JP4068103B2 - Production method of vitamin K by culture of Yunnan SL-001 - Google Patents

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Description

本発明は、枯草菌の培養によるビタミンKの生産方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing vitamin K by culturing Bacillus subtilis.

ビタミンKは、従来、血液が凝固する際に必要な因子として知られており、このビタミンの欠乏は血液凝固能の低下をもたらすので抗出血性ビタミンとも呼ばれる脂溶性ビタミンの一種である。このビタミンKの欠乏が血液凝固能の低下をもたらす原因としては、近年、プロトロンビンを含む数種の血液凝固因子の生合成にビタミンKが不可欠であることが示唆された。しかしながら、血液凝固能の低下を防止するために必要とされるビタミンKの量はμgオーダーと極めて微量であり、一般的には、成人では腸内細菌から供給されるので、ビタミンK欠乏症になることはまれであり、また、ビタミンK欠乏性出血症の治療には合成ビタミンK1やK2が医薬品として用いられ、これまではこの予防を目的として天然ビタミンK1濃縮物が食品として利用されているため、ビタミンKはこれまであまり注目されることはなかった。   Vitamin K is conventionally known as a factor necessary for blood coagulation, and since this vitamin deficiency causes a decrease in blood coagulation ability, it is a kind of fat-soluble vitamin also called anti-hemorrhagic vitamin. In recent years, it was suggested that vitamin K is essential for the biosynthesis of several blood coagulation factors including prothrombin as a cause of the decrease in blood coagulation ability due to the lack of vitamin K. However, the amount of vitamin K required to prevent a decrease in blood coagulation ability is extremely small, on the order of μg, and is generally supplied from intestinal bacteria in adults, resulting in vitamin K deficiency. This is rare, and synthetic vitamins K1 and K2 are used as medicines for the treatment of vitamin K deficiency, and so far, natural vitamin K1 concentrate has been used as a food for the purpose of this prevention. Vitamin K has not received much attention so far.

しかしながら、近年、ビタミンKには骨形成促進作用及び骨吸収抑制作用があり、ビタミンKの投与で骨密度が増加することが明らかにされた。一方、骨粗鬆症は、老化や疾病などの原因によって起こる、骨がもろくなる病態で、骨折したり、激しい痛みなどを伴い、老人医療の面から大きな社会問題となりつつある病気であり、骨粗鬆症患者におけるビタミンKの血中濃度を調べてみると健常人に比べて約1/2と少ないことが報告された。このため、合成ビタミンKが骨粗鬆症用治療薬として臨床試験が行われているが、出血症の治療・予防の場合と異なり、骨粗鬆症の治療・予防では、一日に45mg以上という多量のビタミンKの投与で骨量を増す改善効果があることが臨床試験により証明されている。また、骨粗鬆症は発病してからの治療より予防が重要であり、このためには食品から日常的にビタミンKを摂取することが望まれるが、健常者の場合、一日にどのくらいのビタミンKを摂取すれば骨量が増し、骨粗鬆症の予防に役立つかは明らかではない上、既存の食品で上記したような量を摂取することは難しいと思われる。   However, in recent years, vitamin K has a bone formation promoting action and a bone resorption suppressing action, and it has been clarified that administration of vitamin K increases bone density. On the other hand, osteoporosis is a fragile condition caused by aging, illness, etc., and is a disease that causes fractures and severe pain, and is becoming a major social problem in terms of geriatric medicine. When the blood concentration of K was examined, it was reported that it was about 1/2 that of healthy people. For this reason, clinical trials have been conducted for synthetic vitamin K as a therapeutic agent for osteoporosis. Unlike the case of treatment / prevention of blood outbreak, the treatment / prevention of osteoporosis has a large amount of vitamin K of 45 mg or more per day. Clinical trials have shown that administration has the effect of improving bone mass. In addition, osteoporosis is more important to prevent than treatment after its onset. For this purpose, it is desirable to take vitamin K on a daily basis from foods. It is not clear whether ingestion increases bone mass and helps prevent osteoporosis, and it is difficult to consume the above-mentioned amounts with existing foods.

上述したように、ビタミンKの摂取は日常の食品を通じて行われるのが望ましく、実際、ビタミンK1は緑黄色野菜や海草類などから、ビタミンK2は納豆などの発酵食品から摂取することができる。しかしながら、市販の食品から骨粗鬆症の改善に有効な量であるとの報告のある45mgのビタミンKを摂取しようとする場合、例えば、ビタミンKを1ppm含有する食品では、一日に45kgという多量の食品を食する必要があるが、このようなことは実際には非常に困難である。また、食品のうちでビタミンKの含量が十数ppmと最も多いのは納豆であるが、たとえ、このような納豆を食しても一日に数百gから数kgの量を食さなくてはならず、嗜好上、これだけの量を毎日食することは困難である上、摂取されたビタミンKの半減期は短く、単発で経口摂取したのでは効果が不十分であったり、また逆に一時に大量摂取すると副作用の問題も残されていた。このため、ビタミンKが濃縮されたものを摂取することが望ましいが、出血症予防のために調製粉乳に添加している市販の天然ビタミンK濃縮物は高価であり、医薬品の合成ビタミンKは食品に使用できないという問題があった。   As described above, it is desirable to take vitamin K through daily foods. In fact, vitamin K1 can be taken from green-yellow vegetables and seaweeds, and vitamin K2 can be taken from fermented foods such as natto. However, when trying to ingest 45 mg of vitamin K, which is reported to be effective in improving osteoporosis from commercially available foods, for example, in a food containing 1 ppm of vitamin K, a large amount of food of 45 kg per day This is actually very difficult. Of the foods, natto has the highest vitamin K content of over a dozen ppm. Even if you eat such natto, you do not eat several hundred grams to several kilograms a day. In addition, it is difficult to eat this amount every day for preference, and the half-life of ingested vitamin K is short. The problem of side effects remained when taking large amounts at once. For this reason, it is desirable to ingest concentrated vitamin K. However, commercially available natural vitamin K concentrate added to formula milk for the prevention of blood discharge is expensive, and synthetic vitamin K as a pharmaceutical is a food. There was a problem that could not be used.

ところで、ビタミンK類の中で、自然界に存在するのはビタミンK1およびビタミンK2群のみである。ビタミンK1は、食品中では、特に緑色野菜、植物油、海藻等に多く含まれており、例えば、海藻・海苔・茶葉などに数十ppm、大豆油、ほうれん草やブロッコリーなどに数ppm含まれており、また2−メチル−1,4−ナフトキノンとフィチルアセテートを縮合することよって合成される。また、ビタミンK2群は、側鎖長の違いによりメナキノン−1〜14(MK−1〜14)の同族体が知られている。これらのうち、特にメナキノン−7(本明細書では、単に「MK−7」ともいう)は、ビタミンK2の代表的な物質であり、主に納豆菌によって合成されるが、自然界では納豆でも数〜十数ppmと比較的微量にしか存在しない上半減期が短いため、単離が非常に困難であり、これまで、MK−7高含量の脂質を調製した例は、特開平8−73396号公報一例くらいしか知られていない。   By the way, among vitamin Ks, only the vitamin K1 and vitamin K2 groups exist in nature. Vitamin K1 is abundant in foods, especially in green vegetables, vegetable oils, seaweeds, etc., for example, several tens of ppm in seaweed, laver, tea leaves, and several ppm in soybean oil, spinach and broccoli. Further, it is synthesized by condensing 2-methyl-1,4-naphthoquinone and phytyl acetate. Further, in the vitamin K2 group, homologues of menaquinone-1 to 14 (MK-1 to 14) are known due to the difference in side chain length. Among these, menaquinone-7 (also simply referred to as “MK-7” in the present specification) is a typical substance of vitamin K2, which is synthesized mainly by Bacillus natto, but in the natural world, natto is also a few. Isolation is extremely difficult because it is present in a relatively small amount of ˜10 and several ppm and the half-life is short, and examples of preparing lipids with a high content of MK-7 until now are disclosed in JP-A-8-73396. Only one example of the publication is known.

このため、ビタミンK2を納豆菌等の微生物を用いて大量に生産することが試みられ、天然ビタミンK2を得る方法としては多くの研究が知られており、例えば、フラボバクテリウム属に属する微生物の培養液からビタミンK2を採取する方法(特公平7−28748号及び特公平7−51070号公報)、大豆煮汁や豆腐粕等に納豆菌を接種して発酵させることによりビタミンKを生産する方法(特開平10−295393号、特開平8−19378号、特開平8−9916号及び特開平8−173078号公報)が挙げられる。これらの方法に加えて、納豆菌の発酵物をアルコール、エーテル、エステルやケトン等の有機溶媒による溶媒抽出などを行うことによって天然ビタミンK2、特に天然MK−7を多量に含む濃縮脂質を得る方法(特開平8−73396号公報)が提案されている。しかしながら、フラボバクテリウムなどのビタミンK生産菌を使用する方法は、フラボバクテリウムが食品としての安全性が証明されていないので、直ちに食品に供することはできないという問題がある。また、納豆菌を用いてビタミンKを調製する方法では、確かに最大約40mg/リットル培養液という比較的ビタミンK含有量の高い培養物が得られたものの、ここで産生するのは水溶性ではなく脂溶性のビタミンKであるため、その使用できる用途は非常に限定されたものとなる。さらに、納豆菌の発酵物を有機溶媒で抽出することによって調製される天然メナキノン−7高含量脂質は、大豆等の食用に供することができるものを原料として調製されてはいるものの、有機溶媒を使用するため食品に使用する際にはこの有機溶媒を完全に除去しなければならずこのための設備や時間がさらに必要となる上、上記と同様、得られるMK−7高含量脂質はその名称からも明らかなように脂溶性であるためその使用できる用途が限定される。   For this reason, it has been attempted to produce vitamin K2 in large quantities using microorganisms such as Bacillus natto, and many studies are known as methods for obtaining natural vitamin K2. For example, microorganisms belonging to the genus Flavobacterium A method of collecting vitamin K2 from the culture solution (Japanese Patent Publication No. 7-28748 and Japanese Patent Publication No. 7-51070), a method of producing vitamin K by inoculating soybean fermented soybeans or tofu cake with natto bacteria and fermenting them ( JP-A-10-295393, JP-A-8-19378, JP-A-8-9916, and JP-A-8-173078). In addition to these methods, a method for obtaining concentrated lipids containing a large amount of natural vitamin K2, particularly natural MK-7, by subjecting fermented natto to solvent extraction with an organic solvent such as alcohol, ether, ester or ketone. (Japanese Patent Laid-Open No. 8-73396) has been proposed. However, the method using a vitamin K-producing bacterium such as Flavobacterium has a problem that Flavobacterium cannot be immediately used for food because its safety as a food has not been proved. In addition, in the method of preparing vitamin K using Bacillus natto, a culture with a relatively high vitamin K content of up to about 40 mg / liter culture was obtained, but the water-soluble product is produced here. Since it is a fat-soluble vitamin K, its usable applications are very limited. Furthermore, the natural menaquinone-7 high-content lipid prepared by extracting fermented natto bacteria with an organic solvent is prepared from raw materials that can be used for food such as soybeans, but the organic solvent In order to use it in food, this organic solvent must be completely removed, and more equipment and time are required for this purpose. In addition, as in the above, the obtained high content lipid of MK-7 is its name. As it is clear from the above, since it is fat-soluble, its usable applications are limited.

