JP2017070239A - Culture method of euglena - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ユーグレナの培養方法に関する。 The present invention relates to a method for culturing Euglena.
従来、ユーグレナ（別名ミドリムシ等）の培養方法としては、例えば、コーレンハットナー培地に糖類などを加えた培養液でユーグレナを培養する方法が知られている。コーレンハットナー培地は、アミノ酸、有機酸、ビタミンＢ類、及び無機塩類といった比較的多くの種類の成分を含む。 Conventionally, as a method for culturing Euglena (also known as Euglena, etc.), for example, a method of culturing Euglena with a culture solution obtained by adding sugar or the like to Koren-Hutner medium is known. The Koren Hutner medium contains relatively many types of components such as amino acids, organic acids, vitamin Bs, and inorganic salts.
これに対して、例えば、コーレンハットナー培地よりも配合成分の種類が少ない培養液でユーグレナを培養する方法が知られている（特許文献１）。特許文献１の培養方法では、ビタミンＢ類及びビタミンＣを含み、マグネシウム、カリウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、コバルト、及びニッケルの各塩類をさらに含む培養液でユーグレナを培養し、微細藻類を増殖させることができる。 On the other hand, for example, a method of culturing Euglena with a culture solution having fewer kinds of blending components than Koren-Hutner medium is known (Patent Document 1). In the culture method of Patent Document 1, Euglena is cultured in a culture solution containing vitamins B and vitamins C, and further containing magnesium, potassium, iron, zinc, copper, manganese, cobalt, and nickel salts, and microalgae are obtained. Can be propagated.
しかしながら、特許文献１の培養方法では、体内でわずかに必要であるものの過剰に摂取された場合に有害な作用を及ぼし得るコバルトなどの微量必須ミネラル類を培養液が含む。これにより、微量必須ミネラル類をユーグレナが細胞内に取り込みつつ増殖するため、培養によって得られたユーグレナが微量必須ミネラル類を含む。従って、特許文献１の培養方法で得られたユーグレナは、食品として過剰に摂取された場合には、安全性の点で必ずしも十分に適したものでないという問題がある。 However, in the culture method of Patent Document 1, the culture solution contains trace essential minerals such as cobalt that are slightly necessary in the body but can exert harmful effects when taken in excess. Thereby, since Euglena grows while taking in trace essential minerals in a cell, Euglena obtained by culture contains trace essential minerals. Accordingly, there is a problem that Euglena obtained by the culture method of Patent Document 1 is not always adequately suitable in terms of safety when it is excessively consumed as food.
本発明は、上記の問題点等に鑑み、ユーグレナを十分に増殖させることができ、しかも、安全性の点で食用に十分に適したユーグレナを得ることができるユーグレナの培養方法を提供することを課題とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a method for cultivating Euglena that can sufficiently proliferate Euglena and can obtain Euglena that is sufficiently suitable for food in terms of safety. Let it be an issue.
上記課題を解決すべく、本発明に係るユーグレナの培養方法は、糖類とミネラル類とを少なくとも含む培養液でユーグレナを培養するユーグレナの培養方法であって、
前記ミネラル類は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、亜鉛、モリブデン、銅、リン、窒素、硫黄、及び、ホウ素からなる群より選択された少なくとも１種であり、
前記培養液は、コバルトを含まないことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the Euglena culturing method according to the present invention is a Euglena culturing method for culturing Euglena in a culture solution containing at least a saccharide and a mineral,
The mineral is at least one selected from the group consisting of sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, zinc, molybdenum, copper, phosphorus, nitrogen, sulfur, and boron,
The culture solution does not contain cobalt.
上記構成からなるユーグレナの培養方法においては、コバルトを含まない培養液でユーグレナを培養するため、増殖するユーグレナがコバルトを細胞内に取り込まない分、安全性の点で食用に適したユーグレナを得ることができる。 In the Euglena culturing method having the above structure, Euglena is cultured in a culture solution that does not contain cobalt, so that Euglena that is suitable for edible consumption is obtained from the viewpoint of safety because the proliferating Euglena does not take cobalt into the cells. Can do.
本発明に係るユーグレナの培養方法においては、培養液は、前記コバルト、マンガン、及びニッケルのいずれも含まないことが好ましい。前記コバルト、マンガン、及びニッケルは、体内に過剰に摂取された場合に有害な作用を及ぼし得る。コバルト、マンガン、及びニッケルのいずれも含まない培養液でユーグレナを培養することにより、増殖するユーグレナがコバルト、マンガン、及びニッケルのいずれも細胞内に取り込まないため、安全性の点でより十分に食用に適したユーグレナを得ることができる。 In the Euglena culturing method according to the present invention, the culture solution preferably does not contain any of the cobalt, manganese, and nickel. Cobalt, manganese, and nickel can have deleterious effects when taken in excess by the body. By culturing Euglena in a culture medium that does not contain any of cobalt, manganese, and nickel, proliferating Euglena does not incorporate any of cobalt, manganese, or nickel into cells, so it is more edible in terms of safety. Euglena suitable for the above can be obtained.
本発明に係るユーグレナの培養方法においては、前記培養液は、ビタミンＢ類をさらに含むことが好ましい。 In the Euglena culturing method according to the present invention, the culture solution preferably further contains vitamin Bs.
