JP6744222B2 - 藻類の破砕方法 - Google Patents
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Description
本開示において、不等毛植物門に属する微細藻類とは、微細藻類のうち、不等毛植物門に属するものをいう。微細藻類とは、酸素を発生する光合成を行う生物の中からコケ植物、シダ植物、及び種子植物を除いた残りのうちの、細胞サイズが直径1μm〜100μmのものをいう。なお、細胞サイズは、光学顕微鏡を用いて観察倍率400倍で測定した細胞の長軸径である。不等毛植物門に属する微細藻類の具体例としてはBacillariophyceae綱、及びEustigmatophyceae綱等が挙げられる。Bacillariophyceae綱の微細藻類の具体例としては、Chaetoceros属、Nitzschia属、及びSkeletonema属等が挙げられる。Eustigmatophyceae綱の微細藻類の具体例としては、Nannochloropsis(ナンノクロロプシス)属が挙げられる。このうち、脂質の生産性及び脂質の回収性の観点から、Eustigmatophyceae綱の微細藻類が好ましく、中でもNannochloropsis属がより好ましい。Nannochloropsis属の藻類としては、Nannochloropsis oculata、Nannochloropsis salina、Nannochloropsis gaditanaなどが例示される。微細藻類は、沼や池等に生息するものを採取したものでも、培養したものでもよく、さらには商業的に入手したものでもよい。
本実施形態の藻類の破砕方法は、不等毛植物門に属する微細藻類に対して、所定の水素イオン濃度(pH)範囲で、所定温度範囲にて熱処理をした後、高圧分散装置を用いて物理的処理をする。
・pH
熱処理は、微細藻類を効率良く破砕する観点から、pH3.5以上、好ましくは3.8以上、より好ましくは4.0以上、さらに好ましくは4.5以上、よりさらに好ましくは5.0以上であり、そして、微細藻類を効率良く破砕する観点から、pH9.5以下、好ましくは9.0以下、より好ましくは8.5以下、さらに好ましくは8.0以下、よりさらに好ましくは7.5以下、よりさらに好ましくは7.0以下、よりさらに好ましくは6.5以下、よりさらに好ましくは6.0以下である。
熱処理の温度は、微細藻類を効率良く破砕する観点から、40℃以上、好ましくは42℃以上、より好ましくは43℃以上、さらに好ましくは45℃以上であり、そして、微細藻類を効率良く破砕する観点から、65℃以下、好ましくは62℃以下、より好ましくは60℃以下、さらに好ましくは57℃以下、よりさらに好ましくは55℃以下、よりさらに好ましくは52℃以下、よりさらに好ましくは50℃以下である。
熱処理の時間は、処理液の温度を上記の熱処理の温度範囲内で維持した時間を表し、微細藻類を効率良く破砕する観点から、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上、さらに好ましくは3時間以上、よりさらに好ましくは5時間以上、よりさらに好ましくは8時間以上、よりさらに好ましくは10時間以上、よりさらに好ましくは20時間以上、よりさらに好ましくは24時間以上、よりさらに好ましくは48時間以上とすることができる。処理時間の上限は、生産効率の観点から、好ましくは96時間以下、より好ましくは72時間以下とすることができる。
物理的処理は、高圧分散装置により行うことができる。高圧分散装置は、基本的に、固体粒子や液滴粒子等の分散質を含む処理液を加圧した状態で狭い流路を通過させ、その後急激に減圧することで固体粒子や液滴粒子等の分散質をさらに分散又は粉砕する装置である。高圧分散装置は、工業化において大量処理が可能であるという観点からも好ましい。
本実施形態の破砕方法は、脂質を回収する処理と組み合わせて、脂質を抽出する方法とすることができる。破砕率が高いほど、微細藻類の処理液からの脂質の収率が向上する。従って、効率良く破砕できる本実施形態の破砕方法により、不等毛植物門に属する微細藻類を破砕してから脂質を抽出して回収することにより、脂質の収率を大きく向上することができる。また、破砕処理における破砕率を高くすることにより、抽出に用いる溶媒の量を低減できたり、抽出に必要とするエネルギーや費用を低減できたりするという利点も得られる。
