JPS6339575A - 蛋白質微生物細胞の回収法 - Google Patents

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】 （発明の分野） 本発明は核酸含量が誠少した蛋白質微生物細胞を、水性
細胞Ｆ、％　Ｅ体を加熱下に鉱酸で処理し、その後水性
媒体中のアルカリで処理することによって回収する方法
に関する。

（発明の背景） 全世界の人口の急速な増加によって直面している栄養源
の問題からみて、かかる単細胞蛋白物質（ＳＣＰ）は新
たな蛋白源として最ら大きな重要性を獲得している。微
生物は非常に急速に増殖し、また種々の供給源を（り用
することができるので、それろはこの点において主要な
標的に徐々になりつつある。

増殖期の間に、細胞はその存在に必要な蛋白質をつくり
上げる。ＳＣＰを蛋白質供給手段とじて回収する場合、
主要な興味は細胞自体を得ることに向けられている。こ
のため、細胞の各構成成分すなわち蛋白質、多糖類、脂
質および核酸は、それらが異なる意義を有するので特に
考慮しなければならない。

ヒトにおける尿酸血中レベルおよび核酸代謝と痛風の相
関関係は３０年前から知られている。この疾患は、プリ
ン豊富食品（プリンはリポ核酸、ＲＮＡの構成成分であ
る）を食べると、特別の症状を示さない場合でさえら長
期間にわたり発現しうる。ヒト栄養源におけるＳＣＰ使
用についての制限的な要因は、その核酸の比較的高い含
有１に起因するものである。ＳＣＰ中のｒ’ｔＮＡ含量
は平均５〜８％（細菌細胞では１２〜１８％）であるの
で、ＳＣＰは、さらに処理しない場合でも健康に危険を
及ぼすことなく、１日当たりに必要な蛋白質消費ｍの最
大１１５をまかなうことができろ。

したがって、世界保健機構（ＷＨＯ）は体重６５に９の
成人男性１人につき１日当たり２ｇ以下のＲＮＡ用量、
および体重５５に９の成人女性１人にっき１日当たり１
．７９以下のＲＮＡ用量を推奨している。最大値８％の
ＲＮＡに関し、例えば酵母の場合にはこれは、尿酸濃度
があまりも高い値に達することのない酵母乾燥物質（Ｙ
ＤＳ）約２０〜２５ｇ／日に相当する。しかしながら、
成人について必要な１日当たりの蛋白質は約７０９であ
る。

酵素（ウリカーゼ）の欠乏により、霊長類におけるＲ　
Ｎ　Ａ摂取は、さらに分解することができない血液中の
尿酸レベルの増大をもたらす。しかし、尿酸は水性媒体
における溶解度が乏しいので、体内において結晶形で蓄
積される。これは痛風と呼ばれる症状につながる。した
がって、多くの栄養学者は可能な限りＲＮＡの摂取量を
低く維持するようにＨｆｆｉ奨している。ヒト用として
予定されているＳＣＰの場合、ＲＮＡ含量は細胞の乾燥
重量に仄づき、好ましくは約３％に減じるべきである。

Ｐ、Δ、Ｇ、しプロティ′ンーカロリー・アドビソリイ
番グループ（Ｐ　ｒｏｔｅｉｎ　−Ｃａｒｏｒｉｅ　　
ＡｄｏｖｉｓｏｒｙＧ　ｒｏｕｐ）］に従えば、ＳＣＰ
を主蛋白質源として用いるためにはＳ　ＣＩ）中のＲＮ
Ａ含】は約３％に＾λじれば足りるとしている。

過去約１５年の間、ＳＣＰ中のＲＮ　Ａ　４８少につい
て多数の方法、とりわ【Ｊアルカリおよび酸薬剤、有機
溶媒、酵素および加熱刺激による処理を用いろ方法が開
発されている。

１符記したタイプの方法はヨーロッパ特許公開Ａ−２−
００５０８３１１こ３己１敗されているか、これによれ
ば、単細胞蛋白質を大幅に花釈しｆこＪ！！！：濁液を
発酵から、微生物中の核酸含量を低下さ仕るたのの処理
に直接供給している。このｌ′ｌＮ　Ａ減少処理は、例
えば高温下で酸にさらす工程からなることができる。そ
の後、＠濁液を細胞塊と核酸含￥−ｒ液体に分離させ、
後者の少なくとら一部を再循環して発酵さｄ゛る。ＲＮ
Ａ含量が減少した分離細胞塊を、ついて高温および約１
Ｏ０６以上のＩ）Ｈにて塩基で抽出し、核酸含量減少蛋
白質混合物を液相および固相で得る。

