KR20090130115A

KR20090130115A - 아스타잔틴 산생 세균, 세균 배양물, 아스타잔틴 함유 조성물 및 아스타잔틴의 제조 방법

Info

Publication number: KR20090130115A
Application number: KR1020097023369A
Authority: KR
Inventors: 미츠후미 마츠모토
Original assignee: 일렉트릭 파워 디벨롭먼트 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2007-04-12
Filing date: 2008-04-07
Publication date: 2009-12-17
Also published as: WO2008132984A1; JP2008259452A; JP5091531B2; EP2157169B1; EP2157169A1; EP2157169A4; KR101115940B1

Abstract

산생(産生)하는 조성물 중에 차지하는 아스타잔틴(astaxanthin) 함유량이 35질량% 이상인 에리스로박터속(genus Erythrobacter)； 16SrDNA의 염기 배열이, 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열이거나, 또는 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열과 96% 이상의 상동성을 가지는 염기 배열인 에리스로박터 JPCC M종； 이와 같은 세균을 배양하여 얻어지는 세균 배양물； 이와 같은 세균으로부터 채취된, 아스타잔틴을 함유하는 조성물； 에리스로박터속에 속하는 세균을 배양하는 공정을 가지는 아스타잔틴의 제조 방법으로서, 이 세균이, 산생되는 전체 색소 중에 차지하는 아스타잔틴 함유량이 35질량% 이상이 되는 아스타잔틴 산생능을 가지는 아스타잔틴의 제조 방법.

Description

아스타잔틴 산생 세균, 세균 배양물, 아스타잔틴 함유 조성물 및 아스타잔틴의 제조 방법 {ASTAXANTHIN-PRODUCING BACTERIUM, BACTERIUM CULTURE PRODUCT, ASTAXANTHIN-CONTAINING COMPOSITION, AND METHOD FOR PRODUCTION OF ASTAXANTHIN}

본 발명은, 아스타잔틴 산생능을 가지는 에리스로박터(Erythrobacter)속의 세균, 상기 세균을 이용하여 얻어지는 세균 배양물 및 아스타잔틴 함유 조성물, 및 상기 세균을 이용하는 아스타잔틴의 제조 방법에 관한 것이다.

본 원은, 2007년 4월 12일에, 일본에 출원된 일본국 특허 출원 2007-104822호에 기초하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.

카로티노이드 색소인 아스타잔틴은, 참돔, 연어 등의 어류, 게나 새우 등의 갑각류에 널리 분포하고 있다. 또, 미생물이 생산하는 예로서, 녹조 Heamatococcus pluvialis가 가장 유명하다. 그 외에도, 적색 효모 Xanthophyllomyces dendrohous (구 Phaffia rhodozyma)를 들 수 있다. Heamatococcus pluvialis가 생산하는 아스타잔틴양은 43mg/g 건조중량(dry weight) 정도인 것이 알려져 있다(비특허 문헌 1). 또, 적색 효모 Xanthophyllomyces dendrohous(구 Phaffia rhodozyma)에 있어서는, 0.4mg/g 건조중량의 산생량이 보고되고 있다(비특허 문헌 2).

원핵 세포인 세균은, 넓은 기질 이용 능력을 가지고, 간단한 배양으로 높은 생육 속도를 나타내고, 상기 효모와 같은 두꺼운 세포벽을 가지지 않기 때문에, 유용 물질 생산에 있어서 가장 기대되는 미생물의 하나이다. 세균에 있어서의 아스타잔틴 생산에서는, Escherichia coli의 유전자 재조합체에 의해, 1.4mg/g 건조중량이 달성되고 있다(비특허 문헌 3). 또, Bacillus firmus를 이용한 방법에서는, 0.05mg/g 건조중량이 달성되고 있다(비특허 문헌 4). 또한 해양 세균 Paracoccus sp. MBIC1143에 있어서, 0.14mg/g 건조중량이 보고되고 있다(비특허 문헌 5). 그러나 이들 유전자 재조합체에 의한 아스타잔틴의 생산은, 현재로서는 발현량의 점 등에 있어서 문제가 있다.

한편으로, 천연물로부터의 분리에 의한 아스타잔틴 제조에서는, 크릴새우나 갑각류로부터 추출하기 때문에, 추출 효율이 낮으므로 추출량이 낮아, 비용이 높아진다는 문제가 있다. 또, 천연 자원의 감소로부터 자원의 확보의 점에서도 상업적으로 문제가 있다.