本開示において、脂質には、単純脂質、複合脂質及び誘導脂質が含まれる。単純脂質には、油脂又は脂肪酸エステルなどの脂肪酸と各種アルコールとのエステル等が含まれる。複合脂質には、脂肪酸、アルコール及びリン酸を含むリン脂質、並びに脂肪酸、アルコール及び糖を含む糖脂質等が含まれる。誘導脂質には、単純脂質又は複合脂質の加水分解生成物であり、水に不溶性の脂肪酸、高級アルコール、ステロール、テルペン、及び脂溶性ビタミン等が含まれる。脂質の回収性の観点から、単純脂質又は複合脂質が好ましく、単純脂質がより好ましく、油脂がさらに好ましい。
油脂とは、脂肪酸とグリセリンとのエステルを意味し、具体的には、モノグリセリド、ジグリセリド、及びトリグリセリドのような中性脂質をいう。油脂を構成する脂肪酸は、単一でなくてよい。
脂肪酸は、炭素数が2〜4の短鎖脂肪酸、炭素数が5〜12の中鎖脂肪酸、及び炭素数が12以上の長鎖脂肪酸のいずれであってもよい。また、飽和脂肪酸でも不飽和脂肪酸でもよい。飽和脂肪酸の具体例としては、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ヘキサデカン酸、オクタデカン酸、及びイコサン酸が挙げられる。一価の不飽和脂肪酸の具体例としては、9−ヘキサデセン酸、及び9−オクタデセン酸等が挙げられる。多価の不飽和脂肪酸の具体例としては、9,12−オクタデカジエン酸、6,9,12−オクタデカトリエン酸、5,8,11,14−イコサテトラエン酸、9,12,15−オクタデカトリエン酸、5,8,11,14,17−イコサペンタエン酸、及び4,7,10,13,16,19−ドコサヘキサエン酸が挙げられる。
脂肪酸エステルとは、油脂以外の、脂肪酸とアルコールとのエステルであり、長鎖脂肪酸と1価又は2価の高級アルコールとのエステルである蝋、中鎖脂肪酸と低級又は高級アルコールとのエステルである中鎖脂肪酸エステル等を含む。
脂質を回収する処理は、微細藻類の破砕物を含む処理液から脂質を分取することができれば特に限定されない。例えば、溶媒抽出、遠心分離、静置処理、カラムクロマトグラフィー等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を組み合わせて適用することができる。中でも、脂質の回収性の観点から、溶媒抽出、遠心分離及び静置処理から選ばれる1種又は2種以上の組み合わせが好ましく、中でも溶媒抽出と遠心分離との組み合わせ、又は溶媒抽出と静置処理との組み合わせが好ましい。
不等毛植物門に属する微細藻類に対し、pHが3.5以上、好ましくは3.8以上、より好ましくは4.0以上、さらに好ましくは4.5以上、よりさらに好ましくは5.0以上であり、9.5以下、好ましくは9.0以下、より好ましくは8.5以下、さらに好ましくは8.0以下、よりさらに好ましくは7.5以下、よりさらに好ましくは7.0以下、よりさらに好ましくは6.5以下、よりさらに好ましくは6.0以下の条件で、40℃以上、好ましくは42℃以上、より好ましくは43℃以上、さらに好ましくは45℃以上、65℃以下、好ましくは62℃以下、より好ましくは60℃以下、さらに好ましくは57℃以下、よりさらに好ましくは55℃以下、よりさらに好ましくは52℃以下、よりさらに好ましくは50℃以下の温度で熱処理した後、高圧分散装置を用いて物理的処理をする、藻類の破砕方法。
前記微細藻類が、ナンノクロロプシス属である、前記<1>に記載の藻類の破砕方法。
前記熱処理は、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは1時間以上、さらに好ましくは3時間以上、よりさらに好ましくは5時間以上、よりさらに好ましくは8時間以上、よりさらに好ましくは10時間以上、よりさらに好ましくは20時間以上、よりさらに好ましくは24時間以上、よりさらに好ましくは48時間以上である、前記<1>又は<2>に記載の藻類の破砕方法。
前記熱処理は、好ましくは96時間以下、より好ましくは72時間以下である、前記<1>〜<3>のいずれか1つに記載の藻類の破砕方法。
前記物理処理は、前記高圧分散装置を用い、ゲージ圧で好ましくは10MPa以上、より好ましくは30MPa以上、さらに好ましくは50MPa以上、よりさらに好ましくは80MPa以上、好ましくは200MPa以下、より好ましくは150MPa以下、さらに好ましくは120MPa以下の圧力を加えた後、絶対圧で、好ましくは0.3MPa以下、より好ましくは0.2MPa以下、さらに好ましくは0.15MPa以下、よりさらに好ましくは0.11MPa以下、よりさらに好ましくは大気圧(0.1MPa)に減圧する、前記<1>〜<4>のいずれか1つに記載の藻類の破砕方法。