本発明に係るユーグレナの培養方法においては、前記培養液は、グルコースを糖類として含むことが好ましい。 In the Euglena culturing method according to the present invention, the culture solution preferably contains glucose as a saccharide.
本発明のユーグレナの培養方法は、ユーグレナを十分に増殖させることができ、しかも、安全性の点で食用に十分に適したユーグレナを得ることができるという効果を奏する。 The Euglena culturing method of the present invention has the effect that Euglena can be sufficiently proliferated, and Euglena that is sufficiently suitable for food can be obtained in terms of safety.
以下、本発明に係るユーグレナの培養方法（ユーグレナの製造方法）の一実施形態について詳しく説明する。 Hereinafter, an embodiment of the Euglena culturing method (Euglena production method) according to the present invention will be described in detail.
本実施形態のユーグレナの培養方法（以下、単に培養方法ともいう）は、糖類とミネラル類とを少なくとも含む培養液でユーグレナを培養する培養方法であって、
前記ミネラル類は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、亜鉛、モリブデン、銅、リン、窒素、硫黄、及び、ホウ素からなる群より選択された少なくとも１種であり、前記培養液は、コバルトを含まない。
The Euglena culturing method of the present embodiment (hereinafter, also simply referred to as culturing method) is a culturing method for culturing Euglena in a culture solution containing at least a saccharide and minerals,
The mineral is at least one selected from the group consisting of sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, zinc, molybdenum, copper, phosphorus, nitrogen, sulfur, and boron, and the culture solution contains cobalt. Not included.
前記ユーグレナは、大きさが概ね数マイクロメートルから数十マイクロメートル程度の微小な藻類である。ユーグレナは、自然界では、通常、水中を浮遊しつつ生息する。ユーグレナは、粒状の多糖類（例えばパラミロン）を細胞内部に貯める微細藻類であれば、特に限定されない。本実施形態では、前記ユーグレナは、ユーグレナ（Euglena）属に属するユーグレナ属微細藻類である。 Euglena is a microalgae having a size of about several micrometers to several tens of micrometers. Euglena usually lives in the water while floating in the water. Euglena is not particularly limited as long as it is a microalgae that stores granular polysaccharides (for example, paramylon) inside cells. In the present embodiment, the Euglena is Euglena genus microalga belonging to the Euglena (Euglena) genus.
前記ユーグレナ（Euglena）属微細藻類としては、例えば、Euglena gracilis、Euglena longa、Euglena caudata、Euglena oxyuris、Euglena tripteris、Euglena proxima、Euglena viridis、Euglena sociabilis、Euglena ehrenbergii、Euglena deses、Euglena pisciformis、Euglena spirogyra、Euglena acus、Euglena geniculata、Euglena intermedia、Euglena mutabilis、Euglena sanguinea、Euglena stellata、Euglena terricola、Euglena klebsi、Euglena rubra、又は、Euglena cyclopicolaなどが挙げられる。
前記Euglena gracilisとしては、例えば、Euglena gracilis NIES-48（後述する独立行政法人国立環境研究所微生物系統保存施設における保管株）などが挙げられる。
As the Euglena (Euglena) genus microalgae, for example, Euglena gracilis, Euglena longa, Euglena caudata, Euglena oxyuris, Euglena tripteris, Euglena proxima, Euglena viridis, Euglena sociabilis, Euglena ehrenbergii, Euglena deses, Euglena pisciformis, Euglena spirogyra, Euglena Examples include acus , Euglena geniculata , Euglena intermedia , Euglena mutabilis , Euglena sanguinea , Euglena stellata , Euglena terricola , Euglena klebsi , Euglena rubra , or Euglena cyclopicola .
As the Euglena gracilis, for example, and the like (storage strains in later to Independent Administrative Institution National Institute for Environmental Studies microorganism strain preservation facility) Euglena gracilis NIES-48.
上記のユーグレナ属微細藻類は、独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許微生物寄託センター（郵便番号292-0818 千葉県木更津市かずさ鎌足２−５−８）、独立行政法人国立環境研究所微生物系統保存施設（郵便番号305-8506 茨城県つくば市小野川16-2）、又は、The Culture Collection of Algae at the University of Texas at Austin, USA（http://web.biosci.utexas.edu/utex/default.aspx）などから容易に入手される。 The above Euglena spp. Microalgae are stored in the National Institute of Environmental Studies, National Institute for Environmental Studies, Japan Patent Evaluation Microorganism Deposit Center (Postal Code 292-0818, Kisarazu-shi, Chiba Prefecture) Facility (zip code 305-8506, 16-2 Onagawa, Tsukuba, Ibaraki) or The Culture Collection of Algae at the University of Texas at Austin, USA (http://web.biosci.utexas.edu/utex/default. aspx).
前記ユーグレナ属微細藻類は、バイオディーゼルの原料となる油脂類（ワックスエステル）を細胞内で産生できる。前記ユーグレナ属微細藻類は、ビタミン、カロテノイド、栄養価の高いタンパク質、パラミロンなどの有価物を細胞内に含む。 The Euglena genus microalgae can produce intracellular fats and oils (wax esters) as raw materials for biodiesel. The Euglena microalgae contain valuable substances such as vitamins, carotenoids, highly nutritious proteins, and paramylon in the cells.
