KR800001444B1

KR800001444B1 - 홍국균이 생산하는 색소의 제조방법

Info

Publication number: KR800001444B1
Application number: KR790003195A
Authority: KR
Inventors: 손충홍; 장욱
Original assignee: 경주현; 제일제당 주식회사
Priority date: 1979-09-17
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1980-12-10

Abstract

내용 없음.

Description

홍국균이 생산하는 색소의 제조방법

본 발명은 토양 및 양조장의 주박, 누룩에서 분리 동정한 모나스커스속 균주를 다시 자외선 변이처리하여 분리한 변이주 모나스커스에스피 시에스-2(KFCC-10017)를 탄소원, 질소원, 무기염류외에 색소생성인자로 칼슘판토티네이트 2-3㎍/㎖ 함유한 액체 배지중에 호기적으로 배양시켜 고수율의 홍국색소를 제조하는 방법에 관한 것이다.

공지의 홍국색소 제조방법은 당질의 탄소원으로 하는 모나스커스 속균을 빵분, 쌀등의 고체배지에 배양하거나 혹은 액체 배지에 정치 배양하는 방법을 이용해 왔으나, 전자의 방법은 대량생산이 어렵고, 후자의 방법은 색소축적량이 미약한 결점이 있었다. 또한 액체배지에서의 호기적 배양이 일본지역에서 일부 이용되고 있으나 단위 액량당 색소 축적량이 아직 충분치 못한 것으로 판단된다.

본 발명자는 이러한 공지의 모나스커스 속에 의한 홍색소의 제조방법에 비하여 고수율의 홍국색소를 생성하는 균주의 개량 및 제조방법을 연구 실험한 결과, 색소 생성촉진 인자로써 칼슘-판토티네이트에 특이적으로 민감하여, 종전보다 고 색가의 색소를 생성할 수 있는 모나스커스속 변이주를 분리하여 탄소원으로서는 다당류(수용성 전분) 배지를 질소원으로 요소 혹은 소디움나이트레이트, 무기염류로는 인산카리움 및 유산마그네슘에, 색소생성촉진 인자인 비타민(칼슘-판토티네이트)가 최적량 포함된 배지중에서 호기적 조건하에 다량의 색소가 현저히 생성 축적됨을 발명하였다. 특히 비타민 B의 첨가효과를 보면 적당량 첨가는 색소생성을 2-3배로 증가시켰다.

본 발명에서 분리 사용된 균주의 모나스커스속 동정은 일반적으로 통용되고 있는 슬라이드(slide) 배양에 의한 포자 형성과정과 형태상의 특성에 의하여 판별하는 방법 즉, 반 총광(飯塚廣) : 미생물 핸드북(HAND book) P 665-669(1967년) 진등수(秦膽樹) : 미생물화학 P. 20(19975년) 베이스 E. A(Bessey. E. A) : 몰포호로기앤드 탁소노비 펀기(Morphology and Taxonomy of fungi 1950년)에 의해 준하였으며 변이주와의 차이동정은 분생포자와 자낭포자의 량적인 균형 변화와 색소생성촉진 인자인 칼슘-판토티네이트 첨가효과에 의해 판정되었다.

본 발명 사용균주의 동정 및 변이주의 특징을 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 즉, 짜페크(Czapex) 평판배지에서 미홍색을 띈 균집락을 분리, 슬라이드 배양하면서 광학현미경으로 관찰한 결과 표-1에서와 같이 모나스커속의 특징인 균사와 그 격벽 자낭포자, 피자기, 분생자병, 후막포자등이 검경 확인되었으나, 가근, 분절포자, 접합포자, 포자낭병, 병족세포, 포복지가 관찰되지 않았다. 이로써, 분리한 균주가 자낭균 종류의 모나스커스 속임을 확인할 수 있었다.