上述したように、納豆、納豆の製造過程で発生する粕、煮汁等の副産物の発酵物から納豆菌等の微生物を用いてビタミンKやMK−7を生産する(即ち、菌体外からビタミンKやMK−7を取り出す)方法は多数報告されてきた。
特公平7−28748号 特公平7−51070号 特開平10−295393号 特開平8−19378号 特開平8−9916号 特開平8−173078号 特開平8−73396号
As described above, vitamin K and MK-7 are produced from natto, fermented byproducts such as natto produced in the process of natto and boiled juice using microorganisms such as natto (ie, vitamin K from outside the cell). Many methods have been reported.
Japanese Patent Publication No.7-28748 Japanese Patent Publication No. 7-51070 JP-A-10-295393 JP-A-8-19378 JP-A-8-9916 JP-A-8-173078 JP-A-8-73396

本発明の目的は、ビタミンK誘導体、特にメナキノン−7(ビタミンK2)誘導体を最も多量に枯草菌(Bacillus
subtilis)の菌体内に貯蔵するようにこの微生物を培養する方法を提供するものである。
The object of the present invention is to provide the most amount of vitamin K derivatives, particularly menaquinone-7 (vitamin K2) derivatives, in Bacillus.
The present invention provides a method for culturing the microorganism so as to be stored in the subtilis) .

本発明の他の目的は、通常の食品からは充分な量の摂取ができないまたは摂取困難な天然ビタミンK、特に天然MK−7を簡単に日常的摂取することを可能にすることを目的として、ビタミンK誘導体、特にメナキノン−7(ビタミンK2)誘導体を最も多量に枯草菌(Bacillus subtilis)の菌体内に貯蔵するようにこの微生物を培養する方法を提供するものである。 Another object of the present invention is to enable a simple daily intake of natural vitamin K, particularly natural MK-7, which cannot be consumed in a sufficient amount or difficult from normal foods. The present invention provides a method for culturing a microorganism such that vitamin K derivative, particularly menaquinone-7 (vitamin K2) derivative, is stored in the largest amount in Bacillus subtilis .

本発明者は、上記事情を鑑みて、納豆の成分(Experientia,
43:1110, 1987;Acta Haematol.,
84: 139, 1990;Fibrinolysis,
6: 86, 1992;日本薬剤師会誌、30: 73, 1994;バイオインダストリー、14: 47, 1996)、あるいは納豆菌中及び血中ビタミンKの分析(日本血栓止血誌、8: 287, 1997;Fibrinolysis & Proteolysis, Vol.12,
Supplement 1, 205, p.75, 1998)について鋭意研究を行ってきた結果、納豆等の納豆菌の発酵物やそれに含まれるビタミンKの摂取ではなく、生きた枯草菌そのものの摂取によって高い血漿中のビタミンK、特にMK−7濃度の亢進効果が認められること、及び特に納豆菌の場合は他に比べて極めて高い血漿中濃度の持続効果を発揮することを見い出した。
In view of the above circumstances, the inventor of the present invention (Experientia,
43: 1110, 1987; Acta Haematol.,
84: 139, 1990; Fibrinolysis,
6: 86, 1992; Journal of the Japanese Pharmacists Association, 30: 73, 1994; Bioindustry, 14: 47, 1996), or analysis of vitamin K in natto and blood (Japan Thrombosis and Hemorrhage, 8: 287, 1997; Fibrinolysis & Proteolysis, Vol.12,
Supplement 1, 205, p.75, 1998) As a result of intensive research, high levels of plasma were obtained not by ingestion of fermented natto bacteria such as natto and vitamin K contained therein, but by ingestion of live Bacillus subtilis itself. Of vitamin K, especially MK-7 concentration, and especially in the case of Bacillus natto, it has been found that it exhibits a sustained effect of extremely high plasma concentration compared to others.

また、本発明者は、特定の成長段階まで培養した納豆菌は菌体内に多量のMK−7を蓄積しており、この段階で回収された納豆菌またはその培養物そのものを摂取することによって高い血漿中のビタミンK、特にMK−7濃度が認められかつこのようにして摂取された際の血漿中のビタミンK濃度は長持間持続することをも発見した。上記知見に加えて、本発明者は、上記段階で回収された納豆菌の菌体内に蓄積されたビタミンK、特にMK−7は水溶性であることをも発見し、このような水溶性のビタミンK、特にMK−7を用いることにより、その用途は非常に広がるであろうと期待した。   In addition, the present inventor has accumulated a large amount of MK-7 in the microbial cells of natto cultured until a specific growth stage, and is high by ingesting the natto bacteria recovered at this stage or the culture itself. It has also been found that plasma vitamin K, especially MK-7 levels are observed and plasma vitamin K levels when taken in this way last for a long time. In addition to the above findings, the present inventor has also discovered that vitamin K, particularly MK-7, accumulated in the cells of Bacillus natto collected at the above stage is water-soluble. With the use of vitamin K, especially MK-7, it was expected that its application would be greatly expanded.

本発明の第1の態様に係るビタミンKの生産方法は、雲南SL−001菌を培養し、培養された菌体及び/又は培養液からビタミンK誘導体を得る工程を含む。   The production method of vitamin K according to the first aspect of the present invention includes a step of culturing Yunnan SL-001 bacteria and obtaining a vitamin K derivative from the cultured cells and / or culture solution.

雲南SL−001菌は納豆菌の一種であり、その安全性は確保されている。上記方法によって培養された培養物またはこのような培養物由来の水溶性ビタミンK誘導体を含む食品、飲料または飼料は、従来に比べて多量の水溶性ビタミンK誘導体、特にメナキノン−7誘導体を含みかつ高い安全性を有するため、このような食品、飲料または飼料を食することによって、ビタミンKを効率的にかつ簡単に日常的に摂取することができ、これにより骨粗鬆症の改善がより一層期待できる。   Yunnan SL-001 bacteria is a kind of natto bacteria, and its safety is ensured. A food, beverage or feed containing a culture cultured by the above method or a water-soluble vitamin K derivative derived from such a culture contains a larger amount of a water-soluble vitamin K derivative, particularly menaquinone-7 derivative, compared to the prior art and Since it has high safety, it is possible to take vitamin K efficiently and easily on a daily basis by eating such foods, beverages or feeds, and further improvement of osteoporosis can be expected.

また、本発明の培養方法によって培養される培養物由来の水溶性ビタミンK誘導体は、従来脂溶性であったビタミンKを水溶性にその性質を変えることが可能であるという画期的な発明を包含するものである。さらに、本発明による水溶性ビタミンK誘導体は優れた光安定性を有するものである。この発明により、従来に比べてビタミンKの用途がかなり拡大できることはいうまでもなく、ゆえに本発明は産業上の観点から非常に高い価値を有することが期待できる。   In addition, the water-soluble vitamin K derivative derived from the culture cultured by the culture method of the present invention is a revolutionary invention in which vitamin K, which has been conventionally fat-soluble, can be changed to water-soluble. It is included. Furthermore, the water-soluble vitamin K derivative according to the present invention has excellent light stability. It goes without saying that the use of vitamin K can be considerably expanded by the present invention as compared with the prior art, and therefore the present invention can be expected to have a very high value from an industrial point of view.

さらに、本発明による培養物または水溶性ビタミンK誘導体を含む食品を摂取することにより、効率よく血中ビタミンK濃度を高めることができ、また、従来の薬品や食品で摂取されるビタミンKそのものに比べて血中濃度の高まりをはるかに長持間持続できることから、骨粗鬆症予防のより高い効果も期待できる。
Furthermore, by ingesting the culture or the food containing the water-soluble vitamin K derivative according to the present invention, the blood vitamin K concentration can be increased efficiently, and the vitamin K itself consumed by conventional medicines and foods can be increased. Compared with this, since the increase in blood concentration can be sustained for a long time, a higher effect of preventing osteoporosis can be expected.

本発明に使用される雲南SL-001菌は、平成11年5月7日付で通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所に、受託番号FERM BP−6713号で国際寄託された。   As of May 7, 1999, Yunnan SL-001 bacteria used in the present invention were deposited internationally at the Biotechnology Institute of Industrial Technology, Ministry of International Trade and Industry under the accession number FERM BP-6713.

本発明において、雲南SL-001菌を菌体内で産生されたビタミンKが菌体外に放出される前に培養を終了して回収することが好ましく、雲南SL-001菌の培養(例えば、培地や培養条件)などについては、枯草菌(Bacillus subtilis)を一般的に培養するのと同様の培地及び培養条件が使用できる。これにより、ビタミンKは、菌体外にはほとんど放出されずに微生物菌体中に選択的にかつ多量に蓄積されるため、このような特定の状態の菌体を回収するという簡単な操作によって、ビタミンKを多量に含む菌体が得られ、このようにして回収された菌体は、安全性が確認されている菌であり、菌体からビタミンKを抽出するという操作を介さずとも、そのまま菌体を食するあるいはこのような菌体の培養物を一般的な食品に含ませることも可能である。   In the present invention, it is preferable to terminate and collect Yunnan SL-001 bacterium before the vitamin K produced in the microbial cell is released outside the microbial cell. And culture conditions), the same medium and culture conditions as those used for general culture of Bacillus subtilis can be used. As a result, vitamin K is selectively released in a large amount in the microbial cell without being almost released outside the microbial cell. Therefore, the simple operation of recovering the microbial cell in such a specific state. A cell containing a large amount of vitamin K is obtained, and the cell recovered in this way is a fungus that has been confirmed to be safe, without the need to extract vitamin K from the cell. It is possible to eat the cells as they are, or to include a culture of such cells in a general food.