前記ユーグレナ属微細藻類は、光合成によって増殖できる光独立栄養生物である。また、ユーグレナ属微細藻類は、光合成しなくてもグルコースなどの糖類を栄養源として利用して増殖できる。また、ユーグレナ属微細藻類は、光合成しつつ糖類を栄養源として利用できる。 The Euglena microalgae are photoautotrophic organisms that can grow by photosynthesis. Further, Euglena microalgae can be grown using sugars such as glucose as a nutrient source without photosynthesis. Euglena microalgae can use sugar as a nutrient source while photosynthesis.
前記培養液は、水を含む。前記培養液は、水に溶解した糖類とミネラル類とビタミンＢ類とをさらに含む。 The culture solution contains water. The culture solution further includes saccharides, minerals, and vitamin B dissolved in water.
前記培養液は、コバルトを含まない。前記培養液がコバルトを含まないとは、遊離したコバルトイオンを前記培養液が含まず、培養液中のコバルトの濃度が０．００５ｍｇ／Ｌ（ｐｐｍ）未満であることを意味する。 The culture solution does not contain cobalt. The fact that the culture solution does not contain cobalt means that the culture solution does not contain free cobalt ions, and the concentration of cobalt in the culture solution is less than 0.005 mg / L (ppm).
前記培養液は、前記コバルト、マンガン、及びニッケルのいずれも含まない。前記培養液が前記コバルト、マンガン、及びニッケルのいずれも含まないとは、遊離したコバルトイオン、遊離したマンガンイオン、遊離したニッケルイオンのいずれも前記培養液が含まず、培養液中の上記各金属の濃度がいずれも０．００５ｍｇ／Ｌ（ｐｐｍ）未満であることを意味する。 The culture solution does not contain any of the cobalt, manganese, and nickel. The culture solution does not contain any of the cobalt, manganese, and nickel means that any of the liberated cobalt ions, free manganese ions, and free nickel ions does not contain the culture solution, and each of the metals in the culture solution This means that the concentration of each is less than 0.005 mg / L (ppm).
前記糖類は、単糖構造を分子中に含む有機化合物である。前記糖類としては、グルコース（ブドウ糖）、フルクトース（果糖）などが挙げられる。 The saccharide is an organic compound containing a monosaccharide structure in the molecule. Examples of the saccharide include glucose (glucose) and fructose (fructose).
前記糖類は、通常、培養液に５〜４０ｇ／Ｌ含まれる。 The saccharide is usually contained in a culture solution at 5 to 40 g / L.
前記ミネラル類は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、亜鉛、モリブデン、銅、リン、窒素、硫黄、及び、ホウ素からなる群より選択された少なくとも１種である。 The mineral is at least one selected from the group consisting of sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, zinc, molybdenum, copper, phosphorus, nitrogen, sulfur, and boron.
前記ミネラル類は、通常、イオンの状態で培養液に溶解している。イオンの状態で培養液に溶解したミネラル類としては、例えば、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、鉄イオン、亜鉛イオン、モリブデンイオン、銅イオン、リン酸イオン、アンモニウムイオン、硝酸イオン、硫酸イオン、ホウ酸イオンなどが挙げられる。 The minerals are usually dissolved in the culture solution in an ionic state. Examples of minerals dissolved in the culture solution in the state of ions include sodium ions, potassium ions, magnesium ions, calcium ions, iron ions, zinc ions, molybdenum ions, copper ions, phosphate ions, ammonium ions, nitrate ions, Examples thereof include sulfate ions and borate ions.
前記ミネラル類は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、亜鉛、モリブデン、銅、リン、窒素、硫黄、及び、ホウ素からなる群より選択された少なくとも３種であることが好ましく、少なくとも５種であることがより好ましく、少なくとも１０種であることがさらに好ましく、上記全てであることが最も好ましい。
詳しくは、培養液に配合されるミネラル類は、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、鉄イオン、亜鉛イオン、モリブデンイオン、銅イオン、リン酸イオン、アンモニウムイオン、硝酸イオン、硫酸イオン、及びホウ酸イオンからなる群より選択された少なくとも３種であることが好ましく、少なくとも５種であることがより好ましく、少なくとも１０種であることがさらに好ましく、上記全てであることが最も好ましい。
The minerals are preferably at least three selected from the group consisting of sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, zinc, molybdenum, copper, phosphorus, nitrogen, sulfur and boron, and at least five More preferably, at least 10 are more preferable, and all of the above are most preferable.
Specifically, the minerals blended in the culture solution are sodium ion, potassium ion, magnesium ion, calcium ion, iron ion, zinc ion, molybdenum ion, copper ion, phosphate ion, ammonium ion, nitrate ion, sulfate ion, And at least three selected from the group consisting of borate ions, more preferably at least 5, more preferably at least 10, and most preferably all of the above.
