CN101589136B - 储存稳定性优良的含s-腺苷-l-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法及其产品以及由该产品成型而得到的组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法,该制备方法包括使用具有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,在在从酵母的菌体培养液得到的酵母菌体浓缩物中添加环糊精类后进行干燥;本发明还涉及由该制备方法得到的含SAMe的干燥酵母、以及使用该干燥酵母成型而得到的组合物。根据本发明,可以以简便且经济地制备含高浓度的作为水溶性的生理活性物质有用的S-腺苷-L-甲硫氨酸的储存稳定性良好的干燥酵母、以及使用该干燥酵母成型而得到的组合物,并且可以供应到市场上。
Description
技术领域
本发明涉及使用了具有S-腺苷-L-甲硫氨酸(以下记作SAMe)生产能力的酵母的储存稳定性优良的含SAMe的干燥酵母的制备方法及使用了该制备方法的产品。更详细地说,本发明涉及储存稳定性优良的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母的制备方法、由该制备方法得到的含SAMe的干燥酵母、以及使用该含SAMe的干燥酵母成型而得到的组合物,该制备方法包括使用具有SAMe的生产能力的酵母来制备含该化合物的干燥酵母,其特征在于,在从酵母的菌体培养液得到的酵母菌体浓缩物中添加环糊精类,然后进行干燥。
背景技术
作为生物体内的由各种甲基转移酶引起的甲基化反应的甲基供应体,SAMe是起重要作用的水溶性的生理活性物质,从人体的几乎全部的细胞来看,SAMe作为各种生物化学反应中的共同因子起作用,是在例如软骨的维持和脑内的化合物的生成中不可缺少的物质。通过近年来对SAMe的功能的研究,也已经报道了有关对脂肪肝、高脂血症、动脉硬化症、失眠症等的治疗效果。由此,SAMe为重要的生理活性物质,在欧美各国被广泛用作抑郁症、肝病以及关节炎等的治疗药品、或者保健食品。
因此,迫切需要廉价且简便地制备供应SAMe,但是,以往,SAMe的制备方法已经公开的有:使用含有作为前驱体的L-甲硫氨酸的培养基进行发酵生产的方法(例如,参照专利文献1-3,非专利文献1-7);使用通过酵母等微生物离析并精制后的SAMe合成酶(蛋氨酸腺苷基转移酶(methionineadenosyl transferase)),将三磷酸腺苷(ATP)和L-甲硫氨酸作为基质,酶合成SAMe的方法(例如,参考专利文献4,非专利文献7-11);以及使用合成法的方法(例如,参考专利文献5、非专利文献12)。
酶合成法是使用从酵母等的微生物离析精制后的SAMe合成酶(蛋氨酸腺苷基转移酶)、将三磷酸腺苷(ATP)和L-甲硫氨酸作为基质来酶合成SAMe的方法,该方法与发酵法相比,具有SAMe的蓄积量多,不需要进行从菌体中提取SAMe的操作等优点,但是,存在酶的制备复杂、得到的酶的活性弱、必须除去ATP分解酶等的干扰物质、以及作为基质的ATP价格非常高等各种问题,不一定能成为实用的方法。此外,根据近年的基因工程学的发展,通过使用克隆化的SAMe合成酶基因的方法可以使得该酶的制备变得更简便(例如,参考非专利文献6-9),从而酶的制备的问题正在被解决,但是,仍然没有解决必须使用昂贵的ATP作为基质等的其它的实用上的问题。
此外,SAMe具有热不稳定、容易分解的性质,作为对策,已经作了许多以提高储存稳定性为目的的尝试。提出了例如将上述的制备方法中得到的SAMe组合物通过色谱法等精制后,形成与硫酸或对甲苯磺酸的盐、或者与丁二磺酸(Butanedisulfonic acid)的盐等,而使得SAMe稳定化的方法(例如,参考专利文献1-3、7-11);或者,通过向精制后的SAMe中加入添加物而使之稳定化的方法(例如,参考专利文献1-3、7-13);但是由于所有的方法都需要很多的劳力、时间和费用,而且不一定能得到很好的储存稳定性,因此很难以经济的价格提供作为治疗药和保健食品重要的SAMe。
另一方面,作为以经济的价格制备并提供SAMe的方法,报道了通过发酵法制备并提供含SAMe的干燥酵母的方法,但是制备得到的干燥酵母中的SAMe,得不到充分的储存稳定性(例如,参照专利文献14)。
专利文献1:特公平4-21478号公报
专利文献2:特公平6-30607号公报
专利文献3:欧洲专利第1091001号说明书
专利文献4:特开昭61-227792号公报
专利文献5:特开2001-169797号公报
专利文献6:美国专利第6881837号说明书
专利文献7:特开昭59-51213号公报
专利文献8:特开昭52-48691号公报
专利文献9:特公平1-49274号公报
专利文献10:特公平1-49275号公报
专利文献11:特表平3-501970号公报
专利文献12:特开昭60-181095号公报
专利文献13:特开昭61-91125号公报
专利文献14:特开2005-229812号公报
非专利文献1:Schlenk F.,DePalma R.E.,J.Biol.Chem.,229,1037-1050(1957)
非专利文献2:Shiozaki S.等人,Agric.Biol.Chem.,48,2293-2300(1984)
非专利文献3:Shiozaki S.等人,Agric.Biol.Chem.,53,3269-3274(1989)
非专利文献4:Kusakabe,H.,Kuninaka,A.,Yoshino,H.,Agric.Biol.Chem.,38,1669-1672(1974)
非专利文献5:Mudd SH.,Cantoni GL.等人,J.Biol.Chem.,231,481-492(1958)
