固体発酵の反応装置および方法
本発明は、固体成長培地の運搬および均一な植菌のための外部振動を利用することにより、固体発酵反応装置中の固体成長培地で微生物を培養する方法を記載する。使用される該反応装置は、外部バイブレーターおよび少なくとも１つの植菌供給注入口を外壁に取り付けることによって実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体発酵反応装置、および固体成長培地上の微生物を培養するための該反応装置の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体発酵（ＳＳＦ）は、水を固体担体に含浸させた培地上で微生物を培養する方法として、当業者に周知である。自由水の量は、液中発酵に対して非常に少ない。
【０００３】
厳密な無菌状態が必要とされていない用途では、伝統的にＳＳＦを使用している。穀物、堆肥、粒状粘土またはバーミキュライトのような嵩のある培養基を一般的には使用する。しかしながら、新規な生物工学的産物の生産および微生物学的植菌は完全な無菌状態を必要とする。また、ＷＯ９２１８６２３に記載のように、より高機能かつ特徴付けられた成長培地も開発され、利用されている。
【０００４】
今までのところ、ＳＳＦの新規な応用でさえ伝統的な製造技術：閉じたチャンバー内の棚に置かれた成長トレイ上に拡げた培地で発酵を行うことにまだ頼っている。プラスチック製の袋またはポット中での培養も用いられている。このような決まりきった手順はたくさんの手作業を必要とし、時間がかかる。これらのタイプの反応装置の収容能力は、該装置内のデッドスペースのため小さい。
【０００５】
固体培地上で微生物を成長させる種々の型の反応装置は、Mitchell et al., Process Biochemistry 35 (2000) 1211-1225で示すように、固体発酵のために開発された。これらは充填床反応装置、回転ドラム反応装置、気体−固体流動床反応装置および異なる種類のミキサーを使用する反応装置を含む（米国特許出願公開２００２０３１８２２参照）。
【０００６】
無菌的な固体状態の培養では、接種材料が培地全体に均一かつ無菌的に分布していることが必須である。トレイ反応装置は滅菌の後、接種材料の液体を各棚（shelve）の培地の表面に噴霧することによって、または反応装置の全ての内容物を所望の微生物を含有する懸濁液に浸し、過剰な水分を切ることによって、通常は植菌される。より複雑な混合充填床反応装置は、高価であり、しかも無菌的に操作することが難しい。
【０００７】
無菌状態ではない培養では、植菌はとても制御が簡単である。なぜなら、偶発的に混入した微生物が問題を起こさないからである。成長トレイ上の、またはコンベヤーベルト上の成長培地に連続的に、接種材料は固体または液体の形状で導入し得る（キノコ産生）。乾燥した胞子の粉末を培地上に空気で吹き付けることにより植菌を行う適用もある。
【０００８】
伝統的な固体発酵過程の技術は、厳密な無菌状態が必要な現代の生物工学的過程に適用するには難しく、根気が要る。トレイ反応装置では、デッドスペースは該生物反応装置の体積の約半分である。それゆえ、特定の産物の生産に必要な生物反応装置のサイズは、充填床生物反応装置ではトレイ生物反応装置よりも著しく小さい。このことが、トレイタイプの生物反応装置の効果をより少なくしている。各トレイを個別に充填し、空にし、掃除しなければならないため、トレイ生物反応装置の操作は多くの手作業も必要である。
【０００９】
対照的に、充填床生物反応装置は培地を内および外に流すことによって充填しやすく、空にしやすい。そして、掃除もまた簡単である。したがって、充填床生物反応装置はトレイ生物反応装置よりも費用、作業およびスペースがより効率的である。充填床生物反応装置の難点は植菌である。
【００１０】
ミキサーを備えた反応装置が現代的なＳＳＦ適用として開発されているが、モーターを備えた無菌的混合装置は非常に高価である。特定の繊細な担体を使用した時、混合における機械的摩耗は、成長培地の軽くて緩い構造（ａｉｒｙ、ｌｏｏｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）も損傷させ得る。回転ドラム反応装置は、ある種の自由に回転する構造を有しているため、固体成長培地に対してだけ十分な混合を行うことができる。
【００１１】
新規な固体発酵でさえ、例えば種々の小麦粉を添加した穀物などのような、複雑で嵩のある培養基を用いて依然行っている。成長状態および産物の生成を最適に制御することは、より特徴付けられた培養基上で達成され得る。該培養基は、混合または液体中に完全に浸漬させるには繊細である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、純粋培養物の無菌的培養を行う新しいタイプの充填床固体発酵装置を紹介することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、高体積でいかなる種類の固体成長培地にも無菌的かつ均一に植菌することである。
【００１４】
本発明の更なる目的は、単純化され、使用しやすく、かつ費用対効果が高い反応装置、および無菌的培養方法を提供することである。
【００１５】
反応装置内の滅菌固体成長培地に外部振動を与えることにより、該培地は該反応装置内を植菌地点に向かって、およびその地点を越えて、無菌的かつ制御可能に運動または移動し、同時に均一に純粋培養物が植菌されることが分かった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の方法は、独立請求項に記載のように定義される。
【００１７】
本発明の方法によれば、微生物の培養に用いられる固体発酵（ＳＳＦ）反応装置内の固体成長培地は、外部振動の手段により、静止の開始位置から、植菌地点に向かって、およびそこを通り越えて移動する。固体成長培地の制御された質量流が植菌地点を通過する時、均一かつ連続的に植菌される。
【００１８】
固体成長培地は、振動によって移動し得る種々の有機担体または無機担体を含有している。無機担体は好ましくは、例えばバーミキュライト、パーライト、非晶質シリカまたは粒状粘土などである。このタイプの物質は、緩く軽い粒状構造を形成するので、一般的に使用される。該粒状構造は、好ましくは、粒子サイズが０．５−５０ｍｍであり、表面積が大きい。有機担体は好ましくは、例えば穀物、ふすま、おがくず、ピートまたは木片などである。
【００１９】
更に、固体成長培地は微生物にとっての補助栄養素を含んでいても良い。典型的には、これらは、炭化水素（砂糖、デンプン）、タンパク質または脂肪などの炭素源、有機形態（タンパク質、アミノ酸）または無機窒素塩（アンモニウムおよび硝酸塩、尿素）の窒素源、微量元素または他の成長因子（ビタミン、ｐＨ調節因子）を含む。固体成長培地は、超吸収剤（例えばポリアクリルアミド）のような構造的組成物の補助を含み得る。
