发明内容
如上所述,在用以往的使用微生物的发酵法进行提取·精制、或者用酶合成法进行合成时,都需要很大的劳力和费用,很难以低成本制备可以口服的SAMe含有物。因此,本发明的目的在于,作为能以低成本制备该含有物的方法,确立一种能高收率且简便地制备含有高浓度的SAMe的干燥酵母的方法,同时提供将用该制备方法得到的干燥酵母成型而得到的口服用组合物。
本发明人为了达到上述目的,进行了深入的研究,结果发现:通过使用具有SAMe生产能力并且可以口服的酵母,在菌体内合成蓄积高浓度的SAMe后,用离心等的分离方法从培养液中分离酵母菌体,再进行通过添加无机酸以调节至特定的pH的处理、以及进行加热至特定温度的处理中的至少任意一种处理后,进行干燥,可以以低成本简便且高收率地制备作为目标产物的含有高浓度的SAMe的干燥酵母,从而完成本发明。
也就是说,本发明提供了以下1-9所示的含有高浓度的SAMe的干燥酵母的制备方法、以及将该干燥酵母成型而得到的口服用组合物。
1、一种含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法,该方法包括使用具有S-腺苷-L-甲硫氨酸生产能力的酵母来制备含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母,其特征在于,对从酵母的菌体培养液中分离的酵母菌体浓缩物进行(1)通过添加无机酸将pH调节至1-5的处理、以及(2)进行加热到40-85℃的处理中的至少任意一种处理后,进行干燥。
2、根据上述1所述的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法,其中,使用属于酵母菌属的酵母作为所述具有S-腺苷-L-甲硫氨酸生产能力的酵母。
3、根据上述2所述的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法,其中,所述属于酵母菌属的酵母为酿酒酵母。
4、根据上述1所述的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法,其中,在(1)添加无机酸的处理中使用的无机酸为硫酸。
5、根据上述1所述的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法,其中,在进行(1)添加无机酸的处理中,将pH调节至1-4。
6、根据上述1所述的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法,其中,在进行(2)加热的处理中,加热至40-80℃。
7、根据上述1所述的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法,其中,进行(1)添加无机酸的处理以及(2)加热处理这两种处理。
8、根据上述1所述的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法,其中,通过冷冻干燥法或喷雾干燥法进行所述干燥。
9、一种口服用组合物,其特征在于,该口服用组合物是将通过上述1-8中任意一项所述的方法制备的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母成型而得到的。
具体实施方式
本发明中使用的酵母的种类只要是具有SAMe生产能力且能口服的酵母即可。优选可举出例如属于酵母菌(saccharomvces)属的酵母。其中,更优选为酿酒酵母(saccharomvces cerevisiae)。
在培养上述酵母时,使用碳源、氮源、各种无机盐类、各种添加剂等。作为使用的碳源,只要是能使酵母同化(資化)的碳源就没有特别的限制,可举出例如:葡萄糖、蔗糖、淀粉、废糖蜜等的碳水化合物、乙醇或乙酸等的醇或有机酸。氮源也只要是能使酵母同化的氮源就没有特别的限制,可举出例如:含有氨、硝酸、尿素等的无机含氮化合物,或酵母提取物、麦芽提取物等的有机含氮化合物的物质。此外,作为无机盐类,可以使用磷酸盐、钾盐、钠盐、以及镁、铁、钙、锌、锰、钴、铜、钼等的金属盐。另外,也可以添加参与SAMe的骨架结构的甲硫氨酸、腺嘌呤、腺嘌呤核苷(adenosylribonucleoside)进行培养。
培养温度以及培养液的pH根据所使用酵母的种类而不同,但是,培养温度可以在20-35℃的范围内,培养液的pH可以在4-7的范围内。
为了提高菌体内的SAMe含量,优选进行有氧培养。因此,培养槽优选为可以通气并根据需要能进行搅拌的培养槽,例如,可以使用机械搅拌培养槽、空气提升式培养槽以及泡罩塔型培养槽等。
