JPH07505048A - γ−リノレン酸を含有するシングルセルオイルの製造方法 - Google Patents
γ−リノレン酸を含有するシングルセルオイルの製造方法Info
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Classifications
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
γ−リルン酸を含有するシングルセルオイルの製造方法本発明は、炭素含有化学
物質を含むが、実質的に澱粉類および糖類を含まない工業排液を処理する生物学
的方法に関する。本発明は、また微生物の培養法並びに該微生物から有益な代謝
産物を回収することにも関連する。
発明の背景
炭素を主体とする工業的化学的方法は、しばしば種々の炭素含有化合物を含有す
る水性排液流を生ずる。かくして、例えば炭化水素類、脂肪族アルコール類、ア
ルデヒド類およびケトン類を一酸化炭素の接触的水素添加により生成するシント
ール(SynthoL)またはフィッシャー−トロプシュ(Fischer−T
ropsch)合成法が、「フィッシャートロプシュ有機酸流(Fischer
Tropsch organic acid stream)Jとして知られ
ている水性副生成物またはiJF液流を生ずる二yは公知である。この流れは、
典型的には1%〜3%の範囲内の02〜C,モノカルボン酸を、非−酸性の化学
物質、例えばケトン類およびアルデヒド類と共に含んでいる。従来は、この流れ
を活性化スラッジてス) IJッピング処理して、該流れの炭素含有率を減じた
後に、該精製水をプラントの冷却回路に再循環するかあるいは河川または海に流
していた。得られたバイオマスは焼却するか、あるいは肥料として処分できる。
関連のない技術分計において、油性生物として知られるある種の微生物がシング
ルセルオイル(Single Ce1l 0il)またはSCO’ sとして公
知となっている食用オイルを産生じ得ることが知られてイル(例えば、概説シン
グルセルオイル(Single Ce1l 0il)、 R,S−モルトン(M
oreton) 11!、ロングマンサイエンティフィック&テクニカル(Lo
ngman 5cientific & Technical)社刊、 198
gを参照のこと)。
上記モルトンの研究によれば、最初の真に工業的なSCO法は英国のスタージバ
イオケミカルズ(Sturge Biochemicals)社のプラントで実
施されたものであり、そこではγ−リルン酸(GLA: 6゜9.12−オクタ
デカトリエン酸)に富む液体が生成される。ジョン&ε、スタージリミテッド(
John andε、 Sturge Lim1ted)のに、W、シンデン(
Sinden)の報告[Enzyme Microb、 Technol、、
1987. Vol 9゜PI)、 124−125]によれば、GLAに富む
微生物オイルは、グルコースを主成分とする純粋な規定された基質上で培養され
たムコール(M二)肚、により生産される。
γ−リルン酸は母乳、マツヨイグサオイル、エンバクおよび他の産物を包含する
数種の天然産物中に見られる高価値製品である。人体並びに動物体内において、
該γ−リルン酸はプロスタグランジンε、に転化され、このプロスタグランジン
E1は身体機能、例えば腎臓、肝臓、肺、脳、神経系および免疫系を調節する重
要な局所ホルモン型の生成物の一つである。GLAを含有する製品は、現在健康
食品品目の成分として、世界中の多くの場所で広く利用されている。
文献中には、多数の油性生物が報告さている。このような油性生物を培養して脂
質を生成し得る供給原料の範囲は極めて多岐に渡る。文献の報告によれば、この
ような供給原料は機密、ノくナナ、ホエーおよび馬鈴薯澱粉から、外来種の炭素
源、例えばペントース、ヘキソース糖、二層、グリセロール、アミノ酸およびエ
タノールに及ぶ。一般的に、このような全ての生物はグルコースおよび他の糖を
同化し得、また幾つかは澱粉を同化し得る。炭素含有化学物質、例えばエタノー
ルおよびグリセロール等の単純な形状の化学物質で培養できる微生物に関する報
告が存在するが、これらは特定のSCOを産生する少数の生物のみにIMI!L
、ているに過ぎ一キ製造または食品加工工場から放出される排水で培養可能であ
ることを報告している。このような排水が、これら微生物の成長を維持するため
の公知の栄養分である澱粉および/または糖類を含むことは容易に理解されるで
あろう。
更に、ライオン株式会社(Lion Corporation)による欧州特許
出願第0269351号には、幾つかのγ−リルン酸産生微生物が脂肪酸または
脂肪酸エステル、より詳細にはγ−リルン酸産生のための炭素源としての炭素原
子数8〜22の脂肪酸により培養可能であることが報告されている。
ルン酸に富む脂質を生産でき、また該培養の効率を酢酸またはアルカリ金属酢酸
塩の添加により高めることが可能であることを報告している。
上記のことから、γ−リルン酸に富む脂質をより単純な形状の炭素源材料から生
成し得る方法を提供するのに明らかに有利であるような、γ−リルン酸に富む脂