【００２０】
本発明の１つの好ましい実施態様によると、培地滅菌ユニット内の固体成長培地は、ｅｘ ｓｉｔｕで滅菌される。例えば、振動らせん状供給容器（図２に示す）は該反応装置本体から脱着され、固体成長培地で充填され、そして例えばオートクレーブで滅菌されることが可能である。その後、該振動らせん状供給容器は、作動（振動および植菌）開始前に、再び反応装置本体に無菌的に取り付けられることが可能である。
【００２１】
別の好ましい実施態様によると、培地滅菌ユニット内の固体成長培地は、例えば蒸気により、植菌開始前にｉｎ ｓｉｔｕで滅菌される。
【００２２】
固体成長培地で培養され植菌される微生物は、酵母を含む菌類を含有する。例えば、フレビオプシス ギガンテア（Ｐｈｌｅｂｉｏｐｓｉｓ ｇｉｇａｎｔｅａ）、グリオクラジウム エスピー．（Ｇｌｉｏｃｌａｄｉｕｍ ｓｐ．）、ネクトリア ピティロデス（Ｎｅｃｔｒｉａ ｐｉｔｙｒｏｄｅｓ）、コンドロステレウム プルプレウム（Ｃｈｏｎｄｒｏｓｔｅｒｅｕｍ ｐｕｒｐｕｒｅｕｍ）、シュードザイマ フロックロサ（Ｐｓｅｕｄｏｚｙｍａ ｆｌｏｃｃｕｌｏｓａ）、コニオチリウム ミニタンス（Ｃｏｎｉｏｔｈｙｒｉｕｍ ｍｉｎｉｔａｎｓ）、トリコデルマ エスピー．（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｓｐ．）、メタルヒジウム エスピー．（Ｍｅｔａｒｒｈｉｚｉｕｍ ｓｐ．）、ベルティシリウム エスピー．（Ｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ ｓｐ．）、またはベアウベリア バシアナ（Ｂｅａｕｖｅｒｉａ ｂａｓｓｉａｎａ）である。好ましくは該菌類はフレビオプシス ギガンテア（Ｐｈｌｅｂｉｏｐｓｉｓ ｇｉｇａｎｔｅａ）、グリオクラジウム カテヌラタム（Ｇｌｉｏｃｌａｄｉｕｍ ｃａｔｅｎｕｌａｔｕｍ）、ネクトリア ピティロデス（Ｎｅｃｔｒｉａ ｐｉｔｙｒｏｄｅｓ）またはコンドロステレウム プルプレウム（Ｃｈｏｎｄｒｏｓｔｅｒｅｕｍ ｐｕｒｐｕｒｅｕｍ）である。更に、菌類は、アガリクス ビスポルス（Ａｇａｒｉｃｕｓ ｂｉｓｐｏｒｕｓ）、レンチヌス エドデス（Ｌｅｎｔｉｎｕｓ ｅｄｏｄｅｓ）またはプレウロタス オストレアタス（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓ ｏｓｔｒｅａｔｕｓ）のような食用キノコを含む。本発明の微生物は、ストレプトマイセス エスピー．（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｐ．）、バシルス ツリンギエンシス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）、他のバシルス エスピー．（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ．）またはシュードモナス エスピー．（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．）、好ましくはストレプトマイセス エスピー．（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｐ．）のようなバクテリアであり得る。更に、本発明により培養される微生物として線虫も用いられ得る。
【００２３】
接種材料は、本発明の反応装置に液体または固体の形状で、好ましくは液体で、供給される。
【００２４】
液体培地が接種材料として用いられる場合、例えば噴霧手法に使用可能な小さなサイズの粒子の懸濁液の形状であり得る。好ましくは、液体培地は、植菌地点を通過する固体成長培地の連続流上に噴霧される。
【００２５】
接種材料が固体の形状である場合、該接種材料は、固体成長培地の輸送と同様に植菌地点へ振動により運ばれ得る。好ましくは、固体接種材料はスクリュー、バイブレーターまたはベルトコンベヤーを用いて運ばれる。このことは、微生物が培養のために均一に無菌的に運ばれることを確実にする。
【００２６】
外部振動は、該反応装置本体の外側にバイブレーターを取り付けることによる慣用の振動方法で行う。好ましくは、振動は外部の電気回転バイブレーター、磁気、液圧または空気圧式バイブレーターにより発生する。最も好ましくは、電気回転バイブレーターが使用される。
【００２７】
本発明の反応装置は、独立項に記載のように定義される。
【００２８】
本発明の機能、移動手段（単数もしくは複数）および反応装置の構成要素またはユニットを認識する複数の異なる解釈が存在し得る。
【００２９】
本発明の１つの好ましい実施態様では、図１に示すように、該反応装置本体は少なくとも４つの構成要素を含有する。２つの主要な区画、つまり上方区画４および下方区画３が存在し、これらは透過性のセパレーター５によって互いに隔てられている。そして、外部バイブレーター１は該反応装置本体の外壁に取り付けられている。少なくとも１つの注入口２は、植菌のために下方区画に取り付けられている。この反応装置本体は、任意に上下を反転することが可能であり、よって、反転手段も含む。
【００３０】
該反応装置の区画の形状と大きさは、培養の要求度と使用される材料によって変化し得る。形状ははっきりと定義された形状に制限される必要はないが、成形可能または可塑性であり得る。好ましくは、容器の形状は、円筒状、角状または円錐状である。
【００３１】
本発明によると、透過性のセパレーターは、該反応装置の区画が充填されて上下を反転した後に、バイブレーターを用いて、植菌地点に向かう固体成長培地の制御された均質な移動を容易にする。透過性のセパレーターの形状は、セパレーターを通過する固体成長培地が必要とする流速に依存して異なり得る。好ましくは、透過性セパレーターはふるいまたは穿孔プレートである。セパレーターの開口サイズは構造体および粒子のサイズならびに固体成長培地の形状によって決まるが、好ましくは５−５０ｍｍである。
【００３２】
透過性セパレーターは、事前に決められた位置に固定された固定的なものであっても良く、よって、該反応装置の区画を固定された体積を有する上方区画４および下方区画３に分割している。この好ましい実施態様における該反応装置の操作は、該装置を充填しその中の固体成長培地を滅菌した後で反応装置本体を上下反転させることを必要とする。反転は手動でも自動でも、吊り上げ装置を用いて行ってもよい。
【００３３】
