JP2018033433A - Strain belonging to mortierella, and oils and fats production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モルティエレラ属に属する菌株、及び油脂の製造方法に関する。 The present invention relates to a strain belonging to the genus Mortierella and a method for producing fats and oils.
ネルボン酸は、脊髄動物の髄鞘を構成する脂肪酸の30〜45%を占めており、髄鞘にネルボン酸の濃度が不足すると脱髄疾患という神経系の疾患が誘引される。このため、脱髄疾患の治療には、ネルボン酸やその誘導体の投与が有効であることが知られている。また、ネルボン酸は、栄養価が高い。そのため、飲食品や医薬分野等で、ネルボン酸を使用することが好まれている。更に、セラミドの構成脂肪酸であることから、香粧品原料への応用も期待されている。 Nervonic acid accounts for 30 to 45% of the fatty acids constituting the myelin of vertebrates, and when the concentration of nervonic acid in the myelin is insufficient, a neurological disease called demyelinating disease is induced. For this reason, it is known that administration of nervonic acid and its derivatives is effective for the treatment of demyelinating diseases. In addition, nervonic acid has a high nutritional value. Therefore, it is preferred to use nervonic acid in the food and drink and pharmaceutical fields. Furthermore, since it is a constituent fatty acid of ceramide, application to cosmetic raw materials is also expected.
特許文献1には、モルティエレラ属に属する菌によりネルボン酸を構成脂肪酸中に有する油脂を製造する方法が開示されている。特に、ネルボン酸の生産量の多い菌株として、特許微生物寄託センターに受託番号NITE P−1508(NITEで分譲を受けることができる保管番号RD000969)の菌株が開示されている。
しかしながら、受託番号NITE P−1508の菌株は、産業化の観点で十分なネルボン酸を生産するものとはいえず、より一層ネルボン酸生産能が高い菌株が求められている。 However, the strain with the accession number NITE P-1508 cannot be said to produce sufficient nervonic acid from the viewpoint of industrialization, and a strain with higher nervonic acid-producing ability is demanded.
本発明は以上の実情に鑑みてなされたものであり、ネルボン酸生産能に優れたモルティエレラ属に属する菌株、及びこの菌株を用いた油脂の製造方法を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the above situation, and it aims at providing the manufacturing method of the fats and oils which used the strain which belongs to the genus Mortierella excellent in the nervonic acid production ability, and this strain.
本発明者らは、所定の方法により、高いネルボン酸生産能に有するモルティエレラ属に属する菌株を得られることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供することを目的とする。 The present inventors have found that a strain belonging to the genus Mortierella having high nervonic acid-producing ability can be obtained by a predetermined method, and have completed the present invention. More specifically, the present invention aims to provide the following.
(1) 下記に示す培地:
グルコース10%(w/v)
酵母エキス0.4%(w/v)
ポテトペプトン0.5%(w/v)
硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
に菌株0.4mg/mlを接種し、28℃、215rpmの条件で7日間培養したときに、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり400mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株。
(1) Medium shown below:
Glucose 10% (w / v)
Yeast extract 0.4% (w / v)
Potato peptone 0.5% (w / v)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v)
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
A strain belonging to the genus Mortierella capable of producing 400 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid in fats and oils when inoculated with 0.4 mg / ml of the strain and cultured at 28 ° C. and 215 rpm for 7 days.
(2) 油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり750mg以上生産可能な(1)に記載の菌株。 (2) The strain according to (1), which can produce 750 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils per liter of medium.
(3) 下記に示す培地:
グルコース12%(w/v)
酵母エキス0.8%(w/v)
ポテトペプトン0.5%(w/v)
硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
(ただし、培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液が培地1Lあたり70ml添加される。)
に菌株0.4mg/mlを接種し、28℃、215rpmの条件で14日間培養したときに、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を、培地1Lあたり1000mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株。
(3) Medium shown below:
Glucose 12% (w / v)
Yeast extract 0.8% (w / v)
Potato peptone 0.5% (w / v)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v)
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
(However, 70 ml of 60% (w / v) aqueous glucose solution is added per liter of the medium when 10 days have passed since the start of the culture.)
A strain belonging to the genus Mortierella capable of producing 1000 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid in fats and oils when inoculated with 0.4 mg / ml of strain and cultured for 14 days at 28 ° C. and 215 rpm.
(4) 下記に示す培地:
グルコース12%(w/v)
酵母エキス0.8%(w/v)
ポテトペプトン0.5%(w/v)
硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
(ただし、培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液が培地1Lあたり70ml添加される。)
に菌株0.4mg/mlを接種し、28℃、180rpmの条件で14日間培養したときに、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を、1Lあたり1000mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株。
(4) Medium shown below:
Glucose 12% (w / v)
Yeast extract 0.8% (w / v)
Potato peptone 0.5% (w / v)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v)
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
(However, 70 ml of 60% (w / v) aqueous glucose solution is added per liter of the medium when 10 days have passed since the start of the culture.)
A strain belonging to the genus Mortierella capable of producing 1000 mg or more per liter of nervonic acid as a constituent fatty acid when inoculated with 0.4 mg / ml of strain and cultured for 14 days at 28 ° C. and 180 rpm.
(5) 脂肪酸伸長活性が、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に受託番号NITE P−1508として寄託されたモルティエレラ・カピタタ(Mortierella capitata)RD000969株に対して、700%以上である、(1)から(4)のいずれかに記載の菌株。 (5) Fatty acid elongation activity is 700% or more with respect to Mortierella capitata RD000969 strain deposited at the National Institute of Technology and Evaluation Patent Microorganisms Deposit Center under the accession number NITE P-1508 The strain according to any one of (1) to (4).
(6) 油脂の構成脂肪酸のΔ9位の不飽和化活性が、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に受託番号NITE P−1508として寄託されたモルティエレラ・カピタタ(Mortierella capitata)RD000969株に対して、200%以上である、(1)から(5)のいずれかに記載の菌株。 (6) Mortierella capitata RD000969 strain in which the desaturation activity at the Δ9 position of the fatty acid component of fats and oils has been deposited under the deposit number NITE P-1508 at the National Institute of Technology and Technology Patent Microorganisms The strain according to any one of (1) to (5), which is 200% or more.
(7) セルレニン耐性を有する菌株である、(1)から(6)のいずれかに記載の菌株。 (7) The strain according to any one of (1) to (6), which is a strain having cerulenin resistance.
(8) 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に受託番号NITE P−02299、NITE P−02300、又はNITE P−02301として寄託されたモルティエレラ・カピタタ(Mortierella capitata)の菌株である、(1)から(7)のいずれかに記載の菌株。 (8) A strain of Mortierella capitata deposited with the Patent Microorganism Deposit Center of the National Institute of Technology and Evaluation, NITE P-02299, NITE P-02300, or NITE P-02301, The strain according to any one of (1) to (7).
(9) ネルボン酸を構成脂肪酸として有する油脂の製造方法であって、
(1)から(8)のいずれかに記載の菌株を培養する工程と、
培養後の菌体から、油脂を回収する工程と、を有する製造方法。
(9) A method for producing fats and oils having nervonic acid as a constituent fatty acid,
Culturing the strain according to any one of (1) to (8);
And a step of recovering fats and oils from the cultured cells.
本発明によれば、ネルボン酸生産能の高いモルティエレラ属に属する菌株を得ることができる。 According to the present invention, a strain belonging to the genus Mortierella having high nervonic acid-producing ability can be obtained.
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は特にこれに限定されない。 Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not specifically limited to this.
<モルティエレラ属に属する菌株>
本発明のモルティエレラ属に属する菌株は、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を多量に生産する。特許文献1に記載された菌株は、菌体内に油脂を生産する能力は十分でなかったが、本発明のモルティエレラ属に属する菌株は、菌体内に多くの油脂を生産することができる。本発明の菌株が生産可能な油脂とは、菌体内に生産する油脂を指す。以下、本発明の菌株について説明する。
<Strain belonging to the genus Mortierella>
The strain belonging to the genus Mortierella of the present invention produces a large amount of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils. Although the strain described in
本発明のモルティエレラ属に属する菌株は、下記に示す培地:
グルコース10%(w/v)
酵母エキス0.4%(w/v)
ポテトペプトン0.5%(w/v)
硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
に菌株0.4mg/mlを接種し、28℃、215rpmの条件で7日間培養したとき(以下、この培養条件を本明細書において「培養条件(a)」ということがある。)に、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり400mg以上生産可能な菌株である。
The strain belonging to the genus Mortierella of the present invention is a medium shown below:
Glucose 10% (w / v)
Yeast extract 0.4% (w / v)
Potato peptone 0.5% (w / v)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v)
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
Inoculated with 0.4 mg / ml of strain and cultured for 7 days at 28 ° C. and 215 rpm (hereinafter, this culture condition may be referred to as “culture condition (a)” in this specification). Is a strain capable of producing 400 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid per liter of medium.
培養条件(a)における培地は、グルコース10%(w/v)、酵母エキス0.4%(w/v)、ポテトペプトン0.5%(w/v)、硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)、塩化カルシウム0.00475%(w/v)を水に溶解させた液体培地(以下、本明細書において「培地(A)」ということがある。)である。なお、本明細書において、「%(w/v)」は、培地100mL中に含まれる成分(培地(A)においては、グルコース、酵母エキス、ポテトペプトン、硫酸マグネシウム・七水和物、塩化カルシウム)の質量(g)を意味する。
The culture medium in the culture condition (a) was glucose 10% (w / v), yeast extract 0.4% (w / v), potato peptone 0.5% (w / v),
培養条件(a)において、培地(A)に接種する菌株の量(mg/ml)は、乾燥菌体重量に換算した数値であり、培地(A)の体積(ml)に対する重量である。培地(A)に接種する菌株は、公知の方法により得ることができ、例えば、以下のような手順で前培養あるいはさらに前々培養をし、菌株を準備することができる。 In the culture condition (a), the amount (mg / ml) of the strain inoculated on the medium (A) is a numerical value converted to the dry cell weight and is a weight relative to the volume (ml) of the medium (A). The strain to be inoculated into the medium (A) can be obtained by a known method. For example, the strain can be prepared by pre-culturing or further pre-culturing in the following procedure.
