WO2019107385A1 - 新規微細藻類、及びその使用 - Google Patents

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WO2019107385A1
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進也 宮城島
俊亮 廣岡
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    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/89Algae ; Processes using algae

Definitions

  • the present invention relates to novel microalgae and uses thereof. More specifically, the present invention relates to a novel microalga and a method for producing the microalga which is a haploid. In addition, the present invention relates to a nutritional composition and a method of producing a nutritional component.
  • the present application is Japanese Patent Application No. 2017-228394 and Japanese Patent Application No. 2017-228396 filed on November 28, 2017, and Japanese Patent Application No. 2018- 101753 filed on May 28, 2018, And on September 21, 2018, priority is claimed based on Japanese Patent Application No. 2018-177416 filed in Japan, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • microalgae have high ability to fix carbon dioxide compared with land plants, and that there is no competition between agricultural products and habitats, some species are cultured in large quantities, and feed, functional food, cosmetic material It is used industrially as etc.
  • the microalgae is industrially used, it is desirable that the microalgae be capable of mass cultivation outdoors because of cost and the like.
  • it must be resistant to environmental fluctuations (light, temperature, etc.), be able to grow under conditions where other organisms can not survive, and can be grown to high densities. Conditions are required.
  • Chlorella Chlorella
  • Euglena Euglena
  • Dunaliella Dunaliella
  • Spirulina Spirulina
  • the above algal species are characterized in that they can be cultured in an environment where other organisms such as high salt concentration, high pH, low pH and the like are difficult to grow.
  • These algal species are rich in amino acids and vitamins and are used as raw materials for functional foods and supplements.
  • Cyanidiosizone merolae is composed of a very simple set of organelles, and decoding of the genomic sequence is complete. Therefore, it is used as a model organism for basic research on photosynthetic organisms, and development of gene modification technology is also in progress (Non-patent Documents 3 and 4).
  • microalgae that have been industrially put into practical use are limited to several types of algal species.
  • this invention makes it a subject to provide the novel microalga which can be industrially used, and its usage method. Moreover, this invention makes it a subject to provide the nutrient component composition agent using the micro algae which contains a nutrient component abundantly, and the manufacturing method of the nutrient component using the said micro algae. Further, the present invention provides a method of producing haploid cells from diploid algal cells, haploid cells produced by the method, and a method of producing the haploid cells by culturing 1 It is an object to provide a diploid algal cell group.
  • a method of producing diploid cells from haploid algal cells diploid cells produced by the method, and diploid cells obtained by culturing the diploid cells
  • the task is to provide algal cell groups.
  • Another object of the present invention is to provide algal cells transformed by self cloning or multiple self cloning using haploid algal cells.
  • the inventors of the present invention have found that some algae belonging to the family Ideyugogome have generations having a haploid cell form and some generations having a diploid cell form, and further belong to the group Ideygogomea.
  • algae it was found that cells having strong cell walls are diploid cells, and a method for inducing cells without strong cell walls from diploid cells having strong cell walls. Furthermore, it has been found that the cells without strong cell wall obtained by the above method are in the form of haploid cells. Furthermore, it has been found that algae belonging to the family Ideygogome are rich in nutritional components such as amino acids and vitamins. Based on these findings, the present inventors completed the following invention.
  • the present invention includes the following aspects.
  • An algal cell group according to (1) which is an algae belonging to the genus Cyanodiophyceae and is composed of a cell group of diploid cell types.
  • An algal cell group according to (1) which is an algae belonging to the genus Cyanodiophyceae and is composed of a cell group of haploid cell types.
  • HKN1 strain (FERM BP-22333), and mutants thereof The algae as described in (3).
  • An algae culture comprising the algae according to any one of (1) to (7), wherein the haploid cell form in the number of cells of all algae contained in the algae culture An algae culture, wherein the proportion of algal cells is 70 to 100%.
  • the present invention also includes the following aspects. (12) (a) destroying the cells of the algae according to any one of (1) to (7) to obtain a disrupted cell, and (b) separating the nutrient component from the disrupted cell And a method of producing a nutritional component comprising: (13) The method for producing a nutritional component according to (12), wherein the nutritional component is at least one selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers.
  • the amino acids are isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, serine, and ⁇ -aminobutyric acid
  • the manufacturing method of the nutrient component as described in (13) which is at least 1 sort (s) selected from the group which consists of.
  • the destruction of the cells in the step (a) is carried out by at least one treatment selected from the group consisting of neutralization treatment, hypotonic treatment and freeze-thaw treatment, (12) to (15) The manufacturing method of the nutrient component as described in any one.
  • a nutritional component composition comprising the algae according to any one of (1) to (7) or an extract thereof.
  • a food comprising the nutritional component composition according to (18).
  • (21) A feed or pet food comprising the nutritional component composition according to (18).
  • a cosmetic comprising the nutritional component composition according to (18).
  • a nutritional agent comprising the algae or the extract thereof according to any one of (1) to (7).
  • a food comprising the nutrient according to (23).
  • a feed or pet food comprising the nutrient according to (23).
  • a cosmetic comprising the nutrient according to (23).
  • a nutritional composition for supplementing a nutritional component comprising the nutritional agent according to (23).
  • the composition for supplementing a nutritional component according to (29) which is a functional food or a nutritional supplement.
  • a nutritional component composition comprising the algal culture described in (10) or an extract thereof.
  • a food comprising the nutritional component composition according to (33).
  • a feed or pet food comprising the nutritional component composition according to (33).
  • a cosmetic comprising the nutritional component composition according to (33).
  • a nutrient comprising the algal culture according to (10) or an extract thereof.
  • a feed or pet food comprising the nutrient according to (38).
  • a cosmetic comprising the nutrient according to (38).
  • a composition for supplementing nutritional components comprising the nutritional agent as described in (38).
  • the amino acids are isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, serine, and ⁇ -aminobutyric acid
  • the manufacturing method of the nutrient component as described in (49) which is at least 1 sort (s) selected from the group which consists of.
  • the destruction of the cells in the step (a) is carried out by at least one treatment selected from the group consisting of neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment, and dry swelling treatment, (48) The manufacturing method of the nutritional component as described in any one of (51).
  • the present invention also includes the following aspects.
  • a nutritional component composition comprising an algae belonging to the family Ideygogome (Cyanidiophyceae) or an extract thereof.
  • the nutritional component composition according to (57), wherein the transformant is produced by self cloning (59) The nutritional composition according to any one of (53) to (58), which comprises at least one nutritional component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers. object. (60) A food comprising the nutritional component composition according to any one of (53) to (59). (61) The food according to (60), which is a functional food or a dietary supplement. (62) A feed or pet food comprising the nutritional component composition according to any one of (53) to (59). (63) A cosmetic comprising the nutritional component composition according to any one of (53) to (59).
  • the amino acids are isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, serine, and ⁇ -aminobutyric acid
  • the manufacturing method of the nutrient component as described in (65) which is at least 1 sort (s) selected from the group which consists of.
  • (70) The method for producing a nutritional component according to any one of (64) to (69), wherein the algae is an algae belonging to the genus Cyanidioschyzon.
  • (80) The method for producing a nutritional component according to any one of (64) to (70), wherein the algae is a transformant in which the intracellular content of at least one nutritional component is increased.
  • (81) The method for producing a nutritional component according to (80), wherein the transformant is produced by self cloning.
  • the destruction of the cells in the step (a) is performed by at least one treatment selected from the group consisting of neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment, and dry swelling treatment, (64)
  • the present invention also includes the following aspects.
  • a nutritional agent comprising an algae belonging to the genus Cyanodiophyceae or an extract thereof.
  • Any one of (94) to (98), which is for supplying at least one kind of nutritional component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fiber The nutrient composition for supplementation as described in-.
  • the present invention also includes the following aspects.
  • (100) (a) mixing two or more types of cells in the haploid cell form of the algae according to any one of (1) to (6), and culturing, (b) the culture Isolating the cells in the form of diploid cells formed therein.
  • the algae is selected from the group consisting of C. cyanide sp. YFU 3 strain (FERM BP-22334), C. cyanide sp. HKN1 strain (FERM BP-22333), Cyanidiosizone merolae, and variants thereof
  • cyanide SP YFU 3 strain (FERM BP-22334) or a mutant thereof.
  • a cell in the form of a diploid of C. cyanide sp. HKN1 strain (FERM BP-22333) or a mutant thereof.
  • Cells in the form of haploid cells of algae belonging to the genus Galdieria Cells in the form of haploid cells of algae belonging to the genus Galdieria.
  • a novel microalga which can be industrially used and a method of using the same are provided.
  • a nutritional component composition using microalga which is rich in nutritional components, and a method for producing a nutritional component using the microalgae.
  • a method of producing haploid cells from diploid algal cells, haploid cells produced by the method, and culturing the haploid cells A haploid algal cell population is provided.
  • a method of producing diploid cells from haploid algal cells, diploid cells produced by the method, and culturing the diploid cells. The resulting diploid algal cell population is provided.
  • the present invention also provides algal cells transformed by self cloning or multiple self cloning using haploid algal cells.
  • the construct (EGFP / URA Cm-Cm fragment) of the fragment for transformation used in Example 2 is shown.
  • the construct (GAD / URA Cm-Cm fragment) of the fragment for transformation used in Example 2 is shown.
  • the construct (GAD / URA Cm-Gs fragment) of the fragment for transformation used in Example 2 is shown.
  • 7 shows the results of immunoblotting of the transformant prepared in Example 2.
  • the right figure shows the stained gel after SDS-PAGE.
  • the left figure shows the results of immunoblotting using an anti-HA antibody.
  • the results of immunoblotting comparing the GAD / URA Cm-Cm fragment transformant prepared in Example 2 with a wild strain (WT) are shown.
  • stock in MA culture medium and became stationary phase.
  • the photograph of the microalga (Cyanidium ⁇ spy HKN1 stock) isolated from the hot spring of Hakone-machi, Ashigarashimo-gun, Kanagawa, Japan is shown.
  • Fig. 7 shows Cyanidiosizone merolae-like cells isolated from the stationary phase culture fluid of Fig. 6A.
  • HKN 1 strain is shown. It was confirmed that the cyanidiosizone / merolae-like cells are haploids (HKN1 strain (haploid)) generated by meiotic division of C. sp / HKN1 strain (diploid). It is a microscope picture of the algae which belongs to Ideyugogome. Photomicrograph of Galderia sulphuraria 074, (B) Cyanidium caldarium (Cyanidium caldarium) RK-1, (C) Cyanidiosyzon merolae (Cyanidioschyzon merolae) 10D, (D) YFU 3 strain ( (1p), (E) are photomicrographs of HKN1 strain (1p). Scale bar represents 5 ⁇ m.
  • Fig. 7 shows a molecular phylogenetic tree of algae belonging to the family Ideygogomea based on the chloroplast ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase large subunit gene. In the vicinity of each branch, the local bootstrap value by the maximum likelihood method (only 50 or more is written, left) and the Bayesian posterior probability (only 0.95 or more, right) are shown.
  • the known cyanidioszone merolae is boxed in dotted lines and strains YFU3 and HKN1 are circled in solid lines.
  • the chloramphenicol resistance of the YFU 3 strain (haploid) and the chloramphenicol resistant transformant of Cyanidiosizone merolae 10D prepared in Example 6 is shown.
  • the result of having confirmed the insertion of the CAT gene to the genome by PCR in the YFU 3 strain (haploid) and the chloramphenicol resistant transformant of Cyanidiosizone merolae 10D prepared in Example 6 is shown.
  • the construct (upper figure: PCR product) of transformation CAT vector used in Example 7 and the insertion position (below figure: Genome) to the genome of HKN1 strain (haploid) are shown.
  • the arrow indicates the position of the primer used to confirm the insertion of the mVenus-CAT gene in the genome of the chloramphenicol resistant transformant.
  • the results of confirmation of the insertion of the mVenus-CAT gene in the genome of the chloramphenicol transformant prepared in Example 7 by PCR and agarose gel electrophoresis are shown. 13 shows a fluorescence micrograph of the chloramphenicol transformant prepared in Example 7.
  • the left figure (mVenus) is the fluorescence microscope picture which detected the fluorescence of mVenus
  • the middle figure (Chl) is the fluorescence microscope picture which detected the autofluorescence of the chloroplast
  • the right figure (merged) is the two fluorescence microscopes It is a merged photo.
  • SDS-polyacrylamide gel electrophoresis is performed on a dried supernatant obtained by performing a dry swelling treatment on an algae having no strong cell wall and an algae having a cell wall, and centrifuging a cell suspension after swelling treatment. Show the results of It is a microscope picture of the diploid-like cell which has a strong cell wall acquired by crossing HKN1 strain (haploid).
  • Fig. 16 is a photomicrograph of a normal cell morphology (diploid) of Galdieria sulphuraria SAG 108.79 (left) and a cell morphology without robust cell wall (right).
  • Fig. 2 is a photomicrograph of a normal cell morphology (diploid) of Galdieria partita NBRC 102759 (left) and a cell morphology without robust cell wall (right).
  • Fig. 6 shows the result of sequence analysis of a region of the genome of a cell morphology without robust cell wall of Galdieria sulphuraria SAG 108.79.
  • 2N_allele1 (SEQ ID NO: 61) and 2N_allele 2 (SEQ ID NO: 62) show the sequences of respective alleles of normal cell morphology (diploid) of Galdieria sulphuraria SAG 108. 79, respectively.
  • N_clone1, N_clone2 and N_clone3 show the sequences of the alleles identified in the three cell forms without strong cell wall, respectively.
  • the algae belonging to the Ideygogomea is rich in nutritional components such as amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers. Therefore, the present invention provides a nutritional component composition, a nutrient, a food, a feed or a pet food, a cosmetic, etc., using an algae belonging to the genus Cyanidiophyceae. Moreover, the manufacturing method of a nutrient component using the algae which belongs to Ideyukogome (Cyanidiophyceae) is provided.
  • the taxonomically classified Ideygogome is classified into the Rhodophyta (Rhodophyta) and the Ideygogome (Cyanidiophyceae).
  • the genus Ideygogome is currently classified into three genera: Cyanidioschyzon, Cyanidium, and Galdieria.
  • algae belonging to any of these genera may be used.
  • Whether or not an algae belongs to the genus Ideygogome can be determined, for example, by phylogenetic analysis using the 18S rRNA gene or the nucleotide sequence of the chloroplast rbcL gene. Phylogenetic analysis may be performed by a known method.
  • the haploid cell form means that the genetic information of the cell to be observed is one set
  • the "diploid cell form” means that the genetic information of the cell to be observed is two sets Say that.
  • the determination of whether the cell form is haploid or diploid can be made by measuring the DNA content of cells, but can also be made by a next-generation sequencer or the like described later.
  • having a diploid cell form and a haploid cell form means that, in the algae belonging to the class Ideygogomes, the cells collected from nature are haploid cell forms.
  • the “diploid cell form cell group” and the “haploid cell form cell group” may be a clonal cell group or a non-clonal cell group.
  • Cyanidiosizone merolae is known to have no strong cell wall.
  • Most algae belonging to the class Ideygogomes other than Cyanidiosizone merolae have been found as algal cells in the form of cells with strong cell walls. As shown in Examples described later, it was confirmed that cells having these strong cell walls were diploid.
  • algal cells in the form of haploid cells can be produced, and the produced haploid algal cells do not have a strong cell wall. There are many things.
  • Such algal cells in the form of haploid cells without strong cell walls can be destroyed by relatively mild treatments such as neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment and the like.
  • “without a strong cell wall” means that cell rupture occurs in any of the following cell rupture treatments (A) to (C).
  • the isotonic solution includes a pH 7 buffer solution containing 10% sucrose and 20 mM HEPES.
  • examples of the drying treatment include drying in a refrigerator (4 ° C.), lyophilization and the like.
  • the drying treatment precipitation of algal cells collected by centrifugation is used.
  • the drying treatment time is, for example, 3 days or more, depending on the amount of algal cells.
  • the algal cell suspension after the cell rupture treatment in (A) to (C) was centrifuged (1,500 ⁇ g, 3 minutes) to It can be determined by determining the ratio of the amount of protein in the centrifugation supernatant to the total amount of protein in the medium. Specifically, it can be determined that cell rupture has occurred when the rupture rate determined by the following equation is 20% or more.
  • the algal cells in the algal cell suspension are observed with a light microscope (for example, at a magnification of 600 times), and the proportion of cells in which cell rupture occurs is about 10% or more, preferably about 20%, of the total algal cells. If it is above, it may be determined that cell rupture has occurred.
  • cells in which the cell rupture occurs in the cell rupture treatment of any of the above (A) to (C) have pH 7 It can be said that cell rupture occurs under the following conditions.
  • the algae is not limited to algae belonging to the genus Cianidosizon, and algae which rupture their cells under conditions of pH 7 are preferable because extraction of nutrient components is easy.
  • algae cells are mixed as they are with nutrients described later, there is an advantage that the nutrient components in the algae cells are easily absorbed after intake of the nutrients.
  • algae that belong to the class Ideygogomee and whose cells are ruptured under conditions of pH 7 can be suitably used.
  • Algal cells are immersed in a buffer solution of pH 7 and the like, and observed for about 10 to 30 minutes to determine whether the algal cells are ruptured or not, under the condition of pH 7 whether the cells are algae that rupture or not. It can be determined by doing. If the algal cells do not have a rigid cell wall, the cell wall is usually not observed by observation with a light microscope (for example, magnification 600 ⁇ ). Cyanidiosizone merolae usually does not cause cell rupture even under mild hypotonic treatment at pH 6 or lower. Therefore, whether or not cell rupture occurs due to mild hypotonic treatment under conditions of pH 6 or less does not affect the determination as to whether or not the algae has a strong cell wall.
  • the algae belonging to the genus Cyanidiosizon is characterized by being haploid. And it does not have a strong cell wall. Therefore, algae belonging to the genus Cyanidiosizone, in particular Cyanidiosizone merolae, can be transformed relatively easily using gene recombination technology. For example, as shown in the examples described later, transgenic plants can also be used to produce transformants in which the intracellular content of the nutrient components is increased. Not only algae belonging to the genus Cyanidiosizon, in particular Cyanidiosizone merolae, but haploid algae are preferable because transformation can be performed relatively easily.
  • algal cells belonging to the class Ideygogome having alveolar cell forms and diploid cell forms described later, and algal cells taking a haploid cell form are also relatively easy. It is preferable because transformation can be performed. Therefore, in the nutritional component composition and the like according to the embodiment of the present invention, a haploid algae belonging to the family Ideygogome can be suitably used.
  • the determination that the algae is haploid can be performed by confirming the copy number of the same gene locus. That is, if the copy number of the same gene locus is 1, it is determined to be haploid. Also, for example, it is possible to determine that the algae is haploid by using a next-generation sequencer or the like.
  • sequence reads of the entire genome are obtained by a next-generation sequencer or the like, and after the sequence reads are assembled, sequence reads are mapped to the sequences obtained by assembly.
  • diploids differences in allele bases are found in various regions on the genome, but in haploids such regions are not found because there is only one allele.
  • the algae is homodiploid, it is possible to determine whether it is haploid or diploid by measuring the DNA content of the cells.
  • the DNA content of haploid cells is 1 ⁇ 2 times the DNA content of diploid cells.
  • Examples of algae which are haploid algae belonging to the family Ideygogome and which cause cell rupture under the condition of pH 7 include algae belonging to the genus cyanidiosisone. At present, only one species of cyanidiosyzon merolae is classified in the genus cyanidiosison. Therefore, cyanidiocisone merolae is a suitable example of algae used in the nutritional component composition and the like according to the embodiment of the present invention. Furthermore, not only algal algae belonging to the genus of the haploid cyanide, other than previously known cyanide dianisone merolae obtained according to the present invention, but also the haploid ssp. Alga belonging to the genus is also a suitable example.
  • the algae belonging to the family Ideyugogome can grow to high density (about 30 g / L) under high temperature (30 to 55 ° C.) / Acidic (pH 0.1 to 3.0) conditions. Under such high temperature and acidic environment, other organisms are difficult to grow, and algae belonging to the genus Ideygogome are suitable for outdoor mass culture.
  • algae belonging to the family Ideyugogome can grow not only under high temperature and acidic conditions but also under a relatively wide range of environmental conditions such as a medium temperature environment (15 to 30 ° C.) and a neutral environment (about pH 6). Therefore, it is also possible to change culture conditions according to the area and the season, and this point is also suitable for outdoor mass culture.
  • the range of light intensity that can be proliferated is also wide, and can be proliferated at high density in the range of 5 to 1500 ⁇ mol / m 2 s, and can be proliferated under strong light.
  • the algae belonging to the class Ideygogome is rich in nutritional components such as amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers.
  • the amino acids and vitamins are contained at high concentrations as compared to conventionally used algae (Chlorella, Euglena, Spirulina).
  • the component composition is also specific. Therefore, by using algae belonging to the family Ideyugogome, it contains abundantly nutritional components selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers, particularly nutritional components such as amino acids and vitamins.
  • a nutritional component composition, a nutrient, etc. can be manufactured.
  • amino acids refers to organic compounds having an amino group and a carboxy group.
  • Examples of amino acids contained in algae belonging to the family Ideyugogome include isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, Serine, ⁇ -aminobutyric acid and the like can be mentioned.
  • the algae belonging to the family Ideyugogome is characterized in that it has a higher total amino acid content than conventionally used algae, and the content of individual amino acids tends to be generally high.
  • a content of the total amino acids of the algae which belongs to Ideyugogome for example, 60-80 g / 100 g dry weight is exemplified.
  • algae belonging to the family Ideyugogome are characterized in that they contain ⁇ -aminobutyric acid.
  • a content of ⁇ -aminobutyric acid of the algae belonging to the genus Idejugome for example, a dry weight of 0.1 to 0.3 g / 100 g is exemplified.
  • total amino acid content means isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline And the value which totaled the content of serine.
  • vitamins means organic compounds other than carbohydrates, proteins and lipids among nutrients necessary for the survival of an organism.
  • the vitamins algae contains belonging to cyanidiophyceae, for example, vitamin A, beta-carotene, vitamin B 1, vitamin B 2, vitamin B 6, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1, vitamin K 2, niacin, Examples include inositol, folic acid, biotin and the like.
  • algae belonging to the family Ideyugogome have particularly high contents of ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 , and folic acid as compared to conventionally used algae. There is a feature.
  • each vitamin of algae belonging to the family Ideyugogogome for example, the content of ⁇ -carotene is 200 to 250 mg / 100 g dry weight, the content of vitamin C is 40 to 70 mg / 100 g dry weight, vitamin E Content as 150-180 mg / 100 g dry weight, as vitamin K 1 content as 3000-5000 ⁇ g / 100 g dry weight, as vitamin K 2 content as 4000-7000 ⁇ g / 100 g dry weight as folic acid content Is exemplified by 3500 to 6500 ⁇ g / 100 g dry weight, respectively.
  • algae belonging to the class Ideygogome those which do not have a strong cell wall can efficiently absorb such nutrient components as described above when ingested by humans or animals other than humans.
  • an extract containing a nutrient component is prepared from algae belonging to the genus Ideygogoma, those which do not have a strong cell wall can be treated by simple procedures such as the above cell rupture treatment of (A) to (C), The extract can be prepared.
  • the algae belonging to the family Ideyugogome can be isolated and obtained from sulfuric acid acid hot spring etc. because they preferentially grow in sulfuric acid environment such as sulfuric acid hot spring.
  • algae belonging to the class Ideyugogome may be obtained from a culture collection or the like. For example, Cyanidiosizone merolae, National Institute for Environmental Research, National Institute for Environmental Studies, Microbial Strain Storage Facility (16-2 Onogawa, Tsukuba, Ibaraki Prefecture, Japan), American Type Culture Collection (ATCC; 10801 University Boulevard Manassas, VA 20110 USA) Etc.).
  • the algae belonging to the genus Ideygogome can be cultured using a culture medium for microalgal culture.
  • the culture medium include, but are not particularly limited to, mineral salt culture media containing nitrogen sources, phosphorus sources, trace elements (such as zinc, boron, cobalt, copper, manganese, molybdenum, iron, etc.) and the like.
  • nitrogen source ammonium salt, nitrate, nitrite and the like can be mentioned
  • the phosphorus source, phosphate and the like can be mentioned.
  • As such a medium for example, 2 ⁇ Allen medium (Allen MB. Arch. Microbiol. 1959 32: 270-277.), M-Allen medium (Minoda A et al. Plant Cell Physiol. 2004 45: 667-71).
  • MA2 medium Chonuma M et al. Plant Cell Physiol. 2008 Jan; 49 (1): 117-20.
  • algae belonging to the genus Ideygogome can be grown at high density under relatively wide culture conditions.
  • pH conditions pH 1.0 to 6.0 can be exemplified, and pH 1.0 to 5.0 is preferable.
  • culturing is preferably performed under conditions of high acidity, and such conditions include pH 1.0 to 3.0.
  • the temperature condition may be, for example, 15 to 50 ° C., preferably 30 to 50 ° C.
  • culturing at a high temperature is preferable, and such conditions include 35 to 50 ° C.
  • the light intensity can be exemplified 5 ⁇ 2000 ⁇ mol / m 2 s, preferably 5 ⁇ 1500 ⁇ mol / m 2 s.
  • it may be cultured under sunlight.
  • culturing may be performed with continuous light, and a light-dark cycle (such as 10 L: 14 D) may be provided.
  • the algae belonging to the class Ideygogome proliferated by culture can be recovered by a known method such as centrifugation or filtration, appropriately washed and dried, and used for the nutrient of the present embodiment.
  • the algae which belongs to Ideyugogome is not limited to those isolated from the natural world, but the algae which belongs to the natural Ideygogome may be mutated.
  • the mutation may be naturally occurring or artificially produced.
  • Cyanidiosizone merolae isolated from nature has haploid cell morphology but has a small genome size (about 16 Mbp) and complete decoding of the genome sequence (Matsuzaki M et al. , Nature. 2004 Apr 8; 428 (6983): 653-7.), Easy to carry out genetic modification. Therefore, a transformant produced by genetically modifying cyanidiosizone merolae is a preferred example of an algae belonging to the genus Ideygogome.
  • a transformant of an algae belonging to the genus Ideygogome is referred to as an algae belonging to the genus Ideygogome, according to the nutritional component composition or the like according to the embodiment of the present invention
  • algae belonging to the genus Garderia isolated from nature and algae belonging to the genus Cyanidium have a diploid cell form having a strong cell wall, but according to the method of the present invention, a haploid cell form It has a haploid cell form and a diploid cell form. Any cell form may be used as a cell group.
  • transformants produced by genetically modifying cells in the form of cells of the haploid cell of algae belonging to the genus Gardelia or the genus Cyanidina or cells having no rigid cell wall are also preferred examples of algae belonging to the family Ideygogomea. is there.
  • a haploid of the genus Garderia in addition to cyanidiosisone and merolae, a haploid of the genus Garderia, a haploid of cyanidea, a haploid of a cyanidiosisone other than cyanidiosisone and merolae, and cyanidinium It is preferred to use a haploid of Moreover, it is more preferable to use the cell which does not have a rigid cell wall among these. In addition, diploids belonging to the class Ideygogome which do not have a strong cell wall are also preferable.
  • algal transformants belonging to the family Ideygogomea include, but are not limited to, transformants in which the intracellular content of at least one nutrient component is increased.
  • the nutritional component capable of enhancing the intracellular content include at least one nutritional component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers. That is, an algal trait belonging to the class Ideyukogome having a high intracellular content of at least one nutrient component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers as compared to a wild strain Converters are preferably exemplified.
  • wild-type strain refers to the original cell that has been the subject of transformation, and which has not been transformed.
  • at least one nutrient component selected from the group consisting of amino acids and vitamins is preferable.
  • Such transformants have higher intracellular contents of specific nutrient components as compared to the wild strain, so it is possible to prepare nutritional component compositions, nutrients and the like richly containing the nutritional components.
  • the method for increasing the intracellular content of the nutrient component is not particularly limited.
  • genetic modification may be performed to increase the expression level of the enzyme that catalyzes any reaction in the synthesis pathway of the target nutrient component.
  • the method of genetic modification for increasing the expression level of the enzyme is not particularly limited, and known methods can be used.
  • a method of introducing a gene encoding the enzyme for example, a method of introducing a gene encoding the enzyme (hereinafter referred to as "enzyme gene"), a method of introducing a gene encoding a factor promoting expression of the enzyme gene, the enzyme Methods of destroying a gene encoding a factor that inhibits expression of the gene, and the like can be mentioned.
  • the promoter sequence of the enzyme gene may be replaced with a promoter of a gene having a large expression amount in the introduced algal cells.
  • the enzyme is not particularly limited as long as it is an enzyme that catalyzes any reaction in the synthesis pathway of the target nutrient component, but the synthesis enzyme of the target nutrient component, the synthesis enzyme of the precursor of the target nutrient component, Etc.
  • the “precursor of the nutritional component” may be any compound produced up to the stage before the nutritional component is synthesized in the synthesis pathway of the target nutritional component.
  • the method for increasing the intracellular content of the nutrient component is, for example, a gene that reduces the expression level of a factor that inhibits any reaction in the synthesis pathway of the target nutrient component (hereinafter referred to as “inhibitor”). It may be a modification.
  • the method for reducing the expression level of the inhibitor is not particularly limited, and a known method can be used. As such a method, for example, a method of disrupting a gene encoding an inhibitor, a method of introducing a gene encoding an agent which suppresses expression of a gene encoding an inhibitor, expression of a gene encoding an inhibitor A method of disrupting a gene encoding a promoting factor, and the like can be mentioned.
  • glutamic acid decarboxylase is a synthetic enzyme of ⁇ -aminobutyric acid. Therefore, it is possible to obtain a transformant in which the intracellular content of ⁇ -aminobutyric acid is increased, by carrying out genetic modification of the algae belonging to the genus Ideygogoma so that the expression amount of the glutamate decarboxylase gene is increased.
  • homogentisic acid phytyltransferase and tocopherol cyclase are enzymes that catalyze reactions on the vitamin E biosynthetic pathway.
  • homogentisic acid phytyltransferase is an enzyme that synthesizes 2-methyl-6-phytylbenzoquinone
  • tocopherol cyclase is an enzyme that synthesizes ⁇ -tocotrienol. Therefore, a transformant having an increased intracellular content of vitamin E is obtained by carrying out genetic modification of algae belonging to the genus Ideygogome so that the expression amount of either or both of these enzyme genes is increased.
  • the intracellular content of the nutritional component can be increased.
  • Sequence information of these synthetase genes can be obtained from known sequence databases such as GenBank.
  • the sequence of the glutamic acid decarboxylase gene (CMF072C) of cyanidiocisone merolae is shown in SEQ ID NO: 3 and the amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 4.
  • CML326C sequence of tocopherol cyclase gene of cyanidiocisone merolae is shown in SEQ ID NO: 7
  • amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 8.
  • a synthetic enzyme gene for example, a glutamate decarboxylase gene
  • a promoter used for the transgene may be a promoter of the synthetic enzyme gene or a promoter of another gene.
  • a promoter of a gene whose expression level is high in the algal cell to be introduced is preferable.
  • Cyanidiosizone merolae for example, the promoter of APCC (CMO 250C) (eg, -600 to -1; "-1" indicates the nucleotide immediately before the start codon), CPCC. (CMP166C) promoter, Catalase (CMI050C) promoter, etc. may be mentioned. Sequence information of these promoters can be obtained from known sequence databases such as GenBank.
  • the promoter sequence of the APCC of Cyanidiosizone merolae is SEQ ID NO: 9 and the promoter sequence of the CPCC of Cyanidiosizone merolae (CMP166C) is SEQ ID NO: 10; Catalase (CMI050C) of Cyanidiosizone merolae The promoter sequence of is shown in SEQ ID NO: 11.
  • Cyanidiosizone merolae is an algae capable of self-cloning (Fujiwara et al., PLoS One. 2013 Sep 5; 8 (9): e73608).
  • Self-cloning refers to (1) a nucleic acid of an organism belonging to the same taxonomic species as the organism from which the cell is derived, and (2) that the cell is derived under natural conditions as a nucleic acid to be introduced into the cell.
