画像処理装置を用いた放線菌の形態解析と抗生物質最大生産への応用

使用图像处理设备对放线菌进行形态分析并应用于最大程度地生产抗生素

• 批准号: 07750883
• 负责人: 清水 浩
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750883/
• 关键词: 画像解析; 糸状菌; オートレギュレータ; 抗生物質生産; 形態変化

Streptomyces virginiaeによるvirginiamycin生産の回分培養プロセスにおいて菌体の形態とvirginiamycinおよびautoregulatorの添加、生産の関係を調べるために画像解析を行った。画像データから楕円長軸相当径を用いて菌の形態は、freefilament、entangled filament、pelletの三種に分類することができた。また、酵母エキスに含まれる、ある種の増殖因子の枯渇後、free filamentからentangled filamentへと形態変化することが明らかとなった。この現象は排ガス中のCO_2濃度の急激な減少の時期と一致していることが確認された。autoregulatorの一種であり化学合成されたvirginiae butanolide-C(VB-C)を増殖期の早い段階に添加しても形態変化は誘導されなかった。形態変化を起こす適当な時期にautoregulatorを添加することがvirginiamycin生産に有効であったが、形態変化とvirginiamycin生産量には明らかな関係は認められなかった。形態の変化とautoregulator合成は増殖因子の枯渇により開始されるが、autoregulator合成が一度開始された後はvirginiamycinの生産活性は菌糸が攪拌などの影響を受けてその形態が変化しても、なお衰えることなく高い値に保たれた。培地濃度や溶存酸素濃度の条件を検討した後、virginiamycin最大生産のためにvirginiae butanolide-C(VB-C)の最適な生産方法について検討した。形態変化を起こす時期、すなわち、排ガス中のCO_2濃度の急激な減少の約2.5時間後に、単位菌体あたりのVB-C量が75μg/g-cellになるように添加することが、最適な添加時間、添加量であることが確認された。これらの検討により、virginiamycin生産量は、約10倍に増加した。

Streptomyces virginiae production and isolation culture, cell morphology, virginiamycin and autoregulator addition, production and relationship analysis The three types of bacteria are freefilament, entangled filament and pellet. Yeast growth factors include free filament and free filament. This phenomenon is confirmed by the fact that the period of rapid decrease of CO_2 concentration in the exhaust gas is consistent. An autoregulator is chemically synthesized and morphologically induced by virginae butanolide-C(VB-C). The morphology of virgin-producing cells is changed from time to time, and the relationship between virgin-producing cells and virgin-producing cells is changed. Morphological changes and autoregulator synthesis are the beginning of growth factor production, and autoregulator synthesis is the beginning of virgin-producing activity. After the conditions of culture concentration and dissolved acid concentration were discussed, the optimum production method of virginiamycin was studied. After about 2.5 hours of rapid decrease of CO2 concentration in the morphologic transformation period, the optimum time and amount of VB-C addition were confirmed. Virginmycin production increased by about 10 times.

项目成果

Y.K.Yang,M.Morikawa,H.Shimizu et al.: "Image Analysis of Mycerial Morphology in Virginia mycin Production by Batch Culture of Streptomyces virginiae" Journal of Fermentation and Bioengineering. 81. 7-12 (1996)

Y.K.Yang，M.Morikawa，H.Shimizu 等人：“弗吉尼亚链霉菌分批培养生产弗吉尼亚霉素中菌丝形态的图像分析”发酵与生物工程杂志。

Y.K.Yang,H.Shimizu et al.: "Optimum Autoregulator Addition Strategy for Maximum Virginiamycin Production in Batch Calture of Streptomyces virginiae" Biotechnology and Bioengineering. 46. 437-442 (1995)

Y.K.Yang，H.Shimizu 等人：“弗吉尼亚链霉菌分批培养中最大产量弗吉尼亚霉素的最佳自动调节剂添加策略”生物技术和生物工程。