本発明において、雲南SL-001菌の菌体の回収時期は、上述したように、菌体内で産生されたビタミンKが菌体外に放出される前が好ましく、更に、好ましくは前記微生物の菌体数が対数期から定常期に入る時期である。また、対数期から定常期に入る時期でかつナットウキナーゼが産生される前に菌体を回収することが好ましい。より具体的には、培養時間は培養温度及びpHや菌体の初期濃度等の培養条件および培養方法によって異なるものの、例えば、500ml容量の三角フラスコを用いて300mlの培養液(組成:1.5%ポリペプトン−S、1%グルコース、0.1%酵母エキス、pH7.2)中に雲南SL-001株を、5×106個/mlの初期濃度で接種して37℃で振盪培養(100rpm)を行った場合、0.5〜4日間、好ましくは660nmでの吸光度で最大値を示した直後(1〜2日間)である。   In the present invention, as described above, the recovery time of the cells of Yunnan SL-001 is preferably before the vitamin K produced in the cells is released to the outside of the cells, more preferably This is the time when the number of bodies enters the stationary phase from the logarithmic phase. In addition, it is preferable to recover the bacterial cells at the time of entering the stationary phase from the logarithmic phase and before nattokinase is produced. More specifically, although the culture time varies depending on the culture conditions and culture methods such as culture temperature and pH and initial cell concentration, for example, a 300 ml culture solution (composition: 1.5) using a 500 ml Erlenmeyer flask is used. % Polypeptone-S, 1% glucose, 0.1% yeast extract, pH 7.2) inoculated with Yunnan SL-001 strain at an initial concentration of 5 × 10 6 cells / ml and cultured at 37 ° C. with shaking (100 rpm) Is performed for 0.5 to 4 days, preferably immediately after exhibiting the maximum value in absorbance at 660 nm (1 to 2 days).

本発明において、雲南SL-001菌の培養では、枯草菌(Bacillus subtilis)を一般的に培養するのと同様の培地及び培養条件が使用され、例えば、本発明による培養に使用される培地は、当業者には公知の成分からなる培地が使用でき特に制限されず、各種培養成分を適宜混合することにより調製してもあるいは市販の培地をそのまま使用してもあるいは市販の培地に上記公知の成分を補助成分として添加した培地を使用してもよい。この際、培地は、固体または液体培地のいずれを使用してもよく使用目的によって適宜選択され、また、使用する微生物が資化しうる炭素源、適量の窒素源、無機塩及びその他の栄養素を含有する培地であれば、合成培地または天然培地のいずれであってもよい。   In the present invention, in the culture of Yunnan SL-001 bacteria, the same medium and culture conditions as those used for general culture of Bacillus subtilis are used.For example, the medium used for the culture according to the present invention is: A medium comprising known ingredients can be used by those skilled in the art and is not particularly limited. The medium may be prepared by mixing various culture components as appropriate, or a commercially available medium may be used as it is, or the above known ingredients may be used in a commercially available medium. A medium supplemented with as an auxiliary component may be used. At this time, the medium may be either a solid or liquid medium, and is appropriately selected depending on the purpose of use, and contains a carbon source that can be assimilated by the microorganism to be used, an appropriate amount of nitrogen source, an inorganic salt, and other nutrients. As long as it is a medium to be used, either a synthetic medium or a natural medium may be used.

本発明による雲南SL-001菌の培養において使用できる炭素源は、菌株が良好に生育し、ビタミンKを効率よく産生できるものであれば特に制限されない。具体的には、デンプンまたはその組成画分、焙焼デキストリン、加工デンプン、デンプン誘導体、物理処理デンプン、α−デンプン、可溶性デンプン、アミロース、アミロペクチン、マルトオリゴ糖、シクロデキストリン、プルラン、トウモロコシデンプン、馬鈴薯デンプン、甘藷デンプン及びデキストリン、グリセリン、ソルビトール、麦芽汁、グルコース等の炭水化物が挙げられる。これらの炭素源のうち、ビタミンKの産生の観点から、グルコース及びデンプンが好ましく使用される。これらの炭素源は、単独あるいは2種以上の混合物の形態で使用できる。   The carbon source that can be used in the culture of Yunnan SL-001 according to the present invention is not particularly limited as long as the strain grows well and can produce vitamin K efficiently. Specifically, starch or a fraction thereof, roasted dextrin, modified starch, starch derivative, physically treated starch, α-starch, soluble starch, amylose, amylopectin, maltooligosaccharide, cyclodextrin, pullulan, corn starch, potato starch , Carbohydrates such as sweet potato starch and dextrin, glycerin, sorbitol, wort and glucose. Of these carbon sources, glucose and starch are preferably used from the viewpoint of vitamin K production. These carbon sources can be used alone or in the form of a mixture of two or more.

本発明による雲南SL-001菌の培養において使用できる窒素源もまた、菌株が良好に生育し、ビタミンKを効率よく産生できるものであれば特に制限されない。具体的には、肉エキス、麦芽エキス、ペプトン、大豆由来のポリペプトン(例えば、ポリペプトン−S)、酵母エキス、味液(大豆タンパク酸加水分解物)、大豆粉末、ミルクカゼイン、カザミノ酸、各種アミノ酸及びコーンスティープリカー等の有機窒素化合物、およびアンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム及び塩化アンモニウムなどのアンモニウム塩、硝酸ナトリウムなどの硝酸塩、尿素等の無機窒素化合物等が挙げられる。これらの窒素源のうち、ビタミンKの産生の観点から、大豆由来のポリペプトン(例えば、ポリペプトン−S)及び大豆粉末が好ましく使用される。これらの窒素源も、単独あるいは2種以上の混合物の形態で使用できる。   The nitrogen source that can be used in the culture of Yunnan SL-001 according to the present invention is not particularly limited as long as the strain grows well and can produce vitamin K efficiently. Specifically, meat extract, malt extract, peptone, soybean-derived polypeptone (for example, polypeptone-S), yeast extract, taste liquid (soy protein acid hydrolyzate), soybean powder, milk casein, casamino acid, various amino acids And organic nitrogen compounds such as corn steep liquor, ammonium salts such as ammonia, ammonium nitrate, ammonium sulfate and ammonium chloride, nitrates such as sodium nitrate, inorganic nitrogen compounds such as urea, and the like. Among these nitrogen sources, from the viewpoint of production of vitamin K, soybean-derived polypeptone (for example, polypeptone-S) and soybean powder are preferably used. These nitrogen sources can also be used alone or in the form of a mixture of two or more.

本発明による培養に使用できる無機塩もまた、使用する種によって異なり、菌株が良好に生育し、ビタミンKを良好に産生できうるものであれば特に制限されないが、具体的には、マグネシウム、マンガン、カルシウム、ナトリウム、カリウム、銅、鉄及び亜鉛などのリン酸塩、塩酸塩、硫酸塩及び酢酸塩等から選ばれた1種または2種以上を使用することができる。   The inorganic salt that can be used in the culture according to the present invention is also not particularly limited as long as it varies depending on the species used, and the strain can grow well and can produce vitamin K well. One, two or more selected from phosphates, hydrochlorides, sulfates, acetates, etc., such as calcium, sodium, potassium, copper, iron and zinc can be used.

また、本発明による培養に市販の培地を使用する場合の市販の培地としては、例えば、栄養ブイヨン(nutrient broth)(乾燥ブイヨン)(日水製薬株式会社または日本製薬株式会社製)、ポリペプトン−S(和光純薬製)などが挙げられる。   Moreover, as a commercially available culture medium when using a commercially available culture medium for culture | cultivation by this invention, a nutrient broth (dry broth) (made by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd. or Nippon Pharmaceutical Co., Ltd.), polypeptone-S, for example. (Made by Wako Pure Chemical Industries).

または、本発明において、雲南SL-001菌の培養に使用する培地として、オカラ、大豆、味噌や納豆製造時に副生する大豆煮汁、豆腐や油揚げ製造時に副生する豆腐粕、大豆を原料とした製油時に副生する大豆粕、味噌製造時の副産物である大豆の種皮など、納豆菌によって発酵できる材料を使用してもよい。この際、必要であれば、この材料に上記したような炭素源、窒素源及び無機塩を適宜添加してもよい。   Or, in the present invention, as a medium used for culturing Yunnan SL-001 bacteria, raw materials such as okara, soybeans, soybean soup produced as a by-product during production of miso and natto, tofu cake produced as a by-product during production of tofu and fried chicken, and soybean Materials that can be fermented by Bacillus natto, such as soybean meal produced as a by-product during oil production and soybean seed coat as a by-product during production of miso, may be used. At this time, if necessary, a carbon source, a nitrogen source and an inorganic salt as described above may be appropriately added to this material.

本発明において、雲南SL-001菌の培養は、従来公知の方法と同様にして行われ、その際の培養条件は、培地の組成及び培養法によって適宜選択され、菌株が増殖しビタミンKを効率よく産生できる条件であれば特に制限されない。培養温度は、通常、20〜45℃、好ましくは37〜42℃であり、また、培養に適当な培地のpHは、通常、6.0〜9.5、好ましくは7.0〜8.5である。   In the present invention, the culture of Yunnan SL-001 is carried out in the same manner as a conventionally known method, and the culture conditions at that time are appropriately selected according to the composition of the medium and the culture method, and the strain grows and vitamin K is efficiently produced. There is no particular limitation as long as it can be produced well. The culture temperature is usually 20 to 45 ° C., preferably 37 to 42 ° C., and the pH of the medium suitable for the culture is usually 6.0 to 9.5, preferably 7.0 to 8.5. It is.

本発明において、「雲南SL-001菌の培養物」ということばは、上記方法によって培養された雲南SL-001菌の菌体および菌体外に産生された産物の双方を含む。後者の場合では、雲南SL-001菌が、他の枯草菌(Bacillus subtilis)に比べてより高い菌体外での収率を示すため、好ましい。   In the present invention, the term “culture of Yunnan SL-001 bacterium” includes both microbial cells of Yunnan SL-001 cultivated by the above method and products produced outside the microbial cells. In the latter case, Yunnan SL-001 is preferable because it shows a higher yield outside the cell than other Bacillus subtilis.

上述したように、本発明の方法によって培養された雲南SL-001菌の培養物は、多量のビタミンK、特にビタミンK2、さらに特にメナキノン−7(MK−7)をその菌体内に蓄積している。具体的には、培養物中に蓄積されるビタミンK、ビタミンK2およびMK−7の量は、培地の種類や培養条件などによって変化するが、通常、10〜200mg/100g真空熱乾燥菌体である。なお、本明細書において、菌体内に蓄積されるMK−7、MK−4及びビタミンK1の量は、下記実施例の項で記載される方法によって測定された値である。   As described above, the culture of Yunnan SL-001 cultivated by the method of the present invention accumulates a large amount of vitamin K, particularly vitamin K2, and more particularly menaquinone-7 (MK-7) in the microbial cell. Yes. Specifically, the amount of vitamin K, vitamin K2 and MK-7 accumulated in the culture varies depending on the type of culture medium and the culture conditions, but is usually 10 to 200 mg / 100 g vacuum heat-dried cells. is there. In the present specification, the amounts of MK-7, MK-4 and vitamin K1 accumulated in the microbial cells are values measured by the method described in the Examples section below.

