JPH09154590A

JPH09154590A - エリスリトールの製造方法

Info

Publication number: JPH09154590A
Application number: JP26319096A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ueda; 誠上田; Kaneya Yamagishi; 兼冶山岸
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1996-10-03
Publication date: 1997-06-17

Abstract

(57)【要約】【解決手段】イエロビア属、ウスチラゴ属、フィロバ
ヂウム属又はトリゴノプシス属に属する発酵性糖質から
エリスリトールを産生する能力を有する酵母を用い、発
酵性糖質を主炭素源とする培地で培養し、培養物よりエ
リスリトールを採取することより成るエリスリトールの
製造方法。【効果】発酵性糖質から高収率で効率良くエリスリト
ールを製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明はエリスリトールの製
造方法に関し、更に詳しくは、酵母を利用して、発酵法
により工業的に有利にエリスリトールを製造する方法に
関する。

【従来の技術】エリスリトールの製造方法としては、ト
リゴノブシス属、キャンジダ属の酵母をグリセロールを
炭素源とする培地に培養して製造する方法（特公昭４７
−４１５４９号公報）、キャンジダ属、トルロプシス
属、ハンゼヌラ属の酵母を炭化水素などを炭素源とする
培地に培養して製造する方法（特公昭５１−２１０７２
号公報）が知られている。しかしながら、これらの方法
は、炭素源として使用される原料が実際の工業的生産に
おいて適当でないため、未だ工業化されていない。ま
た、モニリエラ・トメントサ・バール・ポリニス（Ｍｏ
ｎｉｌｉｅｌｌａｔｏｍｅｎｔｏｓａｖａｒ．ｐｏ
ｌｌｉｎｉｓ）をグルコースなどの糖質を炭素源とする
培地に培養して製造する方法（特公昭６０−１１０２９
５号公報など）も知られている。この方法は安価で安全
な原料であるグルコースを使用し、かつ生産性も高いと
いう点ですぐれているが、培養中の発泡が著しく、通常
使用されている消泡剤では役にたたないため、高価なキ
サダンガム（Ｘａｎｔｈａｎｇｕｍ）などを多量に添加
する必要があり工業的生産においては必ずしも有利な方
法とはいえない。

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、安価
で且つ容易に供給しうる原料から、高収率で安価にエリ
スリトールを製造する方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】本発明者らは、安価な原
料からエリスリトールを製造する方法について研究を重
ねた結果、イエロビア属、ウスチラゴ属、フィロバシヂ
ウム属およびトリゴノプシス属に属する多くの酵母が、
グルコース、フルクトースなどの発酵性糖質から多量に
エリスリトールを生成することを見い出し、本発明を完
成するに至った。すなわち本発明は、イエロビア属、ウ
スチラゴ属、フィロバシヂウム属又はトリゴノプシス属
に属し、発酵性糖質からエリスリトールを産生する能力
を有する微生物を、発酵性糖質を主炭素源とする培地で
培養し、培養物よりエリスリトールを採取することを特
徴とするエリスリトールの製造方法を提供するものであ
る。この発明の好ましい態様によれば、イエロビア属に
属する酵母が、イエロビア・リポリチカである上記記載
の製造方法；ウスチラゴ属に属する酵母が、ウスチラゴ
・クルス−ガリ、ウスチラゴ・シノドンチス、ウスチラ
ゴ・メイデス又はウスチラゴ・ラベンホスチアナである
上記記載の製造方法；フィロバシヂウム属に属する酵母
が、フィロバシヂウム・カプスリゲヌスである上記記載
の製造方法；トリゴノプシス属に属する酵母が、トリゴ
ノプシス・バリアビリスである上記記載の製造方法；発
酵性糖質が、グルコース、フルクトース又はグリセロー
ルである上記記載の製造方法；培地中の発酵性糖質の濃
度が２０〜５０％の範囲内である上記記載の製造方法；
培養温度が２５℃〜３５℃の範囲内である上記記載の製
造方法が提供される。

