JPH0716423B2

JPH0716423B2 - アラキドン酸含有脂質の製造方法

Info

Publication number: JPH0716423B2
Application number: JP61211267A
Authority: JP
Inventors: 永生戸谷; 和彦砂崎; 俊博工藤
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1986-09-08
Filing date: 1986-09-08
Publication date: 1995-03-01
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPS6368090A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はアラキドン酸含有脂質の製造方法に関し、更に
詳細にはモルティエレラ属に属する糸状菌を特定の培地
で培養して、アラキドン酸含量の高い脂質を製造する方
法に関する。

〔従来の技術〕アラキドン酸は、子宮筋収縮・弛緩作用、血管拡張、血
圧降下作用等、強力かつ多彩な生理活性を有するプロス
タグランディン、トロンボキサン、プロスタサイクリ
ン、ロイコトリエン等の前駆物質といわれ、近年特に注
目されている。アラキドン酸は動物界に広く分布してお
り、従来、動物副腎腺や肝臓から抽出した脂質から分離
されている。しかしこれらの脂質中のアラキドン酸含有
量は一般に５％以下であり、乾燥細胞重量当りの収率は
0.2％以下にすぎないこと、原材料の大量入手が困難で
あることなどから、この抽出法はアラキドン酸の有用な
製造法とはいい難い。

一方、アラキドン酸生産能を有する種々の微生物を培養
してアラキドン酸を得る方法が提案されている。たとえ
ば特開昭52−64482号公報、同52−64483号公報、同52−
64484号公報には、ペニシリウム属、クラドスポリウム
属、ムコール属、フザリウム属、ホルモデンドラム属、
アスペルギルス属、またはロードトルラ属に属するアラ
キドン酸生産能を有する微生物を炭化水素、炭水化物等
を炭素源とする培地で培養し、培養物からアラキドン酸
を採取する方法が記載されている。しかしこの方法によ
り得られる脂質中のアキドン酸含有量は7.5％以下であ
り、乾燥菌体当りの収率も１％に満たない。

また接合菌類はえかび目の糸状菌であるエントモフトラ
属、デラクロイキシア属、コニィオボルス属、フィティ
ウム属およびフィトフトラ属に属する菌にアラキドン酸
を生産する菌があり、エントモフトラ属のE.エクシティ
アリスでは脂質中の全脂肪酸の27.1％、E.イグノビリス
では19.1％、E.サクステリアナでは18.8％をアラキドン
酸が占めていると報告されている〔D.ティレル（D.Tyrr
ell）、カナディアン・ジャーナル・オブ・マイクロバ
イオロジー（Can.J.Microbiol.）,Vol.13（1967）,755
−760〕。さらにモルティエレラ、レニスポラがアラキ
ドン酸を生産すること、菌糸の脂質生産量は4.8％、脂
質中のアラキドン酸含有量は26.7％であること（R.H.ハ
スキンス（Haskins）ら、Can.J.Microbiol.,Vol.10（19
64）,187〜195）、および、紅藻類ポルフィリディウム
・クルエンタムがアラキドン酸を生産すること、その収
率は、乾燥細胞重量当り１％以下であること〔T.J.アヘ
ルン（Ahern）ら、バイオテクノロジー・アンド・バイ
オエンジニアリング（Biotechnology and Bioengineeri
ng）,Vol.XXV,1057−1070（1983）〕も、報告されてい
る。

一方、サントリー・京都大学は、モルティエレラ・エロ
ンガタを液体培養し、0.5−1.0g/培養液のアラキドン
酸（全脂肪酸中含有率30.1％）を得たと報告している
（日本農芸化学会昭和61年度大会、講演要旨集P.50
2）。さらに広島大学は、コニディオボールス属菌を麦
芽エキス・酵母エキス・ポリペプトン・グルコースの培
養液中で培養し、0.8g/のアラキドン酸（全脂肪酸中
含有率24.5％）を得たと報告している（日本農芸化学会
昭和61年度大会、講演要旨集P.502）。

さらに本発明者らは、これまでにモルティエレラ属糸状
菌の中にアラキドン酸を高率に含有する脂質を生産する
菌株があることを特許出願（特願昭60−218558）した
が、アラキドン酸の生産量に関する検討は行っていない
かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、乾燥菌体重量当りのアラキドン酸含
量、およびこの菌体から抽出される脂質中のアラキドン
酸含量ならびに培地当りのアラキドン酸含量が高く、ア
ラキドン酸の分離精製が容易で、高純度のアラキドン酸
を高収率で得ることができる方法を提供することであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、モルティエレラ属に属するアラキドン
酸生産能を有する糸状菌を特定の培地で培養することに
より達成される。

