JP4047354B6 - Novel Labyrinthula microorganism with high productivity of docosahexaenoic acid (DHA) and use thereof - Google Patents

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Description

本発明は、多価不飽和脂肪酸の一種であるドコサヘキサエン酸(DHA)の生産性に優れた新規ラビリンチュラ類微生物とその代表的な利用技術とに関するものであり、例えば、米ヌカ等の固形または半固形状の培地に接種しても十分な培養が可能であり、培養後に得られる固形または半固形培地を、そのままDHA含有組成物またはその原料として利用することが可能な新規ラビリンチュラ類微生物と、これを用いたDHAおよびDHA含有組成物の製造方法とに関するものである。   The present invention relates to a novel labyrinthula microorganism excellent in productivity of docosahexaenoic acid (DHA), which is a kind of polyunsaturated fatty acid, and a typical application technique thereof. A new Labyrinthula microorganism that can be sufficiently cultured even if inoculated into a semi-solid medium, and the solid or semi-solid medium obtained after the culture can be directly used as a DHA-containing composition or a raw material thereof. , And a method for producing DHA and a DHA-containing composition using the same.

ドコサヘキサエン酸(DHA)は、記憶改善作用や視力低下抑制作用等、種々の作用を有すると期待されており、栄養的価値が高い。そのためDHAは、各種食品の添加物として用いられたり、いわゆるサプリメント等の健康補助食品または健康食品として製品化されたりしている。また、医薬品への応用も期待される。   Docosahexaenoic acid (DHA) is expected to have various actions such as a memory improvement action and a visual acuity reduction inhibitory action, and has high nutritional value. Therefore, DHA is used as an additive for various foods, or is commercialized as a health supplement or health food such as a so-called supplement. It is also expected to be applied to pharmaceutical products.

現在、上記DHAの最も主要な供給源としては魚油が挙げられる。しかしながら、魚油をDHAの供給源とするには次のような課題が存在する。まず、(1)魚油には独自の臭気(いわゆる魚臭さ)があるため、食品への添加した場合等、この臭気が製品としての品質や価値を損なう場合がある。(2)魚油中に含まれる各種長鎖高度不飽和脂肪酸は構造が類似しているため、高濃度のDHAを得ることが困難である。(3)魚油は漁獲高が変動することが避けられないために、油脂原料の供給源として安定性に欠ける上、海洋汚染による油脂原料そのものの汚染の可能性が大きい。   Currently, fish oil is one of the most important sources of DHA. However, there are the following problems in using fish oil as a source of DHA. First, (1) fish oil has its own odor (so-called fish odor), and this odor may impair the quality and value of the product when added to food. (2) Since various long-chain highly unsaturated fatty acids contained in fish oil have similar structures, it is difficult to obtain a high concentration of DHA. (3) Since fish oil is unavoidably fluctuated in fish catch, it is not stable as a supply source for fats and oils, and the possibility of contamination of fats and oils themselves due to marine pollution is high.

そこで最近では、DHAの供給源として各種の微生物を用いることが広く試みられている。このような微生物の中でも、ラビリンチュラ類と呼ばれる非光合成性の単細胞微生物が最も有用であると考えられている。   Therefore, recently, it has been widely attempted to use various microorganisms as a source of DHA. Among such microorganisms, non-photosynthetic single-cell microorganisms called Labyrinthulas are considered to be most useful.

ラビリンチュラ類は、狭義のラビリンチュラ類とヤブレツボカビ類とに大別される。以前は、狭義のラビリンチュラ類は原生動物界や菌界の生物等として認識される等しており、ヤブレツボカビ類は菌界のツボカビ類やミズカビ類等に分類されたりしていたが、最近では、クロミスタ界と呼ばれる新しい界に分類されることが一般的である。ただし、狭義のラビリンチュラ類とヤブレツボカビ類とがどの分類階級で分割されることが適当であるのかについては、研究者によって見解が異なっている。このように、ラビリンチュラ類(広義)は、最近になって研究が進んできた生物であって、分類も確立したとは言いがたい状況にある(非特許文献1参照)。   Labyrinthulas are roughly classified into labyrinthulas in the narrow sense and jablet fungi. In the past, labyrinthulas in the narrow sense were recognized as protozoan and fungal organisms, etc., and japonicum fungi were classified as fungal kingdoms and aphids, but recently Then, it is common to be classified into a new field called the chromista field. However, researchers have different views on which classification class it is appropriate to divide labyrinthulas and japonicums in the narrow sense. As described above, Labyrinthulas (in a broad sense) are organisms that have recently been studied, and it is difficult to say that classification has been established (see Non-Patent Document 1).

上記ラビリンチュラ類をDHAの供給源として用いる技術は、すでに、アメリカ合衆国等では実用化されており、DHA含有脂質の原料や、高DHA含有飼料等が製品化されている。具体的には、例えば、トラウストキトリウム属、シゾキトリウム属の生育技術(特許文献1参照)、トロウストチトリアレ類、トロウストチトリアレ類から抽出されるω−3HUFA(高度不飽和脂肪酸)の利用技術(特許文献2参照)等が挙げられる。   The technology using the labyrinthula as a DHA supply source has already been put to practical use in the United States and the like, and raw materials for DHA-containing lipids, feeds containing high DHA, and the like have been commercialized. Specifically, for example, use of growth technique of genus Traustochytrium and genus Schizochytrium (see Patent Document 1), troostchitriales, and ω-3HUFA (polyunsaturated fatty acid) extracted from troustolitriales Technology (see Patent Document 2) and the like.

一方、日本国内においても、ラビリンチュラ類をDHAの供給源として用いる技術は種々開発されている。具体的には、例えば、ラビリンチュラ属の微生物であるS3−2株を利用する技術(特許文献3・4参照)、シゾキトリウム属の微生物であるSR21株およびその利用技術(特許文献5〜7参照)等が挙げられる。   On the other hand, in Japan, various techniques for using labyrinthula as a DHA supply source have been developed. Specifically, for example, a technique using the S3-2 strain that is a microorganism belonging to the genus Labyrinthula (see Patent Documents 3 and 4), a SR21 strain that is a microorganism belonging to the genus Schizochytrium, and a technique for using the same (see Patent Documents 5 to 7) ) And the like.

ところで、公知のラビリンチュラ類微生物には海洋から発見されたものがほとんどであるため、その培養には、ある程度の塩化ナトリウム濃度が必要となる。言い換えれば、公知のラビリンチュラ類微生物においては、一般的には、その増殖に際して、培地中の塩化ナトリウム濃度を比較的高くする必要がある。そこで、ラビリンチュラ類微生物のこの性質を利用することにより、例えば、食品廃棄物を発酵処理して動物飼料とする技術が知られている(特許文献8)。   By the way, since most of the known Labyrinthula microorganisms have been discovered from the ocean, a certain level of sodium chloride concentration is required for the culture. In other words, it is generally necessary for the known Labyrinthula microorganisms to have a relatively high sodium chloride concentration in the medium during their growth. Therefore, by utilizing this property of Labyrinthula microorganisms, for example, a technique for fermenting food waste to obtain animal feed is known (Patent Document 8).

この技術では、特許文献3・4に開示されているS3−2株を用いて、残飯を培地代わりとして培養する。残飯等の食品廃棄物は塩分や油脂を多く含んでいるが、これらの成分は通常微生物処理が困難とされている。これに対して残飯を培地として用い、かつ、残飯中の塩化ナトリウム濃度を所定濃度以上に調節すれば、S3−2株を増殖させることができるとともに、DHAも生産される。その結果、この技術によれば、S3−2株で処理した残飯は、DHAを含む動物飼料として利用することが可能であるとされる。
特表平8−502405号公報(平成8年(1996)3月19日公表、国際公開番号:WO94/08467、平成6年(1994)4月28日国際公開、特許3127161号公報、平成12年(2000)11月2日登録) 特表平8−509355号公報(平成8年(1996)10月8日公表、国際公開番号:WO91/07498、平成3年(1991)5月30日国際公開) 特開2001−275656(平成13年(2001)10月9日公開、特許第3425622号公報、平成15年(2003)5月9日登録) 特開2003−000292(平成15年(2003)1月7日公開) 特開平9−000284号公報(平成9年(1997)1月7日公開、特許第2764572号、平成10年(1998)4月3日登録) 特開平10−072590号公報(平成10年(1998)3月17日公開) 特開平10−310556号公報(平成10年(1998)11月24日公開) 特開2004−298798号公報(平成16年(2004)10月28日公開) 海洋と生物132(vol. 23 no. 1),4-17,2001
In this technique, using the S3-2 strain disclosed in Patent Documents 3 and 4, the remaining rice is cultured as a medium substitute. Food waste such as leftover rice contains a large amount of salt and fats and oils, but these components are usually difficult to treat with microorganisms. On the other hand, if residual rice is used as a medium and the sodium chloride concentration in the residual rice is adjusted to a predetermined concentration or higher, the S3-2 strain can be grown and DHA is also produced. As a result, according to this technique, the leftover food processed with S3-2 stock | stump | stock can be utilized as an animal feed containing DHA.
JP-T 8-502405 (published on March 19, 1996, International Publication Number: WO94 / 08467, International Publication on April 28, 1994, Japanese Patent No. 3127161, 2000) (2000) November 2 registration) JP-T 8-509355 (published on October 8, 1996, International Publication Number: WO91 / 07498, published internationally on May 30, 1991) JP-A-2001-275656 (published on October 9, 2001, Patent No. 3425622, registered on May 9, 2003) JP2003-000292 (published January 7, 2003) Japanese Patent Laid-Open No. 9-000284 (published on Jan. 7, 1997, Patent No. 2764572, registered on Apr. 3, 1998) Japanese Patent Laid-Open No. 10-072590 (published March 17, 1998) JP 10-310556 A (published November 24, 1998) JP 2004-298798 A (published October 28, 2004) Ocean and life 132 (vol. 23 no. 1), 4-17, 2001

上述したように、ラビリンチュラ類をDHAの供給源とする技術は一部実用化されており、また、実用化を目指して、DHAを生産する微生物が数多く単離されて、その性質が調べられている。しかしながら、DHA含量が非常に高く、かつ低価格での培養が可能で、魚油に替わるDHAの安価な供給源としての微生物、特にラビリンチュラ類の微生物については、実用化されているものは未だ少ない状況にある。   As mentioned above, some technologies that use labyrinthula as a source of DHA have been put into practical use, and many microorganisms that produce DHA have been isolated and investigated for their practical use. ing. However, the DHA content is very high and can be cultivated at a low price, and there are still few microorganisms, especially microorganisms of Labyrinthula, as inexpensive sources of DHA that replace fish oil. Is in the situation.

また、特許文献1・2には、DHA含有飼料に関する技術も一部開示されているが、ラビリンチュラ類微生物をDHA含有飼料の製造に利用する技術も実用化には至っているものは数少ない。   Patent Documents 1 and 2 also partially disclose a technique related to a DHA-containing feed, but there are few techniques that use a labyrinthula microorganism for the production of a DHA-containing feed.

さらに、上記特許文献1の技術は、低塩化物濃度でのトラウストキトリウム属、シゾキトリウム属の培養を主目的としており、上記属の微生物の大量培養には有効であると考えられる。しかしながら、当該特許文献1の技術は、実際には、トラウストキトリウム属やシゾキトリウム属の特定株をモデルとして確立されたものであるので、上記属に属さないラビリンチュラ類だけでなく、上記属に属するラビリンチュラ類であっても、その培養には必ずしも適さない場合も多いと考えられる。   Furthermore, the technique of the above-mentioned Patent Document 1 is mainly aimed at culturing the genus Traustochytrium and Schizochytrium at a low chloride concentration, and is considered to be effective for mass culture of microorganisms of the genus. However, since the technique of Patent Document 1 is actually established using a specific strain of the genus Traustochytrium or Schizochytrium as a model, not only the Labyrinthulas that do not belong to the above genus but also the above genus. Even if it belongs to Labyrinthula, it is often considered that it is not necessarily suitable for the culture.

また、特許文献8の技術はS3−2株を利用して、残飯等の有機質食品廃棄物を動物飼料等に転用することを図っているが、その実用性は十分ではない。まず、特許文献8では、培地(残飯等の有機食品廃棄物)の塩化ナトリウム濃度を少なくとも0.6質量%に調整することを開示しているが、さらに、培地の水分量を「62〜75%」に調整することも開示している。有機質食品廃棄物の種類にもよるが、本発明者の検討によれば、基本的には、固形分に添加する水分量が概ね60%(v/w)を超えると固形分から水分が遊離し流動性を増していくことが分かっている。また、この文献に開示される実施例では、予め基本平板培地(寒天培地)にS3−2株を植菌して前培養してから、弁当残飯に人工海水を混合したものを塗布して本培養している。   Moreover, although the technique of patent document 8 is aiming at diverting organic food wastes, such as a leftover rice, to animal feed etc. using S3-2 stock | strain, the practicality is not enough. First, Patent Document 8 discloses that the sodium chloride concentration of the culture medium (organic food waste such as leftover rice) is adjusted to at least 0.6 mass%. "%" Is also disclosed. Although it depends on the type of organic food waste, according to the study by the present inventors, basically, when the amount of water added to the solid content exceeds approximately 60% (v / w), the water is released from the solid content. It is known to increase liquidity. Moreover, in the Example disclosed in this document, after inoculating the S3-2 strain in a basic plate medium (agar medium) in advance and pre-incubating it, a mixture of bento lunch with artificial seawater is applied to the main plate medium. It is in culture.

つまり、この文献では、寒天培地上で微生物を予め前培養しておいて、この上に、水分量の多い残飯を塗布して後培養することを開示するのみであり、残飯そのものに微生物を接種して培養しているのではない。このような培養手法では、微生物は常に寒天培地の影響を受けるため、増殖しやすいと考えられる。   In other words, this document only discloses that the microorganisms are pre-cultured on the agar medium in advance, and then the remaining rice with a high water content is applied and then cultured. I am not cultivating it. In such a culture method, microorganisms are always affected by the agar medium, and thus are considered to be easy to grow.

