JP7120588B2 - 新規微生物およびエルゴチオネインの生産方法 - Google Patents

新規微生物およびエルゴチオネインの生産方法 Download PDF

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Description

NPMD NITE BP-03051 NPMD NITE BP-03052 NPMD NITE BP-03053 NPMD NITE BP-03054
本発明は、新規微生物、および、当該新規微生物を培養してエルゴチオネインを得るエルゴチオネインの生産方法に関する。
エルゴチオネインは含硫アミノ酸の一種である。エルゴチオネインは、ビタミンＥの抗酸化作用よりも優れた抗酸化作用を有し、健康および美容等の分野において、利用価値の高い化合物として注目されている。
例えば、特許文献１および非特許文献１には、エルゴチオネイン生産能が増強された形質転換糸状菌が記載されている。
また、非特許文献２には、エルゴチオネイン生産能が増強された、形質転換したMethylobacrium属の微生物が記載されている。非特許文献２には、Aureobasidium属およびRhodotorula属の微生物がエルゴチオネイン生産能を有することが記載されている。
また、非特許文献３には、Pleurotus属の微生物がエルゴチオネイン生産能を有することが記載されている。
国際公開第２０１６／１２１２８５号
S. Takusagawa, Biosci. Biotechnol. Biochem., 83, 181-184 (2019) Y. Fujitani et al., J. Biosci. Bioeng., 126, 715-722 (2018) SY. Lin, Int. J. Med. Mushrooms, 17, 749-761 (2015)
エルゴチオネインは、ヒトの体内では生合成されず、一部の微生物で生合成されることが知られている。よって、上述の先行技術文献に記載されるように、エルゴチオネインを産生する微生物の探索、および、エルゴチオネインの生産が増強させるための微生物の改変等の研究開発が進められている。しかしながら、先行技術文献に記載される微生物は、エルゴチオネインの生産量が低く、エルゴチオネインの生産量が高い微生物の探索および開発が望まれる。
遺伝子組換え技術により、エルゴチオネインの生産を増強させるように微生物を改変することができる。しかしながら、当該微生物により生産されたエルゴチオネインは食品産業等では利用できない。したがって、遺伝子組換えが行われておらず未改変である、エルゴチオネイン生産量が高い微生物の探索が強く望まれている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、エルゴチオネインの生産量が高い新規微生物を提供することを目的とする。
本発明者らは、スクリーニングの結果、従来の微生物よりもエルゴチオネインの生産量が高い新規微生物を見出し、本発明を完成するに至った。
本発明に係る微生物は、ディルクメイア・チュラシマエンシスに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５４）、パピリオトレマ・フラベセンスに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５１）、パピリオトレマ・フラベセンスに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５２）、または、アピオトリカム・ポロサムに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５３）である。
本発明の一態様によれば、エルゴチオネインの生産量が高い微生物を提供することができる。
１回目のスクリーニング結果を示すグラフである。 ２回目のスクリーニング結果を示すグラフである。 新規微生物５株のエルゴチオネイン生産量の評価結果を示すグラフである。
本実施形態の微生物は、エルゴチオネインを生産する能力を有するディルクメイア属に属する微生物、エルゴチオネインを生産する能力を有するパピリオトレマ属に属する微生物、または、エルゴチオネインを生産する能力を有するアピオトリカム属に属する微生物である。
本実施形態の微生物は、エルゴチオネインの生産量が高い。エルゴチオネインは、含硫アミノ酸の一種であり、優れた抗酸化作用を有する。また、本実施形態の微生物は遺伝子組換え技術等による改変が行われていないため、食品産業でも使用することができる。
