JP7485369B2 - 微細藻類含有製品およびその製造法 - Google Patents
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Description
(項目B1)
微細藻類製品を製造するための方法であって、
(A)培養後から(B)の工程まで微細藻類に与えるストレス量を所定値以下に制御する条件下で維持する工程であって、該微細藻類の密度を所定値以下に維持する、かつ/または該微細藻類を所定倍率以上濃縮しない工程、および
(B)微細藻類を、クロロフィラーゼを失活させる処理に供する工程
を含む、方法。
(項目B2)
前記密度の所定値および/または前記濃縮の所定倍率が、前記微細藻類を濃縮した場合のフェオホルバイドの増大に基づいて決定される、上記項目のいずれかの方法。
(項目B3)
前記密度の所定値が、約10g/L(乾燥重量)以下である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B4)
前記密度の所定値が、約5g/L(乾燥重量)以下である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B5)
前記濃縮の所定倍率が、約100倍以上である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B6)
前記濃縮の所定倍率が、約10倍以上である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B7)
前記ストレス量の所定値が、約5以下である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B8)
前記ストレス量の所定値が、約3以下である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B9)
前記ストレス量の所定値が、約2以下である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B10)
(A)の工程において前記微細藻類を濃縮する処理を行わない、上記項目のいずれかの方法。
(項目B11)
前記微細藻類を培養する工程が、前記微細藻類を1g/L(乾燥重量)の密度以上に増殖させることを含む、上記項目のいずれかの方法。
(項目B12)
(B)の工程の後に前記微細藻類を濃縮する工程を含む、上記項目のいずれかの方法。
(項目B13)
(B)の工程が、前記微細藻類を加熱することを含む、上記項目のいずれかの方法。
(項目B14)
前記加熱は、95℃以上に加熱することを含む、上記項目のいずれかの方法。
(項目B15)
(B)の工程がフコキサンチンを分解しない、または(B)の工程の前後で比較した場合のフコキサンチンの減少が80%未満である条件で行われる、上記項目のいずれかの方法。
(項目B16)
前記条件は、フコキサンチンの分解量が10%未満であることを含む、上記項目のいずれかの方法。
(項目B17)
(B)の工程の後に前記微細藻類を乾燥させる工程を含む、上記項目のいずれかの方法。
(項目B18)
前記微細藻類が、乾燥重量1g当たりクロロフィルを30mg以上生産する、上記項目のいずれかの方法。
(項目B19)
前記微細藻類がフコキサンチンを生産する藻類である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B20)
前記微細藻類が、乾燥重量1g当たりフコキサンチンを8mg以上生産する藻類である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B21)
前記微細藻類が、ハプト藻綱である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B22)
前記微細藻類がパブロバ科である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B23)
前記微細藻類がパブロバ属である、上記項目のいずれかの方法。
(項目B24)
前記微細藻類が、P.calceolate、P.granifera、P.gyrans、P.lutheri、P.pinguisまたはP.salinaである、上記項目のいずれかの方法。
(項目B25)
前記微細藻類が、P.graniferaまたはP.gyransである、上記項目のいずれかの方法。
(項目B26)
上記項目のいずれかの方法を行うことを含む方法によって製造された、生物に使用するためまたは生物が摂取するための、前記微細藻類の藻体を含む微細藻類製品。
(項目B27)
前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.2重量%以下である、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B28)
前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.1重量%以下である、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B29)
微細藻類の藻体を含み、前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.2重量%以下(乾燥重量)である、生物に使用するためまたは生物が摂取するための微細藻類製品。
(項目B30)
微細藻類の藻体を含み、前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.1重量%以下(乾燥重量)である、生物に使用するためまたは生物が摂取するための微細藻類製品。
(項目B31)
前記微細藻類が、ハプト藻綱である、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B32)
前記微細藻類が、P.graniferaまたはP.gyransである、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B33)
食用製品または化粧品である、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B34)
前記生物が哺乳動物である、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B35)
前記生物がヒトである、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B36)
フコキサンチンの含有量が0.8重量%以上である、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B37)
