JPH05328979A - Production of zeaxanthin and novel flexibacter microorganism used therefor - Google Patents
Production of zeaxanthin and novel flexibacter microorganism used thereforInfo
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- JPH05328979A JPH05328979A JP4140602A JP14060292A JPH05328979A JP H05328979 A JPH05328979 A JP H05328979A JP 4140602 A JP4140602 A JP 4140602A JP 14060292 A JP14060292 A JP 14060292A JP H05328979 A JPH05328979 A JP H05328979A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、養殖魚の色揚げ、鶏卵
の卵黄質改善等に有用であり、また抗酸化剤としても利
用されるゼアキサンチンの微生物を利用した製造方法及
びこれに用いる新規フレキシバクター属微生物に関する
ものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing zeaxanthin, which is useful for deep-fried farmed fish, improving yolk quality of chicken eggs, etc., and which is also used as an antioxidant, and a novel flexi used therefor. It relates to microorganisms of the genus Bacterium.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、ゼアキサンチンは、養殖アユ
の色揚げや鶏卵の卵黄質改善等の目的で広く用いられて
おり、そのほとんどが微細藻類の一種であるスピルリナ
の大量培養によって調製されている。しかし、微細藻類
の培養においては、光合成に欠くことのできない光を供
給しなければならず、太陽光採取のための立地条件や人
工光供給のための培養装置等の設備が必要になる。ま
た、微細藻類は、一般に生育速度が遅く、十分な培養密
度を得るために一週間から数週間を要し、生産性に問題
がある。更に、微細藻類由来のゼアキサンチンの精製に
おいてクロロフィルとの分離が困難で精製工程が複雑で
ある。これらの点を克服するために、陸上細菌Erwinia
uredovoraによる発酵生産も研究されている (J. Bacter
iol. 172, 6704, 1990) が、その収率は極めて悪く実用
上問題が残る。以上のことよりゼアキサンチンの簡易な
製造方法の開発が望まれていた。2. Description of the Prior Art Zeaxanthin has been widely used for the purpose of fried cultured ayu and improving yolk quality of chicken eggs, and most of them are prepared by mass-culturing spirulina which is a kind of microalgae. .. However, in culturing microalgae, light that is indispensable for photosynthesis must be supplied, and site conditions for collecting sunlight and facilities such as a culture device for supplying artificial light are required. In addition, microalgae generally have a slow growth rate, and it takes 1 to several weeks to obtain a sufficient culture density, which causes a problem in productivity. Furthermore, in the purification of zeaxanthin derived from microalgae, it is difficult to separate it from chlorophyll, and the purification process is complicated. To overcome these points, the land bacterium Erwinia
Fermentative production by uredovora has also been studied (J. Bacter
iol. 172 , 6704, 1990), but the yield is extremely poor and there remains a practical problem. From the above, development of a simple method for producing zeaxanthin has been desired.
【0003】かかる課題を達成すべく、本発明者らは、
先に、アルテロモナス属微生物を用いることにより、簡
便にゼアキサンチンを製造することに成功し平成3年8
月23日付けにて特願平3-212454号として特許出願をした
が、更に研究を重ねた結果、ダイダイイソカイメンに共
存する微生物を用いることにより、より簡便かつ効率的
にゼアキサンチンを製造することに成功し、本発明を完
成するに至った。In order to achieve such a subject, the present inventors have
Previously, we succeeded in easily producing zeaxanthin by using Alteromonas spp.
A patent application was filed as Japanese Patent Application No. 3-212454 on March 23, but as a result of further research, it is possible to produce zeaxanthin more simply and efficiently by using a microorganism that coexists with Daidai isokaimen. And succeeded in completing the present invention.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の微細
藻類やバクテリアによる製造方法よりも簡便かつ効率的
にゼアキサンチンを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide zeaxanthin more simply and efficiently than conventional methods for producing microalgae and bacteria.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明のゼアキサンチン
の製造方法は、フレキシバクター sp. DK30223株を培地
に培養し、培養物からゼアキサンチンを採取することを
特徴とするものである。以下、本発明を詳細に説明す
る。Means for Solving the Problems The method for producing zeaxanthin of the present invention is characterized by culturing Flexiobacter sp. DK30223 strain in a medium and collecting zeaxanthin from the culture. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0006】ゼアキサンチン生産菌株としては、海洋性
フレキシバクター(Flexibacter) sp. DK30223 に属しゼ
アキサンチン生産能を有する菌株であれば、いずれの菌
株でも用いることができる。また、これらの菌株の人工
的変異方法、例えば紫外線照射、X線照射、変異誘起剤
処理などあるいは自然発生による変異株、また遺伝子工
学あるいは細胞融合による変異株でもゼアキサンチンを
生産するものであれば、本発明に用いることができる。
なお、フレキシバクター sp. DK30223株は、特願平3-21
2454号で用いられたアルテロモナス sp. KK10203C 株に
比し、より高純度でゼアキサンチンを生産することか
ら、目的物質を得る精製過程を省略することができる。As the zeaxanthin-producing strain, any strain can be used as long as it is a strain belonging to marine Flexibacter sp. DK30223 and having a zeaxanthin-producing ability. Further, artificial mutation methods of these strains, for example, ultraviolet irradiation, X-ray irradiation, mutagen treatment, etc. or naturally occurring mutants, or genetically engineered or cell fusion mutants as long as they produce zeaxanthin, It can be used in the present invention.