前記熱処理は、細胞壁を分解する酵素の意図的な添加なしに行う、前記<1>〜<5>のいずれか1つに記載の藻類の破砕方法。
前記熱処理は、pHが5.0以上、7.5以下の条件で、温度が45℃以上、60℃以下で、時間を10時間以上行う、前記<1>〜<6>のいずれか1つに記載の藻類の破砕方法。
高圧分散装置が、均質バルブ式の高圧分散装置又はチャンバ式の高圧分散装置である、<1>〜<7>のいずれか1つに記載の藻類の破砕方法。
<1>〜<8>のいずれか1つに記載された藻類の破砕方法により得られた藻類の破砕物から脂質を回収する、藻類から脂質を抽出する方法。
前記脂質を回収する処理は、溶媒抽出、遠心分離、静置処理、及びカラムクロマトグラフィーから選ばれた1種又は2種以上の組み合わせであり、好ましくは溶媒抽出、遠心分離及び静置処理から選ばれる1種又は2種以上の組み合わせであり、より好ましくは溶媒抽出と遠心分離との組み合わせ、又は溶媒抽出と静置処理との組み合わせである、前記<9>に記載の藻類から脂質を抽出する方法。
前記脂質を回収する処理における、溶媒抽出に用いる溶媒が、好ましくは非極性溶媒であり、より好ましくは炭化水素類であり、さらに好ましくはヘキサンである、前記<10>に記載の藻類から脂質を抽出する方法。
前記脂質を回収する処理における、溶媒抽出の温度が、好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上であり、好ましくは60℃以下、より好ましくは50℃以下、さらにより好ましくは40℃以下である、前記<10>又は<11>に記載の藻類から脂質を抽出する方法。
前記脂質を回収する処理における、遠心分離の遠心力が、好ましくは500G以上、より好ましくは1000G以上であり、好ましくは10000G以下、より好ましくは5000G以下、さらに好ましくは2000G以下である、前記<10>〜<12>のいずれか1つに記載の藻類から脂質を抽出する方法。
前記脂質を回収する処理における、遠心分離の処理時間が、好ましくは1分以上、より好ましくは5分以上、さらに好ましくは10分以上であり、好ましくは80分以下、より好ましくは40分以下、さらに好ましくは20分以下である、前記<10>〜<13>のいずれか1つに記載の藻類から脂質を抽出する方法。
前記脂質を回収する処理における、遠心分離の処理温度が、好ましくは10℃以上、より好ましくは15℃以上であり、好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下である、前記<10>〜<13>のいずれか1つに記載の藻類から脂質を抽出する方法。
沖縄県石垣島近郊の沿岸から藻体含む海水サンプルを取得した。取得した海水サンプルをフィルタによって濃縮し、マイクロピペットにより一つの藻体株を単離した。この単離した藻体は、培養液(ダイゴIMK培地、和光純薬工業社製)によって培養を行い、さらに培養液(f/2培地)を用いて藻体を増殖させた。この藻体の一部をテキサス大学(UTEX Culture Collection)に分析を依頼し、ナンノクロロプシス・サリナ(Nannochloropsis salina)であることが同定された。
希釈した処理液2μLをバクテリアカウンター(サンリード硝子製)の計算室に注入した後、光学顕微鏡(Nikon製、ECLIPSE80i)を用いて観察倍率400倍で観察し、ブロック内の細胞数をカウントした。バクテリアカウンターの計算室のうち、0.05mm角のブロックを使用した。計算室には、0.05mm角のブロック16マス(縦4マス×横4マス)からなる集合体が、25個(縦5個×横5個)並んでいる。これらの集合体のうち、顕微鏡の観察画面の右上から左下までの対角線上に存在する5個の集合体中に含まれる細胞数をカウントした。すなわち、0.05mm角のブロックの80マス(16マス×5個)中の細胞数をカウントした。バクテリアカウンターの計算室の深さは0.020mmであり、0.05mm角のブロック1つあたりの体積は1/20000mm3である。カウントした細胞の総数を、該当するブロックの体積(1/20000mm3×80マス)で除し、さらにカウントに用いた希釈液の希釈倍率をこれに乗ずることにより、希釈前のサンプル1mLあたりの細胞数を求めた。なお、希釈液には、ダイゴ人工海水SP(和光純薬工業製)を用いた。
前述の細胞数の測定方法により、処理液中の細胞数を測定した。破砕処理前の細胞数から破砕処理後の細胞数を引いて、破砕処理前の細胞数で除し、100を乗じた値を細胞破砕率(%)とした。
