JPH0568585A - アスタキサンチンの製造方法 - Google Patents
アスタキサンチンの製造方法Info
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- JPH0568585A JPH0568585A JP23196591A JP23196591A JPH0568585A JP H0568585 A JPH0568585 A JP H0568585A JP 23196591 A JP23196591 A JP 23196591A JP 23196591 A JP23196591 A JP 23196591A JP H0568585 A JPH0568585 A JP H0568585A
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- astaxanthin
- pluvialis
- culture
- hematococcus
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 緑藻ヘマトコッカス・プルビアリスの培養方
法を改善することによってアスタキサンチン含有量を早
期に増加させ、効率よくアスタキサンチンを製造する方
法、特にヘマトコッカス・プルビアリスを暗所で培養す
ることを含むアスタキサンチンの製造方法を提供する。 【構成】 ヘマトコッカス・プルビアリスを暗所でかつ
好気的条件下で培養することにより、アスタキサンチン
を含有するヘマトコッカス・プルビアリスを生育させた
後、活性酸素生成物質と炭素源を培養基に添加して明所
下で培養し上記ヘマトコッカス・プルビアリスのシスト
化を誘発し、アスタキサンチン合成を促進させ、該培養
物からアスタキサンチンを採取する。得られたヘマトコ
ッカス・プルビアリスをプロテアーゼ処理し、かつ細胞
壁に浸透圧ショックを加えることにより細胞が破壊さ
れ、アスタキサンチンが採取される。
法を改善することによってアスタキサンチン含有量を早
期に増加させ、効率よくアスタキサンチンを製造する方
法、特にヘマトコッカス・プルビアリスを暗所で培養す
ることを含むアスタキサンチンの製造方法を提供する。 【構成】 ヘマトコッカス・プルビアリスを暗所でかつ
好気的条件下で培養することにより、アスタキサンチン
を含有するヘマトコッカス・プルビアリスを生育させた
後、活性酸素生成物質と炭素源を培養基に添加して明所
下で培養し上記ヘマトコッカス・プルビアリスのシスト
化を誘発し、アスタキサンチン合成を促進させ、該培養
物からアスタキサンチンを採取する。得られたヘマトコ
ッカス・プルビアリスをプロテアーゼ処理し、かつ細胞
壁に浸透圧ショックを加えることにより細胞が破壊さ
れ、アスタキサンチンが採取される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、緑藻ヘマトコッカス・
プルビアリスから大量に効率よくアスタキサンチンを得
る、アスタキサンチンの製造方法に関する。
プルビアリスから大量に効率よくアスタキサンチンを得
る、アスタキサンチンの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アスタキサンチンは、甲殻類の殻や卵、
サケの肉、キンメダイの表皮など、動物界にきわめて広
く分布している赤色カロチノイドの一種である。ファフ
ィア・ロドチーマのようなアスタキサンチンを含む赤色
酵母の菌体を養殖マスの発色飼料として、近年では、養
殖マダイの発色飼料として、南極オキアミなどに代替さ
せる用途が検討されている。また、アスタキサンチンの
もつ強力な抗酸化作用により、医薬活性成分としての用
途も検討されている。
サケの肉、キンメダイの表皮など、動物界にきわめて広
く分布している赤色カロチノイドの一種である。ファフ
ィア・ロドチーマのようなアスタキサンチンを含む赤色
酵母の菌体を養殖マスの発色飼料として、近年では、養
殖マダイの発色飼料として、南極オキアミなどに代替さ
せる用途が検討されている。また、アスタキサンチンの
もつ強力な抗酸化作用により、医薬活性成分としての用
途も検討されている。
【０００３】緑藻ヘマトコッカス・プルビアリスもアス
タキサンチンを含有するが、効率よくアスタキサンチン
含有量を増加させるための詳細な培養条件および細胞か
ら効率よくアスタキサンチンを得る方法についてはよく
知られていない。一般に緑藻類は、光合成によりエネル
ギーを得るため明所で培養しなければ増殖せず、さらに
発色もしないと考えられてきた。ヘマトコッカス・プル
ビアリスも従来、炭酸ガスあるいは酢酸を炭素源として
明所下で培養されている。培養時に光が必要であること
から、大量生産が困難であるという欠点があった。その