In addition, Flexiobacter sp. DK30223 strain is
Since zeaxanthin is produced with higher purity than the Alteromonas sp. KK10203C strain used in No. 2454, the purification process for obtaining the target substance can be omitted.
【0007】フレキシバクター sp. DK30223株の菌学的
性質について以下に述べるが、該性質の決定は清水らの
方法〔門田元、多賀信夫編:海洋微生物研究法、学会出
版センターpp.229(1985)〕に従った。形態学的検討は、
光学顕微鏡を用い、特に胞子表面の形態については走査
型電子顕微鏡によった。フレキシバクター sp. DK30223
株の菌学的性質は以下の通りである。The bacteriological properties of the Flexiobacter sp. DK30223 strain are described below. The properties are determined by the method of Shimizu et al. [Gen Kadota, Nobuo Taga: Marine Microbial Research Methods, Academic Publishing Center pp.229 (1985). )] Morphological examination
An optical microscope was used, and a scanning electron microscope was used for the morphology of the spore surface. Flexibactor sp.DK30223
The mycological properties of the strain are as follows.
【0008】(1) グラム染色 陰性 (2) 形態 菌の形・大きさ :桿状、10.0μm×0.2 μm 運動性 :あり 鞭毛 :なし (3) 菌体色素 :黄色 (4) 生理的性質 オキシダーゼ :陽性 グルコース分解性:陰性 ゼラチン分解性 :陰性 DNA分解性 :陰性 (5) OFテスト 陰性 以上の菌学的性質の知見から DK30223株をフレキシバク
ター(Flexibacter) 属に属する微生物と同定した。本属
における種の同定においてはエヌ・アール・クリーグ
(N. R. Krieg) 、ジェイ・ジイ・ホルト(J. G. Holt)
編、バージーズ・マニュアル・オブ・システマチック・
バクテリオロジー(Bergey's Manual of Systematic Bac
teriology)をもとに検索した。(1) Gram stain negative (2) Morphology Form and size of bacteria: Rod-like, 10.0 μm × 0.2 μm Motility: Yes Flagella: None (3) Cell pigment: Yellow (4) Physiological properties Oxidase: Positive Glucose degradability: Negative Gelatin degradability: Negative DNA degradability: Negative (5) OF test Negative From the above findings of mycological properties, strain DK30223 was identified as a microorganism belonging to the genus Flexibacter. In the identification of species in this genus
(NR Krieg), JG Holt
Hen, The Vergies Manual of Systematic
Bacteriology (Bergey's Manual of Systematic Bac
teriology).
【0009】検索の結果、 DK30223株の性質と一致する
種を特定することは困難であり、 DK30223株をフレキシ
バクター sp. DK30223株として工業技術院微生物工業技
術研究所に微工研菌寄第 12889号(FERM P-12889)として
寄託した(原寄託日:平成4年3月19日)。上記微生
物は一般に微生物の培養に用いられる培地で培養され、
生産されるゼアキサンチンは常法により採取することが
できる。[0009] As a result of the search, it is difficult to identify a species that matches the characteristics of the DK30223 strain, and the DK30223 strain was designated as Flexiobacter sp. No. (FERM P-12889) (Original Deposit Date: March 19, 1992). The above-mentioned microorganism is generally cultured in a medium used for culture of the microorganism,
The zeaxanthin produced can be collected by a conventional method.
