JPH0634703B2 - 新規なアスペルギルス菌 - Google Patents

新規なアスペルギルス菌

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JPH0634703B2
JPH0634703B2 JP60138835A JP13883585A JPH0634703B2 JP H0634703 B2 JPH0634703 B2 JP H0634703B2 JP 60138835 A JP60138835 A JP 60138835A JP 13883585 A JP13883585 A JP 13883585A JP H0634703 B2 JPH0634703 B2 JP H0634703B2
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cheese
aspergillus
lipolytic
enzyme
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は新規なアスペルギルス(Aspergillu
s)菌に関するものである。
(従来の技術) チーズの熟成を加速し、保存用スペースを削減すること
によって費用効果性を増大させることはチーズ業界にお
いてより重要となりつつある。現在、動物の前胃腺(p
regastric glands)および動物の膵臓
という2つの異なった供給源に由来する脂肪分解酵素が
促進剤としてチーズカードに添加されている。第3の供
給源である微生物に由来する脂肪分解酵素は強いフレー
バーを有するチーズの商業的生産には用いられてきた
が、マイルドフレーバーを有するチーズに対しては用い
られていない。
子山羊、子牛および子羊の前胃腺に由来する脂肪分解酵
素は現在、低分子遊離脂肪酸(例えば酪酸)の特徴的な
酸敗臭が所望されるイタリアンタイプの(プロボロー
ネ、イマーノ、パルメザン)チーズにおいて熟成を加速
するために添加されている。しかしながら、これらの前
胃腺脂肪分解酵素を例えばチェダーのようなマイルドな
フレーバーを有するチーズに用いると過剰な量の低分子
脂肪酸が生成し、酸敗臭の発生を招く。動物膵臓脂肪分
解酵素を高濃度で用いるとチーズ中に過剰な量のラウリ
ン酸が生成し、石けん臭を招く。さらに、高純度に精製
しない限り、これらの脂肪分解酵素は余分な蛋白質分解
酵素を含有している可能性があり、これら蛋白質分解酵
素は小量ではチーズの軟化を助成するものの大量の場合
には苦味の強いフレーバーを産出する。
所望の熟成特性を示す脂肪分解酵素の探究においてはシ
ュードモナスフラギー(Pseudomonas fr
agii)、螢光菌(P.fluorescens)、
黄色ブドウ球菌(Staphylococcus au
reus)、クロストリジウムリポリティカ(Clos
tridium lipolytica)、ジオトリキ
ウムカンディダム(Geotrichium cand
idum)、ペニシリウムロックフォルティ(Peni
cillium roqueforti)、黒色麹菌ク
ロカビ(Aspergillus niger)、黄色
麹菌キカビ(A.flavus)、米麹菌(A.ory
zae)、カンジダシリンドラセア(Candida
cylindracea)、およびリゾプスオリゴスポ
ラス(Rhizopus oligosporous)
等多くの微生物が実験室における研究に用いられてき
た。これらの微生物に由来する脂肪分解酵素の多くは未
だ市販されていない。ハーパー(Harper,W.
J.)[L.Dairy Science 40 55
6(1957)]によるチーズ熟成用の様々な脂肪分解
酵素の研究においては乳脂肪含量20%のクリームから
遊離脂肪酸を選択的に分離する能力に関する以下のデー
タが示された。
特定の遊離脂肪酸とチーズのフレーバーの強さとの間の
関係についての情報は殆ど入手不可能であるが、通常、
フレーバーの強いチーズにおいて酪酸は強い酸敗性の発
現に関連し、大量のラウリン酸の存在は石けんフレーバ
ーを招くことがある。長鎖脂肪酸はフルーツ風フレーバ
ーに関連づけられてきた。一般に、異なったタイプのチ
ーズにおいては偶数番号の遊離脂肪酸の全てが存在して
いるが特定の脂肪酸の濃度が異なっていることが知られ
ている。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は低濃度の添加で従来の脂肪分解酵素よりも迅速
にチーズを熟成することができ、しかも脂肪分解酵素に
由来する酸敗が全く発生しない新規な脂肪分解酵素を提
供することをその目的とするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明はアスペルギルス(Aspergillus)菌