微細藻類を含む処理液を遠心分離機(HITACHI社製、CR22GIII、ローター:18A)にて、遠心分離(15000rpm、5分、25℃)し、上清を捨てた後、0.125Mクエン酸-リン酸水素二ナトリウムバッファー(pH5)に再分散させた。再分散させた液をフィルタ(日本ポール製、Supor-450、孔径0.45μm)にて吸引ろ過し、等量の蒸留水で掛け洗いした。藻体を捕集したフィルタをアルミカップに移して105℃で2時間乾燥させた。乾燥後の重量を測定し、フィルタの風袋を差し引いて藻体濃度(g/L)とした。また、処理液がフィルタで吸引ろ過しにくい場合は、適当な濃度に処理液を希釈して、乾燥後の重量を測定し、フィルタの風袋を差し引いた後、希釈率を乗じて藻体濃度(g/L)とした。なお、希釈液には、0.125Mクエン酸−リン酸水素二ナトリウムバッファー(pH5)を用いることができる。
所定濃度の微細藻類を含む処理液を、ポリエチレン製の容器に入れ、予め所定の温度に設定した真空乾燥機(ヤマト科学社製、ADP300)のチャンバ内に静置した。チャンバ内は大気圧とした。所定の時間が経過した後、サンプルを乾燥機から取り出し、室温にて冷却した。なお、比較として25℃で処理する場合は、実験室の温度を25℃とし、実験室内にサンプルを静置した。また、比較として4℃で処理する場合は、冷蔵庫(三洋電機株式会社製、MPR−1411)内にサンプルを静置した。所定の時間が経過した後、サンプルを冷蔵庫から取り出し、室温に戻した。
物理的処理は、高圧分散装置により行った。高圧分散装置には、ナノヴェイタ「NM2-L200-D」(吉田機械興業社製、クロス型ノズル:NVGL-XT160)又は圧力式ホモジナイザー「LAB2000」(株式会社エスエムテー社製)を用いた。ナノヴェイタを用いた場合は、処理圧力は、入口圧がゲージ圧で100MPa、出口圧が絶対圧で0.1Mpa(大気圧)とし、端切りのために7ショット目から取得した。パス回数は1回とした。圧力式ホモジナイザーを用いた場合は、処理圧力は、入口圧がゲージ圧で100MPa、出口圧が絶対圧で0.1Mpa(大気圧)とした。端切りのために処理開始後の300ccの処理液は廃棄し、300cc以降から処理サンプルとして取得した。パス回数は1回とした。
藻体の脂質の含量は、E.G.BlighとW.J.Dyerによって1959年に報告された生体材料からの脂質の抽出方法(Bligh & Dyer法)に従って分析した(E.G.Bligh、W.J.Dyer、Canadian journal of biochemistry and physiology、37(1959)、p.911-917)。
装置:Agilent technology 7890A
カラム:DB1−MS(J&W scientific製、20m×100μm×0.1μm)
オーブン温度:150℃(0.5min hold)−[40℃/min]−220℃(0min hold)−[20℃/min]−320℃(2min hold)−post run2min
キャリアガス:水素
メイクアップガス:ヘリウム
サンプル注入量:5μL
注入法:スプリットモード(スプリット比=75:1)
注入口温度:300℃
検出器:FID
カラム流量:0.28mL/minコンスタント
圧力(ゲージ圧):62.403psi
標準物質:SIGMA社製の下記脂肪酸エステルを用いた。
ラウリン酸メチル(C12)、ミリスチン酸メチル(C14)、パルミチン酸メチル(C16)、ステアリン酸メチル(C18)、パルミトレイン酸メチル(C16:1)、オレイン酸メチル(C18:1)、リノール酸メチル(C18:2)、リノレン酸メチル(C18:3)、エイコサペンタエン酸メチル(C20:5)、ドコサヘキサエン酸メチル(C22:6)
脂質は以下に示す溶媒抽出により回収した。回収した脂質は、メチルエステル化した後、前述のGCにて脂質量を定量した。
処理後の試料0.5mLに、ヘキサン1mLを添加し、25℃にて3分間撹拌した後、遠心分離機、「himacCF7D2」(日立工機株式会社製)を用いて遠心分離(遠心力:1500G、回転数:3000r/min、温度:25℃、時間:15分間)した。次に、上層のヘキサン相を400μL採取し、内部標準として1mg/mLの7−ペンタデカノン(メタノール溶液)を40μL添加した後、窒素を用いて乾固した。次に、0.7mLの0.5N KOH−メタノール溶液(水酸化カリウム2.8g、メタノール100mL)を添加し、80℃で30分間保温してケン化を行った。さらに1mLの14%三フッ化ホウ素溶液を添加し、80℃にて10分間保温してメチルエステル化を行い、溶媒と飽和食塩水をそれぞれ1mL添加して撹拌した後、25℃で30分間放置して溶媒相を取得した。溶媒にはヘキサンを用いた。得られた溶媒相を回収し、脂肪酸エステルの同定及び定量を前述の条件のGCにより行った。またGC分析にて検出した脂肪酸エステルの量を、内部標準を基準にして算出し、その総量をヘキサン中の脂質量として求めた。