まず、凍結ストック(菌体を含む寒天培地)を薄く延ばしたポテトデキストロース培地(市販品、寒天入りの固形培地)に移植し、28℃にて前々培養を行う。前々培養後、花状に広がる菌を直径8mmのストローにて採取し、前培養用の培地(ポテトペプトン:0.5%(w/v)、グルコース:3%(w/v)、酵母エキス:0.1%(w/v))200ml(500ml容量バッフル付き三角フラスコ)に接種し、140rpm、28℃で2日間前培養し、培地(A)に接種する菌体とすることができる。 First, a frozen stock (an agar medium containing bacterial cells) is transplanted into a thinly spread potato dextrose medium (commercial product, solid medium containing agar), and cultured at 28 ° C. in advance. After the pre-culture, bacteria that spread in a flower shape are collected with a straw having a diameter of 8 mm, and a medium for pre-culture (potato peptone: 0.5% (w / v), glucose: 3% (w / v), yeast Extract: 0.1% (w / v)) Inoculated into 200 ml (conical flask with 500 ml capacity baffle), pre-cultured at 140 rpm, 28 ° C. for 2 days, and inoculated into the medium (A). .
培養条件(a)において、培地(A)は200ml用いる。培地(A)において、菌株は乾燥菌体重量で0.4mg/mlとなるような量に接種し、最終的に200mlに調整すればよい。また、培養容器としては、500ml容量バッフル付き三角フラスコを用いる。培地の振とうは、ロータリーシェイカー(縦型三連式恒温振とう培養機 TAL−RS310、トーマス科学器械株式会社製)を用いて、28℃、215rpmの条件により行う。 In the culture condition (a), 200 ml of the medium (A) is used. In the culture medium (A), the strain may be inoculated to an amount such that the dry cell weight is 0.4 mg / ml and finally adjusted to 200 ml. As the culture vessel, a conical flask with a 500 ml capacity baffle is used. The medium is shaken using a rotary shaker (vertical triple constant temperature shaker TAL-RS310, manufactured by Thomas Scientific Instruments Co., Ltd.) at 28 ° C. and 215 rpm.
本発明の菌株により生産される油脂は、培養条件(a)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を生産されるものである。培養条件(a)において生産される油脂は、構成脂肪酸としてのネルボン酸が、培地1Lあたり400mg以上の量で有するものであれば、他の構成脂肪酸は特に限定されないが、例えば、他の構成脂肪酸として、エイコセン酸、ヘキサコセン酸等を有するものであってもよい。 The fats and oils produced by the strain of the present invention are those in which nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils is produced under the culture conditions (a). The fats and oils produced under the culture condition (a) are not particularly limited as long as nervonic acid as a constituent fatty acid has an amount of 400 mg or more per liter of the medium. For example, other constituent fatty acids As, it may have eicosenoic acid, hexacosenoic acid and the like.
本発明の菌株は、培養条件(a)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり400mg以上生産可能であれば特に限定されないが、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり500mg以上生産可能であることがより好ましく、550mg以上生産可能であることがさらに好ましく、600mg以上生産可能であることがより一層好ましく、700mg以上生産可能であることがさらに一層好ましく、750mg以上生産可能であることが特に好ましい。他方、本発明の菌株は、培養条件(a)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり1000mg以下生産可能な菌であってもよい。 The strain of the present invention is not particularly limited as long as it can produce 400 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid of fat / oil in culture conditions (a), but 500 mg of nervonic acid as a constituent fatty acid of oil / fat per liter of medium. More preferably, it can be produced more preferably 550 mg or more, more preferably 600 mg or more can be produced, still more preferably 700 mg or more can be produced, and 750 mg or more can be produced. It is particularly preferred. On the other hand, the strain of the present invention may be a bacterium capable of producing 1000 mg or less of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils per liter of culture medium under culture conditions (a).
本発明の菌株は、培養条件(a)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸の生産量が、菌体1g(乾燥菌体重量)あたり、20.0mg以上であることが好ましく、25.0mg以上であることが好ましく、30.0mg以上であることが好ましく、35.0mg以上であることが特に好ましい。また、本発明の菌株は、培養条件(a)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸の生産量が、菌体1g(乾燥菌体重量)あたり、100.0mg以下(90.0mg以下、80.0mg以下、70.0mg以下、60.0mg以下、50.0mg以下等)であってもよい。 In the culturing condition (a) of the strain of the present invention, the production amount of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils is preferably 20.0 mg or more per 1 g of microbial cells (dry microbial cell weight). Preferably, it is 30.0 mg or more, and particularly preferably 35.0 mg or more. In addition, in the strain of the present invention, the production amount of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils is 100.0 mg or less (90.0 mg or less, 80 or less per 1 g (dry cell weight)) in the culture condition (a). 0.0 mg or less, 70.0 mg or less, 60.0 mg or less, 50.0 mg or less, etc.).
本発明の菌株は、特に、油脂中の構成脂肪酸中のネルボン酸の割合が多くなるため、その点で有用である。この観点で、培養条件(a)において、油脂の構成脂肪酸中のネルボン酸の割合が、油脂の全構成脂肪酸に対して、5.0質量%以上であることが好ましく、5.5質量%以上であることが好ましく、6.0質量%以上であることが好ましく、7.0質量%以上であることが特に好ましい。また、本発明の菌株は、培養条件(a)において、油脂の構成脂肪酸中のネルボン酸の割合が、油脂の全構成脂肪酸に対して、20.0質量%以下(18.0質量%以下、16.0質量%以下、14.0質量%以下、13.0質量%以下、12.0質量%以下等)であってもよい。 The strain of the present invention is particularly useful in that respect because the proportion of nervonic acid in the constituent fatty acid in the fat increases. In this respect, in the culture condition (a), the proportion of nervonic acid in the constituent fatty acids of the fat and oil is preferably 5.0% by mass or more with respect to the total constituent fatty acids of the fat and oil, and 5.5% by mass or more. It is preferable that it is 6.0 mass% or more, and it is especially preferable that it is 7.0 mass% or more. In addition, in the culture condition (a), the strain of the present invention is such that the ratio of nervonic acid in the fatty acid constituent fatty acid is 20.0 mass% or less (18.0 mass% or less, 16.0% by mass or less, 14.0% by mass or less, 13.0% by mass or less, 12.0% by mass or less).
本発明の菌株は、下記に示す培地:
グルコース12%(w/v)
酵母エキス0.8%(w/v)
ポテトペプトン0.5%(w/v)
硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
(ただし、培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液が培地1Lあたり70ml添加される。)
に菌株0.4mg/mlを接種し、28℃、215rpmの条件で14日間培養したとき(以下、この培養条件を本明細書において「培養条件(b)」ということがある。)に、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を、培地1Lあたり1000mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株であってもよい。
The strain of the present invention includes the following media:
Glucose 12% (w / v)
Yeast extract 0.8% (w / v)
Potato peptone 0.5% (w / v)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v)
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
(However, 70 ml of 60% (w / v) aqueous glucose solution is added per liter of the medium when 10 days have passed since the start of the culture.)
Inoculated with 0.4 mg / ml of the strain and cultured for 14 days at 28 ° C. and 215 rpm (hereinafter, this culture condition may be referred to as “culture condition (b)” in this specification). A strain belonging to the genus Mortierella capable of producing 1000 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid per liter of the medium may be used.
培養条件(b)における培地は、グルコース12%(w/v)、酵母エキス0.8%(w/v)、ポテトペプトン0.5%(w/v)、硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)、塩化カルシウム0.00475%(w/v)を水に溶解させた液体培地(以下、本明細書において「培地(B)」ということがある。)である。また、培養条件(b)においては、培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液が培地1Lあたり70ml添加される。この「培養開始」とは、菌株0.4mg/mlを培地(B)に接種した時点を指す。
The culture medium in the culture condition (b) was glucose 12% (w / v), yeast extract 0.8% (w / v), potato peptone 0.5% (w / v),
培養条件(b)において、培地(B)に接種する菌株の量(mg/ml)は、乾燥菌体重量に換算した数値であり、培地(B)の体積(ml)に対する重量である。培地(B)に接種する菌株は、培養条件(a)における方法と同様の方法により得ることができる。 In the culture condition (b), the amount (mg / ml) of the strain inoculated on the medium (B) is a numerical value converted to the dry cell weight and is a weight relative to the volume (ml) of the medium (B). The strain inoculated into the medium (B) can be obtained by the same method as in the culture condition (a).
培養条件(b)において、培地(B)は200ml用いる。培地(B)において、菌株は乾燥菌体重量で0.4mg/mlとなるような量に接種し、最終的に200ml調整すればよい。また、培養容器としては、500ml容量バッフル付き三角フラスコを用いる。培地の振とうは、ロータリーシェイカー(縦型三連式恒温振とう培養機 TAL−RS310、トーマス科学器械株式会社製)を用いて、28℃、215rpmの条件により行う。 In the culture condition (b), 200 ml of the medium (B) is used. In the culture medium (B), the strain may be inoculated to an amount such that the dry cell weight is 0.4 mg / ml, and finally 200 ml may be prepared. As the culture vessel, a conical flask with a 500 ml capacity baffle is used. The medium is shaken using a rotary shaker (vertical triple constant temperature shaker TAL-RS310, manufactured by Thomas Scientific Instruments Co., Ltd.) at 28 ° C. and 215 rpm.
本発明の菌株により生産される油脂は、培養条件(b)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を生産されるものであってもよい。培養条件(b)において生産される油脂は、構成脂肪酸としてのネルボン酸が、培地1Lあたり1000mg以上の量で有するものであれば、他の構成脂肪酸は特に限定されないが、例えば、他の構成脂肪酸として、エイコセン酸、ヘキサコセン酸等を有するものであってもよい。 The fats and oils produced by the strain of the present invention may be those that produce nervonic acid as a constituent fatty acid of the fats and oils under the culture conditions (b). The fats and oils produced under the culture conditions (b) are not particularly limited as long as nervonic acid as a constituent fatty acid has an amount of 1000 mg or more per 1 L of the medium. For example, other constituent fatty acids As, it may have eicosenoic acid, hexacosenoic acid and the like.
本発明の菌株は、培養条件(b)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり1000mg以上生産可能であれば特に限定されないが、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり1050mg以上生産可能であることがより好ましく、1100mg以上生産可能であることがさらに好ましく、1200mg以上生産可能であることがより一層好ましく、1300mg以上生産可能であることがさらに一層好ましく、1400mg以上生産可能であることが特に好ましい。他方、本発明の菌株は、培養条件(b)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり2000mg以下(1900mg以下、1800mg以下、1700mg以下、1600mg以下等)生産可能な菌であってもよい。 The strain of the present invention is not particularly limited as long as it can produce 1000 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid of fat / oil in culture conditions (b), but 1050 mg of nervonic acid as a constituent fatty acid of oil / fat per liter of culture medium. More preferably, it is possible to produce 1100 mg or more, more preferably 1200 mg or more can be produced, still more preferably 1300 mg or more can be produced, and 1400 mg or more can be produced. It is particularly preferred. On the other hand, the strain of the present invention is a bacterium capable of producing 2000 mg or less (1900 mg or less, 1800 mg or less, 1700 mg or less, 1600 mg or less, etc.) of nervonic acid as a constituent fatty acid in fats and oils in culture conditions (b). Also good.