類の選択変異株に関するものである。この株は適当な栄
養基内において適当な通気および撹拌の下に培養すると
新規な脂肪分解酵素を産生する。本明細書中においてこ
のタイプの酵素を脂肪分解酵素と称するが、この語には
エステラーゼも含まれるものとする。
菌類 本発明による菌類はアスペルギルス(Aspergil
lus)の新株であると同定された。この菌類はアメリ
カンタイプカルチャーコレクション(the Amer
ican Type Culture Collect
ion)に寄託された。その受託番号はATCC N
o.20,719である。
酵素 本発明によるアスペルギルス(Aspergillu
s)微生物は公知のアスペルギルス微生物と同様の油ベ
ース培地中で培養すると新規で特に有用な脂肪分解酵素
を産生する。しかしながら、本発明によるアスペルギル
ス微生物に由来する脂肪分解酵素はトリブチリン等のC
4トリグリセリドよりも長鎖であるトリカプロインおよ
びトリカプリリン等のC6およびC8トリグリセリドを
より効率的に加水分解する。
この特性を有する脂肪分解酵素はチェダーチーズ等のマ
イルドなフレーバーを有するチーズの製造における熟成
促進剤として有用と考えられる。より短鎖であるC4ト
リグリセリドの加水分解効率が低いことによって、マイ
ルドチーズに不要な酸敗フレーバーの発現は抑制され
る。
適当な希釈、撹拌、PHおよび塩濃度条件下で本発明に
よるアスペルギルス微生物から分離すると本発明による
脂肪分解酵素は苦味フレーバーを産生することなくチー
ズを軟化する程度の低濃度の蛋白質分解酵素しか含まな
い。
(実施例および効果) 微生物の培養 アスペルギルス(Aspergillus)微生物は凍
結状態で滅菌土壌上に保存される。土壌ストックの一部
をジャガイモデキストロース寒天(PDA)に移し、2
0〜35℃、好ましくは30℃で4〜5日間培養し、振
盪フラスコ(shake flask)および培養器
(fermenter)における増殖のための第1の接
種物として用いる。
脂肪分解酵素は6%の大豆粉、5%の単塩基リン酸アン
モニウム、0.5%の硫酸マグネシウム(結晶)、2%
の大豆油を含有するPH5.1(5.0〜5.2)の滅
菌培地100mlを入れた1リットルのエルレンマイエル
フラスコ内にPDA傾斜培地から直接接種することによ
り、振盪フラスコ内で産生することが可能である。3〜
5日間30℃に置き、265RPMで撹拌した後、培養
物を濾過する。培養物成分の好ましい成分範囲は油1〜
10%、硫酸塩>0.1〜1%、リン酸塩1〜5%、お
よび大豆粉3〜8%である。MgSO4、(NH4)H2
PO4、および油の濃度で最適な脂肪分解酵素活性を得
るために重要である。最初のPHは5.0以上でなけれ
ばならない。
発酵器内における生成においてはいくらか変更が必要で
ある。培地構成部分は上述の振盪フラスコ用のものと同
様であるが、接種物の増殖期を3〜5日間に短縮するた
めに中間ステップの使用が必要である。使用する接種物
は4%の無精白小麦粉および8%のトウモロコシ浸出液
(cornsteep water)を含有するPH
5.5の栄養基5(1〜10)容量%である。滅菌した
接種物栄養基にPDA傾斜培地を接種し、30℃で30
〜50時間増殖を行なった後、これを増殖培地に移す。
増殖培地の油はトウモロコシ油もしくは大豆油とするこ
とができ、その濃度は1〜6%とすることができる。全
ての油は最初から存在していてもよく、また増殖開始後
に添加して増量してもよい。
脂肪分解酵素の生成 菌系体の濾過によって脂肪分解酵素は効率的に分離され
る。採取時(PH4.5〜5.0)における粗培養物の
脂肪分解酵素活性は菌系体に依存する。菌系体を含まな
い培養物濾液は殆ど脂肪分解酵素活性を有しておらず
(<5%)、またチーズのフレーバーに悪影響を及ぼし
得る可溶性細胞外成分を殆ど含有していない。
菌系体から第2の抽出濾液内への脂肪分解酵素活性の遊
離は菌系体濃度、PH、抽出濾液の緩衝塩濃度(最適P
Hにおいて0.5〜3.0%のPO4)、表面活性剤
(好ましくは<1%)、および処理時間に依存する。
第1図はエトフォト(Ethofot)242/25表
面活性剤を用いて抽出濾液に遊離させた脂肪分解酵素の
量が菌系体の濃度によっていかに変化するかを示すもの
である。このデータは全てPH6.2において得たもの
である。
脂肪分解酵素の菌系体からの最適な回収は(菌系体から
分離された)脂肪分解酵素が長期間にわたって優れた安
定性を示すことに鑑みて通常はPH6.2において達成
される。PHの増加に伴って脂肪分解酵素はより不安定
になり、PHが7.5を超えると活性が破壊される。例
えば、4〜5℃に42時間置いた後の濾液はPH6.
