JPH0142677B2 - - Google Patents
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- JPH0142677B2 JPH0142677B2 JP14378082A JP14378082A JPH0142677B2 JP H0142677 B2 JPH0142677 B2 JP H0142677B2 JP 14378082 A JP14378082 A JP 14378082A JP 14378082 A JP14378082 A JP 14378082A JP H0142677 B2 JPH0142677 B2 JP H0142677B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glutathione
- culture
- ethanol
- bacterial cells
- molasses
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
本発明はグルタチオンの製造法に関し、さらに
詳しくいえば、グルタチオン生産性酵母の培養に
よるグルタチオンの製造において、糖の供給方法
を適切に設定することで培養中のエタノール発生
量も最適に制御し、これによりグルタチオンを高
収率で製造する方法に関する。 グルタチオンは生体の酸化還元系に関与するト
リペプチドで医薬品として肝機能の強化、解毒作
用等の目的で用いられている。 グルタチオンの工業的製法としては合成法、酵
素法、発酵法などがある。合成法は生理活性のあ
るＬ体を得るためには複雑な工程を要し、有利な
方法とは言えない。一方、酵母菌体からの抽出法
は、生理活性のあるＬ体のみが得られるが、酵母
菌体内のグルタチオン含量が低いため、高収率の
グルタチオンは得られない。 グルタチオンの菌体内含量を高める方法として
は、グルタチオンの前駆物質であるＬ―システイ
ン単独またはそれにグルタミン酸、グリシンを添
加する方法（特開昭48−44488、同48−92579、同
53−94089）やメチオニンないしＬ―シスチンを
添加する方法（特開昭48−22685、48−44487、51
−139685、52−156994）などが報告されている。
しかし、これらの方法では添加物の価格が高いの
でグルタチオンの工業的製造には不利である。 本発明者らは、添加物によらず、培養方法の夫
でグルタチオン含有酵母の菌体収率とグルタチオ
ン菌体内含量を高めることができることを見出し
本発明を完成するに到つた。 すなわち一般にパン酵母の培養では、添加する
糖を最大限菌体の増殖にふりむけ、エタノールな
どの副生を極力抑制し、菌体収率を最大にするこ
とを目的としている。このため培養液または発酵
排気中のエタノール生成を検知し、糖の添加を制
御する培養法が使用されている。 本発明者らはグルタチオン生産性酵母の培養に
おいてエタノールの生成を抑制して菌体収率を高
める培養を行なつたが、グルタチオンの菌体内含
量は必しも高いとは言えなかつた。むしろ、菌体
収率をやや犠牲にしても、培養中に適度のエタノ
ールを生成させた方が、グルタチオンの対糖収率
を著しく向上させることを見い出し、本発明を完
成した。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明によればグルタチオン生産性酵母を培地
に培養しグルタチオンを菌体内に蓄積させるに際
し、培地中のエタノール濃度を制御して培養する
ことにより、菌体内のグルタチオン含量を高める
ことができる。 本発明に用いるグルタチオン生産性酵母として
は、培養によりグルタチオンを菌体内に蓄積する
能力を有するものであればいずれも用いることが
できる。具体的に好適な例としてはサツカロマイ
セス・セレビジエ（Saccharomyces cerevisiae）
TRZ―６（微工研菌寄第6214号）があげられる。 本発明における培養培地の炭素源としては、グ
ルコース、シユクロース、でんぷんあるいはセル
ロースの加水分解物、糖蜜などの糖質やエタノー
ルが用いられる。窒素源としては硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、尿
素などの無機塩類や、カザミノ酸、ペプトン、肉
エキスなどの有機窒素源が用いられる。さらに、
リン酸塩、硫酸塩、マグネシウム塩、カリウム
塩、鉄塩、マンガン塩、その他無機塩類を必要に
応じて添加する。生育促進物質として、酵母エキ
ス、麦芽エキス、コーンステイープリカー、大豆
粕酸分解物などの有機窒素源も適宜使用する。栄
養要求株を用いるときは、該当栄養物質を添加す
る。 培養温度は20〜40℃で、培養中のPHは３―８で
ある。 連続培養では、培養液のエタノール濃度が0.5
〜５％となるような稀釈率の培養で高いグルタチ
オン含量が得られ、また、半回分培養では、培養
