Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3796540B2 - Method for producing yellow pigment - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3796540B2 - Method for producing yellow pigment - Google Patents

Method for producing yellow pigment Download PDF

Info

Publication number
JP3796540B2
JP3796540B2 JP2002097033A JP2002097033A JP3796540B2 JP 3796540 B2 JP3796540 B2 JP 3796540B2 JP 2002097033 A JP2002097033 A JP 2002097033A JP 2002097033 A JP2002097033 A JP 2002097033A JP 3796540 B2 JP3796540 B2 JP 3796540B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yellow pigment
culture
yellow
dried
chloroform
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2002097033A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003284587A (en
Inventor
聰 福岡
雄介 安食
健 何森
康弘 川浪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST filed Critical National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority to JP2002097033A priority Critical patent/JP3796540B2/en
Publication of JP2003284587A publication Critical patent/JP2003284587A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3796540B2 publication Critical patent/JP3796540B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品添加剤、特に健康食品用添加剤として有用なヒドロキシル基含有カロチノイド系黄色色素の新規な製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、長寿の原因としての生体内における各種物質の機能が明らかにされるとともに、天然の有用成分を利用したいろいろの健康食品が提案されている。この中の1つとして、カロチノイド系黄色色素類は、生体に悪影響を与える活性酸素の除去作用や抗ガン作用を有する物質として注目されているほか、老化防止剤としての効用も期待されている。
【0003】
他方、カロチノイド系黄色色素の中でヒドロキシル基をもつ色素群は、ほうれんそう、パプリカ、オレンジ、マリーゴールドなどの植物や、卵黄、ヒトの目の網膜などの動物組織中に存在することが知られているが、ヒトの場合、体内で生産できないため、外部からの摂取が必要とされる。このため、このものの不足を補うために、カロチノイド類を添加した食品が市販されている。
【0004】
このヒドロキシル基含有カロチノイド系黄色色素の1種であるデカプレノキサンチンは、セルロモナス属細菌により生産されること[「ジャーナル・オブ・バクテリオロジー(J.Bacteriol.,)」,第141巻,第1272〜1278ページ(1980)]や、ルテインが緑藻類により生産されること(特開平8−89279号公報)は知られている。
【0005】
ところで、健康食品などに添加されるカロチノイド系黄色色素類は、一般に野菜、花卉、果実などの植物原料から有機溶剤により抽出されているが、近年、環境汚染、衛生面の点で有機溶剤の使用は制限される傾向にある上、植物を原料とするには、所要の植物の栽培、採種、乾燥、抽出、精製など多大の労力とコストをかけなければならないため、これに代わるべき供給源が要望されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、ヒドロキシル基をもつカロチノイド系黄色色素を、植物以外の供給源を開発することにより労力及びコストを低減し、安価にかつ多量に生産することを目的としてなされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、ヒドロキシル基をもつカロチノイド系黄色色素を植物組織以外の原料を用いて製造する方法について種々研究を重ねた結果、オーレオバクテリウム(Aureobacterium)に属するある種の菌が、デカプレノキサンチンを主成分とする黄色色素を生産することを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【0008】
すなわち、本発明は、オーレオバクテリウム(Aureobacterium)属菌株AA1(FERM P−18698)を培養し、培養物から黄色色素を分離することを特徴とする黄色色素の製造方法を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明方法において培養に用いるオーレオバクテリウム(Aureobacterium)属菌株AA1独立行政法人産業技術総合研究所特許微生物寄託センターにFERM P−18698として寄託されている。
