JPH01215278A - 生物学的効果を高めた藻類の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生物学的効果を高めた藻類の製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

人間は、古来、滋養や摂食のために藻類を利用してきた
。藻類は主に、極東諸国の人々によって食されているが
、最近は、西洋諸国の人々も、乾燥したり、あるいは錠
剤にして、藻類を利用するようになってきている。

乾燥させた藻類には、ビタミン、タンパク質。

微量元素を有する複合タンパク質、糖類、ポリ不飽和脂
肪酸のような健康を保つ上で必須の物質が高濃度で含ま
れているので、藻類は、大切な栄養素の担体である。

近年、環境汚染が世界的問題となっている。また今日、
腫瘍誘発物（例えば、濃縮多速式芳香族化合物）や、有
害な重金属（例えば、鉛、水銀、カドミウム、銅）によ
る海洋汚染は、無視できない。

特に、これらの物質は、藻類の有機体中に蓄積されてし
まうため、深刻な問題である。

そのため、海から採取したり、その他の自然環境で増殖
した「完備藻類」は、人間や動物の栄養供給、飼料、美
容、治療に用いることはできない。

つまり、「完備藻類」を予め精製し、生物学的に有害な
物質を除去した断片的藻類に限って使用できる。このよ
うな精製法に関する参考文献として、例えばカラーム・
ド・ジョヴエア（Ｃａｒａｍｅｓ　ｄａ　Ｇｕｏ−ｖｅ
’ａ）による「コスメティックス・アンド・トイレット
リーズ（Ｃｏｓｍａｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ｔｏｉｌｅｔｒ
ｉｅｓ）９５１．４７ページ（１９８０）　Ｊがある。

しかし、精製操作をすることは、藻類に含まれる生物学
的活性物質の一部を破壊することを意味し、その結果、
精製した藻類断片の生物学的価値は、著しく低下する（
ゼイジック（ｚａｊｉｃ）にょる「プロパティーズ・ア
ンド・プロダクツ・オブ・アルギー（Ｐｒｏｐｅｒｔｉ
ｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｏｆ　Ａｌｇａｅ）
米国ニューヨーク、プラナム（Ｐｌａｎｕｍ）編、（１
９７０）Ｊ）。

以上の理由から、環境汚染を受けない無菌藻類の増殖の
重要性が認識されつつある。

公知の藻類人工増殖法は多数あり、そ九らは、例えば太
陽光の下で無蓋槽で実施するか、または自然光か人工照
明を用いるか、あるいは完全に遮光し、無菌を保ちうる
条件下で、密閉した場所で実施される。

特公昭５６−９６６９０号公報には、滅菌した海水、す
なわち種々の栄養塩類を含む溶液中で、海藻類の株を人
工照明で増殖させる方法が開示されている。

また、特公昭４５−１７１４６号公報には、単細胞クロ
レラ緑藻類を、二酸化炭素や光を存在させずに、無菌淡
水培地で、工業的に大量増殖させる方法が開示されてい
る。

単細胞淡水緑藻類の増殖法は、フランス国特許第２，１
０３，４６２号明細書にも開示されている。その方法で
は、適当な栄養塩類を含む液体培地を用いて、光合成的
に工業規模の増殖が実施される。

ハンガリー国特許出願公告第４６１３７８４号および同
第４６１４／８４号各公報には、金属化合物を、最終濃
度が１Ｏ−２■ｏｌ／　Ｑになるように添加した天然鉱
泉水、薬用水、あるいはそれらの混合水を用いた藻　　
　′類の増殖法が開示されている。

公知の増殖法では、いずれも１食料、飼料、薬品の製造
に使用するための藻類を、無菌状態で人工的に増殖させ
るようになっている。また、そのようにして得られる藻
類の特性が、無害な環境下で自然のままに生育した藻類
の有する特性と類似するか、もしくは増殖法に従って、
得られる結果が若干相違するような条件下で、藻類を増
殖させる。

