JPH1175823A - 高クロロフィル及び高カロチノイド含有性のクロレラ属変異株 - Google Patents

高クロロフィル及び高カロチノイド含有性のクロレラ属変異株

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JPH1175823A
JPH1175823A JP9250352A JP25035297A JPH1175823A JP H1175823 A JPH1175823 A JP H1175823A JP 9250352 A JP9250352 A JP 9250352A JP 25035297 A JP25035297 A JP 25035297A JP H1175823 A JPH1175823 A JP H1175823A
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JP
Japan
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chlorella
content
strain
chlorophyll
carotenoid
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JP9250352A
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Inventor
Eiji Ishikawa
英司 石川
Masaru Kiyono
憂 清野
Masayuki Sawaki
正行 沢木
Hiroshi Misawa
宏 三沢
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Yakult Honsha Co Ltd
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Yakult Honsha Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 有機物を炭素源とする培地で従属栄養培
養されたとき、乾燥藻体に対してクロロフィル含量が3
5mg/g以上、総カロチノイド含量が5.0mg/g以上で
あるクロレラ・レギュラリスY−21株、Y−31株又
はY−33株であるクロレラ属変異株。 【効果】 クロロフィル及びカロチノイド含量が高いク
ロレラを多量に得ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、健康食品、食品の
着色素材、食品素材等として有用なカロチノイド及びク
ロロフィルを高濃度に含有するクロレラ変異株に関す
る。
【0002】
【従来の技術】クロレラは、クロロコックム目、オオシ
ステス科、クロレラ属に分類される直径3〜8μmの球
状の淡水性単細胞緑藻である。その藻体中には良質のタ
ンパク質や必須アミノ酸、ビタミン類、ミネラル類がバ
ランスよく豊富に含有されている。また、増殖速度が速
く生産性が高いという利点もあり、健康食品、食品素
材、養殖魚の餌料等の素材として好適に利用されてい
る。クロレラは光合成により独立栄養的に増殖するのみ
ならず、有機炭素源を利用し従属栄養的にも増殖するこ
とができる。通常、独立栄養的培養方法は屋外の開放培
養池において行われているので、天候や気温等の要因が
直接影響する。
【0003】そのため、独立栄養的培養方法はクロレラ
の培養に好ましい条件を維持するのが困難であり、その
収穫量や品質が不安定である。また、解放系で培養され
ることから、雑菌やゴミなどで汚染されることがあり健
康食品や食品素材等として問題がある。一方、従属栄養
的培養は密閉されたタンク内で行われるため培養条件を
設定し易く、収穫量、品質等も安定で雑菌等雑物の汚染
がない。この培養方法は光照射を必要とせず、高密度で
衛生的なクロレラを製造できる優れた方法である。この
ため、現在日本のクロレラの製造方法は従属栄養的培養
が増えてきている。
【0004】しかしながら、この方法では太陽光による
誘導がないため、色素類(クロロフィルやカロチノイド
等)の含量が独立栄養的培養のクロレラに比べて低いと
いう欠点を有している。実際、池で光合成により増殖し
たクロレラのクロロフィル含量は環境条件が良いと30
