JPH04228064A - ファフィア・ロドジーマによるアスタキサンチン製造方法 - Google Patents
ファフィア・ロドジーマによるアスタキサンチン製造方法Info
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- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/80—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
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- Y02A40/818—Alternative feeds for fish, e.g. in aquacultures
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高収率でアスタキサンチ
ンを供給できる、 ファフィア・ロドジーマ(Pha−
ffia rhodozyma) 高生産性菌株、 フ
ァフィア・ロドジーマの培養方法、及び魚類、甲殻類、
鳥類に対し、食物色素補充のため利用できる形でファフ
ィア・ロドジーマ中に生産されたアスタキサンチンを調
達するための方法である。 【0002】 【従来の技術】アスタキサンチン(3,3’−dihy
droxy−β,β−carotene−4,4’−d
ione)は、オキシカロチノイド色素で、植物及び動
物に広く分布している。甲殻類及び鮭科魚類には、顕著
なオキシカロチノイド色素である。アスタキサンチンは
、また、藻類、イースト菌(ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma)の様な)及び鳥
類に見られる。 【0003】商業的な養殖では、鮭魚類、甲殻類、鳥類
に固有に見られる、明瞭なピンク色を付与するために、
鮭魚類及び甲殻類の食餌に、アスタキサンチンを添加す
ることが望ましい。商業的な養殖により生産される鮭魚
類及び甲殻類に明瞭なピンク色を付与することは、養殖
により生産される鮭魚類、甲殻類の消費者に対する受け
を促進するために重要なことと信じられている。最近で
は、経済的な、天然のアスタキサンチン源はない。
【0004】イーストの一種、ファフィア・ロドジーマ
(Phaffia rhodozyma) は、 養殖
を目的とする、潜在的なアスタキサンチン源の一つであ
る。ファフィア・ロドジーマは、イースト種としてその
分類がなされて以来、高含量のアスタキサンチンを有す
ると認識されている。 (そのカロチノイド色素の最高85%が、アスタキサン
チンである、N.W.Miller, et al.
Int. J. Syst. Bacteriol.,
Vol. 26, p.286 (1976))。
鮭魚類及び甲殻類の食餌に、 補充として、このイース
トを使用することは、エリックA.ジョンソン(Eri
c A. Johnson)と他の研究者により198
0年代初期以来、調べられている。 【0005】商業的なアスタキサンチン源としての、フ
ァフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodoz
yma) の開発は、高収率のアスタキサンチンを生産
しそして適切な成長特性を有するファフィア・ロドジー
マの菌株が無いことにより、妨げられていた。商業的に
使用できる、ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 菌株の適切な成長特性とは、
野生株のファフィア・ロドジーマに匹敵する成長速度、
高い菌株の安定性、発泡性の低減、ビタミン或は他の成
長補助剤が殆ど必要無い、と言ったことを含む。加える
に、商業的なファフィア・ロドジーマ菌株は、また、常
に高レベルのアスタキサンチンを生産しなければならな
い。最近、利用可能なファフィア・ロドジーマ菌株(P
haffia rhodozyma) は、細胞重量1
グラム当たり30から2000マイクログラムを生産す
ることができる。不運にも、最近利用可能な高アスタキ
サンチン生産菌株は、商業的な発酵には採用できない野
生株のファフィア・ロドジーマに対しても、極度に低い
成長速度しか示さない。(WIPO出願、 WO88/
08025で報告されている、DBT 403 菌株の
様に)。 このように、高レベルのアスタキサンチン(
グラム表示細胞重量に対するマイクログラム)を生産す
ると同時に、また野生株のファフィア・ロドジーマに匹
敵する成長速度を有する(67−210株の様に、この
物は、 米国農務省、 北部地区研究センターより登録
番号,NRRL Y−10921で公衆の利用に供され
ている。)菌株が開発されることは、 非常に有益なこ
とである。 【0006】 【発明が解決すべき課題】商業的な発酵のための適切な
、ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rhod
ozyma) 菌株を得て、その上更に、細胞重量に対
してアスタキサンチンの収量を最高にする、ファフィア
・ロドジーマを培養するための方法が、必要となる。現
時点で、ファフィア・ロドジーマ培養中の成長について
、文献は、過剰量の砂糖が存在するとき、砂糖から、エ
タノール及びアセトアルデヒドへの代謝を避けるため、
砂糖量を制限することを薦めている。勿論、ファフィア
・ロドジーマ培養中のエタノールとアセトアルデヒドの
生成は、ファフィア・ロドジーマ細胞に対し、高い毒性
のために有害である。しかしながら、制限された砂糖に
より成長した細胞は、低レベルのアスタキサンチンを生
産し、発酵槽中に過剰の発泡を生ぜしめる副産物を放出
する。発泡は、容積に対する使用可能な発酵重量を激し
く減少させる、そして機械的又は化学的手段を使用して
管理されなければならない。従って、これら諸問題の全
て又はいくつかでも解決した、ファフィア・ロドジーマ
(Phaffia rhodozyma) 細胞培養の
ための方法を提供することは、現在利用可能な技術にお
いて、意義のある改良となるであろう。 【0007】最後に、ファフィア・ロドジーマ(Pha
ffia rhodozyma) 細胞が採取された後
、魚類、甲殻類、鳥類のため、容易に利用可能な食餌色
素補充物として(動物はファフィア・ロドジーマ細胞膜
を破ることができない)細胞内部に生成したアスタキサ
ンチンを提供できる迅速、 経済的な方法を開発するこ
とが必要である。 【0008】 【課題を解決するための手段】このように、本発明の一
面は、商業用発酵に適切である高レベルのアスタキサン
チンを生産するファフィア・ロドジーマ(Phaffi
a rhodozyma) 菌株を提供する。 【0009】本発明の他の面は、高収率のアスタキサン
チンを生産するファフィア・ロドジーマ(Phaffi
a rhodozyma) の成長に対する改良された
方法を提供する。 【0010】本発明の付加的な面は、内部にアスタキサ
ンチンを含有するファフィア・ロドジーマ(Phaff
ia rhodozyma) 細胞を、 魚類、甲殻類
、鳥類、に対する食餌色素補充剤として、提供する。 【0011】本発明のその他の面及び本発明の利点は本
明細書により明らかになるであろう。本発明に従って、
我々は、振盪フラスコを使用し、適切な成長条件下で成
長を行い、1リットル、1時間当たり45マイクログラ
ムから100マイクログラムの範囲のアスタキサンチン
を生産する、新規なファフィア・ロドジーマ (Pha
ffia rhodozyma)の菌株を発見し、分離
した。 【0012】本発明の更に進んだ実施により、我々は、
発酵槽により適切な条件下で成長させたとき、1リット
ル、1時間当たり400マイクログラムから962マイ
クログラムの範囲のアスタキサンチンを生産する、 新
規なファフィア・ロドジーマの菌株を発見し、分離した
。 【0013】本発明の他の実施により、 我々は、下記
の事項から成る、高収率でアスタキサンチンを生産する
ファフィア・ロドジーマ細胞の培養方法を発見した:
(1)適切な、栄養媒体とファフィア・ロドジーマ(P
haffia rhodozyma)細胞を接触させて
発酵ブロスを構成すること、 (2)培養中に、上記発酵ブロスを、少なくとも、一種
の炭素エネルギー源と接触させること、及び発酵ブロス
内に存在するファフィア・ロドジーマ細胞の成長を抑制
するエタノール量を生成しない量の、少なくとも、一種
の炭素エネルギー源と発酵ブロスとを接触させる条件下
で、炭素エネルギー源を適度の濃度で保持すること、(
3)発酵ブロス内の上記ファフィア・ロドジーマの成長
を促進させるためのPH、温度、通気条件下で上記発酵
ブロスを培養すること。 【0014】更に進んだ本発明の実施により、下記の手
段を含む食餌源のアスタキサンチンとして、鮭魚類、甲
殻類、又は家禽に利用可能なアスタキサチンの形で、ア
スタキサチンを含むファフィア・ロドジーマ(Phaf
fia rhodozyma) 細胞を提供する方法を
発見した。即ち、アスタキサンチンを含むファフィア・
ロドジーマ細胞と、少なくとも、ファフィア・ロドジー
マの細胞膜を部分的に消化できる能力のある、トリコデ
ルマ・ハルジアニウムからの消化力のある、酵素製剤の
有効量とを接触させることである。野生株のファフィア
・ロドジーマ(Phaffia rhodozyma)
は成長条件に応じて、 イースト1グラム当たり30
−800マイクログラムのアスタキサンチンを生産でき
る。(Johnson, E. A. and Lew
is, M. J., 1979. J. Gen.
Microbiol. 115: 173−183)こ
のレベルのアスタキサンチンの生産は意義があるが、
一方ファフィア・ロドジーマから商業的なアスタキサン
チンの生産を行うために、アスタキサンチンの収率につ
いて、さらなる改良がなされなければならない。 【0015】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 菌株によるアスタキサンチン
生産性は、イースト細胞を突然変異原で処理すること、
その後、高濃度のアスタキサンチンを含んでいるコロニ
ーを生産し得る、得られた突然変異細胞をスクリーニン
グすることによる組織的な、菌株開発プログラムによっ
て改良されることができる。この方法に適した突然変異
原は、紫外線照射、亜硝酸、エチルメタンスルホン酸エ
ステル(EMS)、ジエチル硫酸エステル、1−メチル
−1−ニトロ−ニトロソグアニジン(ニトロソグアニジ
ン、 NTG)、 s−ブロムウラシル、 2−アミノ
プリン、 アクリジンオレンジ、 エチジウムブロマイ
ド、 及びこれら2種以上の組み合わせを含むが、これ
らに制限されるわけでない。これらの突然変異原は、サ
ッカロミセス・セレビシェ(Saccharomyce
s cerevisiae)、 エシェリキア・コリ
(Escherichia coli) の様な、他の
イースト又はバクテリアを、開発したと同様なプロトコ
ールに従って、ファフィア・ロドジーマ(Phaffi
a rhodozyma) に突然変異を生じさせるた
めに使用することができる。 最近好まれているのは、
ニトロソグアニジン又はEMSを利用したイーストに
対する、突然変異プロトコールである。ファフィア・ロ
ドジーマ(Phaffia rhodozima) の
様なイーストに、 突然変異を生ぜしめるのに適した技
術で、当業者に良く知られているものは、イースト遺伝
学で議論されたもの及び、実施例I,A−Cセクション
に記載されているが、これに限られるものではない。(
Shermal, et al., Methods
in Yeast Genetics, Cold S
pring Harbor Laboratory,
1979)。 スクリーニングは、視覚での検査、アス
タキサンチンの抽出検定法、及び改良されたアスタキサ
ンチンレベルを有するコロニーにつき、発酵学的研究に
よって達成される。突然変異が生じたファフィア・ロド
ジーマ(Phaffia rhodozyma) のコ
ロニーから採取した菌株は、 また、その菌株が、繰り
返し発酵中及び後でも、望ましい特性をもっていること
を確実にするためスクリーニングされるべきである。 【0016】突然変位誘発及びスクリーニングの、何回
にもわたるテストが、アスタキサンチン製造レベル及び
成長特性に、 重大な改良がなされたファフィア・ロド
ジーマ(Phaffia rhodozima)菌株を
開発するために必要である。 不運にも、突然変異誘発
の各テストは、改良されたファフィア・ロドジーマ菌株
を提供することにつき、漸次低い確率を持つ、突然変異
体の新しいグループを、独立して産出した。加うるに、
突然変異誘発の各テストで、望ましくない突然変異体が
生じ、改良されたアスタキサンチン製造及び望ましい成
長特性を示す菌株が、より少数になるという可能性が増
加した。数多くの回数の突然変異テスト後、ペトリ皿ス
クリーニングで高いアスタキサンチン生産能を持つ、数
種の菌が、結局、低レベルのアスタキサンチンを生産し
、許容不可の発泡レベル、又は発酵中低い成長速度を示
す様になった。下記の菌株は、ニトログアニジン、EM
S、又はこれらの組み合わせで、突然変異を生じさせら
れた、そしてアスタキサンチン製造レベルで重要な改良
がなされ、一方、望ましい発酵特性を保持しているもの
である。
表 Iフィリップス
アスタキサン
アスタキサンチ 培養、コレク
チン
、含量1 ン、生産性2 ション、
番号 NRRL番号
μg/g DCW4 μ
g/l/hr3 PC 8055* Y−1
0291 530
43.2 PC 8
0595 Y−18549
726
79 PC 80655
Y−18550
720 56 PC
80715 Y−18554
977
58 PC 80755
Y−18555
1681 98 PC
80775 Y−1855
6 1345
47 PC 80885
Y−18551
1622 81 P
C 80915 Y−185
52 1988
52 PC 80935
Y−18553
1811 55*
親菌株は67−210であった。 また PC 80
55 としても知られている。 このものは、米国イリ
ノイ州、Peoria にある、農務省、農業研究サー
ビス、北部地区研究 センターに登録番号, Y−10
921で寄託され、 公に利用可能である。 1 アスタキサンチン含量は、実施例 I.C.2 記
載の方法によって、 決定された。 2 生産性は、 実施例 I に記載された HPLC
により決定された。 3 菌株の培養は、 振盪フラスコを使用、 実施例
I.C.2 に記載の方法で行った。培養は、 5日間
(120時間)行い、 その後採取し、 検査を行った
。 4 DCWは乾燥細胞重量(dry cell wei
ght)の略である。 乾燥細胞重量はブロスの25m
lサンプルを取り、 細胞の沈降物が形成されるまで遠
心分離を行う事により決定される。 上澄液を除き、
沈降物を脱イオン水で、 再び最終的に25mlのサス
ペンションとする。 このサスペンションを、 再び沈
降物が生成するまで、 遠心分離にかける。 上澄液を
除き、 細胞の沈降物にスラリーを形成するまで脱イオ
ン水を混合する。 そのスラリーをアルミニウム製タラ
皿に移す。 遠心分離管を脱イオン水 5mlですすぎ
、 残留細胞を洗いだし、 細胞スラリーを含む皿に加
える。 その皿を乾燥オーブンに入れ80℃、12時間
乾燥する。 12時間後に、 皿の重量を測定し、 皿
そのものの重量を引いて、 乾燥細胞重量を得る。 5 ファフィア・ロドジーマ (Phaffia rh
odozyma)の分離された、 実質的に純粋な菌
株は、 対応するNRRL番号を付し、 ブダペスト条
約に基づいて、 米国、 イリノイ 州 61604、
Peoria市、 北大学ストリート1815、 に
所在する、 米国農務省、農業研究サービス、 北部地
区研究センターに寄託された。 【0017】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 菌株、 PC8059,PC
8065,PC8071,PC8075,PC8077
,PC8088,PC8091,PC8093の発見に
よる、アスタキサンチンの生産性の向上は、速い細胞成
長速度と結び付いた、アスタキサンチン製造レベルの増
加によるものである。 振盪フラスコ中で培養した時、これら菌株の向上したア
スタキサンチン生産性は、適切な条件下、乾燥重量基準
のアスタキサンチン量で、45μg/l/hr から1
00μg/l/hrの範囲である。 望ましくは、上記
の条件下、これら菌株のアスタキサンチンの生産性は、
乾燥重量基準で、55μg/l/hr から100μg
/l/hr の範囲であり、最も望ましくは、 乾燥重
量基準のアスタキサンチン量で、 78μg/l/hr
から 100μg/l/hr の範囲であろう。 振
盪フラスコによる適切な成長条件とは、 5日間の成長
後、激しく撹拌される振盪フラスコ中で培養される、フ
ァフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodoz
yma) 菌株に対し、 最大固有成長速度を提供する
のに必要な条件として定義づけられる。本発明における
、 ファフィア・ロドジーマ (phaffia rh
odozyma)菌株に対する適切な成長条件とは、
実施例により示されるように、リッチ成長検査媒体(R
ich Assay Growth Medium)
の利用と20℃から22℃の間での激しい撹拌下での菌
株の培養である。 【0018】同様に、これらファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma) 菌株は、 ま
た、回分供給発酵条件下でも、向上したアスタキサンチ
ン生産性を示した。適切な条件下、これら菌株による、
向上したアスタキサンチン生産性は、適切な発酵槽を使
用、回分供給方式で培養されたとき、乾燥重量基準のア
スタキサンチン量は、400μg/l/hrから962
μg/l/hrの範囲である。 望ましくは、適切な条
件下、これら菌株のアスタキサンチン生産性は、適切な
発酵槽中、回分供給条件下で培養したとき、乾燥重量基
準のアスタキサンチン量は、480μg/l/hrから
962μg/l/hrの範囲であろう。 適切な発酵槽
による回分供給式成長での、適切な成長条件とは、培養
されるべきファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 菌株の最大固有成長速度を保持
するために必要な条件として定義される。 本発明にお
ける、回分供給方式で培養されたときの、ファフィア・
ロドジーマ(Phaffia rhodozyma)菌
株に対する適切な成長条件とは、 適切な発酵槽内で、
(20リットルのバイオラフイッテ (Bio La
fitte) 発酵槽のような)新鮮な接種物に接種す
ることを含んでいて、そこでは、発酵ブロスがバイオラ
フイッテイ媒体(Bio Lafitte media
)であり、実施例で示されるように、発酵が完了するま
で24時間、PHが4.5から5.5の間に、 温度が
19℃から21℃の間に、溶存酸素含量が飽和の30%
から80%の間に、可測グルコース含量が1gr/lか
ら3gr/lの間に保たれているものである。 【0019】現時点で、アスタキサンチンの製造用に望
ましい菌株は、そのアスタキサンチン製造レベル及び高
度に望ましい成長特性の故に、PC8059,NRRL
Y−18549菌株である。 【発酵】 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) は工業的な発酵に使用されるこ
とが、比較的新しい有機体である。ファフィア・ロドジ
ーマの発酵に係わる、何人かの人々は、もし炭素エネル
ギー源として、砂糖が過剰に与えられると、ファフィア
・ロドジーマ対して毒性を示すレベルにまで、アルコー
ル又はアルデヒド類が蓄積することを観察した。このこ
とは、炭素エネルギー源が成長条件を抑制するという条
件の下でファフィア・ロドジーマの成長を行うことを暗
示している。しかしながら、ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma) は炭素エネル
ギー源の規定された量に対応して、 低いアスタキサン
チン収率を与え、発酵槽内で過剰に発泡を起こす化合物
を放出する。これら発泡を起こす化合物が存在すること
により、発酵槽のオーバーフローを避けるために、泡止
め剤の使用が必要になる。不運にも、泡止め剤の使用は
、更に、細胞当たりのアスタキサンチンの収率を、低下
させることになる。 【0020】しかしながら、 我々は、水性のファフィ
ア・ロドジーマ(Phaffia rhodozyma
) 細胞及び栄養素類を含む発酵ブロスに、適度に過剰
な、少なくとも、一種の適切な炭素エネルギー源を、存
在させることによって、アルコールとアルデヒドの生成