  • a genetic recombination technology using only the nucleic acid of an organism belonging to a species that exchanges nucleic acids with the taxonomic species to which the organism belongs.
  • Transformants produced by self-cloning can be cultured in the field because they are excluded from targets of genetically modified organisms in the Catharena protocol. Therefore, a transformant of algae belonging to the family Ideygogome by self-cloning is suitable as an algae used for the nutrient of this embodiment. Among them, transformants of Cyanidiosizone merolae by self cloning are preferable.
  • the method for performing self-cloning in Cyanidiosizone merolae is not particularly limited, but includes a method using the URA5.3 gene (CMK046C) as a selection marker.
  • CCMK046C URA5.3 gene
  • the uracil auxotrophic variant strain cyanidiosisone merolae M4 (Minoda et al., Plant Cell Physiol. 2004 Jun; 45 (6): 667-71.) Exists.
  • the C. dianidiosizone merolae M4 has a mutation in the URA5.3 gene and can not synthesize uracil. Therefore, the cyanidioszone merolae M4 strain can not grow on a medium without uracil.
  • self-cloning can be carried out by using the cyanideiodisone merolae M4 strain as a parent strain and using the wild-type URA5.3 gene as a selection marker. More specifically, an arbitrary gene set of Cyanidiosizone merolae is linked to a URA5.3 gene set of Cyanidiosizone merolae wild strain (eg, 10D strain), and Cyanidiosizone merolae M4 Introduce to the stock. Thereafter, by culturing in a medium not containing uracil, cells into which any gene set has been introduced can be obtained.
  • “gene set” refers to any promoter, the ORF of the target gene, and any 3 ′ UTR linked.
  • the 3 'UTR is not particularly limited, and may be the 3' UTR of a target gene, or may be the 3 'UTR of another gene.
  • a commonly used 3 'UTR is exemplified by the beta U-tubulin 3' UTR.
  • the selectable marker is not limited to the URA5.3 gene, but may be another auxotrophic related gene.
  • the same auxotrophy-related gene can be selected again by knocking out the auxotrophy-related gene introduced into algal cells As a, genetic modifications can be made. That is, multiple self cloning is possible.
  • the knockout method of the auxotrophy-related gene introduced as a selection marker is not particularly limited, and a known knockout technique may be used. Examples of knockout techniques include homologous recombination, gene editing techniques, and the like. For example, as described above, it is possible to perform self-cloning with C. anthracis M. merolaea M4 strain as a parent strain, with URA 5.3 gene (CMK 046 C) as a selection marker and C.
  • anthracis M. merolae Since non-transformed cells can not grow in uracil-free medium, transformants can be selected by culturing transformed cells in uracil-free medium. Furthermore, when self cloning is performed, the URA5.3 gene is knocked out by known knockout techniques such as homologous recombination. For example, the entire introduced URA5.3 gene may be deleted, the URA5.3 gene may be partially deleted, or a point mutation may be introduced into the URA5.3 gene. The knockout strain of URA5.3 gene can be selected by culturing it in a medium containing uracil and 5-fluorophosphoric acid (5-FOA).
  • 5-FOA 5-fluorophosphoric acid
  • transducing arbitrary nucleic acids into the algae which belongs to Ideyukogome is not specifically limited, A well-known method can be used. For example, polyethylene glycol method, lipofection method, microinjection method, DEAE dextran method, gene gun method, electroporation method, calcium phosphate method and the like can be mentioned.
  • the introduced nucleic acid may be inserted into any of the nuclear genome, chloroplast genome, and mitochondrial genome.
  • the introduced nucleic acid When the introduced nucleic acid is inserted into the genome, it may be inserted at a specific position of the genome or randomly inserted into the genome. Homologous recombination can be used as a method for inserting the introduced nucleic acid at a specific position of the genome. For example, in the case of cyanidiocisone merolae, the decoding of the entire genome sequence has been completed (Matsuzaki M et al., Nature. 2004 Apr 8; 428 (6983): 653-7. It is possible to insert the introduced nucleic acid at a position.
  • the insertion position of the transgene in Cyanidiosizone merolae is not particularly limited, but, for example, the region between CMD184C and CMD185C is exemplified.
  • Preferred specific examples of algae mutant strains belonging to the genus Ideygogomea include, but are not limited to, the following (1) to (18).
  • Transformation of an algae belonging to the genus Ideygogomea described in (1) wherein the expression level of at least one selected from the group consisting of homogenic acid acid phytyltransferase gene and tocopherol cyclase gene is higher than that of a wild strain body.
  • Transformation of an algae belonging to the genus Ideygogomea described in (5) introduced in a state capable of expression of a nucleic acid containing at least one selected from the group consisting of homogentisic acid phytyltransferase gene and tocopherol cyclase gene body.
  • nucleic acid comprises a promoter that functions in cells of algae belonging to the family Ideygogomes, and a homogentidine acid phytyltransferase gene functionally linked to the promoter.
  • the nucleic acid does not contain a nucleotide sequence derived from a cell belonging to another taxonomic species, and belongs to the genus Idejugome according to any one of (3), (4), and (6) to (9) Alga transformant.
  • “functionally linked” means that the first base sequence is disposed sufficiently close to the second base sequence, and the first base sequence is the second base sequence or the second base sequence. It means that it can affect the area under control of
  • functionally linking a gene to a promoter means that the gene is linked to be expressed under the control of the promoter.
  • the “expressible state” refers to a state in which the gene can be transcribed and translated in a cell into which the gene has been introduced.
  • the extract of algae according to the embodiment of the present invention refers to one extracted from algae belonging to one kind of idegogomes, but is extracted from algae belonging to two or more kinds of ideukogome, or unbroken
  • the cells of the Idejugome class may be mixed, and the extract and the cells of the algae which do not belong to the Ideygogome class may be mixed.
  • Extracts of algae belonging to the Ideygogomea can also be rich in nutritional components such as amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers, similar to algae belonging to the Ideygogomea (Cyanidiophyceae). Therefore, the present invention also provides a nutritional component composition, a nutrient, a food, a feed or a pet food, a cosmetic, etc., using an extract of algae belonging to the genus Cyanodiphyceae.
  • extract of algae belonging to the family Ideyugogogome refers to an extract of intracellular components obtained by physically or chemically treating cells of algae belonging to the family Ideyugogome.
  • the extract of algae belonging to the genus Ideygogome may be a disrupted cell in which the cells of algae belonging to the group Ideygogomeric are destroyed by physical treatment or chemical treatment.
  • the extract of algae belonging to the family Ideyugogome may be a concentrate of the cell disruption, or may be a solid from the cell disruption, or a part of the cell disruption.
  • the component of (1) may be separated.
  • the method of physical treatment or chemical treatment of cells is not particularly limited, and methods generally used for cell destruction can be used.
  • Physical treatments include, for example, cell destruction by glass beads, mortar, sonication, French press, homogenizer, and the like.
  • Examples of the chemical treatment include neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment, dry expansion treatment and the like. More specifically, the above-mentioned cell rupture treatment of (A) to (C) is exemplified.
  • the method of concentration is not particularly limited, and a commonly used method of concentration may be used. Examples of methods for concentrating cell debris include drying, lyophilization, and vacuum drying.
  • the method for removing solid content is not particularly limited, and methods generally used for removal of solid content and the like can be used.
  • a solid content removal method filtration, centrifugation etc. are mentioned, for example.
  • the separation method is not particularly limited, and methods generally used for separation / purification of biochemical substances can be used. Examples of separation methods include salting out, dialysis, solvent extraction, adsorption, column chromatography, ion exchange chromatography and the like. These methods may be used alone or in combination of two or more treatments. However, those purified to a single component are excluded from "extracts of algae belonging to the family Ideygogome".
  • the extract of algae belonging to the family Ideyugogome comprises 10 or more, more preferably 15 or more, and even more preferably 20 or more types of algal cell components belonging to the family Ideygogome.
  • the extract of algae belonging to the family Ideyugogome comprises a nutritional component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers, more preferably consisting of amino acids and vitamins Contains nutritional ingredients selected from the group.
  • amino acids are isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, serine, ⁇ -aminobutyric acid, etc.
  • the present invention provides an algae belonging to the genus Cyanodiophyceae, which has a diploid cell form and a haploid cell form.
  • the algae of this embodiment is characterized by having a diploid cell form and a haploid cell form, in addition to being an algae belonging to the genus Ideygogome.
  • haploid ones have been known among algae belonging to the genus Cyanidiosizon.
  • those having both diploid and haploid cell forms have not been known so far.
  • the present invention relates to an algae having a haploid cell morphology produced from cells of a diploid cell morphology of an algae belonging to the genus Ideygogomes, having a diploid cell morphology originating from two or more haploid cells Provide algae. In this specification, such a situation is expressed as "having both diploid and haploid cell forms".
  • the algae of the present embodiment has both diploid and haploid cell forms.
  • the haploid cell form is produced by meiosis of the diploid cell form.
  • haploid cells are considered to give rise to diploid cells by joining two cells. Therefore, in the algae of the present embodiment, by joining cells of haploids having desired traits, it is possible to produce diploid cells having those traits in combination. For example, haploid cells are easier to produce transformants using gene recombination technology than diploid cells. Therefore, a plurality of transformants having an arbitrary trait are produced using haploid cells, and transformants having an arbitrary trait are multiplied to produce a diploid having both of those traits. Is considered.
  • the algae of this embodiment can be grown in a cell group consisting of only haploid cells.
  • the algae of this embodiment can be grown in a cell group consisting only of diploid cells.
  • haploid cells and diploid cells are May be mixed.
  • the determination that the algae has both diploid and haploid cell forms can be performed, for example, by the following method.
  • the diploid cell form is cultured to be in the stationary phase, and when culture is continued in the stationary phase, it is confirmed whether cells having a form different from that of the diploid appear. If a cell of a form different from that of the diploid appears, collect the cell and confirm that the cell is a haploid cell. As a result, if it is a haploid cell, it can be determined that the algae has both diploid and haploid cell forms.
  • At least one cell form does not have a strong cell wall.
  • cells can be destroyed by relatively mild treatments such as neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment and the like.
  • the determination as to whether or not the algae does not have a strong cell wall can be carried out by the method described in the above-mentioned "[Alga belonging to Cydianiophyceae]".
  • the haploid cell form has no strong cell wall, but the haploid cell form has a strong cell wall. It is more preferable not to do so. That is, it is preferable that the haploid cell form is ruptured by the cell rupture treatment of any of the above (A) to (C). If the cells do not have a rigid cell wall, the cell wall is usually not observed by light microscopy (eg, at a magnification of 600 ⁇ ). In the algae of the present embodiment, normally, cells in the form of diploid cells have a strong cell wall, but the cells in haploid form do not have a strong cell wall.
  • the algae of the present embodiment abundantly contains nutrient components such as amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers.
  • nutrient components such as amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers.
  • the amino acids and vitamins are contained at high concentrations as compared to conventionally used algae (Chlorella, Euglena, Spirulina). Therefore, it can be used for the manufacturing method of the nutrient and nutrient component which are mentioned later.
  • Examples of the amino acids contained in the algae of the present embodiment include isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, Serine, ⁇ -aminobutyric acid and the like can be mentioned.
  • the algae of the present embodiment is characterized in that the total amino acid content is higher than conventionally used algae, and the content of individual amino acids tends to be generally high.
  • the total amino acid content in the algae of the present embodiment is preferably 50 g / 100 g dry weight or more.
  • total amino acid content means isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline And the value which totaled the content of serine.
  • the content of isoleucine in the algae of the present embodiment is preferably 1.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of isoleucine content is, for example, 1.5 to 5 g / 100 g dry weight.
  • the content of leucine in the algae of this embodiment is preferably 4.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of isoleucine content is, for example, 4.5 to 8 g / 100 g dry weight.
  • the content of lysine in the algae of this embodiment is preferably 2.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of lysine content is, for example, 2.5 to 6 g / 100 g dry weight.
  • the content of methionine in the algae of this embodiment is preferably 0.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of methionine content is, for example, 0.5 to 4 g / 100 g dry weight.
  • the content of cystine in the algae of the present embodiment is preferably 0.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of cystine content includes, for example, 0.5 to 3 g / 100 g dry weight.
  • the content of phenylalanine in the algae of the present embodiment is preferably 1.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of phenylalanine content is, for example, 1.5 to 5 g / 100 g dry weight.
  • the content of tyrosine in the algae of the present embodiment is preferably 2.0 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of tyrosine content is, for example, 2.0 to 5 g / 100 g dry weight.
  • the content of threonine in the algae of the present embodiment is preferably 2.0 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of threonine content is, for example, 2.0 to 5 g / 100 g dry weight.
  • the content of tryptophan in the algae of the present embodiment is preferably 0.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of tryptophan content is, for example, 0.5 to 3 g / 100 g dry weight.
  • the content of valine in the algae of the present embodiment is preferably 2.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of valine content includes, for example, 2.5 to 6 g / 100 g dry weight.
  • As content of arginine in the algae of this embodiment 4.5 g / 100 g dry weight or more is preferable.
  • the range of phenylalanine content includes, for example, 4.5 to 8 g / 100 g dry weight.
  • the content of histidine in the algae of the present embodiment is preferably 0.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of histidine content is, for example, 0.5 to 3 g / 100 g dry weight.
  • the content of alanine in the algae of the present embodiment is preferably 3.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of alanine content includes, for example, 3.5 to 7 g / 100 g dry weight.
  • the content of aspartic acid in the algae of the present embodiment is preferably 4.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of aspartic acid content is, for example, 4.5 to 8 g / 100 g dry weight.
  • the content of glutamic acid in the algae of this embodiment is preferably 5.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of the glutamic acid content is, for example, 5.5 to 9 g / 100 g dry weight.
  • the content of glycine in the algae of the present embodiment is preferably 2.0 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of glycine content is, for example, 2.0 to 5.5 g / 100 g dry weight.
  • the content of proline in the algae of the present embodiment is preferably 1.5 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of proline content is, for example, 1.5 to 5 g / 100 g dry weight.
  • the content of serine in the algae of the present embodiment is preferably 2.0 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of serine content is, for example, 2.0 to 5 g / 100 g dry weight.
  • the content of ⁇ -aminobutyric acid in the algae of the present embodiment is preferably 0.05 g / 100 g dry weight or more.
  • the range of the content of ⁇ -aminobutyric acid is, for example, 0.05 to 0.3 g / 100 g dry weight.
  • vitamins contained in the algae of the present embodiment include vitamin A, ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 , folic acid and the like.
  • the algae of this embodiment has a particularly high content of ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 , and folic acid as compared to conventionally used algae. There is a feature.
  • the content of vitamin A in the algae of the present embodiment is preferably 8 mg / 100 g dry weight or more.
  • the range of the content of vitamin A includes, for example, 8 to 20 mg / 100 g dry weight.
  • the content of ⁇ -carotene in the algae of the present embodiment is preferably 100 mg / 100 g dry weight or more.
  • the range of the content of ⁇ -carotene includes, for example, 100 to 200 mg / 100 g dry weight.
  • the content of vitamin C in the algae of the present embodiment is preferably 20 mg / 100 g dry weight or more.
  • the range of the content of vitamin C includes, for example, 20 to 50 mg / 100 g dry weight.
  • the range of the content of vitamin E includes, for example, 80 to 150 mg / 100 g dry weight.
  • the content of vitamin K 1 in the algae of the present embodiment is preferably 4000 ⁇ g / 100 g dry weight or more.
  • the range of the content of vitamin K 1 includes, for example, 4000 to 8000 ⁇ g / 100 g dry weight.
  • the content of vitamin K 2 in the algae of the present embodiment is preferably 1000 ⁇ g / 100 g dry weight or more.
  • the range of the content of vitamin K 2 includes, for example, 1000 to 3000 ⁇ g / 100 g dry weight.
  • As content of folic acid in the algae of the present embodiment 1500 ⁇ g / 100 g dry weight or more is preferable.
  • the range of folic acid content is, for example, 1500 to 4000 ⁇ g / 100 g dry weight.
  • the algae of the present embodiment can be cultured using a culture medium for microalgal culture. Culturing can be carried out in the same manner as the method described in the above-mentioned "[Algae belonging to Cydianiophyceae]".
  • the algae of the present embodiment can also be cultured in a medium using acidic hot spring drainage.
  • Acid hot spring drainage means acidic drainage discharged from a hot spring facility.
  • the acidic hot spring drainage is not particularly limited, but preferably pH 1.0 to 4.0, more preferably pH 1.0 to 3.0.
  • a culture medium using acidic hot spring drainage means a culture medium prepared by adding a nitrogen source, a phosphorus source, a trace element, etc. to acidic hot spring drainage.
  • the nitrogen source As a culture medium using acidic hot spring drainage, what added the nitrogen source to acidic hot spring drainage is preferable, and what added the nitrogen source and the phosphorus source is more preferable (for example, Hirooka S and Miyagishima SY (2016) Culture of Acidophilic Algae Galdieria sulphuraria and Pseudochlorella sp. YKT1 in Media Derived from Acidic Hot Springs. Front Microbiol. Dec 20; 7: 2022.).
  • the nitrogen source include ammonium salts (such as ammonium sulfate), urea, and nitrates (such as sodium nitrate). Among them, ammonium salts and urea are preferable, and ammonium salts are more preferable.
  • the amount of nitrogen source added may be, for example, 1 to 50 mM as the amount of nitrogen added.
  • the amount of nitrogen source added is preferably 5 to 40 mM, more preferably 10 to 30 mM, as the amount of nitrogen added.
  • a phosphorus source phosphate (potassium dihydrogen phosphate etc.) is mentioned.
  • the addition amount of the phosphorus source can be 0.1 to 10 mM as the addition amount of phosphorus.
  • the addition amount of the phosphorus source is preferably 0.5 to 5 mM as the addition amount of phosphorus, and more preferably 1 to 3 mM.
  • the algae of the present embodiment can also be cultured in a medium using acidic hot spring drainage, so effective use of the acidic hot spring drainage is possible, and can be cultured at low cost.
  • the algae of the present embodiment is an algae belonging to the genus Garderia
  • ammonia salts and urea are preferable, and ammonia salts are more preferable.
  • the algae of the present embodiment is an algae belonging to the genus Cyanidium, as the nitrogen source, ammonia salts and nitrates are preferable, and ammonia salts are more preferable.
  • YFU 3 shares, HKN 1 share Specific examples of the algae of the present embodiment include, for example, Cyanidium sp. YFU3 strain (FERM BP-22334) (hereinafter referred to as "YFU3 strain"), and Cyanidium sp. HKN1.
  • YFU3 strain Cyanidium sp. YFU3 strain
  • HKN1 strain Cyanidium sp. HKN1.
  • a strain (FERM BP-22333) (hereinafter referred to as "HKN1 strain”), and related species, mutant strains, and progeny thereof can be mentioned.
  • both YFU3 and HKN1 strains have diploid and haploid cell forms.
  • the diploid cell form is referred to as “YFU3 strain (diploid)”, 1-fold The cell morphology is described as “YFU3 strain (haploid)”.
  • the HKN1 strain is described by distinguishing the diploid cell form from the haploid cell form
  • the diploid cell form is referred to as “HKN1 strain (diploid)”
  • YFU3 strain (haploid) is a unicellular red alga isolated from hot acidic water of a hot spring in Yufu, Oita Prefecture, Japan.
  • the YFU 3 strain was deposited on June 28, 2017 as Accession No. FERM P-22334 at the Patent Microorganisms Depositary Center of the National Institute of Technology and Evaluation, Patent Microorganisms Depositary (2-8, Kazusa, Kisarazu City, Chiba, Japan) And has been transferred to the International Deposit on May 23, 2018 under Accession No. FERM BP-22334.
  • the HKN1 strain is a unicellular red alga isolated from hot acidic water of a hot spring in Hakone-cho, Ashigarashimo-gun, Kanagawa Prefecture, Japan.
  • the HKN1 strain (diploid) was deposited on June 28, 2017 under Accession No. FERM P-22333 at the Patent Organism Depositary, National Institute of Technology and Evaluation, and under Accession No. FERM BP-22333, 2018. It has been transferred to the International Deposit on May 23, 2012.
  • the YFU3 strain and the HKN1 strain both exhibit blue-green color because they have the blue pigment phycocyanin in addition to chlorophyll a.
  • Both strains YFU3 and HKN1 suitably grow in a high temperature acidic environment, the optimum temperature is about 42 ° C., and the optimum pH is around pH 2.
  • the cell size of the YFU3 strain (diploid) and the HKN1 strain (diploid) are both about 4 ⁇ m.
  • the cell size of each of the YFU3 strain (haploid) and the HKN1 strain (haploid) is about 2 ⁇ m.
  • strain YFU3 (diploid) and strain HKN1 (diploid) both have strong cell walls. That is, cell rupture does not occur under conditions of pH 7.
  • none of the YFU3 strain (haploid) and the HKN1 strain (haploid) have strong cell walls. That is, cell rupture occurs under conditions of pH 7.
  • cyanidiocisone merolae is conventionally the only species known as a haploid algae which does not have a rigid cell wall.
  • cells similar to the cells of cyanidiosizone merolae may be described as "cyanidioszone merolae-like cells”.
  • YFU3 strain diploid
  • some YFU3 strains are meiotic and YFU3 strain (diploid) of 1 cell
  • YFU3 haploid
  • HKN1 strain diploid
  • haploid HKN1 strain
  • HKN1 strain haploid
  • Both the YFU3 strain (haploid) and the HKN1 strain (haploid) can proliferate while maintaining the haploid cell morphology by division.
  • Preferred examples of the algae of the present embodiment include diploid cell forms and haploid cell forms that are related to YFU 3 and HKN1 strains in addition to YFU3 and HKN1 strains described above. And algae.
  • Examples of algae that are closely related to the YFU3 strain and the HKN1 strain include algae in which the base sequence of the rbcL gene has 90% or more identity with the base sequence of the rbcL gene of the YFU3 strain or the HKN1 strain.
  • the nucleotide sequence of the rbcL gene of the YFU3 strain is shown in SEQ ID NO: 1.
  • the nucleotide sequence of the rbcL gene of HKN1 strain is shown in SEQ ID NO: 2.
  • algae having 90% or more identity with the nucleotide sequence of rbcL gene and the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1 or 2 are also mentioned as suitable examples of the algae of the present embodiment.
  • the identity of the base sequence of the rbcL gene possessed by the algae and the base sequence described in SEQ ID NO: 1 or 2 is preferably 95% or more, more preferably 97% or more, and 98% or more. It is more preferable to be present, and it is particularly preferable to be 99% or more.
  • the nucleotide sequence of the rbcL gene possessed by algae can be obtained by a known method.
  • DNA is extracted from cells of the target algae by a known method, the DNA fragment of the rbcL gene is amplified by PCR or the like, and the base sequence of the amplified DNA fragment is analyzed by a DNA sequencer.
  • the base sequence of the rbcL gene of algae can be obtained.
  • primers for amplifying the rbcL gene include the primers used in the examples of the present specification.
  • Preferred examples of the algae of the present embodiment also include algae, which is a YFU3 strain or a HKN1 strain, and has a diploid cell form and a haploid cell form.
  • a "mutant" is a naturally or artificially mutated genome of an original algal strain (including a nuclear genome, a chloroplast genome, and a mitochondrial genome; hereinafter the same). Means algae strain.
  • artificial methods for causing mutations in the genome and chemical treatments such as ultraviolet irradiation, irradiation, nitrous acid, etc .; genetic engineering methods such as gene transfer, genome editing, etc. can be exemplified.
  • the “mutant strain of YFU3 strain” is an algal strain in which a mutation occurs in the genome of YFU3 strain, and has a diploid cell form and a haploid cell form.
  • the “mutant strain of HKN1 strain” refers to an algal strain in which the genome of HKN1 strain is mutated, and which has a diploid cell form and a haploid cell form.
  • the ratio of mutation to the whole genome of YFU3 strain is preferably 10% or less in the whole genome, more preferably 5% or less, and further preferably 3% or less Preferably, it is 2% or less or 1% or less.
  • the ratio of mutation to the whole genome of the HKN1 strain is preferably 10% or less in the whole genome, more preferably 5% or less, and further preferably 3% or less Preferably, it is 2% or less or 1% or less.
  • the ratio of mutation to the whole genome is calculated by comparing whole genomes of diploid cell forms or whole genomes of haploid cell forms.
  • strains YFU3 and HKN1 are characterized by being rich in amino acids and vitamins. Therefore, it is preferable that the content of amino acids or vitamins is similar to that of the YFU 3 strain and the HKN 1 strain. As content of amino acids and vitamins, the content illustrated above is mentioned.
  • YFU3 strain or HKN1 strain include transformants genetically modified using genetic engineering techniques. Genetic modification may be carried out in either a diploid cell form or a haploid cell form, but it is easier to carry out in a haploid cell form.
  • the type of genetic modification is not particularly limited, and may be any modification.
  • a transformant in which the intracellular content of at least one type of nutrient component is increased can be mentioned.
  • the nutritional component capable of enhancing the intracellular content include at least one nutritional component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers. That is, the trait of the YFU3 strain or the HKN1 strain in which the intracellular content of at least one type of nutrient component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers is higher than that of a wild strain.
  • Converters are preferably exemplified.
  • At least one nutrient component selected from the group consisting of amino acids and vitamins is preferable.
  • Such transformants have high intracellular content of a specific nutrient component as compared to a wild strain, and therefore, a nutrient agent rich in the nutrient component can be prepared.
  • the method for increasing the intracellular content of the nutritional component is not particularly limited, and any method can be used. For example, a method similar to the method exemplified in the above-mentioned “[algae belonging to Cyanidiophyceae]” can be mentioned.
  • any nutrient can be modified by modifying the YFU3 strain or the HKN1 strain so as to increase the expression level of any enzyme gene involved in the synthesis of nutrient components such as glutamate decarboxylase, homogentisic acid phytyltransferase, and tocopherol cyclase.
  • the intracellular content of the components can be increased.
  • sequence information of these synthetase genes can be obtained by cloning the target gene by a known method and performing sequence analysis of the cloned target gene.
  • a primer may be designed based on the sequence information of a known homologous gene possessed by algae belonging to the family Ideyugogome, and an amplified fragment of the target gene may be obtained by PCR or the like using the genome of YFU3 strain or HKN1 strain as a template.
  • a probe may be designed based on sequence information of homologous genes possessed by algae belonging to a known genus Idegogome, and a cDNA library of strain YFU3 or HKN1 may be screened.
  • genes of other types of organisms may be used as transgenes as long as they function in the transfected cells.
  • known genes of algae belonging to the family Ideygogome may be used. Sequence information of known genes can be obtained from known sequence databases such as GenBank. For example, glutamic acid decarboxylase gene (CMF072C), homogentisic acid phytyltransferase gene (CMN202C), tocopherol cyclase gene (CML326C), etc. of cyanidiocisone merolae can be used.
  • CMF072C glutamic acid decarboxylase gene
  • CN202C homogentisic acid phytyltransferase gene
  • CML326C tocopherol cyclase gene
  • a transformant in which the intracellular content of the nutrient component is increased can be obtained by introducing into the YFU3 strain or the HKN1 strain a synthetic enzyme gene (for example, a glutamate decarboxylase gene) of a nutrient component as described above.
  • the promoter used for the transgene may be a promoter of the synthetic enzyme gene or a promoter of another gene.
  • a promoter of a gene whose expression level is high in the algal cell to be introduced is preferable.
  • a promoter of APCC CMO250C
  • a promoter of CPCC CMP166C
  • a promoter of Catalase CMI050C
  • the promoter may be derived from an organism of the same species as that of the introduced cell, as long as it functions in the introduced cell, or may be derived from another type of organism.
  • a promoter of a known gene its sequence information can be obtained from a known sequence database such as GenBank.
  • the transformant of the YFU3 strain or the HKN1 strain may be one into which any nucleic acid has been introduced, but it is more preferable that it be produced by self cloning.
  • self-cloning among algae belonging to the family Ideyugogome, a method of self-cloning has been established in Cyanidiosizon merolae (Fujiwara et al., PLoS One. 2013 Sep 5; 8 (9): e73608). Therefore, self-cloning can be performed in the YFU3 strain or the HKN1 strain as well as the method in Cyanidiosizone merolae.
  • the method of self-cloning is not particularly limited, but includes methods using auxotrophic mutants.
  • a method using URA5.3 gene (CMK046C) as a selection marker has been proposed in Cyanidiosizone merolae. See above [[algae belonging to Cyanidiophyceae]].
  • auxotrophy related genes are knocked out by known gene knockout technology etc. to create auxotrophic mutant strains, and self cloning is performed with the gene to be knocked out as a selective marker. It can be carried out.
  • the knockout technique is not particularly limited, and a known method may be used. Examples of knockout techniques include homologous recombination, gene editing techniques, and the like.
  • the gene to be knocked out is not particularly limited as long as the auxotrophy is changed due to the knockout of the gene. Examples of the gene to be knocked out include orotidine-5'-decarboxylase and the like.
  • the same auxotrophy-related gene is again obtained by knocking out the auxotrophy-related gene introduced into algal cells. Genetic modification can be performed as a selectable marker. That is, multiple self cloning is possible.
  • the knockout method of the auxotrophy-related gene introduced as a selection marker is not particularly limited, and a known knockout technique may be used. Examples of knockout techniques include homologous recombination, gene editing techniques, and the like. For example, as described above, it is possible to perform self-cloning with C. anthracis M.
  • URA 5.3 gene CMV 046 C
  • C. anthracis M. merolae C. merolaea M4 strain
  • URA 5.3 gene knockout strain a URA5.3 gene knockout strain
  • the knockout strain can not grow in a medium not containing uracil.
  • transformation is carried out by introducing the URA5.3 gene, and transformants can be selected by culturing the transformed cells in a uracil-free medium.
  • the URA5.3 gene is knocked out again by known knockout techniques such as homologous recombination.
  • the re-knockout strain of the URA5.3 gene can be selected by culturing in a medium containing uracil and 5-fluorophosphoric acid (5-FOA). This is because, in a strain that normally expresses the URA5.3 gene, uracil and 5-FOA are converted to the toxic 5-fluorouracil by the gene product of the URA5.3 gene.
  • uracil and 5-FOA are converted to the toxic 5-fluorouracil by the gene product of the URA5.3 gene.
  • self cloning can be performed again using the URA5.3 gene as a selection marker.
  • a desired number of self clonings can be performed by repeating the same operation.
  • the knockout of the URA5.3 gene may delete the entire URA5.3 gene, may partially delete the URA5.3 gene, or introduce a point mutation into the URA5.3 gene.
  • the method for introducing any nucleic acid into the YFU3 strain or HKN1 strain is not particularly limited, and any known method can be used.
  • any known method can be used.
  • polyethylene glycol method, lipofection method, microinjection method, DEAE dextran method, gene gun method, electroporation method, calcium phosphate method and the like can be mentioned.
  • the introduced nucleic acid may be inserted into any of the nuclear genome, chloroplast genome and mitochondrial genome.
  • the introduced nucleic acid When the introduced nucleic acid is inserted into the genome, it may be inserted at a specific position of the genome or randomly inserted into the genome. Homologous recombination can be used as a method for inserting the introduced nucleic acid at a specific position of the genome.
  • the transformation method in the YFU3 strain or the HKN1 strain is exemplified, but the method is not limited thereto.
  • the YFU3 strain or HKN1 strain is diluted to an appropriate concentration in an appropriate medium such as MA2U medium (see Example 7), and the appropriate culture conditions (eg, light-dark cycle 12 L: 12 D, light 50 ⁇ mol / light) Incubate for about 40 to 80 hours while aerating at m 2 s, temperature 42 ° C.).
  • Tween-20 is added to the culture solution to a final concentration of 0.002%, cells are collected by centrifugation, and suspended in an appropriate medium such as MA2U medium.
  • the cells are then harvested by centrifugation and suspended in a suitable medium such as Hiroka et al. 2016 Front in Microbiology or modified MA medium (see Example 7).
  • a suitable medium such as Hiroka et al. 2016 Front in Microbiology or modified MA medium (see Example 7).
