JPH10276791A - 変異細胞を用いてキシリトールを調製する発酵プロセス - Google Patents
変異細胞を用いてキシリトールを調製する発酵プロセスInfo
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- JPH10276791A JPH10276791A JP7802297A JP7802297A JPH10276791A JP H10276791 A JPH10276791 A JP H10276791A JP 7802297 A JP7802297 A JP 7802297A JP 7802297 A JP7802297 A JP 7802297A JP H10276791 A JPH10276791 A JP H10276791A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い産生性でキシリトールを調製すること。
【解決手段】 Candida parapsilosisの新規の変異細胞
を用いて高い産生性でキシリトールを調製する。より詳
細には、キシロースを含む培地の組成ならびにｐＨ、温
度およびＤＯ濃度のような培養の環境条件を最適化し、
そして変異細胞の濃度を制御することによって、最大キ
シリトール産生のための至適発酵条件下でキシリトール
を調製する。
を用いて高い産生性でキシリトールを調製する。より詳
細には、キシロースを含む培地の組成ならびにｐＨ、温
度およびＤＯ濃度のような培養の環境条件を最適化し、
そして変異細胞の濃度を制御することによって、最大キ
シリトール産生のための至適発酵条件下でキシリトール
を調製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Candida parasilo
sisの新規な変異細胞を用いて高い産生性でキシリトー
ルを調製するための発酵プロセス、より詳細には、キシ
ロースを含む培地の組成ならびにｐＨ、温度およびＤＯ
濃度のような培養の環境条件を最適化し、そして変異細
胞の濃度を制御することによって、最大キシリトール産
生のための至適発酵条件下でキシリトールを調製するた
めの発酵プロセスに関する。
sisの新規な変異細胞を用いて高い産生性でキシリトー
ルを調製するための発酵プロセス、より詳細には、キシ
ロースを含む培地の組成ならびにｐＨ、温度およびＤＯ
濃度のような培養の環境条件を最適化し、そして変異細
胞の濃度を制御することによって、最大キシリトール産
生のための至適発酵条件下でキシリトールを調製するた
めの発酵プロセスに関する。
【０００２】
【従来の技術】キシリトールは、五炭糖アルコールであ
って、酸形成を生じない抗う食原性特性およびスクロー
スに同等の甘味を有し、そして重量−重量基準に基づい
てスクロースと置換され得る。キシリトールは、溶液に
溶解する場合、実質的により低い粘性および負の熱効果
を有する。これらの特性のため、キシリトールの食品産
業、特に製菓産業において使用が増加している。キシリ
トールはまた、糖尿病またはグルコース−６−リン酸デ
ヒドロゲナーゼ欠損者の処置のための糖代替物として臨
床的に使用され得る。何故なら、インスリンは、キシリ
トールの消化に必要ではないからである。
って、酸形成を生じない抗う食原性特性およびスクロー
スに同等の甘味を有し、そして重量−重量基準に基づい
てスクロースと置換され得る。キシリトールは、溶液に
溶解する場合、実質的により低い粘性および負の熱効果
を有する。これらの特性のため、キシリトールの食品産
業、特に製菓産業において使用が増加している。キシリ
トールはまた、糖尿病またはグルコース−６−リン酸デ
ヒドロゲナーゼ欠損者の処置のための糖代替物として臨
床的に使用され得る。何故なら、インスリンは、キシリ
トールの消化に必要ではないからである。
【０００３】キシリトールは、ヒトおよび動物における
炭水化物代謝の正常な中間生成物である。キシリトール
はまた、植物、特に特定の果物および野菜に広く分布し
ている。しかし、これらの供給源には少量しか存在しな
いため、キシリトールの大量抽出は困難であり、経済的
ではない。
炭水化物代謝の正常な中間生成物である。キシリトール
はまた、植物、特に特定の果物および野菜に広く分布し
ている。しかし、これらの供給源には少量しか存在しな
いため、キシリトールの大量抽出は困難であり、経済的
ではない。
【０００４】従来、キシリトールは、金属触媒の存在下
で、キシロースから水素化反応によって化学的に調製さ
れている。しかし、このような水素化反応は、キシリト
ールを調製するプロセスにおいて危険性を有する。何故
なら、この反応は高温および高圧下で多量の有機溶媒を
必要とするからである。さらに、この反応は、反応混合
物からのキシリトールの分離および精製が困難なため、
良好な収率を示さない。
で、キシロースから水素化反応によって化学的に調製さ
れている。しかし、このような水素化反応は、キシリト
ールを調製するプロセスにおいて危険性を有する。何故
なら、この反応は高温および高圧下で多量の有機溶媒を
必要とするからである。さらに、この反応は、反応混合
物からのキシリトールの分離および精製が困難なため、
良好な収率を示さない。
【０００５】化学調製方法のこのような欠点を克服する
ために、キシリトールを調製するための生物学的発酵プ
ロセスが研究されている。キシロースまたはキシロース
を有するヘミセルロース加水分解物を含む培地から酵母
種を用いてキシリトールを調製する発酵プロセスが開示
されている。特に、Candida blankii、Candida guillie
rmondii、Candida tropicalis、Candida utilis、Sacch
aromyces bailii、Saccharomyces rouxii、Saccharomyc
es uvariumおよびSchizosaccharomyces pombeが、キシ
リトール産生微生物として知られている。しかし、キシ
リトールの産生は、その産生速度が遅いために、あまり
好ましくない。
ために、キシリトールを調製するための生物学的発酵プ
ロセスが研究されている。キシロースまたはキシロース
を有するヘミセルロース加水分解物を含む培地から酵母
種を用いてキシリトールを調製する発酵プロセスが開示
されている。特に、Candida blankii、Candida guillie
rmondii、Candida tropicalis、Candida utilis、Sacch
aromyces bailii、Saccharomyces rouxii、Saccharomyc
es uvariumおよびSchizosaccharomyces pombeが、キシ
リトール産生微生物として知られている。しかし、キシ
リトールの産生は、その産生速度が遅いために、あまり
好ましくない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】キシロース培地で増殖
した細胞の遠心分離によって、または発酵プロセス中の
細胞の急速な蓄積によって得られた濃縮された細胞を用
いてキシリトールの産生性を改良するために、本発明で
はキシリトールを調製するための良好な収率および最大
キシリトール産生のための至適発酵条件を有する変異細
胞を開発した。
した細胞の遠心分離によって、または発酵プロセス中の
細胞の急速な蓄積によって得られた濃縮された細胞を用
いてキシリトールの産生性を改良するために、本発明で
はキシリトールを調製するための良好な収率および最大
キシリトール産生のための至適発酵条件を有する変異細
胞を開発した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、高い産
生性でキシリトールを調製するための、Candida paraｐ