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明で用いる酵母としては、イエロビア
属、ウスチラゴ属、フィロバシヂウム属又はトリゴノプ
シス属に属し、発酵性糖質からエリスリトールを産生す
る能力を有するものであれば、いかなる酵母であっても
良い。具体的には、イエロビア属に属する酵母として
は、例えば、イエロビア・リポリチカ（Ｙａｒｒｏｗｉ
ａｌｉｐｏｌｙｔｉｃａ）等；ウスチラゴ属に属する
酵母としては例えば、ウスチラゴ・クルス−ガリ（Ｕｓ
ｔｉｌａｇｏｃｒｕｓ−ｇａｌｌｉ）、ウスチラゴ・
シノドンチス（Ｕｓｔｉｌａｇｏｃｙｎｏｄｏｎｔｉ
ｓ）、ウスチラゴ・メイデス（Ｕｓｔｉｌａｇｏｍａ
ｙｄｉｓ）およびウスチラゴ・ラベンホスチアナ（Ｕｓ
ｔｉｌａｇｏｒａｂｅｎｈｏｒｓｔｉａｎａ）等；フ
ィロバシヂウム属に属する酵母としては、例えば、フィ
ロバシヂウム・カプスリゲヌス（Ｆｉｌｏｂａｓｉｄｉ
ｕｍｃａｐｓｕｌｉｇｅｎｕｍ）等；トリゴノプシス
属に属する酵母としては、例えば、トリゴノプシス・バ
リアビリス（Ｔｒｉｇｏｎｏｐｓｉｓｖａｒｉａｂｉ
ｌｉｓ）等が好適なものとして挙げられる。上記酵母
は、ＵＶ照射、Ｎ−メチル−Ｎ−ニトロソグアニジン
（ＮＴＧ）処理、エチルメタンスルホネート（ＥＭＳ）
処理、亜硝酸処理、アクリジン処理等による変異株、あ
るいは細胞融合もしくは遺伝子組換え法などの遺伝学的
手法により誘導される遺伝子組換え株などのいずれの株
であってもよい。本発明で用いる酵母としてはイエロビ
ア属に属する酵母が特に好ましい。上記酵母は、いずれ
も寄託機関に寄託されている公知の菌株であり、寄託機
関より容易に入手することができる。すなわち、イエロ
ビア・リポリチカは、アメリカン・タイプカルチャー・
コレクション（ＡｍｅｒｉｃａｎＴｙｐｅＣｕｌｔ
ｕｒｅＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ；ＡＴＣＣ）にＡＴＣＣ
８６６１として寄託されており、ウスチラゴ・クルス−
ガリ、ウスチラゴ・シノドンチス、ウスチラゴ・メイデ
ス、ウスチラゴ・ラベンホスチアナ、フィロバシヂウム
・カプスリゲヌムおよびトリゴノプシス・バリアビリス
は、財団法人発酵研究所（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅＦｏｒ
Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ，Ｏｓａｋａ；ＩＦＯ）
に、それぞれ、ＩＦＯ３１９４７、ＩＦＯ９７５８、Ｉ
ＦＯ６９０７、ＩＦＯ８９９５、ＩＦＯ１１１９および
ＩＦＯ０６７１として寄託されている。これらの酵母を
培養するために使用される培地の主炭素源としては、グ
ルコース、フルクトース、グリセロールなどの発酵性糖
質が利用される。これらの発酵性糖質は、単独でも組み
合わせても使用できる。使用濃度は特に限定されない
が、エリスリトールの生成を阻害しない範囲で可能な限
り高くするのが有利であり、好ましい濃度は２０〜５０
％（Ｗ／Ｖ）の範囲内である。窒素源としてはアンモニ
ア塩、尿素、ペプトン、酵母エキス、コーンステープリ
カーなどの各種の有機、無機の窒素化合物が用いられ
る。無機塩としては各種リン酸塩、硫酸塩、マグネシウ
ム、カリウム、マンガン、鉄、亜鉛等の金属塩が用いら
れる。また、ビタミン、ヌクレオチド、アミノ酸などの
酵母の生育を促進する因子を必要に応じて添加する。ま
た、培養中の発泡を抑えるために市販の消泡剤を適量添
加しておくことが望ましい。発酵の初めの培地はｐＨ３
〜７、好ましくはｐＨ３〜４．５に調整する。また、培
養中の温度は２５℃〜３５℃、好ましくは２７℃〜３２
℃に調節する。培養に際しては、斜面培養から菌体を直
接培地に接種しても構わないが、液体培地で１日〜４日
間の培養で得られる培養液を接種するほうが望ましい。
また、培養は、通気攪拌、振とうなどによる好気的条件
下で行う。培養時間は主炭素源が消費されるまで行われ
るのが望ましく、通常は３〜８日の間で行われる。な
お、培養液中のエリスリトール生成量はガスクロマトグ
ラフィー、高速液体クロマトグラフィーなどの方法で測
定することができる。このようにして培養液中に蓄積し
たエリスリトールは常法に従って、培養物より分離・精
製される。具体的には、遠心分離、ろ過等により固形物
を除去した後、活性炭、イオン交換樹脂により脱色、脱
塩し、その溶液から結晶化することによりエリスリトー
ルを分離・精製することができる。

