JP4984895B2 - カロテノイド類の製法 - Google Patents
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F=A×f×(CCO2out−CCO2in) (1)
式(1)中、Fは炭素源流加速度(単位:g/min)を意味する。Aの値は係数(単位:g/L)であり、使用する醗酵槽やガス分析計の機種、そして微生物の種類や生育状態に応じて設定される定数である。本定数は予備実験で求めた値にもとづき、微生物の生育状態に応じて、適宜適切な値に設定を変更していくことが好ましい。一般的に培養の初期では高い値となり、後期では低い値となる。fは発酵槽に供給する空気の通気量(単位:L/min)であり、1分間あたりの空気の流量を示す通気量fの値も任意に設定されるが、通常0.1〜5.0VVM(培養液1Lに対して0.1〜5.0L/min)が好ましく用いられる。CCO2outは排気ガス中の炭酸ガス濃度(単位:容量%)、CCO2inは供給ガス中の炭酸ガス濃度(単位:容量%)を表す。
適量な培養液を1.5ml容エッペンドルフチューブを用いて、15,000回転、5分間遠心分離を行ない菌体を得た。この菌体に20μlの純水に懸濁し、次いで240μlのジメチルホルムアミドおよび240μlのアセトンを加え約1時間振とうし、カロテノイドを抽出した。この抽出液を15,000回転、5分間遠心分離により残渣を除去後、Tskgel ODS−80TMカラム(東ソー社製)を用いた高速液体クロマトグラフィー(以下「HPLC」と略記する。)でアスタキサンチンを定量した。なおAxの分離はA液として純水とメチルアルコールの5体95の混合溶媒、B液としてメチルアルコールとテトラヒドロフランの7体3の混合溶媒を用い、1ml/minの流速でA液を5分間カラムに通過させた後、同じ流速A液からB液へ5分間の直線濃度勾配を行ない、さらにB液を5分間通過させることにより行なった。Ax濃度は470nmの吸光度をモニターし、既知濃度のAx試薬(シグマ製)で作成した検量線より濃度を算出した。
表1に示した組成の培地300mlを500ml容のバッフル付き三角フラスコに入れ121℃、20分間で滅菌後、N−81106株の変異株の一つであるTSTT052株(受託番号:FERM BP−10754)として寄託)を植菌し、25℃で1日間、毎分100回転の振とう速度で前々培養を行なった。
培養開始後100時間目にグルコースの流加を停止したことを除き、実施例1と同様に実験を行った。
このときの培養を追跡した結果を図4に示した。また、培養液中のグルコース濃度を推移を図5に示した。
流加の停止と同時に微生物の増殖は停止し、培地中の菌体量は約100時間目に80g/Lに達したまま増加は認められなかった。一方、カロテノイド生産は流加停止後も引き続き継続し、140時間目における培養液中のアスタキサンチン生産量は684mg/Lと、実施例1と比較して若干高いアスタキサンチン収量が得られた。その他のカロテノイドとして、アドニキサンチン(117mg/L)、フェニコキサンチン(244mg/L)、カンタキサンチン(184mg/L)、エキネノン(144mg/L)、β−カロテン(5mg/L)が生産されていた(総カロテノイド量、1378mg/L)。140時間目における菌体当りのアスタキサンチン含量は0.87重量%、総カロテノイド含量は1.6重量%と計算された。即ち炭素源の制限によってカロテノイドの生産を維持したまま菌の増殖が抑制された結果、実施例1に比較して菌体当りのカロテノイド含量を上昇せしめることができた。
培養温度を25℃としたことと第二のポンプを用いた培養液の抜取り操作を行わなかったことを除き、実施例1と同様に培養を開始した。また培養開始後100時間目においてグルコース消費速度を測定し、そのグルコースの供給速度をその10%に設定した。なお、100h目の消費速度は1.8g/L・hであり、供給速度がその10%になるよう式1のA値を設定して約0.2g/L・hの流加速度になるように調節し、以下そのA値のまま排ガス中の炭酸ガス濃度への比例制御によりグルコースの送液を行った。
実施例3と同様に25℃で第二のポンプによる培養液の抜取り操作を行わずに培養を開始したが、培養時間100時間目以降もグルコースを制限せずに流加した。培養開始後145時間目における菌体量は実施例3と同量の80g/Lだったが、アスタキサンチン量は433mg/Lにとどまった。その他のカロテノイドとしてアドニキサンチン(49mg/L)、フェニコキサンチン(304mg/L)、カンタキサンチン(313mg/L)、エキネノン(67mg/L)、β−カロテン(2mg/L)が生産された(総カロテノイド量、1170mg/L)。即ち、実施例3に比較してフェニコキサンチンとカンタキサンチンを除き、何れのカロテノイドの生産量とも低いものだった。
Claims (3)
- カロテノイド類生産能を有するパラコッカス属細菌を培養してカロテノイド類を製造する方法において、培養後期に炭素源を制限して培養することにより、カロテノイド類の生産を阻害することなくパラコッカス属細菌の増殖を抑制し、炭素源を制限しない場合に比べてカロテノイド類含量の高いパラコッカス属細菌菌体を回収することを特徴とするカロテノイド類の製造方法。
- カロテノイド類を生産する微生物がパラコッカス属細菌N−81106株またはその改変株であることを特徴とする請求項1に記載のカロテノイド類の製造方法。
- カロテノイド類を生産する微生物がパラコッカス属細菌N−81106株の改変株TSTT052株(受託番号:FERM BP−10754)であることを特徴とする請求項2に記載のカロテノイド類の製造方法。
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