KR20070047811A - 효모 변이주, 글루타티온 고함유 효모의 제조방법, 그배양물, 그 분획물, 효모 엑기스 및 글루타티온 함유음식품 - Google Patents

효모 변이주, 글루타티온 고함유 효모의 제조방법, 그배양물, 그 분획물, 효모 엑기스 및 글루타티온 함유음식품 Download PDF

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Abstract

균체 내에 다량의 글루타티온을 유지할 수 있는 효모를 제공한다. 카드뮴 내성 또는 마크로라이드계 항생물질 내성을 가지며, 글루타티온을 다량으로 함유하는 것이 가능한 효모 변이주.
효모 변이주, 글루타티온, 균체, 칸디다 유틸리스, 배양물

Description

효모 변이주, 글루타티온 고함유 효모의 제조방법, 그 배양물, 그 분획물, 효모 엑기스 및 글루타티온 함유 음식품{MUTANT YEAST, METHOD OF PRODUCING GLUTATHIONE-RICH YEAST, CULTURE THEREOF, FRACTION THEREOF, YEAST EXTRACT AND GLUTATHIONE-CONTAINING FOODS AND DRINKS}
본 발명은, 칸디다 속(candida genus)의 효모 변이주에 관한 것이다. 더 상세하게는, 환원형 또는 산화형 글루타티온을 균체 내에 다량으로 함유할 수 있는 칸디다·유틸리스(candida utilis)의 변이주, 당해 변이주를 배양하여 얻어지는 배양물, 분획물, 효모 엑기스 및 이것들을 이용한 음식품에 관한 것이다.
글루타티온은 글루타민산, 글리신, 시스테인의 3개의 아미노산으로 구성되는 트리펩티드로서, 효모나 동물의 간장, 근육 등의 조직 중에 널리 분포하고, 생체 내에서 해독작용 및 산화환원 평형작용에 관여하고 있다. 이 생리활성에 착안하여, 글루타티온은 알코올성 지방간의 치료약 등 간장질환 치료약으로서 널리 이용되어 왔다.
한편, 최근 건강지향의 관점에서 건강기능성 식품이 각광받기 시작함에 따라, 식품 분야에서도 글루타티온의 생리활성에 의거하여, 동(同)물질 함유 식품이 주목되고 있다.
글루타티온의 공업적 제조방법으로서는, 효모에서 추출하는 방법이 일반적이지만, 이 경우, 글루타티온 함유율이 높은 효모의 취득이 필요조건이 된다.
종래 알려져 있는 글루타티온 고함유 효모의 제조방법으로서는, 배지에 아미노산을 첨가하는 방법(특허문헌 1), 아연이온을 제한하는 방법(특허문헌 2), 통상보다도 낮은 배양온도에서 배양하는 방법(특허문헌 3) 등이 있다. 또한, 돌연변이제처리에 의해, 에티오닌·아황산염 내성주(耐性株)(특허문헌 4), 폴리엔계 항생물질 내성주(특허문헌 5) 등이 있다.
그러나, 공업적으로 저렴하게 글루타티온을 취득하기 위해서는, 더욱더 글루타티온 고함유 효모가 바람직하다.
특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 소53-94089호
특허문헌 2: 일본국 특허공개공보 평1-141591호
특허문헌 3: 일본국 특허공개공보 소60-156379호
특허문헌 4: 일본국 특허공개공보 소59-151894호
특허문헌 5: 일본국 특허공개공보 2003-284547호
본 발명은, 상기의 기술배경하에, 균체 내에 다량의 글루타티온을 유지할 수 있는 효모 및 동(同)효모를 이용한 글루타티온 함유 식품을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의검토를 행한 결과, 카드뮴 내성 또는 마크로라이드(macrolide)계 항생물질 내성을 가지는 효모 변이주가, 일반적인 야생효모보다도 다량의 균체 내에 글루타티온을 함유할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 이하와 같다.
(1) 카드뮴 내성 또는 마크로라이드계 항생물질 내성을 가지고, 글루타티온을 고농도로 함유하는 것이 가능한 효모 변이주.
(2) 상기 효모 변이주의 글루타티온 균체 내 함유량이 0.3wt% 이상인 (1)에 기재된 효모 변이주.