前記微細藻類のフコキサンチン含有量が0.8重量%以上(乾燥重量)である、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B38)
前記微細藻類のクロロフィル含有量が3重量%以上(乾燥重量)である、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B39)
食用製品である上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B40)
食品である上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B41)
1日当たり100~150mgのクロロフィルを提供するように摂取される食用製品である、上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B42)
化粧品である上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B43)
上記項目のいずれかの方法により微細藻類濃縮液を調製する工程、および
前記微細藻類濃縮液を凍結する工程
を含む凍結品を製造するための方法。
(項目B44)
凍結する工程が-40℃以下に冷却することを含む上記項目のいずれかの方法。
(項目B45)
凍結品である上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B46)
乳製品不添加、ラクトアイス、アイスミルクまたはアイスクリームである上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B47)
賦形剤、酸化防止剤、乳化剤、および増粘剤のうちの1つまたは複数を含む、上記項目のいずれかの凍結品。
(項目B48)
果実果汁およびフレーバーのうちの1つまたは複数を含む、上記項目のいずれかの凍結品。
(項目B49)
板状の形態である、上記項目のいずれかの凍結品。
(項目B50)
上記項目のいずれかの方法により微細藻類濃縮液を調製する工程、および
前記微細藻類とオイルとを混合する工程
を含むオイル浸漬品を製造するための方法。
(項目B51)
前記微細藻類濃縮液に水を添加して脱塩する工程を含む上記項目のいずれかの方法。
(項目B52)
前記微細藻類濃縮液を凍結乾燥する工程を含む上記項目のいずれかの方法。
(項目B53)
オイル浸漬品である上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B54)
酸化防止剤を含む上記項目のいずれかのオイル浸漬品。
(項目B55)
酸化防止剤がαトコフェロールを含む上記項目のいずれかに記載のオイル浸漬品。
(項目B56)
乾燥藻体1gに対して約1~100重量%のオイルを含む上記項目のいずれかのオイル浸漬品。
(項目B57)
乳化剤を含む上記項目のいずれかのオイル浸漬品。
(項目B58)
上記項目のいずれかのオイル浸漬品を含む食用カプセル。
(項目B59)
乾燥剤および酸化防止剤のうちの1つまたは複数を含む、乾燥品である上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B60)
遮光容器に封入された、乾燥品である上記項目のいずれかの微細藻類製品。
(項目B61)
上記項目のいずれかの方法により微細藻類濃縮液を調製する工程、および
賦形剤、乳化剤および酸化防止剤のうちの1つまたは複数の存在下で前記微細藻類濃縮液を乾燥させる工程
を含む乾燥微細藻類を製造するための方法。
(項目A1)
パブロバ目の微細藻類製品を製造するための方法であって、
(A)培養後から(B)の工程まで微細藻類に与えるストレス量を所定値以下に制御する条件下で維持する工程であって、該微細藻類の密度を所定値以下に維持する、かつ/または該微細藻類を所定倍率以上濃縮しない工程、および
(B)微細藻類を、クロロフィラーゼを失活させる処理に供する工程
を含む、方法。
(項目A2)
前記密度の所定値および/または前記濃縮の所定倍率が、前記微細藻類を濃縮した場合のフェオホルバイドの増大に基づいて決定される、項目A1に記載の方法。
(項目A3)
前記密度の所定値が、約10g/L(乾燥重量)以下である、項目A1または2に記載の方法。
(項目A4)
前記密度の所定値が、約5g/L(乾燥重量)以下である、項目A1または2に記載の方法。
(項目A5)
前記濃縮の所定倍率が、約100倍以上である、項目A1~4のいずれか一項に記載の方法。
(項目A6)
前記濃縮の所定倍率が、約10倍以上である、項目A1~4のいずれか一項に記載の方法。
(項目A7)
前記ストレス量の所定値が、約5以下である、項目A1~6のいずれか一項に記載の方法。
(項目A8)
前記ストレス量の所定値が、約3以下である、項目A1~6のいずれか一項に記載の方法。
(項目A9)
前記ストレス量の所定値が、約2以下である、項目A1~6のいずれか一項に記載の方法。
(項目A10)
(A)の工程において前記微細藻類を濃縮する処理を行わない、項目A1~9のいずれか1項に記載の方法。
(項目A11)
前記微細藻類を培養する工程が、前記微細藻類を1.5g/L(乾燥重量)の密度以上に増殖させることを含む、項目A1~10のいずれか1項に記載の方法。
(項目A12)
(B)の工程の後に前記微細藻類を濃縮する工程を含む、項目A1~11のいずれか1項に記載の方法。
(項目A13)
(B)の工程が、前記微細藻類を加熱することを含む、項目A1~12のいずれか1項に記載の方法。
(項目A14)
前記加熱は、95℃以上に加熱することを含む、項目A13に記載の方法。
(項目A15)
(B)の工程がフコキサンチンを分解しない、または(B)の工程の前後で比較した場合のフコキサンチンの減少が80%未満である条件で行われる、項目A1~14のいずれか1項に記載の方法。
(項目A16)
前記条件は、フコキサンチンの分解量が10%未満であることを含む、項目A15に記載の方法。
(項目A17)
(B)の工程の後に前記微細藻類を乾燥させる工程を含む、項目A1~16のいずれか1項に記載の方法。
(項目A18)
前記微細藻類が、乾燥重量1g当たりクロロフィルを30mg以上生産する、項目A1~17のいずれか1項に記載の方法。
(項目A19)
前記微細藻類がフコキサンチンを生産する藻類である、項目A1~18のいずれか1項に記載の方法。
(項目A20)
前記微細藻類が、乾燥重量1g当たりフコキサンチンを8mg以上生産する藻類である、項目A1~19のいずれか1項に記載の方法。
(項目A21)
前記微細藻類がパブロバ科である、項目A1~20のいずれか1項に記載の方法。