以下の式(1)によりヘキサン溶媒による脂質回収率を算出した。
脂質回収率(%)=ヘキサン中の脂質量/乾燥藻体中の脂質量×100・・・(1)
不等毛植物門に属する微細藻類としてナンノクロロプシス・サリナ(Nannochloropsis salina)(処理液を構成する液体:人工海水(ダイゴ人工海水SP、日本製薬株式会社製、藻体濃度:1.0g/L))を用いた。25℃における処理液のpHは7.3であった。1MのHClを滴下し、処理液のpHを5.0に調整した。pHを調整した溶液に対して熱処理を行った。処理温度は50℃とし、処理時間は1時間とした。熱処理後に、物理的処理をナノヴェイタを用いて入口圧が100MPaの条件で行った。細胞の破砕率は38.6%であった。
熱処理時間を2時間とした以外は参考例1と同様にした。細胞の破砕率は33.9%であった。
熱処理時間を3時間とした以外は参考例1と同様にした。細胞の破砕率は45.8%であった。
熱処理時間を5時間とした以外は参考例1と同様にした。細胞の破砕率は47.4%であった。
熱処理時間を10時間とした以外は参考例1と同様にした。細胞の破砕率は60.5%であった。
熱処理時間を24時間とした以外は参考例1と同様にした。細胞の破砕率は87.0%であった。また、破砕後の脂質回収率は69%であった。
物理的処理における入口圧力を50MPaとした以外は実施例6と同様にした。細胞の破砕率は75.9%であった。また、破砕後の脂質回収率は70%であった。
pHの調整をせず、熱処理も行わなかったこと以外は、参考例1と同様にした。すなわちナンノクロロプシス・サリナ(Nannochloropsis salina)(処理液を構成する液体:人工海水(ダイゴ人工海水SP、日本製薬株式会社製、藻体濃度:1.0g/L))の処理液を得た後、pH7.3のまま、サンプル取得後30分以内に熱処理を行わずに高圧分散装置ナノヴェイタにて物理的処理を入口圧100MPaの条件で行った。細胞の破砕率は16.9%であった。
熱処理を行わなかったこと以外は、参考例1と同様にした。すなわちナンノクロロプシス・サリナ(Nannochloropsis salina)(処理液を構成する液体:人工海水(ダイゴ人工海水SP、日本製薬株式会社製、藻体濃度:1.0g/L))の処理液を、1MのHClを用いて25℃にてpH5.0に調整した後、30分以内に熱処理を行わずに高圧分散装置ナノヴェイタにて物理的処理を入口圧100MPaの条件で行った。細胞の破砕率は18.7%であった。また、破砕後の脂質回収率は6%であった。
熱処理温度を25℃とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は16.1%であった。
熱処理温度を25℃とし、熱処理時間を2時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は11.9%であった。
熱処理温度を25℃とし、熱処理時間を3時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は13.2%であった。
熱処理温度を25℃とし、熱処理時間を10時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は18.5%であった。
熱処理温度を25℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は16.1%であった。
熱処理温度を80℃とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は21.8%であった。
熱処理温度を80℃とし、熱処理時間を2時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は18.5%であった。
熱処理温度を80℃とし、熱処理時間を3時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は24.8%であった。
熱処理温度を80℃とし、熱処理時間を10時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は18.5%であった。