質の他の生産体およびかかる微生物用の炭素源として使用するための他の供給原
料に関する研究が進められつつあることは明白であろう。
今や、2〜5個の範囲内の炭素厘子を有するモノカルボン酸、および特に酢酸を
主成分とする非−澱粉および非−糖性炭素を含有する幾つかの組成物が、価値あ
るシングルセルオイル類を産生じ得る幾つかの油性微生物の培養用の供給原料と
して使用可能であることを見出した。この予想外の発見は、この問題とする供給
原料が全ての油性微生物の成長を推持しないという事実により、より一層予想外
のものとなる。更に、現在入手可能な結果によれ ′ば、このような供給原料は
、問題とする生物のライフサイクル全体に渡り該生物の成長を維持するとは考え
られない。これらの生物は該供給原料に導入された胞子から発芽し、かつその菌
糸状態にまで成長するが、該生物は一般的には胞子形成段階までは進行せず、該
炭素源が枯渇するまで、この問題とする供給原料が連続的なライフサイクルを持
続できる該生物の自然に発展する生息地を構成し得るものと考えられるような結
果を与える。この不完全なライフサイクルにも拘らず、この問題とする生物が、
問題とする供給原料中に存在する単純な化合物を高価値のオイルおよび他の化学
製品に転化し得ることを見出した。
更に、C,−C,モノカルボン酸を含む該フィッシャー−トロプシュ有機酸流が
、幾つかの種の油性微生物の培養用の供給炭素源として使用可能であることをも
見出した。
発明の目的
従って、本発明の目的の一つは、新規な供給原料組成物中で幾つかのSCO産生
微生物を培養する方法を提供し、また該培養したバイオマスからを用な脂質を回
収することにある。本発明のもう一つの目的は、排液流を処理して、該排液流か
ら幾つかの炭素を主成分とする化学物質を除去する方法を提供することにある。
発明の詳細な説明
本発明によれば、γ−リルン酸を含むシングルセルオイルの製造法が提供され、
該方法は少なくとも1種のムコラレス(Mucorales)目の微生物を、炭
素源物質として、少なくとも1種の2〜5個の炭素原子を存するモノカルボン酸
を含み、かつ実質的に澱粉および糖を含まない増殖培地中で培養し、該生成する
培養微生物バイオマスから該オイルを回収することを特徴とする。
本発明の一態様によれば、該微生物はモルチェレラセアエ(Mortierel
laceae)科、好ましくはモルチェレラ(Mortierella)属およ
び最も好ましくはMo、イサベリナ(isabellina)、klo、oンギ
コる。
本発明の別の態様によれば、該微生物は、好ましくはムH5fアエ(Mucor
aceae)科の微生物である。
かくして、該微生物は、好まし、くはアクチノムコール(Acttno111竺
)、ムコール(Mucor) 、リゾムコール(Rhizomucor)および
ユゾブス(Rhizopus) (9モノスカビ)民からなる群から選ばれる微
生物である。
本発明のこの態様において、該微生物は、最も好ましくは、4pMu、 シルシ
ネロイデス(circinelloides) f、シルシネロイデスMu、ヒ
エマリス(hiemalis) f、ヒエマリス(hiemal is)Mu、
ミヌタス(rninutus)
Mu、オブロンギスボラス(oblongis orus)Mu、リカーバス(
recurvus)変異株(var、 )インディカス最も好ましい本発明の態
様によれば、該微生物はムコールジャバニカスベメール(Mucor java
nicus wt+emer) (これはZentbl、 Bakt、 Par
asit Kde、 Abt、、 1900.2.6二619に記載されている
)を含み、これは初めインドネシア、ジャワの[チャイニーズ酵母(Chine
se yeast)J (ラギ(Ragi))から単離されたものである。この
オランダ、バーンのオーブンコレクションオブセントラールビューロープールシ
メルクルチュールズ(open collection of Centraa
lbureau voor Schimmelcultures)から入手でき
る。もう一つの最も好ましい生物はムコールルキシー(Mur、or roux
ii)であり、これも同様にCBSから入手可能であり、かつ該クルチュールコ
レクションのオーブンコレクシ3ンに承認番号CBS 416.77の下で寄託
されている。
該増殖培地中の有機物質は、該培地の0.5%〜10%の範囲内、好ましくは1
%〜3zの範囲を構成し得る。
本発明の特定のB様によれば、該増殖培地はフィッシャー−トロプシュ合成工程
由来の有機酸流を含み、また典型的には重量/重量基準で以下の組成をもつこと
ができる。
CHaCOOH0,6%〜1.15%
CJsCOOH0,2%〜0.4%
i−CオHtCOOH0,06%〜0.19%n−CaHtCOOH0,09%
〜0−40%i C4f(scOO)1 0.02%〜0.10%n−C,H*
C0OHo、 o3%〜0.05%有機化合物の残部 0.02%〜0.04%
無機物質 0.006%未満
水 100%の残部
該培地の全酸含有率が10 g/Iを越えないことが好ましい。