(項目A22)
前記微細藻類がパブロバ属である、項目A1~21のいずれか1項に記載の方法。
(項目A23)
前記微細藻類が、P.calceolate、P.granifera、P.gyrans、P.lutheri、P.pinguisまたはP.salinaである、項目A1~22のいずれか1項に記載の方法。
(項目A24)
前記微細藻類が、P.graniferaまたはP.gyransである、項目A23に記載の方法。
(項目A25)
項目A1~24のいずれか1項に記載の方法を行うことを含む方法によって製造された、生物に使用するためまたは生物が摂取するための、前記微細藻類の藻体を含む微細藻類製品。
(項目A26)
前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.2重量%以下である、項目A25に記載の微細藻類製品。
(項目A27)
前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.1重量%以下である、項目A26に記載の微細藻類製品。
(項目A28)
パブロバ目の微細藻類の藻体を含み、前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.2重量%以下(乾燥重量)である、生物に使用するためまたは生物が摂取するための微細藻類製品。
(項目A29)
パブロバ目の微細藻類の藻体を含み、前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.1重量%以下(乾燥重量)である、生物に使用するためまたは生物が摂取するための微細藻類製品。
(項目A30)
前記微細藻類が、P.graniferaまたはP.gyransである、項目A28または29に記載の微細藻類製品。
(項目A31)
食用製品または化粧品である、項目A25~30のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目A32)
前記生物が哺乳動物である、項目A25~31のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目A33)
前記生物がヒトである、項目A25~31のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目A34)
フコキサンチンの含有量が0.8重量%以上である、項目A25~33のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目A35)
前記微細藻類のフコキサンチン含有量が0.8重量%以上(乾燥重量)である、項目A25~34のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目A36)
前記微細藻類のクロロフィル含有量が3重量%以上(乾燥重量)である、項目A25~35のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目A37)
食用製品である項目A25~36のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目A38)
食品である項目A25~36のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目A39)
1日当たり100~150mgのクロロフィルを提供するように摂取される食用製品である、項目A25~36のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目A40)
化粧品である項目A25~36のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目1)
生物に使用するためまたは生物が摂取するための微細藻類製品。
(項目2)
前記微細藻類がハプト藻である、項目1に記載の微細藻類製品。
(項目3)
フェオホルバイドの含有量が0.1重量%以下である、項目1または2に記載の微細藻類製品。
(項目4)
食用製品または化粧品である、項目1~3のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目5)
前記生物が哺乳動物である、項目1~4のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目6)
前記微細藻類のフェオホルバイド含有量が0.1重量%以下(乾燥重量)である、項目1~5のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目7)
前記微細藻類がパブロバ目である、項目1~6のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目8)
前記微細藻類がパブロバ科である、項目1~7のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目9)
前記微細藻類がパブロバ属である、項目1~8のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目10)
前記生物がヒトである、項目1~9のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目11)
フコキサンチンの含有量が0.8重量%以上である、項目1~10のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目12)
前記微細藻類のフコキサンチン含有量が0.8重量%以上(乾燥重量)である、項目1~11のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目13)
前記微細藻類のクロロフィル含有量が3重量%以上(乾燥重量)である、項目1~12のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目14)
化粧品である項目1~13のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目15)
食用製品である項目1~13のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目16)
食品である項目1~13のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目17)
1日当たり100~150mgのクロロフィルを提供するように摂取される食用製品で
ある、項目1~16のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
