JPH0465673B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） この発明は、クロストリジウム属に属する新規
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質化し
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・ウツデイ、ユーバクテリウム・リモサム、
ブチバクテリウム・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）、クロストリジウム・エス
ピーNo.484微工研菌寄第7488号（FERM−ＰNo.
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、PH４〜７のような酸性領域を持ち、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
と水素を質化して、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0.6〜1.0μｍ、長さ5.0〜9.0μｍの嫌
気性菌で単独もしくは２〜３連の直桿菌であり胞
子を作る点で、クロストリジウム属に属する菌で
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
で生育する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、本発明ではクロストリジウム・エスピーNo.
670と表示する。 次にクロストリジウム・エスピーNo.670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を試験管へ分注し減菌後、嫌気グローブボツク
ス中で約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℃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 、、TheV.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
（Volume1）（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、幅0.6〜1.0μｍ、長さ5.0〜9.0μｍ ２ 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％MzgSO₄・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／ブロムエタンスルホン酸ナトリウム
１ml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：編性嫌気性 生育の範囲（PH）至適PH：6.5成育PH：4.0〜
7.0 （温度）至適温度：30℃成育温度：25℃〜40℃ インドール産性：− ゼラチンの液化：− カタラーゼ産性：− デンプンの加水分解：− エスクリンの加水分解：＋ 色素の生成：− （炭素源の質化性） 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。成
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「質化しない」、0.1以上0.2未満のも
のを「わずかに質化する」0.2以上のものを「質
化する」とした。 質化するもの：Ｄ−グルコース、Ｄ−フラクトー
ス、キシロース、Ｄ−リポース、アラビノー
ス、ガラクトース、マルトース、ラクトース、
セロビオース、メレジトース、マンニトール 質化しないもの：ソルボース、ラムノース、シユ
クロース、ヌリビオース、ラフイノース、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
として酢酸と酪酸が生産された。 （在来の類似種との比較など） 上記の菌学的性質から、No.670は、偏嫌気性の
グラム陰性有胞子桿菌で、その主要醗酵状謝産物
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と酪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・デターミネイテイブ・バクテリオロ
ジー第８版、バージーズ・マニユアル・オブ・シ
ステマイツク・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クロストリジウム
（Clostridium）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
くとクロストリジウム・イノキユム（C.
innocuum）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版及び、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）には諸性状がNo.670と一致する菌種
の記載はなかつた。No.670とクロストリジウム・
イノキユムの性状を比較したところ共に偏性嫌気
性の有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。

【表】 は酢酸と酪酸を生産
する。
＊ バージーズ・マニユアル・オブ・デタミネ
イテブバクテリオロジー（８版） 以上のことから、本菌株はクロストリジウム属
に属する新菌種であると考えられるので、クロス
トリジウム・エスピーNo.670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「微工研株寄第8047号（FERM−ＰNo.
8047）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使用できる。 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、培置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、モリブデン酸ソーダ、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 クロストリジウム・エスピーNo.670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５
ml分注減菌後、同培地で培養を行つた培養液
100μを嫌気グローブ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を定量を行なつた。 その結果、静置培養10日間で0.7ｇ／の酢酸
を生成していた。 実施例 ２ Ｌ字型試験管を用い、実施例１と同様に準備し
てクロストリジウム・エスピーNo.670の株の振盪
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1.35ｇ／の
酢酸を生成していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クロストリジウム属に属し、二酸化炭素と水
   素で生育し、生育PH範囲が4.0〜7.0で、かつマル
   トースを資化する直桿菌クロストリジウム・エス
   ピーNo.670