【実施例】以下に、実施例により本発明を更に具体的に
述べるが、本発明はその要旨を越えない限り、以下に記
載する方法に限定されるものではない。実施例１グルコース２０％（Ｗ／Ｖ）、酵母エキス１％を含む培
地５０ｍｌを綿栓した５００ｍｌの三角フラスコにい
れ、１２０℃、２０分間滅菌したものに、イエロビア・
リポリチカＡＴＣＣ８６６１株を植菌し、２７℃で７日
間振とう培養した。培養液中のエリスリトール濃度を高
速液体クロマトグラフィーで測定した結果、その濃度は
９２ｇ／Ｌであった。これは対グルコース収率４６％で
あった。培養液を遠心分離して固形物をろ別し、活性炭
により脱色した。この清澄液を強酸性陽イオン交換樹脂
（ダイヤイオンＳＫＩＢＨ型）および弱塩基性陰イ
オン交換樹脂（ダイヤイオンＷＡ３０ＯＨ型）を用
いて脱塩を行った。この液を５０℃で減圧濃縮し、エリ
スリトール６０％まで濃縮し、冷暗所に放置することに
より結晶を得た。この結晶は融点１２１℃で甘味を有し
ていた。分子式はＣ ₄Ｈ₁₀Ｏ₄であり、液体クロマトグラ
フィーの保持時間、赤外線吸収スペクトルが標準物質と
一致し、エリスリトールと同定された。実施例２酵母エキス１．０％、グルコース２０％を含む培地５０
ｍｌを５００ｍｌの三角フラスコに入れ、１２０℃で２
０分間滅菌し、これにイエロビア・リポリチカＡＴＣＣ
８６６１株を植菌し、２７℃で４日間振とう培養した。
この培養物を１０％の割合で上記の培地に植菌して同様
に培養し、下記のとおり、各濃度のグルコースを含む培
地に植菌して培養した。すなわち、酵母エキス１．０％
およびグルコース２０〜６０％を含む培地を５０ｍｌず
つ５００ｍｌの三角フラスコに入れ、前記の如く植菌
し、7日間振とう培養した。培養終了後、培養液中のエ
リスリトール濃度を高速液体クロマトグラフィーで測定
した。その結果、各グルコース濃度におけるエリスリト
ールの産生量は次のとおりであった。グルコース濃度（％）エリスリトール産生量（ｇ／Ｌ）２０７２．６３０９８．６４０７３．６５０５７．２６０３．７実施例３フルクトース２０％（Ｗ／Ｖ）、および、酵母エキス１
％を含む培地５０ｍｌを、綿栓した５００ｍｌの三角フ
ラスコにいれ、１２０℃、２０分間滅菌したものに、イ
エロビア・リポリチカＡＴＣＣ８６６１株を植菌し２７
℃で７日間振とう培養した。培養液中のエリスリトール
濃度を高速液体クロマトグラフィーで測定した結果、そ
の濃度は５３．４ｇ／Ｌであった。実施例４グリセロール２０％（Ｗ／Ｖ）、酵母エキス１％を含む
培地５０ｍｌを綿栓した５００ｍｌの三角フラスコにい
れ、１２０℃、２０分間滅菌したものに、イエロビア・
リポリチカＡＴＣＣ８６６１株を植菌し２７℃で７日間
振とう培養した。培養液中のエリスリトール濃度を高速
液体クロマトグラフィーで測定した結果、その濃度は４
３．２ｇ／Ｌであった。実施例５グルコース３０％、酵母エキス１％を含む培地５０ｍｌ
ずつ６本の綿栓した５００ｍｌの三角フラスコに入れ、
１２０℃、２０分間滅菌したものに、イエロビア・リポ
リチカＡＴＣＣ８６６１株を植菌し２７℃で４日間振と
う培養した。グルコース３０％、酵母エキス１％を含む
培地１７Ｌを３０Ｌの培養槽に入れ、５００ｐｐｍの消
泡剤ＣＡ３３０（日本油脂株式会社製）を添加し、１２
０℃、２０分間滅菌したものに前培養物を植菌し、２７
℃で４日間培養した。この培養液１．７Ｌを無菌的にと
り、グルコース４０％（Ｗ／Ｖ）、酵母エキス２％、塩
酸チアミン０．１％を含み、ｐＨ４．０に調整した培地
１７Ｌを３０Ｌの培養槽にいれ、５００ｐｐｍの消泡剤
ＣＡ３３０を添加し、１２０℃、２０分間滅菌したもの
に植菌し、２７℃で培養した。培養開始９６時間後にグ