前記ミネラル類は、通常、培養液に０．００００３〜０．８ｇ／Ｌ含まれる。また、ミネラル類のうち、ナトリウムイオンは、通常、培養液に０．０００１〜０．８ｇ／Ｌ含まれ、カリウムイオンは、通常、培養液に０．０５〜０．５ｇ／Ｌ含まれ、マグネシウムイオンは、通常、培養液に０．０５〜０．５ｇ／Ｌ含まれ、カルシウムイオンは、通常、培養液に０．０１〜０．１ｇ／Ｌ含まれ、鉄イオンは、通常、培養液に０．０００５〜０．００５ｇ／Ｌ含まれ、亜鉛イオンは、通常、培養液に０．０００５〜０．００５ｇ／Ｌ含まれ、モリブデンイオンは、通常、培養液に０．０００１〜０．００１ｇ／Ｌ含まれ、銅イオンは、通常、培養液に０．００００５〜０．０００５ｇ／Ｌ含まれ、リン酸イオンは、通常、培養液に０．０５〜０．５ｇ／Ｌ含まれ、アンモニウムイオンは、通常、培養液に０．０５〜０．５ｇ／Ｌ含まれ、硝酸イオンは、通常、培養液に０．００００５〜０．０００５ｇ／Ｌ含まれ、硫酸イオンは、通常、培養液に０．０１〜０．１ｇ／Ｌ含まれ、ホウ酸イオンは、通常、培養液に０．００００３〜０．０００３ｇ／Ｌ含まれる。 The minerals are usually contained in the culture solution in an amount of 0.00003 to 0.8 g / L. Of the minerals, sodium ions are usually contained in the culture solution at 0.0001 to 0.8 g / L, and potassium ions are usually contained in the culture solution at 0.05 to 0.5 g / L. Ions are usually contained in the culture solution at 0.05 to 0.5 g / L, calcium ions are usually contained in the culture solution at 0.01 to 0.1 g / L, and iron ions are usually contained in the culture solution. 0.0005-0.005 g / L is contained, zinc ions are usually contained in the culture solution at 0.0005-0.005 g / L, and molybdenum ions are usually contained in the culture solution at 0.0001-0.001 g / L. L is contained, copper ions are usually contained in the culture solution at 0.00005 to 0.0005 g / L, phosphate ions are usually contained in the culture solution at 0.05 to 0.5 g / L, and ammonium ions are Usually, 0.05-0.5 / L contained, nitrate ions are usually contained in the culture solution at 0.00005 to 0.0005 g / L, sulfate ions are usually contained in the culture solution at 0.01 to 0.1 g / L, and borate ions are contained. Is usually contained in the culture solution in an amount of 0.00003 to 0.0003 g / L.
前記ビタミンＢ類は、ビタミンＢ１（チアミン）、ビタミンＢ２（リボフラビン）、ナイアシン、パントテン酸、ビタミンＢ６（ピリドキシン、ピリドキサール、又はピリドキサミン）、ビタミンＢ１２（シアノコバラミン）、葉酸、及び、ビオチンからなる群より選択された少なくとも１種である。ビタミンＢ類は、通常、培養液に０．１〜１．０ｍｇ／Ｌ含まれる。 The vitamin B is selected from the group consisting of vitamin B1 (thiamine), vitamin B2 (riboflavin), niacin, pantothenic acid, vitamin B6 (pyridoxine, pyridoxal, or pyridoxamine), vitamin B12 (cyanocobalamin), folic acid, and biotin. At least one selected. Vitamin B is usually contained in the culture solution in an amount of 0.1 to 1.0 mg / L.
前記ビタミンＢ類としては、ビタミンＢ１及びビタミンＢ１２が好ましい。ビタミンＢ１は、通常、培養液に０．１〜１．０ｍｇ／Ｌ含まれる。ビタミンＢ１２は、通常、培養液に０．０１〜０．１ｍｇ／Ｌ含まれる。 As the vitamin B, vitamin B1 and vitamin B12 are preferable. Vitamin B1 is usually contained in the culture solution in an amount of 0.1 to 1.0 mg / L. Vitamin B12 is usually contained in the culture solution in an amount of 0.01 to 0.1 mg / L.
前記培養液は、有機窒素化合物、及び、有機酸をさらに含む。有機窒素化合物、及び、有機酸は、ユーグレナ属微細藻類が増殖するための栄養源として利用される。 The culture solution further includes an organic nitrogen compound and an organic acid. Organic nitrogen compounds and organic acids are used as nutrient sources for the growth of Euglena microalgae.
前記有機窒素化合物は、分子中に窒素を含む有機化合物である。有機窒素化合物としては、尿素、アミノ酸などが挙げられる。 The organic nitrogen compound is an organic compound containing nitrogen in the molecule. Examples of organic nitrogen compounds include urea and amino acids.
前記アミノ酸としては、グルタミン酸、アスパラギン酸、グリシンなどが挙げられる。前記アミノ酸としては、グルタミン酸が好ましい。アミノ酸は、通常、培養液に１〜１０ｇ／Ｌ含まれる。 Examples of the amino acid include glutamic acid, aspartic acid, glycine and the like. As the amino acid, glutamic acid is preferable. Amino acids are usually contained in the culture solution at 1 to 10 g / L.
前記有機酸は、分子中にカルボキシ基を含み窒素を含まない有機化合物である。前記有機酸としては、コハク酸、リンゴ酸、乳酸、酢酸、クエン酸、酒石酸などが挙げられる。前記有機酸としては、コハク酸が好ましい。有機酸は、通常、培養液に０．０１〜１ｇ／Ｌ含まれる。 The organic acid is an organic compound that contains a carboxy group in the molecule and does not contain nitrogen. Examples of the organic acid include succinic acid, malic acid, lactic acid, acetic acid, citric acid, and tartaric acid. As the organic acid, succinic acid is preferable. The organic acid is usually contained in the culture solution in an amount of 0.01 to 1 g / L.
