JP5911479B2 - 細胞からの脂質の抽出およびそれに由来する生産物 - Google Patents

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Description

発明の詳細な説明
[発明の背景]
[発明の分野]
[0001]本発明は、細胞を溶解し、細胞のpHを上昇させ、および/または細胞を塩と接触させ、並びに脂質を分離することにより、細胞から脂質を得る方法に関する。本発明はまた、本発明の方法により調製される脂質にも関する。本発明はまた、特定のアニシジン価、過酸化物価、および/またはリン含量を有する微生物脂質にも関する。
[背景技術]
[0002]微生物細胞から多価不飽和脂肪酸などの脂質を得る典型的な方法には、所望の脂質の産生能を有する微生物を発酵槽、池またはバイオリアクターで増殖すること、微生物細胞バイオマスを含む発酵ブロスを分離すること、微生物細胞バイオマスを乾燥させること、および溶媒抽出により脂質を分離することが関わる。分離における工程としては、発酵ブロスを水で希釈する工程、希釈したブロスを遠心する工程、微生物細胞を溶解する工程、および脂質が可溶な水不混和性溶媒、例えばヘキサンを混合物に添加することにより溶解細胞から細胞内脂質を抽出する工程が含まれ得る。
[0003]微生物細胞から脂質を取り出す別の抽出方法は、機械的な力(例えばホモジナイゼーション)、酵素処理、または化学的処理を用いることにより細胞壁を破壊して、発酵ブロス中に細胞を溶解することである。脂質、微生物細胞バイオマス、および水を含む得られた組成物から、有機溶媒、例えばイソプロピルアルコールを使用して脂質を抽出することができる。脂質は組成物から機械的に分離してもよく、脂質およびバイオマス廃水流の双方からアルコールを取り除かなくてはならない。例えば、国際公開第01/76385号パンフレットおよび国際公開第01/76715号パンフレットを参照のこと。
[0004]しかしながら、工業規模の脂質生産では、上記の方法のいずれを用いるものも、多量の揮発性且つ引火性の有機溶媒が必要であり、従って危険な運転条件が生じる。抽出法における有機溶媒の使用はまた、必然的に防爆性の脂質回収システムの使用も伴うため、脂質回収コストが増し得る。さらに、微生物細胞からの脂質の抽出に有機溶媒を使用すると、完備された溶媒回収システムまたは適切な廃棄処分方法が求められる有機溶媒廃液流が生じ得るため、脂質抽出の全体的な生産コストがさらに増す。例えば、揮発性有機化合物(VOC)の放散に関する厳しい規制から、さらなる人員並びに容器および他の設備に対する付加コストが要求される。
[0005]従って、有機溶媒を使用することなく細胞から脂質を得る方法が必要とされている。有機溶媒を使用せずに細胞から脂質を分離する方法がいくつか提案されている。例えば、米国特許第6,750,048号明細書は、実質的に非乳化脂質が得られるまで乳濁液が洗浄水溶液で洗浄される水洗浄方法を開示している。しかしながら、一部の実施形態では、この方法には複数の洗浄工程が必要であり、そのために相当なコストおよび時間を要する。米国特許第7,431,952号明細書は、溶解細胞を遠心して細胞壁残屑を取り除き、次に油を抽出および精製する方法を開示している。しかしながら、この方法が提供する粗油は、綿密なさらなる精製を必要とするものである。従って、揮発性溶媒を利用することなく細胞から脂質を抽出する方法であって、容易に利用可能な機器および最小限の工程数を用いて実施して高純度の脂質を提供することができる方法が必要とされている。
[発明の概要]
[0006]本発明は、微生物細胞組成物から脂質を得る方法に関し、この方法は、細胞組成物のpHを8以上に上昇させるステップと、細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。
[0007]一部の実施形態では、pHを上昇させるステップにより細胞組成物が溶解する。一部の実施形態では、pHを上昇させるステップにより細胞組成物が解乳化する。
[0008]一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物に塩を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップを含む。一部の実施形態では、塩を添加するステップはpHを上昇させるステップの後に行われる。
[0009]一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物を加熱するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップをさらに含む。一部の実施形態では、加熱するステップはpHを上昇させるステップの後に行われる。
[0010]一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物のpHを2度目に上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップをさらに含む。一部の実施形態では、pHを2度目に上昇させるステップは、塩を添加するステップまたは加熱するステップの後に行われる。
[0011]本発明はまた、細胞から脂質を得る方法にも関し、この方法は、細胞を溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップと、溶解細胞組成物のpHを8以上に上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物に塩を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、解乳化細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。
[0012]本発明は、細胞組成物から脂質を得る方法に関し、この方法は、細胞組成物のpHを8以上に上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を溶解し、および細胞組成物を解乳化するステップと、細胞組成物に塩を添加するステップと、解乳化細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。
[0013]本発明はまた、細胞から脂質を得る方法にも関し、この方法は、細胞を溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップと、細胞組成物を撹拌するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、解乳化細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。
[0014]一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物を加熱するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップをさらに含む。一部の実施形態では、加熱するステップは塩を添加するステップの後に行われる。
[0015]一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物を撹拌するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップをさらに含む。一部の実施形態では、撹拌するステップは5分間〜96時間である。
[0016]一部の実施形態では、撹拌するステップは、350センチメートル毎秒〜900センチメートル毎秒の先端速度を有するインペラで細胞組成物を撹拌することを含む。
[0017]一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物のpHを上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップをさらに含む。一部の実施形態では、溶解細胞組成物のpHを上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップは、塩基を添加することを含む。一部の実施形態では、第2の塩基が、塩を添加するステップまたは加熱するステップの後に添加される。
[0018]一部の実施形態では、加熱するステップは10分間〜96時間である。
[0019]一部の実施形態では、細胞組成物は60℃〜100℃の温度に加熱される。一部の実施形態では、細胞組成物は90℃〜100℃の温度に加熱される。
[0020]一部の実施形態では、pHを上昇させるステップは、塩基を添加することを含む。一部の実施形態では、塩基は1〜12のpKを有する。
[0021]一部の実施形態では、脂質を分離するステップは10℃〜100℃の温度で起こる。
[0022]一部の実施形態では、本方法は、かき混ぜるか、混ぜ合わせるか、ブレンドするか、振盪するか、振動させるか、またはそれらの組み合わせにより、溶解細胞組成物を撹拌するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、0.1hp/1000gal〜10hp/1000gal溶解細胞組成物で溶解細胞組成物を撹拌するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、200ft/分〜1,000ft/分のインペラ先端速度を有する撹拌機で溶解細胞組成物を撹拌するステップを含む。
[0023]一部の実施形態では、溶解するステップは、機械的処理、物理的処理、化学的処理、酵素的処理、またはそれらの組み合わせを含む。一部の実施形態では、機械的処理はホモジナイゼーションである。
[0024]一部の実施形態では、塩は溶解細胞組成物の0.1重量%〜20重量%の量で添加される。一部の実施形態では、塩は溶解細胞組成物の0.5重量%〜15重量%の量で溶解細胞組成物に添加される。一部の実施形態では、塩は溶解細胞組成物の2重量%〜10重量%の量で溶解細胞組成物に添加される。
[0025]一部の実施形態では、塩は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、硫酸塩、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一部の実施形態では、塩は塩化ナトリウムである。一部の実施形態では、塩は硫酸ナトリウムである。
[0026]一部の実施形態では、分離するステップは、遠心することを含む。一部の実施形態では、分離するステップは、30℃〜90℃の温度で遠心することを含む。
[0027]一部の実施形態では、本方法は、少なくとも50重量%のトリグリセリドを含む脂質を提供する。
[0028]一部の実施形態では、本方法は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価を有する脂質を提供する。
[0029]一部の実施形態では、本方法は、5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価を有する脂質を提供する。
[0030]一部の実施形態では、本方法は、100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する脂質を提供する。
[0031]一部の実施形態では、本方法は、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%の所望の多価不飽和脂肪酸(PUFA)を有する脂質を提供する。一部の実施形態では、本方法は、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のドコサヘキサエン酸(「DHA」)、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のドコサペンタエン酸(「DPA n−6」)、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のエイコサペンタエン酸(「EPA」)、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のアラキドン酸(「ARA」)を有する脂質を提供する。
[0032]一部の実施形態では、細胞は微生物細胞である。一部の実施形態では、本方法は、微生物細胞を含む発酵ブロスを濃縮するステップを含む。
[0033]一部の実施形態では、細胞は油糧種子である。一部の実施形態では、油糧種子は、ヒマワリ種子、キャノーラ種子、菜種、亜麻仁、ヒマシ油種子、コエンドロ種子、キンセンカ種子、およびその遺伝子修飾変異体からなる群から選択される。
[0034]一部の実施形態では、本方法は、細胞または細胞組成物を洗浄するステップを含む。
[0035]一部の実施形態では、本方法は、細胞または細胞組成物を低温殺菌するステップを含む。
[0036]一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物を濃縮するステップを含む。
[0037]一部の実施形態では、本方法は、脂質を精製するステップを含む。一部の実施形態では、精製するステップは、苛性精製、脱ガム、酸処理、アルカリ処理、冷却、加熱、脱色、脱臭、脱酸、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
[0038]一部の実施形態では、本方法は、脂質を回収するステップを含み、ここで回収するステップは、撹拌なしに脂質をポンピングするステップを含む。
[0039]本発明はまた、本発明の方法のいずれかにより得られる脂質にも関する。
[0040]一部の実施形態では、脂質は1つ以上の多価不飽和脂肪酸を含む。一部の実施形態では、脂質は少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%の所望のPUFAを有する。一部の実施形態では、脂質は少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のDHA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のDPA n−6、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のEPA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のARAを有する。
[0041]一部の実施形態では、脂質は3以下の全体的なアロマ強度を有する。一部の実施形態では、脂質は2以下の全体的な芳香強度を有する。
[0042]一部の実施形態では、脂質は少なくとも10重量%のトリアシルグリセロール画分を含み、ここでトリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の少なくとも12重量%はエイコサペンタエン酸であり、トリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の少なくとも25重量%はドコサヘキサエン酸であり、およびトリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の5重量%未満はアラキドン酸である。
[0043]一部の実施形態では、脂質は、少なくとも20重量%のエイコサペンタエン酸と、各5重量%未満のアラキドン酸、ドコサペンタエン酸n−6、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸、エルカ酸、およびステアリドン酸とを含む。
[0044]一部の実施形態では、脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。
[0045]一部の実施形態では、脂質は粗脂質である。一部の実施形態では、粗脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を有する。
[0046]本発明はまた、26以下のアニシジン価と、5以下の過酸化物価と、100ppm以下のリン含量と、場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒とを有する粗微生物脂質にも関する。
[0047]一部の実施形態では、粗微生物脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。
[0048]一部の実施形態では、粗微生物脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%の所望のPUFAを有する。一部の実施形態では、粗微生物脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のDHA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のDPA n−6、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のEPA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のARAを有する。
[0049]本発明はまた、少なくとも70重量%のトリグリセリド画分を含む抽出微生物脂質にも関し、ここでトリグリセリド画分のドコサヘキサエン酸含量は少なくとも50重量%であり、トリグリセリド画分のドコサペンタエン酸n−6含量は少なくとも0.5重量%〜6重量%であり、および油は26以下のアニシジン価を有する。
[0050]本発明はまた、少なくとも70重量%のトリグリセリド画分を含む抽出微生物脂質にも関し、ここでトリグリセリド画分のドコサヘキサエン酸含量は少なくとも40重量%であり、トリグリセリド画分のドコサペンタエン酸n−6含量は少なくとも0.5重量%〜6重量%であり、ドコサヘキサエン酸のドコサペンタエン酸n−6との比は6:1より大きく、および油は26以下のアニシジン価を有する。
[0051]本発明はまた、少なくとも約70重量%のトリグリセリド画分を含む抽出微生物脂質にも関し、ここでトリグリセリド画分のドコサヘキサエン酸含量は少なくとも60重量%であり、および油は26以下のアニシジン価を有する。
[0052]一部の実施形態では、抽出脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。
[0053]一部の実施形態では、抽出微生物脂質は粗脂質または粗油である。一部の実施形態では、粗脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を有する。
[0054]本発明はまた、脂質を得る方法にも関し、この方法は、本発明の粗脂質を精製するステップを含む。一部の実施形態では、精製するステップは、苛性精製、脱ガム、酸処理、アルカリ処理、冷却、加熱、脱色、脱臭、脱酸、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
[図面/図の簡単な説明]
[0055]本明細書に援用され、且つ本明細書の一部をなす添付の図面は、本発明を例示し、さらには、その記載と共に、本発明の原理を説明し、且つ当業者による本発明の作製および使用を可能にする役割を担う。
本発明の方法を説明する概略的なフローチャートを提供する。 本発明の方法を説明する概略的なフローチャートを提供する。 本発明の方法を説明する概略的なフローチャートを提供する。 本発明の方法を説明する概略的なフローチャートを提供する。 様々なpHにおける溶解細胞組成物の経時的な電子常磁性共鳴(EPR)を提供するグラフである。
[0058]ここで添付の図面を参照しながら本発明を説明する。図面では、同様の参照符号は同一の要素または機能的に類似した要素を指示する。加えて、参照符号の左端の1つまたは複数の数字は、その参照符号が最初に現れる図面を特定し得る。
[発明の詳細な説明]
[0059]本発明は、微生物細胞組成物から脂質を得る方法に関し、この方法は、細胞組成物のpHを8以上に上昇させるステップと、細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物に塩を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、細胞を加熱するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、細胞組成物を撹拌するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、細胞組成物のpHを2度目に上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップとのうちの1つ以上をさらに含む。
[0060]本発明はまた、細胞から脂質を得る方法にも関し、この方法は、細胞を溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップと、溶解細胞組成物のpHを8以上に上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物に塩を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、解乳化細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。細胞は微生物細胞または油糧種子細胞であってもよい。一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物を加熱するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物を撹拌するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物のpHを2度目に上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップとのうちの1つ以上をさらに含む。
[0061]本発明は、細胞組成物から脂質を得る方法に関し、この方法は、細胞組成物のpHを8以上に上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を溶解し、且つ細胞組成物を解乳化するステップと、細胞組成物に塩を添加するステップと、解乳化細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物を加熱するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、細胞組成物を撹拌するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、細胞組成物のpHを2度目に上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップとのうちの1つ以上をさらに含む。
[0062]本発明は、微生物細胞から脂質を得る方法に関し、この方法は、微生物細胞を溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップと、溶解細胞組成物に塩基を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、解乳化細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物に塩を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物を加熱するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物を撹拌するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物に第2の塩基を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップとのうちの1つ以上をさらに含む。
[0063]本発明はまた、細胞から脂質を得る方法にも関し、この方法は、細胞を溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップと、溶解細胞組成物に塩基を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物に塩を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、解乳化細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。細胞は微生物細胞または油糧種子細胞であってもよい。一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物を加熱するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物を撹拌するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、溶解細胞組成物に第2の塩基を添加するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップとのうちの1つ以上をさらに含む。
[0064]本発明はまた、細胞から脂質を得る方法にも関し、この方法は、細胞を溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップと、細胞組成物を撹拌するステップであって、それにより細胞組成物を解乳化するステップと、解乳化細胞組成物から脂質を分離するステップとを含み、ここで脂質は場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒を含有する。
[0065]本発明はまた、本発明の方法のいずれかにより得られる脂質にも関する。
[0066]本発明はまた、細胞から脂質を得るための抽出方法にも関し、この方法は、細胞を溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップと、溶解細胞組成物を第1の塩基と接触させるステップと、溶解細胞組成物を塩と接触させるステップと、溶解細胞組成物を5分間〜96時間加熱するステップと、溶解細胞組成物を第2の塩基と接触させるステップと、溶解細胞組成物から10℃〜100℃の温度で脂質を分離するステップとを含む。
[0067]本発明はまた、細胞から脂質を得るための抽出方法にも関し、この方法は、細胞を溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップと、溶解細胞組成物を塩と接触させるステップと、溶解細胞組成物を5分間〜96時間撹拌するステップであって、それにより処理済み溶解細胞組成物を提供するステップと、処理済み溶解細胞組成物から10℃〜100℃の温度で脂質を分離するステップとを含む。
[0068]本発明はまた、細胞から脂質を得るための抽出方法にも関し、この方法は、細胞を溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップと、溶解細胞組成物を塩と接触させるステップと、溶解細胞組成物から10℃〜100℃の温度で脂質を分離するステップとを含む。
[0069]一部の実施形態では、塩基または第2の塩基は1〜12のpKを有する。一部の実施形態では、塩基または第2の塩基は3〜5のpKを有する。
[0070]一部の実施形態では、方法は、溶解細胞組成物を5分間〜96時間、10分間〜96時間、10分間〜4時間、12時間〜84時間、または24時間〜72時間撹拌するステップを含む。
[0071]一部の実施形態では、本方法は、かき混ぜるか、混ぜ合わせるか、ブレンドするか、振盪するか、振動させるか、またはそれらの組み合わせにより、溶解細胞組成物を撹拌するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、0.1hp/1000gal〜10hp/1000gal溶解細胞組成物で溶解細胞組成物を撹拌するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、200ft/分〜1000ft/分のインペラ先端速度を有する撹拌機で溶解細胞組成物を撹拌するステップを含む。
[0072]一部の実施形態では、溶解するステップは、機械的処理、物理的処理、化学的処理、酵素的処理、またはそれらの組み合わせから選択されるプロセスを含む。
[0073]一部の実施形態では、溶解細胞組成物は、溶解細胞組成物の0.1重量%〜20重量%、0.5重量%〜15重量%、または2重量%〜10重量%の量の塩と接触させる。
[0074]一部の実施形態では、塩は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、硫酸塩およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。一部の実施形態では、塩は塩化ナトリウムである。一部の実施形態では、塩は硫酸ナトリウムである。
[0075]一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物を5分間〜96時間、10分間〜4時間、12時間〜84時間、または24時間〜72時間加熱するステップを含む。
[0076]一部の実施形態では、分離するステップは、遠心することを含む。一部の実施形態では、分離するステップは、10℃〜100℃の温度で遠心することを含む。
[0077]一部の実施形態では、本方法は、溶解するステップの前に、細胞を含むブロスを洗浄すること、遠心すること、蒸発させること、またはそれらの組み合わせを含む。
[0078]一部の実施形態では、本方法は、15以下のアニシジン価を有する脂質を提供する。一部の実施形態では、本方法は、少なくとも50重量%のトリグリセリドを含む脂質を提供する。
[0079]一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物に有機溶媒を添加しない。有機溶媒としては、極性溶媒、非極性溶媒、水混和性溶媒、水不混和性溶媒、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
[0080]一部の実施形態では、本方法は、細胞を含むブロスを濃縮するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物を濃縮するステップを含む。
[0081]本発明はまた、本明細書に記載される方法により調製された脂質にも関する。一部の実施形態では、脂質は1つ以上の多価不飽和脂肪酸を含む。一部の実施形態では、脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%の所望のPUFAを有する。一部の実施形態では、脂質は少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のDHA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のDPA n−6、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のEPA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のARAを有する。一部の実施形態では、脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。
[0082]一部の実施形態では、脂質は少なくとも10重量%のトリアシルグリセロール画分を含み、ここでトリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の少なくとも12重量%はエイコサペンタエン酸であり、トリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の少なくとも25重量%はドコサヘキサエン酸であり、およびトリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の5重量%未満はアラキドン酸である。一部の実施形態では、脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、脂質は粗脂質である。
[0083]一部の実施形態では、脂質は、少なくとも20重量%のエイコサペンタエン酸および各5重量%未満のアラキドン酸、ドコサペンタエン酸n−6、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸、エルカ酸、およびステアリドン酸を含む。一部の実施形態では、脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、脂質は粗油である。
[0084]本発明はまた、26以下のアニシジン価と、5以下の過酸化物価と、100ppm以下のリン含量と、場合により5重量%または体積%未満の有機溶媒とを有する粗微生物脂質にも関する。一部の実施形態では、粗微生物脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、粗微生物脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%の所望のPUFAを有する。一部の実施形態では、粗微生物脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のDHA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のDPA n−6、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のEPA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のARAを有する。
[0085]本発明はまた、少なくとも70重量%のトリグリセリド画分を含む抽出微生物脂質にも関し、ここでトリグリセリド画分のドコサヘキサエン酸含量は少なくとも50重量%であり、トリグリセリド画分のドコサペンタエン酸n−6含量は少なくとも0.5重量%〜6重量%であり、および油は26以下のアニシジン価を有する。一部の実施形態では、抽出脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、抽出脂質は粗脂質である。
[0086]本発明はまた、少なくとも70重量%のトリグリセリド画分を含む抽出微生物脂質にも関し、ここでトリグリセリド画分のドコサヘキサエン酸含量は少なくとも40重量%であり、トリグリセリド画分のドコサペンタエン酸n−6含量は少なくとも0.5重量%〜6重量%であり、ドコサヘキサエン酸のドコサペンタエン酸n−6との比は6:1より大きく、および油は26以下のアニシジン価を有する。一部の実施形態では、抽出脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、抽出脂質は粗脂質である。
[0087]本発明はまた、少なくとも約70重量%のトリグリセリド画分を含む抽出微生物脂質にも関し、ここでトリグリセリド画分のドコサヘキサエン酸含量は少なくとも60重量%であり、および油は26以下のアニシジン価を有する。一部の実施形態では、抽出脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、抽出脂質は粗脂質である。
[0088]本発明はまた、クリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii)種の微生物から抽出された、100ppm以下のリン含量を有する粗脂質にも関する。一部の実施形態では、粗脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。
[0089]本発明はまた、脂質を得る方法にも関し、この方法は、本発明の粗脂質を精製するステップを含む。一部の実施形態では、精製するステップは、苛性精製、脱ガム、酸処理、アルカリ処理、冷却、加熱、脱色、脱臭、脱酸、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
[概要]
[0090]概して、本発明の方法は、脂質の抽出または他の形での分離のために有機溶媒を利用しない。従って、一部の実施形態では、本発明の方法において脂質の抽出に十分な量または濃度の有機溶媒が植物材料を含む細胞ブロスまたは微生物細胞を含む発酵ブロスに添加されることはなく、細胞組成物に添加されることはなく、溶解細胞組成物に添加されることはなく、または脂質に添加されることはない。一部の実施形態では、有機溶媒が細胞組成物、溶解細胞組成物、または解乳化細胞組成物に添加され得る。かかる実施形態において、有機溶媒は、5体積%未満、4体積%未満、3体積%未満、2体積%未満、1体積%未満、0.5体積%未満、0.1体積%未満、または0.05体積%未満の濃度で添加される。本明細書で使用されるとき、「有機溶媒」は、少なくとも1つの炭素原子を含む溶媒を指す。本明細書で使用されるとき、「溶媒」は、疎水性または親油性であり、且つ脂質でない物質を指す。本明細書で使用されるとき、「疎水性」は、水の塊を撥ねる物質を指す。本明細書で使用されるとき、「親油性」は、脂質を溶解する物質を指す。本発明の方法に用いられない有機溶媒としては、限定はされないが、極性溶媒、非極性溶媒、水混和性溶媒、水不混和性溶媒、およびそれらの組み合わせが挙げられる。有機溶媒の非限定的な例としては、置換および非置換C〜Cアルキル(例えば、ヘキサンなど)、C〜C12シルコルアルキル(cylcolalkyl)、C〜C12アルケン、C〜Cアルコール(例えば、イソプロパノールなど)、C〜Cアルデヒド、C〜Cエーテル、C〜Cエステル、C〜C12アリール、C〜Cアミド、C〜C12ヘテロアリール、およびそれらの組み合わせが挙げられる。本明細書に定義するとおりの有機溶媒は、場合により溶解細胞組成物に対し、例えば溶解細胞組成物に接触させる塩基および/または塩の一成分として添加されてもよい。しかしながら、かかる実施形態において有機溶媒は、脂質が溶媒によって細胞組成物、溶解細胞組成物、または解乳化細胞組成物から実質的に抽出されない濃度で(すなわち、体積基準または重量基準で5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、1%未満、0.5%未満、0.1%未満、または0.05%未満の濃度で)存在する。
[0091]一部の実施形態では、本発明の方法は、例えば水による、洗浄するステップを含まず、または本方法は、溶解細胞組成物または解乳化細胞組成物の洗浄回数を低減する。「洗浄するステップ」は、組成物を例えば水または緩衝液で希釈し、水または緩衝液を例えば遠心により除去するプロセスを指す。細胞組成物を洗浄すると、細胞から得られる脂質の全収率が低下し得る。本発明では、洗浄するステップを1回、2回、3回だけまたはそれ以上減らすことができる。
[定義]
[0092]本明細書で使用されるとき、「脂質」または「油」は、1つ以上の脂肪酸(遊離脂肪酸および脂肪酸のエステルを含む)、リン脂質、トリアシルグリセロール(すなわちトリグリセリド)、ジアシルグリセリド、モノアシルグリセリド、リゾリン脂質、石ケン、ホスファチド、ワックス、ステロールおよびステロールエステル、カロテノイド、キサントフィル、炭化水素、並びに当業者に公知の他の脂質を指す。脂質には極性脂質および中性脂質が含まれる。