silosisの新規な変異細胞（ブダペスト条約に基づいて1
996年10月21日に寄託番号KCCM-10088でコリアン カル
チャー センター オブ マイクロオーガニズムズに寄
託された）を提供することである。
生性でキシリトールを調製するための、Candida paraｐ
silosisの新規な変異細胞（ブダペスト条約に基づいて1
996年10月21日に寄託番号KCCM-10088でコリアン カル
チャー センター オブ マイクロオーガニズムズに寄
託された）を提供することである。
【０００８】本発明の他の目的は、以下の条件を制御す
ることによる、変異細胞を用いるキシリトールの最大産
生のための至適発酵条件を提供することである： ｉ）キシロース培地で増殖する細胞の遠心分離によるか
または発酵プロセス中の細胞の急速な蓄積による変異細
胞の濃度が１５〜３５ｇ／Ｌであり； ｉｉ）キシリトールの最大産生のための培地の組成が、
５〜１２（ｗ／ｖ）％のキシロース、０．２〜２．０
（ｗ／ｖ）％の酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％
の硫酸アンモニウム、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）のＫＨ2
ＰＯ4および０.０１〜０.２（ｗ／ｖ）％のＭｇＳＯ4・
７Ｈ2Ｏからなり； ｉｉｉ）該培地中の溶存酸素濃度が０.１〜５.０（ｗ／
ｖ）％であり； ｉｖ）該培地中の酸化−還元ポテンシャルが５０〜１５
０ｍＶであり； ｖ）培養培地のｐＨが４.５〜５.５であり；そして ｖｉ）培養温度が２７〜３３℃である。
ることによる、変異細胞を用いるキシリトールの最大産
生のための至適発酵条件を提供することである： ｉ）キシロース培地で増殖する細胞の遠心分離によるか
または発酵プロセス中の細胞の急速な蓄積による変異細
胞の濃度が１５〜３５ｇ／Ｌであり； ｉｉ）キシリトールの最大産生のための培地の組成が、
５〜１２（ｗ／ｖ）％のキシロース、０．２〜２．０
（ｗ／ｖ）％の酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％
の硫酸アンモニウム、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）のＫＨ2
ＰＯ4および０.０１〜０.２（ｗ／ｖ）％のＭｇＳＯ4・
７Ｈ2Ｏからなり； ｉｉｉ）該培地中の溶存酸素濃度が０.１〜５.０（ｗ／
ｖ）％であり； ｉｖ）該培地中の酸化−還元ポテンシャルが５０〜１５
０ｍＶであり； ｖ）培養培地のｐＨが４.５〜５.５であり；そして ｖｉ）培養温度が２７〜３３℃である。
【０００９】本発明によれば、寄託番号KCCM-10088でコ
リアン カルチャー センター オブ マイクロオーガ
ニズムズに寄託されたCandida parasilosis変異細胞を
用いるキシリトールの最大産生のための発酵プロセスで
あって、 ｉ）以下の発酵条件を制御することによって、キシロー
ス培地を変異細胞を用いて発酵させる工程： ａ）キシロース培地で増殖する細胞の遠心分離によるか
または発酵プロセス中の細胞の急速な蓄積による変異細
胞の濃度が１５〜３５ｇ／Ｌであり； ｂ）キシリトールの最大産生のための培地の組成が、５
〜１２（ｗ／ｖ）％のキシロース、０.２〜２.０（ｗ／
ｖ）％の酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％の硫酸
アンモニウム、０．２〜２．０（ｗ／ｖ）％のＫＨ2Ｐ
Ｏ4および０.０１〜０.２（ｗ／ｖ）％のＭｇＳＯ4・７
Ｈ2Ｏからなり； ｃ）該培地中の溶存酸素濃度が０.１〜５.０（ｗ／ｖ）
％であり； ｄ）該培地中の酸化−還元ポテンシャルが５０〜１５０
ｍＶであり； ｅ）発酵培地のｐＨが４.５〜５.５であり；そして ｆ）発酵温度が２７〜３３℃である； ｉｉ）該発酵培地を遠心分離することによって、変異細
胞および他の残渣を取り除く工程；および ｉｉｉ）上清を濾過し、そして透析することによって、
キシリトールを分離し、そして回収する工程を包含す
る、プロセスが提供される。
リアン カルチャー センター オブ マイクロオーガ
ニズムズに寄託されたCandida parasilosis変異細胞を
用いるキシリトールの最大産生のための発酵プロセスで
あって、 ｉ）以下の発酵条件を制御することによって、キシロー
ス培地を変異細胞を用いて発酵させる工程： ａ）キシロース培地で増殖する細胞の遠心分離によるか
または発酵プロセス中の細胞の急速な蓄積による変異細
胞の濃度が１５〜３５ｇ／Ｌであり； ｂ）キシリトールの最大産生のための培地の組成が、５
〜１２（ｗ／ｖ）％のキシロース、０.２〜２.０（ｗ／
ｖ）％の酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％の硫酸
アンモニウム、０．２〜２．０（ｗ／ｖ）％のＫＨ2Ｐ
Ｏ4および０.０１〜０.２（ｗ／ｖ）％のＭｇＳＯ4・７
Ｈ2Ｏからなり； ｃ）該培地中の溶存酸素濃度が０.１〜５.０（ｗ／ｖ）
％であり； ｄ）該培地中の酸化−還元ポテンシャルが５０〜１５０
ｍＶであり； ｅ）発酵培地のｐＨが４.５〜５.５であり；そして ｆ）発酵温度が２７〜３３℃である； ｉｉ）該発酵培地を遠心分離することによって、変異細
胞および他の残渣を取り除く工程；および ｉｉｉ）上清を濾過し、そして透析することによって、
キシリトールを分離し、そして回収する工程を包含す
る、プロセスが提供される。
【００１０】好ましい実施態様においては、前記発酵の
増殖期の間、２０％〜６０％のより高い溶存酸素レベル
を維持することによって、細胞の濃縮が急速に達成され
る。
増殖期の間、２０％〜６０％のより高い溶存酸素レベル
を維持することによって、細胞の濃縮が急速に達成され
る。
【００１１】好ましい実施態様においては、前記培地中
の溶存酸素濃度が０.８〜１.２（ｗ／ｖ）％であり、そ
して該培地中の酸化−還元ポテンシャルが８０〜１１０
ｍＶである。
の溶存酸素濃度が０.８〜１.２（ｗ／ｖ）％であり、そ
して該培地中の酸化−還元ポテンシャルが８０〜１１０
ｍＶである。
【００１２】好ましい実施態様においては、前記発酵の
ために用いられる変異細胞が、凍結（−７０℃）Candid
a parapsilosis (KCCM-10088)を４０〜６０ｍｌのＹＭ
培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグルコース、４〜５ｇ／Ｌの
ペプトン、２.５〜３．５ｇ／Ｌの酵母エキス、２.５〜
３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）中、２８〜３２℃で１２〜
１８時間、培養することによって調製される。
ために用いられる変異細胞が、凍結（−７０℃）Candid
a parapsilosis (KCCM-10088)を４０〜６０ｍｌのＹＭ
培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグルコース、４〜５ｇ／Ｌの
ペプトン、２.５〜３．５ｇ／Ｌの酵母エキス、２.５〜
３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）中、２８〜３２℃で１２〜
１８時間、培養することによって調製される。
【００１３】本願発明によれば、Candida parapsilosis
の新規の変異細胞(KCCM-10088)が提供される。
の新規の変異細胞(KCCM-10088)が提供される。
【００１４】本願発明によれば、Candida parapsilosis
(KCCM-10088)の単離方法であって、以下の工程を包含す
る、単離方法： ｉ）０.１％のニトロソメチルグアニジン（ＮＴＧ）を
含む酵母−麦芽エキス（ＹＭ）培地に野生型のCandida
