JPS62224281A - 細胞の処理方法 - Google Patents

細胞の処理方法

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JPS62224281A
JPS62224281A JP62038120A JP3812087A JPS62224281A JP S62224281 A JPS62224281 A JP S62224281A JP 62038120 A JP62038120 A JP 62038120A JP 3812087 A JP3812087 A JP 3812087A JP S62224281 A JPS62224281 A JP S62224281A
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JP
Japan
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slurry
temperature
cell
cells
fluid
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JP62038120A
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English (en)
Inventor
ジョン・チャールズ・ボブソン
ハンス・シーデル
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BOBURIRU Ltd
Original Assignee
BOBURIRU Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/06Lysis of microorganisms
    • C12N1/066Lysis of microorganisms by physical methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/06Hydrolysis; Cell lysis; Extraction of intracellular or cell wall material

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 本発明は細胞の処理方法に、特に破壊された細胞から細
胞内物質、例えば補酵素を得る方法に関する。
従来の技術 パッチ方式の化学的及び/または物理的方法により酵母
から補酵素を得ることが知られている。
例えば、特開昭56−154995 (種水イビ学)は
加熱温度における酵母の酸処理による特許な補酵素Qの
製造方法を開示している。このような処理は酵母抽出物
としての酵母の食品価値を破壊し、かくして工業的価値
のほとんどない生成物を生成してし甘う。
更に、この処理は一般に小規模でしか可能でないために
微量の補酵素しか得られない。
〔発明の構成〕
本発明において、酵母も含めて細胞の連続処理方法が見
出され、これにより比較的多量の細胞が処理でき、かく
して補酵素のような細胞内物質が分離される。酵母に適
用した場合、食品価値は影響を受けない。この方法の副
生成物である酵母細胞及び酵母細胞残層は可食性酵素抽
出物の製造に使用でき、かくしてこの方法を大規模で経
済的に実行可能にする。
本発明によれば、 (1)容器内で水性細胞スラリー流全生成させ、(11
)  スラリー流に、細胞の構造的破壊全持たらすのに
充分な量でかつ得られたスラリー/流体混合物の温度が
30℃を超すように適用地点でスラリーよりも高温及び
高圧の流体全供給し、(iii) スラリー/流体混合
物を30℃を超す温度に細胞内物質の放出を可能にする
のに充分な時間保持し、そして (iv) 必要ならば40℃以下の温度に冷却すること
全含む熱衝撃による細胞の破壊方法が得られる5゜ 本発明方法の別の観点において、上記の工程匂ψにより
得られた冷却混合物は通常の分離方法により、細胞物質
及び細胞不含抽出物に分離され、抽出物は画分化するこ
とにより補酵素、補因子及び他の細胞内生成物が得られ
る。
好壕しくは本発明方法が適用される細胞は微生物細胞寸
たは菌類細胞である。しかしながら、この方法はまた好
気ダイジェスタ−からの生体塊のような細胞物質にも適
用できる。好適な微生物細胞にはアセトバクター(Ac
