JP6386727B2 - 微細藻類バイオマスの食物組成物 - Google Patents
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Description
本出願は、合衆国法典第35編第119(e)条の下で、2008年10月14日に出願された、米国仮特許出願第61/105,121号、2009年3月3日に出願された、米国仮特許出願第61/157,187号、2009年4月27日に出願された、米国仮特許出願第61/173,166号、および2009年9月25日に出願された、米国仮特許出願第61/246,070号の利益を主張するものである。これらの出願の各々は、参照によりその全体が全目的で本明細書に組み込まれる。
本出願は、1〜10ページとして本明細書に添付された配列表を含む。
したがって、本発明は、以下の項目を提供する:
(項目1) 少なくとも0.1%w/wの藻類バイオマスおよび1つ以上の他の食用成分を含む食物組成物であって、上記藻類バイオマスは、乾燥重量で少なくとも16%の藻類油を含む、食物組成物。
(項目2) 上記藻類バイオマスが、乾燥重量で25%〜35%の油を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目3) 上記藻類油の少なくとも50重量%が、一価不飽和油である、項目1に記載の食物組成物。
(項目4) 上記藻類油の少なくとも50重量%が、18:1脂質であり、グリセロ脂質形態で含有される、項目3に記載の食物組成物。
(項目5) 上記藻類油の5重量%未満が、ドコサヘキサエン酸(DHA)(22:6)である、項目1に記載の食物組成物。
(項目6) 上記藻類油が、主にまたは完全にバイオマスの細胞内部に被包される、項目1に記載の食物組成物。
(項目7) 上記藻類バイオマスが、4〜7%の遊離糖類を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目8) 上記遊離糖類が、ブドウ糖、ショ糖、および麦芽等からなる群から選択される、少なくとも1つの糖質を含む、項目7に記載の食物組成物。
(項目9) 上記藻類バイオマスが、乾燥重量で20%〜40%の炭水化物を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目10) 上記藻類バイオマスが、乾燥重量で少なくとも20重量%の総食物繊維を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目11) 上記藻類バイオマスが、15〜25%の可溶性繊維を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目12) 上記藻類バイオマスが、5〜10%の不溶性繊維を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目13) 上記藻類バイオマスが、0〜115mcg/gの総カロテノイドを含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目14) 総カロテノイドが、0〜70mcg/gのルテインを含む、項目13に記載の食物組成物。
(項目15) 上記バイオマスが、主として溶解細胞である、項目1に記載の食物組成物。
(項目16) 上記バイオマスが、ホモジネートである、項目15に記載の食物組成物。
(項目17) 上記ホモジネートが、微粒化したホモジネートである、項目16に記載の食物組成物。
(項目18) サラダドレッシング、卵製品、焼き菓子、パン、バー、パスタ、ソース、スープ飲料、飲料、冷菓、バター、またはスプレッドである、項目1に記載の食物組成物。
(項目19) 上記サラダドレッシングが、クリーミーサラダドレッシングである、項目18に記載の食物組成物。
(項目20) 上記サラダドレッシングが、味噌、ランチ、およびハニーマスタードからなる群から選択される、項目18に記載の食物組成物。
(項目21) 上記ソースが、オランデーズソースである、項目18に記載の食物組成物。
(項目22) 上記スプレッドが、マヨネーズである、項目18に記載の食物組成物。
(項目23) 上記焼き菓子が、ブラウニー、ケーキ、およびクッキーからなる群から選択される、項目18に記載の食物組成物。
(項目24) 上記焼き菓子が、グルテンを含まない、項目23に記載の食物組成物。
(項目25) 上記パンが、クイックブレッドである、項目18に記載の食物組成物。
(項目26) 上記クイックブレッドが、パンケーキまたはビスケットである、項目25に記載の食物組成物。
(項目27) 上記パンが、グルテンを含まない、項目18に記載の食物組成物。
(項目28) 上記パスタが、グルテンを含まない、項目18に記載の食物組成物。
(項目29) 上記飲料が、牛乳、ジュース、スムージー、栄養飲料、および食事代替飲料からなる群から選択される、項目18に記載の食物組成物。
(項目30) 上記バーが、エネルギーバー、グラノーラバー、プロテインバー、食事代替バーからなる群から選択される、項目18に記載の食物組成物。
(項目31) 上記飲料が、乳糖を含まない、項目29に記載の食物組成物。
(項目32) 流動化剤が、上記藻類バイオマスに添加される、項目1に記載の食物組成物。
(項目33) 酸化防止剤が、上記藻類バイオマスに添加される、項目1に記載の食物組成物。
(項目34) 上記バイオマスが、微粒化され、乾燥重量で少なくとも30%の藻類油を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目35) 未調理品である、項目1に記載の食物組成物。
(項目36) 調理品である、項目1に記載の食物組成物。
(項目37) 上記バイオマスによって提供される藻類油を除いて、25重量%未満の油または脂肪を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目38) 上記バイオマスによって提供される藻類油を除いて、10重量%未満の油または脂肪を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目39) 上記バイオマスによって提供される藻類油を除いて、油または脂肪を含まない、項目1に記載の食物組成物。
(項目40) 卵を含まない、項目1に記載の食物組成物。
(項目41) 上記バイオマスによって提供される藻類油以外の油を含まない、項目1に記載の食物組成物。
(項目42) 上記藻類バイオマスが、少なくとも5mg/100g、少なくとも7mg/100g、または少なくとも8mg/100gの総トコフェロールを含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目43) 上記藻類バイオマスが、少なくとも0.15mg/g、少なくとも0.20mg/g、または少なくとも0.25mg/gの総トコトリエノールを含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目44) 上記藻類バイオマスが、約0.5%〜1.2%w/wの藻類リン脂質を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目45) 上記リン脂質が、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、およびホスファチジルイノシトールの組み合わせを含む、項目44に記載の食物組成物。
(項目46) 上記食物組成物が、微細藻類のほんの単一株からの藻類バイオマスを含有する、項目1に記載の食物組成物。
(項目47) 上記藻類バイオマスのタンパク質成分が、メチオニン:総タンパク質の2.25%±0.12%、システイン:総タンパク質の1.69%±0.09%、リジン:総タンパク質の4.87%± 0.25%、フェニルアラニン:総タンパク質の4.31%±0.21%、ロイシン:総タンパク質の8.43%±0.43%、イソロイシン:総タンパク質の3.93%±0.20%、スレオニン:総タンパク質の5.62%±0.29%、バリン:総タンパク質の6.37%±0.32%、ヒスチジン:総タンパク質の2.06%±0.11%、アルギニン:総タンパク質の6.74%±0.34%、グリシン:総タンパク質の5.99%±0.30%、アスパラギン酸:総タンパク質の9.55%±0.48%、セリン:総タンパク質の6.18%±0.31%、グルタミン酸:総タンパク質の12.73%±0.64%、プロリン:総タンパク質の4.49%±0.23%、ヒドロキシプロリン:総タンパク質の1.69%±0.09%、アラニン:総タンパク質の10.11%±0.51%、チロシン:総タンパク質の1.87%±0.10%、およびトリプトファン:総タンパク質の1.12%±0.06のアミノ酸プロファイルを有する、項目1に記載の食物組成物。
(項目48) 上記藻類バイオマスが、クロレラ属の種である藻類に由来する、項目1に記載の食物組成物。
(項目49) 上記藻類が、クロレラ・プロトセコイデスである、項目48に記載の食物組成物。
(項目50) 、上記藻類バイオマスが、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号26、および配列番号27からなる群から選択される1つ以上の配列に対して、少なくとも90%の23S rRNAゲノム配列同一性を有する藻類に由来する、項目1に記載の食物組成物。
(項目51) 上記組成物が、項目50に記載される配列以外に、微細藻類からの検出可能な23S rRNA配列を含有しない、項目50に記載の食物組成物。
(項目52) 上記藻類バイオマスが、従属栄養的に培養された藻類に由来する、項目1に記載の食物組成物。
(項目53) 上記藻類が、セルロース物質、5−炭素糖、および6−炭素糖からなる群から選択される少なくとも1つの炭素基質を備える原料を含む培養培地内で培養される、項目52に記載の食物組成物。
(項目54) 上記炭素基質が、ブドウ糖、キシロース、ショ糖、果糖、アラビノース、マンノース、ガラクトース、およびそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される、項目53に記載の食物組成物。
(項目55) 上記藻類バイオマスが、適切製造基準(GMP)条件下で、培養され、乾燥させられた藻類に由来する、項目1に記載の食物組成物。
(項目56) 上記1つ以上の他の食用成分が、穀物、果物、野菜、タンパク質、香草および/または香辛料成分を含む、項目1に記載の食物組成物。
(項目57) 少なくとも50グラムの重量を有する、項目1に記載の食物組成物。
(項目58) 少なくとも10重量または容量%の藻類油および少なくとも1つの他の食用成分を含む、食物組成物
(項目59) 少なくとも10容量%の藻類油を含む液体である、項目58に記載の食物組成物。
(項目60) 少なくとも10重量%の藻類油を含有する藻類バイオマスを、少なくとも1つの他の食用成分と組み合わせることを含む、食物組成物を作製する方法。