非专利文献6:Shiozaki S.等人,J.Biotechnology.,4,345-354(1986)
非专利文献7:Thomas D.,Surdin-Kerjan Y.,J.Biol.Chem.,262,16704-16709(1987)
非专利文献8:Markham G.D.等人,J.Biol.Chem.,255,9082-9092(1980)
非专利文献9:Markham DJ.,DeParisis J.,J.Biol.Chem.,259,14505-14507(1984)
非专利文献10:Thomas D.,Cherest H.等人.Mol.Cell.Biol.,8,5132-5139(1988)
非专利文献11:Jeongho Park,Junzhe Tai,Charles A.Roessner and A.IanScott.,Bioorganic&Medical Chemistry,Vol.4,No.12,2179-2185(1996)
非专利文献12:Rose R.Mator,Frank M.Raushel,Chi-Huey Wong.,Biotechnology and Applied Biochemistry.,9,39-52(1987)
发明内容
本发明的目的是确立含有高浓度的SAMe的储存稳定性优良的干燥酵母的简便且经济的制备方法,同时提供由该制备方法制得的含SAMe的干燥酵母以及使用该干燥酵母成型而得到的储存稳定性极其良好的组合物。
本发明的发明人为了解决上述问题,对能经济地生产含有高浓度的SAMe且在稳定的状态下长期保存的性能优良的组合物的方法进行了深入研究,结果发现:通过使用具有SAMe生产能力且能口服的酵母,在菌体内产生并蓄积高浓度的SAMe后,从培养液通过离心分离等的分离方法将酵母菌体分离,在得到的酵母菌体浓缩物中添加环糊精类后,通过使其干燥,可以简便且高收率地制得作为目标产物的含有高浓度的SAMe且储存稳定性优良的组合物的干燥酵母,从而完成本发明。
即,本发明用于有效地制备并提供如以下(1)-(8)所示的储存稳定性优良的含高浓度的SAMe的干燥酵母、以及使用了该干燥酵母的成型体。
(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,在从酵母的菌体培养液得到的酵母菌体浓缩物中添加环糊精类后进行干燥。
(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,所述具有S-腺苷-L-甲硫氨酸生产能力的酵母为属于酵母菌属的酵母。
(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(Saccharomyces cerevisiae)。
(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,添加的环糊精类为α-、β-、或γ-环糊精或其衍生物。
(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,所述环糊精类的添加量相对于酵母菌体的分离浓缩物中含有的SAMe,以摩尔比计,为0.05-6倍摩尔的范围。
(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,添加的环糊精类为γ-环糊精。
(7)一种含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母,其中,该含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母是通过上述(1)-(6)中任意一项所述的方法制备的。
(8)一种组合物,其中,该组合物是使用上述(7)所述的含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,例如,可以举出属于酵母菌(saccharomvces)属的酵母。其中,更优选为酿酒酵母。另外,在酵母菌体中含有很多5’-核苷酸、游离氨基酸、具有抗氧化作用且对改善肝功能起作用的谷胱甘肽、具有提高免疫力的作用和调整肠胃作用的β-葡聚糖和食物纤维等的有用成分,可以作为保健食品等被广泛利用。
在培养上述酵母时使用的碳源只要是能被酵母同化的碳源就没有特别的限定。例如,可以举出:碳水化合物,如葡萄糖、蔗糖、淀粉、废糖蜜等;醇,如乙醇等;或者,有机酸,如乙酸等。氮源也只要是能被使用的酵母同化的氮源就没有特别的限制,可以举出例如,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、钾、钠、镁、钙、铁、锌、锰、钴、铜、钼等的盐。另外,也可以添加组成SAMe的骨架结构的甲硫氨酸、腺嘌呤、腺嘌呤核苷(adenosyl ribonucleoside)进行培养。
培养温度以及培养液的pH根据使用的酵母的种类而不同,但是,培养温度可以在20-35℃的范围,培养液的pH可以在4-7的范围。
此外,为了提高菌体内的SAMe的含量,优选进行有氧培养。培养槽为可以通气并根据需要能进行搅拌的培养槽即可,例如,可以使用机械搅拌培养槽、空气提升式培养槽或泡罩塔型培养槽等。
向培养基中的供给方法,为将碳源、氮源、各种无机盐类、各种添加剂等一起或各自地连续或间歇地供给。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。作为酸可以使用磷酸、硫酸、硝酸或有机酸。另外,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,取出培养液并分离酵母菌体。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了分离膜的超滤装置。