아스타잔틴은, 많은 생리 활성을 가지고 있어 보충(supplement) 식품 등으로 판매되고 있다. 또, 도미나 연어 등의 양식어에서는, 그 색조를 보다 천연의 것에 가깝게 하기 위해서, 아스타잔틴을 배합한 사료(발색 강화 사료)가 이용되고 있다

최근의 천연 자원의 감소에 의해 양식에 의한 천연 자원의 생산이 기대되고 있다. 어개류의 인구 종묘 생산에 있어서, 대상 어종에 대해서 높은 이료(餌料) 효과나 부가 가치를 첨가하는 사료가 요구되고 있다. 도미나 무지개송어 등의 체색의 선명함이 필요한 어종에는, 아스타잔틴 등의 색소를 배합한 사료가 사용되고 있다.

발색 강화용 사료 첨가물로서의 아스타잔틴은, 칼로리 핑크(합성 아스타잔틴)로서 로슈사로부터 판매되고 있지만, 트레이서빌리티(traceability)의 문제나 천연물 지향 속에서, 천연물 아스타잔틴이 주목을 받고 있다. 지금까지, 발색 강화용 천연물 아스타잔틴은, 녹조 Heamatococcus pluvialis나 적색 효모 Xanthophyllomyces dendrohous가 이용되고 있지만, 착색이 충분하지 않다는 등의 문제가 있었다. 녹조 Heamatococcus pluvialis나 적색 효모 Xanthophyllomyces dendrohous는, 자신의 세포벽이 두꺼워, 대상 어종에 있어서 소화·흡수율이 낮다. 이 때문에, 흡수율이 높은 새로운 미생물이 요구되고 있다.

세균은, 세포벽이 얇고 증식이 빠른 특징을 가지고 있다. 그래서, 아스타잔틴을 산생하는 세균이 검색되어, 플라보박테리움속, 알칼리게네스속, 슈도모나스속, 알테로모나스속, 피포모나스속, 카리오파논속, 에리스로박터속, 파라코커스속이 이미 알려져 있다.

비특허 문헌 1 : 리 및 소(Lee, Y. -K, and Soh, C. -W.), 「저널·오브·파이콜로지(J. Phycol.)」, 미국, 1991년, 제27권, 제3호, p.575-577

비특허 문헌 2 : 플로레스·코테라 등(Flores-Cotera, L.B. et al.), 어플라이드·마이크로바이올로지·앤드·바이오테크놀로지(Appl. Microbiol. Biotechnol.), 미국, 2001년, 제55권, 제2호, p.341-347

비특허 문헌 3 : 왕 등(Wang, C. -W. et al.), 바이오테크놀로지·앤드·바이오엔지니어링(Biotechnol. Bioeng.), 미국, 1999년, 제62권, 제3호, p.235-241

비특허 문헌 4 : 요코야마 등(Yokoyama et al.), 바이오사이언스·바이오테크놀로지·앤드·바이오케미스트리(Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry), 미국, 1994년, 제58권, 제10호, p.1842-1844

비특허 문헌 5 : 페인 등(Pane, L. et al.), 저널·오브·바이올로지·리서치(J. Biol. Res.), 미국, 1996년, 제22권, p.303-308

본 발명은, 효모나 조류(藻類)와 같은 두꺼운 세포벽을 가지지 않고, 아스타잔틴을 산생할 수 있는 세균, 상기 세균을 이용하여 얻어지는 세균 배양물 및 아스타잔틴 함유 조성물, 및 상기 세균을 이용하는 아스타잔틴의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1의 양상(aspect)은, 산생(産生)하는 조성물 중에 차지하는 아스타잔틴 함유량이 35질량% 이상인 에리스로박터(Erythrobacter)속(屬)이다.

본 발명의 제2의 양상(aspect)은, 16SrDNA의 염기 배열이, 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열이거나, 또는 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열과 96% 이상의 상동성을 가지는 염기 배열인 에리스로박터(Erythrobacter) JPCC M종(種)이다.

상기 에리스로박터(Erythrobacter) JPCC M종은, 산생하는 조성물 중에 차지하는 아스타잔틴 함유량이 35질량% 이상이어도 된다.

상기 에리스로박터(Erythrobacter) JPCC M종은, 에리스로박터(Erythrobacter) JPCC M종 1436주(株)(수탁 번호 NITE BP-340)여도 된다.

