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HIGH TEMPERATURE ACETIC ACID FERMENTATION ACETIC ACID BACTERIUM meetings

Patent code P10P007089
File No. H20-060
Posted date May 28, 2010
Application number P2008-287703
Publication number P2010-110298A
Patent number P5470807
Date of filing Nov 10, 2008
Date of publication of application May 20, 2010
Date of registration Feb 14, 2014
Inventor
  • (In Japanese)松下 一信
  • (In Japanese)秦野 智行
  • (In Japanese)薬師 寿治
  • (In Japanese)足立 収生
  • (In Japanese)ガンジャナ テーラグール
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人山口大学
Title HIGH TEMPERATURE ACETIC ACID FERMENTATION ACETIC ACID BACTERIUM meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To create a natural mutant having a growth and acetic acid fermentation ability even at 39 to 41°C, because the upper limit temperature of efficient acetic acid fermentation of known acetic acid bacteria is 38°C, and because installations and cost loads for cooling to 38°C are large.
SOLUTION: There is provided a mutant of acetic acid bacterium, Acetobacter pasteurianus, obtained by repeating the culture of Acetobacter pasteurianus SKU1108 at stepwisely rised culture temperatures to impart an ability for adapting to high temperatures.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


酢酸菌は様々なアルコールや糖アルコールを酸に酸化する能力を有する。この酢酸菌を用いて、工業的にエタノールからの酸化によって酢酸が製造されている。



工業的な酢酸の製造にはAcetobacter属酢酸菌が広く一般的に使用されている。Acetobacter属酢酸菌は我が国の伝統的な静置発酵法による食酢醸造現場において、米酢もろみ上の発酵菌膜から分離された酢酸菌である。高い酢酸生産能力と酢酸耐性能を有し、我が国を中心に多くの研究実績があり、酢酸菌研究の標準株の一つと位置づけられる。



このAcetobacter属酢酸菌を利用した酢酸発酵は工業的に広く行われているが、効率的な酢酸発酵を行うためには正確な温度制御が必要である。Acetobacter属酢酸菌の培養においては30℃より高くなると、急激に生育及び酢酸発酵能力が低下するため、通常25℃~30℃で行われる。しかしながら、夏期には気温が30℃以上になり、さらに微生物の発酵によって熱が発生するために、酢酸発酵が進むにつれて発酵層が40~45℃以上となってしまうことがある。したがって発酵槽を25℃~30℃に保つための冷却設備及び冷却のためのエネルギーや水が必要となるが、その費用負担は大きい。生産量にも左右されるが、1トンの発酵槽で1℃下げるための冷却水・エネルギー等で年間数百万円もかかる場合がある。そこで、1℃でも高温で生育及び酢酸発酵が可能な高温耐性酢酸菌の研究が進められている。



高温耐性の酢酸菌として、非特許文献1には、本発明者らによってAcetobacter pasteurianus
SKU1108が単離され、この菌は38℃で生育及び酢酸発酵能を有することが示されている。しかしながら、39℃では生育、発酵能力が低下し、40℃では生育、発酵能力が非常に弱くなる。



また、非特許文献2には、Acetobacter acetiにおいて、35℃で30℃とほぼ同じ最高の酢酸生成能を保持し、37℃でも30℃で培養した場合に対して68%の活性があることが示されている。通常のAcetobacter acetiは35℃で酢酸生成能を完全に失うことから,本菌株による高温度発酵で冷却費を多少減少させることができるが、38℃以上になると急激に酢酸発酵が減少し、40℃では全く酢酸発酵が見られておらず、多大な冷却コストがかかることには変わりない。



特許文献1にはAcetobacter属に属する実用酢酸菌から、温度耐性に関与する新規な遺伝子をクローニングし、該遺伝子を酢酸菌に導入してなる形質転換株において、顕著に温度耐性が向上したことが示されている。この文献においては、Acetobacter acetiの形質転換株では38℃でも増殖、酢酸発酵が可能であることが示されている。しかしながら、40℃においては、増殖が認められるだけで酢酸発酵は認められていない。また、遺伝子工学的手法によって得られた株であり、食品として摂取される酢酸を遺伝子組み換え手法によって得られた株を用いて製造するには、高い安全性の確認が求められる。さらに、社会的感情としても受け入れがたいものがある。



さらに、非特許文献3には、Acetobacter属の酢酸菌の細胞融合法、つまり温度耐性は有するが酢酸発酵能のあまり強くない酢酸菌株(Acetobacter aceti)と酢酸発酵は強いが温度耐性のあまり強くない酢酸菌(Acetobacter
xylinus)とを融合させる方法により、高温で発酵能を有する菌株が示されているが、37℃が生育及び酢酸発酵の上限であり、39℃以上での生育及び発酵能力は示されていない。



このように、これまで知られている酢酸菌では効率的な酢酸発酵の上限が38℃とされていたが、38℃以下にするには、冷却のための設備、費用負担が大きいため、さらに高温で酢酸発酵能力を有する酢酸菌が求められていた。
【特許文献1】
再公表WO2004-053122
【非特許文献1】
A.Saeki.,etal.,Biosci.Biotech.Biochem.,61,138-145(1997)
【非特許文献2】
S.OHMORI.,et al.,Vol.44 No.12 Page.2901-2906(1980.12)
【非特許文献3】
M.Fukaya.,etal.,Agric.Biol.Chem.,53(9),2435-2440(1989)

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は、段階的に培養温度を上昇させて繰り返し培養することにより39~41℃の範囲で酢酸発酵能力を有する酢酸菌Acetobacter.pasteurianusの自然変異株及びその変異株により酢酸を製造する方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
酢酸菌Acetobacter pasteurianus SKU1108を生育限界温度(38℃)の培地で繰り返し培養し、得られた生育限界温度適応株の一部を前培養液として、38.5℃の新しい培地で繰り返し培養を行い、得られた38.5℃の培地での適応株の一部を前培養液として、39.5℃の新しい培地で繰り返し培養を行うことにより、39~41℃の範囲で酢酸発酵能力を有する酢酸菌を得る、酢酸菌Acetobacter pasteurianus SKU1108の変異株の作製方法であって、前記繰り返し培養は、培養した培地の濁度がKlett Unitにして60~120、酸性度が1.0~1.8%に達したところで、培養液の一部を次の新しい培地に種菌として接種し、同じ温度で再び培養するという操作を繰り返し行う培養である、酢酸菌Acetobacter pasteurianus SKU1108の変異株の作製方法

【請求項2】
 
請求項1記載の酢酸菌Acetobacter pasteurianus SKU1108の変異株の作製方法によって作製された酢酸菌Acetobacter pasteurianus TH-3(託番号 NITE P-664)。

【請求項3】
 
請求項1記載の酢酸菌Acetobacter pasteurianus SKU1108の変異株の作製方法によって作製された酢酸菌Acetobacter pasteurianus SKU1108の変異株を用いて39℃~41℃で酢酸発酵を行うことを特徴とする酢酸の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008287703thum.jpg
State of application right Registered
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