etobacter )、アスペルギルス(Asper
gi!lus )及びストレプトマイセス(Strep
tomyces ) IAの微生物が含まれる。好適な
菌類細胞(本明細書ではこの語は菌糸を含む)にはサツ
カロマイコブシス(Saccharomycops i
s )のような酵母及びペリシリウム(Penicil
lium )のようなカビが含まれる。
細胞は生きているものでも死んだ直後のものでもよい。
かくして、当業者にとって、本発明方法は醸造業からの
使用済発酵固体に適用でき、このような酵母の場合酵母
抽出物食品としてのそれらのその後の使用を妨げること
はないことが明らかであろう。あるいは、この方法は食
酢製造業からの及び発酵方法により得られたβ−ラクタ
ム抗生物質の製造からの使用済固体に適用できる。
好ましくは、細胞スラリーは約2〜20重量%の全固体
金tを有する。スラリーの初期温度は普通重要ではない
が、通常20℃未満である。
スラリーは導管の形状をした容器に供給でき、そして加
熱流体は導管への入口を経てスラリーに供給でき、かく
して液体流はスラリー流金横断することになる。これに
より流体はスラリー流と充分混合でき、かつ速かに必要
な操作温度に到達できる。
好1しくは、スラリーは導管の入口の近くに位置するが
ス捕隼ノズル中に供給される。これにより、流体はスラ
リー小滴流中に「吸入される(sucked) Jこと
が可能になり、このことは方法効率を増力口することが
見出された。流体は最も好ましくはスラリー流中ヘスラ
リ−流の流れ方向に対して直角に供給される。
スラリーは好ましくは調整可能な速度で導管中ヘポンプ
送入され、この速度は加熱流体の温度及び圧力により異
なる。
本発明の好ましい観点によると、 (1)容器内で水性スラリー流を生成させ、(11) 
 この流れを、0〜600にノゼスカルの圧力でかつ1
00〜500℃の温度で容器に供給された加熱流体によ
る処理にかけ、 (110加熱流体及び/または酵母スラリーの流れを得
られたスラリー混合物が30℃〜90℃の温度にされる
ように調整し、 Qψ スラリー混合物を30℃〜90℃の温度に30秒
間〜10分間保持し、そして (■)混合物を40℃以下に冷却する ことを含む、熱衝撃による細胞の破壊方法が提供される
工程(IV+を10分間より長く行なうときは何ら追加
の利点が得られないこと、しかも40℃より高温により
長時間保持することはこのことが細胞生成物の劣化を起
こしうるので望ましくないことが見出された。
好ましくは、細胞はビール及び/−またけパン酵母を含
む酵母細胞である。
好ましい流体はその潜熱容量のために酵母細胞の熱衝撃
を起こすのに光分な熱エネルギー金与えることができる
水蒸気である。更に、水蒸気の温度及び圧力を制御する
ことは比較的安全かつ容易である。
使用可能なその他の流体は不活性気体(例えば窒素)ま
たは熱水である。
流体の好ましい圧力範囲は】O〜600にパスカルであ
り、水蒸気の場合、約5〜60に/”スカルの範囲が特
に好ましい。流体にとって好ましい温度範囲は100〜
250℃であり、水蒸気の場合100〜160℃の範囲
が使用できる。
得られたスラリー及び加熱流体の初期混合物は好ましく
は混合領域中で約50〜75℃の温度範囲にされ、次い
でこの温度範囲に好ましくは1〜4分間、より好ましく
は約2〜3分間保持される。
初期混合物の必要な温度は加熱流体の温度及び圧力と共
に加熱流体及びスラリーの流速全調整することにより達
成できる。このことは常法により、例えば混合流中に位
置し、かつ電子温度制御器と組合された温度検出器音用
いて行なうことができる。制御器は電気空気変換器を経
て空気操作調節水蒸気制御弁に接続できる。あるいは、
手動水蒸気制御弁を使用してもよく、操作者は先ず初期
混合物の温度を読み、次いで水蒸気流を増力口すること
により昇温するか、または流れを減少させることにより
降温する。
初期混合物は好ましくは保持槽に供給され、混合物はこ
の中で必要な「滞留(residence ) J時間
攪拌されるが、この保持槽は必要な温度範囲全与えるた
めに断熱されかつ/または加熱されてもよい。
本発明の好ましい実施態様において、保持槽はオーバー
フローダクトを有する室からなり、ダクトの高さは字の
底より上であり、室内の混合物の滞留時間を支配する。
保持槽を離れた後、混合物は必要ならば40℃未滴に、
好ましくはそれを熱交換器に通すことにより、冷却され