본 발명의 제3의 양상(aspect)은, 상기 서술한 어느 하나의 세균을 배양하여 얻어지는 세균 배양물이다.

본 발명의 제4의 양상(aspect)은, 상기 서술한 어느 하나의 세균으로부터 채취된, 아스타잔틴을 함유하는 조성물이다.

본 발명의 제5의 양상(aspect)은, 에리스로박터(Erythrobacter)속에 속하는 세균을 배양하는 공정을 가지는 아스타잔틴의 제조 방법으로서, 상기 세균이, 산생되는 전체 색소 중에 차지하는 아스타잔틴 함유량이 35질량% 이상이 되는 아스타잔틴 산생능을 가지는 아스타잔틴의 제조 방법이다.

본 발명의 신규 세균 및 그 배양물을 사용하면, 유용 색소인 아스타잔틴의 산생을 행하는 것이 가능하다. 또한 본 발명의 아스타잔틴 함유 조성물, 아스타잔틴의 산생 방법에 의하면, 유용 색소인 아스타잔틴을 효율적으로 산생하는 것이 가능해져, 종래의 아스타잔틴 함유 사료보다도 아스타잔틴 함유량이 많은 발색 강화용 이료 등의 사료를 효율적으로 조제할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관련된 에리스로박터 JPCC M종 1436주(수탁 번호 NITE BP-340)의 분자 계통 해석의 결과를 나타내는 분자 계통수이다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. 이하, 「에리스로박터(Erythrobacter) JPCC M종 1436주(수탁 번호 NITE BP-340)」를 「에리스로박터 JPCC M종 1436주」 또는 「JPCC M 1436」으로 약기하는 경우가 있다. 또, 본 발명에 있어서, 아스타잔틴이란, 그 구조 이성체(시스체)도 포함하는 것으로 한다. 또, 이하 「구조 이성체」란, 모두 「시스체」를 가리킨다.

<에리스로박터 JPCC M종 1436주의 획득>

해양 환경이나 맹그로브숲에서 채취한 바닷모래, 진흙, 물 등으로부터 아스타잔틴을 산생하는 미생물의 획득을 시도했다. 효모 엑기스를 5.0g/l, 펩톤을 1.0g/l, 글루코오스를 5.0g/l이 되도록 각각 인공 해수(센즈제약)에 첨가하여 제작한 한천 플레이트에, 100μl의 샘플을 도포했다.

25℃의 조건하에서 7~10일간 정치 배양을 행하여, 오렌지, 적색의 콜로니를 형성하는 해양 미생물을 획득했다. 이들 미생물을 단균화(單菌化)하기 위해, 5ml의 상기 성분을 포함하는 액체 배지 중에 획득한 해양 미생물을 식균(植菌)하고, 진탕 배양(150rpm)을 행하여 생육시켜, 한천 플레이트에 도포하고, 콜로니를 형성시키는 조작을 반복함으로써 단균화했다.

약 800주의 해양 세균으로 이루어지는 균체 분말 0.3mg으로부터 클로로포름：메탄올=1：1(v：v)의 용액으로 색소를 추출하여, 아스타잔틴의 스크리닝을 행했다.

아스타잔틴의 유무에 대해서는, TLC(박층 크로마토그래피)를 이용하여 평가했다. 그 결과, 아스타잔틴을 비롯한 각종 카로티노이드 색소를 산생하는 주(株)를 동정(同定)하여, 에리스로박터 JPCC M종 1436주를 획득했다.

에리스로박터 JPCC M종 1436주는, 일본내 기탁으로서 2007년 3월 19일자로, 독립행정법인 산업기술 종합연구소 특허생물 기탁센터(일본국 치바현 키사라즈시 카즈사카마타리 2-5-8)에 기탁했다(수탁 번호 NITE P-340 원기탁). 그리고, 상기 원기탁에 대해 2008년 2월 29일에 부다페스트 조약에 기초하는 기탁으로의 이관 청구가 당기관에 의해 수령되어, 수탁 번호 NITE BP-340이 부여되어 있다.

