JP2016537986A - 微細藻類バイオマスのカロテノイドおよびタンパク質を富化するためのプロセス - Google Patents

微細藻類バイオマスのカロテノイドおよびタンパク質を富化するためのプロセス Download PDF

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Abstract

本発明は、従属栄養条件下で培養された微細藻類のバイオマスのカロテノイドおよびタンパク質を富化するためのプロセスであって、前記微細藻類がクロレラ(Chlorella)属に属する微細藻類であり、前記微細藻類を、好ましくは、酵母エキス、コーンスティープリカーおよびこれらの組合せからなる群から選択される有機形態の窒素源を補充した最少培地で培養するステップを含む、プロセスに関する。【選択図】 なし

Description

本発明は、微細藻類、より詳細にはクロレラ属(Chlorella genus)に属する微細藻類、より詳細にはクロレラ・ソロキニアーナ(Chlorella sorokiniana)種のバイオマスのカロテノイド富化およびタンパク質富化のための方法に関する。
大型藻類および微細藻類は特定の成分を豊富に含むが、その大部分は未開のままである。これらの食物、化学またはバイオエネルギー用途における利用はまだわずかである。それにもかかわらず、これらは高い価値を有する成分を含有している。
実際、微細藻類は、ビタミン類、脂質、タンパク質、糖、色素および抗酸化成分の供給源である。
したがって、藻類および微細藻類は、栄養補助食品、機能性食品、化粧品、医薬品の製造業および水産養殖業の各分野から注目されている。
微細藻類は、光が当たるあらゆる生息場所に最初に定着する光合成微生物である。
工業規模では、そのモノクローナル培養は光バイオリアクター内で行われる(独立栄養条件:光およびCO中)が、発酵槽内でも行われる場合がある(従属栄養条件:暗所、炭素源存在下)。
これは、微細藻類の一部の種、すなわちクロレラ属(Chlorella)、ニッチア属(Nitzschia)、キクロテラ属(Cyclotella)、テトラセルミス属(Tetraselmis)、クリプテコディニウム属(Crypthecodinium)、シゾキトリウム属(Schizochytrium)に属する微細藻類が光の非存在下で増殖可能なためである。
さらに、従属栄養条件下での培養は光栄養条件下での培養に比べて費用が10分の1になると見積もられている。その理由は、こうした従属栄養条件において当業者は:
細菌や酵母に使用されるものと同じ発酵槽が使用可能であるため、全ての培養パラメータを制御することができることに加えて、
光を基礎とする培養により得られるバイオマス生産量を大幅に上回る生産量が得られるためである。
一般に、微細藻類を有益に利用するためには、目的成分を蓄積させることができるように発酵条件を制御することが必要である。目的成分とは、例えば以下に示すものである:
色素(クロロフィルa、bおよびc、β−カロテン、アスタキサンチン、ルテイン、フィコシアニン、キサントフィル、フィコエリトリン等):これらは顕著な抗酸化性を示すだけでなく、食品用の天然の着色料としても使用できることから、需要が高まりつつある。
タンパク質:栄養価を最適化するために使用される。または、
脂質:特に次の用途に使用するために、脂肪酸含有量が最適化される(固形分の60重量%以下または80重量%とする場合さえある):
・バイオ燃料用途、加えて、
・食品または動物飼料用途(選択された微細藻類が「必須」(すなわち、ヒトまたは動物体内で天然に合成されないため、食事によって供給される)多価不飽和脂肪酸すなわちPUFAを産生する場合)。
上述の成果が得られるように、タンパク質または脂質の収率および生産性を最大限にすることを目的として、高い細胞密度(HCD)を得ることが可能な第1の発酵方法については既に十分に検討されている。
これらのHCD培養の目的は、可能な最大濃度の所望の生産物を可能な最短時間で得ることにあった。
この原理は、例えば、クロレラ・ゾフィンギエンシス(Chlorella zofingiensis)によるアスタキサンチンの生合成によって証明されており、この微細藻類の増殖はアスタキサンチンの生産に直接の相関があることが証明されている(Wang and Peng,2008,World J Microbiol.Biotechnol.,24(9),1915−1922)。
しかしながら、増殖を最大速度(μ:単位h−1)に維持することが、必ずしも所望の生産物の生産量を高くすることと相関している訳ではない。
実際、例えば微細藻類に多量の貯蔵脂質を生産させることが所望される場合は、微細藻類の増殖を制限する栄養的ストレスに晒すことが必要であることがすぐに当業者に明らかとなった。
したがって、発酵方法において、増殖および生産は切り離して考えられる。
例えば、国際公開第01/54510号パンフレットにおいては、多価不飽和脂肪酸(この例においてはドコサヘキサエン酸、すなわちDHA)の蓄積を促すために、多価不飽和脂肪酸の生産と細胞の増殖とを切り離して考えることが推奨されている。