このように、特許文献8に開示される技術では、残飯等の有機質食品廃棄物のみを培地としてS3−2株が増殖できるか否かが不明であるので、この技術を用いて工業的に有機質食品廃棄物を処理して動物飼料を生産することが可能であるかは不明である。また、残飯への加水率が相対的に高いので、動物飼料への利用のためには水分を減らす処理(乾燥処理等)が必要になる上に、廃棄物処理という視点からは、被処理物(残飯等の有機食品廃棄物)の体積が相対的に増大するため効率性も高いとはいえない。これらの点も実用性の上からは不利であると考えられる。   As described above, in the technique disclosed in Patent Document 8, it is unclear whether the S3-2 strain can be grown using only organic food waste such as leftover food as a culture medium. It is unclear whether food waste can be processed to produce animal feed. In addition, since the water content of the remaining rice is relatively high, treatment for reducing moisture (drying treatment, etc.) is necessary for use in animal feed, and from the viewpoint of waste treatment, Since the volume of (organic food waste such as leftovers) is relatively increased, it cannot be said that the efficiency is high. These points are also considered disadvantageous in terms of practicality.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、これまでに無い新規な性質を有し、DHAの供給源として、従来とは異なる形態での利用が可能なラビリンチュラ類微生物と、その代表的な利用技術とを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is a labyrinthula microorganism that has a novel property that has never existed and can be used in a form different from the conventional one as a DHA supply source. It is to provide a typical usage technique.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、従来よりも高いレベルでDHAを生産する能力を有するヤブレツボカビ様の新規微生物を、沖縄県の河川水中から採取した葉から単離することに成功し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies in view of the above-mentioned problems, the present inventors have isolated a novel microorganism, such as a jellyfish fungus-like, having the ability to produce DHA at a higher level than before from leaves collected from river water in Okinawa Prefecture. Succeeded in completing the present invention.

すなわち、本発明にかかる新規ラビリンチュラ類微生物は、DHAの生産能を有する新規ラビリンチュラ類微生物12B株(受託番号NITE P−68)である。このラビリンチュラ類微生物は配列番号1に示す18S rRNA遺伝子を有している。また、本発明にかかるDHA含有組成物の製造方法は、培地に上記12B株を接種して培養する培養工程を含むことを特徴としている。   That is, the novel labyrinthula microorganism according to the present invention is the novel labyrinthula microorganism 12B strain (accession number NITE P-68) having the ability to produce DHA. This Labyrinthula microorganism has the 18S rRNA gene shown in SEQ ID NO: 1. Moreover, the manufacturing method of the DHA containing composition concerning this invention is characterized by including the culture | cultivation process which inoculates and culture | cultivates the said 12B strain | stump | stock to a culture medium.

上記培養工程で用いられる培地は、液体、固形、または形状保持性を有する半固形の何れかの形状を有していればよい。また、上記培養工程では、培地の形状が固形である場合に、当該培地に添加する水分量の下限を45%(v/w)以上とすることが好ましく、水分量の上限を60%(v/w)以下とすることが好ましい。特に好ましくは45〜50%の範囲内である。   The medium used in the culturing step only needs to have a liquid, solid, or semi-solid shape having shape retention. Moreover, in the said culture | cultivation process, when the shape of a culture medium is solid, it is preferable to make the minimum of the moisture content added to the said culture medium into 45% (v / w) or more, and the upper limit of a moisture content is 60% (v / W) or less. Especially preferably, it is in the range of 45 to 50%.

さらに、上記培養工程では、静置培養または振盪培養の何れかを適宜選択することができる。また、上記培養工程では、上記培地として食品または飼料を用い、これに対して、上記ラビリンチュラ類微生物12B株を接種して培養することにより、当該食品または飼料にDHAを含有させることができる。特に、上記食品または飼料として、米ヌカを用いることができる。   Furthermore, in the culturing step, either stationary culture or shaking culture can be appropriately selected. Moreover, in the said culture | cultivation process, DHA can be contained in the said food or feed by using food or feed as said culture medium, and inoculating and culture | cultivating the said Labyrinthula microorganism 12B strain | stump | stock with respect to this. In particular, rice bran can be used as the food or feed.

上記DHA含有組成物の製造方法においては、培養後に得られる食品または飼料をさらに加工する加工工程を含んでいてもよい。また、上記培養により得られる微生物細胞、および、培養後の培地の少なくとも一方を、DHA源として用い、当該DHA源からDHA含有脂質を抽出する脂質抽出工程を含んでいてもよい。さらに、上記DHA含有脂質からDHAを分離するDHA分離工程と、分離したDHAを食品または飼料、あるいはこれらの原料に添加するDHA配合工程とを含んでいてもよい。上記DHA含有組成物の具体例としては、例えば、DHA含有油脂またはDHA含有リン脂質を挙げることができる。   In the manufacturing method of the said DHA containing composition, the processing process which further processes the foodstuff or feed obtained after culture | cultivation may be included. In addition, a lipid extraction step of extracting DHA-containing lipid from the DHA source using at least one of the microbial cells obtained by the culture and the culture medium after the culture as a DHA source may be included. Furthermore, a DHA separation step of separating DHA from the DHA-containing lipid and a DHA blending step of adding the separated DHA to food or feed, or these raw materials may be included. Specific examples of the DHA-containing composition include DHA-containing fats and oils or DHA-containing phospholipids.

また、本発明には、培地に上記12B株を接種して培養し、得られる微生物細胞、および、培養後の培地の少なくとも一方から、DHAを取得するDHAの製造方法(生産方法)も含まれる。   The present invention also includes a DHA production method (production method) in which DHA is obtained from at least one of the microbial cells obtained by inoculating and culturing the above-mentioned 12B strain in the medium and the cultured medium. .

本発明は、以上のように、DHAを産生する新規微生物として取得されたラビリンチュラ類12B株とその利用技術である。この新規微生物は、形態学的・生理学的性質、およびrRNA遺伝子の塩基配列の違い等から、新しい種であると判断され、従来知られている類似微生物よりも生育速度が大きく、培養液1リットル当りの細胞の収量やDHAの生産量も高いので、DHA供給微生物としてより効率的に利用することができる。   As described above, the present invention is the Labyrinthula 12B strain obtained as a novel microorganism that produces DHA, and its utilization technique. This new microorganism is judged to be a new species because of its morphological and physiological properties and the difference in the base sequence of the rRNA gene, and has a higher growth rate than a conventionally known similar microorganism. Since the yield of per cell and the production amount of DHA are high, it can be used more efficiently as a DHA-supplying microorganism.

しかも、この新規微生物は、例えば米ヌカを含む培地(柔らかな固形状態)でも増殖が可能であるという特性を有している。そのため、固形物をベースとした培地での培養を行うことにより、直接家畜の飼料、ペットフードなどとして利用することが可能となる。このように、DHAを家畜へ投与すれば、当該家畜の健康保全に役立つだけではなく、食肉や鶏卵などにDHAを取り込ませることができる。その結果、DHAやこれを用いた食品等の製造に有用だけでなく、例えば上記畜産製品においても、より付加価値の高い製品を製造することが可能であるという効果を奏する。   Moreover, this novel microorganism has a characteristic that it can be grown even in a medium (soft solid state) containing, for example, rice bran. Therefore, it can be directly used as livestock feed, pet food, and the like by culturing in a solid-based medium. Thus, if DHA is administered to livestock, it not only helps to maintain the health of the livestock, but also allows DHA to be incorporated into meat or chicken eggs. As a result, not only is it useful for the production of DHA and foods using the same, but also, for example, in the livestock products, it is possible to produce a product with higher added value.

本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。   An embodiment of the present invention will be described as follows, but the present invention is not limited to this.

(1)本発明にかかる新規微生物
本発明にかかる新規微生物は、ドコサヘキサエン酸(DHA)の生産能を有する新規ラビリンチュラ類微生物12B株である。この12B株は、クロミスタ界(Kingdom Chromista)、不等毛門(Phylum Heterokonta)に属し、ラビリンチュラ鋼(Class Labyrinthulea)、ラビリンチュラ目(Order Labyrinthulida)に属すると考えられる。科(Family)以下の分類群に関しては、生理形態的性質に基づく分類と18S rRNA遺伝子の塩基配列に基づく分類に整合性が乏しく、現在統一した見解が得られていないために、12B株の帰属に関しては不明である。現時点で、今受け入れられている科以下の分類群に12B株を強いて当てはめれば、その生理形態的性質と18S rRNA遺伝子の塩基配列を考慮すると、ヤブレツボカビ科(Family Thraustochytriaceae)に属すると考えられる。つまり、当該12B株は、より具体的には、ヤブレツボカビ類微生物12B株(thraustochytrid strain 12B)と考えられる。ただし、12B株の帰属は確定していないので、この表現は一時的なものである。
(1) Novel microorganism according to the present invention The novel microorganism according to the present invention is a novel Labyrinthula microorganism 12B strain capable of producing docosahexaenoic acid (DHA). This 12B strain belongs to the Kingdom of Chromista, Phylum Heterokonta, and is considered to belong to Labyrinthula (Labelinthula) and Order Labyrinthulida. For the taxonomic groups below the Family, the classification based on the physiological morphology and the classification based on the base sequence of the 18S rRNA gene are inconsistent, and a unified view has not been obtained. Is unknown. At this time, if the 12B strain is applied to the taxonomic group under the currently accepted family, it is considered that it belongs to the family Thraustochytriaceae, considering its morphological characteristics and the base sequence of the 18S rRNA gene. . That is, the 12B strain is more specifically considered to be a strain of microorganisms of type A, Bracus mold fungus 12B (thraustochytrid strain 12B). However, since the attribution of 12B shares has not been determined, this expression is temporary.

上記12B株は、日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2−5−8(郵便番号292−0818)に所在する、独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE)の特許微生物寄託センター(NPMD)に寄託された。受領日(寄託日)は平成17年1月24日であり、受領番号はNITE AP−68であり、受託番号はNITE P−68である。   The 12B strain is registered with the Patent Microorganisms Depositary Center (NPMD) of the National Institute of Technology and Evaluation (NITE), located in 2-5-8, Kazusa-Kamashita, Kisarazu, Chiba, Japan (zip code 292-0818). Deposited. The receipt date (deposit date) is January 24, 2005, the receipt number is NITE AP-68, and the deposit number is NITE P-68.

ラビリンチュラ類微生物としては、数多くの種がこれまでに見出されているが、本発明にかかるラビリンチュラ類微生物12B株は、後述する実施例に示すように、既知の種とは形態学的性質、生理学的性質、並びに18S rRNA遺伝子の塩基配列の違いから、公知の属に属さない全く新しい種であると考えられる。   Numerous species have been found so far as Labyrinthula microorganisms, but the Labyrinthula microorganism strain 12B according to the present invention is morphologically different from known species as shown in the Examples described later. Due to the difference in properties, physiological properties, and base sequence of 18S rRNA gene, it is considered to be a completely new species that does not belong to a known genus.

具体的には、本発明にかかる12B株は、亜熱帯汽水域のマングローブの落葉に由来する単細胞性真核微生物である。栄養細胞から外質ネットを形成し、栄養細胞は遊走子嚢に変化したのちに多数の遊走子を放出する時期がある。本発明にかかる12B株は、これらの形態学的性質に加えて、(i) DHAを高い割合で合成し、オイルボディーとして細胞内に蓄積する、(ii) 18S rRNA遺伝子の塩基配列が広義のラビリンチュラ類と高い相同性を有する、等の生理学的および分子生物学的性質から、広義のラビリンチュラ類微生物とみなすことができる。   Specifically, the 12B strain according to the present invention is a unicellular eukaryotic microorganism derived from mangrove fallen leaves in a subtropical brackish water area. There is a time when an outer net is formed from vegetative cells, and the vegetative cells are released into a large number of zoospores after being transformed into zoospores. In addition to these morphological properties, the 12B strain according to the present invention (i) synthesizes DHA at a high rate and accumulates it in the cell as an oil body. (Ii) The base sequence of the 18S rRNA gene is broad. From the physiological and molecular biological properties such as having high homology with Labyrinthulas, it can be regarded as Labyrinthula microorganisms in a broad sense.

一方で、本発明にかかる12B株を既知のラビリンチュラ類、すなわちラビリンチュラ科のラビリンチュラ(Labyrinthula)属、ヤブレツボカビ科のラビリンチュロイド(Labyrinthuloides)属、コラロキトリウム(Corallochytrium)属、アプラノキトリウム(Aplanochytrium)属、アルトルニア(Althornia)属、ジャポノキトリウム(Japonochytrium)属、ウルケニア(Ulkenia)属、トラウストキトリウム(Thraustochytrium)属、およびシゾキトリウム(Schizochytrium)属の各属と比較すると、外質ネット内の滑走運動を行わないという点でラビリンチュラ属と、胞嚢(apophysis)を生じないという点でジャポノキトリウム属とは異なっている。また、本発明にかかる12B株は、1個の栄養細胞の複数部位から外質ネットを生じる点において、栄養細胞の一箇所から多数の外質ネットを生じるラビリンチュロイド属、ウルケニア属、トラウストキトリウム属と異なっている。   On the other hand, the strain 12B according to the present invention is classified into known Labyrinthulas, that is, Labyrinthula belonging to Labyrinthula, Labyrinthuloides belonging to Labyrinthula, Corallochytrium, Apranoki Compared to the genera of the genus Aplanochytrium, Altornia, Japonochytrium, Ulkenia, Thraustochytrium, and Schizothytrium It differs from the genus Labyrinthula in that it does not perform internal gliding movements, and in the genus Japonochorium in that it does not produce apophysis. In addition, the 12B strain according to the present invention is such that the outer net is generated from a plurality of sites of one vegetative cell, and a large number of outer nets are generated from one site of the vegetative cell. Different from Thorium.

さらに、本発明にかかる12B株は、膜で囲まれた1個の桑実状の栄養細胞から多数の外質ネットを生じる場合がある点において、シゾキトリウム属を含む既知のいずれのラビリンチュラ類とも異なっている。加えて、本発明にかかる12B株は、食作用または細胞融合とも考えられる特異な性質を有している。後述の実施例における〔12B株の増殖過程の観察〕の項、および図10(a)〜(d)に示すように、本発明にかかる12B株においては、ブドウ状細胞群から1つの大きな細胞になったものの中には近接する細胞を食作用により取り込む現象が見られる。なお、食作用や細胞融合は、公知のラビリンチュラ類では報告がない。さらに12B株の18S rRNA遺伝子には4つの領域で塩基配列の多型がみられるが、この性質も従来知られているラビリンチュラ類では報告されていない特異な性質である。以上の結果から本発明にかかる12B株は、広義のラビリンチュラ類微生物とみなすことができるものの、既存のいずれの属にも属さない新しい種であると考えられる。   Furthermore, the 12B strain according to the present invention is different from any known Labyrinthulas including Schizochytrium, in that a large number of outer nets may be generated from a single mulberry vegetative cell surrounded by a membrane. ing. In addition, the 12B strain according to the present invention has a unique property that can be considered to be phagocytosis or cell fusion. As shown in the section [Observation of growth process of 12B strain] in Examples described later, and FIGS. Among those that have become, there is a phenomenon in which adjacent cells are taken up by phagocytosis. In addition, phagocytosis and cell fusion have not been reported in known labyrinthulas. Furthermore, in the 18S rRNA gene of the 12B strain, base sequence polymorphisms are observed in four regions. This property is also a unique property that has not been reported in the conventionally known Labyrinthulas. From the above results, the 12B strain according to the present invention can be regarded as a labyrinthula microorganism in a broad sense, but is considered to be a new species that does not belong to any existing genus.