(項目61)(i)上記バイオマス中の藻類油の割合および藻類バイオマスを欠いた従来の食物組成物の形態における油または脂肪の量を用いて、上記藻類バイオマスの量を決定することと、
(ii)食物組成物を形成するために、上記藻類バイオマスを、少なくとも1つの他の食用成分および従来の食品に含有される油または脂肪の量よりも少ない量の油または脂肪と組み合わせること、を含む、項目60に記載の方法。
(項目62) 上記食物組成物を形成するために、バイオマス中の藻類油以外に、油または脂肪が添加されない、項目61に記載の方法。
(項目63) 上記藻類バイオマスが、ホモジネートである、項目61に記載の方法。
(項目64) 上記ホモジネートが、粉末である、項目63に記載の方法。
(項目65) 上記ホモジネートが、スラリーである、項目63に記載の方法。
(項目66) 上記ホモジネートが、微粒化された、項目63に記載の方法。
(項目67) 上記藻類バイオマスが、クロレラ属の種である藻類に由来する、項目60に記載の方法。
(項目68) 上記藻類が、クロレラ・プロトセコイデスである、項目67に記載の方法。
(項目69) 上記バイオマスが、微粒化されており、乾燥重量で少なくとも25%の藻類油を含む、項目60に記載の方法。
(項目70) 上記藻類バイオマスが、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号26、および配列番号27からなる群から選択される1つ以上の配列に対して、少なくとも90%の23S rRNAゲノム配列同一性を有する藻類に由来する、項目60に記載の方法。
(項目71) 上記バイオマスが、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノールアミン、およびホスファチジルイノシトールの組み合わせを含むリン脂質を含有する、項目60に記載の方法。
(項目72) 上記食物組成物が、微細藻類のほんの単一株からの藻類バイオマスを含有する、項目60に記載の方法。
(項目73) 上記藻類バイオマスが、主に無処置の細胞を含む、項目60に記載の方法。
(項目74) 上記藻類バイオマスが、従来の食品中の油もしくは脂肪の実質上全て、またはそれらの全ての代わり用いられる、項目61に記載の方法。
(項目75) 上記少なくとも1つの他の成分と組み合わされた上記藻類バイオマスの量が、従来の食品中の油および/もしくは脂肪の質量または容量の0.25〜4倍である、項目60に記載の方法。
(項目76) 上記藻類バイオマスの量が、上記従来の食品中の油および/もしくは脂肪および/もしくは卵の質量または容量の0.25〜1倍である、項目75に記載の方法。(項目77) 上記藻類バイオマスを含有する上記食物組成物のためのレシピを提供することをさらに含み、上記レシピが、従来の食品中の油または脂肪の質量の0.25〜4倍を、藻類バイオマスとして添加することを指示する、項目60に記載の方法。
(項目78) 上記藻類バイオマスの量が、上記従来の食品中の油および/もしくは脂肪および/もしくは卵の質量または容量の0.25〜1倍である、項目77に記載の方法。(項目79) GMP条件下で上記藻類バイオマス調製することをさらに含む、項目60に記載の方法。
(項目80) 上記調製することが、微粒化した藻類ホモジネートを形成するために、上記バイオマスを高圧下で均質化することを含む、項目79に記載の方法。
(項目81) 上記バイオマスが、少なくとも45%の一価不飽和脂質をさらに含む、項目60に記載の方法。
(項目82) 上記一価不飽和脂質が、グリセロ脂質形態で18:1脂質を含む、項目81に記載の方法。
(項目83) 食物組成物を作製する方法であって、上記食物組成物を形成するために、藻類油を、1つ以上の他の食用成分と組み合わせることを含む、方法。
(項目84) 藻類バイオマスを調製する方法であって、乾燥重量で少なくとも15%の藻類油を含む藻類バイオマスを提供するために、藻類培養物をGMP条件下で乾燥させることを含み、上記藻類油は、50%を超える一価不飽和脂質である、方法。
(項目85) 上記藻類バイオマスを均質化することをさらに含む、項目84に記載の方法。
(項目86) 上記均質化することが、上記乾燥させるステップの前に行われる、項目85に記載の方法。
(項目87) 上記藻類バイオマスが、微粒化される、項目85に記載の方法。
(項目88) 上記藻類バイオマスが、微細藻類のほんの単一株からの藻類バイオマスである、項目84に記載の方法。
(項目89) 上記藻類バイオマスを、総脂質の5%超をDHAとして含む脂質を含有する、さらなる株または種の乾燥藻類バイオマスと組み合わせることをさらに含む、項目84に記載の方法。
(項目90) 上記藻類バイオマスが、乾燥重量で少なくとも40%の藻類油を含み、上記乾燥させるステップの前に、上記バイオマスを均質化するステップをさらに含む、項目84に記載の方法。
(項目91) 上記藻類バイオマスを、乾燥重量で少なくとも40%のタンパク質を含有する、さらなる乾燥藻類バイオマスと混合することをさらに含む、項目84に記載の方法。
(項目92) 乾燥重量で少なくとも15%の藻類油を含有する上記藻類バイオマス、および乾燥重量で少なくとも40%のタンパク質を含有する上記藻類バイオマスが、同一の種である、項目91に記載の方法。
(項目93) 乾燥重量で少なくとも15%の藻類油を含有する上記藻類バイオマス、および乾燥重量で少なくとも40%のタンパク質を含有する上記藻類バイオマスが、同一の株である、項目92に記載の方法。
(項目94) 従属栄養条件下で藻類を培養することをさらに含む、項目84に記載の方法。
(項目95) バイオマスの単位用量の送達のために、錠剤またはカプセル剤として、上記藻類バイオマスを包装することさらに含む、項目84に記載の方法。
(項目96) 上記藻類バイオマスを他の食用成分と組み合わせるための指示を備えた、ラベルを提供することをさらに含む、項目84に記載の方法。
(項目97) 藻類油を調製する方法であって、
藻類油を、乾燥重量で少なくとも15%の藻類油を含む藻類バイオマスから、GMP条件下で収集することを含み、上記藻類油は、50%を超える18:1脂質である、方法。
(項目98) 上記藻類油が、藻類油の単位用量の送達のために、カプセル剤に包装された、項目97に記載の方法。
(項目99) 上記藻類油が、従属栄養条件下で培養された藻類細胞に由来する、項目97に記載の方法。
(項目100) 乾燥重量で少なくとも10%の藻類油を含有する少なくとも0.5%w/wの藻類バイオマス、および少なくとも1つの他の食用成分を含む食物成分組成物であって、上記食物成分は、液体の上記食物成分組成物への添加によって、再構成食品に変換され得る、食物成分組成物。
(項目101) 上記藻類バイオマスが、主に無処置の細胞である、項目100に記載の食物成分組成物。
(項目102) 乾燥パスタである、項目100に記載の食物成分組成物。
(項目103) 上記藻類バイオマスが、微粒化され、粉末状である、項目100に記載の食物成分組成物。
(項目104) 上記再構成食品が、液体食品である、項目103に記載の食物成分組成物。
(項目105) 上記再構成食品が、乳液状である、項目103に記載の食物成分組成物。
(項目106) 上記再構成食品が、サラダドレッシング、スープ、ソース、飲料、バターまたはスプレッドである、項目103に記載の食物成分組成物。
(項目107) 人の食用に適した油または含油微生物バイオマスを産生する方法であって、
(i)微生物を提供することと、
(ii)人の食用に適した物質から由来していない原料の存在下で、上記微生物を培養することと、を含み、
上記微生物は、少なくとも上記原料のある割合をトリグリセリド油に変換する、方法。
(項目108) 上記原料が、解重合されたセルロース物質である、項目107に記載の方法。
(項目109) 上記トリグリセリド油が、少なくとも50%の18:1脂質である、項目107に記載の方法。
(項目110) 上記油が、60%を超える18:1、および少なくとも0.20mcg/gのトコトリエノールを含む、項目107に記載の方法。
(項目111) 少なくとも0.1%w/wの藻類バイオマスおよび1つ以上の食用成分を含む食物組成物であって、上記藻類バイオマスは、乾燥重量で少なくとも40%のタンパク質を含む、食物組成物。
(項目112) 上記タンパク質が、少なくとも40%の可消化粗タンパク質である、項目111に記載の食物組成物。
(項目113) 上記藻類バイオマスが、少なくとも10%の可溶性繊維さらに含む、項目111に記載の食物組成物。
(項目114) 上記藻類バイオマスが、少なくとも30%の不溶性繊維をさらに含む、項目111に記載の食物組成物。
(項目115) 上記藻類バイオマスが、少なくとも50%の総食物繊維をさらに含む、項目111に記載の食物組成物。
(項目116) 未調理品である、項目111に記載の食物組成物。
(項目117) 調理品である、項目111に記載の食物組成物。
(項目118) 上記藻類バイオマスが、微細藻類のほんの単一株からの藻類バイオマスである、項目111に記載の食物組成物。
(項目119) 上記藻類バイオマスが、有機窒素源、酵母エキス、コーンスティープリカー、コーンスティープパウダー、無機窒素源、NH4OH、および(NH4)2SO4からなる群から選択される、少なくとも1つの窒素源を含む培養培地で培養された藻類に由来する、項目111に記載の食物組成物。
(項目120) 上記藻類バイオマスが、適切製造基準条件下で、培養され、乾燥させられた藻類に由来する、項目111に記載の食物組成物。
(項目121) 上記1つ以上他の食用成分が、穀物、果物、野菜、タンパク質、香草、ビタミンおよび/または香辛料成分を含む、項目111に記載の食物組成物。
(項目122) ベジタリアンバーガーパティ、パスタ、焼き菓子、パン、エネルギーバー、プロテインバー、牛乳、ジュース、スムージー、または食事代替飲料である、項目111に記載の食物組成物。
(項目123) 少なくとも50グラムの重量を有する、項目111に記載の食物組成物。
(項目124) 上記藻類バイオマスが、検出可能な量の藻類毒素を欠く、項目111に記載の食物組成物。
(項目125) 乾燥重量で少なくとも40%のタンパク質を含有する少なくとも0.5%w/wの藻類バイオマス、および少なくとも1つの他の食用成分を含む食物成分組成物であって、上記食物成分は、液体の上記食物成分組成物への添加によって、再構成食品に変換され得る、食物成分組成物。
(項目126) 上記藻類バイオマスが、従属栄養的に培養された藻類に由来する、項目125に記載の食物成分組成物。
(項目127) 上記藻類バイオマスが検出可能な量の藻類毒素を欠く、項目125に記載の食物組成物。
(項目128) GMP条件下で製造された、乾燥重量で少なくとも40%のタンパク質を含有する藻類バイオマスであって、上記タンパク質は、少なくとも60%の可消化粗タンパク質を含む、藻類バイオマス。
(項目129) 少なくとも10重量%の藻類油および/または少なくとも10重量%の藻類タンパク質を含む、動物飼料製品。
(項目130) ウマ、イヌ、またはネコの飼料である、項目129に記載の動物飼料製品。
