JP2003180387A - カロチノイドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドナリエラ藻体を特定の培地で培養すること
により、従来のドナリエラ藻体の培養により製造される
カロチノイド以外の非環式カロチノイドであるフィトエ
ンを含有するカロチノイドを簡単に製造する。 【解決手段】 産生能調節剤としてニコチンを添加し、
ｐＨ調整を行った培地で、光照射の環境下、ドナリエラ
藻体を培養することにより、非環式カロチノイドである
フィトエンを含有するカロチノイドを得るようにしてい
る。産生能調節剤の添加量は、１μＭ〜１Ｍが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ドナリエラ藻体
を特定の培地で培養することによる非環式カロチノイド
であるフィトエンを含有するカロチノイドの製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から存在するカロチノイドの製造方
法は、Ami Ben-Amotz が報告している文献 [EFFECT OF
LOW TEMPERATURE ON THE STEREOISOMER COMPOSITION OF
β-CAROTENE IN THE HALOTOLERANT ALGA DUNALIELLA BA
RDAWIL / J.phycol.32,272-275(1996)] 等に記載されて
いるように、１．５Ｍの塩化ナトリウム、５０ｍＭの炭
酸水素ナトリウム、５ｍＭの硫酸マグネシウム、２ｍＭ
の硝酸カリウム、０．３ｍＭの塩化カルシウム、０．２
ｍＭのリン酸二水素カリウム、１．５μＭの塩化第二
鉄、６μＭのＥＤＴＡ、７μＭの塩化マンガン、１μＭ
の塩化第二銅、１μＭの塩化亜鉛、１μＭの塩化コバル
ト、１μＭのモリブデン酸アンモニウムを含有しｐＨ８
に調製した培地で、光を照射しながらドナリエラ藻体を
培養するものとしている。

【０００３】この従来の製造方法より得られるカロチノ
イドは、主としてオールトランス型β−カロチン、９−
シス型β−カロチンであり、オールトランス型α−カロ
チン、オールトランス型γ−カロチン、β−クリプトキ
サンチン、エチネノン、ルテイン、ビオラキサンチン、
ゼアキサンチンなども含有することが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ド
ナリエラ藻体の培養では、癌や生活習慣病の予防などに
特に有用な非環式カロチノイドであるフィトエンを含有
するカロチノイドを製造することができなかった。

【０００５】そこで、この発明は、ドナリエラ藻体を特
定の培地で培養することにより、従来のドナリエラ藻体
の培養により製造されるカロチノイド以外の非環式カロ
チノイドであるフィトエンを含有するカロチノイドを簡
単に製造することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのため、この発明のカ
ロチノイドの製造方法は、産生能調節剤としてニコチン
を添加し、ｐＨ調整を行った培地で、光照射の環境下、
ドナリエラ藻体を培養することにより、非環式カロチノ
イドであるフィトエンを含有するカロチノイドを得るも
のとしている。

【０００７】この発明で用いられるドナリエラ藻体は、
ドナリエラ・サリーナ種(Dunaliella salina) 、ドナリ
エラ・バーダウィル種(Dunaliella bardawil) などのす
べてのドナリエラ属に属する種を含むものとする。

【０００８】この発明において、前記産生能調節剤の添
加量は、１μＭ〜１Ｍが好ましい。１μＭ未満であった
り１Ｍを越えると、フィトエンの産生能が低下したり、
産生能がなくなる。

【０００９】この発明において、ドナリエラ藻体を培養
する培地は、ドナリエラ藻体が培養できればどのような
培地でもよいが、例えば、前記Ami Ben-Amotz が報告し
ている文献に記載されたような、１．５Ｍの塩化ナトリ
ウム、５０ｍＭの炭酸水素ナトリウム、５ｍＭの硫酸マ
グネシウム、２ｍＭの硝酸カリウム、０．３ｍＭの塩化
カルシウム、０．２ｍＭのリン酸二水素カリウム、１．
５μＭの塩化第二鉄、６μＭのＥＤＴＡ、７μＭの塩化
マンガン、１μＭの塩化第二銅、１μＭの塩化亜鉛、１
μＭの塩化コバルト、１μＭのモリブデン酸アンモニウ
ムを含有する培地とすることができる。

【００１０】この発明において、ドナリエラ藻体を培養
する環境として、培養温度は約２５〜３５℃の範囲が好
ましく、培地のｐＨは約７〜８が好ましく、約２，００
０〜４０，０００Ｌｕｘの光照射の環境の下が好まし
い。

