JP2587320B2 - 餌料用酵母の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、養殖魚の色揚げを改善するための餌料用酵
母及び／またはニワトリ、ウズラ等の卵質を改善するた
めの餌料用酵母の製造方法に関するものであり、さらに
詳しくは、ファフィア・ロドジーマ菌体中のアスタキサ
ンチンの色揚げ効果を改善した餌料用酵母の製造方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

アスタキサンチンはカロテノイド系の赤色色素の一種
であり、ファフィア・ロドジーマ（Phaffia rhodozym
a）に属する酵母、ヘマトコッカス（Haematococcus）、
クラミドモナス（Chlamydomonas）等の緑藻類、ヒトデ
類、エビ・オキアミ・カニ等の甲殻類、魚類などに広く
分布している。

しかしながら、これらのすべてがアスタキサンチンを
生合成しているわけではなく、あるもの（マダイ、サ
ケ、マス等の海産赤色魚）はアスタキサンチン生合成能
を有していないと言われている。

そのため、このような魚を養殖する場合、餌料中のア
スタキサンチン含量が低いと、天然の魚とは異なった外
観を呈することになる。例えば、養殖マダイの場合、餌
料中のアスタキサンチン含量が低いと、表皮の色は黒み
を帯び、天然マダイ特有の赤色とならない。このことは
赤色を祝い事に用いる風習、および赤い色を好むという
消費者の嗜好から、養殖魚の商品価値の低下につながっ
ている。また、アスタキサンチンには酸化防止等の薬理
効果も認められており、その含量は外観のみならず、魚
の質（例：マダイの卵質、肉質）にも影響していると考
えられる。

従来、これらの魚を養殖する場合、餌料中にアスタキ
サンチンを高濃度に含む原料を添加し、または餌料とし
てアスタキサンチンを高濃度に含む原料を用いて、養殖
魚の色揚げを行っている。また、近年では魚の色揚げ用
餌料としてだけではなく、ウズラやニワトリの卵質改善
にもアスタキサンチンが用いられるようになってきた。

魚の色揚げに用いられる餌料成分としては、オキア
ミ、アミエビ、エビ殻、カニ殻を粉砕したものや、油・
溶媒等で抽出したオイル状製品、ファフィア・ロドジー
マの菌体分解物または菌体破砕物、ヘマトコッカス等の
緑藻類の分解物または破砕物が知られている。

このうち、オキアミ、エビ等の場合は水分を多く含む
ため、保存に際し、冷凍保存する必要があり、また、配
合餌料とする場合、乾燥しなければならないが、乾燥工
程中の加熱によりアスタキサンチンが変質しやすく、色
揚げ効果が著しく低下する欠点を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ファフィア・ロドジーマの菌体を餌料として用いる場
合、菌体をそのままの形で魚または鳥等に与えても、ア
スタキサンチンを吸収性が悪いため、種々の方法で菌体
を分解あるいは破砕する方法がとられている。その手法
としては、酸加水分解法、菌体を自己消化する方法〔バ
イオテクノロジー・レターズ（Biotechnology Letter
s）Vol.6,No.4、p.247-250（1984年）〕、微生物由来の
溶菌酵素を用いて酵母細胞壁を溶解する方法〔アプライ
ド・アンド・エンバイロンメンタル・マイクロバイオロ
ジー（Applied and Environmental Microbiology）Vol.
35,No.6,p.1155-1159（1978年）〕、超音波処理、フレ
ンチプレス、ホモジナイザー等を用いて菌体を破砕する
機械処理法等が知られている〔特開昭57-206342〕。

このうち、酸加水分解法、自己消化法や溶菌酵素によ
る菌体溶解法では、アスタキサンチン自体の分解が起こ
り、アスタキサンチンの分解を抑えるために、混和な処
理条件を用いると、菌体の分解が不充分になるという欠
点を有している。

また、機械処理による菌体破砕法では、菌体破砕処理
液自体の粘度が高くなり、その後の乾燥等の餌料化の工
程で取り扱いにくいという欠点を有している。しかも、
このようにして得られたアスタキサンチンは、未処理の
物に比べ酸化変性しやすいため、抗酸化剤の添加等が必
要となる。また、特別の設備を必要とし、しかも処理コ
ストもかかり、経済的にも問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

そこで本発明者らは、ファフィア・ロドジーマ菌体を
用い、養殖魚や鶏卵等の色揚げを改善するための餌料用
酵母として適するようにするための処理方法を鋭意研究
した結果、従来の試験からは、アスタキサンチン自体に
とっては、好ましくないと考えられていたアルカリ溶液
により、その処理条件を選ぶことで酵母菌体を適度に変
化させ、魚や鳥等によるアスタキサンチンの吸収性を著
しく向上させうることを見いだし、本発明を成すに至っ
た。

