JPH0646834A - L−アスコルビン酸を高めたバイオマス及びその製造 - Google Patents
L−アスコルビン酸を高めたバイオマス及びその製造Info
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- JPH0646834A JPH0646834A JP5058697A JP5869793A JPH0646834A JP H0646834 A JPH0646834 A JP H0646834A JP 5058697 A JP5058697 A JP 5058697A JP 5869793 A JP5869793 A JP 5869793A JP H0646834 A JPH0646834 A JP H0646834A
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- microalgae
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- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
- C12N1/12—Unicellular algae; Culture media therefor
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12N1/125—Unicellular algae isolates
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P17/00—Preparation of heterocyclic carbon compounds with only O, N, S, Se or Te as ring hetero atoms
- C12P17/02—Oxygen as only ring hetero atoms
- C12P17/04—Oxygen as only ring hetero atoms containing a five-membered hetero ring, e.g. griseofulvin, vitamin C
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
- C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
- C12R2001/89—Algae ; Processes using algae
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 高い細胞内水準のアルコルビン酸を含む(細
胞の乾燥重量の1.5%より多い)微小藻類バイオマス
に関する。このバイオマスは突然変異したL−アルコル
ビン酸生産性微小藻類を増殖させることにより生産され
る。 【効果】 このバイオマスは動物飼料として並びに水産
養殖魚飼料又は相当する添加物として有用である。
胞の乾燥重量の1.5%より多い)微小藻類バイオマス
に関する。このバイオマスは突然変異したL−アルコル
ビン酸生産性微小藻類を増殖させることにより生産され
る。 【効果】 このバイオマスは動物飼料として並びに水産
養殖魚飼料又は相当する添加物として有用である。
Description
【0001】
【発明の分野】本発明は高い細胞内濃度のアスコルビン
酸を含む微小藻類バイオマス、その製造及びその動物飼
料への用途に関する。より詳しくは、本発明はアスコル
ビン酸バイオマスを高めた動物飼料組成物及びそれの製
造及びそれの魚類飼料としての用途に関する。
酸を含む微小藻類バイオマス、その製造及びその動物飼
料への用途に関する。より詳しくは、本発明はアスコル
ビン酸バイオマスを高めた動物飼料組成物及びそれの製
造及びそれの魚類飼料としての用途に関する。
【0002】〔関連技術の説明〕L−アスコルビン酸又
はビタミンCは植物及び動物界に広く分布する水溶性ビ
タミンである。それは栄養、良好な健康の維持及び食品
工業において大きな重要性を持つ。ほとんどすべての動
物種はL−アスコルビン酸を合成し、従ってその食物中
で必要としない。しかしながら、人間、他の霊長類、モ
ルモット、果実を食べるコウモリ、数種の鳥類、及び魚
類例えばギンザケ、ニジマス及びコイは肝臓酵素を欠く
のでビタミンを合成することができない。そのような動
物ではもしL−アスコルビン酸の食物源を奪われると壊
血病が発生する。良好な健康及び正常な発育(特に魚類
養殖における)に有害である限界の又はそうでない欠乏
を解決するためにはそのような動物がビタミンCの適当
な供給を受けられるようにすることが必須である。
はビタミンCは植物及び動物界に広く分布する水溶性ビ
タミンである。それは栄養、良好な健康の維持及び食品
工業において大きな重要性を持つ。ほとんどすべての動
物種はL−アスコルビン酸を合成し、従ってその食物中
で必要としない。しかしながら、人間、他の霊長類、モ
ルモット、果実を食べるコウモリ、数種の鳥類、及び魚
類例えばギンザケ、ニジマス及びコイは肝臓酵素を欠く
のでビタミンを合成することができない。そのような動
物ではもしL−アスコルビン酸の食物源を奪われると壊
血病が発生する。良好な健康及び正常な発育(特に魚類
養殖における)に有害である限界の又はそうでない欠乏
を解決するためにはそのような動物がビタミンCの適当
な供給を受けられるようにすることが必須である。
【0003】植物、動物組織及び食物からのビタミンC
の単離方法はよく知られており、そして抽出、抽出液の
精製、及び分析又は溶液からのビタミンの単離を含む。
アスコルビン酸が単離されるいくつかの天然供給源には
パプリカ、グラジオラスの葉、バラの実、カキ、及び柑
橘類の果実を含む。このビタミンはL−キシロース、L
−ガラクトース又はより好ましくは低価格で容易に入手
することができるD−グルコースから合成することもで
きる。
の単離方法はよく知られており、そして抽出、抽出液の
精製、及び分析又は溶液からのビタミンの単離を含む。
アスコルビン酸が単離されるいくつかの天然供給源には
パプリカ、グラジオラスの葉、バラの実、カキ、及び柑
橘類の果実を含む。このビタミンはL−キシロース、L
−ガラクトース又はより好ましくは低価格で容易に入手
することができるD−グルコースから合成することもで
きる。
【0004】L−アスコルビン酸の生産に使用すること
ができるさらに他の方法は微生物の使用である。野生型
の微生物はわずかな量でのみL−アスコルビン酸をつく
ることが知られているが、クロレラ藻類を使用すると収
得量の向上の得られることが最近交付された米国特許
5,001,059に記述されている。
ができるさらに他の方法は微生物の使用である。野生型
の微生物はわずかな量でのみL−アスコルビン酸をつく
ることが知られているが、クロレラ藻類を使用すると収
得量の向上の得られることが最近交付された米国特許
5,001,059に記述されている。
【0005】Loewus, F.A., はL-Ascorbic Acid: Metab
olism, Biosynthesis, Function, The Baiochemistry o
f Plants, Vol. 3, Academic Press, Inc., pp, 77-99,
1980においてL−アスコルビン酸の供給源及び生合成
の総説を与えている。藻類におけるアスコルビン酸の生
産に関する記述はVaidya et. al., Science and Cultur
e (1971) 37: 383-384; Subbulakshmi et. al., Nutrit
ion Reports International (1976) 14:581-591; Aaron
son et. al., Arch, Microbiol, (1977) 112:57-59; Sh
igeoka et. al., J. Nutr, Sci, Vitaminol, (1979) 2
9: 29-307; Shigeoka et. al., Agric. Biol, Chem. (1
979) 43: 2053-2058; Bayanova及びTrubachev, Priklad
naya Biokhimiya i Mikrobiologyia (1981) 17: 400-40
7 (UDC582.26:577.16); 及びCiferri, Microbiological
Reviews (1983) 47:551-578に見出すことができる。
olism, Biosynthesis, Function, The Baiochemistry o
f Plants, Vol. 3, Academic Press, Inc., pp, 77-99,
1980においてL−アスコルビン酸の供給源及び生合成
の総説を与えている。藻類におけるアスコルビン酸の生
産に関する記述はVaidya et. al., Science and Cultur
e (1971) 37: 383-384; Subbulakshmi et. al., Nutrit