【００１１】この発明でいうフィトエンとは、オールト
ランス型フィトエン、９−シス型フィトエンおよびこれ
らの異性体すべてあり、何れも癌の予防や、糖尿病、肝
疾患、癌、その他の生活習慣病の予防、改善などに有用
な非環式カロチノイドであり、オールトランス型フィト
エンは下記の化３の構造式を有しており、９−シス型フ
ィトエンは下記の化４の構造式を有している。

【００１２】

【化３】

【００１３】

【化４】

【００１４】

【実施例】次に、この発明のカロチノイドの製造方法の
好ましい実施例を挙げる。なお、従来のカロチノイドの
製造方法（前記Ami Ben-Amotz が報告している文献に記
載されたカロチノイドの製造方法）を比較例として挙げ
る。

【００１５】（実施例１）ドナリエラ藻体２ｇを、表１
に示す組成の培地２．０リットルが入ったフラスコに入
れ、ニコチン０．３２ｍｇを添加し、培養温度約２５
℃、培地ｐＨ７、２，０００Ｌｕｘの光照射の環境の下
で、１％の二酸化炭素を含む空気を通気しながら約２０
０時間培養した。

【００１６】（実施例２）ドナリエラ藻体０．５ｇを、
表１に示す組成の培地０．５リットルが入ったフラスコ
に入れ、ニコチン８１ｇを添加し、培養温度約３５℃、
培地ｐＨ８、４０，０００Ｌｕｘの光照射の環境の下
で、１％の二酸化炭素を含む空気を通気しながら約１５
０時間培養した。

【００１７】（実施例３）ドナリエラ藻体２ｋｇを、表
１に示す組成の培地２，０００リットルが入ったレース
ウエイ水槽（横１０ｍ、縦２ｍ、深さ１ｍ）に入れ、ニ
コチン０．３２４ｇを添加し、培養温度約２５℃、培地
ｐＨ８、太陽光照射の環境の下、屋外で約２００時間培
養した。

【００１８】（実施例４）ドナリエラ藻体１５０ｇを、
表１に示す組成の培地１５０リットルが入った培養チュ
ーブ（長さ５０ｍ、直径０．２ｍ）に入れ、ニコチン２
４．３ｋｇを添加し、培養温度約３５℃、培地ｐＨ８、
太陽光照射の環境の下、屋外で約１５０時間培養した。

【００１９】（比較例）ドナリエラ藻体１ｇを、表１に
示す組成の培地０．５リットルが入ったフラスコに入
れ、そのまま培養温度約３５℃、培地ｐＨ８、４０，０
００Ｌｕｘの光照射の環境の下で約１５０時間培養し
た。

【００２０】

【表１】

【００２１】次に、実施例１で培養したドナリエラ藻体
から抽出したカロチノイドを高速液体クロマトグラフに
より三次元データ解析した結果を図１に示す。図１中の
ａは、オールトランス型フィトエン標準物質の極大吸収
波長と一致し、ｂは、９−シス型フィトエン標準物質の
極大吸収波長と一致したので、この発明の製造方法によ
りこれらのカロチノイドの存在が確認された。なお、図
１中のｃは、オールトランス型β−カロチンの極大吸収
波長であり、図１中のｄは、９−シス型β−カロチンの
極大吸収波長であり、主要なカロチノイドの極大吸収波
長が確認でき、これらのカロチノイドの存在も確認でき
た。

【００２２】また、比較例で培養したドナリエラ藻体か
ら抽出したカロチノイドを高速液体クロマトグラフによ
り三次元データ解析した結果を図２に示す。図２から
は、ｃおよびｄに示すように、オールトランス型β−カ
ロチン、９−シス型β−カロチンに対応する極大吸収波
長が確認できたが、オールトランス型フィトエンおよび
９−シス型フィトエンに対応する極大吸収波長は確認す
ることができなかった。

【００２３】さらに、実施例１で培養したドナリエラ藻
体と比較例で培養したドナリエラ藻体を用いて、血糖値
低下作用についての実験を行った。

【００２４】（実験方法）４週齢ｄｄｙ系マウス３０匹
を、１週間馴化飼育した。５週齢となった前記マウス
に、生理食塩水に溶かしたストレプトゾトシン（ＳＴ
Ｚ）を腹腔中投与（１００ｍｇ／ｋｇ）を３回行い、血
糖値が２００ｍｇ／ｄｌ以上のマウスを選択した。これ
らマウスを２群に分け、実施例１で培養したドナリエラ
藻体をコーンオイルに溶解した投与群Ｉ（投与量６０ｍ
ｇ／ｋｇ）とし、比較例で培養したドナリエラ藻体をコ
ーンオイルに溶解した投与群II（投与量６０ｍｇ／ｋ
ｇ）として、 それぞれ飼料を２週間投与し、経時的に
血糖値をオルト−トルイジン−ホウ酸法（ＯＴＢ法）で
測定した。なお、前記ＳＴＺを投与しないマウスを対照
群とし、この対照群にも飼料を２週間投与し、経時的に
血糖値をＯＴＢ法で測定した。測定結果を表２に示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２より、この発明の製造方法で得られる
カロチノイドは、従来の製造方法で得られるカロチノイ
ドより、血糖値を有意に低下させることが明らかとなっ
た。