<에리스로박터 JPCC M종 1436주의 동정>

에리스로박터 JPCC M종 1436주의 동정은, 주식회사 테크노스루가에 위탁하여 실시했다. 그리고 취득한 검체를 이용하여, 「형태적 성질」, 「배양적 성질」, 「생리학적 성질」, 「당류로부터의 산 생성/가스 산성」 및 「그 외의 생리학적 성질」을 확인하고, 「염기 배열」의 동정 및 계통 해석을 행했다. 「형태적 성질」을 표 1에, 「배양적 성질」을 표 2에, 「생리학적 성질」을 표 3에, 「당류로부터의 산 생성/가스 산성」을 표 4에, 「그 외의 생리학적 성질」을 표 5에, 「16SrDNA의 염기 배열」을 배열 번호 1에 각각 나타낸다.

또한, 표 1 내지 5에 있어서, (1) 젤라틴 액화, 그램 염색성에 대해서는, 문헌「BARROW, (G.I.) and FELTHAM, (R.K.A)：Cowan and Steel's Manual for the Identification of Medical Bacteria. 3rd edition. 1993, Cambridge University Press.」를 참고로 했다.

또, (2) 리트머스·밀크에서의 배양 조건, MR테스트, 전분의 가수분해, 구연산의 이용, 무기 질소원의 이용, 카탈라아제, 옥시다아제, O-F테스트(산화/발효), 당류로부터의 산 생성/가스 산성에 대해서는, 문헌 「사카자키 리이치, 요시자키 에츠로, 미키 칸지：신세균 배지학 강좌·하, 제2판. 1998, 근대출판, 도쿄」를 참 고로 했다.

또, (3) 질산염의 환원, 탈질반응, VP테스트, 인돌 산생, 황화수소의 생성, 우레아제 활성, 그 외의 생리학적 성질에 대해서는, 「세균 동정 키트 API20E, (bioMerieux, France)」를 사용했다.

(염기 배열)

에리스로박터 JPCC M종 1436주(수탁 번호 NITE BP-340)의 16SrDNA를, 공지의 방법에 의해 동정한 결과, 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열인 것을 알았다.

(계통 해석)

해석 소프트웨어로서 CLUSTAL W(THOMPSON(J.D.), HIGGINS(D.G.) and GIBSON(T.J.), Nucleic Acids Research, 1994, 22：4673-4680. 참조), MEGA ver3.1(KUMAR,(S.), TAMURA,(K.) and NEI,(M.), Briefings in Bioinformatics, 2004, 5, 150-163. 참조)를 이용하여, 얻어진 16SrDNA의 염기 배열을, 아폴론 DB 세균 기준주 데이터 베이스(주식회사 테크노스루가), 국제 염기 배열 데이터 베이스(GenBank/DDBJ/EMBL)로부터 취득한 염기 배열 정보와 조합(照合)하여, 분자 계통 해석을 행했다.

그 결과 얻어진 분자 계통수를 도 1에 나타낸다.

얻어진 검체는, α-프로테오박테리아(α-Proteobacteria)에 속하는 간균으로, 카탈라아제 및 옥시다아제를 가지는 편성(偏性) 호기성 세균이다.

BLAST(ALTSCHUL, (S.F.), MADDEN, (T.F.), SCHAFFER, (A.A.), ZHANG, (J.), ZHANG, (Z.), MILLER, (W.), and LIPMAN, (D.J.), Nucleic Acids Research, 1997, 25：3389-3402. 참조)를 이용한 세균 기준주 데이터 베이스에 대한 상동성 검색의 결과, 상기 검체의 16SrDNA의 염기 배열은, 에리스로박터 루테올루스(Erythrobacter luteolus) SW-109주의 16SrDNA의 염기 배열에 대해, 95.7%로 가장 높은 상동성을 나타냈다. 또, 국제 염기 배열 데이터 베이스에 대한 상동성 검색에 있어서도, 상기 검체는, 에리스로박터 유래의 16SrDNA의 염기 배열에 대해 높은 상동성을 나타냈다. 이것으로부터, 상기 검체는, 에리스로박터속에 포함될 가능성이 높다고 생각되었다.