従来の方法で増殖させた藻類は、セレン、亜鉛、銀など
の元素を含有するとしても、その量は、ごく微量である
。

また、セレンが多様な生物機能を有することも公知であ
り、参考文献として、スレツサ（Ｔｈｒｅｓｓａ）他に
よる「ニュートリジョン・リビュー（Ｎｕｔｒｉｔｉｏ
ｎＲｅｖｉｅｗ）３５，７ページ（１９７７）Ｊ　；シ
ャンバーガー（Ｓｈａａ＋ｂａｒｇｅｒ）による「ジャ
ーナル・オブ・エンバイロメンタル・パソロジー・アン
ド・トキシコロジー（Ｊ、　ｏｆ　Ｅｎｖ、　Ｐａｔｈ
、　ａｎｄ　Ｔｏｘ、）４．３０５ページ（１９８０）
Ｊ　；あるいは、マスカワ（Ｍａｓｕｋａｗａ）他によ
る「イクスペリエンチア（Ｅｘｐｅｒｉｅｎｔｉａ）３
９．４０５ページ（１９８３）Ｊなどがある。

このように、セレンには、本来、血圧降下作用があり、
心臓の虚血症、低酸素症および梗塞症を緩和し、また中
枢神経系のセロイドーリボフスチノーシスを防止する効
果を有することが知られている。セレンは、歯根膜変性
症に効くだけではなく、がんの進行を抑制することが証
明されている。

また、セレンは、突然変異阻止剤とみなされている。さ
らに、セレンが欠乏すると、肝臓の壊死、筋壊死、赤血
球膜破壊、間質性病変、心電図のＳ　　。

Ｔ波隆起、クワジオルコル症（タンパク欠乏症）、その
他の種々の硬化症など、多数の変調あるいは病気が起こ
ることが分かっている。

セレンの有益な作用は、主に、有害なペルオキシダーゼ
反応を抑制するために最も重要な内因性抑制剤である、
グルタチオン−ペルオキシダーゼ酵素を活性化するとい
う事実に基づいている。

グルタチオン−ペルオキシダーゼ酵素の補欠分子族の必
須成分として、セレンは、生命にとって。

最も重要かつ不可欠な物質の一つであるが、有機体中に
蓄積されないため、絶えず供給しなければならない、従
来セレンは、もっばら無機化合物（二酸化セレン、亜セ
レン酸ナトリウム、その他の類似物質）として、有機体
に与えられてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、所要の生物学的性質を有し、・かつ、
セレン濃度を高めたことによって、セレンの生物学的効
果を発揮しうる藻類を提供することである。

【課題を解決するための手段〕

本発明は、特定の条件下で、藻類は、セレン含有溶液中
に生存したまま維持されること、すなわち枯死しないだ
けではなく、生育し、従って、高濃度のセレンを含む液
体培地で、藻類を増殖させうるという認識に基づいてい
る。

従来は、藻類は、有毒なセレンで死滅するのが当然とさ
れていたことを考えれば、この認識は驚くべきことであ
る。

また本発明は、特定の条件下で、セレン含有培地を用い
て増殖させた藻類の有機体には、セレンが取り込まれる
という認識にも基づいている。

従って、本発明は１選択した藻株を、光合成が可能な程
度の二酸化炭素と光の存在下で、淡水および栄養塩類か
らなる培地を用いるか、あるいは、暗所で、炭素源、水
素源、酸素源および窒素源を含む培地を用いて無菌培養
し、その培養で得た藻体を分離することからなる、生物
学的効果を高めた藻類の製造方法に関する。

本発明による製造方法は、培地に、無機セレン化合物お
よび有機セレン化合物、あるいはそれらのいずれかのセ
レン化合物を、最終濃度１０−７〜２Ｘ　１０−３＋＊
ｏｌ／　Ｑになるように添加し、その培地に。