が容易にコントロールされ、発泡が避けられることを発
見した。加えるに、適度に過剰な、少なくとも、一種の
適切な炭素エネルギー源の存在は、また、アスタキサン
チン収率及び細胞成長速度の向上をもたらした。 【0021】アスタキサンチンと細胞収率を改良するこ
とで、最も重要なことは、ファフィア・ロドジーマ(P
haffia rhodozyma) 細胞が、 接種
と対数的な成長相の間の遷移相に在る期間で、適度に過
剰な、少なくとも、一種の適切な炭素エネルギー源を保
持することである。望ましくは、ファフィア・ロドジー
マ細胞が、遷移相から対数的な成長相の実質的な部分を
通して、適度に過剰な、少なくとも一種の適切な炭素エ
ネルギー源に接触することであろう。 【0022】添加された、適度に過剰な、少なくとも、
一種の適切な炭素エネルギー源は、ファフィア・ロドジ
ーマ(Phaffia rhodozyma)の発酵中
過剰の泡の生成を避けるべく、及びアルコール又はアル
デヒドの毒性レベル又は成長抑制を生じる事がない、
効果的な量であるべきである。 望ましくは、水性ファ
フィア・ロドジーマ (Phaffia rhodoz
yma)細胞及び栄養類から成る、発酵ブロス中で検出
し得る、適度に過剰で、少なくとも、一種の炭素エネル
ギー源は、1.0gr/lから20.0gr/l の範
囲に、最も望ましくは、 1gr/lから5gr/lの
範囲になるであろう。 発酵ブロス中の適度に過剰な、
少なくとも、一種の適切な炭素エネルギー源は、過剰の
アルコール又はアルデヒドの生成を避けるべくコントロ
ールされるべきである。望ましくは、発酵ブロス中のア
ルコールの量は、0.0gr/lから3.0gr/lの
範囲にあるべきである。 望ましくは、 発酵ブロス中
に存在するアルデヒドの量は、0.0gr/l から0
.1gr/lの範囲になろう。 【0023】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) の発酵は、種々の炭素エネル
ギー源及び/又は 栄養源を利用して、水性連続的又
は回分供給方式により行われる。ファフィア・ロドジー
マ(Phaffia rhodozyma) の成長の
ために適切な炭素エネルギー源とは、 サクシネート(
succinate)、フマレート(fumarate
)、マレート(malate)、ピルベート(pyru
vate)、グルコース、スクロース、フラクトース、
マルトース、コーンシロップ、加水分解デンプン、デン
プン及びこれらの、任意の2種以上の組み合わせから成
るグループから選択される炭素エネルギー源を含むが、
これらに限られるわけでない。適切な栄養源又はファフ
ィア・ロドジーマ(Phaffia rhodozym
a)のための媒体は、 少なくとも一種の窒素源、少な
くとも一種のリン源、少なくとも一種の鉄、銅、亜鉛、
マグネシウム、マンガン、カルシウムの様な鉱物類、他
の微量元素、及びビタミン類(必要により、ビオチン、
パントテン酸及びチアシン等)を含むであろう。 【0024】少なくとも、一種の炭素エネルギー源及び
栄養源には、適当な種々のものが有り糖蜜も単独で、そ
の供給源になるであろう。しかしながら、望ましいもの
は、明示された特性を持つ、栄養源及び/又は、少なく
とも、一種の炭素エネルギー源である。効果的であるこ
とが証明された、一種の炭素エネルギー源、及び/又は
栄養源の組成は表IIに示されている。
表 II
炭素エネルギー源及び栄養素類水
1リットル当たりの成分 炭素エネルギー源
10 − 10
0 ( g/l) H3PO4 (85%)
0.16 − 2.7 (m
l/l) CaSO4・2H2O
0.011 −
0.8 ( g/l) K2SO4
0.171 − 1.3
( g/l) MgSO4・7H2O
0
.140 − 1.56 ( g/l)
KOH
0.047 −
0.35 ( g/l) ビオチン
0.006 − 0.0
44 (mg/l) チアミン
0.12 − 9.8 (mg/
l) 1 イースト抽出物
1.2
− 6.0 ( g/l) 2 鉱物類及
び微量金属類
0.118 − 9.8 (m
l/l) 1イースト抽出物は、アンバレックス10
03でユニバーサルフーズ社製で、この社の登録商標で
ある。(AmberexTM1003, Univer
sal Foods Corporation, Mi
lwaukee, Wisconsin)
2鉱物類及び微量金属類は、Fe
SO4・7H2O 65.0 g/l, CuSO4・
5H2O 6.0 g/l, ZnSO4・7H2
O 20 g/l, MnSO4 3.0 g/l,
及び H2SO4 5.0 ml/l。 【0025】本発明で使用されているイースト抽出物は
、アンベレックス1003(Amberex,登録商標
) 及びバクトイースト抽出物(Bacto, 登録商
標, Difco LaboratoriesInco
rporated) のグループから選択されるイース
ト抽出物を含むが、 これに限られるわけでない。 代
替として、コーンスティープ液が窒素源として、イース
ト抽出物の代わりに使用することができた。 【0026】本発明で使用される微量元素は、コバルト
、モリブデン、鉄、銅、亜鉛、マンガン、から成るグル
ープから選択される微量金属を含むが、これに限られる
わけでなく、ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma)の、成長速度又はアスタキサン
チン製造を抑制しないが、 十分な量であることを条件
として、イーストの成長に一般的に利用されている微量
元素類である。 【0027】発酵温度は、一般に18℃から22℃の範
囲にあるべきで、望ましくは、約20℃であるべきであ
る。回分供給方式で行われる発酵槽中における、溶解酸
素含量は、飽和の10%から80%の範囲にあり、望ま
しくは、飽和の30%から60%の範囲になるであろう
。連続式発酵での溶解酸素含量は、飽和の70%から1
00%で、望ましくは、飽和の70%から80%である
。ファフィア・ロドジーマ(phaffia rhod
ozyma) 細胞が培養されるPHは、3.0から5
.5の範囲であるべきで、望ましくは、PHは4.5か
ら5.4の範囲であろう。 【0028】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma)細胞を含む発酵ブロスが、 望
ましい細胞密度又はアスタキサンチンの含量に到達した
後、細胞は採取される。ファフィア・ロドジーマ培養物
が4時間から24時間の範囲で、定常的な状態に保たれ
ることが望ましく、最も望ましいのは、8時間から12
時間の範囲でアスタキサンチンの収率が増加することで
ある。 【0029】しかしながら、ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma)は、 定常状態
で延長した時間、保持されるべきでない、何となれば、
食餌色素補充として使用するために適した形で、細胞中
に含まれるアスタキサンチンを調達するために、不利に
なるほど、ファフィア・ロドジーマの細胞膜が厚くなる
からである。 【細胞破壊】鮭魚類、甲殻類、鳥類は未破壊ファフィア
・ロドジーマ(Phaffia rhodozyma)
細胞のアスタキサンチンを利用することができない。 食餌源のアスタキサンチンとして、ファフィア・ロド
ジーマを利用するためには、その細胞膜を物理的、化学
的、機械的に或は酵素による手段により、崩壊されなけ
ればならない。ファフィア・ロドジーマ細胞膜は、通常
の溶菌プロトコールに非常に抵抗力がある。例えば、ビ
ーズミリング(BeadMilling)では、 3回
のパス後で、ファフィア・ロドジーマ細胞に存在するア
スタキサンチンの40%だけが、放出されるだろう。(
もっとパスを数多く行っても、実質的にアスタキサンチ
ンの放出は増加しない。)グアリンプレス(Guali
n Press)では、 ファフィア・ロドジーマに存
在するアスタキサンチンの95%以上を、3回のパス後
でのみ放出する。(このことは、時間を消費し、大きな
出費を要することになる。)ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma)の酵素による溶
菌は、 また、本発明の発見時までには、ファフィア・
ロドジーマからアスタキサンチンを放出させるために有
効であるか、経済的であるかについて、明らかになって
いない。 【0030】我々は、トリコデルマ・ハルジ
アニウム(Trichoderma harziani
um) 菌からの消化力ある酵素製剤のある量が、 フ
ァフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodoz
yma) の細胞膜を有効に消化する能力のあることを
発見した。 このことは、実施例I.C.2に記載され
ている、 アセトン抽出物との比較によって決定されて
いる様に、ファフィア・ロドジーマ中に存在しているア
スタキサンチンの、殆ど完全な利用をもたらしている。 実施例IIIにおける、表7は、トリコデルマ・ハルジ
アニウムの消化力ある抽出物、ムタナース(Mutan
aseTM, Novo Enzymeの登録商標)に
対する、数種の他の工業的酵素抽出物を比較したもので
ある。表7は、トリコデルマ・ハルジアニウム消化性酵
素製剤(MutanaseTM)の微少量が、 ファフ
ィア・ロドジーマに含まれている全てのアスタキサンチ
ンを、実質的に放出させたことを説明している。 【0
031】トリコデルマ・ハルジアニウム(Tricho
derma harzianium)の適切な菌株は、
アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(A
merican Type Culture Coll
ection, 12301 Parklawn Dr
ive, Ro−ckville, Maryland
)により、公に利用可能になっている(例えば、 AT
CC−64986)。 これらの菌株は、 当業者によ
り知られている様に、水中での培養発酵により消化力の
ある酵素を製造するのによく使用される。トリコデルマ
・ハルジアニウムの消化酵素製剤として、適切なものの
一つは、ノボ酵素SP−299−ムタナース(Novo
Enzymes SP−299−Mutanase)で
ある。 【0032】アスタキサンチンを含む、ファフィア・ロ
ドジーマ(Phaffia rhodozyma) 細
胞は、実質的にその中に含まれている、全てのアスタキ
サンチンを利用するために、トリコデルマ・ハルジアニ
ウム(Torichoderma harzianiu
m) 消化性酵素製剤の有効量で処理されるべきである
。一般的に、水性ファフィア・ロドジーマ(Phaff
ia rhodozyma)の100gr/l当たりの
消化性酵素製剤の量は、温度、PH及び使用されるファ
フィア・ロドジーマ細胞の条件に依存していて、ガイド
ラインとして、100gr/lで、トリコデルマ・ハル
ジアニウム消化性酵素製剤の、0.2単位から10.0
単位の範囲で利用される。単位は、対数的成長相で採取
した、密度100/lの水性ファフィア・ロドジーマの
サンプルで、消化性酵素をファフィア・ロドジーマ細胞
に、22℃、PH4.5で接触させ、24時間培養した
時、実施例I.C.2に記載した、アセトン抽出により
放出されたアストキサンチンと等しい量を提供するトリ
コデルマ・ハルジアニウム消化性酵素の量として定義さ
れる。 【0033】ファフィア・ロドジーマ細胞が消化性酵素
製剤と接触する際の温度は、その消化性酵素製剤により
、ファフィア・ロドジーマ細胞膜が消化される任意の温
度である。一般的に、温度は0℃から60℃の範囲にあ
るべきであるが、本発明の実施において、望ましい温度
は20℃から30℃の範囲である。 【0034】ファフィア・ロドジーマ細胞が、消化性酵
素製剤と接触するときのPHは、消化性酵素製剤が、フ
ァフィア・ロドジーマ細胞膜を消化できる任意の適切な
PHである。一般的に、ファフィア・ロドジーマ細胞が
消化性酵素製剤と接触するPHは、4.0から5.5の
範囲にあるべきで、望ましくは、4.5から5の範囲に
ある。 【0035】アスタキサンチンを含むファフィア・ロド
ジーマ細胞は、ファフィア・ロドジーマ生活環の、いず
れの時期においても、トリコデルマハルザニウム(Tr
ichoderma harzianium )から得
られた消化性酵素製剤と接触させる事ができる。しかし
ながら、対数的成長相にファフィア・ロドジーマが到達
後、できるだけ早く、消化性酵素製剤と接触することが
望ましく、対数的成長相に到達した後0から72時間の
範囲にあるべきで、最も望ましくは、0から24時間の
範囲である。 【0036】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma)細胞の水性サスペンションとト
リコデルマハルザニウム(Trichoderma h
arzianium )消化性酵素製剤との混合は、任
意の適切な手段で達成されることができ、その混合は一
般的に、乾燥消化性酵素製剤ヲ、水性ファフィア・ロド
ジーマ発酵ブロス或は水性細胞サスペンション中で、接
触すること、及び上記乾燥消化性酵素製剤を、溶液中へ
と混合することで、上記乾燥消化性酵素製剤を、溶液中
へと混合することで、達成される。 【0037】トリコデルマハルザニウム(Tricho
derma harzianium )から得られた、
消化性酵素製剤は、或る時間内で、アストキサンチンを
含んでいるファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 細胞に接触し、 実施例Iに記
載されるアセトン抽出物と比較されるように、ファフィ
ア・ロドジーマ細胞中に存在するアスタキサンチンの相
当量を放出させる。その時間量は、細胞濃度、PH,温
度、及び利用される消化性酵素製剤の単位に依存してい
る。一般的に、ファフィア・ロドジーマとトリコデルマ
ハルザニウムから得られた、消化酵素製剤との接触時間
は、12時間から24時間であるべきで、望ましい接触
時間は約24時間であろう。 【ファフィア・ロドジーマ細胞の乾燥】アスタキサンチ
ンを、食餌色素の補充としての利用が可能であるように
、細胞膜を消化或は破壊した後の、ファフィア・ロドジ
ーマ(Phaffia rhodozyma) 細胞は
乾燥される。 乾燥は、 流動床乾燥機、 ドラム乾燥
機、又はスプレー乾燥機を使用して行われる。現時点で
は、スプレー乾燥機が、アスタキサンチンを分解又は酸
化する恐れがある高温に、短時間の曝露で済む故に、望
ましいものである。 【0038】スプレー乾燥は、破壊された又は消化され
たファフィア・ロドジーマ(Phaffiarh−od
ozyma)細胞のスラリーに実施されるべきである。 もし、 スラリーが、 消化酵素製剤で処理された、
ファフィア・ロドジーマ細胞により形成されている時は
、そのスラリーは、細胞同士を粘着させる恐れがあるの
で、細胞表面にある残留物を除去するために洗うべきで
ある。細胞スラリーの洗浄は、当業者によって知られて
いる、適切な、任意の技術によって行われよう。そのス
ラリーには、随意で、ブチルヒドロキシトルエン(BH
T), ブチルヒドロキシアニソール(BHA), 又
はアスコルビン酸エステルの様な酸化防止剤、或はソル
ビトールモノステアレートの様な乳化剤を混合すること
ができる。次いで、スラリーは、温度範囲が425°F
から525°F、望ましくは、440°Fから510°
Fであるスプレー乾燥機入口に送られる。スラリーの送
入速度を、コントロールするために監視されるべき重要
なパラメーターは、スプレー乾燥機の出口温度で、16
0°Fから205°Fに,望ましくは、170°Fから
190°Fに保持されるべきである。乾燥後、得られた
製品は、イーストの粉状物でサイクロンの様な、適切な
手段で回収され、次への供給、貯蔵、出荷の操作が行わ
れる。 【0039】下記の例は、本発明の実際を説明したもの
であるが、これに限られるわけでな い。
実 例 菌株 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rho
dozyma) PC 8055 NRR
L Y−10921 ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma) PC 805
9 NRRL Y−18549 ファフ
ィア・ロドジーマ(Phaffia rhodozym
a) PC 8065 NRRL Y−1
8550 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) PC 8088
NRRL Y−18551 ファフィア・ロドジー
マ(Phaffia rhodozima) PC 8
091 NRRL Y−18552 フ
ァフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodoz
yma) PC 8093 NRRL Y
−18553 ファフィア・ロドジーマ(Phaff
ia rhodozyma) PC 8071
NRRL Y−18554 ファフィア・ロド
ジーマ(Phaffia rhodozyma) PC
8075 NRRL Y−18555
ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rhod
ozyma) PC 8077 NRRL
Y−18556媒体、 緩衝液及び溶液 YEPD
1% Bacto イースト抽出物
2% Bacto ペプ
トン
3% Dextroseクエン
酸塩緩衝液 PH
5.5 0.
1 M リン酸塩緩衝液
PH 4.5
0.1 M
20% ポリエチレングリコール(PEG−
3350)リッチ検査成長媒体
Bacto イースト抽出物 9.
0 g/l (Rich Assay Gro
wth Medium) Difco
Malt 抽出物 6.0 g/l
Dextrose
10.0 g/l
KH2HPO4
15.0 g/l
K2HPO
4 1.0
g/l
MgSO4・7H2O
0.5 g/l
CaSO4・2H2O
0.04 g/l
(
NH4)2SO4 3
.0 g/l
FeSO4・7H
2O 16.25 mg/
l
CuSO4・5H2O
1.5 mg/l
ZnSO4・7H2O
5.0 mg/l
MnSO
4・H2O 0.75
mg/l
ビオチン(Biotin
) 0.05 mg/l
チアミン(Thiamine) 1
.00 mg/l
水
1 L
NaOH又はH3PO4で調整してpHを5.0
とする。 調整したYMA媒体
Bacto イースト抽出物 6
g/l(Modified YMA Medium
) Difco Malt
抽出物 6 g/l
Dextrose
20 g/l
寒天(
Agar) 20
g/l
水
1 L最小発酵槽(Mini
mal Fermenter)供給/FM−21(Fe
ed/FM−21) 10%炭
素源(Carbon source)
H2PO4 85%
3.5 ml/l
CaSO4・
2H2O 0.15
g/l
K2SO4
2.38 g/l
MgSO4・7H2O
1.95 g/l
KO
H 0.
65 g/l
YTM−4
1 ml/l
水
1 L
NH3又は
NH4OHで調整してpHを5.0とする。 IM3 塩媒体(IM3 Salts Medium)
KH2PO4
15.0 g/l
K
2HPO4 1
.0 g/l
MgSO4・7H
2O 0.50 g/
l
CaSO4・2H2O
0.04 g/l
(NH4)2SO4
3.00 g/l
ビオチン
(Biotin) 0.05 mg/
l
水
1 L
pHを5
.4とする。 Bio Lafitte 媒体
H3PO4(85%)
14.5 ml/l
CaSO4・2H2O
0.60 g/l
K2SO4
9.12 g
/l
MgSO4・7H2O
7.60 g/l
KOH
2.60 g/l
Glu
cose 40
g/l
イースト抽出物
20 g/l
微量金属類 4.0
ml/l
ビオチン(Biotin
) 8 mg/l
チアミン(Thiamine) 8
mg/l
STRUKTOL
J867 又は
MAZU DF
37C 12 滴/l
水
1 L
NH3でp
Hを5.0に調整。 1微量金属類は以下を含む(YTM−4):
FeSO
4・7H2O 16.25 g
/250 ml
CuSO4・5H2
O 1.50 g/250
ml
ZnSO4・7H2O
5.00 g/250 ml
MnSO4・H2O
0.75 g/250 ml
H2SO4 1
.25 g/250 ml
水
1 L混合ビタ
ミン US F&WS No. 30
Vitamin A
1,653,450 I.U./Kg
Vitamin D3
110,230 I.U./Kg
Vitamin E 88
,184 I.U./Kg
Vita
min B12 5.