분자 계통 해석의 결과, 상기 검체는, 에리스로박터 루테올루스에 가장 근연(近緣)인 것이 나타났다. 일반적으로 16SrDNA의 염기 배열을 이용한 해석에서는, 기준주에 대해 상동율이 97% 이상을 나타내는 경우, 그 검체는 기준주와 동종일 가능성을 고려할 필요가 있다. 그러나, 상기 검체의 16SrDNA와 상동율 97% 이상의 상동성을 나타내는 기준주 유래의 16SrDNA는 검색되지 않았다. 또, 에리스로박터의 기준종은 에리스로박터 론거스(Erythrobacter longus)이지만, 상기 검체 및 에리스로박터 루테올루스가 형성하는 클러스터는, 에리스로박터 론거스를 중심으로 하는 에리스로박터의 클러스터와는 계통적으로 상이한 것이 나타났다. 상기 검체 및 에리스로박터 루테올루스가 형성하는 클러스터에 있어서의 분기의 부트스트랩값은 98%로 매우 높기 때문에, 이들 세균은, 에리스로박터 론거스로 대표되는 에리스로박터와는 계통적으로 상이하여, 속(屬)레벨에 있어서 에리스로박터에 포함되지 않을 가능성도 있다. 그러나, 현 단계에서 에리스로박터 루테올루스가 에리스로박터에 포함되어 있는 것을 고려하면, 상기 검체는 에리스로박터에 포함된다고 생각하는 것이 타당하다.

이상으로부터, 분자 계통 해석의 결과, 상기 검체는 에리스로박터속의 신종(에리스로박터 JPCC M종 1436주(수탁 번호 NITE BP-340)인 것으로 판단되었다.

<아스타잔틴 산생 세균, 세균 배양물, 아스타잔틴 함유 조성물 및 아스타잔틴의 제조 방법>

본 발명의 세균은, 16SrDNA의 염기 배열이, 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열이거나, 또는 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열과 96% 이상의 상동성을 가지는 염기 배열인 에리스로박터 JPCC M종의 세균을 포함한다. 이러한 세균은, 에리스로박터 JPCC M종 1436주(수탁 번호 NITE BP-340)와 동종의 주인 것으로 생각되기 때문이다. 16SrDNA의 염기 배열이, 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열과 96% 이상의 상동성을 가지는 염기 배열인 에리스로박터 JPCC M종의 세균에는, 예를 들면, 에리스로박터 JPCC M종 1436주(수탁 번호 NITE BP-340)의 16SrDNA의 염기 배열에 대해서, 화학 물질을 작용시키는 수법이나 유전자 재조합 등의 공지의 수법으로 변이를 도입함으로써 얻어진 세균도 포함된다.

또, 산생하는 조성물 중에 차지하는 아스타잔틴 함유량이 35질량% 이상인 에리스로박터속에 속하는 세균도 본 발명의 세균이다. 후기하는 바와 같이, 이러한 색소를 고함유량으로 산생하는 세균은 이용 가치가 높다.

본 발명의 아스타잔틴의 제조 방법은, 에리스로박터속에 속하는 세균을 배양하는 공정을 가지며, 상기 세균이, 산생되는 전체 색소 중에 차지하는 아스타잔틴 함유량이 35질량% 이상이 되는 아스타잔틴 산생능을 가지는 것이다. 배양에 이용하는 세균으로서는, 예를 들면, 상기 본 발명의 세균(이하, 「본 세균」으로 약기하는 경우가 있다)을 이용할 수 있으며, 특히 에리스로박터 JPCC M종 1436주(수탁 번호 NITE BP-340)가 유용하다.

본 세균을 이용하여 아스타잔틴을 제조하는 방법을 이하에 예시한다.

본 세균을 배양하기 위한 배지는, 본 세균의 생육에 필요한 탄소원, 질소원, 무기염, 미량 원소(비타민, 미량 금속) 등을 포함하는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

보다 구체적으로는, 탄소원으로서 예를 들면, 글루코오스, 수크로오스 등의 당류, 에탄올이나 글리세롤 등의 알코올류를 들 수 있다. 첨가량은, 첨가하는 탄소원에 따라서도 다르지만, 대체로 0.5~3.0질량% 정도이면 된다.

질소원으로서는, 예를 들면, 질산나트륨, 질산암모늄, 황산암모늄, 질산칼륨, 염화암모늄, 요소 등의 질산체 질소, 암모니아 질소체 중 어느 하나로 할 수 있다. 첨가량은 첨가하는 질소원에 따라서도 다르지만, 대체로 0.01~0.1질량% 정도이면 된다.

무기 염류로서는, 예를 들면, 염화나트륨, 황산나트륨, 염화칼슘, 염화칼륨, 탄산수소나트륨, 붕소화칼륨, 염화스트론튬, 붕산, 규산나트륨, 불화나트륨, 인산1칼륨, 인산2칼륨, 인산1나트륨, 인산2나트륨, 염화철, 염화망간, 황산망간, 염화마그네슘, 황산구리 등을 이용할 수 있다. 첨가량은, 첨가하는 무기염의 종류에 따라서도 다르지만, 0.001~0.01질량% 정도로 하면 된다.