【0010】
この菌株AA1(FERM P−18698)は熊本県天草郡有明町の海水から分離された文献未載の新菌である
【0011】
次に本発明方法で用いる微生物の菌学的性状説明する。
(1)形態
コロニーの形態は、偏平で丸く、不透明で黄色である集落の周辺細胞の伸長は陰性である。細胞の光学顕微鏡観察に基づく形態は、多形成桿菌で0.4〜0.7μmの幅を有し、培養の経過により初期の桿菌から対数増殖の終末期には短桿菌〜球菌状に形状が変化し、また、運動性を有していた。グラム染色は陽性で、胞子形成能は認められなかった。
(2)生理学的性質
(a)炭素源の発酵性グルコースの酸化分解性は陰性である。
(b)細胞壁のジアミノ酸はオルニチンである。
(c)主要キノン系はMK−11,MK−10,MK−12である。
(d)酵素活性
カタラーゼ(catalase)活性は陽性である。オキシダーゼ(oxidase)活性は陰性である。
(e)酸素に対する態度は好気的である。
【0012】
以上の菌学的性質から菌株AA1は文献を参考に既知菌種を検索したところ、オーレオバクテリウム(Aureobacterium)属細菌の性状と一致した。
【0013】
本発明方法により黄色色素を製造するには、上記の菌株、例えばFERM P−18698を栄養培地に接種し、好気的に培養する。この菌株の培養方法は、原則的には一般微生物の培養方法に従って行われるが、通常は液体培養による振とう培養、通気撹拌培養などの好気的条件下で行うのが好ましい。
【0014】
この際、培養に用いることのできる培地としては、オーレオバクテリウム(Aureobacterium)菌株AA1(FERM P−18698)が利用できる栄養源を含有する培地であればよく、各種の合成培地、半合成培地、天然培地などいずれも用いることができる。培地組成としては、例えば、炭素源として、グルコース、シュークロース、プシコース、糖みつ、デンプンなどを単独又は組み合わせて使用することができ、窒素源としては、大豆粉、コーンスティープリカー、肉エキス、ペプトン、酵母エキス、硫酸アンモニウムなどを単独又は組み合わせて使用することができる。また必要に応じて、塩化ナトリウム、硫酸マグネシウム、炭酸カルシウム、リン酸塩、金属塩などの無機塩を加えることができる。その他、これらの菌株の生育あるいはグリセロ糖脂質の生産を促進する有機物、例えば、ビタミン類、アミノ酸類を加えることができる。
【0015】
この培養においてグリセロ糖脂質の生産量を増大するには、炭素源としてプシコースなどの緩慢代謝性の糖類を用いるのが好ましい。
また、この際、栄養源の他、5質量%以下、好ましくは0.5〜3.5質量%の塩化ナトリウムを添加し、液体培地で培養する場合は空気を吹き込むか、空気との接触を保つために振とうするのが好ましい。
【0016】
培養条件としては、オーレオバクテリウム(Aureobacterium)属菌株AA1(FERM P−18698)が良好に生育して本発明の黄色色素を生産しうる範囲内で適宜選択すればよい。例えば、培地のpHは5〜8程度、通常中性付近とすることが好ましいが、必ずしも調整する必要はない。培養温度は、微生物が良好に生育する温度、通常10〜40℃、好ましくは15〜35℃に保つのがよい。培養時間は、1〜14日間程度でよく、好ましくは2〜5日間である。もちろん上述した各種の培養条件は、外部条件などに応じて適宜変更でき、またそれに応じて上記範囲から最適条件を選択、調整できる。その際、培養液中の黄色色素の蓄積量が最大になったときに培養を停止して得た培養液を後続の工程に使用する。
【0017】
このようにして得た培養液中に蓄積された黄色色素は、培養後、濾過、遠心分離などの一般的固液分離手段によって菌体を分離し、分離した菌体から回収可能である。
【0018】
黄色色素の分離、精製は、これまで知られている種々の方法を選択、組み合わせて行うことができる。例えば、クロロホルム、酢酸エチル、メチルアルコールなどを用いた溶媒抽出や、シリカゲルやアルミナなどの担体を用いるクロマトグラフィー法を用いることができる。これらの担体から目的物質を溶出させる方法は、担体の種類、性質によって異なるが、一例として、シリカゲル薄層クロマトグラフィーの場合には、展開及び溶出溶媒として、クロロホルムとメチルアルコールの混合溶媒などを用いることができる。さらに展開溶媒としてジエチルエーテルを用いたシリカゲル薄層クロマトグラフィーにより、さらに純度を向上させることができる。また、これらの方法を単独又は適宜組み合わせて、場合によっては反復使用することにより、分離、精製することができる。
【0019】
このようにして得られた黄色色素は、公知の方法に従い、無水酢酸とピリジンを用いてアセチル化したのち、紫外・可視吸光スペクトル、核磁気共鳴スペクトル及び質量スペクトルにより、炭素数50、ヒドロキシル基2個をもつカロチノイド類であることが同定された。
【0020】
また、このものについて、「ジャーナル・オブ・バクテリオロジー(J.Bacteriol.,)」,第141巻,1272〜1278ページに記載されている方法に従い、溶媒としてヘキサンを用いて、紫外・可視吸光スペクトルを測定したところ、図1に示すように6本の吸収極大が467,437,414,328,314及び266nmの位置に認められた。これは上記の文献に記載されたデカプレノキサンチンの吸収にほぼ一致することから、これはデカプレノキサンチンに類似の構造をもつものであると推定される。
【0021】
次に、この黄色色素のアセチル化試料について同様にスペクトルを測定したところ、吸収極大を示す波長位置に変化は認められなかった。このことから、アセチル化反応を受けるヒドロキシル基は、この黄色色素の色調に変化を生じない位置に結合していることが分る。
