專利名稱：富核糖核酸啤酒酵母菌體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及富核糖核酸啤酒酵母菌體及其制造方法。
背景技術(shù)：
核糖核酸(RNA)被用作醫(yī)藥品或5’-肌苷酸(IMP)、5’-鳥苷酸(GMP)等調(diào)味品的原料。通常在制造核糖核酸時(shí)，利用以廢糖蜜和液糖等為主碳源培養(yǎng)的酵母菌體。特別是根據(jù)目的而利用酵母產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis)和釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)等酵母。已對(duì)作為將酵母的核糖核酸含量提高的方法，即對(duì)以添加抗生素的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)和主碳源進(jìn)行了探討，還嘗試將變異株分離等方法。例如，美國(guó)專利第3909352號(hào)公開了使產(chǎn)朊假絲類酵母突變，分離具有KCl敏感性的菌株，制造固形物中(干燥菌體)含12％以上核糖核酸的酵母菌體。另外，日本特許公開公報(bào)平11-196859號(hào)公開了從產(chǎn)朊假絲酵母中分離低溫敏感性變異株，得到固形物中含20％以上核糖核酸的酵母菌體。
用于啤酒釀造的啤酒酵母(brewer’s yeast)在制造啤酒后，經(jīng)洗凈，其加熱干燥菌體被用于健康食品和酵母膏的制造已得到廣泛的安全性認(rèn)可。但啤酒釀造后所回收的酵母菌體中，因固形物中只含有4-6％左右的核糖核酸，所以商業(yè)上作為提取核糖核酸的原料，其核糖核酸是不夠的。由此，一直以來，與包括面包酵母的釀酒類酵母相比，人們以產(chǎn)朊假絲類酵母為中心對(duì)提高其核糖核酸含量進(jìn)行了探討。但不能說上述產(chǎn)朊假絲類酵母菌體一定對(duì)人畜健康無害，所以產(chǎn)品用作食品和飼料添加劑時(shí)須十分小心。由此，提出了用面包酵母這種釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae DSM5616)并限定流加培養(yǎng)條件以增加酵母菌體中核糖核酸的方法(日本特許公開公報(bào)平05-176757號(hào))。利用該方法，即使固形物超過30g/L時(shí)，也能得到核糖核酸含量在10％以上的菌體。但即使這樣，也只有通過對(duì)如上所述限定使用的菌株進(jìn)行培養(yǎng)，才能實(shí)現(xiàn)核糖核酸的高含量。
這樣至今為止，人們還不知道通常所用的啤酒酵母的核糖核酸含量達(dá)到相當(dāng)于菌體重量的10％以上的菌株，而使啤酒酵母菌體中核糖核酸含量增加到上述程度的方法還不能實(shí)施現(xiàn)。
本發(fā)明的目的是提供一種核糖核酸含量在相當(dāng)于菌體重量的10％以上的富核糖核酸啤酒酵母菌體，還提供一種不限定使用菌株而高效率的制造這樣的啤酒酵母菌體的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明者進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使無機(jī)鹽作用于啤酒酵母菌體并在特定條件下進(jìn)行活化處理，即可得到核糖核酸含量增加到10％以上的菌體，完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供一種含有相當(dāng)于菌體重量的10重量％以上的核糖核酸的富核糖核酸的啤酒酵母菌體的制造方法，其特征在于，利用含有活化啤酒酵母的成分的介質(zhì)，在添加的無機(jī)鹽的存在下，將啤酒酵母菌體浸漬在該介質(zhì)中，于規(guī)定溫度下攪拌并進(jìn)行需氧性活化處理。
另外，本發(fā)明提供一種經(jīng)上述制造方法，或其他制造方法制得的含有相當(dāng)于菌體重量的10重量％以上的核糖核酸的富核糖核酸的啤酒酵母菌體。
上述富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法的特征還在于，無機(jī)鹽為選自堿金屬、堿土金屬，或過渡金屬的金屬的無機(jī)鹽。該無機(jī)鹽特好為氯化鈉。
在上述富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法中，將無機(jī)鹽添加到浸漬液中的階段是在需氧性活化處理開始時(shí)進(jìn)行。更好是，將無機(jī)鹽添加到浸漬液中的階段是在需氧性活化處理開始經(jīng)規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行。