つまり、微細藻類としてシゾキトリウム属(Schizochytrium sp.)ATCC 20888株を用いる場合は、第1増殖段階は高い細胞密度の達成を促すために酸素非制限下(100g/L超)にて行い、次いで第2段階においては、微細藻類にストレスを与えるように酸素の供給速度を徐々に遅くすることにより増殖速度を遅くして目的の脂肪酸の産生を誘発する。
微細藻類としてクリプテコディニウム・コニー(Crypthecodinium cohnii)を用いる場合は、グルコース濃度を低く(5g/L程度)、したがって増殖速度を遅くした場合にドコサヘキサエン酸(DHA、多価不飽和脂肪酸)が最大濃度で得られる(Jiang and Chen,2000,Process Biochem.,35(10),1205−1209)。
これらの結果は、微細藻類の増殖は生産物の生産速度に対しプラスにもマイナスにも作用することができ、両方の作用が重なる場合さえあることの好例である。
つまり、高細胞増殖と生産物の生産が相関しない場合は、細胞増殖速度を制御することが賢明である。
一般に、当業者は、発酵条件(温度、pH)を制御するかまたは発酵培地への栄養分の供給を調整する(「流加培養」と称される半連続的条件)ことによって微細藻類の増殖を
制御することを選択する。
微細藻類の増殖を、炭素源を供給する従属栄養下に制御することを選択した場合、当業者は一般に、微細藻類(クリプテコディニウム・コニー(C.cohnii)、ユーグレナ・グラシリス(Euglena gracilis)等)が生産する代謝産物(例えば、DHA型の多価不飽和脂肪酸)に応じて炭素源(純グルコース、酢酸塩、エタノール等)を適合させることを選択する。
温度も重要なパラメータとなり得る。
例えば、微細藻類のいくつかの種における多価不飽和脂肪酸の合成(例えば、クロレラ・ミニツシマ(Chlorella minutissima)によるEPAの合成等)は、上記微細藻類の増殖に必要とされる至適温度よりも低い温度で促進されることが報告されている。
他方、クロレラ・プロトセコイデス(Chlorella protothecoides)の従属栄養培養においては、生産温度を24℃から35℃に上げるとルテインの収率が増加する。
実際、クロレラ・プロトセコイデスは、最適な産油微細藻類の1種であることが知られている。
従属栄養条件下において、この微細藻類は炭水化物を速やかにトリグリセリドに変換する(その固形分の50%超)。
このトリグリセリドの生産を最適化するために、当業者は、発酵培地の栄養環境を操作することによって、油の生産に向かう炭素流動を最適化するに至った。
このように、窒素欠乏条件下で炭素を十分に供給した場合に油が蓄積されることが知られている。
つまり、この場合はC/N比が決定要因となり、窒素含有量を直接操作することによって最良の結果が得られることが認められており、グルコース含有量は制限因子ではない。
当然のことながら、窒素欠乏は細胞増殖に影響を与え、窒素欠乏の結果として微細藻類の増殖速度が正常な増殖速度に比べて30%遅くなる(Xiong et al.,Plant Physiology,2010,154,pp.1001−1011)。
この結果を説明するために、上述の論文においてXiongらは実際に、クロレラバイオマスを5種類の主要な成分、すなわち炭水化物、脂質、タンパク質、DNAおよびRNA(その固形分の85%を占める)に分けた場合、DNA、RNAまたは炭水化物の含有量はC/N比に左右されないが、タンパク質および脂質の含有量に関してはC/N比が最も重要であることを実証している。
つまり、低いC/N比で培養されたクロレラ属細胞のタンパク質含有量は25.8%、脂質含有量は25.23%であるが、高いC/N比においては、脂質を53.8%、タンパク質を10.5%、合成することが可能である。
したがって、油の生産を最適化するためには、当業者は、炭素流動がタンパク質生産を犠牲にして油の生産に向かうように操作することによって炭素流動を制御することが不可欠である。微細藻類を窒素欠乏培地に接種すると、炭素流動が再分配されて脂質貯蔵物質として蓄積される。
この教示を踏まえて、当業者は、タンパク質に富むバイオマスの生産を目的とする場合は、上述の代謝制御とは反対の制御を行う、すなわち、代わりに、低C/N比を促進することにより:
発酵培地においてタンパク質に変換される炭素源の添加量を一定に維持しながら多量の窒素源を供給し、かつ
微細藻類の増殖を刺激する
ように発酵条件を修正するに至った。
これに伴い、貯蔵脂質の生産を犠牲にしてタンパク質(したがってバイオマス)の生産に向かうように炭素流動が修正される。
本発明において、出願人は、当業者が従来から想定していた解決策の代替案を提案することにより、新たな経路を探索することを選択した。
したがって、本発明は、従属栄養培養された微細藻類バイオマスのカロテノイドおよびタンパク質を富化するための方法であって、前記微細藻類はクロレラ属に属する微細藻類であり、より詳細には、クロレラ・ソロキニアーナであり、その従属栄養培養方法は、前記微細藻類を酵母エキス、コーンスティープリカーおよびこれらの組合せから選択される窒素源を補充した最少培地で培養することを含む、方法に関する。
本発明において、
