[发明专利]产芽孢细菌的培养方法和有用物质的制造方法

说明书

本发明的课题在于提供能够高效地生产芽孢的新培养方法，提供一种产芽孢细菌的培养方法，其将抑制芽孢形成的物质添加到培养基后培养产芽孢细菌，其特征在于，所述培养基的碳的含量为9.1g/L以上，优选提供还包括在所述培养基中添加促芽孢形成物质的工序的产芽孢细菌的培养方法。

技术领域

本发明涉及产芽孢细菌的培养方法。

背景技术

芽孢杆菌属等产芽孢细菌被用于酶、有用物质的生产、发酵食品的生产、有机物的分解、整肠剂、微生物农药、微生物肥料等各种领域。

作为整肠剂、微生物农药、微生物肥料利用产芽孢细菌时，需要将活着的菌体作为有效成分加入到产品中，但一般而言是利用耐久力优异的芽孢状态的菌体。因此，正在寻求更高效地生产芽孢的方法。

产芽孢细菌通过被放置到适于增殖的环境而增殖，通过被放置到适于芽孢形成的环境而在营养细胞中形成芽孢。芽孢的数目不可能超过原本的营养细胞的数目，因此对于芽孢的生产率提高而言，存在以下的至少2个方面，即，营养细胞的培养生产率的提高、和自营养细胞的芽孢形成率的提高。

适于增殖的环境是指，即对于该菌株而言，增殖所需的营养成分充分，且水分量、浸透压、温度、pH、氧浓度等处于能够增殖的范围内。

另外，在酶、有用物质的生产中，正在寻求更高效地生产目标代谢物的方法。对于酶、有用物质的生产率提高而言，存在以下的至少2个方面，即，向高生产目标物质的代谢状态的诱导、和长时间维持该状态。

以往，营养细胞的培养生产率提高、高生产代谢物的代谢状态的维持，是通过上述的各种条件的最适化、特别是培养基组成的改良和其浓度的提高来达成。

关于芽孢杆菌属细菌的高生产芽孢的技术，例如如非专利文献1～3中所例示地存在大量报道，但均使用了改良培养基的组成、浓度的方法。它们中的非专利文献3是报道了最高生产率的一篇，但根据该文献，每1L培养基中使用的糖的量为约100g/L(包括补料的量)，使用了包含非常高浓度的糖的培养基。但是，若将浓度提高到更高，则培养装置的氧供给能力赶不上氧需求量的增大、或者营养成分在培养基中长期残留，因此产生芽孢形成率降低、或者培养所需要的时间变得长期化等弊病。另外，糖等营养成分本身为高浓度时，存在表现出增殖抑制作用的可能性。此外，培养中的营养细胞浓度提高时，因检测自身浓度并切换代谢的机理“群体效应”而启动芽孢形成诱导，因此会产生无论使营养成分变得多浓，营养细胞也不会增殖到一定水平以上的现象。

如上所示，使添加到培养基中的营养成分的浓度变浓来提高培养生产率的以往方法存在极限。

另一方面，专利文献1中公开了如下的方法，即，通过在营养细胞的增殖后使溶存氧浓度降低来进行芽孢形成的方法。另外，专利文献2中公开了如下的方法，即，通过在将碳源消耗殆尽后继续长时间的培养来形成芽孢的方法。另外，专利文献3中公开了如下的方法，即，通过规定培养液的磷酸盐浓度的范围、以及作为培养条件的氧供给量、搅拌速度的范围来生产芽孢的方法。但是，这些技术均是赋予适于营养细胞形成芽孢时的条件的技术，而不是有助于对于从根本上提高芽孢的生产率而言必须的“营养细胞的高浓度增殖”的技术。

另外，非专利文献4中示出，通过使用使增殖抑制浓度为更低浓度的抗生素可以抑制芽孢杆菌属细菌培养中的芽孢化、通过向其中加入德夸菌素可消除芽孢化的抑制效果。但是非专利文献4中使用的低浓度的培养基(葡萄糖浓度1％、培养基中的碳含量4.0g/L)中显示出，所形成的芽孢的浓度依赖于所添加的抗生素的浓度地降低，从而不能说是能够有助于芽孢的高生产的技术。

关于利用芽孢杆菌属细菌的有用物质生产技术，例如专利文献4～5所例示地报道了很多，但均是记载了改良培养基组成、培养条件的方法。但是如前所述，由于氧需求量的增大、营养成分所致的增殖抑制、群体效应所致的芽孢形成诱导等，使培养基成分的浓度变浓来提高培养生产率的方法存在极限。