3、6.8および7.4においてそれぞれ活性保持率9
4%、87%、および74%を示した。最適条件下での
処理後、菌系体濾液から約80〜90%の脂肪分解酵素
活性を回収することができる。
抽出濾液中の脂肪分解酵素は直接チーズフレーバーを変
化させるために使用することも可能であり、またチーズ
に添加する前に真空中で、もしくは超遠心を用いて濃縮
することも可能である。濾液もしくは濃縮物は0〜35
℃において真空内で乾燥するか、あるいは噴霧乾燥する
ことにより、チーズ製造において日常的に用いられる例
えば塩化ナトリウム、リン酸塩等の他成分を混合可能な
乾燥濃縮物とすることができる。濃縮および乾燥のため
の方法は当業者によって公知の従来技術である。
脂肪分解酵素活性の検定 脂肪分解酵素活性に対して2つの異なった検定を用い
た。第1の脂肪分解酵素前胃ユニット(LFU)を測定
するために電位差滴定を行なった。「フードケミカルコ
ーデックス第3版」(Food Chemical C
odex 3rd Ed,National Acad
emic Press,1981)に示されるように1
LFUは毎分1.5μモルの酪酸を遊離する活性に相当
する。
滴定基質は適当な高速混合機のヘッドに嵌合する半パイ
ントのフリーザージャーに入れた95mlの水にカゼイン
600mgに相当する量のカゼインナトリウムを分散させ
ることによって調製した。これに5.0gのヒドロキシ
ル化したレシチンを混合した。最後に5.0mlのトリ−
n−ブチリンが添加され、低速で60秒混合した。この
基質は33℃に保存し、4時間以内に使用しなければな
らない。
試料は正確に坪量した酵素を水に懸濁もしくは溶解させ
ることによって調製した。
測定時には滴定器を0.05n水酸化ナトリウムで充た
し、装置は製造者の指示に従ってキャリプレートした。
基質を約15秒間マグネチックスターラーで混合した
後、その20mlを滴定器の反応容器にピペットで注入し
た。試料1mlを添加し、15分間平衡させた。滴定中に
滴定液が滴下された量は1分あたりのmlとして測定し、
Rとして記録した。酵素活性は下式により計算した。
LFU/g=R×0.025×103/(W×1.25) ここで、Wは分析用試料1.0ml中に含まれる酵素調製
物の重量をgで表わしたものである。
トリカプロイン(C6)、トリカプリリン(C8)、ト
リカプリン(C10)を加水分解する酵素の能力は単に
トリ−n−ブチリンを所望の基質で置き換えるだけで測
定可能である。
第2の検定はクリーム−酸滴定法である。乳脂肪分1
0.5%のハーフアンドハーフ(Half and H
alf)のアリコート(20.0ml)を2オンスのガラ
スびん内に入れ、恒温水浴中で33℃とした。温度平衡
の達成後(約10分後)、1.0mlの酵素溶液を添加
し、2時間インキュベートした。次いで10mlのエタノ
ール(2A処方の変性アルコールが適当)を添加して反
応を停止した後に0.05NのNaOHを用いてPH
9.5まで滴定を行なった。滴定はガラス電極を用いて
行なうべきであり、アルコールを加えたインキュベーシ
ョン混合物はマグネチックスターラーで撹拌すべきであ
る。
クリーム中に存在する塩類を中和するのに必要なアルカ
リの量を補正するために基質コントロール(20mlのハ
ーフアンドハーフに10mlの水を加えたもの)を使用し
た。
また、酵素中に存在する塩類を中和するのに必要なアル
カリの量を測定するために酵素コントロールを使用し
た。
乳脂肪1%の加水分解に対応する酸度の増加は0.05
N NaOH 1.65mlの滴定差に相当する。酸素は
以下の関係式から計算した。
脂肪分解酵素活性に対するPH、温度、および時間の影
響 本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵素によ
るトリブチリンの加水分解に対する温度およびPHの影
響を第2図〜第4図に示す。第2図に示すように酵素活
性の最適温度は約42.5℃であり、第3図に示すよう
に最適PHは7.0近辺である。第4図に示すように温
度上昇に伴って活性は激減し、PHが増加するとこの効
果はより急激になる。また、第5a〜f図に示すよう
に、60℃以下の温度においてはPH7.0が明らかに
最適であるにもかかわらず時間の増加によってPH値
6.2以上における悪影響が強調される。
トリグリセリド加水分解 本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵素を用
いて特定のトリグリセリド(トリカプリリン、トリカプ
ロイン、およびトリブチリン)を対応する遊離脂肪酸
(FFA)(カプリル酸、カプロン酸、および酪酸)に
分解した。これらのFFAの測定には従来のガスクロマ
トグラフィー技術を用いることができる。
加水分解は以下の方法で測定した。1%のアラビアゴム
を含有する100mlのリン酸緩衝液(PH6.5、0.