前記培養液に配合する成分は、水、糖類、ミネラル類、ビタミンＢ類、有機窒素化合物、及び、有機酸であることが好ましい。前記培養液は、水、糖類、ミネラル類、ビタミンＢ類、有機窒素化合物、及び、有機酸だけを混合して調製されることが好ましい。前記培養液は、水、グルコース、ミネラル類、ビタミンＢ１、ビタミンＢ１２、尿素、及び、コハク酸だけを混合して調製されることがより好ましい。前記培養液は、尿素を含まないことが好ましい。前記培養液は、尿素の代わりに、窒素源として、アミノ酸やアンモニウムイオンを含むことが好ましい。なお、前記培養液のｐＨは、培養液に炭酸水素ナトリウムを配合し、配合する炭酸水素ナトリウム量を変えることによって調整することができる。 It is preferable that the component mix | blended with the said culture solution is water, saccharides, minerals, vitamin Bs, an organic nitrogen compound, and an organic acid. The culture solution is preferably prepared by mixing only water, sugars, minerals, vitamin Bs, organic nitrogen compounds, and organic acids. More preferably, the culture solution is prepared by mixing only water, glucose, minerals, vitamin B1, vitamin B12, urea, and succinic acid. It is preferable that the culture solution does not contain urea. The culture solution preferably contains an amino acid or ammonium ion as a nitrogen source instead of urea. In addition, pH of the said culture solution can be adjusted by mix | blending sodium hydrogencarbonate with a culture solution and changing the amount of sodium hydrogencarbonate to mix | blend.
本実施形態の培養方法においては、ユーグレナ属微細藻類に光を照射しない状態で、光合成を抑制しつつユーグレナ属微細藻類を増殖させることができる。即ち、暗い条件下でユーグレナ属微細藻類を増殖させることができる。前記培養方法においては、光が照射されない暗条件下では、ユーグレナ属微細藻類が増殖しつつ、培養液中の糖類などから有機化合物（多糖類や油脂類等）を合成して該有機化合物を細胞内に貯める。有機化合物を細胞内に貯めたユーグレナ属微細藻類は、例えば、回収されて、直接的に有価物として利用され得る。なお、光を照射しない暗い条件は、微細藻類に当たる光の強度が１０μｍｏｌ／ｍ２／ｓ未満の条件であり、さらに好ましくは光が全く当たらない完全な暗所である。 In the culturing method of the present embodiment, Euglena microalgae can be grown while suppressing photosynthesis without irradiating Euglena microalgae with light. That is, Euglena microalgae can be grown under dark conditions. In the culture method, under dark conditions where light is not irradiated, Euglena spp. Microalgae grow and synthesize organic compounds (polysaccharides, oils and fats) from saccharides in the culture solution to convert the organic compounds into cells. Store in. Euglena microalgae in which organic compounds are stored in cells can be collected, for example, and used directly as valuable resources. In addition, the dark conditions which do not irradiate light are the conditions where the intensity | strength of the light which hits a micro algae is less than 10 micromol / m < 2 > / s, More preferably, it is a complete dark place where no light hits.
一方、前記培養方法においては、ユーグレナ属微細藻類に光を照射することにより、ユーグレナ属微細藻類に光合成をさせてもよい。
前記培養方法において微細藻類に光を照射すると、ユーグレナ属微細藻類は、光合成によって二酸化炭素を細胞内に取り込んでパラミロンなどの多糖類などを合成しつつ増殖する。また、光合成と同時に、培養液中の糖類などを栄養源として利用してパラミロンなどの多糖類などを合成しつつ増殖し得る。即ち、前記培養方法においては、光が照射される条件下では、ユーグレナ属微細藻類が光合成によって二酸化炭素から有機化合物（多糖類や油脂類等）を合成しつつ、培養液中の糖類などから有機化合物（多糖類や油脂類等）を合成し、合成した有機化合物を細胞内に貯める。有機化合物を細胞内に貯めたユーグレナ属微細藻類は、例えば、回収されて、直接的に有価物として利用され得る。
On the other hand, in the culture method, Euglena microalgae may be subjected to photosynthesis by irradiating light to Euglena microalgae.
When light is irradiated to microalgae in the culture method, Euglena microalgae grow while synthesizing polysaccharides such as paramylon by taking carbon dioxide into cells by photosynthesis. Simultaneously with photosynthesis, it can grow while synthesizing polysaccharides such as paramylon using saccharides in the culture medium as nutrient sources. That is, in the above culture method, under the conditions where light is irradiated, Euglena sp. Microalgae synthesize organic compounds (polysaccharides, oils and fats) from carbon dioxide by photosynthesis, and organic from saccharides in the culture solution. Compounds (polysaccharides, oils and fats) are synthesized, and the synthesized organic compounds are stored in cells. Euglena microalgae in which organic compounds are stored in cells can be collected, for example, and used directly as valuable resources.
前記培養方法において微細藻類に照射される光は、光合成をさせるものであれば、特に限定されず、該光としては、例えば、太陽からの自然光、又は、照明からの光などの人工光等が採用される。 The light irradiated to the microalgae in the culture method is not particularly limited as long as it allows photosynthesis, and examples of the light include natural light from the sun or artificial light such as light from illumination. Adopted.