mg/gを越えるものがあるのに対して、密閉されたタン
ク内で従属栄養的に培養されたものでは、含量が高いも
のでも25mg/g程度である。また、総カロチノイド含
量も3.8mg/g程度である。
【0005】このような従属栄養的培養の欠点を克服す
るために、例えば特公昭58−40462号公報には培
養液の溶存酸素濃度、pH等を所定の範囲内にとどめ、
グルコース及びアミノ酸類を添加することでクロレラ中
のクロロフィル含量を高める技術が記載されている。し
かしながら、この発明においては、種々の培養条件を整
える必要があるため作業性が悪く、また、アミノ酸等の
添加も行われるためコストがかかるという問題があっ
た。
【0006】また、特開平6−153986号公報に
は、紫外線照射や突然変異剤投与等を行うことにより、
β−カロチンを高濃度に含有し抗酸化活性を有するクロ
レラ変異株が開示され、特開平7−255463号公報
には、従属栄養的培養において増殖能を有するクロレラ
に紫外線照射を行うことにより、高いクロロフィル含量
を有するに至ったクロレラ変異株が開示されている。し
かしながら、これらの変異株においてもそのクロロフィ
ル及びカロチノイド含量の両方は高められていなかっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】通常、クロレラは色素
含量、タンパク質含量、CGF(Chlorella Growth Fac
tor)含量が高い程、高品質であるとされている。特
に、クロレラは緑黄色野菜の代替となる健康食品として
主に利用されるためクロロフィルやカロチノイド含量が
高いことは最も重要である。クロロフィルやカロチノイ
ドには抗酸化活性、変異原吸着活性、プロビタミン活性
等が報告されている。従って、本発明の課題は、従属栄
養的培養方法で得られたクロレラにおいても高いクロロ
フィル及びカロチノイド含量を有し、色調、生理活性等
の優れたクロレラ変異株を得ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究の結
果、従属栄養的培養方法においても独立栄養的培養方法
にて得られるクロレラと同等あるいはそれ以上のクロロ
フィル含量及びカロチノイド含量を有するクロレラ変異
株を見出し本発明を完成した。すなわち、本発明はクロ
ロフィル含量が35mg/g以上、総カロチノイド含量が
5.0mg/g以上である高クロロフィル及び高カロチノイ
ド含有性のクロレラ変異株を提供するものである。ま
た、本発明は上記のようなクロレラ変異株として、クロ
レラ・レギュラリスY−21、Y−31、又はY−33
株を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】変異株作成の親株としては、クロ
レラ属に属するものであれば特に問題はない。具体的に
は、クロレラ・レギュラリス、クロレラ・ピレノイドサ、
クロレラ・ブルガリス、クロレラ・エリプソイデア、クロ
レラ・ソロキニアナ等が挙げられ、中でも工業的に生産
されており、安全性が確認されているクロレラ・レギュ
ラリス、クロレラ・ピレノイドサ等が好ましい。
【0010】本発明では、淡水より単離されたクロレラ
・レギュラリスM-1株を親株として用いた。この株は従
属栄養的増殖において33℃〜35℃が至適増殖温度で
あり、最大比増殖速度が0.25/h、タンパク質含量
60%、クロロフィル含量約25mg/g及び総カロチノ
イド含量約3.8mg/gの性質を有する株である。M−1
株の変異株を取得するための処理は特に限定されるもの
ではなく、物理的手段、化学変異剤処理の投与等いずれ
を用いてもよい。物理的手段としては、具体的には紫外
線照射、ガンマ線照射等の方法があり、また、化学変異
剤としては、ニトロソグアニジン(NTG)、エチルメ
タンスルホネート(EMS)、亜硝酸等が挙げられる。
【0011】しかしながら、クロロフィル及びカロチノ
イドの両方の含量が高められた変異株を取得できる確率
は、どちらか一方の含量を高められた変異株を取得する
よりも非常に低い。そこで、変異処理について検討を行
ったところ、紫外線照射により得られる変異株はクロレ
ラの有する緑色が薄くなる傾向があった。
【0012】一方、NTG処理では緑色を濃くする傾向
が見られ、これらは肉眼でも判定可能であった。クロレ
ラの緑色はクロロフィル含量に由来するものであるの