好ましい有機酸培地は、およそ以下の比率で同化可能な栄養源を含むように改良
される。
C: N 二 Pm2O3+ 14 :4該栄養分混合物は、好ましくは更に同
化可能なカリウムおよび好ましくは硫酸塩としての硫黄源を、およそ以下のの比
率となるように含有する:
C:N:P:に:S= 100 二 14 : 4 : 3 : 1該窒素は、
該生物が一旦初期〜中期指数増殖期に達したら、C:N−100:2まで減じる
ことが可能である。
該排液に添加される同化可能な窒素並びに燐酸栄養分は、勿論該培地自体が工業
的方法由来のものであって、このような栄養分に欠けている場合においてのみ必
要となる。添加することが必要な場合には、該−次栄養分は一般的に水酸化アン
モニウムおよび燐酸として添加できる。燐rJ!塩を該増殖培地に添加すること
も可能である。
該培地が該生物の成育に必要とされる痕跡元素を含まない場合には、かかる痕跡
元素の混合物を該成長培地に添加できる。この点に関連して、上記した増殖培地
であって、更に元素AsSHg、 Li、Mn、 Cr、 Cuを0.1 mg
/1未満の量で、また元素Cd、 Co、 ZnおよびFeを0゜1〜1 mg
/lの量で、更に元素Na、 Ca、 Si、 Cl5Pb、 N15Fを1〜
10mg/lの範囲内の量で含有する増殖培地が問題とする微生物の成育を維持
するのに適していることも分かった。
該生物を培養する際には、好ましくは該培地117当たり104個を越える量の
胞子を懸濁することにより、該増殖培地を該胞子で接種する。最も好ましくは、
該胞子の量は該培地11当たり10”個を越えない値である。これらの胞子は−
好ましくは糖および/または澱粉を主成分とする栄養源物質を粉末化し、その上
で該接種物が胞子形成段階まで培養された混合物の形状で該排液に適用される。
この胞子を接種した培地のインキュベーションは、好ましくは25〜32°Cの
範囲内の温度にて、最も好ましくは30°Cにて、40〜12OS間、通気しつ
つ実施して、該増殖培地中に溶解した酸素濃度を0.5〜3.5 、好ましくは
約2.0〜2.5 mg/lに推持しつつ、該胞子が該生物の初期〜中期指数増
殖期におけるゐ糸状態のバイオマスに発育するまで実施する。次いで、窒素の供
給を減する。その後、該生物が静止増殖期に達したら、このバイオマスを該培地
から分離する。
このインキニベーシ」ン後の、該バイオマスおよび水の分離は任意の有利な様式
、例えば濾過により実施することができる。
この分離されたバイオマスは、その後これからSCOを回収すべく抽出処理され
る。この抽出は、好ましくはへ牛サンまたはクロロホルムを使用して実施し、か
つその後肢溶媒画分を分別蒸留することによりその各成分部分に分離する。
タンパクに富む、抽出後のバイオマス残渣は単胃動物の飼料、例えば家禽の飼料
として使用できる。
SCOを生産し、かつ該フィッシャー−トロプシュの有機酸流から有機物質を除
去するという2つの目的で、本発明の方法を実施する場合、該バイオマスを除去
した、即ち実質的に炭素−含有物質に枯渇させた後の該水性画分は、その流れを
排水として棄却する場合には、必要ならば過剰の燐酸塩および/またはアンモニ
アを除去するように精製される。しかしながら、この流れを希釈水として再循環
することが好ましい。
この収穫されたバイオマスを、その収穫後に処理して、そこからSCO、スクア
レンおよび/またはキトサンを回収することもできる。
以下本発明の実施例を記載するが、本発明の範囲はこれら記載される81mによ
って同等限定されるものではない。
実施例1:フィッシャーートロブシュ宥機酸水溶液によるムコールジ士バニカス
(Mucor javanicus)の培養フィッシャーートロブンユ合成装置
からの有機酸流の試料を分析し、水中に主成分として約1.4%(m/’m)の
モノ−カルポン酢か含まれることを見出した。これらの酸類はおよそ以下の比率
で存在していた。
CHsCOOH30部
CJiCOOH10部
i−C,H7COOH2−00部
n−CaHtCOOH4,00部
1−CJsCOOH1,00部
n−CaHsCOOH1,oo部
この酸排液は、また他の所謂非−酸型の化学物質をも含み、これらはより少量で
存在し、かつ全体として該排液の約0,04%程度に過ぎなかった。該酸排液は
、更に無機物質を約0.006%含んでいた。
コノ試料ヲ、水ノ添加ニヨリWa度4000mg/lまで希釈し、174の醗酵
装置に入れた。この醗酵装置を30’Cに維持し、以下の実施例2に記載するよ
うにして調製したムフールジャバニカス(Mucorlo”個の胞子を含む。こ
の混合物に、以下に記載する栄養分をも添加した。
Mg5Oa・7H*OO,765g
に!HP0. 1.785 g
NH,(25%) 20 m1
HsPO−(85%) 1.7 ml
この混合物を混合し、溶解酸素濃度を2.0mg/lに維持するように通気しつ
つ、上記温度にて24時間インキュベートした。この通気は、好ましくはエアー
リフトを設定するように実施して、該導入された空気によっても該培養培地が混
合されるように実施する。
必要に応じて新鮮な供給原料を、あるいは必要ならば5MのNaOH溶液を添加