２つの相の分離により、核酸含ｍが減少した蛋白質溶液
を第１生成物として、および核酸含量が減少した固体蛋
白質細胞物質を第２生成物とじて回収する。

希釈した細胞懸濁液を使用しているので、比較的長い処
理時間を維持しなければならず、したがって公知法は経
済的なものではな（、高いエネルギーが必要である。加
えて、高温でのアルカリ媒体による抽出の間にリシノア
ラニン（Ｉｙｓｉｎｏａｌａｎｉｎｃ）のような望まし
くない物質が形成される。細胞膜の部分的な破壊は祖質
物の損失につながる。

西ドイツ特許第２６３３６６６号には、Ｎ　Ｉ−１３ま
たはＮ１．１．ＯＩＩとヒドロキン基含有有機溶媒の抽
出剤混合物による一２０〜６０℃での処理によって、微
生物細胞塊中の脂質および核酸含Ｍを減少さＵ゛る方法
が記載されている。抽出中の総水分含量は用いた溶媒１
に基づき０〜３０重１％である。

細胞残留物はｐＨ５〜８．５の水で処理する。この方法
は抽出前に、用いた細胞塊のエネルギー−消費乾燥処理
を使用することなく行うことはできない。したがって、
例えば新鮮な酵母または酵母クリームを直接使用するこ
とが不可能である。さらに、経済性および環境保護の理
由から、この公知法では有機溶媒を回収しなければなら
ない。

（発明の目的および概要） 本発明の目的は、公知法について指摘した欠点および難
点を回避することである。本発明の目的は、簡単な装置
および安価な化学薬品の使用により、蛋白質の著しい損
失が生ずることがなくかついずれらの有意な細胞破壊が
起こることなく、得られる細胞物質中のＲＮＡ含量を短
時間で最大１゜５〜２重Ｍ％にまで減少させることにあ
る。ｒｌＮへのこの割合までの減少により、該単細胞蛋
白物質はヒト栄養源である蛋白質の単一の供給源として
さえら使用しうる適性が得られる。

この目的は、前記したタイプの方法であって、該細胞懸
澗体を鉱酸と混合して酸濃度０．１〜１．０Ｍ、好まし
くは０．２〜０．４Ｍにし、これを２０分までの期間室
温で混合し、その後、該酸性細胞＠蜀体を６０〜９５℃
、好ましくは７０〜９０℃で３〜１０分、好ましくは６
〜９分間加熱し、 該熱処理細胞懸濁液を冷却し、アルカリでｐＨ５，５〜
８．５に調節し、 核酸減成生成物を含む水性相を細胞塊から分離し、後者
を安定化することを混合する本発明に従い達成される。

（発明の詳細な 説明によって得られる蛋白質微生物細胞は、いずれにせ
よ該細胞物質の乾燥重量に基づき２重量％以下の核酸を
含み、一般に５０重１％以上の蛋白質を含有する。した
がって、該生成物の蛋白質含量は未処理微生物細胞の蛋
白質含１よりも高い。

純蛋白質の損失は少ない。すなわち、１０％以下である
。この蛋白質の損失がわずかであることが、本発明の方
法の著しく有Ｐ１な点である。

分離した水相はさらに種々の方法、例えば酸による沈澱
または特殊な膜による分離によって処理して、ＲＮＡフ
ラクションを回収することができる。

本発明の方法の一具体例によれば、用いた鉱酸の少なく
とも一部はその塩または他の酸に、各酸アニオンの会モ
ル放を変化さＵずに１６１換される。

イオンの塩を用いろ。

したかって、この具体ρ１ｊによれば核酸は節分的に中
１１」状聾で（７−（Ｅする。かかる酸／温湿合物を用
いろ場合、冷却後にｐｉｆ＃、ｊ１節に必要な灰汁（ア
ルカリ）の爪は減少する。ｆｌＮＡ減少の程度は、鉱酸
のｊＭｓ分的置換を行うことなく達成可能な程度に相当
４゛る。

