抗菌物質ナイシン生産プロセスにおける微生物相互作用を利用した制御技術の開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650784
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 清水 浩 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00226250)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内山 圭司 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60294039) ; 塩谷 捨明 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50026259)
• Keywords: 乳酸菌 / バクテリオシン / ナイシン / 混合培養 / カスケード制御 / マルトース / ラクトース / 溶存酸素濃度

Research Abstract

本研究は、抗菌物質ナイシンを生産する乳酸菌Lactococcus lactisと乳酸資化能を有する微生物を混合培養することにより、ナイシンの高生産を目指すものである。本年度は、L.lactisの乳酸生産速度に対して見合う乳酸消費速度を持つ菌株を分離するため、まず、乳酸菌L.lactisの糖資化速度、乳酸生産速度などを5L培養槽を用いて把握した。比増殖速度、ナイシン比生産速度は、乳酸生成にともなってpH減少に大きく影響を受け、ともに大きく減少した。また、この菌をマルトースを炭素源として培養するとヘテロ型の発酵様式を示し、生成するギ酸、酢酸によってもpHは減少した。一方、好気条件でもこの菌は増殖が衰えず、ギ酸の生産も無くなるため、酵母と好気状態での混合培養が可能であることがわかった。
次に、高い乳酸消費能を持つ菌株をヨーグルトきのこ、チーズなどの発酵食品中から分離した。ヨーグルトきのこから分離されたKluyveromyces sp.、チーズから分離されたCandida sp.は、それぞれ、マルトース、ラクトース資化能が無く、乳酸資化能を有することがわかった。取得されたこれらの菌株の乳酸消費活性を変化させるため、溶存酸素濃度が与える影響について調べ、特に、Kluyveromyces sp,については、溶存酸素濃度が0-2mg/Lの間で、比乳酸消費速度がほぼゼロから最大値まで変化した。今後は、この結果を踏まえ、培養槽内の溶存酸素濃度を制御することで酵母の乳酸消費により乳酸を除去し、アルカリ剤の添加なしにpHを制御する混合培養系の確立を目指す。

Research Products

• [Publications] H.Shimizu et al,: "Cascade PH contrel in antimicrobial peptide,nisin,production process utilizing a mixed culture System" Proceeding of 14th World Congress of IFAC,Beiging. 予定. (1999)