JP2014217303A - 新規微細藻類及びその利用 - Google Patents
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Abstract
Description
(2) グリセリド生産能を有する、(1)に記載の微細藻類。
(3) 炭化水素生産能を有する、(1)又は(2)に記載の微細藻類。
(4) エチレングリコール重合体生産能を有する、(1)〜(3)のいずれかに記載の微細藻類。
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の微細藻類を培養する工程を備える、グリセリドの生産方法。
(6)(1)〜(4)のいずれかに記載の微細藻類を培養する工程を備える、炭化水素の生産方法。
(7)(1)〜(4)のいずれかに記載の微細藻類を培養する工程を備える、エチレングリコール重合体の生産方法。
(8)(1)〜(4)のいずれかに記載の微細藻類を、20℃以上40℃以下、pHが3以上7以下で培養する、微細藻類の培養方法。
本明細書に開示される新規微細藻類は、本発明者らが湖から分離したコッコミクサ・スピーシーズ(Coccomyxa sp.)に属するSTT株が挙げられる。
(1)栄養型細胞は、楕円形又はやや曲がった腎臓形で両端は丸い。短径1〜2μm、長径3〜4μmである。鞭毛を持たず運動性を示さない。アルカリ性では細胞は凝集する。
(2)栄養型細胞は外囲を細胞壁に囲まれ、内部に核、葉緑体が一個存在し、その他、ミトコンドリア、ゴルジ体、液胞、油滴等が認められる。葉緑体内にピレノイドは認められない。
(1)内生胞子は栄養細胞内に四個形成され、細胞内に均等に分布する。内生胞子はその細胞内に核、葉緑体を一個有する。
(2)二分裂による増殖も行う。
C.生理学・生化学性状
(1)培養液:淡水を素にした培養液中で生育できる。
(2)光合成能:光合成による光独立栄養生育ができる。
(3)含有色素:クロロフィルa、クロロフィルb、及び他のカロチノイド類。
(4)同化貯蔵物質:澱粉。
(5)生育温度域:15℃〜35℃(至適温度25℃)。
(6)生育pH域:pH3.0〜11.0(至適pHは7.0)。
(7)細胞内に存在する油滴はNile redによる蛍光染色でオレンジ色の蛍光を示す。はNile red染色しSTT株の典型的な中性脂質の蛍光パターンを示す。
本明細書に開示される、グリセリドの生産方法は、STT株を培養する工程を備える、グリセリドの生産方法が提供される。本明細書において「グリセリド」とは、グリセリンの脂肪酸とのエステルを意味しており、脂肪酸のエステル結合数は特に限定しないし、脂肪酸の種類も特に限定しない。なお、STT株の藻体内に見出される油滴を分析したところ、グリセリドの脂肪酸は、炭素数が16以上18以下の飽和又は不飽和脂肪族酸であった。なお、本グリセリドの生産方法で生産されるグリセリドには、炭素数10〜25の飽和若しくは不飽和脂肪酸をエステルとして有するグリセリドが含まれうる。
本明細書に開示される炭化水素の生産方法は、STT株を培養する工程を備えることができる。こうすることで、飽和若しくは不飽和脂肪酸又は脂肪族炭化水素を生産させ、取得することができる。例えば、炭素数が17の飽和若しくは不飽和の脂肪族炭化水素を生産させることができる。また、こうした脂肪族炭化水素を他の脂肪族炭化水素等よりも優位に生産させ、取得することもできる。例えば、C17脂肪族炭化水素であるn−ヘプタデカン若しくはn−ヘプタデセンを効率的に生産できる。なお、脂肪族炭化水素は、遊離の炭化水素として藻類内に生産される。
本明細書に開示されるエチレングリコール重合体の生産方法は、STT株を培養する工程を備えることができる。STT株は、グリセリド、炭化水素のほか、エチレングリコール重合体も生産できる。エチレングリコール重合体を優位に生産するには、窒素欠乏条件でSTT株を培養することが好ましい。窒素欠乏条件でSTT株を培養すると、STT株は、C17脂肪族炭化水素であるn−ヘプタデカンやn−ヘプタデセンよりも優位にエチレングリコール重合体を生産する。エチレングリコール重合体は、医薬品や工業製品の原料となりうること等により、好ましい代謝産物である。なお、窒素欠乏条件では、グリセリドも生産されうる。
室内に設置したレースウェイ・ポンド(面積3.785m2)に、490Lの培養液(硫安8.3ppm、リン1ppm、カリウム1ppm、マグネシウム0.3ppm)を入れ、水温は25℃前後、有効放射光量子密度は平均して300μmol/m2/sに設定した。光については、12h/12hの明暗サイクルに設定し、屋外での昼夜を再現するようにした。微細藻類の攪拌にはパドルを使い、100%CO2を150ml/minで通気することで、培養水中のCO2濃度が1%前後になるように調整した。