parapsilosis (ATCC-21019)をスプレッドし、そして培
養する工程； ｉｉ）分離方法を３回を超えて繰り返すことによって、
生じたコロニーを分離する工程； ｉｉｉ）得られたコロニーを再度ＹＭ培地に２５０〜２
７０ｎｍのＵＶ照射下でスプレッドし、そして培養する
工程；および ｉｖ）変異細胞として増殖するコロニーを単離する工程
を包含する、単離方法が提供される。
(KCCM-10088)の単離方法であって、以下の工程を包含す
る、単離方法： ｉ）０.１％のニトロソメチルグアニジン（ＮＴＧ）を
含む酵母−麦芽エキス（ＹＭ）培地に野生型のCandida
parapsilosis (ATCC-21019)をスプレッドし、そして培
養する工程； ｉｉ）分離方法を３回を超えて繰り返すことによって、
生じたコロニーを分離する工程； ｉｉｉ）得られたコロニーを再度ＹＭ培地に２５０〜２
７０ｎｍのＵＶ照射下でスプレッドし、そして培養する
工程；および ｉｖ）変異細胞として増殖するコロニーを単離する工程
を包含する、単離方法が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明のために使用される変異細
胞は、以下の方法によって単離される。
胞は、以下の方法によって単離される。
【００１６】野生型のCandida parapsilosis (ATCC-210
19)を、０.１％のニトロソメチルグアニジン（ＮＴＧ）
を含む酵母−麦芽エキス（ＹＭ）培地にスプレッドし、
そして培養し、そして分離方法を３回を超えて繰り返す
ことによって、生じたコロニーを分離する。得られたコ
ロニーを再度ＹＭ培地にスプレッドし、そして２５０〜
２７０ｎｍのＵＶ照射下で培養する。最後に、増殖する
コロニーを単離し、そして変異細胞として得る。これら
の変異細胞を寄託番号KCCM-10088でコリアンカルチャー
センター オブ マイクロオーガニズムズに寄託し
た。
19)を、０.１％のニトロソメチルグアニジン（ＮＴＧ）
を含む酵母−麦芽エキス（ＹＭ）培地にスプレッドし、
そして培養し、そして分離方法を３回を超えて繰り返す
ことによって、生じたコロニーを分離する。得られたコ
ロニーを再度ＹＭ培地にスプレッドし、そして２５０〜
２７０ｎｍのＵＶ照射下で培養する。最後に、増殖する
コロニーを単離し、そして変異細胞として得る。これら
の変異細胞を寄託番号KCCM-10088でコリアンカルチャー
センター オブ マイクロオーガニズムズに寄託し
た。
【００１７】以下は、変異細胞を用いてキシリトールを
産生するための発酵方法である。
産生するための発酵方法である。
【００１８】（種培養）Candida parapsilosis (KCCM-1
0088)の凍結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフラ
スコ中、４０〜６０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌ
のグルコース、４〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．
５ｇ／Ｌの酵母エキス、２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキ
ス）中、２８〜３２℃で１２〜１８時間、培養する。培
養した変異細胞を、キシロース培地上で増殖する細胞の
遠心分離によるかまたは発酵プロセス中の細胞の急速な
蓄積により１５〜３５ｇ／Ｌに濃縮して、主培養におい
てキシリトールを産生するための細胞として使用する。
0088)の凍結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフラ
スコ中、４０〜６０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌ
のグルコース、４〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．
５ｇ／Ｌの酵母エキス、２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキ
ス）中、２８〜３２℃で１２〜１８時間、培養する。培
養した変異細胞を、キシロース培地上で増殖する細胞の
遠心分離によるかまたは発酵プロセス中の細胞の急速な
蓄積により１５〜３５ｇ／Ｌに濃縮して、主培養におい
てキシリトールを産生するための細胞として使用する。
【００１９】（主培養）以下の遠心分離方法で得られる
濃縮された変異細胞は、キシリトール産生のための主培
養のための細胞として使用される。種細胞を、３.０％
（ｗ／ｖ）キシロース、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％酵母
エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、０.２
〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．０１〜
０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ中、２８〜３２
℃で１６〜２４時間、１０Ｌ発酵槽中で培養し、次いで
培養ブロスを遠心分離し、そして濃縮する。
濃縮された変異細胞は、キシリトール産生のための主培
養のための細胞として使用される。種細胞を、３.０％
（ｗ／ｖ）キシロース、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％酵母
エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、０.２
〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．０１〜
０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ中、２８〜３２
℃で１６〜２４時間、１０Ｌ発酵槽中で培養し、次いで
培養ブロスを遠心分離し、そして濃縮する。
【００２０】濃縮された変異細胞を、２.５Ｌ発酵槽中
の１０（ｗ／ｖ）％キシロース、０.２〜２.０（ｗ／
ｖ）％の酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％の硫酸
アンモニウム、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％のＫＨ2ＰＯ4
および０.０１〜０.２（ｗ／ｖ）％のＭｇＳＯ4・７Ｈ2
Ｏからなるキシリトール最大産生のための培地に接種す
る。主培養物を、１００〜５００ｒｐｍの撹拌速度で、
ｐＨ４.５〜５.５、２７〜３３℃で培養する。
の１０（ｗ／ｖ）％キシロース、０.２〜２.０（ｗ／
ｖ）％の酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％の硫酸
アンモニウム、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％のＫＨ2ＰＯ4
および０.０１〜０.２（ｗ／ｖ）％のＭｇＳＯ4・７Ｈ2
Ｏからなるキシリトール最大産生のための培地に接種す
る。主培養物を、１００〜５００ｒｐｍの撹拌速度で、
ｐＨ４.５〜５.５、２７〜３３℃で培養する。
【００２１】以下の、発酵プロセス中の細胞の急速蓄積
方法において得られる濃縮された変異細胞はまた、キシ
リトールを産生するための主培養のための細胞として使
用される。細胞を、５〜３０％（ｗ／ｖ）キシロース
（これは発酵中に供給される）、０.２〜２.０（ｗ／
ｖ）％酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2Ｐ