本発明の菌株は、培養条件(b)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸の生産量が、菌体1g(乾燥菌体重量)あたり、25.0mg以上であることが好ましく、28.0mg以上であることが好ましく、33.0mg以上であることが特に好ましい。また、本発明の菌株は、培養条件(b)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸の生産量が、菌体1g(乾燥菌体重量)あたり、100.0mg以下(90.0mg以下、80.0mg以下、70.0mg以下、60.0mg以下、50.0mg以下等)であってもよい。 In the culture condition (b) of the strain of the present invention, the production amount of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils is preferably 25.0 mg or more per 1 g of microbial cells (dry cell weight), and 28.0 mg The above is preferable, and 33.0 mg or more is particularly preferable. In addition, in the strain of the present invention, the production amount of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils is 100.0 mg or less (90.0 mg or less, 80 or less per 1 g of cells (dry cell weight) under the culture conditions (b). 0.0 mg or less, 70.0 mg or less, 60.0 mg or less, 50.0 mg or less, etc.).
本発明の菌株は、特に、油脂中の構成脂肪酸中のネルボン酸の割合が多くなるため、その点で有用である。この観点で、培養条件(b)において、油脂の構成脂肪酸中のネルボン酸の割合が、油脂の全構成脂肪酸に対して、5.5質量%以上であることが好ましく、5.6質量%以上であることが好ましく、5.8質量%以上であることが好ましく、6.0質量%以上であることが特に好ましい。また、本発明の菌株は、培養条件(b)において、油脂の構成脂肪酸中のネルボン酸の割合が、油脂の全構成脂肪酸に対して、15.0質量%以下(14.0質量%以下、13.0質量%以下、12.0質量%以下、11.0質量%以下、10.0質量%以下等)であってもよい。 The strain of the present invention is particularly useful in that respect because the proportion of nervonic acid in the constituent fatty acid in the fat increases. In this respect, in the culture condition (b), the proportion of nervonic acid in the constituent fatty acids of the fats and oils is preferably 5.5% by mass or more based on the total constituent fatty acids of the fats and oils, and is 5.6% by mass or more. It is preferable that it is 5.8 mass% or more, and it is especially preferable that it is 6.0 mass% or more. Moreover, the strain of this invention WHEREIN: In culture conditions (b), the ratio of the nervonic acid in the fatty-acid constituent fatty acid is 15.0 mass% or less (14.0 mass% or less, 13.0% by mass or less, 12.0% by mass or less, 11.0% by mass or less, 10.0% by mass or less, and the like.
本発明の菌株は、下記に示す培地:
下記に示す培地:
グルコース12%(w/v)
酵母エキス0.8%(w/v)
ポテトペプトン0.5%(w/v)
硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
(ただし、培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液が培地1Lあたり70ml添加される。)
に菌株を0.4mg/mlを接種し、28℃、180rpmの条件で14日間培養したとき(以下、この培養条件を本明細書において「培養条件(c)」ということがある。)に、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を、1Lあたり1000mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株であってもよい。
The strain of the present invention includes the following media:
Medium shown below:
Glucose 12% (w / v)
Yeast extract 0.8% (w / v)
Potato peptone 0.5% (w / v)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v)
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
(However, 70 ml of 60% (w / v) aqueous glucose solution is added per liter of the medium when 10 days have passed since the start of the culture.)
0.4 mg / ml of the strain was inoculated and cultured at 28 ° C. and 180 rpm for 14 days (hereinafter, this culture condition may be referred to as “culture condition (c)” in this specification). The strain which belongs to the genus Mortierella which can produce 1000 mg or more per liter of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils may be used.
培養条件(c)における培地は、グルコース12%(w/v)、酵母エキス0.8%(w/v)、ポテトペプトン0.5%(w/v)、硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)、塩化カルシウム0.00475%(w/v)を水に溶解させた液体培地(以下、本明細書において「培地(C)」ということがある。)である。また、培養条件(c)においては、培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液が培地1Lあたり70ml添加される。この「培養開始」とは、菌株0.4mg/mlを培地(C)に接種した時点を指す。
The culture medium in the culture condition (c) is glucose 12% (w / v), yeast extract 0.8% (w / v), potato peptone 0.5% (w / v),
培養条件(c)において、培地(C)に接種する菌株の量(mg/ml)は、乾燥菌体重量に換算した数値であり、培地(C)の体積(ml)に対する重量である。培地(C)に接種する菌株は、培養条件(a)における方法と同様の方法により得ることができる。 In the culture condition (c), the amount (mg / ml) of the strain inoculated on the medium (C) is a numerical value converted to the dry cell weight and is a weight relative to the volume (ml) of the medium (C). The strain inoculated into the medium (C) can be obtained by the same method as in the culture condition (a).
培養条件(c)において、培地(C)は200ml用いる。培地(C)において、菌株は乾燥菌体重量で0.4mg/mlとなるような量に接種し、最終的に200ml調整すればよい。また、培養容器としては、500ml容量バッフル付き三角フラスコを用いる。培地の振とうは、ロータリーシェイカー(縦型三連式恒温振とう培養機 TAL−RS310、トーマス科学器械株式会社製)を用いて、28℃、180rpmの条件により行う。 In the culture condition (c), 200 ml of the medium (C) is used. In the medium (C), the strain may be inoculated to an amount such that the dry cell weight is 0.4 mg / ml, and finally 200 ml may be prepared. As the culture vessel, a conical flask with a 500 ml capacity baffle is used. The medium is shaken using a rotary shaker (vertical triple constant-temperature shake incubator TAL-RS310, manufactured by Thomas Scientific Instruments Co., Ltd.) under the conditions of 28 ° C. and 180 rpm.
本発明の菌株により生産される油脂は、培養条件(c)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を生産されるものであってもよい。培養条件(c)において生産される油脂は、構成脂肪酸としてのネルボン酸が、培地1Lあたり1000mg以上の量で有するものであれば、他の構成脂肪酸は特に限定されないが、例えば、他の構成脂肪酸として、エイコセン酸、ヘキサコセン酸等を有するものであってもよい。 The fats and oils produced by the strain of the present invention may be those that produce nervonic acid as a constituent fatty acid of the fats and oils under the culture conditions (c). The fats and oils produced under the culture condition (c) are not particularly limited as long as nervonic acid as a constituent fatty acid has an amount of 1000 mg or more per liter of the medium. For example, other constituent fatty acids As, it may have eicosenoic acid, hexacosenoic acid and the like.
本発明の菌株は、培養条件(c)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり1000mg以上生産可能であれば特に限定されないが、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり1100mg以上生産可能であることがより好ましく、1200mg以上生産可能であることがさらに好ましく、1300mg以上生産可能であることがより一層好ましく、1400mg以上生産可能であることがさらに一層好ましく、1500mg以上生産可能であることが特に好ましい。他方、本発明の菌株は、培養条件(c)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり2000mg以下(1900mg以下、1800mg以下、1700mg以下等)生産可能な菌であってもよい。 The strain of the present invention is not particularly limited as long as it can produce 1000 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid of fat / oil in culture conditions (c), but 1100 mg of nervonic acid as a constituent fatty acid of oil / fat per liter of medium. More preferably, it can be produced, more preferably 1200 mg or more can be produced, still more preferably 1300 mg or more can be produced, still more preferably 1400 mg or more can be produced, even more preferably 1500 mg or more can be produced. It is particularly preferred. On the other hand, the strain of the present invention may be a bacterium capable of producing 2000 mg or less (1900 mg or less, 1800 mg or less, 1700 mg or less, etc.) of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils per liter of culture medium under culture conditions (c).
本発明の菌株は、培養条件(c)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸の生産量が、菌体1g(乾燥菌体重量)あたり、20.0mg以上であることが好ましく、25.0mg以上であることが好ましく、35.0mg以上であることが好ましく、39.0mg以上であることが特に好ましい。また、本発明の菌株は、培養条件(c)において、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸の生産量が、菌体1g(乾燥菌体重量)あたり、100.0mg以下(90.0mg以下、80.0mg以下、70.0mg以下、60.0mg以下、50.0mg以下等)であってもよい。 In the culturing condition (c) of the strain of the present invention, the production amount of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils is preferably 20.0 mg or more per 1 g of microbial cells (dry microbial cell weight). Preferably, it is 35.0 mg or more, and particularly preferably 39.0 mg or more. In addition, in the strain of the present invention, the production amount of nervonic acid as a constituent fatty acid of fats and oils is 100.0 mg or less (90.0 mg or less, 80 or less per 1 g (dry cell weight)) in the culture condition (c). 0.0 mg or less, 70.0 mg or less, 60.0 mg or less, 50.0 mg or less, etc.).
本発明の菌株は、特に、油脂中の構成脂肪酸中のネルボン酸の割合が多くなるため、その点で有用である。この観点で、培養条件(c)において、油脂の構成脂肪酸中のネルボン酸の割合が、油脂の全構成脂肪酸に対して、5.0質量%以上であることが好ましく、5.5質量%以上であることが好ましく、6.0質量%以上であることが好ましく、6.6質量%以上であることが特に好ましい。また、本発明の菌株は、培養条件(c)において、油脂の構成脂肪酸中のネルボン酸の割合が、油脂の全構成脂肪酸に対して、15.0質量%以下(14.0質量%以下、13.0質量%以下、12.0質量%以下、11.0質量%以下、10.0質量%以下等)であってもよい。 The strain of the present invention is particularly useful in that respect because the proportion of nervonic acid in the constituent fatty acid in the fat increases. In this respect, in the culture condition (c), the proportion of nervonic acid in the constituent fatty acids of the fat and oil is preferably 5.0% by mass or more with respect to the total constituent fatty acids of the fat and oil, and 5.5% by mass or more. It is preferable that it is 6.0 mass% or more, and it is especially preferable that it is 6.6 mass% or more. Moreover, the strain of this invention WHEREIN: In culture conditions (c), the ratio of the nervonic acid in the fatty-acid constituent fatty acid is 15.0 mass% or less (14.0 mass% or less, 13.0% by mass or less, 12.0% by mass or less, 11.0% by mass or less, 10.0% by mass or less, and the like.