中のエタノール濃度が0.5〜５％となるように糖
の供給速度を制御するか、または培養中のエタノ
ールの最大発生量が0.5〜５％となるような糖の
供給方法で培養することにより、グルタチオンの
菌体内含量が大巾に向上する。 得られた酵母菌体からのグルタチオンの取得
は、公知の方法で行なえばよい。例えば遠心分離
した菌体より熱水や硫酸などで抽出したグルタチ
オンに酸化第一銅を添加してグルタチオン銅塩と
して分離し、これから銅塩を除去して遊離のグル
タチオンを得る。本発明で得られたグルタチオン
は高速液体クロマトグラフイー、アミノ酸分析、
赤外吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、元
素分析などで、Ｌ―グルタチオンであることを確
認した。 以下に本発明の実施例を示すが、培養はすべて
５容ジヤーフアーメンターを使用し、培養温度
30℃、撹拌回転数450rpm、通気量３／min、
PH5.0（アンモニア水で定値制御）で実施した。 実施例 １ サツカロマイセス・セレビジエ
（Saccharomyces cerevisiae）TRZ―６（微工研
菌寄第6214号）を、第２表の基本培地に、糖蜜を
第３表のごとく加えた培地で培養したところ、培
養中のエタノールの最高濃度およびグルタチオン
の菌体内含量は、第３表の通りであつた。
詳しくいえば、グルタチオン生産性酵母の培養に
よるグルタチオンの製造において、糖の供給方法
を適切に設定することで培養中のエタノール発生
量も最適に制御し、これによりグルタチオンを高
収率で製造する方法に関する。 グルタチオンは生体の酸化還元系に関与するト
リペプチドで医薬品として肝機能の強化、解毒作
用等の目的で用いられている。 グルタチオンの工業的製法としては合成法、酵
素法、発酵法などがある。合成法は生理活性のあ
るＬ体を得るためには複雑な工程を要し、有利な
方法とは言えない。一方、酵母菌体からの抽出法
は、生理活性のあるＬ体のみが得られるが、酵母
菌体内のグルタチオン含量が低いため、高収率の
グルタチオンは得られない。 グルタチオンの菌体内含量を高める方法として
は、グルタチオンの前駆物質であるＬ―システイ
ン単独またはそれにグルタミン酸、グリシンを添
加する方法（特開昭48−44488、同48−92579、同
53−94089）やメチオニンないしＬ―シスチンを
添加する方法（特開昭48−22685、48−44487、51
−139685、52−156994）などが報告されている。
しかし、これらの方法では添加物の価格が高いの
でグルタチオンの工業的製造には不利である。 本発明者らは、添加物によらず、培養方法の夫
でグルタチオン含有酵母の菌体収率とグルタチオ
ン菌体内含量を高めることができることを見出し
本発明を完成するに到つた。 すなわち一般にパン酵母の培養では、添加する
糖を最大限菌体の増殖にふりむけ、エタノールな
どの副生を極力抑制し、菌体収率を最大にするこ
とを目的としている。このため培養液または発酵
排気中のエタノール生成を検知し、糖の添加を制
御する培養法が使用されている。 本発明者らはグルタチオン生産性酵母の培養に
おいてエタノールの生成を抑制して菌体収率を高
める培養を行なつたが、グルタチオンの菌体内含
量は必しも高いとは言えなかつた。むしろ、菌体
収率をやや犠牲にしても、培養中に適度のエタノ
ールを生成させた方が、グルタチオンの対糖収率
を著しく向上させることを見い出し、本発明を完
成した。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明によればグルタチオン生産性酵母を培地
に培養しグルタチオンを菌体内に蓄積させるに際
し、培地中のエタノール濃度を制御して培養する
ことにより、菌体内のグルタチオン含量を高める
ことができる。 本発明に用いるグルタチオン生産性酵母として
は、培養によりグルタチオンを菌体内に蓄積する
能力を有するものであればいずれも用いることが
できる。具体的に好適な例としてはサツカロマイ
セス・セレビジエ（Saccharomyces cerevisiae）
TRZ―６（微工研菌寄第6214号）があげられる。 本発明における培養培地の炭素源としては、グ
ルコース、シユクロース、でんぷんあるいはセル
ロースの加水分解物、糖蜜などの糖質やエタノー
ルが用いられる。窒素源としては硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、尿
素などの無機塩類や、カザミノ酸、ペプトン、肉
エキスなどの有機窒素源が用いられる。さらに、
リン酸塩、硫酸塩、マグネシウム塩、カリウム
塩、鉄塩、マンガン塩、その他無機塩類を必要に
応じて添加する。生育促進物質として、酵母エキ
ス、麦芽エキス、コーンステイープリカー、大豆
粕酸分解物などの有機窒素源も適宜使用する。栄
養要求株を用いるときは、該当栄養物質を添加す