Ｏ4、0.２〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および
０．０１〜０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏを含
有する３Ｌの培地を含む５Ｌ発酵槽に接種する。主培養
を１００〜６００ｒｐｍの撹拌速度、２８〜３２℃、ｐ
Ｈ４.５〜５.５で、１６〜２４時間培養する。
方法において得られる濃縮された変異細胞はまた、キシ
リトールを産生するための主培養のための細胞として使
用される。細胞を、５〜３０％（ｗ／ｖ）キシロース
（これは発酵中に供給される）、０.２〜２.０（ｗ／
ｖ）％酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2Ｐ
Ｏ4、0.２〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および
０．０１〜０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏを含
有する３Ｌの培地を含む５Ｌ発酵槽に接種する。主培養
を１００〜６００ｒｐｍの撹拌速度、２８〜３２℃、ｐ
Ｈ４.５〜５.５で、１６〜２４時間培養する。
【００２２】濃縮された細胞は、発酵の増殖期の間、よ
り高いレベルのＤＯ（溶存酸素）（２０〜６０％）を維
持することによって急速に達成され、そしてＤＯ濃度
は、効果的なキシリトール産生のために低いレベル
（０.８〜１.２％）に低下される。微好気的条件下でキ
シリトールが産生されることから、高レベルから低レベ
ルへのＤＯの変化が、より高いキシリトール産生に必要
である。
り高いレベルのＤＯ（溶存酸素）（２０〜６０％）を維
持することによって急速に達成され、そしてＤＯ濃度
は、効果的なキシリトール産生のために低いレベル
（０.８〜１.２％）に低下される。微好気的条件下でキ
シリトールが産生されることから、高レベルから低レベ
ルへのＤＯの変化が、より高いキシリトール産生に必要
である。
【００２３】培地中の溶存酸素の濃度は、キシリトール
の産生に極めて重要である。何故なら、発酵には適切な
量の酸素が必要だからである。０.１〜５.０（ｗ／ｖ）
％の溶存酸素濃度下で発酵が実施され得るとしても、溶
存酸素の至適濃度は、０.８〜１.２（ｗ／ｖ）％の溶存
酸素である。溶存酸素の濃度は、発酵中の酸化−還元ポ
テンシャルレベルによって制御され得る。所望され得る
酸化−還元ポテンシャルレベルは、５０〜１００ｍＶで
あり、好ましくは８０〜１１０ｍＶである。
の産生に極めて重要である。何故なら、発酵には適切な
量の酸素が必要だからである。０.１〜５.０（ｗ／ｖ）
％の溶存酸素濃度下で発酵が実施され得るとしても、溶
存酸素の至適濃度は、０.８〜１.２（ｗ／ｖ）％の溶存
酸素である。溶存酸素の濃度は、発酵中の酸化−還元ポ
テンシャルレベルによって制御され得る。所望され得る
酸化−還元ポテンシャルレベルは、５０〜１００ｍＶで
あり、好ましくは８０〜１１０ｍＶである。
【００２４】発酵プロセスは、好ましくは流加プロセス
(fed batch process)によって実施される。キシロース
が培地中で完全に消費された後、キシリトールの量を、
Sugar-Pak Iカラムを備えたＨＰＬＣにより測定する。
測定されたキシリトールの収率は、キシロース消費のバ
イオマスに対して６５〜８５％であり、そして容積生産
性は１.７〜４.７ｇ／Ｌ−時間であり、これらは、従来
の発酵収率および生産性と比較して２〜８倍増加してい
る。
(fed batch process)によって実施される。キシロース
が培地中で完全に消費された後、キシリトールの量を、
Sugar-Pak Iカラムを備えたＨＰＬＣにより測定する。
測定されたキシリトールの収率は、キシロース消費のバ
イオマスに対して６５〜８５％であり、そして容積生産
性は１.７〜４.７ｇ／Ｌ−時間であり、これらは、従来
の発酵収率および生産性と比較して２〜８倍増加してい
る。
【００２５】最後に、細胞および他の残渣を除去するた
めに、発酵培地を遠心分離し、そしてキシリトールを得
るために上清を濾過し、そして透析する。
めに、発酵培地を遠心分離し、そしてキシリトールを得
るために上清を濾過し、そして透析する。
【００２６】本発明は、以下の実施例によってより具体
的に説明され得る。しかし、本発明の範囲は、以下の実
施例によって制限され得ない。
的に説明され得る。しかし、本発明の範囲は、以下の実
施例によって制限され得ない。
【００２７】
（実施例１）Candida parapsilosis (KCCM-10088)の凍
結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフラスコ中、５
０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグルコース、４
〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ／Ｌの酵母エ
キス、２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）中、３０℃で
１５時間、培養する。種細胞を３.０％（ｗ／ｖ）キシ
ロース培地（０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％酵母エキス、
０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、０.２〜２.０
（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．０１〜０．２
（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）中、２８〜３２℃で
１６〜２４時間、１０Ｌ発酵槽中で培養し、次いで培養
ブロスを遠心分離し、そして濃縮する。培養した変異細
胞を２０ｇ／Ｌに濃縮して、主培養においてキシリトー
ルを産生するための細胞として使用する。
結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフラスコ中、５
０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグルコース、４
〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ／Ｌの酵母エ
キス、２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）中、３０℃で
１５時間、培養する。種細胞を３.０％（ｗ／ｖ）キシ
ロース培地（０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％酵母エキス、
０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、０.２〜２.０
（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．０１〜０．２
（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）中、２８〜３２℃で
１６〜２４時間、１０Ｌ発酵槽中で培養し、次いで培養
ブロスを遠心分離し、そして濃縮する。培養した変異細
胞を２０ｇ／Ｌに濃縮して、主培養においてキシリトー
ルを産生するための細胞として使用する。
【００２８】濃縮した変異細胞を、１００ｇ／Ｌのキシ
ロース、５ｇ／Ｌの酵母エキス、５ｇ／Ｌの硫酸アンモ
ニウム、５ｇ／ＬのＫＨ2ＰＯ4および０.２ｇ／ＬのＭ
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏからなるキシリトール最大産生のため