【0022】
また、重水素化クロロホルム溶液に溶解した精製黄色色素を核磁気共鳴法により400MHzでプロトンのスペクトルを測定したときの結果を図2に示す。これによると、メチル基のプロトン群、オレフィンのプロトン群、及びヒドロキシル基を有する炭素原子に結合したプロトンのピークが認められる。メチル基のプロトンはδ1.970,1.933,1.673,1.530,0.929,0.738ppmの6本であり、上記文献に記載のデカプレノキサンチンのメチル基群のケミカルシフト値と一致している。
【0023】
さらに、精製黄色色素及びその色素のアセチル化物をメタニトロベンジルアルコールをイオン化のマトリックスに用いて高速原子衝撃質量スペクトル分析したときのポジテイブイオン化法による測定結果を図3に示す。精製黄色色素のスペクトルには質量/荷電比704.5のプリカーサーイオンがアセチル化物には質量/荷電比788.5のプリカーサーイオンピークが認められた。また、ヨウ化ナトリウムを添加して同様に測定したときに、2次精製黄色色素には質量/荷電比704.6の他に727.5のプリカーサーイオンピークが認められたことから、精製黄色色素の分子量は704.5と同定された。アセチル化した黄色色素のプリカーサーイオンは質量/荷電が788.5でアセチル化反応によりアセチル基2個が導入されていることが分る。
【0024】
以上のようにして得られる黄色色素は以下に示す物理化学的性質を有する。
1.黄色色素の物理化学的性質
(1)分子量:704.56
(2)分子式:C50722
(3)図3の高速原子衝撃質量スペクトル(FAB−MS)よりM+として質量/荷電比はm/z704.6にイオンピークを示した。これは分子式により計算される質量値にほぼ一致した値である。
(4)色及び形状:金属光沢を有する暗赤色粉末。
(5)溶解性:クロロホルム、エーテル、ヘキサンなど有機溶媒に溶け、水にはほとんど溶けない。
(6)薄層クロマトグラフィーのRf値:シリカゲル薄層プレート(メルク社製:1.05641)において0.51(展開溶媒クロロホルム:メチルアルコール=19:1、容積比)を示した。該色素をアセチル化するとRf値は0.70に上昇した。
【0025】
【実施例】
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【0026】
実施例1
寒天[デイフコ(Difco)社製、「マリンアガー2216」]55.1gを水1リットルに溶解し、121℃で15分オートクレーブ滅菌したのち、直径9cmのシャーレに30mlを分注し、室温まで放冷することにより固形培地を調製した。
次いで、上記の寒天の表面に4質量%プシコース溶液200μlを塗布した上に、オーレオバクテリウム(Aureobacterium)属菌株AA1(FERM P−18698の菌体を接種し、20℃の恒温インキュベータ中に静置し、培養した。
7日間培養したのち、菌体を採取し、凍結乾燥することにより、乾燥菌体198mgを得た。
【0027】
次に、この乾燥菌体198mgをクロロホルム/メチルアルコール混液(体積比2/1)15mlを用いて3回抽出し、溶媒をロータリーエバポレーターを用いて濃縮乾固することにより粗黄色色素28.7mgを得た。次いでこの粗黄色色素をシリカゲル薄層クロマトグラフィー(メルク社製:1.05641)に担持させたのち、クロロホルム/メチルアルコール(体積比19/1)で展開した。展開終了後、溶媒を蒸発させ、Rf値0.51の黄色バンド部分を分取し、クロロホルム/メチルアルコール混液(体積比4/1)で溶出し、溶出液をロータリーエバポレーターで乾固することにより黄色色素0.3mgを得た。
【0028】
実施例2
トリプトン(デイフコ社製)1.0g、酵母エキス(デイフコ社製)0.5g、塩化ナトリウム1.0g及び純水100mlを混合し、液体栄養培地(pH6.5)を調製した
次に、この液体栄養培地100mlを500ml体積の三角フラスコに移し、オートクレーブ殺菌したのち、実施例1と同じ菌体を接取し、ロータリーシェーカーを用い、20℃、振とう速度100rpmの条件下、2日間振とう培養し、種母培養液を調製した。
別に、500ml体積三角フラスコ5個を用意し、それぞれに、前記の組成の液体栄養培地100mlずつを分注し、殺菌処理したのち、前記の種母培養液を1mlずつ接種し、ロータリーシェーカー(100rpm)を用いて20℃で4日間、振とう培養した。
【0029】
培養終了後、培養液を遠心分離して菌体を集め少量の純水で洗浄後、凍結乾燥することにより、フラスコ1本当り平均141mgの乾燥菌体を得た。
次いで、この乾燥菌体141mgをクロロホルム/メチルアルコール混液(体積比2/1)10mlを用いて3回抽出し溶媒をロータリーエバポレーターにより濃縮乾固させ11.6mgの粗黄色色素を得た。粗黄色色素をシリカゲル薄層クロマトグラフィー(メルク社製:1.05641)にかけ、クロロホルム/メチルアルコール(19/1)で展開した。展開終了後溶媒を乾燥させ、Rf値0.51の黄色バンド部分を分取し、クロロホルム/メチルアルコール混液(4/1)で溶出後、ロータリーエバポレーターで乾固し黄色色素0.1mgを得た。
【0030】
実施例3
実施例2で用いた組成の液体栄養培地100mlずつを三角フラスコ4個に分取し、それぞれにプシコース、グルコース、ガラクトース又はシュークロース0.5gずつ添加したのち殺菌処理した。
次いで、これらに実施例2で調製した種母培養液1mlずつを接種し、ロータリーシェーカーを用いて、20℃、振とう速度100rpmで4日間振とう培養した。
【0031】
培養終了後、培養液を遠心分離して菌体を集め少量の純水で洗浄後、凍結乾燥し、乾燥菌体を得た。この乾燥菌体をクロロホルム/メチルアルコール混液(体積比2/1)を用いて3回抽出し、この抽出液をロータリーエバポレーターにより濃縮乾固させ、粗黄色色素を得た。