他の選択肢は可動（ｍｏｖｉｎｇ）セパレーターである。この場合、区画４の区画３に対する体積比が調整され得る。例えば外側から回転可能な回転スクリューに取り付けることにより、該セパレーターは移動し得る。
【００３４】
本発明の別の好ましい実施態様では、該反応装置本体は外部バイブレーター１を含む。外部バイブレーター１は、脱着可能な固体成長培地滅菌ユニット６と接続し、当該ユニットは下方管（ｄｏｗｎ ｃｏｍｅｒ ｔｕｂｅ）７に取り付けられている。少なくとも１つの植菌供給注入口２は、該固体成長培地に均一かつ連続的植菌を達成するために、この反応装置本体の適切な部分に接続されている。下方管７は、植菌の後に培養が行われる成長容器（ｇｒｏｗｔｈ ｖｅｓｓｅｌ）８に接続されている。
【００３５】
好ましくは、下方管は、振動培地滅菌ユニットの動きを採用する可撓なものである。脱着可能な固体成長培地滅菌ユニット６は、滅菌中のデッドボリュームが最小であるので好都合である。滅菌のために取り外した場合、その後該ユニットは反応装置本体に無菌的に再び取り付けられる。好ましくは、培地滅菌ユニット６は振動らせん状供給容器である。
【００３６】
該反応装置本体ユニットの形状は変化し得るが、好ましくは円筒状、角状または円錐状である。
【００３７】
これまでのところ、工業規模の無菌状態の充填床生物反応装置は市販されていない。最大の課題は、特に、激しい混合に耐えられない培地へ均一に植菌することであった。本発明の反応装置およびその使用方法は、固体成長培地の侵襲的な移動に付随するこれらの問題を克服することができる。該反応装置内の混合装置は、ミキサー周辺領域で空気混入を導く危険を生じさせる。激しい混合により成長培地の機械的再成形（例えば、緩さの喪失）が生じ得る。
【００３８】
本発明において、固体成長培地は、ふるいを通過し、またはある容器から別の容器へ、外部バイブレーターで振動させることによって無菌的に運ばれる。同時に、接種材料が固体成長培地に供給される。この方法は簡単かつ無菌的であり、培地の混合を必要としない。
【００３９】
本発明は以下の実施例によって例示的に示されるが、特許請求の範囲に定義された範囲を限定するものではない。
【実施例】
【００４０】
（実施例１）
フレビオプシス ギガンテア（Ｒｏｔｓｔｏｐ、Ｖｅｒｄｅｒａ Ｏｙの商標）を、シリカを基本とした固体成長培地で充填床固体反応装置を用いて培養した。用いた反応装置の見取り図は図１に示した。
【００４１】
Ｐ．ギガンテアに適した栄養素溶液は、濃縮蒸留かす（Ａｌｔｉａ Ｏｙｊ）９ｋｇを水道水３３ｋｇに溶かして調製した。粒状成長培地を形成するため、ドウミキサーで３分間混合することによって、非晶質シリカ粉末（Ｄｅｇｕｓｓａ）１５ｋｇに該溶液を含浸させた。混合の前に、ｐＨを調節するために石灰７００ｇを加えた。
【００４２】
開口サイズが１ｃｍであり、該発酵反応装置の中央に固定された静止ふるいの上まで（ｕｐｔｉｌ）、培地を該反応装置に搭載した。該反応装置を密閉し、滅菌したフィルターを注入口に取り付けた。該反応装置はオートクレーブ中で１２１℃で１時間滅菌した。オートクレーブの後、該反応装置を一晩冷却した。
【００４３】
Ｐ．ギガンテアの接種材料は、２８℃で４日間麦抽出溶液中で振盪フラスコを用いて培養した。該接種材料は反応装置に移す前にホモジナイズした。該反応装置を手動で上下反転させ、外部空気圧式回転バイブレーター（Ｎｅｔｔｅｒ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｔｅｃｈｎｉｋ Ｇｍｂｈ）で振動させることにより、該固体成長培地に植菌した。振動により、該固体培地はふるいを通過して均一に落下した。落下する培地に対して、ノズルを通して無菌的に接種材料溶液を噴霧した。接種材料１００ｍＬを、円環ノズルを用いて約５ｍＬ／秒の割合で固体培地４ｋｇに噴霧した。
【００４４】
２８℃の温度で１０日間、成長培地の０．３Ｌ／分／ｋｇの通気速度で、菌類を培養した。培養の後、菌類は全培地に渡って成長し、胞子を形成した。該培地を反応装置から取り出し、乾燥棚で室温で３日間乾燥させた。
【００４５】
乾燥した培地はＰ．ギガンテアを１×１０７ｃｆｕ／ｇ（ｃｆｕ＝コロニー形成単位）を含んでいた。乾燥産物の生存能力は伝統的なＳＳＦ方法で得られるものと同様に高かった。
【００４６】
（実施例２）
Ｐ．ギガンテアを図２に示した充填床固体発酵反応装置を用いて生育した。
【００４７】
Ｐ．ギガンテアに用いる固体成長培地は実施例１に記載のようにして調製した。
【００４８】
らせん状供給容器を含む振動培地滅菌ユニットを、培地４０ｋｇで充填した。該容器を密閉し、１２１℃で９０分間オートクレーブ中で滅菌し、一晩冷却した。回転電気バイブレーターを備え、可撓性下方管（ｄｏｗｎ ｃｏｍｅｒ）を用いて無菌的に滅菌円筒型成長容器に接続したバイブレーター基部（Ｔａｒｙｌａｉｔｅ Ｏｙ）に該供給容器を取り付けた。該供給容器を振動させて、内部の固体成長培地を該らせん状供給容器に沿って上方へ間断なく流した。接種材料は実施例１に記載のように培養した。固体成長培地は、ホモジナイズした接種材料約２リットルを３００ｍＬ／分の速度で、下方管を通過させて成長容器へ落下している培地に円環ノズルで噴霧して植菌した。接種材料は下方管の上端に噴霧した。このように、全培地は均一に植菌された。
【００４９】
培養、最終産物の回収および乾燥は実施例１に記載のようにして行った。乾燥培地は、Ｐ．ギガンテアを１×１０７ｃｆｕ／ｇ含んでいた。
【００５０】
（実施例３）
固体成長培地としてコーン スティープ ソリッド（ＣＳＳ）０．６２ｋｇ、ラクトース０．６２ｋｇ、石灰０．６２ｋｇ、非晶質シリカ１２ｋｇおよび水道水２８．８ｋｇを使用し、ストレプトマイセス エスピー．（Ｍｙｃｏｓｔｏｐ、Ｖｅｒｄｅｒａ Ｏｙの商標）を実施例１および２に記載のように生育した。該バクテリアは２８℃で７日間培養した。
【００５１】
該乾燥培地は、実施例１および２に従って製造されたストレプトマイセスをそれぞれ６×１０８ｃｆｕ／ｇおよび１×１０９ｃｆｕ／ｇ含んでいた。
【００５２】
（実施例４）
グリオクラジウム カテヌラタム（ＧｌｉｏＭｉｘ、Ｖｅｒｄｅｒａ Ｏｙの商標）は、実施例１に記載のように、固体成長培地として濃縮蒸留かす０．５３ｋｇ、石灰６０ｇ、非晶質シリカ１．５ｋｇ、水道水３．４ｋｇを使用して生育した。菌類は２２℃で１８日間培養した。
【００５３】
該乾燥培地はＧ．カテヌラタムを３×１０８ｃｆｕ／ｇ含んでいた。
【００５４】
（実施例５）
Ｐ．ギガンテアは、２種の異なる成長容器および接種材料供給注入口を備える図２に示した充填床固体発酵反応装置を用いて生育した。
【００５５】
Ｐ．ギガンテア用の固体成長培地は、実施例１に記載のように調製した。
【００５６】