本発明の方法によって培養された雲南SL-001菌を含む枯草菌(Bacillus subtilis)の培養物を濾過や遠心分離等の既知の方法により集菌した後、これを凍結乾燥、風乾、真空熱乾燥等の公知の方法により乾燥し、この乾燥菌体を水に溶解したところ、ビタミンKが水に溶け出してくる。即ち、この菌体中には多量のビタミンK(特にMK−7)が含まれる点を合わせて考慮すると、菌体内に蓄積されたビタミンK(特にMK−7)は菌体内では何らかの変化を受けて水溶性となっていると考えられ、このような水溶性が付与された形態のビタミンK、ビタミンK2及びメナキノン−7(MK−7)を、本願明細書において、それぞれ、「水溶性ビタミンK誘導体」(または、単に「ビタミンK誘導体」と称する)、「水溶性ビタミンK2誘導体」(または、単に「ビタミンK2誘導体」と称する)及び「水溶性メナキノン−7誘導体(水溶性MK−7誘導体)」と称する。この際、水溶性メナキノン−7誘導体は、SDS−ポリアクリルアミド電気泳動で測定される際に約10万の分子量の単一のバンドを示す点、ゲル瀘過で測定される際には10万以上の分子量を示す点、およびメナキノン−7の分子量が約649である点を考慮することにより、MK−7に何らかの物質(例えば、糖タンパク質)が結合して安定化されて水に可溶性のビタミンK誘導体(ビタミンK2誘導体及びメナキノン−7誘導体を含む;以下、省略)が菌体内で形成されるのではないかと推定される。しかしながら、上記仮説によって本発明の概念が限定されるものではないことはいうまでもない。   A culture of Bacillus subtilis containing Yunnan SL-001 cultivated by the method of the present invention is collected by a known method such as filtration or centrifugation, and then freeze-dried, air-dried, vacuum-heat dried When the dried cells are dissolved in water, vitamin K is dissolved in water. That is, taking into account the fact that a large amount of vitamin K (especially MK-7) is contained in the microbial cells, vitamin K (especially MK-7) accumulated in the microbial cells is subject to some changes in the microbial cells. In this specification, “water-soluble vitamin K” is considered to be vitamin K, vitamin K 2 and menaquinone-7 (MK-7), which are considered to be water-soluble. Derivatives "(or simply referred to as" vitamin K derivatives ")," water-soluble vitamin K2 derivatives "(or simply referred to as" vitamin K2 derivatives ") and" water-soluble menaquinone-7 derivatives (water-soluble MK-7 derivatives) ". At this time, the water-soluble menaquinone-7 derivative shows a single band having a molecular weight of about 100,000 when measured by SDS-polyacrylamide electrophoresis, and 100,000 or more when measured by gel filtration. In view of the fact that the molecular weight of menaquinone-7 and the molecular weight of menaquinone-7 are about 649, some substances (for example, glycoproteins) bind to MK-7 and are stabilized and water-soluble vitamin K It is presumed that derivatives (including vitamin K2 derivatives and menaquinone-7 derivatives; hereinafter omitted) may be formed in the microbial cells. However, it goes without saying that the concept of the present invention is not limited by the above hypothesis.

本発明において、水に対するビタミンK誘導体、ビタミンK2誘導体及びメナキノン−7誘導体の溶解度は、使用する菌体や培地の種類、培養条件及び培養物の処理(抽出)方法などによって変化する。例えば、ビタミンK誘導体の溶解度は、培養菌体の水抽出操作による場合、約105μg/100ml水(20℃)であり、液体培養上清の場合、約300μg/100ml水(20℃)であり、さらに、納豆の水抽出操作による場合、約1,500μg/100ml水(20℃)である。   In the present invention, the solubility of vitamin K derivatives, vitamin K2 derivatives, and menaquinone-7 derivatives in water varies depending on the type of cells used, the type of culture medium, the culture conditions, and the culture treatment (extraction) method. For example, the solubility of vitamin K derivative is about 105 μg / 100 ml water (20 ° C.) in the case of water extraction operation of cultured cells, and about 300 μg / 100 ml water (20 ° C.) in the case of liquid culture supernatant, Furthermore, in the case of water extraction operation of natto, it is about 1,500 μg / 100 ml water (20 ° C.).

本発明に係る食品、飲料または飼料は、雲南SL-001菌(納豆菌)という安全性が確認されている菌を使用するため、培養物および/または水溶性ビタミンK誘導体のみから構成されてもよい。   The food, beverage or feed according to the present invention uses a microorganism that has been confirmed to be safe, Yunnan SL-001 (natto), so that it may be composed only of a culture and / or a water-soluble vitamin K derivative. Good.

あるいは、本発明に係る食品、飲料または飼料は、本発明による培養物および/または本発明による水溶性ビタミンK誘導体を通常食することのできる食品、飲料または飼料に含ませたものであってもよい。この際、通常食することのできる食品、飲料または飼料としては、例えば、オカラ、オカラ納豆、納豆、大豆、味噌や納豆製造時に副生する大豆煮汁、豆腐や油揚げ製造時に副生する豆腐粕、大豆を原料とした製油時に副生する大豆粕、味噌製造時の副産物である大豆の種皮、ヨーグルト、チーズ等の乳製品、かまぼこ、ちくわ、はんぺん、さつま揚げ、なると、つみれ等の水産練り製品、でんぶ等の魚介類加工品、ソーセージ、フランクフルト、レバーペースト等の食肉加工品、豆腐、焼き豆腐、生揚げ、油揚げ、がんもどき、おから、凍り豆腐、湯葉等の豆製品、ピューレ等の野菜加工品、マッシュポテト、くず、はるさめ、こんにゃく、しらたき等の芋加工品、もち、白玉、白飯、麩、ビーフン、マカロニ、スパゲッティ、そうめん、そば、うどん、中華めん、即席麺、食パン、乾パン、アンパン等の穀物の加工品、冷凍食品、栄養補助食品、ジャム等の甘味類、バター、マーガリン、マヨネーズ、ドレッシング等の油脂類、あめ、らくがん、せんべい、あられ、カステラ、ようかん、もなか、まんじゅう、大福もち、だんご、ういろう、チョコレート、ビスケット、クッキー、ドーナツ、ケーキ、パイ、アイスクリーム、プリン、ババロア、ガム等の菓子類、豆腐、ゼリー、コンニャク、寒天またはトコロテン等のゲル状食品、コンブ、ワカメ、ノリ、テングサ等の海草類など、すべての食品;各種果汁ジュース(オレンジ、パイナップル、リンゴ、ブドウ、メロン及びイチゴジュース等を含む)、各種炭酸飲料、お茶(煎茶、ウーロン茶等を含む)、飲むヨーグルト、牛乳、豆乳、調製乳、ミネラルウォーター、清涼飲料、コーヒー、紅茶、ココアなど、すべての飲料;ならびにブタ、ウシ、ウマ、ヒツジやヤギ等の家畜、イヌ、ネコ、ウサギやハムスター等のペット、家禽及び魚など、通常、飼育される動物用のエサ(飼料)が挙げられる。   Alternatively, the food, beverage or feed according to the present invention may be a food, beverage or feed that can normally be fed with the culture according to the present invention and / or the water-soluble vitamin K derivative according to the present invention. Good. At this time, foods, beverages or feeds that can be usually eaten include, for example, okara, okara natto, natto, soybeans, soybean soup produced as a by-product during production of miso and natto, tofu cake produced as a by-product during production of tofu and fried chicken, Soybean koji produced as a by-product during soy production from soybeans, soy seed coat as a by-product during the production of miso, yogurt, dairy products such as cheese, kamaboko, chikuwa, hanpen, fried fish, and so on; Processed seafood products, sausages, frankfurters, liver paste and other processed meat products, tofu, grilled tofu, freshly fried, deep-fried tofu, gourd, okara, frozen tofu, bean products such as yuba, processed vegetables such as puree, mashed potatoes, Koji, Harusame, Konnyaku, Shirataki and other processed rice cakes, rice cakes, white balls, white rice, rice cakes, rice noodles, macaroni, spaghetti, somen noodles, Baked noodles, Chinese noodles, instant noodles, processed bread products such as bread, dried bread, and anpan, frozen sweets, nutraceuticals, sweets such as jams, butters, margarines, mayonnaise, dressings and other fats and oils, candy, rak cancer, Rice crackers, hail, castella, yokan, monaka, manju, daifukumochi, dango, uirou, chocolate, biscuits, cookies, donuts, cakes, pie, ice cream, pudding, bavaria, gum and other sweets, tofu, jelly, konjac, All foods including gel foods such as agar or tokoroten, seaweeds such as kombu, wakame, seaweed, and prickly pears; various juices (including orange, pineapple, apple, grape, melon and strawberry juice), various carbonated drinks, Tea (including Sencha, Oolong tea, etc.), drinking yogurt, cow , Soy milk, formula, mineral water, soft drinks, coffee, tea, cocoa, etc .; and livestock such as pigs, cows, horses, sheep and goats, pets such as dogs, cats, rabbits and hamsters, poultry and Examples thereof include food (feed) for animals usually raised such as fish.

また、本発明において、食品、飲料または飼料が本発明による培養物を含む場合の食品における培養物の添加量は、使用する菌体や培地の種類や培養条件さらには水溶性ビタミンK誘導体の含量などによって変化するが、食品では、通常、0.001〜20重量%の菌体乾燥物、好ましくは0.1〜5重量%の菌体乾燥物を含む量であり、飲料では、通常、0.0001〜5(w/v)%の菌体乾燥物、好ましくは0.01〜5(w/v)%の菌体乾燥物を含む量であり、さらに、飼料では、通常、0.0001〜5重量%の菌体乾燥物、好ましくは0.001〜1重量%の菌体乾燥物を含む量である。また、食品、飲料または飼料が本発明による水溶性ビタミンK誘導体を含む場合の食品における水溶性ビタミンK誘導体の量は、上記と同様使用する菌体や培地の種類や培養条件などによって変化するが、食品では、通常、0.00001〜10重量%の水溶性ビタミンK誘導体、好ましくは0.0001〜0.1重量%の水溶性ビタミンK誘導体を含む量であり、飲料では、通常、0.00001〜0.1(w/v)%の水溶性ビタミンK誘導体、好ましくは0.0001〜0.01(w/v)%の水溶性ビタミンK誘導体を含む量であり、さらに、飼料では、通常、0.00001〜10重量%の水溶性ビタミンK誘導体、好ましくは0.0001〜1重量%の水溶性ビタミンK誘導体を含む量である。   In the present invention, when the food, beverage or feed contains the culture according to the present invention, the amount of the culture added in the food is the type of cells used, the culture conditions and the content of the water-soluble vitamin K derivative. However, it is usually an amount containing 0.001 to 20% by weight of dried microbial cells, preferably 0.1 to 5% by weight of dried microbial cells. 0.0001 to 5 (w / v)% of dried microbial cells, preferably 0.01 to 5 (w / v)% of dried microbial cells. It is an amount containing -5% by weight of dried microbial cells, preferably 0.001-1% by weight of dried microbial cells. In addition, the amount of the water-soluble vitamin K derivative in the food when the food, beverage or feed contains the water-soluble vitamin K derivative according to the present invention varies depending on the cells used, the type of culture medium, the culture conditions, and the like. In food, it is usually an amount containing 0.00001 to 10% by weight of water-soluble vitamin K derivative, preferably 0.0001 to 0.1% by weight of water-soluble vitamin K derivative. In an amount containing 00001 to 0.1 (w / v)% water-soluble vitamin K derivative, preferably 0.0001 to 0.01 (w / v)% water-soluble vitamin K derivative, Usually, the amount contains 0.00001 to 10% by weight of water-soluble vitamin K derivative, preferably 0.0001 to 1% by weight of water-soluble vitamin K derivative.