[0093]本明細書で使用されるとき、「極性脂質」は、極性基を含み、且つ極性溶媒に易溶性である脂質を指す。極性脂質としてはリン脂質が挙げられる。本明細書で使用されるとき、「リン脂質」は、リン酸基を有する脂質を指す。本明細書で使用されるとき、「中性脂質」は、極性領域を含まず、且つ非極性溶媒に易溶性である脂質を指す。中性脂質としてはトリアシルグリセロール(TAG)が挙げられる。
[0094]脂肪酸は、炭素鎖の長さおよび飽和特性に基づき分類される。脂肪酸は、鎖中に存在する炭素の数に基づき短鎖脂肪酸、中鎖脂肪酸、または長鎖脂肪酸と称される。脂肪酸は、炭素原子間に二重結合が存在しないとき飽和脂肪酸と称され、二重結合が存在するとき不飽和脂肪酸と称される。不飽和長鎖脂肪酸は、二重結合が1つのみ存在するとき一価不飽和であり、2つ以上の二重結合が存在するとき多価不飽和である。
[0095]脂質中に存在する脂肪酸は4〜28個の炭素原子を有し得る。一部の実施形態では、脂質は1つ以上の多価不飽和脂肪酸を含む。多価不飽和脂肪酸(PUFA)は、脂肪酸のメチル末端からの最初の二重結合の位置に基づき分類される:ω−3(n−3)脂肪酸は3番目の炭素に最初の二重結合を含み、一方、ω−6(n−6)脂肪酸は6番目の炭素に最初の二重結合を含む。例えば、ドコサヘキサエン酸(「DHA」)は、22炭素の鎖長および6つの二重結合を有するω−3長鎖多価不飽和脂肪酸(LC−PUFA)であり、多くの場合に「22:6 n−3」と表記される。本願の目的上、長鎖多価不飽和脂肪酸(LC−PUFA)は炭素鎖長が18以上の脂肪酸として定義され、好ましくは炭素鎖長が20以上の脂肪酸であり、3つ以上の二重結合を含む。ω−6系のLC−PUFAとしては、限定はされないが、ジ−ホモ−γリノール酸(C20:3n−6)、アラキドン酸(C20:4n−6)(「ARA」)、ドコサテトラエン酸またはアドレン酸(C22:4n−6)、およびドコサペンタエン酸(C22:5n−6)(「DPA n−6」)が挙げられる。ω−3系のLC−PUFAとしては、限定はされないが、エイコサトリエン酸(C20:3n−3)、エイコサテトラエン酸(C20:4n−3)、エイコサペンタエン酸(C20:5n−3)(「EPA」)、ドコサペンタエン酸(C22:5n−3)、およびドコサヘキサエン酸(C22:6n−3)が挙げられる。LC−PUFAにはまた、限定はされないが、C24:6(n−3)およびC28:8(n−3)を含む、22個より多い炭素および4つ以上の二重結合を有する脂肪酸も含まれる。
[0096]用語「脂肪酸」、「多価不飽和脂肪酸」、および「PUFA」には、遊離脂肪酸形態が含まれるのみならず、トリアシルグリセロール(TAG)形態、リン脂質(PL)形態および他のエステル化形態などの、他の形態も同様に含まれる。本明細書で使用されるとき、用語「エステル」および「エステル化された」は、PUFA分子のカルボン酸基の水素が別の置換基に置き換えられることを指す。典型的なエステルは当業者に公知であり、その考察が、Higuchi,T.et al.,Pro−drugs as Novel Delivery Systems,Vol.14,A.C.S.Symposium Series,Bioreversible Carriers in Drug Design,Edward B.Roche ed.,Amer.Pharma.Assoc.,Pergamon Press(1987)、およびProtective Groups in Organic Chemistry,McOmie ed.,Plenum Press,New York(1973)(これらは各々、全体として参照により本明細書に援用される)により提供される。一般的なエステルの例には、メチル、エチル、トリクロロエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、tert−ブチル、ベンジル、ニトロベンジル、メトキシベンジルおよびベンズヒドリルが含まれる。
[0097]一部の実施形態では、脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも20重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%または少なくとも80重量%のPUFAを含む。一部の実施形態では、脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも20重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%または少なくとも80重量%のDHAを含む。一部の実施形態では、脂質は、50重量%未満、40重量%未満、30重量%未満、20重量%未満、15重量%未満、10重量%未満、または5重量%未満のEPAを含む。一部の実施形態では、脂質は、10重量%未満、5重量%未満、2重量%未満、1重量%未満、または0.5重量%未満のステロールを含む。一部の実施形態では、1つ以上のPUFAが、脂質中に、トリグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリド、リン脂質、遊離脂肪酸、エステル化脂肪酸、脂肪酸のアルカリ金属塩、脂肪酸のアルカリ土類金属塩、およびそれらの組み合わせなどの1つ以上の形態で存在する。
[0098]一部の実施形態では、本発明の方法において遠心後に分離される脂質は、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%、少なくとも80重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、または50重量%〜95重量%、50重量%〜90重量%、50重量%〜85重量%、50重量%〜80重量%、50重量%〜75重量%、60重量%〜95重量%、60重量%〜90重量%、60重量%〜85重量%、70重量%〜95重量%、70重量%〜90重量%、70重量%〜85重量%、75重量%〜95重量%、75重量%〜90重量%、または75重量%〜85重量%のトリグリセリドを含む。
[0099]一部の実施形態では、トリグリセリドは、少なくとも10重量%、少なくとも20重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも50重量%、少なくとも60重量%、少なくとも70重量%または少なくとも80重量%のDHAを含む。一部の実施形態では、トリグリセリドは、少なくとも50重量%、少なくとも40重量%、少なくとも30重量%、少なくとも20重量%、少なくとも15重量%、少なくとも10重量%、または少なくとも5重量%のEPAを含む。
[0100]本明細書において考察されるとおり、遠心後に脂質をさらに精製すると、少なくとも80重量%、少なくとも85重量%、少なくとも90重量%、少なくとも95重量%、少なくとも99重量%、または80重量%〜99.5重量%、80重量%〜99重量%、80重量%〜97重量%、80重量%〜95重量%、80重量%〜90重量%、85重量%〜99.5重量%、85重量%〜99重量%、85重量%〜97重量%、85重量%〜95重量%、85重量%〜90重量%、90重量%〜99.5重量%、90重量%〜99重量%、90重量%〜97重量%、90重量%〜95重量%、95重量%〜99.5重量%、95重量%〜99重量%、95重量%〜97重量%、97重量%〜99.5重量%、または98重量%〜99.5重量%のトリグリセリドを含む脂質が提供され得る。
[0101]本明細書で使用されるとき、「細胞」は、脂質を含有するバイオマテリアル、例えば植物または微生物に由来するバイオマテリアルを指す。一部の実施形態では、好適な植物材料としては、限定はされないが、植物の一部分および油糧種子が挙げられる。油糧種子としては、限定はされないが、ヒマワリ種子、キャノーラ種子、菜種、亜麻仁、ヒマシ油種子、コエンドロ種子、キンセンカ種子など、およびその遺伝子修飾変異体が挙げられる。本明細書に記載される方法に係る、植物材料および/または微生物、例えば油性微生物から産生される油は、植物油とも称される。藻類および/または真菌から産生される油は、それぞれ藻油および/または真菌油とも称される。
[0102]本明細書で使用されるとき、「微生物細胞」または「微生物」は、藻類、細菌、真菌、原生生物、およびそれらの組み合わせ、例えば単細胞生物などの生物を指す。一部の実施形態では、微生物細胞は真核細胞である。本発明での使用に好適な微生物細胞としては、限定はされないが、黄金色藻類(例えば、ストラメノパイル界(kingdom Stramenopiles)の微生物)、緑藻類、珪藻類、渦鞭毛藻類(例えば、クリプテコディニウム属(Crypthecodinium)のメンバー、例えばクリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii)すなわちC.コーニイ(C.cohnii))を含む渦鞭毛藻目(order Dinophyceae)の微生物、酵母(子嚢歯綱(Ascomycetes)または担子菌綱(Basidiomycetes))、並びにムコール属(Mucor)および限定はされないがモルティエレラ・アルピナ(Mortierella alpina)およびモルティエレラ・セクト・スクムケリ(Mortierella sect.schmuckeri)を含むモルティエレラ属(Mortierella)の真菌が挙げられる。本発明での使用に好適な微生物細胞としては、さらに、限定はされないが、以下の生物群に見られる属を挙げることができる:ストラメノパイル類(Stramenopiles)、ハマトレス(Hamatores)、プロテロモナス類(Proteromonads)、オパリナ類(Opalines)、デベロパイエラ(Develpayella)、ディプロフリス(Diplophrys)、ラビリンチュラ類(Labrinthulids)、ヤブレツボカビ類(Thraustochytrids)、ビオセシド(Biosecids)、卵菌綱(Oomycetes)、サカゲツボカビ綱(Hypochytridiomycetes)、コマチオン(Commation)、レチキュロスファエラ属(Reticulosphaera)、ペラゴモナス属(Pelagomonas)、ペラゴコッカス属(Pelagococcus)、オリコラ(0llicola)、オーレオコッカス属(Aureococcus)、パルマ目(Parmales)、珪藻類(Diatoms)、黄緑色藻類(Xanthophytes)、褐藻類(Phaeophytes)、真眼点藻類(Eustigmatophytes)、ラフィド藻類(Raphidophytes)、シヌラ藻類(Synurids)、アキソジン類(Axodines)(リゾクロムリナ目(Rhizochromulinaales)、ペディネラ目(Pedinellales)、ディクチオカ目(Dictyochales)を含む)、クリソメラ目(Chrysomeridales)、サルキノクリシス目(Sarcinochrysidales)、ミズオ目(Hydrurales)、ヒッバーディア目(Hibberdiales)、およびヒカリモ目(Chromulinales)。
[0103]一部の実施形態では、本発明で使用される微生物細胞は、ラビリンチュラ菌門(Labyrinthulomycota)の微生物である。一部の実施形態では、ラビリンチュラ菌門(Labyrinthulomycota)の微生物細胞は、シゾキトリウム属(Schizochytrium)またはトラウストキトリウム属(Thraustochytrium)などのヤブレツボカビ(thraustochytrid)である。本発明によれば、用語「ヤブレツボカビ(thraustochytrid)」は、ヤブレツボカビ科(Thraustochytriaceae)を含むヤブレツボカビ目(Thraustochytriales)の任意のメンバーを指し、および用語「ラビリンチュラ(labyrinthulid)」は、ラビリンチュラ科(Labyrinthulaceae)を含むラビリンチュラ目(Labyrinthulales)の任意のメンバーを指す。
[0104]ラビリンチュラ科(Labyrinthulaceae)のメンバーは、以前はヤブレツボカビ目(Thraustochytriales)のメンバーであると考えられていたが、近年、かかる生物の分類学上の分類が見直され、現在ラビリンチュラ科(Labyrinthulaceae)はラビリンチュラ目(Labyrinthulales)のメンバーであると考えられている。ラビリンチュラ目(Labyrinthulales)およびヤブレツボカビ目(Thraustochytriales)の双方とも、ラビリンチュラ菌門(Labyrinthulomycota)のメンバーであると考えられている。分類学の理論家は、現在、概してこれらの微生物群の双方をストラメノパイル(Stramenopile)系統の藻類または藻類様原生生物と共に位置付けている。ヤブレツボカビ類(thraustochytrids)およびラビリンチュラ類(labyrinthulids)の現行の分類学上の位置付けは以下のとおり要約することができる:
レルム:ストラメノパイラ(Stramenopila)(クロミスタ(Chromista))
門:ラビリンチュラ菌門(Labyrinthulomycota)(不等毛藻類(Heterokonta))
綱:ラビリンチュラ綱(Labyrinthulomycetes)(ラビリンチュラ類(Labyrinthulae))
目:ラビリンチュラ目(Labyrinthulales)
科:ラビリンチュラ科(Labyrinthulaceae)
目:ヤブレツボカビ目(Thraustochytriales)
科:ヤブレツボカビ科(Thraustochytriaceae)
[0105]本発明の目的上、ヤブレツボカビ類(thraustochytrids)として記載する微生物細胞株には、以下の生物が含まれる:目:ヤブレツボカビ目(Thraustochytriales);科:ヤブレツボカビ科(Thraustochytriaceae);属:トラウストキトリウム属(Thraustochytrium)(種:エスピー(sp.)、アルジメンタレ(arudimentale)、アウレウム(aureum)、ベンチコラ(benthicola)、グロボスム(globosum)、キンネイ(kinnei)、モチブム(motivum)、ムルチルジメンタレ(multirudimentale)、パキデルマム(pachydermum)、プロリフェルム(proliferum)、ロセウム(roseum)、およびストリアツム(striatum))、ウルケニア(Ulkenia)属(種:エスピー(sp.)、アモエボイデア(amoeboidea)、ケルグエレンシス(kerguelensis)、ミヌタ(minuta)、プロフンダ(profunda)、ラジアタ(radiata)、サイレンス(sailens)、サルカリアナ(sarkariana)、シゾキトロプス(schizochytrops)、ウィスルゲンシス(visurgensis)、ヨルケンシス(yorkensis)、およびエスピー(sp.)BP−5601)、シゾキトリウム属(Schizochytrium)(種:エスピー(sp.)、アグレガツム(aggregatum)、リムナセウム(limnaceum)、マングロベイ(mangrovei)、ミヌツム(minutum)、およびオクトスポルム(octosporum))、ヤポノキトリウム(Japonochytrium)属(種:エスピー(sp.)、マリヌム(marinum))、アプラノキトリウム属(Aplanochytrium)(種:エスピー(sp.)、ハリオチジス(haliotidis)、ケルグエレンシス(kerguelensis)、プロフンダ(profunda)、およびストッキノイ(stocchinoi))、アルトルニア(Althornia)属(種:エスピー(sp.)、クロウチイ(crouchii))、またはエリナ(Elina)属(種:エスピー(sp.)、マリサルバ(marisalba)、およびシノリフィカ(sinorifica))。本発明の目的上、ウルケニア(Ulkenia)属の範囲内に記載される種は、トラウストキトリウム属(Thraustochytrium)のメンバーであると考えられ得る。アウランチアコキトリウム属(Aurantiacochytrium)およびオブロゴスポラ属(Oblogospora)は、本発明においてラビリンチュラ菌門(Labyrinthulomycota)に包含される2つのさらなる属である。一部の実施形態では、微生物細胞はトラウストキトリウム属(Thraustochystrium)、シゾキトリウム属(Schizochytrium)、およびそれらの混合物である。
[0106]本発明での使用に好適な微生物細胞としては、限定はされないが、以下から選択されるラビリンチュラ類(Labyrinthulids)が挙げられる:目:ラビリンチュラ目(Labyrinthulales)、科:ラビリンチュラ科(Labyrinthulaceae)、属:ラビリンチュラ属(Labyrinthula)(種:エスピー(sp.)、アルゲリエンシス(algeriensis)、コエノシスティス(coenocystis)、カットニイ(chattonii)、マクロシスティス(macrocystis)、マクロシスティス・アトランティカ(macrocystis atlantica)、マクロシスティス・マクロシスティス(macrocystis macrocystis)、マリナ(marina)、ミヌタ(minuta)、ロスコフェンシス(roscoffensis)、バルカノビイ(valkanovii)、ビテリナ(vitellina)、ビテリナ・パシフィカ(vitellina pacifica)、ビテリナ・ビテリナ(vitellina vitellina)、およびゾプフィイ(zopfii))、ラビリンチュロイデス(Labyrinthuloides)属(種:エスピー(sp.)、ハリオチジス(haliotidis)、およびヨルケンシス(yorkensis))、ラビリントミクサ(Labyrinthomyxa)属(種:エスピー(sp.)、マリナ(marina))、ディプロフリス属(Diplophrys)(種:エスピー(sp.)、アルケリ(archeri))、ピロソルス属(Pyrrhosorus)(種:エスピー(sp.)、マリヌス(marinus))、ソロジプロフリス属(Sorodiplophrys)(種:エスピー(sp.)、ステルコレア(stercorea))、およびクラミドミクサ属(Chlamydomyxa)(種:エスピー(sp.)、ラビリンチュロイデス(labyrinthuloides)、およびモンタナ(montana))(但し、現時点では、ピロソルス属(Pyrrhosorus)、ソロジプロフリス属(Sorodiplophrys)、およびクラミドミクサ属(Chlamydomyxa)の正確な分類学的位置付けに関する共通見解はない)。
[0107]ラビリンチュラ菌門(Labyrinthulomycota)の宿主細胞としては、限定はされないが、寄託株PTA−10212、PTA−10213、PTA−10214、PTA−10215、PTA−9695、PTA−9696、PTA−9697、PTA−9698、PTA−10208、PTA−10209、PTA−10210、PTA−10211、SAM2179(寄託者により「ウルケニア(Ulkenia)SAM2179」と命名されている)として寄託されている微生物、任意のトラウストキトリウム属(Thraustochytrium)の種(旧ウルケニア属(Ulkenia)の種、例えば、U.ウィスルゲンシス(U.visurgensis)、U.アモエボイダ(U.amoeboida)、U.サルカリアナ(U.sarkariana)、U.プロフンダ(U.profunda)、U.ラジアタ(U.radiata)、U.ミヌタ(U.minuta)およびウルケニア・エスピー(Ulkenia sp.)BP−5601を含む)、およびトラウストキトリウム・ストリアツム(Thraustochytrium striatum)、トラウストキトリウム・アウレウム(Thraustochytrium aureum)、トラウストキトリウム・ロセウム(Thraustochytrium roseum)を含む;および任意のヤポノキトリウム属(Japonochytrium)の種が挙げられる。ヤブレツボカビ目(Thraustochytriales)の株としては、限定はされないが、トラウストキトリウム・エスピー(Thraustochytrium sp.)(23B)(ATCC 20891);トラウストキトリウム・ストリアツム(Thraustochytrium striatum)(シュナイダー(Schneider))(ATCC 24473);トラウストキトリウム・アウレウム(Thraustochytrium aureum)(ゴールドスタイン(Goldstein))(ATCC 34304);トラウストキトリウム・ロセウム(Thraustochytrium roseum)(ゴールドスタイン(Goldstein))(ATCC 28210);ヤポノキトリウム・エスピー(Japonochytrium sp.)(L1)(ATCC 28207);ATCC 20890;ATCC 20892;前述の微生物のいずれかに由来する突然変異株;およびそれらの混合物が挙げられる。シゾキトリウム属(Schizochytrium)としては、限定はされないが、シゾキトリウム・アグレガツム(Schizochytrium aggregatum)、シゾキトリウム・リマシヌム(Schizochytrium limacinum)、シゾキトリウム・エスピー(Schizochytrium sp.)(S31)(ATCC 20888)、シゾキトリウム・エスピー(Schizochytrium sp.)(S8)(ATCC 20889)、シゾキトリウム・エスピー(Schizochytrium sp.)(LC−RM)(ATCC 18915)、シゾキトリウム・エスピー(Schizochytrium sp.)(SR 21)、寄託株ATCC 28209、寄託されたシゾキトリウム・リマシヌム(Schizochytrium limacinum)株IFO 32693、前述の微生物のいずれかに由来する突然変異株、およびそれらの混合物が挙げられる。一部の実施形態では、宿主細胞は、シゾキトリウム属(Schizochytrium)またはトラウストキトリウム属(Thraustochytrium)である。シゾキトリウム属(Schizochytrium)は、二分裂を繰り返すことでも、胞子嚢を形成し、それが最終的に遊走子を放出することでも、いずれによっても複製することができる。しかしながらトラウストキトリウム属(Thraustochytrium)は、胞子嚢を形成し、それが後に遊走子を放出することによってのみ複製する。一部の実施形態では、本発明の宿主細胞は組換え宿主細胞である。
[0108]本発明で使用される微生物細胞に有効な培養条件には、限定はされないが、脂質の産生を可能にする有効培地、バイオリアクター、温度、pH、および酸素条件が含まれる。有効培地は、微生物細胞、例えばヤブレツボカビ目(Thraustochytriales)の微生物細胞が典型的に培養される任意の培地を指す。かかる培地は、典型的には、同化性の炭素、窒素、およびリン酸塩源、並びに適切な塩、ミネラル、金属、およびビタミンなどの他の栄養素を有する水性培地を含む。本発明で使用される微生物細胞は、従来の発酵バイオリアクター、振盪フラスコ、試験管、マイクロタイターディッシュ、およびペトリ皿で培養することができる。一部の実施形態では、培養は、組換え細胞に適切な温度、pH、および酸素含量で実施される。
[0109]一部の実施形態では、微生物細胞は、12g/L以下、5g/L以下、または3g/L以下の塩化ナトリウムの塩分濃度における増殖能を有する。
[0110]一部の実施形態では、微生物細胞は、ω−3および/またはω−6 PUFAを含む脂質を産生する。一部の実施形態では、微生物細胞は、DHA、DPA(n−3)、DPA(n−6)、EPA、アラキドン酸(ARA)など、およびそれらの組み合わせを含む脂質を産生する。PUFAを含む脂質を産生する微生物の非限定的な例は上記に開示され、また米国特許第5,340,594号明細書、同第5,340,742号明細書および同第5,583,019号明細書(この各々が全体として参照により本明細書に援用される)にも見ることができる。
[0111]一部の実施形態では、微生物細胞は、少なくとも30重量%の脂質、少なくとも35重量%の脂質、少なくとも40重量%の脂質、少なくとも50重量%の脂質、少なくとも60重量%の脂質、少なくとも70重量%の脂質、または少なくとも80重量%の脂質を含む。一部の実施形態では、本発明で使用される微生物細胞は、少なくとも0.1グラム毎リットル毎時(g/L/h)のDHA、少なくとも0.2g/L/hのDHA、少なくとも0.3g/L/hのDHA、または少なくとも0.4g/L/hのDHAの産生能を有する。
[方法]
[0112]本発明の方法は、細胞または細胞バイオマスを溶解するステップであって、それにより溶解細胞組成物を形成するステップを含む。本明細書で使用されるとき、用語「細胞バイオマス」は、植物細胞または微生物細胞の集合を指す。本明細書で使用されるとき、用語「〜を溶解する」および「溶解している」は、細胞の細胞壁および/または細胞膜を破壊するプロセスを指す。一部の実施形態では、溶解するステップは、機械的に処理すること、化学的に処理すること、酵素的に処理すること、物理的に処理すること、またはそれらの組み合わせなどのプロセスを含む。
[0113]本明細書で使用されるとき、機械的処理には、限定はされないが、細胞をホモジナイズすること、細胞に超音波を適用すること、細胞をコールドプレスすること、細胞を磨砕することなど、およびそれらの組み合わせが含まれる。一部の実施形態では、方法は、細胞をホモジナイゼーションにより溶解するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、細胞をホモジナイザーで溶解するステップを含む。
[0114]細胞のホモジナイゼーションには、限定はされないが、フレンチ加圧細胞プレス、超音波処理器、ホモジナイザー、ボールミル、ロッドミル、ペブルミル、ビーズミル、高圧粉砕ロール、垂直軸インパクター、工業用ブレンダー、高剪断ミキサー、パドルミキサー、ポリトロン(polytron)ホモジナイザーなど、およびそれらの組み合わせを利用するプロセスが含まれ得る。一部の実施形態では、場合により加熱されるホモジナイザー中に細胞を流し通す。一部の実施形態では、好適なホモジナイゼーションは、高圧および/または低圧のいずれかでホモジナイザーに1〜3パス通すことを含み得る。一部の実施形態では、ホモジナイゼーション中の圧力は、150バール〜1,400バール、150バール〜1,200バール、150バール〜900バール、150バール〜300バール、300バール〜1,400バール、300バール〜1,200バール、300バール〜900バール、400バール〜800バール、500バール〜700バール、または600バールであり得る。
[0115]本明細書で使用されるとき、物理的処理には、限定はされないが、細胞を加熱すること、細胞を乾燥させることなど、およびそれらの組み合わせが含まれ得る。
[0116]細胞の加熱には、限定はされないが、抵抗加熱、対流加熱、蒸気加熱、流体浴での加熱、太陽エネルギーによる加熱、集束太陽エネルギーによる加熱などが含まれてもよく、これらのうちの任意の加熱を、タンク、プール、管、導管、フラスコ、または他の封じ込め手段において行うことができる。一部の実施形態では、細胞は、その壁内/壁上に抵抗コイルを備えるタンクで加熱される。一部の実施形態では、細胞は、挿通される配管材を備えた液浴で加熱される。
[0117]細胞の乾燥には、限定はされないが、空気流に曝露すること、熱(例えば、対流熱、加熱表面など)に曝露すること、太陽エネルギーに曝露すること、フリーズドライ(凍結乾燥)すること、噴霧乾燥すること、およびそれらの組み合わせが含まれ得る。一部の実施形態では、乾燥は、場合により加熱される回転ドラムに細胞を適用することを含む。
[0118]本明細書で使用されるとき、化学的処理には、限定はされないが、細胞のpHを上昇させること、細胞を化学物質と接触させることなどが含まれる。
[0119]細胞のpHの上昇には、限定はされないが、細胞組成物に塩基を添加することが含まれ得る。一部の実施形態において、本発明での使用に好適な塩基としては、限定はされないが、水酸化物塩基(例えば、LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)など、およびそれらの組み合わせ)、炭酸塩塩基(例えば、NaCO、KCO、MgCOなど、およびそれらの組み合わせ)、重炭酸塩塩基(例えば、LiHCO、NaHCO、KHCOなど、およびそれらの組み合わせ)、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。塩基は、固体の形態(例えば、結晶、顆粒、ペレットなど)または液体の形態(例えば、水溶液、アルコール溶液、例えばメタノール、エタノール、プロパノールなどの中の水酸化物塩基など)、およびそれらの組み合わせであってもよい。一部の実施形態では、細胞組成物のpHは、8以上、9以上、10以上、11以上、12以上、または7〜13、7〜12、7〜11、7〜10、7〜9、8〜13、8〜12、8〜11、8〜10、8〜9、9〜12、9〜11、9〜10、10〜12、または10〜11のpHに上昇させる。
[0120]一部の実施形態では、細胞のpHの上昇には、限定はされないが、塩素アルカリ法を実施することが含まれ得る。一部の実施形態では、塩化ナトリウムと細胞組成物とを含む発酵ブロスが電解に供され、それにより水酸化ナトリウムの形成が起こり得る。水酸化ナトリウムが形成されると細胞のpHが上昇する。一部の実施形態では、発酵ブロスは、塩化ナトリウムの代わりに、またはそれに加えて、塩化カルシウムまたは塩化カリウムを含み得る。かかる発酵ブロスを電解に供すると、それぞれ水酸化カルシウムまたは水酸化カリウムの形成が起こり、それにより細胞のpHが上昇する。
[0121]酵素溶解は、細胞を1つ以上の酵素と接触させることによる細胞の細胞壁または細胞膜の溶解を指す。本発明での使用に好適な酵素としては、限定はされないが、プロテアーゼ、セルラーゼ、ヘミセルラーゼ、キチナーゼ、ペクチナーゼ、およびそれらの組み合わせが挙げられる。プロテアーゼの非限定的な例としては、セリンプロテアーゼ、スレオニンプロテアーゼ(theronine protease)、システインプロテアーゼ、アスパラギン酸プロテアーゼ、メタロプロテアーゼ、グルタミン酸プロテアーゼ、アラカーゼ(alacase)、およびそれらの組み合わせが挙げられる。セルラーゼの非限定的な例としては、スクラーゼ、マルターゼ、ラクターゼ、α−グルコシダーゼ、β−グルコシダーゼ、アミラーゼ、リゾチーム、ノイラミニダーゼ、ガラクトシダーゼ、α−マンノシダーゼ、グルクロニダーゼ、ヒアルロニダーゼ、プルラナーゼ、グルコセレブロシダーゼ、ガラクトシルセラミダーゼ、アセチルガラクトサミニダーゼ、フコシダーゼ、ヘキソサミニダーゼ、イズロニダーゼ、マルターゼ−グルコアミラーゼ、およびそれらの組み合わせが挙げられる。キチナーゼの非限定的な例としては、キトトリオシダーゼが挙げられる。ペクチナーゼの非限定的な例としては、ペクトリアーゼ、ペクトザイム(pectozyme)、ポリガラクツロナーゼ、およびそれらの組み合わせが挙げられる。一部の実施形態において、一部の酵素は加熱することにより活性化される。
[0122]本明細書で使用されるとき、「溶解細胞組成物」は、細胞残屑および細胞の他の内容物を含めた1つ以上の溶解細胞を、脂質(溶解細胞由来の)、および場合により微生物細胞または植物材料を含むブロスとの組み合わせで含む組成物を指す。一部の実施形態では、植物材料は、植物材料と水とを含むブロスまたは培地中に含まれる。一部の実施形態では、微生物細胞は、微生物細胞と水とを含む発酵ブロスまたは培地中に含まれる。一部の実施形態では、溶解細胞組成物は、1つ以上の溶解細胞、細胞残屑、脂質、細胞の天然の内容物、およびブロス由来の水性成分を含む組成物を指す。一部の実施形態では、溶解細胞組成物は、連続水相と分散脂質相との混合物を含む水中油乳濁液の形態である。一部の実施形態では、分散脂質相は、1重量%〜60重量%、1重量%〜50重量%、1重量%〜40重量%、1重量%〜30重量%、1重量%〜20重量%、5重量%〜60重量%、5重量%〜50重量%、5重量%〜40重量%、5重量%〜30重量%、5重量%〜20重量%、10重量%〜60重量%、10重量%〜50重量%、10重量%〜40重量%、20重量%〜60重量%、20重量%〜50重量%、20重量%〜40重量%、30重量%〜60重量%、30重量%〜50重量%、または40重量%〜60重量%の濃度の乳化した溶解細胞組成物で存在する。
[0123]いかなる特定の理論にも拘束されるものではないが、本発明の方法は乳化した溶解細胞組成物を破壊し、または解乳化することで、溶解細胞組成物からの脂質の分離を可能にすると考えられる。本明細書で使用されるとき、用語「乳濁液」および「乳化した」は2つ以上の不混和性の相または層の混合物であって、一つの相または層が別の相または層中に分散しているものを指す。本明細書で使用されるとき、用語「〜を壊す」、「〜を破壊する」、「〜を解乳化する」、「解乳化」、「解乳化している」、および「壊している」は、乳濁液の不混和性の相または層を分離するプロセスを指す。例えば、乳化した溶解細胞組成物を解乳化するまたは壊すとは、乳化した溶解細胞組成物を1つ以上の相または層を有する乳濁液から2つ以上の相または層を有する組成物へと変化させるプロセスを指す。例えば、一部の実施形態では、本発明の方法は乳化した溶解細胞組成物を単相から2つ以上の相に壊す。一部の実施形態では、この2つ以上の相には脂質相と水相とが含まれる。一部の実施形態では、本発明の方法は乳化した溶解細胞組成物を1つ以上の相から少なくとも3つの相に壊す。一部の実施形態では、この3つの相には脂質相と水相と固相とが含まれる。一部の実施形態では、この3つの相には脂質相と乳濁液相と水相とが含まれる。
[0124]一部の実施形態では、本発明の方法により、乳濁液の少なくとも75%、乳濁液の少なくとも80%、乳濁液の少なくとも85%、乳濁液の少なくとも90%、乳濁液の少なくとも95%、乳濁液の少なくとも99%が取り除かれ、または壊されることによって溶解細胞組成物が解乳化され、解乳化細胞組成物が形成される。一部の実施形態では、本発明の方法により、重量基準または体積基準で乳濁液の75%〜乳濁液の99%、乳濁液の75%〜乳濁液の95%、乳濁液の75%〜乳濁液の90%、乳濁液の75%〜乳濁液の85%、乳濁液の75%〜乳濁液の80%、乳濁液の80%〜乳濁液の99%、乳濁液の80%〜乳濁液の95%、乳濁液の80%〜乳濁液の90%、乳濁液の80%〜乳濁液の85%、乳濁液の85%〜乳濁液の99%、乳濁液の85%〜乳濁液の95%、乳濁液の85%〜乳濁液の90%、乳濁液の90%〜乳濁液の99%、乳濁液の90%〜乳濁液の95%、または乳濁液の95%〜乳濁液の99%が取り除かれ、または壊されることによって溶解細胞組成物が解乳化される。
[0125]一部の実施形態では、細胞を溶解する前に、細胞は洗浄および/または低温殺菌され得る。一部の実施形態では、細胞の洗浄は、水溶液、例えば水を用いて任意の細胞外水溶性または水分散性化合物を除去することを含む。一部の実施形態では、細胞は、1回、2回、3回、またはそれ以上洗浄され得る。一部の実施形態では、細胞の低温殺菌は、細胞を加熱して任意の望ましくない酵素、例えば脂質を劣化させ得る、またはPUFAの収率を低下させ得る任意の酵素を不活性化させることを含む。一部の実施形態では、細胞は最初に洗浄され、次に低温殺菌され得る。
[0126]一部の実施形態では、細胞は植物バイオマテリアルであり、植物バイオマテリアルは溶解前に形成される。一部の実施形態では、植物バイオマテリアルは植物から油糧種子を取り出し、または抽出することにより形成される。一部の実施形態では、油糧種子の外皮から油糧種子の内部が、磨砕、粉砕、押出し、吸引、破砕、またはそれらの組み合わせにより取り出される。一部の実施形態では、脱皮された油糧種子が、油糧種子を圧搾機に通して脱皮された油糧種子をケーキ状に磨砕することによるなど、当該技術分野において公知の方法を用いてホモジナイズされまたは搾り出され得る。一部の実施形態では、ケーキに水が添加され、乳化した溶解細胞組成物が形成され得る。一部の実施形態では、乳化した溶解細胞組成物は当該技術分野において公知の方法を用いてろ過することにより、溶解細胞組成物から任意の余分な皮片が取り除かれ得る。
[0127]一部の実施形態では、溶解細胞組成物を第1の塩基で処理することにより、乳化した溶解細胞組成物が破壊される(すなわち解乳化される)。一部の実施形態では、溶解細胞組成物を第2の塩基で処理することにより、乳化した溶解細胞組成物が壊される(すなわち解乳化される)。一部の実施形態では、溶解細胞組成物を塩で処理することにより、乳化した溶解細胞組成物が壊される(すなわち解乳化される)。一部の実施形態では、溶解細胞組成物を加熱することにより、乳化した溶解細胞組成物が壊される(すなわち解乳化される)。一部の実施形態では、溶解細胞組成物を撹拌することにより、乳化した溶解細胞組成物が壊される(すなわち解乳化される)。一部の実施形態では、溶解細胞組成物を同時に加熱し且つ撹拌することにより、乳化した溶解細胞組成物が壊される(すなわち解乳化される)。一部の実施形態では、先述の処理の1つ以上により、乳化した溶解細胞組成物が破壊される(すなわち解乳化される)。
[0128]一部の実施形態では、本発明の方法は、細胞組成物のpHを上昇させるステップであって、それにより細胞組成物を溶解および/または解乳化するステップを含む。一部の実施形態では、本発明の方法は、溶解細胞組成物のpHを上昇させるステップであって、それにより溶解細胞組成物を解乳化するステップを含む。一部の実施形態では、pHを上昇させるステップは、細胞組成物または溶解細胞組成物を塩基と接触させることを含む。一部の実施形態では、本発明の方法は、溶解細胞組成物を塩基と接触させるステップであって、それにより溶解細胞組成物を解乳化するステップを含む。本明細書で使用されるとき、「接触させる」は、細胞組成物または溶解細胞組成物を第2の組成物と(例えば、ある組成物を細胞組成物または溶解細胞組成物に添加したり、細胞組成物または溶解細胞組成物をある組成物に添加したりするなどして)組み合わせることを指す。本明細書で使用されるとき、「組成物」は純粋な材料を含むことができ、または2つ以上の材料、物質、賦形剤、部分などの組み合わせを含むことができる。溶解細胞組成物を第1の塩基と接触させると、溶解細胞組成物のpHが上昇する。一部の実施形態では、溶解細胞組成物は第2の塩基と接触させる。一部の実施形態では、溶解細胞組成物または解乳化細胞組成物のpHを2度目に上昇させる。一部の実施形態では、pHの2度目の上昇は、溶解細胞組成物または解乳化細胞組成物を第2の塩基と接触させることを含む。一部の実施形態では、溶解細胞組成物を第1の塩基と接触させ、次に加熱、撹拌、またはそれらの組み合わせを行い、続いて第2の塩基と接触させることにより、処理済み溶解細胞乳濁液が提供される。
[0129]一部の実施形態では、第1の塩基および/または第2の塩基は、1〜12、1〜10、1〜8、1〜6、1〜5、2〜12、2〜10、2〜8、2〜6、2〜5、3〜10、3〜6、3〜5、4〜10、4〜8、4〜6、5〜10、または5〜8のpKを有する。本明細書で使用されるとき、用語「pK」は、その塩基の塩基結合定数Kの負の対数を指す。Kは、水中での塩基のイオン化平衡定数を指し、ここで:
Figure 0005911479