本発明の菌株は脂肪酸伸長活性が高いために、ネルボン酸生産能が高いものと考えられる。そのため、脂肪酸伸長活性が高い菌株であることが好ましい。本発明において「脂肪酸伸長活性」とは、具体的には油脂の構成脂肪酸の炭素鎖を伸長する遺伝子の発現量が多いことを意味し、より具体的には、炭素数16の構成脂肪酸(パルミチン酸)を炭素数18の構成脂肪酸(ステアリン酸)に伸長する酵素をコードする遺伝子の発現量が多いことを意味する。この観点で、本発明の菌株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に受託番号NITE P−1508として寄託されたモルティエレラ・カピタタ(Mortierella capitata)RD000969株の脂肪酸伸長活性より高い脂肪酸伸長活性を有するものであることが好ましく、さらに具体的には、RD000969株における脂肪酸伸長活性を有する酵素をコードする遺伝子(配列番号1)の発現量(RD000969株の脂肪酸伸長活性)を100%としたときに、本発明の菌株における対応する遺伝子(例えば、配列番号1)の発現量(本発明の菌株の脂肪酸伸長活性)が、RD000969株の脂肪酸伸長活性に対して100%超の脂肪酸伸長活性を有するものであることが好ましく、300%以上の脂肪酸伸長活性を有するものであることがより好ましく、500%以上の脂肪酸伸長活性を有するものであることがさらに好ましく、700%以上の脂肪酸伸長活性を有するものであることがより一層好ましく、900%以上の脂肪酸伸長活性を有するものであることがさらに一層好ましく、1200%以上の脂肪酸伸長活性を有するものであることが特に好ましい。また、本発明の菌株は、RD000969株の配列番号1の遺伝子の発現量を脂肪酸伸長活性100%としたときに、RD000969株の脂肪酸伸長活性に対して1700%以下(1600%以下、1500%以下、1400%以下等)の脂肪酸伸長活性を有するものであってもよい。 Since the strain of the present invention has high fatty acid elongation activity, it is considered to have high nervonic acid production ability. Therefore, it is preferable that the strain has a high fatty acid elongation activity. In the present invention, “fatty acid elongation activity” specifically means that the expression level of a gene that extends the carbon chain of a constituent fatty acid of fats and oils is large, and more specifically, a constituent fatty acid having 16 carbon atoms (palmitin). This means that the expression level of a gene encoding an enzyme that extends an acid to a constituent fatty acid having 18 carbon atoms (stearic acid) is high. In this respect, the strain of the present invention is higher in fatty acid elongation than the fatty acid elongation activity of Mortierella capitata RD000969 strain deposited at the National Institute of Technology and Evaluation Patent Microorganisms Deposit Center under the accession number NITE P-1508. More specifically, the expression level of the gene (SEQ ID NO: 1) encoding the enzyme having the fatty acid elongation activity in the RD000969 strain (the fatty acid elongation activity of the RD000969 strain) is 100%. Sometimes, the expression level of the corresponding gene (for example, SEQ ID NO: 1) in the strain of the present invention (fatty acid elongation activity of the strain of the present invention) has a fatty acid elongation activity of more than 100% relative to the fatty acid elongation activity of the RD000969 strain. Preferably 300% It is more preferable to have the above fatty acid elongation activity, more preferably 500% or more fatty acid elongation activity, still more preferably 700% or more fatty acid elongation activity, It is even more preferable that the fatty acid elongation activity is 900% or more, and it is particularly preferable that the fatty acid elongation activity is 1200% or more. In addition, the strain of the present invention is 1700% or less (1600% or less, 1500% or less) with respect to the fatty acid elongation activity of the RD000969 strain when the expression level of the gene of SEQ ID NO: 1 of the RD000969 strain is 100%. 1400% or less) or the like.
また、本発明の菌株の脂肪酸伸長活性は、上記の配列番号1の発現量についての活性以外に、(1)配列番号1に記載の塩基配列に相補的な塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズできる塩基配列を有するDNA、(2)配列番号2に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、欠失及び/又は付加されたアミノ酸配列をコードする塩基配列を有し、かつ、脂肪酸伸長活性を有するDNA、(3)配列番号2に記載のアミノ酸配列と85%以上(90%以上、94%以上、95%以上、97%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列をコードする塩基配列からなり、かつ、脂肪酸伸長活性を有するDNAのいずれかについての発現量に関する活性であることが好ましい。 Further, the fatty acid elongation activity of the strain of the present invention is (1) in addition to the activity for the expression level of SEQ ID NO: 1 described above under stringent conditions with a base sequence complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 1. DNA having a base sequence capable of hybridizing, (2) having a base sequence encoding an amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted and / or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, and DNA having fatty acid elongation activity, (3) amino acid sequence having 85% or more (90% or more, 94% or more, 95% or more, 97% or more, 99% or more) homology with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 It is preferable that the activity is related to the expression level of any one of DNAs having a fatty acid elongation activity.
本発明の菌株は油脂の構成脂肪酸のΔ9位の不飽和化活性も高いために、ネルボン酸生産能が高いものと考えられる。そのため、Δ9位の不飽和化活性が高い菌株であることが好ましい。本発明において「Δ9位の不飽和化活性」とは、具体的には油脂の構成脂肪酸のうち飽和脂肪酸(ステアリン酸)の9位を不飽和化した不飽和脂肪酸(オレイン酸)に変換する遺伝子の発現量が多いことを意味する。この観点で、本発明の菌株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に受託番号NITE P−1508として寄託されたモルティエレラ・カピタタ(Mortierella capitata)RD000969株の脂肪酸不飽和化活性より高いΔ9位の不飽和化活性を有するものであることが好ましく、さらに具体的には、RD000969株におけるΔ9位の不飽和化活性を有する酵素をコードする遺伝子(配列番号3)の発現量(RD000969株の脂肪酸伸長活性)を100%としたときに、本発明の菌株における対応する遺伝子(例えば、配列番号3)の発現量(本発明の菌株のΔ9位の不飽和化活性)が、RD000969株のΔ9位の不飽和化活性に対して100%超のΔ9位の不飽和化活性を有するものであることが好ましく、120%以上のΔ9位の不飽和化活性を有するものであることがより好ましく、150%以上のΔ9位の不飽和化活性を有するものであることがさらに好ましく、200%以上のΔ9位の不飽和化活性を有するものであることがより一層好ましく、300%以上のΔ9位の不飽和化活性を有するものであることがさらに一層好ましく、350%以上のΔ9位の不飽和化活性を有するものであることが特に好ましい。また、本発明の菌株は、RD000969株の配列番号3の遺伝子の発現量をΔ9位の不飽和化活性100%としたときに、RD000969株のΔ9位の不飽和化活性に対して1000%以下(900%以下、800%以下、700%以下、600%以下、500%以下等)の脂肪酸不飽和化活性を有するものであってもよい。 Since the strain of the present invention also has high desaturation activity at the Δ9 position of the constituent fatty acids of fats and oils, it is considered that the nervonic acid producing ability is high. Therefore, it is preferable that the strain has a high desaturation activity at the Δ9 position. In the present invention, “the desaturation activity at the Δ9 position” specifically refers to a gene that converts a saturated fatty acid (stearic acid) among the constituent fatty acids of fats and oils to an unsaturated fatty acid (oleic acid) that is unsaturated. It means that there is much expression level. In this respect, the strain of the present invention is higher than the fatty acid desaturation activity of Mortierella capitata RD000969 strain deposited at the National Institute of Technology and Evaluation Patent Microorganisms Deposit Center under the accession number NITE P-1508. It is preferable that it has a desaturation activity at the Δ9 position. More specifically, the expression level of the gene (SEQ ID NO: 3) encoding the enzyme having the desaturation activity at the Δ9 position in the RD000969 strain (RD000969 strain) When the expression level of the corresponding gene (for example, SEQ ID NO: 3) in the strain of the present invention (the desaturation activity at the Δ9 position of the strain of the present invention) is 100%, It has a desaturation activity at the Δ9 position exceeding 100% with respect to the desaturation activity at the Δ9 position. More preferably 120% or more of Δ9-position desaturation activity, more preferably 150% or more of Δ9-position desaturation activity, more preferably 200% It is more preferable to have the above-mentioned desaturation activity at the Δ9 position, even more preferable to have a desaturation activity at the Δ9 position of 300% or more, and a Δ9 position of 350% or more. It is particularly preferred that it has a saturation activity. In addition, the strain of the present invention is 1000% or less with respect to the desaturation activity at the Δ9 position of the RD000969 strain when the expression level of the gene of SEQ ID NO: 3 of the RD000969 strain is defined as the desaturation activity at the Δ9 position of 100%. It may have fatty acid desaturation activity (900% or less, 800% or less, 700% or less, 600% or less, 500% or less, etc.).
また、本発明の菌株のΔ9位の不飽和化活性は、上記の配列番号3の発現量についての活性以外に、(1)配列番号3に記載の塩基配列に相補的な塩基配列とストリンジェントな条件下でハイブリダイズできる塩基配列を有するDNA、(2)配列番号4に記載のアミノ酸配列において1もしくは複数のアミノ酸が置換、欠失及び/又は付加されたアミノ酸配列をコードする塩基配列を有し、かつ、Δ9位の不飽和化活性を有するDNA、(3)配列番号4に記載のアミノ酸配列と85%以上(90%以上、94%以上、95%以上、97%以上、99%以上)の相同性を有するアミノ酸配列をコードする塩基配列からなり、かつ、Δ9位の不飽和化活性を有するDNAのいずれかについての発現量に関する活性であることが好ましい。 In addition, the desaturation activity at the Δ9 position of the strain of the present invention includes (1) a base sequence complementary to the base sequence described in SEQ ID NO: 3 and a stringent in addition to the activity regarding the expression level of SEQ ID NO: 3 above. DNA having a base sequence capable of hybridizing under various conditions, (2) having a base sequence encoding an amino acid sequence in which one or more amino acids are substituted, deleted and / or added in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 And (3) the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 and 85% or more (90% or more, 94% or more, 95% or more, 97% or more, 99% or more) It is preferable that the activity is related to the expression level of any one of the DNAs having a base sequence encoding an amino acid sequence having homology (2) and having desaturation activity at the Δ9 position.