ここで、これまで報告されているラビリンチュラ類微生物のうち、本発明にかかる12B株にDHA生産性において近似すると考えられるシゾキトリウム属およびトラウストキトリウム属に属する株について、DHAの生産性をまとめて表1に示す。   Here, among the Labyrinthula microorganisms reported so far, about the strains belonging to the genus Schizochytrium and Traustochytrium which are considered to be similar in DHA productivity to the 12B strain according to the present invention, the DHA productivity is summarized. Table 1 shows.

これまで報告されているビリンチュラ類微生物の中では、シゾキトリウム・リマシナムSR21株(Schizochytrium limacinum SR21)(特許文献5〜7参照)が最も高いDHAの生産性を示している。そこで、本発明にかかる12B株と上記SR21株との諸性質を比較すると、次の表2に示すようになる。   Among the bilintula microorganisms reported so far, the Schizochytrium limacinum SR21 strain (see Patent Documents 5 to 7) shows the highest DHA productivity. Therefore, when various properties of the 12B strain and the SR21 strain according to the present invention are compared, the following Table 2 is obtained.

また、本発明にかかる12B株と上記SR21株とにおけるDHAの生産性を比較すると、次の表3に示すようになる。   Further, when the productivity of DHA in the 12B strain according to the present invention and the SR21 strain is compared, it is as shown in the following Table 3.

培養法がフラスコとジャーファーメンターとでは大きく異なるので、培養法別に比較すると、SR21株のフラスコ培養では、DHAの生産性は、4,200mg/L/5日(840mg/L/日)であるのに対して、12B株のフラスコ培養では、6294mg/L/2日(3,147mg/L/日)となり、12B株が時間(日)当り約3.7倍という高い収量を示す。また、SR21株のジャーファーメンター培養では、13,300mg/L/4日という高いDHA生産性を示すが、これは、3,325g/L/日である。これに対して、12B株のジャーファーメンター培養では、5,390mg/L/日であり、ジャーファーメンター培養でもSR21株は12B株に比べてDHA生産性に劣る。   Since the culture method differs greatly between the flask and the jar fermenter, the productivity of DHA is 4,200 mg / L / 5 days (840 mg / L / day) in the flask culture of SR21 strain compared with each culture method. On the other hand, in the flask culture of the 12B strain, it becomes 6294 mg / L / 2 days (3,147 mg / L / day), and the 12B strain shows a high yield of about 3.7 times per hour (day). In addition, SR21 strain jar fermenter culture shows a high DHA productivity of 13,300 mg / L / 4 days, which is 3,325 g / L / day. On the other hand, in the jar fermenter culture of the 12B strain, it is 5,390 mg / L / day, and even in the jar fermenter culture, the SR21 strain is inferior to the DHA productivity as compared with the 12B strain.

なお、12B株は、培養上では、実質的にS. cerevisiae等の酵母類(単細胞の真核生物)と同様の取り扱いが可能であるため、工業的には、公知の発酵技術の延長線上にて利用することが可能である。さらに、上記食作用(細胞融合)を12B株の品種改良に利用することも期待できる。   In addition, since the 12B strain can be handled in the same manner as yeasts (single cell eukaryotes) such as S. cerevisiae in culture, it is industrially an extension of known fermentation techniques. Can be used. Furthermore, it can be expected that the above phagocytosis (cell fusion) will be used for breeding of the 12B strain.

このように、本発明にかかる12B株を用い、より迅速に高いDHA生産量を得ることができるとともに、工業的な実用性も優れたものとなっている。   Thus, using the 12B strain according to the present invention, a high DHA production amount can be obtained more rapidly, and industrial practicality is also excellent.

(2)本発明にかかるDHAの製造方法、およびDHA含有組成物の製造方法
本発明では、DHAの生産に上記12B株を用いてもよいし、DHAを含有する組成物の製造に12B株を用いてもよい。すなわち、本発明にかかるDHAの製造方法(生産方法)、およびDHA含有組成物の製造方法は、上記12B株を用いる方法であればよく、具体的な工程や条件は特に限定されるものではない。
(2) Method for producing DHA and method for producing DHA-containing composition according to the present invention In the present invention, the 12B strain may be used for the production of DHA, or the strain 12B may be used for the production of a composition containing DHA. It may be used. That is, the DHA production method (production method) and the DHA-containing composition production method according to the present invention may be any method using the 12B strain, and the specific steps and conditions are not particularly limited. .

本発明にかかるDHA含有組成物の製造方法では、培地に上記12B株を接種して培養する培養工程を含んでいればよく、それ以外の工程としてはどのような工程を含んでいてもよい。なお、培養工程で液体培地を用いた場合、得られる培養後の液体培地、すなわち培養された12B株細胞を含む液体培地を「培養液」と表現する。   In the method for producing a DHA-containing composition according to the present invention, any step may be included as long as it includes a culture step of inoculating and culturing the above-mentioned 12B strain in a medium. In addition, when a liquid medium is used in the culturing step, the obtained liquid medium after culturing, that is, a liquid medium containing cultured 12B strain cells is expressed as “culture medium”.

上記培養工程で用いられる培地の種類は特に限定されるものではなく、12B株が生育可能な培地であれば公知のどのような培地を用いてもよい。培地の形状としては、液体、固形、または形状保持性を有する半固形の何れかの形状であればよい。培地の成分も特に限定されるものではなく、炭素源(C源)、窒素源(N源)、ミネラル等の成分を含有しておればよい。   The type of the medium used in the culture step is not particularly limited, and any known medium may be used as long as the 12B strain can grow. The shape of the medium may be any shape of liquid, solid, or semi-solid having shape retention. The components of the medium are not particularly limited, and may contain components such as a carbon source (C source), a nitrogen source (N source), and a mineral.

上記炭素源としては、後述する実施例に示すように、単糖としてD−グルコース、D−マンノース、D−ガラクトース等を、二糖以上のオリゴ糖類としてD−フルクトース等を利用することができる。また、グリセロールも利用することができる。窒素源やミネラル成分も特に限定されるものではなく、後述する実施例に示すように、ペプトンや酵母エキス(Yeast Extract)等の公知の培地成分を用いればよい。   As said carbon source, as shown in the Example mentioned later, D-glucose, D-mannose, D-galactose etc. can be utilized as a monosaccharide, D-fructose etc. can be utilized as an oligosaccharide more than a disaccharide. Glycerol can also be used. A nitrogen source and a mineral component are not particularly limited, and a known medium component such as peptone or yeast extract may be used as shown in Examples described later.

特に本発明では、後述する実施例(〔12B株の米ヌカ培地での増殖とDHA生産〕の項)に示すように、培地として米ヌカ等の固形物を用いることができる。米ヌカは、ウシ等の家畜や家禽の飼料として広く利用されている。それゆえ、飼料用の米ヌカにDHAを含有させることができれば、家畜・家禽用飼料として付加価値を上げることができる。また、後述する実施例に示すように、12B株はブドウ糖等の糖類を栄養源とできるだけでなく、米ヌカのみを栄養源として増殖することが可能である。したがって、米ヌカを培地として12B株を接種し培養することにより、DHA含有米ヌカを直接的に製造することができる。   In particular, in the present invention, as shown in Examples ([Proliferation of 12B strain on rice bran medium and DHA production]), solids such as rice bran can be used as the medium. Rice bran is widely used as feed for livestock such as cattle and poultry. Therefore, if DHA can be contained in feed rice bran, the added value can be increased as feed for livestock and poultry. Moreover, as shown in the Example mentioned later, 12B strain | stump | stock can be propagated not only using sugars, such as glucose, as a nutrient source, but using only rice bran as a nutrient source. Therefore, DHA-containing rice bran can be directly produced by inoculating and culturing the 12B strain using rice bran as a medium.

ここで、12B株は、固形成分から遊離した水分を含まない状態の培地(水分の全てが固形成分に吸い込まれている状態の培地)であっても培養することが可能である。言い換えれば、本発明にかかるDHA含有組成物の製造方法では、培養工程において、固形培養(または固体培養)を採用することができる。   Here, the 12B strain can be cultured even in a medium that does not contain moisture released from the solid component (a medium in which all of the moisture is sucked into the solid component). In other words, in the method for producing a DHA-containing composition according to the present invention, solid culture (or solid culture) can be employed in the culturing step.

後述する実施例では、12B株の米ヌカ培地での培養において、通常の液体培養よりも流動性を低めた状態で12B株の増殖(DHAの生産)を検討したが、このとき、米ヌカに対する水分含量(米ヌカに添加する水分量)が45〜66.7%(v/w)の範囲内であれば、12B株は十分に増殖しDHAを生産することが可能である(もちろん水分量が66.7%を超えても十分有効に培養できる)。   In the examples described below, the growth of 12B strain (production of DHA) was examined in the state of lower fluidity than normal liquid culture in the cultivation of 12B strain on rice bran medium. If the water content (the amount of water added to rice bran) is within the range of 45 to 66.7% (v / w), the 12B strain can sufficiently grow and produce DHA (of course, the amount of water) Can be cultured sufficiently effectively even if it exceeds 66.7%).

また、米ヌカの場合、水分含量が60%以下であれば、米ヌカとなじんでいない水分(固形成分から遊離した水分)は観察されない。そこで、本発明では、米ヌカを固形物の基準として採用し、固形物に対する水分含量が60%(v/w)以下のものを培地として用いた培養を「固形培養(または固体培養)」と定義する。   In addition, in the case of rice bran, if the water content is 60% or less, water that is not familiar with rice bran (moisture released from solid components) is not observed. Therefore, in the present invention, rice bran is adopted as a solid standard, and culture using a medium having a moisture content of 60% (v / w) or less as solid medium is referred to as “solid culture (or solid culture)”. Define.

なお、本明細書では、固形培養に対する液体培養は、通常の液体培地のように、液体としての十分な流動性を有する培地で培養することを指す。また、半固形培養は、水分含量が60%を超え、かつ、形状保持性を有する程度の粘性を有する培地(半固形培地)で培養することを指すものとする。本発明にかかる12B株は、固形培養、半固形培養、液体培養の何れであっても十分有効に増殖することができる。したがって、上記培養工程では、培地成分の種類や培養条件等によって、上記固形培養、半固形培養、液体培養の何れを選択してもよい。   In the present specification, liquid culture relative to solid culture refers to culturing in a medium having sufficient fluidity as a liquid, such as a normal liquid medium. Semi-solid culture refers to culturing in a medium (semi-solid medium) having a water content of more than 60% and having a viscosity sufficient to maintain shape retention. The 12B strain according to the present invention can proliferate sufficiently effectively in any of solid culture, semi-solid culture, and liquid culture. Therefore, in the culture step, any of the solid culture, semi-solid culture, and liquid culture may be selected depending on the type of culture medium components, culture conditions, and the like.

また、米ヌカ等の固形物を培地として用いる際の具体的な条件は特に限定されるものではないが、まず、後述する実施例に示すように、米ヌカに12B株を接種した後、静置培養よりも振盪培養する方がDHAの生産性が高いため好ましい。それゆえDHAの生産効率を向上する観点から見れば、培養工程では、振盪培養を採用することが好ましい。ただし、後述する実施例に示すように、静置培養した場合でも量や比率は低いもののDHAは検出される。12B株の培養においては、固形物、半固形物、液体に関わらず、培地中のDHA含量を12B株の増殖の指標とすることができる。12B株は振盪しない状態でもある程度増殖してDHAを生産することが可能である。それゆえ、本発明では、培養工程として振盪せずに静置培養を採用することもできる。   In addition, the specific conditions for using solids such as rice bran as a medium are not particularly limited. First, as shown in the examples described later, Shaking culture is preferable to stationary culture because of high DHA productivity. Therefore, from the viewpoint of improving the production efficiency of DHA, it is preferable to employ shaking culture in the culture process. However, as shown in the Examples described later, DHA is detected although the amount and ratio are low even when static culture is performed. In culturing the 12B strain, the DHA content in the medium can be used as an indicator of the growth of the 12B strain regardless of whether it is a solid, semi-solid or liquid. The 12B strain can grow to some extent and produce DHA even without shaking. Therefore, in the present invention, static culture can be employed as the culture step without shaking.

また、固形物に添加する水分、すなわち固形培養における培地の水分含量についても特に限定されるものではないが、その下限は、ある程度のDHAの生産効率を得たい場合には45%(v/w)以上であればよい。一方、上限は特に限定されるものではなく、固形培養、半固形培養または液体培養の何れを採用するかによって適宜設定すればよい。固形培養を採用する場合には、水分含量の上限は60%(v/w)以下であればよく、50%(v/w)であることが好ましい。   Further, the water added to the solid material, that is, the water content of the medium in the solid culture is not particularly limited, but the lower limit is 45% (v / w) when a certain level of DHA production efficiency is desired. ) Or more. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, and may be appropriately set depending on whether solid culture, semi-solid culture, or liquid culture is adopted. When solid culture is employed, the upper limit of the water content may be 60% (v / w) or less, and is preferably 50% (v / w).

水分含量が50%(v/w)であれば、水分が遊離していない固形状であるので、そのまま飼料等に利用することができる。また、水分含量をより低下させて乾燥物とすることも容易である。さらに、50%(v/w)程度の水分含量を確保できれば、DHAの生産効率の大幅な低減を回避することができる。それゆえ、有効なDHAの生産効率を達成するとともに乾燥工程を省いたり簡素化したりできる観点から水分含量は45〜50%(v/w)の範囲内であることが好ましい。   If the water content is 50% (v / w), it can be used as it is for feeds and the like because it is in a solid state where water is not liberated. Moreover, it is also easy to make a dried product by lowering the water content. Furthermore, if a water content of about 50% (v / w) can be secured, a significant reduction in the production efficiency of DHA can be avoided. Therefore, the moisture content is preferably in the range of 45 to 50% (v / w) from the viewpoint of achieving effective DHA production efficiency and omitting or simplifying the drying process.