加入到培养槽中的碳源、氮源、各种无机盐类、各种添加剂等的培养成分的供给,可以一起或各自地连续或间歇地加入。例如,可以将蔗糖、乙醇等的基质以与其它的培养成分的混合物的方式供给到培养槽中,或者也可以与其它培养成分各自独立地供给到培养槽中。培养液的pH控制通过酸、碱溶液来调节。作为碱,优选使用以下的碱来进行pH控制:用作氮源的氨、尿素,或非氮类碱,例如,氢氧化钠、氢氧化钾等。作为酸可以使用无机酸,例如,磷酸、硫酸、硝酸,或有机酸。也可以使用作为无机盐类的磷酸盐、钾盐、钠盐、硝酸盐等来控制pH。
在这样的条件下进行培养,在目标量的SAMe在酵母菌体中蓄积的阶段,将培养液从培养槽中取出后,分离得到酵母菌体浓缩物。作为分离方法,菌体的分离和洗涤只要是有效的方法就没有特别的限定。作为优选的例子,可以举出逆流型的酵母分离器或使用分离膜的超滤装置。
然后,对分离后的酵母菌体浓缩物,至少进行添加硫酸等的无机酸的处理、以及加热的处理中的任意一种处理。通过进行添加无机酸的处理,可以增加SAMe的稳定性并且提高其收率。作为添加的无机酸,只要是能够口服的无机酸就没有特别的限制,可举出盐酸、硫酸、磷酸等,特别优选的例子为硫酸。无机酸的添加量有必要为使pH为1-5的量,特别优选为使pH为1-4的量。
另外,可以通过进行加热的处理来进行SAMe分解酶的失活或灭菌。所述加热的处理采用使得到的SAMe含量尽可能高的条件即可,虽然所述加热的处理的条件也与处理时间有关,但是处理温度有必要为40-85℃,优选为40-80℃,更优选为40-70℃,进一步优选为50-70℃。
加热时间,也随加热温度而变,所以不能一概而论,但是优选为30-600秒,更优选为30-60秒。通过进行30秒以上的加热处理,可以进行SAMe分解酶的失活或灭菌等。另外,由于可以促进无机酸根的渗透,因此可以减少无机酸的添加量。另一方面,通过使加热时间为600秒以下,可以避免由于SAMe的分解引起的含量下降。
另外,所述加热的处理也可以采用常压、加压中的任何一种方法来实施。通过进行加热的处理或进行添加无机酸的处理,可以得到SAMe含量相对更高的干燥酵母菌体。
另外,通过配合进行添加无机酸的处理以及加热的处理,与只进行添加无机酸的处理的情况相比,可以减少添加的无机酸的量,另外,与只进行加热的处理的情况相比,可以得到SAMe含量更高的干燥菌体,因此更优选配合进行添加无机酸的处理以及加热的处理。即,作为无机酸添加量和加热温度的组合,虽然也根据加热时间而不同,但是优选为使pH为1-5的无机酸添加量和40-85℃的温度条件的组合,更优选为使pH为1-4的无机酸添加量和40-80℃的温度条件的组合,进一步优选为使pH为1-4的无机酸添加量和40-70℃的温度条件的组合,更进一步优选为使pH为1-4的无机酸添加量和50-70℃的温度条件的组合。
将这样的进行添加无机酸的处理以及加热的处理中的至少任意一种处理后得到的酵母菌体浓缩物,通过例如用喷雾干燥机的喷雾干燥法或最终搁板温度为25℃的冷冻干燥等的干燥方法将水分蒸发,得到干燥酵母。
然后,将该干燥酵母粉碎成粉末状后,或者在粉末状的干燥酵母中根据需要加入其它的生理活性成分或赋形剂等的添加剂后,通过压片形成片剂状的口服用组合物,还可以在该片剂的表面进行包覆。另外,也可以将粉体进行造粒形成颗粒状,或将造粒后的颗粒进行填充而胶囊化。
实施例
下面通过实施例以及比较例对本发明作更详细的说明,但是,本发明并不限定于此。
实施例1
(a)酵母菌体的培养
根据上述公知的培养法(Shiozaki S.等人,J.Biotechnology,4,345-354(1986)(非专利文献8)),用丸菱バイオエンジニアリング社制的30L的罐培养槽进行酵母菌体的培养。在培养基中接种属于酵母菌属(saccharomyces)的酿酒酵母(saccharomvces cerevisiae)IFO2346,该培养基中含有以下培养成分:10质量%的作为碳源的蔗糖、1质量%的酵母提取物、1.8质量%的作为氮源的尿素、1质量%的L-甲硫氨酸、0.2质量%的L-甘氨酰甘氨酸(glycylglycine)、0.4质量%的KH2PO4,0.01质量%的MgSO4·7H2O,2μg/mL的生物素、0.2质量%的混合矿物(混合矿物组成如下:2.0质量%的CaCl2·2H2O、0.05质量%的MnSO4·5H2O、0.05质量%的FeSO4·7H2O、0.1质量%的ZnSO4·7H2O、0.001质量%的CuSO4·5H2O、0.001质量%的CoCl2·6H2O、0.001质量%的H3BO3、0.001质量%的Na2MoO4、0.001质量%的KI),在培养温度为27-29℃、搅拌速度为150rpm下,进行有氧通气的同时培养6天。另外,通过在培养过程中依次添加变得不足的乙醇、MgSO4·7H2O,可以提高SAMe含量。其结果,得到18L的菌体浓度为3.5质量%、SAMe含量为205mg/(g干燥酵母)的酵母菌体培养液。
