JP4655295B2

JP4655295B2 - きのこ由来の芳香成分の生産方法

Info

Publication number: JP4655295B2
Application number: JP2005072473A
Authority: JP
Inventors: 栄津子原田; 宏樹西岡; 利光隅谷
Original assignee: 株式会社岩出菌学研究所
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2025-03-15
Also published as: JP2006254711A

Description

本発明はきのこ由来の芳香成分の生産方法に関し、更に詳しくはグリフォーラ・ガルガル（Ｇｒｉｆｏｌａｇａｒｇａｌ）の種菌を培養することによりシンナムアルデヒド及び／又はベンズアルデヒドを含有する芳香成分を効率よく生産する方法に関する。

シンナムアルデヒドやベンズアルデヒドはそれ自体が香料として、また他の香料や医薬品等の原料として広く利用されている。これらはその多くが合成されているが、これらを天然物由来の形で効率よく生産することができれば、安全性を期する上でその利用価値が大いに高くなる。

従来より、天然物であるきのこに由来する芳香成分の生産方法について複数の提案がある（例えば特許文献１〜３参照）。これらのなかには、芳香成分としてベンズアルデヒドを含有するものもある。しかし、これらの従来法には、シンナムアルデヒドやベンズアルデヒドの生産効率が著しく低いという問題がある。
特開昭６４−１６５６７号公報特開平６−６７号公報特開２００４−３３７０１８号公報

本発明が解決しようとする課題は、天然物であるきのこに由来する芳香成分の生産方法であって、シンナムアルデヒドやベンズアルデヒドを効率よく生産することができる方法を提供する処にある。

前記の課題を解決する本発明は、培地にグリフォーラ・ガルガル（Ｇｒｉｆｏｌａｇａｒｇａｌ）の種菌を接種し、培養して、菌糸体を生育させる過程で、培養物からシンナムアルデヒド及び／又はベンズアルデヒドを含有する芳香成分を分離することを特徴とするきのこ由来の芳香成分の生産方法に係る。

本発明では、きのことしてグリフォーラ・ガルガル（Ｇｒｉｆｏｌａｇａｒｇａｌ、以下単にガルガルという）を用いる。ガルガルは南米チリのパタゴニア地方に自生するきのこであり、その子実体は食用に供されていて、同じグリフォーラ属のきのこであるグリフォーラ・フロンドサ（Ｇｒｉｆｏｌａｆｒｏｎｄｏｓａ、和名はマイタケ）等に比べて芳香が強い。

本発明では、培地にガルガルの種菌を接種し、培養して、菌糸体を生育させる。培地は固体培地であっても又は液体培地であってもよいが、芳香成分の効率的な生産を促し、また培養物から芳香成分を分離して回収する上で、液体培地が好ましい。培地それ自体としては一般のきのこ用培地を適用することができ、例えば液体培地としてはグルコース・ペプトン液体培地を適用することができる。詳しくは後述するように、培地に種菌を接種し、培養して、菌糸体を生育させると、その時期によっても異なるが、シンナムアルデヒド及び／又はベンズアルデヒドを主成分とする芳香成分を生産する。これらの芳香成分の生産をより効率的に促すためには、予め培地にこれらの芳香成分の前駆体、例えばベンズアルデヒドの場合にはフェニルアラニンを加えておくのも有効である。

培地のｐＨや培養温度等も一般のきのこの培養条件にしたがうことができ、培地のｐＨは３．５〜８．０、また培養温度は１０〜３０℃とすることができるが、前記したような芳香成分の生産をより効率的に促すためには、培地として液体培地を用いる場合にそのｐＨは４．５〜６．０とし、また培養温度は２０〜２５℃とするのが好ましい。