好ましくは、１０〜２０重量％、好ましくは１５〜１８
屯量％の細胞を含む懸濁液を用いろ。

例えば、分雌場（セパレイティング・ステーション）か
ら得られた酵母クリームを出発物質として直接使用する
ことができる。この場合、希釈用の１・］加的な水は全
く必要がなく、該方法により導入される液体の９および
廃水の量はできるだけ少贋に推持される。

Ｈｊりには、サツカロミセス・セレビシェ（Ｓａｃｃｈ
ａｒｏｍｙｃｅｓ　　５ｅｒａｖｉｓｉａｅ）およびカ
ンジダ・ウチリス（Ｃａｎｄｉｄａ　　ｕｔｉｌｉｓ）
のような酵＠細胞の懸濁液を用いる。

ヒト栄養源に用いられろこれらの酵母および他の酵母か
特に適しているが、細菌のような池の微生物の懸濁体も
本発明に従い処理することができる。

鉱酸として、塩酸、硫酸またはリン酸が好ましく混合さ
れる。

酸性細胞＠局液に対し向流での熱交換により急速に熱処
理した細胞懸濁体の温度を低下させること、および冷却
をつづけて懸濁液を温度１０〜１５℃１好ましくは１３
〜１４℃にすることが、特に適当である。

冷却した懸濁体のｐ（（は、有利には６．５〜７゜５に
調節Ｊ゛る。この範囲において、核酸フラクションの水
溶性減成生成物の、該細胞から水…内への特に好ましい
移動が保証される。

冷却した懸♂口体のｐＩ■調節は、特に水酸化ナトリウ
ムまたはカリウムで行なわれる。

処理した細胞塊のと澄み水相からの分離は、例えばろ過
または遠心分離により行うことができろ。

その後、分離した細胞塊は、好ましくは水で２回洗浄し
て枯骨する核酸の残留物を完全に除去する。

酵母を出発微生物として用いる場合、得られた生成物は
白色であって、出発酵母とは味の点において、代表的な
酵母の味がわずかに落ちることのみ異なる。

（実施例） つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する
。割合は、全て乾燥重量に基づく。また、実験は全て保
温セクションを備える向流熱交換器で行った。

実施例１ 乾燥酵母サツカロミセス・セレビシェ５９を硫酸の添加
により水中にＭＥして、１５重量％の細胞濃度および０
．３Ｍの酸濃度を得た。２０℃の室温で５分間完全に混
合し、８０℃まで急速にｍ熱した。この温度を８分間維
持した。１３〜１４℃への急速な冷却により、懸濁液を
水酸化ナトリウム（ｐｔｌ　Ｇ　、　９〜７．０）で中
和した。細胞塊を遠心分離で分離し、水で２回洗浄し、
乾燥しｊコ。

細胞の収率は８３％である。ＲＮＡ含量は６２％から０
．４７％へと減じられた。補正蛋白質ｊ４失［（ｍ蛋白
質の窒素−ＲＮ／ｌ）窒素）ｘ６．２５］は１１％で、
これは公知法の損失と比較して非常に低いものと思われ
る。

害１男又 湿潤酵母サツカロミセス・セレビシェｆ５ｇを実施例１
と同様な方法で処理した（１５重１％懸濁液使用、ただ
し０　、　１　Ｍ■ＩｚＳ　０４および０．２ＭＮａＣ
ｌを用いる、８０℃で８分間加熱）。

細胞収率：８５％ ＲＮＡ含虫：６．１％から１．０％に減少補正蛋白質損
失＝６％ 実施例３ １５％のサツカロミセス・セレビシェ＠胞懸濁液１ＯＯ
Ｑを、各々酸濃度および温度に関する条件を変化させて
処理した。酸として塩酸を用い、７分間加熱した。