することにより、この混合物のpHを5.8に維持した。この醗酵を供給バッチ
、pH1lJ@、エアーリフト醗酵の組み合わせを基礎として実施することが有
利であることを見出した。生成したバイオマス部分を該醗酵ブロスから篩を使用
して分離し、乾燥し、かつ秤量した。
該乾燥バイオマスをヘキサンで抽出し、該ヘキサンを除去して、100gの乾燥
バイオマス当たり5.5gの粗製オイルを得た。
この粗製オイル画分を分析したところ、特にCBおよびC1,脂肪酸を含有する
ことが分かった。
この粗製オイル画分の脂肪酸組成は、GC分析により以下の通りであることが示
された。
25% CI8+。(バルミチン酸)
17% C+s++ (パルミトレイン酸)2.1% C,1,、(ステアリン
酸)24.6% C+s++ (オレイン5&)23.6% C1l! (リノ
ール酸)22.9% C,、、、(γ−リルン酸)勿論、このオイル画分を蒸留
して、相互に分離された該各成分を得ることができる。スクアレンおよびキトサ
ンも該バイオマスから回収できる。
小麦粉から作成した澱粉マトリックスにムコールジャバニカス(Mucor j
avanicus)を接種することにより調製した。この接種物質を湿潤雰囲気
中で30℃にて8日間放置し、その間に、該微生物は他の生物を実質的に排除し
、かつ胞子形成段階まで活発に成長した。
このマトリックスを乾燥し、微粉状態にまで粉砕した。胞子数を計数したところ
、該粉末が1z当たり約10’個の胞子を含有することが分かった。
実施例3
フィッシャー−トロプシュ有W、酸水(FT水)中に存在する単純なモノカルボ
ン酸を、γ−リルン酸(GLA)を含有する脂質に転くの菌株がセントラールビ
ューロープールシメルクルチュールズ(Centraalbureau voo
r Schimmelcultures)、デルフト(Delft)(オランダ
国)から得られ、また2工“CにてYM寒天斜面[ライツカ−ハム(Wicke
rham)、 195L) 上に維持された。
500 mlの三角フラスコ中に入れた200 mlの培養培地に接種するのに
、白金耳一杯の胞子を使用し、その後振盪器上で30°Cにてインキュベートし
た[150rpml。この培養培地は0.10 g/lの酵母抽出物、0.25
g/lのMg5O□・7H10,10,00g/1(DIhHPOa、0.6
2 g/lのNl2 、O,05g/lのCaC1z ” 2H,0および33
3 ml/lのFT水を含み、全酸量4g/lを与えた。pHは5.8に設定し
た。
成長につきテストした菌株の幾つかはこの培地内で成育しないことが観測された
。検討した菌株のうち、成長に関して最良の性能をもつ40種を、lo00ml
三角フラスコ中に入れた培養培地100 mlを使用して再度テストした。各培
養を3回繰り返し、該培養物を3つの異なる時点で収穫した。GLA産生は培養
の継続時間に依存し、密度は時間と共に増大し、かつその後に減少することが観
測された。
収穫: 該培養物をファツトマン(Whatman)のNo、11紙を使用して
濾過することにより収穫し、その後肢細胞物質を凍結乾燥した。
ガスクロマトグラフィー(メガボア(Megabore)カラム)[コック(K
ock)等、 1985]を使用した脂肪酸の分析ニスクリユー−キャップ(テ
フロン−ライニングしたもの)を備えたガラス管中の、0.12gの凍結乾燥し
た真菌物質に、50%のCI□DI(/H,O中に溶解した15%KOH溶液5
.0mlを添加した。また、内部標準としてメタノール中に溶解した6%のラウ
リンa[12:O]30μlを、各ガラス管【こ導入した。これらのガラス管を
打止し、沸騰水浴中で連続的に振盪しつつ1時間加熱した。室温まで冷却した後
、該ガラス管の内容物のpHを、32%)IcI溶液1.5mlの添加により2
に調節した。20%BF!/CH,OH錯体〔メルク(Merck)、ダルムシ
ュタット) 3−Omlを添加し、N、でフラッシングした後、各ガラス管を再
度封止し、沸騰水浴中で連続的に振盪しつつ15分間加熱した。各反応混合物を
再度室温まで冷却し、0.25m1の飽和NaC1溶液を添加し、メチル化され
た脂肪酸を、1:4 CHCl、/C,Hl、(ヘキサン)の6mlアリコート
て連続して3回抽出した。併合した抽出液をN2の緩やかな流れの下でQ縮し、
該メチル化された脂肪酸を再度18m1のC,H,、に溶解し、テフロン−ライ
ニングを有するスクリュー−キャップを備えた2mlのガラスバイアルビンに移
した。
ガスクロマトグラフィーを、FID検出器を備えたノくリアン(Varjan)
3300ガスクロマトグラフを使用して実施した。分離のために、極性のスペ
ルコワックス(Supelcowa:x) 10カラム(30m Xo、75m
m、内径〕およびキャリヤーガスとしてN、 (流量:5ml/分)を使用した
。
該GLA含量(mg/g凍結乾燥真菌物質)は、応答基準としての該ガスクロマ
トグラム上の該内部像*[12:01からのピークの表面積を使用して計算した
。
これらの測定結果を以下の表1に示すが、表1においてv1測された最大のGL
A m生が該最良の性能をもつ菌株各々につき並びにこれを収穫した時点におい
