JP3845912B2

JP3845912B2 - Method for producing erythritol

Info

Publication number: JP3845912B2
Application number: JP26318996A
Authority: JP
Inventors: 誠上田; 兼冶山岸
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-10-04
Filing date: 1996-10-03
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2016-10-03
Also published as: JPH09154589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエリスリトールの製造方法に関し、更に詳しくは、微生物を利用して発酵法により工業的に有利にエリスリトールを製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エリスリトールの製造方法としては、トリゴノブシス属、キャンジダ属の微生物をグリセロールを炭素源とする培地に培養して製造する方法（特公昭４７−４１５４９号公報）、キャンジダ属、トルロプシス属、ハンゼヌラ属の微生物を炭化水素などを炭素源とする培地に培養して製造する方法（特公昭５１−２１０７２号公報）等が知られている。しかしながら、これらの方法は炭素源として使用される原料が実際の工業的生産において適当でないため未だ工業化されていない。
【０００３】
また、モニリエラ・トメントサ・パール・ポリニスをグルコース等の糖質を炭素源とする培地に培養して製造する方法（特開昭６０−１１０２９５号公報）も知られている。この方法は安価で安全な原料であるグルコースを使用し、かつ生産性も高いという点ですぐれているが、培養中の発泡が著しく、通常使用されている消泡剤では役にたたないため、高価なキサダンガムなどを多量に添加する必要があり工業的生産においては必ずしも有利な方法とはいえない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、安価で且つ容易に供給しうる原料から、高収率で安価にエリスリトールを製造する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、安価な原料からエリスリトールを製造する方法について鋭意研究した結果、モニリエラ属及びトリコスポロノイデス属に属する多くの微生物が、グルコース、フルクトースなどの発酵性糖質から多量のエリスリトールを産生することを見出した。なかでもトリコスポロノイデス属のいくつかの微生物がエリスリトールの生産性が特に優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち本発明は、トリコスポロノイデス・オエドセファリスＣＢＳ６４９．６６株、トリコスポロノイデス・メディアＣＢＳ２４０．７９株及びトリコスポロノイデス・ニグレッセンスＣＢＳ２６８．８１株より成る群から選ばれた微生物を、培地中の発酵性糖質の濃度が２０〜６０％（ｗ／ｖ）の培地で培養し、培養物からエリスリトールを採取することを特徴とするエリスリトールの製造法を提供するものである。
【０００７】
更に、この発明の好ましい態様によれば、発酵性糖質がグルコース、フルクトース及びグリセロールより成る群から選ばれたものである上記の製造法、培養を２５〜３７℃で行う上記の製造法、及びｐＨが３〜７の培地に微生物を接種して培養する上記の製造法が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様について説明する。本発明で用いる微生物は、モニリエラ（Ｍｏｎｉｌｉｅｌｌａ）属又はトリコスポロノイデス（Ｔｒｉｃｈｏｓｐｏｒｏｎｏｉｄｅｓ）属に属し、且つ本発明者らにより発酵性糖質からエリスリトールを産生する能力を有することが見出されたものである。
【０００９】
モニエラ属に属する微生物としては、例えば、モニリエラ・アセトアブテン（Moniliella acetoabutens）及びモニリエラ・スアヴェオレンス（Moniliella suaveolens）等を挙げることができ、具体的菌株としては、例えば、モニリエラ・アセトアブテンＣＢＳ１６９．６６、モニリエラ・スアヴェオレンスＣＢＳ１２６．４２及びモニリエラ・スアヴェオレンスＣＢＳ１２０．６７等を挙げることができる。