5 mg/Kg
Riboflavi
n 13,228 mg/
Kg
Niacin
55,115 mg/Kg
d−Pantothenic Acid
26,455 mg/Kg
Menadione
902 mg/Kg
葉酸(F
olic Acid) 2,205 mg
/Kg
Pyridoxine
6,349 mg/Kg
Thiamine
8,102 mg/Kg
d−Biotin
88 mg/Kg混合鉱物類(Minera
l Mix) US F&WS No. 3
亜鉛
34,000
mg/lb
マンガン
9,100 mg/lb
銅
700 mg/lb
ヨ
ウ素 4,500
mg/lb【0040】 【実施例I】 【ファフィア・ロドジーマの改良された菌株の開発】菌
株、 PC 8059、 PC 8065,PC 80
75,PC 8077,PC8088、PC 8091
,及びPC 8093を開発するために、下記のプロト
コールが使用された。 【0041】A.ファフィア・ロドジーマのNTGによ
る突然変異誘発性 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodo
zyma) を、250ml三角フラスコ中、50ml
のYEPD中で、二次培養のため、20℃で、48時間
振盪しながら培養した。その後、培養した細胞を30m
lの無菌試験管中、4℃、10分間、12000×gで
遠心分離を行い、30mlの無菌、PHが5.5のクエ
ン酸緩衝液で2回洗浄した。細胞沈降物は、27mlの
無菌の、PH5.5のクエン酸緩衝液で再びサスペンシ
ョンとなし、これに1mg/l、NTGの3ml(PH
5.5,クエン酸緩衝液)が加えられた。その後、その
細胞サスペンションは、振盪なしで、室温で15分間培
養を行った。サスペンションは4℃で、5分間1200
0×gで遠心分離を行い、無菌の脱イオン水で2回洗浄
を行った。細胞は250ml、三角フラスコ中のYEP
Dの30mlで、再びサスペンションとなし、20℃で
、20分振盪しながら培養した。無菌の0.1M、Mg
SO4を使用して、細胞を1/100に希釈し、0.1
mlをYEPDペトリ皿に入れた。これらのペトリ皿は
、20℃で10日間培養した。10日後、ペトリ皿の突
然変異体が数えられ、記録された。 【0042】B.ファフィア・ロドジーマのEMSによ
る突然変異誘発性 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodo
zyma)を250mlの三角フラスコ中、50mlの
YEPD中で、二次培養し、20℃、2日間振盪しなが
ら、培養した。その細胞は4℃、10分間、12000
×gで、30mlの無菌の試験管を使用して遠心分離を
行った。その沈降物は、30mlの無菌、PH5.5の
クエン酸緩衝液で2回洗浄した。0.9mlの細胞サス
ペンションは、13個の1.5ml無菌の、円錐底ポリ
プロピレン製の遠心分離管に入れられ、そして75μl
のEMS(エチルメタンスルホン酸エステル)が、各々
の管に加えられた。 一本の管だけを直ちに取り出し、ミクロ遠心分離機によ
り細胞を沈降させ、1.0mlの無菌の脱イオン水で2
回洗浄し、1.0mlのの無菌の脱イオン水で、再度サ
スペンションとなし、希釈の間、氷上に放置した。この
作業を、各5分毎に、残りの管について行った。(EM
Sへの全曝露が、60分になるまで)。次いで、全ての
管は、102、103、104、105、106、10
7倍まで、無菌の0.1MMgSO4で希釈され、各希
釈液の0.1mlを2個のペトリ皿に入れた。全てのペ
トリ皿は、20℃、10日間培養された。10日後、ペ
トリ皿の突然変異体が数えられ、記録された。 【0043】C.スクリーニング方法 1.アスタキサンチンのペトリ皿による検査a.ペトリ
皿上でのファフィア・ロドジーマの成長調整したYMA
ペトリ皿を使用して、培養のため接種を行い、20℃か
ら22℃で、好気性の条件下で培養を行いテストを進め
た。4日後、無菌のステックとループを使用して、YM
Aペトリ皿から、1又は2の大きいコロニー(0.1か
ら0.2gr正味重量)を取り出した。その細胞を1.
0mlの脱イオン水、蒸留水で、再度サスペンションと
なし、2.0mlの円錐底ポリプロピレンのミクロ遠心
分離管に入れた。 【0044】b.アスタキサンチンのアセトン抽出0.
1mlの各細胞サスペンションを、9.9ml、脱イオ
ン水、蒸留水にピペットで移し、細胞濃度(リットル当
たりの洗浄乾燥した細胞のグラム数)を決定するため、
600nmで吸収を測定した。この方法では、15g/
lの本来の細胞濃度は、600nmの波長で(1cmの
光通過厚さで)0.550の吸収を示した。その測定値
は、吸収範囲0.000から1.000まで、0から2
7mg/lの細胞濃度範囲で線形である。 【0045】本来の細胞サスペンション(0.9ml容
量)を4℃、14000×gでミクロ遠心分離を行い、
沈降物を得、上澄液を傾瀉で分離した。アセトンを加え
て全容量を1.0mlにした。0.25grの450か
ら500ミクロンのガラスビーズを加え、少なくとも、
全時間で10分間、激しく撹拌する(この間、周期的に
氷上で冷却しながら)。10分間の撹拌の後で、存在す
るファフィア・ロドジーマの細胞全てが破壊される、こ
のことは、顕微鏡的に確かめられるべきである。もし破
壊が、実質的に完了しないときは、ビーズミリングは破
壊が生じるまで繰り返されるべきである。得られた細胞
残骸及びガラスビーズを、4℃、14000×gのミク
ロ遠心分離により、沈降分離させる。0.5mlの上澄
液は、1.5mlのアセトンで希釈し、478nmでの
吸収を測定する。アスタキサンチンの濃度は、下記によ
り計算される: 1μg/lの純粋なアスタキサンチンを仮定するA47
8=160×10−6、1cm光通過厚さ1.0ml細
胞サスペンションのアスタキサンチン濃度は、下記の様
になる。アスタキサンチン(μg/l表示で) =(A478/(b×160×10−6))×希釈係数
ここで、 b=cm表示の光通過厚さ(通常1)で、
希釈係数は 希釈係数=(1.5ml/0.5ml)×(1.0ml
/0.9ml)=3.33 細胞中のアスタキサンチン濃度(細胞中、 μg/g表
示)は、 下記の様に計算される。アスタキサンチン=
アスタキサンチン濃度(μg/l)/細胞濃度(g/l
)【0046】2.アスタキサンチンの振盪フラスコに
よる検査 a.振盪フラスコ中でのファフィア・ロドジーマの成長
50mlのリッチ検査成長媒体(Rich Assay
Growth Medium)に250ml三角フラ
スコ中7日間培養したものから、ループ一杯のファフィ
ア・ロドジーマ培養物を接種した。次いで、接種された
フラスコは、20℃から22℃で、激しく撹拌しながら
培養した。菌株は5日間(120時間)成長させ、採取
し、検査を行った。5日後各の培養物が採取された。 【0047】b.アスタキサンチンのアセトン抽出各培
養体につき、4℃で、10分間、12000×gの遠心
分離を行い、細胞の沈降物を採取した。各沈降物を10
mlの脱イオン水、蒸留水により2回洗浄し、最終的に
100mlの脱イオン水、蒸留水でサスペンションとし
た。0.1mlの各細胞サスペンションは、9.9ml
の脱イオン水、蒸留水を加え、細胞の濃度を測定するた
め、600nmにおける吸収を測定した。この方法によ
り、元の細胞濃度、15g/lは、 600nm (光
通過厚さ1cm)で0.550の吸収を示した。測定値
は、範囲0.000から1.000,細胞濃度0から2
7gm/lの吸収において、線形であった。 【0048】10mlの各の、元の細胞サスペンション
より沈降物を得、再度、脱イオン水、蒸留水の1.0m
lで、サスペンションとなし、2.0mlの円錐底ポリ
プロピレンのミクロ遠心分離管に移した。細胞は4℃、
14000×gの遠心分離操作により、管内に沈降させ
た。上澄液は傾瀉し、アセトンを最終容量、1.0ml
になる様に添加した。 【0049】0.25grの450から500ミクロン
のガラスビーズをサンプルに添加し、激しい撹拌を、少
なくとも、全時間で10分間行った(周期的に氷上で冷
却しながら)。10分後、撹拌により、実質的に、存在
する全てのファフィロドジーマ細胞を破壊し、このこと
は、顕微鏡的に確かめられた。もし、破壊が実質的に完
了しない場合は、ビーズミリングを破壊が生じるまで繰
り返し行った。ガラスビーズと細胞残骸は、4℃、14
000×gで遠心分離を行い、沈降物を得た。0.5m
lの上澄液を取り、1.0mlのアセトンを添加した。 その吸収を478nmで測定した。 【0050】1μg/lの純粋なアスタキサンチンが、
A478=160×10−6を、1cm光通過厚さ、で
示すと仮定。100ml、サスペンション中のアストキ
サンチンは:アスタキサンチン(μ/g/l)=(A4
78/(b×160×10−6))×希釈係数 ここで、b=cm表示の光通過厚さ(通常1)、希釈係
数=(1.5ml/0.5ml)×(10ml/1ml
)=0.3細胞中のアスタキサンチン(μg/g)=ア
スタキサンチン(μg/l)/細胞濃度(g/l) DCW中のアスタキサンチン(μg/g)=アスタキサ
ンチン濃度(μg/l)/細胞濃度(g/l)DCW乾
燥細胞重量(DCW)は、ブロスの25mlを取り、細
胞沈降物を形成するまで遠心分離を行うことで測定され
る。上澄液を除き、沈降物を最終的に25ml容量の細
胞サスペンションを得るために、再度、脱イオン水、蒸
留水でサスペンションとした。その細胞サスペンション
を遠心分離操作を行い、沈降物を作成した。上澄液を注
ぎ出し、細胞の沈降物は十分な量の脱イオン水と混合し
、流動可能な細胞スラリーとした。そのスラリーをアル
ミニウムタラ皿に入れた。遠心分離管は、また、残留し
た細胞を取り出すために、約5mlの脱イオン水を使用
して濯ぎ、細胞スラリーを入れた皿に加えた。その皿を
乾燥オーブン中に入れ、80℃、12時間乾燥を行った
。12時間の乾燥の後、皿の重量を量り、乾燥後の細胞
重量を得るために、タラの重量を引算した。 【0051】3.アスタキサンチンのHPLC検査60
0nmでの測定において、イースト0.05gr/ml
を含むとされる、イーストブロス、0.2mlのサンプ
ルを5個、別々に1.5mlの円錐底遠心分離管に入れ
た。細胞濃度を、元の細胞濃度が15gr/lで0.5
50の吸収を有するとして計算した。そのサンプルを、
4℃、5分間、14000×gで細胞の沈降物を得るた
めに遠心分離を行った。1.0mlのアセトンを0.2
5grのガラスビーズ(450から500ミクロンのビ
ーズで、10%リン酸で洗浄し、蒸留水で濯ぎ、80℃
で乾燥したもの)と一緒に各サンプルに加えた。その管
は4℃で、2分間激しく、渦巻き撹拌をし、ガラスビー
ズと細胞残骸を除くため、4℃、10分間、ミクロ遠心
分離を行った。全ての管からの上澄液を6ドラムの小さ
なガラスビンに傾瀉した。この操作により得られる上澄
液が、無色になるまで、アセトン添加、渦巻き撹拌、そ
の後の遠心分離操作を繰り返し行った。上澄液を一緒に
し、室温、窒素雰囲気中、フード下で乾燥し、黒色液を
得た。乾燥操作後に残った色素を、正確に5mlのメタ
ノールと混合し、30分間再溶解させた。メタノール色
素溶液を0.2ミクロンのフィルターを使用濾過した。 色素溶液の100mlを、ウオーターズHPLC(Wa
ters HPLC)にかけた。 HPLC操作は、メ
タノールを溶媒として、2ml/分の流速、カラムは室
温に保って行った。検出器を478nmに設定した。カ
ラム操作は10分行った。アスタキサンチンのリテンシ
ョンは大体、2.6から2.7分であった。ピーク面積
はヒューレットパッカード3390Aにより計算した(
Hewlett Packard 3390A int
egrater)。 ウオータースのカラム(Wate
rs Radial−PAK C18(P−N 863
42))が、 このHPLCでカラムとして使用された
。 【0052】細胞内のアスタキサンチン濃度は下記によ
り計算される。 細胞内アスタキサンチン(μg/g)=アスタキサンチ
ン濃度(μg/l)/細胞濃度(g/l) DCWアスタキサンチン(μg/g)=アスタキサンチ
ン濃度(μg/l)/細胞濃度(g/l)DCWDCW
は、乾燥細胞重量の略である。乾燥細胞重量は、25m
lのブロスを沈降物を得るまで遠心分離にかけた。上澄
液を注ぎ出し、沈降物を脱イオン水で再サスペンション
化し、最終容量25mlの溶液とした。再サスペンショ
ン化溶液を、再度、遠心分離を行い、細胞の沈降物を得
た。上澄液を注ぎ出し、細胞沈降物を十分な脱イオン水
と混合し、流動細胞スラリーを得た。そのスラリーをア
ルミニウムタラ皿に入れた。遠心分離管を約5mlの脱
イオン水で濯ぎ、細胞残留物を取り出し、これを細胞ス
ラリーの入った皿に加えた。皿は80℃、12時間、乾
燥オーブンに入れた。12時間後、皿の重量を測定し、
乾燥細胞重量を得るために、タラの重量を引算した。 【0053】標準液は、5mgのアスタキサンチン結晶
を、100mlのメタノールに溶解して得た。正確な濃
度を計算するために、478nmでの吸収を測定した。 1cm,1%溶液の吸光率が、2.350になることが
、測定された。標準溶液の純度は、数種の希釈液をHP
LC分析することで確かめられた。標準溶液の部分標本
は、暗所、−80℃の冷凍庫で、最高4週間まで貯蔵で
きよう。 【0054】D.菌株の開発 ファフィア・ロドジーマの突然変異体は、実施例IA及
びIBに詳細に述べられている様に、突然変異誘発性を
持つ、NTG或はEMSのいずれかを使用して、親菌株
PC8055(NRRL Y−10921)から、開発
された。下記の流れ図は、各々の突然変異体の菌株の遺
伝的な歴史を例示したものである。左側の列の数字は世
代を示している。EMS及びNTGの文字は、次に示さ
れた世代を導くために、使用された、突然変異誘発剤を
代表している。各々の世代は、次のラウンドの突然変位
誘発が実施される前に、何百もの子孫をスクリーンする
ために、アセトンでのアスタキサンチン抽出と同じく、
ペトリ皿及び振盪フラスコによるスクリーニングが利用
されている。 【0055】 【実施例II】A.ファフィア・ロドジーマの高細胞密
度発酵 この実施例は、米国特許4,617,274(参考とし
て記載)に、 開示されたフィリップス社の高細胞密度
発酵方法(Phillips Petroleum C
ompany High Cell Den−sity
fermentation process)を使用
する、 連続発酵方法で、 高細胞密度下で成長させ得
ることを例示する。 ファフィア・ロドジーマ、 PC
8057は、下記の条件下で、成長した。 1.成長温度は、22℃であった。 2.アンモニア及びリン酸を使用して、PHを4.5か
ら5.0にした。 3.撹拌、空気流、を増加させ、 発酵槽の圧力を高め
、飽和の75%以上の溶解酸素を保った。 4.ビオチン0.05mg/l、チアミン1mg/l及
びイースト抽出物0.1%を補充したFM−21を成長
媒体とした。 5.ケモスタットの希釈速度を0.054から0.05
7容量/時間に保った。発酵後、 ケモスタット流出物
は、 通気なしで72時間室温に保ち、PHを4.5か
ら5.0にすることで、 細胞中のアスタキサンチンの
含量を最高のレベルに増加させることができた。 その
結果は、4表に要約されている。 【0056】B.4リットル発酵槽、回分供給法による
、ファフィア・ロドジーマの成長 この実施例は、4リットル発酵槽、回分供給法による、
ファフィア・ロドジーマの成長に使用されたプロトコー
ルを提供する。 【0057】100mlの振盪フラスコ用媒体(イース
ト抽出0.6%,麦芽エキス0.6%,グルコース2.
0%)を含む250ml三角フラスコに、接種した。次
いで、20℃、72時間培養した。内容物を1000m
lの、振盪フラスコ媒体を含む、2800mlのフエル
ンバッハフラスコに移し、20℃で、24時間培養した
。 内容物を、さらに1000mlの、バイオフラッテイ媒
体を、含む4リットル発酵槽へ移した。発酵容量は、最
初、2リットル、20℃、PH5.2であった。 【0058】 4日間の発酵中、PHは5
.2と5.5(アンモニアとリン酸使用)にコントロー
ルし、 温度を19℃及び21℃(冷却水浴使用)、
溶存酸素(DO)は、 30%から80%に保持した。 【0059】発酵は、最初の50時間、グルコースを0
.1%から0.3%に保つように行った。発酵槽中のグ
ルコースが低下後、50%グルコースタンクから原料供
給を行った(750grグルコースと750gr無菌水
)。 最初の供給は一般的にゆっくりと、あとはだん
だん早くした。 反応中はグルコース濃度をHPLCで監視し、グルコー
スが検出しなくなるまで、発酵を行った。発酵は24時
間で完了し、発泡を管理するため、必要に応じ反応液1
リットルにつき3、 4滴のマズ(MAZU,DF37
C Mazer Chemicals)が加えられた。 【0060】C.20リットル容器、回分供給法による
ファフィア・ロドジーマの成長 この実施例は、20リットル発酵槽、回分供給法でのプ
ロトコールを提供する。100mlの振盪フラスコ用媒
体(イースト抽出0.6%,麦芽エキス0.6%,グル
コース2.0%)を含む250ml三角フラスコに接種
した。フラスコは、20℃、72時間培養を行った。内
容物を1000mlの振盪フラスコ媒体を含む、280
0mlフエルンバッハフラスコへ移し、20℃、24時
間培養した。内容物を9リットルの媒体を含む、バイオ
ラッフィッテ発酵槽へ移した。初期の培養容量は、10
リットル、20℃、PH5.2であった。 【0061】4日間の培養で、PHは5.2と5.5に
、コントロールし、温度は19℃と21℃(冷却水浴使
用)、溶存酸素量(DO)は、 30%から80%に保
持した。発酵は、グルコースの少量を保持(0.1%か
ら0.3%)するように50時間行い、 発酵槽内の原
始グルコースの量が減ったら、50%グルコースタンク
(3750gグルコース+3750g無菌水)から原料
供給を行った。最初の供給は一般的にゆっくりと、あと
はだんだん早くした。反応中グルコース濃度は、HPL
Cで監視し、全供給の終了後、グルコースを検出しなく
なるまで、発酵を行った。発酵は24時間で完了、発泡
をコントロールするため、必要に応じ、反応液1リット
ルにつき3、4、滴のマズ(MAZU,DFC37C
Mazer Chemicals, Gurnee,
Illinois)を添加した。 【0062】D.新規な菌株 下記の表は、本発明の新規な菌株の高い生産性を例示し
ている。
表5
アスタキサンチン μg/g 突然変異体
プレート1 振
盪フラスコ2 発酵槽3 PC
8059 877
726
1108 PC806
5 559
720
900 PC8088
1462
1622 ND
PC8091 3351
1988
3300 PC8093
3570
1811 1
121 PC8071
1792 977
ND PC80
75 2179
1681
2155 PC8077
2602
1345 2009
1実施例I.C.1に記載した様に成長及
び検査を行った。2振盪フラスコ培養は、 250ml
三角フラスコで、50mlリッチ検査成長 媒体(R
ich Assay Growth Medium)に
7日間培養したファフィア・ロドジーマ培養物をループ
一杯接種して行った。 フラスコは、20から22℃で
激しい撹拌下で行った。 3実施例II、B又はCに記載の様に培養を行った。
表6
アスタキサンチン
μg/l/hr突然変位体
振盪フラスコ1
発酵槽 PC8059
78.9
405
PC8065
55.9
480 PC8088
80.