本発明において、「ストリンジェントな条件」としては、例えば、通常のハイブリダイゼーション緩衝液中、40〜70℃(好ましくは、50〜67℃、より好ましくは、60〜65℃)で反応を行い、塩濃度15〜300mM(好ましくは、15〜150mM、より好ましくは15〜60mM、更に好ましくは、30〜50mM)の洗浄液中で洗浄を行う条件が挙げられる。 In the present invention, as "stringent conditions", for example, the reaction is performed in a normal hybridization buffer at 40 to 70 ° C (preferably 50 to 67 ° C, more preferably 60 to 65 ° C), Examples include conditions for washing in a washing solution having a salt concentration of 15 to 300 mM (preferably 15 to 150 mM, more preferably 15 to 60 mM, and still more preferably 30 to 50 mM).
本発明において、「1もしくは複数」とは、通常、50アミノ酸以内であり、好ましくは30アミノ酸以内であり、更に好ましくは10アミノ酸以内(例えば、5アミノ酸以内、3アミノ酸以内、1アミノ酸)である。脂肪酸伸長活性を維持する場合、変異するアミノ酸残基においては、アミノ酸側鎖の性質が保存されている別のアミノ酸に変異されることが望ましい。例えばアミノ酸側鎖の性質としては、疎水性アミノ酸(A、I、L、M、F、P、W、Y、V)、親水性アミノ酸(R、D、N、C、E、Q、G、H、K、S、T)、脂肪族側鎖を有するアミノ酸(G、A、V、L、I、P)、水酸基含有側鎖を有するアミノ酸(S、T、Y)、硫黄原子含有側鎖を有するアミノ酸(C、M)、カルボン酸及びアミド含有側鎖を有するアミノ酸(D、N、E、Q)、塩基含有側鎖を有するアミノ離(R、K、H)、芳香族含有側鎖を有するアミノ酸(H、F、Y、W)を挙げることができる(括弧内はいずれもアミノ酸の一文字標記を表す)。 In the present invention, “one or more” is usually within 50 amino acids, preferably within 30 amino acids, more preferably within 10 amino acids (for example, within 5 amino acids, within 3 amino acids, 1 amino acid). . When maintaining the fatty acid elongation activity, the amino acid residue to be mutated is desirably mutated to another amino acid that preserves the properties of the amino acid side chain. For example, as the properties of amino acid side chains, hydrophobic amino acids (A, I, L, M, F, P, W, Y, V), hydrophilic amino acids (R, D, N, C, E, Q, G, H, K, S, T), amino acids having aliphatic side chains (G, A, V, L, I, P), amino acids having hydroxyl group-containing side chains (S, T, Y), sulfur atom-containing side chains Amino acids (C, M) having carboxylic acids and amide-containing side chains (D, N, E, Q), amino groups having base-containing side chains (R, K, H), aromatic-containing side chains (H, F, Y, W) can be mentioned (all parentheses represent single letter amino acids).
本発明において、アミノ酸配列や塩基配列の相同性は、Karlin and AltschulによるアルゴリズムBLAST(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90:5873−5877,1993)によって決定することができる。このアルゴリズムに基づいて、BLASTNやBLASTXと呼ばれるプログラムが開発されている(Altschul et al.J.Mol.Biol. 215:403−410,1990)。BLASTに基づいてBLASTNによって塩基配列を解析する場合には、パラメータは例えばscore=100、wordlength=12とする。また、BLASTに基づいてBLASTXによってアミノ酸配列を解析する場合には、パラメータは例えばscore=50、wordlength=3とする。BLASTとGapped BLASTプログラムを用いる場合には、各プログラムのデフォルトパラメータを用いる。 In the present invention, homology between amino acid sequences and base sequences can be determined by the algorithm BLAST (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90: 5873-5877, 1993) by Karlin and Altschul. Based on this algorithm, programs called BLASTN and BLASTX have been developed (Altschul et al. J. Mol. Biol. 215: 403-410, 1990). When a base sequence is analyzed by BLASTN based on BLAST, parameters are set to score = 100 and wordlength = 12, for example. When an amino acid sequence is analyzed by BLASTX based on BLAST, parameters are set to score = 50 and wordlength = 3, for example. When using BLAST and Gapped BLAST programs, the default parameters of each program are used.
本発明の菌株は、ネルボン酸産生能が高い傾向にあることから、セルレニン耐性を有する菌株であることが好ましい。 Since the strain of the present invention tends to have a high ability to produce nervonic acid, it is preferably a strain having cerulenin resistance.
本発明のモルティエレラ属に属する菌株としては、例えば、モルティエレラ・カピタタ(Mortierella capitata)、モルティエレラ・エロンガタ(Mortierella elongata)、モルティエレラ・エキシグア(Mortierella exigua)、モルティエレラ・ヒグロフィラ(Mortierella hygrophila)、モルティエレラ・アルピナ(Mortierella alpina)、モルティエレラ・パルビスポラ(Mortierella parvispora)、モルティエレラ・ベルジャコバ(Mortierella beljakovae)、モルティエレラ・グロバルピナ(Mortierella globalpina)、モルティエレラ・エピガマ(Mortierella epigama )、モルティエレラ・クフルマニ(Mortierella kuhlmanii )、モルティエレラ・アクロトナ(Mortierella acrotona)、モルティエレラ・ザイチャ(Mortierella zychae)、モルティエレラ・ミヌチシマ(Mortierella minutissima)、モルティエレラ・バイニエリ(Mortierella bainieri)、モルティエレラ・シュマッカリ(Mortierella schmuckeri)等を挙げることができる。これらのうち、特に、ネルボン酸生産能が高いことからモルティエレラ・カピタタが好ましく、モルティエレラ・カピタタのうち、特に、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に受託番号NITE P−02299、NITE P−02300、又はNITE P−02301として寄託されたモルティエレラ・カピタタの菌株が好ましい。 Examples of the strain belonging to the genus Mortierella of the present invention include, for example, Mortierella capitata, Mortierella elongata, Mortierella exigua, Mortierella higroll, Mortierella alpina, Mortierella parvispora, Mortierella beljakova, Mortierella globa, Mortierella globa rtierella epigama), Mortierella kuhlmanii, Mortierella acrotona, Mortierella zychae, Mortierella zychae, Mortierella zychae, Mortierella zychae Mention may be made of Rella Schmuckeri (Mortierella schmuckeri) and the like. Of these, Mortierella capitata is particularly preferable because of its high ability to produce nervonic acid. Among Mortierella capitata, in particular, an independent administrative agency, Product Evaluation Technology Base Organization, Patent Microorganism Depositary Center has accession number NITE P-02299, The strain of Mortierella capitata deposited as NITE P-02300 or NITE P-02301 is preferred.
本発明におけるネルボン酸の量は、菌体内に生産したネルボン酸の量を意味する。ネルボン酸の量(油脂中の構成脂肪酸としてのネルボン酸の量)は、ガスクロマトグラフ質量分析計により測定する。 The amount of nervonic acid in the present invention means the amount of nervonic acid produced in the cells. The amount of nervonic acid (the amount of nervonic acid as a constituent fatty acid in the fat or oil) is measured by a gas chromatograph mass spectrometer.
本発明における、上述の培養条件(a)によりネルボン酸を培地1Lあたり400mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株、培養条件(b)によりネルボン酸を1Lあたり1000mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株、培養条件(c)によりネルボン酸を1Lあたり1000mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株は、以下の方法で製造できる。 In the present invention, a strain belonging to the genus Mortierella capable of producing 400 mg or more of nervonic acid per liter of the medium under the above-described culture condition (a), and Mortierella genus capable of producing 1000 mg or more of nervonic acid per liter under the culture conditions (b). A strain belonging to the genus Mortierella capable of producing 1000 mg or more of nervonic acid per liter according to the strain and culture conditions (c) can be produced by the following method.
モルティエレラ・カピタタ(Mortierella capitata)RD000969株を5mlのポテトデキストロース液体培地に植菌して、例えば、28℃で2日間振とう培養する。この培養液からフィルター濾過により菌体を回収し、緩衝液を加え、超音波(例えば、周波数20kHz、振幅40μm)を2分間照射して菌糸懸濁液を調製する。懸濁液に1mlのNTG液を加えて、例えば、28℃で15分間静置した後に、遠心分離により菌体を回収し、蒸留水で洗浄後、1mlの蒸留水に懸濁する。この懸濁液をセルレニンを添加したポテトデキストロース培地に塗布してセルレニン耐性菌を分離し、これを本発明の菌株としてもよい。 Mortierella capitata RD000969 strain is inoculated into 5 ml of potato dextrose liquid medium and cultured with shaking at 28 ° C. for 2 days, for example. Bacteria are collected from this culture solution by filtration, a buffer solution is added, and ultrasound (for example, frequency 20 kHz, amplitude 40 μm) is irradiated for 2 minutes to prepare a mycelium suspension. For example, after adding 1 ml of NTG solution to the suspension and allowing to stand at 28 ° C. for 15 minutes, the cells are collected by centrifugation, washed with distilled water, and suspended in 1 ml of distilled water. This suspension may be applied to a potato dextrose medium supplemented with cerulenin to isolate cerulenin resistant bacteria, which may be used as the strain of the present invention.
さらに、上記の分離したセルレニン耐性菌について紫外線照射(253nm)して変異処理を行うことが好ましい。具体的には、上記の分離したセルレニン耐性菌を15mlのポテトデキストロース液体培地に植菌して、例えば、28℃で2日間振とう培養する。この培養液からフィルター濾過により菌体を回収し、洗浄後、緩衝液を加え、超音波(例えば、周波数20kHz、振幅40μm)を照射して菌糸懸濁液を調製する。懸濁液をシャーレに移し、紫外線ランプを照射した後に、50μlを0.04%のセルレニンを添加したポテトデキストロース培地に塗布してセルレニン耐性菌を分離する。このように、セルレニン耐性株を選択することにより、ネルボン酸生産能の高い本発明の菌株を得ることができる。 Furthermore, it is preferable to perform a mutation treatment by irradiating ultraviolet rays (253 nm) with respect to the separated cerulenin-resistant bacteria. Specifically, the isolated cerulenin-resistant bacterium is inoculated into 15 ml of potato dextrose liquid medium and cultured with shaking at 28 ° C. for 2 days, for example. Bacteria are collected from the culture solution by filtration, washed, added with a buffer solution, and irradiated with ultrasonic waves (for example, frequency 20 kHz, amplitude 40 μm) to prepare a mycelium suspension. After the suspension is transferred to a petri dish and irradiated with an ultraviolet lamp, 50 μl is applied to a potato dextrose medium supplemented with 0.04% cerulenin to isolate cerulenin-resistant bacteria. Thus, by selecting a cerulenin resistant strain, the strain of the present invention having a high ability to produce nervonic acid can be obtained.