(項目131) 肉製品、肉香味料、脂肪酸、野菜、果物、穀物、澱粉、ビタミン、ミネラル、酸化防止剤、およびプロバイオティクスから選択される1つ以上他の食用成分をさらに含む、項目に129記載の動物飼料製品。
(項目132) ネコの飼料であり、上記飼料は、タウリンをさらに含む、項目131に記載の動物飼料製品。
(項目133) 少なくとも0.1重量%の脱脂された藻類バイオマスおよび1つ以上他の食用成分を含む、動物飼料製品
(項目134) 家畜のために調合される、項目133に記載の動物飼料製品。
(項目135) 上記1つ以上の食用成分が、穀物を含む、項目133に記載の動物飼料製品。
(項目136) 少なくとも25重量%の油を含む、粉末の形態の藻類バイオマスホモジネート。
(項目137) ホモジネートされた粒子が、主に2μm未満の粒子である、項目136に記載の藻類バイオマスホモジネート。
(項目138) 5重量%以下の水分含量を有する、項目136に記載の藻類バイオマスホモジネート。
(項目139) 目に見える油を欠く、項目136に記載の藻類バイオマスホモジネート。
(項目140) 従来の食品中の脂肪または油が、少なくとも10重量%の藻類油を含有する藻類バイオマスで代用される、食物組成物を作製する方法。
(項目141) 藻類バイオマスの食品中への含有を含む、満腹感を誘発する方法。
(項目142) 上記藻類バイオマスが、乾燥細胞重量で25%〜35%の油を含む、項目141に記載の方法。
(項目143) 上記藻類バイオマスが、20〜40%の炭水化物を含む、項目141に記載の方法。
(項目144) 上記藻類バイオマスが、4〜8%の遊離糖類を含む、項目141に記載の方法。
(項目145) 上記遊離糖類が、ブドウ糖、ショ糖、および麦芽等からなる群から選択される、少なくとも1つの糖質を含む、項目144に記載の方法。
(項目146) 上記藻類バイオマスが、少なくとも10%の総食物繊維を含む、項目141に記載の方法。
(項目147) 上記藻類バイオマスが、10〜25%の可溶性繊維を含む、項目141に記載の方法。
(項目148) 上記藻類バイオマスが、3〜15%の不溶性繊維を含む、項目141に記載の方法。
(項目149) 上記藻類バイオマスが、0〜115mcg/gの総カロテノイドを含む、項目141に記載の方法。
(項目150) 上記総カロテノイドが、0〜70mcg/gのルテインを含む、項目141に記載の方法。
(項目151) 少なくとも0.1%w/wの藻類バイオマスおよび1つ以上他の食用成分を含む食物組成物であって、上記藻類バイオマスは、乾燥重量で少なくとも16%の藻類油を含み、それの由来となった株と比較して、色素沈着が低減された色彩突然変異株である、食物組成物。
(項目152) 上記藻類が、2009年10月13日に、American Type
Culture Collectionにて寄託された、クロレラ・プロトセコイデス33〜55である、項目151に記載の食物組成物。
(項目153) 上記藻類が、2009年10月13日に、American Type
Culture Collectionにて寄託された、クロレラ・プロトセコイデス25〜32である、項目151に記載の食物組成物。
(項目154) 少なくとも0.1%w/wの藻類バイオマスおよび1つ以上他の食用成分を含む食物組成物であって、上記藻類バイオマスは、乾燥重量で少なくとも40%のタンパク質を含み、それの由来となった株と比較して、色素沈着が低減された色彩突然変異株である、食物組成物。
(項目155) 上記藻類が、2009年10月13日に、American Type
Culture Collectionにて寄託された、クロレラ・プロトセコイデス33〜55である、項目153に記載の食物組成物。
(項目156) 上記藻類が、2009年10月13日に、American Type
Culture Collectionにて寄託された、クロレラ・プロトセコイデス25〜32である、項目153に記載の食物組成物。
以下で別途定義されないかぎり、本明細書で使用される全ての専門用語および科学用語は、本発明が属する技術分野に精通する者によって一般的に理解される意味を有する。本明細書で使用される用語の多くの一般的定義は、Singleton et al.,Dictionary of Microbiology and Molecular Biology(2nd ed.1994)、The Cambridge Dictionary of Science and Technology(Walker ed.,1988)、The Glossary of Genetics,5th Ed.,R.Rieger et al.(eds.),Springer Verlag(1991)、およびHale & Marham,The Harper Collins Dictionary of Biology(1991)に見出すことができる。
「細胞溶解」とは、低張性の環境下での細胞の溶解を意味する。細胞溶解は、内部の浸透圧に耐え切れずに破裂する水分過剰の状態につながる細胞内部への浸透現象または水の移動に起因する。
本発明は、脂質および/またはタンパク質成分を含む、栄養が豊富な人の食用に適した藻類バイオマスを提供し、かかる藻類バイオマスを、食用成分およびかかる藻類バイオマスを含有する食物組成物と組み合わせる方法を含む。本発明は、一部には、藻類バイオマスを、高い油含量および/または優秀な機能性で調製することができ、また得られたバイオマスを、バイオマスの油および/またははタンパク質含量が、従来の食品中の存在する油および/もしくは脂肪および/もしくはタンパク質を全体的にまたは部分的に置き換えることが可能であるような、食品に組み込むことができるという発見から生じた。藻類油は、主に一価飽和油を含み、従来の食品中にしばしば見出される飽和、硬化(トランス脂肪)および多価不飽和脂肪と比較して、健康上の利益を提供する。藻類油はまた、トランス脂肪を含まない健康的で安定的な調理油として、使用され得る。藻類バイオマスの残余物は、少なくとも食品が調理されるまで、油を被包することができ、それによって油の保存期間を延長させる。未調理品においては、細胞は無処置のままであり、バイオマスはまた、油中に見出される天然酸化防止剤と共に、さもなければ不快な臭気、味、および食感作り出すような酸化から、油を保護する。バイオマスはまた、藻類由来の食物繊維(可溶性および不溶性炭水化物の両方)、リン脂質、糖タンパク質、フィトステロール、トコフェロール、トコトリエノール、およびセレン等の油および/またはタンパク質に加えて、複数の有益な微量栄養素を提供する。
本発明の方法に基づいて、好適な油および/または脂質および/またはタンパク質を産生する微細藻類の種々の種を使用することができるが、高容量の好適な油および/または脂質および/またはタンパク質を天然で産生する微細藻類が好ましい。本発明で使用するための微細藻類の選択に影響する考察には、食品の産生のための好適な油、脂質、またはタンパク質の産生に加えて、(1)細胞重量の割合としての高脂質(またはタンパク質)含量、(2)成長の容易性、(3)繁殖の容易性、(4)バイオマス処理の容易性、(5)グリセロ脂質プロファイル、および(6)藻類毒素の非存在(以下の実施例5は、乾燥微細藻類バイオマス、および藻類毒素を欠くバイオマスから抽出される油または脂質を示す)が含まれる。
低減された色素沈着
クロレラ等の微細藻類は、光合成または従属栄養のいずれかで成長することができる可能性がある。炭素源が固定炭素源であり、光の非存在下である従属栄養条件下で成長した場合、通常緑色の微細藻類は、黄色い色を有し、緑色色素沈着を欠くか、緑色色素沈着が有意に低減される。低減された(または緑色色素沈着を欠く)緑色色素沈着の微細藻類は、食物成分として有利であり得る。低減された(または緑色色素沈着を欠く)緑色色素沈着の微細藻類の1つの利点は、微細藻類が、低減されクロロフィル風味を有するということである。低減された(または緑色色素沈着を欠く)緑色色素沈着の微細藻類の別の利点は、食物成分として、微細藻類の食糧への添加が、消費者にとって魅力のない可能性のある緑色を与えないであろうことである。従属栄養条件下で成長した微細藻類の、低減された緑色色素沈着は、一過性のものである。光栄養の成長に再び切り替えられるとき、光栄養および従属栄養で成長できる微細藻類は、緑色色素沈着を取り戻すであろう。さらに、低減された緑色色素であっても、従属栄養的に成長した微細藻類は、黄色い色であり、これは消費者が、食糧の色が白色または明るい色であることを期待する場合の一部の食物適用に適さない可能性がある。したがって、従属栄養で成長でき(したがってそれは、緑色色素沈着が低減されているか、または緑色色素沈着を欠いている)、また黄色色素沈着も低減されている(したがってそれは、食物適用のために中間色である)微細藻類株を生成することは有利である。
C.微細藻類のための培地および培養条件
微細藻類は、本発明の方法に基づいてバイオマスを繁殖させるために、液体培地で培養される。本発明の方法では、微細藻類種は、光の非存在下で、固定炭素および/または固定窒素源を含有する培地で成長させられる。かかる成長は、従属栄養成長として既知である。微細藻類の幾つかの種については、例えば、窒素制限条件下での、10〜15日またはそれ以上の日数等の長期間の従属栄養成長は、細胞内の高脂質含量の蓄積をもたらす。
Medium;Waris Medium;ならびにWaris+Soil Extract Mediumが含まれる。Various Salt Water Mediaには、1%、5%、および1X F/2Medium;1/2、1X、および2X Erdschreiber’s Medium;1/2、1/3、1/4、1/5、1X、5/3、および2X Soil+Seawater Medium;1/4ERD;2/3Enriched Seawater Medium;20%Allen+80%ERD;Artificial Seawater Medium;BG11−1+36%NaCl Medium;BG11−1+1%NaCl Medium;Bold 1NV:Erdshreiber(1:1)および(4:1);Bristol−NaCl Medium;Dasycladales Seawater Medium;ES/10、ES/2、およびES/4を含む、1/2および1X Enriched Seawater Medium;F/2+NH4;LDM Medium;Modified1Xおよび2X CHEV;Modified2X CHEV+Soil;Modified Artificial Seawater Medium;Porphridium Medium;ならびにSS Diatom Mediumが含まれる。
Science(Scotland、United Kingdom)によって管理される、藻類および原生動物の培養収集(culture collection of algae and protozoa)に言及し、CCALAは、Institute