て犯行された。異なる収穫時点において、異なる収率が得られた。種々の苗株が
オランダ国バーンにおけるCBSのオーブンコレクシシンから入手できるそのC
BS番号も表1に与えた。
表1
種 CBS a+gGLA 収穫時点
株(var、 )ラマニアナ(ramanniana)Mo、パルビスボラ(p
arvispora) 304.52 0.08 168民:ムコール(Muc
or)
Mu−アンフィビオラム(amphibiorum) 763.74 32−9
9 48Mu、アルドウラエンギクタス(ardhl−21(C811,525
2柱坦止鳳■
Mu、アジゴスポラス(azygosporus) 292J3 13.18
168Mu、バイニエリ(bainieri) 293J3 27−67 44
Mu、シルシネロイデス(circine−116,0824,894411o
ides) f、グリセオシアヌス(griseocyanus)
Mu、シルシネロイデス(circine−119,0830,904411o
ides) f、シルシネロイデス(circinelloides)
Mu、 シルシネロイデス(circine−232,2924,324411
oides) f、ジャンセニー
(janssenii)
Mu、 シルシネロイデス(circinell−203,2836,7244
oides) f、シルシネロイデス
(circinelloides)
Mu、シルシネロイデス(circine−108,1730J2 52曲、フ
ラジリス(丁ragilis) 236.35 24.95 52Mu、ブルン
ベウス(plumbeus) 111.07 18.85 98Mu−ブラヤゲ
ンシス(raya ensis) 816.7 27−78 48Mu、パリオ
スポラス(varios orus) 836.7 33.42 48属、リゾ
ムコール(Rhizomucor)柱■旦匹)
リゾブスミクロスボラス(Rhizopus 631.82 13.34 44
リゾブスミクロスポラス(RhizOuS536.8 11.61 48m1c
rosporus)変異株(var、 )リゾパジホルミス(rhizopad
iformis)リゾブスオリザエ(Rhizopus oryzae) 11
2.07 10.27 440ニフエア(stolonifer)
実施例2に記載の方法とは別の、実施例3に記載した接種物を調製するためのも
う一つの方法を開発した。
サブロー寒天培地をルー(ROLIりフラスコ(またはフラスコ中のペンシリン
(pencillin))に置き、ベトリ皿中で育成した培養物由来の生物をl
omlの燐酸バッファーで洗浄することにより、該培地を骸生物により接種した
。該洗液は該ルーフラスコ内のサブロー寒天培地上に展開し、その後肢フラスコ
を湿潤し、滅菌した空気を該フラスコに強制的に送りつつ、30°Cにて2〜5
日間インキュベートした。生成した育成物を、0.2%ツイーン(Tween)
80を含む燐酸バッファーで該フラスコから洗い串し、これを接種物として使
用した。
を同化する能力を更に明確にするために、増殖培地を以下の如く調製した。
HJ 41!
クエン酸 0.5g
NH,C13,2g
MgSO4・7H,01,,6g
K112POJ 6.0g
CaC1t ・2Hx0 0.1g
酵母抽出物 2.0g
酢酸 8.0g
p)(はKOHで5.5に設定した。
以下の成分をa跡成分として添加した。
Fe5O−・7HzOO,01g/l
Zr1SOa 4kh0 0.01 g/lMn5O(−4Lo o、oot
g/ICUSO4−5H*0 0.0005 g/14iの撃培地を51の醗酵
装置に入れ、攪拌し、通気したボトル内で600rpm、30°Cにて24時間
の成育期間に渡り育成することにより調製した接種物400 ml (即ち10
%)で接種した。この接種培地の組成は以下の通りであった。
Hzo aoo ml
グルコース 24 g
KH□P0. 5.6g
NaJPOa 1.6 g
MgSO,・7Hz0 1.2 g
酵母抽出物 1.2g
CaCl20.08 g
グルタミン酸ナトリウム 2.4g
全ての培地をオートクレーブ処理した。
該51の醗酵装置内の育成条件は以下の通りであった。
pH5,5
攪拌速度 700 rpm
温度 30°C
通気 0.5vvω
消泡剤 醗酵工程の開始時点にて少量(3滴)添加した。
供給用リザーバからの50%酢酸を該培地に添加して、該成育期間中pHを5.
5に維持した。
この酢酸の使用量は、該供給用リザーバからの使用すべき酢酸の体積およびt&
醒酵装置内の培養物の体積に応じて決定した。
時間に伴うバイオマスの増加、バイオマスの百分率で表した脂質含有率および生
成した脂肪酸のγ−リルン酸含有率を測定した。得られた結果を以下の表2に示
す。
時間 バイオ 残留 利用され バイオマス F、A、中のマス N1 た酢酸
中の脂質含
(hr、) (g/L) [NH< ”] (ml/L) 有率(%) GLA
(%)0 0.1
13 2.4 枯渇
20 4.1 9.4 18.2 13.937 6.0−20.1 21.0
16.244 6.2−23.1 20.0 15.661 5.4−28.
