[发明专利]芽孢杆菌属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杆菌属细菌的芽孢的培养方法。本发明提供一种芽孢杆菌属细菌的芽孢的制造方法，其特征在于，在培养开始时的糖或糖源原料的浓度为50.1g/L～100g/L的液体培养基中培养芽孢杆菌属细菌，在培养过程中向所述液体培养基供给包含糖或糖源原料和含氮化合物、碳原子与氮原子的重量比(C/N比)为5.5～13.5的补料培养基并进行培养。

技术领域

本发明涉及芽孢杆菌属细菌的培养方法。

背景技术

在食品、医药、畜产等众多领域中，正在广泛利用芽孢杆菌属细菌或芽孢杆菌属细菌所生产的有效成分。特别是在以活菌为有效成分的微生物农药、整肠剂中，从耐久性、稳定性的方面考虑一般将芽孢杆菌属细菌以芽孢的状态流通、利用。

一般而言，芽孢杆菌属细菌的培养中主要使用包含糖等碳源、氨基酸、无机铵盐等氮源以及矿物质等的液体培养基。

非专利文献1中公开了，在用包含这些成分的液体培养基通过分批培养方法培养芽孢杆菌属细菌时，可得到3.5E+09spore/ml左右的芽孢。

专利文献1中公开了通过在利用分别最大包含5％、10％、20％、10％、20％的糖类、酵母提取物、玉米浸渍液干燥物、大豆蛋白胨和浓缩烧酒酒糟的培养基中利用包含如下工序的条件进行培养，可得到高浓度的芽孢杆菌属细菌的芽孢，即：将对数增殖期以后的氧浓度控制为10％以下的工序。但是，对于芽孢杆菌属细菌的增殖而言，期望在体系中充分存在氧，另外，芽孢杆菌属细菌中也存在若在对数增殖期在低氧条件下进行培养则引起生长不良的菌株，因此能够应用该方法的菌是有限的。

专利文献2中公开了如下的方法，即，用以高浓度包含糖源原料和氮源的培养基培养产生蛋白酶的芽孢杆菌属细菌来高效生产蛋白酶的方法，该方法中，利用分批培养方法进行培养，一次得到的蛋白酶量有限。

通常，在期望一次性得到更高浓度的芽孢、代谢物的情况下，一般应用提高培养基中的营养底物浓度进行培养的方法，增大芽孢杆菌属细菌能够同化的底物进行培养时，菌浓度、代谢物与之成比例地增加，但是会产生如下的问题，即，当超过一定浓度进行培养时，培养体系的氧供给能力赶不上氧要求量的增大从而引起生长不良，或者培养所需要的时间变得长期化等。非专利文献1中还报道了：特别是在用葡萄糖超过20g/L的培养基培养芽孢杆菌属细菌的情况下，芽孢的形成受到抑制。

因此，为了在不抑制芽孢杆菌属细菌的芽孢形成的情况下一次性得到高浓度的芽孢杆菌属细菌的芽孢、代谢物，进行补料培养(半分批培养)。该方法中，通过将在培养过程中消失的营养底物以适当的浓度和适当的时机进行添加，由此与未进行添加的情况相比，能够得到高浓度的菌体、代谢物。

非专利文献1中公开，通过补料培养，与分批培养时相比可大幅提高菌体的生产率，得到高浓度的芽孢杆菌细菌的芽孢。但是，该文献中表明，包含20g/L以上的葡萄糖的培养基将抑制芽孢化，将培养开始时的糖浓度设得较低，并以低浓度推进糖源原料和氮源地进行补料，但由此，添加时间变得长期化，最终需要60小时之多的培养时间。另外，关于此处所用的培养基成分，使用了将化学上纯净的化合物组合而成的培养基即完全合成培养基，为了用于产业利用而大规模地培养芽孢杆菌属细菌并得到芽孢，要花费巨大的成本。因此，期望使用如下的原料进行培养，即，例如由食品等的大规模制造的工序中排出的残渣、或脱脂大豆粉、酵母提取物等在制造无需大量劳力的混合物形成的原料，但至今还不存在关于如下方法的报告例，即，使用高浓度包含上述物质的培养基来高效得到芽孢杆菌属细菌芽孢的方法。

专利文献3中公开了如下方法，即，根据培养中的葡萄糖的消耗，将葡萄糖以最终浓度为1％的方式以一定间隔向培养基进行补料的方法，但在芽孢杆菌属细菌的培养中，对于增殖而言有利的是不仅进行糖类的补料，也同时添加含氮化合物。