前記培養方法においては、培養液でユーグレナ属微細藻類を増殖させつつ、微細藻類に光を照射する期間と、光を照射しない期間とを交互に設けることができる。
即ち、前記培養方法においては、光を照射して光合成を行わせつつユーグレナ属微細藻類を増殖させる期間と、暗条件下にて光合成を抑制しつつユーグレナ属微細藻類を増殖させる期間とを繰り返し交互に設けることができる。
In the culture method, while the Euglena spp. Microalgae are grown in the culture solution, a period in which the microalgae is irradiated with light and a period in which the light is not irradiated can be alternately provided.
That is, in the culture method, the period for growing Euglena microalgae while photosynthesis is performed by irradiating light and the period for growing Euglena microalgae while suppressing photosynthesis under dark conditions are alternately repeated. Can be provided.
前記培養方法において光を照射する期間は、特に限定されず、通常、日光が出ている昼の時間に相当する８時間〜１５時間である。また、光合成を実質的に行わせない暗条件の期間は、通常、日光が出ていない夜の時間に相当する９時間〜１６時間である。これらの期間は、状況や目的に応じて変化させることができる。
なお、前記培養方法においては、ユーグレナ属微細藻類に対して１日あたり２４時間光を照射し続けてもよい。即ち、培養においてユーグレナ属微細藻類に光合成をさせ続けてもよい。
The period of light irradiation in the culture method is not particularly limited, and is usually 8 hours to 15 hours corresponding to the daytime when sunlight is emitted. Moreover, the period of the dark condition which does not perform photosynthesis substantially is normally 9 to 16 hours corresponding to the night time when sunlight does not come out. These periods can be changed according to the situation and purpose.
In the culture method, Euglena microalgae may be irradiated with light for 24 hours per day. That is, photosynthesis may be continued for Euglena microalgae in culture.
前記培養方法において照射する光は、明るさが特に限定されるものではないが、５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓ〜２００μｍｏｌ／ｍ２／ｓの強度であることが好ましい。
光の強度が５０μｍｏｌ／ｍ２／ｓ以上であることにより、光合成をより促すことができるという利点がある。また、光の強度が２００μｍｏｌ／ｍ２／ｓ以下であることにより、光による増殖阻害をより確実に抑制できるという利点がある。
The light irradiated in the culture method is not particularly limited in brightness, but preferably has an intensity of 50 μmol / m 2 / s to 200 μmol / m 2 / s.
When the light intensity is 50 μmol / m 2 / s or more, there is an advantage that photosynthesis can be further promoted. Moreover, there exists an advantage that the growth inhibition by light can be suppressed more reliably because the intensity | strength of light is 200 micromol / m < 2 > / s or less.
前記培養方法における培養温度は、ユーグレナ属微細藻類が増殖できる温度であれば、特に限定されない。該培養温度（培養液の温度）としては、例えば、２０℃〜３５℃が採用される。 The culture temperature in the culture method is not particularly limited as long as it is a temperature at which Euglena microalgae can grow. As this culture | cultivation temperature (temperature of a culture solution), 20 degreeC-35 degreeC is employ | adopted, for example.
前記培養方法における培養液のｐＨは、ユーグレナ属微細藻類が増殖できるｐＨであれば、特に限定されない。該ｐＨとしては、例えば、３．０〜５．５が採用される。 The pH of the culture solution in the culture method is not particularly limited as long as it is a pH at which Euglena microalgae can grow. As this pH, 3.0-5.5 is employ | adopted, for example.
前記培養方法においては、ユーグレナ属微細藻類の酸素呼吸を維持させるべく、酸素を含むガスを培養液に供給することができる。また、前記培養方法においては、ユーグレナ属微細藻類の光合成を促すべく、二酸化炭素を含むガスを培養液に供給することができる。斯かるガスの供給は、培養液を曝気すること、又は、培養液を撹拌することなどにより行うことができる。 In the culture method, oxygen-containing gas can be supplied to the culture solution in order to maintain oxygen respiration of Euglena microalgae. In the culture method, a gas containing carbon dioxide can be supplied to the culture solution in order to promote photosynthesis of Euglena microalgae. Such supply of gas can be performed by aeration of the culture solution or stirring of the culture solution.
具体的には、前記培養方法においては、微細藻類に呼吸用の酸素を供給すべく、例えば空気によって培養液を曝気することができる。また、前記培養方法においては、ユーグレナ属微細藻類の光合成を促進させるべく、例えば、二酸化炭素を比較的多く含む排気ガスなどによって培養液を曝気することができる。 Specifically, in the culture method, the culture solution can be aerated with air, for example, in order to supply oxygen for respiration to microalgae. In the culture method, the culture solution can be aerated with, for example, exhaust gas containing a relatively large amount of carbon dioxide in order to promote photosynthesis of Euglena microalgae.
なお、前記培養方法においては、ユーグレナ属微細藻類を培養するために培養槽を用いることができる。培養槽は、ユーグレナ属微細藻類と、ユーグレナ属微細藻類を培養するための培養液とを収容する。培養槽は、例えば撹拌装置を備え、ユーグレナ属微細藻類と培養液とを槽内にて撹拌するように構成されている。培養槽は、酸素又は二酸化炭素の少なくとも一方を含むガスを、内部に収容した培養液に供給するように構成されてもよい。培養槽は、収容するユーグレナ属微細藻類に光が照射されるように構成されてもよい。 In the culture method, a culture tank can be used for culturing Euglena microalgae. The culture tank contains Euglena microalgae and a culture solution for culturing Euglena microalgae. The culture tank includes, for example, a stirring device, and is configured to stir Euglena microalgae and the culture solution in the tank. The culture tank may be configured to supply a gas containing at least one of oxygen and carbon dioxide to a culture solution accommodated therein. The culture tank may be configured such that light is irradiated to the Euglena spp.