ルコースが完全に消費され、そのときのエリスリトール
の濃度は２０５．５ｇ／Ｌであった。また培養中に著し
い発泡は見られなかった。実施例６グルコース２０％（Ｗ／Ｖ）、酵母エキス１％を含む培
地５０ｍｌを綿栓した５００ｍｌの三角フラスコにい
れ、１２０℃、２０分間滅菌したものに、ウスチラゴ・
シノドンチスＩＦＯ９７５８株を植菌し、２７℃で７日
間振とう培養した。培養液中のエリスリトール濃度を高
速液体クロマトグラフィーで測定した結果、その濃度は
１０３ｇ／Ｌであった。これは対グルコース収率５１．
５％であった。発酵液を遠心分離して固形物をろ別し、
活性炭により脱色した。この清澄液を強酸性陽イオン交
換樹脂（ダイヤイオンＳＫＩＢＨ型）および弱塩基
性陰イオン交換樹脂（ダイヤイオンＷＡ３０ＯＨ
型）を用いて脱塩を行った。この液を５０℃で減圧濃縮
し、エリスリトール６０％まで濃縮し、冷暗所に放置す
ることにより結晶を得た。この結晶は融点１２１℃で甘
味を有していた。分子式はＣ₄Ｈ₁₀Ｏ₄であり、液体クロ
マトグラフィーの保持時間、赤外線吸収スペクトルが標
準物質と一致し、エリスリトールと同定された。実施例７グルコース２０％（Ｗ／Ｖ）、酵母エキス１％を含む培
地５０ｍｌを綿栓した５００ｍｌの三角フラスコに入
れ、１２０℃、２０分間滅菌したものに、ウスチラゴ・
メイデスＩＦＯ６９０７株、ウスチラゴ・ラベンホスチ
アナＩＦＯ８９９５株、ウスチラゴ・クルス−ガリＩＦ
Ｏ３１９４７株、フィロバシヂウム・カプスリゲヌムＩ
ＦＯ１１１９株、トリゴノプシス・バリアビリスＩＦＯ
０６７１株をそれぞれ植菌し、２７℃で７日間振とう培
養した。培養終了後、培養液中のエリスリトール濃度を
高速液体クロマトグラフィーで測定した。その結果、各
菌株のエリスリトールの産生量は次の通りであった。菌株エリスリトール産生量（ｇ／Ｌ）ＩＦＯ６９０７２８．０ｇ／ＬＩＦＯ８８９５３３．３ｇ／ＬＩＦＯ３１９４７３．７ｇ／ＬＩＦＯ１１１９２１．９ｇ／ＬＩＦＯ０６３１１５．１ｇ／Ｌ実施例８酵母エキス１．０％、グルコース２０％を含む培地５０
ｍｌを５００ｍｌの三角フラスコに入れ、１２０℃で２
０分間滅菌し、これにイエロビア・リポリチカＡＴＣＣ
８６６１株を植菌し、２７℃で４日間振とう培養した。
この培養物を１０％の割合で上記の培地に植菌して同様
に培養し、下記のとおり、各濃度のグルコースを含む培
地に植菌して培養した。すなわち、酵母エキス１．０％
およびグルコース１０〜６０％を含む培地を５０ｍｌず
つ５００ｍｌの三角フラスコに入れ、前記の如く植菌
し、７日間振とう培養した。培養終了後、培養液中のエ
リスリトール濃度を高速液体クロマトグラフィーで測定
した。その結果、各グルコース濃度におけるエリスリト
ールの産生量は次のとおりであった。グルコース濃度（％）エリスリトール産生量（ｇ／Ｌ）１００２０６０．６３０７７．９４０９２．７５０３７．２６０２．３実施例９酵母エキス１．０％、グルコース２０％を含む培地５０
ｍｌを５００ｍｌの三角フラスコに入れ、１２０℃で２
０分間滅菌し、これにイエロビア・リポリチカＡＴＣＣ
８６６１株を植菌し、２７℃で４日間振とう培養した。
酵母エキス１．０％、グルコース４０％、５００ｐｐｍ
の消泡剤ＣＡ３３０を含む培地５００ｍｌを１Ｌの培養
槽に入れ、１２０℃で２０分間滅菌したものに前培養物
を植菌し、２０〜３７℃の間で温度を変えてそれぞれ９
６時間培養した。培養終了後、培養液中のエリスリトー
ル濃度を高速液体クロマトグラフィーで測定した。その
結果、各温度におけるエリスリトールの産生量は次のと
おりであった。温度（℃）エリスリトール産生量（ｇ／Ｌ）２０３０．０２５６１．４３０７５．４３２８８．８３５４７．４３７０