5M)と5gのトリグリセリドを混合してエマルジョン
を形成し、菌類由来の酵素2ml(100mg)と共に33
℃において4時間振盪した。反応を停止するために10
mlのエタノールを添加し、この結果得られた遊離脂肪酸
をガスクロマトグラフィーによって測定した。
トリグリセリド加水分解の結果は以下の通りである。
本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵素はト
リブチリンよりもトリカプロインおよびトリカプリリン
をより効率的に加水分解する。このタイプの加水分解は
2つの番号(C/C4)の比を調べることによって明ら
かにすることができる。加水分解率の増加はTC/TB
比によって示すことが可能である。典型的には活性率の
増大は同等のC8/C4産生を招くものであり、上述の
特異性は本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解
酵素独特のものである。
下表は公知文献に記載された公知の脂肪分解酵素におけ
るトリブチリン(TB)に対するトリカプリリン(T
C)の加水分解比(TC/TB)を示すものである。
第6図および第7図は本発明のアスペルギルス菌に由来
する脂肪分解酵素においてTB加水分解よりもTC加水
分解が有意に優れていること、およびTC加水分解が温
度と共にいかに上昇するかを示すものである。温度40
℃およびPH7.0においてTC/TB比は1.73で
あるが、温度50℃およびPH7.0においては2.4
9よりも大である。
乳トリグリセリド加水分解 本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵素を用
い、乳中に天然に依存するトリグリセリドの加水分解試
験を行なった。加水分解試験においては乳脂肪分10.
5%のクリーム180mlを0.36g(0.2%)およ
び0.90g(0.5%)の本発明のアスペルギルス菌
に由来する脂肪分解酵素もしくは子牛脂肪分解酵素で処
理した。試料は0〜3℃で15日間保持した後、遊離脂
肪酸(C4〜C12)をガスクロマトグラフィーで測定
した。また、酵素を含まないコントロールクリーム試料
についても実験を行なった。
本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵素のF
FA産生はC4については子牛脂肪分解酵素とほぼ同等
であるが他のFFAデータの示すところによればC6、
C8、C10のトリグリセリドについて産生されるFF
Aははるかに多い。例えば本発明のアスペルギルス菌に
由来する脂肪分解酵素は子牛脂肪分解酵素に対し、濃度
0.20%において5.8倍、4.6倍、2.7倍、濃
度0.50%において2.8倍、3.4倍、13.4倍
のC6、C8、C10をそれぞれ産生する。
油中におけるトリグリセリド加水分解 また、本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵
素を用い、大豆油、バター油、およびヤシ油それぞれの
5%エマルジョンに対して加水分解試験を行なった。処
理した(33℃4時間)エマルジョンのクロマトグラフ
ィーによって、トリグリセリドの全域におけるこの脂肪
分解酵素の加水分解が明らかとなった。混合物中のある
種のトリグリセリドのレベルおよび基質を充分に乳化す
る能力により、表7に示すように特定の遊離脂肪酸の割
合は変化し得る。
チーズ製造 以下の手順に従い、本発明のアスペルギルス菌に由来す
る脂肪分解酵素を用いてチーズを製造した。牛乳は牧場
から入手して145°F(約62.8℃)で30分間バ
ッチ殺菌した後、36°F(約2.2℃)で翌日まで保
存した。(コルビー(Colby)チーズはHanse
n CH 60YTMをスターターとして製造した。)
本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵素およ
びMiles600子牛脂肪分解酵素の(クリーム検定
による)当活性量を予め秤量し、塩分が2重量%となる
ように塩と混合した。20ポンド(約9.06kg)の
ブロックを用い、チーズの処理を8回行なった。塩を含
むが酵素を含まないコントロールブロックも製造した。
得られたチーズは1日、28日、72日、102日、お
よび198日後にサンプリングした。サンプルは官能評
価し、またガスクロマトグラフィー、公知の酸度(AD
V)試験、および12%TCA可溶性窒素試験によって
遊離脂肪酸を分析した。
72日後において、本発明のアスペルギルス菌に由来す
る脂肪分解酵素0.048%を含有するチーズと子牛脂
肪分解酵素0.128%を含有するチーズはほぼ同一の
ADVおよび総FFAを有しており、総FFAはコント
ロールのそれよりも50〜70%多かった。しかしなが
ら、102日および198日後には(データを示したよ