7 ND
PC8091
51.5
961 PC8093
55
.0 401
PC8071
57.5
ND PC8075
9
7.7 41
5 PC8077
47.0
269 1表5に
記載された様に培養を行った。2実施例II、B又はC
に記載された様に培養を行った。 【0063】 【実施例III】A.ファフィア・ロドジーマの酵素的
溶菌 実施例は、トルコデルマハルザニウムからの消化性酵素
製剤が、アスタキサンチンを放出させるために、非常に
有効であることを示している。菌株PC8059(NR
RL Y−18549)から、 アスタキサンチンを
放出せしめるために、下記の酵素が溶菌に使用された。 全てのテストは製造業者が推薦するPHで、30℃で行
われた。結果は表7に要約されている。溶菌に先立つ細
胞の濃度は約68gr/lであった。 【0064】使用されたファフィア・ロドジーマ細胞は
、実施例II.C.2に、 記載されたものである。放
出されたアスタキサンチン含量は、各酵素で処理後、4
78nmの吸光を吸光光度法により測定し、細胞からア
セトン抽出により得られる吸収値により除することで決
定した。同量の細胞が、酵素処理とアセトン抽出に使用
された。アセトン抽出は実施例I.C.2.b記載のよ
うに行った。
表7
アスタキサン
酵素
投与量 時間 チ
ン放出量* NOVO MUTANASE SP
2991 0.1 g/l
24 hr 79%
(粉末)
48 h
r 92%
0.12
g/l 22 hr 81
%
43
hr 95%
0.5
g/l 24 hr 9
9%
1 g/l 24
hr 99%
1
g/l 24 hr
97%GENENCOR CYTOLASE 1232
10 ml/l 2
7 hr 38%(液体)
48 hr 6
0%
120
hr 62%
10
ml/l 48 hr
29%
50 ml/l 4
8 hr 55%NOVO VISC
OZYME 120L3 10
ml/l 24 hr
22%(液体)
48
hr 28%NOVO GAMAN
ASE 1.5L4(液体) 10
ml/l 24 hr 5
%NOVO CEREMIX 2XL5 (液体)
10 ml/l 24 hr
8% *実施例
I.C.2で、 定義されている。 1Mutanaseは、 Novo Laborato
ries of Danbury, CT の製品。 2Cytolase 123 は、 Genencor
of South San Francisco,
CA の製品。 3Viscozymeは、 Novo Laborat
ories of Danbury, CT の製品。 4Gamanaseは、 Novo Laborato
ries of Danbury, CT の製品。 5Ceremixは、 Novo Laborator
ies of Danbury, CT の製品。 この結果は、トリコデルマハルザニウムの消化性酵素製
剤、 ムタナーゼ(Mutanase)が他の酵素製剤
に比べて、 特別に有効であることを示している。 【0065】B.ファフィア・ロドジーマの機械的な破
壊 実施例IIAにおける、31日目のサンプルPC805
7を、ビーズミル、ガウリンプレス、ミクロフルイデッ
クミクロ流動床(bead mill, Gaulin
press、 Micro−fluidics mi
crofluidizer)を使用して機械的細胞破壊
を行った。結果の要約を、表8に示す。
表8
ファフィアロドジーマ菌株の機械的な破壊
アス
タキサンチンの抽出可能%1 パス
ビーズミル2 ガウ
リンプレス3 ミクロフルイデック4 0
12
7
15 1
32 75
73 2
37
92
93 3
40 99
101 4
42
98
102 5
99
101対照
100
100
1001ビーズビーダー(Bead beat
er)中6分間、破壊した細胞からのアセトン抽出可能
なアスタキサンチン量(アスタキサンチン7.875p
g/細胞サスペンションml)。 2Willy A. Bachofen Machin
enfabrik, Basel, Switzerl
and 製。Dyno−Mill 3Gaulin Corporation, Ever
ett, Ma.,製。 Model 65 M3 1
0TBSX。 4Cell Homogenizer Model 1
10T、 流速4 l/min.、 20 lタンク9
500psiで操作。 Microfluidic Corpor− atio
n, Newton,Ma. 。 【0066】 【実施例IV】この実施例は、 得られたアスタキサン
チンが、鮭魚類の食餌色素補充として、有効に使用でき
ることを示すものである。又、ファフィア・ロドジーマ
細胞に含まれるアスタキサンチンが、鮭魚類の食品用色
素源として使用される前に、ファフィア・ロドジーマ細
胞を処理しておかねばならないことを示すものである。 【0067】A.ファフィア・ロドジーマの成長使用さ
れた菌株は、PC8059である。PC8059の7日
培養物からループ一杯分を修正したYMブロス(寒天含
まず)100mlを含む4個の250ml三角フラスコ
に接種した。これを22℃、48時間オバル(oval
)シェーカー(250rpm)にかけて培養した。各フ
ラスコから50mlを採取し、1lのYMブロス(寒天
含まず)を含む2.8lフェルンバッハフラスコ4個へ
移す。これを22℃、56時間培養した。 【0068】 4lの培養物を、156lのE
M−21、塩を含む2%アンバレックス(Amber−
ex 1003)を含む400l発酵槽へ移す(2表参
照)。400lの発酵槽は、PH、溶存酸素、撹拌スピ
ード、温度、空気流、圧力、発泡及び重量を監視し、管
理する機器を設置する。PHは、アンモニアで4.8に
調整する。 原料添加は、 0.6l/hrで行い、グ
ルコース濃度が、 HPLCで監視される。接種後、原
料添加速度は段々増加させ、全原料添加終了時は最高の
2.7から2.8l/hrとする。全125lの原料が
添加され、PHが4.8から5.5に保ち、22℃で発
酵させる。溶存酸素量は、30%から60%に保持し、
原料が消費されてから、槽は22℃で、24時間放置す
るとpHは6.4に上ってくる。 溶存酵素は全期間中90%以下になるよう、空気流と撹
拌スピードを減らして維持する。400lの発酵槽で、
275l容量で終了する。これらのうち、150lを均
一化操作行いスプレー乾燥する。残り125lは均一化
を行わずスプレー乾燥を行った。2回目は、最終200
lの容量作成し、酵素破壊を行いスプレー乾燥をした。 【0069】発酵ブロスの125lから150lにつき
スプレー乾燥が行われた。酸化防止剤、エトキシキノン
の400ppm、ランゲンビタミン (Rangen
Vitamin C Poly−phosphate)
の1000ppm,アスコルブチルパルミテートの10
00ppmが発酵ブロスに添加された。ブロスは、次い
で、75℃から86℃で殺菌された。その殺菌ブロスは
、入り口温度280℃から284℃、出口温度80℃か
ら96℃で、スプレー乾燥された。 【0070】発酵ブロスにつき、細胞の均一化は、10
℃で300lタンクに保たれた150lにつき行われた
。これは、8000psigから10000psigの
リサイクルモードで、ガウリンホモジェナイザーを使用
し、4l/hrで全4時間(6.4パスと同等) で行
った。 【0071】酵素的な消化は、ノボムタナース(Nov
o MutanaseTM SP299, Novo
Laboratories,Danbury, Con
neticut)を26gを使用して行った。これを2
00mlの脱イオン水に溶解し、フィルター殺菌した後
、400lの発酵槽中の200lのブロスへ添加した。 そのブロスは、穏やかな撹拌で、30℃、22時間培養
した。アスタキサンチン含量はHPLCで測定された。 以下の研究で使用するマスの餌中に同量のアスタキサン
チンを含むように、フォーミュラートされた。 【0
072】B.マス餌研究−供給と時間の比較下記の9表
は、カロフィルピンンク、逆対照、機械的破壊細胞、全
細胞、酵素的破壊細胞を、使用したマス給餌の研究結果
である。この表より、機械的破壊細胞又は酵素的破壊細
胞は、実質的に細胞中に存在する、アスタキサンチンの
全部を利用可能にする。この表は、また、未破壊細胞で
は食餌色素補充として、アスタキサンチンを利用できぬ
ことを示している。アセトンにより決定される抽出性は
、鮭魚類に利用され得る、アスタキサンチン量と相関が
ある。この研究の詳細は、以下に述べる。
表9
マスのア
スタキサンチン含量 食餌
30日a
60日b 90日c
食餌1 マス肉色(ppm) 5.01±1
.89 5.62±1.58
6.65±3.31 給餌(ppm) 7
2.2 53.3
53.3食餌2 マス肉色(ppm) 0
0
0給餌(ppm)
0
0 0食餌3 マス肉色(ppm) 1.57±0
.92 2.89±0.80
5.47±2.05給餌(ppm)
30.8
31.8 3
1.8食餌4 マス肉色(ppm) 0.59±0
.34 0.90±0.47
1.86±0.93給餌(ppm)
9.6
8.8
8.8食餌5 マス肉色(ppm) 1.89±0
.93 2.48±1.41
5.38±1.67給餌(ppm)
32.7
35.0 3
5.0食餌1:クロロフィルピンク、 食餌2:逆対
照、 食餌:機械的破壊細胞、食餌4:全細胞、給餌
はアセトン抽出により決定された利用可能な、アスタキ
サンチン。 各々の期間で、全アスタキサンチン量は、31ppmで
ある。食餌5:酵素的に破壊された細胞。 a 表1
0での食餌、 b 表11での食餌。マスの給餌研究
は、 90日間、上に概説した様に行った。製品A(表
10、11に示されるように)は食餌3に使用され、機
械的に破壊された細胞(菌株、PC8059)を含み、
30−32ppmの利用可能なアスタキサンチンを含む
。製品B(表10、11に示されるように)は食餌4に
使用され、全細胞(菌株PC8059)を含み、29p
pmの全アスタキサンチンを含む。製品C(表10、1
1に示されるように)は、食餌5に使用され、酵素的に
破壊された(Mutanaseを使用して)細胞(菌株
PC8059)を含み、食餌5は30ppmのアスタキ
サチンを含む。
表 10
ファフィアロドジーマイースト試験給餌における
ニジマスに給餌された
試験食餌 1−5 の成分
食餌1
食餌2 食餌3−5 成
分
(%) (%)
(%) ニシン食餌(H
erring meal) 39
.00 39.00 3
9.00大豆食餌(Soybean meal)
14.00 14
.00 9.00 1製品A,B,又
はC 0.00
0.00 5.00綿
実食餌(Cottonseed meal)
10.00 10.00
10.00血液食餌(Blood mea
l) 5.00
5.00 5.00 ビ
ール酵母(Brewer’s yeast)
5.00 5.00
5.00小麦クリアー(Wheat cl
ears) 8.55
8.55 8.55乾燥乳漿(
Dried Whey)
5.00 5.00
5.002パーマペル(Permapel)
2.00
2.00 2.00魚油(Fish
Oil)
9.60 9.60
9.603混合ビタミン(Vitamin mi
x) 0.40
0.40 0.404混合鉱物類(M
ineral mix) 0.
10 0.10 0
.10塩化コリン(Choline Chloride
, 70%) 0.10 0.1
0 0.105ステイ−C(STAY
−C) 0.1
1 0.11 0.
11ゼラチン(Gelatin)
1.40 1.1
4 1.146CP
0.10 0.00
0.00合計
100.00
100.00 100.00
1ファフィアロドジーマをスプレー乾燥したもの。 2バインダー 3米国 F&WS No. 30,
実施例の媒体、 緩衝液、 溶液の表を参照。 4米国 F&W No. 3, 実施例の媒体、 緩衝
液、 溶液の表を参照。 5L−ascorby−2−polyphosphat
e(100 ppm Ascorbic Acid−e
quivalent, w/w) 6ゼラチン担体のCarophyll Pink 5%
Astaxanthin(minimum)(Hof
fman La−Roche)
表11
ファフィアロドジーマイースト試験給餌にお
ける ニジマスに給
餌された試験食餌 1−5 の成分
食餌1 食餌2 食餌3−5
成分
(%) (%)
(%)アンチョビー食餌(An
chovy meal) 30.00
30.00 30.00大豆食
餌(Soybean meal)
14.00 14.00
14.001製品A,B,又はC
0.00 0
.00 0.00綿実食餌(Cott
onseed meal) 10
.00 10.00 10
.00血液食餌(Blood meal)
5.00 5.
00 5.00ビール酵母(Brew
er’s yeast) 5.0
0 5.00 5.0
0小麦クリアー(Wheat clears)
17.55 17.55
17.55乾燥乳漿(Dried Whe
y) 5.00
5.00 5.002パ
ーマペル(Permapel)
2.00 2.00
2.00魚油(Fish oil)
9.60
9.60 9.603混
合ビタミン(Vitamin mix)
0.40 0.40
0.404混合鉱物類(Mineral mi
x) 0.10
0.10 0.10塩化 コリン
(Choline Chloride, 70%)
0.10 0.10
0.105ステイ−C(STAY−C)
0.10
0.10 0.10ゼラチン(Ge
latin)
1.10 1.10
1.106CP
0.08
0.00 0.00合計
100.00 100.00
100.001ファフィアロドジーマをスプレ
ー乾燥したもの。 2バインダー 3米国 F&W No. 30,
実施例の媒体、 緩衝液、 溶液の表を参照。 4
米国 F&W No. 3, 実施例の媒体、 緩衝液
、 溶液の表参照。 5L−ascorby−2−polyphosphat
e(100 ppm Ascorbic Acid−e
quivalent, w/w) 6ゼラ
チン担体のCarophyll Pink 5% As
taxanthin(minimum)(hoffma
n La−Roche) 【0073】C.マス食餌のプレミックス及び割当量か
ら色素の抽出 5種の食餌プレミックス各々の2gを、正副2種の重量
を測定し、40mlのポリプロピレン遠心分離管に入れ
た。各々5種のマス割当ペレットの約5gを乳鉢と乳棒
で粉砕した。各々5種の粉砕したマス割当ペレットの2
gにつき、正副2種の重量を測定し、40mlのポリプ
ロピレン遠心分離管に入れた。 【0074】10mlの脱イオン水を、プレミックス及
びマス割当サンプルの、各々の管に加えた。その管は、
55℃、10分間時々振蘯しながら培養し、室温に冷却
放置した。20mlのアセトンを、それぞれの遠心分離
管に加え、30秒、渦巻き撹拌をした。22℃、5分間
、12,000×gで遠心分離を行い、 固体を沈降物
とした。上澄液を傾瀉し、保持した。20mlのアセト
ンを上澄液に加え、渦巻き撹拌を30秒行った。その中
の固体を更に、22℃、5分間、12,000×gで、
遠心分離を行い、 沈降物として得た。上澄液を傾瀉し
、抽出のために冷却した。 【0075】 10mlの塩化メチ
レン(CH2Cl2)を、 各々のサンプルに加え(ク
ロロフィルピンクを含むサンプルに20mlを加えた)
渦巻き撹拌を行った。 相分離が起こるまで放置した。色素を含む下層を取り出
し、保持した。2回目の塩化メチレン抽出を行い、色素
を含むフラクションを冷却した。溶媒を室温で、フード
内、減光下で、窒素気流中乾燥の為に、飛ばした。 【0076】各々のサンプルを、 10.0mlのn−
ヘキサンに、再度、 溶解し、1gの無水Na2SO4
を微量の水を除去するために、添加した。各々のサンプ
ルの1mlを、サンプル中の脂質から水を除去するため
に、フロリジルカートリッジ(FlorisilCar
tridge Sep Pak)にかけた。 このもの
を、 10mlのn−ヘキサンで洗い、 さらに、10
mlの70:30のn−ヘキサン:ヂエチルエーテルで
洗った。 カラムに付着した色素は、 10mlのアセ
トンで逆流置換して保持した。サンプル中のアセトン残
留物は、室温で、フード内、減光下、窒素気流中で乾燥
させた。各々のサンプルは、再度、1.0mlのメタノ
ールで溶解し、全アスタキサンチン濃度を実施例I.C
.2の様にして決定した。 【0077】D.ニジマス肉色からの色素の抽出約10
gのニジマスの肉(正確な重量を記録する)を、カミソ
リの刃を使用して刻んだ。20mlのアセトンを添加し
、そのサンプルを、乳鉢と乳棒で粉砕した。アセトン抽
出物は、デスポーザルプラスチック遠心分離管に傾瀉し
、10mlのアセトンをサンプルに添加した。そのサン
プルを、再度、粉砕し、サンプルとアセトンを同じ遠心
分離管へ移した。サンプルを20℃、10分、2000
rpmで遠心分離を行った。上澄液は、11ドラムのガ
ラスビンに傾瀉し、窒素気流中で乾燥した。10mlの
アセトンをプラスチック遠心分離管に加え、渦巻き撹拌
し、20℃、10分、2000rpmで遠心分離を行っ
た。その上澄液を、再度、11ドラムガラスビンに傾瀉
した。(この時点で、もし沈降物が無色でないならば、
抽出は繰り返されるべきである。)サンプルは、残りが
水層だけになるまで、窒素気流中で乾燥される。 【0078】1mlのジエチルエーテルと5mlのn−
ヘキサンを抽出物に添加し、激しく渦巻き撹拌を行う。 層分離が生じるまで放置し、上部有機層(色素を含む)
を取り出し、ガラスビンにパスツールペッテを使用して
移し、窒素気流中で乾燥した。 【0079】サンプルを再度、5mlのn−ヘキサンで
抽出し、層が分離するまで放置し、上部有機層を取り出
した。この抽出操作は、上部有機層が無色になるまで繰
り返された。サンプルは、プールされ、窒素気流下で乾
燥された。色素は、10mlのn−ヘキサンに再溶解さ
れ、一つまみの無水Na2SO4が、微量の水を除去す
るために添加された。 【0080】各々の抽出物の、3.0mlをシリカカー
トリッジにかけた(Silica Cartridge
Sep Pakにかけた。 これを、 10mlのn
−ヘキサン次いで、 5mlの70:30のn−ヘキサ
ン:ジエチルエーテルで洗った。カラムに付着した色素
は、10mlのアセトンで、逆流置換により取り出し、
保持した。アセトンは窒素気流中で乾燥され、除去され
た。各々のサンプルは、3.0mlのメタノール再溶解
し、そしてアスタキサンチンの濃度が、実施例I.C.