なお、得られた菌株が、上述の菌株であるか否かは、上記の培養条件(a)により培養し、ネルボン酸の量を測定することで確認可能である。 In addition, it can be confirmed by cultivating by the said culture condition (a) and measuring the quantity of nervonic acid whether the obtained strain is the above-mentioned strain.
<油脂の製造方法>
本発明の油脂の製造方法は、ネルボン酸を構成脂肪酸として有する油脂の製造方法であって、上述のモルティエレラ属に属する菌株を培養する工程と、培養後の菌体から、油脂を回収する工程と、を有する。
<Oil and fat manufacturing method>
The method for producing fats and oils of the present invention is a method for producing fats and oils having nervonic acid as a constituent fatty acid, the step of culturing the strain belonging to the genus Mortierella, and the step of recovering fats and oils from the cultured cells And having.
モルティエレラ属に属する菌株は、上述の本発明の菌株を用いることができる。 As the strain belonging to the genus Mortierella, the above-described strain of the present invention can be used.
モルティエレラ属に属する菌株の培養方法は、特に制限されず、例えば、予め培養して得られた前培養液を、液体培地に接種し培養してよい。あるいは、固形培地に培養しておいた菌株(胞子、菌糸等)を液体培地に接種し培養してもよい。 The method for culturing a strain belonging to the genus Mortierella is not particularly limited. For example, a preculture solution obtained by culturing in advance may be inoculated into a liquid medium and cultured. Alternatively, strains (spores, mycelia, etc.) that have been cultured in a solid medium may be inoculated into a liquid medium and cultured.
本発明の培地に用いられる培地は、モルティエレラ属に属する菌株が生育可能な培地であれば特に限定されないが、具体的な炭素源としては、例えば、グルコース、スクロース、フルクトース、キシロース、マンノース、可溶性デンプン、グリセロール、マンニトール等を使用することができる。これらのうち、グルコースが好ましい。また、炭素源の濃度は5〜15%(w/v)であることが好ましく、グルコースが5〜15%(w/v)で含まれることが好ましい。 The medium used in the medium of the present invention is not particularly limited as long as it can grow a strain belonging to the genus Mortierella. Specific carbon sources include, for example, glucose, sucrose, fructose, xylose, mannose, soluble Starch, glycerol, mannitol and the like can be used. Of these, glucose is preferred. Moreover, it is preferable that the density | concentration of a carbon source is 5-15% (w / v), and it is preferable that glucose is contained at 5-15% (w / v).
培地はさらに窒素源を含むことが好ましい。窒素源は、特に制限されないが、例えば、酵母エキス、麦芽エキス、肉エキス、ペプトン、カザミノ酸、コーンスティプリカー等を使用することができる。中でも、培養液あたりの菌体の濃度を高める効果が大きいため、酵母エキス、ペプトンを用いる事が好ましく、酵母エキスとペプトンの両方を用いる事が好ましい。特に、窒素原の濃度は0.1〜1.0%(w/v)であることが好ましく、特に、酵母エキス0.1〜1.0%(w/v)、ポテトペプトン0.1〜1.0%(w/v)であることが好ましい。 The medium preferably further contains a nitrogen source. The nitrogen source is not particularly limited, and for example, yeast extract, malt extract, meat extract, peptone, casamino acid, corn steep liquor and the like can be used. Especially, since the effect which raises the density | concentration of the microbial cell per culture solution is large, it is preferable to use a yeast extract and peptone, and it is preferable to use both a yeast extract and peptone. In particular, the concentration of nitrogen source is preferably 0.1 to 1.0% (w / v), in particular, yeast extract 0.1 to 1.0% (w / v), potato peptone 0.1 to It is preferably 1.0% (w / v).
これら以外の成分としては、特に、マグネシウム塩(硫酸マグネシウム・七水和物等)、カルシウム塩(塩化カルシウム等)、リン酸塩(リン酸カリウム等)、鉄塩(硫酸鉄等)、銅塩(硫酸銅等)等の無機塩、塩化ナトリウム等の等張化剤を含むことが好ましい。無機塩(特に硫酸マグネシウムと塩化カルシウム)について、硫酸マグネシウムは0.00001〜0.01000%(w/v)であることが好ましく、塩化カルシウムは0.00001〜0.02000%(w/v)であることが好ましい。 Other components include magnesium salts (magnesium sulfate, heptahydrate, etc.), calcium salts (calcium chloride, etc.), phosphates (potassium phosphate, etc.), iron salts (iron sulfate, etc.), copper salts It is preferable to include an isotonic agent such as an inorganic salt such as (copper sulfate) or sodium chloride. Regarding inorganic salts (especially magnesium sulfate and calcium chloride), magnesium sulfate is preferably 0.00001 to 0.01000% (w / v), and calcium chloride is 0.00001 to 0.02000% (w / v). It is preferable that
培地には、基質として、脂肪酸や脂肪酸を含む油脂を使用してもよい。脂肪酸は、特に制限されないが、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキジン酸、エイコセン酸、ベヘン酸、エルカ酸、リグノセリン酸等が挙げられる。中でも、油脂組成物中のネルボン酸の濃度を高める効果が大きいため、エルカ酸が好ましい。油脂は、オリーブ油、パーム油、ナタネ油等が挙げられる。中でも、エルカ酸の含有量が高いためナタネ油が好ましい。 In the medium, fatty acids or fats and oils containing fatty acids may be used as a substrate. The fatty acid is not particularly limited, and examples thereof include palmitic acid, stearic acid, oleic acid, arachidic acid, eicosenoic acid, behenic acid, erucic acid, and lignoceric acid. Among them, erucic acid is preferable because it has a large effect of increasing the concentration of nervonic acid in the oil and fat composition. Examples of the oils and fats include olive oil, palm oil, and rapeseed oil. Of these, rapeseed oil is preferred because of its high erucic acid content.
また、従来のモルティエレラ属に属する菌株に用いられる公知の培地を使用してもよく、Czapek培地、Czapek−dox培地、PD(ポテトデキストロース)培地等を使用することができる。 Moreover, the well-known culture medium used for the strain which belongs to the conventional Mortierella genus may be used, Czapek culture medium, Czapek-dox culture medium, PD (potato dextrose) culture medium, etc. can be used.
培養温度は、モルティエレラ属に属する菌株の生育しうる温度であればよく、特に制限されないが、例えば5℃以上、10℃以上、20℃以上であってよく、50℃以下、40℃以下、30℃以下であってよい。 The culture temperature is not particularly limited as long as it is a temperature at which a strain belonging to the genus Mortierella can grow. For example, it may be 5 ° C or higher, 10 ° C or higher, 20 ° C or higher, 50 ° C or lower, 40 ° C or lower, It may be 30 ° C. or lower.
培地のpHは、モルティエレラ属に属する菌株の生育しうるpHであればよく、特に制限されないが、例えば、3以上、4以上、5以上であってよく、12以下、11以下、10以下であってよい。 The pH of the medium is not particularly limited as long as it is a pH at which a strain belonging to the genus Mortierella can grow. For example, it may be 3 or more, 4 or more, 5 or more, 12 or less, 11 or less, 10 or less. It may be.
培養の方法は、モルティエレラ属に属する菌株の生育しうる方法であれば、特に制限されないが、例えば、上記の培養条件下で、撹拌培養、振とう培養、静置培養等に行うことができる。振とう培養の場合、振とうの回転数は、モルティエレラ属に属する菌株の生育しうる方法であれば、特に制限されないが、150〜250rpmで行うことが好ましい。 The culture method is not particularly limited as long as a strain belonging to the genus Mortierella can grow. For example, the culture can be performed under stirring conditions, shaking culture, stationary culture, etc. . In the case of shaking culture, the number of rotations of shaking is not particularly limited as long as it is a method capable of growing a strain belonging to the genus Mortierella, but it is preferably performed at 150 to 250 rpm.
モルティエレラ属に属する菌株の培養時間は、所望のネルボン酸の量に応じて決定すればよく、例えば、10時間〜30日の範囲内であってよいが、7日以上であることが好ましく、10日以上であることが好ましい。特に、7日以上培養する場合、グルコース水溶液を培養中に途中添加することが好ましい。また、ネルボン酸の生産量が減少に転じる事から、培養時間は30日以内が好ましく、25日以内であることが更に好ましい。 The culture time of the strain belonging to the genus Mortierella may be determined according to the desired amount of nervonic acid, for example, may be within the range of 10 hours to 30 days, preferably 7 days or more, It is preferable that it is 10 days or more. In particular, when culturing for 7 days or more, it is preferable to add an aqueous glucose solution during the cultivation. Further, since the production amount of nervonic acid starts to decrease, the culture time is preferably within 30 days, and more preferably within 25 days.
培養後の菌体から、油脂を回収する方法は、従来の公知の方法により行うことができる。例えば、まず、培養液から遠心分離、ろ過等により菌体を分離、回収し、菌体からネルボン酸を構成脂肪酸として有する油脂をノルマルヘキサンで抽出することにより、行ってもよい。 The method for recovering fats and oils from the cultured cells can be performed by a conventionally known method. For example, the cells may be first separated and collected from the culture solution by centrifugation, filtration, etc., and the fats and oils having nervonic acid as a constituent fatty acid are extracted from the cells with normal hexane.
本発明の製造方法は、さらに、油脂からネルボン酸の分離をさせる工程を有してもよい。油脂からネルボン酸の分離は、溶剤分別法や分取HPLC等の公知の方法により行うことができる。 The production method of the present invention may further include a step of separating nervonic acid from fats and oils. Separation of nervonic acid from fats and oils can be performed by known methods such as solvent fractionation and preparative HPLC.
なお、油脂の製造は、特開2014−168418号公報に記載されたとおりに公知の方法を用いてもよい。 In addition, as for manufacture of fats and oils, you may use a well-known method as it described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2014-168418.
本発明の菌株により産生された油脂から、ネルボン酸を分離して、飲食品や医薬品に用いる事ができる。 Nervonic acid can be separated from the fats and oils produced by the strain of the present invention and used in foods and drinks and pharmaceuticals.
<変異株の作製>
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に受託番号NITE P−1508として寄託されたモルティエレラ・カピタタRD000969株に対して、NTG(N−メチル‐N’−ニトロ‐N−ニトロソグアニジン)による変異処理を行った。
<Production of mutant strain>
According to NTG (N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine) against Mortierella capitata RD000969 strain deposited with the Patent Microorganism Depositary of the National Institute of Technology and Evaluation of the National Institute for Product Evaluation as NITE P-1508 Mutation treatment was performed.