然后,在分离后的酵母菌体的分离浓缩物中以例如在室温下为粉末或水溶液的形式添加环糊精类,搅拌混合一定时间后进行干燥。由此,可以提高干燥酵母中的SAMe的储存稳定性,同时也可以抑制伴随着储存的含硫臭味的异臭的发生。另外,还可以提高酵母干燥工序中的SAMe的收率,并且可以掩蔽干燥酵母独特的臭气。作为添加的环糊精类的量,从干燥酵母中的SAMe的储存稳定性的观点来看,相对于酵母菌体的分离浓缩物中所含有的SAMe,添加的环糊精类的摩尔比优选为0.05-6倍摩尔的范围,更优选为0.1-4倍摩尔的范围,进一步优选为0.5-4倍摩尔的范围。
另外,作为本发明中使用的环糊精类,可举出α-、β-、或γ-环糊精或其衍生物,其中,γ-环糊精特别有效。另外,各个环糊精可以单独或两种以上混合使用。作为衍生物,可以为葡萄糖基环糊精、麦芽糖基环糊精(マルトシルシクロデキストリン)、羟丙基环糊精、甲基化环糊精以及二甲基化环糊精。作为环糊精类,可以以粉末状、颗粒状、或晶体状在食品、化妆品、以药品用途中通用,能够安全使用。
如上所述进行环糊精类的添加处理后,将酵母菌体的浓缩物通过用喷雾干燥机的喷雾干燥法或冷冻干燥法等的干燥方法将水分蒸发,得到干燥酵母。作为干燥条件,在喷雾干燥法中,优选在入口温度为210℃以下、出口温度为110℃以下进行干燥。在冷冻干燥法中,优选在最终搁板温度为30℃以下进行干燥。从储存稳定性的观点考虑,本发明的含SAMe的干燥酵母的水分含量优选为5.0质量%以下。
另外,将该干燥酵母破碎成粉末状后,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组合物,还可以在该片剂的表面进行包覆。此外,也可以将粉体进行造粒形成颗粒状,或将粉体或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1-6
(a)酵母菌体的培养
根据上述公知的培养法(Schlenk F.,DePalma R.E.,J.Biol.Chem.,229,1037-1050(1957)(非专利文献1);Shiozaki S.等人,Agric.Biol.Chem.,53,3269-3274(1989)(非专利文献3)),在含有L-甲硫氨酸的培养基(ShiozakiS.等人,J.Biotechnology.,4,345-354(1986)(非专利文献6))中接种属于酵母菌属(saccharomyces)的酿酒酵母(saccharomvces cerevisiae)IFO2346,在培养温度27-29℃下进行有氧通气搅拌,培养6天。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(rotary)型离心机(日立HIMAC CENTRIFUGE CR10B2)处理18L的上述酵母菌体培养液,得到3.4kg用干物换算的菌体浓度为18质量%的液状的酵母菌体浓缩物。
(c)向酵母菌体浓缩物中添加环糊精类
在上述的3.4kg的酵母浓缩物中,加入相对于该酵母浓缩物中的SAMe为0.1、0.5、1.0、2.0、3.0或4.0倍摩尔的γ-环糊精,在室温下搅拌混合30分钟,得到添加了γ-环糊精的酵母菌体浓缩物。
(d)干燥酵母的制备
将上述的添加了γ-环糊精的酵母菌体浓缩物注入到冷冻干燥器(日本真空技术株式会社制)的冷冻干燥用不锈钢制托盘中后,在-50℃下冷冻后,再在最终搁板温度为25℃的条件下冷冻干燥36小时。将得到的冷冻干燥酵母粉碎,得到粉末干燥酵母。将由此得到的粉末干燥酵母装到密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下进行储存稳定性试验。结果如表1所示。另外,SAMe残留率通过使用高氯酸的公知的方法(例如,非专利文献2)从含SAMe的干燥酵母中提取SAMe,然后通过使用了液相色谱法的比较定量法来实施。关于存储后有无臭气,根据5名调查对象(panelist)的感官评价而求得。本发明中的SAMe的测定方法使用以下的条件的液相色谱。
所使用的分析条件:
色谱柱:ナカライ(Nacalai Tesque)COSMOSIL 4.6Ф×100mm
洗提液:0.2M的KH2PO4水溶液/甲醇=95/5
流速:0.7mL/min
检测器:UV(260nm)
SAMe停留时间:约150秒。
实施例7-12
在酵母菌体浓缩物中使用β-环糊精,并与实施例1同样地进行处理,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量、β-环糊精的添加量、以及得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中、在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表1所示。
实施例13-17
除了在酵母菌体浓缩物中,加入相对于该酵母浓缩物中的SAMe为0.5、1.0、2.0、3.0或4.0倍摩尔的α-环糊精之外,与实施例1同样地进行处理,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe的含量、α-环糊精的添加量、以及得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中、在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表1所示。
实施例18、19
