Procedimiento para obtener microorganismos que producen cantaxantina y para producir cantaxantina.

Un procedimiento para obtener microorganismos que producen cantaxantina,

que comprende las etapas de:(i) inducir mutación en microorganismos que producen astaxantina que tienen una relación de aproximadamente 2 a20 % en masa de cantaxantina producida respecto a la cantidad total de carotenoides producidos, en los que lasecuencia de nucleótidos del ADN correspondiente a su ARN ribosómico 16S tiene una homología de 98 % o mayorcon la secuencia de nucleótidos mostrada en la SEQ ID NO: 1, y

(ii) seleccionar un mutante que tenga una relación de al menos 60 % en masa de cantaxantina producida respecto ala cantidad total de carotenoides producidos.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2003/004398.

Solicitante: JX Nippon Oil & Energy Corporation.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 6-3, Otemachi 2-chome Chiyoda-ku Tokyo 100-8162 JAPON.

Inventor/es: TSUBOKURA,Akira, HIRASAWA,Kazuaki, MIZUTA,HARUYOSHI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C12P23/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C12 BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE; MICROBIOLOGIA; ENZIMOLOGIA; TECNICAS DE MUTACION O DE GENETICA.C12P PROCESOS DE FERMENTACION O PROCESOS QUE UTILIZAN ENZIMAS PARA LA SINTESIS DE UN COMPUESTO QUIMICO DADO O DE UNA COMPOSICION DADA, O PARA LA SEPARACION DE ISOMEROS OPTICOS A PARTIR DE UNA MEZCLA RACEMICA.Preparación de compuestos que contienen un ciclo ciclohexeno con una cadena lateral insaturada de al menos diez átomos de carbono unidos por enlaces dobles conjugados, p. ej. carotenos (que contienen heterociclos C12P 17/00).

PDF original: ES-2389302_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento para obtener microorganismos que producen cantaxantina y para producir cantaxantina.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento para obtener microorganismos que producen cantaxantina, y a un procedimiento para la producción microbiológica de cantaxantina. La cantaxantina es útil como pigmento rojo natural para aditivos de piensos, aditivos alimentarios, etc.

Antecedentes de la técnica

Como procedimiento para mejorar el tono de color de la yema de huevo, la carne y la piel de las aves de corral tales como los pollos, se usa ampliamente en el mundo la adición de cantaxantina a los piensos para animales. La cantaxantina también se usa en la industria de los piensos para animales para mejorar el tono de color de la carne o la piel de pescados tales como salmón, trucha, besugo o gamba, y también se usa en la industria alimentaria como agente colorante para alimentos y bebidas.

Se sabe que contienen cantaxantina determinadas especies de hongos (Botanical Gazette, 112, 228 – 232, 1950) , peces y crustáceos. Los ejemplos de microorganismos que producen cantaxantina conocidos son los que pertenecen al género Brevibacterium (Applied and Environmental Microbiology, 55 (10) , 2505, 1989) , los que pertenecen al género Rhodococcus (publicación de patente JP (solicitud no examinada) Nº 2-138996) , los que pertenecen al género Cor y nebacterium (publicación de patente JP (solicitud no examinada) Nº 6-343482) , y la cepa bacteriana E-396 que pertenece a un nuevo género (publicación de patente JP (solicitud no examinada) Nº 200195500) . Como métodos de síntesis química, se conocen la oxidación de 1-caroteno (J. Amer. Chem. Soc., 78. 1427, 1956) y la síntesis a partir de la sal de fosfonio de 3-oxo-C15 (Pure Appl. Chem., 51, 875, 1979) .

Los documentos WO 0196591 y EP 1229126 describen un procedimiento para la producción microbiana de compuestos carotenoides en el que la relación de compuestos carotenoides formados se varía controlando la concentración de oxígeno disuelto en un medio de cultivo líquido durante el cultivo.

El documento EP 1138208 describe una sustancia que contiene pigmento para aditivos para piensos, que consiste en un precipitado de cultivo de microorganismos que contiene una concentración alta de compuestos carotenoides.

Miguel y col. (2001, J. Agric. Food Chem. vol. 49, páginas 1200 – 1202) describen una colección de 43 cepas mutantes de Gordonia jacobaea obtenida mediante tratamiento con metanosulfonato de etilo. Se extrajo cantaxantina y otros carotenoides de estos mutantes.

Nelis y col. (1989, Applied and Environmental microbiology vol. 55 (10) , páginas 2505 – 2510) describen la reevaluación de la cepa de Brevibacterium sp KY-4313 por su potencial para producir cantaxantina.

El documento WO9906586 describe un tipo de cepa DSM 11574 de la especie Paracoccus que produce y secreta carotenoides y un procedimiento para producir carotenoides.

Descripción de la invención

Sin embargo, en el procedimiento mencionado antes para la síntesis química de la cantaxantina, se usa un disolvente orgánico. Por lo tanto, este procedimiento es problemático en términos de seguridad y de las preferencias por los productos naturales hoy en día. El cultivo convencional usando microorganismos también tiene problemas en cuanto que la productividad es baja y la extracción de productos naturales es muy costosa.

En relación con la cepa E-396 que se conoce como un microorganismo que produce compuestos carotenoides, su seguridad ya se ha garantizado y ya se ha descrito un procedimiento para producir compuestos carotenoides muy concentrados que comprenden astaxantina. Sin embargo, la relación producida de cantaxantina a carotenoides totales es baja.

Como alternativa a la cantaxantina, se puede usar la capsantina que se extrae de la planta del pimentón, para mejorar el tono de color de la yema de huevo de gallinas. Puesto que la capsantina es muy inestable en términos de calor, luz o similares, y en el crecimiento de la planta del pimentón influye significativamente el tiempo atmosférico, es difícil proporcionar capsantina en niveles industrialmente estables.