(b)酵母菌体的集菌
用连续旋转型离心机(日立HIMAC CENTRIFUGE CR10B2)处理上述的18L酵母菌体培养液,得到3.49kg用干物换算的相当于18质量%的菌体浓度的液状的酵母菌体浓缩物。
(c)向酵母菌体浓缩物中添加无机酸
通过在上述的3.49kg的酵母浓缩物中添加224g的95质量%的硫酸,得到3.71kg的pH为1的酵母菌体浓缩物。
(d)干燥酵母的制备
用微粒子化装置——具有旋转雾化器(旋转圆盘)的喷雾干燥机(NIPRO社制),在干燥室的入口温度为195-205℃、出口温度为80-90℃、通液速度为38克/分钟的条件下,对上述的3.71kg的pH为1的酵母菌体浓缩物进行喷雾干燥,得到570g的粉末干燥酵母。所得的粉末干燥酵母中的SAMe含量为174mg/(g干燥酵母)。
另外,粉末干燥酵母中的SAMe含量通过使用高氯酸的公知的方法(例如,Shiozaki S.等人,Agric.Biol.Chem.,48,2293-2300(1984)),从含SAMe的干燥酵母中提取SAMe,再用液相色谱法进行定量。另外,液相色谱法使用以下的分析条件。
色谱柱:ナカライ(nacalai tesque)COSMOSIL 4.6Φ×100mm
洗提液:0.2M的KH2PO4水溶液/甲醇=95/5(体积比)
流速:0.7mL/min,检测器:UV(260nm),SAMe保留时间:约150秒。
实施例2-4
除了通过在酵母菌体浓缩物中添加硫酸,使pH为2、3或4以外,与实施例1相同地进行处理,研究添加硫酸后的pH和喷雾干燥后的SAMe含量的关系。结果如表1所示。
比较例1
除未进行向酵母菌体浓缩物中添加硫酸以外,与实施例1相同地进行处理,得到581g的喷雾干燥后的粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量为136mg/(g干燥酵母)。结果如表1所示。
表1为只进行添加无机酸的处理的情况下,向酵母菌体浓缩物中添加无机酸后的pH和通过喷雾干燥法得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量的关系(无加热的处理)。
【表1】
例子 | 95%的硫酸的添加量(g) | 添加硫酸后的pH | 粉末干燥酵母中的SAMe含量(mg/(g干燥酵母)) |
实施例1 | 224 | 1 | 174 |
实施例2 | 118 | 2 | 171 |
实施例3 | 57.5 | 3 | 153 |
实施例4 | 23.6 | 4 | 144 |
比较例1 | 0 | 5.2 | 136 |
实施例5
与实施例1同样地进行从(a)到(c)的操作,通过添加硫酸得到3.71kg的pH为1的酵母菌体浓缩物。将酵母菌体不经过加热,直接注入冷冻干燥器(日本真空技术株式会社制)的用于冷冻干燥的不锈钢制托盘中,在-50℃下冷冻后,在最终搁板温度为25℃的条件下冷冻干燥36小时。再将所得的冷冻干燥酵母粉碎,得到612g的粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量为170mg/(g干燥酵母)。结果如表2所示。
实施例6-8
除了通过在酵母菌体浓缩物中添加硫酸,使pH为2、3或4以外,与实施例5相同地进行处理,研究添加硫酸后的pH和冷冻干燥后的SAMe含量的关系。结果如表2所示。
比较例2
除未进行向酵母菌体浓缩物中添加硫酸以外,与实施例5相同地进行处理,得到609g的冷冻干燥并粉碎后的粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量为136mg/(g干燥酵母)。结果如表2所示。
表2为只进行添加无机酸的处理的情况下,向酵母菌体浓缩物中添加无机酸后的pH和通过冷冻干燥得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量的关系(无加热的处理)。
【表2】
例子 | 95%的硫酸的添加量(g) | 添加硫酸后的pH | 粉末干燥酵母中的SAMe含量(mg/(g干燥酵母)) |
实施例5 | 224 | 1 | 170 |
实施例6 | 118 | 2 | 168 |
实施例7 | 57.5 | 3 | 154 |
实施例8 | 23.6 | 4 | 143 |
比较例2 | 0 | 5.2 | 136 |
实施例9-11