1 21.5 15.768 6.9−29.0 21.6 15.485 7
.8−31.9 19.5 16.0該培地中のλ素が13時間以内に利用し尽
くされたという事実から、該生物が置かれている栄養ストレス状態が高いGLA
産主に寄与するものと考えられる。本発明の方法により、約10−20g/lを
越える濃度において該生物にとってf害な酢酸は、核酸の全体としての含有率が
存寄な濃度を越えないように、該培養培地に徐々に瀘下する。この方法により、
該生物が全体として31.9ml/lの酢酸を利用したことを理解するであろう
。
A産生性能を、炭素源材料として醗酵を使用した場合のその性にとと比較した。
この実験で使用した菌株は実施例5の実験で使用した菌株とは同一ではないが、
同様にCBS 108.16なる承認番号の下で、オランダ国バーンのCBSオ
ーブンフレクションから入手可能である。
5ノのff1lff装置に、以下のような水中での組成をもつグルコースを主成
分とする増殖培地41を投入した。
グルコース 50 g/1
(NH<>tSD−1−7g/l
KH2PO42,Og/l
Mg5O*・7H200,5g/l
CaC1* ・2HiOO,2g/l
FeSO4・7HzOO,01g/l
Zn5Ot + 7HtOO,O1g/lMn5O* * 4Hz0 0.00
1g/lCu5O,・5H*0 0.0005 g/l醪母抽出物 1 g/l
該培地のpHはKOHで5.5に設定した。
上記と同様な組成を有し、実施例5に記載のようにして調製しl;接種培地中に
ムコールジャバニカス(Mucor javanjcus) ’GA株を含む接
種物400 mlを使用して、上記増殖培地に接種した。この際の育成条件は実
施例5に記載の条件と同一であった。
比較実験において、51の醗酵装置に、以下の組成を有する酢酸を主成分とする
増殖培地4I!を投入した。
HxQ 4 j’
クエン酸 0.5g
NHaC15,52g
Mg5O,・7H,01,6g
KHxPOi a、 0g
CaC1* ” 2Hz0 0.1g
酵母抽出物 4.0g
酢酸 20.0g
実施例5に記載した量の痕跡元素も該増殖培地に添加した。
この培地を、上記のようなM、ジャバニカス(CBS 108−16)を含む接
種物400 mlで掩覆した。増殖条件は上記のグルコースを主成分とする増殖
培地に関するものと同一であった。しかしながら、増殖期間全体を通して、50
%(V/V)酢酸水溶液を、リザーバから該増殖培地に徐々に滴下して、該増殖
培地のpHを5.5に維持した。このようにして、該増殖培地の酢酸含有率が5
g/ lなる準一致死(即ち、非毒性)レベルに確実に維持した。この培養は1
62時間に渡つて、この様式で実施し、この期間中、該リザーバがら使用された
酢酸の体積および該醗酵装置内の培養物の体積に基いて決定した酢酸の使用量は
81.4ml/lであることが分かった。この量か元々該醗酵装置内に存在すれ
ば該生物にとって有害であった。
種々の測定を実施して、2種の培養培地上での該微生物の性能を比較した。得ら
れた結果を以下の表3に示す。
パラメータ
□ so gル 5 g/L
カビの全脂質含有率(X、 w/w) 22.7 (72h) 22.6 (9
2h)全中性脂質(NL)N分(L w/v) 20.4 (72h) 18.
1(92h)NL−画分中の全F、 A、のGLA(%) 15.1 (72h
) 13.9 <92h>カビ(NL−N分)のGLA含i(%、w/*) 3
.1 2−5バイオマス!II” 40時間m 12.0 11.4(g dw
/L): 70時間後 16.6 14.485時間後 16.5 15.4
バイオマス収率(gdw/ 40時間後 0.30 0.36 ”゛ 使用した
源”): 70時間後 0.33 0.2985時間後 0.33 0.28
GLA−収率gGL、A/使用40時使用4俊した源″): 70時間後 0.
