JPS63119687A - 脂質の製造方法 - Google Patents

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】 本発明はモルティエレラ属に属するイサベリナ。

ビナセア、ラマニア・アングリスポラ及びナナの菌株を
炭水化物を炭素源とする培地に培養することにより脂質
含量の高い菌体を培地中に生産し、その菌体より脂質〔
中性脂質（油脂など）、極性脂質（リン脂質、糖脂質）
〕を採取する生産性の高い脂質の製造方法に関するもの
である。現在までに報告されている脂質（油脂）含量の
高い糸状菌（かび）としては、ジオトリダム・カンディ
ダム、フザリウム・リニ、フザリウム・プルビゲナム、
ペニシリウム・リラシナム、ペニシリウム・ソピ、ペリ
シリウム・スピニュロサム、アスペリギルス・ニデユラ
ンス、ムコール・サシネロイデス（山田浩−著、食品工
業微生物学６３ｐ）、モルティエレラ・ビナセア［Ｃ、
Ｇ　、　Ｃ、Ｃｈｅｓｔｅｓ　、　Ｊ　、　Ｆ　、　Ｐ
ｅｂｓｓｄｙ　、　Ｊ　、　ｇｅｎ　、　Ｍｉｃｒｏｂ
ｉａ　１　。

４１．１２７（１９６５））、アスペリギルス・テレウ
ス、アスペルギルス・オクラシウス、クラドスポリウム
・フルゴム、タラトスボリウム・ヘルバルム、ペニシリ
ウム・フラジオリ（Ｊ、Ｓｉｎｇｈ、Ｍ、Ｇ、５ｅｅｄ
、Ｊ　、Ｓｃｉ、Ｆｄ。

Ａｇｒｉｃ、、２３．１１１３（１９７２）］などがあ
る。これらの菌はいずれも菌体内の油脂含量が２５〜６
５％であることは認められているが、いずれの糸状菌も
フラスコスケールあるいは小型培養槽による菌体の増殖
に際しては原料炭素源の炭水化物′ａｒｔは２０〜６０
ｇ／Ωにとどまっていた。しかも脂質（油脂）含量の高
い菌体を得る場合、一般に糸状菌菌体の増殖は悪く、多
くは原料炭素源が完全に消費されることなく残っている
程度の菌体増殖量しか認められていない〔例えばモルテ
ィエレラ・ビナセアの最高の結果で、初期グルコース濃
度２１．２ｇ／１２．１０日間２０℃で培菅、１７ｇの
グルコースを消費、菌体増殖量（乾燥型ｆ）４．７ｇ／
　ｆｌ、生成脂質量３ｇ／　Ｑ　、Ｃ，Ｇ、ｃ、ｃｌｅ
ｓｌｅｒ、Ｊ、Ｆ。

Ｐｅｂｅｒｄｙ、Ｊ、ｇｅｎ、Ｍｉｃｒｏｂｉｒｌ、　
、４１．１２７（１９６５））。又、ベラシリウム・ス
ピニュロサムでは原料炭素源である糖蜜の濃度を高くし
ても、その割合では菌体の増殖量は増加せず、逆に炭素
源の消費割合が減少することを認めている。その場合、
最高の結果で糖蜜濃度１６４ｇ／　Ｑで出発して３０℃
で６日間で糖蜜の消費斌４０％、菌体増殖景（乾燥重量
）２２ｇ／α、油脂生成ｆｆ２５ｇ／１２にとどまって
いた（Ａ　、　Ｗ　、　Ｋ　ｌｅｎ　、　Ｔ　、　Ｋ。

Ｖａｌｈｓｓ、Ｃａｎ、Ｊ、Ｍｉｃｓｏｂｉａｌ、ヱ、
８９５（１９６１））。

本発明はモルティエレラ属に属するイサベリナ、ビナセ
ア、ラマニアナ・アングリスボラ及びナナの糸状菌菌株
が炭水化物を炭素源として３５−７０％の脂質含量を有
することを見出し、しかも、細菌や酵母と異なり菌糸で
増殖する糸状菌は一般に通気撹拌培養における菌体の高
密度培養は困難とされていたのに対してモルティエレラ
属に属する前記糸状菌が高密度培養が可能であることを
見出した。

すなわち、モルティエレラ属に炭する特定の糸状菌が高
濃度の炭水化物を炭素源とする培地を用いての、通気撹
拌培養において撹拌速度を早くすることにより、菌糸を
伸ばさず小単位で増殖し、脂質含量の高い状態で菌体の
高密度培養が可能であること、たとえば原料炭水化物（
グルコース２７０ｇ／Ｑ）が３０℃、７２時間の菌体培
養により完全に消費され、増殖菌体量（乾槽重量）　１
００ｇ／　Ｑ以上、脂質生成量約５０ｇ／　Ｑ培地、脂
質含量約５０％が得られることを見出し、本発明は完成
するに到った。