【００１０】
トリコスポロノイデス属に属する微生物としては、例えば、トリコスポロノイデス・オエドセファリス（Trichosporonoides oedocephalis）、トリコスポロノイデス・メガチリエンシス（Trichosporonoides megachiliensis）、トリコスポロノイデス・メディア（Trichosporonoides madida）、トリコスポロノイデス・ニグレッセンス（Trichosporonoides nigrescens）及びトリコスポロノイデス・スパスラタ（Trichosporonoides spathulata）等を挙げることができ、具体的菌株としては、例えば、トリコスポロノイデス・オエドセファリスＣＢＳ６４９．６６、トリコスポロノイデス・メガチリエンシスＣＢＳ５６７．８５、トリコスポロノイデス・メディアＣＢＳ２４０．７９、トリコスポロノイデス・ニグレッセンスＣＢＳ２６８．８１及びトリコスポロノイデス・スパスラタＣＢＳ２４１．７９等を挙げることができる。
【００１１】
これらの菌株は、国際寄託機関であるオランダ国の Centraal Bureau voor Schimmelcultures（ＣＢＳ）に寄託されており容易に入手できる。
上記微生物の培養に使用される培地の主炭素源としては、グルコース、フルクトース、グリセロール等の発酵性糖質が利用される。これらの炭素源は単独でも組み合わせても使用できる。使用濃度は特に限定されないが、エリスリトールの産生を阻害しない範囲で可能な限り高くするのが有利である。好ましい濃度は２０〜６０％（Ｗ／Ｖ）の範囲内である。
【００１２】
窒素源としてはアンモニア塩、尿素、ペプトン、微生物エキス、コーンステープリカーなどの各種の有機、無機の窒素化合物が用いられる。無機塩としては各種リン酸塩、硫酸塩、マグネシウム、カリウム、マンガン、鉄、亜鉛等の金属塩が用いられる。また、ビタミン、ヌクレオチド、アミノ酸等の微生物の生育を促進する因子を必要に応じて添加することができる。また、培養中の発泡を抑えるために市販の消泡剤を適量添加しておくことが望ましい。
【００１３】
培養に際しては、斜面培養から菌体を直接培地に接種しても構わないが、液体培地で１日〜４日間の培養で得られる前培養物を接種するのが望ましい。
培養の初めの培地はｐＨ３〜７、好ましくはｐＨ３〜４．５に調整する。培養温度は２５℃〜３７℃、好ましくは２７℃〜３５℃が適当である。また、培養は通気攪拌、振とう等の好気的条件で行うのが望ましい。培養時間は主炭素源が消費されるまで行われるのが好ましく、通常は３〜８日間行われる。なお、培養液中のエリスリトール生成量はガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーなどの方法で測定することができる。
【００１４】
このようにして培養液中に蓄積したエリスリトールは常法に従って、培養物より分離・精製される。具体的には、遠心分離、ろ過等により固形物を除去した後、活性炭、イオン交換樹脂により脱色、脱塩し、その溶液から結晶化することによりエリスリトールを分離・精製することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明の範囲は下記の実施例により何等限定されるものではない。
実施例１〜８
グルコース３０％（Ｗ／Ｖ）及び酵母エキス１％を含む培地５０ｍｌを、綿栓した５００ｍｌの三角フラスコに入れ、１２０℃で２０分間滅菌した。この培地に、モニリエラ・アセトアブテンＣＢＳ１６９．６６株、モニリエラ・スアヴェオレンＣＢＳ１２６．４２株、モニリエラ・スアヴェオレンスＣＢＳ１２０．６７株、トリコスポロノイデス・オエドセファリスＣＢＳ６４９．６６株、トリコスポロノイデス・メディアＣＢＳ２４０．７９株、トリコスポロノイデス・ニグレッセンスＣＢＳ２６８．８１株、トリコスポロノイデス・スパスラタＣＢＳ２４１．７９株及びトリコスポロノイデス・メガチリエンシスＣＢＳ５６７．８５株をそれぞれ植菌し、２７℃で１０日間振とう培養した。培養終了後、培養液中のエリスリトール濃度を高速液体クロマトグラフィーで測定した。
【００１６】
その結果、各菌株のエリスリトール産生量は次の通りであった。

