JPS6251595B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔技術分野〕 本発明はモルテイエレラ属糸状菌体の多段抽出
処理方法に関するものである。 〔従来技術〕 モルテイエレラ属に属するイサベリナ、ビナセ
ア、ラマニアナ、ラマニアナ・アングリスポラ、
及びナナ等の糸状菌体を、高濃度の炭水化物を炭
素源とする培地に培養することにより、γ−リノ
レン酸含有脂質含量の高い菌体を高密度で生産す
る方法は既に提案されている（特願昭59−22394
号）。 ところで、このようにして得られる増殖菌体か
ら、それに含まれるγ−リノレン酸含有脂質の如
き有価脂質を工業的に有利に分離するためには、
その菌体に適合した菌体処理法を開発する必要が
ある。従来の方法では、溶媒としてクロロホルム
−メタノール混液を用い、ガラスビーズの存在下
でホモジナイズすることにより、菌体の破砕と脂
質の抽出を同時に行うことが行われているが（特
公昭58−22199号公報）、しかしながら、このよう
な一段抽出法は、クロロホルムとメタノールとの
混合溶媒を用いているため、得られる抽出物から
中性脂質と極性脂質とをそれぞれ分離回収するこ
とが非常に困難で、工業的方法としては未だ満足
し得るものではなかつた。 〔目的〕 本発明は、モルテイエレラ属糸状菌体からそれ
に含まれる脂質成分を抽出分離するための工業的
に有利な抽出方法を提供することを目的とする。 〔構成〕 即ち、本発明によれば、モルテイエレラ属糸状
菌体からそれに含まれる脂質成分を抽出するにあ
たり、 (イ) 該菌体を、水の存在下、アルコール溶媒中で
破砕させながら、抽出処理する第１抽出処理工
程、 (ロ) 前記第１抽出工程で得られた抽出生成物を固
液分離し、菌体と、脂質を含むアルコール溶媒
とにそれぞれ分離する第１固液分離工程、 (ハ) 前記第１固液分離工程で得られた菌体を炭化
水素溶媒を用いて抽出処理する第２抽出工程、 (ニ) 前記第２抽出処理工程で得られた抽出生成物
を固液分離し、菌体と、脂質を含む炭化水素溶
媒とにそれぞれ分離する第２固液分離工程、 からなることを特徴とするモルテイエレラ属菌体
の多段抽出処理方法が提供される。 本発明においては、モルテイエレラ属糸状菌体
を、先ず、水の存在下、アルコールを用いる第１
抽出処理工程において抽出処理する。この場合、
処理原料として用いる菌体には、培地から遠心分
離法や濾過法によつて分離された含水率50〜80％
程度の含水菌体ケーキや、その乾燥物を用いるこ
とができるが、経済性の点からは、含水菌体ケー
キを用いるのが有利である。また、この第１抽出
処理工程では、菌体は、水の存在下、アルコール
溶媒中で、機械力を加えて破砕させることが必要
であり、この菌体破砕によつて効率的な抽出処理
が達成される。このような菌体破砕を伴う抽出装
置としては、従来公知の湿式粉砕機、例えば、ボ
ールミル、マサツ円板ミル、ヘンセルミキサー等
を用いることができる。このような粉砕機により
菌体は、圧縮力やマサツ力等の機械力を受け、そ
の一部が破損ないし破砕される。この場合、菌体
を余りにも微細に粉砕することは好ましくなく、
濾過性の点からは、その菌体の粒径は実質上変化
しない程度に機械力を加えるのが好ましい。アル
コール溶媒としては、通常、メタノール、エタノ
ール、プロパノール等の低級アルコールが用いら
れるが、人体に対する安全性の点から、エタノー
ルの使用が好ましい。アルコール溶媒の使用割合
は、菌体１重量部（乾燥物基準）に対し、２〜７
重量部、好ましくは３〜６重量部の割合である。
この第１抽出処理工程では、極性脂質を溶出させ
るために、水の存在下で抽出処理を行うことが必
要であり、水の存在量はアルコール溶媒１重量部
に対し、0.2〜0.7重量部、好ましくは0.3〜0.6重
量部である。この第１抽出処理系に対する水の添
加は、水を含む菌体を用いて実施し得る他、アル
コール溶媒に添加することによつて行うことがで
きる。このような抽出処理により、菌体に含まれ
る全極性脂質の90％以上を抽出分離させることが
でき、また中性脂質の一部が抽出される。また、
この第１抽出工程では、脂質回収率は、全脂質回
収率に対し、通常、５〜30重量％、好ましくは８
〜25重量％である。 次に、前記で得た第１抽出生成物は第１固液分
離工程で破砕菌体成分と極性脂質を含むアルコー
ル溶媒成分とにそれぞれ分離される。この場合、
固液分離法としては、遠心分離法や、濾過分離法
等の慣用の方法が採用される。 前記第１固液分離工程で得られた菌体は、炭化
水素溶媒を用いる第２抽出処理工程において、再
び抽出処理される。この場合、その抽出方法とし