さらに、後述する実施例に示すように、12B株を米ヌカ培養するにおいて、米ヌカに海水を添加せずに塩化ナトリウム等の海水成分を含まない水(便宜上、「真水」と称する)を添加した場合であっても、十分な量のDHAが生産される。それゆえ、培養工程では、添加する水分は海水に限定されるものではなく、固形物の種類に応じて適宜、真水を添加することができる。   Furthermore, as shown in the examples described later, when cultivating the rice 12B strain with rice bran, water not containing seawater components such as sodium chloride is added to the rice bran without adding seawater (referred to as “fresh water” for convenience). Even so, a sufficient amount of DHA is produced. Therefore, in the culturing step, the water to be added is not limited to seawater, and fresh water can be appropriately added according to the type of solid matter.

このように、本発明では、上記培養工程において、培地として米ヌカ等の飼料(あるいは食品そのもの)を用い、これに対して、上記12B株を接種して培養することが可能である。これにより、当該飼料または食品にDHAを含有させることができる。培地として利用可能な飼料または食品としては、上記米ヌカ以外に、例えば、小麦フスマ、小麦ヌカ等のヌカ類の他、コーングルテンフィード、コーングルテンミール、デンプン粕、糖蜜、ビートパルプ等の農産物製造粕類、醤油粕、ビール粕等の加工食品製造廃棄物等を挙げることができるが、特に限定されるものではない。   Thus, in the present invention, in the culture step, feed such as rice bran (or food itself) can be used as a medium, and the above-mentioned 12B strain can be inoculated and cultured. Thereby, DHA can be contained in the feed or food. As feed or food that can be used as a culture medium, in addition to the above-mentioned rice bran, for example, production of agricultural products such as wheat bran and wheat bran, corn gluten feed, corn gluten meal, starch cake, molasses, beet pulp, etc. Processed food manufacturing wastes such as rice cakes, soy sauce cake, beer cake, etc. can be mentioned, but are not particularly limited.

加えて、12B株は、上記農産物製造粕類や加工食品製造廃棄物以外にも、米ヌカに類似する成分を有する固形物も培地として利用することが可能である。米ヌカは米油の原料としても用いられるように脂質を多く含む(一般に、15〜20重量%程度)が、12B株はこのような脂質を多く含む培地であっても培養が可能である。したがって、本発明において、固形培養に用いられる固形分は米ヌカに限定されるものではなく、例えば、家庭や食堂・レストラン等から生ごみとして排出される残飯等も用いることができる。   In addition, the 12B strain can use, as a culture medium, solids having components similar to rice bran other than the above-mentioned agricultural product-producing moss and processed food manufacturing waste. Rice bran contains a large amount of lipid so that it can be used as a raw material for rice oil (generally about 15 to 20% by weight), but the 12B strain can be cultured even in a medium containing such a large amount of lipid. Therefore, in the present invention, the solid content used for solid culture is not limited to rice bran, and for example, leftover food discharged from the home, canteen, restaurant, or the like can be used.

また、上記のように、培養工程において、飼料または食品を培地として用いた場合(固形培養に限定されない)、培養後に得られる飼料または食品(培養後に得られる培地、12B株の細胞も含む)をそのまま用いてもよいが、これらを加工してもよい。例えば、上記米ヌカの場合、培養後に得られるDHA含有米ヌカをそのまま飼料として用いてもよいが、加熱等により12B株を殺菌したり、DHA含有米ヌカを粒子状に固める加工を行ったりしてもよい。このように、本発明にかかるDHA含有組成物の製造方法では、上記培養後に得られる飼料または食品をさらに加工する加工工程を含んでいてもよい。   In addition, as described above, when feed or food is used as a medium in the culturing process (not limited to solid culture), feed or food obtained after culturing (including medium obtained after culturing, including cells of 12B strain) These may be used as they are, but these may be processed. For example, in the case of the above rice bran, the DHA-containing rice bran obtained after culturing may be used as a feed as it is. However, the 12B strain may be sterilized by heating or the like, or the DHA-containing rice bran is processed into particles. May be. Thus, in the manufacturing method of the DHA containing composition concerning this invention, the processing process which further processes the feed or foodstuff obtained after the said culture | cultivation may be included.

また、本発明にかかるDHA含有組成物の製造方法では、液体培養等により得られる12B株の細胞、12B株を除いた培養後の培地、またはその両方をDHA源として用い、これらからDHA含有脂質を抽出し、これをDHA含有組成物として用いてもよいし、他の食品や飼料等に配合して用いることもできる。すなわち、本発明にかかるDHA含有組成物の製造方法では、DHA含有脂質を抽出する脂質抽出工程を含んでいてもよい。12B株の細胞や培地等からDHA含有脂質を抽出する方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法を好適に用いることができる。また、抽出したDHA含有脂質からDHAを分離するDHA分離工程を含んでいてもよい。DHA含有脂質からDHAを分離する方法も特に限定されるものではなく、従来公知の方法を好適に用いることができる。   Further, in the method for producing a DHA-containing composition according to the present invention, a 12B strain cell obtained by liquid culture or the like, a medium after culturing excluding the 12B strain, or both are used as a DHA source, and a DHA-containing lipid is obtained therefrom. May be extracted and used as a DHA-containing composition, or may be used in other foods, feeds, and the like. That is, the method for producing a DHA-containing composition according to the present invention may include a lipid extraction step of extracting DHA-containing lipid. The method for extracting the DHA-containing lipid from the cells, culture medium, etc. of the 12B strain is not particularly limited, and a conventionally known method can be suitably used. In addition, a DHA separation step of separating DHA from the extracted DHA-containing lipid may be included. The method for separating DHA from the DHA-containing lipid is not particularly limited, and a conventionally known method can be suitably used.

本発明では、12B株における全脂肪酸中のDHAの含有量は、他のラビリンチュラ類微生物に比べても高いものとなっている。そのため、細胞または培地から抽出した粗製の脂質には、高い割合でDHAが含有されている。それゆえ、このような粗製の脂質(DHA含有脂質)をそのまま用いてもよいし、さらに、公知の方法で精製することにより、より純度の高いDHAを取得してもよい。いずれにしても、粗製の脂質中に含まれるDHA含量が高いため、本発明では、効率的なDHA利用が可能となる。このように、本発明では、DHA含有粗製物だけではなく、DHAの生産そのものも容易化することができる。   In the present invention, the content of DHA in all fatty acids in the 12B strain is higher than that of other Labyrinthula microorganisms. Therefore, the crude lipid extracted from the cells or the medium contains DHA at a high rate. Therefore, such crude lipid (DHA-containing lipid) may be used as it is, or DHA with higher purity may be obtained by further purification by a known method. In any case, since the DHA content contained in the crude lipid is high, efficient DHA utilization is possible in the present invention. Thus, in the present invention, not only the DHA-containing crude product but also the DHA production itself can be facilitated.

抽出されたDHA含有脂質または精製されたDHAは、そのまま食品、食品添加物、飼料用添加物、医薬品等に用いることができるが、他の食品や飼料、医薬品、あるいはこれらの原料に添加して配合してもよい。すなわち、本発明にかかるDHA含有組成物の製造方法には、DHA配合工程が含まれていてもよい。   The extracted DHA-containing lipid or purified DHA can be used as it is in foods, food additives, feed additives, pharmaceuticals, etc., but can be added to other foods, feeds, pharmaceuticals, or these raw materials. You may mix | blend. That is, the method for producing a DHA-containing composition according to the present invention may include a DHA blending step.

DHAまたはDHA含有脂質を配合する対象は、特に限定されるものではなく、公知の食品や飼料、医薬品等を挙げることができる。具体的には、食品としては例えば、ビスケット、クッキー、ケーキ、キャンデー、チョコレート、チューインガム、和菓子等の菓子類;パン、麺類、ごはん、豆腐もしくはその加工品;清酒、薬用酒等の発酵食品;みりん、食酢、醤油、味噌、ドレッシング等の調味料;ヨーグルト、ハム、ベーコン、ソーセージ、マヨネーズ等の畜農食品;かまぼこ、揚げ天、はんぺん等の水産食品;果汁飲料、清涼飲料、スポーツ飲料、アルコール飲料、茶などの飲料等の形態が挙げられるが、特に限定されるものではない。なお、DHAは脂質であるため、飲料等といった水分の多い食品へ添加する場合には、公知の乳化剤等を併用することができる。   The subject in which DHA or DHA-containing lipid is blended is not particularly limited, and examples thereof include known foods, feeds, and pharmaceuticals. Specifically, foods include, for example, confectionery such as biscuits, cookies, cakes, candy, chocolate, chewing gum and Japanese confectionery; bread, noodles, rice, tofu or processed products thereof; fermented foods such as sake and medicinal liquors; mirin Seasonings such as vinegar, soy sauce, miso and dressing; livestock foods such as yogurt, ham, bacon, sausage and mayonnaise; marine foods such as kamaboko, fried tempura, and hampen; The form of beverages such as tea can be mentioned, but is not particularly limited. Since DHA is a lipid, a known emulsifier or the like can be used in combination when added to foods with a high water content such as beverages.

また、本発明では、サプリメントにDHAを配合してもよい。サプリメントの形状は特に限定されるものではなく、液体製剤であってもよいし、固形製剤であってもよいし、それ以外の形状であってもよい。また、サプリメントに含有される他の成分も特に限定されるものではなく、製剤技術分野において通常使用し得る公知の添加剤等を挙げることができる。このような添加剤としては、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、矯味剤、安定化剤等を挙げることができるが、特に限定されるものではない。   Moreover, in this invention, you may mix | blend DHA with a supplement. The shape of the supplement is not particularly limited, and may be a liquid formulation, a solid formulation, or any other shape. Moreover, the other component contained in a supplement is not specifically limited, either, The well-known additive etc. which can be normally used in the formulation technical field can be mentioned. Examples of such additives include excipients, binders, disintegrants, lubricants, corrigents, stabilizers, and the like, but are not particularly limited.

さらに、本発明では、上記食品を、自然流動食、半消化態栄養食もしくは成分栄養食、またはドリンク剤等の加工形態としたり、例えば、医師の食事箋に基づく栄養士の管理の下に、病院給食の調理の際に、任意の食品に対して添加・配合し、その場で調製した食品の形態で患者に与えたりすることもできる。   Furthermore, in the present invention, the food is processed into a natural liquid food, a semi-digested nutritional or component nutritional food, a drink, or the like, for example, under the control of a dietitian based on a doctor's meal, When cooking a school lunch, it can be added to and mixed with any food and given to the patient in the form of food prepared on the spot.

また、本発明では、粗製のDHA含有脂質からDHAを高純度に精製することが容易であるため、目的に応じて、薬学的組成物すなわち医薬品として用いることもできる。医薬品の形態等は特に限定されるものではなく、上記サプリメントと同様であればよい。   Further, in the present invention, it is easy to purify DHA from crude DHA-containing lipid with high purity, so that it can also be used as a pharmaceutical composition, that is, a pharmaceutical according to the purpose. The form of the pharmaceutical is not particularly limited and may be the same as the above supplement.

ここで、上記したように、上記DHA含有脂質はそのままDHA含有組成物として用いることができるが、当該DHA含有脂質としては、油脂(脂肪)のような単純脂質だけでなく、リン脂質のような複合脂質または極性脂質も含まれる。脂質は、一般に、脂肪(油脂またはトリアシルグリセロール)等の単純脂質、脂肪酸、ステロール等の誘導脂質、リン脂質、糖脂質等の複合脂質とに大別することができる。ここで、上記12B株から抽出される脂質の大部分、具体的には90〜95重量%は脂肪であるが、リン脂質も含有されるので、12B株細胞は、脂肪等の単純脂質の抽出素材だけでなく、リン脂質等の複合脂質または極性脂質の抽出素材としても利用することができる。   Here, as described above, the DHA-containing lipid can be used as it is as a DHA-containing composition, but as the DHA-containing lipid, not only simple lipids such as fats and oils (fats) but also phospholipids or the like can be used. Complex lipids or polar lipids are also included. Lipids can be broadly classified into simple lipids such as fat (oil or fat or triacylglycerol), derived lipids such as fatty acids and sterols, and complex lipids such as phospholipids and glycolipids. Here, most of the lipids extracted from the 12B strain, specifically 90 to 95% by weight, are fat, but also contain phospholipids, so the 12B strain cells extract simple lipids such as fat. It can be used not only as a raw material but also as an extraction material for complex lipids such as phospholipids or polar lipids.

特に、12B株細胞から得られるリン脂質画分には脂肪画分よりも多くのDHAが含まれている上に、リン脂質は、例えば抗ガン作用等、脂肪には見られない機能を有していることも知られている。したがって、DHA含有リン脂質は、DHA含有油脂(DHA含有脂肪)とは異なる有用な組成物として利用することができる。   In particular, the phospholipid fraction obtained from the 12B cell line contains more DHA than the fat fraction, and the phospholipid has a function not found in fat, such as anti-cancer action. It is also known that Therefore, the DHA-containing phospholipid can be used as a useful composition different from the DHA-containing fat (DHA-containing fat).

上記DHA含有脂質の製造方法は、上述したDHA含有組成物の製造方法に従えばよく、特に限定されるものではない。すなわち、上記抽出工程で得られたDHA含有脂質から従来公知の方法で油脂(脂肪)画分を分離すればDHA含有油脂とすることができ、同じく上記DHA含有脂質からリン脂質画分を分離すればDHA含有リン脂質とすることができる。   The manufacturing method of the said DHA containing lipid should just follow the manufacturing method of the DHA containing composition mentioned above, and is not specifically limited. That is, if the fat (fat) fraction is separated from the DHA-containing lipid obtained in the extraction step by a conventionally known method, the DHA-containing fat can be obtained. Similarly, the phospholipid fraction is separated from the DHA-containing lipid. For example, a DHA-containing phospholipid can be obtained.

(3)本発明の利用
本発明の利用分野は特に限定されるものではなく、DHAを効率的に生産したり、DHA含有粗製物を効率的に製造したりする分野に広く利用することができる。特に、上記のように、サプリメント等の食品、飼料、医薬品等の製造や、これらの原料としてのDHAの製造に好適に用いることができる。
(3) Use of the present invention The field of use of the present invention is not particularly limited, and can be widely used in the field of efficiently producing DHA or efficiently producing a DHA-containing crude product. . In particular, as described above, it can be suitably used for the production of foods such as supplements, feeds, pharmaceuticals, etc., and the production of DHA as these raw materials.