次いで、粗黄色色素をシリカゲル薄層クロマトグラフィー(メルク社製、1.05641)にかけ、クロロホルム/メチルアルコール(体積比19/1)で展開した。展開終了後、乾燥させ、Rf値0.51の黄色バンド部分を分取し、クロロホルム/メチルアルコール混液(体積比4/1)で溶出し、ロータリーエバポレーターを用いて濃縮乾固することにより精製黄色色素を得た。各種の糖を添加したときの乾燥菌体量、粗黄色色素、黄色色素の量を表1に示す。
【0032】
【表1】

Figure 0003796540
【0033】
実施例4
プシコース0.5質量%、酵母エキス(デイフコ社製)0.5質量%、トリプトン(デイフコ社製)1.0質量%を海水に添加して調製した栄養培地(pH6.3)5リットルを10リットル体積のジャーファーメンターに入れ殺菌した。これに実施例2で調製したオーレオバクテリウムFERM P−18698の種母培養液を接種し、20℃で撹拌速度300rpm、通気量毎分2リットルで3日間培養した。培養終了後に培養液3.48リットルを遠心分離して菌体を集め凍結乾燥し、乾燥菌体6.1gを得た。
【0034】
乾燥菌体6.1gをクロロホルム/メチルアルコール混液(体積比2/1)120mlを用いて3回抽出し、溶媒をロータリーエバポレーターにより濃縮乾固させ259mgの粗黄色色素を得た。粗黄色色素をシリカゲル薄層クロマトグラフィー(メルク社製:Art.13792,20×20cm、1mm厚)にかけ、クロロホルム/メチルアルコール(体積比19/1)で展開した。展開終了後、乾燥させ、Rf値0.51〜0.54の黄色バンド部分を分取し、クロロホルム/メチルアルコール混液(体積比4/1)で溶出し、溶出液をロータリーエバポレーターで乾固することにより黄色色素3.8mgを得た。
【0035】
黄色色素3.8mgをジエチルエーテルに分散し、シリカゲル薄層クロマトグラフィー(メルク社製:1.05641)にかけ、ジエチルエーテルで展開した。展開終了後、乾燥させ、Rf値0.54の黄色バンドを分取し、ジエチルエーテルで溶出した。ロータリーエバポレーターで乾固し、精製黄色色素2.5mgを得た。
【0036】
【発明の効果】
黄色色素の製造においては従来、植物体などより抽出して得ていたために、計画的に大量生産しようとしても設備なども多く要する上、生産される黄色色素製剤の量も植物の生育状況に影響されるという欠点があった。また、植物体における黄色色素の存在は限られた部位であり、含有率が低いために抽出分離に多量の有機溶剤を必要とし、装置も大規模なものが必要であった。
【0037】
これに対し、本発明方法は、細菌を原料として用いるため、任意かつ計画的な黄色色素の生産を可能にするものである。また、細菌はスケールを変えて培養することが可能であり、培養の条件は任意に制御することが可能であるという利点がある。また、培養槽を大きくすることにより大量製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 精製黄色色素の紫−可視領域の光吸収スペクトル。
【図2】 精製黄色色素の400MHzプロトンNMRスペクトル。
【図3】 ポジテイブイオン化法による高速原子衝撃質量スペクトル。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel method for producing a hydroxyl group-containing carotenoid yellow pigment useful as a food additive, particularly an additive for health food.
[0002]
[Prior art]
In recent years, functions of various substances in vivo as a cause of longevity have been clarified, and various health foods using natural useful ingredients have been proposed. As one of these, carotenoid yellow pigments are attracting attention as a substance having an action of removing active oxygen that adversely affects the living body and an anticancer action, and is also expected to be effective as an anti-aging agent.
[0003]
On the other hand, among the carotenoid yellow pigments, pigment groups with hydroxyl groups are known to exist in plants such as spinach, paprika, orange, marigold, and animal tissues such as egg yolk and the retina of the human eye. However, in the case of human beings, it cannot be produced in the body, so it is necessary to take it from the outside. For this reason, in order to make up for this shortage, foods to which carotenoids are added are commercially available.