  • the cell suspension is added to a selection medium (eg, one obtained by adding a specific substance to a Tsukahara spring medium or a modified MA medium etc. or one obtained by removing a specific substance from the medium etc.) according to the selection marker used, and appropriate
  • a selection medium eg, one obtained by adding a specific substance to a Tsukahara spring medium or a modified MA medium etc. or one obtained by removing a specific substance from the medium etc.
  • static culture conditions eg, continuous light 20 ⁇ mol / m 2 s, temperature 42 ° C., 3% CO 2 .
  • the culture solution of the green-darkened part is added to the collected new selective medium, and stationary culture is further performed for about 5 to 10 days, and transformants are selected.
  • the transformant is isolated, for example, cell by cell under an inverted microscope using a Pasteur pipette with a tapered tip, and is cultured by static culture in an appropriate medium such as Tsukahara mineral spring medium or modified MA medium. Converted stocks can be obtained.
  • transformation by the polyethylene glycol method was described above, other transformation methods such as lipofection method, microinjection method, DEAE dextran method, gene gun method, electroporation method, calcium phosphate method may be used. .
  • Preferred specific examples of the YFU3 strain or HKN1 strain mutant include, but are not limited to, the following (1) to (18).
  • (1) A transformant of strain YFU3 or HKN1 having an increased intracellular content of at least one kind of nutrient component selected from the group consisting of ⁇ -aminobutyric acid and vitamin E as compared to a wild strain.
  • (2) The transformant of the YFU3 strain or the HKN1 strain according to (1), wherein the expression amount of the glutamate decarboxylase gene is higher than that of a wild strain.
  • nucleic acid comprises a promoter that functions in cells of algae belonging to the family Ideygogomes, and a glutamate decarboxylase gene functionally linked to the promoter. Convertible body.
  • a nucleic acid containing at least one member selected from the group consisting of homogenic acid phytyltransferase gene and tocopherol cyclase gene is introduced in an expressible state body.
  • the nucleic acid comprises a promoter that functions in cells of algae belonging to the family Ideygogomes, and a homogentidine acid phytyltransferase gene functionally linked to the promoter.
  • Transformants of (8) The YFU3 strain according to (6) or (7), wherein the nucleic acid comprises a promoter that functions in cells of algae belonging to the family Ideygogomes, and a tocopherol cyclase gene functionally linked to the promoter.
  • Transformant of HKN1 strain (9) The transformant of strain YFU3 or HKN1 according to any one of (4), (7) and (8), wherein the promoter is selected from the group consisting of an APCC promoter, a CPCC promoter, and a Catalase promoter. .
  • the algae belonging to the genus Garderia also has a haploid cell form and a diploid cell form. Therefore, the algae of the present embodiment may be algae belonging to the genus Garderia. Examples of the algae belonging to the genus Garderia include, for example, Galdieria sulphuraria (for example, SAG108.79 strain) and Galdieria partita (for example, NBRC 102759 strain). Furthermore, the algae of the present embodiment may be algae belonging to the genus Cyanidium other than the YFU 3 strain and the HKN 1 strain.
  • the present invention relates to (a) culturing an algal cell belonging to the class Ideyukogome, wherein cells of the algal cell form of the diploid cell form and a haploid cell form of the algae, And (b) isolating cells of the haploid cell form that occur during the culture, and providing a method of producing an algae of the haploid cell form.
  • the algae belonging to the class Ideyugogome which has a diploid cell form and a haploid cell form (hereinafter sometimes referred to as “the present algae”) is the “[diploid cell] described above. Algae having morphology and haploid cell morphology]. Preferred examples of the present algae include YFU3 strain and HKN1 strain, and mutants or related strains of these. In addition, as shown in Examples described later, the algae belonging to the genus Garderia (Galdieria sulphuraria SAG 108.79 and Galdieria partita NBRC 102759) also have a diploid cell morphology and a haploid cell morphology. Was confirmed.
  • the algae to which the production method of the present embodiment can be applied may be algae belonging to the genus Garderia or the genus Cyanidium, and is not limited to those exemplified above.
  • Specific examples of the algae belonging to the genus Garderia include, for example, Galdieria sulphuraria and Galdieria partita.
  • Step (a) is culturing an algal cell belonging to the class Ideyukogome, which is a diploid cell form of an algae (the present algae) having a diploid cell form and a haploid cell form It is a process.
  • the present algae is not particularly limited, and is an algae belonging to the genus Ideygogome, and cultivates the cells of the diploid cell form of the algae confirmed to have a diploid cell form and a haploid cell form do it.
  • Specific examples include YFU3 strain (diploid) and HKN1 strain (diploid), and related species thereof, mutant strains and the like.
  • the cell form of the diploid of the algae (Galdieria sulphuraria, Galdieria partita etc.) which belongs to the genus Galderia, the cell form of the diploid of the algae which belongs to the genus Cyanidium, etc. may be mentioned.
  • the culture conditions listed above in “[Algae belonging to Cyanidiophyceae]” or “[Algae having a cell form of diploids and a cell form of haploids]” can be mentioned.
  • pH conditions pH 1.0 to 6.0 can be exemplified, and pH 1.0 to 5.0 is preferable.
  • the temperature condition may be, for example, 15 to 50 ° C., preferably 30 to 50 ° C.
  • the culture medium is exemplified by the culture medium mentioned above in [[Algae belonging to Cyanidiophyceae]] or [[Algae having a diploid cell form and a haploid cell form] ”, among which acid hot spring A medium using drainage is preferred.
  • Tsukahara spring medium Hirooka et al. 2016 Front in Microbiology
  • the culture is preferably performed until the algae of the above embodiment is in the stationary phase, and it is more preferable to continue the culture in the stationary phase for an arbitrary period.
  • the culture period is, for example, 2 to 60 days, 3 to 40 days, or 5 to 35 days. Since the period from the culture start to the stationary phase varies depending on the type of algae, the culture period can be set according to the type of algae. Alternatively, cells may be recovered from the stationary phase culture fluid, and may be subjected to subculture, followed by culturing for about 1 to 5 days.
  • Step (b) is a step of isolating cells in the form of haploid cells produced in the culture.
  • the present algal cells in the form of diploid cells are meiotic, and the present algae in the form of haploid cells are produced.
  • the cells in the haploid cell form are different in cell shape from the cells in the diploid cell form (for example, the cell size is larger than the cells in the diploid cell form) Is small, strong cell walls are not observed, etc.). Therefore, cells of haploid cell form can be distinguished based on the difference in cell form.
  • a Pasteur pipette or the like it is possible to produce algae in the form of haploid cells.
  • the isolated haploid cell form algae is listed above under "[Algae belonging to Cyanidiophyceae]" or "[Algae with diploid and haploid cell forms]”
  • the culture may be performed using a culture medium or the like.
  • the cells of the haploid cell form that appeared in the culture solution of the above-mentioned cell line of the cell form of the cell are isolated one by one, and each is propagated to form a haploid cell form of a single clone. Algae can be obtained.
  • the present invention relates to an algae belonging to the class Ideygogoma, which is a haploid cell form of an algae (the present algae) having a diploid cell form and a haploid cell form Provide algae (cells).
  • the algae can be obtained by the method for producing haploid algae described above.
  • the present invention also relates to algae (cell) which is a haploid cell form of YFU 3 strain, algae (cell) which is a haploid cell form of HKN 1 strain, and haploid cell form of algae belonging to the genus Cyanidium.
  • algae (cells), and algae (cells) which are haploid cell forms of algae belonging to the genus Garderia include Galdieria sulphuraria and Galdieria partita.
  • the present invention is an algae having a diploid cell form and a haploid cell form, wherein (a) mixing and culturing cells of two or more types of haploid cell forms And (b) isolating the cells in the form of diploid cells produced during the culture, and providing a method for producing haploid algae.
  • cells in the form of diploid cells can be obtained by mixing and culturing cells in the form of haploid cells.
  • Step (a) is an algae having a diploid cell form and a haploid cell form, wherein cells of two or more haploid cell forms are mixed and cultured. .
  • the cells of the two or more types of haploid cell forms to be mixed in this step are preferably cells of the same algal cell. More preferably, cells of the haploid cell form derived from cells of the diploid cell form of the same strain are used.
  • the culture conditions listed above in “[Algae belonging to Cyanidiophyceae]” or “[Algae having a cell form of diploids and a cell form of haploids]” can be mentioned.
  • pH conditions pH 1.0 to 6.0 can be exemplified, and pH 1.0 to 5.0 is preferable.
  • the temperature condition may be, for example, 15 to 50 ° C., preferably 30 to 50 ° C.
  • the culture medium is exemplified by the culture medium mentioned above in “[Algae belonging to Cydianiophyceae]” or “[Algae having a diploid cell morphology and a haploid cell morphology]”.
  • Culturing is preferably performed, for example, for about 1 to 4 weeks, and may be further carried out for about 3 to 10 days by performing subculture.
  • Step (b) is a step of isolating the cells in the form of diploid cells generated during the culture.
  • a diploid algae can be produced by collecting and isolating cells of the diploid cell form with a Pasteur pipette or the like.
  • the isolated diploid algae is the medium listed in the above-mentioned “[Algae belonging to Cydianiophyceae]” or “[Algae having a diploid cell morphology and a haploid cell morphology]”
  • culture may be performed using an artificially synthesized culture medium such as M-Allen culture medium).
  • the present invention relates to an algal algae belonging to the genus Ideygogoma, wherein the algal cell form is an algal cell having a diploid cell form and a haploid cell form (in the present algae) Provide algae (cells).
  • the algae can be obtained by the method for producing diploid algae described above.
  • the present invention relates to algae (cell) which is a diploid cell form of YFU 3 strain, algae (cell) which is a diploid cell form of HKN 1 strain, and haploid of algae belonging to the genus cyanidiosisone.
  • algae (cells) which are cell forms of As a specific example of the algae belonging to the genus Cianidiosizon, there is Cyanidiosizon merolae.
  • the present invention provides an algae culture belonging to the genus Ideygogome, which comprises an algae (the present algae) having a diploid cell form and a haploid cell form.
  • the ratio of the number of algal cells in the form of haploid cells to the number of all algal cells is 70 to 100%.
  • This algae is presumed to be a mixture of diploid and haploid cell forms in nature, but any known algae belonging to the genus Garderia and algae belonging to the genus Cianidia can be used. Since it is found as a cell having a strong cell wall, in nature, it is thought that most exist as a diploid cell form.
  • the method for producing haploid algae according to the above embodiment when the present algae in the form of a diploid cell is cultured until the stationary phase is reached and the culture is continued as it is, the diploid cell is This algae is meiotic, and haploid cell forms of this algae appear.
  • the present algae in the form of haploid cells grows in two divisions, and when the culture is continued as it is, the proportion of the present algae in the form of haploid cells increases. Then, by continuing the culture further or isolating and culturing a haploid cell form, an algae culture of 70 to 100% of the present algae in the haploid cell form can be obtained.
  • the present algae is not particularly limited, and it is an algae belonging to the genus Ideygogome, and it is possible to culture the diploid cell form of the algae which is confirmed to have a diploid cell form and a haploid cell form. Good. Specific examples include YFU3 strain (diploid) and HKN1 strain (diploid), and related species thereof, mutant strains and the like. Moreover, the cell form of the diploid of the algae (Galdieria sulphuraria, Galdieria partita etc.) which belongs to the genus Galderia, the cell form of the diploid of the algae which belongs to the genus Cyanidium, etc. may be mentioned.
  • the algae culture of this embodiment has a haploid cell form of 70 to 100%, so it is significantly different from the proportion of haploid cell forms in nature.
  • the invention relates to an algal, diploid cell form of an algae belonging to the genus Cyanidiophyceae, comprising a diploid cell form and a haploid cell form.
  • Preferred examples of the algae belonging to the above-mentioned genus Ideygogome include the YFU3 strain, the HKN1 strain, and the mutant strains thereof, and the algae belonging to the genus cyanidiosisone.
  • Examples of the algae belonging to the genus Cyanidiocisone include Cyanidiocisone merolae.
  • the invention relates to an algal, haploid cell form of an algae belonging to the genus Cyanidiophyceae, having a diploid cell form and a haploid cell form.
  • Preferred examples of the algae belonging to the above-mentioned genus Ideygogome include an YFU3 strain, an HKN1 strain, and mutants thereof, an algae belonging to the genus Cyanidin other than the above, and an algae belonging to an algae genus belonging to the genus Garderia.
  • the algae belonging to the genus Galderia include Galdieria sulphuraria and Galdieria partita.
  • the invention in another aspect, relates to an algal, diploid cell form of an algae belonging to the genus Cyanidiophyceae, comprising a diploid cell form and a haploid cell form.
  • an algal, diploid cell form of an algae belonging to the genus Cyanidiophyceae comprising a diploid cell form and a haploid cell form.
  • the present invention provides a dry-swelled product obtained by dry-swelling an algae (this algae) which is an algae belonging to the genus Ideygogo and has a diploid cell form and a haploid cell form. .
  • the algae cells can be killed by subjecting the algae to a dry swelling treatment. Therefore, even transformants not based on self cloning can be handled in an open system.
  • “Dry-swelling treatment” refers to drying the algal cells, adding an aqueous medium or the like to the dried matter, and re-wetting the dried matter.
  • the cell crushing process of said (3) is mentioned, for example.
  • the present algae to be subjected to the dry swelling treatment may be a diploid cell form, a haploid cell form, or a mixture of diploid cell form and haploid cell form. May be
  • the cells may be cells recovered from the algal culture of the above embodiment.
  • the ploidy change algae to be subjected to the dry swelling treatment is preferably in the form of a haploid cell.
  • the algae is rich in nutritional components such as amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers, it can be used as a nutritional component composition or a nutrient described below.
  • nutritional components such as amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers
  • it can be used as a nutritional component composition or a nutrient described below.
  • an extract of the present algae may be used instead of the present algae or together with the present algae. Therefore, the present invention also provides an extract of the present algae.
  • the "extract of the present algae” refers to those obtained by physically or chemically treating the cells of the present algae to extract intracellular components.
  • the extract of the present algae may be a cell disruption product in which cells of the present algae are disrupted by physical treatment or chemical treatment.
  • the extract of the present algae may be a concentrate of the cell debris, or a solid matter may be removed from the cell debris, and some components of the cell debris may be used. It may be separated.
  • the method of physical treatment or chemical treatment of cells is not particularly limited, and methods generally used for cell destruction can be used.
  • Physical treatments include, for example, cell destruction by glass beads, mortar, sonication, French press, homogenizer, and the like.
  • Examples of the chemical treatment include neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment, dry swelling treatment and the like. More specifically, the above-mentioned cell rupture treatment of (A) to (C) is exemplified.
  • the method of concentration is not particularly limited, and a commonly used method of concentration may be used. Examples of methods for concentrating cell debris include drying, lyophilization, and vacuum drying.
  • the removal method of solid content is not specifically limited, The method generally used for removal of solid content etc. can be used. As a solid content removal method, filtration, centrifugation etc. are mentioned, for example.
  • the separation method is not particularly limited, and methods generally used for separation / purification of biochemical substances can be used. Examples of separation methods include salting out, dialysis, solvent extraction, adsorption, column chromatography, ion exchange chromatography and the like. These methods may be used alone or in combination of two or more treatments. However, those purified into single components are excluded from "the extract of this algae”.
  • the extract of the present algae preferably contains 10 or more, more preferably 15 or more, and further preferably 20 or more types of cellular components of the present algae.
  • the extract of the present algae comprises a nutrient component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers, more preferably selected from the group consisting of amino acids and vitamins Contain nutritional ingredients.
  • amino acids are isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, serine, ⁇ -aminobutyric acid, etc.
  • vitamins include vitamin A, ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 , folic acid and the like.
  • the present invention provides a nutritional component composition comprising an algae belonging to the genus Cyanodiophyceae or an extract thereof.
  • the nutritional component composition of the present embodiment contains the algae belonging to the genus Cyanodiophycea or the extract thereof, and therefore is rich in the nutritional components abundantly contained in the algae.
  • it can be rich in nutritional components selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers, and in particular rich in nutritional components selected from the group consisting of amino acids and vitamins. Therefore, it can be used by blending in a nutrient, food, feed, pet food, cosmetics and the like described later.
  • the algae belonging to the family Ideyugogome is not particularly limited, but the algae belonging to the present algae or the genus cyanidiosizone is preferably exemplified.
  • the algae may be in the form of a diploid cell, may be in a haploid cell form, or may be a mixture of a diploid cell form and a haploid cell form.
  • the cells may be cells recovered from the algal culture of the above embodiment.
  • Examples of the present algae contained in the nutritional component composition of the present embodiment include those listed above under “[Algal having a diploid cell form and a haploid cell form]”. Specific examples thereof include YFU3 strain and HKN1 strain, and related species thereof, mutant strains and the like.
  • the algae which belongs to the cyanidium genus other than the above-mentioned, and the algae which belongs to the Garderia genus are also mentioned.
  • the YFU3 strain, the HKN1 strain, and the mutant strains thereof, and the algae belonging to the genus Garderia are preferable, and the YFU3 strain, the HKN1 strain, and the mutant strains thereof are more preferable.
  • the diploid cell form or the haploid cell form does not have a strong cell wall
  • the YFU3 strain when using the YFU3 strain, the HKN1 strain, or a mutant strain thereof, it is preferable to use the YFU3 strain (haploid), the HKN1 strain (haploid), or a mutant strain thereof.
  • haploid cell forms of algae belonging to the genus Garderia eg, Galdieria sulphuraria, Galdieria partita, etc.
  • cell forms of haploid of algae belonging to the genus Cyanidium are preferably exemplified.
  • the YFU3 strain (haploid), the HKN1 strain (haploid), or a mutant thereof, and a haploid cell form of an algae belonging to the genus Garderia are preferable.
  • the algae belonging to the family Ideyugogome may be algae belonging to the family Ideyugogome other than this algae.
  • algae belonging to the genus Cyanidiosizone do not have a strong cell wall. Therefore, the cells can be destroyed by relatively mild treatments such as neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment and the like. Therefore, algae belonging to the genus Cyanidiosizon (eg, Cyanidiosizone merolae) are preferred examples of algae belonging to the genus Ideygogome.
  • the algae belonging to the class Ideyugogome are cultured and grown using an appropriate medium, recovered by a known method such as centrifugation or filtration, appropriately washed and dried, and used for the nutrient of this embodiment. be able to.
  • algal cells may be recovered from the algal culture of the above-described embodiment, appropriately washed, dried and the like, and used for the nutritional component composition of the present embodiment.
  • the nutrient component composition of the present embodiment may contain an extract of an algae belonging to the genus Ideygogome as a substitute for the algae belonging to the group Ideygogome or together with an algae belonging to the group Ideygogome.
  • the nutritional component composition of the present embodiment may optionally contain other components in addition to the algae belonging to the genus Idegogome or the extract thereof.
  • the other components include, but are not limited to, pharmaceutically acceptable carriers and the like.
  • a “pharmaceutically acceptable carrier” means a carrier which does not inhibit the function of the nutritional component contained in the algae belonging to the genus Ideygogoma and which does not show substantial toxicity to the subject of administration.
  • does not show substantial toxicity means that the component does not show toxicity to the administration subject at the dose usually used.
  • Pharmaceutically acceptable carriers include, but are not limited to, excipients, binders, disintegrants, lubricants, emulsifiers, stabilizers, diluents, oily bases, thickeners, antioxidants, reductions Agents, oxidizing agents, chelating agents, solvents and the like.
  • the pharmaceutically acceptable carrier one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the content of the algae or the extract thereof belonging to the family Ideyukogome in the nutritional component composition of the present embodiment is not particularly limited, and can be appropriately selected, for example, in the range of 1 to 100% by mass.
  • the content of the algae belonging to the family Ideyukogome or the extract thereof in the nutrient of the present embodiment is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 60 to 100% by mass, and still more preferably 70 to 100% by mass.
  • the algae belonging to the family Ideyugogome or the extract thereof may be mixed with other components as appropriate, and may be in the form of dry powder, granules, tablets, jelly, solutions, capsules, etc. according to a standard method.
  • the present invention provides a nutrient comprising an algae belonging to the family Ideygogome or an extract thereof.
  • the nutrient is used by humans or non-human animals to supplement the nutritional components, and the dosage form, the degree of purification, etc. are not particularly limited.
  • the algae belonging to the family Ideyugogome contains a large amount of nutritional components such as amino acids and vitamins
  • the use of the algae belonging to the family Ideyugogome or the extract thereof leads to a large amount of nutritional components such as amino acids and vitamins Nutrients can be obtained.
  • the nutritional supplement of the present embodiment contains many nutritional components such as amino acids and vitamins, it can be used as a nutritional supplement for these nutritional components in humans and animals other than humans.
  • amino acids, vitamins, protein, a lipid, a dietary fiber etc. are illustrated.
  • the nutritional agent of the present embodiment includes amino acids (isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, serine, such as ⁇ - aminobutyric acid), and vitamins (vitamin A, beta-carotene, vitamin B 1, vitamin B 2, vitamin B 6, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1, vitamin K 2, niacin, inositol, folic acid, It can be suitably used to supply biotin and the like.
  • amino acids isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, g
  • the nutrient of the present embodiment is, in particular, amino acids (isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine) , aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, serine, etc.
  • ⁇ - aminobutyric acid ⁇ - aminobutyric acid
  • vitamins vitamin A, beta-carotene, vitamin B 1, vitamin B 2, vitamin B 6, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1, vitamin K 2, niacin, inositol, folic acid, in order to replenish the biotin etc.
  • the nutritional supplement of the present embodiment can be suitably used particularly to supplement ⁇ -aminobutyric acid, ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 and folic acid.
  • the nutrient of the present embodiment may optionally contain other components in addition to the algae belonging to the genus Idegogome or its extract.
  • the other components include, but are not limited to, pharmaceutically acceptable carriers and the like.
  • the pharmaceutically acceptable carrier include the same ones as exemplified in the above-mentioned "[Nutrient composition]".
  • the pharmaceutically acceptable carrier one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the content of the algae or the extract thereof belonging to the family Ideyukogome in the nutrient of the present embodiment is not particularly limited, and can be appropriately selected, for example, in the range of 1 to 100% by mass.
  • the content of the algae belonging to the family Ideyukogome or the extract thereof in the nutrient of the present embodiment is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 60 to 99% by mass, and still more preferably 70 to 99% by mass.
  • the algae belonging to the family Ideyugogome or the extract thereof may be mixed with other components as appropriate, and may be in the form of dry powder, granules, tablets, jelly, solutions, capsules, etc. according to a standard method.
  • the nutritional supplement of the present embodiment may be used as it is for humans or organisms other than humans, and may be used by blending it with a composition for supplementing nutritional components such as food, feed, pet food, cosmetics and the like described later.
  • a composition suitable for supplementation of nutritional components such as amino acids and vitamins.
  • the present invention comprises the steps of: culturing an algae belonging to the genus Ideygogome; collecting the algae belonging to the cultured Ideygogomes; and formulating the algae belonging to the collected Ideygogomes; And providing a method for producing a nutrient.
  • the present invention comprises the steps of culturing an algae belonging to the genus Ideugogome, collecting the algae belonging to the species of Ideugogome cultured, and obtaining an extract of the algae belonging to the recovered ideugogomes. And formulating the extract of algae belonging to the genus Ideygogome.
  • composition for nutritional component supplementation provides a nutritional composition for supplementing nutrition, which comprises the above-mentioned nutrient.
  • the “complementary component for nutrient supplementation” refers to a composition used for human or non-human animals to take in nutrient constituents in their bodies. Uptake of nutritional components into the body may be oral or parenteral.
  • the nutritional component supplementing composition of the present embodiment contains many amino acids, vitamins, proteins, lipids, dietary fibers and the like. These ingredients are nutritional ingredients that are rich in the above-mentioned nutrients.
  • the composition for supplementing a nutritional component of the present embodiment is characterized in that it contains a large amount of amino acids and vitamins.
  • amino acids it is characterized in that it contains a large amount of ⁇ -aminobutyric acid, and among vitamins, it contains a large amount of ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 and folic acid.
  • ⁇ -aminobutyric acid is known to have a brain function improving effect and a blood pressure reducing effect.
  • ⁇ -carotene, vitamin C and vitamin E are known to have an antioxidative effect.
  • vitamin K 1 and vitamin K 2 are known to have an osteoporosis improvement effect.
  • folic acid is known to be necessary for fetal development during pregnancy, and cardiovascular disease ameliorating effects have also been reported. Therefore, by ingesting the nutritional component replenishing composition of the present embodiment, it is possible to obtain the physical condition improving effect and the like possessed by the nutritional components as described above.
  • the nutritional component supplementing composition of the present embodiment is suitably used to supplement at least one type of nutritional component selected from amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers.
  • the composition for supplementing a nutritional component of the present embodiment is more suitably used for supplementing at least one type of nutritional component selected from the group consisting of amino acids and vitamins.
  • the nutritional component supplementing composition of the present embodiment is not particularly limited as long as it can be used for human or non-human animals to incorporate nutritional components into the body.
  • Examples of the nutritional component replenishing composition of the present embodiment include food, feed, pet food, cosmetics and the like.
  • the nutritional component supplement composition of the present embodiment may be a food. Therefore, the present invention also provides a food comprising the nutritional component composition or the nutritional agent of the above embodiment. In addition, the present invention also provides a food comprising an algae belonging to the genus Idegyogome or an extract thereof.
  • the composition for supplementing the nutritional component of the present embodiment is a food
  • the above-mentioned nutritional component composition or nutrient may be added to the food as a food additive.
  • the present invention provides a food additive comprising an algae belonging to the family Ideygogome or an extract thereof.
  • the food of this embodiment can be manufactured according to known methods according to the type of food by adding the above-mentioned nutritional component composition or nutrient to the food material and adding other food additives as appropriate. .
  • the type of food is not particularly limited.
  • foods include various types of noodles such as buckwheat noodles, udon, harusame, Chinese noodles, instant noodles and cup noodles; carbohydrates such as bread, flour, rice flour, hot cake and mashed potatoes; green juice, soft drinks, carbonated drinks, Beverages such as nutritive drinks, fruit drinks, vegetable drinks, lactic acid drinks, milk drinks, sports drinks, tea, coffee, etc .; Bean products such as tofu, okara, natto; Various soups such as curry roux, stew roux, instant soup; Ice Creams, ice sorbets, frozen desserts such as shaved ice; skewers, cookies, candies, gums, chocolates, confections, snacks, biscuits, jellies, jams, creams and other pastries; kamaboko, carrots, ham, sausages Fisheries and livestock processing food such as; processed milk, fermented milk, butter, cheese, milk such as yogurt Commodities;
  • the content of the above-mentioned nutritional component composition or nutrient is not particularly limited, and the content may be appropriately set according to the type of the food.
  • the content of the above-mentioned nutrient composition or nutrient in the food is exemplified as 0.01 to 30% by mass as the content of the algae belonging to the genus Ideygogome or its extract be able to. From the viewpoint of food flavor and the like, 0.05 to 20% by mass is preferable, 0.1 to 15% by mass is more preferable, 0.1 to 10% by mass is more preferable, and 0.1 to 5% by mass is particularly preferable. preferable.
  • the food may be a functional food or a dietary supplement.
  • the functional food or nutraceutical may be in the form of a general food as described above, and may be in the form of dry powder, granules, tablets, jelly, drinks and the like.
  • the above-described nutritional component composition or nutritional agent and other components may be mixed as appropriate, and in the form of a dry powder, granules, tablets, jelly, drink, etc., according to a standard method.
  • the other components are not particularly limited, and examples thereof include pharmaceutically acceptable carriers and the like. Examples of the pharmaceutically acceptable carrier include the same ones as those mentioned above in the "[Nutritional component composition]".
  • a sweetener in order to improve flavor etc., you may use a sweetener, a flavoring agent, various seasonings, a fragrance, fats and oils, other food additives etc. as another component.
  • a sweetener in order to improve flavor etc., you may use a sweetener, a flavoring agent, various seasonings, a fragrance, fats and oils, other food additive
  • the content of the above-mentioned nutritional component composition or nutrient is not particularly limited, and the content may be appropriately set according to the type of functional food or nutraceutical Good.
  • the functional food or dietary supplement is in the form of a dry powder, granules, tablets, etc.
  • the content of the above-mentioned nutritional component composition or nutrient in the functional food or dietary supplement is equivalent to
  • the content of the alga to which it belongs or its extract is, for example, 0.1 to 99% by mass.
  • the content of the above-mentioned nutrient in the functional food or nutraceutical is the algae or its extract belonging to the genus Idejugome.
  • the content is, for example, 0.05 to 80% by mass.
  • 1 to 75% by mass is preferable, 10 to 70% by mass is more preferable, 15 to 70% by mass is more preferable, and 20 to 70% by mass is particularly preferable.
  • the food of the present embodiment can be ingested in order to efficiently replenish the above-mentioned nutrient components contained in algae belonging to the genus Ideygogome.
  • the food of the present embodiment can be ingested in order to efficiently replenish nutritional components selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers, in particular.
  • the food of the present embodiment is effective for the intake of the nutritional components selected from the group consisting of amino acids and vitamins.
  • the nutritional component supplement composition of this embodiment may be a feed or a pet food. Therefore, the present invention also provides a feed or pet food comprising the nutritional component composition or the nutrient of the above embodiment. In addition, the present invention also provides a feed or pet food comprising an algae belonging to the family Ideygogome or an extract thereof. When the composition for supplementing the nutritional component of the present embodiment is feed or pet food, the above-described nutritional component composition or nutrient may be added to feed or pet food as a feed additive or pet food additive. .
  • the present invention provides a feed additive or pet food additive comprising an algae belonging to the genus Ideukogome or an extract thereof.
  • the feed or pet food of the present embodiment adds the above-described nutritional component composition or nutrient to the feed material or pet food material, and optionally adds another feed additive or pet food additive, thereby to add the feed material or pet It can be manufactured according to known methods according to the type of food.
  • the type of animal to which the feed or pet food of the present embodiment is given is not particularly limited.
  • livestock cow, pig, chicken, horse, sheep, goat, etc.
  • fish shellfish
  • pets dog, cat, hamster, rabbit, parrot, tropical fish, reptiles, amphibians, insects, etc.
  • It is not limited to these.
  • the content of the above-mentioned nutritional component composition or nutrient is not particularly limited, and the content may be appropriately set according to the type of feed or pet food.
  • the content of the above-mentioned nutrient composition or nutrient in feed or pet food is, for example, 0.01 to 90% by mass as the content of algae or its extract belonging to the genus 80% by mass is preferable, 1 to 70% by mass is more preferable, and 1 to 60% by mass is particularly preferable.
  • the feed or pet food of the present embodiment can be used to efficiently replenish the animal with the above-described nutrient components contained in algae belonging to the class Ideygogome.
  • the feed or pet food of the present embodiment can be used to efficiently replenish the animal with a nutritional component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fiber, among others. .
  • the feed or pet food of the present embodiment is effective for intake of nutritional components selected from the group consisting of amino acids and vitamins.
  • the nutritional component replenishing composition of the present embodiment may be a cosmetic. Therefore, the present invention also provides a cosmetic comprising the nutritional component composition or the nutritional agent of the above embodiment. The present invention also provides a cosmetic comprising an algae belonging to the family Ideygogome or an extract thereof.
  • the composition for supplementing the nutritional component of the present embodiment is a cosmetic
  • the above-mentioned nutritional component composition or nutritional agent may be added to the cosmetic as a cosmetic additive.
  • the present invention provides a cosmetic additive comprising an algae belonging to the genus Idegogome or an extract thereof.
  • the cosmetics of this embodiment can be manufactured according to the known method according to the kind of cosmetics, mixing the above-mentioned nutrient composition or nutrition agent, and other components suitably.
  • the other components are not particularly limited, and examples thereof include pharmaceutically acceptable carriers and the like.
  • examples of the pharmaceutically acceptable carrier include the same ones as those mentioned above in the "[Nutritional component composition]".
  • materials known as cosmetic additives may be used as other components.
  • one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the type of cosmetic is not particularly limited.
  • cosmetics include basic cosmetics such as lotions, emulsions, lotions, creams, gels, sunscreens, packs, masks and essences; foundations, makeup bases, lipsticks, lip glosses, makeup cosmetics such as blushers Cleansing agents such as face wash, body shampoo and cleansing agent; shampoos, rinses, hair conditioners, treatments, hair cosmetics such as hair styling agents; body powders such as body powder and body lotion etc. I will not.