0!2 0.00785時間後 0.012 0.009
生産時MCh) 92 162
I11質収率(g脂質/ 40時間後 0.07 0.0ν使用した源)=70
時間後 0. 08 0. 0685時間後 0.07 0.06
脂質含f早(g/L)40時間後 2. 9 2.3。
(%脂質x7): 70時間後 3. 8 3. 085時間後 3. 6 3
. 4
GLA を育率(gル)40時間後 0.41 0−24”(X GLAx12
) : 70時M後 0.57 0.3385時間後 0.57 0.45
GLA含有率(mg/g dw) 40時間後 34.2 19−2′″[13
/7]: 70時間後 34. 8 23. 085時間後 34.5 2LD
注:使用した全課において、接種物から約12gのグルコースを除外する(12
gグルコース/10%接種物として添加された400m1)。示された値は、醗
酵装置内の培地中の使用されたグルコース(50g/L)および酢酸を主成分と
する培地に対して使用した酢酸の量(ml)を表す。
F−A−:脂肪酸
dw :乾燥重量
+:44時間後時間数した試料
全てのデータはグラフから読み取ったものであり、かつ四捨五入処理した値であ
る。
上記の測定で使用した方法は以下の通りである。
乾燥1f′Ik測定:4mlの培養物を予め秤量したメンブランフィルタ(GP
/B :)7ツトマン(Wbatman))を通して濾過し、蒸留水(6x2m
l)で洗浄し、110℃にて一定重量となるまで乾燥することにより培養物のバ
イオマス重量を測定した。この手順を2回実施した。
脂質抽出:これは、ケンドリック&ラトレソジ(Kendrick & Rat
le<igeX1992)に記載されたような凍結乾燥物質について実施した。
これはホルヒ(Folch)等(1957)により記載されたような、クロロホ
ルム/メタノール(2:1. v/v)による抽出、蒸留水による3回の洗浄お
よび最終的な有機相の蒸発工程を含む。脂質物質を最終的に最小体積のジエチル
エーテルに溶解し、予め秤量したバイアルビンに移した。脂質重量の測定のため
に、50℃にてPJs上で真空オーブン中で一定重量となるまで該試料を乾燥し
た。
抽出した膠質の分画;抽出したRK質をクロロホルムに溶解し、(110℃にて
一夜加熱することにより)活性化した珪酸カラム(140mmx 20mm)の
処理にかける。中性−、スフィンゴ−および糖−脂質(結合した国分としての)
並びに極性脂質を、ケンドリック&ラドレッジCKendrick & Rat
ledge)(1992)に記載されたように、有機溶媒の連続的な適用により
溶出した。最終的な溶媒の除去および保存は全脂質抽出物と同様にした。次いで
、各面分を薄層クロマトグラフィーによって更に精製した。
薄層クロマトグラフィー二中性−、スフィンゴ−および糖−脂質画分のfitr
f!Iクロマトグラフィーは、裏打としてのアルミニウムを有するシリカゲル′
RH板(メルク(Merck))上で実施した。燐脂質を含有する該極性画分は
クロロホルム/メタノール/水/酢酸(体積比65:43:3:1)を使用して
分離した。
該中性脂質画分は石油エーテル(60−80°C)/ジエチルエーテル/酢酸(
体積比85:15:1)を使用して分離した。併合されたスフィンゴ−および糖
−脂質画分はクロロホルム/メタノール/NH.OH(比重0. 880) (
体積比80:20:0.2)を使用して分離した。#薄層板を上昇法により一次
元的に展開し、1,蒸気に暴露することにより可視化した。更に、コリン會″4
F脂質を特異的に染色するドラジェンドルフ(Dragendorff)試薬、
遊離アミノ基をもつ脂質を検出するためのニンヒドリン(ヒギンズ(Higgi
ns)、 1987)および一般的に燐酸基含有脂質を染色することにより燐脂
質を検出するためのモリブデンブルー試薬スプレー(ディットマー&レスター(
Dittmer & Lester)、 1964)で染色することにより、燐
脂質を可視化した。糖−脂質はα−ナフトール溶液を吹き付けることにより可視
化した(ヒギンズ(I(iggins)、 1987)。更なる同定は、適当な
信頼すべきa!P−物質を、実験試料と共に試験することにより達成した。
脂肪酸分析:脂質をクロロホルムに溶解し、バット(Butte: 1983)
により記載されたように、トリメチルスルホニウムヒドロキシド(TMSN)を
添加することによりメチル化した。
FAMεは、ケンドリック&ラトレソジ(Kendrick & Ratled
geX1992)に記載されたように、フィリップス(PbilLips) P
u 4500ガスクロマトグラフイーおよび10%ジエチレングリコールサクシ
ネートカラム(2+n x4 mm)を使用して分析した。ピークの同定は!頼
できる標準物質を基準として行った。
グルコース分析ニゲルコースはボッド−ベリラドテスト(GOD−PERID
Te5t) (ベーリンガーマンハイム(Boehringer Mannhe
im))によって分析した。
窒素分析:これは、インドフェノール法(カニ−(Chaney)、 A−L。
およびマーバッハ(Marbach)、ε、P、、 C11nical Che
mistry、 1962゜8、1)、 130)によって、アンモニアを評価
することにより実施した。
表3に示した結果から、グルコース上でのM、ジャバニカスCCB5108、
i6)の性能が、見掛は上は本明細丑に記載した方法で使用した酢酸上での性能
と同一であったことが理解されよう。これが最も予想外の結果である。
上記実施例で言及した参考文献は以下の通りである。
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めの迅速法。5hort Comm、 J、 Gen。
Microbiol、、 131. pp、 3393−3396゜本発明の多
くの変法を、本発明の精神を逸脱することなしに工夫することができる。即ち、