らせん状供給容器を含む振動培地滅菌ユニットに、培地７０ｋｇを充填した。該管を滅菌し、実施例２に記載のようにバイブレーター基部に取り付けた。可撓性下方管を使用して、２種の異なる成長容器を滅菌ユニットに無菌的に接続した：角柱型容器は、高さ：幅：奥行きの割合が１）１：１：１および２）１０：６：３を有する。該成長容器は、１）実施例２に記載されたように、かつ２）成長容器内の下方管の下端に位置する広角度平面スプレーノズルを使用して植菌した。
【００５７】
固体成長培地の非常に均一な植菌が、全ての記載された構成を用いて得られた。培養、最終産物の回収および乾燥は実施例１に記載されているように行った。該乾燥培地は、全ての培養バッチにおいてＰ．ギガンテアを約１×１０７ｃｆｕ／ｇ含んでいた。
【００５８】
（比較例）
フレビオプシス ギガンテア（Ｒｏｔｓｔｏｐ、Ｖｅｒｄｅｒａ Ｏｙの商標）は、底から該反応装置スペース内への注入口を有するらせん状のリボンミキサーを備えた円柱状（ｓｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ）の充填床固体発酵装置で、実施例１に記載された方法で、シリカを基本とする固体成長培地上で生育した。該反応装置は圧力容器であり、ｉｎ ｓｉｔｕで蒸気を用いて１２１℃で滅菌した。滅菌および冷却後、反応装置の頂上にある反応装置内への注入口を通して成長培地上へ接種材料を流し込むことによって、および同時にミキサーのスイッチを入れることによって該反応装置に植菌した。使用した該成長培地は、混合に対して非常に脆弱であることが観察された。５分後には、植菌の間、緩く軽い構造は失われ、得られた該産物はドウのようになった。
【００５９】
このようにして得られた該材料をさらに処理することは不可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、バイブレーター１、接種材料供給注入口２、反応装置の下方区画３、反応装置の上方区画４およびふるい５を含む本発明の反応装置の見取り図を示す。
【図２】図２は、バイブレーター１、接種材料供給注入口２、培地滅菌ユニット６、下方管７および成長容器８を含む本発明の反応装置の見取り図を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は固体発酵反応装置、および固体成長培地上の微生物を培養するための該反応装置の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体発酵（ＳＳＦ）は、水を固体担体に含浸させた培地上で微生物を培養する方法として、当業者に周知である。自由水の量は、液中発酵に対して非常に少ない。
【０００３】
厳密な無菌状態が必要とされていない用途では、伝統的にＳＳＦを使用している。穀物、堆肥、粒状粘土またはバーミキュライトのような嵩のある培養基を一般的には使用する。しかしながら、新規な生物工学的産物の生産および微生物学的植菌は完全な無菌状態を必要とする。また、ＷＯ９２１８６２３に記載のように、より高機能かつ特徴付けられた成長培地も開発され、利用されている。
【０００４】
今までのところ、ＳＳＦの新規な応用でさえ伝統的な製造技術：閉じたチャンバー内の棚に置かれた成長トレイ上に拡げた培地で発酵を行うことにまだ頼っている。プラスチック製の袋またはポット中での培養も用いられている。このような決まりきった手順はたくさんの手作業を必要とし、時間がかかる。これらのタイプの反応装置の収容能力は、該装置内のデッドスペースのため小さい。
【０００５】
固体培地上で微生物を成長させる種々の型の反応装置は、Mitchell et al., Process Biochemistry 35 (2000) 1211-1225で示すように、固体発酵のために開発された。これらは充填床反応装置、回転ドラム反応装置、気体−固体流動床反応装置および異なる種類のミキサーを使用する反応装置を含む（米国特許出願公開２００２０３１８２２参照）。
【０００６】
無菌的な固体状態の培養では、接種材料が培地全体に均一かつ無菌的に分布していることが必須である。トレイ反応装置は滅菌の後、接種材料の液体を各棚（shelve）の培地の表面に噴霧することによって、または反応装置の全ての内容物を所望の微生物を含有する懸濁液に浸し、過剰な水分を切ることによって、通常は植菌される。より複雑な混合充填床反応装置は、高価であり、しかも無菌的に操作することが難しい。
【０００７】
無菌状態ではない培養では、植菌はとても制御が簡単である。なぜなら、偶発的に混入した微生物が問題を起こさないからである。成長トレイ上の、またはコンベヤーベルト上の成長培地に連続的に、接種材料は固体または液体の形状で導入し得る（キノコ産生）。乾燥した胞子の粉末を培地上に空気で吹き付けることにより植菌を行う適用もある。
【０００８】
伝統的な固体発酵過程の技術は、厳密な無菌状態が必要な現代の生物工学的過程に適用するには難しく、根気が要る。トレイ反応装置では、デッドスペースは該生物反応装置の体積の約半分である。それゆえ、特定の産物の生産に必要な生物反応装置のサイズは、充填床生物反応装置ではトレイ生物反応装置よりも著しく小さい。このことが、トレイタイプの生物反応装置の効果をより少なくしている。各トレイを個別に充填し、空にし、掃除しなければならないため、トレイ生物反応装置の操作は多くの手作業も必要である。
【０００９】
対照的に、充填床生物反応装置は培地を内および外に流すことによって充填しやすく、空にしやすい。そして、掃除もまた簡単である。したがって、充填床生物反応装置はトレイ生物反応装置よりも費用、作業およびスペースがより効率的である。充填床生物反応装置の難点は植菌である。
【００１０】
ミキサーを備えた反応装置が現代的なＳＳＦ適用として開発されているが、モーターを備えた無菌的混合装置は非常に高価である。特定の繊細な担体を使用した時、混合における機械的摩耗は、成長培地の軽くて緩い構造（ａｉｒｙ、ｌｏｏｓｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）も損傷させ得る。回転ドラム反応装置は、ある種の自由に回転する構造を有しているため、固体成長培地に対してだけ十分な混合を行うことができる。
【００１１】
新規な固体発酵でさえ、例えば種々の小麦粉を添加した穀物などのような、複雑で嵩のある培養基を用いて依然行っている。成長状態および産物の生成を最適に制御することは、より特徴付けられた培養基上で達成され得る。該培養基は、混合または液体中に完全に浸漬させるには繊細である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、純粋培養物の無菌的培養を行う新しいタイプの充填床固体発酵装置を紹介することである。
【００１３】