したがって、本発明の水溶性ビタミンK(特にMK−7)誘導体を多量に含む菌体培養物および/またはこのような培養物由来の水溶性ビタミンK(特にMK−7)誘導体を含む食品を摂取することにより、従来に比べてビタミンK、特にMK−7を無理なく(不快感を過度に伴うことなく)、効率よくかつ一回に多量に摂取することができる。   Therefore, ingesting a cell culture containing a large amount of the water-soluble vitamin K (especially MK-7) derivative of the present invention and / or a food containing a water-soluble vitamin K (particularly MK-7) derivative derived from such a culture. By doing so, vitamin K, especially MK-7, can be ingested efficiently and in a large amount at once without excessive effort (without excessive discomfort).

本発明によるビタミンKの生産において、まず、培養された雲南SL-001菌菌体をソックスレー抽出器を用いてヘキサン、ジエチルエーテル、アセトン、エタノール及びイソプロパノール等の有機溶媒で使用する有機溶媒の沸点でソックスレー抽出し、脂溶性画分を得ることができる。次に、この画分をヘキサン、ジエチルエーテル、アセトン、エタノール及びイソプロパノール等の有機溶媒で30〜100℃で0.1〜20時間、抽出する。得られた抽出物を上記と同様の有機溶媒で所定の総容量にまで希釈する。希釈された抽出物の一部を水及びイソプロパノールと混和し、さらにタッチミキサーを使用するなどにより上記と同様の有機溶媒とさらに混和する。得られた液体混合物を遠心し、上清を乾固した後、残渣をエタノールに溶解することにより、ビタミンK2(MK−7、MK−4)及びビタミンK1等のより純度の高い脂溶性のビタミンKが調製される。   In the production of vitamin K according to the present invention, first, the cultured Yunnan SL-001 cells are used at the boiling point of an organic solvent used in an organic solvent such as hexane, diethyl ether, acetone, ethanol and isopropanol using a Soxhlet extractor. Soxhlet extraction can be performed to obtain a fat-soluble fraction. Next, this fraction is extracted with an organic solvent such as hexane, diethyl ether, acetone, ethanol and isopropanol at 30 to 100 ° C. for 0.1 to 20 hours. The obtained extract is diluted with an organic solvent similar to the above to a predetermined total volume. A part of the diluted extract is mixed with water and isopropanol, and further mixed with the same organic solvent as described above by using a touch mixer. The obtained liquid mixture is centrifuged, the supernatant is dried, and then the residue is dissolved in ethanol to obtain higher-purity fat-soluble vitamins such as vitamin K2 (MK-7, MK-4) and vitamin K1. K is prepared.

上記方法によって、脂溶性のビタミンKが公知の方法に比してより効率的に抽出され、これによりビタミンK2(MK−7、MK−4)及びビタミンK1等の脂溶性のビタミンKがより高い収率で培養菌体から回収できる。   By the above method, fat-soluble vitamin K is extracted more efficiently than known methods, so that fat-soluble vitamin K such as vitamin K2 (MK-7, MK-4) and vitamin K1 is higher. It can be recovered from cultured cells in a yield.

本発明によるビタミンKの生産において、雲南SL-001菌を公知の方法または上記方法によって培養し、培養液を得る。次に、この培養液のpHを下げる、好ましくはpHを1〜3に調整することによって沈殿物が得られ、この沈殿物には菌体内に蓄積された及び菌体外に放出された水溶性ビタミンK誘導体が含まれる。したがって、この沈殿物を遠心分離などによって分離することによって、水溶性ビタミンK誘導体が分取できる。   In the production of vitamin K according to the present invention, Yunnan SL-001 is cultured by a known method or the above-described method to obtain a culture solution. Next, a precipitate is obtained by lowering the pH of this culture solution, preferably by adjusting the pH to 1 to 3. This precipitate contains water-soluble substances accumulated in the cells and released outside the cells. Vitamin K derivatives are included. Therefore, the water-soluble vitamin K derivative can be separated by separating the precipitate by centrifugation or the like.

または、雲南SL-001菌公知の方法または上記方法によって培養し、得られた培養液を遠心分離などによって、菌体を除去した培養上清を得る。次に、この培養上清のpHを下げる、好ましくはpHを1〜3に調整することによって沈殿物が得られ、この沈殿物には菌体外に放出された水溶性ビタミンK誘導体が含まれる。したがって、この沈殿物を遠心分離などによって分離することによって、水溶性ビタミンK誘導体が分取できる。 Alternatively, the Yunnan SL-001 bacterium is cultured by a known method or the above-described method, and the obtained culture solution is centrifuged to obtain a culture supernatant from which the microbial cells have been removed. Next, a precipitate is obtained by lowering the pH of this culture supernatant, preferably by adjusting the pH to 1 to 3, and this precipitate contains a water-soluble vitamin K derivative released outside the cells. . Therefore, the water-soluble vitamin K derivative can be separated by separating the precipitate by centrifugation or the like.

[実施例]以下、実施例を参照しながら、本発明をより具体的に説明する。 [Examples] The present invention will be described more specifically below with reference to examples.

なお、下記実施例において、MK−7、MK−4及びビタミンK1の量は、以下の方法に従って測定した。   In the following examples, the amounts of MK-7, MK-4 and vitamin K1 were measured according to the following method.

<各種ビタミンK量の測定方法>まず、脂溶性のMK−7、MK−4及びビタミンK1の場合の菌体試料の調製方法を以下に説明する:培養された微生物菌体1g(乾燥重量)を試料として、ソックスレー抽出器(SIBATA SPC 34, WATER BATH SIBATA WB-6C, 濾紙:ADVANTEC 84 24×100mm)で脂溶性画分を抽出する。これを100mlヘキサンで80℃で6時間抽出した後、全液量をヘキサンにより100mlに調節する。この抽出物100μlを1.0mlの蒸留水及び1.5mlのイソプロパノールと混和し、さらに4.9mlのヘキサンをタッチミキサーで約10秒間混和する。この混合液を遠心分離(3,000rpm×10分、20℃)する。得られた上清部分(有機層:水層=5.8:1.7)4.0mlをエバポレーターで濃縮・乾固した後、これを100μlのエタノールに溶解する。このようにして、菌体内に蓄積された脂溶性のMK−7、MK−4及びビタミンK1の量を測定するためのHPLC試料(以下、「ソックスレー−HPLC試料」と称する)が調製される。なお、このソックスレー−HPLC試料を用いて下記HPLCによってMK−7量を測定する方法を「ソックスレー−HPLC法」と称する。   <Method for Measuring Various Vitamin K Amounts> First, a method for preparing a cell sample in the case of fat-soluble MK-7, MK-4 and vitamin K1 will be described below: 1 g of cultured microbial cells (dry weight) As a sample, extract the fat-soluble fraction with a Soxhlet extractor (SIBATA SPC 34, WATER BATH SIBATA WB-6C, filter paper: ADVANTEC 84 24 × 100 mm). After extracting this with 100 ml hexane at 80 ° C. for 6 hours, the total liquid volume is adjusted to 100 ml with hexane. 100 μl of this extract is mixed with 1.0 ml of distilled water and 1.5 ml of isopropanol, and 4.9 ml of hexane is further mixed with a touch mixer for about 10 seconds. The mixture is centrifuged (3,000 rpm × 10 minutes, 20 ° C.). After 4.0 ml of the obtained supernatant (organic layer: aqueous layer = 5.8: 1.7) is concentrated and dried with an evaporator, this is dissolved in 100 μl of ethanol. In this manner, an HPLC sample (hereinafter referred to as “Soxhlet-HPLC sample”) for measuring the amount of fat-soluble MK-7, MK-4 and vitamin K1 accumulated in the microbial cells is prepared. A method for measuring the amount of MK-7 by the following HPLC using this Soxhlet-HPLC sample is referred to as “Soxhlet-HPLC method”.

次に、水溶性ビタミンK誘導体(MK−7を含む)の場合の試料の調製方法を以下に説明する:培養物をスパーテルでよく練った後に得られた5g量に対して、蒸留水45mlを加える。この混合液を、20℃で、3,000rpmで10分間、遠心分離し、得られた上清0.5mlを抽出試料とする。この抽出試料に、蒸留水0.5ml、イソプロパノール1.5mlを混和し、さらにヘキサン5.0mlを加え撹拌した後、20℃で3,000rpmで10分間、遠心分離する。得られた上清4.0mlをエバポレーターで濃縮・乾固し、100μlのエタノールで溶解する。このようにして、水溶性MK−7誘導体の量を測定するためのHPLC試料(以下、「HPLC試料」と称する)が調製される。なお、このHPLC試料を用いて下記HPLCによってMK−7量を測定する方法を「HPLC法」と称する。   Next, a sample preparation method in the case of a water-soluble vitamin K derivative (including MK-7) will be described below: 45 ml of distilled water is used for 5 g obtained after the culture is kneaded well with a spatula. Add. This mixed solution is centrifuged at 3,000 rpm for 10 minutes at 20 ° C., and 0.5 ml of the obtained supernatant is used as an extraction sample. This extracted sample is mixed with 0.5 ml of distilled water and 1.5 ml of isopropanol, further added with 5.0 ml of hexane and stirred, and then centrifuged at 20 ° C. and 3,000 rpm for 10 minutes. 4.0 ml of the obtained supernatant is concentrated and dried with an evaporator, and dissolved with 100 μl of ethanol. In this manner, an HPLC sample (hereinafter referred to as “HPLC sample”) for measuring the amount of the water-soluble MK-7 derivative is prepared. A method of measuring the amount of MK-7 by the following HPLC using this HPLC sample is referred to as “HPLC method”.

また、培養液中のMK−7、MK−4及びビタミンK1の量を測定するためのHPLC試料としては、培養液がそのまま使用される。   Further, the culture solution is used as it is as an HPLC sample for measuring the amounts of MK-7, MK-4 and vitamin K1 in the culture solution.