of Botany(Trebon、Czech Republic)における、藻類研究所の培養収集(culture collection of algal laboratory)に言及する。
以上で説明される方法に従って生成される微細藻類培養物は、発酵培地内で微細藻類バイオマスを産出する。食物組成物として使用するためのバイオマスを調製するために、バイオマスは、発酵培地から濃縮または収集される。微細藻類バイオマスを発酵培地から収集した時点で、バイオマスは、水性培養培地にけん濁した、主に無処置の細胞を含む。バイオマスを濃縮するために、脱水ステップが実施される。脱水または濃縮は、バイオマスの発酵培養液または他の液体培地からの分離に言及し、したがってそれは固体−液体分離である。したがって、脱水の間、培養培地は、バイオマスから除去されるか(例えば、発酵培養液を、バイオマスを保持するろ過器を通して排水することによって)、またはバイオマスが他の方法で、培養培地から除去される。脱水のための一般的な加工には、遠心分離、ろ過、および機械的圧力の使用が含まれる。これらの加工は、個別でまたはあらゆる組み合わせで使用されることができる。
本明細書で説明される培養方法によって生成される微細藻類バイオマスは、微細藻類油および/またはタンパク質、ならびに微生物によって生成されるか、発酵の間に培養培地からの微生物によって組み込まれる他の成分を含む。
成分
本発明の方法に基づいて産生される濃縮微細藻類バイオマスは、それ自体が最終食物成分であり、さらなる修正なしに、または最小限の修正のみで使用されてもよい。例えば、固形物は、真空包装または冷凍されることができる。代替的に、バイオマスは、「フリーズドライ」加工である凍結乾燥を介して乾燥させられてもよく、この加工においてバイオマスは、真空が適用されるフリーズドライチャンバで冷凍される。フリーズドライチャンバへの真空の適用は、水のバイオマスからの昇華(一次乾燥)および脱着(二次乾燥)をもたらす。しかしながら、本発明は、濃縮微細藻類バイオマスに適用され得る本発明の処理方法によって得られる、改良された特性を備える種々の微細藻類由来の最終食物成分を提供する。
本発明の藻類フレークは、回転、加熱ドラムの表面に膜として適用される濃縮微細藻類バイオマスから調製される。乾燥させられた固体は次いで、ナイフまたは刃で削り取られ、細かいフレークがもたらされる。米国特許第6,607,900号は、事前の遠心分離(濃縮)ステップなしに、ドラム乾燥機を用いて微細藻類バイオマスを乾燥させることを説明し、かかる加工は、本発明の方法に基づいて使用されてもよい。
本発明の藻類粉末は、空気または噴霧乾燥機を用いて、濃縮微細藻類バイオマスから調製される(例えば、米国特許第6,372,460号を参照のこと)。噴霧乾燥機では、液体懸濁液中の物質は、微細液滴分散で熱風の気流へ噴霧される。混入物質は、迅速に乾燥させられ、乾燥粉末を形成する。ある場合には、パルス燃焼乾燥機もまた、最終的な乾燥させられた物質における粉末状の質感を達成するために使用され得る。他の場合には、乾燥させられた微生物バイオマスのための最適条件を達成するために、噴霧乾燥に続いて流動床乾燥機を使用する組み合わせが使用される(例えば、米国特許第6,255,505号を参照のこと)。代替として、空気乾燥機もまた、藻類粉末の産生に使用され得る。空気乾燥機は、熱風の気流で乾燥させられる物質を引き込むか、または混入する。物質が熱風に混入される間、水分は、迅速に除去される。乾燥させられた物質は、次いで湿った空気から分離され、湿った空気は、次いでさらなる乾燥のために再循環させされる。
本発明の藻類粉は、機械的に溶解させられ、均質化され、ホモジネート噴霧またはフラッシュ乾燥させられた(または別の空気乾燥システムを用いて乾燥させられる)濃縮微細藻類バイオマスから調製される。藻類粉の産生は、細胞がそれらの油を放出するために溶解させられ、細胞壁および細胞内成分が微粒化されるか、10μm以下の平均寸法になるまで粒径を縮小されることを必要とする。得られた油、水、および微粒化した粒子は、油が乾燥前に分散液から分離しないように、乳化される。例えば、圧力破壊器は、細胞を溶解させるために、スラリーを含有する細胞を、制限オリフィス弁にポンプで送り込むために使用され得る。高圧(上限1500バール)が適用され、続いて排出ノズルを通じて即時の拡張が行われる。3つの異なる機構によって、細胞破壊が遂行される:弁上での衝突、オリフィス内での高液体せん断、および細胞の爆砕を引き起こす排出直後の突如の圧力低下。この方法は、細胞内分子を放出させる。細胞を主に長さ0.2〜5ミクロンの粒子に加工するために、Niro(Niro Soavi GEA)ホモジナイザー(またはあらゆる他の高圧ホモジナイザー)が使用される。藻類バイオマスの高圧下での加工(約1000バール)は、一般的に細胞の90%を超える部分を溶解させ、粒径を5ミクロン未満に縮小させる。
1つの態様では、本発明は、藻類油をGMP条件下で、乾燥重量で少なくとも15%の油を含む藻類バイオマスから収集することによって、藻類油を調製する方法を対象とし、この場合藻類油は、50%18:1脂質を上回る。ある場合には、藻類バイオマスは、微細藻類の少なくとも2つの独特な種の混合物を含む。ある場合には、微細藻類の少なくとも2つの独特な種は、別個で培養されている。少なくとも1つの実施形態では、微細藻類の少なくとも2つの独特な種は、異なるグリセロ脂質プロファイルを有する。ある場合には、藻類バイオマスは、従属栄養的に成長した藻類に由来する。ある場合には、微細藻類の少なくとも2つの独特な種の全ては、乾燥重量で少なくとも15%の油を含有する。
かる溶解物は、層に分離される得、そのうちの1つは、水性:脂質層である。他の層には、固体ペレット、水性層、および脂質層が含まれる。脂質は、凍結融解または他の方法で乳液を冷却することによって、乳液層から抽出され得る。かかる方法では、いかなる有機溶剤または油を添加することも不必要である。溶剤または油が少しでも添加される場合、それは、溶解物の5%v/vまたはw/w未満であり得る。
1つの態様では、本発明は、少なくとも0.1%w/wの藻類バイオマスおよび1つ以上の他の食用成分を含む食物組成物を対象とし、該藻類バイオマスは、乾燥重量で少なくとも10%の油含み、任意に、油の少なくとも90%はグリセロ脂質である。幾つかの実施形態では、藻類バイオマスは、乾燥重量で少なくとも25%、40%、50%、または60%の油を含有する。ある場合には、藻類バイオマスは、乾燥重量で10〜90%、25〜75%、40〜75%、または50〜70%の油を含有し、任意に、油の少なくとも90%はグリセロ脂質である。少なくとも一実施形態では、油の少なくとも50重量%は、一価不飽和グリセロ脂質油である。ある場合には、油の少なくとも50重量%は、グリセロ脂質形態で18:1脂質である。ある場合には、油の5重量%未満は、ドコサヘキサエン酸(DHA)である(22:6)。少なくとも一実施形態では、油の1重量%未満はDHAである。低レベルの多価不飽和脂肪酸(PUFA)の藻類脂質含量は、バイオマスの化学的安定性を保証することが好まれる。好ましい実施形態では、藻類バイオマスは、従属栄養条件下で成長し、緑色色素沈着を低減した。他の実施形態では、微細藻類は、色素沈着を欠く、または色素沈着が低減された色彩突然変異株である。
幾つかの実施形態では、上述の方法は、油または脂肪と組み合わされた少なくとも1つの他の食用成分を含有する従来の食品のためのレシピ提供すること、藻類バイオマスの1〜4倍の質量または容量を少なくとも1つの他の食用成分と、従来の食品中の脂肪または油の質量または容量として組み合わせること、をさらに含む。ある場合には、方法は、GMP条件下で藻類バイオマスを調製することをさらに含む。
実施例1
高油含有量を得るための微細藻類の栽培
微細藻類株を、乾燥細胞重量で20%超の油を得ることを目標に、振とうフラスコ内に栽培した。使用したフラスコ培地は以下の通りであった。K2HPO4:4.2 g/L、NaH2PO4:3.1g/L、MgSO4・7H2O:0.24g/L、クエン酸一水和物:0.25g/L、CaCl2 2H2O:0.025g/L、酵母エキス:2g/L、および2%ブドウ糖。凍結保存細胞を室温で解凍し、500μlの細胞を4.5mlの培地に追加し、6ウェルプレートで撹拌(200rpm)しながら28℃で7日間成長させた。乾燥細胞重量を、事前に量られたエッペンチューブ内で、1mlの培養物を5分間14,000rpmで遠心分離することによって測定した。培養上清を廃棄し、得られ
た細胞ペレットを脱イオン水1mlで洗浄した。培養物を再び遠心分離し、上清を廃棄し、細胞ペレットが凍るまで−80℃に置いた。その後、試料を24時間凍結乾燥させ、乾燥細胞重量を計算した。培養内の総脂質の決定には、培養物3mlを除去し、Ankomシステム(Ankom Inc., Macedon, NY)を用い製造業者のプロトコルに従って分析に供した。製造業者のプロトコルに従い、試料はAmkomXT10抽出装置による溶媒抽出に供した。総脂質は、酸で加水分解された乾燥試料と溶媒抽出した乾燥試料との質量差として測定した。乾燥細胞重量での含油率を表1に示す。
高油含量の藻類バイオマスを生成することを目標として、3つの異なる培地配合で3つの異なる発酵過程が行われた。第1の配合(培地1)は、Wu et al.(1994
Science in China,vol.37,No.3,pp.326−335)に記載された培地に基づき、1リットルごとの構成は、KH2PO4、0.7g;K2HPO4、0.3g;MgSO4−7H2O、0.3g;FeSO4−7H2O、3mg;チアミン塩酸塩、10μg;ブドウ糖、20g;グリシン、0.1g;H3BO3、2.9mg;MnCl2−4H2O、1.8mg;ZnSO4−7H2O、220μg;CuSO4−5H2O、80μg;およびNaMoO4−2H2O、22.9mgからなった。第2の培地(培地2)は、実施例1に記載されているフラスコ培地に由来し、1リットルごとの構成は、K2HPO4、4.2g;NaH2PO4、3.1g;MgSO4−7H2O、0.24g;クエン酸一水和物、0.25g;塩化カルシウム脱水物、25mg;ブドウ糖、20g;酵母エキス、2gからなった。3つ目の培地(培地3)は、ハイブリッドであり、1リットルごとの構成は、K2HPO4、4.2g;NaH2PO4、3.1g;MgSO4−7H2O、0.24g;クエン酸一水和物、0.25g;塩化カルシウム脱水物、25mg;ブドウ糖、20g;酵母エキス、2g;H3BO3、2.9mg;MnCl2−4H2O、8mg;ZnSO4−7H2O、220μg;CuSO4−5H2O、80μg;およびNaMoO4−2H2O、22.9mgからなった。3つすべての培地配合を、121℃で30分間、実験室規模の発酵容器で調製および加圧滅菌器殺菌した。加圧滅菌器殺菌後に冷ました後、滅菌ブドウ糖を追加した。
の後2mlのへプタンを追加し、管を激しく振盪した。2mlの6%のK2CO3を追加し、管を激しく振盪した後、800rpmで2分間、遠心分離した。その後、Na2SO4乾燥剤を含むGCバイアルに上清を移し、標準ガスクロマトグラフ法を行った。油/脂質の割合(%)は、乾燥細胞重量基準に基づいた。乾燥細胞重量は、以下を用いて成長した。培地1は23℃では9.4g/L、培地1は28℃では1.0g/L、培地2は28℃では21.2g/L、および培地3は28℃では21.5g/Lであった。脂質・油濃度は、以下を用いて成長した。培地1は23℃では3g/L、培地1は28℃では0.4g/