ため、光効率を高めるために光バイオリアクターを用い
た培養法も検討されている。また、緑藻ドナリエラやラ
ン藻スピルリナなどの培養では、太陽光を利用して屋外
池や海洋で実施されているが、緑藻ヘマトコッカス・プ
ルビアリスの場合、生育最適温度が低いため、高温とな
る屋外での培養ができないという欠点を有している。
タキサンチンを含有するが、効率よくアスタキサンチン
含有量を増加させるための詳細な培養条件および細胞か
ら効率よくアスタキサンチンを得る方法についてはよく
知られていない。一般に緑藻類は、光合成によりエネル
ギーを得るため明所で培養しなければ増殖せず、さらに
発色もしないと考えられてきた。ヘマトコッカス・プル
ビアリスも従来、炭酸ガスあるいは酢酸を炭素源として
明所下で培養されている。培養時に光が必要であること
から、大量生産が困難であるという欠点があった。その
ため、光効率を高めるために光バイオリアクターを用い
た培養法も検討されている。また、緑藻ドナリエラやラ
ン藻スピルリナなどの培養では、太陽光を利用して屋外
池や海洋で実施されているが、緑藻ヘマトコッカス・プ
ルビアリスの場合、生育最適温度が低いため、高温とな
る屋外での培養ができないという欠点を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、緑藻ヘマト
コッカス・プルビアリスの培養方法を改善することによ
ってアスタキサンチン含有量を早期に増加させ、効率よ
くアスタキサンチンを製造する方法、特にヘマトコッカ
ス・プルビアリスを暗所で培養することを含むアスタキ
サンチンの製造方法を提供することを目標としている。
コッカス・プルビアリスの培養方法を改善することによ
ってアスタキサンチン含有量を早期に増加させ、効率よ
くアスタキサンチンを製造する方法、特にヘマトコッカ
ス・プルビアリスを暗所で培養することを含むアスタキ
サンチンの製造方法を提供することを目標としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、緑藻ヘマ
トコッカス・プルビアリスによるアスタキサンチンの生
産方法について検討を重ねた結果、ヘマトコッカス・プ
ルビアリスを暗所でかつ好気的条件下で培養することが
可能であり、このとき細胞分裂を伴う栄養増殖細胞中に
増殖連動でアスタキサンチンが蓄積されることを見いだ
した。さらに、この暗所で培養した培養基に活性酸素生
成物質と炭素源を添加して明所に移すことによりシスト
化が誘発されアスタキサンチン合成が促進されること、
その場合、シスト化誘発の前に上記のように暗所で培養
していても、明所で培養していたのと同等のアスタキサ
ンチン合成が得られることも見いだした。これらの知見
に基づいて本発明を成すに至った。
トコッカス・プルビアリスによるアスタキサンチンの生
産方法について検討を重ねた結果、ヘマトコッカス・プ
ルビアリスを暗所でかつ好気的条件下で培養することが
可能であり、このとき細胞分裂を伴う栄養増殖細胞中に
増殖連動でアスタキサンチンが蓄積されることを見いだ
した。さらに、この暗所で培養した培養基に活性酸素生
成物質と炭素源を添加して明所に移すことによりシスト
化が誘発されアスタキサンチン合成が促進されること、
その場合、シスト化誘発の前に上記のように暗所で培養
していても、明所で培養していたのと同等のアスタキサ
ンチン合成が得られることも見いだした。これらの知見
に基づいて本発明を成すに至った。
【０００６】本発明は、ヘマトコッカス・プルビアリス
を暗所でかつ好気的条件下で培養することにより、アス
タキサンチンを含有するヘマトコッカス・プルビアリス
を生育させた後、活性酸素生成物質と炭素源を培養基に
添加して明所下で培養し該ヘマトコッカス・プルビアリ
スのシスト化を誘発してアスタキサンチン合成を促進さ
せ、該培養物からアスタキサンチンを採取する工程を包
含する、アスタキサンチンの製造方法を提供する。
を暗所でかつ好気的条件下で培養することにより、アス
タキサンチンを含有するヘマトコッカス・プルビアリス
を生育させた後、活性酸素生成物質と炭素源を培養基に
添加して明所下で培養し該ヘマトコッカス・プルビアリ
スのシスト化を誘発してアスタキサンチン合成を促進さ
せ、該培養物からアスタキサンチンを採取する工程を包
含する、アスタキサンチンの製造方法を提供する。
【０００７】本発明はさらに、ヘマトコッカス・プルビ
アリスをプロテアーゼ処理し、かつ細胞壁に浸透圧ショ
ックを加える工程を包含する、アスタキサンチンの製造
方法を提供する。
アリスをプロテアーゼ処理し、かつ細胞壁に浸透圧ショ
ックを加える工程を包含する、アスタキサンチンの製造
方法を提供する。
【０００８】本発明に用いる緑藻ヘマトコッカス・プル
ビアリスは、単細胞で細胞の大きさは２０〜２５μｍで
あり、淡水に生息するプランクトンであって、容易に採