すなわち、本発明はファフィア・ロドジーマ菌体中の
アスタキサンチンの色揚げ効果・使用性を改善された餌
料用酵母の製造方法に関するものである。

本発明に使用するアスタキサンチンを生産する酵母と
しては、ファフィア・ロドジーマ（Phaffia rhodozym
a）に属する菌の他、アスタキサンチンを生産する菌で
あれば、いかなる菌でも使用可能である。具体的にはフ
ァフィア・ロドジーマIFO 10129株、IFO 10130株、ATCC
24201株等が挙げられる。

これらの菌はブドウ糖、麦芽糖、蔗糖、糖蜜等の炭素
源、酵母エキス、麦芽エキス、ペプトン、硫安等の有機
および無機窒素源、その他微量栄養源を含有する弱酸性
（pH4〜６）の培地を用いて15〜25℃（好ましくは20〜2
2℃）の好気的条件下で培養することができる。

酵母を培養した後、アルカリ溶液で処理するが、処理
する菌体は培養液そのまま、またはこれらを濃縮したも
のを用いる。また、培養液中の菌体を遠心分離によって
分離沈澱させたものを用いてもよい。

本発明では、pH10以上のアルカリ溶液として、ナトリ
ウムまたはカリウム等のアルカリ金属を含む化合物、カ
ルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属を含む化
合物、アンモニア、メチルアミン、エタノールアミン等
の有機塩基化合物、あるいはこれらを含有する緩衝液を
用いることができる。

アルカリ金属を含む化合物としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリ
ウム等を挙げることができる。アルカリ土類金属を含む
化合物としては、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウ
ム等を挙げることができる。

また、緩衝液としては、pH10以上のものであれば、い
かなるものでも使用可能であり、具体的には、ホウ酸−
炭酸ナトリウム、塩化アンモニウム−アンモニア、グリ
シン−水酸化ナトリウム、重炭酸ナトリウム−炭酸ナト
リウム、ホウ砂−水酸化ナトリウム、ホウ砂−炭酸ナト
リウム、塩酸−炭酸ナトリウム、リン酸水素二ナトリウ
ム−水酸化ナトリウム等の緩衝液を挙げることができ
る。

これらのアルカリ溶液で酵母の菌体を処理する方法と
しては、アルカリ溶液と酵母の菌体とが接触すればいか
なる方法でもよく、例えばアルカリ溶液中に菌体を浸漬
してもよいし、あるいは菌体にアルカリ溶液を噴霧して
もよい。

室温で１時間処理した場合のアルカリ溶液のpHと処理
菌体からのアルコールによるアスタキサンチンの抽出率
との関係を第１図に示す。これはアルカリ溶液処理によ
り、菌体からアスタキサンチンが出やすくなっているこ
とを示すためのデータである。第１図において、pH12以
下は0.1Mグリシン−水酸化ナトリウム緩衝液（●）、pH
12以上は水酸化ナトリウム水溶液（○）を用いた。な
お、菌体を機械的に破砕した場合に抽出されるアスタキ
サンチン量を100％とした。

この図に示すように、アルカリ溶液のpHは、pH10以上
のものが有効である。アルカリ溶液のpHは低すぎても処
理効果が充分ではなく、またpHが高すぎてもアスタキサ
ンチンの変性・分解が進行しやすいため、アルカリ溶液
のpHは11〜13が好ましい。処理温度は０〜130℃で行う
ことが可能であるが、温度が高いとアスタキサンチンの
変性・分解が進行し、また、温度が低いと処理時間を長
くする必要があることから、10〜40℃の温度で処理する
のが好ましい。処理時間は、１分〜１日処理すればよい
が１時間〜５時間が好ましい。

アルカリ溶液処理を行うことにより、酵母菌体に変化
が起こり、菌体中の糖質成分が減少する。これは、アル
カリ処理により、特に菌体表面の夾膜多糖等が、可溶化
や分解を受けるためと考えられる。このことにより、菌
体中のアスタキサンチンは、菌体餌料を摂取した魚類や
家禽類により吸収されやすくなり、その結果色揚げ効果
が高まる。

アルカリ溶液で処理した後、菌体は通常の遠心分離、
または膜分離等によりアルカリ溶液と分離し、さらに必
要に応じて、水洗い、菌体分離操作を繰り返して、餌料
用酵母とするのが好ましい。または、アルカリ溶液を除
去する代わりに、アルカリ溶液を酸で中和して、餌料用
酵母とすることも可能である。この場合、用いる酸とし
ては、アルカリ溶液との中和反応で生じる塩が餌料とし
て適するものならば、いかなる酸でも用いることができ
る。具体的には、酢酸、ギ酸、クエン酸等の有機酸、塩
酸、硫酸、リン酸等の無機酸を挙げることができる。

以上の如くして得られた餌料用酵母は、そのまま養殖
魚あるいはニワトリ等の餌料としてもよいが、湿菌体の
状態のままで、または乾燥菌体として、配合餌料の配合
物と混合して、配合餌料とすることができる。