在上述任一種富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法中，規(guī)定溫度較好在10-30℃范圍內(nèi)。
利用本發(fā)明，可提供一種使上述核糖核酸含量增加的方法，它是使啤酒酵母菌體中核糖核酸含量增加的方法，其特征在于，利用含有活化啤酒酵母的成分的介質(zhì)，在添加的無機(jī)鹽的存在下，將啤酒酵母菌體浸漬在該介質(zhì)中，于規(guī)定溫度下攪拌并進(jìn)行需氧性活化處理，在上述啤酒酵母菌體內(nèi)生成相當(dāng)于菌體重量的10重量％以上的核糖核酸。


圖1是核糖核酸含量和啤酒酵母活化處理時(shí)間的關(guān)系曲線圖。
圖2是和圖1的活化處理?xiàng)l件不同的場(chǎng)合核糖核酸含量和啤酒活化處理時(shí)間的關(guān)系曲線圖。
圖3是在酵母活化處理工序中添加氯化鈉的時(shí)間影響核糖核酸含量的棒示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下，詳細(xì)說明本發(fā)明。
用于本發(fā)明的啤酒酵母菌體可以是通常用于啤酒釀造的酵母。
啤酒酵母菌體首先浸漬在含有活化啤酒酵母的成分的介質(zhì)中。
作為含有活化啤酒酵母的成分的介質(zhì)，可用用于該酵母培養(yǎng)的培養(yǎng)基，但應(yīng)對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分的構(gòu)成比例及添加量進(jìn)行控制而使酵母實(shí)質(zhì)上不增殖。這是因?yàn)榻湍妇w增殖時(shí)會(huì)消耗以前菌體內(nèi)所蓄積的核糖核酸，增殖的同時(shí)，菌體內(nèi)的核糖核酸會(huì)減少。由此，必須控制增殖的進(jìn)行以使菌體增殖時(shí)菌體內(nèi)核糖核酸含量至少不低于10重量％，利用預(yù)試驗(yàn)來確認(rèn)達(dá)到核糖核酸含量峰值的時(shí)間等。
所說的活化上述啤酒酵母的成分是指，這樣調(diào)節(jié)介質(zhì)中構(gòu)成比例及添加量的碳源、氮源以及其他的成分。作為適合的碳源，可用糖類(葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、低聚糖、廢糖蜜、蔗糖、麥芽糖)、類脂類。另外，作為適當(dāng)?shù)牡?，可用各種銨鹽(例如，硫酸銨)、尿素、酵母膏、氨基酸、肉膏等。作為其他酵母的必需成分，可適當(dāng)將礦物質(zhì)類、磷酸、或維生素類添加到上述介質(zhì)中。該礦物質(zhì)類包括鐵、鈷、鎂、鈣、鋅、銅等鹽類。
用上述介質(zhì)將啤酒酵母浸漬在該介質(zhì)中，就要調(diào)制浸漬液，但下面，要在添加到該浸漬液中的無機(jī)鹽的存在下，于規(guī)定溫度下攪拌，進(jìn)行酵母需氧性活化處理。這里所添加的無機(jī)鹽促進(jìn)啤酒酵母的活化(即，產(chǎn)生核糖核酸)。適當(dāng)?shù)臒o機(jī)鹽為選自堿金屬(例如，鈉、鉀等)、堿土金屬(例如，鎂)、或過渡金屬(例如錳)中的金屬的無機(jī)鹽。這些無機(jī)鹽中，特別好適合使用氯化鈉。無機(jī)鹽的添加量較好在0.5-2.0％的范圍內(nèi)。添加無機(jī)鹽到浸漬液中的階段可在活化處理開始時(shí)進(jìn)行。這是因?yàn)椋谏鲜鼋橘|(zhì)中預(yù)先添加無機(jī)鹽，使介質(zhì)中含有無機(jī)鹽的緣故。但更好的是，在浸漬液中添加無機(jī)鹽的階段在活化處理開始經(jīng)規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行。即，于規(guī)定溫度下將啤酒酵母的浸漬液攪拌并進(jìn)行需氧性活化處理，同時(shí)在經(jīng)過一定時(shí)間的時(shí)刻添加無機(jī)鹽到該酵母的浸漬液中。該規(guī)定時(shí)間可隨活化處理有關(guān)的各種參數(shù)變動(dòng)，但大概在2-20小時(shí)的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的需氧性活化處理工序包括在啤酒酵母的浸漬液通氣的條件下，以規(guī)定溫度進(jìn)行攪拌。適當(dāng)?shù)耐鈼l件若用通氣量表示的話，是在0.5-1VVM(VVM為每升反應(yīng)容積的每分鐘通氣升數(shù))范圍內(nèi)，但對(duì)此無特別限制。對(duì)于上述的規(guī)定溫度雖可選擇適合將所用的啤酒酵母的核糖核酸儲(chǔ)積于細(xì)胞內(nèi)的溫度，但通常在10-30℃的范圍內(nèi)。若該溫度不到10℃，或超過30℃時(shí)，活化處理工序中的啤酒酵母的活性降低，不理想。對(duì)于處理時(shí)間，雖可選擇足夠使所用啤酒酵母的核糖核酸儲(chǔ)積于細(xì)胞內(nèi)的時(shí)間，但可根據(jù)所用介質(zhì)以及其他處理?xiàng)l件的不同而變動(dòng)。在上述處理溫度下，通常在5-24小時(shí)范圍內(nèi)較為適當(dāng)。