ion Reports International (1976) 14:581-591; Aaron
son et. al., Arch, Microbiol, (1977) 112:57-59; Sh
igeoka et. al., J. Nutr, Sci, Vitaminol, (1979) 2
9: 29-307; Shigeoka et. al., Agric. Biol, Chem. (1
979) 43: 2053-2058; Bayanova及びTrubachev, Priklad
naya Biokhimiya i Mikrobiologyia (1981) 17: 400-40
7 (UDC582.26:577.16); 及びCiferri, Microbiological
Reviews (1983) 47:551-578に見出すことができる。
【0006】食用微小藻類の生産は公知である。クロレ
ラ(Chlorella)種を含む種々の藻類はビタミンCを含
む種々のビタミンを含有することも知られている。例え
ばAaronson等はArch. Microbiol. 112, 57-59 (1977)
において光増殖クロレラは細胞の乾燥重量のmg当たり1
5μgすなわち1.5重量%のビタミンCを含むと発表
している。
ラ(Chlorella)種を含む種々の藻類はビタミンCを含
む種々のビタミンを含有することも知られている。例え
ばAaronson等はArch. Microbiol. 112, 57-59 (1977)
において光増殖クロレラは細胞の乾燥重量のmg当たり1
5μgすなわち1.5重量%のビタミンCを含むと発表
している。
【0007】Renstrom et.al., Plant Sci, letters, 2
8:299-305 (1982/1983)はクロレラ中のL−アスコルビ
ン酸含量は光増殖細胞の乾燥重量g当たり6〜82μmo
lであり、又クロレラ・ピレノイドサ(Chlorella pyren
oidosa) Chick,培養(UTEX)No.343株はグ
ルコース富化培地中で0.5〜6日間暗所増殖させると
乾燥重量g当たり約3μmol(0.06重量%)のL−ア
スコルビン酸が生産され、そして光を供給すると12時
間にこの量の4倍(0.24重量%)になり、初期の研
究で報告されたそれと同様の結果であったと報告してい
る。
8:299-305 (1982/1983)はクロレラ中のL−アスコルビ
ン酸含量は光増殖細胞の乾燥重量g当たり6〜82μmo
lであり、又クロレラ・ピレノイドサ(Chlorella pyren
oidosa) Chick,培養(UTEX)No.343株はグ
ルコース富化培地中で0.5〜6日間暗所増殖させると
乾燥重量g当たり約3μmol(0.06重量%)のL−ア
スコルビン酸が生産され、そして光を供給すると12時
間にこの量の4倍(0.24重量%)になり、初期の研
究で報告されたそれと同様の結果であったと報告してい
る。
【0008】従来技術の従属栄養法及び微生物は工業的
用途にとって完全に満足し得るものではない。生産され
るバイオマスはL−アスコルビン酸があまりにも乏し
く、これは主として使用する微生物の無能力及び含まれ
る工程条件下において炭素源の利用が貧弱であることに
よる。
用途にとって完全に満足し得るものではない。生産され
るバイオマスはL−アスコルビン酸があまりにも乏し
く、これは主として使用する微生物の無能力及び含まれ
る工程条件下において炭素源の利用が貧弱であることに
よる。
【0009】改良されたL−アスコルビン酸生産性微生
物及びL−アスコルビン酸富化バイオマスの生産におい
てそれらを利用する改良された方法が求められている。
物及びL−アスコルビン酸富化バイオマスの生産におい
てそれらを利用する改良された方法が求められている。
【0010】〔発明の概要〕L−アスコルビン酸富化バ
イオマスは細胞の乾燥重量の1.5%より多く、好まし
くは少なくとも約2%及びより好ましくは少なくとも約
3%の細胞内L−アスコルビン酸(L−AA)を持つ緑
色微小藻類細胞からなる。
イオマスは細胞の乾燥重量の1.5%より多く、好まし
くは少なくとも約2%及びより好ましくは少なくとも約
3%の細胞内L−アスコルビン酸(L−AA)を持つ緑
色微小藻類細胞からなる。
【0011】他の実施態様は下記で確認される新規なL
−AA高生産性の突然変異したクロレラ・ピレノイドサ
微小藻類、微小藻類の高いL−AA含量のバイオマスを
生産するための従属栄養法、L−AA富化バイオマスか
らなる動物飼料組成物及び動物の毎日のビタミンC要求
量の少なくともかなりの割合を供給することができる水
産養殖魚類飼料を含む動物飼料としてのそれらの使用を
含む。
−AA高生産性の突然変異したクロレラ・ピレノイドサ
微小藻類、微小藻類の高いL−AA含量のバイオマスを
生産するための従属栄養法、L−AA富化バイオマスか
らなる動物飼料組成物及び動物の毎日のビタミンC要求
量の少なくともかなりの割合を供給することができる水
産養殖魚類飼料を含む動物飼料としてのそれらの使用を
含む。
【0012】〔発明の詳述〕微生物はそれらが従属栄養
的にL−AAを生産することを条件として広範囲に変動
することがある。好ましいのはL−AA生産性緑色微小
藻類特にいわゆるその高生産株である。潜在的な高生産
株としての見込みがある生物はL−AA生産を伴う細胞
増殖のための標準的な発酵方法を使用して確認すること
ができる。次いでそれらは好ましくは物理的又は化学的
変異処理方法例えば紫外線、X線、N−メチル−N′−
ニトロ−N−イトロソグアニジン、ジメチル硫酸又は当
該技術分野で公知の類似の薬品を使用して変異処理され
る。そのような処理により得られる突然変異したL−A
A過剰生産株はレドックス色素により測定することがで
きる。さらにアスコルビン酸への代謝中間物質に対する
アナログ又はアスコルビン酸合成の阻害剤を使用するこ
とにより、化学的妨害物質の存在下においてL−AA生
産を維持又は増加することができる微生物を選択するこ
とができる。
的にL−AAを生産することを条件として広範囲に変動
することがある。好ましいのはL−AA生産性緑色微小
藻類特にいわゆるその高生産株である。潜在的な高生産
株としての見込みがある生物はL−AA生産を伴う細胞
増殖のための標準的な発酵方法を使用して確認すること
ができる。次いでそれらは好ましくは物理的又は化学的
変異処理方法例えば紫外線、X線、N−メチル−N′−
ニトロ−N−イトロソグアニジン、ジメチル硫酸又は当
該技術分野で公知の類似の薬品を使用して変異処理され
る。そのような処理により得られる突然変異したL−A
A過剰生産株はレドックス色素により測定することがで
きる。さらにアスコルビン酸への代謝中間物質に対する
アナログ又はアスコルビン酸合成の阻害剤を使用するこ
とにより、化学的妨害物質の存在下においてL−AA生
産を維持又は増加することができる微生物を選択するこ
とができる。
【0013】上記の方法で得られる好ましい子孫は細胞
(乾燥重量基準)のグラム当たりL−AAのmgで測定し
て改良されたL−AAの特異的形成をもたらすような微
生物である。次いでこれらの子孫はさらに個々のクロー
ンに分離し、そしてさらに究極的には上述の方法に当て
てさらに高いL−AAの特異的形成を示す微生物を得
る。
(乾燥重量基準)のグラム当たりL−AAのmgで測定し
て改良されたL−AAの特異的形成をもたらすような微
生物である。次いでこれらの子孫はさらに個々のクロー
ンに分離し、そしてさらに究極的には上述の方法に当て
てさらに高いL−AAの特異的形成を示す微生物を得
る。
【0014】クロレラ属の緑色微小藻類、特にシー・ピ
レノイドサUTEX1663及びシー・ピレノイドサU
TEX1230、シー・レギュラリス(C. regularis)
UTEX1808、シー・ソロキニアナ(C. sorokinia
na)a.t.c.c.22521、アンキストロデスム
ス・ブラウニー(Ankistorodesmus braunii)A.T.
C.C.12744及びプロフォセカ・ソフィー(Prof
otheca zopfii)UTEX1438のような野生株から
得られるL−AA高生産性の突然変異株を含むピレノイ
ドサ種が好ましく、前記UTEXはAustinに所在のテキ
サス大学の藻類の培養コレクションである。UTEX1
663から得られた1つのそのうな突然変異はA.T.
C.C.受託番号53170のシー・ピレノイドサUV
101−158である。
レノイドサUTEX1663及びシー・ピレノイドサU
TEX1230、シー・レギュラリス(C. regularis)
UTEX1808、シー・ソロキニアナ(C. sorokinia
na)a.t.c.c.22521、アンキストロデスム
ス・ブラウニー(Ankistorodesmus braunii)A.T.
C.C.12744及びプロフォセカ・ソフィー(Prof
otheca zopfii)UTEX1438のような野生株から
得られるL−AA高生産性の突然変異株を含むピレノイ
ドサ種が好ましく、前記UTEXはAustinに所在のテキ
サス大学の藻類の培養コレクションである。UTEX1
663から得られた1つのそのうな突然変異はA.T.