すなわち、本発明はモルティエレラ属に属するイサベリ
ナ、ビナセア、ラマニアナ・アングリスポラ及びナナの
菌株を炭水化物を炭素源とする培地に培養することによ
り脂質含量の高い菌体を培地中に高密度に製造する方法
並びにその菌体より脂質〔中性脂質（油脂など）、極性
脂質（リン脂質、糖脂質）〕を採取する生産性の高い脂
質の製造方法である。

本発明の使用菌はモルティエレラ（Ｍｏｒｔｉｅｒｅｌ
ｌａ）嵐のイサベリア（ｉｓａｂｅｌｌｉｎａ）（ＩＦ
ｏ　７８２４，７８７３，７８８４．８１８３．８３０
８）、ビナセア（Ｖｉｎａｃｅａ）　［ＩＦｏ、６７３
８）ラマニアナ６アングリスポラ（ｒａｍａｎｎｉａｎ
ａ　ｖａｓ、ａｎｇｌｉｓｐｏｒａ）　ＣＩＦｏ、８１
８７）　、ナナ（ｎａｎａ）　（ＩＦｏ、８７９４３の
各種菌株である。

なお、上記した菌はいずれも財団法人発酵研究所に保存
され、ＩＦＯカタロク（菌株目録）に記載されている糸
状菌である。

上記の糸状菌を培養する培地の炭素源である炭水化物と
しては、例えばグルコース、フラクトース、サッカロー
ス、糖蜜、デン粉、木材糖化液な′：ｉ 宇ば硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アー）
１、 ｊｌｌモモウム、リン酸アンモニウムなどの様な無機窒
素源、または尿素、ペプトン、酵母エキス、コーン・ス
リー・リカーなと有機窒素源が用いられる。

無８Ｍ塩としては、例えばＫＨ２、ＰＯ４，Ｋ、、ＨＰ
Ｏ，、ＮａＣＱ　、Ｆ２５０４−７１１．０、ＭｇＳＯ
４−７Ｈ，０１ＺｎＳ０４・７Ｈ，Ｏなどが用いられる
。その他必要に応じて微量要素、その他の栄養源を添加
する。

上記の糸状菌の培養は通常液体培地で通気撹拌培養など
により行われる。培地のｐＨは４．０−６．０が良く、
撹拌速度３００〜８００ｒｐｍ＋、通気量０．５〜２ｖ
ｖｍで２日〜１５日培養が行われる。かくして脂質含量
の高い菌体が培地中に高密度で生産されるので、培養物
より菌体を分離し、脂質が糸状菌の菌体中に含まれるの
で、この菌体より脂質を採取するのが好適である。培養
物より菌体の分離に当っては菌体が菌糸があまりのびず
極めて小単位（１〜１０細胞）で培養されており、従っ
て、例えば遠心脱水器などにより極めて容易に分離され
、乾燥度の高い菌体（含水率約６０％）になる利点を有
することも明らかになった。脂質の採取は常法に従って
例えば？８媒抽出などによって行われる。

かくして、本発明によれば高濃度の炭水化物を炭素源と
して脂質含量の高い菌体を培地中に高濃度に製造するこ
と並びに培養された菌体より脂質を採取することにより
生産性の高い脂質の製造が可能になる。このことは特に
微生物による脂質の生産を目的とした菌体培養に対する
装置上の大きな利点を有する。培地量に対する生産実績
として得られた菌体増殖ｆｔｌｏｏｇ／Ｑ、脂質生成！
５０ｇ／Ｑの場合で、生産に要する時間を考慮に入れた
菌体の生産性は１．７ｇ／　ｎ　・ｈｒであり、１００
０　ｍ’の培養液が年間稼動する培養槽の組合せ（例え
ば８００　ｒｎ’の培養槽３基）で菌体が１４，０ＯＯ
ｔ／年、その内脂質が７０００ｔ／年にのぼる生産を確
保できるものである。また、生成脂質は９５％以上が脂
油（トリグリセリド）であり１食料を始めとして、加工
用油脂原料などとして利用できるものであり、リン脂質
、糖脂質は医薬品界面活性剤などとして利用することは
もちろん、脂質抽出後の菌体は主成分であるタンパク質
、核酸はそれぞれ飼料、医薬品などの用途に利用できる
ものであることは明らかである。

次に本発明の実施例を示すが、本発明にこれにより制限
を受けるものではない。

実施例１ グルコース６０ｇ、　ＫＨ２ＰＯ４２ｇ、　ＭｇＳＯ４
７Ｈ，ＯＯ，３ｇ、ＮａＣ１０，１ｇ、マルト・エキス
０．２ｇ、イースト・エキス０．２ｇ、ペプトン０．１
ｇ、　Ｆｅ５０．・７Ｈ２０Ｌｏｍｇ、　ＣａＣ１，・
２Ｈ２０１０ｍｇ、　Ｃｕ５Ｏ，・５）１．００．２ｍ
ｇ、　ＭｎＳＯ４・４Ｈ，０１，Ｏｍｇと窒素源として
（Ｎ）１４）２Ｓ０４３ｇ、（Ｃ／Ｎ比（炭素源中の炭
素源子重址／窒素源中の窒素原子重量比は４０）を脱イ
オン水１０００ｍ　Ｑに混合した培地を基準として炭素
源である炭水化物（グルコース、類など）の濃度を増加
させた場合、その濃度に応じて培地成分を増加して、又
窒素源を尿素などに変えた場合は同じＣハ比になるよう
に培地を調整した。

