技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瓜氨酸的制備方法，進(jìn)一步詳細(xì)而言，涉及使用乳酸菌等微生物的瓜氨酸的制備方法。另外，本發(fā)明涉及以高濃度含有瓜氨酸的組合物(例如，乳制品)的制造方法。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及提高了從精氨酸向瓜氨酸的轉(zhuǎn)換效率的含有具瓜氨酸產(chǎn)生能力的微生物的培養(yǎng)液的制備方法和提高了菌體濃度的含有具瓜氨酸產(chǎn)生能力的微生物的培養(yǎng)液的制備方法。

背景技術(shù)

瓜氨酸為功能性氨基酸，在日本，允許作為醫(yī)藥品使用后，在2007年允許作為食品使用。另外，瓜氨酸在國外具有如下實(shí)踐：從2007年以前作為食品攝取，例如，由于血流改善、動(dòng)脈硬化預(yù)防、精力增強(qiáng)的功能而一直作為補(bǔ)充劑銷售。進(jìn)一步地，有報(bào)告稱瓜氨酸除此以外還具有怕冷癥改善、皮膚功能改善、疲勞減輕·恢復(fù)、肌肉生長、運(yùn)動(dòng)功能提高等功能。

另一方面，瓜氨酸作為食品原材料極其昂貴，進(jìn)一步地，為了發(fā)揮其功能所需的攝取量為較大量(例如，數(shù)百mg)。因此，若要在食品等中以有效量混合瓜氨酸，則其昂貴成為問題。

瓜氨酸現(xiàn)狀是主要通過發(fā)酵法來生產(chǎn)。例如，日本特開昭63－068091號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中公開了一種培養(yǎng)屬于棒狀桿菌屬、短桿菌屬的微生物，使L－瓜氨酸生成蓄積在培養(yǎng)液中的L－瓜氨酸的制造方法。另外，在日本特開平05－168486號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中記載了一種使屬于片球菌屬的乳酸菌感染噬菌體而溶菌，使得到的物質(zhì)作用于L－精氨酸而生成L－瓜氨酸的L－瓜氨酸制造方法。另外，在日本特開平08－089269號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中公開了一種使利用水溶性有機(jī)溶劑干燥了的L－鳥氨酸生產(chǎn)能力缺乏菌體作用于L－精氨酸而生成L－瓜氨酸的L－瓜氨酸制造方法。在該公報(bào)中例示了屬于芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、鏈球菌屬的細(xì)菌。另外，在日本特開2010－088301號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)中公開了一種基于弧菌屬細(xì)菌的發(fā)酵法的L－瓜氨酸的制造方法。

然而，從瓜氨酸的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本的觀點(diǎn)考慮，這些現(xiàn)有技術(shù)仍有改善的余地，可以說仍然期望一種生產(chǎn)效率、成本效益高的瓜氨酸的制備方法。

在此，據(jù)本發(fā)明人等了解，雖然沒有報(bào)告使用一種作為乳酸菌的乳酸乳球菌(L.lactis)由精氨酸生產(chǎn)瓜氨酸、鳥氨酸的情況，但報(bào)告了若干利用乳酸乳球菌代謝精氨酸的情況(非專利文獻(xiàn)1、2、和3)。例如，在非專利文獻(xiàn)1和2中，記載了利用乳酸乳球菌將全部精氨酸轉(zhuǎn)換為鳥氨酸。另外，在非專利文獻(xiàn)3中，記載了在利用乳酸乳球菌代謝精氨酸時(shí)，全部精氨酸被轉(zhuǎn)換為鳥氨酸是已知的事實(shí)。而且，在日本特開2009－112205號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)5)中，記載了在奶酪等的制造發(fā)酵過程中，產(chǎn)生L－鳥氨酸，制造含鳥氨酸的組合物。

進(jìn)而，在有關(guān)精氨酸代謝的基因表達(dá)的研究中，報(bào)告了對(duì)于乳酸乳球菌，從精氨酸轉(zhuǎn)換為瓜氨酸的酶的精氨酸脫亞胺酶(ADI)和將瓜氨酸轉(zhuǎn)換為鳥氨酸的酶的鳥氨酸氨甲酰基轉(zhuǎn)移酶(OTC)的基因鄰接地進(jìn)行編碼、這2個(gè)基因利用同一啟動(dòng)子來控制其其表達(dá)(非專利文獻(xiàn)4)。

另外，在有關(guān)精氨酸代謝的基因表達(dá)的研究中，報(bào)告了作為乳酸乳球菌以外的乳酸菌，糞腸球菌(Enterococcus faecalis)和植物乳桿菌(Lactobacillus planturum)的ADI和OTC的基因均鄰接地進(jìn)行編碼、這2個(gè)基因利用同一啟動(dòng)子來控制其表達(dá)(非專利文獻(xiàn)5和6)。

在這些研究中，使用實(shí)時(shí)PCR確認(rèn)了ADI和OTC的基因表達(dá)被同時(shí)控制。然后，對(duì)于乳酸乳球菌，在各種培養(yǎng)條件下測定ADI和OTC的活性(非專利文獻(xiàn)1)，報(bào)告了在其任一培養(yǎng)條件下，OTC的活性均變得比ADI高。

即，根據(jù)這些研究，表示在具有精氨酸代謝能力的微生物的情況下，通過ADI，精氨酸被轉(zhuǎn)換為瓜氨酸，但通過OTC，瓜氨酸立即被轉(zhuǎn)換為鳥氨酸，因此，瓜氨酸不會(huì)在培養(yǎng)液中蓄積。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開昭63－068091號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平05－168486號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開平08－089269號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2010－088301號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開2009－112205號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)

非專利文獻(xiàn)1：Crow V.L.,T.D.Thomas.1982.Arginine metabolism in lactic streptococci.J.Bacteriol.150:1024-1032.