以下、本実施形態の微生物について詳細に説明する。
〔１．ディルクメイア・チュラシマエンシスＳ１１１〕
ディルクメイア・チュラシマエンシス（Dirkmeia churashimaensis）Ｓ１１１（以下、「酵母Ｓ１１１」と略記する場合がある）は、茨城県つくば市内で収集した木の葉（若葉）を分離源として初めて分離された微生物である。
リボソームＲＮＡ遺伝子の２６ＳｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域およびＩＴＳ領域の塩基配列を決定した。そして、テクノスルガラボ微生物同定システム（TechnoSuruga Laboratory, Japan）データベースDB-FU10.0および国際塩基配列データベース（DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank）に対するBLAST相同検索を行った。その結果、酵母Ｓ１１１はディルクメイア・チュラシマエンシスに帰属された。また、実施例に示す通り、炭素源としてのエリスリトールおよびコハク酸塩ならびに窒素源としての硝酸塩の資化性、３７℃での生育性について相違が認められた以外は、ディルクメイア・チュラシマエンシスとほぼ類似した生理・生化学的性状を示す。
酵母Ｓ１１１は、千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８ １２２号室、独立行政法人製品評価技術基盤機構（Natural Institute of Technology and Evaluation；以下、「ＮＩＴＥ」と略記する）の特許微生物寄託センター（ＮＰＭＤ）に寄託した（原寄託日：２０１９年１０月２５日、受託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５４）。
酵母Ｓ１１１の培養方法は、ディルクメイア属の微生物に対して行われる一般的な培養方法に準じて行えばよい。培養形態は液体培地を用いた回分培養あるいは培養系に炭素源および／または有機窒素源を連続添加する流加培養であり、通気攪拌することが望ましい。培地としては、ディルクメイア属に属する微生物が資化可能な炭素源、窒素源、または無機塩類などの必要な栄養源を含有する培地を使用してもよい。培養ｐＨは３～８が好ましく、培養温度は２０℃～３７℃が好ましく、培養時間は２～１４日が好ましい。
〔２．パピリオトレマ・フラベセンスＥＡ０７１〕
パピリオトレマ・フラベセンス（Papiliotrema flavescens）ＥＡ０７１（以下、「酵母ＥＡ０７１」と略記する場合がある）は、本栖湖周辺で収集したススキの葉を分離源として初めて分離された微生物である。
リボソームＲＮＡ遺伝子の２６ＳｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域およびＩＴＳ領域の塩基配列を決定した。そして、テクノスルガラボ微生物同定システム（TechnoSuruga Laboratory, Japan）データベースDB-FU10.0および国際塩基配列データベース（DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank）に対するBLAST相同検索を行った。その結果、酵母ＥＡ０７１はパピリオトレマ・フラベセンスに帰属された。また、実施例に示す通り、炭素源としてのイヌリンおよび水溶性デンプンについて相違が認められた以外は、パピリオトレマ・フラベセンスとほぼ類似した生理・生化学的性状を示す。
酵母ＥＡ０７１は、千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８ １２２号室、独立行政法人製品評価技術基盤機構（ＮＩＴＥ）の特許微生物寄託センター（ＮＰＭＤ）に寄託した（原寄託日：２０１９年１０月２５日、受託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５１）。
酵母ＥＡ０７１の培養方法は、パピリオトレマ属の微生物に対して行われる一般的な培養方法に準じて行えばよい。培養形態は液体培地を用いた回分培養あるいは培養系に炭素源および／または有機窒素源を連続添加する流加培養であり、通気攪拌することが望ましい。培地としては、パピリオトレマ属に属する微生物が資化可能な炭素源、窒素源、または無機塩類などの必要な栄養源を含有する培地を使用してもよい。培養ｐＨは３～８が好ましく、培養温度は２０℃～３０℃が好ましく、培養時間は２～１４日が好ましい。