る。 培養温度は20〜40℃で、培養中のPHは３―８で
ある。 連続培養では、培養液のエタノール濃度が0.5
〜５％となるような稀釈率の培養で高いグルタチ
オン含量が得られ、また、半回分培養では、培養
中のエタノール濃度が0.5〜５％となるように糖
の供給速度を制御するか、または培養中のエタノ
ールの最大発生量が0.5〜５％となるような糖の
供給方法で培養することにより、グルタチオンの
菌体内含量が大巾に向上する。 得られた酵母菌体からのグルタチオンの取得
は、公知の方法で行なえばよい。例えば遠心分離
した菌体より熱水や硫酸などで抽出したグルタチ
オンに酸化第一銅を添加してグルタチオン銅塩と
して分離し、これから銅塩を除去して遊離のグル
タチオンを得る。本発明で得られたグルタチオン
は高速液体クロマトグラフイー、アミノ酸分析、
赤外吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトル、元
素分析などで、Ｌ―グルタチオンであることを確
認した。 以下に本発明の実施例を示すが、培養はすべて
５容ジヤーフアーメンターを使用し、培養温度
30℃、撹拌回転数450rpm、通気量３／min、
PH5.0（アンモニア水で定値制御）で実施した。 実施例 １ サツカロマイセス・セレビジエ
（Saccharomyces cerevisiae）TRZ―６（微工研
菌寄第6214号）を、第２表の基本培地に、糖蜜を
第３表のごとく加えた培地で培養したところ、培
養中のエタノールの最高濃度およびグルタチオン
の菌体内含量は、第３表の通りであつた。
【表】
【表】
糖蜜添加量60ｇ／の培養液２から遠心分離
をして菌体を得、この菌体より硫酸でグルタチオ
ンを抽出し、抽出液に酸化第一銅を加え、グルタ
チオン銅塩を得た。 この銅塩を水洗後、水に懸濁して、硫化水素を
吹き込んで、水溶液にグルタチオンを遊離させ、
硫酸イオン除去後、減圧濃縮してグルタチオン
1.21ｇを得た。 同様の操作で糖蜜添加量40ｇ／および20ｇ／
の各溶液２からグルタチオンをそれぞれ0.50
ｇおよび0.13ｇ得た。 実施例 ２ サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表に示す基本培地に糖蜜
を４％（グルコース換算値）加えた培地で培養
し、培養液中の残糖量が２％の時点から糖蜜350
ｇ／（グルコース換算値）を第４表の添加速度
で添加を行なつた。 培養終了時に234ｇの菌体（乾燥重量）を得、
グルタチオンの菌体内含量は3.1％であつた。培
養中のエタノールの最大蓄積量は2.5％であつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理し、グルタチオン4.9ｇを得た。
をして菌体を得、この菌体より硫酸でグルタチオ
ンを抽出し、抽出液に酸化第一銅を加え、グルタ
チオン銅塩を得た。 この銅塩を水洗後、水に懸濁して、硫化水素を
吹き込んで、水溶液にグルタチオンを遊離させ、
硫酸イオン除去後、減圧濃縮してグルタチオン
1.21ｇを得た。 同様の操作で糖蜜添加量40ｇ／および20ｇ／
の各溶液２からグルタチオンをそれぞれ0.50
ｇおよび0.13ｇ得た。 実施例 ２ サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表に示す基本培地に糖蜜
を４％（グルコース換算値）加えた培地で培養
し、培養液中の残糖量が２％の時点から糖蜜350
ｇ／（グルコース換算値）を第４表の添加速度
で添加を行なつた。 培養終了時に234ｇの菌体（乾燥重量）を得、
グルタチオンの菌体内含量は3.1％であつた。培
養中のエタノールの最大蓄積量は2.5％であつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理し、グルタチオン4.9ｇを得た。
【表】
比較例
サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表の基本培地に接種し、
糖蜜350ｇ／（グルコース換算）を第５表の添
加速度の算式に従つて、ε＝0.24、ｈ＝0.003の
条件で45時間指数的添加を行なつたところ、培養
中のエタノールの最大蓄積量は0.03％であつた。
培養終了後に273ｇの菌体を得たが、グルタチオ
ン含有量は0.9％であつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理し、グルタチオン1.4ｇを得た。
研菌寄第6214号）を第２表の基本培地に接種し、
糖蜜350ｇ／（グルコース換算）を第５表の添
加速度の算式に従つて、ε＝0.24、ｈ＝0.003の
条件で45時間指数的添加を行なつたところ、培養
中のエタノールの最大蓄積量は0.03％であつた。
培養終了後に273ｇの菌体を得たが、グルタチオ
ン含有量は0.9％であつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理し、グルタチオン1.4ｇを得た。