(項目18)
微細藻類製品を製造するための方法であって、
(A)微細藻類を、ストレス量を制御する条件下で、クロロフィラーゼを失活させる処理に供する工程
を含む、方法。
(項目19)
前記ストレス量が2未満である、項目18に記載の方法。
(項目20)
前記ストレス量が3未満である、項目18に記載の方法。
(項目21)
前記クロロフィラーゼを失活させる処理に供する工程における前記微細藻類の密度が、10g/L(乾燥重量)以下である、項目18~20のいずれか1項に記載の方法。
(項目22)
(A)の工程の開始時に、前記微細藻類に与えられているストレス量が低度なストレス量である、項目18~21のいずれか1項に記載の方法。
(項目23)
前記微細藻類を培養する工程の後、(A)の工程の前に前記微細藻類を濃縮する処理を行わない、項目18~22のいずれか1項に記載の方法。
(項目24)
前記微細藻類を培養する工程の後、(A)の工程の前に前記微細藻類の細胞密度を3g/L(乾燥重量)以下に濃縮することを含む、項目18~23のいずれか1項に記載の方法。
(項目25)
前記微細藻類を培養する工程が、前記微細藻類を1.7g/L(乾燥重量)の密度以上に増殖させることを含む、項目18~24のいずれか1項に記載の方法。
(項目26)
(A)の工程の後に前記微細藻類を濃縮する工程を含む、項目18~25のいずれか1項に記載の方法。
(項目27)
(A)の工程が、前記微細藻類を加熱することを含む、項目18~26のいずれか1項に記載の方法。
(項目28)
前記加熱は、95℃以上に加熱することを含む、項目27に記載の方法。
(項目29)
(A)の工程がフコキサンチンを分解しないまたはその分解が低減した条件で行われる、項目18~28のいずれか1項に記載の方法。
(項目30)
前記条件は、フコキサンチンの分解量が10%未満であることを含む、項目29に記載の方法。
(項目31)
(A)の工程の後に前記微細藻類を乾燥させる工程を含む、項目18~30のいずれか1項に記載の方法。
(項目32)
前記微細藻類が、乾燥重量1g当たりクロロフィルを30mg以上生産する、項目18~31のいずれか1項に記載の方法。
(項目33)
前記微細藻類がフコキサンチンを生産する藻類である、18~32のいずれか1項に記載の方法。
(項目34)
前記微細藻類が、乾燥重量1g当たりフコキサンチンを8mg以上生産する藻類である、項目18~33のいずれか1項に記載の方法。
(項目35)
前記微細藻類がパブロバ目である、項目18~34のいずれか1項に記載の方法。
(項目36)
前記微細藻類がパブロバ科である、項目18~35のいずれか1項に記載の方法。
(項目37)
前記微細藻類がパブロバ属である、項目18~36のいずれか1項に記載の方法。
(項目38)
前記微細藻類が、P.calceolate、P.granifera、P.gyrans、P.lutheri、P.pinguisまたはP.salinaである、項目18~37のいずれか1項に記載の方法。
(項目39)
微細藻類を培養するための装置であって、
光を透過する材料の壁を有する少なくとも2つの培養部、
前記少なくとも2つの培養部の上部同士を連結する上部連結部、
前記少なくとも2つの培養部の下部同士を連結する下部連結部、および
前記少なくとも2つの培養部のうちの少なくとも1つであるが全てではない培養部に設置された少なくとも1つの気泡発生デバイス、
を含み、
前記少なくとも2つの培養部、上部連結部および下部連結部が、流体連通するように培地が封入されるように構成されており、
前記装置は、上部連結部の方が下部連結部よりも設置床から離れるように設置されることを特徴とする、装置。
(項目40)
前記少なくとも2つの培養部が約10mm~約1000mmの外径を有する、項目39に記載の装置。
(項目41)
前記少なくとも2つの培養部が約10cm~約1000cmの長さを有する、項目39または40に記載の装置。
(項目42)
前記気泡発生デバイスが、上部連結部よりも下部連結部に近い場所に設置される、項目39~41のいずれか1項に記載の装置。
(項目43)
前記培地が、フィルターおよび前記気泡発生デバイスを通してのみ外気と接触するように構成されている、項目39~42のいずれか1項に記載の装置。
(項目44)
前記気泡発生デバイス以外に撹拌のための動力源を持たない、項目39~43のいずれか1項に記載の装置。
(項目45)
前記少なくとも2つの培養部同士が、いずれの培養部同士も包含関係にない分離した部分である、項目39~44のいずれか1項に記載の装置。
(項目46)
前記少なくとも2つの培養部が互いに光を遮らないように構成されている、項目39~45のいずれか1項に記載の装置。
(項目47)
培養槽、および
クロロフィラーゼを失活させる処理を行う処理部
を含む微細藻類製品を製造するためのシステムであって、
前記培養部から前記処理部までの間が、微細藻類へのストレス量を制御するように構成されている、システム。
(項目48)
前記培養部から前記処理部までの間の水流を、ローラーポンプ、モーノポンプまたはダイヤフラムポンプによって発生させるように構成されている、項目47に記載のシステム。
本明細書において「微細藻類」とは、葉緑体を含む顕微鏡サイズ(例えば、0.1μm~1mm)の微生物を指し、一般的には水中に棲息する。微細藻類には、原核生物である藍色細菌門(cyanobacteria)、ならびに真核生物である灰色植物門(Glaucophyta)、紅色植物門(紅藻)(Rhodophyta)、緑色植物門(Chlorophyta)、クリプト植物門(クリプト藻)(Cryptophyta)、ハプト植物門(ハプト藻)(Haptophyta)、不等毛植物門(Heterokontophyta)、渦鞭毛植物門(渦鞭毛藻)(Dinophyta)、ユーグレナ類(Euglenida)およびクロララクニオン植物門(Chlorarachniophyta)の生物が含まれる。
以下に本開示の好ましい実施形態を説明する。以下に提供される実施形態は、本開示のよりよい理解のために提供されるものであり、本開示の範囲は以下の記載に限定されるべきでないことが理解される。従って、当業者は、本明細書中の記載を参酌して、本開示の範囲内で適宜改変を行うことができることは明らかである。また、本開示の以下の実施形態は単独でも使用されあるいはそれらを組み合わせて使用することができることが理解される。