〔３．パピリオトレマ・フラベセンスＥＡ３６１〕
パピリオトレマ・フラベセンス（Papiliotrema flavescens）ＥＡ３６１（以下、「酵母ＥＡ３６１」と略記する場合がある）は、諏訪湖周辺で収集した木の皮を分離源として初めて分離された微生物である。
リボソームＲＮＡ遺伝子の２６ＳｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域およびＩＴＳ領域の塩基配列を決定した。そして、テクノスルガラボ微生物同定システム（TechnoSuruga Laboratory, Japan）データベースDB-FU10.0および国際塩基配列データベース（DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank）に対するBLAST相同検索を行った。その結果、酵母ＥＡ３６１はパピリオトレマ・フラベセンスに帰属された。また、実施例に示す通り、炭素源としてのイヌリンおよび水溶性デンプンについて相違が認められた以外は、パピリオトレマ・フラベセンスとほぼ類似した生理・生化学的性状を示す。
酵母ＥＡ３６１は、千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８ １２２号室、独立行政法人製品評価技術基盤機構（ＮＩＴＥ）の特許微生物寄託センター（ＮＰＭＤ）に寄託した（原寄託日：２０１９年１０月２５日、受託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５２）。
酵母ＥＡ３６１の培養方法は、パピリオトレマ属の微生物に対して行われる一般的な培養方法に準じて行えばよい。培養形態は液体培地を用いた回分培養あるいは培養系に炭素源および／または有機窒素源を連続添加する流加培養であり、通気攪拌することが望ましい。培地としては、パピリオトレマ属に属する微生物が資化可能な炭素源、窒素源、または無機塩類などの必要な栄養源を含有する培地を使用してもよい。培養ｐＨは３～８が好ましく、培養温度は２０℃～３０℃が好ましく、培養時間は２～１４日が好ましい。
〔４．アピオトリカム・ポロサムＥＡ７０２〕
アピオトリカム・ポロサム（Apiotrichum porosum）ＥＡ７０２（以下、「酵母ＥＡ７０２」と略記する場合がある）は、いわき市で収集した土壌を分離源として初めて分離された微生物である。
リボソームＲＮＡ遺伝子の２６ＳｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域およびＩＴＳ領域の塩基配列を決定した。そして、テクノスルガラボ微生物同定システム（TechnoSuruga Laboratory, Japan）データベースDB-FU10.0および国際塩基配列データベース（DDBJ/ENA(EMBL)/GenBank）に対するBLAST相同検索を行った。その結果、酵母ＥＡ７０２はアピオトリカム・ポロサムに帰属された。また、実施例に示す通り、炭素源としてのイヌリンおよび耐性試験における５０％Ｄ－グルコースについて相違が認められた以外は、パピリオトレマ・フラベセンスとほぼ類似した生理・生化学的性状を示す。
酵母ＥＡ７０２は、千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８ １２２号室、独立行政法人製品評価技術基盤機構（ＮＩＴＥ）の特許微生物寄託センター（ＮＰＭＤ）に寄託した（原寄託日：２０１９年１０月２５日、受託番号：ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５３）。
酵母ＥＡ７０２の培養方法は、アピオトリカム属の微生物に対して行われる一般的な培養方法に準じて行えばよい。培養形態は液体培地を用いた回分培養あるいは培養系に炭素源および／または有機窒素源を連続添加する流加培養であり、通気攪拌することが望ましい。培地としては、アピオトリカム属に属する微生物が資化可能な炭素源、窒素源、または無機塩類などの必要な栄養源を含有する培地を使用してもよい。培養ｐＨは３～８が好ましく、培養温度は２０℃～２７℃が好ましく、培養時間は２～１４日が好ましい。
〔エルゴチオネインの生産方法〕
本実施形態のエルゴチオネインの生産方法は、上記微生物を培養し、エルゴチオネインを含む培養物を得る工程を含む。