;および
塩基のKであるBは、以下のとおり定義される:
Figure 0005911479

[0130]本発明での使用に好適な塩基としては、限定はされないが、水酸化物塩基(例えば、LiOH、NaOH、KOH、Ca(OH)など、およびそれらの組み合わせ)、炭酸塩塩基(例えば、NaCO、KCO、MgCOなど、およびそれらの組み合わせ)、重炭酸塩塩基(例えば、LiHCO、NaHCO、KHCOなど、およびそれらの組み合わせ)、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。塩基は、固体の形態(例えば、結晶、顆粒、ペレットなど)または液体の形態(例えば、水溶液、アルコール溶液、例えばメタノール、エタノール、プロパノール中の水酸化物塩基など)、およびそれらの組み合わせであってもよい。従って、本発明で使用される塩基に場合により溶媒が存在し得る。本明細書で使用されるとき、「溶媒」は、疎水性または親油性である物質を指す。本明細書で使用されるとき、「疎水性」は、水の塊を撥ねる物質を指す。本明細書で使用されるとき、「親油性」は、脂質に溶解する物質を指す。
[0131]一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物を塩基と接触させると、溶解細胞組成物のpHが上昇する。一部の実施形態では、溶解細胞組成物を塩基と接触させると、溶解細胞組成物のpHが8以上、9以上、10以上、11以上、12以上、または7〜13、7〜12、7〜11、7〜10、7〜9、8〜13、8〜12、8〜11、8〜10、8〜9、9〜12、9〜11、9〜10、10〜12、若しくは10〜11のpHに上昇する。一部の実施形態では、溶解細胞組成物を塩基と接触させると、組成物に8以下、7以下、6以下、または5以下のpHが提供される。
[0132]一部の実施形態では、塩基の添加により細胞組成物または溶解細胞組成物のpHが上昇すると脂質酸化が阻害され、それにより溶解細胞組成物中のフリーラジカルの量が最小限に抑えられ、従って本発明の方法から得られる粗脂質は低い過酸化物価(例えば、5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下)および/または低いアニシジン価(例えば、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下)を有する。本明細書で使用されるとき、用語「過酸化物価」または「PV」は、脂質の酸化中に生じる過酸化物およびヒドロペルオキシドなどの主反応生成物の尺度を指す。本明細書で使用されるとき過酸化物価はmeq/kgで計測される。本明細書で使用されるとき、用語「アニシジン価」または「AV」は、脂質の酸化中に生じるアルデヒドおよびケトンなどの副反応生成物の尺度を指す。
[0133]一部の実施形態では、塩基でpHを調整した後の溶解細胞組成物中のフリーラジカルは、電子常磁性共鳴分光計、例えばBruker BioSpin e−scan EPR(システム番号SC0274)(Bruker BioSpin,Billerica,MA)を使用して検出される。一部の実施形態では、EPRの計測前に、溶解細胞組成物の試料が脱イオン水よって約1:1の比で希釈される。一部の実施形態では、EPRを計測するため、溶解細胞組成物の試料にスピントラップ化学剤が添加される。一部の実施形態では、スピントラップ化学剤は当該技術分野において公知の任意のスピントラップ化学剤であり、限定はされないが、POBN(α−(4−ピリジル1−オキシド)−N−tert−ブチルニトロン)またはDMPO(5,5−ジメチル−1−ピロリン−N−オキシド)が挙げられる。一部の実施形態では、スピントラップ化学剤は約1.25Mであり、約50μLが約0.5グラムの溶解細胞組成物試料に添加される。一部の実施形態では、スピントラップ化学剤を含む試料が室温(例えば、約20℃)でインキュベートされる。一部の実施形態では、以下の分光計パラメータが用いられる:約86Hzの変調周波数、約2ガウスの変調振幅、約5mWのマイクロ波出力、約20秒の時定数、約10秒の掃引時間、約100ガウスの掃引幅、および約8の走査回数。EPRを経時的に計測して、脂質中に存在するフリーラジカルの濃度を決定する。一部の実施形態では、EPRは4時間の間にわたり1時間に1回計測される。一部の実施形態では、溶解細胞組成物は、4時間後に0.15×10未満、0.14×10未満、0.13×10未満、0.12×10未満、0.11×10未満、0.1×10未満、0.09×10未満、0.08×10未満、0.07×10未満、0.06×10未満、または0.05×10未満の、上掲のパラメータにおけるEPRシグナルの強さ(強度または振幅)を有する。一部の実施形態では、溶解細胞組成物は、0.05×10〜0.15×10、0.05×10〜0.14×10、0.05×10〜0.13×10、0.05×10〜0.12×10、0.05×10〜0.11×10、0.05×10〜0.1×10、0.05×10〜0.09×10、0.07×10〜0.15×10、0.07×10〜0.13×10、0.07×10〜0.11×10、0.08×10〜0.14×10、0.08×10〜0.12×10、0.08×10〜0.1×10、0.09×10〜0.13×10、または0.09×10〜0.11×10のEPRを有する。一部の実施形態では、上記に特定するEPRをもたらす溶解細胞組成物のpHは、8〜12、8〜11、8〜10、8〜9、9〜12、9〜11、9〜10、10〜12、または10〜11である。一部の実施形態では、上記に特定するEPRシグナルの強さを有する溶解細胞組成物は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のAVを有する粗脂質をもたらす。一部の実施形態では、上記に特定するEPRを有する溶解細胞組成物は、5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下のPVを有する粗脂質をもたらす。
[0134]一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を塩と接触させるステップであって、それにより溶解細胞組成物を解乳化するステップを含む。本明細書で使用されるとき、「塩」は、酸の水素イオンを金属(例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属など)または正電荷の化合物(例えば、NH など)に置き換えることにより形成されるイオン化合物を指す。本発明での使用に好適な塩としては、限定はされないが、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩など、およびそれらの組み合わせが挙げられる。本発明で使用される塩に存在する負電荷のイオン種としては、限定はされないが、ハロゲン化物、硫酸塩、重硫酸塩、亜硫酸塩、リン酸塩、リン酸水素、リン酸二水素、炭酸塩、重炭酸塩など、およびそれらの組み合わせが挙げられる。一部の実施形態では、本発明で使用される塩は、以下から選択される:塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、グルタミン酸モノナトリウム、硫酸アンモニウム、塩化カリウム、塩化鉄、硫酸鉄、硫酸アルミニウム、およびそれらの組み合わせ。一部の実施形態では、塩はNaOHを含まない。塩は、固体として(例えば、結晶形態、非晶質形態、ペレット化形態、および/または顆粒状形態)、および/または例えば水、アルコールなどを含む溶液として(例えば、希釈溶液、飽和溶液、または過飽和溶液)、およびそれらの組み合わせとして添加され得る。
[0135]一部の実施形態では、塩は、5g/l〜25g/l、5g/l〜10g/l、10g/l〜15g/l、15g/l〜20g/l、20g/l〜25g/l、または10g/l〜20g/lの量で添加される。
[0136]一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物を解乳化するため塩が添加されるとき、細胞組成物または溶解細胞組成物の温度は、60℃以下、55℃以下、45℃以下、40℃以下、35℃以下、30℃以下、または25℃以下である。一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物を解乳化するため塩が添加されるとき、溶解細胞組成物の温度は、0℃〜60℃、0℃〜55℃、0℃〜50℃、0℃〜45℃、0℃〜40℃、0℃〜35℃、0℃〜30℃、0℃〜25℃、20℃〜60℃、20℃〜55℃、20℃〜50℃、20℃〜45℃、20℃〜40℃、20℃〜35℃、20℃〜30℃、30℃〜60℃、30℃〜55℃、30℃〜50℃、30℃〜45℃、30℃〜40℃、30℃〜40℃、40℃〜60℃、40℃〜55℃、40℃〜50℃、または50℃〜60℃である。
[0137]一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を、溶解細胞組成物または細胞組成物の20重量%以下、15重量%以下、10重量%以下、7.5重量%以下、5重量%以下、または2重量%以下の塩と接触させるステップを含む。一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を、細胞組成物または溶解細胞組成物(例えば、総ブロス重量)の0.1重量%〜20重量%、0.1重量%〜15重量%、0.1重量%〜10重量%、0.5重量%〜20重量%、0.5重量%〜15重量%、0.5重量%〜10重量%、0.5重量%〜5重量%、0.5重量%〜4重量%、0.5重量%〜3重量%、0.5重量%〜2.5重量%、0.5重量%〜2重量%、0.5重量%〜1.5重量%、0.5重量%〜1重量%、1重量%〜20重量%、1重量%〜15重量%、1重量%〜10重量%、1重量%〜5重量%、1重量%〜4重量%、1重量%〜3重量%、1重量%〜2.5重量%、1重量%〜2重量%、1重量%〜1.5重量%、1.5重量%〜5重量%、1.5重量%〜4重量%、1.5重量%〜3重量%、1.5重量%〜2.5重量%、1.5重量%〜2重量%、2重量%〜20重量%、2重量%〜15重量%、2重量%〜10重量%、2重量%〜5重量%、2重量%〜4重量%、2重量%〜3重量%、2重量%〜2.5重量%、2.5重量%〜5重量%、2.5重量%〜4重量%、2.5重量%〜3重量%、3重量%〜5重量%、3重量%〜4重量%、4重量%〜5重量%、5重量%〜20重量%、5重量%〜15重量%、5重量%〜10重量%、10重量%〜20重量%、10重量%〜15重量%、または15重量%〜20重量%の塩と接触させるステップを含む。例えば、溶解細胞組成物の重量が1,000kgである場合、0.5重量%〜20重量%の塩と接触させるには、5kg〜200kgの塩を溶解細胞組成物と組み合わせる必要がある。
[0138]一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を加熱するステップであって、それにより溶解細胞組成物を解乳化するステップを含む。一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物は、塩基および/または塩が細胞組成物または溶解細胞組成物を解乳化するのに十分な期間にわたり加熱される。一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を少なくとも5分間、少なくとも10分間、少なくとも20分間、少なくとも30分間、少なくとも1時間、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間、少なくとも18時間、少なくとも24時間、少なくとも30時間、少なくとも36時間、少なくとも42時間、少なくとも48時間、少なくとも54時間、少なくとも60時間、少なくとも66時間、少なくとも72時間、少なくとも78時間、少なくとも84時間、少なくとも90時間または少なくとも96時間にわたり加熱するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、溶解細胞組成物を5分間〜96時間、5分間〜4時間、5分間〜2時間、5分間〜1時間、10分間〜4時間、10分間〜2時間、10分間〜1時間、1時間〜96時間、1時間〜84時間、1時間〜72時間、1時間〜60時間、1時間〜48時間、1時間〜36時間、1時間〜24時間、1時間〜4時間、4時間〜96時間、4時間〜84時間、4時間〜72時間、4時間〜60時間、4時間〜48時間、4時間〜36時間、4時間〜24時間、8時間〜96時間、8時間〜84時間、8時間〜72時間、8時間〜60時間、8時間〜48時間、8時間〜36時間、8時間〜24時間、8時間〜12時間、12時間〜96時間、12時間〜84時間、12時間〜72時間、12時間〜60時間、12時間〜48時間、12時間〜36時間、12時間〜24時間、24時間〜96時間、24時間〜84時間、24時間〜72時間、24時間〜60時間、24時間〜48時間、または24時間〜36時間にわたり加熱するステップを含む。
[0139]一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物は、少なくとも10℃、少なくとも20℃、少なくとも25℃、少なくとも30℃、少なくとも35℃、少なくとも40℃、少なくとも45℃、少なくとも50℃、少なくとも55℃、少なくとも60℃、少なくとも65℃、少なくとも70℃、少なくとも75℃、少なくとも80℃、少なくとも85℃、少なくとも90℃、少なくとも95℃、または少なくとも100℃の温度で加熱され得る。一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を10℃〜100℃、10℃〜90℃、10℃〜80℃、10℃〜70℃、20℃〜100℃、20℃〜90℃、20℃〜80℃、20℃〜70℃、30℃〜100℃、30℃〜90℃、30℃〜80℃、30℃〜70℃、40℃〜100℃、40℃〜90℃、40℃〜80℃、50℃〜100℃、50℃〜90℃、50℃〜80℃、50℃〜70℃、60℃〜100℃、60℃〜90℃、60℃〜80℃、70℃〜100℃、70℃〜90℃、80℃〜100℃、80℃〜90℃、または90℃〜100℃の温度で加熱するステップを含む。一部の実施形態では、塩は、加熱している間に細胞組成物または溶解細胞組成物に添加され得る。
[0140]一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物は、クローズドシステムまたはエバポレーターを備えるシステムにおいて加熱され得る。一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物は、エバポレーターを備えるシステムにおいて、細胞組成物または溶解細胞組成物中に存在する水の一部分が蒸発によって除去されるように加熱され得る。一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物をエバポレーターを備えるシステムにおいて加熱するステップであって、それにより細胞組成物または溶解細胞組成物中に存在する水の最大1重量%、5重量%、10重量%、15重量%、20重量%、25重量%、30重量%、35重量%、40重量%、45重量%または50重量%を除去するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物をエバポレーターを備えるシステムにおいて加熱するステップであって、それにより1%〜50%、1%〜45%、1%〜40%、1%〜35%、1%〜30%、1%〜25%、1%〜20%、1%〜15%、1%〜10%、1%〜5%、5%〜50%、5%〜45%、5%〜40%、5%〜35%、5%〜30%、5%〜25%、5%〜20%、5%〜15%、5%〜10%、10%〜50%、10%〜45%、10%〜40%、10%〜35%、10%〜30%、10%〜25%、10%〜20%、10%〜15%、15%〜50%、15%〜45%、15%〜40%、15%〜35%、15%〜30%、15%〜25%、15%〜20%、20%〜50%、20%〜45%、20%〜40%、20%〜35%、20%〜30%、20%〜25%、25%〜50%、25%〜45%、25%〜40%、25%〜35%、25%〜30%、30%〜50%、30%〜45%、30%〜40%、30%〜35%、35%〜50%、35%〜45%、35%〜40%、40%〜50%、40%〜45%、または45%〜50%を除去するステップを含む。
[0141]一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物をベッセル内に所定の期間にわたり保持するステップであって、それにより溶解細胞組成物を解乳化するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物をベッセル内に少なくとも5分間、少なくとも10分間、少なくとも20分間、少なくとも30分間、少なくとも1時間、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間、少なくとも18時間、少なくとも24時間、少なくとも30時間、少なくとも36時間、少なくとも42時間、少なくとも48時間、少なくとも54時間、少なくとも60時間、少なくとも66時間、少なくとも72時間、少なくとも78時間、少なくとも84時間、少なくとも90時間または少なくとも96時間にわたり保持するステップを含む。一部の実施形態では、本方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を5分間〜96時間、5分間〜4時間、5分間〜2時間、5分間〜1時間、10分間〜4時間、10分間〜2時間、10分間〜1時間、1時間〜96時間、1時間〜84時間、1時間〜72時間、1時間〜60時間、1時間〜48時間、1時間〜36時間、1時間〜24時間、1時間〜4時間、4時間〜96時間、4時間〜84時間、4時間〜72時間、4時間〜60時間、4時間〜48時間、4時間〜36時間、4時間〜24時間、8時間〜96時間、8時間〜84時間、8時間〜72時間、8時間〜60時間、8時間〜48時間、8時間〜36時間、8時間〜24時間、8時間〜12時間、12時間〜96時間、12時間〜84時間、12時間〜72時間、12時間〜60時間、12時間〜48時間、12時間〜36時間、12時間〜24時間、24時間〜96時間、24時間〜84時間、24時間〜72時間、24時間〜60時間、24時間〜48時間、または24時間〜36時間にわたり保持するステップを含む。
[0142]一部の実施形態では、本方法は、抗酸化剤を溶解細胞乳濁液と接触させるステップを含む。本発明での使用に好適な抗酸化剤としては、限定はされないが、トコフェロール、トコトリエノール、ポリフェノール、レスベラトロール、フラボノイド、カロテノイド、リコピン、カロチン、ルテイン、アスコルビン酸、パルミチン酸アスコルビルなど、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
[0143]一部の実施形態では、本方法は、乳化した溶解細胞組成物を静置させるステップを含み、ここで脂質は重力を用いて乳化した溶解細胞組成物から分離される。
[0144]本明細書で使用されるとき、用語「撹拌する」および「撹拌」は、力を加えることによって溶解細胞組成物における動きに影響を及ぼすプロセスを指す。一部の実施形態では、本発明の方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を、かき混ぜるか、混ぜ合わせるか、ブレンドするか、振盪するか、振動させるか、またはそれらの組み合わせにより撹拌するステップを含む。一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物を撹拌するプロセスにより細胞組成物または溶解細胞組成物が解乳化する。
[0145]一部の実施形態では、本発明の方法は、溶解細胞組成物を0.1hp/1,000gal〜10hp/1,000gal、0.5hp/1,000gal〜8hp/1,000gal、1hp/1,000gal〜6hp/1,000gal、または2hp/1,000gal〜5hp/1,000gal溶解細胞組成物で撹拌するステップを含む。
[0146]一部の実施形態では、本発明の方法は、撹拌機を使用して細胞組成物または溶解細胞組成物を撹拌するステップを含む。一部の実施形態では、撹拌機は、塩基および/または塩を細胞組成物または溶解細胞組成物中に分散させる分散方式の撹拌機である。一部の実施形態では、撹拌機は1つ以上のインペラを有する。本明細書で使用されるとき、「インペラ」は、回転時に細胞組成物または溶解細胞組成物に動きを付与するように構成された装置を指す。本発明での使用に好適なインペラとしては、直線状ブレードインペラ、ラシュトン(Rushton)ブレードインペラ、軸流インペラ、放射状流インペラ、凹面状ブレードディスクインペラ、高性能インペラ、プロペラ、パドル、タービンなど、およびそれらの組み合わせが挙げられる。一部の実施形態では、方法は、90ft/分〜1,200ft/分、200ft/分〜1,000ft/分、300ft/分〜800ft/分、400ft/分〜700ft/分、または500ft/分〜600ft/分のインペラ先端速度を有する撹拌機を使用して細胞組成物または溶解細胞組成物を撹拌するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、350センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、350センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、350センチメートル/秒〜800センチメートル/秒、350センチメートル/秒〜750センチメートル/秒、350センチメートル/秒〜700センチメートル/秒、350センチメートル/秒〜650センチメートル/秒、350センチメートル/秒〜600センチメートル/秒、350センチメートル/秒〜550センチメートル/秒、350センチメートル/秒〜500センチメートル/秒、350センチメートル/秒〜450センチメートル/秒、350センチメートル/秒〜400センチメートル/秒、400センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、400センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、400センチメートル/秒〜800センチメートル/秒、400センチメートル/秒〜750センチメートル/秒、400センチメートル/秒〜700センチメートル/秒、400センチメートル/秒〜650センチメートル/秒、400センチメートル/秒〜600センチメートル/秒、400センチメートル/秒〜550センチメートル/秒、400センチメートル/秒〜500センチメートル/秒、400センチメートル/秒〜450センチメートル/秒、450センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、450センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、450センチメートル/秒〜800センチメートル/秒、450センチメートル/秒〜750センチメートル/秒、450センチメートル/秒〜700センチメートル/秒、450センチメートル/秒〜650センチメートル/秒、450センチメートル/秒〜600センチメートル/秒、450センチメートル/秒〜550センチメートル/秒、450センチメートル/秒〜500センチメートル/秒、500センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、500センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、500センチメートル/秒〜800センチメートル/秒、500センチメートル/秒〜750センチメートル/秒、500センチメートル/秒〜700センチメートル/秒、500センチメートル/秒〜650センチメートル/秒、500センチメートル/秒〜600センチメートル/秒、500センチメートル/秒〜550センチメートル/秒、550センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、550センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、550センチメートル/秒〜800センチメートル/秒、550センチメートル/秒〜750センチメートル/秒、550センチメートル/秒〜700センチメートル/秒、550センチメートル/秒〜650センチメートル/秒、550センチメートル/秒〜600センチメートル/秒、600センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、600センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、600センチメートル/秒〜800センチメートル/秒、600センチメートル/秒〜750センチメートル/秒、600センチメートル/秒〜700センチメートル/秒、600センチメートル/秒〜650センチメートル/秒、650センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、650センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、650センチメートル/秒〜800センチメートル/秒、650センチメートル/秒〜750センチメートル/秒、650センチメートル/秒〜700センチメートル/秒、700センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、700センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、700センチメートル/秒〜800センチメートル/秒、700センチメートル/秒〜750センチメートル/秒、750センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、750センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、750センチメートル/秒〜800センチメートル/秒、800センチメートル/秒〜900センチメートル毎秒、800センチメートル/秒〜850センチメートル毎秒、または850センチメートル/秒〜900センチメートル/秒のインペラ先端速度を有する撹拌機を使用して細胞組成物または溶解細胞組成物を撹拌するステップを含む。本明細書で使用されるとき、「インペラ先端速度」は、インペラがその中心軸の周りに回転するときのインペラの最も外側の部分の速度を指す。
[0147]一部の実施形態では、撹拌するステップ(および場合により本明細書に記載されるとおりのさらなるステップ)は、インペラを含む容器において行われ、ここでインペラ径の容器容量に対する比は、0.1〜0.5、0.1〜0.4、0.2〜0.5、0.2〜0.4、0.3〜0.5、または0.3〜0.4である。
[0148]一部の実施形態では、撹拌するステップ(および場合により本明細書に記載されるとおりのさらなるステップ)は、インペラを含む容器において行われ、ここでインペラ径の容器内径に対する比は、少なくとも0.25、少なくとも0.34、少なくとも0.65、0.25〜0.65、0.25〜0.33、0.3〜0.6、0.3〜0.5、0.3〜0.4、0.34〜0.65、0.34〜0.6、0.34〜0.55、0.37〜0.55、0.4〜0.65、0.4〜0.6、0.4〜0.5、または0.42〜0.55である。
[0149]一部の実施形態では、撹拌するステップは、細胞組成物または溶解細胞組成物が10〜10,000、1,000〜10,000、1,500〜10,000、または2,000〜10,000のレイノルズ数により表される流動条件下に置かれるように細胞組成物または溶解細胞組成物を混合するステップを含む。一部の実施形態では、撹拌中の溶解細胞乳濁液は、2,000以上、3,000以上、または5,000以上、または2,000〜10,000、3,000〜10,000、または5,000〜10,000のレイノルズ数を有する。
[0150]一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を少なくとも5分間、少なくとも10分間、少なくとも20分間、少なくとも30分間、少なくとも1時間、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも8時間、少なくとも12時間、少なくとも18時間、少なくとも24時間、少なくとも30時間、少なくとも36時間、少なくとも42時間、少なくとも48時間、少なくとも54時間、少なくとも60時間、少なくとも66時間、少なくとも72時間、少なくとも78時間、少なくとも84時間、少なくとも90時間または少なくとも96時間にわたり撹拌するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を5分間〜96時間、5分間〜4時間、5分間〜2時間、5分間〜1時間、10分間〜4時間、10分間〜2時間、10分間〜1時間、1時間〜96時間、1時間〜84時間、1時間〜72時間、1時間〜60時間、1時間〜48時間、1時間〜36時間、1時間〜24時間、1時間〜4時間、4時間〜96時間、4時間〜84時間、4時間〜72時間、4時間〜60時間、4時間〜48時間、4時間〜36時間、4時間〜24時間、8時間〜96時間、8時間〜84時間、8時間〜72時間、8時間〜60時間、8時間〜48時間、8時間〜36時間、8時間〜24時間、8時間〜12時間、12時間〜96時間、12時間〜84時間、12時間〜72時間、12時間〜60時間、12時間〜48時間、12時間〜36時間、12時間〜24時間、20時間〜40時間、24時間〜96時間、24時間〜84時間、24時間〜72時間、24時間〜60時間、24時間〜48時間、または24時間〜36時間にわたり撹拌するステップを含む。
[0151]一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を同時に撹拌且つ加熱するステップであって、それにより細胞組成物または溶解細胞組成物を解乳化するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を少なくとも10℃、少なくとも20℃、少なくとも25℃、少なくとも30℃、少なくとも35℃、少なくとも40℃、少なくとも45℃、少なくとも50℃、少なくとも55℃、少なくとも60℃、少なくとも65℃、少なくとも70℃、少なくとも75℃、少なくとも80℃、少なくとも85℃、少なくとも90℃、少なくとも95℃、または少なくとも100℃の温度で撹拌するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、細胞組成物または溶解細胞組成物を10℃〜100℃、10℃〜90℃、10℃〜80℃、10℃〜70℃、20℃〜100℃、20℃〜90℃、20℃〜80℃、20℃〜70℃、30℃〜100℃、30℃〜90℃、30℃〜80℃、30℃〜70℃、40℃〜100℃、40℃〜90℃、40℃〜80℃、50℃〜100℃、50℃〜90℃、50℃〜80℃、50℃〜70℃、60℃〜100℃、60℃〜90℃、60℃〜80℃、70℃〜100℃、70℃〜90℃、80℃〜1000℃、80℃〜90℃、または90℃〜100℃の温度で撹拌するステップを含む。
[0152]一部の実施形態では、溶解細胞組成物を形成するステップと、溶解細胞組成物を塩基と接触させるか、または溶解細胞組成物のpHを上昇させるステップと、溶解細胞組成物を塩と接触させるステップと、溶解細胞組成物を加熱するステップと、溶解細胞組成物を撹拌するステップとの様々な組み合わせが、単一のベッセルにおいて行われ得る。一部の実施形態では、細胞組成物を形成するステップと、細胞組成物を塩基と接触させるか、または細胞組成物のpHを上昇させるステップと、細胞組成物を塩と接触させるステップと、細胞組成物を加熱するステップと、細胞組成物を撹拌するステップとの様々な組み合わせが、単一のベッセルにおいて行われ得る。一部の実施形態では、単一のベッセルは発酵ベッセルを含む。一部の実施形態では、発酵ベッセルは少なくとも20,000リットル、少なくとも50,000リットル、少なくとも100,000リットル、少なくとも120,000リットル、少なくとも150,000リットル、少なくとも200,000リットル、または少なくとも220,000リットルの容量を有し得る。一部の実施形態では、発酵ベッセルは、20,000リットル〜220,000リットル、20,000リットル〜100,000リットル、20,000リットル〜50,000リットル、50,000リットル〜220,000リットル、50,000リットル〜150,000リットル、50,000リットル〜100,000リットル、100,000リットル〜220,000リットル、100,000リットル〜150,000リットル、100,000リットル〜120,000リットル、150,000リットル〜220,000リットル、150,000リットル〜200,000リットル、または200,000リットル〜220,000リットルの容量を有し得る。
[0153]一部の実施形態では、ベッセルに形成されるある量の細胞組成物または溶解細胞組成物は、1つ以上の撹拌ベッセルに移され得る。一部の実施形態では、撹拌ベッセルは少なくとも20,000リットル、少なくとも30,000リットル、少なくとも40,000リットルまたは少なくとも50,000リットルの容量を有し得る。一部の実施形態では、撹拌ベッセルは20,000リットル〜50,000リットル、20,000リットル〜40,000リットル、20,000リットル〜30,000リットル、30,000リットル〜50,000リットル、30,000リットル〜40,000リットルまたは40,000リットル〜50,000リットルの容量を有し得る。
[0154]一部の実施形態では、撹拌ベッセルは以下の特性の任意の組み合わせを有し得る。一部の実施形態では、撹拌ベッセルは2つのインペラを有し得る。一部の実施形態では、インペラはラシュトン(Rushton)ブレードインペラである。一部の実施形態では、インペラは、少なくとも最も小さいインペラの直径に等しい距離だけ互いに離間される。一部の実施形態では、インペラは、先端間が30インチ〜40インチ、33インチ〜37インチ、33インチ、34インチ、35インチ、36インチまたは37インチである。一部の実施形態では、撹拌ベッセルは少なくとも10,000リットル、少なくとも20,000リットル、少なくとも30,000リットル、少なくとも40,000リットルまたは少なくとも50,000リットルの容量を有する。一部の実施形態では、撹拌ベッセルは90インチ〜110インチ、95インチ〜105インチ、98インチ、99インチ、100インチ、101インチ、または102インチの内径を有する。一部の実施形態では、第1のインペラが撹拌ベッセルの底から15インチ〜20インチ、16インチ〜19インチ、または17インチ〜18インチに位置し、第2のインペラが第1のインペラの上方60インチ〜80インチ、65インチ〜75インチ、68インチ、69インチ、70インチ、71インチ、72インチ、73インチ、74インチ、または75インチに位置する。一部の実施形態では、溶解細胞組成物は少なくとも50rpm、少なくとも60rpm、または少なくとも70rpmで撹拌される。一部の実施形態では、溶解細胞組成物は50rpm〜70rpm、50rpm〜60rpm、または60rpm〜70rpmで撹拌される。
[0155]一部の実施形態では、細胞組成物、溶解細胞組成物、または脂質は、細胞組成物、溶解細胞組成物、または脂質をベッセルからポンピングすることによりベッセルから回収される。一部の実施形態では、細胞組成物、溶解細胞組成物、または脂質は、ベッセルを撹拌することなしにベッセルから回収される。一部の実施形態では、細胞組成物、溶解細胞組成物、または脂質は、細胞組成物、溶解細胞組成物、または脂質をベッセルから撹拌することなしにポンピングすることによりベッセルから回収される。一部の実施形態では、細胞組成物、溶解細胞組成物、または脂質は、空気を吹き込むことなしにベッセルから回収される。一部の実施形態では、上記に記載される技法によって細胞組成物、溶解細胞組成物、または脂質を回収すると、低いアニシジン価(例えば、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下)および/または低いリン含量(例えば、100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下)を有する粗脂質が得られる。
[0156]本明細書に記載されるとおり、本発明は、溶解細胞組成物を第1の塩基と接触させるか、または溶解細胞組成物のpHを上昇させるステップと、溶解細胞組成物を塩と接触させるステップと、溶解細胞組成物を加熱するステップと、溶解細胞組成物を撹拌するステップとの様々な組み合わせを利用して、処理済み溶解細胞組成物を提供する。本明細書に記載されるとおり、本発明は、細胞組成物を第1の塩基と接触させるか、または細胞組成物のpHを上昇させるステップと、細胞組成物を塩と接触させるステップと、細胞組成物を加熱するステップと、細胞組成物を撹拌するステップとの様々な組み合わせを利用して、処理済み細胞組成物を提供する。処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物は、未処理の細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物(treated)と比較して、少なくとも部分的に解乳化される。従って、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物を遠心機に入れることができ、およびそこから脂質を分離することができる。
[0157]一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物のpHを、例えば第1の塩基と接触させることにより上昇させた後、細胞組成物または溶解細胞組成物を加熱し、および/または細胞組成物または溶解細胞組成物を撹拌することにより、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物のpHが低下し得る。処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物から遠心によって脂質をより効果的に分離するため、例えば処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物を第2の塩基と接触させることにより、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物のpHを2度目に上昇させる。一部の実施形態では、処理済み溶解細胞組成物を第2の塩基と接触させることで、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物のpHが上昇する。一部の実施形態では、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物を第2の塩基と接触させて、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物のpHを7以上、7.5以上、8以上、8.5以上、9以上、9.5以上、10以上、10.5以上、11以上、11.5以上、または12以上に上昇させる。一部の実施形態では、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物を第2の塩基と接触させて、処理済み溶解細胞組成物のpHを7〜13、7〜12、7〜11、7〜10、7〜9、7〜8、7〜7.5、7.5〜8、8〜13、8〜12、8〜11、8〜10、8〜9、8〜8.5、8.5〜9、9〜12、9〜11、9〜10、9〜9.5、9.5〜10、10〜12、または10〜11に上昇させる。
[0158]一部の実施形態では、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞乳濁液のpHは、7以下、6以下、5以下、4以下、または3以下である。
[0159]本発明の方法は、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物から脂質を分離するステップを含む。一部の実施形態では、脂質は、溶解細胞乳濁液を第2の塩基と接触させた後、溶解細胞乳濁液を撹拌した後、または溶解細胞乳濁液を塩と接触させた後に、例えば処理済み溶解細胞乳濁液から脂質を(例えば、別個の層として)分離するのに十分な期間にわたり処理済み溶解細胞乳濁液を静置しておくことにより、溶解細胞乳濁液から分離される。続いて、例えば処理済み溶解細胞乳濁液の表面から脂質をデカントし、上澄みをすくい取り、減圧をかけ、ポンピングし、吸い出し、汲み出し、サイフォン処理し、または他の方法で取り出すことにより、脂質を取り出すことができる。
[0160]一部の実施形態では、分離するステップは、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物を(例えば、30℃〜100℃の温度で)遠心することを含み、従ってこの遠心により、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物から脂質が分離される。
[0161]一部の実施形態では、方法は、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物を少なくとも10℃、少なくとも20℃、少なくとも25℃、少なくとも30℃、少なくとも35℃、少なくとも40℃、少なくとも45℃、少なくとも50℃、少なくとも55℃、少なくとも60℃、少なくとも65℃、少なくとも70℃、少なくとも75℃、少なくとも80℃、少なくとも85℃、少なくとも90℃、少なくとも95℃、または少なくとも100℃の温度で遠心するステップを含む。一部の実施形態では、方法は、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物を10℃〜100℃、10℃〜90℃、10℃〜80℃、20℃〜100℃、20℃〜90℃、20℃〜80℃、25℃〜100℃、25℃〜90℃、25℃〜80℃、25℃〜75℃、30℃〜100℃、30℃〜90℃、30℃〜80℃、40℃〜100℃、40℃〜90℃、40℃〜80℃、50℃〜100℃、50℃〜90℃、50℃〜80℃、50℃〜70℃、60℃〜100℃、60℃〜90℃、60℃〜80℃、60℃〜70℃、70℃〜100℃、または70℃〜90℃の温度で遠心するステップを含む。
[0162]一部の実施形態では、遠心は、1キログラム毎分(kg/分)〜500kg/分、1kg/分〜400kg/分、1kg/分〜300kg/分、1kg/分〜200kg/分、1kg/分〜100kg/分、1kg/分〜75kg/分、1kg/分〜50kg/分、1kg/分〜40kg/分、1kg/分〜30kg/分、1kg/分〜25kg/分、1kg/分〜10kg/分、10kg/分〜500kg/分、10kg/分〜400kg/分、10kg/分〜300kg/分、10kg/分〜200kg/分、10kg/分〜100kg/分、10kg/分〜75kg/分、10kg/分〜50kg/分、10kg/分〜40kg/分、10kg/分〜30kg/分、20kg/分〜500kg/分、20kg/分〜400kg/分、20kg/分〜300kg/分、20kg/分〜200kg/分、20kg/分〜100kg/分、20kg/分〜75kg/分、20kg/分〜50kg/分、20kg/分〜40kg/分、25kg/分〜500kg/分、25kg/分〜400kg/分、25kg/分〜300kg/分、25kg/分〜200kg/分、25kg/分〜100kg/分、25kg/分〜75kg/分、25kg/分〜50kg/分、30kg/分〜60kg/分、30kg/分〜50kg/分、30kg/分〜40kg/分、50kg/分〜500kg/分、100kg/分〜500kg/分、または200kg/分〜500kg/分の(処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物の遠心機への)送り速度で実施される。
[0163]分離のための総所要時間は、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物の容量に応じて異なり得る。典型的な総分離時間(例えば、遠心時間)は、少なくとも0.1時間、少なくとも0.2時間、少なくとも0.5時間、少なくとも1時間、少なくとも2時間、少なくとも4時間、少なくとも6時間、少なくとも8時間、少なくとも10時間、少なくとも12時間、または0.1時間〜24時間、0.5時間〜24時間、1時間〜12時間、2時間〜10時間、または4時間〜8時間である。
[0164]一部の実施形態では、本発明の方法は、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物を1,000g〜25,000g、1,000g〜20,000g、1,000g〜10,000g、2,000g〜25,000g、2,000g〜20,000g、2,000g〜15,000g、3,000g〜25,000g、3,000g〜20,000g、5,000g〜25,000g、5,000g〜20,000g、5,000g〜15,000g、5,000g〜10,000g、5,000g〜8,000g、10,000g〜25,000g、15,000g〜25,000g、または少なくとも1,000g、少なくとも2,000g、少なくとも4,000g、少なくとも5,000g、少なくとも7,000g、少なくとも8,000g、少なくとも10,000g、少なくとも15,000g、少なくとも20,000g、または少なくとも25,000gの遠心力で遠心するステップを含む。本明細書で使用されるとき、「g」は、標準重力、すなわち約9.8m/sを指す。一部の実施形態では、本発明の方法は、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物を4,000rpm〜14,000rpm、4,000rpm〜10,000rpm、6,000rpm〜14,000rpm、6,000rpm〜12,000rpm、8,000〜14,000rpm、8,000rpm〜12,000rpm、または8,000rpm〜10,000rpmで遠心するステップを含む。
[0165]一部の実施形態では、本発明の方法は、脂質から水を除去するため、処理済み細胞組成物または処理済み溶解細胞組成物から脂質を分離した後に脂質を乾燥させるステップを含む。一部の実施形態では、脂質を乾燥させるステップには、限定はされないが、脂質を加熱して水を蒸発させることが含まれ得る。一部の実施形態では、乾燥後に脂質は、脂質に対する重量百分率で3%未満、2.5%未満、2%未満、1.5%未満、1%未満、0.5%未満、0.1%未満、または0%の含水量を有する。一部の実施形態では、乾燥後、脂質は、脂質に対する重量百分率で0%〜3%、0%〜2.5%、0%〜2%、0%〜1.5%、0%〜1%、0%〜0.5%、0.1%〜3%、0.1%〜2.5%、0.1%〜2%、0.1%〜1.5%、0.1%〜1%、0.1%〜0.5%、0.5%〜3%、0.5%〜2.5%、0.5%〜2%、0.5%〜1.5%、0.5%〜1%、1%〜3%、1%〜2.5%、1%〜2%、1%〜1.5%、1.5%〜3%、1.5%〜2.5%、1.5%〜2%、2%〜3%、2%〜2.5%、または2.5%〜3%の含水量を有する。
[0166]一部の実施形態では、方法は、苛性精製、脱ガム、アルカリ処理、脱色、脱臭、脱酸など、およびそれらの組み合わせから選択される1つ以上の方法により脂質を精製するステップであって、それにより1つ以上のリン脂質、遊離脂肪酸、ホスファチド、色素物質、ステロール、臭気および他の不純物を除去するステップをさらに含む。本明細書で使用されるとき、「精製油」は、精製された粗脂質または粗油である。本明細書で使用されるとき、「粗脂質」または「粗油」は、いまだ精製されていない脂質または油である。一部の実施形態では、解乳化細胞組成物から分離される脂質は粗脂質である。
[0167]本発明の様々な例示的方法を図1〜図4に概略的に示す。図1を参照すると、一部の実施形態では、本発明は、細胞(101)を溶解する(102)ステップであって、それにより溶解細胞組成物(103)を形成するステップを含む、細胞(101)から脂質(110)を得る方法(100)に関する。溶解細胞組成物は第1の塩基と接触され(104)、それにより溶解細胞組成物(103)が解乳化され、塩と接触され(105)、それにより溶解細胞組成物(103)が解乳化され、および例えば10分間〜96時間にわたり加熱され(106)、それにより処理済み溶解細胞組成物(107)が提供される。処理済み溶解細胞組成物(107)は第2の塩基と接触させて(108)、例えば10℃〜100℃の温度で分離され(109)、それにより脂質(110)が提供される。
[0168]図2を参照すると、一部の実施形態では、本発明は、細胞から脂質(210)を得る方法(200)に関し、この方法は、細胞(101)を溶解する(102)ステップであって、それにより溶解細胞組成物(103)を形成するステップを含む。次に溶解細胞組成物は塩基と接触され(204)、それにより溶解細胞組成物(103)が解乳化され、および処理済み溶解細胞組成物(207)が提供される。処理済み溶解細胞組成物(207)は、例えば10℃〜100℃の温度で分離され(209)、それにより脂質(210)が提供される。
[0169]図3を参照すると、一部の実施形態では、本発明は、細胞から脂質(310)を得る方法(300)に関し、この方法は、細胞(101)を溶解する(102)ステップであって、それにより溶解細胞組成物(103)を形成するステップを含む。次に溶解細胞組成物は塩と接触され(305)、それにより溶解細胞組成物(103)が解乳化され、および処理済み溶解細胞組成物(307)が提供され、それが例えば10℃〜100℃の温度で分離されて(309)、脂質(310)が提供される。
[0170]図4を参照すると、一部の実施形態では、本発明は、細胞から脂質(410)を得る方法(400)に関し、この方法は、細胞(101)を溶解する(102)ステップであって、それにより溶解細胞組成物(103)を形成するステップを含む。次に溶解細胞組成物は塩と接触され(405)、それにより溶解細胞組成物(103)が解乳化され、および例えば5分間〜96時間撹拌され(401)、場合により加熱され(402)、それにより処理済み溶解細胞組成物(407)が提供される。次に処理済み溶解細胞組成物は、例えば10℃〜100℃の温度で分離され(409)、それにより脂質(410)が提供される。
[0171]一部の実施形態では、本発明の方法は、微生物細胞を含むブロス、植物材料を含むブロスを濃縮するステップおよび/または溶解細胞組成物を濃縮するステップを含む。本明細書で使用されるとき、「濃縮する」は、組成物から水を除去することを指す。濃縮には、限定はされないが、蒸発、化学的乾燥、遠心など、およびそれらの組み合わせが含まれ得る。
[0172]一部の実施形態では、微生物細胞を含むブロスまたは植物材料を含むブロスが濃縮され、ブロスの少なくとも4重量%、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、または少なくとも30重量%の脂質濃度が提供される。一部の実施形態では、微生物細胞を含むブロスまたは植物材料を含むブロスが濃縮され、ブロスの4重量%〜40重量%、4重量%〜30重量%、4重量%〜20重量%、4重量%〜15重量%、5重量%〜40重量%、5重量%〜30重量%、5重量%〜20重量%、10重量%〜40重量%、10重量%〜30重量%、10重量%〜20重量%、15重量%〜40重量%、15重量%〜30重量%、20重量%〜40重量%、20重量%〜30重量%、25重量%〜40重量%、または30重量%〜40重量%の脂質濃度が提供される。
[0173]一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物が濃縮され、溶解細胞組成物の少なくとも4重量%、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、または少なくとも30重量%の脂質濃度が提供される。一部の実施形態では、細胞組成物または溶解細胞組成物が濃縮され、溶解細胞組成物の4重量%〜40重量%、4重量%〜30重量%、4重量%〜20重量%、4重量%〜15重量%、5重量%〜40重量%、5重量%〜30重量%、5重量%〜20重量%、10重量%〜40重量%、10重量%〜30重量%、10重量%〜20重量%、15重量%〜40重量%、15重量%〜30重量%、20重量%〜40重量%、20重量%〜30重量%、25重量%〜40重量%、または30重量%〜40重量%の脂質濃度が提供される。
[0174]一部の実施形態では、本発明の方法により調製される脂質は、2以下の全体的なアロマ強度を有する。本明細書で使用されるとき、用語「全体的なアロマ強度」は、官能分析の専門家パネルによって脂質に与えられる嗅覚の官能評価を指す。本明細書で使用されるとき、用語「官能分析の専門家」は、物質の官能特性に関するフィードバックを提供し、および/またはそれを評価する、訓練を受けた個人を指す。
[0175]一部の実施形態では、本発明の方法により調製される脂質は、3以下の全体的な芳香強度を有する。本明細書で使用されるとき、用語「全体的な芳香強度」は、官能分析の専門家パネルによって脂質に与えられる味覚の、すなわち味の官能評価を指す。一部の実施形態では、ユニバーサルスペクトルの記述的分析方法(Universal Spectrum descriptive analysis method)を用いて試料のアロマおよび芳香特性が評価される。この方法では、0〜15の強度スケール(0=検出なし、および15=極めて高強度)を使用して油のアロマおよび芳香属性が計測される。
[0176]一部の実施形態では、本発明の方法により調製される脂質は、魚臭として特徴付けられる後味を有しない。本明細書で使用されるとき、用語「後味」は、官能分析の専門家パネルにより特徴付けられるときの、脂質におけるフレーバーの感覚の持続を指す。
[0177]一部の実施形態では、本発明の方法は、5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価(PV)を有する粗脂質を提供する。本明細書で使用されるとき、用語「過酸化物価」または「PV」は、脂質の酸化中に生じる過酸化物およびヒドロペルオキシドなどの主反応生成物の尺度を指す。一部の実施形態では、PVは、脂質の品質および脂質に生じた酸化の程度の指標であり、低い(すなわち、5以下の)PVを有することは、5より大きいPVを有する脂質と比べて安定性および官能プロファイルが向上していることを示す。一部の実施形態では、上記に考察したとおり溶解細胞組成物に塩基を添加すると、溶解細胞組成物のpHが上昇して脂質酸化が阻害され、それにより溶解細胞組成物中のフリーラジカルの量が最小限に抑えられ、従って本発明の方法から得られる粗脂質が低い(すなわち、5以下の)PVを有することになる。