カロテノイド「富化」とは、最少培地のみで培養したバイオマス中のカロテノイド含有量と比較して、バイオマス中のカロテノイド含有量をバイオマスの総重量の少なくとも0.05%、好ましくは少なくとも0.1%増加させることを意味することを意図している。好ましくは、本発明による方法により得られるバイオマス中のカロテノイド含有量は、バイオマス総重量の少なくとも0.35%であり、より詳細には、好ましくは、バイオマスの総重量の少なくとも0.4%である。
タンパク質「富化」とは、最少培地のみを用いて培養されたバイオマス中のタンパク質含有量と比較して、バイオマス中のタンパク質含有量をバイオマスの総重量の少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%増加させることを意味することを意図している。好ましくは、本発明による方法により得られるバイオマス中のタンパク質含有量は、バイオマス総重量の少なくとも45重量%であり、より詳細には、好ましくは、バイオマス総重量の少なくとも50%である。
本発明において、「最少培地」とは、微細藻類の増殖に必須の化学元素のみを、特定の条件を必要とすることなく微細藻類が利用できる形態で含有する培地であると、従来より定義されている。
したがって最少培地は:
炭素源およびエネルギー源:一般にグルコース
カリウム源およびリン源:例えばKHPO
窒素源および硫黄源:例えば(NHSO
マグネシウム源:例えばMgSO・7H
カルシウム源:例えばCaCl・2H
鉄源:例えばFeSO・7H
微量元素源:Cu、Zn、Co、B、Mn、Moの各塩
ビタミン源(チアミン、ビオチン、ビタミンB12等)
を含む。
次いで出願人は、クロレラ属に属する微細藻類、より詳細にはクロレラ・ソロキニアーナを、この基本的に無機物質からなる最少培地で培養しても依然として多量のバイオマスを生産することが可能であったが、目的成分であるカロテノイドやタンパク質等を得るには不利であったことを見出した。
基本的に無機物質からなる培地においてバイオマスの増殖速度が高い(0.05h−1超)ことは、特に、その株が窒素に関し独立栄養であることを表している。
特定の理論に束縛されることを望むものではないが、ここで出願人は、微細藻類を最少培地で培養することにより、貯蔵物質(多糖類系のもの)を生産する代謝経路が活性化されるという仮説を提案する。
ここで出願人は、少量の有機形態の窒素を含有する補充栄養源、すなわち酵母エキスまたはコーンスティープリカー(CSL)を供給する(好ましくは、供給される窒素の90%超は無機物質のままである)と、このような特定の条件下(微細藻類が窒素に関し完全に独立栄養であるまま)において、前記多糖貯蔵物質の生産速度を遅らせ、カロテノイドおよびタンパク質を生産する代謝経路へ転換させることが可能であることを見出した。
したがって、このような形で発酵を行うと、カロテノイドおよびタンパク質の生産量を増加させる窒素を含有する補充栄養源の最少培地への添加を容易に管理することが可能になる。
つまりこの方策は、例えば、バイオマス中のタンパク質含有量を高めるためには、バイオマスを増加させる、したがって細胞増殖速度を高めるか、または発酵培地の窒素源を増量することが必要不可欠であるという技術的先入観に大きく反している。
実際、この場合、バイオマス量は一定に維持され、タンパク質の過剰生産を導くのは補充栄養源の添加(好ましくは、発酵培地に添加される全窒素の10重量%未満)である。
したがって本発明は、従属栄養培養される微細藻類バイオマスのカロテノイドおよびタンパク質を富化するための方法であって、上記従属栄養培養方法は、有機形態にある窒素源を補充した最少培地で上記微細藻類を培養することを含む、方法に関する。
微細藻類は、好ましくは、クロレラ属に属する微細藻類、特に、クロレラ・ソロキニアーナ(Chlorella sorokiniana)、クロレラ・ブルガリス(Chlorella vulgaris)およびコレラ・ケスレリ(Chorella kessleri)から選択される色素に富む微細藻類、より詳細には、好ましくはクロレラ・ソロキニアーナである。
好ましくは、有機形態の窒素源は、酵母エキス、コーンスティープリカーおよびこれらの組合せからなる群から選択される。より詳細には、好ましくは、有機形態の窒素源は酵母エキスである。好ましくは、酵母エキスは、サッカロミケス・セレビジエ(Saccharomyces cerevisiae)から得られるものである。
有機形態の窒素源は、無機窒素源を含む最少培地に添加される。好ましくは、有機形態
の窒素源の供給量は、発酵培地に含まれる全窒素(無機源および有機源併せて)の10%以下である。
最少培地の無機窒素源としては、例えば、(NHSOまたはNHClを用いることができる。
最少培地には、酵母エキスを0.5〜3g/L、好ましくは酵母エキスを1〜2g/L補充することができる。より詳細には、好ましくは、最少培地には酵母エキスを約1g/L補充することができる。本明細書において使用される「約」という語は、±20%、10%、5%または2%の値を指す。
最少培地はまた、コーンスティープリカーを1〜5g/L、好ましくは3〜5g/L、特に好ましくはコーンスティープリカーを4g/L補充することができる。
