JPH0465676B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） この発明は、ユーバクテリウム属に属する新規
の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とイソ酪酸を製造する方法
に用いることができる。 （従来技術） 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はいくつか知られている。
そのなかでクロストリジウム属に属する菌は４種
あるが、これらが二酸化炭素と水素とからイソ酪
酸を生産することは知られていない。 唯一、二酸化炭素と水素からイソ酪酸を製造す
る微生物として、先に我々が創製したクロストリ
ジウム・エスピーNo.68−２があるが、ユーバクテ
リウム属に属する菌はこれまでに報告されていな
い。 糖類を資化してイソ酪酸を製造する能力のある
菌としてはクロストリジウム・ステイクランデ
イ、クロストリジウム・プロピオニカム、クロス
トリジウム・ゴーニなどがある。 （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、生化学的にカルボ酸を製造する
方法を検討しこの発明に到着した。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
らのカルボン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、特に二酸化炭素
と水素とを基質としてイソ酪酸を製造する能力の
ある菌は先に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））あるのみでユーバクテリウム属に
属する菌はこれまでに報告されていない。 本発明はこの様な目的のもとに、二酸化炭素と
水素を資化して、培地中に酢酸とイソ酪酸を蓄積
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0.8μｍ、長さ2.0〜2.5μｍの嫌気性菌
で単独もしくは２〜３連のグラム陽性無胞子桿菌
で酢酸の他にイソ酪酸を生産する点でユーバクテ
リ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、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、本発明ではユーバクテリウム・エ
スピーNo.477と表示する。 次にユーバクテリウム・エスピーNo.477の創製
法および菌学的性質を示す。 （創製法） 本菌は静岡県の田子の浦の海底泥より下記の方
法により分離した。すなわち第１表に示す液体培
地５mlを試験管へ分注し滅菌後、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
Manufl，，The V.I.P.Anaerobe Laboratory
Virgini ａ 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 Determi native 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0.8μｍ、長さ2.0〜2.5μｍ ２ 鞭毛：なし ３ 胞子：なし ４ グラム染色：陽性 （培地組成） 第１表に例示する。 第１表 基本培地の組成（脱イオ水１中） 0.1％レザスリン溶液 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／１ブロムエタンスルホルン酸ナトリウム
１ml 酵母エキス 0.2ｇ NaCl 30ｇ 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・2H₂0 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 育生の範囲（PH）至適PH：7.3 生育PH：5.3〜8.0 （温度）至適温度：30℃ 生育温度：25〜40℃ インドール生産：− 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。育
生は600nｍの濁度を分光計（スペクトロニツク
20、島津製作所）で測定した。600nｍの濁度が
炭素源を変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、アラビノー
ス、ラフイノース 資化しないもの：Ｄ−グルコース、ソルボー
ス、キシロース、Ｄ−リボース、ラムノース、ガ
ラクトース、マルトース、シユクロース、ラクト
ース、メリビオース、トレハロース、セロビオー
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
の知られていた炭素源を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
機酸として酢酸とイソ酪酸が生産された。 （在来の類似類との比較など） 上記の菌学的性質から、No.477は、偏嫌気性の
グラム陽性無胞子桿菌で、その主要醗酵代謝産物
が酢酸とイソ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ユーバクテリウム
（Eubacteroim）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
くとユーバクテリウム・リモサム（E.limosum）
に行きあたる。またバージーズ・マニユアル・オ
ブ・データミネイテイブ・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
マチイツク・バクテリオロジー（ボリユーム１）
には諸性状がNo.477と一致する菌種の記載はなか
つた。No.477とユーバクテリウム・リモサムの性
状を比較したところ共に偏性嫌気性のグラム陽性
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。

【表】 さらにこの菌株は工業技術院微生物工業技術研
究所に「微光研菌寄第8045号（FERM−ＰNo.
8045）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、酸素の混人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、静置あるいは新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、装置農の酸素は、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
り嫌気的は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 ユーバクテリウム・エスピーNo.477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分注滅菌後、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注で添加し、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つた。 その結果、静置培養10日間で0.95ｇ／の酢酸
と0.32ｇ／のイソ酪酸を生成していた。 実施例 ２ Ｌ字型試験管を用い、実施例１と同様に準備し
てユーバクテリウム・エスピーNo.477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1.25ｇ／の酢
酸と0.49ｇ／のイソ酪酸を生成していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ユーバクテリウム属に属し、二酸化炭素と水
   素で生育し、かつ３％NaCl中で生育し、アラビ
   ノースを資化し、イソ酪酸を生産する直桿菌ユー
   バクテリウム・エスピーNo.477。