JPH0763381B2 - 微生物によるエイコサペンタエン酸含有脂質の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エイコサペンタエン酸（以下EPAという）含
有脂質の製造方法に関する。

（従来の技術） EPAに代表される多価不飽和脂肪酸は、生体膜の構成成
分として重要な役割を担っている。またこれまでに知ら
れているEPAの薬理作用には、以下のものが知られてい
る。血小板凝集抑制作用（血栓溶解作用） 血液中
の中性脂肪低下作用 血液中のVLDL−コレステロー
ル、LDL−コレステロール低下作用、HDL−コレステロー
ル増加作用（抗動脈硬化作用） 血液粘度低下作用
血圧降下作用 抗炎症作用 抗腫瘍作用。さら
に、プロスタグランジン一族の生成に際し基質となり、
ヒトを含む高等ほ乳動物の体内で必須的な機能を発揮す
る。特にEPAはタイプ３のプロスタングランジンの生成
の際の基質として重要であって、血小板の凝集抑制作用
があり、血栓症の治療及び予防剤としての応用が検討さ
れている。さらにEPAは、血漿コレステロールレベルの
低下に寄与する多価不飽和脂肪酸の中でも特にその活性
が高く、通常の植物油に含まれるリノール酸などよりも
遥かに有効である。また魚類等の必須栄養素としても知
られている。

このように、EPAがその血栓防止作用あるいは脂質低下
作用に基づく健康食品あるいは医薬品としての可能性が
デンマークのダイヤーベルグ（Am.J.Clin.Nutr.,28,95
8,1975）の疫学調査により明らかにされているが、その
化学構造から明らかなように化学合成することは、極め
て困難である。このようなことから我が国においてもEP
Aを多く含有するイワシ、サバ、サンマ等の青背魚の摂
食が推奨されるようになってきた。

今日、健康食品として市販されているEPAは、そのほと
んどが煮取法によって得られた魚油の分別物であって、
そのEPA含量は10〜30％程度である。煮取法によって抽
出される魚油は構成脂肪酸として多種類の脂肪酸を含む
混合グリセリドであって、各成分を単離精製することが
困難であるばかりでなく、EPAはすべてシス形の二重結
合を５個有する炭素数20の直鎖の多価不飽和脂肪酸であ
る為に、極めて酸化され易い不安定な脂肪酸であり、魚
油からEPAを濃縮する場合には酸素・光・熱等を避けて
行なう必要がある。さらに、これら魚油EPAの分別に使
用されたアセトン、メチルエチルケトン等各種の有機溶
剤は通常減圧下に除去されるが、その完全除去は技術的
及びコスト的に問題点が多い。

医薬品としてのEPAは、様々な方法によって抽出された
魚油を酵素的にもしくはアルカリ条件下で処理して遊離
脂肪酸まで加水分解するか又は該遊離酸をメチルもしく
はエチルエステルに変じた後、これらを低温分別結晶
法、尿素付加法、減圧蒸留法又は、逆相クロマト法等に
より更に精製してEPA濃度を90％以上としたものが多
い。しかし、これらの方法を用いて得られたEPA濃縮物
は、工程中に各種の有機溶剤が使用されたりまたは、20
0℃近い高熱を加えられたりするため、有機溶剤の残留
やEPAの重合、異性化あるいは酸化等による変質の懸念
をはらんでいる。更に、魚油等をEPAの原料として用い
た場合、心臓疾患の原因の一つとして疑われているドコ
セン酸等の除去が困難であるため、健康食品、医薬品等
に利用する上で問題点を残している。

一方、最近、不完全な精製・濃縮では、魚臭が残るなど
の欠点を有した魚油からの抽出法を改善することを目的
として、クロレラ、単細胞藻類モノダス、ユーグレナあ
るいはけい藻等微生物を用いたEPAの生産方法が散見さ
れる様になり、微生物を利用したEPA生産が注目されて
きている。最近では、ゲラーマンとシュレンク（J.L.Ge
llerman and H.Schlenk,BBA,573,23,1979）及び、山
田等（昭和61年度日本醗酵工学会大会、1986）の発表
で、EPAを産生する真菌類（糸状菌）についての報告が
なされた。