本発明の2酵法は連続工程で実施できる。
1m−A@d1cmlbmN鴫PcTlG日””o22”8フロントページの続
き
(51) Int、C1,’ 識別記号 庁内整理番号C11C3100211
5−4H
(81)指定回 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IE、IT、LU、MC,NL、PT、SE)
、0A(BF、BJ、CF、CG、 CI、 CM、 GA、 GN、 ML、
MR,SN、 TD。
TG)、 AT、 AU、 BB、 BG、 BR,CA、 CH。
C3,DE、DK、ES、FI、GB、HU、JP、KP、KR,LK、LU、
MG、MN、MW、NL、N。
、 PL、 RO,RU、 SD、 SEI
(72)発明者 コック ヨハン ロープウィック フランシスカス
南アフリカ共和国 オレンジ自由州 9330ブルームフオンテイン ランゲン
ホベンパーク シェーマンストリート ピー ジエイ 8
(72)発明者 ボータ アルフレッド南アフリカ共和国 オレンジ自由州 9
301ブルームフオンテイン ペリシア ポレニーズ ブレイス 11
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.アーリノレン酸を含有するシングルセルオイルの製造方法であって、ムコラ レス(MucoraleS)目の少なくとも1種の微生物を、実質的に澱粉およ び糖を含まず、かつ炭素源物質として少なくとも1種の炭素原子数2〜5のモノ カルボン酸を含有する増殖培地で培養し、得られた該培養微生物のバイオマスか ら該オイルを回収することを特徴とする上記方法。 2.該微生物がモルチエレラセアエ(Mortierellaceae)科の微 生物、好ましくはモルチエレラ(Mortierella)属の微生物、最も好 ましくはMo.イサベリナ(isabllina)Mo.ロンギコリス(lon gicollis)およびMo.ラマニアナ(ramanniana)変異株( ar.)ラマニアナ(ramanniana)からなる群から選ばれる微生物で ある請求の範囲第1項に記載の方法。 3該微生物がムコラセアエ(Mucoraceae)科のものである請求の範囲 第1項に記載の方法。 4.該微生物がアクチノムコール(Actimomucor)、ムコール(Mu cor)、リゾムコール(Rhizomucor)およびリゾパス(Rhizo pus)属からなる群から選ばれるものである請求の範囲第3項に記載の方法。 5.該徴生物が、以下に挙げるムコール(Mucor)属に属する種からなる群 から選ばれる微生物である請求の範囲第4項に記載の方法: Mu.アンフィビオラム(amphibiorum)Mu.アルドゥラエンギク タス(ardhlaengiktus)Mu.アジゴスポラス(azygosp ors)Mu.バイニエリ(bainierj)Mu.シルシネロイデス(ci rcnellojdes)f.グリセオシアヌス(griseocyanus) Mu.シルシネロイデス(circinelloides)f.シルシネロイデ ス(circinlloides) Mu.シルソネロイデス(circinelloides)f.ジャンセニー( janSScnii) Mu.シルシネロイデス(circinelloides)f.ルシタニカス( lusitanicus) Mu.フラジリス(fragilis)Mu.フスカス(fuscus) Mu.ヒエマリス(hiemalis)f.ヒエマリス(hiemalls)M u.ミヌタス(minutus) Mu.ムサネンシス(mousanensis)Mu.オブロンギスポラス(o blongisporus)Mu.プルンベウス(plumbeus)Mu.プ ラヤゲンシス(prayagensis)Mu.リカーバス(recurvus )変異株(var.)インディカス(indicus) Mu.リカーバス(recurvus)変異株(var.)リカーバス(rec urvus)Mu.ルキシー(rorxii) Mu.シネンシス(sincnsis)Mu.ズプチリシムス(subtili ssimus)mu.チューバークロスポラス(tuberculosporu s)Mu.バリアビリス(variabilis)Mu.バリオスポラス(va riospous)Mu.ジィカエ(zychae)変異株(var.)ジィカ エ(zychae)6.該増殖培地が酢酸と、窒素および燐酸塩の同化可能な源 との混合物を含む上記請求の範囲第1〜5項の何れか1項に記載の方法。 7.該増殖培地が、更にプロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、n−バレリアン酸およ びi−バレリアン酸の少なくとも1種をも含み、かつカリウムおよび硫黄の同化 可能な源をも含み、更に微生物の成長を維持するのに必要な痕跡元素をも含有す る請求の範囲第6項に記載の方法。 8.該炭素源物質がフィッシャー−トロブシュ工程由来の水性有機酸流である請 求の範囲第1項に記載の方法。 9.該培養培地の全有機酸含量を、該酸が該微生物によって利用されるのに応じ て該酸を添加することにより、10g/1未満、より好ましくは1〜5g/1の 範囲に維持する請求の範囲第1項に記載の方法。 10.フィッシャー−トロブシュ工程由来の水性有機酸流のモノカルボン酸含量 を減ずる方法であって、増殖培地としての該酸流と共にムコラレス(Mucor ales)目から選ばれた微生物を培養し、該培養により生成したバイオマスを 該培地から分離する工程を含む上記方法。 11.シングルセルオイルを生産するための、ムコラレス(Mucorales )目の微生物の培養における、一次炭素源としてのC2〜C5モノカルボン酸の 使用。 12.上記請求の範囲第1〜9項の何れか1項に記載の方法により生産されたγ −リノレン酸を含むオイル。
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