取することができる。例えばHaematococcus pluvialis
ASIB BS2, CALU 9, CALU 333, CAUP G1002, CCAO, IBAS
U 38, IPPAS H-23,MUR 01, 02, 62, 63, 64, 65, 66, 6
7, 68, 69, 71, 72, 75, 76, 77, NIES 144, NIVA CHL
9, SMBAがある。Haematococcus lacustrisの中にはヘマ
トコッカス・プルビアリスと同一のものもあり、このよ
うな同一のものとしてATCC 30402, SAG 34-1a, 1b, 1c,
1d, 1e, 1f,1h, 1k, 1l, 1m, 1n, UTEX 16がある。本
発明に好適に用いられるヘマトコッカス・プルビアリス
は国立環境研（ＮＩＥＳ）に寄託番号ＮＩＥＳ１４４と
して寄託されている。
ビアリスは、単細胞で細胞の大きさは２０〜２５μｍで
あり、淡水に生息するプランクトンであって、容易に採
取することができる。例えばHaematococcus pluvialis
ASIB BS2, CALU 9, CALU 333, CAUP G1002, CCAO, IBAS
U 38, IPPAS H-23,MUR 01, 02, 62, 63, 64, 65, 66, 6
7, 68, 69, 71, 72, 75, 76, 77, NIES 144, NIVA CHL
9, SMBAがある。Haematococcus lacustrisの中にはヘマ
トコッカス・プルビアリスと同一のものもあり、このよ
うな同一のものとしてATCC 30402, SAG 34-1a, 1b, 1c,
1d, 1e, 1f,1h, 1k, 1l, 1m, 1n, UTEX 16がある。本
発明に好適に用いられるヘマトコッカス・プルビアリス
は国立環境研（ＮＩＥＳ）に寄託番号ＮＩＥＳ１４４と
して寄託されている。
【０００９】緑藻ヘマトコッカス・プルビアリスの栄養
細胞は、通常、２本の鞭毛をもつ浮遊細胞として存在
し、緑藻クラミドモナスと同様に親細胞の壁内で分裂し
て増殖する。栄養細胞の周りには、ゼラチン状の細胞壁
をもつ。栄養細胞は、窒素源が欠乏した培養基に移すこ
とによりゼラチン質の内側に厚い強固な細胞壁を発達さ
せ、やがて細胞は遊泳を停止して、無性的に、硬い細胞
壁を有しアスタキサンチンを大量に含有するシストを形
成する。
細胞は、通常、２本の鞭毛をもつ浮遊細胞として存在
し、緑藻クラミドモナスと同様に親細胞の壁内で分裂し
て増殖する。栄養細胞の周りには、ゼラチン状の細胞壁
をもつ。栄養細胞は、窒素源が欠乏した培養基に移すこ
とによりゼラチン質の内側に厚い強固な細胞壁を発達さ
せ、やがて細胞は遊泳を停止して、無性的に、硬い細胞
壁を有しアスタキサンチンを大量に含有するシストを形
成する。
【００１０】ヘマトコッカス・プルビアリスの暗所でか
つ好気的条件下での培養は、以下の条件下で行う。緑藻
ヘマトコッカス・プルビアリスは、自然界においては、
炭酸ガスと光エネルギーで生育する光合成生物であるた
め、暗所でかつ好気的条件下で培養させるためには、炭
酸ガスに代替し得る炭素源を従属栄養として充分な量含
む培地を用いる必要がある。炭素源としては、例えば、
従来から知られている酢酸のほか、ピルビン酸、エタノ
ール、およびＴＣＡ関連有機酸等がある。ＴＣＡ関連有
機酸としては、例えばクエン酸、αケトグルタル酸、コ
ハク酸、フマル酸、リンゴ酸等がある。上記の各々の炭
素源と、アスパラギン、グリシン、グルタミン等のアミ
ノ酸のような窒素源とを含む群の中から選ばれる１種ま
たは２種以上に、更に酵母エキスを組み合わせた培地が
用いられる。酵母エキスは必須であるが、グリシン、グ
ルタミン等のアミノ酸を用いた場合は、酵母エキスを省
いても、酵母エキスを加えたときと同程度のヘマトコッ
カス・プルビアリスの生育が見られる。好ましい培地
は、例えば酵母エキス２．０ｇ／ｌ、酢酸ナトリウム
１．２ｇ／ｌ、Ｌ−アスパラギン０．４ｇ／ｌ、ＭｇＣ
ｌ2・７Ｈ2Ｏ ９８５μＭ、ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ３６μ
Ｍ、ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ １３６μＭ、ｐＨ６．８であ
る。培養条件としては、暗所でかつ好気的条件下、温度
は１５〜２５℃であり、好ましくは２０℃前後である。
つ好気的条件下での培養は、以下の条件下で行う。緑藻
ヘマトコッカス・プルビアリスは、自然界においては、
炭酸ガスと光エネルギーで生育する光合成生物であるた
め、暗所でかつ好気的条件下で培養させるためには、炭
酸ガスに代替し得る炭素源を従属栄養として充分な量含