  • the content of the above-mentioned nutritional component composition or nutrient is not particularly limited, and the content may be appropriately set according to the type of cosmetic.
  • the content of the above-mentioned nutrient composition or nutrient in cosmetics is exemplified by 0.01 to 30% by mass as the content of algae belonging to the family Ideyukogome or its extract can do. From the viewpoint of feeling in use of cosmetics etc., 0.1 to 20% by mass is preferable, 0.1 to 15% by mass is more preferable, 0.1 to 10% by mass is more preferable, and 0.1 to 5% by mass Particularly preferred.
  • the cosmetics of the present embodiment can be used by applying to the skin or the hair in order to supplement the skin or the hair with the above-mentioned nutrient components contained in the algae belonging to the family Ideyugogome.
  • the cosmetic product of the present embodiment is used by applying it to the skin or the hair, in order to supplement the skin or the hair with a nutritional component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers.
  • a nutritional component selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers.
  • the cosmetic product of the present embodiment is effective for supplementing the nutritional ingredients selected from the group consisting of amino acids and vitamins.
  • the present invention provides a method for producing a food, comprising the step of blending algae or an extract thereof belonging to the class Ideukogome into a food.
  • the present invention provides a method of producing a functional food or nutraceutical comprising the step of mixing an algae belonging to the family Ideygogome or an extract thereof with a pharmaceutically acceptable carrier.
  • the present invention provides a method for producing feed or pet food, which comprises the step of blending algae or an extract thereof belonging to the class Ideukogome into feed or pet food.
  • the present invention provides a method for producing a cosmetic, comprising the step of formulating an algae belonging to the class Ideukogome or an extract thereof into a cosmetic.
  • the present invention comprises the steps of: culturing an algae belonging to the genus Ideygogome; collecting the algae belonging to the cultured Ideygogomes; and formulating the algae belonging to the collected Ideygogomes; And a method for producing a food additive, a feed additive, a pet food additive, or a cosmetic additive.
  • the present invention comprises the steps of culturing an algae belonging to the genus Ideugogome, collecting the algae belonging to the species of Ideugogome cultured, and obtaining an extract of the algae belonging to the recovered ideugogomes. And a step of formulating an extract of algae belonging to the genus Ideygogome, which provides a method for producing a food additive, a feed additive, a pet food additive, or a cosmetic additive.
  • the present invention provides a method of producing a nutritional component.
  • the method for producing a nutrient component according to the present embodiment comprises the steps of: (a) destroying cells of algae belonging to the class Ideygogoma to obtain a disrupted cell; and (b) separating at least one nutrient component from the disrupted cell. And a process of Hereinafter, each process of the manufacturing method of this embodiment is demonstrated.
  • Step (a) Process (a) is a process of destroying the cell of the algae which belongs to Ideyugogome and obtaining a cell destruction thing.
  • Preferred examples of the algae belonging to the genus Ideygogome used in this step include the above-mentioned algae and algae (for example, cyanidiosisone merolae) belonging to the genus cyanidiosison.
  • Preferred examples of the present algae include the same as those described in the above-mentioned "[Algae having a diploid cell form and a haploid cell form]". Specific examples thereof include YFU3 strain and HKN1 strain, and related species thereof, mutant strains and the like.
  • the algae which belongs to the cyanidium genus other than the above-mentioned, and the algae which belongs to the Garderia genus are also mentioned.
  • the YFU3 strain, the HKN1 strain, and the mutant strains thereof, and the algae belonging to the genus Garderia are preferable, and the YFU3 strain, the HKN1 strain, and the mutant strains thereof are more preferable.
  • the algae may be in the form of a diploid cell, may be in a haploid cell form, or may be a mixture of a diploid cell form and a haploid cell form.
  • the cells may be cells recovered from the algal culture of the above embodiment.
  • the production method of the present embodiment includes (a) recovering algal from the algal culture of the above embodiment, (b) destroying the cells of the algae to obtain a cell-destructed product (c B) separating at least one nutrient component from the cell debris, and also provides a method for producing a nutrient component.
  • a cell form which does not have a strong cell wall it is preferable to use a cell form which does not have a strong cell wall. Thereby, the cells can be destroyed by relatively mild treatment.
  • the YFU3 strain when using the YFU3 strain, the HKN1 strain, or a mutant strain thereof, it is preferable to use the YFU3 strain (haploid), the HKN1 strain (haploid), or a mutant strain thereof.
  • haploid cell forms of algae belonging to the genus Garderia eg, Galdieria sulphuraria, Galdieria partita, etc.
  • cell forms of haploid of algae belonging to the genus Cyanidium are preferably exemplified.
  • the YFU3 strain (haploid), the HKN1 strain (haploid), or a mutant thereof, and a haploid cell form of an algae belonging to the genus Garderia are preferable.
  • the destruction method of the cell of the algae which belongs to Ideyukogome is not particularly limited, and a known method can be used.
  • a cell destruction method for example, physical treatment such as glass beads, mortar, ultrasonic treatment, French press, homogenizer, etc .; chemical treatment such as neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment, dry swelling treatment, etc. It can be mentioned. These treatments may be performed alone or in combination of two or more kinds of treatments.
  • algae belonging to the class Ideyugogome does not have strong cell walls
  • cells can be destroyed by relatively mild treatments such as neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment, dry swelling treatment, etc. .
  • These processes have lower energy costs compared to physical processes and can be implemented easily. Therefore, when using an algae that does not have a strong cell wall as an algae belonging to the family Ideyugogome, as a method of cell disruption, neutralization treatment, hypotonic treatment, freeze-thaw treatment, and dry swelling treatment are preferable.
  • the cell rupture treatment of any of the above (1) to (3) is also a suitable example as a method of cell destruction.
  • a method of neutralization treatment there is mentioned a method of immersing cells of algae belonging to the family Ideygogomea having no strong cell wall in a neutralization solution having a pH of about 7 to 10. Since algae belonging to the class Ideyugogome are adapted to the pH of the acidic region, cells will be destroyed by immersion in a neutral to basic neutralization solution if they do not have strong cell walls. .
  • the composition of the neutralization solution is not particularly limited, for example, buffers such as phosphate buffer and Tris buffer may be used.
  • the immersion time of the cells in the neutralization solution may be such a time that the cells are destroyed, and, for example, about one week is exemplified. Suitably, the cell rupture process of said (1) is illustrated.
  • hypotonic treatment there may be mentioned a method of immersing cells of algae belonging to the family Ideygogomea in a hypotonic solution such as water.
  • a hypotonic solution such as water.
  • algae belonging to the genus Ideygogome those which do not have a strong cell wall rupture cells when immersed in a hypotonic solution such as water.
  • the composition of the hypotonic solution is not particularly limited as long as it is a hypotonic liquid to the extent that cells of algae belonging to the family Ideygogome are ruptured.
  • the hypotonic solution for example, water, a buffer solution with a low salt concentration, and the like can be mentioned.
  • the immersion time of the cells in the hypotonic solution may be such a time as the cells rupture, and, for example, about 1 to 30 minutes are exemplified.
  • algal cells may be recovered by centrifugation or the like and re-suspended in the hypotonic solution may be repeated.
  • the number of times of resuspension is not particularly limited, but may be 1 to 5 times.
  • the cell rupture process of said (2) is illustrated.
  • a method of the freezing and thawing process a method of performing one or more cycles of freezing and thawing to cells of algae belonging to the family Ideygogomea may be mentioned.
  • the number of cycles of freezing and thawing is not particularly limited, and may be a number of times such that algal cells belonging to the family Ideygogomea having no strong cell wall are destroyed.
  • the number of cycles of freezing and thawing is, for example, about 1 to 5 times.
  • the time of freezing and thawing is not particularly limited, and, for example, about 10 to 30 minutes each is exemplified.
  • As a method of the dry swelling treatment there is a method in which algal cells are subjected to one or more cycles of drying and resuspension in a buffer.
  • the number of cycles of drying and resuspension is not particularly limited, and may be a number such that algal cells belonging to the family Ideygogomea having no strong cell wall are destroyed.
  • the number of cycles of drying and resuspension is, for example, about 1 to 5 times.
  • the cell rupture process of said (3) is illustrated.
  • Step (b) is a step of separating at least one kind of nutrient component from cell debris of algae belonging to the genus Ideygogome.
  • the nutrient component to be separated in this step is not particularly limited as long as it is a nutrient component possessed by algae belonging to the family Ideygogome.
  • the algae belonging to the family Ideyukogome includes amino acids, vitamins, proteins, lipids, dietary fibers, etc. Contains many nutritional ingredients. Therefore, as the nutrient component to be separated in this step, at least one selected from the group consisting of amino acids, vitamins, proteins, lipids, and dietary fibers can be mentioned.
  • the amino acids include isoleucine, leucine, lysine, methionine, cystine, phenylalanine, tyrosine, threonine, tryptophan, valine, arginine, histidine, alanine, aspartic acid, glutamic acid, glycine, proline, serine, and ⁇ -aminobutyric acid
  • the amino acids include ⁇ -aminobutyric acid.
  • vitamins include vitamin A, ⁇ -carotene, vitamin B 1 , vitamin B 2 , vitamin B 6 , vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 , niacin, inositol, folic acid, and At least one selected from the group consisting of biotin is mentioned.
  • specific examples of vitamins are selected from the group consisting of vitamin A, ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 , and folic acid Or at least one of the following.
  • the vitamins include at least one selected from the group consisting of ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 and folic acid.
  • the nutrient component separated in this step may be one type, or two or more types.
  • amino acids fat-soluble vitamins (vitamin A, ⁇ -carotene, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 etc.), water-soluble vitamins (vitamin B 1 , vitamin B 2 , vitamin B 6 , vitamin C, It may be separated according to types such as niacin, inositol, folic acid, biotin and the like.
  • an appropriate method may be selected according to the type of nutrient component.
  • methods generally used for separation / purification of biochemical substances can be used in combination as appropriate.
  • a separation method for example, centrifugation, washing, salting out, dialysis, recrystallization, reprecipitation, solvent extraction, adsorption, concentration, filtration, gel filtration, ultrafiltration, various chromatography (thin layer chromatography, column chromatography, ion Examples include, but are not limited to, exchange chromatography, high performance liquid chromatography, adsorption chromatography, and the like.
  • the manufacturing method of the present embodiment may include other steps in addition to the steps (a) and (b).
  • steps for example, a step of culturing algae belonging to the genus Ideyugogome (step of culturing), a step of recovering algae belonging to the group of Ideyukogome from the culture solution (recovery step), and a step of washing cells of algae belonging to the group of Ideygogo (Washing step), low-temperature treatment of algae belonging to the genus Ideyugosum (low-temperature treatment step), drying (drying step) of the algae belonging to the Ideyukogome, and freezing (storage) the algae belonging to the Ideyukogome It can be mentioned.
  • steps can be performed before the above-mentioned step (a).
  • the culture step can be carried out by the method described in the above-mentioned "[Algae belonging to Cyanidiophyceae]” or "[Algae having a diploid cell morphology and a haploid cell morphology]".
  • the recovery step can be performed by a known method such as filtration or centrifugation.
  • the washing step can be carried out by suspending the cells in a washing solution (such as a buffer solution) having a pH of 1.0 to 6.0 and then recovering the cells from the washing solution by a method such as filtration or centrifugation.
  • the low temperature treatment step can be performed by treating the algae belonging to the genus Ideygogoma at a temperature of 0 to 5 ° C.
  • the algal cells can be killed by placing the algal cells belonging to the collected ideomycetes under the temperature environment of 0 to 5 ° C. through the culture step and the recovery step. Therefore, even transformants not based on self cloning can be handled in an open system.
  • the time of the low temperature treatment is not particularly limited, and may be, for example, 8 days or more, preferably 10 days or more.
  • a drying process can be performed by drying algae which belongs to Ideyugogome by a dryer such as a normal temperature dryer, a low temperature dryer, a freeze dryer or the like.
  • the algal cells can be killed by drying the algal cells belonging to the collected sacredform species through the culture step and the recovery step with a drier. Therefore, even transformants not based on self cloning can be handled in an open system.
  • the freezing step can be performed by freezing algae belonging to the genus Ideygogome by liquid nitrogen, a freezer or the like.
  • algal cells can be killed by placing the cells of the algal cells belonging to the class Ideygogomes collected under the above culture and recovery steps under an environment of -4 ° C. or lower, preferably -20 ° C. or lower. Therefore, even transformants not based on self cloning can be handled in an open system.
  • the time of the freezing treatment is not particularly limited, but may be, for example, 10 minutes or more, preferably 30 minutes or more.
  • the nutritional component manufactured by the manufacturing method of this embodiment can be used for various uses, such as a nutrient, food, feed, pet food, cosmetics, medicine, reagents, and the like.
  • the algae belonging to the genus Ideygogome is acid resistant, it is considered to be resistant to gastric acid.
  • those which do not have a strong cell wall eg, YFU 3 strain (haploid), HKN 1 strain (haploid), algae belonging to cyanidiosison (eg, cyanidio) (Zison merolae), haploids of algae belonging to the genus Garderia, haploids of algae belonging to the genus Cyanidium, etc. cause cell rupture in a neutral environment (about pH 7 to 10), so cell rupture occurs in the intestinal tract Is considered to occur.
  • transformation systems have been established and any gene can be introduced.
  • the transformant can be used as a gastric acid resistant drug capsule by preparing a transformant into which a gene for producing any drug is introduced. Therefore, the present invention also provides a pharmaceutical composition comprising an algae belonging to the genus Ideygogoma into which a drug-producing gene has been introduced.
  • a "drug-producing gene” is a gene expressed in cells of algae belonging to the family Ideygogomes, and a translation product of the gene treats or prevents a disease of human or non-human animal (such as mammal) It means a gene that produces a drug.
  • the translation product of the drug production gene may itself be a drug, and the translation product of the drug production gene may be an enzyme that catalyzes a drug synthesis reaction.
  • the agent is not particularly limited, and examples thereof include pathogenic microorganisms or antigenic proteins of pathogenic viruses and the like.
  • pathogenic viruses include, but are not limited to, rabies virus, porcine circovirus, bovine rotavirus, influenza virus, AIDS virus and the like.
  • the algae belonging to the class Ideygogoma introduced with these pathogenic microorganisms or antigenic proteins of pathogenic viruses can be used as a vaccine against infections caused thereby.
  • Example 1 Component analysis of algae belonging to the genus Ideyugome (Culturing of algae belonging to the family Ideyukogome) Cyanidiosizone merolae 10D was aerated and cultured using 5 L of 2 ⁇ Allen medium. The culture temperature was about 35 ° C., and culture was performed for 2 weeks under continuous white light (500 ⁇ mol / m 2 s). The composition of the 2x Allen medium is shown in Table 1.
  • Tables 4 to 6 The results of component analysis are shown in Tables 4 to 6.
  • Table 4 shows the results of analysis of amino acids
  • Table 5 shows the results of analysis of vitamins
  • Table 6 shows the results of analysis of other nutritional components.
  • Tables 4 and 5 also show analytical values published in Chlorella, Euglena and Spirulina as reference.
  • Cyanidiosizone merolae 10D is described as "Sison”.
  • cyanidiocisone merolae 10D has a higher total amino acid content as compared to other algae used in conventional foods and the like.
  • the individual amino acids also tended to have a higher content in shizon compared to other algae.
  • cyanidiosisone merolae contained ⁇ -aminobutyric acid.
  • ⁇ -Aminobutyric acid is a substance that functions as an inhibitory neurotransmitter, and has been found to have a brain function improving effect, a blood pressure lowering action, a sedative action and the like.
  • Tomato is known as a food containing a large amount of ⁇ -aminobutyric acid, but the ⁇ -aminobutyric acid content of tomato has been reported to be 0.062 g / 100 g wet weight (understanding the expanding supplement-renal failure [Utility] 8 GABA (Gaba), Clinical Dialysis Vol. 24. No. 13 (Dec. 2008) to be used for patients. It can be said that the ⁇ -aminobutyric acid content of shizon is comparable to that of tomato.
  • Cyanidiosizone merolae tended to contain more vitamins than other algae.
  • the content of ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 and folic acid was high compared to other algae.
  • Almond is known as a food containing a large amount of vitamin E, but there is a report that vitamin E content of almond is 30.3 mg / 100 g wet weight (Japanese food standard composition table 2015 edition).
  • natto is known as a food containing a large amount of vitamin K, but there is a report that the vitamin K content of natto is 600 ⁇ g / 100 g wet weight (Japanese food standard composition table 2015 edition).
  • the contents of vitamin E and vitamin K of sison can be said to be high as compared to these foods.
  • Example 2 Preparation of ⁇ -Aminobutyric Acid-Producing Ability-Enhancing Strain (Preparation of Fragment for Transformation)
  • the transformation fragment was prepared by the method described in Fujiwara et al. (PLoS One. 2013 Sep 5; 8 (9): e73608).
  • Primers used for preparation of transformation fragments are shown in Table 7.
  • the primers used were designated as Primer No. 1 described in Table 7. Describe in.
  • a DNA fragment containing the URA5.3 gene (containing 897 bp upstream and 471 downstream sequences) was used as a template for the genomic DNA of Cyanidiosizone merolae 10D as a primer set No. . It amplified by PCR using 1/2.
  • the CMD184C fragment (containing the last 1,961 bp and 1.9 kb downstream sequences of the CDC184C ORF) and the pQE80 vector (QIAGEN) were each designated primer set no. 3/4, and primer set no. It amplified by PCR using 5/6.
  • the CMD184C fragment was subcloned into pQE80 vector using In-Fusion HD Cloning Kit (Clontech).
  • the resulting pD184 vector was subjected to primer set no. It amplified by PCR using 7/8. Sequence upstream of CMO 250 C (-600 to -1: SEQ ID NO: 9), EGFP The ORF (Takara Bio Inc.) and the downstream sequence (+1 to +200) of ⁇ -tubulin are designated as primer set nos. 9/10, primer set no. 11/12, and primer set no. Amplified by PCR using 13/14 and subcloned into pQE using the In-Fusion HD Cloning Kit.
  • the resulting pQ250-EGFP vector was used as a template DNA, and the assembly fragment (upstream region [-600 to -1] of CMO 250C, EGFP ORF, downstream region of ⁇ -tubulin [+1 to +200])
  • the PCR was amplified and subcloned into the amplified pD184 vector using 15/16.
  • the resulting pD184-O250-EGFP vector was used as primer set no. It amplified by PCR using 17/18.
  • the URA Cm-Cm selection marker was subcloned into the amplified pD184-O250-EGFP vector.
  • the resulting pD184-O250-EGFP-URA Cm-Cm vector was used as a primer set no.
  • the 19/20 was used as a template to amplify the EGFP / URA Cm-Cm fragment.
  • the amplified DNA fragment (EGFP / URA Cm-Cm fragment) was used for transformation.
  • the EGFP / URA Cm-Cm fragment was used as a negative control.
  • the construct of the EGFP / URA Cm-Cm fragment is shown in FIG. 1 (A).
  • a primer set No. 1 was prepared.
  • the vector was amplified by PCR using 21/22.
  • the sequence including the OMP-decarboxylase domain of URA5.3 of Galderia sulphuraria is referred to as primer set No.
  • the 23/24 and URA Cm-Gs selection markers were amplified by PCR as template DNA, and the sequence was subcloned into the pD184-O250-GAD-URA Cm-Cm vector.
  • the resulting pD184-O250-EGAD-URA Cm-Gs vector was used as primer set no.
  • GAD / URA Cm-Gs fragment was used as a template for amplification using 19/20 and PrimeSTAR® MAX (Takara).
  • the amplified DNA fragment (GAD / URA Cm-Gs fragment) was used for transformation.
  • the construct of the GAD / URA Cm-Gs fragment is shown in FIG. 1 (C).
  • uracil auxotrophic mutant strain Cianidiosisone merolae M4 (Minoda et al., Plant Cell Physiol. 2004 Jun; 45 (6): 667-71.) was used. Cells were cultured in MA2 medium (Ohnuma M et al. Plant Cell Physiol. 2008 Jan; 49 (1): 117-20.) Containing uracil (0.5 mg / mL) and 5-fluoroorotic acid (0.8 mg / mL). B)). The culture was shaking culture at 130 rpm under continuous white light (80 ⁇ mol / m 2 s) at 40 ° C.
  • the MA2 medium was coagulated with 0.5% (w / v) gellan gum (Wako). Sulfuric acid was added to a final concentration of 0.05% (v / v) to adjust the pH to 2.3. Transformation is described in Ohnuma M et al (Plant Cell Physiol. 2008 Jan; 49 (1): 117-20.) And Imamura S et al (Plant Cell Physiol. 2010 May; 51 (5): 707-17). It went in the way of. For transformation, 4 ⁇ g of each of the transformation fragments prepared above was used. The cells were cultured at 40 ° C. under continuous white light until colonies were formed. The colonies were then transferred to starch on MA2 solid medium containing uracil (0.5 mg / mL).
  • FIG. 2 shows the gel after SDS-PAGE staining.
  • the left figure shows the result of immunoblotting.
  • a chemiluminescent signal was detected in the GAD / URA Cm-Cm fragment transformant and the GAD / URA Cm-Gs fragment transformant.
  • no signal was detected in those transformed with the EGFP / URA Cm-Cm fragment. This result indicates that HA-tagged GAD is expressed in the GAD / URA Cm-Cm fragment transformant and the GAD / URA Cm-Gs fragment transformant.
  • FIG. 3 shows the results of comparing the GAD / URA Cm-Cm fragment transformant and the wild strain (WT). In the GAD / URA Cm-Cm fragment transformant, expression of HA-tagged GAD was confirmed as in FIG. 2, but no signal was detected in the wild strain.
  • EGFP / URA Cm-Cm fragment transformants, GAD / URA Cm-Cm fragment transformants, and GAD / URA Cm-Gs fragment transformants were grown in MA2 medium.
  • the culture was performed under continuous white light at 40 ° C. After culture, cells were collected by centrifugation, and the solubles were extracted from the collected cells with 75% ethanol.
  • the ⁇ -aminobutyric acid in the extracted soluble material was quantified by OPA-post column derivatization method using HPLC.
  • Table 9 shows the relative values when the ⁇ -aminobutyric acid concentration (per dry cell weight) in the EGFP / URA Cm-Cm fragment transformant was 1.0.
  • Example 3 Cell rupture treatment of algae belonging to the genus Cyanidiosizone (dry swelling treatment of algal cells) Cyanidiosizone merolae 10D was cultured as in Example 1, and 1 mL of the culture was centrifuged (1,500 ⁇ g, 2 minutes). Discard the supernatant after centrifugation, suspend the algal cell precipitate in an isotonic solution (10% sucrose, 20 mM HEPES, pH 7.0), and centrifuge (1,500 ⁇ g, 3 minutes) to The cells were washed. The supernatant after centrifugation was discarded, and the sediment of algal cells was left in a refrigerator (4 ° C.) for 3 days to dry the algal cells.
  • an isotonic solution 10% sucrose, 20 mM HEPES, pH 7.0
  • the algal cells are suspended in 45 ⁇ L of an isotonic solution (10% sucrose, 20 mM HEPES, pH 7.0) and centrifuged (1,500 ⁇ g, 3 minutes) to collect the supernatant and the precipitate. did.
  • Cyanidium caldarium RK-1 was cultured as an algae belonging to the genus Ideygogome having a strong cell wall, and subjected to the same drying and swelling treatment as described above to obtain a centrifugal supernatant and a precipitate.
  • SDS-polyacrylamide electrophoresis SDS-PAGE
  • 15 ⁇ L of 4 ⁇ SDS-PAGE sample buffer was added to the centrifugation supernatant.
  • 60 ⁇ L of 1 ⁇ SDS-PAGE sample buffer was added to the centrifugation.
  • the SDS-PAGE of supernatant and precipitate samples prepared as described above was performed.
  • the gel after SDS-PAGE was stained with Coomassie brilliant blue, and the proteins in the centrifugation supernatant and the precipitate were confirmed.
  • Example 4 Isolation of Novel Microalgae (Isolation of Novel Microalgae) High temperature acid water was collected at a hot spring in Yufu City, Oita Prefecture, Japan. Similarly, high temperature acid water was collected at a hot spring at Hakone-cho, Ashigarashimo-gun, Kanagawa Prefecture, Japan. The collected high temperature acidic water was cultured in M-Allen medium (40 ° C., pH 2.0, 100 ⁇ mol / m 2 s) to isolate microalga. Three strains of YFU were isolated from high temperature acid water collected in Yufu city, and HKN1 strain was isolated from high temperature acid water collected in Hakone town. The composition of M-Allen medium (hereinafter also referred to as "MA medium”) is shown in Table 10.
  • M-Allen medium hereinafter also referred to as "MA medium”
  • FIG. 6 (A) shows a photograph (magnification: 600 times) of the stationary phase culture solution of the HKN1 strain. Arrows in FIG. 6 (A) indicate cyanidiocisone merolae-like cells.
  • this Cyanidiosizone merolae-like cell is isolated using a tapered Pasteur pipette, and 1 mL of hot spring medium or modified MA medium (see Example 7) Static culture).
  • hot spring culture medium what added 10 mM (NH 4 ) 2 SO 4 to hot spring water collected from Tsukahara hot spring (pH 1.15) or Tamagawa hot spring (pH 1.14) was used (Hirooka S and Miyagishima SY , Front Microbiol. 2016 Dec 20; 7: 2022.). After growing in the hot spring medium, the cells entering the stationary phase were maintained in M-Allen medium or MA2 medium (Ohnuma M et al.
  • FIG. 6 (B) shows a photograph (magnification: 600 times) of Cyanidiosizone merolae-like cells isolated from the stationary phase culture fluid of the HKN1 strain. Cyanidiosizone merolae-like cells maintained their cyanideiozizone merolae-like cell shape even if culture was continued thereafter.
  • cyanidiosisone merolae-like cells In order to confirm the relationship between the above-described cyanidiosisone merolae-like cells and the HKN1 strain, sequence analysis of one region of the genome was performed on these cells by MiSeq (Illumina). As a result, all of the cyanidiosisonone merolae-like cells (HKN1 strain-derived sizon-like cells) respectively isolated from the stationary phase culture solution of the HKN1 strain have only one allele sequence for the analysis region. It was confirmed that the cells were haploid cells. On the other hand, it was confirmed that the HKN1 strain is a diploid cell, having two allele sequences for the analysis region.
  • the allele sequence of the sizon-like cell derived from the HKN1 strain was a sequence in which two allele sequences of HKN1 crossed.
  • FIG. 7 shows the two allele sequences of HKN1 strain (HKN1_allele 1: SEQ ID NO: 12, HKN1_allele 2: SEQ ID NO: 13) and the allele sequence of HKN1 strain-derived sizon-like cells (HKN1 sizon-like_allele 1: SEQ ID NO: 14) .
  • arrowheads indicate bases in which polymorphisms are observed between alleles. From these results, it was confirmed that the HKN1 strain-derived sizon-like cells are haploid cells produced by meiotic division of the diploid HKN1 strain.
  • the YFU3 strain isolated from the high temperature acidic water collected in Yufu City was a syanidiosizone-like cell and was a haploid cell.
  • YFU strain diploid
  • haploid YFU3 strain-derived sizon-like cells diploid cells
  • YFU3 strain (laploid) diploid cells
  • YFU3 strain (laploid) the diploid cells of the YFU3 strain
  • YFU3 strain (laploid) the diploid cells of the YFU3 strain
  • YFU3 strain (laploid) the haploid YFU3 strain-derived sizon-like cells
  • YFU3 strain laploid
  • a HKN1 diploid cell is described as a HKN1 strain (diploid)
  • a haploid HKN1 strain-derived sizon-like cell a HKN1 strain (haploid)
  • HKN1 strain Write both are collectively referred to as “HKN1 strain Write
  • FIG. 8 A photograph (magnification: 600 times) of YFU3 strain (1p) and HKN1 strain (1p), and other cyanidinium observed with a microscope (BX51; Olympus) is shown in FIG.
  • (A) represents Galderia sulphuraria 074
  • (B) represents cyanidium caldarium (Cyanidium caldarium) RK-1
  • (C) represents cyanidiosyzon merolae 10D
  • D) (D) ) Is a photomicrograph of the YFU3 strain (haploid)
  • (E) is a HKN1 strain (haploid).
  • the scale bar in FIG. 3 represents 5 ⁇ m.
  • Garderia sulphuraria 074 (FIG. 8A) and C.
  • ribosomal DNA ITS1 Size comparison of ribosomal DNA ITS1
  • the size of ribosomal DNA ITS1 was compared for the YFU3 strain (haploid), the HKN1 strain (haploid), and the cyanidiosisonone merolae 10D.
  • DNA was extracted from cells of YFU3 strain, HKN1 strain, and cyanidiosizone merolae 10D, and ribosomal DNA ITS1 was amplified by PCR.
  • the amplified ITS1 fragment was subjected to agarose gel electrophoresis to compare the size of ITS1 of each microalga.
  • the primers used for amplification of ITS1 are as follows. Forward primer: TAGAGGAAGGAGAAGTCGTAA (SEQ ID NO: 15)
  • Reverse primer: TTGCGTTCAAAGACTCCGATGATTC SEQ ID NO: 16
  • ITS1 of each of the YFU3 strain (haploid) and the HKN1 strain (haploid) was about 1.5 kb.
  • ITS1 of YFU3 strain (haploid) and HKN1 strain (haploid) both had larger sizes than ITS1 of Cyanidiosizone merolae 10D.
  • the rbcL gene was amplified by PCR using DNA extracted from cells of YFU3 strain (haploid) and HKN1 strain (haploid) as templates, and sequence analysis was performed.
  • the nucleotide sequences of the rbcL gene of the YFU3 strain (haploid) and the HKN1 strain (haploid) are shown in SEQ ID NOs: 1 and 2, respectively.
  • the sequences of the primers used for amplification of rbcL are as follows. Forward primer: aaactttcca aggrccwgc (SEQ ID NO: 17)
  • Reverse primer gcwgttggtgtytchacwaaatc (SEQ ID NO: 18)
  • YFU3 strain (haploid) and HKN 1 strain (haploid) with acidic hot spring drainage medium Tsukahara Onsen or Tamagawa Onsen was used for acid hot spring drainage.
  • An acidic hot spring drainage medium was prepared by adding 10 mM (NH 4 ) 2 SO 4 as a nitrogen source to acidic hot spring drainage of Tsukahara hot spring or Tamagawa hot spring.
  • an acidic hot spring drainage medium was prepared by adding 10 mM (NH 4 ) 2 SO 4 as a nitrogen source and 2 mM KH 2 PO 4 as a phosphorus source.
  • YFU3 strain (haploid) or HKN1 strain (haploid) was aerated and cultured using 50 mL of acidic hot spring drainage medium.
  • the culture temperature was 40 ° C., and culture was performed for 2 weeks under continuous white light (100 ⁇ mol / m 2 s).
  • the YFU 3 strain (haploid) and the HKN 1 strain (haploid) were able to be cultured with any acidic hot spring drainage medium.
  • Example 5 Nutritional component analysis of novel microalga Three YFU strains (haploid) were aerated and cultured using 5 L of M-Allen medium. The culture temperature was 35 ° C., and culture was performed for 2 weeks under continuous white light (500 ⁇ mol / m 2 s).
  • the cells of the YFU 3 strain (haploid) cultured as described above were collected by centrifugation, and commissioned to the Japan Food Research Laboratories to conduct component analysis.
  • the analysis value per wet weight obtained by the component analysis was converted to a value per dry weight by dividing by 0.248.
  • the analysis method of each component is as having shown in the said Table 2 and Table 3.
  • Tables 11 and 12 show the analysis results of amino acids, and Table 12 shows the analysis results of vitamins. Tables 11 and 12 also show analytical values published in Chlorella, Euglena and Spirulina as reference.
  • the YFU 3 strain has a high total amino acid content as compared to other algae conventionally used for foods and the like. In addition, the content of each amino acid also tends to be higher in the YFU 3 strain (haploid) compared to other algae. In addition, it was also confirmed that the YFU3 strain (haploid) contains ⁇ -aminobutyric acid.