本発明の別の目的は、高体積でいかなる種類の固体成長培地にも無菌的かつ均一に植菌することである。
【００１４】
本発明の更なる目的は、単純化され、使用しやすく、かつ費用対効果が高い反応装置、および無菌的培養方法を提供することである。
【００１５】
反応装置内の滅菌固体成長培地に外部振動を与えることにより、該培地は該反応装置内を植菌地点に向かって、およびその地点を越えて、無菌的かつ制御可能に運動または移動し、同時に均一に純粋培養物が植菌されることが分かった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の方法は、独立請求項に記載のように定義される。
【００１７】
本発明の方法によれば、微生物の培養に用いられる固体発酵（ＳＳＦ）反応装置内の固体成長培地は、外部振動の手段により、静止の開始位置から、植菌地点に向かって、およびそこを通り越えて移動する。固体成長培地の制御された質量流が植菌地点を通過する時、均一かつ連続的に植菌される。
【００１８】
固体成長培地は、振動によって移動し得る種々の有機担体または無機担体を含有している。無機担体は好ましくは、例えばバーミキュライト、パーライト、非晶質シリカまたは粒状粘土などである。このタイプの物質は、緩く軽い粒状構造を形成するので、一般的に使用される。該粒状構造は、好ましくは、粒子サイズが０．５−５０ｍｍであり、表面積が大きい。有機担体は好ましくは、例えば穀物、ふすま、おがくず、ピートまたは木片などである。
【００１９】
更に、固体成長培地は微生物にとっての補助栄養素を含んでいても良い。典型的には、これらは、炭化水素（砂糖、デンプン）、タンパク質または脂肪などの炭素源、有機形態（タンパク質、アミノ酸）または無機窒素塩（アンモニウムおよび硝酸塩、尿素）の窒素源、微量元素または他の成長因子（ビタミン、ｐＨ調節因子）を含む。固体成長培地は、超吸収剤（例えばポリアクリルアミド）のような構造的組成物の補助を含み得る。
【００２０】
本発明の１つの好ましい実施態様によると、培地滅菌ユニット内の固体成長培地は、ｅｘ ｓｉｔｕで滅菌される。例えば、振動らせん状供給容器（図２に示す）は該反応装置本体から脱着され、固体成長培地で充填され、そして例えばオートクレーブで滅菌されることが可能である。その後、該振動らせん状供給容器は、作動（振動および植菌）開始前に、再び反応装置本体に無菌的に取り付けられることが可能である。
【００２１】
別の好ましい実施態様によると、培地滅菌ユニット内の固体成長培地は、例えば蒸気により、植菌開始前にｉｎ ｓｉｔｕで滅菌される。
【００２２】
固体成長培地で培養され植菌される微生物は、酵母を含む菌類を含有する。例えば、フレビオプシス ギガンテア（Ｐｈｌｅｂｉｏｐｓｉｓ ｇｉｇａｎｔｅａ）、グリオクラジウム エスピー．（Ｇｌｉｏｃｌａｄｉｕｍ ｓｐ．）、ネクトリア ピティロデス（Ｎｅｃｔｒｉａ ｐｉｔｙｒｏｄｅｓ）、コンドロステレウム プルプレウム（Ｃｈｏｎｄｒｏｓｔｅｒｅｕｍ ｐｕｒｐｕｒｅｕｍ）、シュードザイマ フロックロサ（Ｐｓｅｕｄｏｚｙｍａ ｆｌｏｃｃｕｌｏｓａ）、コニオチリウム ミニタンス（Ｃｏｎｉｏｔｈｙｒｉｕｍ ｍｉｎｉｔａｎｓ）、トリコデルマ エスピー．（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ ｓｐ．）、メタルヒジウム エスピー．（Ｍｅｔａｒｒｈｉｚｉｕｍ ｓｐ．）、ベルティシリウム エスピー．（Ｖｅｒｔｉｃｉｌｌｉｕｍ ｓｐ．）、またはベアウベリア バシアナ（Ｂｅａｕｖｅｒｉａ ｂａｓｓｉａｎａ）である。好ましくは該菌類はフレビオプシス ギガンテア（Ｐｈｌｅｂｉｏｐｓｉｓ ｇｉｇａｎｔｅａ）、グリオクラジウム カテヌラタム（Ｇｌｉｏｃｌａｄｉｕｍ ｃａｔｅｎｕｌａｔｕｍ）、ネクトリア ピティロデス（Ｎｅｃｔｒｉａ ｐｉｔｙｒｏｄｅｓ）またはコンドロステレウム プルプレウム（Ｃｈｏｎｄｒｏｓｔｅｒｅｕｍ ｐｕｒｐｕｒｅｕｍ）である。更に、菌類は、アガリクス ビスポルス（Ａｇａｒｉｃｕｓ ｂｉｓｐｏｒｕｓ）、レンチヌス エドデス（Ｌｅｎｔｉｎｕｓ ｅｄｏｄｅｓ）またはプレウロタス オストレアタス（Ｐｌｅｕｒｏｔｕｓ ｏｓｔｒｅａｔｕｓ）のような食用キノコを含む。本発明の微生物は、ストレプトマイセス エスピー．（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｐ．）、バシルス ツリンギエンシス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）、他のバシルス エスピー．（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ．）またはシュードモナス エスピー．（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．）、好ましくはストレプトマイセス エスピー．（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｐ．）のようなバクテリアであり得る。更に、本発明により培養される微生物として線虫も用いられ得る。
【００２３】
接種材料は、本発明の反応装置に液体または固体の形状で、好ましくは液体で、供給される。
【００２４】
液体培地が接種材料として用いられる場合、例えば噴霧手法に使用可能な小さなサイズの粒子の懸濁液の形状であり得る。好ましくは、液体培地は、植菌地点を通過する固体成長培地の連続流上に噴霧される。
【００２５】
接種材料が固体の形状である場合、該接種材料は、固体成長培地の輸送と同様に植菌地点へ振動により運ばれ得る。好ましくは、固体接種材料はスクリュー、バイブレーターまたはベルトコンベヤーを用いて運ばれる。このことは、微生物が培養のために均一に無菌的に運ばれることを確実にする。
【００２６】
外部振動は、該反応装置本体の外側にバイブレーターを取り付けることによる慣用の振動方法で行う。好ましくは、振動は外部の電気回転バイブレーター、磁気、液圧または空気圧式バイブレーターにより発生する。最も好ましくは、電気回転バイブレーターが使用される。
【００２７】
本発明の反応装置は、独立項に記載のように定義される。
【００２８】
本発明の機能、移動手段（単数もしくは複数）および反応装置の構成要素またはユニットを認識する複数の異なる解釈が存在し得る。
【００２９】
本発明の１つの好ましい実施態様では、図１に示すように、該反応装置本体は少なくとも４つの構成要素を含有する。２つの主要な区画、つまり上方区画４および下方区画３が存在し、これらは透過性のセパレーター５によって互いに隔てられている。そして、外部バイブレーター１は該反応装置本体の外壁に取り付けられている。少なくとも１つの注入口２は、植菌のために下方区画に取り付けられている。この反応装置本体は、任意に上下を反転することが可能であり、よって、反転手段も含む。