装置 :MQC23−27(オックスフォード社)
観測核 :1H
磁石 :熱的安定永久磁石0.55 T
検波方式 :デュアルチャンネル位相検知検出器
データ取得レート:10MHzまで、12ビット
RFパルス幅:2.17μs(90度パルス幅)
パルス間隔:10μs
スキャン回数:64
共鳴周波数:23.4MHz
光合成活性についてはクラーク型の酸素電極装置を用いて測定した。実施例1で培養中の微細藻類をサンプリングし、O.D.720nmが1.0になるように培養液を調整し、調整した培養液4mをキュベットに入れた。光源の有効放射光量子密度を300μmol/m2/sに設定し、炭素源として500mM炭酸水素ナトリウムを10μL添加してスターラー攪拌下で発生した酸素濃度を白金電極上での酸素の酸化反応を電流値として測定した。キュベット内の酸素濃度の増加速度を求めることで光合成速度を計算した。
STT株を30mlのAF−6培地(pH3)で2週間培養(25℃)し、遠心分離(2300rpm,15min)して細胞ペレットを得た。ペレットを−80℃のフリーザーに入れて15分間静置後、室温に15分間静置する操作(凍結融解)を3回繰り返した。凍結融解後、ニッポン・ジーン社製DNA抽出キット「ISOPLANT」を用いてDNAを抽出した。
STT株を、pH3に調整したAF−6培地20mlで2週間培養(22〜28℃)した後、培養液を二等分し、遠心して2つの細胞ペレットを得た。1つの細胞ペレットには、前記と同様のAF−6培地(pH3)10ml(窒素濃度0.0162%)を加え、もう一つの細胞ペレットには、窒素源が含まれないAF−6培地(pH3)を加えて25℃で2週間培養した。培養後、細胞ペレット50mg(ウエット)をヘッドスペース分析用のバイアル瓶に入れ、ヘッドスペース−ガスクロマトグラフィー/質量分析(HGC/MS)装置[アジレント社]を用いて細胞内の成分分析を行った。HGC/MS分析条件を以下に示す。
カラム :DB−WAX (60m×250μm×0.18μm)
カラム温度 :50℃(1min)−50℃/min→250℃(15min)
注入口温度 :250℃
トランスファーライン温度:250℃
ガス :ヘリウム
カラム内流量 :1ml/min
スプリット比 :5:1
イオン化法 :電子イオン化法(EI)
質量範囲 :50〜650(2scan/sec.)
STT株をAF−6培地(pH3)で2週間培養した後、遠心して細胞のペレットを得た。得られたペレットにOD720が0.05となるように、各pH(pH3〜11)のAF−6培地を加えて細胞懸濁液を調製し、96穴プレートの1ウエルに細胞懸濁液200μlを入れ、10日間培養を行った。培養の温度は15〜35℃、光量は30μmol/m2/sで行った。培養後、吸光度測定器(日本モレキュラーデバイス製SPECTRA max PLUS)を用いてA720の吸光度を測定し、比増殖速度(μ)で増殖特性を評価した。
Claims (8)
- コッコミクサ・スピーシーズ(Coccomyxa sp.)に属するSTT株(受領番号FERM AP−22250)である微細藻類。
- グリセリド生産能を有する、請求項1に記載の微細藻類。
- 炭化水素生産能を有する、請求項1又は2に記載の微細藻類。
- エチレングリコール重合体生産能を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の微細藻類。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の微細藻類を培養する工程を備える、グリセリドの生産方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の微細藻類を培養する工程を備える、炭化水素の生産方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の微細藻類を培養する工程を備える、エチレングリコール重合体の生産方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の微細藻類を、20℃以上40℃以下、pHが3以上7以下で培養する、微細藻類の培養方法。
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