前記培養方法においては、培養槽中の培養液に常にガスを供給してもよく、暗条件下においてユーグレナ属微細藻類を培養するときのみ培養槽中の培養液にガスを供給してもよい。
なお、前記培養槽中の培養液へガスを供給する手段としては、例えば、曝気管を利用したもの、酸素や二酸化炭素を培養液に溶解させるべく撹拌翼により培養液を撹拌するもの、又は、酸素や二酸化炭素を加圧して溶け込ませた加圧水を培養液に供給するものなどが採用され得る。
In the culturing method, gas may always be supplied to the culture solution in the culture tank, or gas may be supplied to the culture solution in the culture tank only when culturing Euglena microalgae under dark conditions.
As a means for supplying gas to the culture solution in the culture tank, for example, using an aeration tube, stirring the culture solution with a stirring blade to dissolve oxygen or carbon dioxide in the culture solution, or What supplies the culture solution with the pressurized water which pressurized and dissolved oxygen and carbon dioxide, etc. may be employ | adopted.
前記培養方法においては、曝気等により培養液に酸素及び二酸化炭素を供給しつつ、光従属栄養培養を行うことが好ましい。即ち、前記培養方法においては、ユーグレナ属微細藻類の酸素呼吸及び光合成を促進させるべく、酸素及び二酸化炭素の両方を含むガスを曝気等によって培養液に供給しつつ、上記の培養液で従属栄養培養を行いながら、光の照射によってユーグレナ属微細藻類に光合成を行わせることが好ましい。
このようにして培養方法を実施することにより、光合成可能なユーグレナ属微細藻類の増殖がより促進され、しかも、ユーグレナ属微細藻類による有機化合物の産生がより促進されるという利点がある。
In the culture method, it is preferable to perform light heterotrophic culture while supplying oxygen and carbon dioxide to the culture solution by aeration or the like. That is, in the culture method, in order to promote oxygen respiration and photosynthesis of Euglena microalgae, a gas containing both oxygen and carbon dioxide is supplied to the culture solution by aeration or the like, and heterotrophic culture is performed in the culture solution. It is preferable to cause Euglena microalgae to perform photosynthesis by light irradiation.
By carrying out the culturing method in this manner, there is an advantage that the growth of Euglena microalgae capable of photosynthesis is further promoted, and the production of organic compounds by Euglena microalgae is further promoted.
一方で、前記培養方法においては、光を照射せず微細藻類を暗条件下に置き、酸素を含むガスを培養液に供給することにより、培養液中の糖類などを栄養源としてユーグレナ属微細藻類に利用させつつ、ユーグレナ属微細藻類を増殖させることができる。 On the other hand, in the culturing method, by placing microalgae in dark conditions without irradiating light and supplying oxygen-containing gas to the culture solution, Euglena microalgae using saccharides in the culture solution as a nutrient source The Euglena genus microalgae can be propagated while being used in the process.
前記培養方法においては、培養液へのガスの供給を止めること等により、培養液を嫌気条件下におくこともできる。 In the culture method, the culture solution can be placed under anaerobic conditions by stopping the supply of gas to the culture solution.
例えば、前記培養方法においては、細胞内に多糖類等の有機化合物を貯めたユーグレナ属微細藻類を嫌気条件下におくことにより、ユーグレナ属微細藻類の細胞内部に油脂類（ワックスエステル）等を貯めさせることができる。貯められた油脂類は、ユーグレナ属微細藻類の細胞内部から取り出されることにより、燃料などの原料として利用され得る。
なお、ユーグレナ属微細藻類の細胞内部に油脂類を貯めさせるためには、通常、曝気を停止すること、又は、酸素を含まない不活性ガスなどを培養液に供給することによって嫌気条件をつくると同時に、光が照射されない暗条件をつくる。
For example, in the above-mentioned culture method, by placing Euglena microalgae in which organic compounds such as polysaccharides are stored in cells under anaerobic conditions, fats and oils (wax esters) are stored inside the cells of Euglena microalgae. Can be made. The stored fats and oils can be used as a raw material for fuel and the like by being taken out from the inside of cells of Euglena microalgae.
In order to store fats and oils inside the cells of Euglena microalgae, it is usually necessary to create anaerobic conditions by stopping aeration or supplying an inert gas containing no oxygen to the culture solution. At the same time, it creates a dark condition where no light is irradiated.
本実施形態の培養方法においては、上記のようにして微細藻類を培養することにより、ユーグレナ属微細藻類を増殖させ、細胞内部に炭化水素類、油脂類、又は多糖類などの有機化合物を貯めさせることができる。
そして、これらの有機化合物を細胞内に貯めたユーグレナ属微細藻類は、食品、医薬品、飼料、化成品、又は燃料など様々な用途にて使用され得るバイオマスとして利用することができる。
具体的には、好気条件下における培養や光を照射する条件下で光合成させる培養を行うことにより、細胞内にパラミロンを生成させ、これを抽出、精製して利用することができる。
In the culturing method of this embodiment, by culturing microalgae as described above, Euglena spp. Microalgae are grown and organic compounds such as hydrocarbons, fats, or polysaccharides are stored inside the cells. be able to.