【００３０】
該反応装置の区画の形状と大きさは、培養の要求度と使用される材料によって変化し得る。形状ははっきりと定義された形状に制限される必要はないが、成形可能または可塑性であり得る。好ましくは、容器の形状は、円筒状、角状または円錐状である。
【００３１】
本発明によると、透過性のセパレーターは、該反応装置の区画が充填されて上下を反転した後に、バイブレーターを用いて、植菌地点に向かう固体成長培地の制御された均質な移動を容易にする。透過性のセパレーターの形状は、セパレーターを通過する固体成長培地が必要とする流速に依存して異なり得る。好ましくは、透過性セパレーターはふるいまたは穿孔プレートである。セパレーターの開口サイズは構造体および粒子のサイズならびに固体成長培地の形状によって決まるが、好ましくは５−５０ｍｍである。
【００３２】
透過性セパレーターは、事前に決められた位置に固定された固定的なものであっても良く、よって、該反応装置の区画を固定された体積を有する上方区画４および下方区画３に分割している。この好ましい実施態様における該反応装置の操作は、該装置を充填しその中の固体成長培地を滅菌した後で反応装置本体を上下反転させることを必要とする。反転は手動でも自動でも、吊り上げ装置を用いて行ってもよい。
【００３３】
他の選択肢は可動（ｍｏｖｉｎｇ）セパレーターである。この場合、区画４の区画３に対する体積比が調整され得る。例えば外側から回転可能な回転スクリューに取り付けることにより、該セパレーターは移動し得る。
【００３４】
本発明の別の好ましい実施態様では、該反応装置本体は外部バイブレーター１を含む。外部バイブレーター１は、脱着可能な固体成長培地滅菌ユニット６と接続し、当該ユニットは下方管（ｄｏｗｎ ｃｏｍｅｒ ｔｕｂｅ）７に取り付けられている。少なくとも１つの植菌供給注入口２は、該固体成長培地に均一かつ連続的植菌を達成するために、この反応装置本体の適切な部分に接続されている。下方管７は、植菌の後に培養が行われる成長容器（ｇｒｏｗｔｈ ｖｅｓｓｅｌ）８に接続されている。
【００３５】
好ましくは、下方管は、振動培地滅菌ユニットの動きを採用する可撓なものである。脱着可能な固体成長培地滅菌ユニット６は、滅菌中のデッドボリュームが最小であるので好都合である。滅菌のために取り外した場合、その後該ユニットは反応装置本体に無菌的に再び取り付けられる。好ましくは、培地滅菌ユニット６は振動らせん状供給容器である。
【００３６】
該反応装置本体ユニットの形状は変化し得るが、好ましくは円筒状、角状または円錐状である。
【００３７】
これまでのところ、工業規模の無菌状態の充填床生物反応装置は市販されていない。最大の課題は、特に、激しい混合に耐えられない培地へ均一に植菌することであった。本発明の反応装置およびその使用方法は、固体成長培地の侵襲的な移動に付随するこれらの問題を克服することができる。該反応装置内の混合装置は、ミキサー周辺領域で空気混入を導く危険を生じさせる。激しい混合により成長培地の機械的再成形（例えば、緩さの喪失）が生じ得る。
【００３８】
本発明において、固体成長培地は、ふるいを通過し、またはある容器から別の容器へ、外部バイブレーターで振動させることによって無菌的に運ばれる。同時に、接種材料が固体成長培地に供給される。この方法は簡単かつ無菌的であり、培地の混合を必要としない。
【００３９】
本発明は以下の実施例によって例示的に示されるが、特許請求の範囲に定義された範囲を限定するものではない。
【実施例】
【００４０】
（実施例１）
フレビオプシス ギガンテア（Ｒｏｔｓｔｏｐ、Ｖｅｒｄｅｒａ Ｏｙの商標）を、シリカを基本とした固体成長培地で充填床固体反応装置を用いて培養した。用いた反応装置の見取り図は図１に示した。
【００４１】
Ｐ．ギガンテアに適した栄養素溶液は、濃縮蒸留かす（Ａｌｔｉａ Ｏｙｊ）９ｋｇを水道水３３ｋｇに溶かして調製した。粒状成長培地を形成するため、ドウミキサーで３分間混合することによって、非晶質シリカ粉末（Ｄｅｇｕｓｓａ）１５ｋｇに該溶液を含浸させた。混合の前に、ｐＨを調節するために石灰７００ｇを加えた。
【００４２】
開口サイズが１ｃｍであり、該発酵反応装置の中央に固定された静止ふるいの上まで（ｕｐｔｉｌ）、培地を該反応装置に搭載した。該反応装置を密閉し、滅菌したフィルターを注入口に取り付けた。該反応装置はオートクレーブ中で１２１℃で１時間滅菌した。オートクレーブの後、該反応装置を一晩冷却した。
【００４３】
Ｐ．ギガンテアの接種材料は、２８℃で４日間麦抽出溶液中で振盪フラスコを用いて培養した。該接種材料は反応装置に移す前にホモジナイズした。該反応装置を手動で上下反転させ、外部空気圧式回転バイブレーター（Ｎｅｔｔｅｒ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｔｅｃｈｎｉｋ Ｇｍｂｈ）で振動させることにより、該固体成長培地に植菌した。振動により、該固体培地はふるいを通過して均一に落下した。落下する培地に対して、ノズルを通して無菌的に接種材料溶液を噴霧した。接種材料１００ｍＬを、円環ノズルを用いて約５ｍＬ／秒の割合で固体培地４ｋｇに噴霧した。
【００４４】
２８℃の温度で１０日間、成長培地の０．３Ｌ／分／ｋｇの通気速度で、菌類を培養した。培養の後、菌類は全培地に渡って成長し、胞子を形成した。該培地を反応装置から取り出し、乾燥棚で室温で３日間乾燥させた。
【００４５】
乾燥した培地はＰ．ギガンテアを１×１０７ｃｆｕ／ｇ（ｃｆｕ＝コロニー形成単位）を含んでいた。乾燥産物の生存能力は伝統的なＳＳＦ方法で得られるものと同様に高かった。
【００４６】
（実施例２）
Ｐ．ギガンテアを図２に示した充填床固体発酵反応装置を用いて生育した。
【００４７】
Ｐ．ギガンテアに用いる固体成長培地は実施例１に記載のようにして調製した。
【００４８】
らせん状供給容器を含む振動培地滅菌ユニットを、培地４０ｋｇで充填した。該容器を密閉し、１２１℃で９０分間オートクレーブ中で滅菌し、一晩冷却した。回転電気バイブレーターを備え、可撓性下方管（ｄｏｗｎ ｃｏｍｅｒ）を用いて無菌的に滅菌円筒型成長容器に接続したバイブレーター基部（Ｔａｒｙｌａｉｔｅ Ｏｙ）に該供給容器を取り付けた。該供給容器を振動させて、内部の固体成長培地を該らせん状供給容器に沿って上方へ間断なく流した。接種材料は実施例１に記載のように培養した。固体成長培地は、ホモジナイズした接種材料約２リットルを３００ｍＬ／分の速度で、下方管を通過させて成長容器へ落下している培地に円環ノズルで噴霧して植菌した。接種材料は下方管の上端に噴霧した。このように、全培地は均一に植菌された。
【００４９】