일반적으로 모나스커스속의 생활사를 보면 유성생식과 무성생식을 하는데 포자분포는 유성생식으로 생기는 자낭포자가 많다. 분리 동정된 원주를 자외선변이처리와 이에 따른 색소 생성능 확인 시험을 병행하던중 변이주 모나스커스 에스피시에스-2(KFCC-10017)의 우수한 색소 생성능력을 확인한 결과 본 발명 변이주는 표-2에서 보는바와 같이, 무성생식에서 볼 수 있는 분생포자의 비율이 확실히 증가하여 분생포자와 자낭포자의 생성균형이 다름을 확인할 수 있었다. 통상 색소는 균사의 사멸과 동시에 배지중에 침출되는데, 즉, 배양말기 분생포자와 자낭포자의 비율은 일반적으로 자낭포자가 많다. 그러나 본 발명의 변이처리된 변이주는 오히려 분생포자가 많았고 색소생성이 양호하였다.

또한 칼슘-판토티네이트를 농도별로 첨가배양시, 표 3에서와 같이 첨가농도에 관계 없이 변이주는 분리원균주보다 대체적으로 색소의 생성이 2-3배 높았으나 첨가농도별에 따라서는 색소생성이 차를 보였다. 그러므로 본 변이주는 유성생식의 자낭포자 보다 무성생식의 분생포자가 많아질때 특히 칼슘-판토티네이트를 이용하므로써 색소의 생성을 촉진하며, 특히 칼슘-판토티네이트의 최적량 첨가는 더욱 색소의 생성을 양호하게 한다. 따라서 본 변이주는 무성생식의 분생포자쪽 생성율이 높아짐과 아울러 그때에 칼슘-판토티네이트가 색소 생성 촉진인자로 작용하므로써 색소생성능력을 높이는 특징을 갖고 있다.

[표-1]

[표-2]

[표-3]

색소 생성배지로는 주탄소원으로서 수용성 전분을 함유한 액체 배지를 이용하였으며 색소 생성 촉진 인자로서는 비타민B(칼슘-판토티네이트)를 2.5㎍/㎖ 농도로 첨가하였을 때 색소의 생성 축적이 가장 활발하게 촉진되었다. 배지의 영양물로서 전분이외에 질소원으로서는 요소 및 소디움 나이트레이트(NaNO₂)가 유효하였고 이중 질산나트륨 보다는 요소가 색소역가 및 축적 생성면에 작용효과가 컸다.

무기염류로는 인산칼리움, 유산마그네슘이 이용되었고 색소 생성 촉진인자로써 칼슘-판토티네이트가 투입사용되었다.

호기적 조건하에서, 배양온도는 28-35℃의 범위가 가장 적당하며, 배양기간은 4-6일간이 가장 좋은 최적 기간이었다.

배양액으로부터 색소의 채취는 색소가 미세한 균사내 혹은 균사편에 부착되어 있는 형태로 존재하고 있기때문에 우선, 에틸알콜, 아세톤등의 유기용매에 용해시켜 균사를 원심분리 혹은 여과하여 제거한 상등액이나 여액을 농축, 건조하여 제품화 하였으며, 또 수용성 단백질을 분리 상등액에 혼입하고 농축 침전시켜 회수하였다.

이렇게 하여 분리된 색소를 표준 홍국색소(日本 DAIWA 제 Monas P)와 흡광도 곡선을 비교한 즉 동일하였고 I.R 성상 또한 거의 같이 나타났으며 L.C(Ligunid chromatography : 리퀴드 크로마토그라피)상에서 동일 조건으로 주입하여 같은 부위에서 피크(peak)를 볼 수 있는 점등으로 보아 동일한 제품임을 입증할 수 있었다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 색소 생성 촉진인자로써 칼슘-판토티네이트에 생리적 특성을 가지고 있는 변이 주 모나스커스 에스피 시에스-2(KFCC-10017)를 색소생성촉진 인자인 칼슘-판토네이트가 2-3㎎/㎖ 함유된 액체 배지중에 호기적으로 배양하므로써 종래의 제조방법에 비하여 고색가의 색소를 획득할 수 있는 신규의 제조방법이다.