(3) 상기 카드뮴 내성을 가지는 효모 변이주가 칸디다·유틸리스 ABYC1560(수탁번호 FERM P-20094)인 (1)에 기재된 효모 변이주.
(4) 상기 마크로라이드계 항생물질이 라파마이신인 (1)에 기재된 효모 변이주.
(5) 상기 마크로라이드계 항생물질 내성을 가지는 효모 변이주가 칸디다·유틸리스 ABYC1561(수탁번호 FERM P-20095)인 (1)에 기재된 효모 변이주.
(6) (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적으로 배양하여, 당해 효모 균체 내에 글루타티온을 고농도로 축적시키는 것을 특징으로 하는 글루타티온 고함유 효모의 제조방법.
(7) (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물.
(8) (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 글루타티온을 포함하는 상기 배양물의 분획물.
(9) (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물을 이용하여 제조된 효모 엑기스.
(10) (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물을 이용하여 제조된 건조 효모 균체.
(11) (1) 내지 (5) 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물, 글루타티온을 포함하는 상기 배양물의 분획물을 함유하는 것을 특징으로 하는 글루타티온 함유 음식품.
<발명의 효과>
본 발명의 신규한 효모 변이주는 균체 내에 글루타티온을 고농도로 함유하는 것이 가능하며, 본 발명의 신규한 효모 변이주를 호기적으로 배양하여 당해 효모 균체 내에 글루타티온을 고농도로 축적시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 신규한 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하고, 글루타티온을 고농도로 함유하는 배양물 또는 분획물을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 신규한 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하고, 글루타티온을 고농도로 함유하는 효모 엑기스를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 신규한 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물, 글루타티온을 함유하는 상기 배양물의 분획물 또는 가열처리한 상기 배양물 혹은 분획물을 함유시킴으로써, 글루타티온 함유 음식품으로 할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 신규한 효모 변이주는, 카드뮴 내성 또는 마크로라이드계 항생물질 내성을 가지며, 글루타티온을 고농도로 함유하는 것이 가능한 효모 변이주이다.
또한, 본 발명의 카드뮴 내성을 가지는 효모 변이주는 칸디다·유틸리스 15-10주 등을 친주(親株)로 하고, 돌연변이처리에 의해 친주보다도 중금속 내성능(耐性能)이 항진한 변이주를 선택함으로써 얻어진다.
구체적으로는, 자외선, 전리방사선, 아질산, 니트로소구아니딘(nitrosoguanidine), 메탄술폰산에틸(이하, 'EMS'로 약칭한다) 등의 변이원(原)을 이용하여 돌연변이처리를 행하고, 카드뮴 등의 중금속을 포함하는 배지 상에서 생육이 인정된 변이주를 선택한다.
선택한 변이주의 균체 중에 포함되는 글루타티온량을 측정하고, 글루타티온량이 증강한 변이주를 더 선택하고, 글루타티온을 고농도로 함유할 수 있는 변이주를 탐색한다. 이때, 사용하는 중금속으로서는, 카드뮴, 수은 등이 이용된다. 이와 같이 하여, 본 발명에서는, 신규한 변이주인 칸디다·유틸리스 ABYC1560이 얻어졌다.
본 발명의 변이주 칸디다·유틸리스 ABYC1560은 균체 중에, 건조중량당 0.3wt% 이상의 글루타티온을 축적한다. 본 발명에 있어서의 글루타티온이란, 환원형 및 산화형의 글루타티온의 총 글루타티온량을 의미하는 것이다.
또한, 본 발명의 신규변이 칸디다·유틸리스 ABYC1560주의 일반적인 균학적 성질은, 카드뮴 내성을 제외하고는 칸디다·유틸리스의 일반적 균학적 성질과 완전히 동일하다. 본 발명의 신규변이 칸디다·유틸리스 ABYC1560주는, '수탁번호 FERM P-20094'로서 수탁된다.