The Euglena microalgae in which these organic compounds are stored in cells can be used as biomass that can be used in various applications such as foods, pharmaceuticals, feeds, chemical products, and fuels.
Specifically, by performing culture under aerobic conditions or photosynthesis under light irradiation conditions, paramylon can be generated in cells, extracted and purified, and used.
上記の実施形態のユーグレナの培養方法は、上記例示の通りであるが、本発明は、上記例示のユーグレナの培養方法に限定されるものではない。
また、一般のユーグレナの培養方法において用いられる種々の態様を、本発明の効果を損ねない範囲において、採用することができる。
The Euglena culturing method of the above embodiment is as exemplified above, but the present invention is not limited to the Euglena culturing method exemplified above.
In addition, various aspects used in a general Euglena culture method can be employed within a range not impairing the effects of the present invention.
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these.
（実施例）
微細藻類を培養するために、下記のものを用意し、下記の条件下にて培養した。
「ユーグレナ属微細藻類： Euglena gracilis EOD-1株
［２０１３年６月２８日付で独立行政法人製品評価技術基盤機構 特許生物寄託センター（ＮＩＴＥ−ＩＰＯＤ）（郵便番号292-0818 日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 120号室）にブダペスト条約の規定下で、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−１１５３０として国際寄託されている］
「培養容器」：５００ｍＬ坂口フラスコ
「振とう培養条件」：１２５ｒｐｍ（振とうにより培養液中に空気を供給する）
「培養温度」：２８℃
「培養液のｐＨ」：表１に示す
「培養液の組成」：表１に示す
「培養における光照射条件」：２４時間暗所（光照射なし）
「微細藻類の初期質量」：１．４９ｇ／Ｌ（乾燥質量）
(Example)
In order to culture microalgae, the following were prepared and cultured under the following conditions.
"Euglena microalgae: Euglena gracilis EOD-1 strain [National Institute of Technology and Evaluation, Patent Organism Depositary Center (NITE-IPOD) (June 28, 2013) Kazusa, Kisarazu, Chiba, Japan 292-0818 2-5-8, Kamashita, room 120), under the provisions of the Budapest Treaty, deposited internationally under the deposit number FERM BP-11530]
“Culture vessel”: 500 mL Sakaguchi flask “Shaking culture conditions”: 125 rpm (air is supplied to the culture solution by shaking)
“Culture temperature”: 28 ° C.
“PH of culture medium”: “Composition of culture medium” shown in Table 1: “Light irradiation conditions in culture” shown in Table 1: 24 hours dark place (no light irradiation)
“Initial mass of microalgae”: 1.49 g / L (dry mass)
（比較例）
培養液の組成を表１に示すように変更した点以外は、実施例と同様にして微細藻類を培養した。
(Comparative example)
Microalgae were cultured in the same manner as in the Examples except that the composition of the culture solution was changed as shown in Table 1.
培養時間に対する、微細藻類の収量（乾燥バイオマス濃度）を表したグラフを図１に示す。
実施例と比較例との比較から把握されるように、実施例の方法でユーグレナ属微細藻類を培養することにより、効率的にユーグレナ属微細藻類を増殖させることができる。
なお、培養時間に対する、培養液のｐＨ変化を表したグラフを図２に示す。また、培養時間に対する、グルコース濃度の変化を表したグラフを図３に示す。
A graph showing the yield of microalgae (dry biomass concentration) with respect to the culture time is shown in FIG.
As can be understood from the comparison between Examples and Comparative Examples, Euglena microalgae can be efficiently proliferated by culturing Euglena microalgae by the method of Examples.
In addition, the graph showing the pH change of the culture solution with respect to culture | cultivation time is shown in FIG. Moreover, the graph showing the change of the glucose concentration with respect to culture | cultivation time is shown in FIG.
本発明のユーグレナの培養方法は、細胞内部に多糖類や油脂類などの有機化合物を貯めたユーグレナを、健康食品、医薬品、飼料、化成品、又は燃料等の用途で利用するために、好適に使用できる。具体的には、本発明のユーグレナの培養方法は、例えば、培養によってユーグレナの細胞内部に油脂類を貯めさせ、油脂類を取り出して燃料の原料として利用するために好適に使用できる。 The Euglena culturing method of the present invention is suitable for using Euglena in which organic compounds such as polysaccharides and fats and oils are stored inside cells for uses such as health foods, pharmaceuticals, feeds, chemical products, and fuels. Can be used. Specifically, the Euglena culturing method of the present invention can be suitably used, for example, for storing fats and oils inside cells of Euglena by culturing, taking out the fats and using them as a fuel raw material.
Claims (4)
前記ミネラル類は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、鉄、亜鉛、モリブデン、銅、リン、窒素、硫黄、及び、ホウ素からなる群より選択された少なくとも１種であり、
前記培養液は、コバルトを含まない、ユーグレナの培養方法。 A method for culturing Euglena in which Euglena is cultured in a culture solution containing at least sugars and minerals,
The mineral is at least one selected from the group consisting of sodium, potassium, magnesium, calcium, iron, zinc, molybdenum, copper, phosphorus, nitrogen, sulfur, and boron,
The culture solution of Euglena, wherein the culture solution does not contain cobalt.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019213518A (en) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 株式会社神鋼環境ソリューション | Testosterone secretion promoter |
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- 2015-10-07 JP JP2015199264A patent/JP2017070239A/en active Pending
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