在如上所述的需氧性活化處理工序中，使處理溫度、時(shí)間等最適化，且將介質(zhì)的構(gòu)成成分進(jìn)行調(diào)節(jié)的話，可實(shí)質(zhì)上進(jìn)行不使啤酒酵母進(jìn)行增殖的活化處理。這樣的話，在啤酒酵母菌體內(nèi)可生成相當(dāng)于菌體重量的10重量％以上的核糖核酸。但若如上所述繼續(xù)活化處理，酵母菌體增殖開始并進(jìn)行的話，核糖核酸將被消耗，其含量會(huì)降低。由此，較好是在核糖核酸被消耗前，即，在核糖核酸含量達(dá)到峰值的時(shí)刻，將酵母菌體從浸漬液中回收。
本發(fā)明者為明確酵母回收的時(shí)刻，作為一例，對(duì)各種活化處理?xiàng)l件下經(jīng)過處理的核糖核酸含量的變化進(jìn)行了測(cè)定，把根據(jù)規(guī)定的活化條件使核糖核酸含量達(dá)到峰值的時(shí)刻理解為活化處理開始后所需時(shí)間。上述的處理時(shí)間(5-24小時(shí))就是從該結(jié)果算出的數(shù)據(jù)。在活化處理開始后經(jīng)過該處理時(shí)間的時(shí)刻，將酵母菌體從浸漬液中回收。
啤酒酵母菌體的回收，可用公知的方法進(jìn)行實(shí)施。例如，適當(dāng)?shù)姆椒òx心分離、過濾、以及沉淀等常規(guī)方法。根據(jù)本發(fā)明，將公知的回收方法和上述酵母的需氧性活化處理工序相結(jié)合，可回收含有相當(dāng)于菌體重量的10重量％以上的核糖核酸的啤酒酵母菌體。
經(jīng)提取可將核糖核酸從所回收的啤酒酵母菌體中分離(化學(xué)方法)。作為其他方法，公知的還有用葡聚糖酶等的可溶性酶將酵母細(xì)胞分解的生化方法以及使用超聲波等破壞菌體的物理方法。考慮分離效率及核糖核酸的用途，可選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x方法。所得的核糖核酸可作為健康食品、調(diào)味料等的原料。
(實(shí)施例1)以下，利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明更詳細(xì)地進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于此。
在實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)，和通常的發(fā)酵手法相同，可用間歇式及連續(xù)式兩種方法。以下實(shí)施例中，用了間歇式。
實(shí)施例1用30L發(fā)酵槽，利用分批間歇式將回收的啤酒酵母(啤酒制造后所回收的酵母)提供給本發(fā)明處理。所使用的含營(yíng)養(yǎng)成分的介質(zhì)由例如下面的組成構(gòu)成。即，400g的硫酸銨、1620g液糖、30gKH2PO4、200gNaCl、50g酵母膏、16L水以及其他的滅泡劑等添加劑。
啤酒制造后所回收的酵母經(jīng)篩及換水洗凈，以3000rpm進(jìn)行離心分離。將所得酵母沉淀的4kg加入到含經(jīng)滅菌的上述介質(zhì)的30L發(fā)酵槽中，在通氣下，進(jìn)行酵母活化處理。處理?xiàng)l件為pH4.0，溫度15℃，通氣量1VVM，以200rpm進(jìn)行攪拌，繼續(xù)7小時(shí)的處理。此后，離心分離回收酵母菌體。換水洗凈該酵母菌體，再按照通常食用干燥酵母制造工序，加熱干燥。對(duì)所得的干燥酵母菌體(1kg)進(jìn)行核糖核酸含量的分析，是利用シユミツト·タンホイザ一·シユナイグ一(STS)法(J.Biol.Chem.164，747(1946))進(jìn)行的。結(jié)果是，每干燥相當(dāng)于菌體重量的為12％，超過原料酵母菌體核糖核酸含量的大約3倍。另外，在上述處理中，以適當(dāng)間隔從介質(zhì)中取樣，同樣求出核糖核酸含量，發(fā)現(xiàn)含量依次增加。該經(jīng)時(shí)變化如圖1所示。從如圖1所示數(shù)據(jù)可將酵母菌體的回收時(shí)間決定。即，發(fā)現(xiàn)活化處理?xiàng)l件和本實(shí)施例實(shí)質(zhì)上相同時(shí)，為得到含有相當(dāng)于菌體重量的10重量％以上的核糖核酸的酵母菌體，可在活化開始大約5小時(shí)后，從浸漬液中回收酵母菌體。若在活化開始大約6-7小時(shí)后回收的話，可得到核糖核酸含量最高(12重量％)的酵母菌體。而活化處理?xiàng)l件不同時(shí)，該條件下預(yù)先進(jìn)行預(yù)備活化試驗(yàn)，預(yù)先測(cè)定核糖核酸含量在10重量％以上或核糖核酸含量達(dá)到峰值的時(shí)間。