熱処理温度を80℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は23.0%であった。
比較例2と同様にして破砕処理を行った後、50℃で、24時間の熱処理を行った。細胞の破砕率は19.3%であった。
熱処理温度を40℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は49.5%であった。また、破砕後の脂質回収率は33%であった。
熱処理温度を45℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は92.0%であった。また、破砕後の脂質回収率は74%であった。
熱処理温度を55℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は81.2%であった。また、破砕後の脂質回収率は73%であった。
熱処理温度を60℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は72.1%であった。また、破砕後の脂質回収率は55%であった。
熱処理温度を4℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は19.9%であった。
熱処理温度を37℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は19.0%であった。
熱処理温度を70℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は29.4%であった。
熱処理温度を80℃とし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は23.0%であった。
1MのHClを用いて処理液のpHを25℃にて4.0に調整し、熱処理時間を10時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は40.3%であった。
熱処理時間を24時間とした以外は、実施例12と同様にした。細胞の破砕率は66.0%であった。
処理液のpHを25℃にて6.8に調整し、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は53.5%であった。
処理液のpHの調整をせず、25℃におけるpHを7.3のままとし、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は52.3%であった。
熱処理時間を48時間とした以外は、実施例15と同様にした。細胞の破砕率は66.6%であった。
1MのNaOHを用いて処理液のpHを25℃にて9.0に調整し、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は47.4%であった。
1MのHClで処理液のpHを25℃にて2.0に調整し、熱処理時間を24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は23.6%であった。
1MのHClで処理液のpHを25℃にて3.0に調整し、熱処理時間24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は16.0%であった。
1MのNaOHで処理液のpHを25℃にて10.0に調整し、熱処理時間24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は26.5%であった。
1MのNaOHで処理液のpHを25℃にて12.0に調整し、熱処理時間24時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は18.6%であった。
不等毛植物門に属する微細藻類としてナンノクロロプシス・オキュラータ(Nannochloropsis oculata)「冷蔵ナンノ ヤンマリンK−1」(クロレラ工業製、処理液を構成する液体:海水、藻体濃度:50g/L)を室温に戻して用いた。さらにこの処理液を人工海水(日本製薬株式会社製、海産微細藻類用ダイゴ人工海水SP)で希釈し、藻体濃度を1.0g/Lとした。処理液の25℃におけるpHは5.0であった。以上の処理液を用いて、熱処理時間を5時間とした以外は、参考例1と同様にした。細胞の破砕率は47.4%であった。
熱処理時間を10時間とした以外は、実施例18と同様にした。細胞の破砕率は49.4%であった。