ては、前記第１抽出処理工程で示したと同様に、
菌体をさらに破砕しながら抽出処理を行うことが
好ましいが、この第２抽出処理工程における菌体
は、既に破砕され、抽出処理しやすくなつている
ことから、その破砕処理は省略することもでき
る。炭化水素溶媒としては、ｎ−ヘキサン、シク
ロヘキサン等が用いられ、その使用割合は、菌体
１重量部（乾燥物基準）に対し、２〜８重量部、
好ましくは３〜６重量部の割合である。この第２
抽出処理工程においては、水の存在は好ましくな
く、炭化水素溶媒１重量部に対し、0.05重量部以
下、好ましくは0.03〜０重量部の範囲に規定する
のがよい。第２抽出工程におけるこのような水分
量の調整は、第１固液分離工程における脱液量の
調整により、あるいは第１固液分離工程で得られ
た菌体を炭化水素溶媒で洗浄する等の方法により
行なうことができる。このような第２抽出処理に
より、中性脂質が炭化水素溶媒中に効率よく分離
される。 前記第２抽出工程で得られた抽出生成物は、第
２固液分離工程において、菌体と中性脂質を含む
炭化水素溶媒とに分離される。このようにして得
られた中性脂質を含む炭化水素溶媒からその中性
脂質を分離回収するには、必要に応じ、活性炭
や、活性白土等の吸着剤を用いる吸着処理を施
し、それに含まれる極性脂質等を除去した後、蒸
留処理を施す。 〔効果〕 本発明では、前記のように、第１抽出処理工程
で極性脂質の殆んど全部を分離することができる
ので、第２抽出処理工程で得られた抽出物は、殆
んど中性脂質からなるものである。従つて、第２
工程で得られた抽出物は、これに簡単な吸着処理
を施した後、炭化水素溶媒を除去することによ
り、そのまま菌体油脂製品とすることができる。
一方、第１抽出処理工程で得られた抽出物は、中
性脂質と極性脂質からなるが、このものはさら
に、適当な分離方法、例えば、ヘキサン及びアセ
トニトリル等の溶媒を用いた抽出分離方法や、ケ
イ酸やアルミナ等の吸着剤を用いた吸着分離方法
を用いることにより、極性脂質と中性脂質とに分
離することができる。 本発明において、第１抽出処理工程で得られる
極性脂質と中性脂質との混合物からなる抽出物の
回収量は、通常、全脂質回収量の20％以下という
低い量である。従つて、本発明の場合、分離困難
な極性脂質と中性脂質との混合物の取扱い量は、
一段抽出法に比べて、著しく減少された量である
ため、その混合物を分離するための装置は小型化
されるという利点がある。さらに、本発明の場
合、抽出溶媒として用いるアルコール及び炭化水
素は、混合物として用いずに、それぞれ単独で用
いているため、それぞれの抽出溶媒の作用を十分
に発揮させることができる。従つて、菌体の破砕
においては、菌体を特に微粉砕化する必要はな
く、圧縮力やマサツ力等により、菌体を圧搾し、
またその一部を破砕する程度の破砕処理で、高い
脂質回収率を得ることができ、破砕処理コストは
軽減される。また、抽出溶媒をそれぞれ単独で用
いることは、混合溶媒を用いる場合に比して、抽
出溶媒からの脂質の分離が著しく容易になる。 〔実施例〕 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。なお、実施例における％はいずれも重量基準
である。 実施例 モルテイエレラ属糸状菌の30培養槽による大
量培養により得られたγ−リノレン酸含有脂質を
高含量で含む菌体を遠心脱水器により、脱水分離
し、含水率50〜70％の菌体ブロツク（ケーキ）を
得る。この菌体ブロツク（以下、湿菌体と呼ぶ）
をオートクレーブ中で120℃、２気圧で10分間減
菌した後、以下に示すようにして脂質の抽出を行
つた。 前記の湿菌体1.0〜1.7Kgを、内容積６のステ
ンレス製ボールミルに入れ、さらにエタノール２
を溶媒として加え、４時間ボールミルにより菌
体を破砕しながら抽出処理を行つた。抽出液を濾
過した後、得られた菌体（含水率3.4％）につい
て再度ヘキサン２を溶媒として用い、前記と同
様の抽出処理を７時間行つた。 前記２段階抽出方法による３菌株についての菌
体からの脂質の抽出結果を表−１にまとめて示
す。

【表】 前記表−１の結果から、第１段のエタノール抽
出での抽出量は、菌体の乾燥重量に対して4.5〜
9.7％であれ、菌株あるいは菌体の脂質含量、湿
菌体の含水率などにより幾分ばらつくが、脂質の
回収率としては、9.1〜21.3％と概ね菌体中に存
在する脂質の20％以下が第１段で抽出されること
が認められる。第２段のヘキサン抽出において
は、菌体に対して29.0〜42.5％と高い対菌体抽出
率が得られた。第１段と第２段を合せた脂質の回
収率は92％以上という高い値が得られ、本抽出方