これら微生物によるEPA生産は、その脂肪酸組成から、
分離精製が比較的容易なこと、また培養制御により、EP
A生産をコントロールしやすい等の長所がある。しかし
ながらこれら糸状菌を用いた場合には、バクテリア等に
比較して、培養時間が長く（７日〜１ケ月程度）、生産
性の向上が大きな問題点として残っている。

（本発明が解決しようとする問題点） 以上述べて来た様に、健康食品または、医薬品として考
えられているEPAの、魚油からの抽出生産、あるいは、
藻類やかび等の培養による生産には、いくつかの問題点
が有る。これらのことから、本発明の目的は、精製が容
易で純度の高いものが得られ、かつ培養時間が短く培養
制御が容易な、バクテリアを利用したEPA含有脂質の醗
酵生産方法を見出す事にある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、EPA産生能を有するバクテリアを、広く
海洋に求めて鋭意研究した結果、アルテロマリナス（Al
teromarinus）属に属するバクテリアがEPAを生産するこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。

従って、本発明は、エイコサペンタエン酸含有脂質を生
産することが出来る微生物を培養する事によってエイコ
サペンタエン酸含有脂質を生成蓄積せしめ、次いで該脂
質を採取することを特徴とする、エイコサペンタエン酸
含有脂質の製造方法を提供するものである。

（具体的な説明） （１）微生物 本発明において使用する微生物は、EPA又はこれを含有
する脂質を生産する事が出来るものであればよく、この
ような微生物は自然界から新たに分離する事が出来、例
えば本発明者等が分離した、新規微生物SCRC−3529を挙
げる事が出来る。

この菌株は次のように分離した。

次の第一表に示す組成の培地を調製した。

この寒天平板培地に各地の海洋より採取した海洋性生物
体サンプルを滅菌した生理食塩水で適度に希釈したもの
を接種し、25℃で１〜２日間培養した。この寒天平板培
地に出現したコロニーを同じ培地組成の斜面培地に釣菌
した。

このようにして各地の海洋より採取した海洋性生物体サ
ンプルから多数の菌株を分離した。次に表の培地より寒
天を除いたものを試験管に5mlずつ分注し、同様に滅菌
した。それぞれの菌株をこの培地で25℃、１〜２日間培
養した。得られた培養液より、後記の方法によりEPA産
性能を検定した。このようにして、EPAを顕著に生産す
る下記の菌株を相模湾より採取した海洋性生物体サンプ
ルより得た。

この新規な菌株は、次のような菌学的性質を有する。

観察項目 ａ） 形態 １ 細胞の形 短かん菌 大きさ 1.0×2.0μｍ ２ 多形性の有無 無 ３ 運転性の有無 有 鞭毛の着生状態 周毛 ４ 胞子の有無 無 ５ グラム染色 陰性 ６ 抗酸性 陰性 ｂ） 各培地に於ける生育状態 １ 肉汁寒天平板培養（25℃,2日間） イ）コロニー形状（直径） 0.6〜0.8mm ロ）コロニーの形 円形 ハ）コロニー表面の形状 平滑 ニ）コロニーの隆起状態 台状 ホ）コロニーの周縁 全縁 ヘ）コロニーの色調 淡黄色 ト）コロニーの透明度 半透明 チ）コロニーの光沢 鈍光 リ）可溶性色素の生成 無 ２ 肉汁寒天斜面培養（25℃,2日間） イ）生育の良否 良好 ロ）コロニーの光沢 鈍光 ３ 肉汁液体培地（25℃,2日間） イ）表面の生育 無 ロ）濁度 濁る ハ）沈殿 粉状 ニ）ガス発生 無 ４ 肉汁ゼラチン（25℃,2日間） ゼラチン液化 液化 ５ リトマスミルク 変化しない ｃ） 生理学的性質 １ 硝酸塩の還元 ＋ ２ 脱窒 − ３ MR − ４ VP − ５ インドール生成 − ６ 硫化水素の生成 ＋ ７ デンプンの加水分解 − ８ クエン酸利用 イ）Koser − ロ）Christensen − ９ 硝酸塩の利用 − 10 色素生成 イ）King Ａ 培地 − ロ）King Ｂ 培地 − 11 ウレアーゼ ＋ 12 オキシダーゼ ＋ 13 カタラーゼ ＋ 14 生育の範囲 イ）pH ６〜９ ロ）温度 ５℃〜30℃ 15 酸素に対する態度 好気性 16 Ｏ−Ｆ テスト（グルコース） − 17 糖類から酸及びガス生成 1. L−アラビノース − 2. D−キシロース − 3. D−グルコース ＋ 4. D−マンノース − 5. D−フラクトース − 6. D−ガラクトース − 7. 麦芽糖 − 8. ショ糖 − 9. 乳糖 − 10. トレハロース − 11. D−ソルビット − 12. D−マンニット − 13. イノシット − 14. グリセリン − 15. デンプン − （ただしガスの生成 全項目−） ｄ） その他の諸性質 SS寒天培地での生育 ＋ マッコンキー寒天培地での生育 ＋ 6.5％NaCl耐塩性 ＋ DNase ＋ オルニチンの分解 − アルギニンの分解 − Na⁺要求性 ＋ DNAのＧ−Ｃ含量 44.2％ 以上のような諸性質から、本菌株 SCRC−3529は下記の
大きな特徴を持つ。