エルゴチオネインを含む培養物からのエルゴチオネインの回収は、例えば、通常の微生物培養物からエルゴチオネインを回収し精製する方法で行えばよい。培養物には、培養上清、培養菌体、培養菌体破砕物等が含まれる。例えば、培養物を遠心分離等して菌体を回収する。回収した菌体を熱水抽出に供する等により、エルゴチオネインを含む抽出液を得る。そして、当該抽出液を精製することによって、エルゴチオネインを回収することができる。微生物のエルゴチオネインの生産量は、例えば、得られた抽出液を、高速液体クロマトグラフィー装置およびＬＣＭＳ等の質料分析装置によって測定することによって、定量することができる。
〔まとめ〕
本実施形態に係る微生物は、ディルクメイア・チュラシマエンシスに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５４）、パピリオトレマ・フラベセンスに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５１）、パピリオトレマ・フラベセンスに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５２）、または、アピオトリカム・ポロサムに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５３）である。
また、本実施形態に係るエルゴチオネインの生産方法は、上記微生物を培養し、エルゴチオネインを含む培養物を得る工程を含む。
以下に実施例を示し、本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、本発明の以下の実施例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることはいうまでもない。さらに、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された文献の全てが参考として援用される。
以下の実施例中、特に記載がない限り、％は質量％を表す。
（１）環境から採取した分離源での集積培養
まず、植物および土壌等の環境からの微生物サンプル採取を２回に分けて行った。その結果、合計１１３のサンプル（１回目３０、２回目８３）を採取した。
次に、スクリーニング培地２ｍＬを含む１５ｍＬのプラスチックチューブに採取したサンプルをそれぞれ浸漬し、２００ｒｐｍにおいて、３～５日間２５℃にて培養した。スクリーニング培地は抗生物質を含むＹＭ培地を使用した。具体的には、１％グルコース、０．５％ペプトン、０．３％酵母エキス、０．３％麦芽エキス、０．０１％ストレプトマイシン硫酸塩、０．００５％クロラムフェニコールを含む培地を使用した。
そして、目視により培地が濁った（微生物が増殖した）、１１１のサンプル（１回目３０、２回目８１）を選抜した。
（２）酸化ストレス負荷によるサンプルの選抜
上記（１）で選抜した１１１のサンプルの培養液を、ＹＭ培地で１００倍または１０００００倍に希釈した。そして、ＹＭ寒天培地、および、３ｍＭのＨ２Ｏ２が添加されたＹＭ寒天培地（以下、Ｈ２Ｏ２含有ＹＭ寒天培地と略記する。）に希釈した培養液を塗布し、２５℃において２～５日間培養した。
ＹＭ寒天培地上に生育したコロニーの数と、Ｈ２Ｏ２含有ＹＭ寒天培地上に生育したコロニーの数をカウントした。そして、ＹＭ寒天培地およびＨ２Ｏ２含有ＹＭ寒天培地の両方においてコロニーが生育した８３のサンプルを選抜した。
さらに、選抜した８３のサンプルの寒天培地上で生育したコロニーについて、目視で形態および色を観察し、種類が異なる酵母様のコロニー１６４個（１回目５１個、２回目１１３個）を選抜した。
（３）選抜コロニーの９６ウェルにおける培養
上記（２）で選抜したコロニー１６４個を、１ｍＬのＹＭ培地を含む９６ウェルプレートに植菌し、１６００ｒｐｍにおいて、３～４日間２５℃にて培養した。培養後、回収した培養液を２０００ｒｐｍにおいて、１０分間４℃にて遠心分離させた。遠心分離により得られた菌体ペレットを純粋１ｍＬで洗浄し、再度遠心分離に供した。
遠心分離により得られた菌体ペレットに０．１ｍＬの純水を加えて懸濁した。得られた懸濁液を９６℃において１０分間加熱して、菌体内成分を抽出した。そして、抽出した菌体内成分を遠心分離に供して菌体残渣を取り除き、抽出液が得られた。
（４）ＬＣＭＳによる抽出液中のエルゴチオネインの定量分析
上記（３）で得られた抽出液０．１５ｍＬとアセトニトリル０．３５ｍＬとを混合した溶液を０．４５μｍのＰＶＤＦフィルターで濾過した。得られた濾液をＬＣＭＳ測定のサンプルとして使用した。