2の様に決定された。
ンを供給できる、 ファフィア・ロドジーマ(Pha−
ffia rhodozyma) 高生産性菌株、 フ
ァフィア・ロドジーマの培養方法、及び魚類、甲殻類、
鳥類に対し、食物色素補充のため利用できる形でファフ
ィア・ロドジーマ中に生産されたアスタキサンチンを調
達するための方法である。 【0002】 【従来の技術】アスタキサンチン(3,3’−dihy
droxy−β,β−carotene−4,4’−d
ione)は、オキシカロチノイド色素で、植物及び動
物に広く分布している。甲殻類及び鮭科魚類には、顕著
なオキシカロチノイド色素である。アスタキサンチンは
、また、藻類、イースト菌(ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma)の様な)及び鳥
類に見られる。 【0003】商業的な養殖では、鮭魚類、甲殻類、鳥類
に固有に見られる、明瞭なピンク色を付与するために、
鮭魚類及び甲殻類の食餌に、アスタキサンチンを添加す
ることが望ましい。商業的な養殖により生産される鮭魚
類及び甲殻類に明瞭なピンク色を付与することは、養殖
により生産される鮭魚類、甲殻類の消費者に対する受け
を促進するために重要なことと信じられている。最近で
は、経済的な、天然のアスタキサンチン源はない。
【0004】イーストの一種、ファフィア・ロドジーマ
(Phaffia rhodozyma) は、 養殖
を目的とする、潜在的なアスタキサンチン源の一つであ
る。ファフィア・ロドジーマは、イースト種としてその
分類がなされて以来、高含量のアスタキサンチンを有す
ると認識されている。 (そのカロチノイド色素の最高85%が、アスタキサン
チンである、N.W.Miller, et al.
Int. J. Syst. Bacteriol.,
Vol. 26, p.286 (1976))。
鮭魚類及び甲殻類の食餌に、 補充として、このイース
トを使用することは、エリックA.ジョンソン(Eri
c A. Johnson)と他の研究者により198
0年代初期以来、調べられている。 【0005】商業的なアスタキサンチン源としての、フ
ァフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodoz
yma) の開発は、高収率のアスタキサンチンを生産
しそして適切な成長特性を有するファフィア・ロドジー
マの菌株が無いことにより、妨げられていた。商業的に
使用できる、ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 菌株の適切な成長特性とは、
野生株のファフィア・ロドジーマに匹敵する成長速度、
高い菌株の安定性、発泡性の低減、ビタミン或は他の成
長補助剤が殆ど必要無い、と言ったことを含む。加える
に、商業的なファフィア・ロドジーマ菌株は、また、常
に高レベルのアスタキサンチンを生産しなければならな
い。最近、利用可能なファフィア・ロドジーマ菌株(P
haffia rhodozyma) は、細胞重量1
グラム当たり30から2000マイクログラムを生産す
ることができる。不運にも、最近利用可能な高アスタキ
サンチン生産菌株は、商業的な発酵には採用できない野
生株のファフィア・ロドジーマに対しても、極度に低い
成長速度しか示さない。(WIPO出願、 WO88/
08025で報告されている、DBT 403 菌株の
様に)。 このように、高レベルのアスタキサンチン(
グラム表示細胞重量に対するマイクログラム)を生産す
ると同時に、また野生株のファフィア・ロドジーマに匹
敵する成長速度を有する(67−210株の様に、この
物は、 米国農務省、 北部地区研究センターより登録
番号,NRRL Y−10921で公衆の利用に供され
ている。)菌株が開発されることは、 非常に有益なこ
とである。 【0006】 【発明が解決すべき課題】商業的な発酵のための適切な
、ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rhod
ozyma) 菌株を得て、その上更に、細胞重量に対
してアスタキサンチンの収量を最高にする、ファフィア
・ロドジーマを培養するための方法が、必要となる。現
時点で、ファフィア・ロドジーマ培養中の成長について
、文献は、過剰量の砂糖が存在するとき、砂糖から、エ
タノール及びアセトアルデヒドへの代謝を避けるため、
砂糖量を制限することを薦めている。勿論、ファフィア
・ロドジーマ培養中のエタノールとアセトアルデヒドの
生成は、ファフィア・ロドジーマ細胞に対し、高い毒性
のために有害である。しかしながら、制限された砂糖に
より成長した細胞は、低レベルのアスタキサンチンを生
産し、発酵槽中に過剰の発泡を生ぜしめる副産物を放出
する。発泡は、容積に対する使用可能な発酵重量を激し
く減少させる、そして機械的又は化学的手段を使用して
管理されなければならない。従って、これら諸問題の全
て又はいくつかでも解決した、ファフィア・ロドジーマ
(Phaffia rhodozyma) 細胞培養の
ための方法を提供することは、現在利用可能な技術にお
いて、意義のある改良となるであろう。 【0007】最後に、ファフィア・ロドジーマ(Pha
ffia rhodozyma) 細胞が採取された後
、魚類、甲殻類、鳥類のため、容易に利用可能な食餌色
素補充物として(動物はファフィア・ロドジーマ細胞膜
を破ることができない)細胞内部に生成したアスタキサ
ンチンを提供できる迅速、 経済的な方法を開発するこ
とが必要である。 【0008】 【課題を解決するための手段】このように、本発明の一
面は、商業用発酵に適切である高レベルのアスタキサン
チンを生産するファフィア・ロドジーマ(Phaffi
a rhodozyma) 菌株を提供する。 【0009】本発明の他の面は、高収率のアスタキサン
チンを生産するファフィア・ロドジーマ(Phaffi
a rhodozyma) の成長に対する改良された
方法を提供する。 【0010】本発明の付加的な面は、内部にアスタキサ
ンチンを含有するファフィア・ロドジーマ(Phaff
ia rhodozyma) 細胞を、 魚類、甲殻類
、鳥類、に対する食餌色素補充剤として、提供する。 【0011】本発明のその他の面及び本発明の利点は本
明細書により明らかになるであろう。本発明に従って、
我々は、振盪フラスコを使用し、適切な成長条件下で成
長を行い、1リットル、1時間当たり45マイクログラ
ムから100マイクログラムの範囲のアスタキサンチン
を生産する、新規なファフィア・ロドジーマ (Pha
ffia rhodozyma)の菌株を発見し、分離
した。 【0012】本発明の更に進んだ実施により、我々は、
発酵槽により適切な条件下で成長させたとき、1リット
ル、1時間当たり400マイクログラムから962マイ
クログラムの範囲のアスタキサンチンを生産する、 新
規なファフィア・ロドジーマの菌株を発見し、分離した
。 【0013】本発明の他の実施により、 我々は、下記
の事項から成る、高収率でアスタキサンチンを生産する
ファフィア・ロドジーマ細胞の培養方法を発見した:
(1)適切な、栄養媒体とファフィア・ロドジーマ(P
haffia rhodozyma)細胞を接触させて
発酵ブロスを構成すること、 (2)培養中に、上記発酵ブロスを、少なくとも、一種
の炭素エネルギー源と接触させること、及び発酵ブロス
内に存在するファフィア・ロドジーマ細胞の成長を抑制
するエタノール量を生成しない量の、少なくとも、一種
の炭素エネルギー源と発酵ブロスとを接触させる条件下
で、炭素エネルギー源を適度の濃度で保持すること、(
3)発酵ブロス内の上記ファフィア・ロドジーマの成長
を促進させるためのPH、温度、通気条件下で上記発酵
ブロスを培養すること。 【0014】更に進んだ本発明の実施により、下記の手
段を含む食餌源のアスタキサンチンとして、鮭魚類、甲
殻類、又は家禽に利用可能なアスタキサチンの形で、ア
スタキサチンを含むファフィア・ロドジーマ(Phaf
fia rhodozyma) 細胞を提供する方法を
発見した。即ち、アスタキサンチンを含むファフィア・
ロドジーマ細胞と、少なくとも、ファフィア・ロドジー
マの細胞膜を部分的に消化できる能力のある、トリコデ
ルマ・ハルジアニウムからの消化力のある、酵素製剤の
有効量とを接触させることである。野生株のファフィア
・ロドジーマ(Phaffia rhodozyma)
は成長条件に応じて、 イースト1グラム当たり30
−800マイクログラムのアスタキサンチンを生産でき
る。(Johnson, E. A. and Lew
is, M. J., 1979. J. Gen.
Microbiol. 115: 173−183)こ
のレベルのアスタキサンチンの生産は意義があるが、
一方ファフィア・ロドジーマから商業的なアスタキサン
チンの生産を行うために、アスタキサンチンの収率につ
いて、さらなる改良がなされなければならない。 【0015】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 菌株によるアスタキサンチン
生産性は、イースト細胞を突然変異原で処理すること、
その後、高濃度のアスタキサンチンを含んでいるコロニ
ーを生産し得る、得られた突然変異細胞をスクリーニン
グすることによる組織的な、菌株開発プログラムによっ
て改良されることができる。この方法に適した突然変異
原は、紫外線照射、亜硝酸、エチルメタンスルホン酸エ
ステル(EMS)、ジエチル硫酸エステル、1−メチル
−1−ニトロ−ニトロソグアニジン(ニトロソグアニジ
ン、 NTG)、 s−ブロムウラシル、 2−アミノ
プリン、 アクリジンオレンジ、 エチジウムブロマイ
ド、 及びこれら2種以上の組み合わせを含むが、これ
らに制限されるわけでない。これらの突然変異原は、サ
ッカロミセス・セレビシェ(Saccharomyce
s cerevisiae)、 エシェリキア・コリ
(Escherichia coli) の様な、他の
イースト又はバクテリアを、開発したと同様なプロトコ
ールに従って、ファフィア・ロドジーマ(Phaffi
a rhodozyma) に突然変異を生じさせるた
めに使用することができる。 最近好まれているのは、
ニトロソグアニジン又はEMSを利用したイーストに
対する、突然変異プロトコールである。ファフィア・ロ
ドジーマ(Phaffia rhodozima) の
様なイーストに、 突然変異を生ぜしめるのに適した技
術で、当業者に良く知られているものは、イースト遺伝
学で議論されたもの及び、実施例I,A−Cセクション
に記載されているが、これに限られるものではない。(
Shermal, et al., Methods
in Yeast Genetics, Cold S
pring Harbor Laboratory,
1979)。 スクリーニングは、視覚での検査、アス
タキサンチンの抽出検定法、及び改良されたアスタキサ
ンチンレベルを有するコロニーにつき、発酵学的研究に
よって達成される。突然変異が生じたファフィア・ロド
ジーマ(Phaffia rhodozyma) のコ
ロニーから採取した菌株は、 また、その菌株が、繰り
返し発酵中及び後でも、望ましい特性をもっていること
を確実にするためスクリーニングされるべきである。 【0016】突然変位誘発及びスクリーニングの、何回
にもわたるテストが、アスタキサンチン製造レベル及び
成長特性に、 重大な改良がなされたファフィア・ロド
ジーマ(Phaffia rhodozima)菌株を
開発するために必要である。 不運にも、突然変異誘発
の各テストは、改良されたファフィア・ロドジーマ菌株
を提供することにつき、漸次低い確率を持つ、突然変異
体の新しいグループを、独立して産出した。加うるに、
突然変異誘発の各テストで、望ましくない突然変異体が
生じ、改良されたアスタキサンチン製造及び望ましい成
長特性を示す菌株が、より少数になるという可能性が増
加した。数多くの回数の突然変異テスト後、ペトリ皿ス
クリーニングで高いアスタキサンチン生産能を持つ、数
種の菌が、結局、低レベルのアスタキサンチンを生産し
、許容不可の発泡レベル、又は発酵中低い成長速度を示
す様になった。下記の菌株は、ニトログアニジン、EM
S、又はこれらの組み合わせで、突然変異を生じさせら
れた、そしてアスタキサンチン製造レベルで重要な改良
がなされ、一方、望ましい発酵特性を保持しているもの
である。
表 Iフィリップス
アスタキサン
アスタキサンチ 培養、コレク
チン
、含量1 ン、生産性2 ション、
番号 NRRL番号
μg/g DCW4 μ
g/l/hr3 PC 8055* Y−1
0291 530
43.2 PC 8
0595 Y−18549
726
79 PC 80655
Y−18550
720 56 PC
80715 Y−18554
977
58 PC 80755
Y−18555
1681 98 PC
80775 Y−1855
6 1345
47 PC 80885
Y−18551
1622 81 P
C 80915 Y−185
52 1988
52 PC 80935
Y−18553
1811 55*
親菌株は67−210であった。 また PC 80
55 としても知られている。 このものは、米国イリ
ノイ州、Peoria にある、農務省、農業研究サー
ビス、北部地区研究 センターに登録番号, Y−10
921で寄託され、 公に利用可能である。 1 アスタキサンチン含量は、実施例 I.C.2 記
載の方法によって、 決定された。 2 生産性は、 実施例 I に記載された HPLC
により決定された。 3 菌株の培養は、 振盪フラスコを使用、 実施例
I.C.2 に記載の方法で行った。培養は、 5日間
(120時間)行い、 その後採取し、 検査を行った
。 4 DCWは乾燥細胞重量(dry cell wei
ght)の略である。 乾燥細胞重量はブロスの25m
lサンプルを取り、 細胞の沈降物が形成されるまで遠
心分離を行う事により決定される。 上澄液を除き、
沈降物を脱イオン水で、 再び最終的に25mlのサス
ペンションとする。 このサスペンションを、 再び沈
降物が生成するまで、 遠心分離にかける。 上澄液を
除き、 細胞の沈降物にスラリーを形成するまで脱イオ
ン水を混合する。 そのスラリーをアルミニウム製タラ
皿に移す。 遠心分離管を脱イオン水 5mlですすぎ
、 残留細胞を洗いだし、 細胞スラリーを含む皿に加
える。 その皿を乾燥オーブンに入れ80℃、12時間
乾燥する。 12時間後に、 皿の重量を測定し、 皿
そのものの重量を引いて、 乾燥細胞重量を得る。 5 ファフィア・ロドジーマ (Phaffia rh
odozyma)の分離された、 実質的に純粋な菌
株は、 対応するNRRL番号を付し、 ブダペスト条
約に基づいて、 米国、 イリノイ 州 61604、
Peoria市、 北大学ストリート1815、 に
所在する、 米国農務省、農業研究サービス、 北部地
区研究センターに寄託された。 【0017】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 菌株、 PC8059,PC
8065,PC8071,PC8075,PC8077
,PC8088,PC8091,PC8093の発見に
よる、アスタキサンチンの生産性の向上は、速い細胞成
長速度と結び付いた、アスタキサンチン製造レベルの増
加によるものである。 振盪フラスコ中で培養した時、これら菌株の向上したア
スタキサンチン生産性は、適切な条件下、乾燥重量基準
のアスタキサンチン量で、45μg/l/hr から1
00μg/l/hrの範囲である。 望ましくは、上記
の条件下、これら菌株のアスタキサンチンの生産性は、
乾燥重量基準で、55μg/l/hr から100μg
/l/hr の範囲であり、最も望ましくは、 乾燥重
量基準のアスタキサンチン量で、 78μg/l/hr
から 100μg/l/hr の範囲であろう。 振
盪フラスコによる適切な成長条件とは、 5日間の成長
後、激しく撹拌される振盪フラスコ中で培養される、フ
ァフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodoz
yma) 菌株に対し、 最大固有成長速度を提供する
のに必要な条件として定義づけられる。本発明における
、 ファフィア・ロドジーマ (phaffia rh
odozyma)菌株に対する適切な成長条件とは、
実施例により示されるように、リッチ成長検査媒体(R
ich Assay Growth Medium)
の利用と20℃から22℃の間での激しい撹拌下での菌
株の培養である。 【0018】同様に、これらファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma) 菌株は、 ま
た、回分供給発酵条件下でも、向上したアスタキサンチ
ン生産性を示した。適切な条件下、これら菌株による、
向上したアスタキサンチン生産性は、適切な発酵槽を使
用、回分供給方式で培養されたとき、乾燥重量基準のア
スタキサンチン量は、400μg/l/hrから962
μg/l/hrの範囲である。 望ましくは、適切な条
件下、これら菌株のアスタキサンチン生産性は、適切な
発酵槽中、回分供給条件下で培養したとき、乾燥重量基
準のアスタキサンチン量は、480μg/l/hrから
962μg/l/hrの範囲であろう。 適切な発酵槽
による回分供給式成長での、適切な成長条件とは、培養
されるべきファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 菌株の最大固有成長速度を保持
するために必要な条件として定義される。 本発明にお
ける、回分供給方式で培養されたときの、ファフィア・
ロドジーマ(Phaffia rhodozyma)菌
株に対する適切な成長条件とは、 適切な発酵槽内で、
(20リットルのバイオラフイッテ (Bio La
fitte) 発酵槽のような)新鮮な接種物に接種す
ることを含んでいて、そこでは、発酵ブロスがバイオラ
フイッテイ媒体(Bio Lafitte media
)であり、実施例で示されるように、発酵が完了するま
で24時間、PHが4.5から5.5の間に、 温度が
19℃から21℃の間に、溶存酸素含量が飽和の30%
から80%の間に、可測グルコース含量が1gr/lか
ら3gr/lの間に保たれているものである。 【0019】現時点で、アスタキサンチンの製造用に望
ましい菌株は、そのアスタキサンチン製造レベル及び高
度に望ましい成長特性の故に、PC8059,NRRL
Y−18549菌株である。 【発酵】 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) は工業的な発酵に使用されるこ
とが、比較的新しい有機体である。ファフィア・ロドジ
ーマの発酵に係わる、何人かの人々は、もし炭素エネル
ギー源として、砂糖が過剰に与えられると、ファフィア
・ロドジーマ対して毒性を示すレベルにまで、アルコー
ル又はアルデヒド類が蓄積することを観察した。このこ
とは、炭素エネルギー源が成長条件を抑制するという条
件の下でファフィア・ロドジーマの成長を行うことを暗
示している。しかしながら、ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma) は炭素エネル
ギー源の規定された量に対応して、 低いアスタキサン
チン収率を与え、発酵槽内で過剰に発泡を起こす化合物
を放出する。これら発泡を起こす化合物が存在すること
により、発酵槽のオーバーフローを避けるために、泡止
め剤の使用が必要になる。不運にも、泡止め剤の使用は
、更に、細胞当たりのアスタキサンチンの収率を、低下
させることになる。 【0020】しかしながら、 我々は、水性のファフィ
ア・ロドジーマ(Phaffia rhodozyma
) 細胞及び栄養素類を含む発酵ブロスに、適度に過剰
な、少なくとも、一種の適切な炭素エネルギー源を、存
在させることによって、アルコールとアルデヒドの生成
が容易にコントロールされ、発泡が避けられることを発
見した。加えるに、適度に過剰な、少なくとも、一種の
適切な炭素エネルギー源の存在は、また、アスタキサン
チン収率及び細胞成長速度の向上をもたらした。 【0021】アスタキサンチンと細胞収率を改良するこ
とで、最も重要なことは、ファフィア・ロドジーマ(P
haffia rhodozyma) 細胞が、 接種
と対数的な成長相の間の遷移相に在る期間で、適度に過