まず、この菌体を5mlのポテトデキストロース液体培地に植菌して28℃で2日間振とう培養した。この培養液からフィルター濾過により菌体を回収し、50mMトリスマレイン酸緩衝液(pH7.5)で洗浄後、1mlの100mMトリスマレイン酸緩衝液(pH7.5)を加え、超音波(周波数20kHz、振幅40μm)を2分間照射して菌糸懸濁液を調製した。懸濁液に1mlのNTG液(40μg/ml)を加えて28℃で15分間静置した後に、遠心分離により菌体を回収し、蒸留水で洗浄後、1mlの蒸留水に懸濁した。この懸濁液50μlを0.04%のセルレニンを添加したポテトデキストロース培地に塗布してセルレニン耐性菌を2株(M209株、M324株)分離した。M209株を実施例1、M324株を実施例2に係る菌株とした。なお、M209株の受託番号NITE P−02299、M324株の受託番号はNITE P−02300である。 First, the cells were inoculated into 5 ml of potato dextrose liquid medium and cultured with shaking at 28 ° C. for 2 days. Bacteria were collected from this culture by filtration, washed with 50 mM trismaleic acid buffer (pH 7.5), 1 ml of 100 mM trismaleic acid buffer (pH 7.5) was added, and ultrasonic waves (frequency 20 kHz, (Amplitude 40 μm) was irradiated for 2 minutes to prepare a mycelial suspension. After adding 1 ml of NTG solution (40 μg / ml) to the suspension and allowing to stand at 28 ° C. for 15 minutes, the cells were collected by centrifugation, washed with distilled water, and suspended in 1 ml of distilled water. 50 μl of this suspension was applied to a potato dextrose medium supplemented with 0.04% cerulenin to isolate two strains (M209 strain, M324 strain) of cerulenin-resistant bacteria. The M209 strain was used as Example 1, and the M324 strain was used as the strain according to Example 2. The accession number NITE P-02299 for the M209 strain and the accession number for the M324 strain are NITE P-02300.
実施例2に係る菌株に対して、さらに紫外線照射(253nm)して変異処理を行った。セルレニン耐性菌を15mlのポテトデキストロース液体培地に植菌して28℃で2日間振とう培養した。この培養液からフィルター濾過により菌体を回収し、50mMトリスマレイン酸緩衝液(pH7.5)で洗浄後、1mlの100mMトリスマレイン酸緩衝液(pH7.5)を加え、超音波(周波数20kHz、振幅40μm)を2分間照射して菌糸懸濁液を調製した。懸濁液をシャーレに移し、紫外線ランプを30cm離れた場所から22分照射した後に、50μlを0.04%のセルレニンを添加したポテトデキストロース培地に塗布してセルレニン耐性菌の株(M463株)を分離した。M463株を実施例3に係る菌株とした。なお、M463株の受託番号はNITE P−02301である。 The strain according to Example 2 was further subjected to mutation treatment by ultraviolet irradiation (253 nm). The cerulenin-resistant bacterium was inoculated into 15 ml of potato dextrose liquid medium and cultured with shaking at 28 ° C. for 2 days. Bacteria were collected from this culture by filtration, washed with 50 mM trismaleic acid buffer (pH 7.5), 1 ml of 100 mM trismaleic acid buffer (pH 7.5) was added, and ultrasonic waves (frequency 20 kHz, (Amplitude 40 μm) was irradiated for 2 minutes to prepare a mycelial suspension. The suspension was transferred to a petri dish, and an ultraviolet lamp was irradiated for 22 minutes from a location 30 cm away, and then 50 μl was applied to a potato dextrose medium supplemented with 0.04% cerulenin to obtain a cerulenin resistant strain (M463 strain). separated. The M463 strain was used as the strain according to Example 3. The accession number of the M463 strain is NITE P-02301.
<油脂の製造>
(前々培養、前培養)
比較例1として、RD000969株を準備し、比較例2としてNBRC102984株(Parietichytrium sp.)を準備した。これら比較例1、2の菌体と、実施例1〜3の菌体について、前々培養、前培養を行った。
<Manufacture of fats and oils>
(Pre-culture, pre-culture)
As Comparative Example 1, the RD000969 strain was prepared, and as the Comparative Example 2, the NBRC102984 strain (Pareichytrium sp.) Was prepared. The cells of Comparative Examples 1 and 2 and the cells of Examples 1 to 3 were pre-cultured and pre-cultured.
まず、それぞれの菌株の凍結ストック(菌体を含む寒天培地)を移植し、ポテトデキストロース培地(市販品 寒天入り)に28℃にて生育状況を見ながら前々培養を行った。前々培養後、花状に広がる菌を直径8mmのストローにて採取し、前培養用の液体培地(ポテトペプトン:0.5%(w/v)、グルコース:3%(w/v)、酵母エキス:0.1%(w/v))200ml(500ml容量バッフル付きフラスコ)に加え、140rpm、28℃で2日間前培養を行った。 First, frozen stocks of each strain (an agar medium containing bacterial cells) were transplanted, and cultured in advance on a potato dextrose medium (commercially available agar) at 28 ° C. while monitoring the growth status. After pre-culture, bacteria that spread in a flower shape were collected with a straw having a diameter of 8 mm, and a liquid medium for preculture (potato peptone: 0.5% (w / v), glucose: 3% (w / v), Yeast extract: 0.1% (w / v)) In addition to 200 ml (flask with 500 ml capacity baffle), pre-culture was performed at 140 rpm and 28 ° C. for 2 days.
(本培養)
前培養後、実施例1〜3、比較例1、2に係る菌体を10ml採取(培養液含む)し、190mlの培地に菌体10mlを添加して計200mlとして、乾燥菌体重量で0.4mg/mlとなるように接種し、以下の培養条件(a)により本培養を行った。
(Main culture)
After pre-culture, 10 ml of the bacterial cells according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 were collected (including the culture solution), and 10 ml of the bacterial cells were added to 190 ml of the medium to make a total of 200 ml. Inoculated to 4 mg / ml and main culture was performed under the following culture conditions (a).
〔培養条件(a)〕
培地:グルコース10%(w/v)、酵母エキス0.4%(w/v)、ポテトペプトン
0.5%(w/v)、硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)、
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
容量:200ml(500ml容バッフル付き三角フラスコ)
培養温度:28℃
振とう速度:215rpm(ロータリーシェイカー(縦型三連式恒温振とう培養機 TAL−RS310、トーマス科学器械株式会社製))
培養期間:7日間
[Culture conditions (a)]
Medium: glucose 10% (w / v), yeast extract 0.4% (w / v), potato peptone 0.5% (w / v), magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v ),
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
Capacity: 200ml (500ml Erlenmeyer flask with baffle)
Culture temperature: 28 ° C
Shaking speed: 215 rpm (rotary shaker (vertical triple constant temperature shaking incubator TAL-RS310, manufactured by Thomas Scientific Instruments))
Culture period: 7 days
実施例2、3、比較例1に係る菌株については、前培養後、菌体を10ml採取(培養液含む)し、190mlの培地に菌体10mlを添加して計200mlとして、乾燥菌体重量で0.4mg/mlとなるように接種し、以下の培養条件(b)により本培養を行った。 For the strains according to Examples 2 and 3 and Comparative Example 1, after preculture, 10 ml of the bacterial cells were collected (including the culture solution), and 10 ml of the bacterial cells were added to 190 ml of the medium to make a total of 200 ml, and the dry cell weight Was inoculated to 0.4 mg / ml and main culture was performed under the following culture conditions (b).
〔培養条件(b)〕
培地:グルコース12%(w/v)、酵母エキス0.8%(w/v)、ポテトペプトン
0.5%(w/v)、硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
(培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液を培地1Lあ
たり70ml添加)
容量:200ml(500ml容バッフル付き三角フラスコ)
培養温度:28℃
振とう速度:215rpm(ロータリーシェイカー(縦型三連式恒温振とう培養機 TAL−RS310、トーマス科学器械株式会社製))
培養期間:14日間
[Culture conditions (b)]
Medium: glucose 12% (w / v), yeast extract 0.8% (w / v), potato peptone 0.5% (w / v), magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v )
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
(When 10 days have elapsed from the start of the culture, a 60% (w / v) aqueous glucose solution added at 70 ml per 1 L of the medium)
Capacity: 200ml (500ml Erlenmeyer flask with baffle)
Culture temperature: 28 ° C
Shaking speed: 215 rpm (rotary shaker (vertical triple constant temperature shaking incubator TAL-RS310, manufactured by Thomas Scientific Instruments))
Culture period: 14 days
実施例2に係る菌株については、前培養後、菌体を10ml採取(培養液含む)し、190mlの培地に菌体10mlを添加して計200mlとして、乾燥菌体重量で0.4mg/mlとなるように接種し、以下の培養条件(c)により本培養を行った。 For the strain according to Example 2, after pre-culture, 10 ml of the microbial cells are collected (including the culture solution), and 10 ml of the microbial cells are added to a 190 ml medium to make a total of 200 ml, and the dry microbial weight is 0.4 mg / ml. The main culture was performed under the following culture conditions (c).
〔培養条件(c)〕
培地:グルコース12%(w/v)、酵母エキス0.8%(w/v)、ポテトペプトン
0.5%(w/v)、硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)、
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
(培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液を培地1L
あたり70ml添加)
容量:200ml(500ml容バッフル付き三角フラスコ)
培養温度:28℃
振とう速度:180rpm(ロータリーシェイカー(縦型三連式恒温振とう培養機 TAL−RS310、トーマス科学器械株式会社製))
培養期間:14日間
[Culture conditions (c)]
Medium: glucose 12% (w / v), yeast extract 0.8% (w / v), potato peptone 0.5% (w / v), magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v ),
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
(When 10 days have passed since the start of the culture, 60% (w / v) aqueous glucose solution was added to 1 L of the medium.
70ml added)
Capacity: 200ml (500ml Erlenmeyer flask with baffle)
Culture temperature: 28 ° C
Shaking speed: 180 rpm (rotary shaker (vertical triple constant temperature shake incubator TAL-RS310, manufactured by Thomas Scientific Instruments))
Culture period: 14 days
<ネルボン酸量の測定>
ネルボン酸量の測定を以下の方法により行った。
<Measurement of the amount of nervonic acid>
The amount of nervonic acid was measured by the following method.