で、これ以後はNTG処理を使用することとした。NT
G処理は定法(生物工学実験書、培風館)に従い行っ
た。
【0013】上記の肉眼判定によるスクリーニングによ
り、緑色の濃い変異株50株を得て、表1に示すA培地
を用いて三角コルベンで48時間培養し、クロロフィル
及びカロチノイド含量を測定した。測定の結果、両色素
含量の高かった株6株を選別した。次に、表2に示すB
培地を用い、51ジャーファーメンターにて通気撹拌培
養による高密度培養を行った。これら6株については、
クロロフィル及びカロチノイド含量と合わせ、ケルダー
ル法にてタンパク質含量をも測定した。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】変異株のスクリーニングにおいて、クロロ
フィル及び総カロチノイド含量の測定は、簡易定量法
(植物色素:林 考三、養賢堂)に従い行った。すなわ
ち、クロレラ培養液をグラスファイバーフィルターで吸
引濾過し、得られた藻体をフィルターごと摩砕した。こ
れにアセトンを加え遠心分離により藻体とフィルターの
破砕物を沈殿させた後、上清の吸光度(480nm、63
0nm、645nm、663nm、750nm)を測定し、下記
の計算式よりクロロフィル及び総カロチノイドの濃度を
算出した。
【0017】(計算式) クロロフィルa(μg/ml)=11.64(A663-A750)-2.16(A645
-A750)+0.1(A630-A750) クロロフィルb(μg/ml)=3.94(A663-A750)-20.97(A645
-A750)+3.66(A630-A750) カロチノイド (μg/ml)=4.0(A480-3.0A750)
【0018】上記の変異株6株はクロロフィル及びカロ
チノイドを親株よりも多く含有しており、その中の3
株、Y−21、Y−31及びY−33は、特に高い含量
を有する好適な株であった。これら3株のうち最も優良
なY−21株は、親株であるM−1株よりもタンパク質
含量も多い好適なものであった。
【0019】Y−21株等3株の色素含量の定量に当た
っては、クロロフィルについては日本健康・栄養食品協
会規格基準「クロレラ」に準じて定量し、総カロチン及
びルテインはHPLCで定量した。総カロチノイドにつ
いては吸光光度法で測定した。特許請求の範囲に記載の
クロロフィル含量及び総カロチノイド含量の値について
は上記測定法によるものである。また、継代培養におけ
る安定性について検討を行ったところ、クロロフィル、
カロチノイド共に継代を重ねてもその含量は安定してい
た。
【0020】本発明のクロレラ変異株Y−21、Y−3
1及びY−33の培養条件は特に限定されるものではな
いが、中でも以下の条件が好適である。 ・培養温度 36℃ ・培養pH 6.5 ・炭素源 グルコース ・その他 好気条件
【0021】また、本発明のクロレラ変異株Y−21等
は生細胞を餌料等として使用してもよく、また、加熱
し、乾燥粉末としたものを錠剤等の形状で使用すること
もできる。さらにはクロレラ中の色素や栄養成分等を抽
出し使用することもできる。その用途としては、健康食
品、餌料、色素としての利用の他、食品素材、医薬品原
料等にも好適に使用しうる。
【0022】
【実施例1】親株は、東京都国立市城山地区の緑色を呈
している貯水池の水を採取して種菌試料とした。そし
て、該種菌試料10mlを、B培地からグルコースを除
いた培地100mlに添加し、独立栄養的に10日間培
養した。一方、B培地に寒天を2%添加した培地を減菌
し、該培地を減菌されたシャーレに入れてプレートを作
製した。該プレートの表面に上記培養液0.5mlを塗
沫して光照射下で10日間培養した。出現したコロニー
の中で最も大きいコロニーを分離して、親株(分離株)
クロレラ・レギュラリスM−1を得た。分離株の分類学
的性状は表3のとおりある。
【0023】
【表3】
【0024】クロレラ・レギュラリスM-1株の変異処理
は、NTG処理又は紫外線処理にて行った。NTG処理
は50μg/mlの濃度で60分間、30℃で緩やかに振
とうしながら行った。また、紫外線処理はクリーンベン
チ内の15Wの殺菌灯下で10cmの距離で2分間照射
した。
【0025】変異処理後のクロレラ藻体の生存率はいず
れも5%以下であった。実験の途中において、紫外線処