一実施形態によれば、本発明による方法により、最少培地のみで培養されたバイオマスのタンパク質含有量と比較して、バイオマスのタンパク質含有量をバイオマスの総重量の少なくとも5%増加させることが可能である。本発明による方法により、最少培地のみで培養されたバイオマスのタンパク質含有量と比較して、バイオマスのタンパク質含有量をバイオマスの総重量の少なくとも6、7、8、9または10%増加させることも可能であろう。
好ましくは、本発明による方法により得られるバイオマス中のタンパク質含有量は、バイオマスの総重量の45%超、50%超または55%超である。他の実施形態によれば、本発明による方法により、最少培地のみで培養されたバイオマス中のカロテノイド含有量と比較して、バイオマス中のカロテノイド含有量をバイオマスの総重量の少なくとも0.05%増加させることが可能である。本発明による方法により、最少培地のみで培養されたバイオマスのカロテノイド含有量と比較して、バイオマス中のカロテノイド含有量をバイオマスの総重量の少なくとも0.1または0.2%増加させることも可能である。
好ましくは、本発明による方法により得られるバイオマスのカロテノイド含有量は、バイオマスの総重量の0.35%超、0.4%超または0.5%超である。
他の態様によれば、本発明は、微細藻類を従属栄養培養するための方法であって:
微細藻類を最少培地で培養する第1ステップと、
酵母エキス、コーンスティープリカーおよびこれらの組合せからなる群から選択される有機形態の窒素源を上記最少培地に添加する第2培養ステップと
を含む方法にも関する。
第1ステップにより微細藻類を増殖させることができ、第2ステップにより、多糖貯蔵物質の蓄積を抑制すると共に、バイオマスのタンパク質およびカロテノイドの富化を可能にする。
一実施形態によれば、微細藻類はクロレラ属に属する微細藻類であり、好ましくは、クロレラ・ソロキニアーナ、クロレラ・ブルガリスおよびコレラ・ケスレリから選択され、好ましくはクロレラ・ソロキニアーナである。
第2培養ステップにおいて添加される有機形態の窒素源は、好ましくは酵母エキスである。
より詳細には、本発明は、上記微細藻類、特にクロレラ・ソロキニアーナを従属栄養培
養するための方法であって:
微細藻類を最少培地で増殖させる第1ステップと、
この最少培地に酵母エキスを添加する第2ステップと
を含む、方法に関する。
特定の一実施形態によれば、有機形態の窒素源の添加量は、発酵培地に含まれる全窒素の10%以下である。具体的には、酵母エキスを最少培地に0.5〜3g/L、好ましくは酵母エキスを1〜2g/L補充することができる。
好ましくは、第2培養ステップにより:
最少培地のみで培養されたバイオマス中のカロテノイド含有量と比較して、バイオマス中のカロテノイド含有量をバイオマスの総重量の少なくとも0.05%、好ましくは少なくとも0.1%増加させ、および/または
最少培地のみで培養されたバイオマス中のタンパク質含有量と比較して、バイオマス中のタンパク質含有量をバイオマスの総重量の少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%増加させることができる。
好ましい一態様によれば、得られたバイオマスにおける:
カロテノイド含有量は、バイオマスの総重量の少なくとも0.35%、好ましくは、バイオマスの総重量の少なくとも0.4%であり、および/または
タンパク質含有量は、バイオマス総重量の少なくとも45%、好ましくは、バイオマス総重量の少なくとも50%である。
任意選択により、また以下の実施例に示すように、第2ステップにおいてグルコースを微細藻類のグルコース消費能力を十分に下回る量で連続的に供給する。
微細藻類バイオマスのカロテノイドおよびタンパク質を富化するための方法に関する上述の実施形態はこの態様においても想定されている。
以下に示す例示を目的とする非限定的な実施例から本発明が一層明白になることが理解されるであろう。
クロレラ・ソロキニアーナの生産 − 酵母エキスの添加
クロレラ・ソロキニアーナUTEX 1663株を使用する。
前培養:
2L容の三角フラスコに培地600mLを入れる。
培地組成を次に示す。
Figure 2016537986
8NのNaOHを加えてpHを7に調整した後、滅菌を行う。
次に示す条件で培養を行う:時間:72時間;温度:28℃;振盪:110rpm(Infors社製Multitron培養器)。
次いで、前培養物を30L容のSartorius社製発酵槽に移す。
バイオマス生産のための培養:
基本培地は、尿素をNHClに置き換えたことを除いて前培養と同じ培地とする。
Figure 2016537986
試験1(対照):補充栄養源を添加しない。
試験2:酵母エキス1g/Lを添加する。
接種後の発酵槽の初発液量(Vi)を13.5Lに調整する。最終液量が16〜20Lになるようする。
発酵パラメータを次に示す。
Figure 2016537986
最初に添加したグルコースが全て消費されたら、初期培地と類似の培地を、特にグルコースを500g/L含む濃縮液の形態で補充する。
次表にこの濃縮液1リットルの組成を示す。
Figure 2016537986
