JPS6015309B2 - クロム酵母の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はクロム補給の必要が指摘された場合に同化性ク
ロムの食物への補足的給源として有用な“細胞内クロム
の実質量を含有する酵母”の製法に関する。

０甫乳類の食餌中クロムの役割は完全に判っていないけ
れど周辺組織による血液からのグルコース摂取能の減少
を伴う食餌性クロム欠乏に関する実質的徴症が集積しつ
つある。

該症状は症候的に糖尿病と類似するがィンスリン正常量
の存在により区別される。又ィンスリン正常な生物学的
活性は充分量のクロムに依存するという証拠がある。ク
ロムは排他により毎日失われるので食餌中の同化性クロ
ム欠乏はグルコース不耐性を誘発する。即ち或研究例え
ばメルッの報文〔Ｍｅ九ｚ，Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｊｃａ
ＩＲｅｖｉｅｗ，Ｖｏｌ．４卵ｏ．２（１９６９）ｐｐ
・１８９一１９２〕はクロム低含量食餌をラツトに数週
間にわたり投与すると静脈内グルコース耐性に対し進行
性障害を与えることを示した。

観察された該グルコース耐性障害はグルコース耐性因子
〔ＧｉｍｏｓｅＴｏｌｅｒａｎｃｅＦａｃｔｏｒ（ＧＴ
Ｆ）〕と称される未知物質を提供する少割合の醸造用酵
母を基礎飼料に補給することによって除かれる。

研究をすすめた結果“さきに観察された改良されたＧＴ
Ｆ活性”は該添加された醸造用酵母中に存在する有機３
価クロム鍔化物に帰せられることが示唆された。追加実
験の結果醸造用酵母中のクロムの形態は同化されやすい
こと、けれども無機クロム塩添加食餌を補給しても比較
され得る有効性を達成しないことが示された。更に詳細
には食餌に添加された無機クロム塩又は或種の飼料例え
ば市販動物飼料に天然に存在するクロムでさえもグルコ
ース耐忍作用の障害の防止に無効であって該市販動物飼
料中のクロムは利用不能形である。最近ァンダソン等〔
価ｄｅｒｓｏｎ，ｅｔａｌ，ｔｈｅＪｏ川雌ｌ ｏｆ
Ａ餌ｉｃ山ｕ鼠Ｉ Ｆｏｏｄ、Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｗ
ｏｌ．２８も，５（１９７８）ｐｐ．１２１９一２１〕
により同様な確認的研究が報告された。

それによると存在するクロムの化学的形態に依存してク
ロム同化作用は他のコン跡元素とは異ることが観察され
た。詳言すると醸造用酵母又は或種の他の天然産物から
単離される天然有機クロム錆体は陽からの吸収率、組織
内分布及びその他の諸効果の点で単純な無機クロム化合
物と異ることが認識された。クロム欠乏が起っていると
きには充分なクロム量の存在状態を回復させるために無
機クロム化合物では補給食餌中に高量を必要とするのに
対し、該栄養欠乏に対抗するために要する有機結合クロ
ムは遥かに低量である。従って食餌中総クロム量は動物
のクロム栄養状態の指標として無意味であると結論され
た。醸造用酵母（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｗａｍｍ
）が少量の有機結合クロムを利用可能で含有しているこ
とは公知であるが但しその濃度は通常はかなり低い）（
酵母固体群１夕当り２〜４ムの。

更に醸造用酵母中のクロム濃度が低くて変化するもので
あることにかんがみ醸造用酵母の食餌中高量使用は必ず
しも実行必要ではない。他の形の市販酵母例えばパン酵
母則ちサッカロミセス セレビジェ（Ｓａｃｃｈａｒｏ
ｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）及びトル ラ（Ｔ
ｏｒ山ａ）は本質的にクロム不含であることで特徴づけ
られる。醸造用酵母に見出される有機結合形クロムはク
ロム欠乏とグルコース耐性障害とを癒やすため食餌性ク
ロム給源として同化性であって有効であることは周知で
あるので食餌性補給クロムとして少量で利用され得る濃
厚使用形での補給用クロムの提供が望まれている。

無機クロム塩の添加で富化された培地の中での酵母例え
ばパン酵母の育成の最初の計画は所望の有機結合細胞内
クロムの増加を達成しなかった。

のみならず培地内クロム塩濃度増加は有機結合クロムの
細胞内での量的増加を起させないことが観察された。従
って本発明の一目的は増大された細胞内クロム含量を有
するクロム酵母製造法の提供にある。