C.C.受託番号53170のシー・ピレノイドサUV
101−158である。
【0015】他の代表的で好ましいL−AAの高生産株
及びそれ自身が高生産株であってここでの使用にも適し
ているそれらの親株を以下に利用可能な変異処理方法と
共に示す。
及びそれ自身が高生産株であってここでの使用にも適し
ているそれらの親株を以下に利用可能な変異処理方法と
共に示す。
【0016】DAP388−19はDAP300−4か
ら得られ、次に前記DAP300−4はUV489−
5、SUV359−2、SUV296−5、SUV97
−1、UV213−4、UV212−11、SUV9−
1、UV182−2576、NA5−3、UV137−
253、UV101−158、UV29−132、UV
18−374、UV12−15、UV3−482、及び
クロレラ・ピレノイドサUtex1663から得られ
た。
ら得られ、次に前記DAP300−4はUV489−
5、SUV359−2、SUV296−5、SUV97
−1、UV213−4、UV212−11、SUV9−
1、UV182−2576、NA5−3、UV137−
253、UV101−158、UV29−132、UV
18−374、UV12−15、UV3−482、及び
クロレラ・ピレノイドサUtex1663から得られ
た。
【0017】UV711−1及びEMS156−1はC
115−1から得られ、次に前記C115−1はDAP
300−5、UV489−5、SUV359−2、SU
V269−5、SUV−97−1、UV213−4、U
V212−11、SUV9−1、UV182−257
6、NA−3、UV137−253、UV101−15
8、UV29−132、UV18−374、UV12−
15、UV3−482、及びクロレラ・ピレノイドサU
tex1663から得られた。
115−1から得られ、次に前記C115−1はDAP
300−5、UV489−5、SUV359−2、SU
V269−5、SUV−97−1、UV213−4、U
V212−11、SUV9−1、UV182−257
6、NA−3、UV137−253、UV101−15
8、UV29−132、UV18−374、UV12−
15、UV3−482、及びクロレラ・ピレノイドサU
tex1663から得られた。
【0018】C166−4はSUV551−3から得ら
れ、次に前記SUV551−3はDAP389−23、
DAP300−5、UV489−5、SUV359−
2、SUV296−5、SUV97−1、UV213−
4、UV212−11、SUV9−1、UV182−2
576、NA5−3、UV137−253、UV101
−158、UV29−132、UV18−374、UV
12−15、UV3−482、及びクロレラ・ピレノイ
ドサUtex1663から得られた。
れ、次に前記SUV551−3はDAP389−23、
DAP300−5、UV489−5、SUV359−
2、SUV296−5、SUV97−1、UV213−
4、UV212−11、SUV9−1、UV182−2
576、NA5−3、UV137−253、UV101
−158、UV29−132、UV18−374、UV
12−15、UV3−482、及びクロレラ・ピレノイ
ドサUtex1663から得られた。
【0019】NA687−1、UV869−3及びC2
84−130はC166−4から得られた。
84−130はC166−4から得られた。
【0020】NA722−22はC123−4から得ら
れ、次に前記C123−4はUV609−4、NA52
8−2、DAP300−6、UV489−5、SUV3
59−2、SUV296−5、SUV97−1、UV2
13−4、UV212−11、SUV9−1、UV18
2−2576、NA5−3、UV137−253、UV
101−158、UV29−132、UV18−37
4、UV12−15、UV3−482、及びクロレラ・
ピレノイドサUtex1663から得られた。
れ、次に前記C123−4はUV609−4、NA52
8−2、DAP300−6、UV489−5、SUV3
59−2、SUV296−5、SUV97−1、UV2
13−4、UV212−11、SUV9−1、UV18
2−2576、NA5−3、UV137−253、UV
101−158、UV29−132、UV18−37
4、UV12−15、UV3−482、及びクロレラ・
ピレノイドサUtex1663から得られた。
【0021】C325−2はC123−2から得られ、
次に前記C123−2はUV609−4、NA528−
2、DAP300−6、UV489−5、SUV359
−2、SUV296−5、SUV97−1、UV213
−4、UV212−11、SUV9−1、UV182−
2576、NA5−3、UV137−253、UV10
1−158、UV29−132、UV18−374、U
V12−15、UV3−482、及びクロレラ・ピレノ
イドサUtex1663から得られた。UV872−2
6はNA687−1から得られた。
次に前記C123−2はUV609−4、NA528−
2、DAP300−6、UV489−5、SUV359
−2、SUV296−5、SUV97−1、UV213
−4、UV212−11、SUV9−1、UV182−
2576、NA5−3、UV137−253、UV10
1−158、UV29−132、UV18−374、U
V12−15、UV3−482、及びクロレラ・ピレノ
イドサUtex1663から得られた。UV872−2
6はNA687−1から得られた。
【0022】DAPN1010−50はDAP994−
1から得られ、次に前記DAP994−1はC360−
70、C284−130、C284−130、C166
−4、SUV551−3、DAP389−23、DAP
300−5、UV489−5、SUV359−2、SU
V296−5、SUV97−1、UV213−4、UV
212−11、SUV9−1、UV182−2576、
NA5−3、UV137−253、UV101−15
8、UV29−132、UV18−374、UV12−
15、UV3−482、及びクロレラ・ピレノイドサU
tex1663から得られた。
1から得られ、次に前記DAP994−1はC360−
70、C284−130、C284−130、C166
−4、SUV551−3、DAP389−23、DAP
300−5、UV489−5、SUV359−2、SU
V296−5、SUV97−1、UV213−4、UV
212−11、SUV9−1、UV182−2576、
NA5−3、UV137−253、UV101−15
8、UV29−132、UV18−374、UV12−
15、UV3−482、及びクロレラ・ピレノイドサU
tex1663から得られた。
【0023】UV232−1は次にNA28−4、NA
19−3、UV165−239、UV137−253、
UV101−158、UV29−132、UV18−3
74、UV12−15、UV3−482、及びクロレラ
・ピレノイドサUtex1663から得られた。
19−3、UV165−239、UV137−253、
UV101−158、UV29−132、UV18−3
74、UV12−15、UV3−482、及びクロレラ
・ピレノイドサUtex1663から得られた。
【0024】変異株名の接頭語はそれらをつくりだすた
めに使用した変異処理の略語であり、次の通りである。
C=カンファー、DAP=2,6−ジアミノプリン、E
MS=エチルメタンスルホネート、NA=亜酸化窒素、
DAPN=DAP及びNAで順次処理、SUV=短波長
紫外線、UV=広波長紫外線。
めに使用した変異処理の略語であり、次の通りである。
C=カンファー、DAP=2,6−ジアミノプリン、E
MS=エチルメタンスルホネート、NA=亜酸化窒素、
DAPN=DAP及びNAで順次処理、SUV=短波長
紫外線、UV=広波長紫外線。
【0025】各々の場合突然変異した子孫はその親より
も高いL−AA生産株である。さらに、各々の微生物は
慣用的な条件におけるよりも下記の本発明の方法の条件
下においてL−AAのより高い特異的な形成を示す。
も高いL−AA生産株である。さらに、各々の微生物は
慣用的な条件におけるよりも下記の本発明の方法の条件
下においてL−AAのより高い特異的な形成を示す。
【0026】使用する特定の微小藻類の如何によっては
この方法は慣用的な従属栄養発酵であることもでき、こ
の場合生物は増殖促進培地中で有効な温度、圧力及びpH
の下で制限されない増殖条件下で増殖し、この場合培地
は細胞が高い細胞密度まで細胞内L−AAの生産を伴っ
て増殖するに十分な、適当な炭素源例えばグルコース及
び溶解している分子状酸素(O2)を含み、そして増殖
は細胞が適当に高い細胞内L−AAの重量パーセントを
含むまで維持される。
この方法は慣用的な従属栄養発酵であることもでき、こ
の場合生物は増殖促進培地中で有効な温度、圧力及びpH
の下で制限されない増殖条件下で増殖し、この場合培地
は細胞が高い細胞密度まで細胞内L−AAの生産を伴っ
て増殖するに十分な、適当な炭素源例えばグルコース及
び溶解している分子状酸素(O2)を含み、そして増殖
は細胞が適当に高い細胞内L−AAの重量パーセントを
含むまで維持される。
【0027】好ましくは、この方法は上述の制限されな
い増殖条件で高い細胞密度になるまで従属栄養的に増殖
させ、この細胞密度は実質的に最高であっても又はなく