うに)使用された酵素の濃度が高くなり過ぎて過剰な量
の遊離脂肪酸が発現するため、良好なフレーバーが得ら
れなくなった。子牛脂肪分解酵素は過剰な量の酪酸を産
生し、本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵
素はC14−C18において過剰な量の総遊離脂肪酸を
産生した。
本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵素は1
02日後においてはより低い濃度(0.012%および
0.024%)で酪酸に関連する酸敗を伴うことなく良
好な熟成フレーバーをもたらした。この時点においてコ
ントロールは弱いフレーバーを有しており、子牛脂肪分
解酵素は酵素調製物のレベルが低い場合(0.064%
および0.032%)においても酪酸に関連する典型的
な酸敗を示した。
第8図および第9図はコントロールチーズ、0.48%
NM313脂肪分解酵素を用いて製造したチーズ、およ
び0.128%の子牛脂肪分解酵素を用いて製造したチ
ーズによるトリグリセリド加水分解のデータを示すもの
である。72日および102日後において、子牛脂肪分
解酵素を用いて製造したチーズにおける酪酸含量がコン
トロールのそれよりも極めて高くなっていることが明確
に認められる。一方、酪酸レベルに関する限り、本発明
のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵素を用いて製
造したチーズはコントロールチーズと同様であった。
本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解酵素はマ
イルドチーズの熟成工程を2〜5分の1に短縮するもの
である。102日後において、本発明のアスペルギルス
菌に由来する脂肪分解酵素を添加したチーズはコントロ
ールチーズよりも大きなC16、C18、C18−1、
およびC18−2含量を有し、通常の熟成工程の加速
(すなわち、より迅速なフレーバー発現)が示された。
そして、本発明のアスペルギルス菌に由来する脂肪分解
酵素を用いて製造したチーズはチェダー様フレーバーを
発現し、子牛脂肪分解酵素を用いたものはイタリアンタ
イプのフレーバーを発現した。本発明によるアスペルギ
ルス菌に由来する脂肪分解酵素はチェダーおよび他のマ
イルドフレーバーを有するチーズに必要な保存期間を短
縮する上で独特なものであることが明らかである。
本発明を好ましい態様に特に関連して記述したが、本発
明の当業者にとって明白であるように、本発明を理解し
た後には特許請求の範囲に定められた本発明の精神およ
び範囲を逸脱することなく様々な変更および修正が可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は脂肪分解酵素分離に対する菌系体濃度の影響を
示すグラフ、 第2図はPH6.2における脂肪分解酵素活性に対する
温度の影響を示すグラフ、 第3図は温度33℃における脂肪分解酵素活性に対する
PHの影響を示すグラフ、 第4図は様々なPHにおける脂肪分解酵素活性に対する
温度の影響を20分間インキュベーションにおいて示す
グラフ、 第5a〜f図は様々なPHおよび時間における脂肪分解
酵素活性に対する温度の影響を示すグラフ、 第6図は温度40℃における本発明のアスペルギルス菌
に由来する脂肪分解酵素によるトリカプリリン加水分解
に対する時間の影響を示すグラフ、 第7図は温度50℃における本発明のアスペルギルス菌
に由来する脂肪分解酵素によるトリカプリリン加水分解
に対する時間の影響を示すグラフ、 第8図は酵素を添加したチーズ中における総遊離脂肪酸
に対する特定遊離脂肪酸の加水分解百分率を示すグラ
フ、 第9図は酵素を添加したチーズ中における総遊離脂肪酸
に対する特定遊離脂肪酸の加水分解百分率を示すグラフ
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12N 9/20 C12R 1:66)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】トリカプリリン/トリブチリン加水分解比
    が0.75より大である脂肪分解酵素を産生する寄託番
    号20719としてATCCに寄託されたアスペルギルス
    菌。
  2. 【請求項2】前記加水分解比が1.5より大であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のアスペルギル
    ス菌。
JP60138835A 1984-06-25 1985-06-25 新規なアスペルギルス菌 Expired - Lifetime JPH0634703B2 (ja)

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