  • ⁇ -Aminobutyric acid is a substance that functions as an inhibitory neurotransmitter, and has been found to have a brain function improving effect, a blood pressure lowering action, a sedative action and the like.
  • Tomato is known as a food containing a large amount of ⁇ -aminobutyric acid, but the ⁇ -aminobutyric acid content of tomato has been reported to be 0.062 g / 100 g wet weight (understanding the expanding supplement-renal failure [Utility] 8 GABA (Gaba), Clinical Dialysis Vol. 24. No. 13 (Dec. 2008) to be used for patients. It can be said that the ⁇ -aminobutyric acid content of the YFU strain (haploid) is comparable to that of tomato.
  • the YFU 3 strain (haploid) tended to contain more vitamins as compared to other algae.
  • the content of ⁇ -carotene, vitamin C, vitamin E, vitamin K 1 , vitamin K 2 and folic acid was high compared to other algae.
  • Almond is known as a food containing a large amount of vitamin E, but there is a report that vitamin E content of almond is 30.3 mg / 100 g wet weight (Japanese food standard composition table 2015 edition).
  • natto is known as a food containing a large amount of vitamin K, but there is a report that the vitamin K content of natto is 600 ⁇ g / 100 g wet weight (Japanese food standard composition table 2015 edition).
  • the content of vitamin E and vitamin K in the YFU strain can be said to be high as compared to these foods.
  • the YFU 3 strain (the haploid) has a high content of nutrient components such as amino acids and vitamins even when compared to other algae conventionally used for food etc. .
  • transformation of a novel microalga (YFU 3 strain) (preparation of transformation fragment)
  • the transformation fragment was prepared by the method described in Fujiwara et al. (Front Plant Sci. 2017 Mar 14; 8: 343). Primers used for preparation of transformation fragments are shown in Table 13. Hereinafter, the primers used were designated as Primer No. 1 described in Table 13. Describe in.
  • Primer set No. 1 was prepared using 1-180 nucleotides encoding a chloroplast transfer sequence (60 amino acids) in the APCC ORF (CMO 250 C) of Cyanidiosizone merolae, using genomic DNA of Cyanidiosizone merolae 10 D as a template. 1 / No. Amplified by PCR using 2. In addition, the downstream nucleotide (200 bp, ⁇ t3 ′) of the ⁇ -tubulin ORF of Cyanidiosizone merolae was used as a template and the genomic DNA of Cyanidiosizone merolae 10D as a template. 3 / No.
  • pD184-CAT was constructed. Using plasmid pD18 as a template, primer set no. 9 / No. The DNA fragment was amplified by PCR using 10 to prepare a CAT vector for transformation of cyanidiocisone merolae.
  • CAT vector for transformation of novel microalgae Using the plasmid pD18 prepared above as a template, primer set No. 1 was prepared. 11 / No. The DNA fragment was amplified by PCR using T.12 to prepare a CAT vector for novel microalgal transformation.
  • CP-resistant transformants of Cyanidium sionzone merolae 10D and YFU3 (haploid) strains were selected by culturing in MA2 liquid medium supplemented with CP.
  • CP resistance concentration of each CP transformant a wild strain (WT) and a transformant (TF) were treated with CP of each concentration (0, 50, 100, 150, 200, 250 ⁇ g / mL). The cells were cultured for 10 days in the MA2 liquid medium containing.
  • 10D_TF and 10D_WT respectively indicate a CP-resistant transformant and a wild strain of cyanidinium mesonae merolae 10D.
  • YFU3_TF and YFU3_WT respectively indicate a CP resistant transformant and a wild strain of YFU3 strain (haploid).
  • CP-resistant transformants were more resistant to higher CP concentrations than wild-type strains in both Cyanidium cizone merolae 10D and YFU3 (haploid) strains.
  • primers for the 5 ′ end sequence of the APCC chloroplast transfer sequence and the 3 ′ end sequence of the CAT ORF were designed.
  • the sequences of the primers are as follows: APCC (1) forward primer: ATGTTCGTTCAGACCAGTTTCTTT (SEQ ID NO: 31) CAT (650) reverse primer: TAAAAGCCAGTCATTAGGCCTA (SEQ ID NO: 32)
  • the cultured cells of CP-resistant transformants (TF_0, TF — 100) of the cultured YFU3 strain (haploid) were recovered, and PCR was performed using the above primer set. Thereafter, agarose gel electrophoresis was performed to confirm the presence or absence of the amplified fragment by PCR.
  • Example 7 Transformation of a novel microalga (HKN1 strain) (preparation of transformation fragment) Primers used for preparation of transformation fragments are shown in Table 14. Hereinafter, the primers used were designated as Primer No. 1 described in Table 14. Describe in.
  • a construct for gene transfer upstream of the URA5.3 gene was prepared as follows.
  • the DNA fragments of the upstream sequence (-2500 to -501) of the URA5.3 gene were treated with the primer set No. 1 using the genomic DNA of the HKN1 strain as a template. It amplified by PCR using 1/2.
  • the PCR amplified fragment was then subcloned into pUC19 using the In-Fusion HD Cloning Kit.
  • the resulting vector is called pURA5.3up vector.
  • a DNA fragment of the upstream sequence (-500 to -1) of APCC was used as a primer for the primer set no. It was amplified by PCR using 3/4.
  • mVenus ORF (synthesized by Integrated DNA Technologies, Inc.) It amplified by PCR using 5/6.
  • a DNA fragment of the downstream sequence (+1 to +250) of ⁇ -tubulin was used for the primer set No. 1 with the genomic DNA of HKN1 strain as a template. It amplified by PCR using 7/8.
  • the three PCR amplified fragments were subcloned into pUC19 using In-Fusion HD Cloning Kit.
  • the resulting vector is the pmVenus vector.
  • a DNA fragment of the upstream sequence (-500 to -1) of CPCC was used for the primer set No. 1 with the genomic DNA of HKN1 strain as a template.
  • the four PCR amplified fragments were subcloned into pUC19 using In-Fusion HD Cloning Kit.
  • the resulting vector is called pCAT vector.
  • primer set no using the pmVenus vector as a template, primer set no.
  • the DNA fragment was amplified by PCR using 17/18.
  • primer set nos using the pCAT vector as a template, primer set nos.
  • the DNA fragment was amplified by PCR using 19/20.
  • primer set no The pURA5.3up vector was amplified by PCR using 21/22.
  • the amplified fragment of the pmVenus vector described above and the amplified fragment of the pCAT vector described above were cloned into the pURA5.3up vector amplified as described above using the In-Fusion HD Cloning Kit.
  • the resulting pURA5.3up-mVenus-CAT vector was used as a template for the primer set no.
  • the DNA fragment was amplified by PCR using 23/24. This amplified DNA fragment was used as a CAT vector for transformation.
  • the structure of the transformation CAT vector is shown as PCR Product in FIG.
  • Transformation was carried out by modifying the method described in Ohnuma M et al (Plant Cell Physiol. 2008 Jan; 49 (1): 117-20.).
  • the HKN1 strain (haploid) was used as the parent strain for transformation.
  • Tween-20 was added to the culture solution to a final concentration of 0.002%, and cells were recovered by centrifugation (2,000 g, 5 minutes). The recovered cells were suspended in 270 ⁇ L of MA2U medium. Transformation was performed according to a protocol using polyethylene glycol (PEG). 0.6 g of PEG4000 (Aldrich, # 81240) was dissolved in 450 ⁇ L of MA2U medium (95 ° C., 10 minutes) to prepare a 60% (w / v) PEG 4000 solution. The PEG 4000 solution was then maintained at 42 ° C. on a heat block until used. 4 ⁇ g of transformation CAT vector was prepared in 90 ⁇ L of water.
  • PEG polyethylene glycol
  • cells were recovered by centrifugation (1,500 g, 5 minutes) and suspended in 1 mL of Tsukahara spring medium or modified MA medium.
  • 100 ⁇ L of cell suspension is added to 1 mL of Tsukahara spring medium or modified MA medium containing 100 ⁇ g / mL of CP, in a 24-well plate (TPP Techno Plastic Products AG), continuous light (20 ⁇ mol / m2s), 42 ° C.
  • the culture was allowed to stand for 7 days under 3% CO 2 conditions.
  • the green-thickened part was added to 1 mL of Tsukahara mineral spring medium or modified MA medium containing fresh 100 ⁇ g / mL of CP, and static culture was further performed for 7 days to select CP-resistant transformants.
  • the CP-resistant transformants were single-cell isolated under inverted microscope (CKX41; Olympus) using a tapered Pasteur pipette, and statically cultured in 1 mL of Tsukahara spring medium or modified MA medium.
  • the composition of the modified MA medium is shown in Table 15.
  • a primer was designed to confirm that the mVenus-CAT gene was introduced at the target location in the cells of isolated and cultured CP-resistant transformants (see FIG. 13, the approximate positions of the primers are shown in FIG. Shown by arrows in the genome).
  • the sequences of the primers are as follows: Forward primer: CATTGCACAGCAATGAAAGCG (SEQ ID NO: 87)
  • the cells of the CP transformant were recovered, PCR was performed using the above primer set, and agarose gel electrophoresis was performed. The results are shown in FIG. In the wild strain (WT), the amplified fragment was observed at about 2.5 kb, but in the CP resistant transformant (TF), the amplified fragment was detected at about 5.5 kb. From these results, it was confirmed that in the transformant (TF), the mVenus-CAT gene was inserted at the target location (see FIG. 13). From the above results, it was shown that HKN1 (haploid) is capable of gene targeting.
  • FIG. 15 the left figure (mVenus) is a fluorescence microscope picture detecting fluorescence of mVenus, the middle figure (Chl) is a fluorescence microscope picture detecting autofluorescence of chloroplast, and the right figure (merged) is the above Two fluorescence micrographs are merged.
  • mVenus is a fluorescence microscope picture detecting fluorescence of mVenus
  • Chl is a fluorescence microscope picture detecting autofluorescence of chloroplast
  • the right figure (merged) is the above Two fluorescence micrographs are merged.
  • mVenus was expressed in the cytoplasm, and green fluorescence was detected. From the above results, it was shown that HKN1 (haploid) is capable of expressing foreign genes.
  • Example 8 Cell rupture treatment of YFU3 strain and HKN1 strain (dry swelling treatment of algal cells) YFU3 strain (1p), HKN1 strain (1p), and HKN1 strain (diploid) were cultured in the same manner as in Example 5, and 1 mL of the culture solution was centrifuged (1,500 ⁇ g, 2 minutes) did. Discard the supernatant after centrifugation, suspend the algal cell precipitate in an isotonic solution (10% sucrose, 20 mM HEPES, pH 7.0), and centrifuge (1,500 ⁇ g, 3 minutes) to The cells were washed.
  • an isotonic solution (10% sucrose, 20 mM HEPES, pH 7.0
  • the supernatant after centrifugation was discarded, and the sediment of algal cells was left in a refrigerator (4 ° C.) for 3 days to dry the algal cells. After 3 days, the algal cells are suspended in 45 ⁇ L of an isotonic solution (10% sucrose, 20 mM HEPES, pH 7.0) and centrifuged (1,500 ⁇ g, 3 minutes) to collect the supernatant and the precipitate. did.
  • an isotonic solution (10% sucrose, 20 mM HEPES, pH 7.0
  • cyanidium caldarium (Cyanidium caldarium) RK-1 as a control of algae having a strong cell wall
  • cyanidium mesonae merolae 10D as a control of algae not having a strong cell wall, as described above Dried and swelled to obtain a supernatant and precipitate.
  • SDS-polyacrylamide electrophoresis SDS-PAGE
  • 15 ⁇ L of 4 ⁇ SDS-PAGE sample buffer was added to the centrifugation supernatant.
  • 60 ⁇ L of 1 ⁇ SDS-PAGE sample buffer was added to the centrifugation.
  • the SDS-PAGE of supernatant and precipitate samples prepared as described above was performed.
  • the gel after SDS-PAGE was stained with Coomassie brilliant blue, and the proteins in the centrifugation supernatant and the precipitate were confirmed.
  • Example 9 Preparation of diploid by cross-linking of haploids (cross-over of HKN1 strain (haploid)) No. of HKN1 strain (haploid).
  • haploid cross-over of HKN1 strain (haploid)
  • haploid No. of HKN1 strain (haploid).
  • One share and No. Five strains were mixed, and cultured for 3 weeks under culture conditions of 40 ° C., light 50 ⁇ mol / m 2 s, light-dark cycle (12 L: 12 D), 2% CO 2 using MA medium. After 3 weeks of culture, it was further transferred to fresh medium (diluted 20 times) and cultured for 1 week. The algal cells were then observed under a microscope. As a result, diploid-like cells having a strong cell wall were identified (FIG. 17A).
  • diploid-like cells were collected, subjected to DAPI staining, and quantified for fluorescence intensity.
  • DAPI staining of HKN1 strain was also performed.
  • the results are shown in FIG. 17B.
  • the diploid-like cells showed twice as much fluorescence intensity as compared to the haploid strain. From these results, it was confirmed that diploid-like cells are diploid. From the above results, it has become clear that diploid cell forms can be prepared by mixing and culturing haploid cell forms.
  • Example 10 Preparation of haploid cell morphology of algae belonging to the genus Garderia (Creation of cell morphology without strong cell wall: G. sulphuraria) (Method (a)) Add 1 mL of Tsukahara mineral spring medium (Hirooka et al. 2016 Front in Microbiology) or modified MA medium to a 24-well plate, and add about 10 Galdieria sulphuraria SAG 108.79 to each well, temperature 42 ° C, light 50 ⁇ mol / m The cells were cultured for 1 week at 2 s, CO 2 2%. In this medium, tadpole-like cells and round cells were mixed. Under a microscope, tadpole-like cells were isolated using a Pasteur pipette with a tapered tip, and further cultured in MA medium at 42 ° C., light 50 ⁇ E / m 2 S, CO 2 2%.
  • Tsukahara mineral spring medium Hirooka et al.
  • FIG. 18A shows the normal cell morphology of Galdieria sulphuraria SAG 108.79 (left panel) and the cell morphology without robust cell wall identified after culture of the cells (right panel).
  • FIG. 18B shows the normal cell morphology of Galdieria partita NBRC 102759 (left panel) and the cell morphology without robust cell wall identified after culture of the cells (right panel).
  • the cell form having no firm cell wall could be easily disrupted by freeze-thawing or the like, and the cell contents could be extracted.
  • the cell morphology without firm cell wall that appeared during culture of algae belonging to the genus Garderia was a mixture of tadpole-like cells and round cells. What is indicated by an arrow in the left figure of FIG. 18A and FIG. 18B is considered to be the mother cell wall which was thrown away after meiosis.
  • diploids and haploids of Galdieria sulphuraria SAG 108.79 will be described as SAG 108.79 (diploid) and SAG 108.79 (haploid), respectively.
  • the diploid and haploid of Galdieria partita NBRC 102759 are described as NBRC strain 102759 (diploid) and NBRC 102759 (haploid), respectively.
  • Example 11 Cell rupture treatment of algae belonging to the genus Garderia Instead of YFU3 strain (diploid), etc., SAG108.79 (diploid), SAG108.79 (diploid), NBRC 102759 strain (2 fold) The cell rupture treatment was performed in the same manner as in Example 8 except that body) and NBRC 102759 (haploid) were used. Then, as in Example 8, SDS-PAGE was performed. The gel after SDS-PAGE was stained with Coomassie brilliant blue, and the proteins in the centrifugation supernatant and the precipitate were confirmed.
  • Example 12 Preparation of vitamin-producing ability-enhancing strain (preparation of transformed strain) Except that instead of EGFP ORF, a DNA fragment in which a 3 ⁇ HA tag was added to the 3 'end of Caniella cisone merolae CML 326 C (tocopherol cyclase: TC) was used, the “ ⁇ EGFP / PD184-O250-TC-URA Cm-Cm vector was produced in the same manner as in "Preparation of URA Cm-Cm fragment".
  • the upstream sequence (-500 to -1) of CMP166C the one obtained by adding a 3x FLAG tag to the 3 'end of CMN 202C (homogentis acid phytyltransferase: HPT), and the downstream sequence (+1 to +278) of CMK 296C And amplified downstream of the pD184-O250-TC-URA Cm-Cm URA Cm-Cm selection marker using the In-Fusion HD Cloning Kit to create the pD184-O250-VE-URA Cm-Cm vector did.
  • the primer set No. 1 in Table 7 was used.
  • the VE / URA Cm-Cm fragment was amplified by PCR using 19/20.
  • the amplified DNA fragment (VE / URA Cm-Cm fragment) was used for transformation.
  • FIG. 21 shows the construction of a DNA fragment for transformation (VE / URA Cm-Cm fragment).
  • transformation of uracil auxotrophic mutant cyanidiocisone merolae M4 was performed. Transformation and culture after transformation were performed in the same manner as in Example 2. Then, immunoblotting was performed in the same manner as in Example 2 using an anti-HA antibody or an anti-FLAG antibody.
  • FIG. 22 The results are shown in FIG. The left figure shows the result of immunoblotting using anti-HA antibody, and the right figure shows the result of immunoblotting using anti-FLAG antibody.
  • GFP indicates a cell transformed with EGFP / URA Cm-Cm fragment (FIG. 1A) (EGFP / URA Cm-Cm fragment transformant).
  • VE indicates transformed cells (VE / URA Cm-Cm fragment transformed strain) in VE / URA Cm-Cm fragment. From the results shown in FIG. 22, it was confirmed that the VE / URA Cm-Cm fragment transformant expressed tocopherol cyclase and homogentisic acid phytyltransferase.
  • EGFP / URA Cm-Cm fragment transformants and VE / URA Cm-Cm fragment transformants were grown in MA2 medium.
  • the culture was performed under continuous white light at 40 ° C. After culture, cells were collected by centrifugation, and the solubles were extracted from the collected cells with 75% ethanol. Vitamin E in the extracted soluble material was quantified. The determination of vitamin E was performed by high performance liquid chromatography, consigned to the Japan Food Research Laboratories.
  • Table 16 shows the relative values when the vitamin E concentration (per dry cell weight) in the EGFP / URA Cm-Cm fragment transformant was 1.0.
  • the VE / URA Cm-Cm fragment transformant had a higher vitamin E concentration than the negative control EGFP / URA Cm-Cm fragment transformant. From these results, it was confirmed that transformation can increase the intracellular concentration of vitamin E in cyanidiosizone merolae.
  • novel microalgae that can be used industrially and their use.
  • the novel microalgae provided by the present invention can be used as a nutrient composition, a nutrient, a composition for supplementing a nutrient, a method of producing a nutrient, and the like.
  • the novel microalgae provided by the present invention can be used for various processed foods, functional foods, nutritional supplements, foods, feeds, pet foods, cosmetics and the like.
  • a nutritional component composition or a nutritional agent rich in nutritional components such as amino acids and vitamins.
  • the said nutrient component composition or nutrient can be utilized for foodstuffs, such as various processed foods, functional foods, and dietary supplements, feed, pet food, cosmetics and the like. Further, according to the present invention, there is provided a method for producing nutritional components such as amino acids, vitamins, proteins, lipids, dietary fibers and the like.

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Abstract

イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する、藻類。イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類又はその抽出物を含む、栄養成分組成物。

Description

新規微細藻類、及びその使用
 本発明は、新規微細藻類、及びその使用に関する。より具体的には、新規微細藻類、及び1倍体である前記微細藻類の製造方法等に関する。また、本発明は、栄養成分組成物、及び栄養成分の製造方法に関する。
 本願は、2017年11月28日に、日本に出願された特願2017-228394号及び特願2017-228396号、2018年5月28日に、日本に出願された特願2018-101753号、並びに2018年9月21日に、日本に出願された特願2018-177416号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 微細藻類は、陸上植物と比較して、高い二酸化炭素固定能力を有すること、及び農産物と生育場所が競合しないことから、いくつかの種は、大量培養されて、飼料、機能性食品、化粧品材料等として産業的に利用されている。
 微細藻類を産業利用する場合には、コスト面等から、屋外で大量培養可能な微細藻類であることが望ましい。しかしながら、屋外で大量培養可能な微細藻類であるためには、環境変動(光、温度等)に耐性を有すること、他の生物が生存できないような条件で培養できること、高密度まで増殖可能であること、等の条件が求められる。そのため、現在までに、産業的に実用化されているのは、クロレラ(Chlorella)、ユーグレナ(Euglena)、ドナリエラ(Dunaliella)、スピルリナ(Spirulina)等の数種に限られている。
 上記の藻類種は、高塩濃度、高pH、低pH等の他の生物が生育困難な環境で培養可能である点に特徴がある。これらの藻類種は、アミノ酸類、ビタミン類を豊富に含み、機能性食品やサプリメントの原料として利用されている。
 一方、単細胞原始紅藻であるイデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類は、硫酸酸性温泉において優先増殖する。イデユコゴメ綱には、シアニディオシゾン(Cyanidioschyzon)属、シアニジウム(Cyanidium)属、及びガルデリア(Galdieria)属があるが(非特許文献1)、1倍体のものとしてはシアニディオシゾン・メロラエ(Cyanidioschyzon merolae)のみが知られている(非特許文献2)。シアニディオシゾン・メロラエは、強固な細胞壁をもたない(非特許文献1、2)。