[0178]一部の実施形態では、本発明の方法は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価(AV)を有する粗脂質を提供する。本明細書で使用されるとき、用語「アニシジン価」または「AV」は、脂質の酸化中に生じるアルデヒドおよびケトンなどの副反応生成物の尺度を指す。一部の実施形態では、AVは、脂質の品質および脂質に生じた酸化の程度の指標である。低い(すなわち、26以下の)AVを有する脂質は、26より大きいAVを有する脂質と比べて安定性および官能プロファイルが向上していることを示す。一部の実施形態では、上記に考察したとおり溶解細胞組成物に塩基を添加すると、溶解細胞組成物のpHが上昇して脂質酸化が阻害され、それにより溶解細胞組成物中のフリーラジカルの量が最小限に抑えられ、従って本発明の方法から得られる粗脂質が低い(すなわち、26以下の)AVを有することになる。
[0179]一部の実施形態では、本発明の方法は、100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する粗脂質を提供する。
[0180]一部の実施形態では、本発明の方法は、溶媒を使用して抽出が実施された場合(例えば、非典型的なヘキサン抽出(atypical hexane extraction)またはFRIOLEX(登録商標)法(Westfalia Separator AG,独国))と比べてより低いアニシジン価、より低い過酸化物価、より低いリン含量および/またはより高い抽出収率を有する粗脂質を提供する。FRIOLEX(登録商標)法は、米国特許第5,928,696号明細書並びに国際公開第01/76385号パンフレットおよび国際公開第01/76715号パンフレット(各々が全体として参照により本明細書に援用される)に記載されるとおりの水溶性有機溶媒で脂質を抽出する方法である。
[0181]一部の実施形態では、溶解細胞組成物を加熱することで、副反応生成物(例えば、アルデヒドおよびケトン)が、溶解細胞組成物中に存在するタンパク質とのメイラード反応に類似した反応に関与するようになる。この反応は、脂質の酸化を低減する抗酸化活性を有する生成物を作り出すと考えられる。一部の実施形態では、さらなるタンパク質、例えば大豆タンパク質を溶解細胞組成物に添加することにより、抗酸化活性を高めることができる。脂質の酸化を低減すると、脂質のAVが低下し、脂質の任意の後味が低減され、および/または脂質の安定性が増加する。一部の実施形態では、安定性は少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%または少なくとも20%増加する。
[0182]一部の実施形態では、本発明の方法により抽出される脂質、脂質の抽出後に残るバイオマス、またはそれらの組み合わせは、食品または食品成分、例えば、ベビーフード、調製粉乳、飲料、ソース、乳製品(ミルク、ヨーグルト、チーズおよびアイスクリームなど)、油(例えば、調理油またはサラダドレッシング)、およびベイクド製品;栄養補助剤(例えば、カプセルまたは錠剤形態);任意の非ヒト動物(例えば、その生産物(例えば、肉、ミルク、または卵)がヒトの食用である非ヒト動物)用の飼料または飼料補助剤;栄養補助食品;および医薬品(直接的または補助的な治療用途におけるもの)の一成分として直接使用することができる。用語「動物」は、動物界(Animalia)に属する任意の生物を指し、任意のヒト動物、および生産物(例えば、ミルク、卵、家禽肉、牛肉、豚肉又仔羊肉)が得られる非ヒト動物を含む。一部の実施形態では、脂質および/またはバイオマスは海産物において使用することができる。海産物は、限定なしに、魚、エビおよび甲殻類から得られる。用語「生産物」は、限定なしに、肉、卵、ミルクまたは他の生産物を含めた、かかる動物から得られる任意の生産物を含む。脂質および/またはバイオマスをかかる動物に与えると、多価不飽和脂質がかかる動物の肉、乳、卵または他の生産物に取り込まれ、動物のそのような脂質の含量が増加し得る。
[微生物脂質]
[0183]一部の実施形態では、本発明は、本発明の方法により抽出される微生物脂質に関する。一部の実施形態では、粗微生物脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、粗微生物脂質は、重量基準または体積基準で5%未満、4%未満、3%未満、2%未満、または1%未満の有機溶媒を有する。一部の実施形態では、粗微生物脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%の所望のPUFAを有する。一部の実施形態では、粗微生物脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のDHA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のDPA n−6、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、または少なくとも20重量%のEPA、および/または少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、または少なくとも50重量%のARAを有する。一部の実施形態では、本発明の方法により抽出される粗微生物脂質は、溶媒を使用して抽出が実施された場合(例えば、典型的なヘキサン抽出またはFRIOLEX(登録商標)法(Westfalia Separator AG,独国))と比べてより低いアニシジン価、より低い過酸化物価、より低いリン含量および/またはより高い抽出収率をもたらす。
[単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)微生物の第1のセットから抽出される脂質]
[0184]一部の実施形態では、本発明は、さらに、米国特許出願公開第2010/0239533号明細書および国際公開第2010/107415号パンフレット(各々が全体として参照により本明細書に援用される)に記載されるとおりのヤブレツボカビ(thraustochytrid)から抽出される微生物脂質に関する。一部の実施形態では、本方法は、ヤブレツボカビ(thraustochytrid)を培養液中で増殖させてバイオマスを産生するステップと、バイオマスからω−3脂肪酸を含む脂質を抽出するステップとを含む。脂質は新しく回収したバイオマスから抽出されてもよく、または変質を防止する条件下に保存されていた、予め回収していたバイオマスから抽出されてもよい。公知の方法を用いて本発明のヤブレツボカビ(thraustochytrid)を培養し、培養物からバイオマスを単離し、およびバイオマスから抽出された油の脂肪酸プロファイルを分析することができる。例えば、全体として参照により本明細書に援用される米国特許第5,130,242号明細書を参照のこと。脂質は本発明の方法により抽出することができる。
[0185]本発明の微生物脂質は、例えば:さらなる加工なしに微生物のバイオマスから抽出される粗油;精製、脱色、および/または脱臭などのさらなる加工ステップで粗微生物油を処理することにより得られる精製油;粗微生物油または精製微生物油を希釈することにより得られる希釈微生物油;または例えば粗微生物油または精製微生物油を、油中の脂肪酸(DHAなど)の濃度を高めるさらなる精製方法で精製することにより得られる濃縮油を含めた、微生物に由来する任意の脂質であってよい。
[0186]一部の実施形態では、微生物脂質は、0重量%、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.2重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも約1重量%、少なくとも1.5重量%、少なくとも2重量%、または少なくとも5重量%のステロールエステル画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、0重量%〜1.5重量%、0重量%〜2重量%、0重量%〜5重量%、1重量%〜1.5重量%、0.2重量%〜1.5重量%、0.2重量%〜2重量%、または0.2重量%〜5重量%のステロールエステル画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、5重量%未満、4重量%未満、3重量%未満、または2重量%未満のステロールエステル画分を含む。
[0187]一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも65重量%、少なくとも70重量%、少なくとも75重量%、少なくとも80重量%、少なくとも85重量%、または少なくとも90重量%のトリグリセリド画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、65重量%〜95重量%、75重量%〜95重量%、または80重量%〜95重量%、または97重量%、または98重量%のトリグリセリド画分を含む。
[0188]一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも0.5重量%、少なくとも1重量%、少なくとも1.5重量%、少なくとも2重量%、少なくとも2.5重量%、または少なくとも5重量%の遊離脂肪酸画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、0.5重量%〜5重量%、0.5重量%〜2.5重量%、0.5重量%〜2重量%、0.5重量%〜1.5重量%、0.5重量%〜1重量%、1重量%〜2.5重量%、1重量%〜5重量%、1.5重量%〜2.5重量%、2重量%〜2.5重量%、または2重量%〜5重量%の遊離脂肪酸画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、5重量%未満、4重量%未満、3重量%未満、2重量%未満、または1重量%未満の遊離脂肪酸画分を含む。
[0189]一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも0.5重量%、少なくとも1重量%、少なくとも1.5重量%、少なくとも2重量%、または少なくとも5重量%のステロール画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、0.5重量%〜1.5重量%、1重量%〜1.5重量%、0.5重量%〜2重量%、0.5重量%〜5重量%、1重量%〜2重量%、または1重量%〜5重量%のステロール画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、5重量%未満、4重量%未満、3重量%未満、2重量%未満、または1重量%未満のステロール画分を含む。
[0190]一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも1.5重量%、少なくとも2重量%、少なくとも2.5重量%、少なくとも3重量%、少なくとも3.5重量%、または少なくとも5重量%のジグリセリド画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、1.5重量%〜3重量%、2重量%〜3重量%、1.5重量%〜3.5重量%、1.5重量%〜5重量%、2.5重量%〜3重量%、2.5重量%〜3.5重量%、または2.5重量%〜5重量%のジグリセリド画分を含む。
[0191]一部の実施形態では、微生物脂質は、油の2重量%未満、1.5重量%未満、1重量%未満、または0.5重量%未満の不鹸化物を含む。
[0192]トリグリセリド画分などの、微生物油中に存在する脂質クラスは、フラッシュクロマトグラフィーにより分離し、且つ薄層クロマトグラフィー(TLC)により分析することができ、または当該技術分野において公知の他の方法により分離および分析することができる。
[0193]一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、少なくとも50重量%、少なくとも55重量%、少なくとも60重量%、少なくとも65重量%、少なくとも70重量%、少なくとも75重量%、または少なくとも80重量%のDHAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、40重量%〜45重量%、40重量%〜50重量%、40重量%〜60重量%、50重量%〜60重量%、55重量%〜60重量%、40重量%〜65重量%、50重量%〜65重量%、55重量%〜65重量%、40重量%〜70重量%、40重量%〜80重量%、50重量%〜80重量%、55重量%〜80重量%、60重量%〜80重量%、または70重量%〜80重量%のDHAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、45重量%以下、40重量%以下、35重量%以下、30重量%以下、25重量%以下、20重量%以下、15重量%以下、または13重量%以下のDHAを含むステロールエステル画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、10重量%以下、9重量%以下、8重量%以下、7重量%以下、6重量%以下、5重量%以下、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、または1重量%以下のEPAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、2重量%〜3重量%、2重量%〜3.5重量%、2.5重量%〜3.5重量%、2重量%〜6重量%、2.5重量%〜6重量%、3.0重量%〜6重量%、3.5重量%〜6重量%、5重量%〜6重量%、または2重量%〜10重量%のEPAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、EPAを実質的に含まない。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、少なくとも5:1、少なくとも7:1、少なくとも9:1、少なくとも10:1、少なくとも15:1、少なくとも20:1、少なくとも25:1、少なくとも30:1、または少なくとも50:1の、DHAのEPAに対する重量比を含み、ここで微生物脂質および/またはその1つ以上の画分は、10重量%以下のEPAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、少なくとも5:1であるが20:1未満の、DHAのEPAに対する重量比を含む。一部の実施形態では、DHAのEPAに対する重量比は、5:1〜18:1、7:1〜16:1、または10:1〜15:1である。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、0.1重量%〜0.25重量%、0.2重量%〜0.25重量%、0.1重量%〜0.5重量%、または0.1重量%〜1.5重量%のARAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、1.5重量%以下、1重量%以下、0.5重量%以下、0.2重量%以下、または0.1重量%以下のARAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、ARAを実質的に含まない。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、少なくとも20:1、少なくとも30:1、少なくとも35:1、少なくとも40:1、少なくとも60:1、少なくとも80:1、少なくとも100:1、少なくとも150:1、少なくとも200:1、少なくとも250:1、または少なくとも300:1の、DHAのARAに対する重量比を含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、0.5重量%〜1重量%、0.5重量%〜2重量%、0.5重量%〜2.5重量%、0.5重量%〜3重量%、0.5重量%〜3.5重量%、0.5重量%〜5重量%、0.5重量%〜6重量%、1重量%〜2重量%、2重量%〜3重量%、2重量%〜3.5重量%、1重量%〜2.5重量%、1重量%〜3重量%、1重量%〜3.5重量%、1重量%〜5重量%、または1重量%〜6重量%のDPA n−6を含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、6重量%以下、5重量%以下、3重量%以下、2.5重量%以下、2重量%以下、1重量%以下、または0.5重量%以下のDPA n−6を含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、DPA n−6を実質的に含まない。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、6:1より大きい、少なくとも8:1、少なくとも10:1、少なくとも15:1、少なくとも20:1、少なくとも25:1、少なくとも50:1、または少なくとも100:1の、DHAのDPA n−6に対する重量比を含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、5重量%以下、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、1.5重量%以下、1重量%以下、または0.5重量%以下の、リノール酸(18:2 n−6)、リノレン酸(18:3 n−3)、エイコセン酸(20:1 n−9)、およびエルカ酸(22:1 n−9)の各々を含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはステロールエステル画分、トリグリセリド画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジグリセリド画分、極性画分(リン脂質画分を含む)、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、5重量%以下、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、1.5重量%以下、または1重量%以下のヘプタデカン酸(17:0)を含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはその1つ以上の画分は、0.01重量%〜5重量%、0.05重量%〜3重量%、または0.1重量%〜1重量%のヘプタデカン酸を含む。
[0194]一部の実施形態では、抽出微生物脂質は少なくとも70重量%のトリグリセリド画分を含み、ここでトリグリセリド画分のドコサヘキサエン酸含量は少なくとも50重量%であり、トリグリセリド画分のドコサペンタエン酸n−6含量は少なくとも0.5重量%〜6重量%であり、および油は26以下のアニシジン価を有する。一部の実施形態では、抽出微生物脂質は少なくとも70重量%のトリグリセリド画分を含み、ここでトリグリセリド画分のドコサヘキサエン酸含量は少なくとも40重量%であり、トリグリセリド画分のドコサペンタエン酸n−6含量は少なくとも0.5重量%〜6重量%であり、ドコサヘキサエン酸のドコサペンタエン酸n−6との比は6:1より大きく、および脂質は26以下のアニシジン価を有する。一部の実施形態では、抽出微生物脂質は少なくとも70重量%のトリグリセリド画分を含み、ここでトリグリセリド画分のドコサヘキサエン酸含量は少なくとも60重量%であり、および脂質は26以下のアニシジン価を有する。一部の実施形態では、上記の脂肪酸プロファイルのいずれかを有する抽出微生物脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、上記の脂肪酸プロファイルのいずれかを有する抽出微生物脂質は、ATCC受託番号PTA−9695、PTA−9696、PTA−9697、またはPTA−9698として寄託されたヤブレツボカビ(thraustochytrid)種の特徴を有する単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)微生物から抽出される。一部の実施形態では、上記の脂肪酸プロファイルのいずれかを有する抽出微生物脂質は粗脂質である。一部の実施形態では、粗脂質は5重量%または体積%未満の有機溶媒を有する。一部の実施形態では、本発明の方法により抽出される微生物脂質は、溶媒を使用して抽出が実施された場合(例えば、非典型的なヘキサン抽出(atypical hexane extraction)またはFRIOLEX(登録商標)法(Westfalia Separator AG,独国))、より低いアニシジン価、より低い過酸化物価、より低いリン含量および/またはより高い抽出収率をもたらす。
[単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)微生物の第2のセットから抽出される脂質]
[0195]一部の実施形態では、本発明は、さらに、米国特許出願第12/729,013号明細書およびPCT/US2010/028175号明細書(各々が全体として参照により本明細書に援用される)に記載されるとおりのヤブレツボカビ(thraustochytrid)から抽出される微生物脂質に関する。一部の実施形態では、本方法は、ヤブレツボカビ(thraustochytrid)を培養液中で増殖させてバイオマスを産生するステップと、バイオマスからω−3脂肪酸を含む脂質を抽出するステップとを含む。脂質は新しく回収したバイオマスから抽出されてもよく、または変質を防止する条件下に保存されていた、予め回収していたバイオマスから抽出されてもよい。公知の方法を用いて本発明のヤブレツボカビ(thraustochytrid)を培養し、培養物からバイオマスを単離し、およびバイオマスから抽出された油の脂肪酸プロファイルを分析することができる。例えば、全体として参照により本明細書に援用される米国特許第5,130,242号明細書を参照のこと。脂質は本発明の方法により抽出することができる。
[0196]本発明の微生物脂質は、例えば:さらなる加工なしに微生物のバイオマスから抽出される粗油;精製、脱色、および/または脱臭などのさらなる加工ステップで粗微生物油を処理することにより得られる精製油;粗微生物油または精製微生物油を希釈することにより得られる希釈微生物油;または例えば粗微生物油または精製微生物油を、油中の脂肪酸(DHAなど)の濃度を高めるさらなる精製方法で精製することにより得られる濃縮油を含めた、微生物に由来する任意の脂質であってよい。
[0197]一部の実施形態では、微生物脂質は、0重量%、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.2重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも1重量%、少なくとも1.5重量%、少なくとも2重量%、または少なくとも5重量%のステロールエステル画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、0重量%〜1.5重量%、0重量%〜2重量%、0重量%〜5重量%、1重量%〜1.5重量%、0.2重量%〜1.5重量%、0.2重量%〜2重量%、または0.2重量%〜5重量%のステロールエステル画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、5重量%以下、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、1重量%以下、0.5重量%以下、0.3重量%以下、0.2重量%以下、0.5重量%以下、0.4重量%以下、0.3重量%以下、または0.2重量%以下のステロールエステル画分を含む。
[0198]一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも45重量%、少なくとも50重量%、少なくとも55重量%、少なくとも60重量%、少なくとも65重量%、少なくとも70重量%、少なくとも75重量%、少なくとも80重量%、少なくとも85重量%、または少なくとも90重量%のトリアシルグリセロール画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、35重量%〜98重量%、35重量%〜90重量%、35重量%〜80重量%、35重量%〜70重量%、35重量%〜70重量%、35重量%〜65重量%、40重量%〜70重量%、40重量%〜65重量%、40重量%〜55重量%、40重量%〜50重量%、65重量%〜95重量%、75重量%〜95重量%、75重量%〜98重量%、80重量%〜95重量%、80重量%〜98重量%、90重量%〜96重量%、90重量%〜97重量%、90重量%〜98重量%、90重量%、95重量%、97重量%、または98重量%のトリアシルグリセロール画分を含む。
[0199]一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも10重量%、少なくとも11重量%、少なくとも12重量%、少なくとも13重量%、少なくとも14重量%、少なくとも15重量%、少なくとも16重量%、少なくとも17重量%、少なくとも18重量%、少なくとも19重量%、または少なくとも20重量%のジアシルグリセロール画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、10重量%〜45重量%、10重量%〜40重量%、10重量%〜35重量%、10重量%〜30重量%、15重量%〜40重量%、15重量%〜35重量%、または15重量%〜30重量%のジアシルグリセロール画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも0.2重量%、少なくとも0.3重量%、少なくとも0.4重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも1重量%、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、少なくとも11重量%、少なくとも12重量%、少なくとも13重量%、少なくとも14重量%、少なくとも15重量%、少なくとも16重量%、少なくとも17重量%、少なくとも18重量%、少なくとも19重量%、または少なくとも20重量%の1,2−ジアシルグリセロール画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、0.2重量%〜45重量%、0.2重量%〜30重量%、0.2重量%〜20重量%、0.2重量%〜10重量%、0.2重量%〜5重量%、0.2重量%〜1重量%、0.2重量%〜0.8重量%、0.4重量%〜45重量%、0.4重量%〜30重量%、0.4重量%〜20重量%、0.4重量%〜10重量%、0.4重量%〜5重量%、0.4重量%〜1重量%、0.4重量%〜0.8重量%、0.5重量%〜1重量%、0.5重量%〜0.8重量%、10重量%〜45重量%、10重量%〜40重量%、10重量%〜35重量%、10重量%〜30重量%、15重量%〜40重量%、15重量%〜35重量%、15重量%〜30重量%、または15重量%〜25重量%のジアシルグリセロール画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも0.1重量%、少なくとも0.2重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも1重量%、少なくとも2重量%、少なくとも2.5重量%、または少なくとも3重量%の1,3−ジアシルグリセロール画分を含む。
[0200]一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも0.3重量%、少なくとも0.4重量%、少なくとも0.5重量%、少なくとも1重量%、少なくとも1.5重量%、少なくとも2重量%、または少なくとも5重量%のステロール画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、0.3重量%〜5重量%、0.3重量%〜2重量%、0.3重量%〜1.5重量%、0.5重量%〜1.5重量%、1重量%〜1.5重量%、0.5重量%〜2重量%、0.5重量%〜5重量%、1重量%〜2重量%、または1重量%〜5重量%のステロール画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、5重量%以下、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、1.5重量%以下、または1重量%以下のステロール画分を含む。
[0201]一部の実施形態では、微生物脂質は、少なくとも2重量%、少なくとも5重量%、または少なくとも8重量%のリン脂質画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、2重量%〜25重量%、2重量%〜20重量%、2重量%〜15重量%、2重量%〜10重量%、5重量%〜25重量%、5重量%〜20重量%、5重量%〜20重量%、5重量%〜10重量%、または7重量%〜9重量%のリン脂質画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質は、20重量%未満、15重量%未満、10重量%未満、9重量%未満、または8重量%未満のリン脂質画分を含む。一部の実施形態では、微生物脂質はリン脂質を実質的に含まない。
[0202]一部の実施形態では、微生物脂質は、油の2重量%未満、1.5重量%未満、1重量%未満、または0.5重量%未満の不鹸化物を含む。
[0203]トリアシルグリセロール画分などの、微生物脂質中に存在する脂質クラスは、フラッシュクロマトグラフィーにより分離し、且つ薄層クロマトグラフィー(TLC)により分析することができ、または当該技術分野において公知の他の方法により分離および分析することができる。
[0204]一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジアシルグリセロール画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、10重量%超、少なくとも12重量%、少なくとも13重量%、少なくとも14重量%、少なくとも15重量%、少なくとも16重量%、少なくとも17重量%、少なくとも18重量%、少なくとも19重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、または少なくとも45重量%のEPAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、遊離脂肪酸画分、ステロール画分、ジアシルグリセロール画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、5重量%〜55重量%、5重量%〜50重量%、5重量%〜45重量%、5重量%〜40重量%、5重量%〜35重量%、5重量%〜30重量%、10重量%〜55重量%、10重量%〜50重量%、10重量%〜45重量%、10重量%〜40重量%、10重量%〜35重量%、10重量%〜30重量%、少なくとも12重量%〜55重量%、少なくとも12重量%〜50重量%、少なくとも12重量%〜45重量%、少なくとも12重量%〜40重量%、少なくとも12重量%〜35重量%、または少なくとも12重量%〜30重量%、15重量%〜55重量%、15重量%〜50重量%、15重量%〜45重量%、15重量%〜40重量%、15重量%〜35重量%、15重量%〜30重量%、15重量%〜25重量%、15重量%〜20重量%、20重量%〜55重量%、20重量%〜50重量%、20重量%〜45重量%、20重量%〜40重量%、または20重量%〜30重量%のEPAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、少なくとも5重量%、少なくとも10重量%、少なくとも15重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも35重量%、少なくとも40重量%、少なくとも50重量%、または少なくとも60重量%のDHAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、5重量%〜60重量%、5重量%〜55重量%、5重量%〜50重量%、5重量%〜40重量%、10重量%〜60重量%、10重量%〜50重量%、10重量%〜40重量%、20重量%〜60重量%、25重量%〜60重量%、25重量%〜50重量%、25重量%〜45重量%、30重量%〜50重量%、35重量%〜50重量%、または30重量%〜40重量%のDHAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、10重量%以下、9重量%以下、8重量%以下、7重量%以下、6重量%以下、5重量%以下、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、または1重量%以下のDHAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、脂肪酸の1重量%〜10重量%、1重量%〜5重量%、2重量%〜5重量%、3重量%〜5重量%、または3重量%〜10重量%をDHAとして含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、DHAを実質的に含まない。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、0.1重量%〜5重量%、0.1重量%〜5重量%未満、0.1重量%〜4重量%、0.1重量%〜3重量%、0.1重量%〜2重量%、0.2重量%〜5重量%、0.2重量%〜5重量%未満、0.2重量%〜4重量%、0.2重量%〜3重量%、0.2重量%〜2重量%、0.3重量%〜2重量%、0.1重量%〜0.5重量%、0.2重量%〜0.5重量%、0.1重量%〜0.4重量%、0.2重量%〜0.4重量%、0.5重量%〜2重量%、1重量%〜2重量%、0.5重量%〜1.5重量%、または1重量%〜1.5重量%のARAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、5重量%以下、5重量%未満、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、1.5重量%以下、1重量%以下、0.5重量%以下、0.4重量%以下、0.3重量%以下、0.2重量%以下、または0.1重量%以下のARAを含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、ARAを実質的に含まない。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、0.4重量%〜2重量%、0.4重量%〜3重量%、0.4重量%〜4重量%、0.4重量%〜5重量%、0.4重量%〜5重量%未満、0.5重量%〜1重量%、0.5重量%〜2重量%、0.5重量%〜3重量%、0.5重量%〜4重量%、0.5重量%〜5重量%、0.5重量%〜5重量%未満、1重量%〜2重量%、1重量%〜3重量%、1重量%〜4重量%、1重量%〜5重量%、または1重量%〜5重量%未満のDPA n−6を含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、5重量%、5重量%未満、4重量%以下、3重量%以下、2重量%以下、1重量%以下、0.75重量%以下、0.6重量%以下、または0.5重量%以下のDPA n−6を含む。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、DPA n−6を実質的に含まない。一部の実施形態では、微生物脂質および/またはトリアシルグリセロール画分、ジアシルグリセロール画分、ステロール画分、ステロールエステル画分、遊離脂肪酸画分、リン脂質画分、およびそれらの組み合わせから選択されるその1つ以上の画分は、5重量%以下、5重量%未満、4重量%以下、3重量%以下、または2重量%以下のオレイン酸(18:1 n−9)、リノール酸(18:2 n−6)、リノレン酸(18:3 n−3)、エイコセン酸(20:1 n−9)、エルカ酸(22:1 n−9)、ステアリドン酸(18:4 n−3)、またはそれらの組み合わせを有する脂肪酸を含む。
[0205]一部の実施形態では、抽出微生物脂質は、少なくとも20重量%のエイコサペンタエン酸と、各5重量%未満のアラキドン酸、ドコサペンタエン酸n−6、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸、エルカ酸、およびステアリドン酸とを含む。一部の実施形態では、抽出微生物脂質は少なくとも10重量%のトリアシルグリセロール画分を含み、ここでトリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の少なくとも12重量%はエイコサペンタエン酸であり、トリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の少なくとも25重量%はドコサヘキサエン酸であり、およびトリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の5重量%未満はアラキドン酸である。一部の実施形態では、上記の脂肪酸プロファイルのいずれかを有する抽出微生物脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、上記の脂肪酸プロファイルのいずれかを有する抽出微生物脂質は、ATCC受託番号PTA−10208、PTA−10209、PTA−10210、PTA−10211、PTA−10212、PTA−10213、PTA−10214、またはPTA−10215として寄託されたヤブレツボカビ(thraustochytrid)種の特徴を有する単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)微生物から抽出される。一部の実施形態では、上記の脂肪酸プロファイルのいずれかを有する抽出微生物脂質は粗脂質である。一部の実施形態では、粗脂質は5重量%または体積%未満の有機溶媒を有する。一部の実施形態では、本発明の方法により抽出される微生物脂質は、典型的なヘキサン抽出またはFRIOLEX(登録商標)法(Westfalia Separator AG,独国)を用いて抽出が実施された場合と比べてより低いアニシジン価、および/またはより低い過酸化物価、および/またはより低いリン含量をもたらす。
[0206]一部の実施形態では、本発明の方法のいずれかにより得られる脂質は、少なくとも20重量%のエイコサペンタエン酸と、各5重量%未満のアラキドン酸、ドコサペンタエン酸n−6、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸、エルカ酸、およびステアリドン酸とを含む。一部の実施形態では、本発明の方法のいずれかにより得られる脂質は、少なくとも10重量%のトリアシルグリセロール画分を含み、ここでトリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の少なくとも12重量%はエイコサペンタエン酸であり、トリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の少なくとも25重量%はドコサヘキサエン酸であり、およびトリアシルグリセロール画分中の脂肪酸の5重量%未満はアラキドン酸である。一部の実施形態では、上記の脂肪酸プロファイルのいずれかを有する本発明の方法のいずれかにより得られる脂質は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、または2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価、および/または100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を有する。一部の実施形態では、上記の脂肪酸プロファイルのいずれかを有する本発明の方法のいずれかにより得られる脂質は、ATCC受託番号PTA−10208、PTA−10209、PTA−10210、PTA−10211、PTA−10212、PTA−10213、PTA−10214、またはPTA−10215として寄託されたヤブレツボカビ(thraustochytrid)種の特徴を有する単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)微生物から抽出される。一部の実施形態では、上記の脂肪酸プロファイルのいずれかを有する本発明の方法のいずれかにより得られる脂質は、粗脂質である。一部の実施形態では、粗脂質は5重量%または体積%未満の有機溶媒を有する。一部の実施形態では、本発明の方法により抽出される脂質は、溶媒を使用して抽出が実施された場合(例えば、非典型的なヘキサン抽出(atypical hexane extraction)またはFRIOLEX(登録商標)法(Westfalia Separator AG,独国))、より低いアニシジン価、より低い過酸化物価、より低いリン含量および/またはより高い抽出収率をもたらす。
[クリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii)種の単離微生物から抽出される脂質]
[0207]一部の実施形態では、本発明は、さらに、クリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii)種の微生物から抽出される粗脂質に関する。一部の実施形態では、本方法は、クリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii)種の微生物を培養液中で増殖させてバイオマスを産生するステップと、バイオマスからω−3脂肪酸を含む脂質を抽出するステップとを含む。脂質は新しく回収したバイオマスから抽出されてもよく、または変質を防止する条件下に保存されていた、予め回収していたバイオマスから抽出されてもよい。公知の方法を用いてクリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii)種の微生物を培養し、および培養物からバイオマスを分離することができる。例えば、全体として参照により本明細書に援用される米国特許第7,163,811号明細書を参照のこと。脂質は本発明の方法により抽出することができる。
[0208]一部の実施形態では、本発明の抽出方法によりクリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii)種の微生物から抽出される粗脂質は、典型的なヘキサン抽出法を用いる場合と比較して、より低いリン含量を有し得る。一部の実施形態では、クリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii)種の微生物から抽出される粗脂質は、100ppm以下、95ppm以下、90ppm以下、85ppm以下、80ppm以下、75ppm以下、70ppm以下、65ppm以下、60ppm以下、55ppm以下、50ppm以下、45ppm以下、40ppm以下、35ppm以下、30ppm以下、25ppm以下、20ppm以下、15ppm以下、10ppm以下、5ppm以下、4ppm以下、3ppm以下、2ppm以下、または1ppm以下のリン含量を含む。一部の実施形態では、粗油は、26以下、25以下、20以下、15以下、10以下、5以下、または2以下、または1以下のアニシジン価、および/または5以下、4.5以下、4以下、3.5以下、3以下、2.5以下、2以下、1.5以下、1以下、0.5以下、0.2以下、または0.1以下の過酸化物価を有する。一部の実施形態では、本発明の方法により抽出される粗微生物脂質は、溶媒を用いて抽出が実施された場合(例えば、非典型的なヘキサン抽出(atypical hexane extraction)またはFRIOLEX(登録商標)法(Westfalia Separator AG,独国))、より低いアニシジン価、より低い過酸化物価、より低いリン含量および/またはより高い抽出収率をもたらす。
[0209]本発明を概略的に説明したが、本明細書に提供される例を参照することにより、さらなる理解を得ることができる。これらの例は例示のために提供されるに過ぎず、限定することを意図したものではない。以下の例は、本発明の方法および方法により調製される脂質を、限定するのではなく、例示するものである。細胞からの脂質の抽出において通常直面する条件およびパラメータの種類についての、且つ当業者に明らかとなるであろう他の好適な改良例および適応例が、本発明の趣旨および範囲内にある。
[実施例]
[実施例1]
[0210]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む細胞ブロス(20,000kg)を60℃に加熱した。酵素(すなわち、アルカラーゼ(Alcalase)2.4L FG 0.5%)を細胞バイオマスに添加して細胞を溶解し、乳化した溶解細胞組成物を形成した。この乳化した溶解細胞組成物を、最初に第1の塩基(NaOH、50%w/w溶液の250kg)で処理して、溶解細胞組成物のpHを10.4から10.6にした。次に、塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を85℃〜102℃の温度に加熱し、24時間〜70時間にわたりその温度レベルに保持した。次に第2の塩基(NaOH、50%w/w溶液、40kg)を、pHが8を上回るまで溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を遠心して溶解細胞組成物を3相に分離した:脂質層を含む上相、乳濁液層を含む中間相、および固体層を含む下相。次に溶解細胞組成物を、Westfalia RSE110遠心機(Westfalia Separator Industry GmbH,独国)を使用し、6,000rpm、30kg/分の送り速度で運転して40℃〜80℃で遠心することにより、溶解細胞組成物から脂質を分離した。この遠心により3相が提供された:脂質を含む上相、乳濁液を含む中間相、および固体/液体乳濁液を含む下相。遠心中、溶解細胞組成物のpHは7.5〜8.5に維持した。20,000kgバッチ全体の総遠心時間は約10〜11時間であった。脂質層を分離し、その含水率は約1重量%であった。
[実施例2]
[0211]微生物細胞(クリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii))を含む細胞ブロス(500g)を、ブロスの約7重量%のバイオマスから13.5重量%のバイオマスに濃縮した。このブロスを、10,000psiの圧力で(2パス)ホモジナイズし、溶解細胞組成物を形成した。溶解細胞組成物を塩基(すなわちNaOH、50%w/w溶液の10g)で処理して、溶解細胞組成物のpHを10.4〜10.6にした。塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を85℃〜92℃の温度に加熱し、15分間〜2時間にわたりその温度範囲に保持した。次に溶解細胞組成物を、Bench Top Sigma 6K15遠心機(SIGMA Laborzentrifugen GmbH,独国)を使用して、5,400rpmで運転して70℃〜90℃の温度で遠心することにより、溶解細胞組成物を3相に分離した:脂質を含む上相、乳濁液を含む中間相、および固体/液体乳濁液を含む下相。遠心中、溶解細胞組成物のpHは6.5〜8.5に維持した。総遠心時間は5分であった。脂質層を分離し、その含水率は約1重量%であった。
[実施例3]
[0212]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む細胞ブロス(20,000kg)を60℃に加熱した。酵素(すなわち、アルカラーゼ(Alcalase)2.4L FG 0.5%)を細胞バイオマスに添加して細胞を溶解し、溶解細胞組成物を形成した。次に、塩(固形NaSO、2,000kg、または溶解細胞組成物の10重量%)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を室温で24時間〜48時間撹拌した。次に溶解細胞組成物を、Westfalia RSE110 遠心機(Westfalia Separator Industry GmbH,独国)を使用して、6,000rpm、40kg/分の送り速度で運転して40℃〜75℃で遠心することにより、溶解細胞組成物から脂質を分離した。この遠心により3相が提供された:脂質を含む上相、乳濁液を含む中間相、および固体/液体乳濁液を含む下相。20,000kgバッチ全体の総遠心時間は約8〜9時間であった。遠心した溶解細胞組成物から脂質層を分離した。
[実施例4]
[0213]微生物細胞(ATCC受託番号PTA−10208)を含む低温殺菌した細胞ブロス(500g)を提供した。酵素(すなわち、アルカラーゼ(Alcalase)2.4L FG 0.5%)を細胞バイオマスに添加して細胞を溶解し、乳化した溶解細胞組成物を形成した。この乳化した溶解細胞組成物を第1の塩基(すなわち、25%NaOH溶液)で処理して溶解細胞組成物のpHを10.5に調整した。次に、塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を95℃の温度に加熱し、溶解細胞組成物を撹拌しながら2時間にわたりその温度レベルに保持した。次に溶解細胞組成物に第2の塩基(すなわち、25%NaOH溶液)を添加してpHを8.3とした。次に溶解細胞組成物を5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、脂質層および少量の乳濁液層を得た。
[実施例5]
[0214]微生物細胞(ATCC受託番号PTA−9695)を含む濃縮および低温殺菌した細胞ブロス(500g)を提供した。酵素(すなわち、アルカラーゼ(Alcalase)2.4L FG 0.5%)を細胞バイオマスに添加して細胞を溶解し、乳化した溶解細胞組成物を形成した。この乳化した溶解細胞組成物を塩基(すなわち、25%NaOH溶液)で処理して溶解細胞組成物のpHを10.5に調整した。次に、塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を95℃の温度に加熱し、溶解細胞組成物を撹拌しながら1時間にわたりその温度レベルに保持すると、pHが8.5に降下した。合計10mlの発酵ブロス中で1時間後、約1mlの油(脂質)層および約6mlの乳濁液層が存在した。溶解細胞組成物を合計220分間加熱すると、乳濁液層が消失し始めた。次に溶解細胞組成物を5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離した。脂質の抽出収率は58.8重量%であった。粗油のアニシジン価(AV)は11.3であった。細胞破壊収率は93重量%〜95重量%の範囲であった。
[実施例6]
[0215]ATCC受託番号PTA−9695として寄託された単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)の微生物細胞を含む低温殺菌した細胞ブロス(473g)を提供した。酵素(すなわち、アルカラーゼ(Alcalase)2.4L FG 0.5%)を細胞バイオマスに添加して細胞を溶解し、乳化した溶解細胞組成物を形成した。この乳化した溶解細胞組成物を第1の塩基(すなわち、25%NaOH溶液)で処理することにより溶解細胞組成物のpHを10.62に調整した。次に、塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を95℃の温度に加熱し、溶解細胞組成物を撹拌しながら3時間にわたりその温度レベルに保持した。次に溶解細胞組成物に第2の塩基(すなわち、NaOHの25%苛性溶液)を添加してpHを8.13とした。次に溶解細胞組成物を5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、等量の脂質層および乳濁液層を得た。pHを上昇させると脂質層の収率が上がるかどうかを決定するため、分離した溶解細胞組成物にさらなる第2の塩基(すなわち、25%NaOH溶液)を添加してpHを9.02とし、その溶解細胞組成物を再び5,100rpmで5分間遠心した。これにより得られた脂質層の収率は同程度であった。分離した溶解細胞組成物に再びさらなる第2の塩基を添加してpHを10.12とし、その溶解細胞組成物を再び5,100rpmで5分間遠心した。再び、これにより得られた脂質層の収率は同程度であった。
[実施例7]
[0216]微生物細胞(ATCC受託番号PTA−9695)を含む低温殺菌した細胞ブロス(470g)を提供した。細胞バイオマスを機械的にホモジナイズして細胞を溶解し、乳化した溶解細胞組成物を形成した。この乳化した溶解細胞組成物を第1の塩基(すなわち、25%NaOH溶液)で処理することにより溶解細胞組成物のpHを10.5に調整した。次に、塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を95℃の温度に加熱し、溶解細胞組成物を撹拌しながら3時間にわたりその温度レベルに保持した。次に溶解細胞組成物に第2の塩基(すなわち、25%NaOH溶液)を添加してpHを8.07とした。次に溶解細胞組成物を5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離すると、脂質層および乳濁液層が得られ、ここでは乳濁液層が脂質層より多かった。pHを上昇させると脂質層の収率が上がるかどうかを決定するため、分離した溶解細胞組成物にさらなる第2の塩基を添加してpHを9.11とし、その溶解細胞組成物を再び5,100rpmで5分間遠心した。これにより得られた脂質層の収率は同程度であった。分離した溶解細胞組成物に再びさらなる第2の塩基を添加してpHを10.09とし、その溶解細胞組成物を再び5,100rpmで5分間遠心した。再び、これにより得られた脂質層の収率は同程度であった。
[実施例8]
[0217]ビオチン抑制試験発酵槽において微生物細胞(クリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii))を含む細胞ブロスを使用した。20,000kgの洗浄し、濃縮し、且つ低温殺菌したブロスを回収した。これは低温殺菌の開始時に抜き出した。それを約1日間保持してから、移し替えてホモジナイズした。この材料を813バール/1パスでホモジナイズし、処理タンクに集め戻した。顕微鏡で調べることにより、細胞の約80%が溶解したと推定された。
[0218]ブロスを約40℃に加熱した後、処理を開始した。pHを10.5に調整し、2%NaClを添加して66℃に加熱した。この時点で既に多量の油層が形成され、1〜2時間後にはpHが9.5に降下していた。ブロスは66℃で一晩保持した。
[0219]翌日、155mmの環状ダムが設置されたWestfalia RSE−110でブロスを遠心した。粘度は40℃で約180cPであった。遠心機には48kg/分で供給し、軽量相で5〜10psiの背圧および重量相で30psiの背圧とした。供給温度は70℃に維持した。廃棄相に油は存在せず、イソプロピルアルコールの添加後にわずか数滴が認められた。
[0220]表1は、この手順から得られた粗油に関して実施した分析の結果を示す。
Figure 0005911479