理では色素含量が落ちる傾向にあることが確認されたた
め、その後はNTG処理のみを行った。NTG処理では
緑色を濃くする傾向が見られ、これらは肉眼でも判定可
能であるので、緑色が濃い計50株を選別した。
【0026】
【実施例2】 (A培地での(1次)培養試験)実施例1において、選別
された変異株計50株を表1に示したA培地にそれぞれ
1白金耳接種し、30℃で3日間コルベン培養した。培
養後の藻体の色素含量を簡易定量法(植物色素、:林 考
三、養賢堂)にて測定し、親株よりも両色素含量の高い
6株を選別した。(表4)
【0027】
【表4】
【0028】
【実施例3】(B培地での(2次)培養試験)実施例2で
得られた6株を、B培地を用いて36℃、2日間培養し
た。培養には51のミニジャーファーメンターを用い、
高密度培養(25g D.C.W/l)を行った。培養後の藻
体の色素含量を上記の簡易定量法と同様に測定し、全ク
ロロフィル含量及び全カロチノイド含量の特に多い変異
株3株を選別した。(表5)
【0029】
【表5】
【0030】なお、上記Y−21株、Y−31株及びY
−33株の分類学的性状は、前記表3記載の分離株(M
−1株)と変わるところはない。
【0031】
【実施例4】 (変異株の色素含量の定量) (1)クロロフィル含量の定量 日本健康・栄養食品協会規格基準「クロレラ」に従い定
量した。 (2)カロチノイド含量の定量 吸光光度法で測定し
た。 (3)カロチン量の定量 HPLCで定量した。 (4)ルテイン量の定量 HPLCで定量した。 なお、Y−31株、Y−33株の蛋白含量は定量してい
ない。
【0032】
【表6】
【0033】
【発明の効果】本発明のクロレラ・レギュラリス変異株
を従属栄養的培養方法にて培養すれば、クロロフィル及
びカロチノイド含量が高いクロレラを多量に得ることが
可能となる。また、高クロロフィル及び高カロチノイド
含有性の変異株であることから、クロロフィル及びカロ
チノイドが効率的に得られ、且つ品質の安定した衛生
的、且つ安価なものが得られる。また、上記一定量のク
ロレラ藻体中からは、通常よりも多量の色素を抽出する
ことが可能である。
フロントページの続き (72)発明者 三沢 宏 東京都港区東新橋1丁目1番19号 株式会 社ヤクルト本社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機物を炭素源とする培地で従属栄養培
    養されたとき、乾燥藻体に対してクロロフィル含量が3
    5mg/g以上、総カロチノイド含量が5.0mg/g以上で
    ある高クロロフィル及び高カロチノイド含有性のクロレ
    ラ属変異株。
  2. 【請求項2】 変異株がクロレラ・レギュラリスである
    請求項1記載の高クロロフィル及び高カロチノイド含有
    性のクロレラ属変異株。
  3. 【請求項3】 変異株がクロレラ・レギュラリスのY−
    21株、Y−31株又はY−33株である請求項2記載
    の高クロロフィル及び高カロチノイド含有性のクロレラ
    属変異株。
JP9250352A 1997-09-16 1997-09-16 高クロロフィル及び高カロチノイド含有性のクロレラ属変異株 Pending JPH1175823A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016067313A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 株式会社ヤクルト本社 クロロフィルおよびカロテノイド高含有クロレラ
JP2016537986A (ja) * 2013-11-29 2016-12-08 ロケット フレールRoquette Freres 微細藻類バイオマスのカロテノイドおよびタンパク質を富化するためのプロセス

Cited By (2)

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JP2016537986A (ja) * 2013-11-29 2016-12-08 ロケット フレールRoquette Freres 微細藻類バイオマスのカロテノイドおよびタンパク質を富化するためのプロセス
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