또, 특수한 필요 물질로서, 효모 엑기스, 펩톤, 트립톤 등을 이용할 수 있다. 이들 특수한 필요 물질의 첨가량은 첨가하는 물질에 따라서도 다르지만, 0.01~0.5질량% 정도이면 된다.

그 외에, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에서, 배지에는 그 외의 성분을 함유시켜도 된다.

본 세균의 배양에 이용하는 배지로서 시판품을 이용해도 되고, 바람직한 것으로서, 예를 들면, 마린 브로스 배지(Difco 사제)를 들 수 있다.

본 세균의 배양을 행할 때에는, 배지는 공지의 방법에 따라 멸균해 두는 것이 바람직하다.

배지의 pH는, 6.0~8.0로 조정하는 것이 바람직하다. 그리고, 배양 온도는 20~35℃인 것이 바람직하다. 배양 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상, 2~4일인 것이 바람직하다. 배양법으로서는, 진탕 배양 또는 통기 배양이 바람직하다. 그리고, 배양 중에 배지는 교반하는 것이 바람직하다. 배지로의 식균량은 특별히 한정되지 않지만, 0.1~5용량%인 것이 바람직하다.

그 다음에, 배양된 본 세균으로부터 아스타잔틴을 얻는다. 예를 들면, 본 세균을 배양하여 얻어지는 세균 배양물로부터 직접, 또는 원심 분리에 의해 회수된 침전물로부터, 유기 용매로 아스타잔틴을 추출할 수 있다. 세균 배양물은, 동결 건조 등의 수법에 의해 건조 균체로 하고 나서 용매 추출에 제공해도 된다. 여기서 이용하는 용매는, 아스타잔틴이 충분히 용해되는 것이면 되고, 일종의 용매를 단독으로 이용해도 되고, 복수종의 용매를 혼합한 혼합 용매여도 된다.

보다 구체적으로는, 극성이 높은 아세톤, 메탄올, 아세트산에틸이나, 헥산, 디클로로메탄, 클로로포름 등의 비극성 용매를 단독으로, 또는 혼합하여 이용할 수 있다. 특히 바람직한 용매로서, 클로로포름 및 메탄올의 혼합 용매를 들 수 있다. 이들의 혼합비는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 클로로포름：메탄올=0.5：1.5~1.5：0.5(v/v)인 것이 바람직하다.

또한, 실리카겔 등의 충전제, 추출에 이용한 것과 동일한 용매를 이용하여, 컬럼 크로마토그래피에 의해 아스타잔틴을 정제해도 된다.

얻어진 조성물 중의 성분은, 예를 들면, 그 분석 데이터를 공지 화합물의 분석 데이터와 비교함으로써 동정할 수 있다. 분석법으로서는, 구조에 관한 데이터를 취득할 수 있는 것이면 모두 되고, 예를 들면, HPLC, IR, NMR, LC/MS 등 통상 범용되는 분석법이면 된다. 또, 예를 들면, HPLC에 의해 분석시에 검량선을 작성해 두면, 얻어진 조성물 중의 각 성분의 함유량도 정량할 수 있다.

본 세균으로부터 채취되는 조성물에는, 본 세균이 산생한 성분으로서, 아스타잔틴 이외에도, β-카로틴이 아스타잔틴으로 변환되는 과정에서 발생하는 다양한 유용한 카로티노이드 색소가 함유된다. 상기 조성물 중에 함유되는 색소로서, 구체적으로는, 아스타잔틴, 아도니잔틴, 아도니루빈, 에키네논, 히드록시에키네논, 칸타잔틴, 제아잔틴, β-카로틴 등을 들 수 있다.

특히 아스타잔틴은, 산생되는 전체 색소 중의 함유량이 35질량% 이상으로 고농도이다. 또, 통상의 아스타잔틴 산생능을 가지는 세균이 산생하는 아스타잔틴은, 대부분이 트랜스체인데 반해, 본 세균이 산생하는 아스타잔틴에는, 시스체가 50질량% 정도 포함되어 있다. 따라서, 본 세균으로부터 채취된 조성물은, 통상의 아스타잔틴 산생능을 가지는 세균이 산생하는 조성물보다도 유용성이 높다.