除将添加到酵母菌体浓缩物中的硫酸变为盐酸、硝酸或磷酸(添加后的酵母菌体浓缩物的pH为1)以外,与实施例5相同地进行处理,研究无机酸添加量和冷冻干燥后的SAMe含量的关系。结果如表3所示。
表3为只进行添加无机酸的处理的情况下,向酵母菌体浓缩物中添加无机酸后的pH和通过冷冻干燥得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量的关系(无加热的处理)。
【表3】
例子 | 添加的无机酸 | 无机酸的添加量(g) | 添加无机酸后的pH | 粉末干燥酵母中的SAMe含量(mg/(g干燥酵母)) |
实施例9 | 35%的盐酸 | 295 | 1 | 160 |
实施例10 | 61%的硝酸 | 307 | 1 | 155 |
实施例11 | 85%的磷酸 | 927 | 1 | 156 |
比较例2 | 无 | 0 | 5.2 | 136 |
实施例12-23以及比较例3-5
与实施例1同样地进行从(a)到(b)的操作,用玻璃制烧杯、磁力搅拌机以及加热水浴槽,在加热温度为40℃、50℃、60℃、70℃或90℃,加热处理时间为60秒、300秒或600秒的条件下,对该酵母菌体浓缩物进行加热处理后,在水槽中冷却至25℃。将其注入冷冻干燥器(日本真空技术株式会社制)的用于冷冻干燥的不锈钢制托盘中,在-50℃下冷冻后,在最终搁板温度为25℃的条件下冷冻干燥36小时。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量如表4所示。
表4为在只进行加热的处理的酵母菌体浓缩物中的、加热温度和通过冷冻干燥得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量的关系(未添加硫酸)。
【表4】
实施例24-32
与实施例1相同地进行从(a)到(c)的操作,用玻璃制烧杯、磁力搅拌机以及加热水浴槽,在加热温度为60℃,加热处理时间为60秒、300秒或600秒的条件下,对通过添加硫酸调节pH为1、2或3后的酵母菌体浓缩物进行加热的处理后,在水槽中冷却至25℃。将其注入冷冻干燥器(日本真空技术株式会社制)的用于冷冻干燥的不锈钢制托盘中,在-50℃下冷冻后,在最终搁板温度为25℃的条件下冷冻干燥36小时。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量如表5所示。
表5为在进行添加无机酸的处理和加热处理这两种处理的酵母菌体浓缩物中的、加热温度和通过冷冻干燥得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量的关系(加热前的酵母菌体浓缩物的pH为1、2、3)。
【表5】
例子 | 加热前的酵母菌体浓缩物的pH | 加热温度(℃) | 加热时间(秒) | 粉末干燥酵母中的SAMe含量(mg/(g干燥酵母)) |
实施例5 | 1 | 未加热 | —— | 170 |
实施例24 | 1 | 60 | 60 | 172 |
实施例25 | 1 | 60 | 300 | 171 |
实施例26 | 1 | 60 | 600 | 166 |
实施例6 | 2 | 未加热 | —— | 168 |
实施例27 | 2 | 60 | 60 | 175 |
实施例28 | 2 | 60 | 300 | 177 |
实施例29 | 2 | 60 | 600 | 170 |
实施例7 | 3 | 未加热 | -- | 154 |
实施例30 | 3 | 60 | 60 | 176 |
实施例31 | 3 | 60 | 300 | 179 |
实施例32 | 3 | 60 | 600 | 173 |
实施例33-41以及比较例6-8
与实施例1相同地进行从(a)到(c)的操作,通过添加硫酸得到3.71kg的调节pH为3后的酵母菌体浓缩物。用玻璃制烧杯、磁力搅拌机、加热水浴槽,在加热温度为40℃、50℃、70℃或90℃,加热处理时间为60秒、300秒或600秒的条件下,对该酵母菌体浓缩物进行加热的处理后,在水槽中冷却至25℃。将其注入冷冻干燥器(日本真空技术株式会社制)的用于冷冻干燥的不锈钢制托盘中,在-50℃下冷冻后,在最终搁板温度为25℃的条件下冷冻干燥36小时。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量如表6所示。
表6为在进行添加无机酸的处理和加热处理这两种处理的酵母菌体浓缩物中的、加热温度和通过冷冻干燥得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量的关系(加热前的酵母菌体浓缩物的pH为3)。
【表6】