の培地に接種する。主培養物を、２.５Ｌ発酵槽中、４
５０ｒｐｍ（酸素移動速度係数＝６０ｈ-1）の撹拌速度
で、ｐＨ５.０、３０℃で培養する。溶存酸素の濃度
は、１.０（ｗ／ｖ）％の溶存酸素である。
ロース、５ｇ／Ｌの酵母エキス、５ｇ／Ｌの硫酸アンモ
ニウム、５ｇ／ＬのＫＨ2ＰＯ4および０.２ｇ／ＬのＭ
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏからなるキシリトール最大産生のため
の培地に接種する。主培養物を、２.５Ｌ発酵槽中、４
５０ｒｐｍ（酸素移動速度係数＝６０ｈ-1）の撹拌速度
で、ｐＨ５.０、３０℃で培養する。溶存酸素の濃度
は、１.０（ｗ／ｖ）％の溶存酸素である。
【００２９】２２時間の発酵後、キシリトールの量を、
Sugar-Pak Iカラムを備えたＨＰＬＣにより測定する。
得られるキシリトールは８０ｇ／Ｌであり、そして容積
生産性は３.６ｇ／Ｌ−時間である。
Sugar-Pak Iカラムを備えたＨＰＬＣにより測定する。
得られるキシリトールは８０ｇ／Ｌであり、そして容積
生産性は３.６ｇ／Ｌ−時間である。
【００３０】（実施例２）Candida parapsilosis (KCCM
-10088)の凍結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフ
ラスコ中、５０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグ
ルコース、４〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ
／Ｌの酵母エキス、２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）
中、３０℃で１５時間、培養する。種細胞を３.０％
（ｗ／ｖ）キシロース、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％酵母
エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、０.２
〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．０１〜
０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ中、２８〜３２
℃で１６〜２４時間、１０Ｌ発酵槽中で培養し、次いで
培養ブロスを遠心分離し、そして濃縮する。培養した変
異細胞を２５ｇ／Ｌに濃縮して、主培養においてキシリ
トールを産生するための細胞として使用する。
-10088)の凍結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフ
ラスコ中、５０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグ
ルコース、４〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ
／Ｌの酵母エキス、２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）
中、３０℃で１５時間、培養する。種細胞を３.０％
（ｗ／ｖ）キシロース、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％酵母
エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、０.２
〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．０１〜
０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ中、２８〜３２
℃で１６〜２４時間、１０Ｌ発酵槽中で培養し、次いで
培養ブロスを遠心分離し、そして濃縮する。培養した変
異細胞を２５ｇ／Ｌに濃縮して、主培養においてキシリ
トールを産生するための細胞として使用する。
【００３１】濃縮した変異細胞を、１００ｇ／Ｌのキシ
ロース、６ｇ／Ｌの酵母エキス、６ｇ／Ｌの硫酸アンモ
ニウム、６ｇ／ＬのＫＨ2ＰＯ4および０.２ｇ／ＬのＭ
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏからなるキシリトールの最大産生のた
めの培地に接種する。主培養物を、２.５Ｌ発酵槽中、
５００ｒｐｍ（酸素移動速度係数＝６５ｈ-1）の撹拌速
度で、ｐＨ５.０、３０℃で培養する。溶存酸素の濃度
は、１.５（ｗ／ｖ）％の溶存酸素である。
ロース、６ｇ／Ｌの酵母エキス、６ｇ／Ｌの硫酸アンモ
ニウム、６ｇ／ＬのＫＨ2ＰＯ4および０.２ｇ／ＬのＭ
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏからなるキシリトールの最大産生のた
めの培地に接種する。主培養物を、２.５Ｌ発酵槽中、
５００ｒｐｍ（酸素移動速度係数＝６５ｈ-1）の撹拌速
度で、ｐＨ５.０、３０℃で培養する。溶存酸素の濃度
は、１.５（ｗ／ｖ）％の溶存酸素である。
【００３２】１８時間の発酵後、キシリトールの量を、
Sugar-Pak Iカラムを備えたＨＰＬＣにより測定する。
得られるキシリトールは８１ｇ／Ｌであり、そして容積
生産性は４.５ｇ／Ｌ−時間である。
Sugar-Pak Iカラムを備えたＨＰＬＣにより測定する。
得られるキシリトールは８１ｇ／Ｌであり、そして容積
生産性は４.５ｇ／Ｌ−時間である。
【００３３】（実施例３）Candida parapsilosis (KCCM
-10088)の凍結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフ
ラスコ中、５０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグ
ルコース、４〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ
／Ｌの酵母エキス、２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）
中、３０℃で１５時間、培養する。種細胞を３.０％
（ｗ／ｖ）キシロース培地（０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％
酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、
０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．
０１〜０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）中、２
８〜３２℃で１６〜２４時間、１０Ｌ発酵槽中で培養
し、次いで培養ブロスを遠心分離し、そして濃縮する。
培養した変異細胞を３０ｇ／Ｌに濃縮して、主培養にお
いてキシリトールを産生するための細胞として使用す
る。
-10088)の凍結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフ
ラスコ中、５０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグ
ルコース、４〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ
／Ｌの酵母エキス、２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）
中、３０℃で１５時間、培養する。種細胞を３.０％
（ｗ／ｖ）キシロース培地（０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％
酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、
０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．
０１〜０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏ）中、２
８〜３２℃で１６〜２４時間、１０Ｌ発酵槽中で培養
し、次いで培養ブロスを遠心分離し、そして濃縮する。
培養した変異細胞を３０ｇ／Ｌに濃縮して、主培養にお
いてキシリトールを産生するための細胞として使用す
る。
【００３４】濃縮した変異細胞を、１００ｇ／Ｌのキシ
ロース、４ｇ／Ｌの酵母エキス、４ｇ／Ｌの硫酸アンモ
ニウム、４ｇ／ＬのＫＨ2ＰＯ4および０.２ｇ／ＬのＭ
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏからなるキシリトールの最大産生のた
めの培地に接種する。主培養物を、２.５Ｌ発酵槽中、
５５０ｒｐｍ（酸素移動速度係数＝７２ｈ-1）の撹拌速
度で、ｐＨ５.０、３０℃で培養する。溶存酸素の濃度
は、０.８（ｗ／ｖ）％の溶存酸素である。
ロース、４ｇ／Ｌの酵母エキス、４ｇ／Ｌの硫酸アンモ
ニウム、４ｇ／ＬのＫＨ2ＰＯ4および０.２ｇ／ＬのＭ
ｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏからなるキシリトールの最大産生のた
めの培地に接種する。主培養物を、２.５Ｌ発酵槽中、
５５０ｒｐｍ（酸素移動速度係数＝７２ｈ-1）の撹拌速
度で、ｐＨ５.０、３０℃で培養する。溶存酸素の濃度
は、０.８（ｗ／ｖ）％の溶存酸素である。
【００３５】２０時間の発酵後、キシリトールの量を、
Sugar-Pak Iカラムを備えたＨＰＬＣにより測定する。
得られるキシリトールは８５ｇ／Ｌであり、そして容積
生産性は４.２ｇ／Ｌ−時間である。
Sugar-Pak Iカラムを備えたＨＰＬＣにより測定する。
得られるキシリトールは８５ｇ／Ｌであり、そして容積
生産性は４.２ｇ／Ｌ−時間である。
【００３６】（実施例４）Candida parapsilosis (KCCM
-10088)の凍結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフ
ラスコ中、５０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグ
ルコース、４〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ
／Ｌの酵母エキスおよび２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキ
ス）中、３０℃で１５時間、培養し、次いで、５％（ｖ
／ｖ）の培養ブロスを３０％（ｗ／ｖ）キシロース（発
酵中に補給される）、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％酵母エ
キス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、０.２〜
２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．０１〜
０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏを含有する３Ｌ
の培地を含む５Ｌ発酵槽に移す。主培養物を、１００〜
６００ｒｐｍの撹拌速度で、ｐＨ４.５〜５.５、２８〜
３２℃で１６〜２４時間、培養する。キシロースが完全
に消費される期間の間、培養を行う。
-10088)の凍結（−７０℃）変異細胞を、２５０ｍｌフ
ラスコ中、５０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグ
ルコース、４〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ
／Ｌの酵母エキスおよび２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキ
ス）中、３０℃で１５時間、培養し、次いで、５％（ｖ
／ｖ）の培養ブロスを３０％（ｗ／ｖ）キシロース（発
酵中に補給される）、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％酵母エ
キス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％ＫＨ2ＰＯ4、０.２〜
２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ4および０．０１〜
０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏを含有する３Ｌ
の培地を含む５Ｌ発酵槽に移す。主培養物を、１００〜
６００ｒｐｍの撹拌速度で、ｐＨ４.５〜５.５、２８〜
３２℃で１６〜２４時間、培養する。キシロースが完全
に消費される期間の間、培養を行う。
【００３７】キシリトール産生に対する高キシロース濃
度の阻害効果のため、キシロースの流加培養を実施す
る。発酵槽の容積は、３００ｇ含有の５００mlを２回補
給することによって、３００ｇのキシロースを含有する
２Ｌから９００ｇのキシロースを含有する３Ｌへ増加す
る。発酵の初期指数増殖期の間、ＤＯ濃度を高レベルに
維持する。細胞濃度が、細胞の急速な蓄積により２０時
間で約３０ｇ／Ｌに達した後、ＤＯ濃度を、撹拌速度を
調節する（約３５０〜４００ｒｐｍ）ことによって、
０.８〜１.２％の範囲に制御する。６６時間の発酵後に
３００ｇ／Ｌのキシロースから２４０ｇ／Ｌのキシリト
ールが得られ、これはキシロースからのキシリトール収
率８０％に相当する。流加発酵のキシリトール産生速度
は、高濃度の細胞により、３.６３ｇ／Ｌ−時間に増加
した。
度の阻害効果のため、キシロースの流加培養を実施す
る。発酵槽の容積は、３００ｇ含有の５００mlを２回補
給することによって、３００ｇのキシロースを含有する
２Ｌから９００ｇのキシロースを含有する３Ｌへ増加す
る。発酵の初期指数増殖期の間、ＤＯ濃度を高レベルに
維持する。細胞濃度が、細胞の急速な蓄積により２０時
間で約３０ｇ／Ｌに達した後、ＤＯ濃度を、撹拌速度を
調節する（約３５０〜４００ｒｐｍ）ことによって、
０.８〜１.２％の範囲に制御する。６６時間の発酵後に
３００ｇ／Ｌのキシロースから２４０ｇ／Ｌのキシリト
ールが得られ、これはキシロースからのキシリトール収
率８０％に相当する。流加発酵のキシリトール産生速度
は、高濃度の細胞により、３.６３ｇ／Ｌ−時間に増加
した。
【００３８】（実施例５）パイロットスケールの発酵槽
システム（Korea Fermentor Co.）において、パイロッ
トプラント実験を実施した。
システム（Korea Fermentor Co.）において、パイロッ
トプラント実験を実施した。
【００３９】Candida parapsilosis (KCCM-10088)の凍
結（−７０℃）変異細胞を、５００ｍｌフラスコ中、７
５ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグルコース、４
〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ／Ｌの酵母エ
キスおよび２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）中、３０
℃で１５時間、培養し、次いで、培養ブロスを１.５Ｌ
のＹＭ培地を含む２.５Ｌ発酵槽に移し、そして２８〜
３２℃で７〜１２時間、培養する。この種菌を３０Ｌの
発酵培地（５.０％（ｗ／ｖ）キシロース、０.２〜２.