【0010】培地としては、資化可能な炭素源、窒素
源、無機物及び必要な生育、生産促進物質を程よく含有
する培地であれば合成培地、天然培地いずれでも使用可
能である。炭素源としては、グルコース、澱粉、デキス
トリン、マンノース、フルクトース、シュクロース、ラ
クトース、キシロース、アラビノース、マンニトール、
糖蜜などを単独又は組み合わせて用いられる。更に、菌
の資化能によっては炭化水素、アルコール類、有機酸な
ども用いられる。窒素源としては、塩化アンモニウム、
硝酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、尿素、ペプトン、
肉エキス、酵母エキス、乾燥酵母、コーン・スチープ・
リカー、大豆粉、カザミノ酸などが単独又は組み合わせ
て用いられる。そのほか、食塩、塩化カリウム、硫酸マ
グネシウム、炭酸カルシウム、リン酸二水素カリウム、
リン酸水素二カリウム、硫酸第一鉄、塩化カルシウム、
硫酸マンガン、硫酸亜鉛、硫酸銅などの無機塩類や海水
を必要に応じて加える。また、使用菌の生育やゼアキサ
ンチンの生産を促進する微量成分を適当に添加すること
ができる。As the medium, either synthetic medium or natural medium can be used, as long as it is a medium containing assimilable carbon sources, nitrogen sources, inorganic substances and necessary growth and production promoting substances. Carbon sources include glucose, starch, dextrin, mannose, fructose, sucrose, lactose, xylose, arabinose, mannitol,
Molasses and the like are used alone or in combination. Further, depending on the assimilation ability of the bacterium, hydrocarbons, alcohols, organic acids and the like are also used. As a nitrogen source, ammonium chloride,
Ammonium nitrate, sodium nitrate, urea, peptone,
Meat extract, yeast extract, dry yeast, corn steep
Liquor, soybean flour, casamino acid and the like are used alone or in combination. In addition, salt, potassium chloride, magnesium sulfate, calcium carbonate, potassium dihydrogen phosphate,
Dipotassium hydrogen phosphate, ferrous sulfate, calcium chloride,
Inorganic salts such as manganese sulfate, zinc sulfate, and copper sulfate and seawater are added as needed. In addition, a trace component that promotes the growth of the bacterium used and the production of zeaxanthin can be appropriately added.
【0011】培養法としては一般の培養法が用いられる
が、液体培養法、特に深部攪拌培養法が最も適してい
る。培養温度は16〜37℃、特に22〜30℃が適当であり、
培養中の培地のpHはアンモニア水や炭酸アンモニウム溶
液などを添加して、4 〜10、特に 6〜8 に維持すること
が望ましい。液体培養で通常 1〜7 日培養を行うと、目
的物質のゼアキサンチンが菌体中に生成蓄積される。培
養物中の生成量が最大に達したときに培養を停止する。As the culturing method, a general culturing method is used, but a liquid culturing method, especially a deep agitation culturing method is most suitable. A culture temperature of 16 to 37 ° C, particularly 22 to 30 ° C is suitable,
It is desirable to maintain the pH of the medium during culturing at 4 to 10, especially 6 to 8 by adding aqueous ammonia or ammonium carbonate solution. When liquid culture is normally performed for 1 to 7 days, the target substance zeaxanthin is produced and accumulated in the cells. The culture is stopped when the maximum amount of production in the culture is reached.
【0012】培養物からのゼアキサンチンの単離精製
は、微生物代謝生産物をその培養物から単離精製するた
めに常用される方法に従って行われる。例えば、培養物
を濾過により培養濾液と菌体に分け、菌体をヘキサン、
ベンゼン、クロロホルム、アセトン、エーテル、酢酸エ
チルなどの有機溶媒で抽出する。次いで、この抽出液を
濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ゲルろ
過(SephadexLH-20)等によりゼアキサンチンを分離、精
製する。なお、培養、精製操作中のゼアキサンチンの動
向は薄層クロマトグラフィーによるゼアキサンチンの黄
色を目安として追跡することができる。Isolation and purification of zeaxanthin from the culture is carried out according to a conventional method for isolating and purifying microbial metabolites from the culture. For example, the culture is separated by filtration into a culture filtrate and cells, and the cells are mixed with hexane,
Extract with an organic solvent such as benzene, chloroform, acetone, ether, and ethyl acetate. Next, after concentrating this extract, zeaxanthin is separated and purified by silica gel column chromatography, gel filtration (Sephadex LH-20) and the like. The trend of zeaxanthin during the culture and purification operations can be traced by using the yellow color of zeaxanthin by thin layer chromatography as a guide.
【0013】[0013]
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではな
いことはいうまでもない。 (実施例1)種菌としてフレキシバクター sp. DK30223
株を用いる。ペプトン5g/L、酵母エキス1g/L、
リン酸第二鉄0.04g/L、酢酸ナトリウム0.01g/L、
精製水250 ml、海水750 mlの組成を有する種培地(殺菌
前pH7.7)500 mlを1L容量の三角フラスコに作製後、該
菌株1コロニーを植菌し、25℃で48時間振とう(100rpm)
前培養した。このようにして得られた種培養液を10L容
量の培養槽中の上記組成と同一の組成の培地5Lに10%
v/v の割合で移し、25℃で通気攪拌方式(回転数100rp
m, 通気量1L/分) により培養を行った。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but it goes without saying that the scope of the present invention is not limited thereto. (Example 1) Flexiobacter sp. DK30223 as an inoculum
Use strains. Peptone 5 g / L, yeast extract 1 g / L,
Ferric phosphate 0.04 g / L, sodium acetate 0.01 g / L,
After preparing 500 ml of seed medium (pH 7.7 before sterilization) having a composition of 250 ml of purified water and 750 ml of seawater in a 1 L Erlenmeyer flask, 1 colony of the strain was inoculated and shaken at 25 ° C for 48 hours ( (100 rpm)
Precultured. 10% of the seed culture thus obtained was added to 5 L of medium having the same composition as the above in a 10 L culture tank.
