JPH0746993A - フィコシアニンの製造方法 - Google Patents

フィコシアニンの製造方法

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JPH0746993A
JPH0746993A JP13258394A JP13258394A JPH0746993A JP H0746993 A JPH0746993 A JP H0746993A JP 13258394 A JP13258394 A JP 13258394A JP 13258394 A JP13258394 A JP 13258394A JP H0746993 A JPH0746993 A JP H0746993A
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清 菱沼
Masako Saito
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 シアノバクテリアを水性媒質中で培養増殖さ
せ、得られた菌体からフィコシアニンを抽出するフィコ
シアニンの製造方法。ここで、シアノバクテリアの培養
は、光合成原核微生物の抽出物を添加した水性媒質中で
行う。 【効果】 フィコシアニンの収量が増大する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シアノバクテリアに含
有されるフィコシアニンを製造する方法に関する。収量
の増大を図ったものである。
【0002】
【従来の技術】フィコシアニンを主成分とする青色色素
は、食用可能な天然青色色素として注目されている。こ
のフィコシアニンを得るために、様々な抽出方法や増収
方法が考えられている。例えば、特公昭57−5186
5号公報には、シアノバクテリアの中のスピルリナを培
養増殖させるにあたり、培地中に必要な栄養成分と共に
尿素またはアミノ態窒素を含む水溶性窒素化合物を添加
することによって、フィコシアニンの収量を増加させる
方法が記載されている。また、本出願人らも、シアノバ
クテリアを一定の光照射下で培養することによって、ま
た、フィコシアニン合成に関与するプラスミドをシアノ
バクテリア中に導入することによって、フィコシアニン
の収量の増大を図る技術を提供している(特開昭63−
94990号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、シアノバクテ
リアの成長速度は、大腸菌などのその他のバクテリアや
酵母等に比べてあまりにも遅い。まだまだ収量増大技術
の開発が望まれるところである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、フィコシ
アニンの収量を高めるために更に鋭意研究を継続した結
果、シアノバクテリア類や光合成細菌類などの光合成原
核微生物の抽出物を添加した培地でシアノバクテリアを
培養することが有効であることを知見するに到った。即
ち、本発明は、シアノバクテリアを水性媒質中で培養増
殖させ、得られた菌体からフィコシアニンを抽出するフ
ィコシアニンの製造方法において、光合成原核微生物の
抽出物を添加した水性媒質中でシアノバクテリアを培養
することを特徴とするフィコシアニンの製造方法を要旨
とする。
【0005】以下、詳述する。水性媒質に添加する抽出
物を得るための光合成原核微生物としては、シアノバク
テリア類や光合成細菌類などがある。ここで、シアノバ
クテリア類は、「R.Rippka and R.Y.
Stanier:J.Gen.Micobiol.,1
11,1−61(1979)」により種々分類されてい
るが、例えば、ATCC27181などのクロログレオ
ピシス属(Chlorogloeopisis s
p.)、ATCC29371などのデルモカルパ属(D
ermocarpa sp.)、ATCC33047な
どのアナベナ属(Anabaenasp.)、ATCC
29215などのスピルリナ属(Spirulina
sp.)、ATCC27144、ATCC27194、
ATCC29534、ATCC27170などのシネコ
コッカス属(Synechococcus sp.)、
ATCC27904などのノストック属(Nostoc
sp.)、ATCC27906などのオスシラトリア
属(Oscillatoria sp.)などがある。
また、光合成細菌類としては、ロドシュ−ドモナス・ア
シドフィラ(Rhodopseudomonas ac
idophila)ATCC25092、ロドシュ−ド
モナス・ルティラ(Rhodopseudomonas
rutila)ATCC33872、ロドシュ−ドモ
ナス・スフェロイデス(Rhodopseudomon
as spheroides)ATCC17024、ロ
ドシュ−ドモナス・ブラスティカ(Rhodopseu
domonas blastica)ATCC3348
5、ロドシュ−ドモナス・ビリディス(Rhodops
eudomonas viridis)ATCC195
67などのロドシュ−ドモナス属(Rhodopseu
domonas sp.)、ハロバクテリウム・クチル
ブルム(Halobacterium cutirub
rum)ATCC33170、ハロバクテリウム・メデ
ィテラネイ(Halobacterium medit
erranei)ATCC33500、ハロバクテリウ
ム・サッカルボルム(Halobacterium s
accharovorum)ATCC29252、ハロ
バクテリウム・サリナリウム(Halobacteri
um salinarium)ATCC19700、ハ
ロバクテリウム・ソドメンセ(Halobacteri
um sodomense)ATCC33755などの
ハロバクテリウム属(Halobacterium s
p.)、ロドスピリラム・テヌエ(Rhodospir
illum tenue)ATCC25093、ロドス
ピリラム・モリシアナム(Rhodospirillu
m molischianum)ATCC14031、
ロドスピリラム・ホトメトリクム(Rhodospir
illum photometricum)ATCC2
7871、ロドスピリラム・ルブラム(Rhodosp
irillum rubrum)ATCC277、AT
CC17031などのロドスピリラム属(Rhodos
pirillum sp.)などがある。また、これ
ら、あるいはその変種とか遺伝子工学的手法によりその
性質を改良された菌体や変異株に限らず、海洋、湖沼、