[0221]提供した20,000kgのブロスのうち10.5重量%(2,100kg)がバイオマスであった。このバイオマスのうち50重量%が油(1,050kg)であった。この油のうち58.9重量%がDHA(618kg)であった。上記に記載される方法の実行後、脂質層に592.5kgの材料が存在し、そのうち約87.8重量%(520.2kg)が油であった。従って、このバイオマスからの油の抽出収率は49.5%であった。当該の油のうち60.5重量%(314.6kg)がDHAであったため、バイオマスからのDHAの抽出収率は51重量%となった。
[実施例9]
[0222]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む、洗浄し、濃縮し、且つ低温殺菌した細胞ブロス(約500g)を提供した。このブロスを、事前の細胞溶解ステップなしに、塩基(すなわち、25%NaOH溶液)で化学的に処理した。塩基の添加によりブロスのpHが5.8から11.2に上昇した。塩基の添加およびpHの上昇により細胞が溶解され、溶解細胞組成物が形成された。次に、塩(固形NaSO、溶解細胞組成物の5重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を90℃〜95℃の範囲の温度に加熱し、90分間にわたりその温度レベルに保持すると、溶解細胞組成物のpHが9.7に降下した。90分後、45mlの発酵ブロス当たり約2.5mlの油層が存在し、および水分損失はなかった。3時間後、pHは9.2に降下していた。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、脂質層を得た。脂質の抽出収率は81重量%であった。粗油のアニシジン価(AV)は20.1であった。細胞破壊収率は92重量%〜98重量%の範囲であった。
[実施例10]
[0223]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む、洗浄し、濃縮し、且つ低温殺菌した細胞ブロス(約500g)を提供した。このブロスを、事前の細胞溶解ステップなしに、塩基(すなわち、25%NaOH溶液)で化学的に処理した。塩基の添加によりブロスのpHが4.8から11に上昇した。塩基の添加およびpHの上昇により細胞が溶解され、溶解細胞組成物が形成された。次に、塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を90℃〜95℃の範囲の温度に加熱し、3.5時間にわたりその温度レベルに保持すると、溶解細胞組成物のpHが8.7に降下し、および水分損失はなかった。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、脂質層を得た。3.5時間後の脂質の抽出収率は92重量%であった。
[0224]溶解細胞組成物の一部分を6時間保持すると、溶解細胞組成物のpHが8.6に降下した。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、脂質層を得た。6時間後の脂質の抽出収率は89重量%であった。粗油のアニシジン価(AV)は14.4であった。細胞破壊収率は95重量%であった。
[実施例11]
[0225]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む、洗浄し、濃縮し、且つ低温殺菌した細胞ブロス(約500g)を提供した。このブロスを、事前の細胞溶解ステップなしに、塩基(すなわち、50%NaOH溶液)で化学的に処理した。塩基の添加によりブロスのpHが5.8から11.2に上昇した。塩基の添加およびpHの上昇により細胞が溶解され、溶解細胞組成物が形成された。次に溶解細胞組成物を真空下で70℃に加熱して含水量を88.7%から85.5%に低下させた。蒸発中、pHが10.36に降下した。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、脂質層を得た。脂質の抽出収率は83.9重量%であった。粗油のアニシジン価(AV)は10.5であった。細胞破壊収率は93.17重量%であった。
[0226]溶解細胞組成物を真空下で70℃に加熱して含水量を88.7%から79.2%に低下させたことを除き、この方法を繰り返した。含水量を79.2%まで低下させたとき、脂質の抽出収率は87.5重量%であり、および細胞破壊収率は92.3重量%であった。またこの方法を繰り返し、含水量を88.7%から80.8%まで低下させた。含水量を80.8%まで低下させたとき、脂質の抽出収率は90重量%であり、および細胞破壊収率は95.9重量%であった。
[実施例12]
[0227]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む、洗浄し、濃縮し、且つ低温殺菌した細胞ブロス(約500g)を提供した。このブロスを、事前の細胞溶解ステップなしに、塩基(すなわち、50%NaOH溶液)で化学的に処理した。塩基の添加によりブロスのpHが5.6から11.1に上昇した。塩基の添加およびpHの上昇により細胞が溶解され、溶解細胞組成物が形成された。次に溶解細胞組成物をクローズドシステムにおいて40分間、90℃に加熱した。40分後、発酵ブロス40ml当たり約1mlの油(脂質)の層が存在した。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、脂質層を得た。脂質の抽出収率は85.1重量%であった。粗油のアニシジン価(AV)は16.3であった。細胞破壊収率は97.6重量%であった。
[実施例13]
[0228]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む、洗浄し、濃縮し、且つ低温殺菌した細胞ブロス(約500g)を提供した。このブロスを、事前の細胞溶解ステップなしに、塩基(すなわち、50%NaOH溶液)で化学的に処理した。塩基の添加によりブロスのpHが4.9から11.2に上昇した。塩基の添加およびpHの上昇により細胞が溶解され、溶解細胞組成物が形成された。次に溶解細胞組成物を室温で4時間混合した。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離すると、少量の脂質層が得られた。
[0229]溶解細胞組成物の一部分を室温で約96時間混合した。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離すると、多量の脂質層が得られた。脂質の抽出収率は61.4重量%であった。粗油のアニシジン価(AV)は22.6であった。
[実施例14]
[0230]微生物細胞(ATCC受託番号PTA−9695)を含む、洗浄し、濃縮し、且つ低温殺菌した細胞ブロス(約500g)を提供した。このブロスを、事前の細胞溶解ステップなしに、塩基(すなわち、50%NaOH溶液)で化学的に処理した。塩基の添加によりブロスのpHが5.6から11.1に上昇した。塩基の添加およびpHの上昇により細胞が溶解され、溶解細胞組成物が形成された。次に溶解細胞組成物を70℃〜75℃の範囲で3時間加熱した。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、脂質層を得た。脂質の抽出収率は84.4重量%であった。
[0231]溶解細胞組成物の一部分を合計5時間加熱した。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離すると、同様の脂質層が得られた。脂質の抽出収率は87.3重量%であった。細胞破壊収率は89.1重量%であった。
[実施例15]
[0232]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む、洗浄し、濃縮し、且つ低温殺菌した細胞ブロス(約500g)を提供した。このブロスを、事前の細胞溶解ステップなしに、塩基(すなわち、50%NaOH溶液)で化学的に処理した。塩基の添加によりブロスのpHが7.3から11に上昇した。塩基の添加およびpHの上昇により細胞が溶解され、溶解細胞組成物が形成された。次に、塩(固形NaSO、溶解細胞組成物の5重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を90℃の温度に加熱し、2時間にわたりその温度レベルに保持した。90℃の温度をさらに2〜4時間維持しながら、溶解細胞組成物が入ったベッセルを開放して水を蒸発させた。次に溶液を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、脂質層を得た。脂質の抽出収率は70重量%超であった。粗油のアニシジン価(AV)は11.6であった。
[実施例16]
[0233]微生物細胞(ATCC受託番号PTA−9695)を含む細胞ブロス(9,925kg)を提供した。細胞ブロスを水によって1:1の重量比で希釈し、20,000kgの希釈ブロスを形成した。希釈前のブロスの固形分含量は16.13重量%であり、希釈後は8.25重量%であった。希釈ブロスを混合し、スラッジ除去用遠心機により6,400rpmで遠心して、細胞外水溶性または水分散性化合物を取り除いた。遠心機からの濃縮物(10,250kg)を収集し、その固形分含量は10.5重量%であった。収集した濃縮物を62℃〜64℃に加熱して濃縮物を低温殺菌した。低温殺菌した濃縮物に酵素(すなわち、アルカラーゼ(Alcalase)2.4L FG 0.5%)を添加して細胞を溶解し、乳化した溶解細胞組成物を形成した。この乳化した溶解細胞組成物を塩基(すなわち、25%NaOH溶液)で処理して溶解細胞組成物のpHを11に調整した。次に、塩(固形NaSO、溶解細胞組成物の5重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を95℃の温度に加熱し、溶解細胞組成物を撹拌しながら10時間〜12時間にわたりその温度レベルに保持した。撹拌後、溶解細胞組成物のpHは8.6となり、極めて少量の乳濁液層が存在した。撹拌タンクを60℃に放冷し、冷却する間に溶解細胞組成物のpHは9.6に上昇した。リン酸を添加することにより溶解細胞組成物のpHは8.2に降下した。リン酸の添加が脂質層と極めて少量の乳濁液層との分離を阻害することはなかった。次に溶解細胞組成物を、5,100rpm、48kg/分の送り速度で5分間、60℃〜63℃で遠心することにより溶解細胞組成物を分離すると、1.7重量%〜2.3重量%の含水率を有する脂質層が得られた。
[実施例17]
[0234]微生物細胞(クリプテコディニウム・コーニイ(Crypthecodinium cohnii))を含む、洗浄し、濃縮し、且つ低温殺菌した細胞ブロス(500g)を提供した。ブロスを8,000〜12,000psiの圧力で(2パス)ホモジナイズすることにより、溶解細胞組成物を形成した。溶解細胞組成物を塩基(すなわち、12.5%NaOH溶液)で処理すると、溶解細胞組成物のpHは7.8〜8.2に達した。塩(固形NaSO、溶解細胞組成物の5重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を60℃の温度に加熱し、その温度に保持した。溶解細胞組成物のpHは、塩基(すなわち、12.5%NaOH溶液)を添加することにより、クローズドシステムにおいて水分損失はほとんど乃至まったくなしに、10〜15時間にわたり7.8〜8.2レベルに維持した。次に溶解細胞組成物を約5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物を分離し、油層を得た。これにより40mlの試料において約2mlの油層がもたらされた。油の抽出収率は73重量%であった。粗油のアニシジン価(AV)は13.5であった。細胞破壊収率は82重量%〜86重量%であった。
[実施例18]
[0235]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む低温殺菌した細胞ブロス(1,000g)を提供した。酵素(すなわち、アルカラーゼ(Alcalase)2.4L FG 0.5%)を細胞バイオマスに添加して細胞を溶解し、乳化した溶解細胞組成物を形成した。この乳化した溶解細胞組成物を塩基(すなわち、12.5%NaOH溶液)で処理して溶解細胞組成物のpHを7.21から10.52に調整した。次に、塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次にこのブロスを4つの部分量に分け、各部分量を4つの異なる温度および時間で保持した:1)試験#1は90℃で22時間保持した;2)試験#2は90℃で2時間保持し、次に25℃で20時間保持した;3)試験#3は60℃で22時間保持した;および4)試験#4は25℃で22時間保持した。次に個々の試験材料を、それ以上pH調整することなく遠心した。試験#1、#2、および#3について、ブロスは約6,600rpm(4,800のg力)で5分間遠心して溶解細胞組成物を分離した。試験#4は4,800のg力では良好に分離されなかった(<20%)ため、g力を15,000に上げ、ブロスを15,000のg力で5分間スピンした。重量パーセントとしての脂質の抽出収率およびアニシジン価(AV)を以下の表に掲載する。
Figure 0005911479