結果を以下の第１表にまとめる。

第１表 出発酵母　　　温度　酸濃度　細胞　蛋白質　　処理細
胞塊収率　損失　　のＲＮＡ含１ ’ＣＭ　　　　％　　％　　　　％ 新鮮な酵＋１：８０　　０．２　　８５　　５．５　　
　３．４１リフカロミセス・　　　　　　９０　　　　
　０．２　　　　　　ｇ４　　　　　１１．８　　　　
　　　　３．１セレビシエ、　　　　　　　７０　　　
　　０４　　　　　８７　　　　１１．２　　　　　　
　３．３対照、　　　　８０　　０．３　　８７　　６
．２　　　１゜０２［？ＮΔ６．１２％　　　８０　　
０．４　　８５　　１４．６　　　０．３２含有 母酵母　　　　７５　　０．３　　８７　　７．３　　
　３．７２サブ力ロミセス・　　　　　８０　　　’　
　　０．３　　　　　８１　　　　１０　　　　　　　
　　２．０８セレビシエ　　　　　　　７０　　　　　
０．４　　　　　８５　　　　　８　　　　　　　　１
．６８対照、　　　　７５　　０．４　　　ｇ８　　８
．４　　　１．２４ＲＮΔ８．４％　　　８０　　０．
４　　８４　　　ｇ、６　　　０．１含を 実施例・１ 新鮮酵［１サツカロミセス・セレビシェの１５％＠濁液
ＲＮΔ６．１２％含有）を用いた。塩酸および塩化ナト
リウムの添加により０゜ｌ　Ｍ　ｌｌＣｌおよび０．２
ＭＮａＣ１の！？！濁液濃度を得、これを約２０℃で５
分間撹拌した。ついで、温度を８０℃に上げ、５．５分
の保持時間後、懸詞液を約１４℃まで急冷した。冷却し
た懸詞液のｐｉをＮ　ａ　Ｏｒ−（水溶液の添加により
約７に調節した。

細胞収率；８４％ 蛋白質１員失：１０％ 分離した細胞塊のＲＮＡ含ｆｉ：１．５％実施例５ １５％＠蜀液、熱処理時間３．５分、酸：　ト１２　Ｓ
結果を以下の第２表に示す。

第２表 酵母　　　温度　酸濃度　細胞　タンハリ質　処理細胞
重量収率　損失　　　のＲＮＡ含量 ０Ｓ　　　　％　　％　　％　　　　　％１見フカロミ
セ１−　　　　　　７０　　　　　０Ｊ　　　　　　８
３　　　　　　９　　　　　　　５．５セレビン工、　
　　　　　　８０　　　　　０Ｊ　　　　　　８１　　
　　　１２　　　　　　　３．５対照、　　　　　９０
　　０．３＊　　６０　　２６　　　０．７６．６％Ｒ
ＮＡ　　　　９０　　０．５　　６０　　２８　　　０
．２含有 ＊）混合物Ｈｔ　Ｓ　Ｏ４＋　Ｎ　ａ２Ｓ　Ｏ４、Ｏ、
１５ＭＨ２ＳＯ，およびＯ、ｌ　５　ＭＮａｔＳ　０４
使用９０℃の温度においては、短い処理時間にらかがイ
っらず、比較的高い細胞収率および蛋白質損失が生じた
が、ｆｌＮＡの減少については最適であった。

実施例６ 乾燥酵母カンジダ・ウヂリス５ｇを１−１２Ｓ　Ｏ，の
添加により水中に懸濁さＵ・た（１５％懸濁および０．
３Ｍｌ−１２９Ｏ４）。

処理温度、８０９Ｃ 処理時間：８分 熱処理後、懸副液を急速に冷却し、Ｎａ１ｌ−１１００
９／Ｑの水溶液でｐＨ７に調節した。ついで、細胞を遠
心分離し、水で２回洗浄し、乾燥した。

結果を以下の第３表に示す。

第：３表 酵１３　　　　ＩＩＩ胞収率　　蛋白質　　ＲＮＡ・　
本発明による損失　　　含量　　　減少後の ％　　　　　％　　　　％　　　　ｎ　Ｎ　Ａ含Ｅｉｔ
カノノ′り゛ ・ウチリス、　　　　７４．３　　　　　　　　１５　
　　　　　　　８．４１　　　　　　０．５５ＴＳＩＣ
ンＬ テ／リイ 糖糖蜜 つ＼らの つツノ゛り゛　　　　７９．１　　　　　　　　　１５
　　　　　　　　４．６０　　　　　　０．３７・Ｏｆ
リス 実１２色１シリア ？斤鮮な酸１−：１カンノダ・ウチリス２０ｙを塩酸の
添加により水中に懸濁し１こ。