ＬＣＭＳ分析には、島津製作所社製ＬＣＭＳ－２０２０を用いた。また、ＬＣのカラムには、ＳＨＯＤＥＸ社製Asahipak NH2P-40 2D+ガードカラムを使用した。ＬＣの移動相として、１０ｍＭギ酸アンモニウムとアセトニトリルとの混合液（１０ｍＭギ酸アンモニウム／アセトニトリル＝３０／７０（ｖ／ｖ））を使用した。また、流速は０．１ｍＬ／ｍｉｎとし、２５℃において分析を行った。
ＭＳ検出においては、ＥＳＩイオン化とＡＰＣＩイオン化とを同時に行うＤＵＩＳモードでイオン化させた。また、エルゴチオネインを検出可能なｍ／ｚ＝２３０（＋）のＳＩＭモードで検出を行った。
上記（２）で選抜したコロニー１６４個の抽出液を分析した結果、エルゴチオネインの生産量が高かった１４個のコロニー（１回目５個、２回目９個）を選抜した。
また、図１および２はそれぞれ、微生物サンプル採取１回目および２回目で採取した微生物サンプルが生産するエルゴチオネインの量を示すグラフである。図１および２の横軸は、上記（３）において培養後に得られた培養液をＯＤ６００にて測定して得られた値を示す。縦軸は、上記（３）において培養後に得られた培養液中のエルゴチオネインの量（ｍｇ／Ｌ（培養液））を示す。エルゴチオネインの量は、ＬＣＭＳ分析によって得られた値である。図１および２中、丸で囲ったコロニーが選抜した１４個のコロニーである。
（５）エルゴチオネイン生産微生物のフラスコにおけるスケールアップ培養
上記（４）で選抜した１４個のコロニーを、５０ｍＬのＹＭ培地を含む３００ｍＬフラスコに植菌し、２００ｒｐｍにおいて、７日間２５℃にて培養した（ｎ＝１）。
培養３～７日目の培養液を適宜採取した。上記（３）と同様に、菌体を遠心分離および洗浄後、熱水抽出により抽出液を回収した。
得られた抽出液を、上記（４）と同様に、ＬＣＭＳにより分析を行い、エルゴチオネインの生産量が高かった５株（Ｓ１１１、ＥＡ０７１、ＥＡ３６１、ＥＡ７０１、ＥＡ７０２）を選抜した。
選抜した５株のコロニーを、５０ｍＬのＹＭ培地を含む３００ｍＬフラスコに植菌し、２００ｒｐｍにおいて、５日間２５℃にて培養した（ｎ＝３）。そして、培養３日目および５日目のエルゴチオネインの生産量を、ＬＣＭＳにより測定した。選抜した５株のコロニーのエルゴチオネインの生産量を図３に示す。
図３中、各株の左の棒グラフは、培養３日目のエルゴチオネインの生産量を示す。各株の右の棒グラフは、培養５日目のエルゴチオネインの生産量を示す。
（７）選抜した５株の同定
選抜した５株の帰属分類群の推定は、リボソームＲＮＡ遺伝子の２６Ｓ ｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域およびＩＴＳ領域の塩基配列の解析により行った。
塩基配列の解析の結果、Ｓ１１１株はディルクメイア・チュラシマエンシス、ＥＡ０７１株およびＥＡ３６１株はパピリオトレマ・フラベセンス、ＥＡ７０１株およびＥＡ７０２株はアピオトリカム・ポロサムに属すると推定された。
表１は選抜した５株のエルゴチオネイン（ＥＧＴ）の生産量と生産速度を示す。表２は、公知の微生物の生産量と生産速度を示す。表１および２中、特に記載がない限り、エルゴチオネイン（ＥＧＴ）の生産量の単位はｍｇ／Ｌであり、ＥＧＴの生産速度はｍｇ／Ｌ／ｄ（１日当たりのエルゴチオネインの生産量）である。また、表１のＥＧＴの生産量は、培養５日目のエルゴチオネインの生産量を示す。
Figure 0007120588000001
Figure 0007120588000002
表１および２より、選抜した５株のエルゴチオネインの生産量は、既知のエルゴチオネイン生産微生物のエルゴチオネインの生産量の同等以上だったことが分かった。また、選抜した５株のエルゴチオネインの生産速度も、既知のエルゴチオネイン生産微生物の生産速度の同等以上であったことが分かった。
（８）Ｓ１１１株の分子系統学的位置および生理学的性質
Ｓ１１１株の２６Ｓ ｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域塩基配列およびＩＴＳ－５．８ ｒＤＮＡ塩基配列について、国際塩基配列データベースに対するＢＬＡＳＴ相同検索を行った。その結果、担子菌系酵母の一種であるディルクメイア・チュラシマエンシスの複数の塩基配列に対して、相同率９８．４～１００％の相同性を示した。また、得られた塩基配列をもとに解析した分子系統樹において、Ｓ１１１株はディルクメイア・チュラシマエンシスの複数の塩基配列と同一の分子系統学的位置を示した。