一つの局面において、本開示は、微細藻類製品を提供する。一つの実施形態において、微細藻類製品は、食品または化粧品である。発明者は、微細藻類におけるフェオホルバイド生成を抑制したまま微細藻類製品を調製する方法を見出したことにより、安全な微細藻類製品(例えば、食品、化粧品)の提供が可能になった。一つの実施形態において、本開示の微細藻類製品(本明細書において、各成分の重量%は水分を除いた重量当たりとして定義される)に含まれるフェオホルバイド量は、約1重量%以下、約0.7重量%以下、約0.5重量%以下、約0.2重量%以下、約0.1重量%以下、約0.07重量%以下、約0.05重量%以下、約0.02重量%以下、約0.01重量%以下、約0.007重量%以下、約0.005重量%以下、約0.002重量%以下、約0.001重量%以下、約0.0007重量%以下、約0.0005重量%以下、約0.0002重量%以下、または約0.0001重量%以下などであり得る。
約1~5重量%の本開示の微細藻類および約0.1重量%以下、約0.07重量%以下、約0.05重量%以下、約0.02重量%以下、約0.01重量%以下、約0.007重量%以下、約0.005重量%以下、約0.002重量%以下、または約0.001重量%以下のフェオホルバイド、
約5~10重量%の本開示の微細藻類および約0.2重量%以下、約0.15重量%以下、約0.1重量%以下、約0.05重量%以下、約0.02重量%以下、約0.015重量%以下、約0.01重量%以下、約0.005重量%以下、または約0.002重量%以下のフェオホルバイド、
約10~20重量%の本開示の微細藻類および約0.5重量%以下、約0.2重量%以下、約0.1重量%以下、約0.05重量%以下、約0.02重量%以下、約0.015重量%以下、約0.01重量%以下、約0.007重量%以下、または約0.005重量%以下のフェオホルバイド、
約20~50重量%の本開示の微細藻類および約1重量%以下、約0.7重量%以下、約0.5重量%以下、約0.2重量%以下、約0.1重量%以下、約0.07重量%以下、約0.05重量%以下、約0.02重量%以下、約0.01重量%以下または約0.005重量%以下のフェオホルバイド、あるいは
約50~100重量%の本開示の微細藻類および約2重量%以下、約1.5重量%以下、約1重量%以下、約0.5重量%以下、約0.2重量%以下、約0.15重量%以下、約0.1重量%以下、約0.07重量%以下、約0.05重量%以下、約0.02重量%以下、または約0.01重量%以下のフェオホルバイド、
を含み得る。
一つの局面において、本開示は、微細藻類製品の製造方法を提供する。この製造方法には、微細藻類を培養する工程、微細藻類を処理する工程、微細藻類を濃縮する工程、微細藻類を乾燥させる工程、および微細藻類の成分を分離する工程のうちの少なくとも1つの工程が含まれる。上記の本開示の微細藻類製品において使用することができる任意の微細藻類を、この製造方法において使用することができる。また、この製造方法は、上記の本開示の微細藻類製品に含まれる微細藻類の任意の状態(例えば、フェオホルバイド、フコキサンチンおよび/またはクロロフィル含有量)を達成するように実施することができる。
(A)培養後から(B)の工程まで微細藻類に与えるストレス量を所定値以下に制御する条件下で維持する工程であって、該微細藻類の密度を所定値以下に維持する、かつ/または該微細藻類を所定倍率以上濃縮しない工程、および
(B)微細藻類を、クロロフィラーゼを失活させる処理に供する工程
を含む、方法を提供することを特徴とする。発明者は、微細藻類がストレス負荷に曝された場合に、有害なフェオホルバイトが生成されることを予想外に見出した。このフェオホルバイト生成を回避するための方法を模索したところ、微細藻類を、クロロフィラーゼを失活させる処理に供することでそれ以降のフェオホルバイト増大を抑制できることを見出した。しかし、クロロフィラーゼ失活処理の前にすでにフェオホルバイトが多量に生成されている場合には、クロロフィラーゼ失活処理によるフェオホルバイト抑制効果は限定的であった。フェオホルバイトの元となるクロロフィルを多く生産し得る微細藻類において、より有効なフェオホルバイト抑制を達成するために検討を重ねたところ、培養後クロロフィラーゼ失活処理の前の期間においてストレス負荷を避ける、特に、高密度および濃縮操作によるストレス負荷を避けることが重要であることが見出された。クロレラなどの細胞壁を有する「硬い」微細藻類については、高密度や濃縮操作が細胞にストレスを与える要因であるとは考えられず、この知見は、「軟らかい」パブロバ目の微細藻類特有のものであると予測される。そのため、培養後クロロフィラーゼ失活処理の前までの期間における細胞密度および濃縮操作に注意を払う必要があること自体が、従来は認識されていなかった課題である。このような課題は新規であるが、使用する微細藻類について、所望のフェオホルバイト抑制効果を達成するために必要な密度および濃縮倍率の限界は、当業者が容易に決定することができるものである。例えば、微細藻類を濃縮した場合にどの程度フェオホルバイド量が増大するかを実験的に確認することで許容される密度および濃縮倍率は決定され得る。
一つの局面において、本開示は、微細藻類を培養するための装置を提供する。一つの実施形態において、この装置は、透明材料の壁を有する少なくとも2つの培養部、前記少なくとも2つの培養部の上部同士を連結する上部連結部、前記少なくとも2つの培養部の下部同士を連結する下部連結部、および前記少なくとも2つの培養部のうちの少なくとも1つであるが全てではない培養部に設置された少なくとも1つの気泡発生デバイス、を含み、前記少なくとも2つの培養部、上部連結部および下部連結部が、流体連通するように培地が封入されるように構成されており、前記装置は、上部連結部の方が下部連結部よりも設置床から離れるように設置されることを特徴とする。少なくとも2つの培養部、上部連結部および下部連結部は培地により流体連通するため、気泡の発生により培地が装置全体で循環するような流れを生じることができ、効率的に穏和な撹拌状態が達成され得る。好ましい実施形態において、本開示の装置は、気泡発生デバイス以外に撹拌のための動力源を持たない。例えば、ハプト藻は流水条件で好適に増殖し得るため、このような装置の利用が好適であり得る。また、一つの制御系で水量を抑制して活用することができる。一つの実施形態において、本開示の装置は、互いに連結された複数の反復単位(例えば、1つの培養部+1つの上部連結部+1つの下部連結部、2つの培養部+1つの上部連結部+1つの下部連結部など)を含んでもよく、このような実施形態では、反復単位の数の調整によって連続した一つの系を形成する培地の体積を容易に変更可能である。培地体積が大きいほど培地環境の変動は小さくなり得る。本開示の装置は、水流が主に上下方向に生じる縦型の装置であり、効率的な光利用、好適な撹拌条件などの要因から、横型の装置よりも高密度まで微細藻類を増殖可能であり得る。