[0004]
Decaprenoxanthine, one of the hydroxyl group-containing carotenoid yellow pigments, is produced by bacteria belonging to the genus Cellulomonas [Journal of Bacteriol., Vol. 141, vol. 1272]. ˜1278 (1980)] and that lutein is produced by green algae (Japanese Patent Laid-Open No. 8-89279) is known.
[0005]
By the way, carotenoid yellow pigments added to health foods, etc., are generally extracted from plant materials such as vegetables, flower buds and fruits with organic solvents. However, in order to use a plant as a raw material, a great deal of labor and cost such as cultivation, seeding, drying, extraction, and purification of the required plant must be spent. It was requested.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention aims to produce a carotenoid yellow pigment having a hydroxyl group by reducing labor and cost by developing a source other than plants, and producing a large amount at a low cost. It was made as.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted various studies on methods for producing carotenoid yellow pigments having a hydroxyl group using raw materials other than plant tissues. As a result, certain fungi belonging to Aureobacteria have The inventors have found that a yellow pigment mainly composed of plenoxanthine is produced, and have come to make the present invention based on this finding.
[0008]
That is, the present invention provides a method for producing a yellow pigment characterized by culturing an Aureobacterium genus strain AA1 (FERM P-18698) and separating the yellow pigment from the culture. .
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Aureobacterium genus strain AA1 used for culturing in the method of the present invention is deposited as FERM P-18698 at the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Patent Microorganism Depositary.
[0010]
This strain AA1 (FERM P-18698) is a new bacterium not described in literature, isolated from seawater in Ariake-cho, Amakusa-gun, Kumamoto Prefecture .
[0011]
Next, the mycological properties of the microorganism used in the method of the present invention will be described.
(1) Morphology The colony morphology is flat and round, opaque and yellow, and the surrounding cells of the settlement are negative. The morphology based on optical microscopic observation of the cells is a pluriform gonococcus and has a width of 0.4 to 0.7 μm. Changed and had motility. Gram staining was positive and no sporulation ability was observed.
(2) Physiological properties (a) The oxidative degradation of fermentable glucose as a carbon source is negative.
(B) The diamino acid in the cell wall is ornithine.
(C) The main quinone system is MK-11, MK-10, MK-12.
(D) Enzyme activity Catalase activity is positive. Oxidase activity is negative.
(E) The attitude towards oxygen is aerobic.
[0012]
Based on the above bacteriological properties, strain AA1 was searched for known bacterial species with reference to literature, and was consistent with the properties of bacteria belonging to the genus Aureobacterium.
[0013]
In order to produce a yellow pigment by the method of the present invention, the above-mentioned strain, for example, FERM P-18698 is inoculated into a nutrient medium and cultured aerobically. In principle, the strain is cultured according to a general microorganism culture method, but it is usually preferable to perform the culture under aerobic conditions such as shaking culture by liquid culture and aeration and agitation culture.
[0014]
In this case, as the medium which can be used for culturing may be any medium Aureobacterium Agrobacterium (Aureobacterium) strain belonging to the genus AA1 to (FERM P-18698) contains nutrient sources available, a variety of synthetic media, semi-synthetic Either a medium or a natural medium can be used. As a medium composition, for example, glucose, sucrose, psicose, sugar cane, starch and the like can be used alone or in combination as a carbon source, and as a nitrogen source, soy flour, corn steep liquor, meat extract, peptone, etc. Yeast extract, ammonium sulfate and the like can be used alone or in combination. If necessary, inorganic salts such as sodium chloride, magnesium sulfate, calcium carbonate, phosphate and metal salts can be added. In addition, organic substances that promote the growth of these strains or the production of glyceroglycolipids such as vitamins and amino acids can be added.
[0015]
In order to increase the production amount of glyceroglycolipid in this culture, it is preferable to use a slow metabolic saccharide such as psicose as a carbon source.
At this time, in addition to the nutrient source, 5% by mass or less, preferably 0.5 to 3.5% by mass of sodium chloride is added, and when culturing in a liquid medium, air is blown or contacted with air. Shake to keep.
[0016]
The culture conditions may be appropriately selected within a range in which the Aureobacterium genus strain AA1 (FERM P-18698) can grow well and produce the yellow pigment of the present invention. For example, the pH of the medium is preferably about 5 to 8 and is usually near neutral, but it is not always necessary to adjust. The culture temperature is preferably maintained at a temperature at which microorganisms grow well, usually 10 to 40 ° C, preferably 15 to 35 ° C. The culture time may be about 1 to 14 days, preferably 2 to 5 days. Of course the above-mentioned various culturing conditions may be appropriately changed depending on the external conditions, also the optimum conditions selected, can be adjusted from the range accordingly. At that time, the culture solution obtained by stopping the culture when the accumulated amount of yellow pigment in the culture solution reaches the maximum is used in the subsequent steps.
[0017]
The yellow pigment accumulated in the culture solution thus obtained can be recovered from the separated cells after the culture by separating the cells by general solid-liquid separation means such as filtration and centrifugation.