む培地を用いる必要がある。炭素源としては、例えば、
従来から知られている酢酸のほか、ピルビン酸、エタノ
ール、およびＴＣＡ関連有機酸等がある。ＴＣＡ関連有
機酸としては、例えばクエン酸、αケトグルタル酸、コ
ハク酸、フマル酸、リンゴ酸等がある。上記の各々の炭
素源と、アスパラギン、グリシン、グルタミン等のアミ
ノ酸のような窒素源とを含む群の中から選ばれる１種ま
たは２種以上に、更に酵母エキスを組み合わせた培地が
用いられる。酵母エキスは必須であるが、グリシン、グ
ルタミン等のアミノ酸を用いた場合は、酵母エキスを省
いても、酵母エキスを加えたときと同程度のヘマトコッ
カス・プルビアリスの生育が見られる。好ましい培地
は、例えば酵母エキス２．０ｇ／ｌ、酢酸ナトリウム
１．２ｇ／ｌ、Ｌ−アスパラギン０．４ｇ／ｌ、ＭｇＣ
ｌ2・７Ｈ2Ｏ ９８５μＭ、ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ３６μ
Ｍ、ＣａＣｌ2・２Ｈ2Ｏ １３６μＭ、ｐＨ６．８であ
る。培養条件としては、暗所でかつ好気的条件下、温度
は１５〜２５℃であり、好ましくは２０℃前後である。
【００１１】このようにして培養したヘマトコッカス・
プルビアリスは、暗所であるにもかかわらず、細胞分裂
を伴う栄養細胞内に、増殖期の早い時期からアスタキサ
ンチンの蓄積が見られる。細胞当りのアスタキサンチン
含有量は、同一条件下での明所での培養と変わらない。
プルビアリスは、暗所であるにもかかわらず、細胞分裂
を伴う栄養細胞内に、増殖期の早い時期からアスタキサ
ンチンの蓄積が見られる。細胞当りのアスタキサンチン
含有量は、同一条件下での明所での培養と変わらない。
【００１２】この栄養細胞中のアスタキサンチンを採取
することも可能であるが、人為的に培養基中の成分組成
を適当に調節することにより、栄養細胞からシストへの
形態変化を誘導して、アスタキサンチン生産機能を最大
限に引き出すのが有利である。それには、活性酸素生成
物質と炭素源を、培養途中で比較的高濃度に添加して、
形態変化を誘導する。活性酸素生成物質と炭素源を添加
したら、暗所から明所に移行して培養を行う。用いられ
る活性酸素生成物質には、例えば、鉄イオンを生じ得る
物質、メチレンブルー、メチルビオロゲン、過酸化水素
（Ｈ2Ｏ2）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパ
ン）ジヒドロクロリドがある。特に鉄イオンを生じ得る
化合物が好ましい。形成される鉄イオンは、二価または
三価であり、このような鉄イオンを形成し得る化合物と
しては、例えばＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ、ＦｅＳＯ4（Ｎ
Ｈ4）2ＳＯ4・６Ｈ2Ｏ、ＦｅＮＨ4（ＳＯ4）2・１２Ｈ2
Ｏが挙げられる。活性酸素生成物質の添加量は、その物
質の種類により異なるが、例えば培養基中の鉄イオンの
濃度は、シスト化誘導前の培養基に用いられる量の数倍
以上、最大６００μＭまで、好ましくは４５０μＭとな
るように添加される。上記のように、鉄イオンは活性酸
素を生成するためにアスタキサンチン合成を促進すると
考えられる。様々な酸化的ストレスから細胞を防御する
ために、ヘマトコッカス・プルビアリスの細胞内におい
て強力な抗酸化作用を有するアスタキサンチンを合成す
ると考えられる。
することも可能であるが、人為的に培養基中の成分組成
を適当に調節することにより、栄養細胞からシストへの
形態変化を誘導して、アスタキサンチン生産機能を最大
限に引き出すのが有利である。それには、活性酸素生成
物質と炭素源を、培養途中で比較的高濃度に添加して、
形態変化を誘導する。活性酸素生成物質と炭素源を添加
したら、暗所から明所に移行して培養を行う。用いられ
る活性酸素生成物質には、例えば、鉄イオンを生じ得る
物質、メチレンブルー、メチルビオロゲン、過酸化水素
（Ｈ2Ｏ2）、２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパ
ン）ジヒドロクロリドがある。特に鉄イオンを生じ得る
化合物が好ましい。形成される鉄イオンは、二価または
三価であり、このような鉄イオンを形成し得る化合物と
しては、例えばＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ、ＦｅＳＯ4（Ｎ
Ｈ4）2ＳＯ4・６Ｈ2Ｏ、ＦｅＮＨ4（ＳＯ4）2・１２Ｈ2
Ｏが挙げられる。活性酸素生成物質の添加量は、その物
質の種類により異なるが、例えば培養基中の鉄イオンの
濃度は、シスト化誘導前の培養基に用いられる量の数倍
以上、最大６００μＭまで、好ましくは４５０μＭとな
るように添加される。上記のように、鉄イオンは活性酸