또한, 본 발명의 효모 변이주는, 마크로라이드계 항생물질 내성을 가지며, 나아가서는 산화형 및 환원형 글루타티온을 다량으로 균체 내에 함유할 수 있는 것이라면, 어느 것이라도 좋다. 구체적으로는, 칸디다·유틸리스 ABYC1560을 친주로 하고, 변이처리에 의해 얻어진 칸디디유틸리스 ABYC1561 등을 들 수 있다.
마크로라이드계 항생물질이란, 대환(大環) 형상 락톤을 가지는 항생물질이며, 본 발명의 마크로라이드계 항생물질로서, 예컨대, 라파마이신, 레이나마이신(leinamycin), 란카시딘 C(lankacidin C) 등을 들 수 있다.
본 발명의 마크로라이드계 항생물질 내성을 가지는 효모 변이주를 얻기에는, 구체적으로는 자외선, 전리방사선, 아질산, 니트로소구아니딘, EMS 등의 변이원을 이용하고, 마크로라이드계 항생물질을 포함하는 한천배지 상에서 생육이 인정된 주를 선택한다. 선택한 변이주의 균체 중에 포함되는 글루타티온량을 측정하고, 글루타티온량이 증강한 변이주를 더 선택하고, 글루타티온을 고농도로 함유할 수 있는 변이주를 탐색한다. 이와 같이 하여, 본 발명에서는, 신규한 변이주인 칸디다·유틸리스 ABYC1561이 얻어졌다.
본 발명의 마크로라이드계 구성물질 내성을 가지는 변이주 칸디다·유틸리스 ABYC1561은 균체 중에, 건조중량당 0.5wt% 이상의 글루타티온을 축적한다. 본 발명에 있어서의 글루타티온이란, 환원형 및 산화형의 글루타티온의 총 글루타티온량을 의미하는 것이다.
또한, 본 발명의 신규 변이 칸디다·유틸리스 ABYC1561주의 일반적인 균학적 성질은, 마크로라이드계 항생물질 내성을 제외하고는 칸디다·유틸리스의 일반적 인 균학적 성질과 완전히 동일하다. 본 발명의 신규변이 칸디다·유틸리스 ABYC1561주는 '수탁번호 FERM P-20095'로서 수탁되었다.
본 발명에서는 또한, 변이주를 호기적으로 배양하는 글루타티온 고함유 효모의 제조방법이 제공된다.
본 발명에서는 또한, 상기 효모 변이주를 호기적으로 배양하는 글루타티온 고함유 효모의 제조방법이 제공된다. 본 발명을 실시하려면, 상술한 방법으로 얻어진 카드뮴 내성 변이주 또는 마크로라이드계 항생물질 내성 변이주를 탄소원(源), 질소원 및 무기염 등을 포함하는 배지에서 호기적으로 배양하면 좋다.
이들 균주의 배지 조성으로서는, 탄소원으로서 통상의 미생물의 배양에 이용되는 글루코오스, 자당(sucrose), 초산, 에탄올, 당밀(molasses) 및 아황산펄프폐액 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 이용되고, 질소원으로서는, 요소, 암모니아, 황산암모늄, 염화암모늄 혹은 인산암모늄 등의 무기염, 및 콘 스팁 리커(corn steep liquor)(CSL), 카세인, 효모 엑기스 혹은 펩톤 등의 함(含)질소유기물 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상이 사용된다. 또한, 인산 성분, 칼륨 성분, 마그네슘 성분을 배지에 첨가하여도 좋고, 이들로서는, 과인산석회, 인안(燐安), 염화칼륨, 수산화칼륨, 황산마그네슘, 염산마그네슘 등의 통상의 공업용원료로 된다. 그 외, 아연, 동, 망간, 철이온 등의 무기염을 사용하여도 된다. 그 외, 비타민, 핵산관련물질 등을 첨가하여도 된다.
배양 형식으로서는, 회분배양, 유가배양 또는 연속배양 중 어느 것이라도 좋 지만, 공업적으로는 유가배양 또는 연속배양이 채용된다.
배양 온도는, 일반적인 효모의 배양 조건에 따르면 좋고, 예컨대 20~40℃, 바람직하게는 25~35℃가 좋으며, pH는 3.5~8.0, 특히 4.0~6.0이 바람직하다.
