糸状放線菌の形態工学的ツールとしての塩分強化培養の試み糸状放線菌のラビリンスペプチンA1の産生量が増加した

Salt-enhanced cultivation as a morphology engineering tool for filamentous actinomycetes: Increased production of labyrinthopeptin A1 in .

• Sebastian Tesche
• René Rösemeier-Scheumann
• Jonas Lohr
• René Hanke
• Jochen Büchs
• Rainer Krull

抄録

糸状放線菌の形態工学的手法としての塩類培養を、500mL振とうフラスコ（作業量100mL）を用いて、薬剤学的に興味深いペプチドであるラビリンスペプチンA1の濃度を増加させることを目的として評価した。複合生産培地に添加した無機塩の中で、(NH)SOを添加した場合、ラビリンスペプチンA1の生産量が最も多くなった。50mMの(NH)SOを用いることで、無添加対照に比べてラビリンスペプチンA1濃度が最大7倍まで上昇し、培養10日後には325mgLのラビリンスペプチンA1が得られた。他のアンモニウムおよび硫酸塩含有塩（例えば、NHCl、KSO）の性能は、(NH)SOの性能よりもはるかに低かった。主要な炭素源の一つであるグリセロールの取り込みと、成長に関連しないラビリンスペプチンの生産性との間には正の相関関係が認められた。50mM (NH)SOの添加による浸透圧の増加に伴う細胞形態の変化を画像解析により定量化した。非添加コントロールとは対照的に、(NH)SO添加培養物の形態は、より小さくて円形のペレットが特徴であり、定常生産段階での崩壊に対してより安定していた。

Salt-enhanced cultivation as a morphology engineering tool for the filamentous actinomycete was evaluated in 500-mL shaking flasks (working volume 100 mL) with the aim of increasing the concentration of the pharmaceutically interesting peptide labyrinthopeptin A1. Among the inorganic salts added to a complex production medium, the addition of (NH)SO led to the highest amount of labyrinthopeptin A1 production. By using 50 mM (NH)SO, the labyrinthopeptin A1 concentration increased up to sevenfold compared to the non-supplemented control, resulting in 325 mg L labyrinthopeptin A1 after 10 days of cultivation. The performance of other ammonium- and sulfate-containing salts (e.g., NHCl, KSO) was much lower than the performance of (NH)SO. A positive correlation between the uptake of glycerol as one of the main carbon sources and nongrowth-associated labyrinthopeptin productivity was found. The change in the cell morphology of in conjunction with increased osmolality by the addition of 50 mM (NH)SO, was quantified by image analysis. always developed a heterogeneous morphology with pellets and loose mycelia present simultaneously. In contrast to the non-supplemented control, the morphology of (NH)SO-supplemented cultures was characterized by smaller and circular pellets that were more stable against disintegration in the stationary production phase.

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