[0236]表2のアニシジン価は予想より高かった。先述の例と本例との一つの違いは、脂質の抽出前に溶解細胞組成物を長時間静置させたことであった。抽出前のこの長い時間により、溶解細胞組成物中に存在する溶存酸素の酸化が生じると仮定される。次に酸化が増すことによりアニシジン価の上昇が生じる。一般に溶解細胞組成物の溶存酸素含量は温度が上昇すると低下するため、最も高い温度で最も長い時間にわたり加熱した試験材料(試験#1)が最も低いアニシジン価を有したという事実が、この仮説を裏付ける。従ってアニシジン価の上昇は例外的で、溶解細胞組成物からの脂質の抽出が遅延した結果であったと考えられる。生産時には、溶解細胞組成物からの脂質の抽出に遅延時間はないものと思われ、そのアニシジン価は、26以下のアニシジン価という先の結果と一致するものと思われる。
[実施例19]
[0237]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む低温殺菌した細胞ブロス(1,000g)を提供した。次にこのブロスを3つの部分量に分け、以下のとおり希釈した:1)試験#1は一切希釈せず、対照部分量として供した;2)試験#2は水で25%希釈した;および3)試験#3は水で50%希釈した。酵素(すなわち、アルカラーゼ(Alcalase)2.4L FG 0.5%)を細胞バイオマスに添加することにより細胞を溶解し、乳化した溶解細胞組成物を形成した。この乳化した溶解細胞組成物を塩基(すなわち、12.5%NaOH溶液)で処理して溶解細胞組成物のpHを6.8から10.6に調整した。次に、溶解細胞組成物に塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を添加した。次にブロスを90℃に加熱して20時間保持した。保持時間の後、各試験材料のブロスを2つに分け、一方の半分量はそのまま遠心し、他方の半分量はそのpHを約8.5に調整してから遠心した。次に双方の部分量とも約8,545rpm(8,000のg力)で5分間遠心した。重量パーセントとしての脂質の抽出収率およびアニシジン価(AV)を以下の表に掲載する。
Figure 0005911479

[0238]表3のアニシジン価は予想より高かった。先述の例(実施例18を除く)と本例との一つの違いは、脂質の抽出前に溶解細胞組成物を長時間静置させたことであった。抽出前のこの長い時間により、溶解細胞組成物中に存在する溶存酸素の酸化が生じると仮定される。次に酸化が増すことによりアニシジン価の上昇が生じる。従ってアニシジン価の上昇は例外的で、溶解細胞組成物からの脂質の抽出が遅延した結果であったと考えられる。生産時には、溶解細胞組成物からの脂質の抽出に遅延時間はないものと思われ、そのアニシジン価は、26以下のアニシジン価という先の結果と一致するものと思われる。
[実施例20]
[0239]様々な発酵ロットから得られた細胞ブロスを、実施例2に記載される方法を用いて処理し、但し塩を添加するタイミング(例えば、ホモジナイゼーションの前および後)および塩の量は変更した。得られた分離後の脂質を分析した。この分析を表4に提供する。
Figure 0005911479

[0240]表4に提供するデータは、ホモジナイゼーション後に塩を添加すると、ホモジナイゼーション前に塩を添加するより%脂質値が高くなることを示している。表4に提供するデータはまた、試料を希釈すると%脂質値が低くなることも示している。
[実施例21]
[0241]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))から得られたアルカーゼ(Alcalase)酵素処理済み溶解細胞組成物の試料を使用した。この試料のpHは約5.5であった。試料を4つのより少量の試料に分割し、それらのうち3つの試料のpHを、水酸化ナトリウムを添加することによってそれぞれ約7.4、約10.5、および約12に調整した。試料を脱イオン水により1:1比で希釈した。各0.5gの希釈試料に、POBN(α−(4−ピリジル1−オキシド)−N−tert−ブチルニトロン、1.25M;50μL)をスピントラップ化学剤として添加した。Bruker BioSpin e−scan EPR(電子常磁性共鳴)分光計(システム番号SC0274)(Bruker BioSpin,Billerica,MA)で試料を計測して脂質酸化により存在するフリーラジカルの量を計測した。試料を室温(20℃)でインキュベートし、および各50μLのPOBN含有試料をpHの調整後1時間毎に4時間にわたり、以下の分光計パラメータを使用して試験した:変調周波数86Hz、変調振幅2.11ガウス、マイクロ波出力5.19mW、時定数20.48秒、掃引時間10.49秒、掃引幅100ガウス、および走査回数8。EPR分光計の測定値の結果を図5に提供する。
[0242]図5のデータは、当初、フリーラジカルのレベルがpH5.5の試料について最も高く、pH10.5および12の試料について最も低かったことを示している。このデータはまた、4時間にわたり、ラジカルの形成速度がpH10.5の試料について最も遅く、pH5.5の試料について最も速かったことも示している。このデータはまた、溶解細胞組成物に塩基を添加すると脂質酸化が阻害され、そのため粗脂質および精製油の低いAVがもたらされることも示している。
[実施例22]
[0243]油糧種子はナタネ植物から抽出され、次に粉砕ミルに通されることで油糧種子の外殻が割られ、壊される。次に油糧種子は、吸引によるなど、公知の手段により脱皮され、油糧種子の外皮から種子の肉部(内部)が取り出される。次に脱皮された油糧種子を圧搾機に通すことによりホモジナイズしまたは搾り出すと、脱皮された油糧種子はケーキ状に粉砕され、それにより油糧種子の細胞が溶解される。水を添加することにより乳化した溶解細胞組成物が形成される。乳化した溶解細胞組成物はろ過され、溶解細胞組成物からあらゆる余分な皮片が取り除かれる。乳化した溶解細胞組成物は塩基(すなわち、25%NaOH溶液)で処理して溶解細胞組成物のpHが11に調整される。次に溶解細胞組成物に塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)が添加される。次に溶解細胞組成物は90℃の温度に加熱され、溶解細胞組成物を撹拌しながら6時間〜48時間にわたりそのレベルに保持される。次に溶解細胞組成物を5,100rpmで5分間遠心することにより溶解細胞組成物が分離され、脂質層および乳濁液層が得られる。
[実施例23]
[ヘキサン抽出により得られる粗脂質の比較分析]
[0244]実施例2に記載される方法を用いるロットから得られた粗脂質を分析し、様々な仕様を決定した。実施例2で利用した同じ微生物細胞に対し典型的なヘキサン抽出法を用いて、さらなる粗脂質を得た。ヘキサン抽出法には、発酵ブロスを噴霧乾燥し、その噴霧乾燥バイオマスにヘキサンを添加して15重量%〜20重量%固形分の溶液を得ることが含まれた。次に溶液をホモジナイズして細胞を溶解し、溶解細胞組成物を形成した。溶解細胞組成物を遠心し、脂質およびヘキサンを含む層を取り出した。次に脂質からヘキサンを除去した。分析の結果を表5に提供する。
Figure 0005911479

[0245]表5に提供するデータは、本発明の方法により得られる粗脂質が、典型的なヘキサン抽出法により調製される脂質と比較して、優れたアニシジン価、脂質率、DHA量およびDHA率を呈することを示している。
[FRIOLEX(登録商標)法により得られる粗脂質の比較分析]
[実施例24]
[0246]実施例1および実施例3に記載される方法を用いる様々な発酵ロットから得られた粗脂質を分析し、様々な仕様を決定した。米国特許第5,928,696号明細書並びに国際公開第01/76385号パンフレットおよび国際公開第01/76715号パンフレットに記載されるとおり水溶性有機溶媒で脂質を抽出する方法であるFRIOLEX(登録商標)法(Westfalia Separator AG,独国)を用いて、さらなる粗脂質を得た。分析の結果を表6に提供する。
Figure 0005911479

[0247]表6に提供するデータは、本発明の方法から得られる粗脂質が(溶解細胞組成物を加熱しなかったときに得られた脂質を除き)、FRIOLEX(登録商標)法により調製される脂質と比較して優れたアニシジン価を呈することを示している。本発明の方法により調製される脂質は、FRIOLEX(登録商標)法を用いて調製される脂質のアニシジン価の4.4%〜19.7%であるアニシジン価を呈する。
[0248]本発明の方法により調製される脂質は高い安定性を有すると考えられる。例えば、表6に示されるとおり、本発明の方法を用いて溶解細胞組成物から脂質を抽出したが、ここで溶解細胞組成物は抽出プロセス前に3週間静置させた。溶解細胞組成物における脂質のアニシジン価は時間の経過に伴い高くなると考えられ、従って3週間を経た溶解細胞組成物から抽出される脂質はより高いアニシジン価を有すると予想され得る。しかしながら、表6に示されるとおり、3週間を経た溶解細胞組成物から本発明の方法を用いて得られる脂質は、FRIOLEX法により調製される脂質のアニシジン価の19.7%であるアニシジン価を有した。
[実施例25]
[0249]実施例16に記載する方法を用いて微生物細胞(ATCC受託番号PTA−9695)のブロスから得られた粗脂質を分析し、様々な仕様を決定した。微生物細胞(ATCC受託番号PTA−9695)のブロスからFRIOLEX(登録商標)法(Westfalia Separator AG,独国)を用いてさらなる粗脂質を得た。FRIOLEX(登録商標)法は、米国特許第5,928,696号明細書並びに国際公開第01/76385号パンフレットおよび国際公開第01/76715号パンフレットに記載されるとおり水溶性有機溶媒(例えば、イソプロピルアルコール)で脂質を抽出する方法である。分析の結果を表7に提供する。
Figure 0005911479

[0250]表7に提供するデータは、本発明の方法により得られる粗脂質が、FRIOLEX(登録商標)法により調製される脂質と比較して優れたアニシジン価(AV)および過酸化物価(PV)を呈することを示している。このデータはまた、本発明の方法により得られる脂質の抽出収率が、FRIOLEX(登録商標)法により得られる脂質の抽出収率と比較して優れていることも示している。
[実施例26]
[粗脂質の精製]
[0251]実施例1に概説する方法およびFRIOLEX(登録商標)法を用いて粗脂質を得た。粗脂質を、以下を逐次的に行うことによってさらに処理した:1)脱ガムおよび苛性精製;2)脱色;3)チルドろ過;および4)抗酸化剤による脱臭。粗脂質、苛性精製した脂質、脱色した脂質、および脱臭した脂質のデータを表8aおよび表8bに提供する。精製油の比較を表9に提供する。
Figure 0005911479

Figure 0005911479

Figure 0005911479

[0252]表8a、表8b、および表9に提供するデータは、本発明の方法により調製される精製油が、FRIOLEX(登録商標)法により調製される精製油と比較してより低いアニシジン価を呈することを示している。
[実施例27]
[官能プロファイル比較]
[0253]実施例26において得られた精製油を、8〜12名の官能分析の専門家パネルが分析した。官能分析の専門家は、アロマ、芳香、および後味に基づき様々な脂質仕様を格付けし、各脂質についての「全体的なアロマ強度」を提供した。ユニバーサルスペクトルの記述的分析方法を用いて試料のアロマおよび芳香特性を評価した。この方法では、0〜15の強度スケール(0=検出なし、および15=極めて高強度)を使用して油のアロマおよび芳香属性が計測される。官能データの結果を表10に提供する。
Figure 0005911479

[0254]表10に提供するデータは、本発明の方法により調製される精製油が、FRIOLEX(登録商標)法により調製される精製油と比較して優れた官能データを呈することを示している。上記に示すとおり、本発明により提供される脂質は、それぞれ3および2の全体的なアロマ強度を有したが、一方、FRIOLEX(登録商標)の脂質は4および3の全体的なアロマ強度をもたらした。
[実施例28]
[比較例]
[0255]有機溶媒を使用することなしに微生物から脂質を得るための抽出法が、米国特許第6,750,048号明細書に記載されている。本発明の方法により調製される粗脂質から得られる精製油と、米国特許第6,750,048号明細書に開示される抽出法により調製される粗脂質から得られる精製油との比較を表11に提供する。
Figure 0005911479

[0256]表11に提供するデータは、本発明の方法により調製される粗脂質から得られる精製油が、米国特許第6,750,048号明細書に開示される抽出法により調製される粗脂質から得られる精製油と比較して優れた特性を呈することを示している。
[実施例29]
[0257]単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)を、分類学上の分類について特徴付けた。
[0258]干潮時に潮間生息地から試料を採取した。水、堆積物、生きている植物材料および死滅した植物/動物の残骸を滅菌した50ml管に入れた。水と共に各試料の部分量を、単離培地の固形寒天プレートに塗布した。単離培地は以下からなった:500mの人工海水、500mlの蒸留水、1gのグルコース、1gのグリセロール、13gの寒天、1gのグルタミン酸塩、0.5gの酵母エキス、0.5gのカゼイン加水分解物、1mlのビタミン溶液(100mg/Lのチアミン、0.5mg/Lのビオチン、0.5mgのB12)、1mlの微量ミネラル溶液(PII金属、1リットル当たり6.0gのFeCl6HO、6.84gのHBO、0.86gのMnCl4HO、0.06gのZnCl、0.026のCoCl6HO、0.052gのNiSOO、0.002gのCuSO5HOおよび0.005gのNaMoO2HOを含有)、並びに各500mgのペニシリンGおよび硫酸ストレプトマイシン。寒天プレートを暗所において20〜25℃でインキュベートした。2〜4日後、寒天プレートを顕微鏡下で調べ、細胞のコロニーを滅菌したつまようじで取り、新鮮な培地プレートに再びストリークした。汚染生物が除去されるまで、細胞を新鮮な培地に繰り返しストリークした。
[0259]寒天プレートからのコロニーを、半分の強度の海水および加圧滅菌した新しく孵化した幼生ブラインシュリンプの懸濁液(1ml)と共にペトリ皿に移した。2〜3日後、幼生ブラインシュリンプは胞子嚢の塊がひどく生い茂った状態となった。放出される遊走子は放たれるときに双鞭毛であり、成熟胞子嚢から遊離して活動的に泳ぎ出す。その残された壁は胞子放出後(位相差法で)明確に確認することができる。胞子嚢の直径は12.5μm〜25μmであり、遊走子は2.5μm〜2.8μm×4.5μm〜4.8μmのサイズであった。個々の胞子嚢につき8〜24個の胞子があった。定着した遊走子は大きくなり、急速に二分裂を起こし、四分子、八分子、および最終的に胞子嚢の塊を生じた。四分子の形成は胞子嚢の成熟前の極めて早い段階で始まった。これらの特徴はシゾキトリウム属(Schizochytrium)に一致している。
[0260]単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)を、18s rRNA遺伝子についての既知の種との類似性に基づきさらに特徴付けた。ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)からの全ゲノムDNAを標準的手順(Sambrook J.and Russell D.2001.Molecular cloning:A laboratory manual,3rd edition.Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New York)により調製し、18s RNA遺伝子のPCR増幅に使用した。18s rRNA遺伝子のPCR増幅は以前に記載されているプライマー(Honda et al.,J Eukaryot.Microbiol.46(6)1999)で実行した。染色体DNA鋳型を含むPCR条件は、以下のとおりとした:0.2μMのdNTP、各0.1uMのプライマー、8%DMSO、200ngの染色体DNA、2.5UのPfuUltra(登録商標)II融合HS DNAポリメラーゼ(Stratagene)、および1X PfuUltra(登録商標)緩衝液(Stratagene)で50μLの総容量。PCRプロトコルは以下のステップを含んだ:(1)95℃で2分間;(2)95℃で45秒間;(3)55℃で30秒間;(4)72℃で2分間;(5)ステップ2〜4を40サイクル繰り返し;(6)72℃で5分間;および(7)6℃で保持。
[0261]PCR増幅により、上記に記載される染色体鋳型を使用して予想されたサイズを有する明確なDNA産物が得られた。このPCR産物をベクターpJET1.2/平滑端(Fermentas)に製造者の指示に従いクローニングし、供給された標準プライマーを使用してインサート配列を決定した。
[0262]表12は、ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)由来の18s rRNA配列の、National Center for Biotechnology Information(NCBI)電子データベースのDNA配列との比較を示す。簡潔に言えば、DNAアラインメントの標準である、VectorNTIプログラム(Invitrogen)の「AlignX」プログラムに含まれるスコアリング行列「swgapdnamt」により、「%同一性」を決定した。NCBI電子データベースによるBasic Local Alignment Search Tool(BLAST)の計算結果から「%カバレッジ」を取った。これはアラインメントした区間に含まれる問い合わせ配列の長さの割合である。
Figure 0005911479

[0263]表12に示すとおり、%同一性の点でヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)由来の18s rRNA遺伝子配列は、Honda,D.et al.,J.Euk.Micro.46(6):637−647(1999)に提供されるT.アグレガツム(T.aggregatum)の18s rRNA遺伝子配列と、全く同じではないものの、近縁関係にあることが分かった。トラウストキトリウム・アグレガツム(Thraustochytrium aggregatum)について発表されている18s rRNA配列は部分配列であり、配列の中央に約71DNAヌクレオチドのギャップを含む。カバレッジ率に関して、本発明の単離物の18s rRNA遺伝子配列は、T.アグレガツム(T.aggregatum)よりもシゾキトリウム・エスピー(Schizochytrium sp.)ATCC 20888とより近縁の関係にある。
[0264]アクチンおよびβ−チューブリンなどの高度に保存されたタンパク質が、生物間の系統発生的な関係を評価するためのマーカーとして18s rRNA遺伝子と共に広く用いられている(Baldauf,S.M.Am.Nat.154,S178(1999))。ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)由来の全ゲノムDNAをまた、アクチンおよびβ−チューブリンの双方の遺伝子のPCR増幅用鋳型として使用した。PCR増幅は、T.アグレガツム(T.aggregatum)由来のアクチンおよびβ−チューブリンDNA配列の保存領域用に設計されたプライマーで実施した。
[0265]染色体DNA鋳型を含むPCR条件は以下のとおりであった:0.2μMのdNTP、各0.1uMのプライマー、8%DMSO、200ngの染色体DNA、2.5UのHerculase(登録商標)II融合DNAポリメラーゼ(Stratagene)、および1× Herculase(登録商標)緩衝液(Stratagene)で50μLの総容量。PCRプロトコルは以下のステップを含んだ:(1)95℃で2分間;(2)95℃で30秒間;(3)55℃で30秒間;(4)72℃で2分間;(5)ステップ2〜4を40サイクル繰り返し;(6)72℃で5分間;および(7)6℃で保持。
[0266]PCR増幅により、上記に記載される染色体鋳型を使用して予想されたサイズを有する明確なDNA産物が得られた。それぞれのPCR産物をベクターpJET1.2/平滑端(Fermentas)に製造者の指示に従いクローニングし、供給された標準プライマーを使用して各々のインサート配列を決定した。
[0267]表13は、公開データベースで利用可能なアクチン配列と比較したときの、ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)由来のアクチンアミノ酸配列の同一性を示す。同一性は、タンパク質アラインメントの標準である、VectorNTIプログラムの「AlignX」プログラムに含まれるスコアリング行列「blosum62mt2」を使用して決定した。
Figure 0005911479

[0268]表14は、公開データベースで利用可能なβ−チューブリン配列と比較したときの、ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)由来のβ−チューブリンアミノ酸配列の同一性を示す。同一性は、タンパク質アラインメントの標準である、VectorNTIプログラムの「AlignX」プログラムに含まれるスコアリング行列「blosum62mt2」を使用して決定した。
Figure 0005911479

[0269]上記の特徴に基づけば、単離されたヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)は新しいシゾキトリウム属(Schizochytrium)の種に相当すると考えられ、従ってまたシゾキトリウム・エスピー(Schizochytrium sp.)ATCC PTA−9695と命名される。
[実施例30]
[0270]単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)は、以下に記載するとおり、様々な培養条件下で高レベルの細胞成長を生じた。典型的な培地および培養条件を表15に示す。また、高レベルの脂肪酸およびDHAが認められた(すなわち、乾燥細胞重量の50重量%超が脂肪酸であり、脂肪酸メチルエステルの50重量%超がDHAであった)。
Figure 0005911479

[0271]pH7.0で20%溶存酸素を有し22.5℃で8200ppm Clを含む炭素および窒素供給培養液において、培養7日後に単離株から140g/Lの乾燥細胞重量が生じ、脂肪酸含量は70重量%であった。閉ループアンモニア供給を用い、pHは7.0に維持した。これらの条件下でω−3産生能力は8.92g/(L*日)であり、7日で4.7g/LのEPA(脂肪酸の5重量%)および56.3g/LのDHA(脂肪酸の57重量%)であった。
[0272]pH7.0で20%溶存酸素を有し22.5℃で3640ppm Clを含む炭素および窒素供給培養液において、培養7日後に単離株から82g/Lの乾燥細胞重量が生じ、脂肪酸含量は58重量%であった。これらの条件下でω−3産生能力は4.5g/(L*日)であり、7日で2.1g/LのEPA(脂肪酸の4.3重量%)および28.5g/LのDHA(脂肪酸の58.7重量%)であった。
[0273]pH7.0で20%溶存酸素を有し22.5℃で980ppm Clを含む炭素および窒素供給培養液において、培養7日後に単離株から60g/Lの乾燥細胞重量が生じ、脂肪酸含量は53重量%であった。これらの条件下でω−3産生能力は2.8g/(L*日)であり、7日で1.1g/LのEPA(脂肪酸の3.4重量%)および18.4g/LのDHA(脂肪酸の56.8重量%)であった。
[実施例31]
[0274]単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)のバイオマス試料(試料A)から油を抽出した。このバイオマス試料は、pH7.0で20%溶存酸素を有し22.5℃で980ppm Clを含む炭素および窒素供給培養液で産生された。バイオマス試料Aからヘキサン抽出法により油を抽出して微生物油試料A1を得た。簡潔に言えば、乾燥バイオマスをヘキサンと共に、ステンレス鋼製の管およびステンレス鋼製のボールベアリングを使用して約2時間粉砕した。スラリーを真空ろ過し、ろ液を回収した。ロータリーエバポレータを使用してヘキサンを除去した。また、FRIOLEX(登録商標)法(GEA Westfalia Separator UK Ltd.,Milton Keynes,英国)を用いてバイオマス試料Aから油を抽出し、微生物油試料A2を得た。微生物油試料A1およびA2から低圧フラッシュクロマトグラフィーを用いて個々の脂質クラスを単離し、各クラスの重量パーセントを決定した。水素炎イオン化検出ガスクロマトグラフィー(GC−FID)を用いて各クラスの脂肪酸プロファイルを脂肪酸メチルエステル(FAME)として決定した。
[0275]フラッシュクロマトグラフィー−フラッシュクロマトグラフィーを用いて粗油中に存在する脂質クラスを分離し、油中に存在する各クラスの重量パーセントを決定した。クロマトグラフィーシステムはシリカゲル60(EMD Chemical,Gibbstown,NJ)を利用し、その移動相は石油エーテルおよび酢酸エチルからなり、3mL/分であった。段階的勾配を用いてカラムから各脂質クラスを選択的に溶出した。移動相勾配は100%石油エーテルから開始し、50%酢酸エチルで終了した(その後100%メタノールで洗浄した)。Gilson FC 204ラージベッド(large−bed)フラクションコレクター(Gilson,Inc.,Middleton,WI)を使用して画分を10mL試験管に回収した。各管を薄層クロマトグラフィー(TLC)により分析し、個々の脂質クラスが入った管(予想保持係数(Rf)を有するTLCプレート上のシングルスポットにより判断するとき)をプールし、濃縮乾固して秤量した。次に総画分含量を重量測定法で決定した。
[0276]TLC分析−シリカゲルプレートで薄層クロマトグラフィーを実施した。石油エーテル:エチルエーテル:酢酸(80:20:1)からなる溶媒系を使用してプレートを溶出し、ヨウ素蒸気を用いて可視化した。次に各スポットのRf値を各脂質クラスについて既報の文献値と比較した。
[0277]脂肪酸分析−バイオマスの試料および単離した脂質クラスを脂肪酸組成についてFAMEとして分析した。試料をねじ口試験管に直接量り取り、1mLのトルエン中C19:0内部標準(NuCheck,Elysian,MN)および2mLのメタノール中1.5N HClを各管に加えた。管を短時間ボルテックスし、加熱ブロックに100℃で2時間置いた。管を加熱ブロックから取り出して放冷し、1mLの水中飽和NaClを添加した。管を再びボルテックスして遠心し、上層(有機層)の一部分をGCバイアルに入れてGC−FIDにより分析した。Nu−Chek−Prep GLC参照標準(Nu−Chek Prep,Inc.,Elysian,MN)を使用して作成した3点内部標準校正曲線を用いてFAMEを定量化し、保持時間に基づき仮に同定した。脂肪酸の存在量は全FAMEに対するmg/gおよび%として表現した。
[0278]粗油をヘキサンに溶解してカラムのヘッドに適用することにより、試料A1を調製した。フラッシュクロマトグラフィーを用いて試料を分画したところ、粗油の1.2重量%をステロールエステル画分が占め、82.7重量%をトリアシルグリセロール(TAG)画分が占め、0.9重量%を遊離脂肪酸(FFA)画分が占め、および2.9重量%をジアシルグリセロール(DAG)画分が占めた。試料A1粗油および単離画分の全脂肪酸プロファイルを、それぞれmg/gおよび%FAMEとして計算した以下の表16および表17に示す。
Figure 0005911479