法が極めて有効であることが明らかにされた。 次に、表−１における実験No.２で得られたエタ
ノール抽出脂質（第１段）及びヘキサン抽出脂質
（第２段）について、その脂質組成と脂肪酸組成
の検討を行い、その２段階抽出方法の持つ有効性
を調べた。まず各抽出脂質は、ケイ酸を充テン剤
とするカラムクロマトグラフイーを行ない、極性
脂質区分と中性脂質区分に分け、それぞれの量比
を求めた〔「油化学」、30、854（1981）〕。また中
性脂質区分については薄層クロマトグラフとデン
シトメーターを組合せる方法で組成分析を行つた
〔「油化学」、28、59（1979）〕。また、各区分の脂
肪酸組成の分析はガスクロマトグラフイーにより
行つた〔「油化学」、30、854（1981）〕。これらの
分析結果を表−２及び表−３にまとめて示した。
表−２は極性脂質区分と中性脂質区分の量比を示
し、また中性脂質組成を示す。なお、表−２中に
示した各符号は次のことを意味する。 TG……トリグリセリド DG……ジグリセリド MG……モノグリセリド FFA……遊離脂肪酸 FS……遊離ステロール SE……ステロールエス
テル 表−３は各脂質区分の極性脂質（PL）と中性
脂質（NL）脂肪酸組成を示し、表中に示した各
符号は次のことを意味する。 Ｃ−14：０……ミリスチン酸 Ｃ−16：０……パルミチン酸 Ｃ−16：１……パルミトオレイン酸 Ｃ−18：０……ステアリン酸 Ｃ−18：１……オレイン酸 Ｃ−18：２……リノール酸 Ｃ−18：３……γ−リノレン酸

【表】

【表】 表−２に示した結果から、エタノール抽出脂質
では、極性脂質区分が14.1％とヘキサン抽出脂質
の0.8％と比べて極めて高く、極性脂質がエタノ
ール抽出脂質中に濃縮されたことが認められる。
また、エタノール抽出脂質の中性脂質組成では、
トリグリセリド（TG）が4.4％と極端に少く、ジ
グリセリド（66.6％）及び遊離脂肪酸（23.6％）
が主であり、さらに、遊離ステロールもこの区分
に濃縮されていることがわかる。すなわち、水と
の相溶性の強い極性基あるいは官能基をもつた脂
質がエタノールを溶媒とした第１段で抽出されて
いることが分る。その脂肪酸組成においても、極
性脂質区分、中性脂質区分に限らず、γ−リノレ
ン酸（Ｃ−18：３）及びリノール酸（Ｃ−18：
２）含量がヘキサン抽出脂質と比べて高く、逆
に、パルミチン酸（Ｃ−16：０）、ステアリン酸
（Ｃ−18：０）、オレイン酸（Ｃ−18：１）の含量
が小さくなつていることが認められる（表−３参
照）。 一方、第２段目のヘキサン抽出脂質では、先に
も示したように、極性脂質区分は0.8％とほとん
ど含まれておらず、中性脂質区分だけが得られて
いる（表−２参照）。さらに、中性脂質区分の組
成としては、トリグリセリドが主成分で、89.3％
を占め、その他ジグリセリドが９％含まれている
だけであり、遊離脂肪酸や遊離ステロールはわず
かに認められるだけであり、このまま油脂製品と
して用い得ることがわかる（表−２参照）。ま
た、２段目のヘキサン抽出脂質の中性脂質区分の
脂肪酸組成としては、γ−リノレン酸分は6.2％
と月見草オイルと匹敵する値であり（表−３参
照）、本抽出方法が菌体からγ−リノレン酸含有
油脂を精製した状態で抽出する方法として有効で
あることが明らかである。 また、表−３から、エタノール抽出脂質は、γ
−リノレン酸含量の高い極性脂質（リン脂質、糖
脂質など）の精製原料として使用できることが明
らかであり、また、エタノール抽出脂質の中性脂
質は、γ−リノレン酸含量の高いジグリセリドあ
るいはγ−リノレン酸の濃縮原料としての用途を
持つことは明らかである。 以上、本発明の多段抽出法では、抽出効率が高
く、また抽出された脂質が抽出段階によつてかな
り精製度の高い形で抽出されるという利点を持つ
ていることが明らかにされた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ モルテイエレラ属糸状菌体からそれに含まれ
   る脂質を抽出するにあたり、 (イ) 該菌体を、水の存在下、アルコール溶媒中で
   破砕させながら、抽出処理する第１抽出処理工
   程、 (ロ) 前記第１抽出処理工程で得られた抽出生成物
   を固液分離し、菌体と、脂質を含むアルコール
   溶媒とにそれぞれ分離する第１固液分離工程、 (ハ) 前記第１固液分離工程で得られた菌体を炭化
   水素溶媒を用いて抽出処理する第２抽出工程、 (ニ) 前記第２抽出処理工程で得られた抽出生成物
   を固液分離し、菌体と、脂質を含む炭化水素溶
   媒とにそれぞれ分離する第２固液分離工程、 からなることを特徴とするモルテイエレラ属糸状
   菌体の多段抽出処理方法。