【表】
【表】
実施例 ３
サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表に示す培地に、糖蜜を
２％（グルコース換算値）加えた培地で培養し、
糖の消費が完了した時点で糖蜜350ｇ／（グル
コース換算）を添加後の糖濃度が５％となるよう
に添加した。再度、糖が消費しつくされた時点か
ら、糖蜜350ｇ／（グルコース換算）を30ml／
ｈの速度で25時間添加した。培養中のエタノール
の最大蓄積量は2.3％で、培養終了時に210ｇの菌
体を得た。グルタチオンの菌体内含量は2.8％で
あつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理しグルタチオン3.9ｇを得た。 実施例 ４ サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表に示す培地に、糖蜜を
７％（グルコース換算）加えた培地に接種して糖
消費が完了するまで培養した。その後に糖蜜350
ｇ／（グルコース換算）を第４表の添加速度で
加えた所、培養中のエタノール生成量は最大で
3.1％であつた。培養終了液から215ｇの菌体を得
た。グルタチオンの菌体内含量は3.4％であつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理し、グルタチオン5.3ｇを得た。 実施例 ５ サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表に示す培地に接種し
て、糖蜜350ｇ／（グルコース換算）を第５表
の算式に従つてε＝0.30、ｈ＝0.003の条件で添
加し、培養液のエタノール濃度が２％となつた時
点より、発酵排気中のエタノールを水素炎イオン
化検知器で連続測定することによつて培養液のエ
タノール濃度が２％を維持するように、添加液の
添加速度を日立製作所製VI87M―DE型指示調節
計を用いてフイードバツク制御し、50時間培養し
た。培養終了液から193ｇの菌体が得られ、グル
タチオン含有量は4.0％であつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理し、グルタチオン5.5ｇを得た。 実施例 ６ サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表の培地に接種して、
35v／ｖ％のエタノール水溶液を第５表の算式に
従つてε＝0.18、ｈ＝0.003の条件で24時間添加
培養した後、培養液中のエタノール濃度が第６表
の値を維持するように、実施例５の方法に従つ
て、フイードバツク制御を行ない50時間培養し
た。培養終了時の菌体量とグルタチオンの菌体内
含有量及び培養終了液全量から実施例１と同様の
方法で処理して得られたグルタチオン量は第６表
の通りであつた。
研菌寄第6214号）を第２表に示す培地に、糖蜜を
２％（グルコース換算値）加えた培地で培養し、
糖の消費が完了した時点で糖蜜350ｇ／（グル
コース換算）を添加後の糖濃度が５％となるよう
に添加した。再度、糖が消費しつくされた時点か
ら、糖蜜350ｇ／（グルコース換算）を30ml／
ｈの速度で25時間添加した。培養中のエタノール
の最大蓄積量は2.3％で、培養終了時に210ｇの菌
体を得た。グルタチオンの菌体内含量は2.8％で
あつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理しグルタチオン3.9ｇを得た。 実施例 ４ サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表に示す培地に、糖蜜を
７％（グルコース換算）加えた培地に接種して糖
消費が完了するまで培養した。その後に糖蜜350
ｇ／（グルコース換算）を第４表の添加速度で
加えた所、培養中のエタノール生成量は最大で
3.1％であつた。培養終了液から215ｇの菌体を得
た。グルタチオンの菌体内含量は3.4％であつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理し、グルタチオン5.3ｇを得た。 実施例 ５ サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表に示す培地に接種し
て、糖蜜350ｇ／（グルコース換算）を第５表
の算式に従つてε＝0.30、ｈ＝0.003の条件で添
加し、培養液のエタノール濃度が２％となつた時
点より、発酵排気中のエタノールを水素炎イオン
化検知器で連続測定することによつて培養液のエ
タノール濃度が２％を維持するように、添加液の
添加速度を日立製作所製VI87M―DE型指示調節
計を用いてフイードバツク制御し、50時間培養し
た。培養終了液から193ｇの菌体が得られ、グル