一つの局面において、本開示は、微細藻類製品(例えば、食品)の製造のためのシステムを提供する。システムは、上記の微細藻類製品の製造方法を実施するための任意の適切な手段を備えることができる。一つの実施形態において、本開示は、培養槽、およびクロロフィラーゼを失活させる処理を行う処理部を含むシステムであって、前記培養部から前記処理部までの間が、微細藻類にストレス量を制御することができるように構成されている、システムを提供する。
本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものである。
本明細書において「または」は、文章中に列挙されている事項の「少なくとも1つ以上」を採用できるときに使用される。「もしくは」も同様である。本明細書において「2つの値」の「範囲内」と明記した場合、その範囲には2つの値自体も含む。
オープン培養およびフォトバイオリアクター培養におけるハプト藻の培養を比較した。
・フォトバイオリアクター(アクリル製、直径100mm)(図1)
・フォトバイオリアクター(アクリル製、直径200mm)(図1)
・フォトバイオリアクター(アクリル製、直径250mm)(図1)
・フォトバイオリアクター(ポリエチレン袋、直径450mm)(図1)
・500Lタンク×2(図2)
・750Lレースウェイ(図2)
レースウェイ培養槽のみパドルで撹拌し、他の培養槽は曝気撹拌した。
500Lタンクはそれぞれ200Lの培地で培養した。試験期間の間の気温は約21℃~約28℃であった。
ハプト藻の培養にはフォトバイオリアクターが好適であることが分かったため、フォトバイオリアクターの設計を最適化した(図4、図5)。図4のフォトバイオリアクターは、細い透明パイプが培養槽となっているため、受光面積が大きい。また、曝気撹拌を行うと、2本のパイプの間で水流が循環し、1本のパイプのフォトバイオリアクターより効率的な撹拌が可能となる。このタイプのフォトバイオリアクターは図6のようにさらに連結させた構成とすることができる。このフォトバイオリアクター(PBR)は、大きな受光面積を有する。
ハプト藻は細胞壁をもたないため、比較的に軟らかいという特徴を有する。また、ハプト藻は約1~10μmと比較的小さな微細藻類である。このように軟らかく小さなハプト藻が効率よく回収できる方法を検討した。
発明者は、上記パブロバ株について成分分析を行った。吸光光度法(可視)によって測定した場合に、約2250mg/100g(乾燥重量)のクロロフィルを含むことが分かった。
色素のエーテル抽出溶液から17%塩酸へ移行するクロロフィル分解物量をフェオホルバイドaに換算する(mg%)。
乾燥させた微細藻類100mgを乳鉢に秤り取り、約0.5gの海砂および85%(V/V)アセトン20mlを加え、すみやかにすりつぶした後上清を遠心管に移す。さらに残査にアセトン10mlを添加して同様に操作し、上清を遠心管に移し、この操作をもう一度反復する。次いで、遠心分離(3000rpm、5分間)し、その上清をエチルエーテル30mlを入れた分液ロートに移す。次いで、このエーテル・アセトン混合物に5%硫酸ナトリウム溶液50mlを加え、緩やかに振とうし、硫酸ナトリウム層を捨てる。さらにこの洗浄操作を3回繰り返したのち、無水硫酸ナトリウムを加えて脱水し、エーテル層を取り出し、エチルエーテルで全量を50mlとし、色素原液とする。この色素原液20mlを、17%塩酸20ml、続いて同塩酸10mlで順次振とう抽出後、塩酸層を、飽和硫酸ナトリウム溶液150mlおよびエチルエーテル20mlを入れた分液ロートに移す。これを振とう抽出し、エーテル層を分取し、これにエチルエーテルを加え全量を20mlとしたものを分解物抽出液とする。この分解物抽出液をエチルエーテルで正確に必要な濃度になるまで希釈して、667nmの吸光度を測定する。標準品のフェオホルバイドaの吸光度からクロロフィル分解物量を算出し、既存フェオホルバイド量(mg%)とする。標準品のフェオホルバイドaの吸光度は、S.R.Brown(J.Fish Res.Bd.Canada 25、523―540.1968)のフェオホルバイドaの667nmの比吸光係数70.2(0.1%溶液、1cmの示す吸光度)を使用した。
含水アセトン中でインキュベートし、クロロフィル分解物の生成増加量をフェオホルバイドa量に換算する(mg%)。
乾燥させた微細藻類100mgを精秤し、これに冷M/15リン酸緩衝液(pH8.0)およびアセトンの混合液(7:3)を10ml加え、37℃で3時間インキュベートする。その後10%塩酸で弱酸性とし、既存フェオホルバイドの定量法と同じ方法によりフェオホルバイド量を測定し、その測定値から既存フェオホルバイド量を差し引き増加量をもとめ、その増加量をクロロフィラーゼ活性度とする。
上記パブロバ株に対して加熱処理を行ったところ、褐色に近かった藻体の色は鮮やかな緑色に変化し、藻体の破裂は観察されなかった(図11)。フェオホルバイドの産生を触媒するクロロフィラーゼは、加熱によって失活すると考えられたため、加熱によってフェオホルバイド産生が抑制されるかどうかを試験した。
発明者は、上記パブロバ株などのハプト藻にフコキサンチンが豊富であることを見出した。フコキサンチンは有用な成分であるが、化学的に不安定な物質であることが知られており、熱などで容易に分解する。加熱処理の間にハプト藻中のフコキサンチンが分解しないかどうかを調べた。
HPLC分析の条件は以下の通りであった。
カラム:コスモシール 5C18AR-II、内径4.6×100mm
カラム温度:40℃
溶媒:72.5%アセトニトリル水溶液(0.1%ギ酸)、20分間溶出
流量:1mL/min
検出:450nm波長
導入量:20μL
上記パブロバ株の培養物をフィルターにより濾過し、濾過藻体を取得した。この濾過藻体を、凍結乾燥、60℃1時間または75℃30分の条件で乾燥させた。この乾燥サンプルに、水およびアセトニトリルを添加してフコキサンチンを抽出し、抽出液をチューブに移して遠心分離(12000rpm、3min)を行い、上清をHPLCで分析した。その結果、以下の表に示すフコキサンチン量が測定された。
凍結乾燥サンプルを用意した。この凍結乾燥サンプルを、加熱なし、120℃1時間または170℃30分の条件で処理した。
加熱処理後のサンプルに、水およびアセトニトリルを添加してフコキサンチンを抽出し、抽出液をチューブに移して遠心分離(12000rpm、3min)を行い、上清をHPLCで分析した。その結果、以下の表に示すフコキサンチン量が測定された。
実施例5で検討したフェオホルバイド産生抑制のためのコイル式の加熱条件に供しても、フコキサンチン量の低下は観察されなかった。