てもよく、炭素源が実質的に枯渇し細胞増殖が実質的に
停止するに至らせ、その後炭素源の供給を、L−AA生
産が継続し細胞密度が実質的に増加することなくL−A
Aの増加した生産を生ずるような制限した量で再開し、
そして溶存O2の圧力下で制御した量の炭素源による制
限された増殖相を細胞バイオマスの単位重量当たりのL
−AA濃度が本発明の目的にとって望ましい水準に達す
るまで継続することからなる。
い増殖条件で高い細胞密度になるまで従属栄養的に増殖
させ、この細胞密度は実質的に最高であっても又はなく
てもよく、炭素源が実質的に枯渇し細胞増殖が実質的に
停止するに至らせ、その後炭素源の供給を、L−AA生
産が継続し細胞密度が実質的に増加することなくL−A
Aの増加した生産を生ずるような制限した量で再開し、
そして溶存O2の圧力下で制御した量の炭素源による制
限された増殖相を細胞バイオマスの単位重量当たりのL
−AA濃度が本発明の目的にとって望ましい水準に達す
るまで継続することからなる。
【0028】他の好ましい方法は上述のようにすなわち
十分な炭素源及び溶存O2の存在下で細胞内L−AAを
含む高密度の細胞を生ずるために有効な温度、圧力及び
pHで制限されない発育条件下で細胞を増殖させ、その後
溶存O2含量を下げるか又は正常な細胞代謝により低濃
度に至らせ、それにより細胞増殖は実質的に停止し、細
胞密度の実質的な増加がないままでL−AAの生産が継
続し、そしてバイオマス中の望ましい細胞内L−AA濃
度に達するまで低O2状態に維持することからなる。
十分な炭素源及び溶存O2の存在下で細胞内L−AAを
含む高密度の細胞を生ずるために有効な温度、圧力及び
pHで制限されない発育条件下で細胞を増殖させ、その後
溶存O2含量を下げるか又は正常な細胞代謝により低濃
度に至らせ、それにより細胞増殖は実質的に停止し、細
胞密度の実質的な増加がないままでL−AAの生産が継
続し、そしてバイオマス中の望ましい細胞内L−AA濃
度に達するまで低O2状態に維持することからなる。
【0029】上の2つの方法の実施態様が細胞内L−A
Aの生産のための炭素源の利用の増加をもたらすことに
注目するべきである。
Aの生産のための炭素源の利用の増加をもたらすことに
注目するべきである。
【0030】この方法を実行する場合、無菌の水性栄養
培養培地に選択した微生物の活発に増殖する培養を、適
当な増殖相(増殖が普通には対数的である間)の後に比
較的高い細胞密度を生ずるに十分な量を植菌する。代表
的な始発の細胞密度は一般に細胞の乾燥重量に基づいて
約0.15〜0.4g/Lである。少量の消泡剤を始発に
又は必要により工程の間添加してもよい。培養培地は炭
素源、種々の塩及び一般に微量金属も含む。
培養培地に選択した微生物の活発に増殖する培養を、適
当な増殖相(増殖が普通には対数的である間)の後に比
較的高い細胞密度を生ずるに十分な量を植菌する。代表
的な始発の細胞密度は一般に細胞の乾燥重量に基づいて
約0.15〜0.4g/Lである。少量の消泡剤を始発に
又は必要により工程の間添加してもよい。培養培地は炭
素源、種々の塩及び一般に微量金属も含む。
【0031】炭素源は好ましくは経済的な理由からグル
コースを含むグルコース源であるが、しかしながらその
ままグルコースに変換され得る任意の配糖体又は多糖
類、例えば糖密、コーンシロップなどでよい。使用する
グルコース源の全量は特定の微生物及び所望の結果の如
何により広く変動させることができる。通常は、上述の
ようなL−AA高生産微生物においては使用するグルコ
ースの全量は代謝されない場合として約65〜90、よ
り普通には約75−85、そして好ましくは約80g/
Lである。通常全グルコースの約15〜30%を始発に
添加する。グルコースは通常始発に及び発酵の過程にお
いて下に示す他の添加剤と一緒に添加する。始発のグル
コース源添加及び制限されない細胞増殖の期間である発
酵期間の間において細胞は比較的高い密度例えば約20
〜45g/L、より普通には約30〜40g/Lに増殖
し、それにより高い細胞内L−AA含量微小藻類にとっ
て本発明の方法の炭素制御又はO2制御制限細胞増殖段
階の間における高い全L−AA濃度の基礎を提供する。
コースを含むグルコース源であるが、しかしながらその
ままグルコースに変換され得る任意の配糖体又は多糖
類、例えば糖密、コーンシロップなどでよい。使用する
グルコース源の全量は特定の微生物及び所望の結果の如
何により広く変動させることができる。通常は、上述の
ようなL−AA高生産微生物においては使用するグルコ
ースの全量は代謝されない場合として約65〜90、よ
り普通には約75−85、そして好ましくは約80g/
Lである。通常全グルコースの約15〜30%を始発に
添加する。グルコースは通常始発に及び発酵の過程にお
いて下に示す他の添加剤と一緒に添加する。始発のグル
コース源添加及び制限されない細胞増殖の期間である発
酵期間の間において細胞は比較的高い密度例えば約20
〜45g/L、より普通には約30〜40g/Lに増殖
し、それにより高い細胞内L−AA含量微小藻類にとっ
て本発明の方法の炭素制御又はO2制御制限細胞増殖段
階の間における高い全L−AA濃度の基礎を提供する。
【0032】発酵槽中のグルコース源の量は非抑制的/
非制限的量であるべきであり、すなわちそれは細胞増殖
を最適に刺激しそして阻害又は過度に制限してはならな
い。グルコース源の最適の非抑制濃度は微生物により変
動することがあり、そして任意の特定の微生物について
試験により容易に決定される。例えばシー・ピレノイド
サ株についてはグルコース源濃度を一般に適時添加によ
り15〜30g/Lの範囲に維持することが一方で増殖
のグルコース阻害を避けながら細胞増殖を促進するため
に十分であることを見出した。工程の全期間を通じて微
生物の炭素源利用性を公知の方法により監視することが
できる。例えばグルコースはグルコースオキシダーゼ酵
素試験又はクロマトグラフィー(HPLC)を使用して
上清につき測定することができる。炭素源濃度が低下し
たら、必要により補充することができるが、一方全濃度
は増殖抑制水準以下にとどまり、これは一般にグルコー
ス当量基準で約30g/Lより低い。
非制限的量であるべきであり、すなわちそれは細胞増殖
を最適に刺激しそして阻害又は過度に制限してはならな
い。グルコース源の最適の非抑制濃度は微生物により変
動することがあり、そして任意の特定の微生物について
試験により容易に決定される。例えばシー・ピレノイド
サ株についてはグルコース源濃度を一般に適時添加によ
り15〜30g/Lの範囲に維持することが一方で増殖
のグルコース阻害を避けながら細胞増殖を促進するため
に十分であることを見出した。工程の全期間を通じて微
生物の炭素源利用性を公知の方法により監視することが
できる。例えばグルコースはグルコースオキシダーゼ酵
素試験又はクロマトグラフィー(HPLC)を使用して
上清につき測定することができる。炭素源濃度が低下し
たら、必要により補充することができるが、一方全濃度
は増殖抑制水準以下にとどまり、これは一般にグルコー
ス当量基準で約30g/Lより低い。
【0033】望ましくは、他の添加物特に当該技術分野
に知られているリン、窒素、マグネシウム、鉄及び微量
金属源をグルコース源と共に始発に存在させ、そしてそ
れらの栄養培地中の濃度をグルコース源の連続添加と共
に連続的又は定期的に同一添加物のその後の添加により
増加させ又は補充することができる。グルコース源の濃
度に対するこれら添加物の濃度の比率は発酵期間を通じ
て同じでも又は異なってもよい。
に知られているリン、窒素、マグネシウム、鉄及び微量
金属源をグルコース源と共に始発に存在させ、そしてそ
れらの栄養培地中の濃度をグルコース源の連続添加と共
に連続的又は定期的に同一添加物のその後の添加により
増加させ又は補充することができる。グルコース源の濃
度に対するこれら添加物の濃度の比率は発酵期間を通じ
て同じでも又は異なってもよい。
【0034】代表的な栄養培地、その組成及び用途は米
国特許5,001,059により完全に記述されており、
その開示は参照により本明細書に組み入れる。
国特許5,001,059により完全に記述されており、
その開示は参照により本明細書に組み入れる。
【0035】O2源は好ましくは空気であるが、希釈し
てしないか又は不活性で発酵成分と反応しない任意のガ
スで希釈した分子状O2でもよい。O2源は発酵液中に分
散させるのが好都合であり、これは好ましくは撹拌して
培地全体にガスを分散させ、そして培地中へのO2の溶
解を容易にする。培地中のO2の溶解度は飽和濃度(1
00%溶解したO2)までの間で大部分はO2源の通気速
度、撹拌速度、培地組成、温度及び圧力の関数である。
所定の培地で所定の温度及び圧力において微生物への溶
存O2の利用性は撹拌速度及びO2ガス通気速度により容
易に制御される。
てしないか又は不活性で発酵成分と反応しない任意のガ
スで希釈した分子状O2でもよい。O2源は発酵液中に分
散させるのが好都合であり、これは好ましくは撹拌して
培地全体にガスを分散させ、そして培地中へのO2の溶
解を容易にする。培地中のO2の溶解度は飽和濃度(1
00%溶解したO2)までの間で大部分はO2源の通気速
度、撹拌速度、培地組成、温度及び圧力の関数である。
所定の培地で所定の温度及び圧力において微生物への溶