他の目的は有機結合クロムを同化性の形で商量に含む酵
母の製造方法の提供にある。その他の目的はクロム欠乏
状態に対し食餌的補足料として有用な細胞内クロム高含
量の可食性酵母含有食品製造方法の提供にある。

尚その他の目的はクロム欠乏にもとづくグルコース不耐
性を癒やすために食餌性補足料として有用な高濃度同化
性クロム含有食品の提供にある。

結局の目的は本質的に均一に分散された細胞内クロム含
有酵母性食品の提供にある。前述の諸日的は細胞内有機
結合化性クロム高度含有のクロム酵母製品の製造方法に
より達成されるが該方法は、予定された不阻害量の無毒
性水溶性クロム塩を、予備的不生育処理相中において、
ｐＨ４以上の制御された酸性ｐＨ条件下で、水性サスペ
ンション中の酵母の正活細胞に対して接触させ、それに
よって実質的かなり程度のクロムを該酵母中の最終的予
定量よりも高量において該酵母細胞に吸収させ、その後
に該酵母細胞の生育相をみちび〈と同時に該酵母細胞の
細胞内クロム含量を最終的に予定されたクロム含量にま
で減少させるために栄養素類を添加し、そして回収し、
濃厚化し、洗浄して酵母から細胞外トルク塩を除去し；
殺菌処理し、該酵母細胞群を乾燥して乾燥酵母粒状製品
を製造することから成る。

更に詳細には本発明は本発明の他の広い範囲において下
記の諸工程即ち‘ａ｝ 生活酵母細胞群の水性サスペン
ションのＰＨを約４〜７に調整し；｛ｂ｝ 談酵母細胞
固体群にもとづき酵母生育阻止反応が認められる濃度以
下のクロムイオン濃度において水溶性無毒性クロム塩を
用いて該生きている酵母細胞群の水性サスペンションを
処理し；【ｃ｝ 該酵母細胞群によるクロムの実質的細
胞内吸収が充分に行われる本質的に不生育性の予備処理
期間中だけ該サスペンションを保持し；【ｄｌ クロム
処理酵母含有水性培地に対して酵母生育用栄養素を添加
して該酵母生育を促し、それによって該酵母の細胞内ク
ロム含量を予定の程度にまで希釈し；【ｅ’生育用水性
培地から該酵母細胞群を回収して濃厚にし；‘ｆ’回収
酵母細胞群を洗浄して細胞外クロム塩を除去し；そして
唆）細胞群クロムイオンの実質量を含む該洗浄酵母細胞
群を滅菌処理し、乾燥することから成るクロム酵母製造
方法を包含する。

本発明他の広い態様において本発明は又 生活酵母細胞群の水性サスペンションのｐＨを約４〜約
７に調整し；該酵母細胞固体群にもとづき約２００〜８
００山夕のクロムイオン濃度において水落性無毒性クロ
ム塩を用いて該生きている酵母細胞群の水性サスペンシ
ョンを処理し；該酵母細胞群が実質量のクロムイオンを
細胞内に吸収するまで少くとも約５〜３び分間の期間だ
け本質的に不生育性の条件下で培地中の該ｐＨレベルに
おいてクロムイオンに該酵母細胞群を接触させるように
保持し：水性培地から該酵母細胞群を回収して濃厚にし
；回収酵母細胞群を洗浄して細胞外クロム塩を除去し；
そして細胞内クロムイオンの実質量を含む該洗浄酵母細
胞群を滅菌処理し、乾燥することから成る細胞内クロム
高含量のクロム酵母製品の製造方法に関連する。

本発明方法で使用される酵母は食品級即ち可食性の酵母
であることが好ましく、サッカロミセスセレビジェが最
も好ましい。

他の使用可能酵母はトラル及び醸造用酵母例えばサツカ
ロミセスカルルスペルゲンシス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙ
ｃｅｓｃａｒｌｓｂｅｒｇｅ船ｉｓ）即ち好ましい名称
としてはＳ．ウバルム（Ｓ．ｕｖａｒｕｍ）を包含する
。種酵母の処理用のクロム塩は水溶性、無毒性クロム塩
であってそのうち塩化クロム六水和物（Ｃに夕３・細２
０）が好適であるけれども他のクロム塩例えば臭化物、
酢酸塩、硝酸塩又は類似物も又使用される。

クロム塩使用量は吸収に際し又は予備処理相において酵
母固体群１夕当り約２００〜８０００仏夕、好ましくは
約５００〜約６０００メタ、そして最も好ましくは約１
０００〜４０００Ａ夕のクロムイオン濃度を提供するの
に充分な量であるべきである。予備処理又は吸収工程又
は吸収期における酵母によるク。