与实施例1相同,进行从(a)至(b)的操作,在得到的液状的酵母菌体浓缩物中,加入相对于SAMe为2.0倍摩尔的作为添加物的γ-环糊精、或β-环糊精,在室温下搅拌30分钟使之溶解,得到添加了γ-环糊精的酵母菌体浓缩物、以及添加了β-环糊精的酵母菌体浓缩物。作为将该酵母菌体微粒子化的装置,使用具有双流体喷嘴的喷雾干燥机,在干燥室的入口温度为145℃、出口温度为85℃、通液速度为1.5g/min的条件下进行喷雾干燥,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量、添加物的量得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表1所示。
比较例1
除了未向酵母菌体浓缩物中添加环糊精类之外,与实施例1进行相同的处理,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量、得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表1所示。
比较例2
除了在酵母菌体浓缩物中加入相对于该酵母浓缩物为5.0质量%的淀粉之外,与实施例1进行相同的处理,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量、淀粉的添加量、得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表2所示。
比较例3
除了在酵母菌体浓缩物中以相对于该酵母浓缩物为10质量%的方式添加糊精水合物之外,与实施例1进行相同的处理,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量、糊精水合物的添加量、得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表2所示。
比较例4
除了在酵母菌体浓缩物中加入相对于该酵母浓缩物中的SAMe的摩尔比为1.0当量的蔗糖之外,与实施例1进行相同的处理,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量、蔗糖的添加量、得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表2所示。
比较例5
除了在酵母菌体浓缩物中加入相对于该酵母浓缩物中的SAMe的摩尔比为1.0当量的麦芽糖之外,与实施例1进行相同的处理,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量、麦芽糖的添加量、得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表2所示。
比较例6
除了在酵母菌体浓缩物中加入相对于该酵母浓缩物中的SAMe的摩尔比为1.0当量的葡萄糖之外,与实施例1进行相同的处理,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量、葡萄糖的添加量、得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表2所示。
比较例7
除了在酵母菌体浓缩物中加入相对于该酵母浓缩物中的SAMe的摩尔比为1.0当量的木糖醇(キシリト一ス)之外,与实施例1进行相同的处理,得到粉末干燥酵母。得到的粉末干燥酵母中的SAMe含量、木糖醇的添加量、得到的含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果、感官评价的结果如表2所示。
表1为含SAMe的干燥酵母在密闭玻璃容器中,在40℃、RH75%的加速条件下的储存稳定性试验的结果。
工业实用性
通过使用本发明的制备方法,可以以简便的工序制备得到含高浓度的SAMe且能稳定地保存的干燥酵母、以及使用该干燥酵母成型而得到的组合物。此外,由此可以以经济的价格向市场提供作为医药和保健食品用的生理活性物质有用的SAMe。
Claims (8)
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,在从酵母的菌体培养液得到的酵母菌体浓缩物中添加环糊精类后进行干燥。
2.根据权利要求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,所述具有S-腺苷-L-甲硫氨酸生产能力的酵母为属于酵母菌属的酵母。
3.根据权利要求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.根据权利要求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,添加的环糊精类为α-、β-、或γ-环糊精或者它们的衍生物,环糊精的衍生物为选自葡萄糖基环糊精、麦芽糖基环糊精、羟丙基环糊精、甲基化环糊精以及二甲基化环糊精中的一种以上。
5.根据权利要求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,所述环糊精类的添加量相对于酵母菌体的分离浓缩物中含有的S-腺苷-L-甲硫氨酸,以摩尔比计,为0.05-6倍摩尔的范围。
6.根据权利要求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,添加的环糊精类为γ-环糊精。
7.一种含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母,其中,该含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母是通过权利要求1-6中任意一项所述的方法制备的。
8.一种组合物,其中,该组合物是使用权利要求7所述的含S-腺苷-L-甲硫氨酸的干燥酵母成型而得到的。
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