０（ｗ／ｖ）％酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％
ＫＨ2ＰＯ4、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ
4および０．０１〜０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ
2Ｏを含む５０Ｌ発酵槽に接種し（２８〜３２℃、１０
〜１４時間）、次いで３０Ｌの培養ブロスを２００Ｌの
発酵培地を含む４００Ｌ発酵槽に移し、そして８時間培
養した。２００Ｌの種菌を１、４００Ｌの発酵培地を含
む３、０００Ｌ主発酵槽に接種した。発酵槽の温度およ
びｐＨを、それぞれ４.５〜５.５および２８〜３０℃に
制御する。種発酵槽のＤＯ濃度を２０％より高く維持
し、そして主発酵槽のＤＯ濃度を、効果的なキシリトー
ル産生のために適切に調節する。通気速度を０.５ｖｖ
ｍに固定する。撹拌速度を４０〜１３０ｒｐｍの範囲内
で徐々に増加させて、増殖期の間２０％のＤＯより高く
維持し、そして産生期の間、６５〜７５ｒｐｍの範囲に
シフトさせる。これは約６０ｈ-1の酸素移動係数に相当
する。高度に濃縮された細胞は、発酵の増殖期の間、よ
り高いレベルのＤＯを維持することによって、急速に達
成され、そしてＤＯ濃度を、効果的なキシリトール産生
のために低いレベルに低下させる。微好気的条件下でキ
シリトールが産生されるので、高レベルから低レベルへ
のＤＯの変化が、より高いキシリトール産生に必要であ
る。高キシロース濃度からのキシリトールの高産生は、
細胞の急速な蓄積ならびにコントロールパラメーターと
してＤＯおよび酸化−還元ポテンシャルを使用すること
によって、試みられている。
結（−７０℃）変異細胞を、５００ｍｌフラスコ中、７
５ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌのグルコース、４
〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５ｇ／Ｌの酵母エ
キスおよび２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキス）中、３０
℃で１５時間、培養し、次いで、培養ブロスを１.５Ｌ
のＹＭ培地を含む２.５Ｌ発酵槽に移し、そして２８〜
３２℃で７〜１２時間、培養する。この種菌を３０Ｌの
発酵培地（５.０％（ｗ／ｖ）キシロース、０.２〜２.
０（ｗ／ｖ）％酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％
ＫＨ2ＰＯ4、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％（ＮＨ4）2ＳＯ
4および０．０１〜０．２（ｗ／ｖ）％ＭｇＳＯ4・７Ｈ
2Ｏを含む５０Ｌ発酵槽に接種し（２８〜３２℃、１０
〜１４時間）、次いで３０Ｌの培養ブロスを２００Ｌの
発酵培地を含む４００Ｌ発酵槽に移し、そして８時間培
養した。２００Ｌの種菌を１、４００Ｌの発酵培地を含
む３、０００Ｌ主発酵槽に接種した。発酵槽の温度およ
びｐＨを、それぞれ４.５〜５.５および２８〜３０℃に
制御する。種発酵槽のＤＯ濃度を２０％より高く維持
し、そして主発酵槽のＤＯ濃度を、効果的なキシリトー
ル産生のために適切に調節する。通気速度を０.５ｖｖ
ｍに固定する。撹拌速度を４０〜１３０ｒｐｍの範囲内
で徐々に増加させて、増殖期の間２０％のＤＯより高く
維持し、そして産生期の間、６５〜７５ｒｐｍの範囲に
シフトさせる。これは約６０ｈ-1の酸素移動係数に相当
する。高度に濃縮された細胞は、発酵の増殖期の間、よ
り高いレベルのＤＯを維持することによって、急速に達
成され、そしてＤＯ濃度を、効果的なキシリトール産生
のために低いレベルに低下させる。微好気的条件下でキ
シリトールが産生されるので、高レベルから低レベルへ
のＤＯの変化が、より高いキシリトール産生に必要であ
る。高キシロース濃度からのキシリトールの高産生は、
細胞の急速な蓄積ならびにコントロールパラメーターと
してＤＯおよび酸化−還元ポテンシャルを使用すること
によって、試みられている。
【００４０】キシロースの流加培養を、約１７０ｇ／Ｌ
の初期濃度で行う。発酵槽の容積を、１６０ｋｇのキシ
ロース（４００Ｌ）を２回、それぞれ３１時間および４
７時間で補給することによって、２４０ｋｇのキシロー
スを含有する１、４００Ｌから５６０ｇのキシロースを
含有する２、２００Ｌへ増加させる。発酵の指数増殖期
の間、ＤＯ濃度を高レベルで維持する。細胞の濃度が約
２０ｇ／Ｌに急速に達成した後、撹拌速度を調節するこ
とによって、酸化−還元ポテンシャルおよびＤＯを、そ
れぞれ８０〜１１０ｍＶおよび０.５〜１.５％に制御す
る。添加されるキシロースの総濃度は２５４.５ｇ／Ｌ
であり、そして７７時間で完全に消費される。２０８ｇ
／Ｌの最終キシリトール濃度が得られる。キシロースか
らのキシリトール収率は８２％である。細胞濃度が増加
したので、キシリトール産生速度は、２.６９ｇ／Ｌ・
ｈに増加した。
の初期濃度で行う。発酵槽の容積を、１６０ｋｇのキシ
ロース（４００Ｌ）を２回、それぞれ３１時間および４
７時間で補給することによって、２４０ｋｇのキシロー
スを含有する１、４００Ｌから５６０ｇのキシロースを
含有する２、２００Ｌへ増加させる。発酵の指数増殖期
の間、ＤＯ濃度を高レベルで維持する。細胞の濃度が約
２０ｇ／Ｌに急速に達成した後、撹拌速度を調節するこ
とによって、酸化−還元ポテンシャルおよびＤＯを、そ
れぞれ８０〜１１０ｍＶおよび０.５〜１.５％に制御す
る。添加されるキシロースの総濃度は２５４.５ｇ／Ｌ
であり、そして７７時間で完全に消費される。２０８ｇ
／Ｌの最終キシリトール濃度が得られる。キシロースか
らのキシリトール収率は８２％である。細胞濃度が増加
したので、キシリトール産生速度は、２.６９ｇ／Ｌ・
ｈに増加した。
【００４１】（比較例）野生型のCandida parapsilosis
(ATCC-21019）を発酵細胞として使用することを除い
て、実施例１と同様の様式で発酵を行う。得られるキシ
リトールは、５２ｇ／Ｌであり、そして容積生産性は
２.４ｇ／Ｌ−時間である。
(ATCC-21019）を発酵細胞として使用することを除い
て、実施例１と同様の様式で発酵を行う。得られるキシ
リトールは、５２ｇ／Ｌであり、そして容積生産性は
２.４ｇ／Ｌ−時間である。
【００４２】
【発明の効果】本発明により、Candida parapsilosisの
新規な変異細胞を用いて高い産生性でキシリトールを調
製するための発酵プロセス、より詳細には、キシロース
を含む培地の組成ならびにｐＨ、温度およびＤＯ濃度の
ような培養の環境条件を最適化し、そして変異細胞の濃
度を制御することによって、最大キシリトール産生のた
めの至適発酵条件下でキシリトールを調製するための発
酵プロセスが提供される。
新規な変異細胞を用いて高い産生性でキシリトールを調
製するための発酵プロセス、より詳細には、キシロース
を含む培地の組成ならびにｐＨ、温度およびＤＯ濃度の
ような培養の環境条件を最適化し、そして変異細胞の濃
度を制御することによって、最大キシリトール産生のた
めの至適発酵条件下でキシリトールを調製するための発