グルコース以外の元素の濃度は、株の栄養要求よりも過剰になるように決定した。
この溶液を、株のグルコース消費能力を低い速度で連続的に補充する。こうすることにより、培地の残留グルコース含有量がゼロに維持される、すなわち、株の増殖がグルコース利用性により制限される(グルコース制限条件)。
この速度は、次式に従い、時間と共に指数関数的に増加させる:
S=12・exp(0.07×t)
(式中、Sはグルコース供給速度(g/h)であり、tは流加方式の継続時間(h)である)。
過度の泡立ちを抑えるために、消泡剤であるClerol FBA 3107を必要に応じて添加する。
結果:酵母エキス添加による効果
得られたバイオマスの全窒素を測定することにより、タンパク質含有量を求める(N×6.25として計算)。
Figure 2016537986
これの結果から、補充栄養源を酵母エキスの形態で補充することにより、タンパク質含有量が50%を超えるバイオマスを高濃度で得ることが可能になることが分かる。
カロテノイド含有量も同様に増加する。

Claims (16)

  1. 従属栄養培養された微細藻類バイオマスをカロテノイド富化およびタンパク質富化するための方法であって、前記微細藻類を有機形態の窒素源を補充した最少培地で培養することを含む、方法。
  2. 前記微細藻類がクロレラ(Chlorella)属に属する微細藻類であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記微細藻類が、クロレラ・ソロキニアーナ(Chlorella sorokiniana)、クロレラ・ブルガリス(Chlorella vulgaris)およびコレラ・ケスレリ(Chorella kessleri)から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. 前記微細藻類がクロレラ・ソロキニアーナ(Chlorella sorokiniana)であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  5. 前記有機形態の窒素源が、酵母エキス、コーンスティープリカーおよびこれらの組合せからなる群からから選択されることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記有機形態の窒素源が酵母エキスであることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記有機形態の窒素源がコーンスティープリカーであることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 有機形態の窒素源の添加量が、発酵培地に含まれる全窒素の10%以下であることを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記最少培地に酵母エキスが0.5〜3g/L、好ましくは、酵母エキスが1〜2g/L補充されることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 最少培地のみで培養されたバイオマス中のカロテノイド含有量と比較して、前記バイオマス中のカロテノイド含有量を、前記バイオマスの総重量の少なくとも0.05%、好ましくは少なくとも0.1%に増加させることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 最少培地のみで培養されたバイオマス中のタンパク質含有量と比較して、前記バイオマス中のタンパク質含有量を、前記バイオマスの総重量の少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%に増加させることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 取得される前記バイオマス中のカロテノイド含有量が、前記バイオマスの総重量の少なくとも0.35%、好ましくは前記バイオマスの総重量の少なくとも0.4%であることを特徴とする、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の方法。
  13. 取得される前記バイオマス中のタンパク質含有量が、前記バイオマスの総重量の少なくとも45%、好ましくは、前記バイオマスの総重量の少なくとも50%であることを特徴とする、請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記微細藻類を最少培地で培養する第1ステップと、
    酵母エキスまたはコーンスティープリカーを前記最少培地に添加する第2培養ステップと
    を含むことを特徴とする、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法。
  15. クロレラ・ソロキニアーナ(Chlorella sorokiniana)種の微細藻類を最少培地で増殖させる第1ステップと、
    前記最少培地に酵母エキスを添加する第2培養ステップと