具体的な用途としては、単離したDHAを、上記のように食品やサプリメント等に用いることが可能であり、細胞そのものも食品や飼料等として用いることが可能である。また、家畜や家禽、ペット等のヒト以外の動物に対するサプリメントとしても用いることができる。この場合、飼料やペットフードにDHAまたは粗製のDHA含有脂質を配合してもよいし、別途製剤化して、必要に応じて飼料やペットフードに配合してもよい。また、12B株の細胞は乾燥して用いることが好ましい。これにより細胞から水分が除去されるので、単位重量当たりのDHA含有量を増やすことができるとともに、飼料やペットフードへの加工もしやすくなる。乾燥方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いればよい。   As a specific application, the isolated DHA can be used for foods and supplements as described above, and the cells themselves can be used as foods and feeds. It can also be used as a supplement for non-human animals such as livestock, poultry and pets. In this case, DHA or crude DHA-containing lipid may be blended in feed or pet food, or it may be formulated separately and blended in feed or pet food as necessary. Moreover, it is preferable to use the cells of the 12B strain after drying. This removes moisture from the cells, thus increasing the DHA content per unit weight and facilitating processing into feed and pet food. The drying method is not particularly limited, and a conventionally known method may be used.

特に、本発明では、12B株を、米ヌカなどをベースとした固形培地、半固形培地で培養することが可能である。それゆえ、DHA含有米ヌカを直接的にほぼ1段階で製造することが可能になる。また、米ヌカに限らず、他の固形分(前述した他の穀物のヌカ類、農産物製造粕類、加工食品製造廃棄物、残飯等)を処理することで、DHA含有飼料を簡素なプロセスで製造できるだけでなく、廃棄物を高付加価値の飼料に再利用することも可能である。さらに、得られたDHA含有飼料を他の飼料に配合したり、他の成分を添加したりすることで、適宜、用途に応じた飼料を製造することも可能となる。このように、DHA含有飼料やペットフードをより安価に製造することが可能になるため、飼料・ペットフード用途に好適に利用することができる。   In particular, in the present invention, the 12B strain can be cultured in a solid medium or semi-solid medium based on rice bran or the like. Therefore, it becomes possible to produce DHA-containing rice bran directly in almost one stage. In addition, not only rice bran but also other solids (such as the above-mentioned other crops of cereals, agricultural product-manufactured potatoes, processed food production waste, leftover food, etc.) can be used to process DHA-containing feed in a simple process. Not only can it be produced, it is also possible to reuse waste for high value-added feed. Furthermore, the feed according to a use can also be suitably manufactured by mix | blending the obtained DHA containing feed with another feed, or adding another component. Thus, since it becomes possible to manufacture DHA containing feed and pet food more cheaply, it can utilize suitably for feed and pet food use.

本発明について、実施例および図1〜10に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。なお、以下の実施例では、重量%は単に「%」と記載する。また、以下の実施例にて用いた培地は次のようにして調製した。   Although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and FIGS. 1-10, this invention is not limited to this. Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention. In the following examples,% by weight is simply described as “%”. The medium used in the following examples was prepared as follows.

〔培地〕
以下の実施例で用いたBy+培地、および、F培地は、表4に示す組成となるように各成分を秤量し、これら成分を蒸留水に添加して、均一に溶解または分散するまで攪拌し、オートクレーブにより滅菌して調製した。なお、寒天培地の場合は1%濃度となるようにアガーを加えた。
〔Culture medium〕
In the By + medium and F medium used in the following examples, each component was weighed so as to have the composition shown in Table 4, and these components were added to distilled water and stirred until evenly dissolved or dispersed. It was prepared by sterilization using an autoclave. In the case of an agar medium, agar was added to a concentration of 1%.

〔DHA生産微生物の単離〕
DHA生産微生物を単離する試料として、沖縄県西表島シーラ川河口近くのマングローブ林床(汽水域)から採集した落葉を用いた。落葉に付着している微生物をできるだけ多数培養するため、落葉を直接、ペニシリンGおよびストレプトマイシン(各50μM)を含むBy+寒天培地上に置き、28℃で数日間培養した。
[Isolation of DHA-producing microorganisms]
As a sample for isolating DHA-producing microorganisms, deciduous leaves collected from a mangrove forest floor (breast area) near the mouth of the Sila River in Iriomote Island, Okinawa Prefecture were used. In order to cultivate as many microorganisms as possible attached to the defoliation, the defoliation was placed directly on a By + agar medium containing penicillin G and streptomycin (50 μM each) and cultured at 28 ° C. for several days.

寒天プレート上に多数のコロニーの出現を確認した後、寒天プレートにBy+液体培地15mlを加え、コロニー全てを懸濁した。この懸濁液(約13ml)を滅菌した50mlフラスコに移し、28℃、180rpmで振盪培養した。数日間培養して、培養液の一部を新しい液体培地に接種し、同じ条件で数日間培養した。増殖の確認できた培養液を新しい培養液に移し、さらに培養を続けるという操作を6回くりかえした。   After confirming the appearance of many colonies on the agar plate, 15 ml of By + liquid medium was added to the agar plate to suspend all the colonies. This suspension (about 13 ml) was transferred to a sterile 50 ml flask and cultured with shaking at 28 ° C. and 180 rpm. After culturing for several days, a part of the culture solution was inoculated into a new liquid medium and cultured for several days under the same conditions. The culture solution in which growth was confirmed was transferred to a new culture solution, and the operation of further culturing was repeated 6 times.

培養液の一部を19,000×gの遠心に供し、細胞を集めた。細胞(沈殿物)の一部にメタノール性2M HClを加え、100℃、1時間メタノリシスを行った。この処理によって得られた脂肪酸メチルエステルを3mlのn−ヘキサンにより抽出した。脂肪酸メチルエステルは濃縮後、ガスクロマトグラフィにより分析し、DHAと考えられるピークの有無を確認した。さらに、継代して培養を重ね、それぞれの培養液から細胞を回収してそれぞれの脂肪酸組成を調べた。この操作を繰返すことによりDHAの存在比が大きくなっていく微生物集団(培養液)を選び出した。   A part of the culture solution was subjected to centrifugation at 19,000 × g to collect cells. Methanolic 2M HCl was added to a part of the cells (precipitate), and methanolysis was performed at 100 ° C. for 1 hour. The fatty acid methyl ester obtained by this treatment was extracted with 3 ml of n-hexane. The fatty acid methyl ester was concentrated and analyzed by gas chromatography to confirm the presence or absence of a peak considered to be DHA. Furthermore, the cells were subcultured and cultured repeatedly, and the cells were collected from each culture solution to examine the fatty acid composition. By repeating this operation, a microbial population (culture solution) in which the abundance ratio of DHA increases was selected.

DHA含量の最も大きい培養液をBy+寒天培地上に塗沫する操作(ストリーキング)を4〜5回繰返し行い、微生物を単離した。以上の操作の結果、DHAの含量が全脂肪酸の40%以上を占める高DHA生産微生物12B株を単離した。12B株の寒天培地上のコロニーは滑らかで、白色を呈した。2週間以上の培養でコロニーの色は微かなピンク色に変わった。   An operation (streaking) of smearing the culture solution having the largest DHA content on the By + agar medium was repeated 4 to 5 times to isolate microorganisms. As a result of the above operation, a high DHA producing microorganism 12B strain in which the DHA content accounts for 40% or more of the total fatty acids was isolated. The colonies on the agar medium of the 12B strain were smooth and white. The colony color turned slightly pink after 2 weeks of culture.

〔12B株の同定:形態学的性質〕
12B株は単細胞性であり、ペニシリンGおよびストレプトマイシン存在下での生育が可能であることから単細胞性真核生物であると結論した。さらに、マングローブの林床に由来する試料から単離されたこと、DHA含量が非常に高いことから不等毛類(Heteroconta)に属するヤブレツボカビ類(thraustochytrid)であることが予想された。
[Identification of 12B strain: Morphological properties]
It was concluded that the 12B strain is unicellular and can grow in the presence of penicillin G and streptomycin, so that it is a unicellular eukaryote. Furthermore, since it was isolated from a sample derived from the mangrove forest floor and the DHA content was very high, it was expected to be a Thraustochytrid belonging to Heteroconta.

同定を行うために12B株をスライドグラス上で培養し、その細胞を経時的に光学顕微鏡により観察した。まず、12B株の前培養をBy+寒天平板培地を用い28℃で行った。スライドグラス上にビニールテープで作った1cm四方のチャンバーを滅菌海水中で満たし、これに前培養した12Bの細胞を接種して室温で培養した。培養開始後、光学顕微鏡で細胞を観察したところ数種類の形態が見られた。12B株の光学顕微鏡写真像を図1〜図3に示す。   In order to perform identification, the strain 12B was cultured on a slide glass, and the cells were observed with an optical microscope over time. First, the 12B strain was precultured at 28 ° C. using a By + agar plate medium. A 1 cm square chamber made of vinyl tape on a slide glass was filled in sterilized seawater, and this was inoculated with pre-cultured 12B cells and cultured at room temperature. When the cells were observed with an optical microscope after the start of culture, several types of morphology were observed. Optical microscope photographic images of the 12B strain are shown in FIGS.

図1(a)は12B株の単独の栄養細胞であり、栄養細胞から伸びている数本の外質ネットが確認できる。一方で、他のラビリンチュラ類に見られる多数の細胞からなる細胞塊の一部の細胞から多数の外質ネットを伸ばしているという細胞は観察されなかった。一方、図1(b)に示すように、12B株の膜で囲まれた一つの細胞が膜内で分裂をして桑の実状の細胞塊になり、その細胞が分岐した6~8本の外質ネットを伸ばしている状態が観察された。このような細胞はこれまでいずれのラビリンチュラ類においても報告されていない。   FIG. 1A shows a single vegetative cell of the 12B strain, and several external nets extending from the vegetative cell can be confirmed. On the other hand, no cell was observed in which a large number of outer nets were extended from a part of the cell mass composed of a large number of cells found in other Labyrinthulas. On the other hand, as shown in FIG. 1 (b), one cell surrounded by the membrane of the 12B strain divides within the membrane to form a mulberry-like cell mass, and 6 to 8 cells from which the cell has branched. A state where the outer net was stretched was observed. Such cells have not been reported in any Labyrinthura so far.

図2(a)・(b)に示すように、12B株は遊走子を含む遊走子嚢を形成する。12B株はその液体培養の対数期において、多数の遊走子が観察される。また、光学顕微鏡により12B株が2本の長さの異なる遊走子を持つことが観察されるが、図3に示すように、写真撮影しても短い鞭毛は明確な像を示さなかった。   As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the 12B strain forms a zoospore sac containing zoospores. In the 12B strain, a large number of zoospores are observed in the logarithmic phase of the liquid culture. Moreover, although it was observed with the optical microscope that 12B strain | stump | stock has two zoospores from which length differs, as shown in FIG. 3, even if it photographed, the short flagella did not show a clear image.

上記12B株の細胞内構造をより詳細に観察するために、上記12B株の透過型電子顕微鏡写真を図4〜図5に示す。図4(a)・(b)では、12B株の細胞内構造を示しており、真核生物に特徴的な細胞小器官が観察される。また、図4(a)・(b)に示すように、12B株には、油滴塊(オイルボディー/リピッドボディー)と思われる電子密度の高い部分が観察されるが、図4(a)に示すように、この油滴塊が少数見られるものと、図4(b)に示すように非常に広範囲に見られるものとが存在する。図5では、特に12B株細胞における細胞壁を示している。同図から明らかなように、薄い鱗片が層状に重なった細胞壁の存在が確認できる。   In order to observe the intracellular structure of the 12B strain in more detail, transmission electron micrographs of the 12B strain are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) show the intracellular structure of the 12B strain, and organelles characteristic of eukaryotes are observed. In addition, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), in the 12B strain, a portion with a high electron density that seems to be an oil droplet lump (oil body / lipid body) is observed, but FIG. 4 (a). As shown in FIG. 4, there are a small number of oil droplet lump and a very wide range as shown in FIG. 4 (b). FIG. 5 shows the cell wall particularly in the 12B cell line. As is clear from the figure, the existence of a cell wall in which thin scales are layered can be confirmed.

〔12B株の同定:生理学的性質〕
上記12B株を10mLのF培地(pH7.5)を入れた50mLの三角フラスコに接種し、28℃、180rpmの条件で2日間振盪培養した。一定時間毎に約50〜100μLの培養液を無菌的に採取し、その一部を用いて600nmの吸光度を測定し、12B株の増殖の程度を評価した。残りの培養液は遠心分離に供し、得られた細胞を10mLの1%塩化ナトリウムおよび蒸留水で各1回洗浄した。得られた細胞は凍結乾燥し、秤量した。凍結乾燥した細胞の一定量(10mg)を用い、上記〔DHA生産微生物の単離〕の項で説明したようにメタノリシスし、得られた脂肪酸メチルエステルをガスクロマトグラフ分析に供し、脂肪酸組成を分析した。
[Identification of 12B strain: physiological properties]
The 12B strain was inoculated into a 50 mL Erlenmeyer flask containing 10 mL of F medium (pH 7.5) and cultured with shaking at 28 ° C. and 180 rpm for 2 days. About 50 to 100 μL of the culture solution was aseptically collected at regular intervals, and an absorbance at 600 nm was measured using a part thereof to evaluate the degree of growth of the 12B strain. The remaining culture solution was subjected to centrifugation, and the obtained cells were washed once with 10 mL of 1% sodium chloride and distilled water. The resulting cells were lyophilized and weighed. Using a fixed amount (10 mg) of lyophilized cells, methanolysis was performed as described in the above section [Isolation of DHA-producing microorganisms], and the resulting fatty acid methyl ester was subjected to gas chromatographic analysis to analyze the fatty acid composition. .

上記12B株の増殖曲線を図6に示す。縦軸が600nmの吸光度であり、横軸が培養時間(単位:hour)である。この増殖曲線から、12B株の増殖速度は0.37/hであり、これは12.8分裂/日となる。この値は従来報告されているヤブレツボカビ類の最も高い増殖速度9.4分裂/日(USP 5,130,242参照)の1.4倍であった。   The growth curve of the 12B strain is shown in FIG. The vertical axis represents absorbance at 600 nm, and the horizontal axis represents culture time (unit: hour). From this growth curve, the growth rate of the 12B strain is 0.37 / h, which is 12.8 divisions / day. This value was 1.4 times higher than the highest growth rate of 9.4 mitosis / day (see USP 5,130,242) reported in the past.