【００２７】次に、実施例１で培養したドナリエラ藻体
と比較例で培養したドナリエラ藻体を用いて、抗腫瘍作
用についての実験を行った。

【００２８】（実験方法）６週齢のＳｐｒａｇｕｅ−Ｄ
ａｗｌｅｙ系雄ラット（ＳＤ系雄ラット）１２０匹を３
０匹ずつ４群に分け、第１群〜第３群には、蒸留水に１
０ｍｇ／ｋｇの割合で溶解した１，２−ジメチルヒドラ
ジン（ＤＭＨ）を週１回、１０週間に渡って背部皮下に
投与した。ＤＭＨを投与後、第１群には、実施例１で培
養したドナリエラ藻体を０．０５％の割合で添加した基
礎飼料を、実験終了まで自由摂取させた。第２群には、
比較例で培養したドナリエラ藻体を０．０５％の割合で
添加した基礎飼料を、実験終了まで自由摂取させた。第
３群には、カロチノイド無添加の基礎飼料を、実験終了
まで自由摂取させた。第４群はＤＭＨ無処置の対照群と
し、カロチノイド無添加の基礎飼料を、実験終了まで自
由摂取させた。実験は４０週で終了し、大腸腫瘍の発生
について病理組織学的に観察した。観察結果を表３に示
す。

【００２９】

【表３】

【００３０】表３より、大腸腫瘍の発生率は、カロチノ
イド無添加の基礎飼料を摂取させたＳＤ系雄ラットが７
９．３％であり、従来の製造方法で得られるカロチノイ
ドを添加した基礎飼料を摂取させたＳＤ系雄ラットが４
８．３％であった。しかし、この発明の製造方法で得ら
れるカロチノイドを添加した基礎飼料を摂取させたＳＤ
系雄ラットは２０．０％であり、大腸腫瘍の発生を大き
く抑制しており、この発明の製造方法で得られるカロチ
ノイドは、従来の製造方法で得られるカロチノイドよ
り、顕著な抗腫瘍作用が認められた。

【００３１】

【発明の効果】この発明は、以上に述べたように構成さ
れており、ドナリエラ藻体を特定の培地で培養すること
により、従来のドナリエラ藻体の培養により製造される
カロチノイド以外の非環式カロチノイドであるフィトエ
ンを含有するカロチノイドを簡単に製造することでき
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の製造方法により得たカロチノイドの
高速液体クロマトグラフによる三次元データ解析図であ
る。

【図２】従来の製造方法により得たカロチノイドの高速
液体クロマトグラフによる三次元データ解析図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 産生能調節剤としてニコチンを添加し、
   ｐＨ調整を行った培地で、光照射の環境下、ドナリエラ
   藻体を培養することにより、非環式カロチノイドである
   フィトエンを含有するカロチノイドを得ることを特徴と
   するカロチノイドの製造方法。
2. 【請求項２】 前記産生能調節剤の添加量が、１μＭ〜
   １Ｍであることを特徴とする請求項１記載のカロチノイ
   ドの製造方法。
3. 【請求項３】 前記培地が、１．５Ｍの塩化ナトリウ
   ム、５０ｍＭの炭酸水素ナトリウム、５ｍＭの硫酸マグ
   ネシウム、２ｍＭの硝酸カリウム、０．３ｍＭの塩化カ
   ルシウム、０．２ｍＭのリン酸二水素カリウム、１．５
   μＭの塩化第二鉄、６μＭのＥＤＴＡ、７μＭの塩化マ
   ンガン、１μＭの塩化第二銅、１μＭの塩化亜鉛、１μ
   Ｍの塩化コバルト、１μＭのモリブデン酸アンモニウム
   を含有する培地であることを特徴とする請求項１記載の
   カロチノイドの製造方法。
4. 【請求項４】 前記フィトエンが、下記の化１で表され
   る構造式を有するオールトランス型フィトエン、および
   ／または下記の化２で表される構造式を有する９−シス
   型フィトエンであることを特徴とする請求項１記載のカ
   ロチノイドの製造方法。 【化１】 【化２】