[0018]
Separation and purification of the yellow pigment can be performed by selecting and combining various known methods. For example, solvent extraction using chloroform, ethyl acetate, methyl alcohol, or the like, or chromatography using a carrier such as silica gel or alumina can be used. The method of eluting the target substance from these carriers varies depending on the type and nature of the carrier. For example, in the case of silica gel thin layer chromatography, a mixed solvent of chloroform and methyl alcohol is used as a developing and elution solvent. be able to. Furthermore, the purity can be further improved by silica gel thin layer chromatography using diethyl ether as a developing solvent. In addition, these methods can be separated and purified by using them alone or in combination as appropriate, and optionally using them repeatedly.
[0019]
The yellow dye thus obtained is acetylated with acetic anhydride and pyridine according to a known method, and then has a carbon number of 50 and a hydroxyl group of 2 by ultraviolet / visible absorption spectrum, nuclear magnetic resonance spectrum and mass spectrum. It was identified to be a carotenoid with a number.
[0020]
Moreover, about this thing, according to the method described in "Journal of bacteriology (J. Bacteriol.)", Volume 141, 1272-1278, an ultraviolet and visible absorption spectrum using hexane as a solvent. As shown in FIG. 1, six absorption maxima were recognized at positions of 467, 437, 414, 328, 314 and 266 nm as shown in FIG. Since this substantially coincides with the absorption of decaprenoxanthin described in the above-mentioned literature, it is presumed that this has a structure similar to decaprenoxanthin.
[0021]
Next, when the spectrum was similarly measured for the acetylated sample of this yellow pigment, no change was observed in the wavelength position showing the absorption maximum. From this, it is understood that the hydroxyl group that undergoes the acetylation reaction is bonded to a position where the color tone of the yellow pigment does not change.
[0022]
Further, FIG. 2 shows the results of measuring the proton spectrum of a purified yellow dye dissolved in a deuterated chloroform solution at 400 MHz by the nuclear magnetic resonance method. According to this, a proton peak bonded to a carbon atom having a methyl group proton group, an olefin proton group, and a hydroxyl group is recognized. The protons of the methyl group are 6 of δ 1.970, 1.933, 1.673, 1.530, 0.929, 0.738 ppm, and the chemical shift of the methyl group group of decaprenoxanthin described in the above document It matches the value.
[0023]
Further, FIG. 3 shows the measurement result by the positive ionization method when the purified yellow dye and the acetylated product of the dye are subjected to fast atom bombardment mass spectrum analysis using metanitrobenzyl alcohol as an ionization matrix. In the spectrum of the purified yellow pigment, a precursor ion having a mass / charge ratio of 704.5 was observed, and a precursor ion peak having a mass / charge ratio of 788.5 was observed in the acetylated product. In addition, when the same measurement was performed with sodium iodide added, the secondary purified yellow dye had a precursor ion peak of 727.5 in addition to the mass / charge ratio of 704.6. Was identified as having a molecular weight of 704.5. It can be seen that the precursor ion of the acetylated yellow pigment has a mass / charge of 788.5 and two acetyl groups have been introduced by the acetylation reaction.
[0024]
The yellow pigment obtained as described above has the following physicochemical properties.
1. Physicochemical properties of yellow pigment (1) Molecular weight: 704.56
(2) Molecular formula: C 50 H 72 O 2
(3) From the fast atom bombardment mass spectrum (FAB-MS) of FIG. 3, the mass / charge ratio indicated an ion peak at m / z 704.6 as M +. This is a value almost in agreement with the mass value calculated by the molecular formula.
(4) Color and shape: dark red powder with metallic luster.
(5) Solubility: Soluble in organic solvents such as chloroform, ether and hexane, but hardly soluble in water.
(6) Rf value of thin layer chromatography: 0.51 (developing solvent chloroform: methyl alcohol = 19: 1, volume ratio) was shown on a silica gel thin layer plate (Merck: 1.05641). When the dye was acetylated, the Rf value increased to 0.70.
[0025]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0026]
Example 1
55.1 g of agar [Difco, “Marine Agar 2216”] was dissolved in 1 liter of water, autoclaved at 121 ° C. for 15 minutes, then dispensed 30 ml into a 9 cm diameter petri dish and allowed to cool to room temperature. To prepare a solid medium.
Next, 200 μl of a 4 mass% psicose solution was applied to the surface of the agar, and then the cells of the genus Aureobacterium (Aureobacterium) AA1 ( FERM P-18698 ) were inoculated and placed in a constant temperature incubator at 20 ° C. Allowed to stand and cultured.
After culturing for 7 days, the cells were collected and freeze-dried to obtain 198 mg of dried cells.