存O2の利用性は撹拌速度及びO2ガス通気速度により容
易に制御される。
【0036】撹拌速度は通常約200〜1000rpmで
あり、一方通気速度は工程の任意の特定の段階の間に望
まれる溶存o2量の如何により一般に約0.1〜0.6リ
ッター/分(1pm)である。制限されない細胞増殖段階
の間においては溶存O2濃度は一般に飽和値の約20%
である。好ましくは50%又はそれより上である。
あり、一方通気速度は工程の任意の特定の段階の間に望
まれる溶存o2量の如何により一般に約0.1〜0.6リ
ッター/分(1pm)である。制限されない細胞増殖段階
の間においては溶存O2濃度は一般に飽和値の約20%
である。好ましくは50%又はそれより上である。
【0037】O2制限法のO2制限段階の間においては、
O2源を濃度が飽和値の20%より十分低くそして最良
には0%よりわずかに高く約1%に保たれる速度で供給
する。絶対値の如何にかかわらず、低いO2濃度は下に
記述する最適pHにおいて炭素源の存在下で実質的な細胞
増殖が生じることなく細胞内L−AA含量の増加を生じ
させるために十分である。溶存O2濃度は酸素プロープ
電極を用いて都合よく監視される。
O2源を濃度が飽和値の20%より十分低くそして最良
には0%よりわずかに高く約1%に保たれる速度で供給
する。絶対値の如何にかかわらず、低いO2濃度は下に
記述する最適pHにおいて炭素源の存在下で実質的な細胞
増殖が生じることなく細胞内L−AA含量の増加を生じ
させるために十分である。溶存O2濃度は酸素プロープ
電極を用いて都合よく監視される。
【0038】温度と圧力は細胞を破壊することなく細胞
増殖とL−AA生産を促進するようなそれであるべきで
ある。通常は20〜約40℃好ましくは約35℃の温度
である。圧力は一般に大気圧であるが超大気圧でもよ
く、圧力が大きいほど培地中の空気(O2)の溶解度は
大きい。
増殖とL−AA生産を促進するようなそれであるべきで
ある。通常は20〜約40℃好ましくは約35℃の温度
である。圧力は一般に大気圧であるが超大気圧でもよ
く、圧力が大きいほど培地中の空気(O2)の溶解度は
大きい。
【0039】pHは微生物の増殖、細胞内L−AAの生産
及び保持すなわちその水性培地中への分泌に抵抗する能
力により広範囲にな変化させることができる。一般にク
ロレラ・ピレノイドサ及びその種々の株については、pH
は通常約6.5〜8、より普通には約6.9〜7.5であ
るが、そのような比較的高いpHはL−AAの細胞から培
地への通過を遅らせること、すなわち細胞がL−AAを
培地中に分泌されるより多く保持することを見出した。
及び保持すなわちその水性培地中への分泌に抵抗する能
力により広範囲にな変化させることができる。一般にク
ロレラ・ピレノイドサ及びその種々の株については、pH
は通常約6.5〜8、より普通には約6.9〜7.5であ
るが、そのような比較的高いpHはL−AAの細胞から培
地への通過を遅らせること、すなわち細胞がL−AAを
培地中に分泌されるより多く保持することを見出した。
【0040】pHは必要によりアンモニアガスを添加して
pHを上げることにより制御することができる。NH3は
栄養窒素源としても役立つ。それは生理的に適合する酸
例えばリン酸、酢酸、乳酸、酒石酸などを必要により添
加してpHを下げることにより制御することもできる。又
は、微生物はそれらが本来酸副生物を生産する場合必要
により代謝によりpHを低下させることができる。
pHを上げることにより制御することができる。NH3は
栄養窒素源としても役立つ。それは生理的に適合する酸
例えばリン酸、酢酸、乳酸、酒石酸などを必要により添
加してpHを下げることにより制御することもできる。又
は、微生物はそれらが本来酸副生物を生産する場合必要
により代謝によりpHを低下させることができる。
【0041】pHが上述のように比較的高いこの方法の高
酸素で制限されない増殖相の間においては細胞内L−A
Aは細胞の乾燥重量1〜4%の高さにまで増加させるこ
とができる。細胞内L−AA含量は上述の方法の低炭素
及び低酸素制限増殖相の間においてはさらに少なくとも
1.5%好ましくは少なくとも約2%そして5〜6%の
高さにまで増加させることができる。細胞内濃度が高い
ほどバイオマスは動物飼料用としてすぐれている。
酸素で制限されない増殖相の間においては細胞内L−A
Aは細胞の乾燥重量1〜4%の高さにまで増加させるこ
とができる。細胞内L−AA含量は上述の方法の低炭素
及び低酸素制限増殖相の間においてはさらに少なくとも
1.5%好ましくは少なくとも約2%そして5〜6%の
高さにまで増加させることができる。細胞内濃度が高い
ほどバイオマスは動物飼料用としてすぐれている。
【0042】次の実施例は本発明を例証するためのもの
であり、添付の特許請求の範囲を制限しようとするもの
ではない。
であり、添付の特許請求の範囲を制限しようとするもの
ではない。
【0043】実施例1 培地調製 培地の撹拌及び下記の栄養成分、酸素源及び
他の薬品を供給するための装置を備えた1リッターのガ
ラス発酵槽中で600mlの蒸留水中の0.27gの一塩
基性リン酸カリウム及び0.23gの二塩基性リン酸ナ
トリウムの溶液を加熱殺菌した。培地を冷却した後1.
92g/Lの硫酸第一鉄溶液(pH2.5)の5mlを0.2
ミクロン無菌フィルターを通して添加した。
他の薬品を供給するための装置を備えた1リッターのガ
ラス発酵槽中で600mlの蒸留水中の0.27gの一塩
基性リン酸カリウム及び0.23gの二塩基性リン酸ナ
トリウムの溶液を加熱殺菌した。培地を冷却した後1.
92g/Lの硫酸第一鉄溶液(pH2.5)の5mlを0.2
ミクロン無菌フィルターを通して添加した。
【0044】グルコース一塩基濃縮液 次の水性栄養成
分:56gのグルコースを含む80ml;0.70gのク
エン酸三ナトリウム、0.46gの硫酸マグネシウム及
び0.70mlの96%H2 SO4を含む11ml;1.53
gのリン酸−カリウム及び1.53gのリン酸二ナトリ
ウムを含む10ml;及び9.4mlの微量金属溶液を別々
に殺菌し、次いで冷却後合併して104mlの最終液量と
なった。前記微量金属溶液の組成は米国特許5,001,
059に記述されており、参照により本明細書に組み入
れる。
分:56gのグルコースを含む80ml;0.70gのク
エン酸三ナトリウム、0.46gの硫酸マグネシウム及
び0.70mlの96%H2 SO4を含む11ml;1.53
gのリン酸−カリウム及び1.53gのリン酸二ナトリ
ウムを含む10ml;及び9.4mlの微量金属溶液を別々
に殺菌し、次いで冷却後合併して104mlの最終液量と
なった。前記微量金属溶液の組成は米国特許5,001,
059に記述されており、参照により本明細書に組み入
れる。
【0045】栄養培地 次にグルコース塩類濃縮液の2
0mlをリン酸塩培地に添加した。
0mlをリン酸塩培地に添加した。
【0046】細胞増殖及びL−AA生産 栄養培地を加
熱しそして35℃に保ち、撹拌を450rpmで開始し、
空気を0.1リッター/分(1pm)で培地中に分散さ
せ、pHを通気に添加した無水NH3で6.9に調節し、そ
して培地にクロレラ・ピレノイドサDAPN1010−
50株の活発に増殖している培養を植菌して約0.3す
なわち0.2g/Lの始発細胞密度にした。
熱しそして35℃に保ち、撹拌を450rpmで開始し、
空気を0.1リッター/分(1pm)で培地中に分散さ
せ、pHを通気に添加した無水NH3で6.9に調節し、そ
して培地にクロレラ・ピレノイドサDAPN1010−
50株の活発に増殖している培養を植菌して約0.3す
なわち0.2g/Lの始発細胞密度にした。
【0047】最初の10時間において培地の溶存O2含
量にかろうじて認めることができる低下と細胞密度のわ
ずかな増加が起こった。20時間目に細胞増殖(g/1
細胞密度)は上昇し、そして溶存O2は約70%に低下
した。30時間後細胞密度は約5g/1に増加し、そし
てO2含量は20%よりやや低い水準まで急に減少した
が、これは増殖細胞の増加する集団による強力なO2摂
取を示すものである。この時点で撹拌速度をほぼ800
rpmまで徐々に上げ、そして通気速度を0.21pmにし
た。この結果溶存O2が急に増加して約85%でピーク
となり、その後次の10時間に再び約25%まで減少し
て高い細胞増殖速度を反映し、細胞密度は14g/1に
達した。
量にかろうじて認めることができる低下と細胞密度のわ
ずかな増加が起こった。20時間目に細胞増殖(g/1
細胞密度)は上昇し、そして溶存O2は約70%に低下
した。30時間後細胞密度は約5g/1に増加し、そし
てO2含量は20%よりやや低い水準まで急に減少した
が、これは増殖細胞の増加する集団による強力なO2摂
取を示すものである。この時点で撹拌速度をほぼ800
rpmまで徐々に上げ、そして通気速度を0.21pmにし
た。この結果溶存O2が急に増加して約85%でピーク
となり、その後次の10時間に再び約25%まで減少し
て高い細胞増殖速度を反映し、細胞密度は14g/1に
達した。
【0048】次の10時間、撹拌と通気をそれぞれ77
5rpmと0.21pmに一定にし、溶存O2はほぼ0%まで
低下し、細胞密度増加の割合は28g/Lの細胞密度で
最大となり、そしてL−AA含量は0.8g/1に増加