グラム陰性 周毛性の鞭毛及び運動性を持つ 非胞子形成の好気性かん菌 Ｏ−Ｆテスト陰性 カタラーゼ、オキシダーゼ陽性 Na⁺要求性 DNAのＧ−Ｃ含量:44.2％ 菌体脂肪酸組成としてＣ_20:5（エイコサペンタエン
酸）を持つ このような諸性質を有する本菌株 SCRC−3529株の分類
学的な位置は、バージイズ・マニュアル・オブ・システ
マティック・バクテリオロジー（Bergey′ｓ Manual
of Systematic Bacteriology）第１巻、352頁、1984
年に基づいて、上記からの項目よりアルカリゲネス
（Alcaligenes）属に類縁の菌であると考えられる。

また、インターナショナル・ジャーナル・オブ・システ
マティック・バクテリオロジー（International Jouna
l of Systematic Bacteriology）33（４）,793−802
（1983）においてボーマンら（L.Baumann,R.D.Bowditc
h,and P.Baumann）は、Na⁺要求性（上記の項目）の
アルカリゲネス属をデレヤ（Deleya）属とする事を提唱
している。

以上の事から本菌株 SCRC−3529はアリカリゲネス属ま
たはデレヤ（Deleya）属に類縁の新規微生物であると考
えられる。

しかしながら、本菌株 SCRC−3529のDNAのＧ−Ｃ含量
は、44.2％であり、アルカリゲネス属（56〜70％）、デ
レヤ属（54〜64％）のＧ−Ｃ含量と明らかに異なる。従
って、本菌株は、従来知られているどの菌種にも分類学
的に該当しない。

以上の知見に基づき、本菌株 SCRC−3529株をアルテロ
マリナス・フィッシェリ（Alteromarinus fishelli）
と同定、命名した。

以上、自然界から分離したこの新菌株について詳細に記
載したが、これらの菌に変異を生じさせて一層生産性の
高い菌株を得ることも出来る。

この発明の菌株は、常法に従って保存することが出来、
例えば寒天スラント培地上で、または凍結乾燥法により
保存することが出来る。寒天スランと培地としては、一
般細菌の保存に常用されている培地、例えば菌の分離に
関して前記した培地を使用することが出来る。また、凍
結乾燥保存も常法に従って行なうことができる。

上記の菌株アルテロマリナス・フィッシェリSCRC−3529
は工業技術院微生物工業技術研究所に微工研菌寄第9209
号（FERM Ｐ−9209）として寄託されている。

（２）EPA含有脂質の製造方法 前記の微生物を培養してEPA含有脂質を製造しようとす
る場合、基礎栄養培地として、この発明の微生物が増殖
しうるものであればいずれを使用しても良い。