Por consiguiente, se desea un procedimiento para producir cantaxantina, que sea muy seguro y siempre estable y de bajo precio.

Como resultado de estudios intensos y exhaustivos dirigidos a solucionar los problemas mencionados antes, los autores de la presente invención han encontrado que se podían obtener fácilmente microorganismos en los que la relación de cantaxantina es relativamente alta con respecto a la cantidad total de carotenoides producidos, mediante mutación de los microorganismos que producen astaxantina. Esto llevó a la realización de la presente invención.

Específicamente, la presente invención proporciona los siguientes medios.

1. Un procedimiento para obtener microorganismos que producen cantaxantina, que comprende las etapas de:

(i) inducir mutación en microorganismos que producen astaxantina que tienen una relación de aproximadamente 2 a 20 % en masa de cantaxantina producida respecto a la cantidad total de carotenoides producidos, en los que la secuencia de nucleótidos del ADN correspondiente a su ARN ribosómico 16S tiene una homología de 98 % o mayor con la secuencia de nucleótidos mostrada en la SEQ ID NO: 1, y

(ii) seleccionar un mutante que tenga una relación de al menos 60 % en masa de cantaxantina producida con respecto a la cantidad total de carotenoides producidos.

2. El procedimiento de acuerdo con el párrafo 1 anterior, en el que cada una de las relaciones de 1-criptoxantina, zeaxantina, 3-hidroxiequinenona, asteroidenona, adonirubina, adonixantina y astaxantina producidas a partir de microorganismos que producen cantaxantina, es menor del 20 % en masa respecto a la cantidad total de carotenoides producidos.

3. El procedimiento de acuerdo con los párrafos 1 o 2 anteriores, en el que los microorganismos que producen cantaxantina se seleccionan de la cepa E-396 (FERM BP-4283) y un mutante de la misma, y la cepa A-581-1 (FERM BP-4671) y un mutante de la misma.

4. n procedimiento para la producción microbiológica de cantaxantina que comprende cultivar microorganismos que producen cantaxantina obtenidos por un procedimiento de acuerdo con uno cualquiera de los párrafos 1 a 3 anteriores, y recuperar la cantaxantina producida.

También se describe en el presente documento:

(1) Un procedimiento para producir cantaxantina que comprende las etapas de: inducir mutación en microorganismos que producen astaxantina, en los que la secuencia de nucleótidos del ADN correspondiente a su ARN ribosómico 16S es sustancialmente homóloga a la secuencia de nucleótidos mostrada en la SEQ ID NO: 1, obtener microorganismos que producen cantaxantina seleccionando un mutante que tiene una relación mayor de cantaxantina producida ( % en masa) respecto a la cantidad total de carotenoides producidos que la de una cepa original; y recuperar la cantaxantina o una mezcla de carotenoides que comprende cantaxantina del producto de cultivo de los microorganismos que producen cantaxantina.

(2) El procedimiento de acuerdo con el apartado (1) anterior, en el que la relación de cantaxantina producida por los microorganismos que producen cantaxantina es al menos 40 % en masa respecto a la cantidad total de carotenoides producidos.

(3) El procedimiento de acuerdo con el apartado (1) anterior, en el que cada una de las relaciones de 1-criptoxantina, zeaxantina, 3-hidroxiequinenona, asteroidenona, adonirubina, adonixantina y astaxantina producidas a partir de microorganismos que producen cantaxantina, es menor de 20 % en masa respecto a la cantidad total de carotenoides producidos.

(4) El procedimiento de acuerdo con uno cualquiera de los apartados (1) a (3) anteriores, en el que los microorganismos que producen astaxantina se seleccionan de la cepa E-396 (que se ha depositado en el Instituto Nacional de Biociencia y Tecnología Humana (el Depositario de organismos de patentes internacional del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada; AIST Tsukuba Central 6, 1-1-1 Higashi, Tsukuba, Ibaraki, Japón) el 27 de abril de 1993, con el número de acceso FERM BP-4283) y un mutante de la misma, y la cepa A-5811 (que se ha depositado en el Instituto Nacional de Biociencia y Tecnología Humana (el Depositario de organismos de patentes internacional del Instituto... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para obtener microorganismos que producen cantaxantina, que comprende las etapas de:

(i) inducir mutación en microorganismos que producen astaxantina que tienen una relación de aproximadamente 2 a 20 % en masa de cantaxantina producida respecto a la cantidad total de carotenoides producidos, en los que la secuencia de nucleótidos del ADN correspondiente a su ARN ribosómico 16S tiene una homología de 98 % o mayor con la secuencia de nucleótidos mostrada en la SEQ ID NO: 1, y

(ii) seleccionar un mutante que tenga una relación de al menos 60 % en masa de cantaxantina producida respecto a la cantidad total de carotenoides producidos.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que cada una de las relaciones de 1-criptoxantina, zeaxantina, 3-hidroxiequinenona, asteroidenona, adonirubina, adonixantina y astaxantina producidos a partir de

microorganismos que producen cantaxantina, es menor de 20 % en masa respecto a la cantidad total de carotenoides producidos.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que los microorganismos que producen astaxantina

se seleccionan de la cepa E-396 (FERM BP-4283) y un mutante de la misma, y la cepa A-581-1 (FERM BP-4671) y 20 un mutante de la misma.

4. Un procedimiento para la producción microbiológica de cantaxantina que comprende cultivar microorganismos que producen cantaxantina obtenidos por un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, y recuperar la cantaxantina producida.


 

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