し、実質的にそのすべてが細胞内にあった。50時間の
増殖期間を通じてグルコース濃度を必要により米国特許
5,001,059に記述のグルコース塩類濃縮液の添加
により20〜30g/1の過剰状態に保った。pHについ
ては42時間に6.9から6.8に低下し、その間通気に
NH3を添加してその水準に維持した。
5rpmと0.21pmに一定にし、溶存O2はほぼ0%まで
低下し、細胞密度増加の割合は28g/Lの細胞密度で
最大となり、そしてL−AA含量は0.8g/1に増加
し、実質的にそのすべてが細胞内にあった。50時間の
増殖期間を通じてグルコース濃度を必要により米国特許
5,001,059に記述のグルコース塩類濃縮液の添加
により20〜30g/1の過剰状態に保った。pHについ
ては42時間に6.9から6.8に低下し、その間通気に
NH3を添加してその水準に維持した。
【0049】要約すると発酵の終わりにおける細胞(バ
イオマス)の細胞内L−AA含量は細胞の乾燥重量に基
づいて2.9%(0.8/28×100)であった。
イオマス)の細胞内L−AA含量は細胞の乾燥重量に基
づいて2.9%(0.8/28×100)であった。
【0050】実施例2〜12 各々の試験に異なる微小藻類を使用して一連の試験を実
施例1の方法を実質的に記述に従ってくり返して行っ
た。微生物と得られた結果を下表に示す。微生物はすべ
てL−AA高生産性のクロレラ・ピレノイドサの変異株
であり、表1に示す。
施例1の方法を実質的に記述に従ってくり返して行っ
た。微生物と得られた結果を下表に示す。微生物はすべ
てL−AA高生産性のクロレラ・ピレノイドサの変異株
であり、表1に示す。
【0051】最初の4つの実施例(2〜5)は約20g
/1の細胞密度まで、次の7は約40の細胞密度まで発
酵させた。試験の選択した細胞密度の時点において得ら
れるバイオマスの細胞内L−AA含量を表1に示す。
/1の細胞密度まで、次の7は約40の細胞密度まで発
酵させた。試験の選択した細胞密度の時点において得ら
れるバイオマスの細胞内L−AA含量を表1に示す。
【0052】
【表1】
【0053】実施例13 1Lの発酵槽中で0.6Lの蒸留水、0.23gの二塩基
性リン酸ナトリウム及び0.27gの一塩基性リン酸カ
リウムを殺菌した。このリン酸塩溶液に5mlの蒸留水中
11.2mgの硫酸第一鉄(7水塩)、及び下記の数群の
栄養源を個々に殺菌しそして冷却後合併して調製した無
菌のグルコース一塩類濃縮液の20mlを無菌的に添加し
た。群1は80mlの水中の56gのグルコース食品用一
水和物(無水基準)からなり、群2は10mlの水中の
0.7gのクエン酸三ナトリウム二水和物、0.47gの
無水硫酸マグネシウム及び1mlの硫酸からなり、群3は
10mlの水中の0.65gの一塩基性リン酸ナトリウ
ム、1.3gの一塩基性リン酸カリウム及び0.6gの二
塩基性リン酸ナトリウムからなり、群4は米国特許5,
001,059の微量金属溶液の9.4mlからなる。
性リン酸ナトリウム及び0.27gの一塩基性リン酸カ
リウムを殺菌した。このリン酸塩溶液に5mlの蒸留水中
11.2mgの硫酸第一鉄(7水塩)、及び下記の数群の
栄養源を個々に殺菌しそして冷却後合併して調製した無
菌のグルコース一塩類濃縮液の20mlを無菌的に添加し
た。群1は80mlの水中の56gのグルコース食品用一
水和物(無水基準)からなり、群2は10mlの水中の
0.7gのクエン酸三ナトリウム二水和物、0.47gの
無水硫酸マグネシウム及び1mlの硫酸からなり、群3は
10mlの水中の0.65gの一塩基性リン酸ナトリウ
ム、1.3gの一塩基性リン酸カリウム及び0.6gの二
塩基性リン酸ナトリウムからなり、群4は米国特許5,
001,059の微量金属溶液の9.4mlからなる。
【0054】温度を35℃に上げ、撹拌を約200rpm
で開始した。空気を0.2リットル/分(1pm)の割合
で培地に通気し、そして50mlのクロレラ・ピレノイド
サUV101−158株(A.T.C.C.受託番号5
3170)を約0.3g細胞/Lの濃度で添加した。5
時間後撹拌速度を400rpm、通気量を0.41pmに増加
した。16時間後撹拌速度を550rpm、通気量を0.6
1pmに上げた。撹拌速度は表3に示すように後に700
次いで800rpmに増加し、一方通気量は発酵の残りの
期間0.61pmで一定にした。次の表は発酵の条件及び
分析結果を記述するものである。
で開始した。空気を0.2リットル/分(1pm)の割合
で培地に通気し、そして50mlのクロレラ・ピレノイド
サUV101−158株(A.T.C.C.受託番号5
3170)を約0.3g細胞/Lの濃度で添加した。5
時間後撹拌速度を400rpm、通気量を0.41pmに増加
した。16時間後撹拌速度を550rpm、通気量を0.6
1pmに上げた。撹拌速度は表3に示すように後に700
次いで800rpmに増加し、一方通気量は発酵の残りの
期間0.61pmで一定にした。次の表は発酵の条件及び
分析結果を記述するものである。
【0055】
【表2】
【0056】実施例14(最良の例) (a) 投入した始発の0.6Lの蒸留水中で5.6mgの
硫酸第一鉄を11.2mgの代わりに使用し、(b)栄養
源溶液は40mlの蒸留水中28gのグルコース;20ml
中0.53gのクエン酸三ナトリウム二水和物+0.2g
の硫酸マグネシウム;20ml中各々0.65gのリン酸
一カリウム及びリン酸二ナトリウム;及び15ml中4.
7mlの微量金属溶液+1mlの硫酸からなり;そして
(c)シー・ピレノイドサの活発に増殖している培養は
UV232−1株であることを除いて実施例13の方法
に従った。
硫酸第一鉄を11.2mgの代わりに使用し、(b)栄養
源溶液は40mlの蒸留水中28gのグルコース;20ml
中0.53gのクエン酸三ナトリウム二水和物+0.2g
の硫酸マグネシウム;20ml中各々0.65gのリン酸
一カリウム及びリン酸二ナトリウム;及び15ml中4.
7mlの微量金属溶液+1mlの硫酸からなり;そして
(c)シー・ピレノイドサの活発に増殖している培養は
UV232−1株であることを除いて実施例13の方法
に従った。
【0057】温度を35℃に上げ、撹拌を350pmで開
始し、空気を0.2リッター/分(1pm)で培地に通気
し、pHを通気に添加した無水アンモニア(NH3)で6.
9に調節し、そしてUV232−1株を培地に植菌し
た。NH3を発酵中栄養窒素源及びpH調節剤として供給
した。6.2時間後通気を0.41pmに、撹拌を400rp
mに増加した。11.8時間に通気を0.61pmに上げ、
発酵の残りの期間それに保ち、そして撹拌速度を650
rpmに上げた。12.4時間後グルコース含有栄養源溶液
をさらに40ml発酵槽に添加し、24.4時間にさらに
20ml、そして26.3時間にさらに15ml添加し、そ
の間22.8時間に撹拌速度を750rpmに上げ、次に3
4.8時間に800rpmに調節し、そして発酵の残りの期
間この速度に維持した。
始し、空気を0.2リッター/分(1pm)で培地に通気
し、pHを通気に添加した無水アンモニア(NH3)で6.
9に調節し、そしてUV232−1株を培地に植菌し
た。NH3を発酵中栄養窒素源及びpH調節剤として供給
した。6.2時間後通気を0.41pmに、撹拌を400rp
mに増加した。11.8時間に通気を0.61pmに上げ、
発酵の残りの期間それに保ち、そして撹拌速度を650
rpmに上げた。12.4時間後グルコース含有栄養源溶液
をさらに40ml発酵槽に添加し、24.4時間にさらに
20ml、そして26.3時間にさらに15ml添加し、そ
の間22.8時間に撹拌速度を750rpmに上げ、次に3
4.8時間に800rpmに調節し、そして発酵の残りの期
間この速度に維持した。
【0058】培地のグルコース濃度は31.7時間で枯
渇し、このとき細胞濃度(C.D.)は19.5及びL−
AA濃度は322mg/Lであった。グルコースの10%
溶液の2mlを41.7時間に、そして41.7〜94.8
時間の間3時間ごとに発酵槽に供給した。細胞密度及び
L−AA濃度を時間と共に測定し、下表にバイオマスの
算出したL−AA含量として示す。
渇し、このとき細胞濃度(C.D.)は19.5及びL−
AA濃度は322mg/Lであった。グルコースの10%
溶液の2mlを41.7時間に、そして41.7〜94.8
時間の間3時間ごとに発酵槽に供給した。細胞密度及び
L−AA濃度を時間と共に測定し、下表にバイオマスの
算出したL−AA含量として示す。
【0059】
【表3】
【0060】上記方法を実質的に記述のようにさらに4
回くり返した。1回の試験はグルコース当量炭素源とし
て47.3及び71.2時間にMaltrin、マルトデキスト
リン(5g/20ml蒸留水)の添加を行った。5回の試
験でL−AAの%はバイオマスの乾燥重量は平均して
5.2%であった。
回くり返した。1回の試験はグルコース当量炭素源とし
て47.3及び71.2時間にMaltrin、マルトデキスト
リン(5g/20ml蒸留水)の添加を行った。5回の試
験でL−AAの%はバイオマスの乾燥重量は平均して
5.2%であった。
【0061】L−アルコルビン酸の測定に使用した方法
はGrun and Loewus, Analytical Biochemistry (1983)