[0027]
Next, 198 mg of the dried cells were extracted three times with 15 ml of a chloroform / methyl alcohol mixture (volume ratio 2/1), and the solvent was concentrated to dryness using a rotary evaporator to obtain 28.7 mg of a crude yellow dye. Obtained. Next, this crude yellow dye was supported on silica gel thin layer chromatography (Merck: 1.05641) and then developed with chloroform / methyl alcohol (volume ratio 19/1). After completion of the development, the solvent is evaporated, the yellow band part having an Rf value of 0.51 is separated and eluted with a chloroform / methyl alcohol mixture (volume ratio 4/1), and the eluate is dried to dryness with a rotary evaporator. 0.3 mg of yellow pigment was obtained.
[0028]
Example 2
A liquid nutrient medium (pH 6.5) was prepared by mixing 1.0 g of tryptone (Difco), 0.5 g of yeast extract (Difco), 1.0 g of sodium chloride and 100 ml of pure water. After transferring 100 ml of nutrient medium to a 500 ml Erlenmeyer flask and sterilizing by autoclave, the same cells as in Example 1 were taken up and cultured using a rotary shaker at 20 ° C. and shaking speed of 100 rpm for 2 days. A seed culture solution was prepared.
Separately, five 500 ml volume Erlenmeyer flasks were prepared, each of which was dispensed with 100 ml of the liquid nutrient medium having the above composition, sterilized, and then inoculated with 1 ml of the seed culture medium, and a rotary shaker (100 rpm). ) For 4 days at 20 ° C.
[0029]
After completion of the culture, the culture broth was centrifuged to collect the bacterial cells, washed with a small amount of pure water, and freeze-dried to obtain an average of 141 mg of dried bacterial cells per flask.
Subsequently, 141 mg of this dried microbial cell was extracted three times using 10 ml of a chloroform / methyl alcohol mixed solution (volume ratio 2/1), and the solvent was concentrated to dryness by a rotary evaporator to obtain 11.6 mg of a crude yellow pigment. The crude yellow dye was subjected to silica gel thin layer chromatography (Merck: 1.05641) and developed with chloroform / methyl alcohol (19/1). After completion of the development, the solvent was dried, and a yellow band part having an Rf value of 0.51 was separated, eluted with a chloroform / methyl alcohol mixture (4/1), and then dried with a rotary evaporator to obtain 0.1 mg of a yellow pigment. .
[0030]
Example 3
100 ml each of the liquid nutrient medium having the composition used in Example 2 was dispensed into 4 Erlenmeyer flasks, and 0.5 g of psicose, glucose, galactose or sucrose was added to each and then sterilized.
Next, 1 ml each of the seed culture solution prepared in Example 2 was inoculated into these, and cultured with shaking using a rotary shaker at 20 ° C. and a shaking speed of 100 rpm for 4 days.
[0031]
After completion of the culture, the culture solution was centrifuged to collect microbial cells, washed with a small amount of pure water, and lyophilized to obtain dried microbial cells. The dried cells were extracted three times using a chloroform / methyl alcohol mixture (volume ratio 2/1), and the extract was concentrated to dryness using a rotary evaporator to obtain a crude yellow pigment.
Next, the crude yellow dye was subjected to silica gel thin layer chromatography (Merck, 1.05641) and developed with chloroform / methyl alcohol (volume ratio 19/1). After completion of the development, the product is dried, and a yellow band part having an Rf value of 0.51 is collected, eluted with a chloroform / methyl alcohol mixture (volume ratio 4/1), and concentrated to dryness using a rotary evaporator. A dye was obtained. Table 1 shows the amounts of dry cells, crude yellow pigment, and yellow pigment when various sugars are added.
[0032]
[Table 1]
Figure 0003796540
[0033]
Example 4
10 liters of 5 liters of nutrient medium (pH 6.3) prepared by adding 0.5% by weight of psicose, 0.5% by weight of yeast extract (manufactured by Deifco) and 1.0% by weight of tryptone (manufactured by Defco) to seawater Sterilized in a liter volume jar fermenter. This was inoculated with the seed culture of Aureobacterium FERM P-18698 prepared in Example 2, and cultured at 20 ° C. with a stirring speed of 300 rpm and an aeration rate of 2 liters per minute for 3 days. After completion of the culture, 3.48 liters of the culture broth was centrifuged to collect the cells and freeze-dried to obtain 6.1 g of dried cells.
[0034]
6.1 g of dried cells were extracted three times with 120 ml of a chloroform / methyl alcohol mixture (volume ratio 2/1), and the solvent was concentrated to dryness using a rotary evaporator to obtain 259 mg of a crude yellow pigment. The crude yellow dye was subjected to silica gel thin layer chromatography (Merck, Art.13792, 20 × 20 cm, 1 mm thickness) and developed with chloroform / methyl alcohol (volume ratio 19/1). After completion of the development, the sample is dried, and the yellow band portion having an Rf value of 0.51 to 0.54 is separated and eluted with a chloroform / methyl alcohol mixture (volume ratio 4/1). The eluate is dried on a rotary evaporator. This gave 3.8 mg of yellow pigment.