イソクリシス属の微細藻類(I.galbana、I.litoralis、I.maritima、Tisochrysis luteaなど)においても、上記と同様にフェオホルバイト生成抑制条件、およびフコキサンチン分解低減条件を検討する。イソクリシス属微細藻類にストレス(濃縮処理および剪断処理など)を負荷したときのフェオホルバイト生成量を確認する。イソクリシス属微細藻類にストレスを負荷しないまたは軽度に負荷した(1.5倍、2倍の濃縮など)条件において、クロロフィラーゼ失活処理(例えば、加熱)を行い、フェオホルバイト生成量の抑制を確認する。また、上記条件におけるフコキサンチン分解のレベルを確認する。これらの結果から、フェオホルバイトを過度に生成せず、フコキサンチン分解が少ない処理条件の範囲を決定する。
上記株を乾燥させて粉末化して食品を作製した(図16)。外観は、自然な緑色を呈しており、岩のりのような風味があった。パブロバは、食品として好適に使用できることが確認された。
上記で製造した藻体の保存性を試験した。上記株の培養物を、上記実施例と同様に100℃以上で4分間加熱処理し、その後、遠心濃縮処理を行いパブロバ濃縮液を調製した。この濃縮液に対して約10倍量の水道水を添加し、約3時間~4時間攪拌し、その後再度遠心濃縮処理を行うことにより脱塩した。脱塩藻体を凍結した。その後、以下の手順に従って乾燥藻体を調製した。
・凍結藻体を室温、流水、温浴条件で解凍した。主に最大約60℃の加温条件であった。
・約80~85℃で約1分~1時間殺菌した。
・ストレーナーおよび10000Gの磁束密度のマグネットで異物を除去した。
・-18℃~-60℃で予備凍結した。
・48時間以上凍結乾燥させた。市販の凍結乾燥機内を-20℃~-80℃になるように予備冷却し、予備凍結した凍結藻体を用量、用途に応じて多岐管もしくはチャンバーに設置した。真空ポンプにより凍結乾燥機内の圧力を20Pa以下に減圧し、用量に応じて24時間~48時間以上凍結乾燥させた。場合によって、チャンバー内の温度を10℃~20℃に加温する。
・薬さじまたは乳鉢を用いて細胞が潰れない程度に凍結乾燥物を粉砕した。特に量が多い場合は粉砕機器を使用した。
・80meshの篩および12000Gの磁束密度のマグネットで異物を除去した。
(乾燥品)
・各測定時点ごとのビニールパックに250mg以上の乾燥藻体を入れた。(試験試料は、n=3であった)
・ビニールパックに必要に応じて乾燥剤および脱酸素剤を入れ、ビニールパックをアルミパックに入れた。乾燥剤、シリカゲル(富士ゲル産業、大阪);脱酸素剤、バイタロン(常盤産業、神奈川)。
・それぞれの設定温度条件下(冷蔵;5℃、常温;20℃~28℃、高温;40℃)で、遮光して放置した。
・開始時の測定では、試料調製時の残りを分析した。
・その後の各時点(2週間後、1月後、2~12月後の各月、15月後、18月後、21月後、24月後)においては、各試料から少量を回収して分析した。
・分析では、フコキサンチンの量およびフェオホルバイド(n=3試料混合物を使用)を測定した。
(オイル浸漬品)
・乾燥藻体12gと、12mLのオイルまたは12mLのビタミンE添加オイルとを混合して練り合わせた。オイル、オリーブ油(富士フイルム和光純薬、大阪);α-トコフェロール、富士フイルム和光純薬、大阪)。
・油分と藻体とがよく馴染んだ事を確認した後、オイル藻体混合物を約100mg計量してエッペンチューブ(ポリプロピレン製、2mL容量)に入れた。(試験試料は、n=3であった)
・それぞれの設定温度条件下(冷蔵;5℃、常温;20℃~28℃、高温;40℃)で、遮光して放置した。
・開始時の測定では、試料調製時の残りのオイル藻体混合物を分析した。
・その後の各時点(2週間後、1月後、その後1月毎)においては、各試料から少量を回収して分析した。
・分析では、フコキサンチンの量を測定した。
・各時点の試料に100%エタノールを添加して、超音波下で10分間、抽出する。
・遠心分離(12000rpm、2分)して、抽出液と藻体に分離する。
・抽出液のみを必要量回収してHPLCで測定する。
以下の手順により上記微細藻類を凍結させる。
・上記実施例と同様に調製した微細藻類濃縮液を、冷凍(-40℃以下)するか、あるいはボイル殺菌(80~100℃)もしくはレトルト殺菌に耐えるナイロン袋もしくはアルミ袋に封入(好ましくは、密封・真空包装)し、-40℃以下で急速冷凍する。封入の際、必要に応じて、脱気注入および/または凍結物を真空パックする。
・必要に応じて、賦形剤(シクロデキストリンなど)、酸化防止剤、乳化剤および/または増粘剤を添加する
・必要に応じて、果実果汁、果実エキスおよび/またはフレーバーなどを添加する。微細藻類の風味がマスキングされ得る。
・必要に応じて、乳製品を添加して、ラクトアイス、アイスミルク、またはアイスクリームを調製する。
・凍結物を板状に成形する、または板状の形態で凍結させる。
以上のように、本開示の好ましい実施形態を用いて本開示を例示してきたが、本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願及び他の文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
Claims (47)
- 微細藻類製品を製造するための方法であって、
(A)培養後から(B)の工程まで微細藻類に与えるストレス量を所定値以下に制御する条件下で維持する工程であって、該微細藻類の密度を所定値以下に維持する、かつ/または該微細藻類を所定倍率以上濃縮しない工程、および
(B)微細藻類を、クロロフィラーゼを失活させる処理に供する工程
を含み、該ストレス量の所定値が、約2以下であり、該密度の所定値が、約5g/L(乾燥重量)以下であり、濃縮の所定倍率が、約10倍以上であり、該微細藻類を培養する工程が、前記微細藻類を1g/L(乾燥重量)の密度以上に増殖させることを含み、
該ストレス量は、濃縮操作及びポンプ通過のストレス量で測定され、
該密度は、培養時における密度であり、
該濃縮は遠心分離による濃縮であり、
該失活は、2分以上の加熱によるものであり、
前記微細藻類が、P.graniferaまたはP.gyransである、
方法。 - 前記密度の所定値および/または前記濃縮の所定倍率が、前記微細藻類を濃縮した場合のフェオホルバイドの増大に基づいて決定される、請求項1に記載の方法。
- (A)の工程において前記微細藻類を濃縮する処理を行わない、請求項1または2に記載の方法。
- (B)の工程の後に前記微細藻類を濃縮する工程を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。
- (B)の工程が、前記微細藻類を加熱することを含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱は、95℃以上に加熱することを含む、請求項5に記載の方法。