この培地を１０Ｑの培養槽で培養する場合には６ｎ、３
０Ｑの培養槽では２０Ｑ仕込み、それぞれ菌株を接種し
、３０℃の培養温度で所定の時間、通気量０．５−２０
ＶＶｌｌで３００−７０Ｏｒｐｍで撹拌して培養を行っ
た。

培養後遠心分離法で菌体を果めた。又、菌体の増殖量、
脂質生成量及び培地中の炭水化物濃度の測：定を行うた
め、培養の中間段階において所定の時間毎に１００ｍＲ
ずつ試料の採取を行い、濾過法により菌体と培地の分離
を行った。分離された菌体はその一部を含水率の定量の
ため、精秤し恒温槽中１２０℃で１昼夜乾燥し、含水率
を求め、残りの菌体について脂質の抽出を行った。菌体
からの脂質の抽出は、残りの湿菌体にクロロホルム−メ
タノール（２：ＩＶ／’Ｖ）混液を加え、ガラスピーズ
存在下にホモジナイズすることにより菌体の破砕と脂質
の抽出を同時に行った。なお、抽出を完全に行うため、
これを５回繰返し、全抽出液を集めた。上記抽出液をＦ
ｌｏｃｈの分配洗浄法により精製した後、溶媒を減圧留
去し、重斌法で全脂肪量を測定した。

菌体を除いた培地については高速液体クロマトグラフィ
ー（ＩＩＰＬｃ）により炭水化物（グルコース、フラク
トース、サッカロース）の濃度を測定し、濃度が０にな
った時点で培養を終了した。

′　菌株モルティエレラ・イサベリナＩＦ０７８８４に
つい：て、グルコースあるいは糖蜜を炭素源として各種
１の初期炭素源濃度における窒素源及び窒素源濃度を変
えて１０Ｑ及び３０Ｑ培養槽により培養して得られた菌
体増殖景（乾燥重量ｇ／　Ｑ　）、脂質生成Ｊｆ（ｇ／
　　　、Ｑ）、脂質合致（％）、脂質係数（消費された
炭水化物１００ｇに対する脂質ｇ数）、菌体係数（消費
された炭水化物１００ｇに対する生成菌体ｇ数）を表−
１にまとめて示した。

なお培養時間として示した時間は炭素源であるグルコー
スあるいは糖蜜が完全に消費され、培地中になくなった
時間であり、その時間で培養を停止した。

表−１では炭素源として用いたグルコース及び糖蜜がそ
れぞれ濃度２５０ｇ／　Ｑ以下と高くても菌体の増殖は
早く、菌体濃度として約１００ｇ／　Ｑ脂質生成量とし
て約５０ｇ／　Ｑ脂質含量４５％以上の生産性を示した
。

最後にグルコース濃度３９０ｇ／Ｑの実験例を示しだが
、この場合最終濃度としては１５６ｇ／　Ｑに達する値
が得られ、生成脂質量としても８３ｇ／　Ｑであっ、た
。しかし、菌体の増殖速度は基質阻害のためか、・特に
初期において炭水化物濃度３００ｇ／　Ｑ以下の場・１
１′ １合と異なり遅くなっており、増殖終了にかかる時シ１ １１間を考慮した場合、実用的とは言いがたいが、菌体
濃度としての到達点として極めて高い値が得られること
を示した。

実施例２ 炭素源としてグルコースを濃度２００ｇ／　Ｑとし、窒
素源として尿素を用いて濃度６．５ｇ／　１２とし、そ
の他の組成分としては実施例１に示した基準で調整した
培地を用いて各種モルティエレラ属糸状菌を１０Ｑ培養
槽において培養して得られた結果を表２に示した。

表２では１０１２培養槽の場合、幾分ＤＯ（溶存酸素濃
度）が装置上の問題点として、増殖速度に対して律速に
働くため、３０Ｑ培養槽を使用する場合程グルコース濃
度を上げられないため、２００ｇ／Ｑの濃度で行ったが
完全にグルコースは消費され、それぞれ７０ｇ／　Ｑ以
上の菌体増殖址と３０ｇＩ　Ｑ以上の生成脂ｆｆＭが得
られたことが分る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モルティエレラ属に属するイサベリナ、ビナセア
   、ラマニアナ・アングリスポラ及びナナの菌株を炭水化
   物を炭素源とする培地に培養された菌体より脂質を採取
   することを特徴とする脂質の製造方法。