酵プロセスが提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１２Ｒ 1:72） (Ｃ１２Ｎ 1/16 Ｃ１２Ｒ 1:72） (72)発明者 ジン フワン シオイ 大韓民國 ソウル， ヤンチュン−ク， モック−ドン， シンシガジ アパートメ ント， 1215−208 (72)発明者 ソー ユン キム 大韓民國 キュンギ−ド， コヤン−シ, イルサン−ドン， フゴック−マエウ ル， 1403−1301
Claims (6)
- 【請求項１】 寄託番号KCCM-10088でコリアン カルチ
ャー センター オブ マイクロオーガニズムズに寄託
されたCandida parapsilosis変異細胞を用いるキシリト
ールの最大産生のための発酵プロセスであって、以下の
工程を包含する、プロセス： ｉ）以下の発酵条件を制御することによって、キシロー
ス培地を変異細胞を用いて発酵させる工程； ａ）キシロース培地で増殖する細胞の遠心分離によるか
または発酵プロセス中の細胞の急速な蓄積による変異細
胞の濃度が１５〜３５ｇ／Ｌであり； ｂ）キシリトールの最大産生のための培地の組成が、５
〜１２（ｗ／ｖ）％のキシロース、０.２〜２.０（ｗ／
ｖ）％の酵母エキス、０.２〜２.０（ｗ／ｖ）％の硫酸
アンモニウム、０．２〜２．０（ｗ／ｖ）％のＫＨ2Ｐ
Ｏ4および０.０１〜０.２（ｗ／ｖ）％のＭｇＳＯ4・７
Ｈ2Ｏからなり； ｃ）該培地中の溶存酸素濃度が０.１〜５.０（ｗ／ｖ）
％であり； ｄ）該培地中の酸化−還元ポテンシャルが５０〜１５０
ｍＶであり； ｅ）発酵培地のｐＨが４.５〜５.５であり；そして ｆ）発酵温度が２７〜３３℃である、 ｉｉ）該発酵培地を遠心分離することによって、変異細
胞および他の残渣を取り除く工程；および ｉｉｉ）上清を濾過し、そして透析することによって、
キシリトールを分離し、そして回収する工程。 - 【請求項２】 前記発酵の増殖期の間、２０％〜６０％
のより高い溶存酸素レベルを維持することによって、細
胞の濃縮が急速に達成される、請求項１に記載の変異細
胞を用いるキシリトールの最大産生のための発酵プロセ
ス。 - 【請求項３】 前記培地中の溶存酸素濃度が０.８〜１.
２（ｗ／ｖ）％であり、そして該培地中の酸化−還元ポ
テンシャルが８０〜１１０ｍＶである、請求項１に記載
の変異細胞を用いるキシリトールの最大産生のための発
酵プロセス。 - 【請求項４】 前記発酵のために用いられる変異細胞
が、凍結（−７０℃）Candida parapsilosis (KCCM-100
88)を４０〜６０ｍｌのＹＭ培地（１８〜２２ｇ／Ｌの
グルコース、４〜５ｇ／Ｌのペプトン、２.５〜３．５
ｇ／Ｌの酵母エキス、２.５〜３.５ｇ／Ｌの麦芽エキ
ス）中、２８〜３２℃で１２〜１８時間、培養すること
によって調製される、請求項１に記載の変異細胞を用い
るキシリトールの最大産生のための発酵プロセス。 - 【請求項５】 Candida parapsilosisの新規の変異細胞
(KCCM-10088)。 - 【請求項６】 請求項４に記載のCandida parapsilosis
(KCCM-10088)の単離方法であって、以下の工程を包含す
る、単離方法： ｉ）０.１％のニトロソメチルグアニジン（ＮＴＧ）を
含む酵母−麦芽エキス（ＹＭ）培地に野生型のCandida
parapsilosis (ATCC-21019)をスプレッドし、そして培
養する工程； ｉｉ）分離方法を３回を超えて繰り返すことによって、
生じたコロニーを分離する工程； ｉｉｉ）得られたコロニーを再度ＹＭ培地に２５０〜２
７０ｎｍのＵＶ照射下でスプレッドし、そして培養する
工程；および ｉｖ）変異細胞として増殖するコロニーを単離する工
程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7802297A JPH10276791A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 変異細胞を用いてキシリトールを調製する発酵プロセス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7802297A JPH10276791A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 変異細胞を用いてキシリトールを調製する発酵プロセス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10276791A true JPH10276791A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=13650189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7802297A Pending JPH10276791A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 変異細胞を用いてキシリトールを調製する発酵プロセス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10276791A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009520504A (ja) * | 2007-02-09 | 2009-05-28 | シージェイ チェイルジェダン コープ． | 熱帯果物バイオマス副産物から製造されたキシロースとアラビノースとを含む加水分解糖化液を用いたキシリトールの製造方法 |
| WO2012067106A1 (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-24 | アサヒグループホールディングス株式会社 | 酵母エキスの製造方法 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP7802297A patent/JPH10276791A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009520504A (ja) * | 2007-02-09 | 2009-05-28 | シージェイ チェイルジェダン コープ． | 熱帯果物バイオマス副産物から製造されたキシロースとアラビノースとを含む加水分解糖化液を用いたキシリトールの製造方法 |
| JP4792509B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2011-10-12 | シージェイ チェイルジェダン コープ． | 熱帯果物バイオマス副産物から製造されたキシロースとアラビノースとを含む加水分解糖化液を用いたキシリトールの製造方法 |
| WO2012067106A1 (ja) * | 2010-11-15 | 2012-05-24 | アサヒグループホールディングス株式会社 | 酵母エキスの製造方法 |
| JPWO2012067106A1 (ja) * | 2010-11-15 | 2014-05-12 | アサヒグループホールディングス株式会社 | 酵母エキスの製造方法 |
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