すなわち、本発明は、モルティエレラ属に属する糸状菌
を、イモ全体を用いた固体培地で培養することによりア
ラキドン酸を含む脂質を有する菌体を培地中に生産する
ことを特徴とするアラキドン酸含有脂質の製造方法であ
る。

本発明に有利に使用されるモルティエレラ（Mortierell
a）属に属するアラキドン酸生産菌の例としては、モル
ティエレラ・アルピナ（Mortierella alpina）、モルテ
ィエレラ・バイニエリ（Mortierella bainieri）、モリ
ティエレラ・エロンガタ（Mortierella elongata）、モ
ルティエレラ・エクシグア（Mortierella exigua）、モ
ルティエレラ・ミヌティッシマ（Mortierella minutiss
ima）、モルティエレラ・ヴァーティシラタ（Mortierel
la verticllata）、モルティエレラ・ハイグロフィラ
（Mortierella hygrophila）、モルティエレラ・ポリ
セファラ（Mortierella polycephala）およびモルティ
エレラ・レニスポラ（Mortierella renispora）種に属
する菌株があげられる。これらの菌の具体例としては、
モルティエレラ・アルピナ（Mortierella alpina）IFO
8568,ATCC 16266,ATCC 32221,ATCC 42430 モルティエレラ・バイニエリ（Mortierella bainieri）
IFO 8569 モルティエレラ・エロンガタ（Mortierella elongata）
IFO 8570 モルティエレラ・エクシグア（Mortierella exigua）IF
O 8571 モルティエレラ・ミヌティッシマ（Mortierella minuti
ssima）IFO 8573 モルティエレラ・ヴァーティシラタ（Mortierella vert
icillata） IFO 8575 モルティエレラ・ハイグロフィラー（Mortierella hygr
ophila）IFO 5941 モルティエレラ・ポリセファラ（Mortierella polyceph
ala）IFO 6335 等があげられる。これらの菌は大阪市の財団法人醗酵研
究所（IFO）及び米国アメリカン・タイプ・カルチャー
・コレクション（American Type Culture Collection,A
TCC）の菌株目録に記載されている糸状菌である。

上記の糸状菌の培養はイモ全体を用いた固体培地を用い
て行われる。培地に使用するイモ類としては、ジャガイ
モ、サトイモ、サツマイモ、キャッサバ、タロイモ、キ
クイモなどがあげられ最適には、ジャガイモが用いられ
る。イモは剥皮してもよいし、剥皮しなくてもよい。固
体培地を調製するには、約1cm角に切ったイモに水を０
−２倍、好ましくは０−１倍加えて煮、水分と共に充分
に粉砕したら、炭水化物を０−20％、好ましくは２−10
％添加し、よく混合する。炭水化物としては、例えばグ
ルコース、フラクトース、サッカロース、糖蜜、木材糖
化液、デンプン水解物などがあげられる。微量添加成分
として、２価の金属を添加することにより培地当りのア
ラキドン酸の収率をさらに向上させることができる。こ
のような２価の金属としては、例えばCa⁺⁺あるいはMg⁺⁺
があげられる。Ca⁺⁺の添加量は0.02−2g/kg、好ましく
は、0.05−1g/kgがよく、Mg⁺⁺の添加量は0.01−5g/kg、
好ましくは、0.02−2g/kgがよい。

培養の初発pHは、4.0〜7.0が適当であり、培養温度は、
10〜33℃好ましくは、20〜30℃で２〜20日間培養され
る。

このような好気条件での培養により当該糸状菌は培養さ
れ、生産される脂質は、大方、菌体内に含まれるので培
養物より菌体を分離し、機械的または物理的に摩砕後、
溶剤、超臨界二酸化炭素などにより抽出し、アラキドン
酸含有量の高い脂質を得る。