セレンを取り込み易い性質を有する純培養藻株を接種す
るものである。純培養藻株は、無機栄養素。

および任意に有機栄養素を添加した培養液に、選択藻株
を接種し、それをＮ−メチル−Ｎ’−ニトロ−Ｎ−二ト
ロソグアニジンで処理して得られる。

その処理による突然変暑で育種した固体の中から、突然
変異後にセレン含有培地で培養した際、セレンを取り込
み易い性質を示し、かつ成長速度が、少なくとも野生株
と同等の株を選択する。そのような方法で選択した純培
養藻株を１本培養培地に植え継ぎ、所定期間培養した後
、藻体を分離する。藻体は、所望により、任意の水分含
有量になるまで乾燥させ、公知の超音波法あるいは細胞
破砕法で破砕する。

〔作　　用〕

本−発明に使用される、セレンを取り込み易い形質の純
培養藻株は、例えば、クロレラ種（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ
ｓｐ、）、緑藻種（Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ　ｓｐ、）
、顫藻種（Ｓｐｉｒｕ−１ｉｎａ　ｓｐ、）などの単細
胞の緑藻、あるいは藍藻を。

Ｎ−メチル−Ｎ’−ニトロ−Ｎ−ニトロソグナニジンで
処理し、細胞を丁寧に洗浄した後、それを、半量修正で
希釈し、かつセレン化合物を、最終濃度１０−７〜２　
Ｘ　ＩＰ″ｍｏｌ／　Ｑになるように添加して調製した
固型培地系に分散して培養するのが好ましい。

そのような方法で培養した藻株の中から、成長率が高く
、かつセレンを取り込み易い形質の最も好適な株を選択
し、それを、本培養液中で継代培養し、得られた純培養
藻類を、工業的製造に利用する。

このように、セレンは、前記方法で処理した藻類の成長
過程で、藻類の有機体中に取り込まれる。

その蓄積される濃度は、原株のセレン濃度の平均１０４
倍となる。

セレンを取り込み易い形質の藻株を工業的に増殖させる
場合の培地には、水分として蒸留水を用いる。また栄養
素としては、通常使用される公知の栄養物質の他に、無
機セレン化合物および有機セレン化合物、あるいはそれ
らのいずれかを、培地に添加する。

このようにして調製した培地を滅菌し、前述の方法で得
たセレンを取り込み易い形質の藻株を接種する。藻類は
、成長過程で、前述した不都合な有害物質の汚染なしに
、セレンを自らの有機体に取り込む。

このようにして培養した藻類を、培地から分離し、公知
の方法を用いて、最適温度６５℃〜８０℃の温和な状態
で、注意して乾燥する。乾燥した藻類は、粒径約１μｍ
の粒子になるように、細胞破砕するのが適当である。

別の方法として、湿らせた濃縮藻類を超音波で破砕し、
それを前記条件下で乾燥してもよい。

以上の方法により、セレン濃度２５０μｇ／ｇ〜４００
０μｇ／ｇの粉末状藻類が得られる。粉末藻類は、直接
摂取してもよいが、そのままの形で使用するか、食品、
飼料、化粧品に使用するか、あるいは、治療に効果のあ
る生物学的活性剤およびその添加剤。

またはその中のいずれかのものと一緒に使用可能である
。この薬品は、市販に適するように、錠剤。

カプセルなどとするのが好ましい。

〔実　施　例〕

本発明による藻類の製造方法を、実施例に基づき詳側に
説明する。

叉息負上 ２５０ｍ　Ｑ容のフラスコに注入した、Ｎ−メチル−Ｎ
’−ニトロ−Ｎ−ニトロソグアニジン１００〜５００μ
ｇ／ｒａＱを含むボールド（Ｂｏｌｄ）の液体培地で、
緑藻セネデスマス・オブテイシアスキュルス（Ｓｃａｎ
ｅｄａｓ＋ｗｕｓｏｂｔｉｓｉｕｓｃｕｌｕｓ）を、２
５〜２７℃で３０分間振盪培養した。前記処理後、細胞
を水で丁寧に洗い、寒天で凝固したボールドの培地系に
散布した。この培地系には、セレンを、　３．１２５〜
４００μｇ／ｍ　Ｑの範囲で、倍量ずつ一定に増加させ
た濃度で添加した０次に。