ム吸収は時間、クロムイオン、酵母細胞濃度及びｐＨの
諸因子による決定的な影響される。予備処理則ち吸収期
は本質的に不生育期であって、該期における酵母細胞群
は熔解クロム塩存在下に水性サスペンションの状態にあ
る。予備処理又は吸収期間は少くとも約５分間又は好ま
しくは約５〜３０分間である。予備処理期間３０分間以
上は酵母細胞群による細胞クロム吸収量を実質上何ら増
加されない。従って予備処理期間の延長は不経済である
。酵母の生育相良０ち発酵の際に種酵母に対し可溶性ク
ロム塩を添加しても酵母細胞群による有意なクロム吸収
は達成されないことが決定的である。

予備処理艮０ち吸収の際の培地のｐＨは本質的に酸性城
、特に約４〜約７、又は好ましくは４〜６にある。それ
より低いｐＨ（例えば４〜４．５）において吸収量は、
たとえ約３０分間の予備処理期間の後にも、比較的に低
い。一般に最も好ましいｐＨ城は約５〜約６である。約
４．０以下のｐＨにおいて非常に僅かな吸収がある。

ｐＨ約４〜４．５〜約６に増大すると或る与えられた量
の酵母によるクロロィオン吸収フラクションは増加する
。種酵母中の細胞内クロム濃度が約１０００夕／夕を越
えるとその後の生育は厳しく制限される。従って種酵母
中クロム吸収量が約１０００夕／タ以下となるように予
備処理のｐＨ、クロム塩濃度及び酵母濃度を調整せねば
ならない。種酵母細胞群がクロム処理に付されて酵母に
よるクロムイオン吸収が本質的に最高に達するか又は平
衡したときに該酵母に栄養素を添加することにより生育
相が開始される。種酵母による細胞内クロム吸収が最終
酵母製品中に最終的に所望されるレベルよりも高いレベ
ルに達することが切実に要望される。次に酵母は生育し
て吸収クロム量を減ずるので所望のレベルに達するので
ある。このことからクロムは所望の有機結合性の同化可
能な形態にあることが確実であると信ぜられる。生育相
はｐＨ４．８〜５．与好ましくは約５において通常は逐
行される。温度は約２５〜３０午０が好ましく、約２９
〜３０℃も好適である。栄養素は炭水化物源又は炭素源
例えば糖蜜を包含する。

その他の栄養塩の例は塩化カリウム（ＫＣ夕）、硫酸マ
グネシウム（ＭｇＳ０４・７日２０）及びチッ素源並び
にリン酸源例えばリン二水素ンモニウム〔（ＮＨ４）日
２Ｐ０４〕、アンモニア及びリン酸である。吸収処理終
了後の生育期の際のｐＨを約５に調整する。

酵母細胞内クロム含量が予定のレベルに達するまで充分
な時間をかけて酵母生育を継続させる。通常の場合に酵
母細胞増加は少くとも２倍（１００％増加）乃至約７倍
増加であるが好適には４倍増加である。該増加の達成の
ための発酵劇ち酵母生育は通常少くとも約４〜約１７時
間の期間をかけて行われる。生育相において酵母細胞群
が増加して所望の予定量の細胞内クロムレベル（例えば
好適例として酵母細胞群１夕当り４０〜２００ｒ夕）を
有する酵母細胞群を産生した後に発酵槽から酵母を回収
し遠心分離又は他の均等手段により濃厚化し、水洗して
細胞外無機クロム塩並びにその他の溶解物質を除去する
。

細胞内クロムの実質量を有する洗浄済み酵母細胞群の生
成クリーム状酵母を次に滅菌処理しドラム乾燥機で乾燥
して酵母を殺滅する。

生成酵母粉末はこれを包装（又は錠剤化）し有機結合同
化性クロムから成る食餌足物として使用し得る食用酵母
として消費者への販売に供する。予備処理の３０分間の
期間内の種酵母によるクロムイオン吸収に対するｐＨの
影響を測定するために一連の実験を行ったがこれらは下
記の諸例中に含まれる。例１ 本例において種々のｐＨ値における１９０の２／その濃
度の塩化第二クロム（Ｃにそ３・餌２０）を用いて固体
群含量１％の種酵母の水性サスペンションを処理した。

その結果を第１表に示す。吸収率は予備処理工程での初
期の酵母濃度に比する酵母中の細胞内吸収クロム量分析
値を示す。第１表 酵母によるＣｒ＋３ 吸収量に対するｐＨの影姿馨上記
の結果から種酵母によるクロム吸収促進に際し低値のｐ
Ｈは不満足であることが明かである。