본 발명의 방법에 의해, 고농도 글루타티온을 효모 균체 내에 함유하는 배양물이 얻어지지만, 배양물에서 글루타티온을 함유하는 분획물을 얻어도 좋다. 배양물에서 글루타티온을 함유하는 분획물을 분획하는 방법으로서는, 통상 행해지고 있는 방법이라면 어떤 방법이라도 좋지만, 열수추출, 균체파쇄에 의한 추출 등을 들 수 있다. 또한, 얻어진 추출물을 담체(carrier)에 담지(support)시킴으로써, 글루타티온을 고농도로 함유하는 획분에 농축 등을 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 방법에 의해 배양한 배양물에서 효모 엑기스를 조제하여도 좋다. 효모 엑기스를 조제하는 방법으로서는, 통상 행해지고 있는 방법이라면 어떤 방법이라도 좋지만, 자기소화법, 효소분해법 혹은 알칼리추출법 등이 공업적으로 채용된다.
또한, 상기 방법에 의해 배양한 배양물에서 건조 효모 균체를 제조하여도 좋다. 건조 효모 균체를 제조하는 방법으로서는, 통상 행해지고 있는 방법이라면 어떤 방법이라도 좋지만, 공업적으로는, 동결건조법, 스프레이드라이법, 드럼드라이법 등이 채용된다.
또한 본 발명은, 상기 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물, 글루타티온을 함유하는 상기 배양물의 분획물을 함유하는 음식품에 관한 것이다.
이들 음식품으로서는, 통상 건조 효모, 효모 엑기스를 첨가할 수 있는 음식품이라면 어떤 것이라도 좋지만, 예컨대 알코올음료, 청량음료, 발효식품조미료, 스프류, 일반식품, 과자류 등을 들 수 있다.
본 발명의 음식품을 제조하려면, 음식품의 제조공정에 있어서, 상기 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물, 글루타티온을 함유하는 상기 배양물의 분획물을 첨가하면 좋다.
따라서, 본 발명에 의해, 글루타티온을 고농도로 함유하는 음식품을 효율적으로 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 설명한다. 본 발명은, 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
한편, 균체 중량의 측정은 배양액을 원심분리기로 2회 물세척 후, 105℃, 5시간 건조시킨 후의 중량으로부터 구하였다. 환원형 및 산화형 글루타티온을 합친 총 글루타티온의 정량은, Titze의 방법('애널리틱컬 바이오케미스트리' 제 27권, 502페이지, 1969년)에 따라 측정하였다. 건조 균체 중의 총 글루타티온량(%(w/w))은 얻어진 총 글루타티온량을 건조 균체 중량으로 나눔으로써 산출하여 백분율로 하였다.
실시예 1
칸디다 유틸리스를 YPD배지(글루코오스 2%, 폴리펩톤 2%, 이스트엑기스 1%)를 포함하는 시험관에서 대수증식기까지 배양하였다. 그 후, 이 균체를 회수하고, 상법에 따라 EMS를 이용하여 변이처리를 행하였다. 변이처리는 사멸율 약 70%가 되 는 조건에서 행하였다.
상기와 같이 하여 변이처리를 실시한 15-10주를, 0.2mg/ml의 카드뮴을 함유하는 YPD배지에 식균(植菌)하고, 30℃에서 48시간 정치배양하였다. 그 결과, 200주의 카드뮴 내성 변이주를 단리하였다. 이들 카드뮴 내성 변이주에 대하여, 상술한 방법으로 총 글루타티온량의 측정을 행하여 균체 내 글루타티온량이 증강한 ABYC1560주(수탁번호 FERM P-20094)를 취득하였다.
실시예 2
카드뮴 내성을 획득한 ABYC1560주(수탁번호 FERM P-20094) 및 그 친주인 15-10주를 YPD배지에 식균하고, 18시간 30℃에서 본 배양을 행하였다.
배양 후의 균체를 원심분리로 회수한 후, 2회 물세척 후, 비등수욕 중에서 5분 자비(煮沸)하고, 균체 내 글루타티온을 추출하고, 상술한 방법에 따라 총 글루타티온량의 측정을 실시하였다. 건조 균체 중의 총 글루타티온량은 친주(15-10)가 0.52wt%인 것에 비해, 카드뮴 내성주(ABYC1560주(수탁번호 FERM P-20094))에서는 1.00wt%였다.