培地系で生育し、かつ生存する細胞からなるコロニーを
単離し、その選択細胞系を、少なくとも２０μｇ７ｍ　
（ｌセレンを含有するボールドの培養液ｉで。

実験室規模で増殖させた。

増殖させたコロニーは、セレンを最も好適に取り込み、
かつ成長速度が、少なくとも２０μｇｅｍ　Ｑセレンを
含む培地で増殖させた野生（対照）株と概ね同等のもの
であった。

藻類のセレン濃度は、予め単離し、水で丁寧に洗浄した
細胞を６５℃で乾燥し、超音波で破砕した後、原子吸光
法で測定した。

こうして得られた粉末藻類のセレン濃度を、丁未処理の
野生１株　　　　　　　　　５０未処理の野生■株　　
　　　　　　　３０コ一ド番号ＦＭ−Ｉ−１２０株　　
　　　　１３００コ一ド番号ＦＭ−１−１８７１株　　
　　　２４０Ｇコ一ド番号ＦＭ−４４１／８７株　　　
　　１６００コ一ド番号ＦＭ−４４９／８７株　　　　
　１８００Ｕ班ス １０Ｑ容の藻類培養瓶に注入したクノップープリングス
ハイム（Ｋｎ、ａｐ−Ｐｒｉｎｇｓｈａｉｍ）の培地８
ａに、亜セレン酸ナトリウム４０Ｂを加えた。その培養
液を、過剰圧１バールで３０分間、温度１２１’ｃで滅
菌した。次に、無菌培養液を冷やし、これに、セレンを
取り込み易い緑藻類セネデスマス・オブテイシアスキュ
ルスの純培養を接種した。５体積％の二酸化炭素を含む
滅菌空気を、２５℃で培養液に気泡として通気した。こ
の間、装置は、下限４４０〜５２０μｍ、上限６４０〜
７００μ閣の波長で、４０００ルツクスの放電管で照射
した。

１４日間培養後、藻類を培地から分離し、水で洗浄した
。このようにして得た藻類を超音波で破砕し、６５℃以
下で慎重に乾燥した。得られた粉末藻類のセレン濃度は
、１２００μｇ／ｇであった。

夫直匠正 亜セレン酸ナトリウム８．０ｇ、硫酸マグネシウムを水
和物０．８ｇ、リン酸水素二カリウム０．８ｇ、アーノ
ン（Ａｒｎｏｎ）の微量元素溶液２．５＋ｓＩ２、グル
コース５ｇ、システィン０．１ｇ、ならびにメチオニン
０．１ｇを、１０Ｑ容の藻類培養瓶に注入した蒸留水８
Ｉ２に溶解した。

こうして調製した培養液に、亜セレン酸ナトリウム５０
ｍｇを加えた後、溶液を滅菌フィルタで濾過し、注意し
て無菌状態を保ちつつ、セレンを取り込み易いセネデス
マス・オブテイシアスキュルスの純培養を接種した。暗
所で、２５〜２８℃で４日間培養した後、培地から藻類
を分離し、水で洗浄した。

こうして得られた藻類を超音波で破砕し、最後に、６５
℃以下で乾燥した。得られた粉末藻類のセレン濃度は、
１３８０μｇｉｇであった。

寒胤鼓± 実施例２の方法と同様にて行ったが、加熱処理の代わり
に、培地を、Ｇ−５型殺菌フイルタで濾過して滅菌した
。

こうして得られた粉末藻類のセレン濃度は、１３００μ
ｇ／ｇであった。

尖適奥旦 実施例２または実施例３の方法と同様にして行ったが、
セネデスマス・オブテイシアスキュルスの代わりに、セ
レンを取り込み易く、かつ実施例１で説明した突然変異
処理を施したクロレラ・ヴルガリス（Ｃｈｌｏｒｅｌｌ
ａ　ｖｕｌｇａｒｉｓ）を用いた。