一般に用いられる養殖魚用配合餌料の配合物、例えば
魚粉、肉骨粉、大豆油粕、コーングルテンミール、トル
ラ酵母、小麦粉、米糠油粕、ビタミン類等と混合してペ
レットまたはマッシュ状に形成して配合餌料とすること
ができる。

この場合、本発明の餌料酵母の配合量は約３〜30重量
％配合すればよく、アスタキサンチン含有量と色揚げの
目的にあわせて調製する。配合餌料を調製する場合、本
発明の方法により製造した餌料用酵母は従来の方法によ
り製造した酵母菌体に比べ、配合物との混和性が良いと
いう利点も有している。

次に本発明の実施例及び、実施例により製造された餌
料用酵母の色揚げ効果を示す。

実施例１ 餌料用酵母の製造 酵母エキス0.3％、ポリペプトン0.5％、および蔗糖2.
0％からなる液体培地を500mlの三角フラスコに50mlずつ
４本に分注、120℃で、20分間オートクレーブで加熱滅
菌した。これにファフィア・ロドジーマ（IFO 10129
株）を一白金耳接種し、20℃で３日間振盪培養し前培養
液とした。

次に酵母エキス0.3％、ポリペプトン0.5％、および蔗
糖2.0％からなる液体培地20lを、30lのジャーファーメ
ンターに入れ120℃で、20分間加熱滅菌した。これに先
の前培養液200mlを接種し、25℃で５日間、培養した。

得られた培養液（pH4.5）に10N水酸化ナトリウム約20
0mlを加え、ph12.5に調整し、室温で１時間放置した
後、塩酸で中和し、遠心分離法で菌体を分離後、スプレ
ードライヤーで乾燥し約130gのアルカリ処理ファフィア
酵母を得た。

一方、培養終了後、アルカリ処理をせずに遠心分離
し、酵母菌体をスプレードライヤーで乾燥したところ約
160gであった（未処理ファフィア酵母）。

試験例１ 餌料用酵母を用いたマダイの色揚げ試験 実施例１により製造した各々のファフィア酵母を用
い、第１表に示す配合餌料を調製し、マダイの色揚げ試
験を行った。

試験期間 平成２年４月16日〜６月18日 供試魚 平均体重約40gのマダイで体重の揃ったものを一実験
区当たり10尾ずつ用いた。

飼育条件 飼育水：海水（20〜25℃） 投 餌：毎日 朝・夕の２回 色揚げ効果判定法 体表のアスタキサンチン量の測定 飼育試験終了後、マダイの表皮を剥離し、剥離した表
皮を細かく切り、粗カロテノイドをアセトンで抽出し
た。粗カロテノイド抽出液は減圧下で濃縮し、石油エー
テルを加えカロテノイドを転溶した。この石油エーテル
液を水洗し、無水硫酸ナトリウムにより脱水した後減圧
下で濃縮した。濃縮液をケイ酸セライト・カラムに通
し、エーテル／石油エーテル（5:95）でカロテン画分を
流出除去し、酢酸エチル／石油エーテル（4:6）でアス
タキサンチン画分を溶出した。溶出されたアスタキサン
チン画分を濃縮し石油エーテルで定容とした後470nmの
吸光度を測定し、比吸光係数をE^1%＝2400としてアスタ
キサンチン量を求めた。

試験の結果を第２表に示す。本発明によるアルカリ処
理ファフィア酵母菌体を用いた配合餌量（餌料区分３）
で飼育したマダイは、未処理ファフィア酵母添加餌料
（餌料区分２）のマダイに比べ、体表の赤色が著しく増
している。また、対照区であるオキアミミールを配合し
た餌料（餌料区分４）で飼育したマダイと同程度の色揚
げ効果を有している。

〔発明の効果〕 本発明によれば、特別な装置の必要とせず、また従来
法に比べ簡単な方法により、アスタキサンチンの利用性
の高い、餌料用酵母を製造することができる。このアス
タキサンチンの利用性の高さは、一つには本発明の方法
によれば、高熱がかからないためアスタキサンチンの熱
変性が起こり難いことによものであり、また、最大の理
由は、アルカリ溶液処理により菌体表面に変化が起こる
ため、摂取した動物による吸収性が高まっていることに
よる。さらに、本発明の方法による餌料用酵母は、懸濁
液状態での粘度も比較的低いため扱いやすく、配合餌料
との混和性もよいという配合上の利点も有している。ま
た、本法は酵母菌体より有機溶媒でアスタキンサンチン
を抽出するための前処理法としても有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルカリ溶液のpHと処理菌体からのアルコール
によるアスタキサンチンの抽出率を示す図である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アスタキサンチンを生産する酵母の菌体を
   pH10以上のアルカリ溶液で処理することを特徴とする餌
   料用酵母の製造方法。