pHの調整をせず、熱処理を行わなかったこと以外は、実施例18と同様にした。すなわちナンノクロロプシス・オキュラータ「冷蔵ナンノ ヤンマリンK−1」(藻体濃度:1.0g/L)の処理液を、25℃におけるpHを6.8としたまま、希釈後30分以内に熱処理を行わずに高圧分散装置にて物理的処理を行った。細胞の破砕率は19.6%であった。
熱処理温度を25℃とし、熱処理時間を10時間とした以外は、実施例18と同様にした。細胞の破砕率は22.7%であった。
不等毛植物門に属する微細藻類としてナンノクロロプシス・サリナ(Nannochloropsis salina)(処理液を構成する液体:人工海水(ダイゴ人工海水SP、日本製薬株式会社製、藻体濃度:1.0g/L))を用いた。処理液のpHは7.3であった。この処理液に1MのHClを滴下し、処理液のpHを25℃にて6.3に調整した後、硫酸アルミニウム(セントラル硝子株式会社社製、商品名「硫酸バンド」)を処理液に対し0.1%となるように添加して5分間撹拌した。その後、撹拌を停止し、室温で3時間静置した。この時藻体が凝集し、沈降した。その後、上清の一部を廃棄して藻体濃度を15.2g/Lとした。1MのHClを滴下し、処理液のpHを25℃にて5.0に調整した。pHを調整した溶液に対して熱処理を行った。処理温度は50℃とし、処理時間は24時間とした。熱処理後に、物理的処理を圧力式ホモジナイザーを用いて入口圧が100MPaの条件で行った。細胞の破砕率は77.6%であった。
101 均質バルブシート
102 均質バルブ本体
103 インパクトリング
110 チャンバ
111 流入管路
112 せん断管路
113 流出管路
120 チャンバ
121 流入管路
122 せん断管路
123 流出管路
Claims (15)
- 不等毛植物門に属する微細藻類に対し、pHが3.5以上、9.5以下条件で40℃以上、65℃以下の温度で物理的処理における破砕効率を向上させる熱処理をした後、高圧分散装置を用いて物理的処理をし、
前記熱処理は3時間以上行う、藻類の破砕方法。 - 前記微細藻類が、ナンノクロロプシス属である、請求項1に記載の藻類の破砕方法。
- 前記ナンノクロロプシス属が、Nannochloropsis oculata、Nannochloropsis salina及びNannochloropsis gaditanaからなる群から選ばれる1種以上である、請求項2に記載の藻類の破砕方法。
- 前記熱処理は、前記pHが、5.0以上、7.5以下の条件で行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の藻類の破砕方法。
- 前記熱処理は10時間以上行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の藻類の破砕方法。
- 前記熱処理は20時間以上行う、請求項1〜4のいずれか1項に記載の藻類の破砕方法。
- 前記熱処理は45℃以上、60℃以下の温度で行う、請求項1〜6のいずれか1項に記載の藻類の破砕方法。
- 前記熱処理は45℃以上、55℃以下の温度で行う、請求項1〜6のいずれか1項に記載の藻類の破砕方法。
- 前記熱処理は、pHが5.0以上、7.5以下の条件で、温度が45℃以上、60℃以下で、時間を10時間以上行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の藻類の破砕方法。
- 前記熱処理は、細胞壁を分解する酵素の意図的な添加なしに行う、請求項1〜9のいずれか1つに記載の藻類の破砕方法。
- 前記高圧分散装置が、均質バルブ式の高圧分散装置又はチャンバ式の高圧分散装置である、請求項1〜10のいずれか1つに記載の藻類の破砕方法。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載された藻類の破砕方法により得られた藻類の破砕物から脂質を回収する処理を行う、藻類から脂質を抽出する方法。
- 前記脂質を回収する処理は、溶媒抽出、遠心分離、静置処理、及びカラムクロマトグラフィーから選ばれた1種又は2種以上の組み合わせである、請求項12に記載の藻類から脂質を抽出する方法。
- 前記脂質を回収する処理における、溶媒抽出に用いる溶媒が、非極性溶媒である、請求項13に記載の藻類から脂質を抽出する方法。
- 前記脂質を回収する処理における、溶媒抽出の温度が、10℃以上、60℃以下である、請求項13又は14に記載の藻類から脂質を抽出する方法。
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