剰な、少なくとも、一種の適切な炭素エネルギー源を保
持することである。望ましくは、ファフィア・ロドジー
マ細胞が、遷移相から対数的な成長相の実質的な部分を
通して、適度に過剰な、少なくとも一種の適切な炭素エ
ネルギー源に接触することであろう。 【0022】添加された、適度に過剰な、少なくとも、
一種の適切な炭素エネルギー源は、ファフィア・ロドジ
ーマ(Phaffia rhodozyma)の発酵中
過剰の泡の生成を避けるべく、及びアルコール又はアル
デヒドの毒性レベル又は成長抑制を生じる事がない、
効果的な量であるべきである。 望ましくは、水性ファ
フィア・ロドジーマ (Phaffia rhodoz
yma)細胞及び栄養類から成る、発酵ブロス中で検出
し得る、適度に過剰で、少なくとも、一種の炭素エネル
ギー源は、1.0gr/lから20.0gr/l の範
囲に、最も望ましくは、 1gr/lから5gr/lの
範囲になるであろう。 発酵ブロス中の適度に過剰な、
少なくとも、一種の適切な炭素エネルギー源は、過剰の
アルコール又はアルデヒドの生成を避けるべくコントロ
ールされるべきである。望ましくは、発酵ブロス中のア
ルコールの量は、0.0gr/lから3.0gr/lの
範囲にあるべきである。 望ましくは、 発酵ブロス中
に存在するアルデヒドの量は、0.0gr/l から0
.1gr/lの範囲になろう。 【0023】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) の発酵は、種々の炭素エネル
ギー源及び/又は 栄養源を利用して、水性連続的又
は回分供給方式により行われる。ファフィア・ロドジー
マ(Phaffia rhodozyma) の成長の
ために適切な炭素エネルギー源とは、 サクシネート(
succinate)、フマレート(fumarate
)、マレート(malate)、ピルベート(pyru
vate)、グルコース、スクロース、フラクトース、
マルトース、コーンシロップ、加水分解デンプン、デン
プン及びこれらの、任意の2種以上の組み合わせから成
るグループから選択される炭素エネルギー源を含むが、
これらに限られるわけでない。適切な栄養源又はファフ
ィア・ロドジーマ(Phaffia rhodozym
a)のための媒体は、 少なくとも一種の窒素源、少な
くとも一種のリン源、少なくとも一種の鉄、銅、亜鉛、
マグネシウム、マンガン、カルシウムの様な鉱物類、他
の微量元素、及びビタミン類(必要により、ビオチン、
パントテン酸及びチアシン等)を含むであろう。 【0024】少なくとも、一種の炭素エネルギー源及び
栄養源には、適当な種々のものが有り糖蜜も単独で、そ
の供給源になるであろう。しかしながら、望ましいもの
は、明示された特性を持つ、栄養源及び/又は、少なく
とも、一種の炭素エネルギー源である。効果的であるこ
とが証明された、一種の炭素エネルギー源、及び/又は
栄養源の組成は表IIに示されている。
表 II
炭素エネルギー源及び栄養素類水
1リットル当たりの成分 炭素エネルギー源
10 − 10
0 ( g/l) H3PO4 (85%)
0.16 − 2.7 (m
l/l) CaSO4・2H2O
0.011 −
0.8 ( g/l) K2SO4
0.171 − 1.3
( g/l) MgSO4・7H2O
0
.140 − 1.56 ( g/l)
KOH
0.047 −
0.35 ( g/l) ビオチン
0.006 − 0.0
44 (mg/l) チアミン
0.12 − 9.8 (mg/
l) 1 イースト抽出物
1.2
− 6.0 ( g/l) 2 鉱物類及
び微量金属類
0.118 − 9.8 (m
l/l) 1イースト抽出物は、アンバレックス10
03でユニバーサルフーズ社製で、この社の登録商標で
ある。(AmberexTM1003, Univer
sal Foods Corporation, Mi
lwaukee, Wisconsin)
2鉱物類及び微量金属類は、Fe
SO4・7H2O 65.0 g/l, CuSO4・
5H2O 6.0 g/l, ZnSO4・7H2
O 20 g/l, MnSO4 3.0 g/l,
及び H2SO4 5.0 ml/l。 【0025】本発明で使用されているイースト抽出物は
、アンベレックス1003(Amberex,登録商標
) 及びバクトイースト抽出物(Bacto, 登録商
標, Difco LaboratoriesInco
rporated) のグループから選択されるイース
ト抽出物を含むが、 これに限られるわけでない。 代
替として、コーンスティープ液が窒素源として、イース
ト抽出物の代わりに使用することができた。 【0026】本発明で使用される微量元素は、コバルト
、モリブデン、鉄、銅、亜鉛、マンガン、から成るグル
ープから選択される微量金属を含むが、これに限られる
わけでなく、ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma)の、成長速度又はアスタキサン
チン製造を抑制しないが、 十分な量であることを条件
として、イーストの成長に一般的に利用されている微量
元素類である。 【0027】発酵温度は、一般に18℃から22℃の範
囲にあるべきで、望ましくは、約20℃であるべきであ
る。回分供給方式で行われる発酵槽中における、溶解酸
素含量は、飽和の10%から80%の範囲にあり、望ま
しくは、飽和の30%から60%の範囲になるであろう
。連続式発酵での溶解酸素含量は、飽和の70%から1
00%で、望ましくは、飽和の70%から80%である
。ファフィア・ロドジーマ(phaffia rhod
ozyma) 細胞が培養されるPHは、3.0から5
.5の範囲であるべきで、望ましくは、PHは4.5か
ら5.4の範囲であろう。 【0028】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma)細胞を含む発酵ブロスが、 望
ましい細胞密度又はアスタキサンチンの含量に到達した
後、細胞は採取される。ファフィア・ロドジーマ培養物
が4時間から24時間の範囲で、定常的な状態に保たれ
ることが望ましく、最も望ましいのは、8時間から12
時間の範囲でアスタキサンチンの収率が増加することで
ある。 【0029】しかしながら、ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma)は、 定常状態
で延長した時間、保持されるべきでない、何となれば、
食餌色素補充として使用するために適した形で、細胞中
に含まれるアスタキサンチンを調達するために、不利に
なるほど、ファフィア・ロドジーマの細胞膜が厚くなる
からである。 【細胞破壊】鮭魚類、甲殻類、鳥類は未破壊ファフィア
・ロドジーマ(Phaffia rhodozyma)
細胞のアスタキサンチンを利用することができない。 食餌源のアスタキサンチンとして、ファフィア・ロド
ジーマを利用するためには、その細胞膜を物理的、化学
的、機械的に或は酵素による手段により、崩壊されなけ
ればならない。ファフィア・ロドジーマ細胞膜は、通常
の溶菌プロトコールに非常に抵抗力がある。例えば、ビ
ーズミリング(BeadMilling)では、 3回
のパス後で、ファフィア・ロドジーマ細胞に存在するア
スタキサンチンの40%だけが、放出されるだろう。(
もっとパスを数多く行っても、実質的にアスタキサンチ
ンの放出は増加しない。)グアリンプレス(Guali
n Press)では、 ファフィア・ロドジーマに存
在するアスタキサンチンの95%以上を、3回のパス後
でのみ放出する。(このことは、時間を消費し、大きな
出費を要することになる。)ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma)の酵素による溶
菌は、 また、本発明の発見時までには、ファフィア・
ロドジーマからアスタキサンチンを放出させるために有
効であるか、経済的であるかについて、明らかになって
いない。 【0030】我々は、トリコデルマ・ハルジ
アニウム(Trichoderma harziani
um) 菌からの消化力ある酵素製剤のある量が、 フ
ァフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodoz
yma) の細胞膜を有効に消化する能力のあることを
発見した。 このことは、実施例I.C.2に記載され
ている、 アセトン抽出物との比較によって決定されて
いる様に、ファフィア・ロドジーマ中に存在しているア
スタキサンチンの、殆ど完全な利用をもたらしている。 実施例IIIにおける、表7は、トリコデルマ・ハルジ
アニウムの消化力ある抽出物、ムタナース(Mutan
aseTM, Novo Enzymeの登録商標)に
対する、数種の他の工業的酵素抽出物を比較したもので
ある。表7は、トリコデルマ・ハルジアニウム消化性酵
素製剤(MutanaseTM)の微少量が、 ファフ
ィア・ロドジーマに含まれている全てのアスタキサンチ
ンを、実質的に放出させたことを説明している。 【0
031】トリコデルマ・ハルジアニウム(Tricho
derma harzianium)の適切な菌株は、
アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(A
merican Type Culture Coll
ection, 12301 Parklawn Dr
ive, Ro−ckville, Maryland
)により、公に利用可能になっている(例えば、 AT
CC−64986)。 これらの菌株は、 当業者によ
り知られている様に、水中での培養発酵により消化力の
ある酵素を製造するのによく使用される。トリコデルマ
・ハルジアニウムの消化酵素製剤として、適切なものの
一つは、ノボ酵素SP−299−ムタナース(Novo
Enzymes SP−299−Mutanase)で
ある。 【0032】アスタキサンチンを含む、ファフィア・ロ
ドジーマ(Phaffia rhodozyma) 細
胞は、実質的にその中に含まれている、全てのアスタキ
サンチンを利用するために、トリコデルマ・ハルジアニ
ウム(Torichoderma harzianiu
m) 消化性酵素製剤の有効量で処理されるべきである
。一般的に、水性ファフィア・ロドジーマ(Phaff
ia rhodozyma)の100gr/l当たりの
消化性酵素製剤の量は、温度、PH及び使用されるファ
フィア・ロドジーマ細胞の条件に依存していて、ガイド
ラインとして、100gr/lで、トリコデルマ・ハル
ジアニウム消化性酵素製剤の、0.2単位から10.0
単位の範囲で利用される。単位は、対数的成長相で採取
した、密度100/lの水性ファフィア・ロドジーマの
サンプルで、消化性酵素をファフィア・ロドジーマ細胞
に、22℃、PH4.5で接触させ、24時間培養した
時、実施例I.C.2に記載した、アセトン抽出により
放出されたアストキサンチンと等しい量を提供するトリ
コデルマ・ハルジアニウム消化性酵素の量として定義さ
れる。 【0033】ファフィア・ロドジーマ細胞が消化性酵素
製剤と接触する際の温度は、その消化性酵素製剤により
、ファフィア・ロドジーマ細胞膜が消化される任意の温
度である。一般的に、温度は0℃から60℃の範囲にあ
るべきであるが、本発明の実施において、望ましい温度
は20℃から30℃の範囲である。 【0034】ファフィア・ロドジーマ細胞が、消化性酵
素製剤と接触するときのPHは、消化性酵素製剤が、フ
ァフィア・ロドジーマ細胞膜を消化できる任意の適切な
PHである。一般的に、ファフィア・ロドジーマ細胞が
消化性酵素製剤と接触するPHは、4.0から5.5の
範囲にあるべきで、望ましくは、4.5から5の範囲に
ある。 【0035】アスタキサンチンを含むファフィア・ロド
ジーマ細胞は、ファフィア・ロドジーマ生活環の、いず
れの時期においても、トリコデルマハルザニウム(Tr
ichoderma harzianium )から得
られた消化性酵素製剤と接触させる事ができる。しかし
ながら、対数的成長相にファフィア・ロドジーマが到達
後、できるだけ早く、消化性酵素製剤と接触することが
望ましく、対数的成長相に到達した後0から72時間の
範囲にあるべきで、最も望ましくは、0から24時間の
範囲である。 【0036】ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma)細胞の水性サスペンションとト
リコデルマハルザニウム(Trichoderma h
arzianium )消化性酵素製剤との混合は、任
意の適切な手段で達成されることができ、その混合は一
般的に、乾燥消化性酵素製剤ヲ、水性ファフィア・ロド
ジーマ発酵ブロス或は水性細胞サスペンション中で、接
触すること、及び上記乾燥消化性酵素製剤を、溶液中へ
と混合することで、上記乾燥消化性酵素製剤を、溶液中
へと混合することで、達成される。 【0037】トリコデルマハルザニウム(Tricho
derma harzianium )から得られた、
消化性酵素製剤は、或る時間内で、アストキサンチンを
含んでいるファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) 細胞に接触し、 実施例Iに記
載されるアセトン抽出物と比較されるように、ファフィ
ア・ロドジーマ細胞中に存在するアスタキサンチンの相
当量を放出させる。その時間量は、細胞濃度、PH,温
度、及び利用される消化性酵素製剤の単位に依存してい
る。一般的に、ファフィア・ロドジーマとトリコデルマ
ハルザニウムから得られた、消化酵素製剤との接触時間
は、12時間から24時間であるべきで、望ましい接触
時間は約24時間であろう。 【ファフィア・ロドジーマ細胞の乾燥】アスタキサンチ
ンを、食餌色素の補充としての利用が可能であるように
、細胞膜を消化或は破壊した後の、ファフィア・ロドジ
ーマ(Phaffia rhodozyma) 細胞は
乾燥される。 乾燥は、 流動床乾燥機、 ドラム乾燥
機、又はスプレー乾燥機を使用して行われる。現時点で
は、スプレー乾燥機が、アスタキサンチンを分解又は酸
化する恐れがある高温に、短時間の曝露で済む故に、望
ましいものである。 【0038】スプレー乾燥は、破壊された又は消化され
たファフィア・ロドジーマ(Phaffiarh−od
ozyma)細胞のスラリーに実施されるべきである。 もし、 スラリーが、 消化酵素製剤で処理された、
ファフィア・ロドジーマ細胞により形成されている時は
、そのスラリーは、細胞同士を粘着させる恐れがあるの
で、細胞表面にある残留物を除去するために洗うべきで
ある。細胞スラリーの洗浄は、当業者によって知られて
いる、適切な、任意の技術によって行われよう。そのス
ラリーには、随意で、ブチルヒドロキシトルエン(BH
T), ブチルヒドロキシアニソール(BHA), 又
はアスコルビン酸エステルの様な酸化防止剤、或はソル
ビトールモノステアレートの様な乳化剤を混合すること
ができる。次いで、スラリーは、温度範囲が425°F
から525°F、望ましくは、440°Fから510°
Fであるスプレー乾燥機入口に送られる。スラリーの送
入速度を、コントロールするために監視されるべき重要
なパラメーターは、スプレー乾燥機の出口温度で、16
0°Fから205°Fに,望ましくは、170°Fから
190°Fに保持されるべきである。乾燥後、得られた
製品は、イーストの粉状物でサイクロンの様な、適切な
手段で回収され、次への供給、貯蔵、出荷の操作が行わ
れる。 【0039】下記の例は、本発明の実際を説明したもの
であるが、これに限られるわけでな い。
実 例 菌株 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rho
dozyma) PC 8055 NRR
L Y−10921 ファフィア・ロドジーマ(
Phaffia rhodozyma) PC 805
9 NRRL Y−18549 ファフ
ィア・ロドジーマ(Phaffia rhodozym
a) PC 8065 NRRL Y−1
8550 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia
rhodozyma) PC 8088
NRRL Y−18551 ファフィア・ロドジー
マ(Phaffia rhodozima) PC 8
091 NRRL Y−18552 フ
ァフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodoz
yma) PC 8093 NRRL Y
−18553 ファフィア・ロドジーマ(Phaff
ia rhodozyma) PC 8071
NRRL Y−18554 ファフィア・ロド
ジーマ(Phaffia rhodozyma) PC
8075 NRRL Y−18555
ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rhod
ozyma) PC 8077 NRRL
Y−18556媒体、 緩衝液及び溶液 YEPD
1% Bacto イースト抽出物
2% Bacto ペプ
トン
3% Dextroseクエン
酸塩緩衝液 PH
5.5 0.
1 M リン酸塩緩衝液
PH 4.5
0.1 M
20% ポリエチレングリコール(PEG−
3350)リッチ検査成長媒体
Bacto イースト抽出物 9.
0 g/l (Rich Assay Gro
wth Medium) Difco
Malt 抽出物 6.0 g/l
Dextrose
10.0 g/l
KH2HPO4
15.0 g/l
K2HPO
4 1.0
g/l
MgSO4・7H2O
0.5 g/l
CaSO4・2H2O
0.04 g/l
(
NH4)2SO4 3
.0 g/l
FeSO4・7H
2O 16.25 mg/
l
CuSO4・5H2O
1.5 mg/l
ZnSO4・7H2O
5.0 mg/l
MnSO
4・H2O 0.75
mg/l
ビオチン(Biotin
) 0.05 mg/l
チアミン(Thiamine) 1
.00 mg/l
水
1 L
NaOH又はH3PO4で調整してpHを5.0
とする。 調整したYMA媒体
Bacto イースト抽出物 6
g/l(Modified YMA Medium
) Difco Malt
抽出物 6 g/l
Dextrose
20 g/l
寒天(
Agar) 20
g/l
水
1 L最小発酵槽(Mini
mal Fermenter)供給/FM−21(Fe
ed/FM−21) 10%炭
素源(Carbon source)
H2PO4 85%
3.5 ml/l
CaSO4・
2H2O 0.15
g/l
K2SO4
2.38 g/l
MgSO4・7H2O
1.95 g/l
KO
H 0.
65 g/l
YTM−4
1 ml/l
水
1 L
NH3又は
NH4OHで調整してpHを5.0とする。 IM3 塩媒体(IM3 Salts Medium)
KH2PO4
15.0 g/l
K
2HPO4 1
.0 g/l
MgSO4・7H
2O 0.50 g/
l
CaSO4・2H2O
0.04 g/l
(NH4)2SO4
3.00 g/l
ビオチン
(Biotin) 0.05 mg/
l
水
1 L
pHを5
.4とする。 Bio Lafitte 媒体
H3PO4(85%)
14.5 ml/l
CaSO4・2H2O
0.60 g/l
K2SO4
9.12 g
/l
MgSO4・7H2O
7.60 g/l
KOH
2.60 g/l
Glu
cose 40
g/l
イースト抽出物
20 g/l
微量金属類 4.0
ml/l
ビオチン(Biotin
) 8 mg/l
チアミン(Thiamine) 8
mg/l
STRUKTOL
J867 又は
MAZU DF
37C 12 滴/l
水
1 L
NH3でp
Hを5.0に調整。 1微量金属類は以下を含む(YTM−4):
FeSO
4・7H2O 16.25 g
/250 ml
CuSO4・5H2
O 1.50 g/250
ml
ZnSO4・7H2O
5.00 g/250 ml
MnSO4・H2O
0.75 g/250 ml
H2SO4 1
.25 g/250 ml
水
1 L混合ビタ
ミン US F&WS No. 30
Vitamin A
1,653,450 I.U./Kg
Vitamin D3
110,230 I.U./Kg
Vitamin E 88
,184 I.U./Kg
Vita
min B12 5.