[실시예 1]

각종탄소원 10g/ℓ, 요소 1g/ℓ, 유산마그네슘 1g/ℓ 인산칼리움 2.5g/ℓ 조성 비율로 조제하여 115℃로 15분간 가압살균한 배지 75㎖를 분주한 500㎖ 진탕용 후라스크에 모나스커스 에스피 시에스-2(KFCC-10017) 균주 현탁액 일정량을 접종하여 30℃에서 6일간 배양한후 자외선흡광도 (500mμ파장)를 측정하고 그 계수치(색가)로 생성효과를 본 결과 표 4에서 보는 바와 같이 수용성 전분이 가장 양호하였다.

[표-4]

[실시예 2]

수용성전분 10g/ℓ, 유산마그네슘 1g/ℓ, 인산칼리움 2.5g/ℓ 질산나트륨 1g/ℓ 농도로 첨가된 pH 6.0의 액체 배지 75㎖를 500㎖ 교반용 후라스크에 넣어 115℃ 15분 가압살균하고 변이주 모나스커스 에스피 시에스-2(KFCC-10017)를 1백금이 접종하여 160rpm에서 3일 배양한후 이 배양액 7㎖를 종모 배양액으로 하여 수용성전분 30g/ℓ, 유산마그네슘 1g/ℓ, 인산칼리움 2.5g/ℓ 질산나트륨 2g/ℓ 농도로 첨가된 pH 6.0의 액체배지 75㎖를 500㎖ 교반용 후라스크에 넣어 115℃ 15분 증기살균후, 냉각한 후 발효배지에 접종하여 29℃로 5일간 160rpm으로 교반배양하였다. 이와 같은 방법으로 실시예 2의 종모배지 및 발효배지조성에 질산 나트륨 대신 각각 요소 1g/ℓ 농도로 넣어서 똑같이 배양을 한 결과 표-5와 같이 요소를 첨가한 쪽이 많이 생성되었다.

[표-5]

[실시예 3]

실시예 2와 동일한 조건으로 하되 주 발효배지에 각각 칼슘-판토티네이트 2.5㎍/㎖를 첨가한 결과는 표-6과 같다.

[표-6]

[실시예 4]

실시예 3과 같은 방법으로 하나 그 주 발효는 3ℓ 소형발효조를 이용하였다. 소포제 0.05g/ℓ로 첨가한 pH 6.0의 800㎖ 배지를 소형발효조에 투입하고 115℃로 15분간 살균 냉각후 pH를 6.0으로 재조정하여 종모배양액 60㎖를 접종, 500rpm, 통기량분당 860㎖를 유지하면서 29℃에서 6일간 배양하였다.

이와 동일한 방법으로, 질소원을 요소로 하고 칼슘-판토 네이트를 첨가한 3ℓ 소형발효조에서 배양을 하되 1노르말 농도(1N)의 산과 알카리로 pHfm 6.0으로 자동조절하며 같은 시간 배양한 결과는 표-7과 같이 pH를 조정해 주는 편이 좋은 결과를 얻었다.

[표-7]

[실시예 5]

실시예 4와 동일한 조건으로 하되 pH 6.0 조절하여 주 발효배지에 칼슘-판토티네이트 2.5㎍/㎖ 첨가 및 무첨가의 결과는 표-8과 같다.

[표-8]

[실시예 6]

실시예 5에서 생성된 발효액 1.6ℓ를 원심분리하고 상등액 1.2ℓ는 감압농축 건조하여 색소제품 15g을 만들었으며 분리 침전된 균체에는 에틸알콜 30% 150㎖를 첨가하여 색소를 추출한후 여과하여 여액 400㎖를 감압농축하고 2%되게 대두단백을 가한다음 잘 용해 시켜서 pH를 3.5로 조절하므로써 단백에 흡착된 색소 침전을 분리건조하여 12g을 얻었다.

Claims

본문에서 상술한 바와 같이 변이주 모나스커스 에스피시에스-2(KFCC-10017)를 칼슘 판토티네이트가 2-3㎍/㎖ 함유된 액체배지중에 배양하여 고 색가의 색소를 생성채취하는 것을 특징으로 하는 홍국균이 생산하는 색소의 제조법.