る。好適には、混合物は2分間内に、より好ましくは約
30秒以内に20℃未満に冷却され、通常の熱交換器が
この目的のために使用できる。例えば、混合物は冷媒、
例えば冷水、のジャケットにより囲1れたカラム中にポ
ンプ送入される。
次いで、冷却スラリー混合物は遠心分離、圧搾、限外濾
過またはこれらの方法の組合せにより2種の主成分、す
なわち (1)無傷の細胞及び細胞残層、及び (11)  細胞不含抽出物 に分離される。
好ましくは、遠心分離を用いた後、限界濾過を用い、か
くして得られた細胞不含抽出物は補酵素、補因子及び他
の低分子量細胞内生成物の複雑な混合物を含有するであ
ろう。抽出物はそれ自体虹に画分化することにより興味
ある特定の補酵素または補因子を単離することができる
。それらの例はアセチルCoA 、 A、 T、 P、
 (アデノシン5′トリホスフエート) 、N、A、D
、にコチンアミドーアデニンジヌクレオチド)及びN、
 A、 D、 P、 にコチンアミドーアデニンジヌク
レオチドホスフエート)である。
これらの補酵素及び補因子はそれら自体価値ある物質で
あり、かくして本発明方法は大規模な連続方式によりこ
れら物質を抽田する簡単かつ効率的理した酵母細胞及び
細胞残層は未処理の酵母と同一の方法で酵母抽出物(価
値ある食品)を製造することができ、かくしてこの方法
の無駄な副生成物はない。このことは経済的に重要であ
る。なぜならば比較的少量の価値ある補酵素及び補因子
を製造するため多量の酵素スラリーを処理しなければな
らないからである。
本発明方法は熱衝撃の前に特定の酵素により細胞スラリ
ーを前処理することにより一部変更できる。このことは
補酵素及び補因子の最終状tを増加させることが見出さ
れた。
好ましくは、前処理にて使用される酵素は下記のタイプ
のもののうち単一または混合活性を含んでいなければな
らない。
(1)  グルカン中1−3結合に対する活性(11)
  セルラーゼ活性 (iii)  ラミナリナーゼ活 性(iv) キシラナーゼ活性 (V)  キチナーゼ活性 (V−ブロテイナーゼ活性 (viD  グルカナーゼ活性 * 一般に、細胞スラリーはNovozym 234のよう
な活性(1)〜(viDを含有する酵素製剤と0.05
〜0.5%W/Vの量で混合され、20℃〜40℃の温
度で30分ないし24時間培養される。処理されたスラ
リーは次いで上記したような熱衝撃にかけられる。
* 尚、Novozym 234はノゼ、エンザイムス、プ
ロダクツ(Novo Enzymes Product
s )の製品である。
実施例 による細胞スラリーの処理装置のフローダイヤグラムで
ある。
実施例1 酵素スラリーを10kfの圧搾直後のビール酵母k 1
0 kgの水と混合することにより製造し、混合物は均
質なスラリーが形成されるまで攪拌した。
スラリー中の全固体含量百分率は12チであった。
スラリーを原料槽l中に導入し、原料ポンプ2を用いて
779m//分の速度でノ々イルドアンrタトロツク(
Ba1rd (10)d Tatlock )金属張り
濾過ポンプ3の水投入分中ヘボンプ送入した。
水蒸気を濾過ポンプ3の側部空気入口4中へ約55にノ
々スカルの圧力及び約113℃の温度でポンプ送入した
。水蒸気流を濾過ポンプ3の出口6から出てくるスラリ
ー混合物の温度全65℃に保持するためBRVサルコ・
スバイラツクス(Sarco 5pi−rax )弁5
を用いて手動で調整し、温度は温度検出器7により監視
し、この検出器は制御弁5に接続されていた。(水蒸気
供給を凝縮水分全除去するため捕集し、安全弁により圧
力が55にパスカルより高く上昇するのを防いだ)。ス
ラリー混合物を断熱保持槽8中に通し、411S内のス
ラリーの滞留時間中メカニカルスタラー9により攪拌し
た。
槽8はオーツクーフローダクト】0を有しており、この
中をスラリーは下降し、移送ポンプ11により熱交換器
12の頂部にポンプ送入されるようになっていた。ダク
ト10はスラリーがダクト中含下降する前に約3分間の
槽内の平均滞留時間を有するように位置していた。この
時間中、温度は約62℃に保持された。
熱交換器】2は長さ1.5 fiの円筒形空洞ジャケッ
ト13からなり、この中にガラス管のラセン形コイル1
4が設けられ、約10℃の冷水がジャケット13中を上
方にポンプ送入される−1スラリーはガラス管14内を
下向きに通過した。管の底部出口から得られた物質の温
度は16℃であった。