【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、グルコース等の安価な発酵性糖質から高収率で効率良くエリスリトールを製造することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing erythritol, and more particularly to a method for producing erythritol industrially advantageously by fermentation using microorganisms.
[0002]
[Prior art]
As a method for producing erythritol, a method of culturing microorganisms belonging to the genus Trigonobosis and Candida in a medium containing glycerol as a carbon source (Japanese Patent Publication No. 47-41549), microorganisms belonging to the genus Candida, Tolropsis and Hansenula A method of culturing in a medium using hydrocarbon or the like as a carbon source (Japanese Patent Publication No. 51-21072) is known. However, these methods have not been industrialized yet because raw materials used as carbon sources are not suitable in actual industrial production.
[0003]
Also known is a method for producing Moniliella tomentosa pearl polinis by culturing saccharides such as glucose in a medium containing carbon as a carbon source (Japanese Patent Laid-Open No. 60-110295). This method is excellent in that it uses glucose, which is an inexpensive and safe raw material, and has high productivity. However, foaming during culturing is significant, and it is not useful with the usual antifoaming agents. However, it is necessary to add a large amount of expensive xadadan gum or the like, and this is not necessarily an advantageous method in industrial production.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for producing erythritol at a high yield and at a low cost from a raw material that is inexpensive and can be easily supplied.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent research on a method for producing erythritol from an inexpensive raw material, many microorganisms belonging to the genus Moniliella and Trichosporonides produce a large amount of erythritol from fermentable carbohydrates such as glucose and fructose. Found to produce . In particular, several microorganisms belonging to the genus Trichosporonides have found that erythritol is particularly excellent in productivity , and the present invention has been completed.
[0006]
That is, the present invention provides a microorganism selected from the group consisting of Trichosporonoides oedcephalis CBS 649.66 strain, Trichosporonoides media CBS 240.79 strain and Trichosporonoides nigrescens CBS 268.81 strain in a medium. The present invention provides a method for producing erythritol , which comprises culturing in a medium having a fermentable carbohydrate concentration of 20 to 60% (w / v) and collecting erythritol from the culture.
[0007]
Further, according to a preferred embodiment of the invention, the above process are those originating酵性carbohydrate is selected from the group consisting of glucose, fructose and glycerol, the above production method in which the culture at 25 to 37 ° C. And the above-described production method of inoculating and culturing a microorganism in a medium having a pH of 3 to 7.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. Microorganisms used in the present invention belongs to the Moniliella (Moniliella) genus or Trichosporonoides (Trichosporonoides) genus, and the present inventors have found to have the ability to produce erythritol from fermentable saccharides Is.
[0009]
Examples of microorganisms belonging to the genus Moniella include Moniliella acetoabutens and Moniliella suaveolens , and specific strains include, for example, Moniliella acetoabten CBS169.66 and Moniliella suaveolens. CBS 126.42 and Moniliera suaveorence CBS 120.67.
[0010]
Examples of the microorganisms belonging to the Trichosporonoides genus, for example, Trichosporonoides-Oedosefarisu (Trichosporonoides oedocephalis), Trichosporonoides megachiliensis (Trichosporonoides megachiliensis), Trichosporonoides media (Trichosporonoides madida), Torikosupo Examples include Trichosporonoides nigrescens and Trichosporonoides spathulata . Specific strains include, for example, Trichosporonoides oedcephalis CBS649.66, Trichosponoides mega Chileensis CBS 567.85, Trichos Poronoides Media CBS 240.79, Trichos Poronoides Nigrescens CBS 268.81 and Trichos Poronoides Spaslata And the like can be given BS241.79.
[0011]
These strains have been deposited with the international depository, Centraal Bureau voor Schimmelcultures (CBS) in the Netherlands, and are readily available.
Fermentable carbohydrates such as glucose, fructose, and glycerol are used as the main carbon source of the medium used for culturing the microorganism. These carbon sources can be used alone or in combination. The concentration used is not particularly limited, but it is advantageously as high as possible within a range that does not inhibit the production of erythritol. A preferred concentration is in the range of 20-60% (W / V).
[0012]
As the nitrogen source, various organic and inorganic nitrogen compounds such as ammonia salt, urea, peptone, microbial extract and corn stapler are used. As the inorganic salt, various phosphates, sulfates, magnesium, potassium, manganese, iron, zinc, and other metal salts are used. Moreover, the factor which accelerates | stimulates growth of microorganisms, such as a vitamin, a nucleotide, and an amino acid, can be added as needed. In addition, it is desirable to add a suitable amount of a commercially available antifoaming agent in order to suppress foaming during culture.
[0013]
In culturing, the cells may be directly inoculated into the medium from the slope culture, but it is desirable to inoculate a preculture obtained by culturing for 1 to 4 days in a liquid medium.
The medium at the beginning of the culture is adjusted to pH 3-7, preferably pH 3-4.5. The culture temperature is 25 ° C to 37 ° C, preferably 27 ° C to 35 ° C. In addition, it is desirable to carry out the culture under aerobic conditions such as aeration agitation and shaking. The culture time is preferably carried out until the main carbon source is consumed, and usually 3 to 8 days. The amount of erythritol produced in the culture solution can be measured by a method such as gas chromatography or high performance liquid chromatography.
[0014]
The erythritol thus accumulated in the culture solution is separated and purified from the culture according to a conventional method. Specifically, erythritol can be separated and purified by removing solids by centrifugation, filtration, etc., decolorizing and desalting with activated carbon and ion exchange resin, and crystallizing from the solution.
[0015]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, the scope of the present invention is not limited at all by the following example.
Examples 1-8
50 ml of a medium containing 30% glucose (W / V) and 1% yeast extract was placed in a 500 ml Erlenmeyer flask plugged with cotton and sterilized at 120 ° C. for 20 minutes. In this medium, Moniliella acetoabten CBS169.66 strain, Moniliella suaveoren CBS126.42 strain, Moniliella suaveorens CBS120.67 strain, Trichosporonoides oedcephalis CBS649.66 strain, Trichosporonides media CBS2400.79 strain, Trichosporonoides nigrescens CBS268.81 strain, Trichosporonoides spaslatata CBS241.79 strain and Trichosporonoides megachiliensis CBS567.85 strain were inoculated and cultured at 27 ° C. for 10 days with shaking. After completion of the culture, the erythritol concentration in the culture solution was measured by high performance liquid chromatography.
[0016]
As a result, the erythritol production amount of each strain was as follows.

[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention, erythritol can be efficiently produced in high yield from inexpensive fermentable carbohydrates such as glucose.

Claims

A microorganism selected from the group consisting of Trichosporonoides oedcephalis CBS 649.66, Trichosporonoides media CBS 240.79, and Trichosporonoides nigrescens CBS 268.81 is used to produce a fermentable carbohydrate in the medium. A method for producing erythritol, comprising culturing in a medium having a concentration of 20 to 60% (w / v) and collecting erythritol from the culture.

Preparation of erythritol according to claim 1, wherein the fermentable carbohydrates are those selected from the group consisting of glucose, fructose and glycerol.

The method for producing erythritol according to claim 1 or 2 , wherein the culture is performed at 25 to 37 ° C.

The method for producing erythritol according to any one of claims 1 to 3 , wherein a culture medium having a pH of 3 to 7 is inoculated with a microorganism.