まず、本培養後、フィルター濾過により菌体を回収し、凍結乾燥した。乾燥菌体30mgに、2M塩酸メタノール溶液を3ml加えて、100℃で2時間加熱して菌体脂肪酸をメチルエステル化した。反応液を1mlの蒸留水で洗浄後、6mlのノルマルヘキサンで脂肪酸メチルエステルを抽出し、ガスクロマトグラフ質量分析計(TSQ8000、Thermo Fisher Scientific)でネルボン酸量を測定した。 First, after the main culture, the cells were collected by filtration and lyophilized. 3 ml of a 2M hydrochloric acid methanol solution was added to 30 mg of dried cells and heated at 100 ° C. for 2 hours to methylate the cell fatty acids. After washing the reaction solution with 1 ml of distilled water, fatty acid methyl ester was extracted with 6 ml of normal hexane, and the amount of nervonic acid was measured with a gas chromatograph mass spectrometer (TSQ8000, Thermo Fisher Scientific).
<測定結果>
下記の表1〜3に、培養結果を示す。表1〜3中のネルボン酸生産量は、本培養後の菌体内に含まれるネルボン酸量(油脂中の構成脂肪酸としてのネルボン酸の量)である。また、「脂質中のネルボン酸の割合(%)」は、菌体から回収した油脂中の構成脂肪酸としてのネルボン酸の割合(質量%)を意味する。なお、表1は培養条件(a)により本培養を行った結果であり、表2は培養条件(b)により本培養を行った結果であり、表3は培養条件(c)により本培養を行った結果である。
<Measurement results>
The culture results are shown in Tables 1 to 3 below. The nervonic acid production amount in Tables 1 to 3 is the amount of nervonic acid (the amount of nervonic acid as a constituent fatty acid in fats and oils) contained in the cells after the main culture. Further, “ratio (%) of nervonic acid in lipid” means the ratio (% by mass) of nervonic acid as a constituent fatty acid in fats and oils recovered from the cells. Table 1 shows the results of the main culture performed under the culture conditions (a), Table 2 shows the results of the main culture performed under the culture conditions (b), and Table 3 shows the results of the main culture performed under the culture conditions (c). It is the result of having gone.
表1〜3に示すとおり、実施例1〜3に係る菌株は、比較例1のRD000969株より、ネルボン酸生産量が高くなり、さらに、脂質中のネルボン酸の割合も増加することがわかった。 As shown in Tables 1 to 3, it was found that the strains according to Examples 1 to 3 had higher nervonic acid production than the RD000969 strain of Comparative Example 1, and also increased the proportion of nervonic acid in the lipid. .
<遺伝子発現量の解析>
実施例1に係る菌株と、比較例1に係る菌株について、RNA抽出を行い、発現した遺伝子がコードするアミノ酸配列について、下記の表4に示す公知の脂肪酸合成酵素との相同性検索を行った。
<Analysis of gene expression level>
RNA extraction was performed for the strain according to Example 1 and the strain according to Comparative Example 1, and the amino acid sequence encoded by the expressed gene was searched for homology with known fatty acid synthases shown in Table 4 below. .
相同性検索の結果、実施例1と比較例1のTR3595遺伝子(配列番号1)がコードするアミノ酸配列(配列番号2)が、表4のMALCE1pのアミノ酸配列と89%の相同性を有した。また、分析の結果、MALCE1pと同一の系統枝に属するものであり、MALCE1pと似た膜貫通様式であったことがわかった。また、実施例1と比較例1のTR13919遺伝子(配列番号3)がコードするアミノ酸配列(配列番号4)が、表4のOle1pのアミノ酸配列と85%の相同性を有し、Δ9不飽和化酵素ファミリーの系統に属するものであることがわかった。実施例1と比較例1のTR3595遺伝子、TR13919遺伝子について、遺伝子の発現量をRNA−シーケンシング(イルミナ社 HiSeq sequencing system)により解析した。その発現量の結果を以下の表5に示す。なお、表5に示す発現量の単位は、FPKM(Fragments Per Kilobase of transcript per Million mapped reads)である。 As a result of the homology search, the amino acid sequence (SEQ ID NO: 2) encoded by the TR3595 gene (SEQ ID NO: 1) of Example 1 and Comparative Example 1 had 89% homology with the amino acid sequence of MALCE1p in Table 4. Moreover, as a result of analysis, it was found that it belonged to the same phylogenetic branch as MALCE1p and had a transmembrane mode similar to MALCE1p. Further, the amino acid sequence (SEQ ID NO: 4) encoded by the TR13919 gene (SEQ ID NO: 3) of Example 1 and Comparative Example 1 has 85% homology with the amino acid sequence of Ole1p in Table 4, and is Δ9 desaturated It was found to belong to a family of enzyme families. Regarding the TR3595 gene and TR13919 gene of Example 1 and Comparative Example 1, the gene expression levels were analyzed by RNA-sequencing (Illumina HiSeq sequencing system). The expression level results are shown in Table 5 below. In addition, the unit of the expression level shown in Table 5 is FPKM (Fragments Per Kilobiase of transcript per Migration mapped reads).
上記の相同性検索の結果より、TR3595遺伝子が、脂肪酸伸長活性遺伝子(炭素数16の構成脂肪酸(パルミチン酸)を炭素数18の構成脂肪酸(ステアリン酸)に伸長する酵素をコードする遺伝子)であり、TR13919遺伝子が、Δ9位の不飽和化活性遺伝子(飽和脂肪酸(ステアリン酸)の9位を不飽和化した不飽和脂肪酸(オレイン酸)に変換する遺伝子)であることが示唆された。モルティエレラ・カピタタは、図1に示すような経路で、油脂の構成脂肪酸の伸長、不飽和化が進んでいるものと考えられる。なお、図1中、C24:1がネルボン酸である。また、実施例1は、TR3595遺伝子の発現量が比較例1に対して約13.6倍高く、TR13919遺伝子の発現量が比較例1に対して約3.9倍高かった。この結果から、実施例1〜3においてネルボン酸量の生産量が高かったのは、図1に示すフローにおける脂肪酸伸長活性遺伝子(TR3595)とΔ9位の不飽和化活性遺伝子(TR13919)の発現量が、増加することによるものと推測される。 From the results of the above homology search, the TR3595 gene is a fatty acid elongation activity gene (a gene encoding an enzyme that expands a constituent fatty acid having 16 carbon atoms (palmitic acid) to a constituent fatty acid having 18 carbon atoms (stearic acid)). It was suggested that the TR13919 gene is a desaturation activity gene at the Δ9 position (a gene that converts the 9th position of the saturated fatty acid (stearic acid) to an unsaturated fatty acid (oleic acid) that is unsaturated). In Mortierella capitata, it is considered that the elongation and desaturation of the fatty acids constituting the fats and oils are progressing through the route shown in FIG. In FIG. 1, C 24: 1 is nervonic acid. In Example 1, the expression level of TR3595 gene was about 13.6 times higher than that of Comparative Example 1, and the expression level of TR13919 gene was about 3.9 times higher than that of Comparative Example 1. From these results, the production amount of nervonic acid in Examples 1 to 3 was high because the expression level of the fatty acid elongation activity gene (TR3595) and the desaturation activity gene (TR13919) at the Δ9 position in the flow shown in FIG. However, it is estimated that this is due to the increase.
Claims (9)
グルコース10%(w/v)
酵母エキス0.4%(w/v)
ポテトペプトン0.5%(w/v)
硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
に菌株0.4mg/mlを接種し、28℃、215rpmの条件で7日間培養したときに、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を培地1Lあたり400mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株。 Medium shown below:
Glucose 10% (w / v)
Yeast extract 0.4% (w / v)
Potato peptone 0.5% (w / v)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v)
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
A strain belonging to the genus Mortierella capable of producing 400 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid in fats and oils when inoculated with 0.4 mg / ml of the strain and cultured at 28 ° C. and 215 rpm for 7 days.
グルコース12%(w/v)
酵母エキス0.8%(w/v)
ポテトペプトン0.5%(w/v)
硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
(ただし、培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液が培地1Lあたり70ml添加される。)
に菌株0.4mg/mlを接種し、28℃、215rpmの条件で14日間培養したときに、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を、培地1Lあたり1000mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株。 Medium shown below:
Glucose 12% (w / v)
Yeast extract 0.8% (w / v)
Potato peptone 0.5% (w / v)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v)
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
(However, 70 ml of 60% (w / v) aqueous glucose solution is added per liter of the medium when 10 days have passed since the start of the culture.)
A strain belonging to the genus Mortierella capable of producing 1000 mg or more of nervonic acid as a constituent fatty acid in fats and oils when inoculated with 0.4 mg / ml of strain and cultured for 14 days at 28 ° C. and 215 rpm.
グルコース12%(w/v)
酵母エキス0.8%(w/v)
ポテトペプトン0.5%(w/v)
硫酸マグネシウム・七水和物0.00135%(w/v)
塩化カルシウム0.00475%(w/v)
(ただし、培養開始から10日経過時に60%(w/v)のグルコース水溶液が培地1Lあたり70ml添加される。)
に菌株0.4mg/mlを接種し、28℃、180rpmの条件で14日間培養したときに、油脂の構成脂肪酸としてのネルボン酸を、1Lあたり1000mg以上生産可能なモルティエレラ属に属する菌株。 Medium shown below:
Glucose 12% (w / v)
Yeast extract 0.8% (w / v)
Potato peptone 0.5% (w / v)
Magnesium sulfate heptahydrate 0.00135% (w / v)
Calcium chloride 0.00475% (w / v)
(However, 70 ml of 60% (w / v) aqueous glucose solution is added per liter of the medium when 10 days have passed since the start of the culture.)
A strain belonging to the genus Mortierella capable of producing 1000 mg or more per liter of nervonic acid as a constituent fatty acid when inoculated with 0.4 mg / ml of strain and cultured for 14 days at 28 ° C. and 180 rpm.
請求項1から8のいずれかに記載の菌株を培養する工程と、
培養後の菌体から、油脂を回収する工程と、を有する製造方法。 A method for producing fats and oils having nervonic acid as a constituent fatty acid,
Culturing the strain according to any one of claims 1 to 8,
And a step of recovering fats and oils from the cultured cells.
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EP3950930A4 (en) * | 2019-03-29 | 2022-12-28 | Jetema Co., Ltd | Culture medium composition |
CN117089504A (en) * | 2023-10-20 | 2023-11-21 | 善恩康生物科技(苏州)有限公司 | Method for fermenting lactobacillus plantarum |
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