    を含むことを特徴とする、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記第2ステップにおいて、前記微細藻類のグルコース消費能力よりも大幅に低い速度でグルコースを連続的に供給することを特徴とする、請求項14および15のいずれかに記載の方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021162099A1 (ja) * 2020-02-14 2021-08-19 国立大学法人神戸大学 組換え微細藻及び微細藻を用いた有機酸の製造方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014154787A2 (fr) 2013-03-29 2014-10-02 Roquette Freres Procédé d'enrichissement en protéines de la biomasse de microalgues
EP3036316B1 (fr) 2013-08-23 2020-09-30 Corbion Biotech, Inc. Procede de production industrielle de farine de biomasse de microalgues riches en lipides sans "off-notes" par controle de la disponibilite en oxygene
FR3038914B1 (fr) * 2015-07-17 2020-03-13 Fermentalg Biomasse de thraustochytrides, procede de culture et utilisations
CN105803035A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂ebr诱导淡水蛋白核小球藻zf藻株高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803027A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂eth诱导淡水蛋白核小球藻zf藻株高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803028A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂eth诱导淡水普通小球藻zf藻株高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803034B (zh) * 2016-01-12 2019-05-21 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂naa诱导淡水蛋白核小球藻zf藻株高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803026A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂ebr诱导淡水普通小球藻zf藻株高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803030A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂ebr诱导b12布朗葡萄藻高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803025A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂naa诱导淡水普通小球藻zf藻株高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803031A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂eth诱导布朗葡萄藻b12藻株高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803033A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂6-ba诱导淡水蛋白核小球藻zf藻株高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803029A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂naa诱导布朗葡萄藻b12藻株高效积累类胡萝卜素的方法
CN105803032A (zh) * 2016-01-12 2016-07-27 山东理工大学 一种利用植物生长调节剂6-ba诱导淡水普通小球藻zf藻株高效积累类胡萝卜素的方法
MX2018009521A (es) * 2016-02-08 2018-12-11 Corbion Biotech Inc Procedimiento de enriquecimiento con proteinas de una biomasa de microalgas.