Transfer at v / v ratio and aeration stirring method at 25 ° C (rotation speed 100rp
Culture was performed at m, aeration rate of 1 L / min).
【0014】培養中、培地のpHは特に制御しないで、72
時間培養した。培養液を遠心分離により菌体と培地に分
け、培地を除去し、菌体にアセトン200ml を添加し攪拌
した後、沈澱物を濾別し、抽出液200ml を得た。抽出液
を濃縮し、酢酸エチル/水分配により酢酸エチル層を分
取した。次いで、酢酸エチル層を硫酸ナトリウムにより
脱水後、溶媒留去しベンゼンに再溶解した。これを更に
高速液体クロマトグラフィー(ナカライテスク社製コス
モシル5SL、内径8mm長さ250mm 、ヘキサン:アセト
ン=8:2、流速1.2 ml/ 分)で精製し、溶出された画
分を濃縮し、黄色色素8mgを得た。このようにして得ら
れた黄色色素は、高速液体クロマトグラフィーのリテン
ションタイム、紫外可視吸収スペクトル及び各種機器分
析データが公知のものと一致したことから、ゼアキサン
チンと同定した。During the culturing, the pH of the medium is not particularly controlled.
Incubated for hours. The culture broth was separated into cells and medium by centrifugation, the medium was removed, 200 ml of acetone was added to the cells and the mixture was stirred, and then the precipitate was separated by filtration to obtain 200 ml of an extract. The extract was concentrated, and the ethyl acetate layer was separated by partitioning with ethyl acetate / water. Next, the ethyl acetate layer was dehydrated with sodium sulfate, the solvent was distilled off, and the residue was redissolved in benzene. This was further purified by high performance liquid chromatography (Nacalai Tesque Cosmosil 5SL, inner diameter 8 mm length 250 mm, hexane: acetone = 8: 2, flow rate 1.2 ml / min), and the eluted fraction was concentrated to give a yellow dye. 8 mg was obtained. The yellow dye thus obtained was identified as zeaxanthin because its retention time in high performance liquid chromatography, UV-visible absorption spectrum and various instrumental analysis data were in agreement with known ones.
【0015】[0015]
【発明の効果】本発明によれば、従来微細藻類の培養物
より得られたゼアキサンチンを、極一般的な培養装置に
より、高収率で容易に得ることができる。また、微細藻
類特有のクロロフィルの混入がなく、精製工程において
大幅に改善された。INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, zeaxanthin conventionally obtained from a culture of microalgae can be easily obtained in a high yield with a very general culture device. In addition, there was no mixing of chlorophyll peculiar to microalgae, which was greatly improved in the purification process.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12N 1/20 C12R 1:01) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location (C12N 1/20 C12R 1:01)
Claims (2)
に培養し、培養物からゼアキサンチンを採取することを
特徴とするゼアキサンチンの製造方法。1. A method for producing zeaxanthin, which comprises culturing Flexiobacter sp. DK30223 strain in a medium and collecting zeaxanthin from the culture.
フレキシバクター sp. DK30223株。2. A flexiobacter sp. DK30223 strain having the ability to produce zeaxanthin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4140602A JPH05328979A (en) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | Production of zeaxanthin and novel flexibacter microorganism used therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4140602A JPH05328979A (en) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | Production of zeaxanthin and novel flexibacter microorganism used therefor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05328979A true JPH05328979A (en) | 1993-12-14 |
Family
ID=15272526
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4140602A Pending JPH05328979A (en) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | Production of zeaxanthin and novel flexibacter microorganism used therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05328979A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001022833A1 (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-05 | Nippon Mitsubishi Oil Corporation | Pigment-containing materials to be added to feeds |
JP2008017736A (en) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Tosoh Corp | Method for purifying carotenoid |
CN103109979A (en) * | 2013-03-04 | 2013-05-22 | 西藏自治区农牧科学院 | Block for preventing and treating locoweed poisoning of animals |
-
1992
- 1992-06-01 JP JP4140602A patent/JPH05328979A/en active Pending
Cited By (4)
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