さらに、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によるMK−7、MK−4及びビタミンK1量の測定は、ビタミンKが白金−アルミナ触媒でハイドロキノン体に還元され、蛍光物質になることを利用するものである。具体的には、以下の条件で測定する。   Furthermore, the measurement of MK-7, MK-4 and vitamin K1 amounts by high performance liquid chromatography (HPLC) utilizes the fact that vitamin K is reduced to a hydroquinone by a platinum-alumina catalyst and becomes a fluorescent substance. . Specifically, the measurement is performed under the following conditions.

装置 ポンプ:PU−980(日本分光製)
インジェクタ :7125(日本分光製)
カラムオーブン:CO−965(日本分光製)
検出器 :蛍光検出器 821−FP(日本分光製)
データ処理装置:C−R5A(島津製作所製)
条件 カラム :ODS−IIカラム(4.6×250mm)(島津製作所製)
還元カラム:白金−アルミナ触媒カラム(和光純薬製、一級白金 −アルミナ、Pt=5%を約0.2g充填する;4.0φ×10mm)
移動相 :97%エタノール(流速;0.7ml/分)
分離・還元温度:40℃
測定波長 :励起 320nm
蛍光 430nm
注入量:10μl
Equipment Pump: PU-980 (manufactured by JASCO)
Injector: 7125 (manufactured by JASCO)
Column oven: CO-965 (manufactured by JASCO)
Detector: Fluorescence detector 821-FP (manufactured by JASCO)
Data processing device: C-R5A (manufactured by Shimadzu Corporation)
Conditions Column: ODS-II column (4.6 × 250 mm) (manufactured by Shimadzu Corporation)
Reduction column: Platinum-alumina catalyst column (manufactured by Wako Pure Chemical, primary platinum-alumina, packed with about 0.2 g of Pt = 5%; 4.0φ × 10 mm)
Mobile phase: 97% ethanol (flow rate; 0.7 ml / min)
Separation / reduction temperature: 40 ° C
Measurement wavelength: Excitation 320 nm
Fluorescence 430nm
Injection volume: 10 μl

このような測定方法によって、MK−7、メナキノン−4及びビタミンK1について検量線を作成したところ、MK−7の量は、0.05〜50ngの範囲で式[−0.89661+1.6993×10-6×(ビタミンKに相当するHPLCの面積(μV,sec))]によって、ならびにメナキノン−4及びビタミンK1の量は、0.01〜10ngの範囲で、それぞれ、式[−0.58657+4.8030×10-9×(ビタミンKに相当するHPLCの面積(μV,sec))]及び式[−0.44381+4.0626×10-7×(ビタミンKに相当するHPLCの面積(μV,sec))]によって、測定が可能であった。   When calibration curves were prepared for MK-7, menaquinone-4 and vitamin K1 by such a measuring method, the amount of MK-7 was within the range of 0.05 to 50 ng, and the formula [-0.89661 + 1.9933 × 10 −6 × (area of HPLC corresponding to vitamin K (μV, sec))], and the amounts of menaquinone-4 and vitamin K 1 are in the range of 0.01 to 10 ng, respectively, in the formula [−0.58657 + 4. 8030 × 10 −9 × (HPLC area corresponding to vitamin K (μV, sec))] and formula [−0.44381 + 4.0626 × 10 −7 × (HPLC area corresponding to vitamin K (μV, sec)) )], Measurement was possible.

また、検量線を作成する際のMK−7の標準品は、以下によって調製した。すなわち、600gの納豆に、75%イソプロパノール1リットル及びn−ヘキサン1リットルを加え、1時間、ゆっくりと撹拌、静置した。分離した2層のうち上層を取り、無水硫酸ナトリウムで乾燥、蒸発乾固することにより、抽出物約20gを得た。これを10mlのn−ヘキサンと混合し、400mlのクロマトグラフィー用シリカゲルに通して吸着させ、2リットルのn−ヘキサン/トルエン(1:1)で溶出・分画した。MK−7を含む画分を減圧下で蒸発乾固し、得られたシリカゲル濃縮物を5mlのn−ヘキサンで溶解し、上記と同様にして、再度シリカゲルカラムで分画し、減圧下で蒸発乾固して約350mgを得た。このうち50mgを少量のアセトンに溶解し、アセトニトリル/メタノール(1:1)で充填した60mlのクロマトグラフィー用ODS−シリカゲルに通液し、アセトニトリル/メタノール(1:1)で展開した。溶出液をHPLCでモニタリングしながら、MK−7と考えられる物質が単独で溶出している画分を分取し、減圧乾固した。得られた物質について、赤外吸収スペクトラム及びマススペクトラムを得て、MK−7であることを確認した。なお、この物質の純度を検定したところ、99.8%であった。また、フィロキノン(ビタミンK1)及びメナキノン−4(MK−4)の標準品としては、それぞれ、シグマ社(Sigma)製の特級品を用いた。測定は、3回抽出して分析した平均値により求めた。   A standard product of MK-7 for preparing a calibration curve was prepared as follows. That is, 1 liter of 75% isopropanol and 1 liter of n-hexane were added to 600 g of natto, and the mixture was slowly stirred and allowed to stand for 1 hour. The upper layer of the two separated layers was taken, dried over anhydrous sodium sulfate, and evaporated to dryness to obtain about 20 g of extract. This was mixed with 10 ml of n-hexane, adsorbed through 400 ml of silica gel for chromatography, and eluted and fractionated with 2 liters of n-hexane / toluene (1: 1). The fraction containing MK-7 was evaporated to dryness under reduced pressure, and the resulting silica gel concentrate was dissolved in 5 ml of n-hexane, fractionated again on a silica gel column in the same manner as above, and evaporated under reduced pressure. About 350 mg was obtained by drying. 50 mg of this was dissolved in a small amount of acetone, passed through 60 ml of chromatography ODS-silica gel packed with acetonitrile / methanol (1: 1), and developed with acetonitrile / methanol (1: 1). While monitoring the eluate by HPLC, a fraction in which a substance considered to be MK-7 was eluted alone was collected and dried under reduced pressure. About the obtained substance, the infrared absorption spectrum and the mass spectrum were obtained, and it confirmed that it was MK-7. When the purity of this substance was tested, it was 99.8%. Moreover, as standard products of phylloquinone (vitamin K1) and menaquinone-4 (MK-4), special grades manufactured by Sigma were used, respectively. The measurement was determined by the average value extracted and analyzed three times.

実施例1
下記6種の納豆菌を、それぞれ、500ml容の三角フラスコ内で300mlの3%栄養ブイヨン(nutrient
broth)(乾燥ブイヨン)(日本製薬株式会社製)培地中で30℃で振盪培養(100rpm)した。この際の菌の成長を660nmでの吸光度として測定し、また、培養液中及び菌体内のMK−7量を経時的に測定した。
Example 1
Each of the following 6 types of natto bacteria is placed in a 500 ml Erlenmeyer flask with 300 ml of 3% nutrient broth (nutrient).
broth) (dried broth) (manufactured by Nippon Pharmaceutical Co., Ltd.) in culture at 30 ° C. with shaking (100 rpm). The growth of the bacteria at this time was measured as absorbance at 660 nm, and the amount of MK-7 in the culture solution and in the cells was measured over time.

培養時間に対する、各種納豆菌の成長、培養液中のMK−7量(μg/ml)および各種納豆菌の菌体1g当たりのMK−7量(μg/g)を、それぞれ、図、図及び図に示す。 For culture time, the growth of various Bacillus natto, MK-7 in the culture solution (μg / ml) and MK-7 per cell 1g of various Bacillus natto ([mu] g / g), respectively, FIG. 1, FIG. It is shown in 2 and 3.

<使用した納豆菌>
雲南SL-001菌(または、「雲南菌」とも称する)
宮城野菌(有限会社宮城野納豆製造所製、仙台)
目黒菌(株式会社目黒研究所製、大阪)
日東菌(株式会社日東薬品工業製、京都)
高橋菌(高橋祐蔵研究所製、山形)
成瀬菌(株式会社成瀬醗酵化学研究所製、東京)
以下、上記納豆菌は菌名のみを記載する。
<Used natto bacteria>
Yunnan SL-001 (or “Yunnan”)
Miyagino fungus (Miyagino Natto Factory, Sendai)
Meguro fungus (Meguro Institute, Osaka)
Nitto Bacteria (Nitto Pharmaceutical Co., Ltd., Kyoto)
Takahashi fungus (Yamagata, manufactured by Yuzo Takahashi Laboratory)
Naruse bacteria (Naruse Fermentation Chemistry Laboratory, Tokyo)
Hereinafter, only the name of the natto is described.

から示されるように、菌の成長は、すべての納豆菌で類似の挙動を示し、660nmでの平均吸光度(n=6)として表すと、0.5日目で0.583、1日目で1.011、2日目で0.948、3日目で0.854、5日目で0.592、および7日目で0.552であり、これから菌の成長は培養開始後1〜2日で定常状態となることが分かった。また、培養液中に放出されるMK−7量は、図から示されるように、やはりすべての納豆菌で類似の挙動を示し、6種の納豆菌による平均値換算で、0.5日目で0.563μg/ml、1日目で1.592μg/ml、3日目で3.867μg/ml、5日目で4.317μg/ml、7日目で4.784μg/mlであり、これから、培地中に放出されるMK−7量は、菌の成長が定常状態になる1〜2日目よりもむしろそれ以降に急激に増加し、特に4日目以降に多量のMK−7が培地中に放出された。この結果に比例するように、菌体1g当たりのMK−7量に換算した場合のMK−7量(やはりすべての納豆菌で類似の挙動を示した)は、図から示されるように、2日目で最大(平均で約300μg/g乾燥菌)となり、培地中に多量の放出し始める4日目以降ではむしろ減っていくことが分かった。 As shown in FIG. 1 , the growth of the fungus showed similar behavior with all Bacillus natto, expressed as the average absorbance at 660 nm (n = 6), 0.583 on day 0.5, 1 day 1.011 on the second day, 0.948 on the second day, 0.854 on the third day, 0.592 on the fifth day, and 0.552 on the seventh day. It was found that a steady state was reached in ~ 2 days. In addition, as shown in FIG. 2 , the amount of MK-7 released into the culture broth also showed similar behavior with all Bacillus natto, 0.5 days in terms of average value with 6 kinds of Bacillus natto. 0.563 μg / ml on day 1, 1.592 μg / ml on day 3, 3.867 μg / ml on day 3, 4.317 μg / ml on day 5, 4.784 μg / ml on day 7, From this, the amount of MK-7 released into the medium increases rapidly after the first rather than the first or second day when the growth of the bacterium becomes steady state, and a large amount of MK-7 is especially generated after the fourth day. Released into the medium. In proportion to this result, MK-7 amount when converted to MK-7 per cell 1 g (again on all natto showed similar behavior), as shown in Figure 3, It was found that the maximum was reached on the second day (average of about 300 μg / g dry bacteria), and rather decreased after the fourth day when a large amount started to be released into the medium.