실시예 3
칸디다 유틸리스를 YPD배지(글루코오스 2%, 폴리펩톤 2%, 이스트엑기스 1%)를 함유하는 시험관에서 대수증식기까지 배양하였다. 이 균체를 회수하고, 상법에 따라 EMS를 이용하여 변이처리를 행하였다. 변이처리는 사멸율 약 70%가 되는 조건에서 행하였다.
상기와 같이 하여, 변이처리를 실시한 ABYC1560주를 1㎍/ml의 라파마이신을 함유하는 YPD한천배지에 식균하고, 30℃에서 48시간 정치배양하였다. 결과, 745주의 라파마이신 내성 변이주를 단리하였다. 이들 내성주에 대하여, 상술한 방법으로 총 글루타티온량의 측정을 행하고, 균체 내 글루타티온량이 증강한 ABYC1561주(수탁번호 FERM P-20095)를 취득하였다.
실시예 4
라파마이신 내성을 획득한 ABYC1561주 및 그 친주인 ABYC1560주를 YPD배지에서 18시간 전 배양한 후, YPD배지에 식균하고, 18시간 30℃에서 본 배양을 행하였다. 배양 후의 균체를 원심분리로 회수한 후, 2회 물세척 후, 비등수욕 중에서 5분 자비하고, 균체 내 글루타티온을 추출하고, 상술한 방법에 따라 총 글루타티온량의 측정을 실시하였다. 건조 균체 중의 총 글루타티온량은 친주(ABYC1560)가 1.00%인 것에 비해, 라파마이신 내성주(ABYC1561(수탁번호 FERM P-20095))에서는 1.82%였다.
본 발명은, 이하의 점에 있어서, 산업상의 이용가능성이 존재한다.
본 발명의 신규한 효모 변이주는 균체 내에 글루타티온을 고농도로 함유하는 것이 가능하며, 본 발명의 신규한 효모 변이주를 호기적으로 배양하여 당해 효모 균체 내에 글루타티온을 고농도로 축적시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 신규한 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여, 글루타티온을 고농도로 함유하는 배양물 또는 분획물을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 신규한 효모 변이주를 호기적인 조건으로 배양하고, 글루타 티온을 고농도로 함유하는 효모 엑기스를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 신규한 효모 변이주를 호기적인 조건으로 배양하여 얻어지는 배양물, 글루타티온을 함유하는 상기 배양물의 분획물 또는 가열처리한 상기 배양물 혹은 분획물을 함유시킴으로써, 글루타티온 함유 음식품으로 할 수 있다.

Claims (11)

  1. 카드뮴 내성 또는 마크로라이드(macrolide)계 항생물질 내성을 가지며, 글루타티온을 고농도로 함유하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 효모 변이주.
  2. 제1항에 있어서, 상기 효모 변이주의 글루타티온 균체 내 함유량이 0.3wt% 이상인 것을 특징으로 하는 효모 변이주.
  3. 제1항에 있어서, 상기 카드뮴 내성을 가지는 효모 변이주가 칸디다 유틸리스 ABYC1560(수탁번호 FERM P-20094)인 것을 특징으로 하는 효모 변이주.
  4. 제1항에 있어서, 상기 마크로라이드계 항생물질이 라파마이신인 것을 특징으로 하는 효모 변이주.
  5. 제1항에 있어서, 상기 마크로라이드계 항생물질 내성을 가지는 효모 변이주가 칸디다 유틸리스 ABYC1561(수탁번호 FERM P-20095)인 것을 특징으로 하는 효모 변이주.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적으로 배양하여, 당해 효모 균체 내에 글루타티온을 고농도로 축적시키는 것을 특징으로 하는 글루타티온 고함유 효모의 제조방법.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 배양물.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 글루타티온을 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 배양물의 분획물.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 효모 엑기스.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 건조 효모 균체.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 효모 변이주를 호기적인 조건에서 배양하여 얻어지는 배양물, 글루타티온을 함유하는 상기 배양물의 분획물을 함유하는 것을 특징으로 하는 글루타티온 함유 음식품.
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