본 세균을 배양하여 얻어지는 배양물, 또는 본 세균의 건조 균체, 동결 균체, 용매 추출물, 혹은 분쇄·파쇄 처리물을, 동물 플랑크톤의 배양물에 첨가하여 포식(捕食)시키고, 이것을 회수함으로써, 아스타잔틴을 제조할 수도 있다. 이 제조 방법에 의하면, 아스타잔틴 등의 카로티노이드 색소가 농축된 사료를 제공하는 것도 가능해진다.

상기 동물 플랑크톤으로서는, 예를 들면, 담륜충(擔輪蟲), 알테미아(Artemia), 물벼룩 등을 들 수 있다. 이들 동물 플랑크톤에, 본 세균을 포식시킴으로써 생물학적 농축이 행해지고, 그 결과 얻어지는 동물 플랑크톤의 배양물은, 종래의 세균의 배양에 의해 산생되는 아스타잔틴 등의 카로티노이드 색소에 비교하여, 현격히 농축된 것으로, 그 이용 가치는 높다.

동물 플랑크톤에 의한 농축을 이용한 아스타잔틴 등의 제조 방법에 의해 얻어지는 사료는, 양식어에 있어서 적절하게 이용할 수 있다. 치어(稚魚) 중에는 카로티노이드 색소를 함유하는 갑각류 플랑크톤을 섭이하고 있는 것이 있으며, 이 섭이에 의해 물고기의 색이 영향받는 것이 알려져 있다. 따라서, 이들 치어류를 양식할 때에, 상기 방법으로 제조된 사료를 발색 강화용 사료로서 급이(給餌)하면, 동물 플랑크톤에 의해 농축된 카로티노이드 색소 등을 급이하는 것이 가능해짐으로써, 종래보다도 효율적으로 물고기의 발색 강화를 행할 수 있다.

[실시예]

이하, 구체적 실시예에 의해, 본 발명에 대해 더 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은, 이하에 나타내는 실시예에 조금도 한정되는 것은 아니다.

(에리스로박터 JPCC M종 1436주의 배양물로부터의 아스타잔틴을 포함하는 카로티노이드 색소의 분리)

에리스로박터 JPCC M종 1436주(수탁 번호 NITE BP-340)의 생육에 필요한 모든 영양소를 포함하는 마린 브로스 배지(Difco 사제)를 조제하여, 121℃에서 10분간 멸균 처리했다. 그 다음에, 1L 삼각 플라스크에 이 배지를 250ml 분취한 후, 이 주를 5ml 식균하여, 150rpm으로 교반하면서 30℃에서 3일간 배양을 행했다. 이 배양액을 원심 분리하고, 동결 건조를 행하여, 0.5g의 건조 균체를 얻었다. 이 균체에 클로로포름：메탄올=1：1(v:v) 용액을 더하여 색소를 추출한 후, 실리카겔을 클로로포름：메탄올의 이동상에 재현탁시키고, 충전한 오픈 컬럼(구경 30mm, 전체 길이 600mm)을 이용하여 색소의 분리를 행했다.

이 주로부터 추출된 색소는 5개의 프랙션으로 나누어졌다. 그리고 각 프랙션(프랙션 1~5)을 분취하여, HPLC(컬럼: 구경 4.6mm, 전체 길이 250mm)에 의해 분석한 결과, 프랙션 2 중에, 공지의 아스타잔틴과 동일한 벡터를 나타내는 물질의 존재가 확인되었다. 또한, LC/MS를 이용한 분석에 있어서도, 공지의 아스타잔틴의 데이터와 일치하는 데이터를 얻을 수 있었다.

프랙션 2와 마찬가지로, 그 외의 프랙션(프랙션 1, 3, 4 및 5)을 분취하고, HPLC 및 LC/MS를 이용하여 분석했다. 그 결과, 아도니잔틴, 아스타잔틴 구조 이성체, 아도니잔틴 구조 이성체, 칸타잔틴, 하이드로에키네논 구조 이성체, 에키네논의 존재가 확인되었다.

이 주로부터 추출된 주된 카로티노이드 색소의 함유량은, 건조 균체 1g 당 아스타잔틴 0.111mg/g, 아도니잔틴 0.111mg/g, 아스타잔틴 구조 이성체 0.134mg/g, 아도니잔틴 구조 이성체 0.077mg/g, 칸타잔틴 0.037mg/g, 칸타잔틴 구조 이성체 0.011mg/g, 하이드로에키네논 구조 이성체 0.004mg/g, 에키네논 0.017mg/g이며, 카로티노이드 색소의 총량은 0.502mg/g이었다.