上記12B株における培養後2日目の脂肪酸組成を表5に示す。なお、表5では、12B株の脂肪酸組成と、これまで報告されている2種のヤブレツボカビ類の微生物(Aki 他, 2003)における脂肪酸組成と比較して示す。   Table 5 shows the fatty acid composition on the second day after culturing in the 12B strain. In Table 5, the fatty acid composition of the 12B strain is shown in comparison with the fatty acid composition in the microorganisms of the two species of the fungus (Aki et al., 2003) reported so far.

表5の結果から明らかなように、12B株におけるDHA、エイコサペンタエン酸(EPA)、およびドコサペンタエン酸(DPA)の含量はそれぞれ40.6%、0.7%、および8.5%であり、12B株から得られる脂肪酸は、DHAに富み、EPA含量が非常に低い脂肪酸ことがわかった。また、12B株から得られる脂肪酸のDHA含量は、公知の2種の微生物:KH105およびSR21両株のそれよりも高かった。さらに、12B株の全n−3多価不飽和脂肪酸に占めるDHAの割合は81.5%であった。   As is apparent from the results in Table 5, the contents of DHA, eicosapentaenoic acid (EPA), and docosapentaenoic acid (DPA) in the 12B strain were 40.6%, 0.7%, and 8.5%, respectively. The fatty acid obtained from the 12B strain was rich in DHA and was found to have a very low EPA content. Moreover, the DHA content of the fatty acid obtained from the 12B strain was higher than that of the two known microorganisms: both KH105 and SR21 strains. Furthermore, the ratio of DHA in all n-3 polyunsaturated fatty acids of the 12B strain was 81.5%.

次に、12B株における各種糖およびグリセロールの利用性を調べた。その結果を表6に示す。なお、表6において比較として挙げているKH105株、SR21株、S. aggregatum2株の結果は、表1に参照として挙げた文献に基づく。   Next, the availability of various sugars and glycerol in the 12B strain was examined. The results are shown in Table 6. The results of the KH105 strain, SR21 strain, and S. aggregatum 2 strain listed as comparisons in Table 6 are based on the literature cited as a reference in Table 1.

表6の結果から明らかなように、12B株においては、D−グルコース、D−フルクトース、D−マンノース、D−ガラクトース、およびグリセロールの利用性が認められたが、L−アラビノース、マルトース、セルビロース、可溶性デンプンは利用しなかった。この性質はSR21株とまったく同一であった。   As is clear from the results in Table 6, in 12B strain, the availability of D-glucose, D-fructose, D-mannose, D-galactose, and glycerol was observed, but L-arabinose, maltose, cellulose, Soluble starch was not utilized. This property was exactly the same as the SR21 strain.

〔12B株の同定:分子生物学的性質〕
By+培地を用いて液体培養をした12B株を対数増殖期において回収し、セチルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)法を用いて全ゲノムDNAを抽出した。得られたゲノムDNAを鋳型とし、次の表7に示す18S rRNA遺伝子に特異的なオリゴプライマーを用いてPCRを行い、18S rRNA遺伝子を増幅した。これにより、18S rRNA遺伝子の塩基配列をほぼ決定した。その塩基配列を配列番号1に示す。
[Identification of 12B strain: molecular biological properties]
The 12B strain cultured in liquid using By + medium was recovered in the logarithmic growth phase, and total genomic DNA was extracted using the cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) method. PCR was performed using the obtained genomic DNA as a template and an oligo primer specific for the 18S rRNA gene shown in Table 7 below, to amplify the 18S rRNA gene. Thereby, the base sequence of the 18S rRNA gene was almost determined. The base sequence is shown in SEQ ID NO: 1.

配列番号1に示す1727bpの塩基配列をFASTAにより検索した結果、トラウストキトリウム属(Thraustochytrium)A5−20株およびシゾキトリウム・リマシナム(Schizochytrium limacinum)SR21株の相同する塩基配列とそれぞれ96.3%、および97.6%の一致性(identity)を示した。この結果に基づき、12B株を含む類縁生物の18S rRNA遺伝子の塩基配列に基づく分子系統樹を図7に示す。   As a result of searching the base sequence of 1727 bp shown in SEQ ID NO: 1 by FASTA, 96.3% of the homologous base sequences of Thraustochytrium A5-20 strain and Schizochytrium limacinum SR21 strain, respectively, and It showed 97.6% identity. Based on this result, a molecular phylogenetic tree based on the base sequence of the 18S rRNA gene of related organisms including the 12B strain is shown in FIG.

ここで、12B株の18S rRNA遺伝子の塩基配列を決定する過程で、当該分子が多型性を有することを見出した。   Here, in the process of determining the base sequence of the 18S rRNA gene of the 12B strain, it was found that the molecule has polymorphism.

まず、上記方法で行ったPCR産物のアガロース電気泳動の結果を図8に示す。当該PCR産物はアガロース電気泳動上で1.8kbpのサイズを持つ単一のバンドを示す。このPCR産物を鋳型とし、次の表8に示す3組のオリゴプライマーにより断片A〜Cの3つの部分に分けて直接法により塩基配列の決定を試みた。   First, FIG. 8 shows the result of agarose electrophoresis of the PCR product performed by the above method. The PCR product shows a single band having a size of 1.8 kbp on agarose electrophoresis. Using this PCR product as a template, the base sequence was determined by the direct method using the three sets of oligo primers shown in Table 8 and divided into three parts of fragments A to C.

ところが、断片Aおよび断片Cでは塩基のシグナルが重複し、配列を決定することができなかった。そこで、断片CをTAクローニングして5個のクローンを得て、これらクローンの塩基配列を決定し、塩基配列の多型性を確認した。その結果を表9に示す。   However, fragment A and fragment C had overlapping base signals, and the sequence could not be determined. Therefore, the fragment C was TA cloned to obtain 5 clones, the base sequences of these clones were determined, and the polymorphism of the base sequence was confirmed. The results are shown in Table 9.

表9の結果から、断片Cは部分配列の異なる少なくとも3種類の配列があることがわかった。そこで、断片Cに含まれる一部分を、新たに設計したオリゴプライマーによりPCRで増幅した後、そのPCR産物を変性剤濃度勾配電気泳動法(DGGE)により解析した。その結果、図9に示すように、複数のDNAバンドが観察された。この結果からも12B株の18S rRNA遺伝子の塩基配列は多型性を有することが証明された。   From the results of Table 9, it was found that fragment C has at least three types of sequences having different partial sequences. Therefore, after a part of the fragment C was amplified by PCR using a newly designed oligo primer, the PCR product was analyzed by denaturing concentration gradient electrophoresis (DGGE). As a result, as shown in FIG. 9, a plurality of DNA bands were observed. This result also proved that the base sequence of the 18S rRNA gene of the 12B strain has polymorphism.

〔12B株の増殖過程の観察〕
上記のように本発明にかかる12B株は、外質ネット、不等鞭毛、鱗片状細胞壁といった形態学的性質を有することから、8属が含まれる広義のラビリンチュラ類と判断されるが、その一方で、既知のラビリンチュラ類には報告されていない性質、すなわち、細胞の形態が桑の実状を呈すること、その18S rRNA遺伝子の塩基配列が複数箇所で多型を示すことがあきらかとなった。
[Observation of growth process of 12B strain]
As described above, the 12B strain according to the present invention has morphological properties such as outer net, unequal flagella, and scaly cell wall, and is therefore considered to be a broad sense of Labyrinthula including 8 genera. On the other hand, it has become clear that the properties that have not been reported in known Labyrinthulas, that is, that the morphology of the cells is mulberry, and that the base sequence of the 18S rRNA gene exhibits polymorphisms at multiple locations. .

加えて12B株について、ビデオ撮影することによりその増殖過程を詳細に観察したところ、公知のラビリンチュラ類では全く知られていない食作用または細胞融合と見られる特異な性質を有していることが明らかとなった。   In addition, when the growth process of the 12B strain was observed in detail by taking a video, it was found to have a unique property seen as a phagocytosis or cell fusion that was not known at all in the known Labyrinthulas. It became clear.

まず、ビデオ撮影装置下でスライドガラスにビニールテープを貼ることによって1cm四方のチャンバーを作製した。次に、By+培地を用いて12B株を30℃で17−19時間振盪培養した。この培養液に滅菌した爪楊枝の先端をつけて少量の細胞を採取し、これを同一の培地を入れたスライドグラス上の上記チャンバーに接種した。このチャンバーをカバーグラスで覆い、接種後速やかに室温条件でビデオ撮影を行った。   First, a 1 cm square chamber was prepared by applying a vinyl tape to a slide glass under a video camera. Next, the 12B strain was cultured with shaking at 30 ° C. for 17-19 hours using By + medium. A small amount of cells were collected by attaching the tip of a sterilized toothpick to this culture solution, and this was inoculated into the above chamber on a slide glass containing the same medium. The chamber was covered with a cover glass, and video shooting was performed immediately at room temperature after inoculation.

12B株は培養開始約12時間後に食作用と見られる行動を示した。ビデオの視界には活発に泳ぎ回る遊走細胞と動きの乏しいブドウ状の細胞群が認められた。このブドウ状の細胞群は互いに解離し、単一の遊走細胞となる場合と、細胞群が融合し1つの大きな細胞を形成する場合とがあることが分かった。   The 12B strain exhibited behavior that appeared to be phagocytic about 12 hours after the start of culture. In the video field of view, migratory cells that swam actively and grape-like cells with poor movement were observed. It was found that this grape-like cell group dissociates from each other and becomes a single migratory cell, and the cell group fuses to form one large cell.

さらに、図10(a)〜(d)に示すように、ブドウ状細胞から1つの大きな細胞になったものの中には、近接する細胞を食作用により取り込む現象が見られた。図中の大きな矢印は大きな細胞、小さな矢印は遊走細胞を示し、各図中の左上には観察時間を記す。時系列は図10(a)〜(d)の順となっている。この図に示す過程から明らかなように遊走細胞は大きな細胞によって取り込まれている。したがって12B株は、ラビリンチュラ類としては、その現象が知られていない食作用(または細胞融合)という特異な性質を有することが認められた。   Furthermore, as shown in FIGS. 10 (a) to 10 (d), a phenomenon in which adjacent cells were taken up by phagocytosis was observed in the cells that became one large cell from the grape-like cells. Large arrows in the figure indicate large cells, small arrows indicate migratory cells, and the observation time is indicated in the upper left of each figure. The time series are in the order of FIGS. 10 (a) to 10 (d). As is clear from the process shown in this figure, migratory cells are taken up by large cells. Therefore, it was recognized that the 12B strain has a unique property of phagocytosis (or cell fusion) whose phenomenon is not known as Labyrinthula.

このように、12B株は、細胞が桑の実状を呈する時期があること、18S rRNA遺伝子上で塩基配列の多型性を持つことと併せて、上記食作用を有していることから、公知のラビリンチュラ類8属の何れにも属さない、新規なものであることが示唆される。   Thus, the 12B strain is known because it has the above phagocytosis in combination with the fact that the cells have a mulberry stage and the polymorphism of the base sequence on the 18S rRNA gene. It is suggested that it is a novel one that does not belong to any of the eight genera of Labyrinthula.

〔12B株のDHAの生産性:pHの影響〕
上記12B株によるDHA生産性の向上(改善)を目的として、培養液のpHを4〜8の間で変化させることにより、細胞収量およびDHA生産性に対する影響を調べた。その結果を表10に示す。なお、培地としてはF培地を用い、pH以外の培養条件は〔12B株の同定:生理学的性質〕の項における培養条件に従った。
[Productivity of DHA of strain 12B: Effect of pH]
For the purpose of improving (improving) DHA productivity by the strain 12B, the pH of the culture solution was changed between 4 and 8 to examine the influence on cell yield and DHA productivity. The results are shown in Table 10. In addition, F culture medium was used as a culture medium, and culture conditions other than pH were in accordance with the culture conditions in the section of [Identification of 12B strain: physiological properties].

表10に示すように、12B株の培養においては、培養液1L当りの細胞乾燥重量はpHが高いほど高く、pH8で23g/Lであるのに対してpH4では14g/Lであった。また、DHAの生産量もpH8で最高値(6,294mg/L)を示した。これらの結果から、12B株の培養には、中性から弱アルカリ性条件が適していることが分かる。公知の微生物のうち、SR21株は、酸性条件、特にpH4において最もDHA含量が高いため、pHの影響については、12B株とSR21株とは対照的な性質を有していることが明らかとなった。   As shown in Table 10, in the cultivation of the 12B strain, the cell dry weight per liter of the culture broth was higher as the pH was higher, and was 23 g / L at pH 8, whereas it was 14 g / L at pH 4. In addition, the production amount of DHA showed the highest value (6,294 mg / L) at pH 8. From these results, it can be seen that neutral to weakly alkaline conditions are suitable for culturing the 12B strain. Among the known microorganisms, the SR21 strain has the highest DHA content under acidic conditions, particularly at pH 4, and thus it is clear that the influence of pH has a contrasting property with the 12B strain and the SR21 strain. It was.

〔12B株のDHAの生産性:グルコース濃度の影響〕
炭素源としてグルコース(ブドウ糖)を用いるとラビリンチュラ類の細胞収量が増加することが知られている。そこで、F培地中のグルコース濃度を5〜15%の範囲内で変化させることにより、その細胞収量およびDHA生産性に対する影響を調べた。その結果を表11に示す。なお、培養条件は〔12B株の同定:生理学的性質〕の項における培養条件に従った。
[Productivity of DHA of strain 12B: Effect of glucose concentration]
It is known that the cell yield of Labyrinthula increases when glucose (glucose) is used as a carbon source. Then, the influence on the cell yield and DHA productivity was investigated by changing the glucose concentration in the F medium within a range of 5 to 15%. The results are shown in Table 11. The culture conditions were the same as those in the section [Identification of 12B strain: physiological properties].

表11に示すように、12B株は、グルコース濃度が8%の時に最大のDHA収量(1.46g/L/日)を得た。また、このときの増殖速度は0.47/h(16.3分裂/日)であった。   As shown in Table 11, the 12B strain obtained the maximum DHA yield (1.46 g / L / day) when the glucose concentration was 8%. The growth rate at this time was 0.47 / h (16.3 divisions / day).