130:191-198に記述されている。この方法は7.8×30
0mmの有機酸分析用カラムHPX−87(Bio-Rad Labo
ratories, Richmond, CA)を使用するイオン交換法であ
る。条件は移動相が0.013Mの硝酸、流速0.8ml/
分、圧力1500psig、検出はUV245〜254nmで
ある。上の条件でL−アルコルビン酸及びイソアルコル
ビン酸の分割が可能である。上の実施例で述べたように
記述の方法条件下においてすべてのアルコルビン酸は細
胞内である。
はGrun and Loewus, Analytical Biochemistry (1983)
130:191-198に記述されている。この方法は7.8×30
0mmの有機酸分析用カラムHPX−87(Bio-Rad Labo
ratories, Richmond, CA)を使用するイオン交換法であ
る。条件は移動相が0.013Mの硝酸、流速0.8ml/
分、圧力1500psig、検出はUV245〜254nmで
ある。上の条件でL−アルコルビン酸及びイソアルコル
ビン酸の分割が可能である。上の実施例で述べたように
記述の方法条件下においてすべてのアルコルビン酸は細
胞内である。
【0062】細胞密度(グラム/リッターで示す細胞の
乾燥重量)は次のように測定す。バイオマス試料(5m
l)を1個の秤量用皿に移し、そして5mlの遠心分離し
た上清を第二の秤量用皿に移す。皿を対流オーブン中で
乾燥する(105℃で3時間)。乾燥機中で冷却した後
皿の内容物を秤量する。リッター当たりの細胞のグラム
数を(試料重量−上清重量)×200で求める。
乾燥重量)は次のように測定す。バイオマス試料(5m
l)を1個の秤量用皿に移し、そして5mlの遠心分離し
た上清を第二の秤量用皿に移す。皿を対流オーブン中で
乾燥する(105℃で3時間)。乾燥機中で冷却した後
皿の内容物を秤量する。リッター当たりの細胞のグラム
数を(試料重量−上清重量)×200で求める。
【0063】しかしながらバイオマスは含有L−アルコ
ルビン酸の空気酸化又は熱分解を最小にする注意を払え
ば当該技術分野で知られたいずれの方法を用いても乾燥
することができる。
ルビン酸の空気酸化又は熱分解を最小にする注意を払え
ば当該技術分野で知られたいずれの方法を用いても乾燥
することができる。
【0064】上の実施例は本発明の方法及び新しいL−
AA高生産性微小藻類がそのビタミンC含量が高度に富
化されたバイオマスを生産することを示している。ビタ
ミン含量は1.5より高く5重量%又はそれ以上の高さ
に達し、従来技術の結果をはるかに超える。従ってそれ
らの他のよく知られた栄養価値を考慮して、それらは独
立で又は他の適当な飼料組成物と混合してビタミンCを
高めた動物飼料組成物としての使用に申し分のないもの
である。そのような飼料組成物混合物は代表的には処理
される宿主動物の如何により混合物のトン当たり約60
〜2,000グラム、より普通には約320g/トンの
L−アルコルビン酸を含むことができる。
AA高生産性微小藻類がそのビタミンC含量が高度に富
化されたバイオマスを生産することを示している。ビタ
ミン含量は1.5より高く5重量%又はそれ以上の高さ
に達し、従来技術の結果をはるかに超える。従ってそれ
らの他のよく知られた栄養価値を考慮して、それらは独
立で又は他の適当な飼料組成物と混合してビタミンCを
高めた動物飼料組成物としての使用に申し分のないもの
である。そのような飼料組成物混合物は代表的には処理
される宿主動物の如何により混合物のトン当たり約60
〜2,000グラム、より普通には約320g/トンの
L−アルコルビン酸を含むことができる。
【0065】以上、本発明を詳細に説明したが、本発明
はさらに次の実施態様によってこれを要約して示すこと
ができる。
はさらに次の実施態様によってこれを要約して示すこと
ができる。
【0066】1.細胞の乾燥重量の1.5%より多いL
−アスコルビン酸の細胞内含量を持つ緑色微小藻類細胞
からなるバイオマス。 2.アルコルビン酸含量が細胞の乾燥重量の少なくとも
約2%である前項1記載のバイオマス。 3.アルコルビン酸含量が細胞の重量の少なくとも約3
%である前項1記載のバイオマス。 4.微小藻類がクロレラ属に属する前項1記載のバイオ
マス。 5.微小藻類がピレノイドサ種に属する前項4記載のバ
イオマス。
−アスコルビン酸の細胞内含量を持つ緑色微小藻類細胞
からなるバイオマス。 2.アルコルビン酸含量が細胞の乾燥重量の少なくとも
約2%である前項1記載のバイオマス。 3.アルコルビン酸含量が細胞の重量の少なくとも約3
%である前項1記載のバイオマス。 4.微小藻類がクロレラ属に属する前項1記載のバイオ
マス。 5.微小藻類がピレノイドサ種に属する前項4記載のバ
イオマス。
【0067】6.微小藻類がA.T.C.C.受託番号
53170のシー・ピレノイドサの突然変異株である前
項5記載のバイオマス。 7.微小藻類が名称UV187−1319、UV232
−1、DAP388−19、UV711−1、EMS1
56−1、C166−4、NA687−1、NA722
−22、C225−2、UV869−3、UV872−
26又はC284−130の少なくとも1つの突然変異
したクロレラ・ピレノイドサ株である前項5記載のバイ
オマス。
53170のシー・ピレノイドサの突然変異株である前
項5記載のバイオマス。 7.微小藻類が名称UV187−1319、UV232
−1、DAP388−19、UV711−1、EMS1
56−1、C166−4、NA687−1、NA722
−22、C225−2、UV869−3、UV872−
26又はC284−130の少なくとも1つの突然変異
したクロレラ・ピレノイドサ株である前項5記載のバイ
オマス。
【0068】8.微小藻類が群C166−4、NA68
7−1、NA722−22、C225−2、UV872
−26、C284−130及びUV232−1の少なく
とも1つである前項7記載のバイオマス。 9.微小藻類がUV232−1である前項8記載のバイ
オマス。
7−1、NA722−22、C225−2、UV872
−26、C284−130及びUV232−1の少なく
とも1つである前項7記載のバイオマス。 9.微小藻類がUV232−1である前項8記載のバイ
オマス。
【0069】10.酸素の存在下で適当な炭素源により
従属栄養的に増殖することができ、そして潜在的に微小
藻類の乾燥重量の少なくとも1.5重量%の細胞内L−
アスコルビン酸を生産する能力がある緑色微小藻類を選
択し、増殖を促進する水性栄養培地中で有効な温度及び
圧力及び生産されるアスコルビン酸が大部分細胞内にあ
るpHで微小藻類の細胞を従属栄養的に増殖させ、前記培
地は細胞増殖及びL−アスコルビン酸生産に十分な量の
適当な炭素源及び溶存した分子状酸素の源を含み、前記
細胞増殖を細胞の乾燥重量の少なくとも1.5重量%に
相当する量の細胞内L−アスコルビン酸を含む酸の集団
が生ずるまで維持し、そして細胞の集団を培地の水性上
清から分離することからなる前項1記載のバイオマス組
成物の製造方法。
従属栄養的に増殖することができ、そして潜在的に微小
藻類の乾燥重量の少なくとも1.5重量%の細胞内L−
アスコルビン酸を生産する能力がある緑色微小藻類を選
択し、増殖を促進する水性栄養培地中で有効な温度及び
圧力及び生産されるアスコルビン酸が大部分細胞内にあ
るpHで微小藻類の細胞を従属栄養的に増殖させ、前記培
地は細胞増殖及びL−アスコルビン酸生産に十分な量の
適当な炭素源及び溶存した分子状酸素の源を含み、前記
細胞増殖を細胞の乾燥重量の少なくとも1.5重量%に
相当する量の細胞内L−アスコルビン酸を含む酸の集団
が生ずるまで維持し、そして細胞の集団を培地の水性上
清から分離することからなる前項1記載のバイオマス組
成物の製造方法。
【0070】11.細胞増殖を細胞内アルコルビン酸含
量が少なくとも細胞の2重量%になるまで継続する前項
10記載の方法。 12.細胞のバイオマスをアスコルビン酸含量を実質的
に低下させることなく乾燥する前項10記載の方法。
量が少なくとも細胞の2重量%になるまで継続する前項
10記載の方法。 12.細胞のバイオマスをアスコルビン酸含量を実質的
に低下させることなく乾燥する前項10記載の方法。
【0071】13.微小藻類の選択が (a) 従属栄養増殖試験によりL−アスコルビン酸生
産性微小藻類の潜在的な高生産株を確認し、(b) 少
なくとも1つのそのような潜在的高生産性親株を突然変
異させ、(c) 親株より高いアスコルビン酸生産株で
ある前記潜在的高生産性親株の少なくとも1つの突然変
異した生成株を確認しそして分離し、(d) 必要によ
り段階(c)の少なくとも1つの変異処理した生成株
に、微小藻類細胞の乾燥重量に基づいて少なくとも1.
5%の細胞内L−アスコルビン酸を生産する能力のある
前記微小藻類の突然変異株が得られるまで段階(b)を
反復することからなる前項10記載の方法。
産性微小藻類の潜在的な高生産株を確認し、(b) 少
なくとも1つのそのような潜在的高生産性親株を突然変
異させ、(c) 親株より高いアスコルビン酸生産株で
ある前記潜在的高生産性親株の少なくとも1つの突然変
異した生成株を確認しそして分離し、(d) 必要によ
り段階(c)の少なくとも1つの変異処理した生成株
に、微小藻類細胞の乾燥重量に基づいて少なくとも1.