- (B)の工程がフコキサンチンを分解しない、または(B)の工程の前後で比較した場合のフコキサンチンの減少が80%未満である条件で行われる、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記条件は、フコキサンチンの分解量が10%未満であることを含む、請求項7に記載の方法。
- (B)の工程の後に前記微細藻類を乾燥させる工程を含む、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記微細藻類が、乾燥重量1g当たりクロロフィルを30mg以上生産する、請求項1~9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記微細藻類がフコキサンチンを生産する藻類である、請求項1~10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記微細藻類が、乾燥重量1g当たりフコキサンチンを8mg以上生産する藻類である、請求項1~11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記微細藻類が、P.graniferaである、請求項1~12のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載の方法を行うことを含む方法によって製造された、生物に使用するためまたは生物が摂取するための、前記微細藻類の藻体を含む微細藻類製品。
- 前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.2重量%以下である、請求項14に記載の微細藻類製品。
- 前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.1重量%以下である、請求項15に記載の微細藻類製品。
- 微細藻類の藻体を含み、前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.2重量%以下(乾燥重量)であり、該微細藻類が、P.graniferaまたはP.gyransである、生物に使用するためまたは生物が摂取するための微細藻類製品。
- 前記微細藻類のフェオホルバイドの含有量が0.1重量%以下(乾燥重量)である、請求項17に記載の微細藻類製品。
- 食用製品または化粧品である、請求項14~18のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 前記生物が哺乳動物である、請求項14~18のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 前記生物がヒトである、請求項14~18のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- フコキサンチンの含有量が0.8重量%以上である、請求項14~21のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 前記微細藻類のフコキサンチン含有量が0.8重量%以上(乾燥重量)である、請求項14~22のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 前記微細藻類のクロロフィル含有量が3重量%以上(乾燥重量)である、請求項14~23のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 食用製品である請求項14~24のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 食品である請求項14~24のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 1日当たり100~150mgのクロロフィルを提供するように摂取される食用製品である、請求項14~24のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 化粧品である請求項14~24のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載の各工程により微細藻類濃縮液を調製する工程、および
前記微細藻類濃縮液を凍結する工程
を含む凍結品を製造するための方法。 - 凍結する工程が-40℃以下に冷却することを含む請求項29に記載の方法。
- 凍結品である請求項25~27のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 乳製品不添加、ラクトアイス、アイスミルクまたはアイスクリームである請求項31に記載の微細藻類製品。
- 賦形剤、酸化防止剤、乳化剤、および増粘剤のうちの1つまたは複数を含む、請求項31または32に記載の凍結品。
- 果実果汁およびフレーバーのうちの1つまたは複数を含む、請求項31~33のいずれか1項に記載の凍結品。
- 板状の形態である、請求項31~34のいずれか1項に記載の凍結品。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載の各工程により微細藻類濃縮液を調製する工程、および
前記微細藻類とオイルとを混合する工程
を含むオイル浸漬品を製造するための方法。 - 前記微細藻類濃縮液に水を添加して脱塩する工程を含む請求項36に記載の方法。
- 前記微細藻類濃縮液を凍結乾燥する工程を含む請求項36または37に記載の方法。
- オイル浸漬品である請求項25~27のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 酸化防止剤を含む請求項39に記載のオイル浸漬品。
- 酸化防止剤がαトコフェロールを含む請求項40に記載のオイル浸漬品。
- 乾燥藻体1gに対して約1~100重量%のオイルを含む請求項39~41のいずれか1項に記載のオイル浸漬品。
- 乳化剤を含む請求項39~42のいずれか1項に記載のオイル浸漬品。
- 請求項39~43のいずれか1項に記載のオイル浸漬品を含む食用カプセル。
- 乾燥剤および酸化防止剤のうちの1つまたは複数を含む、乾燥品である請求項25~27のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 遮光容器に封入された、乾燥品である請求項25~27および45のいずれか1項に記載の微細藻類製品。
- 請求項1~13のいずれか1項に記載の各工程により微細藻類濃縮液を調製する工程、および
賦形剤、乳化剤および酸化防止剤のうちの1つまたは複数の存在下で前記微細藻類濃縮液を乾燥させる工程
を含む乾燥微細藻類を製造するための方法。
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