素を生成するためにアスタキサンチン合成を促進すると
考えられる。様々な酸化的ストレスから細胞を防御する
ために、ヘマトコッカス・プルビアリスの細胞内におい
て強力な抗酸化作用を有するアスタキサンチンを合成す
ると考えられる。
【００１３】使用される炭素源としては、上記のものが
何れも用いられ、好ましくは酢酸を使用する。酢酸濃度
が最大６０ｍＭまで、好ましくは４５ｍＭとなるように
培養基に添加する。上記を越える濃度での使用は、逆に
アスタキサンチン生産を抑制し好ましくない。炭素源の
みでもシスト化が誘導され、アスタキサンチン生産が増
大するが、鉄イオンを炭素源と同時に添加するとアスタ
キサンチン生産はさらに増大する。
何れも用いられ、好ましくは酢酸を使用する。酢酸濃度
が最大６０ｍＭまで、好ましくは４５ｍＭとなるように
培養基に添加する。上記を越える濃度での使用は、逆に
アスタキサンチン生産を抑制し好ましくない。炭素源の
みでもシスト化が誘導され、アスタキサンチン生産が増
大するが、鉄イオンを炭素源と同時に添加するとアスタ
キサンチン生産はさらに増大する。
【００１４】上記２段階の培養方法は、アスタキサンチ
ン合成の期間を速く短くして、初期から作らせることが
できる。増殖期に暗所でよいので、増殖による光の当り
具合いの変化を考慮する事なく、通常の発酵槽で発酵可
能であるので培養が容易である。
ン合成の期間を速く短くして、初期から作らせることが
できる。増殖期に暗所でよいので、増殖による光の当り
具合いの変化を考慮する事なく、通常の発酵槽で発酵可
能であるので培養が容易である。
【００１５】収穫された緑藻ヘマトコッカス・プルビア
リスは、浸透圧調節剤のない反応液中でプロテアーゼ処
理することにより、細胞を完全に破壊することができ
る。従来高等植物や多くの藻類の細胞プロトプラスト調
製のために用いられている細胞壁分解酵素には、大別す
ると、セルロース成分を分解する酵素類（セルラーゼ、
ヘミセルラーゼ）と、ペクチン質（ペクチナーゼ）を分
解するものがある。ヘマトコッカスの細胞壁について
も、上記２つの成分を合わせ持つ細胞壁溶解酵素（ドリ
ラーゼ）を用いた報告があるが、充分に破砕された藻体
破砕物が得られない。ヘマトコッカスの細胞壁は、構成
成分としてセルロース、ヘミセルロース、ペクチン、リ
グニンを欠き、糖タンパク質のみからなる点で、高等植
物や他の藻類と大きく異なる。このため、糖タンパク質
の糖ではなくタンパク質に注目してプロテアーゼを細胞
壁の破壊に使用することにより、効果的に細胞壁を溶解
することができる。ヘマトコッカス・プルビアリスに、
浸透圧調節剤存在下でプロテアーゼを作用させるとプロ
トプラスト細胞を得、浸透圧調節剤の無い反応液中でプ
ロテアーゼ処理することにより浸透圧ショックを加える
と、細胞は完全に破壊される。プロテアーゼは、由来の
異なる各種プロテアーゼ、プロナーゼＥ、プロテイナー
ゼＫが使用可能であり、反応条件はｐＨ中性付近で、室
温（２０−４０℃）、好ましくは３５℃前後、酵素濃度
は０．１％で、３０分から２時間反応させる。
リスは、浸透圧調節剤のない反応液中でプロテアーゼ処
理することにより、細胞を完全に破壊することができ
る。従来高等植物や多くの藻類の細胞プロトプラスト調
製のために用いられている細胞壁分解酵素には、大別す
ると、セルロース成分を分解する酵素類（セルラーゼ、
ヘミセルラーゼ）と、ペクチン質（ペクチナーゼ）を分
解するものがある。ヘマトコッカスの細胞壁について
も、上記２つの成分を合わせ持つ細胞壁溶解酵素（ドリ
ラーゼ）を用いた報告があるが、充分に破砕された藻体
破砕物が得られない。ヘマトコッカスの細胞壁は、構成
成分としてセルロース、ヘミセルロース、ペクチン、リ
グニンを欠き、糖タンパク質のみからなる点で、高等植
物や他の藻類と大きく異なる。このため、糖タンパク質
の糖ではなくタンパク質に注目してプロテアーゼを細胞
壁の破壊に使用することにより、効果的に細胞壁を溶解
することができる。ヘマトコッカス・プルビアリスに、
浸透圧調節剤存在下でプロテアーゼを作用させるとプロ
トプラスト細胞を得、浸透圧調節剤の無い反応液中でプ
ロテアーゼ処理することにより浸透圧ショックを加える
と、細胞は完全に破壊される。プロテアーゼは、由来の
異なる各種プロテアーゼ、プロナーゼＥ、プロテイナー
ゼＫが使用可能であり、反応条件はｐＨ中性付近で、室
温（２０−４０℃）、好ましくは３５℃前後、酵素濃度
は０．１％で、３０分から２時間反応させる。
【００１６】ヘマトコッカス・プルビアリス細胞の破砕
には、他のガラスビーズを加えグライディングにより破
砕する方法あるいはフレンチプレスを用いる方法、さら
には超音波破砕法などの既知の物理的方法を適用し、メ
タノールあるいはアセトンなどの極性の大きい溶媒で抽
出することにより回収することができる。また、細胞を