最良の成積はｐＨ５及びそれ以上で得られている。例２ 本例は酵母細胞群の細胞内最終クロム含量に対する初期
クロムイオン濃度の影響を示すために行われた第二予備
処理実験を示す。

実験条件は例１におけると同じであるが但し予備処理で
の使用クロム量を第ロ表に示すように変化させると共に
予備処理ｐＨを５．２５とした。結果を第ロ表に示す；
第□表上記結果は予備処理期間中の種酵母によるクロム
吸収がクロム濃度に比例することを示すものであるけれ
ども該利益はクロム濃度が更に増すと減少するのである
。

以下の諸例は本発明方法の実験的逐行を例示するが予備
処理期の後に生育相が釆る。

例３ 本例は予備処理期間中のｐＨを変化させた場合の本発明
方法逐行を例示する。

使用諸条件は下記の定式書に記載された通りであり、そ
の結果を第ｍ表に示す。定式書： 袴 蜜：ブリクス度８５ｏのもの７５８夕を１６１／幼
時間かかって増量的に添加する種酵母 ：パン酵母（サ
ッカロミセス セレビジェ）を指示量で使用する初期容
積：３４００の‘ 終期容積：約５０００の【 塩 類：ＫＣＺ及びＭが０４・７４０を夫々１．７夕
；（Ｎ比）日２Ｐ０４を１６．８汐 ＣｒＣそ３・細２０：添加３び分間前の種酵母含有初期
容積に対しし０．５タ添加 予備処理のときのｐＨ：５．２又は４．０生育相のｐＨ
：５．２５ 温 度：２９±１℃ 生育時間：１拍時間 洗浄回数：４ 最終酵母製品の代表的分析値： 水 分 ３〜６％ タンパク質（Ｎ％×６．２５） ４０〜５８％リン
酸塩（Ｐ２Ｑとして） １．７〜３．５％クロム
４０〜２００メタ／タ酵母固体群第ｍ表実験Ａ及び
Ｃは実験結果の再現可能性を証明するものである。

発酵による生育はすべての場合において約６倍増加であ
った。予備処理時のｐＨ値は最終酵母製品中クロム舎量
の決定因子であることが明かに観取され得る（実験Ｂと
実験Ａ及びＣとの比較から）。追加の諸実験により、栄
養素添加開始直前の種＊酵母へのクロム塩添加は最終酵
母製品中クロム舎量を著しく低下させる結果を与えるこ
とが示された。

例４ 本例は第Ｗ表に示される通り種酵母濃度を変化させて行
われた本発明方法を例示する。

その他の諸条件は例３におけると同様であった。第Ｗ表 上記の結果は酵母固体１夕当りクロム約１０００山タ以
上を種酵母に吸収させると生育酵母を減少させることを
示す。

以上の諸実験は種酵母による細胞内クロス吸収量が酵母
固体群１夕当り１０００タ以下という実験的正常範囲に
あるならば代表的発酵条件下での酵母の正常生育を阻害
しない（即ち１拍時間中に約７倍の酵母固体群増加があ
る）ことを例証する。

けれども種酵母によるクロムイオン吸収増加（酵母細胞
群１夕当り約１０００仏夕のレベル又はそれ以上のレベ
ル）においては期待可能な正常生育から実質的に偏俺す
ることが観察され、それ以上に高いクロムイオンレベル
においては酵母生育は本質的に完全に阻害されることも
あるのである。例５ 本例は酵母生育に対する発酵時間の長さの効果とその結
果得られる生成酵母製品のクロム含量に関する実験成績
とを示すものである。

使用の定式書は下記の通りである：定式書： 予備処理：初期容積・・・３６０ガロン（１３６３そ）
種酵母固体群・・・３４．２ポンド（１５．５ｋ９） ＣｎＣ〆３ ・句日２〇・・・２７０タ ｐＨ５．２５での蝿梓時間・・・３び分 発 酵：添加塩類…ＫＣそ及びＭｇＳＱ・， ７４０
各１．４ポンド（０．６ｋｇ） 糠 蜜…ブリクス度８５ｏのもの ６２０ポンド（２８１ｋ９）を１幼時 間かかって増量的に添加す る リン酸 …７．２ポンド（３．３ｋ９）を初めの３時間
以内に増量的に添加する 水酸化アンモニウム…５３．６ポンド （２４．３ｋ９）を初めの９．期時間 以内に増量的に加える 硫 酸・・・ｐＨ調整に必要なだけ使 用する 結果を第Ｖ表に示す： 第Ｖ表 （注）＊測定せず 上記の結果は酵母中の細内クロムイオンが酵母生育によ
って希釈されること、及び発酵中又は生育期において酵
母が培地から吸収するクロムがたとえあったとしても僅
かであることを示している。