この培地は、窒素源として例えば酵母エキス、ペプト
ン、肉エキス等の１種類または複数種類を含有する。ま
たこの培地には必要に応じて炭素源として各種の糖類を
加えることが出来る。この培地には、塩化ナトリウム、
もしくは天然海水や人工海水を加えることが必要であ
る。

培養は固体培地または液体培地のいずれを用いても良い
が、目的とするEPA含有脂質を多量に得る為には、液体
培地を用い、静置培養もしくは振とう培養、通気・撹拌
培養等により好気条件下で培養を行なうのが好ましい。
培養温度は菌が生育し、EPAが生産される温度範囲であ
ればいずれの温度でも良く、好ましくは５〜30℃であ
り、より好ましくは15〜25℃である。pHは６〜９、好ま
しくは、７〜８の範囲である。培養時間は採取し得る量
のEPA含有脂質が生産される時間を選べば良く、好まし
くは８〜48時間である。

次に得られた培養物からEPA含有脂質が採取される。精
製法として通常の脂質精製法を用いることが出来る。例
えば、培養液から遠心分離、ろ過等の常用の集菌手段に
よって菌体を集める。次に、この菌体を所望により水、
食塩水、又は緩衝液、例えばリン酸緩衝液等により洗浄
した後、これらの液中に再懸濁する。この懸濁液を、脂
質の抽出のために常用されている溶剤、例えばクロロホ
ルム／メタノール混合液により抽出し、相分離してクロ
ロホルム相を得る。次に、このクロロホルム相を蒸発除
去することによりEPA含有脂質を含む材料が得られる。
常法によりこれをけん化することにより遊離のEPA又は
その塩を得る事が出来る。

かくして、本発明によれば上記のバクテリアを使用して
醗酵生産することにより、精製が容易でかつ短時間で多
量にEPA含有脂質及びEPAを得ることが出来る。

次に本発明のEPA含有脂質の製造方法の具体的な１例を
示す。

実施例 １ アルテロマリナス・フィッシェリ SCRC−3529からのEP
A含有脂質の生産 肉エキス 1.0％，ペプトン 1.0％,NaCl 0.5％を含有
し、pH7.0に調整した培地20を121℃、15分間加熱殺菌
した後、アルテロマリナス・フィッシェリSCRC−3529
（微工研菌寄第 号）を接種し、25℃で24時間好
気的に培養した。培養後、遠心分離機で菌体を採取し湿
重量約273g（乾燥重量で31.6g）菌体を得た。菌体を0.8
5％の食塩水で１回洗浄した後、１に懸濁した。この
菌体懸濁液を１のクロロホルム−メタノール溶液（2:
1 v/v）で良く振とう抽出した後、遠心分離し、クロロ
ホルム相を得た。更に水相及び菌体をクロロホルム600m
lで振とう抽出したのち遠心分離し、クロロホルム相を
得た。クロロホルム抽出画分を濃縮乾固して得られた脂
質画分は2.96g（乾燥菌体当たり9.37％）であった。こ
の画分を0.3N−NaOHを含有する95％エタノール中で80℃
にて１時間鹸化し、これを6N−HClにより中和し、遊離
脂肪酸混合物を得た。

この遊離脂肪酸混合物をジアゾメタンによりメチルエス
テル化した後、ガスクロマトグラフにて分析して、測定
した所0.315g（脂質画分の10.6％，乾燥菌体の1.00％）
のEPAが含まれていることが分かった。

このEPAを含む遊離脂肪酸混合物を、シリカゲルカラム
を用い、メタノールを溶出液としてカラム逆相分配クロ
マトグラフィーを行なうことにより精製されたEPA0.288
gを得た。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルテロマリナス（Alteromarinus）属に
   属し、エイコサペンタエン酸含有脂質を生産することが
   できる微生物を培養することによって、エイコサペンタ
   エン酸含有脂質を生成蓄積せしめ、次いで該脂質を採取
   することを特徴とする、エイコサペンタエン酸含有脂質
   の製造方法。
2. 【請求項２】微生物がアルテロマリナス・フィッシェリ
   （Alteromarinus fishelli）である特許請求の範囲第
   １項に記載の製造方法。