L、培地2は28℃では18g/L、および培地3は28℃では19g/Lであった。乾燥細胞重量に基づいた油の割合(%)は、以下を用いて成長した。培地1は23℃では32%、培地1は28℃では40%、培地2は28℃では85%、および培地3は28℃では88%であった。3つの異なる培地配合を28℃で用いて生成した藻類バイオマスの脂質プロファイルを(内標準に対して正規化したあと、面積%で)以下の表2に要約する。
食品用のバイオマスの調製
微細藻類バイオマスは、実施例1から2のいずれかに定義されているように、微細藻類の培養によって生成する。微細藻類バイオマスは、発酵槽、フラスコ、または他のバイオリアクタから収集される。
を形成するために乾燥させることができる。
高脂質藻類フレークを生成するためのクロレラ・プロトセコイデスの培養
クロレラ・プロトセコイデス(UTEX250)バイオマスを、実施例2と3に記載されている過程を用い、5,000Lの発酵タンクを用いて産生した。ブドウ糖(コーンシ
ロップ)濃度を産生過程を通じで監視した。ブドウ糖濃度が低い場合、より多くのブドウ
糖が発酵タンクに追加された。すべての窒素が消費された後、細胞は脂質を蓄積し始めた。実行中、バイオマスの試料を採って脂質レベルを監視し、実行はバイオマスが目標の脂質含量に達した(乾燥細胞重量で40%を超えた)時に停止した。この場合、バイオマスは、乾燥細胞重量で脂質が約50%を達した時に収穫した。
乾燥クロレラ・プロトセコイデスバイオマスの藻類毒素の欠如
クロレラ・プロトセコイデス(UTEX250)バイオマスの試料を、実施例4に記載されている方法を用いて成長させ、調製した。乾燥バイオマスを、汚染藻類およびラン藻毒素の有無について、液体クロマトグラフィー質量分析・質量(LC−MS/MS)分析を用いて分析した。分析は、文献に発表されたおよび国際的食品規制に述べられた、あらゆる群の藻類およびラン藻毒素を扱った。その結果は、バイオマス試料には、検査されたいかなる藻類またはラン藻毒素も、いかなる検出可能レベルでも含まれていないことを示す。結果を表3に要約する。
クロレラ・プロトセコイデスバイオマスの繊維含量
Official Methods of ACOC International(AOAC Method 991.43)に従い、実施例4および実施例17に記載している方法を用いて成長させ、調製した乾燥クロレラ・プロトセコイデス(UTEX250)バイオマスに対して、近似分析を行った。両方の試料に総脂肪含量(脂質・油)の酸加水分解を行い、高脂質藻類バイオマスの脂肪含量は約50%であり、および高タンパク藻類バイオマスでは約15%であった。粗繊維含量は、高脂質および高タンパク藻類バイオマスの両方において2%であった。水分(重量測定法で測定)は、高脂質および高タンパク藻類バイオマスの両方において5%であった。ルツボ燃焼および無機灰分の分析によって測定した灰分含量は、高脂質藻類バイオマスにおいては2%であり、高タンパクバイオマスにおいては4%であった。各バイオマスを燃焼した際に遊離した窒素量によって測定した粗タンパク質は、高脂質バイオマスでは5%であり、高タンパクバイオマスでは50%であった。炭水化物含量は、 前述で知られている脂肪、粗製繊維、水分、灰分、粗製タンパク質の値の合計を100から引いて、その差から算出された。高脂質バイオマス中で算出された炭水化物含量は36%、および高タンパクバイオマス中で算出された炭水化物含量は24%であった。
藻類バイオマスのアミノ酸プロファイル
実施例4に記載した方法を用いて成長させ、調製した、乾燥細胞重量で脂質50%を有する乾燥したクロレラ・プロトセコイデス(UTEX 250)バイオマスの試料のアミノ酸含量を、Official Methods of AOAC Internationalに基づいて分析した(トリプトファンの分析:AOAC法 988.15、 メチオニンおよびシスティンの分析:AOAC法 985.28、 および、その他のアミノ酸の分析:AOAC法 994.12)。乾燥した藻類バイオマスの(総タンパク質の割合(%)で表される)アミノ酸プロファイルは、乾燥全卵のアミノ酸プロファイル(Whole Egg, Protein Factory Inc.,New Jerseyの製品仕様書からのプロファイル)と比べられ、およびその結果は、ふたつの源が同等のタンパク栄養価を含むことが示された。クロレラ・プロトセコイデス試料の(総タンパク質に対する)相対的なアミノ酸プロファイルの結果は、バイオマスには、メチオニン(2.25%)、システイン(1.69%)、リジン(4.87%)、フェニルアラニン(4.31%)、ロイシン(8.43%)、イソロイシン(3.93%)、スレオニン(5.62%)、バリン(6.37%)、ヒスチジン(2.06%)、アルギニン(6.74%)、グリシン(5.99%)、アスパラギン酸(9.55%)、セリン(6.18%)、グルタミン酸(12.73%)、プロリン(4.49%)、ハイドロキシプロリン(1.69%)、アラニン(10.11%)チロシン(1.87%)、およびトリプトファン(1.12%)が含まれていることを示した。藻類バイオマスおよび全卵のアミノ酸プロファイルの比較を図2に示す。
クロレラ・プロトセコイデスUTEX250バイオマスのカロテノイド、リン脂質、トコトリエノールおよびトコフェロール組成
実施例4に記載された方法を用いて産生された藻類バイオマスの試料を、トコトリエノールおよびトコフェロール含量について、順相HPLC、AOCS法Ce8−89を用いて分析した。トコトリエノールおよびトコフェロールを含むバイオマスの断片をヘキサンまたは別の無極性溶媒を用いて抽出した。完全なトコトリエノールおよびトコフェノール組成分析の結果を表4に要約する。
藻類フレーク(高油)を含む食品
心臓・代謝性の健康バー
心臓・代謝性の健康バーの材料は、クイックオーツ(30.725%)、ライスパフ(9.855%)、微粒なグラニュー糖(ショ糖)(14.590%)、ライト・ブラウンシュガー(6.080%)、塩(0.550%)、キャノーラ油(10.940%)、コーンシロップ42DE(7.700%)、蜂蜜(3.650%)、水(7.700%)、レシチン(0.180%)、重曹(0.180%)、乾燥藻類バイオマス(クロレラ・プロトセコイドUTEX250、脂質48%)(1.540%)、Corowise植物ステロール(1.060%)、イヌリン(可溶性繊維)(4.280%)、およびサイリウム(可溶性繊維)(0.970%)で構成した。
オレンジ味のcardio shotの成分は、蒸留水(869.858g)、安息香酸ナトリウム(0.100g)、Ticaloid5415粉(1.000g)、濃縮サトウキビ汁の砂糖(88.500g)、乾燥藻類バイオマス(油40%強)(16.930g)、fibersol−2ADM(47.000g)、Corowise ES−200植物ステロール(18.300g)、顆粒状クエン酸(1.312g)、オレンジエッセンス(WONF、Flavor884.0062U)(1.000g)で構成した。材料を合わせ、滑らかになるまで混合した。
フルーツベースのスムージーの材料は、蒸留水(815.365g)、安定剤(4.5g)、濃縮りんごジュース(58g)、濃縮オレンジジュース(46.376g)、濃縮レモンジュース(1.913g)、濃縮マンゴーピュレ(42.5g)、バナナピュレ(40.656g)、濃縮パッションフルーツジュース(8.4g)、アスコルビン酸(0.320g)、藻類フレーク(46.41g)、オレンジ香味料エッセンス(1g)、パイナップル香味料(0.4g)およびマンゴー香味料(0.16g)で構成した。材料を合わせ、滑らかになるまで混合した。
代謝性健康錠剤の材料(1.25〜1.75gの大きさ)は、クロレラ・プロトセコイデス乾燥微細藻類バイオマス(UTEX 250、乾燥細胞重量で脂質40%強)(1000mg/錠剤)Betateneベータカロチン(ドナリエラからのベータカロチン20%)(15mg/錠剤)、アスコルビン酸としてビタミンC(100mg/錠剤)、およびバイオペリン(胡椒の生物学的利用能増進剤)(2.5mg/錠剤)で構成した。
藻類スナックチップスの材料は、無漂白小麦粉(1カップ)、ジャガイモ粉(1/2カップ)、藻類バイオマス(乾燥細胞重量で脂質40%強)(大さじ3)、塩(小さじ3/4、好みに応じて調節する)、大麦粉(大さじ2)、水(1/3〜1カップ)、および調味料(例:クミン、カレー、ランチドレッシング)(好みに応じて)で構成した。
藻類レーズンクッキーの材料は、バターまたはマーガリン(1/2カップ、 従来のレシピは3/4カップを要する)、大麦フレークまたはオートミール(1と3/4カップ)、ナツメグ(小さじ1/4)、水または牛乳(大さじ2〜3)、ブラウンシュガー(1カップ)、塩(小さじ1/2)、ベーキングパウダー(小さじ1/2)、バニラ(小さじ1)、シナモン(小さじ1)、レーズン(任意にブランデーまたはオレンジジュースに予浸したもの)(3/4カップ)、および乾燥微細バイオマス(油30%超)(1/3カップ)で構成した。このレシピで、約2ダースのクッキーができた。
藻類入りの大麦パスタの材料は、大麦粉(3/4カップ)、乾燥細胞重量で少なくとも脂質が20%の乾燥藻類バイオマス(大さじ2)Lサイズの卵(1)、および塩(小さじ1/2)で構成した。
本実施例では、従来のレシピと、従来のレシピにある卵を全細胞高脂質バイオマス(乾燥細胞重量で脂質48%のクロレラ・プロトセコイデス(株UTEX 250))で置き換えて作られるパスタを比較する。
1.ドゥフックを使用し、キッチンエイドのボウルに粉と塩を合わせる。
2.卵を軽くかき混ぜる。低速(速度#2)で、固い生地を形成するまで、ややかき混ぜた卵を加える。
3.必要に応じて、水を大さじ1〜2入れ混ぜる。
4.3〜4分間混ぜ、べたつきすぎるようなら少々余分に粉を加える。
5.生地を、シート化可能な部に分割するシート化する前に、生地を1時間静置させる。6.パスタシーターを用い、生地を所望の厚さにシート化する。
7.パスタを細い一片に切る。
8.コンロに水の入った鍋を置き、沸騰させる。
9.パスタを調理し、くっつくのを防ぐために油・バターであえる。ソースを添えて供する。
藻類乳
藻類乳は心臓健康脂質4%、必須アミノ酸が豊富なタンパク質2.5%、炭水化物1.5%、繊維0.5%を含む固形物を8%含み、ビタミンAおよびDを含む。藻類乳は非常に健康的であり、完全菜食であり、牛乳および豆乳の代用品として使用できる。牛乳と異なり、飽和脂肪が非常に少なく、豆乳と異なり、脂肪は主に一価不飽和である(50%強がC18:1)。藻類乳は淡白な味である;豆乳のように「豆っぽく」はない。イチゴやラズベリーなどの香味料を加え得る。
藻類ホモジネートの産生(高脂質)