バルクのままで魚の色出し等に使用することもできる。
アスタキサンチンの精製は、既知の分離精製手段を適宜
利用することによって所望の純度のアスタキサンチンを
得ることができる。
には、他のガラスビーズを加えグライディングにより破
砕する方法あるいはフレンチプレスを用いる方法、さら
には超音波破砕法などの既知の物理的方法を適用し、メ
タノールあるいはアセトンなどの極性の大きい溶媒で抽
出することにより回収することができる。また、細胞を
バルクのままで魚の色出し等に使用することもできる。
アスタキサンチンの精製は、既知の分離精製手段を適宜
利用することによって所望の純度のアスタキサンチンを
得ることができる。
【００１７】上記プロテアーゼを用いる細胞の破壊方法
は、ヘマトコッカス・プルビアリスからのアスタキサン
チンの採取に使用されるのみならず、糖タンパク質を細
胞壁成分として含有する様々な藻類微生物の細胞の細胞
壁の破壊にも好適に利用され得る。
は、ヘマトコッカス・プルビアリスからのアスタキサン
チンの採取に使用されるのみならず、糖タンパク質を細
胞壁成分として含有する様々な藻類微生物の細胞の細胞
壁の破壊にも好適に利用され得る。
【００１８】
【実施例】次に酢酸を炭素源とした実施例によって本発
明をさらに詳細に説明する。
明をさらに詳細に説明する。
【００１９】実施例１ 表１に示す培養基１００ｍｌを２００ｍｌ容のフラスコ
に入れ、１２１℃で、１５分間滅菌した。維持用の培養
基に別に培養したヘマトコッカス・プルビアリス（Haem
atococcus pluvialis NIES 144)のシードを接種し、暗
所下および明所下、たとえば１５００ルクスの光照度
下、１２時間明暗周期で２０℃で４日間培養し、予備培
養を行った。
に入れ、１２１℃で、１５分間滅菌した。維持用の培養
基に別に培養したヘマトコッカス・プルビアリス（Haem
atococcus pluvialis NIES 144)のシードを接種し、暗
所下および明所下、たとえば１５００ルクスの光照度
下、１２時間明暗周期で２０℃で４日間培養し、予備培
養を行った。
【００２０】この培養液１０ｍｌずつを上と同組成の培
養基１００ｍｌに接種し、それぞれ暗所下または明所下
で、２０℃で８日間本培養した。
養基１００ｍｌに接種し、それぞれ暗所下または明所下
で、２０℃で８日間本培養した。
【００２１】本培養時における暗所下または明所下で
の、ヘマトコッカス・プルビアリスの栄養体細胞の増殖
および生産されるカロチノイドの量の変化を図１に示
す。カロチノイド量は４８０ｎｍでの吸光度から測定し
た後、抽出し、その約９０％がアスタキサンチンである
ことを確認した。
の、ヘマトコッカス・プルビアリスの栄養体細胞の増殖
および生産されるカロチノイドの量の変化を図１に示
す。カロチノイド量は４８０ｎｍでの吸光度から測定し
た後、抽出し、その約９０％がアスタキサンチンである
ことを確認した。
【００２２】ヘマトコッカス・プルビアリスは暗所下
で、酢酸を炭素源として確実に増殖した。また、表１に
示す培養基から、酵母エキスを除くとヘマトコッカス・
プルビアリスの生育は悪くなるが、グリシン、グルタミ
ン等のアミノ酸を加えることにより生育は同程度まで回
復し、酵母エキスの代替をし得ることができた。炭素源
濃度としては、４５ｍＭまでが至適範囲である。暗所下
で得られたヘマトコッカス・プルビアリスは細胞当り明
所下の場合と同程度、色素であるクロロフィルおよびカ
ロチノイドを含有していた。色素は増殖と共に細胞内に
蓄積され、含有量はクロロフィル１０〜２０ｍｇ／ｇ乾
燥重量、カロチノイド１０ｍｇ／ｇ乾燥重量であった。
で、酢酸を炭素源として確実に増殖した。また、表１に
示す培養基から、酵母エキスを除くとヘマトコッカス・
プルビアリスの生育は悪くなるが、グリシン、グルタミ
ン等のアミノ酸を加えることにより生育は同程度まで回
復し、酵母エキスの代替をし得ることができた。炭素源
濃度としては、４５ｍＭまでが至適範囲である。暗所下
で得られたヘマトコッカス・プルビアリスは細胞当り明
所下の場合と同程度、色素であるクロロフィルおよびカ
ロチノイドを含有していた。色素は増殖と共に細胞内に
蓄積され、含有量はクロロフィル１０〜２０ｍｇ／ｇ乾
燥重量、カロチノイド１０ｍｇ／ｇ乾燥重量であった。
【００２３】
【表１】
【００２４】実施例２ 実施例１と同様にして、４日間培養後、炭素源として酢
酸濃度が４５ｍＭ、鉄イオン濃度（ＦｅＳＯ4・７Ｈ
2Ｏ）が４５０μＭとなるように添加し、９０００ルク
スの２４時間連続光照射下、２０℃で更に４日間培養し
た。鉄イオンは三価を用いてもよい。アスタキサンチン
量は実施例１と同様にして測定した。ヘマトコッカス・
プルビアリスの栄養細胞は、炭素源である酢酸と鉄イオ