例６ 本例は大規模操業における本発明方法を例示する。

・大きなスケールで本法を実施した。

その結果を第の表に示すがこれは例５で得られた成績と
比較され得る。定式書： 予備処理：初期容積…２９０００ガロン（１０９７７４
夕）種酵母固体群・・・３０００ポンド （１３６１ｋ９） Ｃ℃夕３・餌２０・・・４６ポンド（２１ｋ９）ｐＨ５
．２５での滑梓時間・・・３０分発 酵：添加塩類・
・・ＫＣ〆及びＭｇＳ０４・７４０各１００ポンド（４
５ｋ９）糠 蜜…ブリクス度８５０のもの ４４６００ポンド（２０２３ｋ９）を １幼時間かかつて増量的に添 加する リン酸 …６６０ポンド（２９９ｋ９）を初めの３時間
以内に加える水酸化アンモニウム…４５００ポンド （２０４１ｋ９）を糠蜜と平行的 に加える 硫 酸・・・ｐＨ調整に必要なだけ加 える 第の表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ） 可食性で食品級の生きている酵母細胞群の水
   性サスペンシヨンのｐＨを約４〜約７に調整し；（ｂ）
   該酵母細胞固体群にもとづき酵母生育阻止反応が認め
   られる濃度以下のクロムイオン濃度において水溶性無毒
   性クロム塩を用いて該生きている酵母細胞群の水性サス
   ペンシヨンを処理し；（ｃ） 該酵母細胞群によるクロ
   ムの実質的細胞内吸収が充分に行われる本質的に不生育
   性の予備処理期間中だけ該サスペンシヨンを保持し；（
   ｄ） クロム処理酵母含有水性培地に対し酵母生育用栄
   養素を添加して該酵母生育を促し、それによつて該酵母
   の細胞内クロム含量を予定の程度にまで希釈し；（ｅ）
   生育用水性培地から該酵母細胞群を回収して濃厚にし
   ；（ｆ） 回収酵母細胞群を洗浄して細胞外クロム塩を
   除去し；そして（ｇ） 細胞内クロムイオンの実質量を
   含む該洗浄酵母細胞群を滅菌処理し、乾燥することを特
   徴とするクロム酵母製品の製造方法。 ２ 予備処理期間が少なくとも約５分間であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 予備処理期間が少くとも約５〜約３０分間であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ４ 不生育予備処理期間中の培地ｐＨを約５〜６に保持
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ５ 予備処理期間中の培地中クロムイオン濃度が酵母細
   胞固体群にもとずき約５００〜６０００μｇ／ｇである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ クロム処理酵母含有培地のＰＨが生育期間中に約４
   ．５〜５．５に調整されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。７ 生育期間が酵母細胞数を
   少くとも２培にするのに充分であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ８ 回収酵母細胞群の細胞内クロムイオン含量が少くと
   も４０ｐｐｍであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。 ９ 生育期間が約４〜約１７時間維持されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １０ 酵母がサツカロミセスセレビジエであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。 １１ 酵母が醸造用酵母であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。 １２ 下記の諸工程即ち （ａ） 可食性で食品級の生きている酵母細胞群の水性
   サスペンシヨンのｐＨを約４〜約７に調整し；（ｂ）
   該酵母細胞固体群にもとづき約２００〜８００μｇのク
   ロムイオン濃度において水溶性無毒性クロム塩を用いて
   該生きている酵母細胞群の水性サスペンシヨンを処理し
   ；（ｃ） 該酵母細胞群が実質量のクロムイオンを細胞
   内に吸収するまで少くとも約５〜３０分間の期間だけ本
   質的に不生育性の条件下で培地中の該ｐＨレベルにおい
   てクロムイオンに該酵母細胞群を接触させるように保持
   し；（ｄ） 水性培地から該酵母細胞群を回収して濃厚
   にし；（ｅ） 回収酵母細胞群を洗浄して細胞外クロム
   塩を除去し；そして（ｆ） 細胞内クロムイオンの実質
   量を含む該洗浄酵母細胞群を滅菌処理し、乾燥すること
   と特徴とする細胞内クロム高度含有クロム酵母製品の製
   造方法。 １３ クロムイオン濃度が酵母細胞固体群１ｇ当り１０
   ００〜４０００μｇであることを特徴とする特許請求の
   範囲第１２項に記載の方法。 （１４） ｐＨが約５〜約６であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１２項に記載の方法。