実施例4に記載されている方法および条件を用いて成長させた高脂質を含むクロレラ・プロトセコイデス(UTEX250)を、高脂質藻類ホモジネートに加工した。微細藻類バイオマスを藻類ホモジネートに加工するため、採集されたクロレラ・プロトセコイデスバイオマスをまず藻類フレークに加工した。(実施例4参照)。乾燥藻類フレークはその後、固形物濃度約40%で、脱イオン水で再水和した。その後、得られた藻類フレーク懸濁液を圧力レベル1000〜1200バールで作動する高圧破砕機(GEAモデルNS1001)を用いて、バイオマスの平均粒径が10μm以下になるまで微粒子化した。得られた藻類バイオマスを包装し、使用するまで保管した。
機能性食品:脂肪分の代替物として食物に用いた高脂質藻類フレークおよび藻類ホモジネート
以下の実施例は、従来および低脂肪のレシピの脂肪分の代替として高脂質(重量で40%強)藻類フレークまたは藻類ホモジネートを使用したものである。高脂質藻類フレークは、実施例4に記載されている方法を用いて調製した。高脂質藻類ホモジネートは、実施例8に記載されている方法を用いて調製した。
本実施例では、従来のレシピ、低脂肪対象のレシピ、および従来のレシピの脂肪分を高脂質藻類フレーク(乾燥重量で脂質 48%のクロレラ・プロトセコイデス(株UTEX250))で置き換えたもので作られたチョコレートブラウニーを比較する。
1.オーブンを350°F(約177°C)に予熱する。8x8のケーキ型に油を塗り、粉をまぶす。
2.小さなソースパンに、バターとココアパウダーを共に溶かす。それを別に取っておき、冷ます。
3.へら型のアタッチメントを付けたキッチンエイドのボウルで、卵が泡立つまでかき混ぜる。徐々に砂糖を加え入れる。
4.室温/少し熱したバター・ココアパウダーの混合物を卵の混合物に加える。
5.粉とベーキングパウダーを混ぜ合わせる。生地に1/2の混合物をゆっくり加える。6.残りの粉に、ペカンを加える。混合物を生地に加える。低速(速度#2)でよく混ざるまで混ぜる。バニラエッセンスを加え、混ぜる。
7.生地を型に伸ばす。20〜25分間焼く。
8.ブラウニーを冷まし、所望であればアイシングをかける。
本実施例では、従来のレシピ、低脂肪のレシピ、従来のレシピの卵およびバターを高脂質藻類ホモジネート(HL−AH)で置き換えたもの、および従来のレシピの卵を高脂質藻類フレークで置き換えたもので作られる黄色ケーキを比較する。藻類ホモジネートおよび藻類フレークはともに、乾燥重量で脂質48%のクロレラ・プロトセコイデス(UTEX 250株)からのものであった。
1.オーブンを350°F(約177°C)に予熱する。9x13のケーキ型2つに油を塗り、粉をまぶす。
2.粉、ベーキングパウダー、重曹を一緒に振るい合わせる。それを別に取っておく。
3.キッチンエイドのボウルで、バターおよび砂糖を軽くなるまでクリーム状にする。卵を1つずつ混ぜ入れる。
4.バニラエッセンスを加える。
5.生地に、粉の混合物とバターミルクを交互に加える。軽く合わさるまで混ぜる。
6.用意した型に生地を流し入れる。
7.35〜40分間、または爪楊枝になにも付かなくなるまで焼く。
8.冷ます。
本実施例では、従来のレシピ、従来のレシピの卵およびショートニングを高脂質藻類フレークで置き換えたもの、および従来のレシピの卵およびショートニングを高脂質藻類ホモジネート(HL−AH)で置き換えたもので作られるビスケットを比較する。藻類ホモジネートおよび藻類フレークは両方とも、乾燥重量で脂質48%のクロレラ・プロトセコイデス(UTEX 250株)からのものであった。
いずれの場合においても、調理手順は次の通りであった。
1.オーブンを450°F(約232°C)に余熱する。
2.キッチンエイドのボウルに、小麦粉、ベーキングパウダー、砂糖、および塩を合わせる。
3.荒い断片を形成するまでショートニングを混合物に加える。(スピード#2)。
4.卵を牛乳と共にかき混ぜる。水分を含む成分を乾燥成分に加え、乾燥成分が湿るまで軽く混ぜる。
5.生地を形成するまで混ぜる(スピード#2で15秒間)。
6.3/4インチ(約1.9cm)の厚さまでのばす(または所望であればシート化する)。粉をまぶした2と1/2インチ(約6.5cm)のビスケットカッターで切る。
7.軽く油を塗った天板に置く。8〜10分間、またはキツネ色になるまで焼く。
8.温かいまま供する。
本実施例では、従来のレシピを使用した、40%脂肪対照、20%脂肪対照の低脂肪のレシピ、および乾燥細胞重量で脂質48%のクロレラ・プロトセコイデス(株UTEX250)からの高脂質藻類ホモジネート(HL−AH)(重量で脂肪〜20%)を含むレシピを用いたマヨネーズ・サラダドレッシングを比較する。
1.フードプロセッサーを用い、卵黄、酸、水および塩を合わせる。
2.堅い乳濁液が形成するまで、ゆっくりと油を注ぎ入れる。
3.乳濁液が堅すぎる場合、さらに水を追加する。
4.内側をこそげて、全ての油滴を混ぜるために10秒間せん断する。
この実施例では、従来のレシピで作られたモデルのチョコレート栄養飲料と、従来のレシピの牛乳および油を高脂質藻類ホモジネート(HL−AH)で置き換えたもの、および従来のレシピの牛乳および油を高脂質藻類フレークバイオマスで置き換えたものを比較する。藻類ホモジネートおよび藻類フレークは両方とも、乾燥重量で脂質48%のクロレラ・プロトセコイデス(UTEX250株)からのものであった。
1)乾燥成分を混ぜる
2)水分材料(香味料以外)を鍋に入れる。
3)乾燥成分を泡だて器で混ぜ入れる。
4)スティックブレンダーで1分間せん断する。
5)コンロで200°F(約93°C)まで加熱する。
6)2500/500psiで均質化する。
7)40°F(約4度)未満まで冷まし、冷蔵庫に入れる。
藻類粉(高脂質)の産生
実施例4に記載されている発酵方法および条件を用いて成長させた高脂質を含むクロレラ・プロトセコイデス(UTEX250)を、高脂質藻類パウダーに加工した。微細藻類バイオマスを藻類パウダーに加工するために、採集したクロレラ・プロトセコイデス バイオマスを培養培地から分離し、その後遠心分離を用いて濃縮し、標準方法に従ってスプレー乾燥機を用いて乾燥した。得られた藻類パウダー(パウダー形態にスプレー乾燥された全藻類細胞)を包装し、使用するまで保管した。
藻類粉(高脂質)の産生
実施例4に記載されている発酵方法および条件を用いて成長させた高脂質を含むクロレラ・プロトセコイデス(UTEX250)を、高脂質藻類粉に加工した。微細藻類バイオマスを藻類粉に加工するために、採集したクロレラ・プロトセコイデスのバイオマスを、遠心分離を用いて培養培地から分離した。得られた40%強の水分を含む濃縮バイオマスを、圧力レベル1000−1200バールで作動する高圧破砕機(GEAモデルNS1001)を用いてバイオマスの平均粒径が10μm以下になるまで微粒子化した。その後、藻類ホモジネートを標準の方法を用いてスプレー乾燥した。得られた藻類粉(パウダー形態にスプレー乾燥された、微粒化した藻類細胞)は包装し、使用されれるまで保管した。
藻類フレーク(高油)を含む食物
以下の実施例は、従来のレシピの脂肪分の置き換えとして高脂質(重量で少なくともを20%、典型的には重量で脂質25〜60%)藻類粉を使用したものである。追加実施例も、粉末スクランブルエッグ等の調理済み食品などに使われる場合、保湿力を増大し、および食感を向上させる、藻類粉独特の機能性を実証したものである。以下の実施例で使用している高脂質藻類粉は、実施例13に記載している方法を用いて調製した。
機能性および味の特性の差を評価するために、従来のレシピで作られたブラウニーを、藻類粉で作られたブラウニーおよび従来の低脂肪ブラウニーと比較した。高脂質(乾燥重量で脂質約53%)藻類粉を、バターおよび卵の代わりに使用した。
1.オーブンを350°F(約177°C)に予熱する。8”x8”のケーキ型に油を塗り、粉をまぶす。
2.小さなソースパンに、バターとココアパウダーを溶かす。それを別に取っておいて、冷ます。
3.やや泡立つまで、バニラと共に卵をかき混ぜる。徐々に砂糖および残りの水分を含む材料を加え入れる。
4.卵の混合物にバター・ココア混合物を加える。残りの乾燥材料を合わせ、混ざるまでゆっくりと水分を含む材料に加える。
5.生地を型に伸ばし、20〜25分間または固まるまで焼く。
藻類粉の乳化能力を評価するために、水(w/vで40%)で戻し、スラリーを生産するため低圧(100−200バール)で均質化された藻類粉で作られたマヨネーズを、従来のレシピで作られたマヨネーズおよび低脂肪マヨネーズと比較した。藻類粉スラリーは、乾燥重量で脂質を53%有する高脂質藻類粉で作られ、および従来のレシピの油および卵黄を完全に置き換えた。
1.フードプロセッサーを用いて、酸、水、および乾燥成分を合わせる。
2.卵黄を加え、ゆっくりと油または藻類粉スラリーを注ぎ入れる。堅い乳濁液が形成するはずである。乳濁液が堅すぎるようなら、乳濁液が所望の濃度に達するまで、さらに水を追加する。
3.内側をこそげて、全ての油滴を混ぜるために、また10秒間、せん断する。
クリーミーサラダドレッシング適用の藻類粉を評価するために、従来のレシピ、および前条のマヨネーズ処方で記載された方法を用いて産生した、スラリー(固形物40%)として戻した高脂質藻類粉を含むレシピを用いて味噌サラダドレッシングを調製した。
いずれの場合においても、乾燥材料を混ぜ合わせ、別にとっておいた。水、酢、酸を混ぜ合わせ、別にとっておいた。味噌は別途に量り分けた。従来のレシピでは、油を共に合わせ、別にとっておいた。藻類粉を含むレシピでは、藻類粉スラリー、油、および二酸化チタンを別途に量り分け、合わせた。その後、水・酢の混合物を高せん断ブレンダーで混ぜた。混ぜた後、水・酢の混合物に乾燥材料を加えた。その後、水・酢および乾燥成分を高せん断ブレンダーで混ぜながら、油の混合物をゆっくりと注ぎ入れた。その後、ドレッシングを2分間190°F(約88°C)まで加熱し、その後ドレッシングを最もきつい設定でコロイドミルに通した。その後完成したドレッシングをボトルに詰め、使用されるまで保管した。
従来のピザ生地・ブレッドスティックのレシピおよび重量で藻類粉を5%または10%含むピザ生地・ブレッドスティックのレシピを用いて、酵母生地の適応での藻類粉の機能性能力を試験した。藻類粉を含むピザ生地・ブレッドスティックは、前条のマヨネーズ処方で記載された方法を用いて産生した高脂質藻類スラリー(固形物40%)で作られた。
従来のチョコレートチップクッキーのレシピ、低脂肪のチョコレートチップクッキーのレシピ、および高脂質藻類スラリー(前条のマヨネーズ処方で記載された方法を用いて産生した)で作られたチョコレートチップクッキーのレシピを用いて、クッキー適用での藻類粉の機能性能力を試験した。従来および低脂肪クッキーのレシピ両方において、すべてのバターおよび卵を藻類粉スラリーで置き換えた。
いずれの場合においても、手順は次の通りであった。
1.オーブンを350°F(約177°C)に予熱する。ボウルに粉、重曹、ベーキングパウダーおよび塩を合わせる。別に取っておく。
2.バター・藻類粉スラリーを、滑らかになるまで砂糖およびコーンシロップと共にクリーム状にする。卵(もしあれば)およびバニラを混ぜ入れる。