Ｓ１１１株を、ＹＭ寒天平板培地上で２７℃７日間培養し、形成されたコロニーを観察した。コロニーの周縁の形状は全縁であり、隆起状態は平坦、シワ状だった。また、コロニーの表面の形状は平滑であった。さらに、コロニーは鈍光性およびバター様を有し、薄橙色～クリーム色であった。
また、Ｓ１１１株を、ＹＭ寒天平板培地上で２７℃７日間培養後、細胞形態性状についても観察した。栄養細胞は楕円形～卵形であり、増殖は出芽によることが認められた。培養開始４週間以上経過した平板で有性生殖器官の形成は認められなかった。
上記のＳ１１１株の形態学的性質は、Ｄ１／Ｄ２領域およびＩＴＳ領域のＤＮＡ配列解析で帰属されたディルクメイア・チュラシマエンシスの特徴にほぼ一致していた。Ｓ１１１株の生理学的性質を表３に示す。
表３中、「＋」は陽性を示す。「－」は陰性を示す。「Ｗ」は弱い陽性を示す。「Ｄ」は試験開始後１週間以上の時間をかけて徐々に陽性になったことを示す、「Ｌ」は試験開始後２週間以降に急速に陽性になったことを示す。
Figure 0007120588000003
分子系統学的位置および生理学的性質ならびにエルゴチオネインの生産量の測定より、Ｓ１１１株はディルクメイア・チュラシマエンシスに帰属される新規微生物と判断した。
（９）ＥＡ０７１株の分子系統学的位置および生理学的性質
ＥＡ０７１株の２６Ｓ ｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域塩基配列およびＩＴＳ－５．８ ｒＤＮＡ塩基配列について、国際塩基配列データベースに対するＢＬＡＳＴ相同検索を行った。その結果、担子菌系酵母の一種であるクリプトコッカス・フラベセンス（Cryptococcus flavescens、現行名パピリオトレマ・フラベセンス）の複数の塩基配列に対して、相同率９９．４～１００％の相同性を示した。また、得られた塩基配列をもとに解析した分子系統樹において、ＥＡ０７１株はパピリオトレマ属で構成される系統群に含まれた。そして、クリプトコッカス・フラベセンス（現行名パピリオトレマ・フラベセンス）CBS942Tと同一の分子系統学的位置を示した。
ＥＡ０７１株を、ＹＭ寒天平板培地上で２７℃７日間培養し、形成されたコロニーを観察した。コロニーの周縁の形状は全縁であり、隆起状態はクッション形だった。また、コロニーの表面の形状は平滑であった。さらに、コロニーは輝光性および粘稠性を有し、クリーム色であった。
また、ＥＡ０７１株を、ＹＭ寒天平板培地上で２７℃７日間培養後、細胞形態性状についても観察した。栄養細胞は亜球形～楕円形であり、増殖は出芽によることが認められた。培養開始４週間以上経過した平板で有性生殖器官の形成は認められなかった。
上記のＥＡ０７１株の形態学的性質は、Ｄ１／Ｄ２領域およびＩＴＳ領域のＤＮＡ配列解析で帰属されたパピリオトレマ・フラベセンスの特徴にほぼ一致していた。ＥＡ０７１株の生理学的性質を表４に示す。
Figure 0007120588000004
分子系統学的位置および生理学的性質ならびにエルゴチオネインの生産量の測定より、ＥＡ０７１株はパピリオトレマ・フラベセンスに帰属される新規微生物と判断した。
（１０）ＥＡ３６１株の分子系統学的位置および生理学的性質
ＥＡ３６１株の２６Ｓ ｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域塩基配列およびＩＴＳ－５．８ ｒＤＮＡ塩基配列について、国際塩基配列データベースに対するＢＬＡＳＴ相同検索を行った。その結果、担子菌系酵母の一種であるクリプトコッカス・フラベセンス（現行名パピリオトレマ・フラベセンス）の複数の塩基配列に対して、相同率９９．４～１００％の相同性を示した。また、得られた塩基配列をもとに解析した分子系統樹において、ＥＡ３６１株はパピリオトレマ属で構成される系統群に含まれた。そして、クリプトコッカス・フラベセンス（現行名パピリオトレマ・フラベセンス）CBS942Tと同一の分子系統学的位置を示した。
ＥＡ３６１株を、ＹＭ寒天平板培地上で２７℃７日間培養し、形成されたコロニーを観察した。コロニーの周縁の形状は全縁であり、隆起状態はクッション形だった。また、コロニーの表面の形状は平滑であった。さらに、コロニーは輝光性および粘稠性を有し、クリーム色であった。
また、ＥＡ３６１株を、ＹＭ寒天平板培地上で２７℃７日間培養後、細胞形態性状についても観察した。栄養細胞は亜球形～楕円形であり、増殖は出芽によることが認められた。培養開始４週間以上経過した平板で有性生殖器官の形成は認められなかった。
上記のＥＡ３６１株の形態学的性質は、Ｄ１／Ｄ２領域およびＩＴＳ領域のＤＮＡ配列解析で帰属されたパピリオトレマ・フラベセンスの特徴にほぼ一致していた。ＥＡ０７１株の生理学的性質を表５に示す。