ンを添加後、シストの形成を開始し、細胞内にアスタキ
サンチンを大量に蓄積した（図２）。同時に、生成して
いたクロロフィルの急激な分解も起こっている。
酸濃度が４５ｍＭ、鉄イオン濃度（ＦｅＳＯ4・７Ｈ
2Ｏ）が４５０μＭとなるように添加し、９０００ルク
スの２４時間連続光照射下、２０℃で更に４日間培養し
た。鉄イオンは三価を用いてもよい。アスタキサンチン
量は実施例１と同様にして測定した。ヘマトコッカス・
プルビアリスの栄養細胞は、炭素源である酢酸と鉄イオ
ンを添加後、シストの形成を開始し、細胞内にアスタキ
サンチンを大量に蓄積した（図２）。同時に、生成して
いたクロロフィルの急激な分解も起こっている。
【００２５】このように、暗所下または明所下で４日間
培養したヘマトコッカス・プルビアリスの栄養細胞に、
炭素源として酢酸と鉄イオンを添加することにより、ア
スタキサンチンを大量に細胞内に蓄積させることができ
た。８日間の培養で、２０ｍｇ／ｌを越える高濃度のカ
ロチノイド（そのうちアスタキサンチン含有量は約９０
％）を得ることができた。
培養したヘマトコッカス・プルビアリスの栄養細胞に、
炭素源として酢酸と鉄イオンを添加することにより、ア
スタキサンチンを大量に細胞内に蓄積させることができ
た。８日間の培養で、２０ｍｇ／ｌを越える高濃度のカ
ロチノイド（そのうちアスタキサンチン含有量は約９０
％）を得ることができた。
【００２６】実施例３ 増殖期のヘマトコッカス・プルビアリスの栄養細胞に浸
透圧調整剤（ソルビトール／マンニトール）を含む反応
液中で、下記のようにプロテアーゼ処理をすると、約１
時間でプロトプラスト細胞が５０％得られた。浸透圧調
整剤のない反応液中でプロテアーゼ処理すると、細胞は
完全に破壊した。使用したプロテアーゼは、プロナーゼ
Ｅ（０．１５％）およびプロテイナーゼＫ（０．１
％）；反応液は、ソルビトール／マンニトール０．２
Ｍ、トリエタノールアミン緩衝液１０ｍＭ、ｐＨ７．
５；反応条件は３５℃で１時間であった。
透圧調整剤（ソルビトール／マンニトール）を含む反応
液中で、下記のようにプロテアーゼ処理をすると、約１
時間でプロトプラスト細胞が５０％得られた。浸透圧調
整剤のない反応液中でプロテアーゼ処理すると、細胞は
完全に破壊した。使用したプロテアーゼは、プロナーゼ
Ｅ（０．１５％）およびプロテイナーゼＫ（０．１
％）；反応液は、ソルビトール／マンニトール０．２
Ｍ、トリエタノールアミン緩衝液１０ｍＭ、ｐＨ７．
５；反応条件は３５℃で１時間であった。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、藻中にアスタキサンチ
ンが早期から蓄積し、さらに人工的なシスト誘導により
効率よくアスタキサンチンを合成させることができる。
アスタキサンチンを大量に効率よく製造する製造方法が
提供される。得られるアスタキサンチンは安全性が高い
ので、魚類養殖その他の産業に寄与し得る。
ンが早期から蓄積し、さらに人工的なシスト誘導により
効率よくアスタキサンチンを合成させることができる。
アスタキサンチンを大量に効率よく製造する製造方法が
提供される。得られるアスタキサンチンは安全性が高い
ので、魚類養殖その他の産業に寄与し得る。
【図１】ヘマトコッカス・プルビアリス栄養体細胞の増
殖とカロチノイドの生成を示す。
殖とカロチノイドの生成を示す。
【図２】ヘマトコッカス・プルビアリスの増殖とカロチ
ノイド生成に対する鉄イオンおよび酢酸添加の効果を示
す。
ノイド生成に対する鉄イオンおよび酢酸添加の効果を示
す。
Claims (3)
- 【請求項１】ヘマトコッカス・プルビアリスを暗所でか
つ好気的条件下で培養することにより、アスタキサンチ
ンを含有するヘマトコッカス・プルビアリスを生育させ
た後、活性酸素生成物質と炭素源を培養基に添加して明
所下で培養し該ヘマトコッカス・プルビアリスのシスト
化を誘発してアスタキサンチン合成を促進させ、該培養
物からアスタキサンチンを採取する工程を包含する、ア
スタキサンチンの製造方法。 - 【請求項２】前記活性酸素生成物質が鉄イオンである、
請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】ヘマトコッカス・プルビアリスをプロテア
ーゼ処理し、かつ細胞壁に浸透圧ショックを加える工程
を包含する、アスタキサンチンの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23196591A JP3163127B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | アスタキサンチンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP23196591A JP3163127B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | アスタキサンチンの製造方法 |