得られた脂質は常法の加水分解、エステル化、またはエ
ステル交換後、アラキドン酸の含有率を評価できる。ま
た、脂質中のアラキドン酸含量が高いために従来に比較
して飛躍的に容易かつ経済的に溶剤やクロマトグラフィ
ー分画、尿素付加分離法等により目的のアラキドン酸あ
るいはアラキドン酸エステルの精製を行うことができ
る。アラキドン酸あるいはアラキドン酸エステルの収率
は、固体培地当り、最高13.1g/kgに達し、サントリー・
京都大学法よる液体培地を用いた場合の約13倍の生産性
を実現できることとなる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アラキドン酸含有量の高い脂質を得る
ことができ、培地当り、従来法の約13倍の収率でアラキ
ドン酸を生産することができる。このように培地当りお
よび脂質中のアラキドン酸含量が極めて高いので、アラ
キドン酸の精製を非常に容易かつ短時間に行うことがで
き、高純度のアラキドン酸を小規模の培地を用いて大量
かつ安価に供給することができる。したがってこれを原
料として、種々の薬理活性が利用かつ期待されているプ
ロスタグランディン、トロンボキサン、プロスタサイク
リン、ロイコトリエン等を従来より安価に合成すること
ができる。

〔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。

実施例１皮をむいて1cm角に切ったジャガイモ600gを400mlの水中
で20分間煮た後、No.32のメッシュを通過させて粥状物
を作る。これに60gのグルコースを混合し、オートクレ
ーブにて滅菌する。室温に下る前に粥状物を70枚の直径
80mmの滅菌シャーレに流しこみ、固体培地を調製した。
得られた培地のうち30枚には、オルティエレラ・アルピ
ナ（IFO8568）を、モルティエレラ・アルピナ（ATCC322
21）とモルティエレラ・エロンガタ（IFO8570）は各20
枚ずつ白金耳量接種と、25℃で20日間培養した。IFO856
8とATCC32221については、各20枚の培地に成長した菌糸
を採取した。残りの10枚のIFO8568とIFO8570の20枚の培
地については培地を菌床の裏からスパチュラを用いて削
り取り、菌糸と菌床とを一緒に収穫した。菌糸（と菌
床）は、直ちに乾燥した後、乳鉢内でクロロホルム／メ
タノール（2:1 v/v）と共にすりつぶし、引き続きクロ
ロホルム／メタノール（2:1 v/v）で総脂質を抽出し
た。得られた脂質はナトリウムメトキルサイドを用いて
メチルエステル化後、その脂肪酸組成をガスクロマトグ
ラフ分析して、アラキドン酸の含有率を求め、表１の結
果を得た。

又、上記と同様に調製した粥状物にCaCl₂・2H₂Oを735mg
/kg及びMgCl₂・6H₂O、400mg/Kgを個々に添加し、充分混
合、滅菌して作った固体培地シャーレ各20枚にIFO8568
を植菌し、25℃で20日間培養した。成長した菌糸と菌床
を採取後、同様に処理して得た各数値もあわせて表１に
示した。

一方、日水製薬社製麦芽寒天培地22.5gおよび同サブロ
ー寒天培地32.5gを蒸留水500mlに加え、オートクレーブ
で滅菌後、同シャーレ各々25枚に分注して寒天培地を調
製した。モルティエレラ・アルピナIFO8568を白金耳量
接種し、25℃下20日間培養後、菌糸を採取し、乾燥して
同様の処理を行いその結果も比較として示した。

約1cm角に切ったジャガイモ100gに水500mlを加え約20分
煮沸後、布で濾して得た浸出液にグルコース30gと蒸留
水を加え、500mlとした培養液をＬ字管に250mlずつ分注
滅菌後、モルティエレラ・アルピナIFO8568を植菌し、2
5℃下、20日間振盪培養した。得られた菌体は遠心分離
により集菌洗浄後、乾燥し、実施例１と同様の処理を行
った。結果を表１に示す。

ジャガイモ培地上に増殖する菌糸の脂質の菌床の脂質よ
りもアラキドン酸含有率が高いが、菌収量は菌床の方が
高かった。アラキドン酸の収率は菌糸だけの場合は約5g
/kg、（菌糸＋歯床）の場合は10g以上/kgとなり、サン
トリー・京都大学法（液体培養・0.5−1.0g/）の収率
の５−13倍となった。

塩化カルシウムや塩化マグネシウムを培地に加えると菌
体重量及びメチルエステル量に伴ってアラキドン酸の収
率はそれぞれ27％及び18.4％増加し、Ca⁺⁺やMg⁺⁺顕著な
効果が認められた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モルティエレラ属に属する糸状菌を、イモ
全体を用いた固体培地で培養することによりアラキドン
酸を含む脂質を有する菌体を培地中に生産することを特
徴とするアラキドン酸含有脂質の製造方法。
【請求項２】固体培地に２価の金属を添加して培養する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のアラ
キドン酸含有脂質の製造方法。