본 발명은, 보충 식품이나 사료(발색 강화 사료)의 제조에 이용 가능하다.

SEQUENCE LISTING <110>Electric Power Development Co.,Ttd <120>Astaxanthin producing bacterium, its product and method for producing astaxanthin. <130>PC-11190 <150>JP 2007-104822 <151>2007-04-12 <160>1 <210>1 <211>1411 <212>DNA <213>ErythrobacterJPCC M 1436 <400>1 tcagaacgaa cgctggcggc atgcctaaca catgcaagtc gaacgaaccc ttcggggtta 60 gtggcgcacg ggtgcgtaac gcgtgggaac ctgcctttag gttcggaata actcagagaa 120 atttgagcta ataccggata atgtcttcgg accaaagatt tatcgccttt agatgggccc 180 gcgttagatt agatagttgg tggggtaacg gcctaccaag tcgacgatct atagctggtc 240 tgagaggatg atcagccaca ctgggactga gacacggccc agactcctac gggaggcagc 300 agtggggaat attggacaat gggcgaaagc ctgatccagc aatgccgcgt gagtgatgaa 360 ggccttaggg ttgtaaagct cttttaccag ggatgataat gacagtacct ggagaataag 420 ctccggctaa ctccgtgcca gcagccgcgg taatacggag ggagctagcg ttgttcggaa 480 ttactgggcg taaagcgcgc gtaggcggct atccaagtca ggggtgaaat cccggggctc 540 aaccccggaa ctgcccttga aactaggtag ctagaatact ggagaggtga gtggaattcc 600 gagtgtagag gtgaaattcg tagatattcg gaagaacacc agtggcgaag gcgactcact 660 ggacagttat tgacgctgag gtgcgaaagc gtggggagca aacaggatta gataccctgg 720 tagtccacgc cgtaaacgat gataactagc tgtccgggct catagagctt gggtggcgca 780 gctaacgcat taagttatcc gcctggggag tacggtcgca agattaaaac tcaaaggaat 840 tgacgggggc ctgcacaagc ggtggagcat gtggtttaat tcgaagcaac gcgcagaacc 900 ttaccagcct ttgacatcct ggtcgcggtt agaggagact ctttccttca gttcggctgg 960 accagtgaca ggtgctgcat ggctgtcgtc agctcgtgtc gtgagatgtt gggttaagtc 1020 ccgcaacgag cgcaaccctc gtccttagtt gctaccattt agttgggcac tttaaggaaa 1080 ctgccggtga taagccggag gaaggtgggg atgacgtcaa gtcctcatgg cccttacagg 1140 ctgggctaca cacgtgctac aatggcgatg acagtgggca gcgaccccgc aagggtgagc 1200 taatctccaa aagtcgtctc agttcggatt gtcctctgca actcgagggc atgaaggcgg 1260 aatcgctagt aatcgcggat cagcatgccg cggtgaatac gttcccaggc cttgtacaca 1320 ccgcccgtca caccatggga gttggtttca cccgaaggta gtgcgctaac ctgtttacag 1380 gaggcagcta accacggtgg gatcagcgac t 1411

Claims

산생(産生)하는 조성물 중에 차지하는 아스타잔틴(astaxanthin) 함유량이 35질량% 이상인 에리스로박터(Erythrobacter)속(屬).
16SrDNA의 염기 배열이, 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열이거나, 또는 배열 번호 1에 나타내는 염기 배열과 96% 이상의 상동성을 가지는 염기 배열인 에리스로박터 JPCC M종(種).
청구항 2에 있어서,

산생하는 조성물 중에 차지하는 아스타잔틴 함유량이 35질량% 이상인, 에리스로박터 JPCC M종.
청구항 2에 있어서,

에리스로박터 JPCC M종 1436주(株) (수탁 번호 NITE BP-340)인, 에리스로박터 JPCC M종.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 세균을 배양하여 얻어지는 세균 배양물.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 세균으로부터 채취된, 아스타잔틴을 함유하는 조성물.
에리스로박터속에 속하는 세균을 배양하는 공정을 가지는 아스타잔틴의 제조 방법으로서,

상기 세균이, 산생되는 전체 색소 중에 차지하는 아스타잔틴 함유량이 35질량% 이상이 되는 아스타잔틴 산생능을 가지는, 아스타잔틴의 제조 방법.