川、陸など天然から分離した海洋性、淡水性のものも使
用できる。分類が未同定のものであってもよい。
【0006】抽出物を得るにあたっては、目的とする光
合成原核微生物が天然にある程度豊富に存在するなら
ば、その微生物の生育存在する海水あるいは淡水を遠心
集菌するなどして得ることもできるが、光合成原核微生
物を培養するのが好ましい。培養は、一般的な培地、例
えば、BG−11培地、ASM−11、Z8培地(Me
thods in Enzymoloy、Academ
ic Press、167巻、p.8〜9参照)に適宜
無機塩類などを含んだものを用い、タンク培養や太陽光
を利用した屋外開放培養などで行ない得る。
【0007】光合成原核微生物の抽出物は、必要に応じ
て適度に破砕した光合成原核微生物の菌体を常温または
加熱した適当な溶媒と接触させて得られる。ここで、溶
媒としては、水単独、あるいは、酸、塩基、塩類、もし
くは有機溶媒を溶解した溶液など、一般的には水性溶媒
が好ましい。菌体によっては複数併用してしてもかまわ
ない。また、メタノール、エタノール、酢酸エチルエス
テル、エーテルなどの有機溶媒で抽出し、有機溶媒を除
去後、水に溶解させるなどしてもよい。更に、このよう
にして得た抽出液そのものではなく、これらの抽出液か
らの適宜分画液としてもよい。必要に応じて適宜濃縮あ
るいは希釈したものを、また、乾燥して粉末としたもの
を使用する。
【0008】この光合成原核微生物の抽出物を添加した
水性媒質(基本培地)中でシアノバクテリアを培養する
と、シアノバクテリアの成長促進やシアノバクテリア中
のフィコシアニン含量の増加が見られる。ここで、抽出
物の基本培地への添加量は、培養するシアノバクテリア
にもよるが、固形重量分として、0.001mg/l〜
50g/l、望ましくは0.01mg/l〜1g/lと
しておくと、概して好ましい(後述実施例参照)。尚、
培養するシアノバクテリアとしては、前述したように種
々のものがあるが、フィコシアニン生成能や含有量の高
いものを選択した方が勿論好ましい。また、培養する水
性媒質(基本培地)も前述したようにBG−11培地や
その他の適宜のものでよいが、培養するシアノバクテリ
アの菌種に応じて、生育やフィコシアニン含量が高まる
ように無機塩成分などを補強してもよい。即ち、前記特
公昭57−51865号公報などに記載された技術のよ
うに、従来知見の技術も有効に活用できる。
【0009】
【実施例】以下、いくつかの実施例を示すが、本発明は
これに限定されるものではない。
【0010】〈実施例1〉 1−1:光合成原核微生物の抽出物の調製 シネココッカス属ATCC27194をATCC指定の
培養条件にて培養後、培養液を遠心分離して菌体を集菌
し、凍結乾燥した。この菌体を水に対して3%となるよ
うに懸濁させ、100℃で60分間沸騰(熱水抽出)
後、遠心分離して上澄液を0.45μmのメンブランフ
ィルタ−で濾過し、更に、凍結乾燥した。(以下、「熱
水抽出画分」という)
【0011】1−2:シアノバクテリアの培養 シネココッカス属ATCC27194(海洋シアノバク
テリアの1種)をBG−11M培地(塩化ナトリウムを
1%添加したBG−11培地;特開昭63−94990
号公報参照)中に45mg/l(乾燥重量換算、以下同
様)の割合で植菌し、25℃、50μアインシュタイン
/m2/秒(光源は蛍光灯)、2vvmの通気撹拌条件
下で培養した。ここで、BG−11M培地には、上記熱
水抽出画分を後掲表1の各濃度で添加しておいた。
【0012】1−3:フィコシアニン含量の測定 シアノバクテリアの培養液を遠心分離して集菌し、上澄
液を捨て、0.1Mリン酸緩衝溶液(pH6.5)で洗
浄した後、15mg/mlの濃度のリゾチ−ム溶液に懸
濁し、暗所にて温度37℃に保温して放置し、溶菌した
ものを、更に、遠心分離して沈澱物と抽出液に分け、得
られた抽出液の吸光度を測定し、単位凍結乾燥菌体重量
当りの量として算出した。
【0013】〈実施例2〜6〉実施例1において、光合
成原核微生物の抽出物を調製するにあたり、シネココッ
カス属ATCC27194を用いる代わりに、シネココ
ッカス属ATCC27144、ノストック属ATCC2
7904、スピルリナ属ATCC29215、アナベナ
属ATCC33047、ロドシュ−ドモナス属ATCC
33485をそれぞれ用いた以外、すべて実施例1と同
様にした。
【0014】〈実施例7〜12>実施例1〜6におい
て、シアノバクテリアを培養するにあたり、シネココッ
カス属ATCC27194を用いる代わりに、シネココ
ッカス属ATCC27144を用いた以外、すべて実施
例1〜6と同様にした。
【0015】〈実施例13〜18>実施例1〜6におい
て、シアノバクテリアを培養するにあたり、シネココッ
カス属ATCC27194を用いる代わりに、ノストッ
ク属ATCC27904を用いた以外、すべて実施例1
〜6と同様にした。
【0016】〈実施例19〜24>実施例1〜6におい
て、シアノバクテリアを培養するにあたり、シネココッ
カス属ATCC27194を用いる代わりに、スピルリ
ナ属ATCC29215を用いた以外、すべて実施例1
〜6と同様にした。
【0017】〈実施例25〜30>実施例1〜6におい
て、シアノバクテリアを培養するにあたり、シネココッ
カス属ATCC27194を用いる代わりに、アナベナ
属ATCC33047を用いた以外、すべて実施例1〜
6と同様にした。
【0018】上記各例のものについて、培養4日後の対
数後期における菌体量とフィコシアニン含量との測定結
果を表1〜表5に示す。尚、表中の値は、熱水抽出画分
を添加しないで培養したものの値を100としたときの
相対値として示してある。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】
【発明の効果】表1〜表5よりわかるように、本発明に
よれば、シアノバクテリア菌体の生育速度を早めたり、
菌体収量を増加させたり、シアノバクテリアの細胞中の
フィコシアニン含有量を増加させたりすることによっ
て、フィコシアニンの収量が増大する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菱沼 清 埼玉県草加市吉町4−1−8 ぺんてる株 式会社草加工場内 (72)発明者 斎藤 雅子 埼玉県草加市吉町4−1−8 ぺんてる株 式会社草加工場内 (72)発明者 松永 是 東京都府中市幸町2−41−13府中第三住宅 2−304