Figure 0007120588000005
分子系統学的位置および生理学的性質ならびにエルゴチオネインの生産量の測定より、ＥＡ３６１株はパピリオトレマ・フラベセンスに帰属される新規微生物と判断した。
（１１）ＥＡ７０２株の分子系統学的位置および生理学的性質
ＥＡ７０２株の２６Ｓ ｒＤＮＡのＤ１／Ｄ２領域塩基配列およびＩＴＳ－５．８ ｒＤＮＡ塩基配列について、国際塩基配列データベースに対するＢＬＡＳＴ相同検索を行った。その結果、担子菌系酵母の一種であるトリコスポロン・ポロサム（現行名アピオトリカム・ポロサム）の複数の塩基配列に対して、相同率９９．３～１００％の相同性を示した。また、得られた塩基配列をもとに解析した分子系統樹において、ＥＡ７０２株はトリコスポロン（アピオトリカム）属で構成される系統群に含まれた。そして、トリコスポロン・ポロサム（現行名アピオトリカム・ポロサム）CBS2040Tと同一の分子系統学的位置を示した。
ＥＡ７０２株を、ＹＭ寒天平板培地上で２７℃７日間培養し、形成されたコロニーを観察した。コロニーの周縁の形状は菌糸状であった。コロニーの隆起状態は、周縁部が扁平であり、中央部が隆起だった。また、コロニーの表面の形状はシワ状であった。コロニーは鈍光性を有していた。さらに、コロニーは湿性～やや乾燥状であり、色が白色～白クリーム色であった。
また、ＥＡ７０２株を、ＹＭ寒天平板培地上で２７℃７日間培養後、細胞形態性状についても観察した。栄養細胞は楕円形～卵形であり、増殖は出芽によることが認められた。また、菌糸伸長に伴い、側出芽的に増殖した。培養開始４週間以上経過した平板で有性生殖器官の形成は認められなかった。
上記のＥＡ７０２株の形態学的性質は、Ｄ１／Ｄ２領域およびＩＴＳ領域のＤＮＡ配列解析で帰属されたアピオトリカム・ポロサムの特徴にほぼ一致していた。ＥＡ７０２株の生理学的性質を表６に示す。
Figure 0007120588000006
分子系統学的位置および生理学的性質ならびにエルゴチオネインの生産量の測定より、ＥＡ７０２株はパピリオトレマ・フラベセンスに帰属される新規微生物と判断した。
本発明の微生物は、エルゴチオネインの生産量が高く、健康および美容等の分野において利用可能である。
ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５１
ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５２
ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５３
ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５４

Claims (2)

  1. ディルクメイア・チュラシマエンシスに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５４）、パピリオトレマ・フラベセンスに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５１）、パピリオトレマ・フラベセンスに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５２）、または、アピオトリカム・ポロサムに属する微生物（ＮＩＴＥ ＢＰ－０３０５３）。
  2. 請求項１に記載の微生物を培養し、エルゴチオネインを含む培養物を得る工程を含む、エルゴチオネインの生産方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2020309326B2 (en) * 2019-07-10 2023-08-31 Kureha Corporation Plant growth regulator and method for promoting plant growth
CN118574922A (zh) 2022-01-05 2024-08-30 株式会社吴羽 新型微生物、新型微生物的培养物或提取物以及麦角硫因的生产方法
WO2024106341A1 (ja) * 2022-11-18 2024-05-23 株式会社クレハ 新規微生物、新規微生物の培養物または抽出物、およびエルゴチオネインの生産方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140121156A1 (en) 2011-06-13 2014-05-01 Entia Biosciences, Inc. Nutritional approach to the control of anemia, diabetes and other diseases or conditions and prevention of associated comorbid states with the use of ergothioneine