 シアニディオシゾン・メロラエは、極めて単純な細胞小器官セットにより構成されており、ゲノム配列の解読が完了している。そのため、光合成生物の基礎研究のためのモデル生物として利用されており、遺伝子改変技術の開発も進められている(非特許文献3、4)。
Pinto, G. (2007) Cyanidiophyceae: looking back - looking forward, In: J. Seckbach (ed.) Algae and Cyanobacteria in Extreme Environments. Springer, Dordrecht, The Netherlands, pp. 389-397. Misumi O et al. (2005) Cyanidioschyzon merolae Genome. A Tool for Facilitating Comparable Studies on Organelle Biogenesis in Photosynthetic Eukaryotes. Plant Physiol. 137(2): 567-585. Fujiwara T et al.(2013) Gene targeting in the red alga Cyanidioschyzon merolae: single- and multi-copy insertion using authentic and chimeric selection markers. PLOS ONE. Sep 5;8(9):e73608. Fujiwara T et al.(2015) A nitrogen source-dependent inducible and repressible gene expression system in the red alga Cyanidioschyzon merolae. Front Plant Sci. Aug 26;6:657.
 上記のように、現在までに、産業的に実用化されている微細藻類は、数種の藻類種に限定されている。
 そこで、本発明は、産業利用が可能な新規微細藻類と、その使用方法とを提供することを課題とする。また、本発明は、栄養成分を豊富に含む微細藻類を用いた栄養成分組成物剤、及び当該微細藻類を用いた栄養成分の製造方法を提供することを課題とする。
 また、本発明は、2倍体の藻類の細胞から1倍体の細胞を作製する方法、当該方法により作製された1倍体の細胞、及び当該1倍体の細胞を培養して得られる1倍体の藻類の細胞群を提供することを課題とする。
 また、1倍体の藻類の細胞からから2倍体の細胞を作製する方法、当該方法により作製された2倍体の細胞、及び当該2倍体の細胞を培養して得られる2倍体の藻類の細胞群を提供することを課題とする。
 また、本発明は、1倍体の藻類の細胞を用いて、セルフクローニング又は多重セルフクローニングにより形質転換された藻類細胞を提供することを課題とする。
 本発明者らは、イデユコゴメ綱に属する藻類の中には、1倍体の細胞形態を有する世代と、2倍体の細胞形態を有する世代のあるものが存在すること、さらに、イデユコゴメ綱に属する藻類において、強固な細胞壁を有するものは2倍体の細胞であること、さらに、強固な細胞壁を有する2倍体の細胞から強固な細胞壁を有しない細胞を誘導する方法を見出した。さらに、前記方法で得られた強固な細胞壁を有しない細胞が1倍体の細胞形態であることを見出した。さらに、イデユコゴメ綱に属する藻類が、アミノ酸類及びビタミン類等の栄養成分を豊富に含んでいることを見出した。これらの知見に基づき、本発明者らは、以下の発明を完成した。
 本発明は、以下の態様を含む。
(1)イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する、藻類。
(1-2)イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、2倍体の細胞形態の細胞群からなる、(1)に記載の藻類の細胞群。
(1-3)イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、1倍体の細胞形態の細胞群からなる、(1)に記載の藻類の細胞群。
(1-4)イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、2倍体の細胞形態の細胞群と、1倍体の細胞形態の細胞群とが、混在している、(1)に記載の藻類の細胞群。
(2)前記1倍体の細胞形態が、pH7の条件下で、その細胞が破裂する、(1)に記載の藻類。
(3)リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ大サブユニット遺伝子の塩基配列が、配列番号1又は2に記載の塩基配列と90%以上の同一性を有する、(1)又は(2)に記載の藻類。
(4)シアニジウム・エスピー(Cyanidium sp.)YFU3株(FERM BP-22334)、シアニジウム・エスピー(Cyanidium sp.)HKN1株(FERM BP-22333)、及びこれらの変異株からなる群より選択される、(3)に記載の藻類。
(5)形質転換体である、(1)~(4)のいずれか一項に記載の藻類。
(6)前記形質転換体が、セルフクローニングにより作製されたものである、(5)に記載の藻類。
(7)前記1倍体の細胞形態である、(1)~(6)のいずれか一項に記載の藻類。
(8)(a)(1)~(6)のいずれか一項に記載の藻類であって、2倍体の細胞形態の細胞(藻類)を培養する工程と、(b)前記培養中に生じた1倍体の細胞形態の細胞(藻類)を単離する工程と、を含む、1倍体の藻類の製造方法。
(9)前記工程(a)の培養を、温度30~50℃、pH1.0~5.0、及びCO濃度1~3%の条件下で行う、請求項8に記載の1倍体の藻類の製造方法。
(10)(1)~(7)のいずれか一項に記載の藻類を含む藻類培養物であって、前記藻類培養物に含まれる全藻類の細胞数における、前記1倍体の細胞形態の藻類の細胞数の割合が、70~100%である、藻類培養物。
(11)(1)~(7)のいずれか一項に記載の藻類を、乾燥膨潤処理した、乾燥膨潤処理物。
 また、本発明は、以下の態様も含む。
(12)(a)(1)~(7)のいずれか一項に記載の藻類の細胞を破壊して細胞破壊物を得る工程と、(b)前記細胞破壊物から栄養成分を分離する工程と、を含む栄養成分の製造方法。
(13)前記栄養成分が、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種である、(12)に記載の栄養成分の製造方法。
(14)前記アミノ酸類が、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、及びγ-アミノ酪酸からなる群より選択される少なくとも1種である、(13)に記載の栄養成分の製造方法。
(15)前記ビタミン類が、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、及びビタミンKからなる群より選択される少なくとも1種である、(13)に記載の栄養成分の製造方法。
(16)前記工程(a)における前記細胞の破壊を、中和処理、低張処理、及び凍結融解処理からなる群より選択される少なくとも1種の処理により行う、(12)~(15)のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
(17)前記工程(a)の前に、(1)~(7)のいずれか一項に記載の藻類を、0~5℃の温度で低温処理する工程、を含む、(12)~(16)のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
(18)(1)~(7)のいずれか一項に記載の藻類又はその抽出物を含む、栄養成分組成物。
(19)(18)に記載の栄養成分組成物を含む、食品。
(20)機能性食品、又は栄養補助食品である、(19)に記載の食品。
(21)(18)に記載の栄養成分組成物を含む、飼料又はペットフード。
(22)(18)に記載の栄養成分組成物を含む、化粧品。
(23)(1)~(7)のいずれか一項に記載の藻類又はその抽出物を含む、栄養剤。
(24)(23)に記載の栄養剤を含む、食品。
(25)機能性食品、又は栄養剤である、(24)に記載の食品。
(26)(23)に記載の栄養剤を含む、飼料又はペットフード。
(27)(23)に記載の栄養剤を含む、化粧品。
(28)(23)に記載の栄養剤を含む、栄養成分補給用組成物。
(29)食品である、(28)に記載の栄養成分補給用組成物。
(30)機能性食品、又は栄養補助食品である、(29)に記載の栄養成分補給用組成物。
(31)飼料又はペットフードである、(28)に記載の栄養成分補給用組成物。
(32)化粧品である、(28)に記載の栄養成分補給用組成物。
(33)(10)に記載の藻類培養物又はその抽出物を含む、栄養成分組成物。
(34)(33)に記載の栄養成分組成物を含む、食品。
(35)機能性食品、又は栄養補助食品である、(34)に記載の食品。
(36)(33)に記載の栄養成分組成物を含む、飼料又はペットフード。
(37)(33)に記載の栄養成分組成物を含む、化粧品。
(38)(10)に記載の藻類培養物又はその抽出物を含む、栄養剤。
(39)(38)に記載の栄養剤を含む、食品。
(40)機能性食品、又は栄養剤である、(39)に記載の食品。
(41)(38)に記載の栄養剤を含む、飼料又はペットフード。
(42)(38)に記載の栄養剤を含む、化粧品。
(43)(38)に記載の栄養剤を含む、栄養成分補給用組成物。
(44)食品である、(43)に記載の栄養成分補給用組成物。
(45)機能性食品、又は栄養補助食品である、(44)に記載の栄養成分補給用組成物。
(46)飼料又はペットフードである、(43)に記載の栄養成分補給用組成物。
(47)化粧品である、(43)に記載の栄養成分補給用組成物。
(48)(a)(10)に記載の藻類培養物から、藻類を回収する工程と、(b)前記藻類の細胞を破壊して細胞破壊物を得る工程と、(c)前記細胞破壊物から、少なくとも1種の栄養成分を分離する工程と、を含む栄養成分の製造方法。
(49)前記栄養成分が、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種である、(48)に記載の栄養成分の製造方法。
(50)前記アミノ酸類が、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、及びγ-アミノ酪酸からなる群より選択される少なくとも1種である、(49)に記載の栄養成分の製造方法。
(51)前記ビタミン類が、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、及びビタミンKからなる群より選択される少なくとも1種である、(49)に記載の栄養成分の製造方法。
(52)前記工程(a)における前記細胞の破壊を、中和処理、低張処理、凍結融解処理、及び乾燥膨潤処理からなる群より選択される少なくとも1種の処理により行う、(48)~(51)のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
 また、本発明は、以下の態様も含む。
(53)イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類又はその抽出物を含む、栄養成分組成物。
(54)前記藻類が、1倍体の藻類である、(53)に記載の栄養成分組成物。
(55)前記藻類が、pH7の条件下で、その細胞が破裂する藻類である、(53)又は(54)に記載の栄養成分組成物。
(56)前記藻類が、シアニディオシゾン属(Cyanidioschyzon)に属する藻類である、(53)~(55)のいずれか一項に記載の栄養成分組成物。
(57)前記藻類が、少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体である、(53)~(56)のいずれか一項に記載の栄養成分組成物。
(58)前記形質転換体が、セルフクローニングにより製造されたものである、(57)に記載の栄養成分組成物。
(59)アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分を含む、(53)~(58)のいずれか一項に記載の栄養成分組成物。
(60)(53)~(59)のいずれか一項に記載の栄養成分組成物を含む、食品。
(61)機能性食品、又は栄養補助食品である、(60)に記載の食品。
(62)(53)~(59)のいずれか一項に記載の栄養成分組成物を含む、飼料又はペットフード。
(63)(53)~(59)のいずれか一項に記載の栄養成分組成物を含む、化粧品。
(64)(a)イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類の細胞を破壊して細胞破壊物を得る工程と、(b)前記細胞破壊物から、少なくとも1種の栄養成分を分離する工程と、を含む栄養成分の製造方法。
(65)前記栄養成分が、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種である、(64)に記載の栄養成分の製造方法。
(66)前記アミノ酸類が、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、及びγ-アミノ酪酸からなる群より選択される少なくとも1種である、(65)に記載の栄養成分の製造方法。
(67)前記ビタミン類が、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、ナイアシン、イノシトール、葉酸、及びビオチンからなる群より選択される少なくとも1種である、(65)に記載の栄養成分の製造方法。
(68)前記藻類が、1倍体の藻類である、(64)~(67)のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
(69)前記藻類が、pH7の条件下で、その細胞が破裂する藻類である、(64)~(68)のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
(70)前記藻類が、シアニディオシゾン属(Cyanidioschyzon)に属する藻類である、(64)~(69)のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
(80)前記藻類が、少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体である、(64)~(70)のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
(81)前記形質転換体が、セルフクローニングにより製造されたものである、(80)に記載の栄養成分の製造方法。
(82)前記工程(a)における前記細胞の破壊を、中和処理、低張処理、凍結融解処理、及び乾燥膨潤処理からなる群より選択される少なくとも1種の処理により行う、(64)~(81)のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
 また、本発明は、以下の態様も含む。
(83)イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類又はその抽出物を含む、栄養剤。
(84)前記藻類が、1倍体の藻類である、(83)に記載の栄養剤。
(85)前記藻類が、pH7の条件下で、その細胞が破裂する藻類である、(83)又は(84)に記載の栄養剤。
(86)前記藻類が、シアニディオシゾン属(Cyanidioschyzon)に属する藻類である、(83)~(85)のいずれか一項に記載の栄養剤。
(87)前記藻類が、少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体である、(83)~(86)のいずれか一項に記載の栄養剤。
(88)前記形質転換体が、セルフクローニングにより製造されたものである、(87)に記載の栄養剤。
(89)アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分を補給するためのものである、(83)~(88)のいずれか一項に記載の栄養剤。
(90)(83)~(89)のいずれか一項に記載の栄養剤を含む、食品。
(91)機能性食品、又は栄養補助食品である、(90)に記載の食品。
(92)(83)~(89)のいずれか一項に記載の栄養剤を含む、飼料又はペットフード。
(93)(83)~(89)のいずれか一項に記載の栄養剤を含む、化粧品。
(94)(83)~(89)のいずれか一項に記載の栄養剤を含む、栄養成分補給用組成物。
(95)食品である、(94)に記載の栄養成分補給用組成物。
(96)機能性食品、又は栄養補助食品である、(95)に記載の栄養成分補給用組成物。
(97)飼料又はペットフードである、(94)に記載の栄養成分補給用組成物。
(98)化粧品である、(94)に記載の栄養成分補給用組成物。
(99)アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分を補給するためのものである、(94)~(98)のいずれか一項に記載の栄養成分補給用組成物。
 また、本発明は、以下の態様も含む。
(100)(a)(1)~(6)のいずれか一項に記載の藻類の、1倍体の細胞形態である細胞を2種類以上混合し、培養する工程と、(b)前記培養中に生じた2倍体の細胞形態の細胞を単離する工程と、を含む、2倍体の藻類の製造方法。
(101)前記藻類が、シアニジウム・エスピー YFU3株(FERM BP-22334)、シアニジウム・エスピー HKN1株(FERM BP-22333)、及びシアニディオシゾン・メロラエ、並びにこれらの変異株からなる群より選択される藻類である、(100)に記載の2倍体の藻類の製造方法。
(102)シアニジウム・エスピー YFU3株(FERM BP-22334)又はその変異株の2倍体の細胞形態の細胞。
(103)シアニジウム・エスピー HKN1株(FERM BP-22333)又はその変異株の2倍体の細胞形態の細胞。
(104)シアニディオシゾン・メロラエの2倍体の細胞形態の細胞。
(105)前記藻類が、ガルデリア属に属する藻類及びシアニジウム属に属する藻類からなる群より選択される藻類である、(8)に記載の1倍体の藻類の製造方法。
(106)ガルデリア(Galdieria)属に属する藻類の1倍体の細胞形態の細胞。
(107)前記ガルデリア属に属する藻類が、Galdieria sulphuraria又はGaldieria partitaである、(106)に記載の1倍体の細胞形態の細胞。
(108)シアニジウム属に属する藻類の1倍体の細胞形態の細胞。
(109)前記シアニジウム属に属する藻類が、シアニジウム・エスピー YFU3株(FERM BP-22334)又はシアニジウム・エスピー HKN1株(FERM BP-22333)である、(108)に記載の1倍体の細胞形態の細胞。
 本発明によれば、産業利用が可能な新規微細藻類と、その使用方法とが提供される。また、本発明によれば、栄養成分を豊富に含む微細藻類を用いた栄養成分組成物、及び当該微細藻類を用いた栄養成分の製造方法が提供される。
 また、本発明によれば、2倍体の藻類の細胞から1倍体の細胞を作製する方法、当該方法により作製された1倍体の細胞、及び当該1倍体の細胞を培養して得られる1倍体の藻類の細胞群が提供される。
 また、本発明によれば、1倍体の藻類の細胞からから2倍体の細胞を作製する方法、当該方法により作製された2倍体の細胞、及び当該2倍体の細胞を培養して得られる2倍体の藻類の細胞群が提供される。
 また、本発明は、1倍体の藻類の細胞を用いて、セルフクローニング又は多重セルフクローニングにより形質転換された藻類細胞が提供される。
実施例2で用いた、形質転換用断片のコンストラクト(EGFP/URACm-Cm断片)を示す。 実施例2で用いた、形質転換用断片のコンストラクト(GAD/URACm-Cm断片)を示す。 実施例2で用いた、形質転換用断片のコンストラクト(GAD/URACm-Gs断片)を示す。 実施例2で作製した形質転換株のイムノブロッティングの結果を示す。右図は、SDS-PAGE後のゲルを染色したものである。左図は、抗HA抗体を用いたイムノブロッティングの結果である。 実施例2で作製した、GAD/URACm-Cm断片形質転換株と、野生株(WT)とを比較した、イムノブロッティングの結果を示す。 実施例2で作製した、GAD/URACm-Gs断片形質転換株において、グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子のコピー数を確認した結果を示す。 シアニディオシゾン・メロラエ 10D及びシアニディウム・カルダリウムRK-1の乾燥膨潤処理を行い、膨潤処理後の細胞懸濁液を遠心分離して得た遠心上清及び遠心沈殿についてSDS-ポリアクリルアミド電気泳動を行った結果を示す。 日本国神奈川県足柄下郡箱根町の温泉から単離された微細藻類(シアニジウム・エスピーHKN1株)の写真を示す。シアニジウム・エスピーHKN1株を、MA培地で培養し、静止期となった時期の培養液の写真である。矢印は、静止期に出現したシアニディオシゾン・メロラエ様細胞を示す。 日本国神奈川県足柄下郡箱根町の温泉から単離された微細藻類(シアニジウム・エスピーHKN1株)の写真を示す。図6Aの静止期の培養液から単離されたシアニディオシゾン・メロラエ様細胞を示す。 シアニジウム・エスピーHKN1株、及びシアニジウム・エスピーHKN1株の静止期の培養液から単離されたシアニディオシゾン・メロラエ様細胞の、ゲノムの一領域の配列解析結果を示す。シアニディオシゾン・メロラエ様細胞は、シアニジウム・エスピーHKN1株(2倍体)が減数分裂して生じた1倍体(HKN1株(1倍体))であることが確認された。 イデユコゴメ綱に属する藻類の顕微鏡写真である。ガルデリア・スルフラリア(Galdieria sulphuraria) 074の顕微鏡写真、(B)はシアニジウム・カルダリウム(Cyanidium caldarium) RK-1、(C)はシアニディオシゾン・メロラエ(Cyanidioschyzon merolae) 10D、(D)はYFU3株(1倍体)、(E)はHKN1株(1倍体)の顕微鏡写真である。スケールバーは5μmを表す。 YFU3株(1倍体)、HKN1株(1倍体)及びシアニディオシゾン・メロラエにおいて、リボソームDNA ITS1のサイズを比較したアガロース電気泳動の結果を示す。 葉緑体リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ大サブユニット遺伝子に基づくイデユコゴメ綱に属する藻類の分子系統樹を示す。各枝の近傍に最尤法によるローカルブートストラップ値(50以上のみ記載、左)及びベイズ法による事後確率(0.95以上のみ記載、右)を示す。既知のシアニディオシゾン・メロラエを点線で囲み、YFU3株及びHKN1株を実線で囲んだ。 実施例6において作製した、YFU3株(1倍体)及びシアニディオシゾン・メロラエ 10Dのクロラムフェニコール耐性形質転換株の、クロラムフェニコール耐性を示す。 実施例6において作製した、YFU3株(1倍体)及びシアニディオシゾン・メロラエ 10Dのクロラムフェニコール耐性形質転換株において、ゲノムへのCAT遺伝子の挿入をPCRで確認した結果を示す。 実施例7で用いた、形質転換用CATベクターのコンストラクト(上図:PCR product)と、HKN1株(1倍体)のゲノムへの挿入位置(下図:Genome)を示す。下図(Genome)中、矢印は、クロラムフェニコール耐性形質転換株のゲノムにおける、mVenus-CAT遺伝子の挿入の確認に用いたプライマーの位置を示す。 実施例7で作製したクロラムフェニコール形質転換株のゲノムにおける、mVenus-CAT遺伝子の挿入を、PCR及びアガロースゲル電気泳動で確認した結果を示す。 実施例7で作製したクロラムフェニコール形質転換株の蛍光顕微鏡写真を示す。左図(mVenus)はmVenusの蛍光を検出した蛍光顕微鏡写真であり、中図(Chl)は葉緑体の自家蛍光を検出した蛍光顕微鏡写真であり、右図(merged)は前記2つの蛍光顕微鏡写真をマージしたものである。 強固な細胞壁を有さない藻類と、細胞壁を有する藻類において、乾燥膨潤処理を行い、膨潤処理後の細胞懸濁液を遠心分離して得た遠心上清及び遠心沈殿についてSDS-ポリアクリルアミド電気泳動を行った結果を示す。 HKN1株(1倍体)どうしの掛け合わせにより取得した、強固な細胞壁を有する2倍体様の細胞の顕微鏡写真である。 強固な細胞壁を有する2倍体様の細胞、及びHKN1株(1倍体)のDAPI染色の結果を示す。 Galdieria sulphuraria SAG108.79の通常の細胞形態(2倍体)(左図)、及び強固な細胞壁を有さない細胞形態(右図)の顕微鏡写真である。 Galdieria partita NBRC102759の通常の細胞形態(2倍体)(左図)、及び強固な細胞壁を有さない細胞形態(右図)の顕微鏡写真である。 Galdieria sulphuraria SAG108.79の強固な細胞壁を有さない細胞形態の、ゲノムの一領域の配列解析結果を示す。2N_allele1(配列番号61)及び2N_allele2(配列番号62)は、それぞれ、Galdieria sulphuraria SAG108.79の通常の細胞形態(2倍体)の各アレルの配列を示す。N_clone1、N_clone2、及びN_clone3は、それぞれ、強固な細胞壁を有さない細胞形態の3つの株で確認されたアレルの配列を示す。 Galdieria sulphuraria SAG108.79及びGaldieria partita NBRC102759の2倍体の細胞形態、並びに1倍体の細胞形態おいて、乾燥膨潤処理を行い、膨潤処理後の細胞懸濁液を遠心分離して得た遠心上清及び遠心沈殿についてSDS-ポリアクリルアミド電気泳動を行った結果を示す。 実施例12で用いた、形質転換用断片のコンストラクト(VE/URACm-Cm断片)を示す。 実施例12で作製した形質転換株のイムノブロッティングの結果を示す。左図(TC-HA)は、抗HA抗体を用いてイムノブロッティングを行った結果を示し、右図(HPT-FLAG)は、抗FLAG抗体を用いてイムノブロッティングを行った結果を示す。
[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]
 後述する実施例で示されるように、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類は、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維等の栄養成分を豊富に含むことが見出された。そのため、本発明は、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類を用いた、栄養成分組成物、栄養剤、食品、飼料又はペットフード、化粧品等を提供する。また、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類を用いた、栄養成分の製造方法を提供する。
 イデユコゴメ綱は、分類学上、紅色植物門(Rhodophyta)、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に分類される。イデユコゴメ綱には、現在、シアニディオシゾン(Cyanidioschyzon)属、シアニジウム(Cyanidium)属、及びガルデリア(Galdieria)属の3属が分類されている。本発明の実施形態にかかる栄養成分組成物等では、これら のいずれの属に属する藻類を用いてもよい。
 ある藻類が、イデユコゴメ綱に属するか否かの判定は、例えば、18S rRNA遺伝子又は葉緑体rbcL遺伝子の塩基配列を用いた系統解析により行うことができる。系統解析は、公知の方法で行えばよい。
 本明細書において「1倍体の細胞形態」とは、観察対象の細胞の遺伝情報が1セットであること、「2倍体の細胞形態」とは、観察対象の細胞の遺伝情報が2セットであることをいう。細胞形態が1倍体であるか2倍体であるかという判定は、細胞のDNA含有量の測定により行うこともできるが、後述する次世代シーケンサーなどにより行うことも出来る。
 本明細書において「2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する」とは、イデユコゴメ綱に属する藻類において、天然から採取される細胞が1倍体の細胞形態である場合と、2倍体の細胞形態である場合があること、および、本発明の方法により作出されたこれまでに知られていなかったイデユコゴメ綱に属する藻類において、1倍体の細胞形態である場合と、2倍体の細胞形態ある場合があることをいう。
 本明細書において「2倍体の細胞形態の細胞群」及び「1倍体の細胞形態の細胞群」は、クローンの細胞群であってもよく、クローンでない細胞群であってもよい。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の中でも、シアニディオシゾン・メロラエは、強固な細胞壁を有さないことが知られていた。シアニディオシゾン・メロラエ以外のイデユコゴメ綱に属する藻類の多くは、強固な細胞壁を有する細胞形態の藻類細胞として見出されていた。後述する実施例で示すように、これらの強固な細胞壁を有する細胞は、2倍体であることが確認された。しかしながら、後述する本発明の一実施形態にかかる方法に従えば1倍体の細胞形態の藻類細胞を作出することができ、当該作出された1倍体の藻類細胞は強固な細胞壁を有さないことが多い。そのような強固な細胞壁を有さない1倍体の細胞形態の藻類細胞は、中和処理、低張処理、凍結融解処理などの比較的温和な処理により、細胞を破壊することができる。なお、本明細書において、「強固な細胞壁を有さない」とは、下記(A)~(C)の細胞破裂処理のいずれかで細胞破裂を生じることを意味する。
(A)藻類細胞をpH7の等張液に懸濁し、1週間以上放置する。
(B)藻類細胞を蒸留水に懸濁し、1分以上放置する。
(C)藻類細胞の乾燥処理を行い、pH7の等張液に懸濁する。
 上記(A)~(C)において、藻類細胞が培養細胞である場合、各処理を行う前に、遠心分離等により培地を除去し、等張液等で藻類細胞を洗浄してもよい。
 上記(A)及び(C)において、等張液としては、10%スクロース及び20mMのHEPESを含むpH7の緩衝液が挙げられる。
 上記(C)において、乾燥処理としては、冷蔵庫内(4℃)での乾燥、凍結乾燥等が挙げられる。乾燥処理には、遠心分離により回収した藻類細胞の沈殿を用いる。冷蔵庫内で乾燥する場合、乾燥処理時間は、藻類細胞の量によるが、3日以上が例示される。
 また、細胞破裂が生じたか否かは、上記(A)~(C)の細胞破裂処理後の藻類細胞懸濁液を遠心分離(1,500×g、3分)し、藻類細胞懸濁液中の全タンパク質量に対する、遠心上清中のタンパク質量の割合を求めることにより、判定することができる。具体的には、下記式により求められる破裂率が、20%以上である場合に、細胞破裂が生じたと判定することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 あるいは、藻類細胞懸濁液中の藻類細胞を光学顕微鏡(例えば、倍率600倍)で観察し、細胞破裂が生じている細胞の割合が、藻類細胞全体の10%程度以上、好ましくは20%程度以上である場合に、細胞破裂が生じたと判断してもよい。
 上記(A)~(C)の細胞破裂処理では、pH7の等張液を用いることができるため、上記(A)~(C)のいずれかの細胞破裂処理で細胞破裂が生じる細胞は、pH7の条件下で細胞破裂が生じる細胞であるということができる。
 シアニディオシゾン属に属する藻類に限らず、pH7の条件下で、その細胞が破裂する藻類であれば、栄養成分の抽出が容易であるため好ましい。また、後述する栄養剤等に藻類細胞のまま配合した場合であっても、栄養剤摂取後に藻類細胞内の栄養成分が吸収されやすいという利点もある。したがって、本実施形態の栄養成分組成物では、イデユコゴメ綱に属し、pH7の条件下で、その細胞が破裂する藻類を、好適に用いることができる。
 pH7の条件下で、その細胞が破裂する藻類であるか否かは、pH7の緩衝液等に藻類細胞を浸漬し、10~30分程度観察して、藻類細胞が破裂するか否かを確認することにより、判定することができる。
 藻類細胞が強固な細胞壁を有さない場合、光学顕微鏡による観察(例えば、倍率600倍)では、通常、細胞壁が観察されない。
 シアニディオシゾン・メロラエは、通常、pH6以下の条件で温和な低張処理を行っても細胞破裂を生じない。そのため、pH6以下の条件での温和な低張処理により細胞破裂が生じるか否かは、強固な細胞壁を有さない藻類であるか否かの判定には影響しない。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の中でも、シアニディオシゾン属、とりわけシアニディオシゾン・メロラエに属する藻類は、1倍体であるという特徴を有する。そして、強固な細胞壁を有さない。そのため、シアニディオシゾン属、とりわけシアニディオシゾン・メロラエに属する藻類は、遺伝子組換技術を用いて、比較的容易に、形質転換を行うことができる。例えば、後述する実施例で示すように、遺伝子組換技術を用いて、栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体を作製することもできる。
シアニディオシゾン属、とりわけシアニディオシゾン・メロラエに属する藻類に限らず、1倍体の藻類であれば、比較的容易に、形質転換を行うことができるため好ましい。例えば、後述する2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する、イデユコゴメ綱に属する藻類であって、1倍体の細胞形態をとっている藻類細胞もまた、比較的容易に、形質転換を行うことができるため好ましい。したがって、本発明の実施形態にかかる栄養成分組成物等では、イデユコゴメ綱に属する、1倍体の藻類を、好適に用いることができる。
 藻類が1倍体であることの判定は、同一遺伝子座のコピー数を確認することにより行うことができる。すなわち、同一遺伝子座のコピー数が1であれば、1倍体であると判定される。
 また、例えば、次世代シーケンサー等を用いて、藻類が1倍体であることの判定を行うこともできる。例えば、次世代シーケンサー等で全ゲノムのシーケンスリードを取得し、それらのシーケンスリードをアセンブルした後、アセンブルして得られた配列に対して、シーケンスリードをマッピングする。2倍体ではアレルごとの塩基の違いがゲノム上の様々な領域で見つかるが、1倍体では1アレルしか存在しないため、その様な領域は見つからない。
 また、藻類がホモ2倍体である場合には、細胞のDNA含量を測定することにより、1倍体であるか、2倍体であるかを判定することができる。1倍体の細胞のDNA含有量は、2倍体の細胞のDNA含有量の1/2倍である。
 イデユコゴメ綱に属する1倍体の藻類であって、且つpH7の条件下で細胞破裂を生じる藻類としては、シアニディオシゾン属に属する藻類が挙げられる。シアニディオシゾン属には、現在、シアニディオシゾン・メロラエ(Cyanidioschyzon merolae)の1種のみが分類されている。したがって、シアニディオシゾン・メロラエは、本発明の実施形態にかかる栄養成分組成物等で用いる藻類の好適な例である。
 さらに、本発明により得られた従来知られていなかったシアニディオシゾン・メロラエ以外の1倍体のシアニディオシゾン属に属する藻類だけでなく、1倍体のガルデリア属、1倍体のシアニジウム属に属する藻類も好適な例である。
 イデユコゴメ綱に属する藻類は、高温(30~55℃)・酸性(pH0.1~3.0)条件下において、高密度(30g/L程度)まで増殖することができる。そのような高温・酸性環境下では、他の生物は生育困難であるため、イデユコゴメ綱に属する藻類は、屋外大量培養に適している。
 また、イデユコゴメ綱に属する藻類は、高温・酸性条件下のみならず、中温環境(15~30℃)、中性環境(pH6程度)などの比較的広い範囲の環境条件下で増殖可能である。そのため、地域や季節に応じて培養条件を変更することも可能であり、この点でも、屋外大量培養に適している。
 さらに、高塩耐性もあり、高塩(300 mM NaCl)条件下でも増殖可能である。また、増殖可能な光強度の範囲も広く、5~1500μmol/msの範囲で高密度に増殖することができ、強光下でも増殖可能である。
 後述する実施例で示すように、イデユコゴメ綱に属する藻類は、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、食物繊維等の栄養成分を豊富に含有する。特に、アミノ酸類及びビタミン類は、従来利用されている藻類(クロレラ、ユーグレナ、スピルリナ)と比較しても、高濃度に含有することが確認されている。また、その成分組成も特異的である。したがって、イデユコゴメ綱に属する藻類を用いることにより、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される栄養成分、特に、アミノ酸類やビタミン類等の栄養成分を豊富に含む栄養成分組成物、及び栄養剤等を製造することができる。
 本明細書において、「アミノ酸類」とは、アミノ基及びカルボキシ基を有する有機化合物を意味する。
 イデユコゴメ綱に属する藻類が含有するアミノ酸類としては、例えば、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、γ-アミノ酪酸等が挙げられる。イデユコゴメ綱に属する藻類は、従来利用されている藻類と比較して、総アミノ酸含有量が高い点に特徴があり、個々のアミノ酸の含有量についても概ね高い傾向にある。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の総アミノ酸類の含有量としては、例えば、60~80g/100g乾燥重量が例示される。また、イデユコゴメ綱に属する藻類は、γ-アミノ酪酸を含有する点にも特徴がある。イデユコゴメ綱に属する藻類のγ-アミノ酪酸の含有量としては、例えば、0.1~0.3g/100g乾燥重量が例示される。なお、本明細書において、「総アミノ酸含有量」とは、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、及びセリンの含有量を合計した値を意味する。
 本明細書において、「ビタミン類」とは、生物の生存に必要な栄養素のうち、炭水化物、タンパク質、及び脂質以外の有機化合物を意味する。
 イデユコゴメ綱に属する藻類が含有するビタミン類としては、例えば、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、ナイアシン、イノシトール、葉酸、ビオチン等が挙げられる。これらの中でも、イデユコゴメ綱に属する藻類は、従来利用されている藻類と比較して、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、及び葉酸の含有量が特に高い点に特徴がある。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の各ビタミン類の含有量としては、例えば、β-カロテンの含有量としては200~250mg/100g乾燥重量、ビタミンCの含有量としては40~70mg/100g乾燥重量、ビタミンEの含有量としては150~180mg/100g乾燥重量、ビタミンKの含有量としては3000~5000μg/100g乾燥重量、ビタミンKの含有量としては4000~7000μg/100g乾燥重量、葉酸の含有量としては3500~6500μg/100g乾燥重量が、それぞれ例示される。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の中でも、強固な細胞壁を有さないものは、ヒト又はヒト以外の動物に摂取された場合に、上記のような栄養成分が効率よく体内に吸収され得る。また、イデユコゴメ綱に属する藻類から、栄養成分を含む抽出物を調製する場合も、強固な細胞壁を有さないものは、上記(A)~(C)の細胞破裂処理等の簡易な操作で、当該抽出物を調製することができる。
 イデユコゴメ綱に属する藻類は、硫酸酸性温泉などの硫酸酸性環境において優先増殖するため、硫酸酸性温泉などから単離して入手することができる。また、イデユコゴメ綱に属する藻類は、カルチャー・コレクション等から入手してもよい。例えば、シアニディオシゾン・メロラエは、国立研究開発法人国立環境研究所微生物系統保存施設(日本国茨城県つくば市小野川16-2)、American Type Culture Collection(ATCC;10801 University Boulevard Manassas, VA 20110 USA)等から入手することができる。
 イデユコゴメ綱に属する藻類は、微細藻類培養用の培地を用いて培養することができる。培地としては、特に限定されないが、窒素源、リン源、微量元素(亜鉛、ホウ素、コバルト、銅、マンガン、モリブデン、鉄など)等を含む無機塩培地が例示される。例えば、窒素源としては、アンモニウム塩、硝酸塩、亜硝酸塩等が挙げられ、リン源としては、リン酸塩等が挙げられる。そのような培地としては、例えば、2×Allen培地(Allen MB. Arch. Microbiol. 1959 32: 270-277.)、M-Allen培地(Minoda A et al. Plant Cell Physiol. 2004 45: 667-71.)、MA2培地(Ohnuma M et al. Plant Cell Physiol. 2008 Jan;49(1):117-20.)、改変M-Allen培地等が挙げられる。
 イデユコゴメ綱に属する藻類は、上記のとおり、比較的幅広い培養条件で高密度に増殖させることができる。pH条件としては、pH1.0~6.0を例示することができ、pH1.0~5.0が好ましい。屋外で培養する場合には、他の生物の増殖を防ぐために、酸性度が高い条件で培養することが好ましく、そのような条件としてはpH1.0~3.0が挙げられる。
 温度条件としては、15~50℃を例示することができ、30~50℃が好ましい。屋外で培養する場合には、他の生物の増殖を防ぐために、高温で培養することが好ましく、そのような条件としては35~50℃が挙げられる。
 光強度としては、5~2000μmol/msを例示することができ、5~1500μmol/msが好ましい。屋外で培養する場合には、太陽光下で培養すればよい。室内で培養する場合には、連続光で培養してもよく、明暗周期(10L:14Dなど)を設けてもよい。
 培養により増殖させたイデユコゴメ綱に属する藻類は、遠心分離やろ過等の公知の方法により回収し、適宜、洗浄、乾燥等を行って、本実施形態の栄養剤に用いることができる。
 なお、イデユコゴメ綱に属する藻類は、自然界から単離されたものに限定されず、天然のイデユコゴメ綱に属する藻類に変異が生じたものであってもよい。変異は、自然発生的に生じたものであってもよく、人為的に生じたものであってもよい。例えば、自然界から単離されたシアニディオシゾン・メロラエは、1倍体の細胞形態を有するが、ゲノムサイズが小さく(約16Mbp)、ゲノム配列の解読が完了しているため(Matsuzaki M et al., Nature. 2004 Apr 8;428(6983):653-7.)、遺伝子改変を行いやすい。したがって、シアニディオシゾン・メロラエを遺伝子改変して生じた形質転換体は、イデユコゴメ綱に属する藻類の好適な例である。また、シアニディオシゾン・メロラエに限らず、遺伝子改変可能であれば、イデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体を、イデユコゴメ綱に属する藻類として、本発明の実施形態にかかる栄養成分組成物等に用いてもよい。例えば、後述するように、天然から単離されるガルデリア属に属する藻類及びシアニジウム属に属する藻類は強固な細胞壁を有する2倍体の細胞形態を有するが、本発明の方法により1倍体の細胞形態とすることが出来るので、1倍体の細胞形態と、2倍体の細胞形態とを有する。いずれの細胞形態も細胞群として用いても良い。これらの藻類の1倍体の細胞形態の細胞のうち、アニディオシゾン・メロラエと同様に強固な細胞壁を持たない細胞は、遺伝子改変を行いやすい。したがって、ガルデリア属又はシアニジウム属に属する藻類の1倍体の細胞形態の細胞または強固な細胞壁を持たない細胞を遺伝子改変して生じた形質転換体もまた、イデユコゴメ綱に属する藻類の好適な例である。より具体的には、シアニディオシゾン・メロラエのほかにはガルデリア属の1倍体、シアニジウム属の1倍体、シアニディオシゾン・メロラエ以外のシアニディオシゾン属の1倍体、シアニジウム属の1倍体を用いることが好ましい。また、これらのうちで強固な細胞壁を持たない細胞を用いることがより好ましい。また、強固な細胞壁を持たないイデユコゴメ綱に属する2倍体も好ましい。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体としては、特に限定されないが、例えば、少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体が挙げられる。細胞内含有量が高められる栄養成分の好適な例としては、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分が挙げられる。すなわち、野生株と比較して、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高い、イデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体が好ましく例示される。本明細書において、「野生株」とは、形質転換の対象となった元の細胞であって、形質転換が行われていない細胞を意味する。
 これらの中でも、アミノ酸類及びビタミン類からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分が好ましい。そのような形質転換体は、野生株と比較して、特定の栄養成分の細胞内含有量が高いため、当該栄養成分を豊富に含有する栄養成分組成物及び栄養剤等を調製することができる。上記栄養成分の細胞内含有量を高める方法は、特に限定されない。