以上説明したように、培地にガルガルの種菌を接種し、培養して、菌糸体を生育させると、強い芳香成分を生産する。概して、菌糸体の生育前期には、シンナムアルデヒドを主成分とする芳香成分を生産し、菌糸体の生育後期には、ベンズアルデヒドを主成分とする芳香成分を生産する。より詳しくは、菌糸体の生育前期においてシンナムアルデヒドの生産量が急に高くなるが、これにはピーク域があり、かかるピーク域を過ぎると、その生産量が急に低くなる。そしてあたかもこれに代わるかの如く、菌糸体の生育後期においてベンズアルデヒドの生産量が急に高くなるが、これにもピーク域があり、かかるピーク域を過ぎると、その生産量が急に低くなる。

本発明では、かくして培地にガルガルの種菌を接種し、培養して、菌糸体を生育させる過程で、培養物からシンナムアルデヒド及び／又はベンズアルデヒドを含有する芳香成分を分離する。分離は、有機溶媒を用いた抽出、水蒸気蒸留等により行なうことができる。培養物から直接に、通常は培養物から分離した芳香成分から、カラムクロマトグラフィーや分子蒸留等により、シンナムアルデヒドやベンズアルデヒドを単離することもできる。培養条件にもよるが、一般にシンナムアルデヒドの生産量は、培養日数１０〜１２日でピーク域となって、培地１Ｌ当たり４００〜７００mgとすることができ、またベンズアルデヒドの生産量は、培養日数１６〜２２日でピーク域となって、培地１Ｌ当たり８００〜１５００mgとすることができる。

本発明によると、天然物であるきのこに由来して、シンナムアルデヒドやベンズアルデヒドを効率よく生産することができる。

試験区分１
南米チリのパタゴニア地方に自生し、食用に供されているガルガルを供試菌として用いた。グルコース・ペプトン液体培地（いずれも質量％で、グルコース２％、ポリペプトン０．３％、酵母エキス０．３％、硫酸マグネシウム０．１％、リン酸二カリウム０．１％、残部は水、ｐＨ５．０）を調製し、これを１００ml容三角フラスコに１０mlづつ分注した後、１２１℃で２０分間高圧殺菌して、冷却した。各三角フラスコに内径５．５mmのコルクボーラーで打ち抜いた供試菌の培養菌糸体を１片づつ接種し、１０〜３０℃の培養温度範囲内における５区分で１５日間静置培養した後、培養物を吸引濾過して菌糸体区分と培養液区分とに分けた。菌糸体区分を１０５℃で５時間乾燥し、その質量を測定して、これを菌糸体の質量（ｇ）とした。また培養液区分にエチルエーテルを加えて振とうし、静置して、層分離させた後、上層のエチルエーテル層の遠心分離液をガスクロマトグラフィーに供し、ベンズアルデヒド量を測定して、これを培地１ml当たりのベンズアルデヒドの生産量（μｇ）に換算した。結果を図１に示した。

図１は、本発明において培養温度（℃）に対する菌糸体の質量（ｇ）とベンズアルデヒドの生産量（μｇ／ml）の変化を示すグラフである。図１中、三角印を結ぶ曲線１１は菌糸体の質量（ｇ）を、また白抜き丸印を結ぶ曲線２１はベンズアルデヒドの生産量（μｇ／ml）を示している。この図１からも明らかなように、培養温度は１０〜３０℃の温度範囲とすることができるが、２０〜２５℃の温度範囲とするのが好ましい。

試験区分２
試験区分１と同様に供試菌の培養菌糸体を培養した。但しここでは、培養温度を２２℃に設定し、液体培地のｐＨを３．０〜８．０の範囲内における１１区分で１５日間静置培養して、菌糸体の質量（ｇ）と、培地１ml当たりのベンズアルデヒドの生産量（μｇ）とを求めた。結果を図２に示した。