Figure 0005911479

[0279]粗油をヘキサンに溶解してカラムのヘッドに適用することにより、試料A2を調製した。フラッシュクロマトグラフィーを用いて試料を分画したところ、粗油の0.8重量%をステロールエステル画分が占め、83.4重量%をトリアシルグリセロール(TAG)画分が占め、1.8重量%を遊離脂肪酸(FFA)画分が占め、および5.6重量%をジアシルグリセロール(DAG)画分が占めた。試料A2粗油および単離画分の全脂肪酸プロファイルを、それぞれmg/gおよび%FAMEとして計算した以下の表18および表19に示す。
Figure 0005911479

Figure 0005911479

[0280]試料A1およびA2は、それぞれ典型的なヘキサン抽出およびFRIOLEX(登録商標)法を用いて抽出した点が注記される。表16〜表19の脂肪酸プロファイルは、本発明の方法を用いて試料が抽出された場合に実質的に同じになることが予想される。
[実施例32]
[0281]実施例31に記載されるとおり、Friolex法を用いて発酵ブロスから油を抽出した後、精製、脱色、および脱臭ステップによって粗油をさらに処理して最終油を得た。この最終油を高オレイン酸ヒマワリ油で希釈し、DHA含量が約400mg/gの完成した市販品の油を得た。個々の脂質クラスを単離し、水素炎イオン化検出ガスクロマトグラフィー(GC−FID)を用いて各クラスの脂肪酸プロファイルを脂肪酸メチルエステル(FAME)として決定した。
[0282]フラッシュクロマトグラフィー−フラッシュクロマトグラフィーを用いて最終油中に存在する脂質クラスを分離し、油中に存在する各クラスの重量パーセントを決定した。クロマトグラフィーシステムはシリカゲル60(EMD Chemical,Gibbstown,NJ)を利用し、その移動相は石油エーテルおよび酢酸エチルからなり、3mL/分であった。段階的勾配を用いてカラムから各脂質クラスを選択的に溶出した。移動相勾配は100%石油エーテルから開始し、50%酢酸エチルで終了した(その後100%メタノールで洗浄した)。Gilson FC 204ラージベッド(large−bed)フラクションコレクター(Gilson,Inc.,Middleton,WI)を使用して画分を10mL試験管に回収した。各管を薄層クロマトグラフィー(TLC)により分析し、個々の脂質クラスが入った管(予想保持係数(Rf)を有するTLCプレート上のシングルスポットにより判断するとき)をプールし、濃縮乾固して秤量した。次に総画分含量を重量測定法で決定した。
[0283]TLC分析−シリカゲルプレートで薄層クロマトグラフィーを実施した。石油エーテル:エチルエーテル:酢酸(80:20:1)からなる溶媒系を使用してプレートを溶出し、ヨウ素蒸気を用いて可視化した。次に各スポットのRf値を各脂質クラスについて既報の文献値と比較した。
[0284]脂肪酸分析−最終油の試料および単離脂質クラスを脂肪酸組成についてFAMEとして分析した。試料をねじ口試験管に直接量り取り、1mLのトルエン中C19:0内部標準(NuCheck,Elysian,MN)および2mLのメタノール中1.5N HClを各管に加えた。管を短時間ボルテックスし、加熱ブロックに100℃で2時間置いた。管を加熱ブロックから取り出して放冷し、1mLの水中飽和NaClを添加した。管を再びボルテックスして遠心し、上層(有機層)の一部分をGCバイアルに入れてGC−FIDにより分析した。Nu−Chek−Prep GLC参照標準(Nu−Chek Prep,Inc.,Elysian,MN)を使用して作成した3点内部標準校正曲線を用いてFAMEを定量化し、保持時間に基づき仮に同定した。脂肪酸の存在量は全FAMEのmg/gおよび%として表現した。
[0285]250mgの最終油を600μLのヘキサンに溶解してカラムのヘッドに適用することにより試料を調製した。フラッシュクロマトグラフィーを用いて試料を分画したところ、最終油の1.2重量%をステロールエステル画分が占め、92.1重量%をトリアシルグリセリド(TAG)画分が占め、2.1重量%を遊離脂肪酸(FFA)画分が占め、1.1%をステロール画分が占め、2.8重量%をジアシルグリセリド(DAG)画分が占めた。
[0286]プールした画分のTLC分析から、FFA画分およびステロール画分はそれぞれTAGおよびDAGと混合していることが分かった。FRIOLEX(登録商標)の最終油および単離画分の全脂肪酸プロファイルを、それぞれmg/gおよび%FAMEとして計算した以下の表20および表21に示す。
Figure 0005911479

Figure 0005911479

[0287]表20および表21の脂肪酸プロファイルは、FRIOLEX(登録商標)法を用いて抽出した試料から得られた点が注記される。表20および表21の脂肪酸プロファイルは、本発明の方法を用いて試料が抽出された場合に実質的に同じになることが予想される。
[実施例33]
[0288]980ppm Clを含む炭素および窒素供給培養液(ヤブレツボカビ(thraustochytrid)培地)において単離ヤブレツボカビ(thraustochytrid)(ATCC受託番号PTA−9695)の2日経過播種フラスコを調製した。
[0289]突然変異生成を以下の手順に従い実施した:
[0290]滅菌したT=2日経過フラスコ、約50mlを、滅菌した40mlガラスホモジナイザーに注ぎ入れた。ホモジナイザーにおいて培養物に50回のプランジを与えた。培養物をピペットで取り出し、50ml滅菌管に置かれた滅菌50ミクロンメッシュフィルターでろ過した(メッシュは、より小さい塊および単一の細胞をl0ミクロンメッシュに通過させる一方で、より大きいコロニー群を保持する手段として使用した)。濃縮された浸軟物(macerate)の全体を滅菌50ml管に回収した。浸軟した培養物をボルテックスし、ヤブレツボカビ(thraustochytrid)培地が入った管に最高1:100倍レベルの希釈液を作製した。希釈した浸軟試料をボルテックスした後、4〜5個のガラスビーズ(3mmガラスビーズ)が入ったヤブレツボカビ(thraustochytrid)培地の寒天ペトリ皿100×15mmに200μlの播種材料を添加した。ビーズによって播種材料をプレート全体に均等に広げるようにして、各プレートを穏やかに撹拌した。ビーズをプレートから空け、プレートを、蓋をして約5分間静置し、乾燥させた。手順は薄暗い所で行うため、滅菌フードおよび隣接領域の双方の照明を消した。手順を実行可能とするための最小限の光は利用できたが、間接的な薄暗いもののみであった。
[0291]5枚の複製プレートをXLクロスリンカー(Spectronics Corporation,New York)の底に置き、試料を照射する間、蓋は外した。このクロスリンカーはマイクロジュール単位で出力を送り、90%〜95%死滅を達成するレベルを求めた。同じプロトコルを用いて5枚の複製対照プレートに突然変異を誘発されていない細胞を播種した。これらの細胞カウントを使用して%死滅を計算した。照射の終了後プレートを取り出し、蓋を交換し、プレートをパラフィルム(parafilm)で包み、続いてアルミニウム箔で包んだ。最初の週はプレートを暗所で増殖させることで、損傷した遺伝子を修復できないようにすることが不可欠であった。
[0292]プレートを22.5℃の室内に約10日置いてからコロニーを計数した。最終的な計数を行ったとき、個々のコロニーを滅菌した播種用ループで選び取り、新しいヤブレツボカビ(thraustochytrid)培地プレートに再度ストリークした。各コロニーを個々のプレートに植えた。プレートが密に増殖したところで播種用ループを使用して試料を採取し、50mlのヤブレツボカビ(thraustochytrid)培地が入った滅菌250ml振盪フラスコに播種した。このフラスコを22.5℃の室内において200rpmの振盪機に置いた。T=7日目に振盪フラスコ培養物を50ml滅菌管に回収した。pHをとり、試料をスピンダウンしてバイオマスペレットを回収した。各試料をリンスし、イソプロピルアルコールと蒸留水との50:50混合物中に再懸濁した後、再度スピンした。回収したペレットを凍結乾燥して秤量し、FAME分析を実施した。表22〜表28のデータは、上記の方法で産生した突然変異体を表す。
Figure 0005911479

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[実施例34]
[微生物の単離]
[0293]米国西海岸(カリフォルニア州(California)、オレゴン州(Oregon)、およびワシントン州(Washington))およびハワイ州(Hawaii)に沿った入り江および河口域を含む潮間生息地から、干潮時に試料を採取した。水、堆積物、生きている植物材料、および死滅した植物/動物の残骸を滅菌した50ml管に入れた。水と共に各試料の部分量を、単離培地の固形寒天プレートに塗布した。単離培地は以下からなった:500mlの人工海水、500mlの蒸留水、1gのグルコース、1gのグリセロール、13gの寒天、1gのグルタミン酸塩、0.5gの酵母エキス、0.5gのカゼイン加水分解物、1mlのビタミン溶液(100mg/Lのチアミン、0.5mg/Lのビオチン、0.5mgのB12)、1mlの微量ミネラル溶液(PII金属、1リットル当たり6.0gのFeCl6HO、6.84gのHBO、0.86gのMnCl4HO、0.06gのZnCl、0.026のCoCl6HO、0.052gのNiSOO、0.002gのCuSO5HOおよび0.005gのNaMoO2HOを含有)、並びに各500mgのペニシリンGおよび硫酸ストレプトマイシン。寒天プレートを暗所において20〜25℃でインキュベートした。2〜4日後、寒天プレートを顕微鏡下で調べ、細胞のコロニーを滅菌したつまようじで取り、新鮮な培地プレートに再びストリークした。汚染生物が除去されるまで、細胞を新鮮な培地に繰り返しストリークした。単離した微生物のうち2つをATCC受託番号PTA−10212およびPTA−10208のもとに寄託した。
[ATCC受託番号PTA−10212として寄託した単離微生物の分類学上の特性決定]
[0294]ATCC受託番号PTA−10212として寄託した単離微生物(「PTA−10212」)の培養物は、白色の、湿潤した、塗抹されたコロニーのように見え、目に見える独立した胞子嚢群はなかった。
[0295]PTA−10212を固形および液体FFM、固形KMV、KMVスラッシュ(1%)、KMVブロス、およびMHブロスで増殖して増殖特性をさらに調べた。PTA−10212はKMVおよびMHで急速に増殖することが観察された。例えば、Porter D.,1989.Phylum Labyrinthulomycota.In Margulis,L.,Corliss,J.O.,Melkonian,M.,Chapman,D.J.(Eds.)Handbook of Protoctista,Jones and Bartlett,Boston,pp.388−398(KMV);Honda et al.,Mycol.Res.102:439−448(1998)(MH);および米国特許第5,130,242号明細書(FFM)を参照のこと。
[0296]以下の観察は、PTA−10212の数日間にわたる固形FFM培地での増殖後、72時間のKMV培地、およびMHブロスにおける増殖後に行った。胞子嚢はいずれの培地中/培地上においても集塊せず、極めて小さかった(5〜10μm)。PTA−10212はシゾキトリウム属(Schizochytrium)の分割パターンに特徴的な多量の四分子を示さなかった。新鮮な固形培地に移して約24時間後、アメーバ状細胞が現れた。このアメーバ状細胞は数日後に消え、および液体培地またはスラッシュ培地では明白でなかった。Yokoyama,R.et al.,Mycoscience 48(6):329−341(2007)によって、液体培地で増殖したとき「フラスコの底にある細かい砂粒」の外観を有するものとして記載されるオーランチオキトリウム属(Aurantiochytrium)と異なり、PTA−10212はフラスコの底に沈降することなく、KMVおよびMHの双方の液体培地に懸濁された。胞子嚢は、PTA−10212に存在しなかった外質の網目も有するシゾキトリウム属(Schizochytrium)またはオリゴキトリウム属(Oligochytrium)に典型的なものほど密ではなかった。ほとんどの種は、大きい胞子嚢が数時間かけて分裂することによる小さい胞子嚢または同化細胞の栄養分割を行うが、PTA−10212はダンベル形の細長い同化細胞を形成し、次にはそれがダンベルの端部の分離に伴い引き離される細い峡部を形成した。得られた細胞は小さい同化細胞のように見えた。アメーバ状細胞がダンベル形同化細胞に直接変化した例は観察されなかった。典型的な双鞭毛遊走子は遊泳が観察されたが、比較的まれであった。PTA−10212は多産でなく、栄養分割により分裂した。遊走子の直接放出は観察されなかったが、遊走子は遊泳が観察された。栄養細胞は極めて小さかった(2μm〜5μm)。
[0297]フロースルー技法を用いてPTA−10212をさらに調べ、ここでは半分の強度の一滴の海水に少量の寒天増殖コロニーを懸濁することにより、顕微鏡スライドを調製した。この技法により、一次胞子嚢が球形で直径約10μmであることが観察された。壁は極めて薄く、プロトプラストの二分裂の開始時に残存物は観察されなかった。二分裂の繰り返しによって8〜16個のより小さい(直径4〜5μmの)二次胞子嚢が生じた。この二次胞子嚢は数時間休眠状態にとどまり、その後再び無定形のプロトプラストを放出した。無定形のプロトプラストは挟みつぶして引きちぎるように分割すると、最初は典型的なダンベル形の中間段階を生じ、最終的に直径2.5〜2.8μmの4〜8個の小さい球状体になった。それらは数分間から最長1〜2時間までそのままの状態にあり、次に形を(細長く)変化させて、2.3〜2.5×3.7〜3.9μmの双鞭毛遊走子になった。遊走子は多量にあり、それらが静止したときに正確に計測することができた。次に遊走子は丸くなり、新しい成長サイクルを開始した。遊走子はシシオイドキトリウム・ミヌツム(Sicyoidochytrium minutum)より大きく、ウルケニア・ウィスルゲンシス(Ulkenia visurgensis)より小さかった。
[0298]PTA−10212を、18s rRNA遺伝子についての既知の種との類似性に基づきさらに特徴付けた。標準的手順によりPTA−10212からゲノムDNAを調製した。例えば、Sambrook J.and Russell D.2001.Molecular cloning:A laboratory manual,3rd edition.Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,New Yorkを参照のこと。簡潔には:(1)対数期中期培養物から500μLの細胞を遠心した。細胞を再度遠心し、細胞ペレットから小口径の先端部で痕跡量の液体を全て除去した;(2)200μLの溶解緩衝液(20mMのトリス pH8.0、125μg/mLのプロテイナーゼK、50mMのNaCl、10mMのEDTA pH8.0、0.5%SDS)でペレットを再懸濁した;(3)細胞を50℃で1時間溶解した;(4)溶解混合物をピペットでフェーズロックゲル(PLG−Eppendorf)2mLチューブに移した;(5)等容量のP:C:Iを添加し、1.5時間混合した;(6)チューブを12,000×gで5分間遠心した;(7)PLGチューブ内のゲルの上側から水相を取り出し、その水相に等容量のクロロホルムを添加して30分間混合した;(8)チューブを14,000×gで約5分間遠心した;(9)最上層(水相)をピペットでクロロホルムから取り、新しいチューブに入れた;(10)0.1容量の3M NaOACを添加して混合した(数回反転させた);(11)2容量の100%EtOHを添加して混合し(数回反転させた)、この段階でゲノムDNAの沈殿が形成された;(12)微量遠心機において14,000×gで約15分間、チューブを4℃で遠心した;(13)その液体を静かに流し捨てると、チューブの底にゲノムDNAが残った;(14)そのペレットを0.5mLの70%EtOHで洗浄した;(15)微量遠心機において14,000×gで約5分間、チューブを4℃で遠心した;(16)EtOHを静かに流し捨て、ゲノムDNAペレットを乾燥させた;および(17)好適な容量のHOおよびRNアーゼをゲノムDNAペレットに直接添加した。18s rRNA遺伝子のPCR増幅は、以前に記載されているプライマーで実施した(Honda et.al.,J Euk Micro.46(6):637−647(1999)。染色体DNA鋳型を含むPCR条件は以下のとおりであった:0.2μMのdNTP、各0.1μMのプライマー、8%DMSO、200ngの染色体DNA、2.5UのHerculase(登録商標)II融合DNAポリメラーゼ(Stratagene)、およびHerculase(登録商標)緩衝液(Stratagene)で合計容量50μL。PCRプロトコルは以下のステップを含んだ:(1)95℃で2分間;(2)95℃で35秒間;(3)55℃で35秒間;(4)72℃で1分間および30秒間;(5)ステップ2〜4を30サイクル繰り返し;(6)72℃で5分間;および(7)4℃で保持。
[0299]PCR増幅により、上記に記載される染色体鋳型を使用して予想されたサイズを有する明確なDNA産物が得られた。PCR産物をベクターpJET1.2/平滑端(Fermentas)に製造者の指示に従いクローニングし、供給された標準プライマーを使用してインサート配列を決定した。
[0300]系統発生解析では、PTA−10212は、適度の裏付けをもって、トラウストキトリウム・パキデルムム(Thraustochytrium pachydermum)およびトラウストキトリウム・アグレガツム(Thraustochytrium aggregatum)を含む系統内に位置付けられる。T.パキデルムム(T.pachydermum)の胞子嚢は極めて厚い細胞壁を有する。T.アグレガツム(T.aggregatum)は、明確に視認可能な、不透明な胞子嚢群の塊を形成する。PTA−10212はこれらの特徴のいずれも示さない。多くのアメーバ状細胞の存在は、ウルケニア属(Ulkenia)、T.ガエルトネリウム(T.gaertnerium)、A.リマシヌム(A.limiacinum)、およびS.マングロベイ(S.mangrovei)などの他の分類群で記載されている;しかしながら、これらの分類群に関連する記載は、本単離物に観察される特徴と異なる。さらに、PTA−10212は、これらの分類群のいずれに対しても系統発生的な類縁性を示さない。
[0301]表29は、ATCC受託番号PTA−10212として寄託された微生物由来の18s rRNA配列の、National Center for Biotechnology Information(NCBI)電子データベースのDNA配列との比較を示す。2つの異なる計算を用いて同一性パーセントを決定した。「計算#1」は、非相同領域または部分配列のいずれからも、配列に出現する任意の「ギャップ」を考慮する(AlignX−VectorNTI初期設定)。「計算#2」は、ギャップの計算ペナルティを含まない(AlignX−VectorNTI「IDENTITY」行列設定)。
Figure 0005911479

[0302]表29に示すとおり、%同一性の点で、受託番号PTA−10212として寄託された微生物由来の18s rRNA遺伝子配列は、NCBIデータベースで利用可能な18s rRNA遺伝子配列と、全く同じではないものの、近縁関係にあることが分かった。一般に、生物は異なる属または種に属しながらより近縁の関係にある18s rRNA遺伝子配列を有し得ることが認識されている。
[0303]上記の特徴付けに基づけば、単離された微生物(ATCC受託番号PTA−10212)は新しいトラウストキトリウム属(Thraustochytrium)の種に相当すると考えられ、従ってまたトラウストキトリウム・エスピー(Thraustochytrium sp.)ATCC PTA−10212と命名される。
[ATCC受託番号PTA−10208として寄託された単離微生物の分類学的特徴]
[0304]ATCC受託番号PTA−10208として寄託された微生物(「PTA−10208」)は、米国特許出願公開第2010/0239533号明細書および国際公開第2010/107415号パンフレットに記載されるATCC受託番号PTA−9695として寄託された微生物(「PTA−9695」)のサブ単離株(培養物から単離され、新しい別個の明確に異なる培養物として維持される個々の細胞)として同定された。
[0305]PTA−10208はPTA−9695と分類学的特徴を共有する。PTA−9695は放出時に双鞭毛遊走子を有し、それが活動的に泳ぎ出して成熟胞子嚢から遊離し、その残された壁は胞子放出後(位相差法で)明確に確認できることが分かった。PTA−9695胞子嚢の直径は12.5μm〜25μmであり、遊走子は2.5μm〜2.8μm×4.5μm〜4.8μmのサイズであった。個々のPTA−9695胞子嚢につき8〜24個の胞子があった。定着したPTA−9695遊走子は大きくなり、急速に二分裂を起こし、四分子、八分子、および最終的に胞子嚢の塊を生じた。四分子の形成は胞子嚢の成熟前の極めて早い段階で始まった。これらの特徴はシゾキトリウム属(Schizochytrium)に一致している。%同一性の点で、PTA−10208が共有するPTA−9695 18s rRNA遺伝子配列は、Honda,D.et al.,J Euk.Micro.46(6):637−647(1999)に提供されるT.アグレガツム(T.aggregatum)の18s rRNA遺伝子配列と、全く同じではないものの、近縁関係にあることが分かった。トラウストキトリウム・アグレガツム(Thraustochytrium aggregatum)について発表されている18s rRNA配列は部分配列であり、配列の中央に約71DNAヌクレオチドのギャップがある。PTA−9695は新しいシゾキトリウム属(Schizochytrium)の種に相当すると考えられる。従って、サブ単離株PTA−10208もまた、シゾキトリウム・エスピー(Schizochytrium sp.)ATCC PTA−10208として命名される。
[実施例35]
[ATCC受託番号PTA−10212として寄託された単離微生物の増殖特性]
[0306]単離微生物(ATCC受託番号PTA−10212)を、以下に記載するとおり、個別の発酵ランで増殖特性について調べた。典型的な培地および培養条件を表30に示す。
Figure 0005911479

[0307]pH7.3で20%溶存酸素を有し22.5℃で1000ppm Clを含む炭素(グリセロール)および窒素供給培養液において、10Lの発酵槽容量で138時間の培養後、PTA−10212は26.2g/Lの乾燥細胞重量を生じた。脂質収率は7.9g/Lであり;ω−3収率は5.3g/Lであり;EPA収率は3.3g/Lであり;およびDHA収率は1.8g/Lであった。脂肪酸含量は30.3重量%であり;EPA含量は脂肪酸メチルエステル(FAME)の41.4%であり;およびDHA含量はFAMEの26.2%であった。これらの条件下で脂質産生能力は1.38g/L/日であり、およびω−3産生能力は0.92g/L/日であり、0.57g/L/日のEPA産生能力および0.31g/L/日のDHA産生能力であった。
[0308]pH7.3で20%溶存酸素を有し22.5℃で1000ppm Clを含む炭素(グリセロール)および窒素供給培養液において、10Lの発酵槽容量で189時間の培養後、PTA−10212は38.4g/Lの乾燥細胞重量を生じた。脂質収率は18g/Lであり;ω−3収率は12g/Lであり;EPA収率は5g/Lであり;およびDHA収率は6.8g/Lであった。脂肪酸含量は45重量%であり;EPA含量はFAMEの27.8%であり;およびDHA含量はFAMEの37.9%であった。これらの条件下で脂質産生能力は2.3g/L/日であり、およびω−3産生能力は1.5g/L/日であり、0.63g/L/日のEPA産生能力および0.86g/L/日のDHA産生能力であった。
[0309]pH6.8〜7.7で20%溶存酸素を有し22.5℃で1000ppm Clを含む炭素(グリセロール)および窒素供給培養液において、10Lの発酵槽容量で189時間の培養後、PTA−10212は13g/Lの乾燥細胞重量を生じた。脂質収率は5.6g/Lであり;ω−3収率は3.5g/Lであり;EPA収率は1.55g/Lであり;およびDHA収率は1.9g/Lであった。脂肪酸含量は38重量%であり;EPA含量はFAMEの29.5%であり;およびDHA含量はFAMEの36%であった。これらの条件下で脂質産生能力は0.67g/L/日であり、ω−3産生能力は0.4g/L/日であり、0.20g/L/日のEPA産生能力および0.24g/L/日のDHA産生能力であった。
[0310]pH6.6〜7.2で20%溶存酸素を有し22.5〜28.5℃で1000ppm Clを含む炭素(グリセロール)および窒素供給培養液において、10Lの発酵槽容量で191時間の培養後、PTA−10212は36.7g/L〜48.7g/Lの乾燥細胞重量を生じた。脂質収率は15.2g/L〜25.3g/Lであり;ω−3収率は9.3g/L〜13.8g/Lであり;EPA収率は2.5g/L〜3.3g/Lであり;およびDHA収率は5.8g/L〜11g/Lであった。脂肪酸含量は42.4重量%〜53重量%であり;EPA含量はFAMEの9.8%〜22%であり;およびDHA含量はFAMEの38.1%〜43.6%であった。これらの条件下で脂質産生能力は1.9g/L/日〜3.2g/L/日であり、ω−3産生能力は1.2g/L/日〜1.7g/L/日であり、0.31g/L/日〜0.41g/L/日のEPA産生能力および0.72g/L/日〜1.4g/L/日のDHA産生能力であった。
[ATCC受託番号PTA−10208として寄託された単離微生物の増殖特性]
[0311]単離微生物(ATCC受託番号PTA−10208)を、以下に記載するとおり、個別の発酵ランで増殖特性について調べた。典型的な培地および培養条件を表31に示す。
Figure 0005911479