 例えば、目的とする栄養成分の合成経路のいずれかの反応を触媒する酵素の発現量が多くなるように遺伝子改変を行ってもよい。酵素の発現量を多くする遺伝子改変の方法としは、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。そのような方法としては、例えば、当該酵素をコードする遺伝子(以下、「酵素遺伝子」という。)を導入する方法、当該酵素遺伝子の発現を促進する因子をコードする遺伝子を導入する方法、当該酵素遺伝子の発現を阻害する因子をコードする遺伝子を破壊する方法、等が挙げられる。なお、酵素遺伝子を藻類細胞に導入する場合には、当該酵素遺伝子のプロモーター配列に替えて、導入する藻類細胞において発現量の多い遺伝子のプロモーターを用いてもよい。酵素は、目的とする栄養成分の合成経路のいずれかの反応を触媒する酵素であれば、特に限定されないが、目的とする栄養成分の合成酵素、目的とする栄養成分の前駆体の合成酵素、等が挙げられる。なお、「栄養成分の前駆体」は、目的とする栄養成分の合成経路において、当該栄養成分が合成される前の段階までに生成されるいずれの化合物であってもよい。
 栄養成分の細胞内含有量を高める方法は、例えば、目的とする栄養成分の合成経路のいずれかの反応を阻害する因子(以下、「阻害因子」という。)の発現量を少なくするような遺伝子改変であってもよい。阻害因子の発現量を少なくする方法としては、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。そのような方法としては、例えば、阻害因子をコードする遺伝子を破壊する方法、阻害因子をコードする遺伝子の発現を抑制する因子をコードする遺伝子を導入する方法、阻害因子をコードする遺伝子の発現を促進する因子をコードする遺伝子を破壊する方法、等が挙げられる。
 例えば、グルタミン酸デカルボキシラーゼは、γ-アミノ酪酸の合成酵素である。そのため、グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子の発現量が多くなるように、イデユコゴメ綱に属する藻類の遺伝子改変を行うことにより、γ-アミノ酪酸の細胞内含有量が高められた形質転換体を得ることができる。また、ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ及びトコフェロールシクラーゼは、ビタミンEの生合成経路上の反応を触媒する酵素である。すなわち、ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼは、2-メチル-6-フィチルベンゾキノンを合成する酵素であり、トコフェロールシクラーゼは、γ-トコトリエノールを合成する酵素である。そのため、これらの酵素遺伝子のいずれか又は両方の発現量が多くなるように、イデユコゴメ綱に属する藻類の遺伝子改変を行うことにより、ビタミンEの細胞内含有量が高められた形質転換体を得ることができる。なお、ビタミンEの細胞内含有量を高めるために、ビタミンEの生合成経路上の他の反応を触媒する酵素の発現量が多くなるようにしてもよい。他の栄養成分についても同様に、目的とする栄養成分の生合成経路上のいずれかの反応(好ましくは生合成経路上の律速となっている反応)を触媒する酵素の発現量を多くすることにより、当該栄養成分の細胞内含有量を高めることができる。
 これらの合成酵素遺伝子の配列情報はGenBank等の公知の配列データベースより取得可能である。なお、シアニディオシゾン・メロラエのグルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子(CMF072C)の配列を配列番号3に、アミノ酸配列を配列番号4に示す。
 また、シアニディオシゾン・メロラエのホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子(CMN202C)の配列を配列番号5に、アミノ酸配列を配列番号6に示す。また、シアニディオシゾン・メロラエのトコフェロールシクラーゼ遺伝子(CML326C)の配列を配列番号7に、アミノ酸配列を配列番号8に示す。
 例えば、前記のような栄養成分の合成酵素遺伝子(例、グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子)を、イデユコゴメ綱に属する藻類に導入することにより、当該栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体を得ることができる。導入遺伝子に用いるプロモーターは、当該合成酵素遺伝子のプロモーターであってもよく、他の遺伝子のプロモーターであってもよい。他の遺伝子のプロモーターを用いる場合、導入対象である藻類細胞において発現量が高い遺伝子のプロモーターが好ましい。シアニディオシゾン・メロラエの場合、そのようなプロモーターとしては、例えば、APCC(CMO250C)のプロモーター(例、-600~-1;「-1」は開始コドンの直前のヌクレオチドを示す。)、CPCC(CMP166C)のプロモーター、Catalase(CMI050C)のプロモーター等が挙げられる。
 これらのプロモーターの配列情報はGenBank等の公知の配列データベースより取得可能である。なお、シアニディオシゾン・メロラエのAPCCのプロモーター配列を配列番号9に、シアニディオシゾン・メロラエのCPCC(CMP166C)のプロモーター配列を配列番号10に、シアニディオシゾン・メロラエのCatalase(CMI050C)のプロモーター配列を配列番号11に示す。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の中でも、シアニディオシゾン・メロラエは、セルフクローニングが可能な藻類である(Fujiwara et al., PLoS One. 2013 Sep 5;8(9):e73608)。なお、「セルフクローニング」とは、細胞に導入する核酸として、(1)当該細胞が由来する生物と同一の分類学上の種に属する生物の核酸、及び(2)自然条件において当該細胞が由来する生物の属する分類学上の種との間で核酸を交換する種に属する生物の核酸、のみを用いる、遺伝子組換技術をいう。セルフクローニングにより作製された形質転換体は、カタルヘナ議定書における遺伝子組換え生物の対象から除外されているため、野外でも培養可能である。したがって、セルフクローニングによるイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体は、本実施形態の栄養剤に用いる藻類として好適である。中でも、セルフクローニングによるシアニディオシゾン・メロラエの形質転換体が好ましい。
 シアニディオシゾン・メロラエにおいてセルフクローニングを行う方法は、特に限定されないが、選択マーカーとして、URA5.3遺伝子(CMK046C)を用いる方法が挙げられる。シアニディオシゾン・メロラエには、ウラシル栄養要求性の変異株であるシアニディオシゾン・メロラエ M4株(Minoda et al., Plant Cell Physiol. 2004 Jun;45(6):667-71.)が存在する。シアニディオシゾン・メロラエ M4株は、URA5.3遺伝子に変異を有しており、ウラシルを合成することができない。そのため、シアニディオシゾン・メロラエ M4株は、ウラシルを含まない培地では生育できない。そこで、シアニディオシゾン・メロラエ M4株を親株とし、選択マーカーに野生株のURA5.3遺伝子を用いることにより、セルフクローニングを行うことができる。より具体的には、シアニディオシゾン・メロラエ野生株(例えば、10D株)のURA5.3遺伝子セットに、シアニディオシゾン・メロラエの任意の遺伝子セットを連結し、シアニディオシゾン・メロラエ M4株に導入する。その後、ウラシルを含まない培地で培養することにより、任意の遺伝子セットが導入された細胞を得ることができる。なお、上記において、「遺伝子セット」とは、任意のプロモーターと、目的遺伝子のORFと、任意の3’UTRと、が連結されたものを意味する。なお、3’UTRは、特に限定されず、目的遺伝子の3’UTRであってもよく、他の遺伝子の3’UTRを用いてもよい。よく用いられる3’UTRとしては、β-チューブリンの3’UTRが例示される。選択マーカーは、URA5.3遺伝子に限定されず、他の栄養要求性に関連する遺伝子であってもよい。
 上記のように栄養要求性関連遺伝子を選択マーカーとして用いて遺伝子改変を行った場合、藻類細胞に導入された栄養要求性関連遺伝子をノックアウトすることにより、再度、同じ栄養要求性関連遺伝子を選択マーカーとして、遺伝子改変を行うことができる。すなわち、多重セルフクローニングが可能である。選択マーカーとして導入した栄養要求性関連遺伝子のノックアウト方法は、特に限定されず、公知のノックアウト技術を用いればよい。ノックアウト技術としては、例えば、相同組換え、遺伝子編集技術等が挙げられる。
 例えば、上記のように、シアニディオシゾン・メロラエにおいては、URA5.3遺伝子(CMK046C)を選択マーカーとし、シアニディオシゾン・メロラエ M4株を親株として、セルフクローニングを行うことが得きる。形質転換されていない細胞は、ウラシルを含まない培地では生育できないため、形質転換後の細胞をウラシルを含まない培地で培養することにより、形質転換体を選抜することができる。さらに、セルフクローニングを行う場合には、相同組換え等の公知のノックアウト技術により、URA5.3遺伝子をノックアウトする。例えば、導入したURA5.3遺伝子全体を欠失させてもよく、URA5.3遺伝子を部分的に欠失させてもよく、URA5.3遺伝子に点変異を導入してもよい。URA5.3遺伝子のノックアウト株は、ウラシル及び5-フルオロチン酸(5-FOA)を含む培地で培養することにより、選抜することができる。URA5.3遺伝子を正常に発現する株では、URA5.3遺伝子の遺伝子産物により、ウラシル及び5-FOAが、毒性のある5-フルオロウラシルに変換されるためである。このようにして得たURA5.3ノックアウト株を親株とすれば、再度、URA5.3遺伝子を選択マーカーとして用いて、セルフクローニングを行うことができる。同様の操作を繰り返し行うことにより、所望の回数のセルフクローニングを行うことが可能である。
 イデユコゴメ綱に属する藻類に任意の核酸を導入する方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、ポリエチレングリコール法、リポフェクション法、マイクロインジェクション法、DEAEデキストラン法、遺伝子銃法、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム法などが挙げられる。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換を行う場合、導入核酸は、核ゲノム、葉緑体ゲノム、及びミトコンドリアゲノムのいずれかに挿入してもよい。導入核酸をゲノムに挿入する場合、ゲノムの特定の位置に挿入してもよく、ランダムにゲノムに挿入してもよい。
 ゲノムの特定の位置に導入核酸を挿入する方法としては、相同組換えを用いることができる。例えば、シアニディオシゾン・メロラエでは、全ゲノム配列の解読が終了しているため(Matsuzaki M et al., Nature. 2004 Apr 8;428(6983):653-7.)、ゲノム上の所望の位置に導入核酸を挿入することが可能である。シアニディオシゾン・メロラエにおける導入遺伝子の挿入位置は、特に限定されないが、例えば、CMD184CとCMD185Cとの間の領域が例示される。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の変異株の好ましい具体例としては、以下の(1)~(18)が例示されるが、これらに限定されない。
(1)野生株と比較して、γ-アミノ酪酸及びビタミンEからなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高い、イデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(2)野生株と比較して、グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子の発現量が高い、(1)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(3)グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子を含む核酸が発現可能な状態で導入された、(2)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(4)前記核酸が、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞内で機能するプロモーターと、前記プロモーターに機能的に連結されたグルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子を含む、(3)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(5)野生株と比較して、ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子及びトコフェロールシクラーゼ遺伝子からなる群より選択される少なくとも1種の発現量が高い、(1)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(6)ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子及びトコフェロールシクラーゼ遺伝子からなる群より選択される少なくとも1種を含む核酸が発現可能な状態で導入された、(5)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(7)前記核酸が、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞内で機能するプロモーターと、前記プロモーターに機能的に連結されたホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子を含む、(6)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(8)前記核酸が、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞内で機能するプロモーターと、前記プロモーターに機能的に連結されたトコフェロールシクラーゼ遺伝子、を含む、(6)又は(7)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(9)前記プロモーターが、APCCプロモーター、CPCCプロモーター、及びCatalaseプロモーターからなる群より選択される、(4)、(7)及び(8)のいずれかに記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(10)前記核酸が、分類学上の別種に属する細胞に由来する塩基配列を含まない、(3)、(4)、及び(6)~(9)のいずれかに記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(11)前記核酸が、栄養要求性関連遺伝子を選択マーカーとして、細胞に導入されたものである、(10)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(12)前記核酸が、栄養要求性関連遺伝子を選択マーカーとして、前記栄養要求性関連遺伝子のノックアウト細胞に導入されたものである、(10)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(13)前記イデユコゴメ綱に属する藻類が、シアニディオシゾン属に属する藻類である、(1)~(12)のいずれかに記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(14)前記イデユコゴメ綱に属する藻類が、シアニディオシゾン・メロラエである、(13)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(15)前記栄養要求性遺伝子がURA5.3遺伝子である、(14)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(16)前記イデユコゴメ綱に属する藻類が、ガルデリア属に属する藻類の1倍体の細胞形態の細胞である、(1)~(12)のいずれかに記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(17)前記ガルデリア属に属する藻類が、Galdieria sulphuraria、又はGaldieria partitaである、(16)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(18)前記イデユコゴメ綱に属する藻類が、シアニジウム属に属する藻類の1倍体の細胞形態の細胞である、(1)~(12)のいずれかに記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
 本明細書において、「機能的に連結」とは、第一の塩基配列が第二の塩基配列に十分に近くに配置され、第一の塩基配列が第二の塩基配列又は第二の塩基配列の制御下の領域に影響を及ぼしうることを意味する。例えば、遺伝子がプロモーターに機能的に連結するとは、当該遺伝子が、当該プロモーターの制御下で発現するように連結されていることを意味する。「発現可能な状態」とは、遺伝子が導入された細胞内で、該遺伝子が転写・翻訳され得る状態にあることを指す。
[イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物]
 本発明の実施形態にかかる藻類の抽出物は、1種類のイデユコゴメ綱に属する藻類から抽出されているものを指すが、2種類以上のイデユコゴメ綱に属する藻類から抽出されているものや、未破壊のイデユコゴメ綱の細胞が混在していてもよく、また、イデユコゴメ綱に属さない藻類の抽出物や細胞が混在していても良い。
 本発明の実施形態にかかる栄養成分組成物等では、イデユコゴメ綱に属する藻類に替えて、又はイデユコゴメ綱に属する藻類と共に、イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物を用いてもよい。イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類の抽出物も、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類と同様に、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維等の栄養成分を豊富に含み得る。そのため、本発明は、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類の抽出物を用いた、栄養成分組成物、栄養剤、食品、飼料又はペットフード、化粧品等もまた提供する。
 本明細書において、「イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物」とは、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞に対して、物理的処理又は化学的処理を行って、細胞内の成分を抽出したものをいう。例えば、イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物は、物理的処理又は化学的処理によって、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を破壊した細胞破壊物であってもよい。また、イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物は、前記細胞破壊物を濃縮したものであってもよく、前記細胞破壊物から固形分を除去したものであってもよく、前記細胞破壊物から一部の成分を分離したものであってもよい。
 細胞に対する物理的処理又は化学的処理の方法は、特に限定されず、細胞の破壊に一般的に用いられる方法を用いることができる。物理的処理としては、例えば、ガラスビーズ、乳鉢、超音波処理、フレンチプレス、ホモジナイザー等による細胞破壊が挙げられる。
 化学的処理としては、例えば、中和処理、低張処理、凍結融解処理、乾燥膨張処理等が挙げられる。より具体的には、上記(A)~(C)の細胞破裂処理が例示される。
 細胞破壊物を濃縮する場合、濃縮方法は特に限定されず、一般的に用いられる濃縮方法を用いればよい。細胞破壊物の濃縮方法としては、例えば、乾燥、凍結乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。
 細胞破壊物から固形分を除去する場合、固形分の除去方法は特に限定されず、固形分の除去等に一般的に用いられる方法を用いることができる。固形分の除去方法としては、例えば、ろ過、遠心分離等が挙げられる。
 細胞破壊物から一部の成分を分離する場合、分離方法は特に限定されず、生化学物質の分離・精製等に一般的に用いられる方法を用いることができる。分離方法としては、例えば、塩析、透析、溶媒抽出、吸着、カラムクロマトグラフィ、イオン交換クロマトグラフィ等が挙げられる。これらの方法は、単独で用いてもよく、2種以上の処理を組み合わせて用いてもよい。ただし、単一の成分に精製されたものは、「イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物」からは除かれる。イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物は、好ましくは、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞成分を10種以上、より好ましくは15種以上、さらに好ましくは20種以上含む。好ましくは、イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物は、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される栄養成分を含み、より好ましくは、アミノ酸類、及びビタミン類からなる群より選択される栄養成分を含む。アミノ酸類の具体例としては、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、γ-アミノ酪酸等が挙げられる。ビタミン類の具体例としては、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、ナイアシン、イノシトール、葉酸、ビオチン等が挙げられる。
[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]
 1実施形態において、本発明は、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する、藻類、を提供する。
 本実施形態の藻類は、イデユコゴメ綱に属する藻類であることに加えて、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有するという特徴を備える。従来、イデユコゴメ綱に属する藻類では、シアニディオシゾン属に属する藻類において1倍体のものが知られていた。しかし、イデユコゴメ綱に属する藻類では、2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態の両方を有するものは、これまでに知られていなかった。すなわち、イデユコゴメ綱に属するシアニディオシゾン属に属すシアニディオシゾン・メロラエにおいては、1倍体のもののみが天然から採取され、また、他のイデユコゴメ綱に属する藻類であるガルデリア属、シアニジウム属については2倍体のもののみが天然から採取されていた。本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類の2倍体の細胞形態の細胞から作出された1倍体の細胞形態を有する藻類、2個以上の1倍体細胞から生じる2倍体の細胞形態を有する藻類を提供する。本明細書においてはかかる事情につき、「2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態の両方を有する」と表現する。
 一方、本実施形態の藻類は、2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態との両方を有する。
 本実施形態の藻類において、1倍体の細胞形態は、2倍体の細胞形態が減数分裂することにより生じる。そして、1倍体の細胞は、2個の細胞の接合により、2倍体の細胞を生じると考えられる。そのため、本実施形態の藻類においては、所望の形質を有する1倍体の細胞同士を接合させることにより、それらの形質を併せ持つ2倍体の細胞を作製することができる。
 例えば、1倍体の細胞では、2倍体の細胞に比べて、遺伝子組換技術を用いた形質転換体の作製が容易である。そのため、1倍体の細胞を用いて任意の形質を有する形質転換体を複数作製し、任意の形質を有する形質転換体同士を掛け合わせることにより、それらの形質を併せ持つ2倍体を作製することが考えられる。
 本実施形態の藻類は、1倍体の細胞のみからなる細胞群で生育することができる。
 本実施形態の藻類は、2倍体の細胞のみからなる細胞群で生育することができる。
 また、後述の実施例からも明らかなように、2倍体の細胞から1倍体の細胞を作出することも、2種以上の1倍体の細胞から2倍体の細胞を作出することもできる。また、2倍体の細胞から1倍体の細胞を作出する場合に、または1倍体の細胞から2倍体の細胞を作出する場合に、1倍体の細胞と2倍体の細胞とが混在する場合がある。
 藻類が2倍体であるか、1倍体であるかの判定は、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」で例示した方法で行うことができる。
 また、藻類が2倍体及び1倍体の両方の細胞形態を有することの判定は、例えば、以下のような方法により行うことができる。まず、2倍体の細胞形態のものを静止期になるまで培養し、静止期のまま培養を継続したときに、2倍体のものとは異なる形態の細胞が出現するかを確認する。2倍体のものとは異なる形態の細胞が出現した場合には、その細胞を採取し、その細胞が1倍体の細胞であるかを確認する。その結果、1倍体の細胞であれば、当該藻類が、2倍体及び1倍体の両方の細胞形態を有すると、判定することができる。
 本実施形態の藻類においては、少なくとも一方の細胞形態が、強固な細胞壁を有さないことが好ましい。強固な細胞壁を有さないことにより、中和処理、低張処理、凍結融解処理などの比較的温和な処理により、細胞を破壊することができる。強固な細胞壁を有さない藻類であるか否かの判定は、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」で記載した方法により行うことができる。
 本実施形態の藻類では、2倍体及び1倍体の細胞形態の少なくとも一方が、強固な細胞壁を有さないものであることが好ましいが、1倍体の細胞形態が、強固な細胞壁を有さないことがより好ましい。すなわち、1倍体の細胞形態が、上記(A)~(C)のいずれかの細胞破裂処理で、その細胞が破裂することが好ましい。
 細胞が強固な細胞壁を有さない場合、光学顕微鏡による観察(例えば、倍率600倍)では、通常、細胞壁が観察されない。本実施形態の藻類は、通常、2倍体の細胞形態の細胞は強固な細胞壁を有するが、1倍体の細胞形態は強固な細胞壁を有さない。
 後述する実施例で示すように、本実施形態の藻類は、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、食物繊維等の栄養成分を豊富に含有する。特に、アミノ酸類及びビタミン類は、従来利用されている藻類(クロレラ、ユーグレナ、スピルリナ)と比較しても、高濃度に含有することが確認されている。したがって、後述する栄養剤や栄養成分の製造方法に利用することができる。
 本実施形態の藻類が含有するアミノ酸類としては、例えば、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、γ-アミノ酪酸等が挙げられる。本実施形態の藻類は、従来利用されている藻類と比較して、総アミノ酸含有量が高い点に特徴があり、個々のアミノ酸の含有量についても概ね高い傾向にある。
 例えば、本実施形態の藻類における総アミノ酸含有量は、50g/100g乾燥重量以上であることが好ましい。総アミノ酸含有量の範囲としては、例えば、50~70g/100g乾燥重量が例示される。なお、本明細書において、「総アミノ酸含有量」とは、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、及びセリンの含有量を合計した値を意味する。
 本実施形態の藻類におけるイソロイシンの含有量としては、1.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。イソロイシン含有量の範囲としては、例えば、1.5~5g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるロイシンの含有量としては、4.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。イソロイシン含有量の範囲としては、例えば、4.5~8g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるリジンの含有量としては、2.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。リジン含有量の範囲としては、例えば、2.5~6g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるメチオニンの含有量としては、0.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。メチオニン含有量の範囲としては、例えば、0.5~4g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるシスチンの含有量としては、0.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。シスチン含有量の範囲としては、例えば、0.5~3g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるフェニルアラニンの含有量としては、1.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。フェニルアラニン含有量の範囲としては、例えば、1.5~5g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるチロシンの含有量としては、2.0g/100g乾燥重量以上が好ましい。チロシン含有量の範囲としては、例えば、2.0~5g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるスレオニンの含有量としては、2.0g/100g乾燥重量以上が好ましい。スレオニン含有量の範囲としては、例えば、2.0~5g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるトリプトファンの含有量としては、0.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。トリプトファン含有量の範囲としては、例えば、0.5~3g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるバリンの含有量としては、2.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。バリン含有量の範囲としては、例えば、2.5~6g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるアルギニンの含有量としては、4.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。フェニルアラニン含有量の範囲としては、例えば、4.5~8g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるヒスチジンの含有量としては、0.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。ヒスチジン含有量の範囲としては、例えば、0.5~3g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるアラニンの含有量としては、3.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。アラニン含有量の範囲としては、例えば、3.5~7g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるアスパラギン酸の含有量としては、4.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。アスパラギン酸含有量の範囲としては、例えば、4.5~8g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるグルタミン酸の含有量としては、5.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。グルタミン酸含有量の範囲としては、例えば、5.5~9g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるグリシンの含有量としては、2.0g/100g乾燥重量以上が好ましい。グリシン含有量の範囲としては、例えば、2.0~5.5g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるプロリンの含有量としては、1.5g/100g乾燥重量以上が好ましい。プロリン含有量の範囲としては、例えば、1.5~5g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるセリンの含有量としては、2.0g/100g乾燥重量以上が好ましい。セリン含有量の範囲としては、例えば、2.0~5g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるγ-アミノ酪酸の含有量としては、0.05g/100g乾燥重量以上が好ましい。γ-アミノ酪酸の含有量の範囲としては、例えば、0.05~0.3g/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類が含有するビタミン類としては、例えば、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、葉酸等が挙げられる。
 これらの中でも、本実施形態の藻類は、従来利用されている藻類と比較して、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、及び葉酸の含有量が特に高い点に特徴がある。
 本実施形態の藻類におけるビタミンAの含有量としては、8mg/100g乾燥重量以上が好ましい。ビタミンAの含有量の範囲としては、例えば、8~20mg/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるβ-カロテンの含有量としては、100mg/100g乾燥重量以上が好ましい。β-カロテンの含有量の範囲としては、例えば、100~200mg/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるビタミンCの含有量としては、20mg/100g乾燥重量以上が好ましい。ビタミンCの含有量の範囲としては、例えば、20~50mg/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるビタミンEの含有量としては、80mg/100g乾燥重量以上が好ましい。ビタミンEの含有量の範囲としては、例えば、80~150mg/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるビタミンKの含有量としては、4000μg/100g乾燥重量以上が好ましい。ビタミンKの含有量の範囲としては、例えば、4000~8000μg/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類におけるビタミンKの含有量としては、1000μg/100g乾燥重量以上が好ましい。ビタミンKの含有量の範囲としては、例えば、1000~3000μg/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類における葉酸の含有量としては、1500μg/100g乾燥重量以上が好ましい。葉酸の含有量の範囲としては、例えば、1500~4000μg/100g乾燥重量が挙げられる。
 本実施形態の藻類は、微細藻類培養用の培地を用いて培養することができる。培養は、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」で記載した方法と同様に行うことができる。
 本実施形態の藻類は、酸性温泉排水を用いた培地で培養することもできる。「酸性温泉排水」とは、温泉施設から排出される酸性の排水を意味する。酸性温泉排水としては、特に限定されないが、pH1.0~4.0であることが好ましく、pH1.0~3.0であることがより好ましい。また、「酸性温泉排水を用いた培地」とは、酸性温泉排水に窒素源、リン源、微量元素等を添加して調製した培地を意味する。酸性温泉排水を用いた培地としては、酸性温泉排水に窒素源を添加したものが好ましく、窒素源及びリン源を添加したものがより好ましい(例えば、Hirooka S and Miyagishima S.Y. (2016) Cultivation of Acidophilic Algae Galdieria sulphuraria and Pseudochlorella sp. YKT1 in Media Derived from Acidic Hot Springs. Front Microbiol. Dec 20;7:2022.参照)。 窒素源としては、アンモニウム塩(硫酸アンモニウム等)、尿素、硝酸塩(硝酸ナトリウム等)等が挙げられるが、アンモニウム塩、尿素が好ましく、アンモニウム塩がより好ましい。窒素源の添加量としては、例えば、窒素添加量として1~50mMを挙げることができる。窒素源の添加量は、窒素添加量として5~40mMが好ましく、10~30mMがより好ましい。リン源としては、リン酸塩(リン酸二水素カリウム等)が挙げられる。リン源の添加量としては、リン添加量として0.1~10mMを挙げることができる、リン源の添加量は、リン添加量として0.5~5mMが好ましく、1~3mMがより好ましい。本実施形態の藻類は、酸性温泉排水を用いた培地で培養することもできるため、酸性温泉排水の有効利用が可能であり、且つ低コストで培養することができる。
 本実施形態の藻類が、ガルデリア属に属する藻類である場合、上記の窒素源としては、アンモニア塩、尿素が好ましく、アンモニア塩がより好ましい。本実施形態の藻類が、シアニジウム属に属する藻類である場合、上記の窒素源としては、アンモニア塩、硝酸塩が好ましく、アンモニア塩がより好ましい。
(YFU3株、HKN1株)
 本実施形態の藻類の具体例としては、例えば、シアニジウム・エスピー(Cyanidium sp.)YFU3株(FERM BP-22334)(以下、「YFU3株」という。)、及びシアニジウム・エスピー(Cyanidium sp.)HKN1株(FERM BP-22333)(以下、「HKN1株」という。)、並びにこれらの近縁種、変異株、及び子孫が挙げられる。
 YFU3株及びHKN1株は、いずれも、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態とを有する。以下、YFU3株について、2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを区別して記載する場合には、2倍体の細胞形態を「YFU3株(2倍体)」、1倍体の細胞形態を「YFU3株(1倍体)」と記載する。同様に、HKN1株について、2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを区別して記載する場合には、2倍体の細胞形態を「HKN1株(2倍体)」、1倍体の細胞形態を「HKN1株(1倍体)」と記載する。単に、「YFU3株」又は「HKN1株」と記載する場合には、2倍体の細胞形態及び1倍体の細胞形態の両方を包含するものとする。
 YFU3株(1倍体)は、日本国大分県由布市の温泉の高温酸性水より単離された単細胞紅藻である。YFU3株は、2017年6月28日付で、受託番号FERM P-22334として、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター(日本国千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8)に寄託され、受託番号FERM BP-22334として、2018年5月23日付で国際寄託に移管されている。
 HKN1株は、日本国神奈川県足柄下郡箱根町の温泉の高温酸性水より単離された単細胞紅藻である。HKN1株(1倍体)は、2017年6月28日付で、受託番号FERM P-22333として、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センターに寄託され、受託番号FERM BP-22333として、2018年5月23日付で国際寄託に移管されている。
 YFU3株及びHKN1株は、いずれも、クロロフィルaに加えて、青色色素であるフィコシアニンを有するため、青緑色を呈している。YFU3株及びHKN1株は、いずれも、高温酸性環境で好適に増殖し、至適温度は約42℃、至適pHはpH2付近である。
 YFU3株(2倍体)及びHKN1株(2倍体)の細胞の大きさは、いずれも、約4μmである。また、YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)の細胞の大きさは、いずれも、約2μmである。また、YFU3株(2倍体)及びHKN1株(2倍体)は、いずれも、強固な細胞壁を有する。すなわち、pH7の条件下で細胞破裂を生じない。一方、YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)は、いずれも、強固な細胞壁を有さない。すなわち、pH7の条件下で細胞破裂を生じる。
 なお、YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)の細胞は、シアニディオシゾン・メロラエ(Cyanidioschyzon merolae)の細胞に類似している(図8参照)。シアニディオシゾン・メロラエは、従来、イデユコゴメ綱に属する藻類の中で、強固な細胞壁を有さない、1倍体の藻類として、唯一知られている種である。本明細書においては、シアニディオシゾン・メロラエの細胞に類似した細胞を、「シアニディオシゾン・メロラエ様細胞」と記載することがある。
 YFU3株(2倍体)を静止期に入るまで培養し、静止期のまま培養を継続すると、幾つかのYFU3株(2倍体)が減数分裂し、1細胞のYFU3株(2倍体)から、4細胞のYFU3株(1倍体)生じる。同様に、HKN1株(2倍体)を静止期に入るまで培養し、静止期のまま培養を継続すると、幾つかのHKN1株(2倍体)が減数分裂し、1細胞のHKN1株(2倍体)から、4細胞のHKN1株(1倍体)生じる。YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)は、いずれも、二分裂により、1倍体の細胞形態を維持したまま増殖することができる。
 本実施形態の藻類の好適な例としては、上記YFU3株及びHKN1株のほか、YFU3株又はHKN1株の近縁種であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する、藻類が挙げられる。YFU3株及びHKN1株の近縁種である藻類としては、例えば、rbcL遺伝子の塩基配列が、YFU3株又はHKN1株のrbcL遺伝子の塩基配列と、90%以上の同一性を有する藻類が挙げられる。YFU3株のrbcL遺伝子の塩基配列を配列番号1に示す。また、HKN1株のrbcL遺伝子の塩基配列を配列番号2に示す。したがって、rbcL遺伝子の塩基配列が、配列番号1又は2に記載の塩基配列と、90%以上の同一性を有する藻類もまた、本実施形態の藻類の好適な例として挙げられる。当該藻類が有するrbcL遺伝子の塩基配列と、配列番号1又は2に記載の塩基配列との同一性は、95%以上であることが好ましく、97%以上であることがより好ましく、98%以上であることがさらに好ましく、99%以上であることが特に好ましい。
 藻類が有するrbcL遺伝子の塩基配列は、公知の方法により得ることができる。例えば、対象とする藻類の細胞から公知の方法によりDNAを抽出し、PCR法等によりrbcL遺伝子のDNA断片を増幅し、増幅したDNA断片の塩基配列をDNAシーケンサーで解析することにより、対象とする藻類のrbcL遺伝子の塩基配列を得ることができる。rbcL遺伝子を増幅するためのプライマーとしては、例えば、本明細書の実施例で用いたプライマー等が挙げられる。
 本実施形態の藻類の好適な例としては、YFU3株又はHKN1株の変異株であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する、藻類、もまた挙げられる。本明細書において、「変異株」とは、自然発生的又は人為的に、元の藻類株のゲノム(核ゲノム、葉緑体ゲノム、ミトコンドリアゲノムを含む。以下、同じ。)に変異が生じた藻類株を意味する。ゲノムに変異を生じさせる人為的手法は、特に限定されず、紫外線照射、放射線照射、亜硝酸などによる化学的処理;遺伝子導入、ゲノム編集などの遺伝子工学的手法等を例示することができる。なお、本明細書において、「YFU3株の変異株」とは、YFU3株のゲノムに変異が生じた藻類株であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する藻類株を指す。また、HKN1株の変異株」とは、HKN1株のゲノムに変異が生じた藻類株であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する藻類株を指す。
 YFU3株の変異株としては、YFU3株の全ゲノムに対する変異の割合が、全ゲノム中の10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以下であることがさらに好ましく、2%以下又は1%以下であることが特に好ましい。