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シアノバクテリアを水性媒質中で培養増
    殖させ、得られた菌体からフィコシアニンを抽出するフ
    ィコシアニンの製造方法において、光合成原核微生物の
    抽出物を添加した水性媒質中でシアノバクテリアを培養
    することを特徴とするフィコシアニンの製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2789399A1 (fr) * 1999-02-04 2000-08-11 Alpha Biotech Procede de fabrication d'extraits de micro-organismes photosynthetiques tels que notamment de spiruline
MD4191C1 (ro) * 2011-12-14 2013-07-31 Государственный Университет Молд0 Procedeu de extragere a ficocianinei din biomasa algei Spirulina platensis
CN110272849A (zh) * 2019-07-11 2019-09-24 浙江海洋大学 可显著提高钝顶螺旋藻生长速度和营养物质含量的方法
CN111424023A (zh) * 2020-05-08 2020-07-17 北京大学 产酰胺酶类溶菌酶的蓝藻工程菌及其应用

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CN110272849A (zh) * 2019-07-11 2019-09-24 浙江海洋大学 可显著提高钝顶螺旋藻生长速度和营养物质含量的方法
CN110272849B (zh) * 2019-07-11 2023-01-03 浙江海洋大学 可显著提高钝顶螺旋藻生长速度和营养物质含量的方法
CN111424023A (zh) * 2020-05-08 2020-07-17 北京大学 产酰胺酶类溶菌酶的蓝藻工程菌及其应用

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