5 mg/Kg
Riboflavi
n 13,228 mg/
Kg
Niacin
55,115 mg/Kg
d−Pantothenic Acid
26,455 mg/Kg
Menadione
902 mg/Kg
葉酸(F
olic Acid) 2,205 mg
/Kg
Pyridoxine
6,349 mg/Kg
Thiamine
8,102 mg/Kg
d−Biotin
88 mg/Kg混合鉱物類(Minera
l Mix) US F&WS No. 3
亜鉛
34,000
mg/lb
マンガン
9,100 mg/lb
銅
700 mg/lb
ヨ
ウ素 4,500
mg/lb【0040】 【実施例I】 【ファフィア・ロドジーマの改良された菌株の開発】菌
株、 PC 8059、 PC 8065,PC 80
75,PC 8077,PC8088、PC 8091
,及びPC 8093を開発するために、下記のプロト
コールが使用された。 【0041】A.ファフィア・ロドジーマのNTGによ
る突然変異誘発性 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodo
zyma) を、250ml三角フラスコ中、50ml
のYEPD中で、二次培養のため、20℃で、48時間
振盪しながら培養した。その後、培養した細胞を30m
lの無菌試験管中、4℃、10分間、12000×gで
遠心分離を行い、30mlの無菌、PHが5.5のクエ
ン酸緩衝液で2回洗浄した。細胞沈降物は、27mlの
無菌の、PH5.5のクエン酸緩衝液で再びサスペンシ
ョンとなし、これに1mg/l、NTGの3ml(PH
5.5,クエン酸緩衝液)が加えられた。その後、その
細胞サスペンションは、振盪なしで、室温で15分間培
養を行った。サスペンションは4℃で、5分間1200
0×gで遠心分離を行い、無菌の脱イオン水で2回洗浄
を行った。細胞は250ml、三角フラスコ中のYEP
Dの30mlで、再びサスペンションとなし、20℃で
、20分振盪しながら培養した。無菌の0.1M、Mg
SO4を使用して、細胞を1/100に希釈し、0.1
mlをYEPDペトリ皿に入れた。これらのペトリ皿は
、20℃で10日間培養した。10日後、ペトリ皿の突
然変異体が数えられ、記録された。 【0042】B.ファフィア・ロドジーマのEMSによ
る突然変異誘発性 ファフィア・ロドジーマ(Phaffia rhodo
zyma)を250mlの三角フラスコ中、50mlの
YEPD中で、二次培養し、20℃、2日間振盪しなが
ら、培養した。その細胞は4℃、10分間、12000
×gで、30mlの無菌の試験管を使用して遠心分離を
行った。その沈降物は、30mlの無菌、PH5.5の
クエン酸緩衝液で2回洗浄した。0.9mlの細胞サス
ペンションは、13個の1.5ml無菌の、円錐底ポリ
プロピレン製の遠心分離管に入れられ、そして75μl
のEMS(エチルメタンスルホン酸エステル)が、各々
の管に加えられた。 一本の管だけを直ちに取り出し、ミクロ遠心分離機によ
り細胞を沈降させ、1.0mlの無菌の脱イオン水で2
回洗浄し、1.0mlのの無菌の脱イオン水で、再度サ
スペンションとなし、希釈の間、氷上に放置した。この
作業を、各5分毎に、残りの管について行った。(EM
Sへの全曝露が、60分になるまで)。次いで、全ての
管は、102、103、104、105、106、10
7倍まで、無菌の0.1MMgSO4で希釈され、各希
釈液の0.1mlを2個のペトリ皿に入れた。全てのペ
トリ皿は、20℃、10日間培養された。10日後、ペ
トリ皿の突然変異体が数えられ、記録された。 【0043】C.スクリーニング方法 1.アスタキサンチンのペトリ皿による検査a.ペトリ
皿上でのファフィア・ロドジーマの成長調整したYMA
ペトリ皿を使用して、培養のため接種を行い、20℃か
ら22℃で、好気性の条件下で培養を行いテストを進め
た。4日後、無菌のステックとループを使用して、YM
Aペトリ皿から、1又は2の大きいコロニー(0.1か
ら0.2gr正味重量)を取り出した。その細胞を1.
0mlの脱イオン水、蒸留水で、再度サスペンションと
なし、2.0mlの円錐底ポリプロピレンのミクロ遠心
分離管に入れた。 【0044】b.アスタキサンチンのアセトン抽出0.
1mlの各細胞サスペンションを、9.9ml、脱イオ
ン水、蒸留水にピペットで移し、細胞濃度(リットル当
たりの洗浄乾燥した細胞のグラム数)を決定するため、
600nmで吸収を測定した。この方法では、15g/
lの本来の細胞濃度は、600nmの波長で(1cmの
光通過厚さで)0.550の吸収を示した。その測定値
は、吸収範囲0.000から1.000まで、0から2
7mg/lの細胞濃度範囲で線形である。 【0045】本来の細胞サスペンション(0.9ml容
量)を4℃、14000×gでミクロ遠心分離を行い、
沈降物を得、上澄液を傾瀉で分離した。アセトンを加え
て全容量を1.0mlにした。0.25grの450か
ら500ミクロンのガラスビーズを加え、少なくとも、
全時間で10分間、激しく撹拌する(この間、周期的に
氷上で冷却しながら)。10分間の撹拌の後で、存在す
るファフィア・ロドジーマの細胞全てが破壊される、こ
のことは、顕微鏡的に確かめられるべきである。もし破
壊が、実質的に完了しないときは、ビーズミリングは破
壊が生じるまで繰り返されるべきである。得られた細胞
残骸及びガラスビーズを、4℃、14000×gのミク
ロ遠心分離により、沈降分離させる。0.5mlの上澄
液は、1.5mlのアセトンで希釈し、478nmでの
吸収を測定する。アスタキサンチンの濃度は、下記によ
り計算される: 1μg/lの純粋なアスタキサンチンを仮定するA47
8=160×10−6、1cm光通過厚さ1.0ml細
胞サスペンションのアスタキサンチン濃度は、下記の様
になる。アスタキサンチン(μg/l表示で) =(A478/(b×160×10−6))×希釈係数
ここで、 b=cm表示の光通過厚さ(通常1)で、
希釈係数は 希釈係数=(1.5ml/0.5ml)×(1.0ml
/0.9ml)=3.33 細胞中のアスタキサンチン濃度(細胞中、 μg/g表
示)は、 下記の様に計算される。アスタキサンチン=
アスタキサンチン濃度(μg/l)/細胞濃度(g/l
)【0046】2.アスタキサンチンの振盪フラスコに
よる検査 a.振盪フラスコ中でのファフィア・ロドジーマの成長
50mlのリッチ検査成長媒体(Rich Assay
Growth Medium)に250ml三角フラ
スコ中7日間培養したものから、ループ一杯のファフィ
ア・ロドジーマ培養物を接種した。次いで、接種された
フラスコは、20℃から22℃で、激しく撹拌しながら
培養した。菌株は5日間(120時間)成長させ、採取
し、検査を行った。5日後各の培養物が採取された。 【0047】b.アスタキサンチンのアセトン抽出各培
養体につき、4℃で、10分間、12000×gの遠心
分離を行い、細胞の沈降物を採取した。各沈降物を10
mlの脱イオン水、蒸留水により2回洗浄し、最終的に
100mlの脱イオン水、蒸留水でサスペンションとし
た。0.1mlの各細胞サスペンションは、9.9ml
の脱イオン水、蒸留水を加え、細胞の濃度を測定するた
め、600nmにおける吸収を測定した。この方法によ
り、元の細胞濃度、15g/lは、 600nm (光
通過厚さ1cm)で0.550の吸収を示した。測定値
は、範囲0.000から1.000,細胞濃度0から2
7gm/lの吸収において、線形であった。 【0048】10mlの各の、元の細胞サスペンション
より沈降物を得、再度、脱イオン水、蒸留水の1.0m
lで、サスペンションとなし、2.0mlの円錐底ポリ
プロピレンのミクロ遠心分離管に移した。細胞は4℃、
14000×gの遠心分離操作により、管内に沈降させ
た。上澄液は傾瀉し、アセトンを最終容量、1.0ml
になる様に添加した。 【0049】0.25grの450から500ミクロン
のガラスビーズをサンプルに添加し、激しい撹拌を、少
なくとも、全時間で10分間行った(周期的に氷上で冷
却しながら)。10分後、撹拌により、実質的に、存在
する全てのファフィロドジーマ細胞を破壊し、このこと
は、顕微鏡的に確かめられた。もし、破壊が実質的に完
了しない場合は、ビーズミリングを破壊が生じるまで繰
り返し行った。ガラスビーズと細胞残骸は、4℃、14
000×gで遠心分離を行い、沈降物を得た。0.5m
lの上澄液を取り、1.0mlのアセトンを添加した。 その吸収を478nmで測定した。 【0050】1μg/lの純粋なアスタキサンチンが、
A478=160×10−6を、1cm光通過厚さ、で
示すと仮定。100ml、サスペンション中のアストキ
サンチンは:アスタキサンチン(μ/g/l)=(A4
78/(b×160×10−6))×希釈係数 ここで、b=cm表示の光通過厚さ(通常1)、希釈係
数=(1.5ml/0.5ml)×(10ml/1ml
)=0.3細胞中のアスタキサンチン(μg/g)=ア
スタキサンチン(μg/l)/細胞濃度(g/l) DCW中のアスタキサンチン(μg/g)=アスタキサ
ンチン濃度(μg/l)/細胞濃度(g/l)DCW乾
燥細胞重量(DCW)は、ブロスの25mlを取り、細
胞沈降物を形成するまで遠心分離を行うことで測定され
る。上澄液を除き、沈降物を最終的に25ml容量の細
胞サスペンションを得るために、再度、脱イオン水、蒸
留水でサスペンションとした。その細胞サスペンション
を遠心分離操作を行い、沈降物を作成した。上澄液を注
ぎ出し、細胞の沈降物は十分な量の脱イオン水と混合し
、流動可能な細胞スラリーとした。そのスラリーをアル
ミニウムタラ皿に入れた。遠心分離管は、また、残留し
た細胞を取り出すために、約5mlの脱イオン水を使用
して濯ぎ、細胞スラリーを入れた皿に加えた。その皿を
乾燥オーブン中に入れ、80℃、12時間乾燥を行った
。12時間の乾燥の後、皿の重量を量り、乾燥後の細胞
重量を得るために、タラの重量を引算した。 【0051】3.アスタキサンチンのHPLC検査60
0nmでの測定において、イースト0.05gr/ml
を含むとされる、イーストブロス、0.2mlのサンプ
ルを5個、別々に1.5mlの円錐底遠心分離管に入れ
た。細胞濃度を、元の細胞濃度が15gr/lで0.5
50の吸収を有するとして計算した。そのサンプルを、
4℃、5分間、14000×gで細胞の沈降物を得るた
めに遠心分離を行った。1.0mlのアセトンを0.2
5grのガラスビーズ(450から500ミクロンのビ
ーズで、10%リン酸で洗浄し、蒸留水で濯ぎ、80℃
で乾燥したもの)と一緒に各サンプルに加えた。その管
は4℃で、2分間激しく、渦巻き撹拌をし、ガラスビー
ズと細胞残骸を除くため、4℃、10分間、ミクロ遠心
分離を行った。全ての管からの上澄液を6ドラムの小さ
なガラスビンに傾瀉した。この操作により得られる上澄
液が、無色になるまで、アセトン添加、渦巻き撹拌、そ
の後の遠心分離操作を繰り返し行った。上澄液を一緒に
し、室温、窒素雰囲気中、フード下で乾燥し、黒色液を
得た。乾燥操作後に残った色素を、正確に5mlのメタ
ノールと混合し、30分間再溶解させた。メタノール色
素溶液を0.2ミクロンのフィルターを使用濾過した。 色素溶液の100mlを、ウオーターズHPLC(Wa
ters HPLC)にかけた。 HPLC操作は、メ
タノールを溶媒として、2ml/分の流速、カラムは室
温に保って行った。検出器を478nmに設定した。カ
ラム操作は10分行った。アスタキサンチンのリテンシ
ョンは大体、2.6から2.7分であった。ピーク面積
はヒューレットパッカード3390Aにより計算した(
Hewlett Packard 3390A int
egrater)。 ウオータースのカラム(Wate
rs Radial−PAK C18(P−N 863
42))が、 このHPLCでカラムとして使用された
。 【0052】細胞内のアスタキサンチン濃度は下記によ
り計算される。 細胞内アスタキサンチン(μg/g)=アスタキサンチ
ン濃度(μg/l)/細胞濃度(g/l) DCWアスタキサンチン(μg/g)=アスタキサンチ
ン濃度(μg/l)/細胞濃度(g/l)DCWDCW
は、乾燥細胞重量の略である。乾燥細胞重量は、25m
lのブロスを沈降物を得るまで遠心分離にかけた。上澄
液を注ぎ出し、沈降物を脱イオン水で再サスペンション
化し、最終容量25mlの溶液とした。再サスペンショ
ン化溶液を、再度、遠心分離を行い、細胞の沈降物を得
た。上澄液を注ぎ出し、細胞沈降物を十分な脱イオン水
と混合し、流動細胞スラリーを得た。そのスラリーをア
ルミニウムタラ皿に入れた。遠心分離管を約5mlの脱
イオン水で濯ぎ、細胞残留物を取り出し、これを細胞ス
ラリーの入った皿に加えた。皿は80℃、12時間、乾
燥オーブンに入れた。12時間後、皿の重量を測定し、
乾燥細胞重量を得るために、タラの重量を引算した。 【0053】標準液は、5mgのアスタキサンチン結晶
を、100mlのメタノールに溶解して得た。正確な濃
度を計算するために、478nmでの吸収を測定した。 1cm,1%溶液の吸光率が、2.350になることが
、測定された。標準溶液の純度は、数種の希釈液をHP
LC分析することで確かめられた。標準溶液の部分標本
は、暗所、−80℃の冷凍庫で、最高4週間まで貯蔵で
きよう。 【0054】D.菌株の開発 ファフィア・ロドジーマの突然変異体は、実施例IA及
びIBに詳細に述べられている様に、突然変異誘発性を
持つ、NTG或はEMSのいずれかを使用して、親菌株
PC8055(NRRL Y−10921)から、開発
された。下記の流れ図は、各々の突然変異体の菌株の遺
伝的な歴史を例示したものである。左側の列の数字は世
代を示している。EMS及びNTGの文字は、次に示さ
れた世代を導くために、使用された、突然変異誘発剤を
代表している。各々の世代は、次のラウンドの突然変位
誘発が実施される前に、何百もの子孫をスクリーンする
ために、アセトンでのアスタキサンチン抽出と同じく、
ペトリ皿及び振盪フラスコによるスクリーニングが利用
されている。 【0055】 【実施例II】A.ファフィア・ロドジーマの高細胞密
度発酵 この実施例は、米国特許4,617,274(参考とし
て記載)に、 開示されたフィリップス社の高細胞密度
発酵方法(Phillips Petroleum C
ompany High Cell Den−sity
fermentation process)を使用
する、 連続発酵方法で、 高細胞密度下で成長させ得
ることを例示する。 ファフィア・ロドジーマ、 PC
8057は、下記の条件下で、成長した。 1.成長温度は、22℃であった。 2.アンモニア及びリン酸を使用して、PHを4.5か
ら5.0にした。 3.撹拌、空気流、を増加させ、 発酵槽の圧力を高め
、飽和の75%以上の溶解酸素を保った。 4.ビオチン0.05mg/l、チアミン1mg/l及
びイースト抽出物0.1%を補充したFM−21を成長
媒体とした。 5.ケモスタットの希釈速度を0.054から0.05
7容量/時間に保った。発酵後、 ケモスタット流出物
は、 通気なしで72時間室温に保ち、PHを4.5か
ら5.0にすることで、 細胞中のアスタキサンチンの
含量を最高のレベルに増加させることができた。 その
結果は、4表に要約されている。 【0056】B.4リットル発酵槽、回分供給法による
、ファフィア・ロドジーマの成長 この実施例は、4リットル発酵槽、回分供給法による、
ファフィア・ロドジーマの成長に使用されたプロトコー
ルを提供する。 【0057】100mlの振盪フラスコ用媒体(イース
ト抽出0.6%,麦芽エキス0.6%,グルコース2.
0%)を含む250ml三角フラスコに、接種した。次
いで、20℃、72時間培養した。内容物を1000m
lの、振盪フラスコ媒体を含む、2800mlのフエル
ンバッハフラスコに移し、20℃で、24時間培養した
。 内容物を、さらに1000mlの、バイオフラッテイ媒
体を、含む4リットル発酵槽へ移した。発酵容量は、最
初、2リットル、20℃、PH5.2であった。 【0058】 4日間の発酵中、PHは5
.2と5.5(アンモニアとリン酸使用)にコントロー
ルし、 温度を19℃及び21℃(冷却水浴使用)、
溶存酸素(DO)は、 30%から80%に保持した。 【0059】発酵は、最初の50時間、グルコースを0
.1%から0.3%に保つように行った。発酵槽中のグ
ルコースが低下後、50%グルコースタンクから原料供
給を行った(750grグルコースと750gr無菌水
)。 最初の供給は一般的にゆっくりと、あとはだん
だん早くした。 反応中はグルコース濃度をHPLCで監視し、グルコー
スが検出しなくなるまで、発酵を行った。発酵は24時
間で完了し、発泡を管理するため、必要に応じ反応液1
リットルにつき3、 4滴のマズ(MAZU,DF37
C Mazer Chemicals)が加えられた。 【0060】C.20リットル容器、回分供給法による
ファフィア・ロドジーマの成長 この実施例は、20リットル発酵槽、回分供給法でのプ
ロトコールを提供する。100mlの振盪フラスコ用媒
体(イースト抽出0.6%,麦芽エキス0.6%,グル
コース2.0%)を含む250ml三角フラスコに接種
した。フラスコは、20℃、72時間培養を行った。内
容物を1000mlの振盪フラスコ媒体を含む、280
0mlフエルンバッハフラスコへ移し、20℃、24時
間培養した。内容物を9リットルの媒体を含む、バイオ
ラッフィッテ発酵槽へ移した。初期の培養容量は、10
リットル、20℃、PH5.2であった。 【0061】4日間の培養で、PHは5.2と5.5に
、コントロールし、温度は19℃と21℃(冷却水浴使
用)、溶存酸素量(DO)は、 30%から80%に保
持した。発酵は、グルコースの少量を保持(0.1%か
ら0.3%)するように50時間行い、 発酵槽内の原
始グルコースの量が減ったら、50%グルコースタンク
(3750gグルコース+3750g無菌水)から原料
供給を行った。最初の供給は一般的にゆっくりと、あと
はだんだん早くした。反応中グルコース濃度は、HPL
Cで監視し、全供給の終了後、グルコースを検出しなく
なるまで、発酵を行った。発酵は24時間で完了、発泡
をコントロールするため、必要に応じ、反応液1リット
ルにつき3、4、滴のマズ(MAZU,DFC37C
Mazer Chemicals, Gurnee,
Illinois)を添加した。 【0062】D.新規な菌株 下記の表は、本発明の新規な菌株の高い生産性を例示し
ている。
表5
アスタキサンチン μg/g 突然変異体
プレート1 振
盪フラスコ2 発酵槽3 PC
8059 877
726
1108 PC806
5 559
720
900 PC8088
1462
1622 ND
PC8091 3351
1988
3300 PC8093
3570
1811 1
121 PC8071
1792 977
ND PC80
75 2179
1681
2155 PC8077
2602
1345 2009
1実施例I.C.1に記載した様に成長及
び検査を行った。2振盪フラスコ培養は、 250ml
三角フラスコで、50mlリッチ検査成長 媒体(R
ich Assay Growth Medium)に
7日間培養したファフィア・ロドジーマ培養物をループ
一杯接種して行った。 フラスコは、20から22℃で
激しい撹拌下で行った。 3実施例II、B又はCに記載の様に培養を行った。
表6
アスタキサンチン
μg/l/hr突然変位体
振盪フラスコ1
発酵槽 PC8059
78.9
405
PC8065
55.9
480 PC8088
80.