CN106498017B (zh) * 2016-10-31 2018-08-31 昆明理工大学 一种利用己酸二乙氨基乙醇酯促进雨生红球藻生产虾青素的方法
CN106754387A (zh) * 2016-12-19 2017-05-31 山西大学 一种三维四角藻培养基
KR101970063B1 (ko) * 2017-08-11 2019-04-17 가톨릭관동대학교산학협력단 옥수수속대 추출물을 이용한 미세조류 배양방법
CN109943488B (zh) * 2019-02-19 2022-05-03 中国科学院合肥物质科学研究院 一种灵芝多糖高产菌株rwhbw-1及其应用
CN112300941A (zh) * 2019-07-29 2021-02-02 仲恺农业工程学院 利用酵母分泌物促进微藻生长、强化微藻蛋白质累积的方法
CN113913298B (zh) * 2021-10-28 2023-07-25 中国科学院天津工业生物技术研究所 提高微藻生物量的方法
CN115161203B (zh) * 2022-07-20 2023-09-26 德默特生物科技(珠海)有限公司 一种小球藻异养培养高产蛋白质的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2949700A (en) * 1958-07-21 1960-08-23 Grain Processing Corp Production of carotenoids by the cultivation of algae
US3108402A (en) * 1961-03-16 1963-10-29 Grain Processing Corp Production of carotenoid pigments
US3142135A (en) * 1962-02-13 1964-07-28 Grain Processing Corp Production of carotenoids by the cultivation of algae
JPH1175823A (ja) * 1997-09-16 1999-03-23 Yakult Honsha Co Ltd 高クロロフィル及び高カロチノイド含有性のクロレラ属変異株
WO2005085465A1 (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Suntory Limited アスタキサンチン含有脂質の製造方法
JP2006101795A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Yakult Honsha Co Ltd 高クロロフィル及び高カロテノイド含有性のクロレラ及びその製造方法
JP2012523843A (ja) * 2009-04-14 2012-10-11 ソラザイム、インク 新規微細藻類食物組成物

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090064603A (ko) 2000-01-28 2009-06-19 마텍 바이오싸이언스스 코포레이션 발효기 내에서 진핵 미생물의 고밀도 배양에 의한 고도불포화 지방산을 함유하는 지질의 증진된 생산 방법
US20100303989A1 (en) * 2008-10-14 2010-12-02 Solazyme, Inc. Microalgal Flour

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2949700A (en) * 1958-07-21 1960-08-23 Grain Processing Corp Production of carotenoids by the cultivation of algae
US3108402A (en) * 1961-03-16 1963-10-29 Grain Processing Corp Production of carotenoid pigments
US3142135A (en) * 1962-02-13 1964-07-28 Grain Processing Corp Production of carotenoids by the cultivation of algae
JPH1175823A (ja) * 1997-09-16 1999-03-23 Yakult Honsha Co Ltd 高クロロフィル及び高カロチノイド含有性のクロレラ属変異株
WO2005085465A1 (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Suntory Limited アスタキサンチン含有脂質の製造方法
JP2006101795A (ja) * 2004-10-07 2006-04-20 Yakult Honsha Co Ltd 高クロロフィル及び高カロテノイド含有性のクロレラ及びその製造方法
JP2012523843A (ja) * 2009-04-14 2012-10-11 ソラザイム、インク 新規微細藻類食物組成物

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. APPL. PHYCOL. (2012) VOL.24, PP.35-43, JPN6018040274, ISSN: 0004051922 *
JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING (2004) VOL.98, NO.6, PP.437-444, JPN5016012602, ISSN: 0004051921 *
PLANT PHYSIOLOGY (2010) VOL.154, PP.1001-1011, JPN6018040276, ISSN: 0003897629 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021162099A1 (ja) * 2020-02-14 2021-08-19 国立大学法人神戸大学 組換え微細藻及び微細藻を用いた有機酸の製造方法

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