3.徐々に乾燥材料を加え、軽く生地を形成するまで混ぜる。チョコレートチップを混ぜ入れる。
4.大さじ1杯分の生地を取り、クッキーシートの上に落とす、またはボールに丸めクッキーシートの上に置く。
5.焼付け半ばでクッキーシートを回転し、16〜18分間またはキツネ色になるまで焼く。
上記のチョコレートチップクッキーの実験で延長した保存期間の結果に伴って、実施例13に記載された方法を用いて産生した高脂質藻類粉(乾燥重量で脂質約53%)を使用して、グルテンを含まないオートミールレーズンクッキーを作った。クッキーを焼き、および外気温で7日間保持した。初期の感覚に関する試験および水分活性を、焼いて冷ました直後のクッキーに行った。1、3および7日目に、さらなる感覚による試験および水分活性の試験を行った。各試験日に、レーズンおよびオーツが試料に平等に分配されるよう、1つのクッキーを細かく切った。試験の正確さを確保するため、水分活性試験にて各クッキーに対し少なくとも2つの試料を試験した。水分活性(Aw)試験はAqua Lab、モデルシリーズ3TE(Decagon Devices,Inc.)器具を用いて、製造業者のプロトコルに従って行われた。手短に言えば、水分活性とは製品の有用な、化学的に結合していない水分を定量化する水蒸気圧を測定するものであり、 Aw値が高ければ高いほど、製品はより多い水分を有する。このクッキーの適用ではAw置が高いほど、より長い保存期間に相関する。達成目標は0.65の水準であった。
1.オーブンを375°F(約191°C)に余熱する。
2.オート麦と藻類粉以外の乾燥材料を混ぜ合わせる。オート麦に1/4の水を加え。藻類粉に3/4の水を加えて、およびハンドミキサーでよく混ぜる。10分間、オーツ麦と藻類粉を湿潤化する。
3.湿潤化した藻類粉を乾燥材料に加え、よく混ぜる。バニラを加え、混合し滑らかになるまでよく混ぜる。
4.オーツ麦を加え、軽く均質になるまで混ぜる。
5.クッキーをクッキーシート上に分割し、および各自軽く押し付ける。
6.焼き付け半ばでクッキーシートを回転し、オーブンでクッキーを20分間焼く。
再構成した粉末卵の適用における、藻類粉の、水分を保持しおよび食感的向上を提供する能力を検査した。粉末卵は、従来のレシピ、および対応するパーセント(w/w)の粉
末卵を異なるレベル(5%、10%および20%)の高脂質藻類粉で置き換えたものを用いて、調製した。以下の処方で使用する藻類粉は実施例13に記載されている方法を用いて調製し、乾燥重量で脂質を約53%含んだ。
1.藻類粉(もしあれば)を粉末卵と混ぜる。卵を水と混ぜる。滑らかになるまで泡立てる。必要に応じて、ハンドミキサーを用いてあらゆる塊を切断する。
2.予熱したノンスティックのフライパンに、卵の混合物を流し入れる。
3.固まるまで卵の混合物を調理し、所望の味付けをする。
藻類粉が粉末卵に有意な水分を加え、および食感を向上することができたため、蒸気保温器で保持した時に調理済みの卵がどのように機能するかを評価するために、以下の保留試験が行われた。粉末卵を用いて従来のレシピで、藻類粉5%、および藻類粉10%で作られたスクランブルエッグ(すべて上記の方法を用いて作った)を、コンロで調理する前に10〜15分間水分を加えた。調理した後、直ちに試料を蒸気保温器に移し、30分間160〜200°F(約71°C〜93°C)の間の温度で、被いながら保持された。保持した試料と比較するために、10分ごとに新鮮な試料を作った。試料は10段階評価で評価された:1〜2=容認できない;3〜4=不良;5〜6=まずまず;7〜8=良い;および9〜10=非常に良い。検査の結果を以下の表40に要約する。
Egg Beaters(登録商標)を用いて、スクランブルした卵白の食感および口当たりを向上する藻類粉の能力を試験した。Egg Beaters(登録商標)100グラムを、小さなノンスティックのフライパンを用いて、卵が固まるまで約1〜2分間スクランブルした。バター及び調味料は使用しなかった。高脂質藻類粉スラリーを10%w/w代用した試料(乾燥重量で脂質を約53%含む藻類粉のマヨネーズの適応に記載されている方法を用いて調製した)。藻類粉入りのEgg Beaters(登録商標)は、対照と同様に調理された。
藻類粉の、液状全卵を用いたスクランブルエッグの食感および水分を向上させる能力を保留試験および感覚パネルを用いて試験した。液状全卵は、対照として製造業者のプロトコルに従い調理し、および藻類粉スラリー10%(藻類粉2.5%で水7.5%)入りの液状全卵と比較した。対照および藻類粉10%の卵は両方スクランブルエッグとして調理され、合計で60分間、蒸気保温器の上で保持した。各スクランブルエッグから試料を取り、10分ごとに感覚パネルで試験した。感覚パネルは、スクランブルエッグ製品の総合的な外見、水分レベル、食感および口当たりを、1が容認できない、3が適度に容認できる、5がまずまず、7が容認できる、および9が非常に良い、である1から9の段階で評価した。
小売店で見られるパンケーキ/ワッフルの混合物は、成分として粉末全卵を含む。上記の粉末卵処方に示されているように、高脂質藻類粉の追加は調理した卵製品の食感および口当たりを向上した。高脂質藻類粉の、成分調合済みのパンケーキ混合物で作られたパンケーキの食感および口当たりを向上する能力を試験した。
高脂質藻類粉を用いて、藻類乳のさらなる処方を産生した。藻類乳は以下の成分(重量で)を含んだ:水88.4%、粉6.0%、3.0%濃縮ホエータンパク、砂糖1.7%、バニラエッセンス0.6%、塩0.2%、および安定剤0.1%。材料は、手動破砕機を用いて低圧で合わせた。得られた藻類乳は、供する前に冷やした。口当たりは全乳のものと同等であり、良好の不透明度を有していた。使用した藻類粉には脂質が約50%含んでいたため、得られた藻類乳は脂質を約3%含んでいた。バニラ味の豆乳(Silk)と比べると、藻類乳は同等の口当たりおよび不透明度を有し、豆乳の豆っぽい味が無かった。
藻類油
バイオマスからの油の溶媒抽出
藻類油は、本明細書に開示される方法を用いてバイオマスを乾燥させ、本明細書に開示される方法を用いてバイオマスを破壊し、破壊されたバイオマスを例えばヘキサン等の有機溶媒と、油にヘキサンとの溶液を形成させるのに十分な一定期間、に接触させることによって、実施例1〜4に記載されるように調製された微細藻類バイオマスから抽出する。その後、溶液をろ過し、回転蒸発によってヘキサンを除去し、抽出油を回収する。
藻類油は、実施例1〜4に記載されているように、バイオマスを乾燥させ、油糧種子圧搾機で物理的に破壊して調製された微細藻類バイオマスから抽出し、藻類油がバイオマスから遊離するようになる。破壊されたバイオマスからこのようにして分離された油を、その後回収する。
実施例1で成長させた株の部分集合からの脂質サンプルを、HPLCを用いて脂質プロファイルについて分析した。結果を図1に示す。
藻類油を含む栄養補助食品および食品
藻類油カプセル((a)溶媒抽出を通じて、または(b)非溶媒抽出を通じて藻類から抽出されたカプセル入りの油)
完全防御システム−天然起源のトコトリエノール、トコフェロール、カロテノイド、オメガ3、およびステロールを提供する藻類油。これは、魚油使用にかわる植物性、非動物性の代替物を提供する。
藻類油(溶媒抽出または非溶媒抽出を通じて藻類から抽出された油)
実施例4で記載された発酵方法を用いて成長させたクロレラ・プロトセコイデス(UTEX 250)から抽出した油を、焼き菓子への応用に使用した。黄色ケーキ(Moist Deluxe、Duncan Hines)とブラウニー(Chocolate Chunk、Pillsbury)を、製造業者の推奨する指示によって、クロレラ・プロトセコイデスから抽出した油1/3カップを使用して作った。黄色ケーキおよびブラウニーの両方の結果は、野菜油および同じ箱のミックスを使用して作られた黄色ケーキおよびブラウニーと見分けがつかなかった。
高タンパク藻類バイオマスの産生
タンパク質量の高い微細藻類の従属栄養培養
従属栄養産生されたクロレラ・プロトセコイデス(UTEX 250)を、実施例2〜4に記載された培地を補充する、酵母エキス(有機性窒素源)、NH4OH、および(NH4)2SO4のうちの1つ以上が提供される窒素が豊富な条件下で成長させた。培養地を除いて、発酵条件は実施例2で記載された条件と全く同じだった。おおよそ3日〜5日の指数増殖を経て、所望の培養密度に達したとき、高タンパク藻類バイオマスを採集した。上記記載の処理方法(実施例4の藻類フレーク、実施例10の藻類ホモジネート、実施例 12の藻類パウダー、実施例13の藻類粉)のいずれもが、高タンパク藻類バイオマスに適用できる。
実施例4に記載された方法を用いて高タンパクバイオマスを藻類フレークに処理した。乾燥バイオマス、高脂質(実施例 4)、高タンパクの全てにOfficial Methods of ACOC Internationalに従った方法で、水分、脂質、食物繊維、灰分、粗製タンパク、タンパク質消化率分析を行った。結果を下の表45 に要約する。
複数ロットの高タンパクおよび高脂質バイオマス(実施例4で記載の方法を用いて産生
)および高タンパクバイオマスを、試験管内消化率分析(0.2% ペプシン消化率測定、AOAC Method 971.09番)で消化率について分析した。高脂質バイオマス中、粗タンパク質総量の割合は5.4%〜10.3%の範囲であり、その中で消化性タンパク質の総量の割合は46.4%〜58.6%であった。高タンパクバイオマス中、粗タンパク質総量の割合は40.8%〜53.3%の範囲であり、その中で消化性タンパク質総量の割合は71.6%〜85.3%の範囲であった。同様の消化率測定をヘキサン抽出のバイオミール(藻類油のヘキサン抽出後の高脂質藻類バイオマス)にも行った。粗タンパク質総量の割合は、試験した全ロットで、約11〜12%であり、その中で消化性タンパク質総量の割合は76.72%〜80.2%の範囲であった。
高タンパク藻類バイオマスを含む食品
高タンパク藻類バイオマス(藻類フレークおよび藻類ホモジネート)を使用した食物組成物
以下のレシピで用いた高タンパク藻類バイオマスは、上述実施例17で記載された方法で作られた。以下のレシピで使う藻類バイオマスは、クロレラ・プロトセコイデス(UTEX 250)由来で、約51重量%のタンパク質を含み、以下で高タンパク藻類バイオマスと呼ばれ、藻類フレークまたは藻類ホモジネートという用語をあてる。
この実施例は、従来のレシピで作られたベジタリアンハンバーガーのパテと、菜食主義のタンパク源(組織状大豆タンパク質(TSP)、小麦グルテンおよび/または大豆タンパク質分離物(SPI))を、藻類フレークまたは藻類ホモジネート(AH)のいずれかの高タンパク藻類バイオマスに置き換えて作ったものを比較する。
1.2つの組織状大豆タンパク質を一緒に量る。(可能な場合)
2.調理用ミキサーボウルに水を一部(TSPの 2.5〜3 倍の量)加え、10分間混ぜる。
3.濃縮大豆タンパク質、メチルセルロース、小麦グルテンおよび藻類バイオマスを量り、一緒に混ぜたものを乾燥させる。
4.乾燥材料を調理用ミキサーに加える。残りの水を加え、5〜10分混ぜる。