実施例2
オカラ(旭松食品株式会社、飯田市)を−25℃で凍結保存し、必要時に解凍して使用した。解凍したオカラを、120℃で30分間、オートクレーブで滅菌した後、約120ml容のポリスチレンペーパー(PSP)容器に入れ、これを納豆菌の培地とした。
Example 2
Okara (Asahimatsu Food Co., Ltd., Iida City) was stored frozen at −25 ° C. and thawed for use when necessary. The thawed okara was sterilized in an autoclave at 120 ° C. for 30 minutes, and then placed in a polystyrene paper (PSP) container of about 120 ml, which was used as a culture medium for Bacillus natto.

別途、市販の納豆に使用されている4種の納豆菌株(高橋菌、成瀬菌、宮城野菌及び朝日菌)、薬剤として使用されている2種の納豆菌株(日東菌及び目黒菌)、ならびに中国雲南の納豆から分離された納豆菌株(雲南菌 SL-001)の合計7種の納豆菌を、それぞれ、500ml容の三角フラスコ内で150mlの3%栄養ブイヨン(nutrient broth)(乾燥ブイヨン)(日水製薬株式会社製)培地中で37℃で3日間、振盪培養(100rpm)することによって、上記7種の納豆菌の前培養液を調製した。   Separately, four natto strains (Takahashi, Naruse, Miyagi and Asahi) used in commercial natto, two natto strains (Nitto and Meguro) used as pharmaceuticals, and China A total of seven natto strains of the natto strain (Yunnan fungus SL-001) isolated from Yunnan natto, each in a 500 ml Erlenmeyer flask, 150 ml of 3% nutrient broth (dried bouillon) By shaking culture (100 rpm) in a medium at 37 ° C. for 3 days, a preculture solution of the above 7 types of Bacillus natto was prepared.

上記で調製されたオカラ(湿重量50g)に、これら計7種の納豆菌の前培養液(生菌数:2×108個/ml)0.5mlを、それぞれ、添加し、37℃で8日間、静置して発酵し続けた。   To the okara prepared above (wet weight 50 g), 0.5 ml of each of these 7 kinds of Bacillus natto precultures (viable cell count: 2 × 10 8 cells / ml) was added, respectively, at 8 ° C. at 8 ° C. It was left still for days and continued to ferment.

発酵し始めてから所定の日数(1、2、4、6、8日目)経過後、納豆菌を水中に懸濁し、これを金属製の茶漉しで濾過した後、遠心分離(3,000rpm×10分)することによって、各菌体の培養物を調製し、これをMK−7測定用のソックスレー−HPLC試料とした。このようにして調製されたソックスレー−HPLC試料について、MK−7量及び線溶(血栓溶解)活性を測定し、その結果を図に示す。 After a predetermined number of days (1, 2, 4, 6, 8 days) from the start of fermentation, natto bacteria are suspended in water, filtered through a metal tea strainer, and then centrifuged (3,000 rpm × 10 minutes), a culture of each bacterial cell was prepared, and this was used as a Soxhlet-HPLC sample for MK-7 measurement. Thus the Soxhlet -HPLC samples prepared to measure the MK-7 content and fibrinolysis (thrombolysis) activity, and the results are shown in Figure 4.

から明らかなように、菌体数10 10 個当たりの菌体内のMK−7濃度は1〜2日目で高く、それ以降は減少し、これに比例するようにMK−7が培地中に放出され、培地中に放出されるMK−7の量は、発酵後2日をピークとするナットウキナーゼ(NK)による血栓溶解活性が高まる時点(標準フィブリン平板法でも、合成基質分解法でも発酵開始後2日以内に最高値に達する)より遅れた4日目をピークとすることが分かった。 As is clear from FIG. 4, the concentration of MK-7 in 10 cells per 10 10 cells was high on the first and second days, decreased thereafter, and MK-7 was in the medium in proportion to this. The amount of MK-7 released in the medium is determined at the time when the thrombolytic activity by nattokinase (NK), which peaks at 2 days after the fermentation, is increased (fermentation is started in both the standard fibrin plate method and the synthetic substrate decomposition method). It was found that the peak was on the fourth day later than the maximum value was reached within two days.

また、いずれの納豆菌についても、オカラ湿重量1g当たり1.9μg以上という高いMK−7生産性(水に溶け出した量が、平均で、雲南菌
36.6μg/gオカラ湿重量;宮城野菌 1.9μg/gオカラ湿重量;成瀬菌
14.2μg/gオカラ湿重量;高橋菌 6.8μg/gオカラ湿重量;朝日菌 11.9μg/gオカラ湿重量;目黒菌 1.9μg/gオカラ湿重量;および日東菌5.2μg/gオカラ湿重量)が確認された。特に、雲南菌(SL-001)は、36.6μg/gオカラ湿重量という高いMK−7生産量を示し、この値は、計算上、他の納豆菌の生産量に比べて2〜20倍という高い値であり、また、従来報告(山口迪夫監修、日本食品成分表、医歯薬出版、東京、1997年、pp.52-53;坂野俊行ら、ビタミン、62、393-398(1988);H. Ikeda and Y. Doi, Eur. J.Biochem., 192,
219-223 (1990);および池田ひろ、家政誌、43、643-648(1992))されている納豆の分析値(6.2〜8.7μg/gオカラ湿重量)の4倍以上という高いものであった。
In addition, for any natto bacteria, high MK-7 productivity of 1.9 μg or more per 1 g of Okara wet weight (the amount dissolved in water is 36.6 μg / g Okara wet weight on average; 1.9 μg / g Okara wet weight; Naruse bacteria 14.2 μg / g Okara wet weight; Takahashi bacteria 6.8 μg / g Okara wet weight; Asahi bacteria 11.9 μg / g Okara wet weight; Meguro 1.9 μg / g Okara Wet weight; and Nitto bacteria 5.2 μg / g okara wet weight). In particular, Yunnan fungus (SL-001) shows a high MK-7 production amount of 36.6 μg / g okara wet weight, and this value is calculated to be 2 to 20 times that of other Natto bacteria. In addition, a previous report (supervised by Ikuo Yamaguchi, Japanese Food Ingredients Table, Ishiyaku Shuppan, Tokyo, 1997, pp.52-53; Toshiyuki Sakano et al., Vitamin, 62, 393-398 (1988) H. Ikeda and Y. Doi, Eur. J. Biochem., 192,
219-223 (1990); and Hiroshi Ikeda, Home Economics Journal, 43, 643-648 (1992)), which is four times higher than the analytical value of natto (6.2 to 8.7 μg / g okara wet weight) It was a thing.

比較例1
菌体を41℃で2日間、振盪培養し、この培養液を遠心分離し、上清と菌体に分けた。この菌体2gを乳鉢にとり、海砂3、水3mlを乳鉢に加えた。次に、この乳鉢に、アセトンで磨砕抽出(20ml×4)し、ガラスフィルターで吸引濾過した。濾液全量を分液ロートに移し、ジエチルエーテル100ml及び水50mlを添加して抽出して、エーテル層を分離した。水層にさらにジエチルエーテル100mlを添加して、エーテル層を分離した。これらのエーテル層を合わせて、溶媒を留去し、さらにこれをシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン10ml、シリカゲル5g)にかけて、ヘキサン/ジエチルエーテル(85/15(v/v))30mlで溶出した。さらに、溶出液から溶媒を留去した後、2−プロパノールに溶解し、脂溶性MK−7を調製した。
Comparative Example 1
The cells were cultured with shaking at 41 ° C. for 2 days, and the culture was centrifuged to separate into supernatant and cells. 2 g of this microbial cell was placed in a mortar, and 3 ml of sea sand and 3 ml of water were added to the mortar. Next, this mortar was ground and extracted with acetone (20 ml × 4), and suction filtered through a glass filter. The total amount of the filtrate was transferred to a separatory funnel and extracted by adding 100 ml of diethyl ether and 50 ml of water, and the ether layer was separated. An additional 100 ml of diethyl ether was added to the aqueous layer, and the ether layer was separated. These ether layers were combined, the solvent was distilled off, and this was further subjected to silica gel chromatography (hexane 10 ml, silica gel 5 g) and eluted with 30 ml of hexane / diethyl ether (85/15 (v / v)). Furthermore, after distilling off the solvent from the eluate, it was dissolved in 2-propanol to prepare fat-soluble MK-7.

このようにして調製された脂溶性MK−7を乾燥し、MK−7乾燥物を調製した。このMK−7乾燥物に室温で蛍光灯を5時間照射した後、脂溶性MK−7を測定し、その結果を図(黒塗りの四角)に示す。図に示されるように、MK−7量は、蛍光灯を約3時間照射すると、測定不可能になることから、このようにして調製されたMK−7は光に対して非常に不安定であることが示される。 The fat-soluble MK-7 thus prepared was dried to prepare a dried MK-7 product. After this MK-7 dried product was irradiated with a fluorescent lamp at room temperature for 5 hours, fat-soluble MK-7 was measured, and the results are shown in FIG. 5 (black squares). As shown in FIG. 5 , the amount of MK-7 becomes impossible to measure when irradiated with a fluorescent lamp for about 3 hours, and thus MK-7 prepared in this way is very unstable to light. It is shown that.

実施例
オカラは、旭松食品株式会社(飯田市)より提供されたものを、−25℃で凍結保存し、必要時に解凍して使用した。
Example 3
Okara was provided by Asahimatsu Foods Co., Ltd. (Iida City), frozen at -25 ° C., and thawed when necessary.

別途、中国雲南の納豆から分離した納豆菌株(雲南菌 SL-001)を、500ml容の三角フラスコ内で150mlの3%栄養ブイヨン(nutrient broth)(乾燥ブイヨン)(日水製薬株式会社製)培地中で37℃で3日間、振盪培養(100rpm)することによって、納豆菌の前培養液を調製した。   Separately, a natto strain (Yunnan SL-001) isolated from Yunnan, China, in a 500 ml Erlenmeyer flask, 150 ml of 3% nutrient broth (dried broth) (manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) A preculture of Bacillus natto was prepared by shaking culture (100 rpm) at 37 ° C. for 3 days.