7 ND
PC8091
51.5
961 PC8093
55
.0 401
PC8071
57.5
ND PC8075
9
7.7 41
5 PC8077
47.0
269 1表5に
記載された様に培養を行った。2実施例II、B又はC
に記載された様に培養を行った。 【0063】 【実施例III】A.ファフィア・ロドジーマの酵素的
溶菌 実施例は、トルコデルマハルザニウムからの消化性酵素
製剤が、アスタキサンチンを放出させるために、非常に
有効であることを示している。菌株PC8059(NR
RL Y−18549)から、 アスタキサンチンを
放出せしめるために、下記の酵素が溶菌に使用された。 全てのテストは製造業者が推薦するPHで、30℃で行
われた。結果は表7に要約されている。溶菌に先立つ細
胞の濃度は約68gr/lであった。 【0064】使用されたファフィア・ロドジーマ細胞は
、実施例II.C.2に、 記載されたものである。放
出されたアスタキサンチン含量は、各酵素で処理後、4
78nmの吸光を吸光光度法により測定し、細胞からア
セトン抽出により得られる吸収値により除することで決
定した。同量の細胞が、酵素処理とアセトン抽出に使用
された。アセトン抽出は実施例I.C.2.b記載のよ
うに行った。
表7
アスタキサン
酵素
投与量 時間 チ
ン放出量* NOVO MUTANASE SP
2991 0.1 g/l
24 hr 79%
(粉末)
48 h
r 92%
0.12
g/l 22 hr 81
%
43
hr 95%
0.5
g/l 24 hr 9
9%
1 g/l 24
hr 99%
1
g/l 24 hr
97%GENENCOR CYTOLASE 1232
10 ml/l 2
7 hr 38%(液体)
48 hr 6
0%
120
hr 62%
10
ml/l 48 hr
29%
50 ml/l 4
8 hr 55%NOVO VISC
OZYME 120L3 10
ml/l 24 hr
22%(液体)
48
hr 28%NOVO GAMAN
ASE 1.5L4(液体) 10
ml/l 24 hr 5
%NOVO CEREMIX 2XL5 (液体)
10 ml/l 24 hr
8% *実施例
I.C.2で、 定義されている。 1Mutanaseは、 Novo Laborato
ries of Danbury, CT の製品。 2Cytolase 123 は、 Genencor
of South San Francisco,
CA の製品。 3Viscozymeは、 Novo Laborat
ories of Danbury, CT の製品。 4Gamanaseは、 Novo Laborato
ries of Danbury, CT の製品。 5Ceremixは、 Novo Laborator
ies of Danbury, CT の製品。 この結果は、トリコデルマハルザニウムの消化性酵素製
剤、 ムタナーゼ(Mutanase)が他の酵素製剤
に比べて、 特別に有効であることを示している。 【0065】B.ファフィア・ロドジーマの機械的な破
壊 実施例IIAにおける、31日目のサンプルPC805
7を、ビーズミル、ガウリンプレス、ミクロフルイデッ
クミクロ流動床(bead mill, Gaulin
press、 Micro−fluidics mi
crofluidizer)を使用して機械的細胞破壊
を行った。結果の要約を、表8に示す。
表8
ファフィアロドジーマ菌株の機械的な破壊
アス
タキサンチンの抽出可能%1 パス
ビーズミル2 ガウ
リンプレス3 ミクロフルイデック4 0
12
7
15 1
32 75
73 2
37
92
93 3
40 99
101 4
42
98
102 5
99
101対照
100
100
1001ビーズビーダー(Bead beat
er)中6分間、破壊した細胞からのアセトン抽出可能
なアスタキサンチン量(アスタキサンチン7.875p
g/細胞サスペンションml)。 2Willy A. Bachofen Machin
enfabrik, Basel, Switzerl
and 製。Dyno−Mill 3Gaulin Corporation, Ever
ett, Ma.,製。 Model 65 M3 1
0TBSX。 4Cell Homogenizer Model 1
10T、 流速4 l/min.、 20 lタンク9
500psiで操作。 Microfluidic Corpor− atio
n, Newton,Ma. 。 【0066】 【実施例IV】この実施例は、 得られたアスタキサン
チンが、鮭魚類の食餌色素補充として、有効に使用でき
ることを示すものである。又、ファフィア・ロドジーマ
細胞に含まれるアスタキサンチンが、鮭魚類の食品用色
素源として使用される前に、ファフィア・ロドジーマ細
胞を処理しておかねばならないことを示すものである。 【0067】A.ファフィア・ロドジーマの成長使用さ
れた菌株は、PC8059である。PC8059の7日
培養物からループ一杯分を修正したYMブロス(寒天含
まず)100mlを含む4個の250ml三角フラスコ
に接種した。これを22℃、48時間オバル(oval
)シェーカー(250rpm)にかけて培養した。各フ
ラスコから50mlを採取し、1lのYMブロス(寒天
含まず)を含む2.8lフェルンバッハフラスコ4個へ
移す。これを22℃、56時間培養した。 【0068】 4lの培養物を、156lのE
M−21、塩を含む2%アンバレックス(Amber−
ex 1003)を含む400l発酵槽へ移す(2表参
照)。400lの発酵槽は、PH、溶存酸素、撹拌スピ
ード、温度、空気流、圧力、発泡及び重量を監視し、管
理する機器を設置する。PHは、アンモニアで4.8に
調整する。 原料添加は、 0.6l/hrで行い、グ
ルコース濃度が、 HPLCで監視される。接種後、原
料添加速度は段々増加させ、全原料添加終了時は最高の
2.7から2.8l/hrとする。全125lの原料が
添加され、PHが4.8から5.5に保ち、22℃で発
酵させる。溶存酸素量は、30%から60%に保持し、
原料が消費されてから、槽は22℃で、24時間放置す
るとpHは6.4に上ってくる。 溶存酵素は全期間中90%以下になるよう、空気流と撹
拌スピードを減らして維持する。400lの発酵槽で、
275l容量で終了する。これらのうち、150lを均
一化操作行いスプレー乾燥する。残り125lは均一化
を行わずスプレー乾燥を行った。2回目は、最終200
lの容量作成し、酵素破壊を行いスプレー乾燥をした。 【0069】発酵ブロスの125lから150lにつき
スプレー乾燥が行われた。酸化防止剤、エトキシキノン
の400ppm、ランゲンビタミン (Rangen
Vitamin C Poly−phosphate)
の1000ppm,アスコルブチルパルミテートの10
00ppmが発酵ブロスに添加された。ブロスは、次い
で、75℃から86℃で殺菌された。その殺菌ブロスは
、入り口温度280℃から284℃、出口温度80℃か
ら96℃で、スプレー乾燥された。 【0070】発酵ブロスにつき、細胞の均一化は、10
℃で300lタンクに保たれた150lにつき行われた
。これは、8000psigから10000psigの
リサイクルモードで、ガウリンホモジェナイザーを使用
し、4l/hrで全4時間(6.4パスと同等) で行
った。 【0071】酵素的な消化は、ノボムタナース(Nov
o MutanaseTM SP299, Novo
Laboratories,Danbury, Con
neticut)を26gを使用して行った。これを2
00mlの脱イオン水に溶解し、フィルター殺菌した後
、400lの発酵槽中の200lのブロスへ添加した。 そのブロスは、穏やかな撹拌で、30℃、22時間培養
した。アスタキサンチン含量はHPLCで測定された。 以下の研究で使用するマスの餌中に同量のアスタキサン
チンを含むように、フォーミュラートされた。 【0
072】B.マス餌研究−供給と時間の比較下記の9表
は、カロフィルピンンク、逆対照、機械的破壊細胞、全
細胞、酵素的破壊細胞を、使用したマス給餌の研究結果
である。この表より、機械的破壊細胞又は酵素的破壊細
胞は、実質的に細胞中に存在する、アスタキサンチンの
全部を利用可能にする。この表は、また、未破壊細胞で
は食餌色素補充として、アスタキサンチンを利用できぬ
ことを示している。アセトンにより決定される抽出性は
、鮭魚類に利用され得る、アスタキサンチン量と相関が
ある。この研究の詳細は、以下に述べる。
表9
マスのア
スタキサンチン含量 食餌
30日a
60日b 90日c
食餌1 マス肉色(ppm) 5.01±1
.89 5.62±1.58
6.65±3.31 給餌(ppm) 7
2.2 53.3
53.3食餌2 マス肉色(ppm) 0
0
0給餌(ppm)
0
0 0食餌3 マス肉色(ppm) 1.57±0
.92 2.89±0.80
5.47±2.05給餌(ppm)
30.8
31.8 3
1.8食餌4 マス肉色(ppm) 0.59±0
.34 0.90±0.47
1.86±0.93給餌(ppm)
9.6
8.8
8.8食餌5 マス肉色(ppm) 1.89±0
.93 2.48±1.41
5.38±1.67給餌(ppm)
32.7
35.0 3
5.0食餌1:クロロフィルピンク、 食餌2:逆対
照、 食餌:機械的破壊細胞、食餌4:全細胞、給餌
はアセトン抽出により決定された利用可能な、アスタキ
サンチン。 各々の期間で、全アスタキサンチン量は、31ppmで
ある。食餌5:酵素的に破壊された細胞。 a 表1
0での食餌、 b 表11での食餌。マスの給餌研究
は、 90日間、上に概説した様に行った。製品A(表
10、11に示されるように)は食餌3に使用され、機
械的に破壊された細胞(菌株、PC8059)を含み、
30−32ppmの利用可能なアスタキサンチンを含む
。製品B(表10、11に示されるように)は食餌4に
使用され、全細胞(菌株PC8059)を含み、29p
pmの全アスタキサンチンを含む。製品C(表10、1
1に示されるように)は、食餌5に使用され、酵素的に
破壊された(Mutanaseを使用して)細胞(菌株
PC8059)を含み、食餌5は30ppmのアスタキ
サチンを含む。
表 10
ファフィアロドジーマイースト試験給餌における
ニジマスに給餌された
試験食餌 1−5 の成分
食餌1
食餌2 食餌3−5 成
分
(%) (%)
(%) ニシン食餌(H
erring meal) 39
.00 39.00 3
9.00大豆食餌(Soybean meal)
14.00 14
.00 9.00 1製品A,B,又
はC 0.00
0.00 5.00綿
実食餌(Cottonseed meal)
10.00 10.00
10.00血液食餌(Blood mea
l) 5.00
5.00 5.00 ビ
ール酵母(Brewer’s yeast)
5.00 5.00
5.00小麦クリアー(Wheat cl
ears) 8.55
8.55 8.55乾燥乳漿(
Dried Whey)
5.00 5.00
5.002パーマペル(Permapel)
2.00
2.00 2.00魚油(Fish
Oil)
9.60 9.60
9.603混合ビタミン(Vitamin mi
x) 0.40
0.40 0.404混合鉱物類(M
ineral mix) 0.
10 0.10 0
.10塩化コリン(Choline Chloride
, 70%) 0.10 0.1
0 0.105ステイ−C(STAY
−C) 0.1
1 0.11 0.
11ゼラチン(Gelatin)
1.40 1.1
4 1.146CP
0.10 0.00
0.00合計
100.00
100.00 100.00
1ファフィアロドジーマをスプレー乾燥したもの。 2バインダー 3米国 F&WS No. 30,
実施例の媒体、 緩衝液、 溶液の表を参照。 4米国 F&W No. 3, 実施例の媒体、 緩衝
液、 溶液の表を参照。 5L−ascorby−2−polyphosphat
e(100 ppm Ascorbic Acid−e
quivalent, w/w) 6ゼラチン担体のCarophyll Pink 5%
Astaxanthin(minimum)(Hof
fman La−Roche)
表11
ファフィアロドジーマイースト試験給餌にお
ける ニジマスに給
餌された試験食餌 1−5 の成分
食餌1 食餌2 食餌3−5
成分
(%) (%)
(%)アンチョビー食餌(An
chovy meal) 30.00
30.00 30.00大豆食
餌(Soybean meal)
14.00 14.00
14.001製品A,B,又はC
0.00 0
.00 0.00綿実食餌(Cott
onseed meal) 10
.00 10.00 10
.00血液食餌(Blood meal)
5.00 5.
00 5.00ビール酵母(Brew
er’s yeast) 5.0
0 5.00 5.0
0小麦クリアー(Wheat clears)
17.55 17.55
17.55乾燥乳漿(Dried Whe
y) 5.00
5.00 5.002パ
ーマペル(Permapel)
2.00 2.00
2.00魚油(Fish oil)
9.60
9.60 9.603混
合ビタミン(Vitamin mix)
0.40 0.40
0.404混合鉱物類(Mineral mi
x) 0.10
0.10 0.10塩化 コリン
(Choline Chloride, 70%)
0.10 0.10
0.105ステイ−C(STAY−C)
0.10
0.10 0.10ゼラチン(Ge
latin)
1.10 1.10
1.106CP
0.08
0.00 0.00合計
100.00 100.00
100.001ファフィアロドジーマをスプレ
ー乾燥したもの。 2バインダー 3米国 F&W No. 30,
実施例の媒体、 緩衝液、 溶液の表を参照。 4
米国 F&W No. 3, 実施例の媒体、 緩衝液
、 溶液の表参照。 5L−ascorby−2−polyphosphat
e(100 ppm Ascorbic Acid−e
quivalent, w/w) 6ゼラ
チン担体のCarophyll Pink 5% As
taxanthin(minimum)(hoffma
n La−Roche) 【0073】C.マス食餌のプレミックス及び割当量か
ら色素の抽出 5種の食餌プレミックス各々の2gを、正副2種の重量
を測定し、40mlのポリプロピレン遠心分離管に入れ
た。各々5種のマス割当ペレットの約5gを乳鉢と乳棒
で粉砕した。各々5種の粉砕したマス割当ペレットの2
gにつき、正副2種の重量を測定し、40mlのポリプ
ロピレン遠心分離管に入れた。 【0074】10mlの脱イオン水を、プレミックス及
びマス割当サンプルの、各々の管に加えた。その管は、
55℃、10分間時々振蘯しながら培養し、室温に冷却
放置した。20mlのアセトンを、それぞれの遠心分離
管に加え、30秒、渦巻き撹拌をした。22℃、5分間
、12,000×gで遠心分離を行い、 固体を沈降物
とした。上澄液を傾瀉し、保持した。20mlのアセト
ンを上澄液に加え、渦巻き撹拌を30秒行った。その中
の固体を更に、22℃、5分間、12,000×gで、
遠心分離を行い、 沈降物として得た。上澄液を傾瀉し
、抽出のために冷却した。 【0075】 10mlの塩化メチ
レン(CH2Cl2)を、 各々のサンプルに加え(ク
ロロフィルピンクを含むサンプルに20mlを加えた)
渦巻き撹拌を行った。 相分離が起こるまで放置した。色素を含む下層を取り出
し、保持した。2回目の塩化メチレン抽出を行い、色素
を含むフラクションを冷却した。溶媒を室温で、フード
内、減光下で、窒素気流中乾燥の為に、飛ばした。 【0076】各々のサンプルを、 10.0mlのn−
ヘキサンに、再度、 溶解し、1gの無水Na2SO4
を微量の水を除去するために、添加した。各々のサンプ
ルの1mlを、サンプル中の脂質から水を除去するため
に、フロリジルカートリッジ(FlorisilCar
tridge Sep Pak)にかけた。 このもの
を、 10mlのn−ヘキサンで洗い、 さらに、10
mlの70:30のn−ヘキサン:ヂエチルエーテルで
洗った。 カラムに付着した色素は、 10mlのアセ
トンで逆流置換して保持した。サンプル中のアセトン残
留物は、室温で、フード内、減光下、窒素気流中で乾燥
させた。各々のサンプルは、再度、1.0mlのメタノ
ールで溶解し、全アスタキサンチン濃度を実施例I.C
.2の様にして決定した。 【0077】D.ニジマス肉色からの色素の抽出約10
gのニジマスの肉(正確な重量を記録する)を、カミソ
リの刃を使用して刻んだ。20mlのアセトンを添加し
、そのサンプルを、乳鉢と乳棒で粉砕した。アセトン抽
出物は、デスポーザルプラスチック遠心分離管に傾瀉し
、10mlのアセトンをサンプルに添加した。そのサン
プルを、再度、粉砕し、サンプルとアセトンを同じ遠心
分離管へ移した。サンプルを20℃、10分、2000
rpmで遠心分離を行った。上澄液は、11ドラムのガ
ラスビンに傾瀉し、窒素気流中で乾燥した。10mlの
アセトンをプラスチック遠心分離管に加え、渦巻き撹拌
し、20℃、10分、2000rpmで遠心分離を行っ
た。その上澄液を、再度、11ドラムガラスビンに傾瀉
した。(この時点で、もし沈降物が無色でないならば、
抽出は繰り返されるべきである。)サンプルは、残りが
水層だけになるまで、窒素気流中で乾燥される。 【0078】1mlのジエチルエーテルと5mlのn−
ヘキサンを抽出物に添加し、激しく渦巻き撹拌を行う。 層分離が生じるまで放置し、上部有機層(色素を含む)
を取り出し、ガラスビンにパスツールペッテを使用して
移し、窒素気流中で乾燥した。 【0079】サンプルを再度、5mlのn−ヘキサンで
抽出し、層が分離するまで放置し、上部有機層を取り出
した。この抽出操作は、上部有機層が無色になるまで繰
り返された。サンプルは、プールされ、窒素気流下で乾
燥された。色素は、10mlのn−ヘキサンに再溶解さ
れ、一つまみの無水Na2SO4が、微量の水を除去す
るために添加された。 【0080】各々の抽出物の、3.0mlをシリカカー
トリッジにかけた(Silica Cartridge
Sep Pakにかけた。 これを、 10mlのn
−ヘキサン次いで、 5mlの70:30のn−ヘキサ
ン:ジエチルエーテルで洗った。カラムに付着した色素
は、10mlのアセトンで、逆流置換により取り出し、
保持した。アセトンは窒素気流中で乾燥され、除去され
た。各々のサンプルは、3.0mlのメタノール再溶解
し、そしてアスタキサンチンの濃度が、実施例I.C.
2の様に決定された。
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