得られた粉末藻類のセレン濃度は、下記の表に「野生１
１株　　　　　１４０ 「野生」■株　　　　　１４０ ＤＶ−３５−４２株　　　　　　３２００ＤＶ−７８−
２０株　　　　　　２３００ＤＶ−１０４−２１株　　
　　　１５００実施例２または実施例３の方法と同様に
して行ったが、セネデスマス・オブテイシアスキュルス
株の代わりに、セレンを取り込み易いクロレラ・ミニテ
イツシマ（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ　ｍｉｎｉｔｉｓｓｉｍ
ａ）株を用いた。得られた粉末藻類のセレン濃度は、１
４００μｇ／ｇであった。

失嵐員ユ 実施例２または実施例３の方法と同様にして行ったが、
培養液は、最高５０℃になるまで暖ため、耐熱性で、か
つセレンを取り込み易い温泉分裂菌（Ａｐｈａｎｏｃａ
ｐｓａ　ｔｈｅｒｍａｌｉｓ）藻株を用いた。得られた
粉末藻類のセレン濃度は、下記表に示す通りであった。

（μｇ／ｇ粉末藻類） 「野生」株　　　　　　１３０ ＤＶ−１２−２２０株　　　　　１１００ＤＶ−１２−
３４０株　　　　　１５５０実施例２の方法と同様に行
ったが、セネデスマス・オブティシアスキュルス株の代
わりに、セレンを取り込み易い藍藻類に属する顫藻種（
Ｓｐｉｒｕｌｉｎａ　ｓｐ、）株を用いた。得ら九た粉
末藻類のセレン濃度は、下記表に示す通りであった。

藻　株　　　　　セレン濃度 （μｇ／ｇ粉末藻類） 「野生」１株　　　　　５０ 「野生」■株　　　　　３０ １（Ｅ−８７−１０４株　　　　　１１００ＨＥ−８９
−２４１株　　　　　１２００ＨＥ−８９−３０２株　
　　　　１５００実施例２の方法と同様にして行ったが
、培養液の温度は８℃まで下げ、耐冷性であると共にセ
レンを取り込み易い糸状藍藻類のネンジュモ（Ｎｏｓｔ
ｏｃ　ｃｏ＋ｕ＋ｕｎｅ）藻株を用いた・得られた粉末
藻類のセレン濃度は、下記表に示す通りであった。

（μｇ／’ｇ粉末藻類） 「野生」株　　　　　　１４０ ＢＫ−１２１８−２株　　　　　１１４０濾過滅菌し、
１０Ｑ容の藻類培養瓶に注入したボールドの培地８Ωに
、５Ｘ１０−３Ｍの亜セレン酸ナトリウムを添加した。

こうして調製した培地に、実施例１の場合と同様に突然
変異処理した、セレンを取り込み易いクロレラ・フスカ
（Ｃｈｌｏｒｅｌｌａｆｕｓｃａ）の純培養を接種した
。藻類を、実施例２の場合と同様に１４日間培養した０
次に、藻質を濾過し、水で丁寧に洗浄し、８０℃以下で
乾燥した。得られた粉末藻類のセレン濃度は、２７００
μｇ／ｇであった。