〔12B株のDHAの生産性:海水濃度の影響〕
12B株の培養において海水濃度の影響を見るために、F培地における海水濃度を0〜100%の範囲内で変化させ、その細胞収量およびDHA生産性に対する影響を調べた。その結果を表12に示す。なお、培養条件は〔12B株の同定:生理学的性質〕の項における培養条件に従った。
[Productivity of 12B strain DHA: Influence of seawater concentration]
In order to observe the influence of seawater concentration in the culture of the 12B strain, the seawater concentration in the F medium was changed within the range of 0 to 100%, and the influence on the cell yield and DHA productivity was examined. The results are shown in Table 12. The culture conditions were the same as those in the section [Identification of 12B strain: physiological properties].

表12に示すように、12B株は、海水濃度が50%の時に最も高いDHA含量(2600mg/L)を示した。一方、12B株は海水無添加でも増殖が可能であり、DHAの生産も見られた(370mg/L)。   As shown in Table 12, the 12B strain showed the highest DHA content (2600 mg / L) when the seawater concentration was 50%. On the other hand, the 12B strain was able to grow even without the addition of seawater, and DHA production was also observed (370 mg / L).

〔12B株のDHAの生産性:培地に含まれる塩化ナトリウムの影響〕
上記のように、12B株の培養においては、海水濃度がDHAの生産性に影響を与えることが明らかとなった。そこで、海水に含有される塩の主成分である塩化ナトリウムの影響を調べた。具体的には、F培地のグルコース濃度を8%とするとともに、海水に代えて塩化ナトリウムを用いて、塩化ナトリウムの濃度を0〜1.5%の間で変化させることにより、細胞収量およびDHA生産性に対する影響を調べた。その結果を表13に示す。なお、他の培養条件は、50mLフラスコを用いて10mLの培地で、培養温度30℃、振盪条件180rpm、培養時間2日間(48時間)とした。
[Productivity of DHA of strain 12B: Effect of sodium chloride contained in medium]
As described above, in the cultivation of the 12B strain, it was revealed that the seawater concentration affects the DHA productivity. Then, the influence of sodium chloride which is the main component of the salt contained in seawater was investigated. Specifically, by changing the concentration of sodium chloride between 0 and 1.5% using sodium chloride instead of seawater, the cell concentration and DHA were changed to 8%. The effect on productivity was investigated. The results are shown in Table 13. Other culture conditions were 10 mL medium using a 50 mL flask, the culture temperature was 30 ° C., the shaking condition was 180 rpm, and the culture time was 2 days (48 hours).

表13に示すように、12B株は、塩化ナトリウム濃度が高い方が、DHA生産量および細胞収量を高くできることが分かる。   As shown in Table 13, it can be seen that the 12B strain has a higher sodium chloride concentration and can increase the DHA production amount and the cell yield.

〔ジャーファーメンターによる12B株の培養〕
ジャーファーメンターは、空気(酸素)の供給量を任意に変えることができるため、これを用いた培養では、一般的にフラスコで振盪培養する場合に比べて、微生物の増殖性(細胞の生産性)が高い。そこで、12B株をジャーファーメンターで培養し、細胞の生産性を確認した。
[Culture of 12B strain by jar fermenter]
The jar fermenter can change the supply amount of air (oxygen) as desired, so in the culture using this, the growth of microorganisms (cell productivity) is generally higher than in the case of shaking culture in a flask. ) Is high. Therefore, the 12B strain was cultured with a jar fermenter to confirm cell productivity.

ジャーファーメンターとしては、3Lの培養槽を備えているものを用いた。この培養槽に、グルコース濃度8%のF培地(pH8)を2L仕込み、培養温度30℃、酸素供給量1L/分、攪拌速度300〜500rpmの条件で12B株を培養した。培養開始から24時間経過した後のDHAの収量は5.39g/Lであった。   A jar fermenter having a 3 L culture tank was used. The culture tank was charged with 2 L of F medium (pH 8) having a glucose concentration of 8%, and the 12B strain was cultured under the conditions of a culture temperature of 30 ° C., an oxygen supply amount of 1 L / min, and a stirring speed of 300 to 500 rpm. The yield of DHA after 24 hours from the start of the culture was 5.39 g / L.

〔12B株の米ヌカ培地での増殖とDHA生産〕
米ヌカはウシ等の家畜や家禽の飼料として広く利用されている。それゆえ、飼料用の米ヌカにDHAを含有させることができれば、家畜・家禽用飼料として付加価値を上げることができる。そこで、米ヌカを培地に用いて12B株を培養することにより、DHA含有米ヌカの直接的な製造を試みた。
[Proliferation of 12B strain on rice bran medium and DHA production]
Rice bran is widely used as feed for livestock such as cattle and poultry. Therefore, if DHA can be contained in feed rice bran, the added value can be increased as feed for livestock and poultry. Therefore, direct production of DHA-containing rice bran was attempted by culturing the 12B strain using rice bran as a medium.

[i] 培地として米ヌカを用いることが可能か否かの検討
まず、50mLフラスコに米ヌカ2gを加え、これをベースにした3種類の培地X、Y、およびZを調製した。その組成を表14に示す。なお、表14中の真水とは、海水成分を含まない水(この場合、蒸留水)を指し、培地中の水分含量は60%となる。また、下記の[ii]・[iii]の培養実験の対比に関し、水分含量のパーセントについては、培地重量に対する水分量であるとともに、海水の溶質の重量は誤差範囲と見なせるので、海水・真水に関わらず水1ml当たり1gとして、「重量%(%(w/w)、本実施例中では、単に「%」と略記)」も「%(v/w)」も等価と見なす。
[i] Examination of whether or not rice bran can be used as a medium First, 2 g of rice bran was added to a 50 mL flask, and three types of mediums X, Y, and Z were prepared based on this. The composition is shown in Table 14. In addition, the fresh water in Table 14 refers to water that does not contain seawater components (in this case, distilled water), and the water content in the medium is 60%. In addition, regarding the comparison of the following [ii] and [iii] culture experiments, the percentage of water content is the amount of water relative to the weight of the medium, and the weight of seawater solute can be regarded as an error range. Regardless, as 1 g per 1 ml of water, “% by weight (% (w / w), simply abbreviated as“% ”in this example)” and “% (v / w)” are regarded as equivalent.

次に、F培地を用いて28℃で25時間培養した12B株の前培養液150μL(600nmの吸光度:13)を培地X、Y、Zに接種し、よく混合した上で、28℃で4日間振盪培養した(振盪条件:180rpm)。また、培地Zを用いた培養については、28℃、4日間の静置培養も行った。培養後、12B株を含む培地全体をメタノリシスに供し、得られた脂肪酸メチルエステルをガスクロマトグラフィによって分析した。その結果を表15に示す。   Next, 150 μL (absorbance at 600 nm: 13) of the 12B strain precultured for 25 hours at 28 ° C. in F medium was inoculated into medium X, Y, Z, mixed well, and then mixed at 4 ° C. at 28 ° C. The culture was shaken for days (shaking conditions: 180 rpm). Moreover, about culture | cultivation using the culture medium Z, static culture was also performed for 4 days at 28 degreeC. After the culture, the entire medium containing the 12B strain was subjected to methanolysis, and the obtained fatty acid methyl ester was analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 15.

表15に示すように、培地から回収される全脂肪酸中のDHAの割合は、1〜2%の範囲内であり、米ヌカ1g当りのDHA含量(単位:mg DHA/g 米ヌカ)は約1〜4mgであり、何れの値も培地Zを用いた時が最も高かった。なお、12B株を接種しなかった各培地のゼロタイムでのDHA含量は検出限界以下であった。   As shown in Table 15, the ratio of DHA in the total fatty acids recovered from the medium is in the range of 1 to 2%, and the DHA content per 1 g of rice bran (unit: mg DHA / g rice bran) is about 1 to 4 mg, which was the highest when medium Z was used. The DHA content at zero time of each medium not inoculated with the 12B strain was below the detection limit.

培地Yよりも培地Zで培養した方がDHAの含量が高くなる理由としては、12B株がブドウ糖よりも米ヌカそのものを効率的に利用している可能性が見出される。培地Xは米ヌカと海水だけからなる培地であるが、DHAが検出された(0.9mg DHA/g 米ヌカ)。培地Zを用いて静置培養してもDHAが検出されたが、その全脂肪酸中のDHAの割合、DHAの収量とも振盪培養した場合に劣った。   The reason why the DHA content is higher in the culture medium Z than in the culture medium Y is that the 12B strain may use rice bran meal more efficiently than glucose. Medium X is a medium consisting only of rice bran and seawater, but DHA was detected (0.9 mg DHA / g rice bran). Although DHA was detected even after static culture using medium Z, the ratio of DHA in the total fatty acid and the yield of DHA were inferior when shake-cultured.

[ii] 米ヌカを培地として用いる際の水分含量の検討
米ヌカに対して、水分含量が45〜66.7%(全培地に占める水分の割合(v/w))になるように水分(ブドウ糖を含むF培地と前培養液)を加えて、30℃で7日間培養し、米ヌカに含まれるDHAを定量した。培地ごとの水分含量、海水濃度、NaCl濃度、ゼロタイム(培養開始時)および培養7日後におけるDHAの増加量を表16に示す。
[ii] Examination of water content when rice bran is used as a medium The water content (v / w) is 45 to 66.7% (ratio of water in the whole medium (v / w)) F medium containing glucose and a preculture solution) were added and cultured at 30 ° C. for 7 days, and DHA contained in rice bran was quantified. Table 16 shows the water content, the seawater concentration, the NaCl concentration, the zero time (at the start of culture), and the DHA increase after 7 days of culture for each medium.

なお、ゼロタイムのDHA含量は、接種に用いた前培養液(0.3ml)中のDHA量から計算によっても求めることができる。具体的には、前培養液の接種による持ちこみDHAは1.33mg DHA/0.3mlであるが、計算値は表16に示すように培地に用いている米ヌカの重量により0.36mg DHA/g 米ヌカから0.89mg DHA/g 米ヌカの範囲で変動する。そこで、表16の「DHA含量」の項では、「ゼロタイム」および「DHAの増加率」の項において、上記計算値、および、当該計算値を1.0としたときの培養7日後におけるDHA量の増加率をそれぞれカッコ内に併記した。また、前培養液の海水濃度は50%(v/v)とした。さらに、「塩濃度」の項における「水分中のNaCl濃度」および「培地中のNaCl濃度」の項では、海水のNaCl濃度を3.3%(w/v)として計算した。また、表中の「%」は全て「%(w/v)」を意味する。   The zero-time DHA content can also be obtained by calculation from the amount of DHA in the preculture solution (0.3 ml) used for inoculation. Specifically, the carry-in DHA by inoculation with the preculture solution is 1.33 mg DHA / 0.3 ml, but the calculated value is 0.36 mg DHA / 0.3% depending on the weight of the rice bran used in the medium as shown in Table 16. g Varying from rice bran to 0.89 mg DHA / g rice bran. Therefore, in the “DHA content” section of Table 16, in the “zero time” and “increase rate of DHA” sections, the above calculated value and DHA after 7 days of culture when the calculated value is 1.0. The rate of increase in quantity is shown in parentheses. The seawater concentration of the preculture was 50% (v / v). Furthermore, in the terms of “NaCl concentration in water” and “NaCl concentration in medium” in the “Salt concentration” section, the NaCl concentration in seawater was calculated as 3.3% (w / v). Further, “%” in the table means “% (w / v)”.

表16に示すように、米ヌカに対する水分含量が45〜66.7%(v/w)の範囲内であれば、水分含量が多いほど米ヌカ中のDHA含量(mg DHA/g 米ヌカ)は高くなる。ただし、水分含量45%(v/w)であってもDHA含量は6mg DHA/g 米ヌカの値を示した。なお、米ヌカ中のDHA含量の増加は米ヌカ固形培地中での12B株の増殖を示している。   As shown in Table 16, if the water content with respect to rice bran is within the range of 45 to 66.7% (v / w), the higher the water content, the more DHA content in rice bran (mg DHA / g rice bran) Becomes higher. However, even when the water content was 45% (v / w), the DHA content showed a value of 6 mg DHA / g rice bran. In addition, the increase in the DHA content in the rice bran shows the growth of the 12B strain in the rice bran solid medium.

ここで、水分含量が45〜66.7%(v/w)の範囲内で米ヌカの性状を確認すると、水分含量が60%(v/w)以下であれば、全ての水分が米ヌカに吸収されているように見受けられ、米ヌカとなじんでいない水分は観察されなかった。そこで、本発明では、固形物(米ヌカ)に対する水分含量が60%(v/w)以下のものを培地として用いた培養を「固形培養(または固体培養)」と定義する。   Here, when the properties of the rice bran are confirmed within the range of 45 to 66.7% (v / w), the moisture content is less than 60% (v / w). Water that was not absorbed by rice bran was not observed. Therefore, in the present invention, a culture using a medium having a water content of 60% (v / w) or less with respect to a solid (rice bran) is defined as “solid culture (or solid culture)”.

[iii] 米ヌカのみの培地に加える塩化ナトリウムの影響についての検討
前記[ii]の培養では、水分としてブドウ糖を含むF培地を加えた。しかしながら、固形培地のコスト、培養後の家畜による米ヌカそのものの炭素源および窒素源としての利用性を考慮すると、F培地は加えず、水分を加えるのみで固形培養が可能であることが望ましい。さらに、海水を使用しない、あるいはNaClを添加しないことも同様の効果があると考えられる。
[iii] Examination of influence of sodium chloride added to medium of rice bran only In the culture of [ii], F medium containing glucose as water was added. However, considering the cost of the solid medium and the availability of rice bran itself as a carbon source and nitrogen source by the livestock after culturing, it is desirable that solid culture is possible only by adding water without adding the F medium. Furthermore, it is considered that the same effect can be obtained by not using seawater or adding NaCl.

そこで、F培地に由来する栄養源や海水の影響を排除するために、添加する水分含量を海水だけ、または海水成分を含まない水(真水)だけとした米ヌカ固形培地を調製し、12B株の増殖とそれに伴うDHAの生産性について検討した。なお、水分含量は海水および真水に関わらず50%(v/w)に固定した。培地ごとの水分含量、海水濃度、NaCl濃度、ゼロタイム及び培養7日後のDHA含量を表17に示す。   Therefore, in order to eliminate the influence of nutrient sources derived from the F medium and seawater, a rice bran solid medium in which the water content to be added is only seawater or water that does not contain seawater components (fresh water) is prepared. The proliferation of DHA and the accompanying DHA productivity were examined. The water content was fixed at 50% (v / w) regardless of seawater or fresh water. Table 17 shows the water content, seawater concentration, NaCl concentration, zero time, and DHA content after 7 days of culture for each medium.