WO2016104437A1 (ja) 2014-12-22 2016-06-30 国立大学法人 岡山大学 エルゴチオネインの産生方法
WO2019004234A1 (ja) 2017-06-27 2019-01-03 三菱ケミカル株式会社 エルゴチオネインの製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009161498A (ja) * 2008-01-10 2009-07-23 Univ Nagoya エルゴチオネインの製造方法
JP2009249356A (ja) 2008-04-08 2009-10-29 Daicel Chem Ind Ltd エルゴチオネインの製造方法
JP2013116876A (ja) * 2011-12-05 2013-06-13 Nippon Rensui Co Ltd エルゴチオネインの精製方法
CN103734022B (zh) * 2012-10-16 2017-09-05 中国科学院天津工业生物技术研究所 生产麦角硫因的菌株及制备麦角硫因的方法
US10544437B2 (en) * 2014-04-29 2020-01-28 Conagen Inc. Microbial ergothioneine biosynthesis
JP6578100B2 (ja) 2014-12-25 2019-09-18 日東シンコー株式会社 絶縁紙
EP3985100A1 (en) * 2015-01-30 2022-04-20 Kikkoman Corporation Transformed fungus having enhanced ergothioneine productivity and method for producing ergothioneine
JP6263672B1 (ja) * 2016-02-29 2018-01-17 長瀬産業株式会社 エルゴチオネインの発酵生産
JP6758703B2 (ja) * 2016-06-21 2020-09-23 国立大学法人 岡山大学 エルゴチオネインの産生方法
JP2018130091A (ja) * 2017-02-17 2018-08-23 国立大学法人 筑波大学 植物体、食品、培養物、肥料及び製造方法
JP7185213B2 (ja) * 2018-03-02 2022-12-07 国立大学法人 筑波大学 エルゴチオネイン合成微生物、及びエルゴチオネインの製造方法
CN110317803B (zh) * 2018-03-29 2022-06-14 陶志敏 麦角硫因的纳米生物学制备方法
CN109439553B (zh) * 2018-12-26 2020-08-21 华熙生物科技股份有限公司 产麦角硫因的菌株及其筛选方法
CN110283856B (zh) * 2019-04-30 2020-06-26 弘恒泰(天津)科技发展有限公司 耐高温糙皮侧耳菌在生产麦角硫因中的应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140121156A1 (en) 2011-06-13 2014-05-01 Entia Biosciences, Inc. Nutritional approach to the control of anemia, diabetes and other diseases or conditions and prevention of associated comorbid states with the use of ergothioneine
WO2016104437A1 (ja) 2014-12-22 2016-06-30 国立大学法人 岡山大学 エルゴチオネインの産生方法
WO2019004234A1 (ja) 2017-06-27 2019-01-03 三菱ケミカル株式会社 エルゴチオネインの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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