タチオン含有量は4.0％であつた。 培養終了時の菌体全量を実施例１と同様の方法
で処理し、グルタチオン5.5ｇを得た。 実施例 ６ サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を第２表の培地に接種して、
35v／ｖ％のエタノール水溶液を第５表の算式に
従つてε＝0.18、ｈ＝0.003の条件で24時間添加
培養した後、培養液中のエタノール濃度が第６表
の値を維持するように、実施例５の方法に従つ
て、フイードバツク制御を行ない50時間培養し
た。培養終了時の菌体量とグルタチオンの菌体内
含有量及び培養終了液全量から実施例１と同様の
方法で処理して得られたグルタチオン量は第６表
の通りであつた。
【表】
実施例 ７
サツカロマイセス・セレビジエTRZ―６（微工
研菌寄第6214号）を実施例２の方法で培養し、36
時間目より、第７表の組成の添加液を用いて、第
８表の稀釈率で連続培養を行なつた。 150時間連続培養後の菌体生産速度とグルタチ
オン菌体内含有量は第８表の通りであつた。
研菌寄第6214号）を実施例２の方法で培養し、36
時間目より、第７表の組成の添加液を用いて、第
８表の稀釈率で連続培養を行なつた。 150時間連続培養後の菌体生産速度とグルタチ
オン菌体内含有量は第８表の通りであつた。
【表】
【表】
各稀釈率での培養液２を実施例１と同様の方
法で処理し、それぞれ第８表のグルタチオン得量
を得た。
法で処理し、それぞれ第８表のグルタチオン得量
を得た。
【表】
実施例 ８
実施例２中の比較例で用いた方法に従つて、添
加速度を適宜設定することで、培養中のエタノー
ルの最大蓄積濃度を調節したところ、第１表に示
す結果が得られた。
加速度を適宜設定することで、培養中のエタノー
ルの最大蓄積濃度を調節したところ、第１表に示
す結果が得られた。
【表】
この結果、培養中のエタノール濃度を0.5〜５
％程度に制御することによつてグルタチオンの菌
体内含量が著しく向上することが判明した。
％程度に制御することによつてグルタチオンの菌
体内含量が著しく向上することが判明した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ グルタチオン生産性酵母を培地に培養してグ
ルタチオンを製造するに際し、培地中のエタノー
ル濃度を0.5〜５％に制御することを特徴とする
グルタチオンの製造法。 ２ 培養が、回分培養、半回分培養、または連続
培養である特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ３ 培地のエタノール濃度の制御が、フイードバ
ツク制御である特許請求の範囲第１項記載の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14378082A JPS5934899A (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | グルタチオンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14378082A JPS5934899A (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | グルタチオンの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5934899A JPS5934899A (ja) | 1984-02-25 |
| JPH0142677B2 true JPH0142677B2 (ja) | 1989-09-13 |
Family
ID=15346831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14378082A Granted JPS5934899A (ja) | 1982-08-19 | 1982-08-19 | グルタチオンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934899A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6258961A (ja) * | 1985-09-10 | 1987-03-14 | Sanyo Kokusaku Pulp Co Ltd | モノグリセライドの苦味，刺激味および臭気をマスキングする方法 |
-
1982
- 1982-08-19 JP JP14378082A patent/JPS5934899A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5934899A (ja) | 1984-02-25 |
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