なお、本培養実験では、海水は原液すなわち濃度100%のものを用いたので、表17中の「水分」の項における「海水」の項に記載した量(体積)は、海水濃度100%の体積である。また、[ii]の培養と同じくゼロタイムのDHA含量は、接種に用いた前培養液中のDHA量から計算によっても求めることができる(具体的には、0.93mg DHA/0.3mlなので、計算値では0.31mg DHA/g 米ヌカ)となる。そこで、表17の「DHA含量」の項では、「ゼロタイム」の項において上記計算値をカッコ内に併記するとともに、「DHAの増加率」の項では、持ちこみDHA量を基にした増加率をカッコ内に併記している。さらに、[ii]の培養と同じく前培養液の海水濃度は50%(v/v)とし、「塩濃度」の項における「水分中のNaCl濃度」および「培地中のNaCl濃度」の項では、海水のNaCl濃度を3.3%(w/v)として計算した。また、表中の「%」は全て「%(w/v)」を意味する。   In this culturing experiment, seawater was used as a stock solution, that is, having a concentration of 100%. Therefore, the amount (volume) described in the “seawater” section of the “water” section in Table 17 is the seawater concentration of 100%. Volume. In addition, the zero-time DHA content can be obtained by calculation from the amount of DHA in the pre-culture used for inoculation (specifically, 0.93 mg DHA / 0.3 ml, as in [ii]). The calculated value is 0.31 mg DHA / g rice bran). Therefore, in the “DHA content” section of Table 17, the calculated value is shown in parentheses in the “zero time” section, and in the “DHA increase ratio” section, the increase ratio based on the amount of DHA carried in. In parentheses. Further, the seawater concentration of the preculture solution is 50% (v / v) as in the case of [ii], and the “NaCl concentration in water” and “NaCl concentration in medium” in the “Salt concentration” The NaCl concentration of seawater was calculated as 3.3% (w / v). Further, “%” in the table means “% (w / v)”.

表17に示すように、水分濃度が50%(v/w)海水である米ヌカ固形培地では、7日間の培養により7.3mgDHA/g米ヌカの収量が得られた。これにより、12B株は米ヌカだけを栄養源として増殖が可能であることが明らかとなった。さらに、海水を添加しない場合(水分濃度が真水50%(v/w)の場合、ただし前培養液中に含まれる海水および栄養物は加えていることになる)でも3.8mgDHA/g米ヌカの収量が得られた。   As shown in Table 17, in the rice Nuka solid medium having a water concentration of 50% (v / w) seawater, a yield of 7.3 mg DHA / g rice Nuka was obtained by culturing for 7 days. This revealed that the 12B strain can be grown using only rice bran as a nutrient source. Furthermore, even when seawater is not added (when the water concentration is 50% (v / w) of fresh water, seawater and nutrients contained in the preculture solution are added), 3.8 mg DHA / g rice bran Yield was obtained.

ここで、千葉県畜産センター養鶏試験場 飼養技術研究室の資料(「魚油を利用した高付加価値鶏卵を開発!!」、[online]、平成4年(1992)、千葉県 ちばの農林水産業農業改良課 試験研究情報 アクティブ・インフォメーション、[平成18年1月24日検索]、インターネット <URL : http://www.agri.pref.chiba.jp/nourinsui/07kairyo/gijyutu/active_info/92_yokei.html>)によれば、4%魚油(DHA含量を19.7%とする)を配合した鶏用飼料のDHA含量が0.8%程度となっている。それゆえ、12B株を用いて上記50%海水の米ヌカ固形培地で培養することでも、4%魚油を配合した場合にほぼ匹敵するDHA含量を得られることになる。   Here, the data of the Chiba Prefectural Livestock Center Poultry Experiment Station Breeding Technology Laboratory ("Developing high-value-added chicken eggs using fish oil!", [1992], Chiba Prefecture Chiba Agriculture, Forestry and Fisheries Agriculture Improvement Division Test Research Information Active Information, [Search January 24, 2006], Internet <URL: http://www.agri.pref.chiba.jp/nourinsui/07kairyo/gijyutu/active_info/92_yokei.html> ), The DHA content of chicken feed containing 4% fish oil (with a DHA content of 19.7%) is about 0.8%. Therefore, culturing on the above-mentioned rice bran solid medium of 50% seawater using the 12B strain can provide a DHA content almost comparable to that when 4% fish oil is added.

一方、市販されている犬用の粉ミルクであるゴールデンドッグミルク((株)森乳サンワールド)はDHA配合がうたわれているが、その含量は20mg DHA/100g(0.02%(w/w))であり、同様に市販されている、DHAを強化したとされる幼犬用固形飼料(Hill's Science Diet;日本ヒルズサイエンスダイエット(株))の場合は、0.1%(w/w)以上のDHA含量(製品の栄養成分表の記載はminimum 0.1% DHA(英文表記))であることから、本発明のDHA含有米ヌカは50%真水のみを使用した固形培養であっても0.38%(w/w)のDHAを含むことから十分にDHAが強化されていることになる。したがって、本発明のDHA含有米ヌカはそのままでも、あるいはこれを他の飼料と混合することによっても、十分に高いDHA含量を有する飼料として用いることができる。   On the other hand, Golden Dog Milk (Mori Milk Sun World Co., Ltd.), which is a commercially available milk powder for dogs, is said to contain DHA, but its content is 20 mg DHA / 100 g (0.02% (w / w)) In the case of a solid feed for young dogs (Hill's Science Diet; Japan Hills Science Diet Co., Ltd.) that is said to be fortified with DHA, which is also commercially available, 0.1% (w / w) or more The DHA content of the product (the nutritional ingredient table of the product is the minimum 0.1% DHA (English notation)), the DHA-containing rice bran of the present invention is 0.38 even in solid culture using only 50% fresh water. Since DHA is contained in% (w / w), DHA is sufficiently strengthened. Therefore, the DHA-containing rice bran of the present invention can be used as it is or as a feed having a sufficiently high DHA content by mixing it with other feeds.

さらに、上記DHA含有米ヌカは水分含量が50%であり、水分が遊離していない固形状であるので、このままでも飼料として利用できるし、水分含量を10−20%にまで低下させた乾燥物としても利用できる。   Furthermore, since the DHA-containing rice bran has a moisture content of 50% and is in a solid form that does not release moisture, it can be used as it is as it is, and it can be used as a feed, and the dried product has a moisture content reduced to 10-20%. Can also be used.

なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。   Note that the present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications are possible within the scope of the claims, and technical means disclosed in different embodiments and examples respectively. Embodiments and examples obtained by appropriately combining them are also included in the technical scope of the present invention.

以上のように、本発明では、公知のものと比較して、単位培養液当たり、および単位時間当たりのDHA生産量が格段に高いラビリンチュラ類微生物12B株を単離し、その微生物学的性格付けを行った。その結果、当該12B株は、広義のラビリンチュラ類微生物とみなすことができるものの、既存のいずれの属にも属さない新しい種であると考えられた。また、当該12B株を用いれば、DHAを効率的に生産できるとともに、例えば米ヌカ等の固形成分を培地として用いることができるため、新規な培養方法の開発も可能となった。そのため、本発明は、微生物を用いたDHAの生産に代表される発酵産業の分野に利用することができるだけでなく、さらには、DHAを含有する食品または食品素材産業、DHAを含有する飼料を用いた畜産産業等、幅広い分野に応用することが可能である。   As described above, in the present invention, the Labyrinthula microorganism 12B strain having a significantly higher DHA production amount per unit culture solution and per unit time than that of a known one is isolated and its microbiological rating is obtained. Went. As a result, the 12B strain was considered to be a new species that does not belong to any existing genus, although it can be regarded as a labyrinthula microorganism in a broad sense. In addition, if the 12B strain is used, DHA can be produced efficiently and, for example, solid components such as rice bran can be used as a culture medium, so that a new culture method can be developed. Therefore, the present invention can be used not only in the field of fermentation industry represented by the production of DHA using microorganisms, but also in food containing DHA or food material industry, and feed containing DHA. It can be applied to a wide range of fields such as the livestock industry.

(a)は、本発明にかかる新規ラビリンチュラ類微生物12B株について、単独の栄養細胞の光学顕微鏡像を示す図であり、(b)は、同12B株における膜で囲まれた桑の実状となっている細胞塊の光学顕微鏡像を示す図である。(A) is a figure which shows the optical microscope image of a single vegetative cell about the novel Labyrinthula microorganism 12B strain concerning this invention, (b) is the real condition of the mulberry surrounded by the film | membrane in the 12B strain | stump | stock. It is a figure which shows the optical microscope image of the formed cell mass. (a)・(b)は、上記12B株が形成する遊走子嚢の光学顕微鏡像を示す図である。(A) * (b) is a figure which shows the optical microscope image of the zoospore which the said 12B strain | stump | stock forms. 上記12B株の遊走子の光学顕微鏡像を示す図である。It is a figure which shows the optical microscope image of the zoospore of the said 12B strain | stump | stock. (a)・(b)は、上記12B株の透過型電子顕微鏡像を示す図である。(A) * (b) is a figure which shows the transmission electron microscope image of the said 12B strain | stump | stock. 上記12B株細胞における細胞壁近傍の透過型電子顕微鏡像を示す図である。It is a figure which shows the transmission electron microscope image of the cell wall vicinity in the said 12B strain cell. 上記12B株を振盪培養した際の増殖曲線を示すグラフである。It is a graph which shows the growth curve at the time of carrying out the shaking culture of the said 12B strain | stump | stock. 上記12B株および関連微生物における、18S rRNA遺伝子の塩基配列に基づく系統樹を示す図である。It is a figure which shows the phylogenetic tree based on the base sequence of 18S rRNA gene in the said 12B strain | stump | stock and related microorganisms. 上記12B株における18S rRNA遺伝子のPCR産物をアガロースゲル電気泳動にかけた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having applied the PCR product of 18S rRNA gene in the said 12B strain | stump | stock to agarose gel electrophoresis. 上記12B株における18S rRNA遺伝子の断片CのPCR産物を変性剤濃度勾配電気泳動法(DGGE)にかけた結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having applied the PCR product of the fragment | piece C of the 18S rRNA gene in the said 12B strain | stump | stock to denaturing agent concentration gradient electrophoresis (DGGE). (a)〜(d)は、上記12B株の増殖過程において、大きな細胞が遊走細胞を取り込んでいく過程(食作用または細胞融合)を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the process (phagocytosis or cell fusion) in which a large cell takes in a migratory cell in the growth process of the said 12B strain | stump | stock.

Claims (11)

ドコサヘキサエン酸の生産能を有する新規ラビリンチュラ類微生物12B株(受託番号NITE P−68)。   A novel Labyrinthula microorganism 12B strain (accession number NITE P-68) having the ability to produce docosahexaenoic acid. 配列番号1に示す18S rRNA遺伝子を有する請求項1に記載のラビリンチュラ類微生物。   The Labyrinthula microorganism according to claim 1, which has the 18S rRNA gene shown in SEQ ID NO: 1. ドコサヘキサエン酸(DHA)を含有する組成物の製造方法であって、
培地にラビリンチュラ類微生物12B株(受託番号NITE P−68)を接種して培養する培養工程を含むことを特徴とするDHA含有組成物の製造方法。
A method for producing a composition containing docosahexaenoic acid (DHA), comprising:
A method for producing a DHA-containing composition comprising a culture step of inoculating a culture medium with a Labyrinthula microorganism strain 12B (accession number NITE P-68) and culturing.
上記培養工程で用いられる培地は、液体、固形、または形状保持性を有する半固形の何れかの形状を有していることを特徴とする請求項3に記載のDHA含有組成物の製造方法。   4. The method for producing a DHA-containing composition according to claim 3, wherein the medium used in the culturing step has a liquid, solid, or semi-solid shape having shape retention. 上記培養工程では、培地の形状が固形である場合に、当該培地に添加する水分量の下限を45%(v/w)以上とすることを特徴とする請求項4に記載のDHA含有組成物の製造方法。   In the said culture | cultivation process, when the shape of a culture medium is solid, the minimum of the moisture content added to the said culture medium shall be 45% (v / w) or more, The DHA containing composition of Claim 4 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method. 上記培養工程では、培地の形状が固形である場合に、当該培地に添加する水分量の上限を60%(v/w)以下とすることを特徴とする請求項4または5に記載のDHA含有組成物の製造方法In the said culture | cultivation process, when the shape of a culture medium is solid, the upper limit of the moisture content added to the said culture medium shall be 60% (v / w) or less, DHA containing of Claim 4 or 5 characterized by the above-mentioned. A method for producing the composition . 上記培養工程では、静置培養または振盪培養の何れかが選択されることを特徴とする請求項3ないし6の何れか1項に記載のDHA含有組成物の製造方法。   The method for producing a DHA-containing composition according to any one of claims 3 to 6, wherein either stationary culture or shaking culture is selected in the culturing step. 上記培養工程では、上記培地として食品または飼料を用い、これに対して、上記ラビリンチュラ類微生物12B株を接種して培養することにより、当該食品または飼料にDHAを含有させることを特徴とする請求項3ないし7の何れか1項に記載のDHA含有組成物の製造方法。   In the culturing step, food or feed is used as the medium, and DHA is contained in the food or feed by inoculating and culturing the Labyrinthula microorganism 12B strain. Item 8. A method for producing a DHA-containing composition according to any one of Items 3 to 7. 上記食品または飼料が、米ヌカであることを特徴とする請求項8に記載のDHA含有組成物の製造方法。   The method for producing a DHA-containing composition according to claim 8, wherein the food or feed is rice bran. 上記ドコサヘキサエン酸含有組成物が、DHA含有油脂またはDHA含有リン脂質であることを特徴とする請求項3ないし9の何れか1項に記載のDHA含有組成物の製造方法。   The method for producing a DHA-containing composition according to any one of claims 3 to 9, wherein the docosahexaenoic acid-containing composition is a DHA-containing oil or fat or a DHA-containing phospholipid. 培地にラビリンチュラ類微生物12B株(受託番号NITE P−68)を接種して培養し、得られる微生物細胞、および、培養後の培地の少なくとも一方から、ドコサヘキサエン酸(DHA)を取得することを特徴とするDHAの製造方法。   Inoculating the medium with Labyrinthula microorganism strain 12B (Accession No. NITE P-68) and culturing, and obtaining docosahexaenoic acid (DHA) from at least one of the resulting microbial cells and the cultured medium A method for producing DHA.
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