図２は、本発明において液体培地のｐＨに対する菌糸体の質量（ｇ）とベンズアルデヒドの生産量（μｇ／ml）の変化を示すグラフである。図２中、三角印を結ぶ曲線１２は菌糸体の質量（ｇ）を、また白抜き丸印を結ぶ曲線２２はベンズアルデヒドの生産量（μｇ／ml）を示している。この図２からも明らかなように、液体培地のｐＨは３．０〜８．０の範囲とすることができるが、４．５〜６．０の範囲とするのが好ましい。

試験区分３
３Ｌ容ジャーファメンターに、試験区分１と同様の液体培地にフェニルアラニンを０．０２質量％となるよう加え且つｐＨを５．０に調整したもの２．０Ｌを入れ、１２０℃で２０分間高圧殺菌して、冷却した。これに、試験区分１と同様の供試菌の予備培養液０．１Ｌを加え、培養温度２２℃で２２日間通気撹拌培養した。かかる培養中に培養物を適宜サンプリングし、サンプリングした培養物を吸引濾過して菌糸体区分と培養液区分とに分けた。菌糸体区分を１０５℃で５時間乾燥し、その質量を測定して、これを菌糸体の質量（ｇ）とした。また培養液区分の遠心分離液を高速液体クロマトグラフィーに供し、シンナムアルデヒド量及びベンズアルデヒド量を測定して、これらを培地１Ｌ当たりのシンナムアルデヒドの生産量（mg）及びベンズアルデヒドの生産量（mg）に換算した。結果を図３に示した。

図３は、本発明において培養日数（日）に対する菌糸体の質量（ｇ）とベンズアルデヒドの生産量（mg／Ｌ）及びシンナムアルデヒドの生産量（mg／Ｌ）の変化を示すグラフである。図３中、三角印を結ぶ曲線１３は菌糸体の質量（ｇ）を、また白抜き丸印を結ぶ曲線２３はベンズアルデヒドの生産量（mg／Ｌ）を、更に黒塗り丸印を結ぶ曲線３３はシンナムアルデヒドの生産量（mg／Ｌ）を示している。この図３からも明らかなように、シンナムアルデヒドの生産量は、培養日数１０〜１２日でピーク域となっており、培地１Ｌ当たり４００〜５５０mgとなっている。したがって培養日数１０〜１２日の例は、本発明においてシンナムアルデヒドを生産する場合の好ましい実施例に相当する。またベンズアルデヒドの生産量は、培養日数１６〜２２日でピーク域となっており、培地１Ｌ当たり９００〜１０５０mgとなっている。したがって培養日数１６〜２２日の例は、本発明においてベンズアルデヒドを生産する場合の好ましい実施例に相当する。

本発明において培養温度（℃）に対する菌糸体の質量（ｇ）とベンズアルデヒドの生産量（μｇ／ml）の変化を示すグラフ。本発明において液体培地のｐＨに対する菌糸体の質量（ｇ）とベンズアルデヒドの生産量（μｇ／ml）の変化を示すグラフ。本発明において培養日数（日）に対する菌糸体の質量（ｇ）とベンズアルデヒドの生産量（mg／Ｌ）及びシンナムアルデヒドの生産量（mg／Ｌ）の変化を示すグラフ。

符号の説明

１１，１２，１３菌糸体の質量を示す曲線
２１，２２，２３ベンズアルデヒドの生産量を示す曲線
３３シンナムアルデヒドの生産量を示す曲線

Claims

培地にグリフォーラ・ガルガル（Ｇｒｉｆｏｌａｇａｒｇａｌ）の種菌を接種し、培養して、菌糸体を生育させる過程で、培養物からシンナムアルデヒド及び／又はベンズアルデヒドを含有する芳香成分を分離することを特徴とするきのこ由来の芳香成分の生産方法。
培地が液体培地である請求項１記載のきのこ由来の芳香成分の生産方法。
液体培地がｐＨ４．５〜６．０に調整したものである請求項２記載のきのこ由来の芳香成分の生産方法。
２０〜２５℃の温度範囲で培養する請求項１〜３のいずれか一つの項記載のきのこ由来の芳香成分の生産方法。