5.塩と香味料を量る。油を量る。ミキサーに加え5分間混ぜる。
6.型を使ってパテを形成し(各パテは65〜75g)、覆いをして凍らせる。
次の実施例は、従来のプロテインバーと従来のタンパク源(大豆タンパク質分離物(SPI)および濃縮乳タンパク(MPC))を藻類フレークまたは藻類ホモジネート(AH)の高タンパク藻類バイオマスで置き換えて作ったものを比較する。
1.シロップ状の成分をすべて混ぜる。
2.レンジの上面を190°F(約88°C)に加熱し、蓋をして10分間置く。時々かき混ぜる。
3.加熱を止め、10分間待つ。約140°F(約60°C)まで冷ます。
4.乾燥材料を合わせる。
5.厚切りに分割し、一晩置く。棒状に切り、要望どおりの混合のコーティングと包装で覆う。
次の実施例は、従来のチョコレート風味の栄養飲料と従来のタンパク源(大豆タンパク質分離物(SPI)および濃縮乳タンパク(MPC))を高タンパク藻類フレークまたは藻類ホモジネート(AH)で置き換えて作ったチョコレート栄養飲料を比較する。
食用に適する他の微細藻類株を識別するための遺伝子型の調査
藻類の遺伝子型の調査
ゲノムのDNAは以下のように藻類バイオマスから分離された。細胞(約200mg)を液体培養から5分間14,000xgで遠心分離した。細胞を5分間14,000xgの遠心分離で滅菌蒸留水に再懸濁させ、浮遊物を捨てた。直径約2mmのガラスビーズ1つをバイオマスに加え、管を少なくとも15分間−80℃に置いた。試料を取り出し、150μlの粉砕バッファ(1% サルコシル、0.25Mショ糖、50mM NaCL、20mM EDTA、100mM Tris−HCl、pH8.0、RNase A0.5ug/μl)を加えた。ボルテックスで沈殿物をしばらく再懸濁させたのに続き、5MのNaCl 40μlを追加した。試料をしばらくボルテックスし、66μlの5%CTAB(臭化セチルトリメチルアンモニウム)を追加して最後に短期間のボルテックスを起こした。試料を次に65℃で10分間培養し、その後14,000gで10分間遠心分離した。浮遊物を未使用管に移し、300μlのフェノール:クロロホルム:イソペンチルアルコール12:12:1で一度抽出した後、5分間14,000gで遠心分離した。得られた水相を0.7容量のイソプロパノール(約190μl)を含む未使用管に移し、反転で混ぜ、30分または一晩4℃の室温で培養した。DNAを14,000gで10分間遠心分離して回収した。得られた沈殿物をその後2度、70%エタノールで洗浄し、続いて100%エタノールで最終洗浄した。浮遊物を20〜30分間室温で空気乾燥し、10mM TrisCl50μl、1mM EDTA(pH8.0)に再懸濁させた。
クロレラ・プロトセコイデス(UTEX25、UTEX249、UTEX250、UTEX256、UTEX264、UTEX411、CCAP211/17、CCAP211/8d)8株のゲノムDNAを単離し、23S rRNAのゲノムDNA分析を上記実施例30に記載の方法で行った。試験したクロレラ・プロトセコイデス全株は、UTEX25を除いて配列において同一であった。結果を図13a〜13cの分岐図で要約する。全8株の配列を、付属配列表に配列番号26および27として列挙する。
3つの商業的に購入したクロレラ試料、クロレラ・レグラリス(New Chapter、390mg/ジェルキャップ)、Whole Foods Broken Cell Wall Chlorella(Whole Foods、500mg/プレス加工された錠剤)およびNutriBiotic CGF Chlorella(NutriBiotic、500mg/プレス加工された錠剤)を実施例30に記載の方法で遺伝子型決定した。約200mgの各商業的に購入したクロレラ試料をゲノムDNA単離法により滅菌蒸留水に再懸濁させた。
Appl Environ Microbiol, 63(8):pp.3104−3110(1997)を参照)。
食品利用に適する微細藻類バイオマスの色素変異体
色素変異体を作る化学作用による突然変異生成
クロレラ・プロトセコイデス(UTEX 250)を実施例1に記載の方法および条件で育てた。化学作用による突然変異生成を藻類株でN−メチル−N’−ニトロ−N−ニトログアニジン(NTG)を用いて実行した。藻類培養を突然変異原(NTG)にさらし、その後2.0%ブドウ糖寒天プレートで再分離を繰り返させて選択した。コロニーを色素変異体についてスクリーニングした。従属栄養的に育てられた場合、クロレラ・プロトセコイデス(野生型)は金色に見える。スクリーニングによって、寒天プレート上に白色に見える1株が産生された。この色素変異体を33−55と名づけた。(PTA−XXXXの特許寄託指定番号で、ブダペスト条約に従って2009年10月13日に10801 University Boulevard, Manassas, VA 20110−2209のAmerican Type Culture Collectionに寄託)。別のコロニーも単離し、この突然変異が安定していることを確認するため再度分離を3ラウンド行った。この突然変異体は寒天プレートで淡黄色に見え、25−32と名づけた(PTA−XXXXの特許寄託指定番号で、ブダペスト条約に従って2009年10月13日に10801 University Boulevard, Manassas, VA 20110−2209のAmerican Type Culture Collectionに寄託)。
クロレラ・プロトセコイデス 33−55および親のクロレラ・プロトセコイデス(UTEX 250)を実施例1に記載の方法および条件に従って育てた。脂質割合(乾燥細胞重量による)を両株で測定した。クロレラ・プロトセコイデス33−55は脂質68%であり、親株は脂質62%であった。脂質状態を両株で測定したところ、次のとおりであった。(面積(%)で表現)クロレラ・プロトセコイデス33−55、C14:0(0.81);C16:0(10.35)、C16:1(0.20)、C18:0(4.09)、C18:1(72.16)、C18:2(10.60)、C18:3(0.10)、および他(1.69)。親株C14:0(0.77)、C16:0(9.67)、C16:1(0.22)、C18:0(4.73)、C18:1(71.45)、C18:2(10.99)、C18:3(0.14)、および他(2.05)。
食品利用に適する微細藻類バイオマスの育成のためのセルロース原料
クロレラ・プロトセコイデス(UTEX 250)が非食用炭素源を使用できたかどうかを評価するために、セルロース物質(爆砕したトウモロコシ茎葉)を、先述の実施例で上述した食品応用のいずれの使用にも適しているクロレラ・プロトセコイデスの従属栄養での育成の炭素源として調製した。
Microalgae and Related Methods of Production and Administration”は、その全体が全目的で本明細書によって組み込まれる。2007年1月19日に出願された、PCT特許出願第:PCT/US2007/001653、表題“Microalgae−Derived Composition for Improving Health and Appearance of Skin”は、その全体が全目的で本明細書によって組み込まれる。2008年1月2日に出願された、PCT特許出願第:PCT/US2008/065563号、表題“Production of Oil in Microorganisms”は、その全体が全目的で本明細書によって組み込まれる。2008年4月8日に出願された、米国仮特許出願第61/043,318号、表題“Fractionation
of Oil−Bearing Microbial Biomass”および2008年4月9日に出願された、米国仮特許出願第61/043,620号、表題“Direct Chemical Modification of Microbial Biomass”は、その全体が参照することにより全目的で本明細書によって組み込まれる。
Claims (18)
- 食物成分としての微細藻類粉を製造する方法であって、以下:
(a)乾燥重量で少なくとも10%のトリグリセリド油を含む微細藻類細胞を提供する工程であって、ここで、該微細藻類細胞がクロレラ・プロトセコイデスである、工程;
(b)該細胞を破壊し、粒径を縮小し、水性ホモジネートを産生する工程;および、
(c)該ホモジネートを乾燥して、乾燥重量で少なくとも10%のトリグリセリド油を含む微細藻類粉を産生する工程、
を包含する、方法。 - 食物成分としての微細藻類粉末を製造する方法であって、以下:
(a)乾燥重量で少なくとも10%のトリグリセリド油を含む微細藻類細胞を提供する工程であって、ここで、該微細藻類細胞がクロレラ・プロトセコイデスである、工程;および
(b)該細胞を乾燥して、乾燥重量で少なくとも10%のトリグリセリド油を含む微細藻類粉末を産生する工程、
を包含する、方法。 - さらに、前記微細藻類細胞を破壊する前に、該細胞を培養培地から分離する工程を包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記破壊が、圧力破壊器、加圧型細胞破壊装置、またはボールミルを使用して行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記乾燥が、フラッシュ乾燥機、または、噴霧乾燥機を使用して行われる、請求項1または2に記載の方法。
- 前記微細藻類細胞が、乾燥重量で50%〜70%の油を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- さらに、前記乾燥工程の前に流動化剤を添加する工程を包含する、請求項1または2に記載の方法。
- 前記微細藻類粉の平均粒径が10μm未満である、請求項1に記載の方法。
- 前記微細藻類粉の平均粒径が5μm未満である、請求項8に記載の方法。
- 前記微細藻類粉または微細藻類粉末が、10重量%以下または5重量%以下の水分含量を有する、請求項1または2に記載の方法。
- 前記油の50%〜73.83%がグリセロ脂質の形態の18:1脂質である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記微細藻類細胞が、光の非存在下で従属栄養的に培養される、請求項1または2に記載の方法。
- 前記微細藻類細胞が、グルコースの存在下で培養される、請求項12に記載の方法。
- 前記微細藻類細胞が、培養期間の一部にわたり、制限量の栄養素の存在下で培養される、請求項12に記載の方法。
- 前記栄養素が窒素である、請求項14に記載の方法。
- 前記水性ホモジネートが、50%以上の溶解された細胞を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記水性ホモジネートが、75%以上または90%以上の溶解された細胞を含む、請求項16に記載の方法。
- 前記乾燥が、噴霧乾燥機を使用して行われる、請求項5に記載の方法。
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