培養、最終産物の回収および乾燥は実施例１に記載のようにして行った。乾燥培地は、Ｐ．ギガンテアを１×１０７ｃｆｕ／ｇ含んでいた。
【００５０】
（実施例３）
固体成長培地としてコーン スティープ ソリッド（ＣＳＳ）０．６２ｋｇ、ラクトース０．６２ｋｇ、石灰０．６２ｋｇ、非晶質シリカ１２ｋｇおよび水道水２８．８ｋｇを使用し、ストレプトマイセス エスピー．（Ｍｙｃｏｓｔｏｐ、Ｖｅｒｄｅｒａ Ｏｙの商標）を実施例１および２に記載のように生育した。該バクテリアは２８℃で７日間培養した。
【００５１】
該乾燥培地は、実施例１および２に従って製造されたストレプトマイセスをそれぞれ６×１０８ｃｆｕ／ｇおよび１×１０９ｃｆｕ／ｇ含んでいた。
【００５２】
（実施例４）
グリオクラジウム カテヌラタム（ＧｌｉｏＭｉｘ、Ｖｅｒｄｅｒａ Ｏｙの商標）は、実施例１に記載のように、固体成長培地として濃縮蒸留かす０．５３ｋｇ、石灰６０ｇ、非晶質シリカ１．５ｋｇ、水道水３．４ｋｇを使用して生育した。菌類は２２℃で１８日間培養した。
【００５３】
該乾燥培地はＧ．カテヌラタムを３×１０８ｃｆｕ／ｇ含んでいた。
【００５４】
（実施例５）
Ｐ．ギガンテアは、２種の異なる成長容器および接種材料供給注入口を備える図２に示した充填床固体発酵反応装置を用いて生育した。
【００５５】
Ｐ．ギガンテア用の固体成長培地は、実施例１に記載のように調製した。
【００５６】
らせん状供給容器を含む振動培地滅菌ユニットに、培地７０ｋｇを充填した。該管を滅菌し、実施例２に記載のようにバイブレーター基部に取り付けた。可撓性下方管を使用して、２種の異なる成長容器を滅菌ユニットに無菌的に接続した：角柱型容器は、高さ：幅：奥行きの割合が１）１：１：１および２）１０：６：３を有する。該成長容器は、１）実施例２に記載されたように、かつ２）成長容器内の下方管の下端に位置する広角度平面スプレーノズルを使用して植菌した。
【００５７】
固体成長培地の非常に均一な植菌が、全ての記載された構成を用いて得られた。培養、最終産物の回収および乾燥は実施例１に記載されているように行った。該乾燥培地は、全ての培養バッチにおいてＰ．ギガンテアを約１×１０７ｃｆｕ／ｇ含んでいた。
【００５８】
（比較例）
フレビオプシス ギガンテア（Ｒｏｔｓｔｏｐ、Ｖｅｒｄｅｒａ Ｏｙの商標）は、底から該反応装置スペース内への注入口を有するらせん状のリボンミキサーを備えた円柱状（ｓｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ）の充填床固体発酵装置で、実施例１に記載された方法で、シリカを基本とする固体成長培地上で生育した。該反応装置は圧力容器であり、ｉｎ ｓｉｔｕで蒸気を用いて１２１℃で滅菌した。滅菌および冷却後、反応装置の頂上にある反応装置内への注入口を通して成長培地上へ接種材料を流し込むことによって、および同時にミキサーのスイッチを入れることによって該反応装置に植菌した。使用した該成長培地は、混合に対して非常に脆弱であることが観察された。５分後には、植菌の間、緩く軽い構造は失われ、得られた該産物はドウのようになった。
【００５９】
このようにして得られた該材料をさらに処理することは不可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、バイブレーター１、接種材料供給注入口２、反応装置の下方区画３、反応装置の上方区画４およびふるい５を含む本発明の反応装置の見取り図を示す。
【図２】図２は、バイブレーター１、接種材料供給注入口２、培地滅菌ユニット６、下方管７および成長容器８を含む本発明の反応装置の見取り図を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体発酵（ＳＳＦ）反応装置内の固体成長培地上の微生物を培養する方法であって、
ａ．外部振動によって固体成長培地を移動させる工程、および
ｂ．移動中に、純粋培養によって固体成長培地の植菌を均一に行う工程
を含有する方法であることを特徴とする方法。
【請求項２】
植菌が無菌的に行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
固体成長培地が有機担体および／または無機担体を含有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
有機担体が穀物、ふすま、おがくず、ピートまたは木片からなる群から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
無機担体がバーミキュライト、パーライト、非晶質シリカまたは粒状粘土からなる群から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
培養される微生物が酵母を含む菌類、細菌または線虫であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
振動が外部の電気回転バイブレーター、磁気、液圧または空気圧式バイブレーターにより発生することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
植菌に使用される微生物が液体または固体の形状で固体成長培地上に供給されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
微生物の液体接種材料がノズルを用いて懸濁液として噴霧されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
微生物の固体接種材料がスクリュー、振動またはベルトコンベヤーを用いて固体成長培地に供給されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
固体発酵（ＳＳＦ）に適した反応装置であって、
ａ．請求項１に記載のように内容物を移動させる間、該反応装置本体およびその内容物に効果的な振動を与えるように、該反応装置本体外側に取り付けられた外部バイブレーター１、および
ｂ．該反応装置本体に取り付けられた少なくとも１つの植菌供給注入口２
を含むことを特徴とする前記反応装置。
【請求項１２】
発酵が無菌的に行われることを特徴とする、請求項１１に記載の反応装置。
【請求項１３】
該反応装置本体が、
ａ．上部区画４および下部区画３の２つの区画、
ｂ．該２区画を分離する透過性のセパレーター５、および
ｃ．該反応装置本体の外側に取り付けられた外部バイブレーター１、および
ｄ．下部区画に取り付けられた少なくとも１つの植菌供給注入口２、
ｅ．該反応装置本体を上下に反転させる、任意の反転手段
を含むことを特徴とする、請求項１１または１２のいずれかに記載の反応装置。
【請求項１４】