[0035]
3.8 mg of yellow pigment was dispersed in diethyl ether, subjected to silica gel thin layer chromatography (Merck: 1.05641) and developed with diethyl ether. After the development, the product was dried and a yellow band having an Rf value of 0.54 was collected and eluted with diethyl ether. The mixture was dried with a rotary evaporator to obtain 2.5 mg of a purified yellow pigment.
[0036]
【The invention's effect】
In the production of yellow pigment, since it was previously extracted from plants, many facilities are required even if mass production is planned, and the amount of yellow pigment produced also affects the growth of plants. There was a drawback of being. In addition, the presence of yellow pigment in plants is a limited part, and since the content is low, a large amount of organic solvent is required for extraction and separation, and a large-scale apparatus is also required.
[0037]
On the other hand, since the method of the present invention uses bacteria as a raw material, it enables production of an arbitrary and planned yellow pigment. Further, bacteria can be cultured at different scales, and there is an advantage that the culture conditions can be arbitrarily controlled. Moreover, mass production can be performed by enlarging the culture tank.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a light absorption spectrum of a purified yellow pigment in the violet-visible region.
FIG. 2 is a 400 MHz proton NMR spectrum of a purified yellow dye.
FIG. 3 shows a fast atom bombardment mass spectrum by a positive ionization method.

Claims (3)

オーレオバクテリウム(Aureobacterium)属菌株AA1(FERM P−18698)を培養し、培養物から黄色色素を分離することを特徴とする黄色色素の製造方法。A method for producing a yellow pigment, comprising culturing an Aureobacterium sp. Strain AA1 (FERM P-18698) and separating the yellow pigment from the culture. プシコースを添加した固体培地又は液体培地を用いて培養する請求項1記載の黄色色素の製造方法。  The method for producing a yellow pigment according to claim 1, wherein the culture is performed using a solid medium or a liquid medium to which psicose is added. 黄色色素がデカプレノキサンチンを主要成分とするヒドロキシル基含有カロチノイド系黄色色素である請求項1又は2記載の黄色色素の製造方法。  The method for producing a yellow pigment according to claim 1 or 2, wherein the yellow pigment is a hydroxyl group-containing carotenoid yellow pigment mainly composed of decaprenoxanthin.
JP2002097033A 2002-03-29 2002-03-29 Method for producing yellow pigment Expired - Lifetime JP3796540B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002097033A JP3796540B2 (en) 2002-03-29 2002-03-29 Method for producing yellow pigment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002097033A JP3796540B2 (en) 2002-03-29 2002-03-29 Method for producing yellow pigment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003284587A JP2003284587A (en) 2003-10-07
JP3796540B2 true JP3796540B2 (en) 2006-07-12

Family

ID=29239792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002097033A Expired - Lifetime JP3796540B2 (en) 2002-03-29 2002-03-29 Method for producing yellow pigment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3796540B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4677393B2 (en) * 2006-10-31 2011-04-27 理研ビタミン株式会社 Purified gardenia extract

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003284587A (en) 2003-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA86178C2 (en) Microorganisms for cultivating soil and a method for obtaining thereof
CN101139564A (en) Duganella bacterium and uses thereof
JPH04352783A (en) 12-membered ring macrolide compound
CN114982763A (en) New use of geldanamycin and its analogue
JP3796540B2 (en) Method for producing yellow pigment
CN104120090B (en) A kind of Streptomyces toxytricini and its application
CN110607266B (en) Flavobacterium producing alginate lyase and its application
JP3796539B2 (en) Method for producing glyceroglycolipid and microorganism used therefor
JP3383342B2 (en) Astaxanthin production method
JP2936663B2 (en) Method for producing FR901228 substance
JPH06234784A (en) New antibiotic sf 2768 substance and its production
SU734264A1 (en) Actinomyces lavendulae vkm-a591 as cholesteroloxidase producent
JPH0625095B2 (en) Antibiotic SF-2415 substance and its production method
JPH0639480B2 (en) New macrolide antibiotic M119
JPS59151896A (en) Novel antibiotic ss8201b and its preparation
JPS62186787A (en) Novel microorganism
JPS6015318B2 (en) New antibiotic SF-1942 substance, its manufacturing method and anticancer agent containing it
CN115786131A (en) Cyanidin producing strain and application thereof
JPS6348284A (en) Novel antibiotic yp-02908l-a and production thereof
JPH05207894A (en) Production of macrolide antibiotic
JP2001055386A (en) Antibiotics tuberctomycin B, D and E and their production
JPH0417199B2 (en)
JPS63192792A (en) Novel antibiotic sf 2487 substance and production thereof
JPS5852277A (en) Novel antibiotic y-t 0678h substance and its preparation
JPS5945894A (en) Preparation of coenzyme q10

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060316

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3796540

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term