(實(shí)施例2)按照實(shí)施例1所述的方法，僅將酵母處理溫度從15℃變?yōu)?0℃，其余均以完全相同的條件進(jìn)行活化處理。這里的處理時(shí)間超過實(shí)施例1的7小時(shí)，達(dá)到24小時(shí)。處理開始后0，2，4，6，8，12，16，20，24小時(shí)，取樣，求出核糖核酸含量。如圖2所示，和實(shí)施例1的情況一樣，和處理時(shí)間成比例核糖核酸含量增加，但含量的峰值(超過10％，不到12％)是在12小時(shí)后出現(xiàn)，此后顯示減少的趨勢(shì)。由此，在處理溫度為10℃時(shí)，和實(shí)施例1所采用的15℃相比較，核糖核酸增量降低了。另外，峰值時(shí)的核糖核酸含量是處理開始時(shí)的大約3倍以上。該活化條件的回收時(shí)間若含量在10重量％以上大約在10-14小時(shí)。
(實(shí)施例3)準(zhǔn)備好各種和實(shí)施例1所使用的相同介質(zhì)，但這些介質(zhì)不含NaCl(氯化鈉)，處理開始經(jīng)規(guī)定時(shí)間后，添加200g的NaCl，按照實(shí)施例1上述的方法，分別對(duì)其進(jìn)行酵母活化處理(處理時(shí)間為7小時(shí))。將NaCl的添加時(shí)間設(shè)定為處理開始后2，4，6小時(shí)。將各批回收。求出干燥酵母菌體的核糖核酸含量，如圖3所示。在處理開始后4小時(shí)添加NaCl的那批核糖核酸含量最高，和開始時(shí)添加的情況(實(shí)施例1)相比，增加了大約40％。由此，可明確通過將NaCl的添加時(shí)間適當(dāng)設(shè)定，可將核糖核酸含量進(jìn)一步提高。
產(chǎn)業(yè)上應(yīng)用的可能性利用本發(fā)明，可從啤酒酵母(特別是啤酒制造后的回收酵母)制造核糖核酸含量高的酵母菌體。由此，工業(yè)上可提供這樣的富核糖核酸的酵母菌體。
另外，本發(fā)明的方法中，通過調(diào)節(jié)無機(jī)鹽的添加時(shí)間，就可進(jìn)一步提高啤酒酵母菌體的核糖核酸含量。
權(quán)利要求
1.富核糖核酸啤酒酵母菌體，其特征在于，含有相當(dāng)于菌體重量的10重量％以上的核糖核酸。
2.富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法，它是含有相當(dāng)于菌體重量的10重量％以上的核糖核酸的富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法，其特征在于，用含活化啤酒酵母的成分的介質(zhì)，在添加的無機(jī)鹽的存在下，將啤酒酵母菌體浸漬在該介質(zhì)中，于規(guī)定溫度下攪拌并進(jìn)行需氧性活化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法，其特征在于，無機(jī)鹽是選自堿金屬、堿土金屬或過渡金屬的金屬的無機(jī)鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法，其特征在于，無機(jī)鹽為氯化鈉。
5.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法，其特征在于，將無機(jī)鹽添加到浸漬液中的操作是在需氧性活化處理開始時(shí)進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法，其特征在于，將無機(jī)鹽添加到浸漬液中的操作是在需氧性活化處理開始經(jīng)規(guī)定時(shí)間后進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的富核糖核酸啤酒酵母菌體的制造方法，其特征在于，規(guī)定溫度在10-30℃的范圍內(nèi)。
全文摘要
利用含活化啤酒酵母的成分的介質(zhì)，在添加的無機(jī)鹽的存在下，將啤酒酵母菌體浸漬在該介質(zhì)中，在規(guī)定溫度下攪拌并進(jìn)行需氧性活化處理，可生成含有相當(dāng)于菌體重量的10重量％以上的核糖核酸的富核糖核酸啤酒酵母菌體。
文檔編號(hào)C12N1/18GK1498264SQ02806809
公開日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2002年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月19日
發(fā)明者山下晉司, 加戶久生, 增田泰樹, 樹, 生 申請(qǐng)人:札幌啤酒株式會(huì)社