5%の細胞内L−アスコルビン酸を生産する能力のある
前記微小藻類の突然変異株が得られるまで段階(b)を
反復することからなる前項10記載の方法。
【0072】14.細胞増殖を高い細胞密度まで継続
し、炭素源が枯渇するに至らせ、枯渇した炭素源の状態
を細胞増殖が実質的に停止するまで維持し、そして調整
した量の炭素源の供給の再開により細胞内L−アスコル
ビン酸の追加的な量の生産が行われ、その際細胞密度の
実質的な増加がほとんどないか又は全くなく、それによ
り細胞の乾燥重量に基づく細胞内L−アスコルビン酸含
量がさらに増加する前項10記載の方法。
し、炭素源が枯渇するに至らせ、枯渇した炭素源の状態
を細胞増殖が実質的に停止するまで維持し、そして調整
した量の炭素源の供給の再開により細胞内L−アスコル
ビン酸の追加的な量の生産が行われ、その際細胞密度の
実質的な増加がほとんどないか又は全くなく、それによ
り細胞の乾燥重量に基づく細胞内L−アスコルビン酸含
量がさらに増加する前項10記載の方法。
【0073】15.温度が20〜約40℃の増殖を支持
する範囲にあり、圧力が培地中に溶存する分子状酸素の
増殖を促進する量を維持するに十分な大気圧又は超大気
圧であり、そしてpHが増殖を支持し、そして細胞内に高
い細胞内L−アスコルビン酸水準を維持するために十分
に高い前項10記載の方法。
する範囲にあり、圧力が培地中に溶存する分子状酸素の
増殖を促進する量を維持するに十分な大気圧又は超大気
圧であり、そしてpHが増殖を支持し、そして細胞内に高
い細胞内L−アスコルビン酸水準を維持するために十分
に高い前項10記載の方法。
【0074】16.温度が30〜40℃であり、圧力が
少なくとも大気圧であり、そしてpHが約6.5〜8であ
る前項15記載の方法。 17.温度が35〜38℃であり、そしてpHが少なくと
も約6.9である前項16記載の方法。
少なくとも大気圧であり、そしてpHが約6.5〜8であ
る前項15記載の方法。 17.温度が35〜38℃であり、そしてpHが少なくと
も約6.9である前項16記載の方法。
【0075】18.細胞増殖を高密度増殖を与えるに十
分な濃度の炭素源及び分子状O2の存在下で生産される
アルコルビン酸が大部分細胞内にあるpHで高い細胞密度
になるまで継続し、O2の濃度が細胞増殖が鈍化する濃
度に減少するか又は減少させ、そして細胞内L−アルコ
ルビン酸の生産を継続しそして増加させ、その際細胞密
度の増加がほとんどないか又は全くなく、それにより細
胞乾燥重量に基づく細胞内L−アルコルビン酸含量がさ
らに増加する前項10記載の方法。
分な濃度の炭素源及び分子状O2の存在下で生産される
アルコルビン酸が大部分細胞内にあるpHで高い細胞密度
になるまで継続し、O2の濃度が細胞増殖が鈍化する濃
度に減少するか又は減少させ、そして細胞内L−アルコ
ルビン酸の生産を継続しそして増加させ、その際細胞密
度の増加がほとんどないか又は全くなく、それにより細
胞乾燥重量に基づく細胞内L−アルコルビン酸含量がさ
らに増加する前項10記載の方法。
【0076】19.前項10記載の組成物からなる動物
飼料組成物。 20.第2の動物飼料組成物と一緒に生理的に許容され
る量のL−アスコルビン酸を与える追加的量を混合した
前項9記載の動物飼料組成物。 21.飼料混合物は混合物のトン当たり60〜2,00
0グラムのL−アルコルビン酸を含む前項20記載の組
成物。 22.動物飼料組成物が水産養殖魚飼料である前項19
記載の組成物。
飼料組成物。 20.第2の動物飼料組成物と一緒に生理的に許容され
る量のL−アスコルビン酸を与える追加的量を混合した
前項9記載の動物飼料組成物。 21.飼料混合物は混合物のトン当たり60〜2,00
0グラムのL−アルコルビン酸を含む前項20記載の組
成物。 22.動物飼料組成物が水産養殖魚飼料である前項19
記載の組成物。
【0077】23.動物の食物に十分量の請求項1記載
のバイオマス又は前項19記載の動物飼料組成物を供給
して動物の毎日のビタミンC要求量の少なくともかなり
の割合を供給することからなるビタミンCを要求する動
物に対するL−アスコルビン酸の供給方法。 24.ビタミンC要求を持つ動物が魚である前項23記
載の方法。
のバイオマス又は前項19記載の動物飼料組成物を供給
して動物の毎日のビタミンC要求量の少なくともかなり
の割合を供給することからなるビタミンCを要求する動
物に対するL−アスコルビン酸の供給方法。 24.ビタミンC要求を持つ動物が魚である前項23記
載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C12R 1:89) (72)発明者 ロナルド・ジヨン・ハス アメリカ合衆国ウイスコンシン州54220. マニトウオツク.ミシガンアベニユー1415 (72)発明者 ジエフリー・エイ・ラニング アメリカ合衆国ウイスコンシン州54220. マニトウオツク.ノースフイフスストリー ト834 (72)発明者 トマス・ジエイ・スカツトラド アメリカ合衆国ウイスコンシン州53051. メノモニーフオールズ.カントリーサイド ドライブ エヌ・76・ダブリユー・15873
Claims (12)
- 【請求項1】 細胞の乾燥重量の1.5%より多いL−
アスコルビン酸の細胞内含量を持つ緑色微小藻類細胞か
らなるバイオマス。 - 【請求項2】 微小藻類がクロレラ属に属する請求項1
記載のバイオマス。 - 【請求項3】 微小藻類がA.T.C.C.受託番号5
3170のシー・ピレノイドサの突然変異株である請求
項2記載のバイオマス。 - 【請求項4】 微小藻類が名称UV187−1319、
UV232−1、DAP388−19、UV711−
1、EMS156−1、C166−4、NA687−
1、NA722−22、C225−2、UV869−
3、UV872−26又はC284−130の少なくと
も1つの突然変異したクロレラ・ピレノイドサ株である
請求項2記載のバイオマス。 - 【請求項5】 酸素の存在下で適当な炭素源により従属
栄養的に増殖することができ、そして潜在的に微小藻類
の乾燥重量の少なくとも1.5重量%の細胞内L−アス
コルビン酸を生産する能力がある緑色微小藻類を選択
し、増殖を促進する水性栄養培地中で有効な温度及び圧
力及び生産されるアスコルビン酸が大部分細胞内にある
pHで微小藻類の細胞を従属栄養的に増殖させ、前記培地
は細胞増殖及びL−アスコルビン酸生産に十分な量の適
当な炭素源及び溶存した分子状酸素の源を含み、前記細
胞増殖を細胞の乾燥重量の少なくとも1.5重量%に相
当する量の細胞内L−アスコルビン酸を含む酸の集団が
生ずるまで維持し、そして酸の集団を培地の水性上清か
ら分離することからなる請求項1記載のバイオマス組成
物の製造方法。 - 【請求項6】 細胞のバイオマスをアスコルビン酸含量
を実質的に低下させることなく乾燥する請求項5記載の
方法。 - 【請求項7】 微小藻類の選択が (a) 従属栄養増殖試験によりL−アスコルビン酸生
産性微小藻類の潜在的な高生産株を確認し、 (b) 少なくとも1つのそのような潜在的高生産性親
株を突然変異させ、 (c) 親株より高いアスコルビン酸生産株である前記
潜在的高生産性親株の少なくとも1つの突然変異した生
成株を確認しそして分離し、 (d) 必要により段階(c)の少なくとも1つの変異
処理した生成株に、微小藻類細胞の乾燥重量に基づいて
少なくとも1.5%の細胞内L−アスコルビン酸を生産
する能力のある前記微小藻類の突然変異株が得られるま
で段階(b)を反復することからなる請求項5記載の方
法。 - 【請求項8】 細胞増殖を高い細胞密度まで継続し、炭
素源が枯渇するに至らせ、枯渇した炭素源の状態を細胞
増殖が実質的に停止するまで維持し、そして調整した量
の炭素源の供給の再開により細胞内L−アスコルビン酸
の追加的な量の生産が行われ、その際細胞密度の実質的
な増加がほとんどないか又は全くなく、それにより細胞
の乾燥重量に基づく細胞内L−アスコルビン酸含量がさ
らに増加する請求項5記載の方法。 - 【請求項9】 温度が20〜約40℃の増加を支持する
範囲にあり、圧力が培地中に溶存する分子状酸素の増殖
を促進する量を維持するに十分な大気圧又は超大気圧で
あり、そしてpHが増殖を支持し、そして細胞内に高い細
胞内L−アスコルビン酸水準を維持するために十分に高
い請求項5記載の方法。 - 【請求項10】 請求項5記載の組成物からなる動物飼
料組成物。 - 【請求項11】 第2の動物飼料組成物と一緒に生理的
に許容される量のL−アスコルビン酸を与える追加的量
を混合した請求項10記載の動物飼料組成物。 - 【請求項12】 動物の食物に十分量の請求項1記載の
バイオマス又は請求項10記載の動物飼料組成物を供給
して動物の毎日のビタミンC要求量の少なくともかなり
の割合を供給することからなるビタミンCを要求する動
物に対するL−アスコルビン酸の供給方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US85347692A | 1992-03-18 | 1992-03-18 | |
US853476 | 1992-03-18 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0646834A true JPH0646834A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=25316131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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