解凍したオカラ1kg(湿重量)を、120℃で30分間、オートクレーブで滅菌した後、約120ml容量のポリスチレンペーパー(PSP)容器に入れた。この容器に、上記で調製された納豆菌の前培養液を添加し、37℃で4日間、発酵させた。このようにして発酵させたオカラ納豆1kg(湿重量)に対して、5リットルの水を加え、室温で1時間撹拌し、遠心分離(3,000rpm、10分間)した。得られた上清に対して、620gのイオン交換樹脂(DEAE-Sepharose CL-613)を加え、撹拌した後、室温で30分間、静置した。次に、これをガラスカラム(7.5cmφ×100cm)に充填し、蒸留水及び0.05Mリン酸緩衝液(pH7.0)で洗浄した後、0.1〜0.8M
NaClを含む0.05Mリン酸緩衝液(pH7.0)でグラジエント溶出した。各画分について、HPLCによってビタミンK量を測定し、ビタミンKを含む画分をメンブランフィルター(Millipore製、分子量10,000)で濃縮し、蒸留水で透析した後、凍結乾燥し、薄黄色粉末として水溶性ビタミンK誘導体を得た。
1 kg (wet weight) of thawed okara was sterilized by autoclave at 120 ° C. for 30 minutes, and then placed in a polystyrene paper (PSP) container having a capacity of about 120 ml. The pre-cultured solution of Bacillus natto prepared above was added to this container and fermented at 37 ° C. for 4 days. To 1 kg (wet weight) of Okara natto fermented in this manner, 5 liters of water was added, stirred at room temperature for 1 hour, and centrifuged (3,000 rpm, 10 minutes). To the obtained supernatant, 620 g of an ion exchange resin (DEAE-Sepharose CL-613) was added and stirred, and then allowed to stand at room temperature for 30 minutes. Next, this was filled in a glass column (7.5 cmφ × 100 cm), washed with distilled water and 0.05 M phosphate buffer (pH 7.0), and then 0.1 to 0.8 M.
Gradient elution was performed with 0.05M phosphate buffer (pH 7.0) containing NaCl. For each fraction, the amount of vitamin K was measured by HPLC, the fraction containing vitamin K was concentrated with a membrane filter (Millipore, molecular weight 10,000), dialyzed with distilled water, freeze-dried, and light yellow powder. As a result, a water-soluble vitamin K derivative was obtained.

このようにして得られた水溶性ビタミンK誘導体及び上記と同じオカラをイソプロパノールで抽出したものを、HPLCによって分析し、その結果を図に示す。なお、図において、MK−4、ビタミンK1及びMK−7の保持時間は、それぞれ、約8.2分、約11.3分及び約17.5分であり、矢印はMK−7の保持時間を示す。図から、オカラのイソプロパノール抽出物の60%以上が水溶性分画に抽出され、また、ビタミンKとしては、ビタミンK1、MK−4の量は少なく、常に95%以上がMK−7で占められることが分かった。 Those the same okara as thus obtained water-soluble vitamin K derivative and the extracted with isopropanol, and analyzed by HPLC, and the results are shown in Figure 6. In FIG. 6 , the retention times of MK-4, vitamin K1, and MK-7 are approximately 8.2 minutes, approximately 11.3 minutes, and approximately 17.5 minutes, respectively, and the arrows indicate the retention of MK-7. Show time. From FIG. 6 , 60% or more of the isopropanol extract of okara was extracted into the water-soluble fraction, and as vitamin K, the amount of vitamins K1 and MK-4 was small, and 95% or more was always occupied by MK-7. I found out that

また、この水溶性ビタミンK誘導体について、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動による分析を行ったところ、分子量約10万の位置に幅広いながら単一のバンドを示した。この結果から、水溶性ビタミンK誘導体は他の糖タンパク質と分子量約10万の複合体を形成しているのではないかと考察される。また、この際の納豆1kgからの水溶性ビタミンK誘導体の収率は、3回の操作による平均で、約5.3g(830μg
水溶性MK−7誘導体/gを含む)であった。
Moreover, when this water-soluble vitamin K derivative was analyzed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, it showed a wide single band at a molecular weight of about 100,000. From this result, it is considered that the water-soluble vitamin K derivative may form a complex having a molecular weight of about 100,000 with other glycoproteins. Moreover, the yield of the water-soluble vitamin K derivative from 1 kg of natto at this time was about 5.3 g (830 μg) on average by three operations.
Water-soluble MK-7 derivative / g).

実施例
500ml容の三角フラスコ5本に、それぞれ、300mlの3%乾燥ブイヨン(日水製薬株式会社製)培地を入れ、120℃で15分間オートクレーブ滅菌した。これらの培地に、雲南SL-001菌を一白金耳ずつ接種し、37℃で振盪培養(100rpm)した。4日後、培養液を合わせたものを遠心分離(5,000rpm×10分)し、得られた上清を400mlずつ3つに分けて、各上清のpHを希塩酸で1.02、2.07及び3.01に調節した。室温で3時間放置した後、上清を遠心分離(5,000rpm×10分、10℃)し、白色の沈殿を分離した。この白色沈殿物を少量の蒸留水に溶かして、重炭酸アンモニウム粉末でpHを7.0に調節した後、凍結乾燥した。この結果、凍結乾燥物の重量は、1.02、2.07及び3.01のpHの場合、それぞれ、0.52g、0.28g及び0.31gであった。次に、この凍結乾燥物について、MK−7含量(μg/g乾燥物)をソックスレー−HPLC法で調べたところ、1.02、2.07及び3.01のpHの場合、それぞれ、2,800μg/g乾燥物、2,200μg/g乾燥物及び2,000μg/g乾燥物であった。さらに、各凍結乾燥物15mgを蒸留水5mlに添加した溶液を遠心分離(10,000rpm×10分)した。得られた上清(水溶性分画)について、同様にしてMK−7含量を調べたところ、1.02、2.07及び3.01のpHの場合、それぞれ、1,500μg/g乾燥物、1,800μg/g乾燥物及び1,800μg/g乾燥物であったから、各水溶性分画の可溶化率は、約54%、約82%及び約90%であることが分かった。
Example 4
In each of five 500 ml Erlenmeyer flasks, 300 ml of 3% dry broth (manufactured by Nissui Pharmaceutical Co., Ltd.) medium was placed, and autoclaved at 120 ° C. for 15 minutes. These media were inoculated with Yunnan SL-001 bacteria one by one, and cultured at 37 ° C. with shaking (100 rpm). Four days later, the combined culture was centrifuged (5,000 rpm × 10 minutes), and the resulting supernatant was divided into three 400 ml portions, and the pH of each supernatant was 1.02, with dilute hydrochloric acid. Adjusted to 07 and 3.01. After standing at room temperature for 3 hours, the supernatant was centrifuged (5,000 rpm × 10 minutes, 10 ° C.) to separate a white precipitate. This white precipitate was dissolved in a small amount of distilled water, adjusted to pH 7.0 with ammonium bicarbonate powder, and then lyophilized. As a result, the weight of the lyophilized product was 0.52 g, 0.28 g, and 0.31 g at pH values of 1.02, 2.07, and 3.01, respectively. Next, the MK-7 content (μg / g dried product) of this lyophilized product was examined by the Soxhlet-HPLC method. When the pH was 1.02, 2.07 and 3.01, 2, respectively. They were 800 μg / g dried product, 2,200 μg / g dried product and 2,000 μg / g dried product. Further, a solution obtained by adding 15 mg of each lyophilized product to 5 ml of distilled water was centrifuged (10,000 rpm × 10 minutes). The obtained supernatant (water-soluble fraction) was similarly examined for MK-7 content. When the pH was 1.02, 2.07, and 3.01, 1,500 μg / g dry product, respectively. , 1,800 μg / g dried product and 1,800 μg / g dried product, it was found that the solubilization rate of each water-soluble fraction was about 54%, about 82% and about 90%.

これらの結果から、従来の方法では、納豆菌を効率よく抽出することが困難であり、培養物のMK−7量が良好に測定できなかったのに対して、本願発明で使用されるソックスレー−HPLC法は、従来の方法に比べて、MK−7の抽出効率が向上し、培養物のMK−7量をより良好に測定することができることが示された。   From these results, it was difficult to extract natto bacteria efficiently by the conventional method, and the amount of MK-7 in the culture could not be measured well, whereas the Soxhlet- The HPLC method showed that the extraction efficiency of MK-7 was improved and the amount of MK-7 in the culture could be measured better than the conventional method.

は、実施例における培養時間に対する各種納豆菌の成長を示すグラフである。These are graphs showing the growth of various natto bacteria with respect to the culture time in Example 1 . は、実施例における培養時間に対する各種納豆菌の培養液中のMK−7量を示すグラフである。These are graphs which show the amount of MK-7 in the culture solution of various Bacillus natto versus the culture time in Example 1 . は、実施例における培養時間に対する各種納豆菌の菌体内に蓄積されたMK−7量を示すグラフである。These are graphs showing the amount of MK-7 accumulated in the microbial cells of various Bacillus natto versus the culture time in Example 1 . は、実施例における菌体内に蓄積されるMK−7量、線溶活性及び菌体外に放出されたMK−7量を示すグラフである。These are the graphs which show the amount of MK-7 accumulated in the microbial cells in Example 2 , the fibrinolytic activity and the amount of MK-7 released outside the microbial cells. は、比較例1において、蛍光灯による照射時間に対するMK−7量を示すグラフである。These are the graphs which show MK-7 quantity with respect to the irradiation time by a fluorescent lamp in the comparative example 1. FIG. は、実施例において、水溶性ビタミンK誘導体及びオカラのイソプロパノール抽出物のHPLC分析結果示すグラフである。These are the graphs which show the HPLC analysis result of the water-soluble vitamin K derivative and the isopropanol extract of Okara in Example 3 .

Claims (5)

雲南SL−001菌(通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所に、受託番号FERM BP−6713号で国際寄託)固体培養し、培養された菌体及び/又は培養液からビタミンK誘導体を得る工程を含むことを特徴とするビタミンKの生産方法。 Yunnan SL-001 (International Deposited with Biotechnology Institute of Industrial Science and Technology, Ministry of International Trade and Industry, International Deposit No. FERM BP-6713) is solid- cultured, and vitamin K derivative from the cultured cells and / or culture broth A method for producing vitamin K, comprising the step of: 前記ビタミンK誘導体はビタミンK2誘導体である請求項1に記載のビタミンKの生産方法。   The method for producing vitamin K according to claim 1, wherein the vitamin K derivative is a vitamin K2 derivative. 前記ビタミンK2誘導体はメナキノン−7誘導体である請求項2に記載のビタミンKの生産方法。   The method for producing vitamin K according to claim 2, wherein the vitamin K2 derivative is a menaquinone-7 derivative. 前記培養された菌体をソックスレー抽出することによってビタミンKを得ることを特徴とする請求項1,2又は3に記載のビタミンKの生産方法。   The method for producing vitamin K according to claim 1, 2 or 3, wherein vitamin K is obtained by Soxhlet extraction of the cultured cells. 前記培養液を酸性化し、沈殿物を得る工程を更に含むことを特徴とする請求項1,2,3又は4に記載のビタミンKの生産方法。   The method for producing vitamin K according to claim 1, 2, 3, or 4, further comprising a step of acidifying the culture solution to obtain a precipitate.
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