去ｍ↓ 実施例１で述べた方法で培養した。セレンを取り込み易
いセネデマス・オブリキュアス株を。

１０−’　Ｍの亜セレン酸ナトリウムとボールドの培地
８Ｑを含む培養瓶に接種した。次に、実施例１０の方法
で処理し、３００μｇｉｇのセレン濃度の粉末藻類を得
た。

叉λ桝■ 実施例２の方法と同様にして行ったが、分離した藻類は
、６５℃で乾燥し、粒径１μｍになるまで細胞破砕した
。得られた粉末藻類のセレン濃度は。

１２００μｇ／ｇであった。

〔発明の効果〕

次に、本発明による生物学的効果を高めた藻類の製造方
法の主な利点を要約する。

（ａ）藻類を、簡単な装置で、容易に、かつ安価に、培
養することができる。

（ｂ）培養後、精製、あるいは多数の工程からなる調製
を全く必要としない。

（ｃ）藻類を、環境汚染物質を除外した無菌状態で培養
するので、得られる藻類は１人間が摂取しても安全であ
る。

′（ｄ）公知の藻類に比べて、セレン濃度が高く、かつ
生物学的および物理学的効果を高めた藻類の製造が可能
である。

（６）本発明の製造方法で得た藻類は１例えば、滋養、
美容、治療などの分野で、好適かつ広範囲に使用するこ
とができる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）選択した藻株を、光合成が可能な程度の二酸化炭
   素と光の存在下で、淡水および栄養塩類よりなる培地を
   用いるか、あるいは暗所で、炭素源、水素源、酸素源お
   よび窒素源を含む培地を用いて無菌培養し、その培養で
   得た藻体を分離してなる藻類の製造方法であって、 無機セレン化合物および有機セレン化合物、あるいはい
   ずれか一方のセレン化合物を、濃度１０＾−＾７〜２×
   １０＾−＾３ｍｏｌ／ｌになるように培地に添加する段
   階と、その培地に、セレンを容易に取り込む藻類の純培
   養種を接種する段階と、その培養で得た藻類を、必要に
   応じて乾燥し、超音波処理あるい細胞破砕で分解する段
   階を有し、 この際、藻類の純培養種は、選択藻株を、無機栄養物、
   および任意に有機栄養物を含む液体培地に接種すること
   により得られたものであり、更に、Ｎ−メチル−Ｎ’−
   ニトロ−Ｎ−ニトロソグアニジンで処理する段階と、前
   記栄養素の他にセレンを含む培地で培養する段階と、最
   後に、セレンを取り込み易い性質を有し、かつ成長速度
   が、少なくとも原株と同等である固体を選択する段階を
   有することを特徴とする生物学的効果を高めた藻類の製
   造方法。
2. （２）無機セレン化合物として、亜セレン酸ナトリウム
   および二酸化セレン、あるいはそれらのいずれかを、培
   地に添加する請求項（１）記載の生物学的効果を高めた
   藻類の製造方法。
3. （３）有機セレン化合物として、セレノシステインおよ
   びセレノメチオニン、あるいはそれらのいずれかを、培
   地に添加する請求項（１）記載の生物学的効果を高めた
   藻類の製造方法。
4. （４）選択藻株として、クロレラあるいは緑藻類の株を
   用いる請求項（１）記載の生物学的効果を高めた藻類の
   製造方法。
5. （５）選択株として、温泉分裂菌（Ａｐｈａｎｏｃａｐ
   ｓａ　ｔｈｅｒ−ｍａｌｉｓ）を用いる請求項（１）記
   載の生物学的効果を高めた藻類の製造方法。
6. （６）選択藻株として、ネンジュモを用いる請求項（１
   ）記載の生物学的効果を高めた藻類の製造方法。
7. （７）選択藻株として、クロレラ・ミニティッシマある
   いはクロレラ・フスカを用いる請求項（１）記載の生物
   学的効果を高めた藻類の製造方法。
8. （８）選択藻株として、淡水藍藻株を用いる請求項（１
   ）記載の生物学的効果を高めた藻類の製造方法。
9. （９）藍藻株として、顫藻種を用いる請求項（８）記載
   の生物学的効果を高めた藻類の製造方法。
10. （１０）選択藻株として、セネデスマス・オブティシア
    スキュルス、あるいはセネデスマス・オブリキュアス（
    Ｓｃｅｎｅｄｅｓｍｕｓ　ｏｂｌｉｑｕｕｓ）を用いる
    請求項（１）記載の生物学的効果を高めた藻類の製造方
    法。