処理温度８０℃ 処理時間・９分 さらに、実施例６と同様に処理した。

結果を第４表に示す。

第４表 酵母　　　細胞収率　　蛋白質　　ｆｌＮＡ・　本発明
による損失　　　含量　　　減少後の ％　　　　　％　　　　％　　　　Ｉｔ　Ｎ　Ａ含量カ
ンノ゛り゛ ・ウチリス、　　　　７４，５　　　　　　　　１１．
７　　　　　　８，８６　　　　　　０．６７実血例８ プルティーン（ｐｒｕｔｅｅｎ）抽出物５ｇを実施例６
記１成と同様な方法で処理しｆこ。

結果を第５表に示す。

第５表 酵母　　　細胞収率　　蛋白質　　ｎ　Ｎ　Ａ・　本発
明による損失　　　含量　　　減少後の ｎ　Ｎ　Ａ含量

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蛋白質微生物細胞の水性懸濁体を加熱下に鉱酸で処
   理し、その後水性媒体中アルカリで処理することにより
   核酸含量が減少した蛋白質微生物細胞を回収するにあた
   り、 上記細胞懸濁体を鉱酸と混合して酸濃度０．１〜１．０
   Ｍの酸性細胞懸濁体を得、 該酸性細胞懸濁体を室温で２０分を越えない時間混合し
   、 該酸性細胞懸濁体を６０〜９５℃で３〜１０分間加熱し
   て加熱処理細胞懸濁体を得、 該加熱処理細胞懸濁体を冷却して冷却細胞懸濁体を得、 該冷却細胞懸濁体をｐＨ５．５〜８．５に調節して核酸
   減成生成物を含む水性相および細胞塊を得、 該水性相を該細胞塊から分離し、ついで 該細胞塊を安定化させることを特徴とする回収法。 ２、上記細胞懸濁体の酸濃度が０．２〜０．４Ｍに調節
   され、かつ該酸性細胞懸濁体の加熱が７０〜９０℃で６
   〜９分間行なわれる特許請求の範囲第１項記載の回収法
   。 ３、用いた鉱酸の少なくとも一部が、各酸性アニオンの
   総モル数を変化させることなくその塩に置換される特許
   請求の範囲第１項記載の回収法。 ４、鉱酸の少なくとも一部が、各酸性アニオンの総モル
   数を変化させることなく別の酸の塩に置換される特許請
   求の範囲第１項記載の回収法。 ５、鉱酸の塩がＮａ＋、Ｋ＋およびＮＨ＿４＋イオンの
   塩からなる群から選ばれる特許請求の範囲第３項記載の
   回収法。 ６、細胞１０〜２０重量％を含む懸濁体を使用する特許
   請求の範囲第１項記載の回収法。 ７、細胞１５〜１８重量％を含む懸濁体を使用する特許
   請求の範囲第１項記載の回収法。 ８、ザッカロミセス・セレビシエおよびカンジダ・ウチ
   リスからなる群から選ばれる酵母細胞の懸濁体を使用す
   る特許請求の範囲第１項記載の回収法。 ９、塩酸、硫酸およびリン酸からなる群から選ばれろ鉱
   酸を混合する特許請求の範囲第１項記載の回収法。 １０、上記鉱酸の塩を混合する特許請求の範囲第９項記
   載の回収法。 １１、鉱酸およびその塩を混合する特許請求の範囲第９
   項記載の回収法。 １２、上記加熱処理細胞懸濁体の温度を、該酸性酸性懸
   濁体に対し向流の熱交換器によって急速に低下させ、そ
   の後さらに１０〜１５℃に低下させる特許請求の範囲第
   １項記載の回収法。 １３、その後の温度低下が１３〜１４℃である特許請求
   の範囲第１２項記載の回収法。 １４、該冷却細胞懸濁体がｐＨ６．５〜７．５に調節さ
   れる特許請求の範囲第１項記載の回収法。 １５、該冷却細胞懸濁体のｐＨ調節が水酸化ナトリウム
   および／または水酸化カリウムで行なわれる特許請求の
   範囲第１項記載の回収法。 １６、さらに、該水性相から分離した該細胞塊を２回水
   洗する特許請求の範囲第１項記載の回収法。