物質を次いで遠心分離することにより固体を液体から分
離し、次いで液体を超遠心分離することにより補酵素、
補因子及び他の細胞内物質に豊富な抽出物を得た。
実施例2 酵母スラ’)  f Novozym 234で前処理
した以外は、実施例1の方法と同様な方法によりこの方
法を行なった。
ラリ−の処理装置の70−ダイヤグラムである。
1・・・原料槽、2・・・原料ヂンプ、3・・・濾過ポ
ンプ、8・・・断熱保持槽、12・・・熱交換器代理人
 弁理士 秋 沢 政 光 他1名

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(i)容器内で水性細胞スラリー流を生成させ、
    (ii)スラリー流に、細胞の構造的破壊をもたらすの
    に充分な量でかつ得られたスラリー/流体混合物の温度
    が30℃を超すように適用地点でスラリーよりも高温及
    び高圧の流体を供給し、(iii)スラリー/流体混合
    物を30℃を超す温度に細胞内物質の放出を可能にする
    のに充分な時間保持し、そして (iv)必要ならば40℃以下の温度に冷却することを
    特徴とする熱衝撃による細胞の破壊方法。
  2. (2)細胞は微生物もしくは菌類の細胞または細胞系生
    体塊である特許請求の範囲第(1)項記載の方法。
  3. (3)細胞は酵母細胞である特許請求の範囲第(1)ま
    たは(2)項記載の方法。
  4. (4)(i)容器内で水性細胞スラリー流を生成させ、
    (ii)この流れを、0〜600Kパスカルの圧力でか
    つ100〜500℃の温度で容器に供給された加熱流体
    による処理にかけ、 (iii)加熱流体及び/または酵母スラリーの流れを
    得られたスラリー混合物が30℃〜90℃の温度にされ
    るように調整し、 (iv)スラリー混合物を30℃〜90℃の温度に30
    秒間〜10分間保持し、そして (v)温度を40℃以下に冷却する ことを含む特許請求の範囲第(1)〜(3)項のいずれ
    か一つの項記載の方法。
  5. (5)加熱流体は水蒸気である特許請求の範囲第(1)
    〜(4)項のいずれか一つの項記載の方法。
  6. (6)水蒸気は50〜60Kパスカルの圧力及び100
    ℃〜160℃の温度で供給される特許請求の範囲第(5
    )項記載の方法。
  7. (7)工程(iii)及び(iv)中の温度は50〜7
    5℃である特許請求の範囲第(4)項記載の方法。
  8. (8)水性細胞スラリーは熱衝撃処理の前に2〜20重
    量%の全固体含量を有する特許請求の範囲第(1)〜(
    7)項のいずれか一つの項記載の方法。
  9. (9)細胞スラリーは導管に供給され、かつ加熱流体は
    導管への入口を経てスラリー流へ供給される特許請求の
    範囲第(1)〜(8)項のいずれか一つの項記載の方法
  10. (10)40℃以下の温度に冷却することにより得られ
    た冷却混合物を細胞物質及び細胞不含有抽出物に分離す
    る追加工程を含む特許請求の範囲第(1)〜(9)項の
    いずれか一つの項記載の方法。
  11. (11)細胞不含有抽出物を画分化することにより補酵
    素、補因子及び他の細胞内生成物を得る特許請求の範囲
    第(10)項記載の方法。
  12. (12)特許請求の範囲第(11)項記載の方法により
    得られた補酵素、補因子及び他の細胞内生成物。
JP62038120A 1986-02-22 1987-02-23 細胞の処理方法 Pending JPS62224281A (ja)

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JP (1) JPS62224281A (ja)
AU (1) AU6908787A (ja)
DK (1) DK87987A (ja)
GB (1) GB8604440D0 (ja)
PT (1) PT84324B (ja)
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ZA871251B (en) 1988-08-31
AU6908787A (en) 1987-08-27
EP0234863A2 (en) 1987-09-02
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