透過性のセパレーターがふるいまたは穿孔プレートであることを特徴とする、請求項１３に記載の反応装置。
【請求項１５】
該反応装置本体が、
ａ．外部バイブレーター１、
ｂ．脱着可能な固体成長培地滅菌ユニット６、
ｂ．下方管７、
ｃ．成長容器８、および
ｄ．少なくとも１つの植菌供給注入口２
を含むことを特徴とする、請求項１１または１２のいずれかに記載の反応装置。
【請求項１６】
固体成長培地の移動中に、接種材料を供給するための少なくとも１つの植菌供給注入口が、滅菌ユニット６と成長容器８との間にあることを特徴とする、請求項１５に記載の反応装置。
【請求項１７】
脱着可能な固体成長培地滅菌ユニット６が振動らせん供給容器であることを特徴とする、請求項１５に記載の反応装置。
【請求項１８】
下方管７が自由に振動できるようにするために可撓性であることを特徴とする、請求項１５に記載の反応装置。
【請求項１９】
無菌的に移動させるための、および純粋培養物を成長させるためのＳＳＦ反応装置内の固体成長培地の均一な植菌のための外部振動の使用。
【請求項１】
固体発酵（ＳＳＦ）反応装置内の固体成長培地上の微生物を培養する方法であって、
ａ．外部振動によって固体成長培地を移動させる工程、および
ｂ．移動中に、純粋培養によって固体成長培地の植菌を均一に行う工程
を含有する方法であることを特徴とする方法。
【請求項２】
植菌が無菌的に行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
固体成長培地が有機担体および／または無機担体を含有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
有機担体が穀物、ふすま、おがくず、ピートまたは木片からなる群から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
無機担体がバーミキュライト、パーライト、非晶質シリカまたは粒状粘土からなる群から選択されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
培養される微生物が酵母を含む菌類、細菌または線虫であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
振動が外部の電気回転バイブレーター、磁気、液圧または空気圧式バイブレーターにより発生することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
植菌に使用される微生物が液体または固体の形状で固体成長培地上に供給されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
微生物の液体接種材料がノズルを用いて懸濁液として噴霧されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
微生物の固体接種材料がスクリュー、振動またはベルトコンベヤーを用いて固体成長培地に供給されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
固体発酵（ＳＳＦ）に適した反応装置であって、
ａ．請求項１に記載のように内容物を移動させる間、該反応装置本体およびその内容物に効果的な振動を与えるように、該反応装置本体外側に取り付けられた外部バイブレーター１、および
ｂ．該反応装置本体に取り付けられた少なくとも１つの植菌供給注入口２
を含むことを特徴とする前記反応装置。
【請求項１２】
発酵が無菌的に行われることを特徴とする、請求項１１に記載の反応装置。
【請求項１３】
該反応装置本体が、
ａ．上部区画４および下部区画３の２つの区画、
ｂ．該２区画を分離する透過性のセパレーター５、および
ｃ．該反応装置本体の外側に取り付けられた外部バイブレーター１、および
ｄ．下部区画に取り付けられた少なくとも１つの植菌供給注入口２、
ｅ．該反応装置本体を上下に反転させる、任意の反転手段
を含むことを特徴とする、請求項１１または１２のいずれかに記載の反応装置。
【請求項１４】
透過性のセパレーターがふるいまたは穿孔プレートであることを特徴とする、請求項１３に記載の反応装置。
【請求項１５】
該反応装置本体が、
ａ．外部バイブレーター１、
ｂ．脱着可能な固体成長培地滅菌ユニット６、
ｂ．下方管７、
ｃ．成長容器８、および
ｄ．少なくとも１つの植菌供給注入口２
を含むことを特徴とする、請求項１１または１２のいずれかに記載の反応装置。
【請求項１６】
固体成長培地の移動中に、接種材料を供給するための少なくとも１つの植菌供給注入口が、滅菌ユニット６と成長容器８との間にあることを特徴とする、請求項１５に記載の反応装置。
【請求項１７】
脱着可能な固体成長培地滅菌ユニット６が振動らせん供給容器であることを特徴とする、請求項１５に記載の反応装置。
【請求項１８】
下方管７が自由に振動できるようにするために可撓性であることを特徴とする、請求項１５に記載の反応装置。
【請求項１９】
無菌的に移動させるための、および純粋培養物を成長させるためのＳＳＦ反応装置内の固体成長培地の均一な植菌のための外部振動の使用。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２００８−５１４１９５（Ｐ２００８−５１４１９５Ａ）
【公表日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３２９１３（Ｐ２００７−５３２９１３）
【出願日】平成１７年９月２７日（２００５．９．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＩ２００５／０００４０８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０３５１０４
【国際公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【出願人】（５０７２２１３４６）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２７日（２００５．９．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＩ２００５／０００４０８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０３５１０４
【国際公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【出願人】（５０７２２１３４６）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]