクテロイデス属に
属する新菌種であると考えられるので、バクテロ
イデス・エスピーNo.669と命名した。さらにこの
菌株は工業技術院微生物工業技術研究所に「微工
研菌寄第8046号（FERM−ＰNo.8046）として寄
託した。

（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
撹拌混合槽のほか、一段あるいは多段の気泡塔
型、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
は炭素塩、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
常の醗酵に用いう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、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、明ばん、モリブデン酸リーダ、硼酸
などの無機化合物、あるいは酵母エキスなどのビ
タミン源を添加することは、通常行なわれる通り
である。

以下具体例により本発明を説明する。

実施例１バクテロイデス・エスピーNo.669株を以下のよ
うに培養した。第１表に示す培地を試験管へ５ml
分注滅菌後、同培地で培養を行つた培養液100μl
を嫌気グローブボツクス（フアーマ社、アナエロ
ボツクス）中で添加し、ブチルゴム栓で密栓した
のち気相を水素（67％）と二酸化炭素（33％）を
含む除菌ガスに置換し、30℃で静置培養した。

培養液の一部を遠心分離機により菌体を分離
し、この上清をリン酸で酸性にして、ガスクロマ
トグラフイーにより生成物の定量を行なつた。

その結果、静置培養10日間で0.95ｇ／の酢酸
を生成していた。

実施例２Ｌ字型試験管を用い、実施例１と同様に準備し
てバクテロイデス・エスビーNo.669株の振盪培養
を行なつた。測定方法も実施例１と同様に行ない
生成物を分析した結果10日間で1.30ｇ／の酢酸
を生成していた。

Claims

【特許請求の範囲】

１バクテロイデス属に属し、二酸化炭素と水素
で生育し、生育PH範囲が4.0〜7.0でかつリボース
を資化する直桿菌バクテロイデス・エスピーNo.
669。