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| JP2000232483A Division JP2001061466A (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | アスタキサンチンの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0568585A true JPH0568585A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3163127B2 JP3163127B2 (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=16931829
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23196591A Expired - Lifetime JP3163127B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | アスタキサンチンの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3163127B2 (ja) |
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| WO1997028274A1 (en) * | 1996-02-01 | 1997-08-07 | Ben-Gurion University Of The Negev | A procedure for large-scale production of astaxanthin from haematococcus |
| FR2768335A1 (fr) * | 1997-09-12 | 1999-03-19 | Sederma Sa | Compositions a usage cosmetique ou dermopharmaceutique contenant une association d'extrait d'algue et d'exopolysaccharide |
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| WO2008081905A1 (ja) | 2007-01-05 | 2008-07-10 | Fujifilm Corporation | 分散組成物及びスキンケア用化粧料並びに分散組成物の製造方法 |
| WO2013002278A1 (ja) | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 富士フイルム株式会社 | アスタキサンチン含有組成物及びその製造方法、並びに、化粧料 |
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| WO2013125708A1 (ja) | 2012-02-24 | 2013-08-29 | 富士フイルム株式会社 | 皮膚外用剤及び正常皮膚細胞賦活化剤 |
| WO2013146018A1 (ja) | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 富士フイルム株式会社 | 組成物、これを含む皮膚外用剤、又は機能性食品 |
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| WO2019172454A1 (ja) | 2018-03-09 | 2019-09-12 | アスタリール株式会社 | 乳化組成物 |
| FR3107455A1 (fr) | 2020-02-26 | 2021-08-27 | Laboratoires Clarins | Composition cosmétique comprenant de l’astaxanthine et un melange d’antioxydants |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP23196591A patent/JP3163127B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP3163127B2 (ja) | 2001-05-08 |
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