【発明の効果】本発明の方法によれば、グルコース等の
安価な発酵性糖質から高収率で効率良くエリスリトール
を製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イエロビア属、ウスチラゴ属、フィロバ
シヂウム属又はトリゴノプシス属に属する発酵性糖質か
らエリスリトールを産生する能力を有する酵母を、発酵
性糖質を主炭素源とする培地で培養し、培養物よりエリ
スリトールを採取することを特徴とするエリスリトール
の製造方法。
【請求項２】酵母がイエロビア属に属する酵母である
ことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】イエロビア属に属する酵母が、イエロビ
ア・リポリチカである請求項１または２に記載の製造方
法。
【請求項４】ウスチラゴ属に属する酵母が、ウスチラ
ゴ・クルス−ガリ、ウスチラゴ・シノドンチス、ウスチ
ラゴ・メイデス又はウスチラゴ・ラベンホスチアナであ
る請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】フィロバシヂウム属に属する酵母が、フ
ィロバシヂウム・カプスリゲヌスである請求項１に記載
の製造方法。
【請求項６】トリゴノプシス属に属する酵母が、トリ
ゴノプシス・バリアビリスである請求項１に記載の製造
方法。
【請求項７】発酵性糖質が、グルコース、フルクトー
ス又はグリセロールである請求項１または２に記載の製
造方法。
【請求項８】培地中の発酵性糖質の濃度が２０〜５０
％の範囲内である請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項９】培養温度が２５℃〜３５℃の範囲内であ
る請求項１または２に記載の製造方法。