[0312]窒素供給中は20%溶存酸素およびその後10%溶存酸素を有し、pH7.0、22.5℃で1000ppm Clを含む炭素(グルコース)および窒素供給培養液において、10Lの発酵槽容量で200時間の培養後、PTA−10208は95g/Lの乾燥細胞重量を生じた。脂質収率は53.7g/Lであり;ω−3収率は37g/Lであり;EPA収率は14.3g/Lであり;およびDHA収率は21g/Lであった。脂肪酸含量は57重量%であり;EPA含量はFAMEの27.7%であり;およびDHA含量はFAMEの39.1%であった。これらの条件下で脂質産生能力は6.4g/L/日であり、およびω−3産生能力は4.4g/L/日であり、1.7g/L/日のEPA産生能力および2.5g/L/日のDHA産生能力であった。
[0313]窒素供給中は20%溶存酸素およびその後10%溶存酸素を有し、pH7.5、22.5℃で1000ppm Clを含む炭素(グルコース)および窒素供給培養液において、10Lの発酵槽容量で139時間の培養後、PTA−10208は56g/Lの乾燥細胞重量を生じた。脂質収率は53g/Lであり;ω−3収率は34g/Lであり;EPA収率は11.5g/Lであり;およびDHA収率は22g/Lであった。脂肪酸含量は58重量%であり;EPA含量はFAMEの21.7%であり;およびDHA含量はFAMEの41.7%であった。これらの条件下で脂質産生能力は9.2g/L/日であり、およびω−3産生能力は5.9g/L/日であり、2g/L/日のEPA産生能力および3.8g/L/日のDHA産生能力であった。
[0314]窒素供給中は20%溶存酸素およびその後10%溶存酸素を有し、pH7.0、22.5℃で1000ppm Clを含む炭素(グルコース)および窒素供給培養液において、2000Lの発酵槽容量で167時間の培養後、PTA−10208は93.8g/Lの乾燥細胞重量を生じた。脂質収率は47.2g/Lであり;ω−3収率は33.1g/Lであり;EPA収率は10.5g/Lであり;およびDHA収率は20.4g/Lであった。脂肪酸含量は50.6重量%であり;EPA含量はFAMEの23%であり;およびDHA含量はFAMEの42.6%であった。これらの条件下で脂質産生能力は6.8g/L/日であり、およびω−3産生能力は4.7g/L/日であり、1.5g/L/日のEPA産生能力および2.9g/L/日のDHA産生能力であった。
[0315]窒素供給中は20%溶存酸素およびその後10%溶存酸素を有し、pH7.0、22.5℃で1000ppm Clを含む炭素(グルコース)および窒素供給培養液において、2000Lの発酵槽容量で168時間の培養後、PTA−10208は105g/Lの乾燥細胞重量を生じた。脂質収率は46.4g/Lであり;ω−3収率は33g/Lであり;EPA収率は10.7g/Lであり;およびDHA収率は20.3g/Lであった。脂肪酸含量は43.9重量%であり;EPA含量はFAMEの24%であり;およびDHA含量はFAMEの43.7%であった。これらの条件下で脂質産生能力は6.6g/L/日であり、およびω−3産生能力は4.7g/L/日であり、1.5g/L/日のEPA産生能力および2.9g/L/日のDHA産生能力であった。
[0316]窒素供給中は20%溶存酸素およびその後10%溶存酸素を有し、pH7.0、22.5℃で1000ppm Clを含む炭素(グルコース)および窒素供給培養液において、2000Lの発酵槽容量で168時間の培養後、PTA−10208は64.8g/Lの乾燥細胞重量を生じた。脂質収率は38.7g/Lであり;ω−3収率は29.9g/Lであり;EPA収率は8.5g/Lであり;およびDHA収率は16.7g/Lであった。脂肪酸含量は59.6重量%であり;EPA含量はFAMEの23%であり;およびDHA含量はFAMEの42.3%であった。これらの条件下で脂質産生能力は5.53g/L/日であり、およびω−3産生能力は3.8g/L/日であり、1.2g/L/日のEPA産生能力および2.3g/L/日のDHA産生能力であった。
[実施例36]
[微生物株ATCC PTA−10208およびPTA−10212の脂肪酸プロファイル]
[0317]4つのバイオマス試料(PTA−10208試料#1;PTA−10208試料#2;PTA−10212試料#1;およびPTA−10212試料#2)を溶媒抽出により総粗油含量について分析し、高速液体クロマトグラフィー/蒸発光散乱検出(HPLC/ELSD)により脂質クラスを決定し、HPLC/質量分析法(HPLC/MS)によりトリアシルグリセロール(TAG)を分析し、および水素炎イオン化検出ガスクロマトグラフィー(GC−FID)により脂肪酸(FA)プロファイルを決定した。各凍結乾燥バイオマスの粗脂質含量を、ヘキサンによる溶媒粉砕(solvent grinding)を用いて決定し、直接エステル交換反応により生成したFAMEの合計(mg/g)と比較し、得られた脂肪酸メチルエステル(FAME)をGC/FID分析により定量化した。抽出された粗脂質中の脂肪酸もまたエステル交換反応により定量化し、得られたFAMEのGC/FID分析を用いて定量化した。抽出された粗脂質において、ELSDを伴う順相HPLCおよび大気圧化学イオン化MS(APCI−MS)同定法を用いて全ての中性脂質(NL)および遊離脂肪酸(FFA)の重量パーセントを決定した。この方法は、ステロールエステル(SE)、TAG、遊離脂肪酸(FFA)、1,3−ジアシルグリセロール(1,3−DAG)、ステロール、1,2−ジアシルグリセロール(1,2−DAG)、およびモノアシルグリセロール(MAG)を分離し、定量化する。結果を以下の表32および表33に示す。表32および表33の脂肪酸プロファイルは、溶媒を使用して抽出した試料から得られたことが注記される。表32および表33の脂肪酸プロファイルは、本発明の方法を用いて試料を抽出した場合に実質的に同じになることが予想される。
[0318]4つのバイオマス試料(PTA−10208試料#1;PTA−10208試料#2;PTA−10212試料#1;およびPTA−10212試料#2)から抽出した粗油から、TAGおよびリン脂質(PL)を単離した。TAGは低圧フラッシュクロマトグラフィーを用いて単離し、およびPLは固相抽出(SPE)を用いて単離した。各単離された画分の同一性を薄層クロマトグラフィー(TLC)によって確認した。単離したTAG画分およびPL画分の脂肪酸プロファイルは、GC−FIDを用いて直接エステル交換反応後にFAMEとして決定した。結果を以下の表34および表35に示す。
[0319]微生物株ATCC PTA−10212に由来するバイオマスのさらに2つの試料(PTA−10212試料#3およびPTA−10212試料#4)についての総粗油含量および単離した脂質クラスの脂肪酸プロファイルもまた決定した。粗油は各試料からヘキサン抽出により得て、個々の脂質クラスは低圧フラッシュクロマトグラフィーを用いて単離した。バイオマス、粗油、および単離画分の脂肪酸プロファイルをGC−FIDを用いてFAMEとして決定した。結果を以下の表36〜表39に示す。表36〜表39の脂肪酸プロファイルは、典型的なヘキサン抽出を用いて抽出した試料から得られたことが注記される。表36〜表39の脂肪酸プロファイルは、本発明の方法を用いて試料を抽出した場合に実質的に同じになることが予想される。
[0320]先にFRIOLEX(登録商標)法を用いて抽出した微生物株ATCC PTA−10212由来の粗油の試料(PTA−10212試料#5)から個々の脂質クラスを単離し、GC−FIDを用いて各クラスの脂肪酸プロファイルをFAMEとして決定した。結果を以下の表40および表41に示す。表40および表41の脂肪酸プロファイルは、FRIOLEX(登録商標)法を用いて抽出した試料から得られたことが注記される。表40および表41の脂肪酸プロファイルは、本発明の方法を用いて試料を抽出した場合に実質的に同じになることが予想される。
[0321]微生物株ATCC PTA−10208由来の粗油の試料(PTA−10208試料#3)から、ELSDを伴う順相HPLCおよびAPCI−MS同定法を用いて個々の脂質クラスを単離した。
[実験手順]
[0322]粗油抽出−粗油は凍結乾燥バイオマスの試料から溶媒粉砕を用いて抽出した。例えば、約3グラムのバイオマスをスウェーデン管(Swedish tube)に秤量した。スウェーデン管に3個のボールベアリングおよび30mLのヘキサンを加え、それをネオプレン栓で密閉し、振盪機に2時間置いた。得られたスラリーを、ブフナー漏斗およびワットマンろ紙を使用してろ過した。ろ過された液体を回収して溶媒を真空下で除去し、残った粗脂質の量を重量測定法で決定した。
[0323]脂肪酸分析−バイオマス、抽出した粗脂質、および単離した脂質クラスの試料を、脂肪酸組成についてFAMEとして分析した。簡潔に言えば、凍結乾燥したバイオマスおよび単離した脂質クラスをねじ口試験管に直接量り取り、一方で粗油の試料を約2mg/mLの濃度となるようヘキサンに溶解した。内部標準を含むトルエン、およびメタノール中1.5N HClを各管に加えた。管をボルテックスし、次に蓋をして100℃に2時間加熱した。管を放冷し、水中飽和NaClを添加した。管を再びボルテックスし、遠心して層を分離させた。次に有機層の一部分をGCバイアルに入れ、GC−FIDにより分析した。Nu−Check−Prep GLC参照標準(NuCheck,Elysian,MN)を使用して作成した3点校正曲線を用いてFAMEを定量化した。抽出物中に存在する脂肪酸は、mg/gおよび重量パーセントとして表現した。GC−FIDにより分析したときの内部標準と等しい反応を仮定して、試料中の脂肪含量を推定した。
[0324]HPLC/ELSD/MS方法−
Figure 0005911479

[0325]固相抽出−粗脂質から、Vac Elut装置(Varian Inc,Palo Alto,米国)に置いた2gのアミノプロピルカートリッジ(Biotage,Uppsala,スウェーデン)を使用して固相抽出(SPE)によりPL画分を分離した。カートリッジは15mgのヘキサンでコンディショニングし、約60mgの各試料を1mLのCHClに溶解してカートリッジに適用した。カラムを15mLの2:1 CHCl:イソプロピルアルコールで洗浄して全ての中性脂質を溶出し、それを廃棄した。次に15mLのエーテル中2%酢酸(HOAc)で脂肪酸を溶出し、それを廃棄した。PL部分を15mLの6:1のメタノール:クロロホルムで溶出し、それを回収して窒素下で乾燥し、秤量した。
[0326]フラッシュクロマトグラフィー−フラッシュクロマトグラフィーを用いて粗油中に存在する脂質クラスを分離した。ヘキサンに溶解した約200mgの粗油をカラムのヘッドに注入した。クロマトグラフィーシステムはシリカゲル60(EMD Chemical,Gibbstown,NJ)を利用し、その移動相は石油エーテルおよび酢酸エチルからなり、5mL/分(表6〜表7)または3mL/分(表8〜表13)であった。段階的勾配を用いてカラムから各脂質クラスを選択的に溶出した。移動相勾配は100%石油エーテルから開始し、50%酢酸エチルで終了した。Gilson FC 204ラージベッド(large−bed)フラクションコレクター(Gilson,Inc.,Middleton,WI)を使用して画分を10mL試験管に回収した。各管を薄層クロマトグラフィー(TLC)により分析し、個々の脂質クラスが入った管(予想保持係数(Rf)を有するTLCプレート上のシングルスポットにより判断するとき)をプールし、濃縮乾固して秤量した。次に総画分含量を重量測定法で決定した。
[0327]TLC分析−シリカゲルプレートで薄層クロマトグラフィーを実施した。石油エーテル:エチルエーテル:酢酸(80:20:1)からなる溶媒系を使用してプレートを溶出し、ヨウ素蒸気を用いて可視化した。次に各スポットのRf値を各脂質クラスについて既報の文献値と比較した。
[0328]TAG画分およびPL画分の分析−単離したTAG画分およびPL画分を、脂肪酸組成について脂肪酸メチルエステル(FAME)として分析した。TAG画分を約1〜2mg/mLの濃度となるようヘキサンに溶解した。その溶液の1mLアリコートを窒素下で濃縮乾固した。内部標準を含むトルエン、およびメタノール中1.5N HClを各管に加えた。管をボルテックスし、次に蓋をして100℃に2時間加熱した。内部標準およびHClメタノールは、PL画分が入った管に直接添加して加熱した。管を放冷し、水中飽和NaClを添加した。管を再びボルテックスして遠心し、層を分離させた。次に有機層の一部分をGCバイアルに入れ、GC−FIDにより分析した。Nu−Check−Prep GLC 502B参照標準(NuCheck,Elysian,MN)を使用して作成した3点校正曲線を用いてFAMEを定量化した。抽出物中に存在する脂肪酸は、FAMEのmg/gおよび%として表現した。
[結果]
[PTA−10208試料#1]
[0329]PTA−10208試料#1についてのバイオマスおよび抽出した粗脂質の脂肪酸プロファイルを、GC/FIDを用いて決定した。バイオマス中の脂肪酸は、28.6mgのバイオマスをFAME管に直接量り取ることによりインサイチュでエステル交換し、一方、抽出した粗脂質の試料は、55.0mgの粗脂質を50mLメスフラスコに量り取り、且つ1mlを別のFAME管に移すことにより調製した。バイオマスの推定粗脂質含量は、FID検出によるGCを用いて53.2%(FAMEの合計として)と決定され、一方、乾燥バイオマスから52.0%(wt/wt)の脂質が抽出され、97.8%の総脂質回収率が得られた。粗脂質はGC/FIDを用いて91.9%脂肪酸(FAMEの合計として)と決定された。粗脂質に含まれる主要な脂肪酸は、C16:0(182.5mg/g)、C20:5 n−3(186.8mg/g)、およびC22:6 n−3(423.1mg/g)であった。
[0330]抽出した粗脂質の脂質クラスプロファイルを、55.0mgの粗脂質を50mLメスフラスコに秤量し、且つアリコートをHPLC/ELSD/MS分析用のHPLCバイアルに移すことにより決定した。HPLC/ELSD/MS分析によれば、粗脂質は0.2%のステロールエステル(SE)、95.1%のTAG、0.4%のステロール、および0.5%の1,2−ジアシルグリセロール(DAG)を含有した。TAG画分の5%はTAGピークのすぐ後に溶出したピークを含んだが、これは認識可能な質量スペクトルを提供しなかった。
[0331]フラッシュクロマトグラフィーにより決定されたとおりのこの試料からの単離TAGは、粗油の約92.4%を構成した。PLはSPE単離後の重量またはTLCによっては検出されなかった。TAGに含まれた主要な脂肪酸(>50mg/g)は、C16:0(189mg/g)、C20:5 n−3(197mg/g)、およびC22:6 n−3(441mg/g)であった。
[PTA−10208試料#2]
[0332]PTA−10208試料#2についてのバイオマスおよび抽出した粗脂質の脂肪酸プロファイルを、GC/FIDを用いて決定した。バイオマス中の脂肪酸は、32.0mgのバイオマスをFAME管に直接量り取ることによりインサイチュでエステル交換し、一方、抽出した粗脂質の試料は、60.1mgの粗脂質を50mLメスフラスコに量り取り、且つ1mlを別のFAME管に移すことにより調製した。バイオマスの推定粗脂質含量は、FID検出によるGCを用いて52.4%(FAMEの合計として)と決定され、一方、乾燥バイオマスから48.0%(wt/wt)の脂質が抽出され、91.7%の総脂質回収率が得られた。粗脂質はGC/FIDを用いて95.3%脂肪酸(FAMEの合計として)と決定された。粗脂質に含まれる主要な脂肪酸は、C16:0(217.5mg/g)、C20:5 n−3(169.3mg/g)、およびC22:6 n−3(444.1mg/g)であった。
[0333]抽出した粗脂質の脂質クラスプロファイルを、60.1mgの粗脂質を50mLメスフラスコに秤量し、且つアリコートをHPLC/ELSD/MS分析用のHPLCバイアルに移すことにより決定した。HPLC/ELSD/MS分析によれば、粗脂質は、0.2%のSE、95.7%のTAG、0.3%のステロール、および0.7%の1,2−DAGを含有した。TAG画分の5.1%はTAGピークのすぐ後に溶出したピークを含んだが、これは認識可能な質量スペクトルを提供しなかった。
[0334]この試料からの単離TAGは、粗油の約93.9%を構成した。PLはSPE分離後の重量またはTLCによっては検出されなかった。TAGに含まれた主要な脂肪酸(>50mg/g)は、C16:0(218mg/g)、C20:5 n−3(167mg/g)およびC22:6 n−3(430mg/g)であった。
[PTA−10208試料#3]
[0335]ATCC受託番号PTA−10208として寄託された微生物由来の粗油の試料(試料PTA−10208#3)を、HPLC/ELSD/MSを用いて分析した。合計98.38%の脂質が回収され、ステロールエステル(SE)画分が0.32%を占め、TAG画分が96.13%を占め、1,3−ジアシルグリセロール(DAG)画分が0.22%を占め、1,2−DAG画分が0.78%を占め、およびステロール画分が0.93%を占めた。
[PTA−10212試料#1]
[0336]PTA−10212試料#1についてのバイオマスおよび抽出した粗脂質の脂肪酸プロファイルを、GC/FIDを用いて決定した。バイオマス中の脂肪酸は、27.0mgのバイオマスをFAME管に直接量り取ることによりインサイチュでエステル交換し、一方、抽出した粗脂質の試料は、52.5mgの粗脂質を50mLメスフラスコに量り取り、且つ1mlを別のFAME管に移すことにより調製した。バイオマスの推定粗脂質含量は、FID検出によるGCを用いて38.3%(FAMEの合計として)と決定され、一方、乾燥バイオマスから36.3%(wt/wt)の脂質が抽出され、94.6%の総脂質回収率が得られた。粗脂質はGC/FIDを用いて83.2%脂肪酸(FAMEの合計として)と決定された。粗脂質に含まれる主要な脂肪酸は、C16:0(328.5mg/g)、C20:5 n−3(90.08mg/g)、およびC22:6 n−3(289.3mg/g)であった。
[0337]抽出した粗脂質の脂質クラスプロファイルを、52.5mgの粗脂質を50mLメスフラスコに秤量し、且つアリコートをHPLC/ELSD/MS分析用のHPLCバイアルに移すことにより決定した。HPLC/ELSD/MS分析によれば、粗脂質は、0.2%のSE、64.2%のTAG、1.9%のFFA、2.8%の1,3−DAG、1.4%のステロール、18.8%の1,2−DAG、および0.5%のMAGを含有した。TAG画分の3.4%はTAGピークのすぐ後に溶出したピークを含んだが、これは認識可能な質量スペクトルを提供しなかった。
[0338]この試料からの単離TAGは、粗油の約49.8%を構成した。単離PLは粗油の約8.1%を構成した。TAG画分に含まれた主要な脂肪酸(>50mg/g)は、C16:0(400mg/g)、C20:5 n−3(91mg/g)、およびC22:6 n−3(273mg/g)である。PL画分に含まれた主要な脂肪酸(>50mg/g)は、C16:0(98mg/g)、C20:5 n−3(33mg/g)、およびC22:6 n−3(227mg/g)である。
[PTA−10212試料#2]
[0339]バイオマスおよび抽出した粗脂質PTA−10212試料#2の脂肪酸プロファイルを、GC/FIDを用いて決定した。バイオマス中の脂肪酸は、29.5mgのバイオマスをFAME管に直接量り取ることによりインサイチュでエステル交換し、一方、抽出した粗脂質の試料は、56.5mgの粗脂質を50mLメスフラスコに量り取り、且つ1mlを別のFAME管に移すことにより調製した。バイオマスの推定粗脂質含量は、FID検出によるGCを用いて40.0%(FAMEの合計として)と決定され、一方、乾燥バイオマスから41.3%(wt/wt)の脂質が抽出され、106.1%の総脂質回収率が得られた。粗脂質はGC/FIDを用いて82.8%脂肪酸(FAMEの合計として)と決定された。粗脂質に含まれる主要な脂肪酸は、C16:0(327.3mg/g)、C20:5 n−3(92.5mg/g)、およびC22:6 n−3(277.6mg/g)であった。
[0340]抽出した粗脂質の脂質クラスプロファイルを、56.5mgの粗脂質を50mLメスフラスコに秤量し、且つアリコートをHPLC/ELSD/MS分析用のHPLCバイアルに移すことにより決定した。HPLC/ELSD/MS分析によれば、粗脂質は、0.2%のSE、58.2%のTAG、2.3%のFFA、3.4%の1,3−DAG、1.7%のステロール、23.4%の1,2−DAG、および0.6%のMAGを含有した。TAG画分の3.3%はTAGピークのすぐ後に溶出したピークを含んだが、これは認識可能な質量スペクトルを提供しなかった。
[0341]この試料からの単離TAGは、粗油の約51.9%を構成した。単離PLは粗油の約8.8%を構成した。TAG画分に含まれた主要な脂肪酸(>50mg/g)は、C16:0(402mg/g)、C20:5 n−3(92mg/g)、およびC22:6 n−3(245mg/g)である。PL画分に含まれた主要な脂肪酸(>50mg/g)は、C16:0(121mg/g)、C20:5 n−3(48mg/g)、およびC22:6 n−3(246mg/g)である。
Figure 0005911479

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[PTA−10212試料#3]
[0342]PTA−10212試料#3についてのバイオマスの脂質含量は、FAME合計として34%であると推定され、溶媒抽出後に得られた粗油の量は37重量%であり、バイオマス中に存在する脂質の109%の回収率が得られた。フラッシュクロマトグラフィーを用いた分画後、粗油の約46%がTAGとして単離され、28%がDAGとして単離された。粗油は309mg/gのDHAおよび264mg/gのEPAを含有した。単離TAGは、341mg/gのDHAおよび274mg/gのEPAを含有した。単離DAG画分は、262mg/gのDHAおよび237mg/gのEPAを含有した。バイオマス、抽出した粗油、および単離した画分の全脂肪酸プロファイルを、それぞれmg/gおよび%FAMEとして計算した以下の表36および表37に示す。
Figure 0005911479

Figure 0005911479

[PTA−10212試料#4]
[0343]PTA−10212試料#4は、FAME合計として決定される約23%の脂質を含有し、そのうち107%がヘキサン抽出を用いて回収された。フラッシュクロマトグラフィーを用いた分画後、粗油の約42%がTAGとして単離され、18%がDAGとして単離された。粗油は、275mg/gのDHAおよび209mg/gのEPAを含有した。単離TAGは296mg/gのDHAおよび205mg/gのEPAを含有した。単離DAG画分は245mg/gのDHAおよび219mg/gのEPAを含有した。バイオマス、抽出した粗油、および単離した画分の全脂肪酸プロファイルを以下の表38(mg/g)および表39(%FAME)に示す。
Figure 0005911479

Figure 0005911479

[PTA−10212試料#5]
[0344]PTA−10212のバイオマスからFRIOLEX(登録商標)法(GEA Westfalia Separator UK Ltd.,Milton Keynes,英国)を用いて粗油の試料を抽出し、微生物油PTA−10212試料#5を得た。PTA−10212試料#5から低圧フラッシュクロマトグラフィーを用いて個々の脂質クラスを単離し、各クラスの重量パーセントを決定した。各クラスの脂肪酸プロファイルを、GC−FIDを用いて決定した。
[0345]簡潔に言えば、240mgの粗油を600μLのヘキサンに溶解してカラムのヘッドに適用することにより、試料を調製した。フラッシュクロマトグラフィーを用いて試料を分画したところ、全ての画分の合計重量は240mgであり、100%の回収率が得られた。ステロールエステル画分が0.9%を占め、TAG画分が42.6%を占め、遊離脂肪酸(FFA)画分が1.3%を占め、ステロール画分が2.2%を占め、およびDAG画分が41.6%を占めた。それぞれmg/gおよび%FAMEとして計算したFRIOLEX(登録商標)粗油および単離した画分の全脂肪酸プロファイルを、以下の表40および表41に示す。
Figure 0005911479

Figure 0005911479

[実施例37]
[0346]粗油を、精製、脱色および脱臭によってさらに処理して精製油を得た。この精製油を高オレイン酸ヒマワリ油で希釈して、DHA含量が約400mg/gの最終油を得た。個々の脂質クラスを単離し、各クラスの脂肪酸プロファイルをGC−FIDを用いてFAMEとして決定した。
[PTA−10208最終油]
[0347]単離したTAG画分(表44〜表45)および単離したステロール/DAG画分(表46〜表47)に関連するプロファイルを含めた、PTA−10208最終油#1〜5についての脂肪酸プロファイルを、表42〜表43に要約する。
[0348]最終油における個々の脂質クラスもまた、フラッシュクロマトグラフィー(表48)およびELSDによる順相HPLCおよびAPCI−MSの確認(表49)を用いて決定した。
Figure 0005911479

Figure 0005911479

Figure 0005911479

Figure 0005911479

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Figure 0005911479

Figure 0005911479

Figure 0005911479

[PTA−10212最終油]
[0349]DHAはPTA−10212最終油中に41.63%で366.9mg/g存在し、一方、EPAは16.52%で存在した。個々の脂肪酸プロファイルを決定した。それを表50に要約する。
Figure 0005911479

[実施例38]
[0350]ATCC受託番号PTA−10208および10212として寄託された単離微生物の2日経過した播種フラスコを、表30および表31による培地中の炭素および窒素供給培養物として調製した。
[0351]突然変異生成を以下の手順に従い実施した:
[0352]滅菌したT=2日経過フラスコ、約50mlを、滅菌した40mlガラスホモジナイザーに注ぎ入れた。ホモジナイザーにおいて培養物に50回のプランジを与えた。培養物をピペットで取り出し、滅菌50ミクロンメッシュフィルターでろ過し、それを50ml滅菌管に入れた(メッシュは、より小さい塊および単一の細胞を50ミクロンメッシュに通過させる一方で、より大きいコロニー群を保持する手段として使用した)。濃縮された浸軟物の全体を滅菌50ml管に回収した。浸軟した培養物をボルテックスし、最高1:100倍レベルの希釈液を作製した。希釈した浸軟試料をボルテックスした後、4〜5個のガラスビーズ(3mmガラスビーズ)が入った培地寒天プレート100×15mmに200μlの播種材料を添加した。ビーズによって播種材料をプレート全体に均等に広げるようにして、各プレートを穏やかに撹拌した。ビーズをプレートから空け、プレートを、蓋をして約5分間静置し、乾燥させた。手順は薄暗い所で行うため、滅菌フードおよび隣接領域の双方の照明を消した。手順を実行可能とするための最小限の光は利用できたが、間接的な薄暗いもののみであった。
[0353]5枚の複製プレートをXLクロスリンカー(Spectronics Corporation,New York)の底に置き、試料を照射する間、蓋は外した。このクロスリンカーはマイクロジュール単位で出力を送り、90%〜95%死滅を達成するレベルを求めた。同じプロトコルを用いて5枚の複製対照プレートに突然変異を誘発されていない細胞を播種した。これらの細胞カウントを使用して%死滅を計算した。照射の終了後プレートを取り出し、蓋を交換し、プレートをパラフィルム(parafilm)で包み、続いてアルミニウム箔で包んだ。最初の週はプレートを暗所で増殖させることで、損傷した遺伝子を修復できないようにすることが不可欠であった。
[0354]プレートを22.5℃の室内に約10日置いてからコロニーを計数した。最終的な計数を行ったとき、個々のコロニーを滅菌した播種用ループで選び取り、新しい培地プレートに再度ストリークした。各コロニーを個々のプレートに植えた。プレートが密に増殖したところで播種用ループを使用して試料を採取し、50mlの培地が入った滅菌250ml振盪フラスコに播種した。このフラスコを22.5℃の室内において200rpmの振盪機に置いた。T=7日目に振盪フラスコ培養物を50ml滅菌管に回収した。pHをとり、試料を遠心してバイオマスペレットを回収した。各試料をリンスし、イソプロピルアルコールと蒸留水との50:50混合物中に再懸濁した後、再度遠心した。回収したペレットを凍結乾燥して秤量し、FAME分析を実施した。表51および表52のデータは、それぞれPTA−10208株およびPTA−10212株から上記の方法で産生した突然変異体を表す。
Figure 0005911479

Figure 0005911479

Figure 0005911479

Figure 0005911479

[実施例39]
[0355]微生物細胞(シゾキトリウム属(Schizochytrium))を含む2つの細胞ブロス(約13.3kg)を20リットル発酵槽において60℃に加熱した。発酵槽は直径15cmの6ブレードラシュトン(Rushton)インペラを2つ有した。上のインペラは12リットル標線に位置し、下のインペラは上のインペラの10cm下方に位置した。第1の細胞ブロスは307センチメートル/秒で連続撹拌した。第2の細胞ブロスは464センチメートル/秒で連続撹拌した。酵素(すなわち、アルカラーゼ(Alcalase)2.4L FG 0.5%)を細胞バイオマスに添加して細胞を溶解し、乳化した溶解細胞組成物を形成した。この乳化した溶解細胞組成物を、最初に、溶解細胞組成物のpHが10.4から10.6になるまで塩基(NaOH、50%w/w溶液の250kg)で処理した。次に、塩(固形NaCl、溶解細胞組成物の2重量%の量)を溶解細胞組成物に添加した。次に溶解細胞組成物を90℃の温度に加熱し、20時間にわたりその温度レベルに保持した。各細胞ブロスの試料を取り、pHを8.0に調整して50ml試験管に入れた。試験管を遠心し、油抽出データを計測した。油抽出データを表53に提供する。
Figure 0005911479

[0356]表53に提供するデータは、撹拌速度が高いほど、回収される油の質量が大きくなり、ブロスからの油の%収率が高くなり、および未処理の低温殺菌ブロスの固形分含量からの油の%収率が高くなることを示している。
[結論]
[0357]本明細書に記載される様々な実施形態または選択肢は全て、いかなる変形例にも組み合わせることができる。本発明は、そのいくつかの実施形態を参照して詳細に図示および記載されているが、当業者は、それらが単に例として、且つ限定としてではなく提示されているもので、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなくそこに形態および詳細の様々な変更を加え得ることを理解するであろう。従って、本発明の広さおよび範囲は上述の例示的実施形態のいずれによっても限定されてはならず、以下の特許請求の範囲およびその均等物に従ってのみ定義されるべきである。
[0358]本明細書に引用される全ての文献は、学術誌論文または抄録、公開済みまたは対応する米国または外国の特許文献、発行済みのまたは外国の特許、または任意の他の文献を含めて、各々が、引用される文献中にある全てのデータ、表、図、およびテキストを含め、全体として参照により本明細書に援用される。

Claims (21)

  1. 細胞組成物から脂質を得る方法であって、
    (a)前記細胞組成物の細胞を溶解して溶解細胞組成物を形成するステップと、
    (b)前記溶解細胞組成物を解乳化して解乳化細胞組成物を形成するステップと、
    (c)前記解乳化細胞組成物から前記脂質を分離するステップと、
    (d)前記脂質を回収するステップと、
    を含み、(b)が前記溶解細胞組成物を少なくとも70℃の温度で加熱することを含む、方法。
  2. (b)が前記溶解細胞組成物を70℃〜100℃の温度で加熱することを含む、請求項1に記載の方法。
  3. (b)が前記溶解細胞組成物を塩と接触させることをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. (b)が前記溶解細胞組成物を第1の塩基と接触させて、前記溶解細胞組成物のpHを8以上に上昇させることをさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. (b)が前記溶解細胞組成物を撹拌することをさらに含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. (a)が前記細胞組成物に塩を添加することをさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. (a)が前記細胞組成物のpHを8以上に上昇させることを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  8. (b)が、前記溶解細胞組成物を第1の塩基と接触させて、前記溶解細胞組成物のpHを8以上に上昇させた後、前記溶解細胞組成物を少なくとも70℃の温度で加熱し、その後、前記溶解細胞組成物を第2の塩基と接触させて、前記溶解細胞組成物のpHを7以上に上昇させることをさらに含む、請求項4〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記溶解細胞組成物が、連続水相と分散脂質相との混合物を含む水中油乳濁液の形態である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. (c)が前記解乳化細胞組成物を遠心することを含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記脂質が粗脂質である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. (e)前記粗脂質を精製して精製油を得るステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
  13. 前記脂質が26以下のアニシジン価を有する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記脂質が5以下の過酸化物価を有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記細胞が微生物細胞である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記微生物細胞が、トラウストキトリウム属(Thraustochytrium)、シゾキトリウム属(Schizochytrium)、またはそれらの混合物である、請求項15に記載の方法。
  17. 前記脂質がω−3および/またはω−6多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記脂質が、DHA、DPA(n−3)、DPA(n−6)、EPA、および/またはアラキドン酸(ARA)を含む、請求項1〜16のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記塩が前記溶解細胞組成物の0.1重量%〜20重量%の量で添加される、請求項3に記載の方法。
  20. 前記塩が、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、硫酸塩、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項3、6および19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記脂質を前記細胞から抽出するのに十分な量または濃度の有機溶媒が、前記細胞組成物、前記溶解細胞組成物または前記脂質に添加されない、請求項1〜20のいずれか一項に記載の方法。
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