 HKN1株の変異株としては、HKN1株の全ゲノムに対する変異の割合が、全ゲノム中の10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以下であることがさらに好ましく、2%以下又は1%以下であることが特に好ましい。
 上記において、全ゲノムに対する変異の割合は、2倍体の細胞形態同士の全ゲノム、又は1倍体の細胞形態同士の全ゲノムを比較して算出するものとする。
 上記の中でも、YFU3株又はHKN1株の近縁種又は変異株としては、YFU3株又はHNK1株が有する栄養成分組成と類似の栄養成分組成を有するものが好ましい。
 例えば、YFU3株及びHKN1株は、アミノ酸類及びビタミン類を豊富に含有する点に特徴がある。そのため、アミノ酸類又はビタミン類の含有量が、YFU3株及びHKN1株と類似するものが好ましい。アミノ酸類及びビタミン類の含有量としては、上記に例示した含有量が挙げられる。
 YFU3株又はHKN1株の変異株の具体例としては、遺伝子工学的手法を用いて遺伝子改変した形質転換体が挙げられる。遺伝子改変は、2倍体の細胞形態及び1倍体の細胞形態のいずれで行ってもよいが、1倍体の細胞形態で行う方が容易である。遺伝子改変の種類は、特に限定されず、任意の改変であってよい。
 例えば、YFU3株又はHKN1株の形質転換体の例としては、少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体が挙げられる。細胞内含有量が高められる栄養成分の好適な例としては、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分が挙げられる。すなわち、野生株と比較して、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高い、YFU3株又はHKN1株の形質転換体が好ましく例示される。
 これらの中でも、アミノ酸類及びビタミン類からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分が好ましい。そのような形質転換体は、野生株と比較して、特定の栄養成分の細胞内含有量が高いため、当該栄養成分を豊富に含有する栄養剤を調製することができる。
 栄養成分の細胞内含有量を高める方法は、特に限定されず、任意の方法を用いることができる。例えば、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」で例示した方法と同様の方法が挙げられる。 例えば、グルタミン酸デカルボキシラーゼ、ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ、及びトコフェロールシクラーゼ等の栄養成分合成に関与する任意の酵素遺伝子の発現量が多くなるように、YFU3株又はHKN1株を改変することにより、任意の栄養成分の細胞内含有量を高めることができる。
 これらの合成酵素遺伝子の配列情報は、公知の方法により、対象遺伝子をクローニングし、クローニングした対象遺伝子の配列解析を行うことにより、取得することができる。
 例えば、イデユコゴメ綱に属する藻類が有する公知の同種遺伝子の配列情報に基づいて、プライマーを設計し、YFU3株又はHKN1株のゲノムを鋳型として、PCR等により対象遺伝子の増幅断片を得てもよい。あるいは、公知のイデユコゴメ綱に属する藻類が有する同種遺伝子の配列情報に基づいて、プローブを設計し、YFU3株又はHKN1株のcDNAライブラリーをスクリーニングしてもよい。
 また、導入遺伝子として、導入細胞で機能する限り、他種の生物の遺伝子を用いてもよい。例えば、イデユコゴメ綱に属する藻類の公知の遺伝子を用いてもよい。公知遺伝子の配列情報は、GenBank等の公知の配列データベースより取得可能である。例えば、シアニディオシゾン・メロラエのグルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子(CMF072C)、ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子(CMN202C)、及びトコフェロールシクラーゼ遺伝子(CML326C)等を利用可能である。
 例えば、前記のような栄養成分の合成酵素遺伝子(例、グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子)を、YFU3株又はHKN1株に導入することにより、当該栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体を得ることができる。導入遺伝子に用いるプロモーターは、当該合成酵素遺伝子のプロモーターであってもよく、他の遺伝子のプロモーターであってもよい。他の遺伝子のプロモーターを用いる場合、導入対象である藻類細胞において発現量が高い遺伝子のプロモーターが好ましい。そのようなプロモーターとしては、例えば、APCC(CMO250C)のプロモーター、CPCC(CMP166C)のプロモーター、Catalase(CMI050C)のプロモーター等が挙げられる。プロモーターは、導入細胞で機能する限り、導入細胞と同種の生物に由来するものであってもよく、他種の生物に由来するものであってもよい。
 公知の遺伝子のプロモーターを用いる場合、その配列情報はGenBank等の公知の配列データベースより取得可能である。
 YFU3株又はHKN1株の形質転換体は、任意の核酸を導入したものであり得るが、セルフクローニングにより作製されたものであることがより好ましい。例えば、イデユコゴメ綱に属する藻類の中でも、シアニディオシゾン・メロラエでは、セルフクローニングの手法が確立されている(Fujiwara et al., PLoS One. 2013 Sep 5;8(9):e73608)。そのため、YFU3株又はHKN1株においても、シアニディオシゾン・メロラエにおける方法と同様の方法により、セルフクローニングを行うことができる。
 セルフクローニングを行う方法は、特に限定されないが、栄養要求性の変異株を用いる方法が挙げられる。例えば、シアニディオシゾン・メロラエでは、選択マーカーとして、URA5.3遺伝子(CMK046C)を用いる方法が提案されている。上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」参照)。
 YFU3株及びHKN1株においても、公知の遺伝子ノックアウト技術等により、栄養要求性関連遺伝子をノックアウトして、栄養要求性変異株を作製することにより、当該ノックアウト対象の遺伝子を選択マーカーとして、セルフクローニングを行うことができる。ノックアウト技術としては、特に限定されず、公知の方法を用いればよい。ノックアウト技術としては、例えば、相同組換え、遺伝子編集技術等が挙げられる。ノックアウト対象とする遺伝子は、当該遺伝子のノックアウトにより栄養要求性が変化するものであれば、特に限定されない。ノックアウト対象の遺伝子としては、例えば、オロチジン-5’-デカルボキシラーゼ等が挙げられる。
 また、上記のように栄養要求性関連遺伝子を選択マーカーとして用いて遺伝子改変を行った場合、藻類細胞に導入された栄養要求性関連遺伝子をノックアウトすることにより、再度、同じ栄養要求性関連遺伝子を選択マーカーとして、遺伝子改変を行うことができる。すなわち、多重セルフクローニングが可能である。選択マーカーとして導入した栄養要求性関連遺伝子のノックアウト方法は、特に限定されず、公知のノックアウト技術を用いればよい。ノックアウト技術としては、例えば、相同組換え、遺伝子編集技術等が挙げられる。
 例えば、上記のように、シアニディオシゾン・メロラエにおいては、URA5.3遺伝子(CMK046C)を選択マーカーとし、シアニディオシゾン・メロラエ M4株を親株として、セルフクローニングを行うことが得きる。YFU3株及びHKN1株においても、URA5.3遺伝子ノックアウト株を作製すれば、当該ノックアウト株は、ウラシルを含まない培地では生育できない。これを親株として、URA5.3遺伝子を導入して形質転換し、当該形質転換細胞をウラシルを含まない培地で培養することにより、形質転換体を選抜することができる。さらに、セルフクローニングを行う場合には、相同組換え等の公知のノックアウト技術により、URA5.3遺伝子を再度ノックアウトする。URA5.3遺伝子の再ノックアウト株は、ウラシル及び5-フルオロチン酸(5-FOA)を含む培地で培養することにより、選抜することができる。URA5.3遺伝子を正常に発現する株では、URA5.3遺伝子の遺伝子産物により、ウラシル及び5-FOAが、毒性のある5-フルオロウラシルに変換されるためである。このようにして得たURA5.3再ノックアウト株を親株とすれば、再度、URA5.3遺伝子を選択マーカーとして用いて、セルフクローニングを行うことができる。同様の操作を繰り返し行うことにより、所望の回数のセルフクローニングを行うことが可能である。URA5.3遺伝子のノックアウトは、URA5.3遺伝子全体を欠失させてもよく、URA5.3遺伝子を部分的に欠失させてもよく、URA5.3遺伝子に点変異を導入してもよい。
 YFU3株又はHKN1株に任意の核酸を導入する方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、ポリエチレングリコール法、リポフェクション法、マイクロインジェクション法、DEAEデキストラン法、遺伝子銃法、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム法などが挙げられる。
 YFU3株又はHKN1株の形質転換を行う場合、導入核酸は、核ゲノム、葉緑体ゲノム、及びミトコンドリアゲノムのいずれかに挿入してもよい。導入核酸をゲノムに挿入する場合、ゲノムの特定の位置に挿入してもよく、ランダムにゲノムに挿入してもよい。ゲノムの特定の位置に導入核酸を挿入する方法としては、相同組換えを用いることができる。
 以下に、YFU3株又はHKN1株における形質転換方法の一例を例示するが、これに限定されない。
 まず、YFU3株又はHKN1株を、MA2U培地(実施例7参照)等の適切な培地に適当な濃度となるように希釈し、適切な培養条件下(例、明暗周期 12L:12D、光 50μmol/ms、温度 42℃)でエアレーションしながら、40~80時間程度培養する。次に、前記培養液に最終濃度0.002%となるようにTween-20を添加した後、遠心分離により細胞を回収し、MA2U培地等の適切な培地に懸濁する。PEG4000を含有する、450μLのMA2U培地に溶解し(95℃、10分)、60%(w/v)のPEG4000溶液を調製した。その後、PEG4000溶液を、使用するまで、ヒートブロック上で42℃に維持した。
 適切な選択マーカーを含む形質転換用ベクター及びポリエチレングリコール(PEG4000等)を含む形質転換用混合液に、YFU3株又はHKN1株の細胞懸濁液を添加して撹拌し、MA2U培地等の適切な培地に移して、適切な培養条件下(例、連続光 20μmol/ms)、温度 42℃)で、40~60時間程度静置培養を行う。その後、遠心分離により細胞を回収し、塚原鉱泉培地(Hirooka et al. 2016 Front in Microbiology)または改変MA培地(実施例7参照)等の適切な培地に懸濁する。前記細胞懸濁液を、使用した選択マーカーに応じた選択培地(例、塚原鉱泉培地または改変MA培地等に特定物質を添加したもの又は前記培地等から特定物質を除去したもの)に加え、適切な培養条件下(例、連続光 20μmol/ms、温度 42℃、3%CO)で、5~10日間程度静置培養する。緑色の濃くなった部分の培養液を採取した新たな選択培地に加え、さらに5~10日間程度静置培養し、形質転換体を選抜する。形質転換体は、例えば、倒立顕微鏡下で、先端を細くしたパスツールピペットを用いて、一細胞ずつ単離し、塚原鉱泉培地または改変MA培地等の適切な培地で静置培養することにより、形質転換株を得ることができる。
 上記では、ポリエチレングリコール法による形質転換の例を述べたが、リポフェクション法、マイクロインジェクション法、DEAEデキストラン法、遺伝子銃法、エレクトロポレーション法、リン酸カルシウム法等の他の形質転換法を用いてもよい。
 YFU3株又はHKN1株の変異株の好ましい具体例としては、以下の(1)~(18)が例示されるが、これらに限定されない。
(1)野生株と比較して、γ-アミノ酪酸及びビタミンEからなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高い、YFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(2)野生株と比較して、グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子の発現量が高い、(1)に記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(3)グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子を含む核酸が発現可能な状態で導入された、(2)に記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(4)前記核酸が、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞内で機能するプロモーターと、前記プロモーターに機能的に連結されたグルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子を含む、(3)に記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(5)野生株と比較して、ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子及びトコフェロールシクラーゼ遺伝子からなる群より選択される少なくとも1種の発現量が高い、(1)に記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(6)ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子及びトコフェロールシクラーゼ遺伝子からなる群より選択される少なくとも1種を含む核酸が発現可能な状態で導入された、(5)に記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(7)前記核酸が、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞内で機能するプロモーターと、前記プロモーターに機能的に連結されたホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子を含む、(6)に記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(8)前記核酸が、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞内で機能するプロモーターと、前記プロモーターに機能的に連結されたトコフェロールシクラーゼ遺伝子、を含む、(6)又は(7)に記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(9)前記プロモーターが、APCCプロモーター、CPCCプロモーター、及びCatalaseプロモーターからなる群より選択される、(4)、(7)及び(8)のいずれかに記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(10)前記核酸が、分類学上の別種に属する細胞に由来する塩基配列を含まない、(3)、(4)、及び(6)~(9)のいずれかに記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(11)前記核酸が、栄養要求性関連遺伝子を選択マーカーとして、細胞に導入されたものである、(10)に記載のイデユコゴメ綱に属する藻類の形質転換体。
(12)前記核酸が、栄養要求性関連遺伝子を選択マーカーとして、前記栄養要求性関連遺伝子のノックアウト細胞に導入されたものである、(10)に記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(13)前記グルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子が、シアニディオシゾン・メロラエのグルタミン酸デカルボキシラーゼ遺伝子である、(3)、(4)及び(9)のいずれかに記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(14)前記ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子が、シアニディオシゾン・メロラエのホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ遺伝子である、(6)、(7)及び(9)のいずれかに記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(15)前記トコフェロールシクラーゼ遺伝子が、シアニディオシゾン・メロラエのトコフェロールシクラーゼ遺伝子である、(6)、(8)及び(9)のいずれかに記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(16)前記プロモーターが、シアニディオシゾン・メロラエに由来するプロモーターである、(4)及び(7)~(9)のいずれかに記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(17)1倍体の細胞形態の細胞である、(1)~(16)のいずれかに記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
(18)2倍体の細胞形態の細胞である、(1)~(16)のいずれかに記載のYFU3株又はHKN1株の形質転換体。
 また、後述する実施例で示すように、ガルデリア属に属する藻類もまた、1倍体の細胞形態と、2倍体の細胞形態とを有することが確認された。したがって、本実施形態の藻類は、ガルデリア属に属する藻類であってもよい。ガルデリア属に属する藻類としては、例えば、Galdieria sulphuraria(例えば、SAG108.79株)、及びGaldieria partita(例えば、NBRC 102759株)等が挙げられる。 さらに、本実施形態の藻類は、上記YFU3株及びHKN1株以外のシアニジウム属に属する藻類であってもよい。
[1倍体の藻類の製造方法]
 本発明は、(a)イデユコゴメ綱に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態とを有する藻類の、前記2倍体の細胞形態の細胞を培養する工程と、(b)前記培養中に生じる前記1倍体の細胞形態の細胞を単離する工程と、を含む、1倍体の細胞形態の藻類の製造方法を提供する。
 イデユコゴメ綱に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態とを有する藻類(以下、「本藻類」という場合がある。)は、上記「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」において説明した藻類と同様である。本藻類の好ましい例としては、YFU3株及びHKN1株、並びにこれらの変異株もしくは類縁株等が挙げられる。
 また、後述する実施例で示されるように、ガルデリア属に属する藻類(Galdieria sulphuraria SAG108.79、及びGaldieria partita NBRC 102759)も、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態とを有することが確認された。この結果は、イデユコゴメ綱(例えば、ガルデリア属及びシアニジウム属)には、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する藻類が広く存在している可能性を示唆する。したがって、本実施形態の製造方法を適用可能な藻類は、ガルデリア属又はシアニジウム属に属する藻類であってもよく、上記例示したものに限定されない。ガルデリア属に属する藻類の具体例としては、例えば、Galdieria sulphuraria、及びGaldieria partitaが挙げられる。
 本実施形態の製造方法によれば、2倍体の細胞形態から、1倍体の細胞形態の藻類を製造することができる。1倍体の藻類では、2倍体の藻類に比べて、形質転換を容易に行うことができる。
(工程(a))
 工程(a)は、イデユコゴメ綱に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態とを有する藻類(本藻類)の、2倍体の細胞形態の細胞を培養する工程である。
 本藻類は、特に限定されず、イデユコゴメ綱に属する藻類で、2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有することが確認された藻類の、2倍体の細胞形態の細胞を培養すればよい。具体例としては、YFU3株(2倍体)及びHKN1株(2倍体)、並びにこれらの近縁種、変異株等が挙げられる。また、ガルデリア属に属する藻類(Galdieria sulphuraria、Galdieria partita等)の2倍体の細胞形態、シアニジウム属に属する藻類の2倍体の細胞形態等が挙げられる。
 培養条件としては、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」又は「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」に挙げた培養条件が挙げられる。具体的には、pH条件としては、pH1.0~6.0を例示することができ、pH1.0~5.0が好ましい。また、温度条件としては15~50℃を例示することができ、30~50℃が好ましい。培地は、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」又は「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」で挙げた培地が例示され、中でも、酸性温泉排水を用いた培地が好ましい。酸性温泉排水を用いた培地の具体例としては、塚原鉱泉培地(Hirooka et al. 2016 Front in Microbiology)が挙げられる。
 培養は、上記実施形態の藻類が、静止期になるまで行うことが好ましく、静止期のまま培養を任意の期間継続することがより好ましい。培養期間としては、例えば、2~60日、3~40日、又は5~35日等が挙げられる。培養開始から静止期になるまでの期間は、藻類の種類により異なるため、藻類の種類に応じて培養期間を設定することができる。また、静止期の培養液から細胞を回収して植え継ぎを行い、さらに1~5日程度培養を行ってもよい。
(工程(b))
 工程(b)は、前記培養中に生じる1倍体の細胞形態の細胞を単離する工程である。
 工程(a)における培養により、2倍体の細胞形態の本藻類が減数分裂し、1倍体の細胞形態の本藻類が生じる。光学顕微鏡観察を行った場合、1倍体の細胞形態の細胞は、2倍体の細胞形態の細胞とは細胞の形状が異なっている(例えば、2倍体の細胞形態の細胞よりも細胞サイズが小さい、強固な細胞壁が観察されない等)。そのため、細胞形状の差異に基づき、1倍体の細胞形態の細胞を見分けることができる。当該1倍体の細胞形態の細胞をパスツールピペット等により採取して単離することにより、1倍体の細胞形態の藻類を製造することができる。
 単離した1倍体の細胞形態の藻類は、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」又は「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」で挙げた培地等を用いて培養すればよい。前記の2倍体の細胞形態の細胞の培養液中に出現した1倍体の細胞形態の細胞を、1細胞ずつ単離して、それぞれ増殖させることにより、単一クローンの1倍体の細胞形態の藻類を得ることができる。
 他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する藻類(本藻類)の、1倍体の細胞形態である、藻類(細胞)を提供する。当該藻類は、前記の1倍体の藻類の製造方法により得ることができる。また、本発明は、YFU3株の1倍体の細胞形態である藻類(細胞)、HKN1株の1倍体の細胞形態である藻類(細胞)、シアニジウム属に属する藻類の1倍体の細胞形態である藻類(細胞)、及びガルデリア属に属する藻類の1倍体の細胞形態である藻類(細胞)もまた提供する。ガルデリア属に属する藻類の具体例としては、Galdieria sulphuraria及びGaldieria partitaが挙げられる。
[2倍体の藻類の製造方法]
 本発明は、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する藻類であって、(a)2種類以上の1倍体の細胞形態の細胞を混合し、培養する工程と、(b)前記培養中に生じた2倍体の細胞形態の細胞を単離する工程と、を含む、1倍体の藻類の製造方法を提供する。
 後述する実施例で示されるように、1倍体の細胞形態の細胞どうしを混合して培養することにより、2倍体の細胞形態の細胞を得ることができる。
(工程(a))
 工程(a)は、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する藻類であって、2種類以上の1倍体の細胞形態の細胞を混合し、培養する工程である。
 本工程で混合する2種類以上の1倍体の細胞形態の細胞は、同種の藻類の細胞であることが好ましい。より好ましくは、同じ株の2倍体の細胞形態の細胞に由来する1倍体の細胞形態の細胞を用いる。
 培養条件としては、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」又は「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」に挙げた培養条件が挙げられる。具体的には、pH条件としては、pH1.0~6.0を例示することができ、pH1.0~5.0が好ましい。また、温度条件としては15~50℃を例示することができ、30~50℃が好ましい。培地は、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」又は「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」で挙げた培地が例示される。
 培養は、例えば、1~4週間程度行うことが好ましく、さらに植え継ぎを行って3~10日間程度培養を行ってもよい。
(工程(b))
 工程(b)は、前記培養中に生じた2倍体の細胞形態の細胞を単離する工程である。
 工程(a)における培養により、1倍体の細胞形態の細胞どうしが接合し、2倍体の細胞形態の細胞が生じる。当該2倍体の細胞形態の細胞をパスツールピペット等により採取して単離することにより、2倍体の藻類を製造することができる。
 単離した2倍体の藻類は、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」又は「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」で挙げた培地(好ましくはM-Allen培地等の人工合成培地)等を用いて培養すればよい。
 他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する藻類(本藻類)の、2倍体の細胞形態である、藻類(細胞)を提供する。当該藻類は、前記の2倍体の藻類の製造方法により得ることができる。また、本発明は、YFU3株の2倍体の細胞形態である藻類(細胞)、HKN1株の2倍体の細胞形態である藻類(細胞)、シアニディオシゾン属に属する藻類の1倍体の細胞形態である藻類(細胞)もまた提供する。シアニディオシゾン属に属する藻類の具体例としては、シアニディオシゾン・メロラエが挙げられる。
[本藻類の培養物]
 本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する藻類(本藻類)を含む藻類培養物を提供する。本実施形態の藻類培養物では、全藻類の細胞数における、1倍体の細胞形態の藻類の細胞数の割合が、70~100%である。
 本藻類は、自然界では、2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とが混在していると推測されるが、公知のガルデリア属に属する藻類、及びシアニジウム属に属する藻類は、いずれも強固な細胞壁を有する細胞として見出されていることから、自然界では、2倍体の細胞形態として存在するものがほとんどであると考えられる。
 一方、上記実施形態にかかる1倍体の藻類の製造方法によれば、2倍体の細胞形態の本藻類を静止期になるまで培養し、そのまま培養を継続すると、2倍体の細胞形態の本藻類が減数分裂し、1倍体の細胞形態の本藻類が出現してくる。前記の1倍体の細胞形態の本藻類は、二分裂で増殖し、そのまま培養を継続すると、1倍体の細胞形態の本藻類の割合が大きくなっていく。そして、さらに培養を継続するか、1倍体の細胞形態のものを単離して培養することにより、1倍体の細胞形態の本藻類が70~100%の藻類培養物を得ることができる。
 本藻類は、特に限定されず、イデユコゴメ綱に属する藻類で、2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有することが確認された藻類の、2倍体の細胞形態を培養すればよい。具体例としては、YFU3株(2倍体)及びHKN1株(2倍体)、並びにこれらの近縁種、変異株等が挙げられる。また、ガルデリア属に属する藻類(Galdieria sulphuraria、Galdieria partita等)の2倍体の細胞形態、シアニジウム属に属する藻類の2倍体の細胞形態等が挙げられる。
 2倍体の細胞形態の本藻類の培養条件としては、上記「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」又は「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」で挙げた培養条件と同様の条件が挙げられる。
 本実施形態の藻類培養物は、1倍体の細胞形態が、70~100%であるため、自然界における1倍体の細胞形態の割合とは大きく異なる。
 他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する、藻類の、2倍体の細胞形態の細胞からなる細胞群を提供する。前記のイデユコゴメ綱に属する藻類の好ましい例としては、YFU3株、HKN1株、及びこれらの変異株、並びにシアニディオシゾン属に属する藻類が挙げられる。前記シアニディオシゾン属に属する藻類としては、シアニディオシゾン・メロラエが挙げられる。
 他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する、藻類の、1倍体の細胞形態の細胞からなる細胞群を提供する。前記のイデユコゴメ綱に属する藻類の好ましい例としては、YFU3株、HKN1株、及びこれらの変異株、並びに前記以外のシアニジウム属に属する藻類、ガルデリア属に属する藻類属に属する藻類が挙げられる。ガルデリア属に属する藻類としては、Galdieria sulphuraria及びGaldieria partitaが挙げられる。
 他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する、藻類の、2倍体の細胞形態の細胞と、1倍体の細胞形態の細胞とが、混在している、細胞群を提供する。
[本藻類の乾燥膨潤処理物]
 本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する藻類(本藻類)を、乾燥膨潤処理した、乾燥膨潤処理物を提供する。
 本藻類を、乾燥膨潤処理することにより、藻類細胞を死滅させることができる。そのため、セルフクローニングによらない形質転換体であっても、開放系で取り扱うことができる。なお、「乾燥膨潤処理」とは、藻類細胞を乾燥させた後、当該乾燥物に水性媒体等を加えて、再度湿潤させることをいう。乾燥膨潤処理の具体例としては、例えば、上記(3)の細胞破砕処理が挙げられる。
 乾燥膨潤処理に供する本藻類は、2倍体の細胞形態であってもよく、1倍体の細胞形態であってもよく、2倍体の細胞形態及び1倍体の細胞形態の混合物であってもよい。例えば、上記実施形態の藻類培養物から回収した細胞であってもよい。乾燥膨潤処理に供する倍数性変化型藻類は、好ましくは、1倍体の細胞形態である。
[本藻類の抽出物]
 本藻類は、上記のように、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、食物繊維等の栄養成分を豊富に含有するため、下記に説明する栄養成分組成物、又は栄養剤として用いることができる。また、食品、飼料、ペットフード、化粧品等に配合することにより、栄養成分の強化された製品を提供することができる。また、前記のような製品には、本藻類に替えて、又は本藻類共に、本藻類の抽出物を用いてもよい。そのため、本発明は、本藻類の抽出物もまた提供する。
 本明細書において、「本藻類の抽出物」とは、本藻類の細胞に対して、物理的処理又は化学的処理を行って、細胞内の成分を抽出したものをいう。例えば、本藻類の抽出物は、物理的処理又は化学的処理によって、本藻類の細胞を破壊した細胞破壊物であってもよい。また、本藻類の抽出物は、前記細胞破壊物を濃縮したものであってもよく、前記細胞破壊物から固形分を除去したものであってもよく、前記細胞破壊物から一部の成分を分離したものであってもよい。
 細胞に対する物理的処理又は化学的処理の方法は、特に限定されず、細胞の破壊に一般的に用いられる方法を用いることができる。物理的処理としては、例えば、ガラスビーズ、乳鉢、超音波処理、フレンチプレス、ホモジナイザー等による細胞破壊が挙げられる。
 化学的処理としては、例えば、中和処理、低張処理、凍結融解処理、乾燥膨潤処理等が挙げられる。より具体的には、上記(A)~(C)の細胞破裂処理が例示される。
 細胞破壊物を濃縮する場合、濃縮方法は特に限定されず、一般的に用いられる濃縮方法を用いればよい。細胞破壊物の濃縮方法としては、例えば、乾燥、凍結乾燥、減圧乾燥等が挙げられる。
 また、細胞破壊物から固形分を除去する場合、固形分の除去方法は特に限定されず、固形分の除去等に一般的に用いられる方法を用いることができる。固形分の除去方法としては、例えば、ろ過、遠心分離等が挙げられる。
 細胞破壊物から一部の成分を分離する場合、分離方法は特に限定されず、生化学物質の分離・精製等に一般的に用いられる方法を用いることができる。分離方法としては、例えば、塩析、透析、溶媒抽出、吸着、カラムクロマトグラフィ、イオン交換クロマトグラフィ等が挙げられる。これらの方法は、単独で用いてもよく、2種以上の処理を組み合わせて用いてもよい。ただし、単一の成分に精製されたものは、「本藻類の抽出物」からは除かれる。本藻類の抽出物は、好ましくは、本藻類の細胞成分を10種以上、より好ましくは15種以上、さらに好ましくは20種以上含む。
 好ましくは、本藻類の抽出物は、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される栄養成分を含み、より好ましくは、アミノ酸類、及びビタミン類からなる群より選択される栄養成分を含む。アミノ酸類の具体例としては、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、γ-アミノ酪酸等が挙げられる。ビタミン類の具体例としては、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、葉酸等が挙げられる。
[栄養成分組成物]
 1実施形態において、本発明は、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類又はその抽出物を含む、栄養成分組成物を提供する。
 本実施形態の栄養成分組成物は、イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類又はその抽出物を含むため、当該藻類が豊富に含有する栄養成分を豊富に含む。例えば、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される栄養成分を豊富に含み、特にアミノ酸類及びビタミン類からなる群より選択される栄養成分を豊富に含み得る。そのため、後述する栄養剤、食品、飼料、ペットフード、化粧品等に配合して用いることができる。
 イデユコゴメ綱に属する藻類は、特に限定されないが、上記本藻類又はシアニディオシゾン属に属する藻類が好ましく例示される。
 本藻類は、2倍体の細胞形態であってもよく、1倍体の細胞形態であってもよく、2倍体の細胞形態及び1倍体の細胞形態の混合物であってもよい。例えば、上記実施形態の藻類培養物から回収した細胞であってもよい。本実施形態の栄養成分組成物に含まれる本藻類の例としては、上記「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」で挙げたものが挙げられる。具体例としては、YFU3株及びHKN1株、並びにこれらの近縁種、変異株等が挙げられる。また、前記以外のシアニジウム属に属する藻類、及びガルデリア属に属する藻類も挙げられる。中でも、YFU3株、HKN1株、及びこれらの変異株、並びにガルデリア属に属する藻類が好ましく、YFU3株、HKN1株、及びこれらの変異株がより好ましい。
 2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態のいずれかが強固な細胞壁を有さない場合、強固な細胞壁を有さない細胞形態のものを用いることが好ましい。それにより、栄養成分の抽出が容易であるという利点を有する。また、藻類細胞のまま栄養成分組成物に配合した場合であっても、栄養成分組成物摂取後に藻類細胞内の栄養成分が吸収されやすいという利点もある。例えば、YFU3株、HKN1株、又はこれらの変異株を用いる場合には、YFU3株(1倍体)、HKN1株(1倍体)、又はこれらの変異株を用いることが好ましい。また、ガルデリア属に属する藻類(例えば、Galdieria sulphuraria、Galdieria partita等)の1倍体の細胞形態、シアニジウム属に属する藻類の1倍体の細胞形態も好ましく例示される。中でも、YFU3株(1倍体)、HKN1株(1倍体)、若しくはこれらの変異株、及びガルデリア属に属する藻類の1倍体の細胞形態が好ましい。
 イデユコゴメ綱に属する藻類は、本藻類以外のイデユコゴメ綱に属する藻類であってもよい。中でも、シアニディオシゾン属に属する藻類は、強固な細胞壁を有さない。そのため、中和処理、低張処理、凍結融解処理などの比較的温和な処理により、細胞を破壊することができる。したがって、シアニディオシゾン属に属する藻類(例、シアニディオシゾン・メロラエ)は、イデユコゴメ綱に属する藻類の好ましい例である。
 イデユコゴメ綱に属する藻類は、適切な培地を用いて培養して増殖させ、遠心分離やろ過等の公知の方法により回収し、適宜、洗浄、乾燥等を行って、本実施形態の栄養剤に用いることができる。あるいは、上記実施形態の藻類培養物から藻類細胞を回収し、適宜、洗浄、乾燥等を行って本実施形態の栄養成分組成物に用いてもよい。
 また、本実施形態の栄養成分組成物は、イデユコゴメ綱に属する藻類に替えて、又はイデユコゴメ綱に属する藻類と共に、イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物を含んでいてもよい。
 本実施形態の栄養成分組成物は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物に加えて、適宜、他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、特に限定されないが、薬学的に許容される担体等が挙げられる。なお、「薬学的に許容される担体」とは、イデユコゴメ綱に属する藻類が含む栄養成分の機能を阻害せず、且つ、その投与対象に対して実質的な毒性を示さない担体を意味する。また、「実質的な毒性を示さない」とは、その成分が通常使用される投与量において、投与対象に対して毒性を示さないことを意味する。薬学的に許容される担体としては、特に限定されないが、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、乳化剤、安定剤、希釈剤、油性基剤、増粘剤、酸化防止剤、還元剤、酸化剤、キレート剤、溶媒等が挙げられる。薬学的に許容される担体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 本実施形態の栄養成分組成物におけるイデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物の含有量は、特に限定されず、例えば、1~100質量%の範囲で適宜選択可能である。本実施形態の栄養剤におけるイデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物の含有量としては、50~100質量%が好ましく、60~100質量%がより好ましく、70~100質量%がさらに好ましい。
 イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物は、適宜他の成分と混合し、定法に従って、乾燥粉末、顆粒剤、錠剤、ゼリー剤、液剤、カプセル剤等の形態とすることができる。
[栄養剤]
 1実施形態において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を含む、栄養剤を提供する。
 栄養剤とは、ヒト又はヒト以外の動物が栄養成分を補給するために使用されるものであり、剤形、精製度等は特に限定されない。上記のとおり、イデユコゴメ綱に属する藻類は、アミノ酸類、ビタミン類等の栄養成分を多く含むため、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を用いることにより、アミノ酸類、ビタミン類等の栄養成分を多く含む栄養剤を得ることができる。
 本実施形態の栄養剤は、アミノ酸類やビタミン類等の栄養成分を多く含むため、これらの栄養成分の補給用栄養剤としてヒトやヒト以外の動物に使用することができる。本実施形態の栄養剤により供給される栄養成分としては、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、食物繊維等が例示される。中でも、本実施形態の栄養剤は、アミノ酸類(イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、γ-アミノ酪酸など)、及びビタミン類(ビタミンA、β-カロテン、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、ナイアシン、イノシトール、葉酸、ビオチンなど)を補給するために、好適に用いることができる。イデユコゴメ綱に属する藻類が本藻類である場合、本実施形態の栄養剤は、特に、アミノ酸類(イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、γ-アミノ酪酸など)、及びビタミン類(ビタミンA、β-カロテン、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、ナイアシン、イノシトール、葉酸、ビオチンなど)を補給するために、好適に用いることができる。
 本実施形態の栄養剤は、特に、γ―アミノ酪酸、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、葉酸を補給するために、好適に用いることができる。
 本実施形態の栄養剤は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物に加えて、適宜、他の成分を含んでいてもよい。他の成分としては、特に限定されないが、薬学的に許容される担体等が挙げられる。薬物的に許容される担体としては、上記「[栄養成分組成物]」で例示したものと同様のものが挙げられる。薬学的に許容される担体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 本実施形態の栄養剤におけるイデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物の含有量は、特に限定されず、例えば、1~100質量%の範囲で適宜選択可能である。本実施形態の栄養剤におけるイデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物の含有量としては、50~100質量%が好ましく、60~99質量%がより好ましく、70~99質量%がさらに好ましい。
 イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物は、適宜他の成分と混合し、定法に従って、乾燥粉末、顆粒剤、錠剤、ゼリー剤、液剤、カプセル剤等の形態とすることができる。
 また、本実施形態の栄養剤は、そのままヒト又はヒト以外の生物に用いてもよく、後述する食品、飼料、ペットフード、化粧品等の栄養成分補給用組成物に配合して用いてもよい。本実施形態の栄養剤を配合することにより、アミノ酸類、ビタミン類等の栄養成分の補給に適した組成物を調製することができる。
 また、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類を培養する工程と、培養した前記イデユコゴメ綱に属する藻類を回収する工程と、回収した前記イデユコゴメ綱に属する藻類を製剤化する工程と、を含む栄養剤の製造方法を提供する。
 また、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類を培養する工程と、培養した前記イデユコゴメ綱に属する藻類を回収する工程と、回収した前記イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物を得る工程と、前記イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物を製剤化する工程と、を含む栄養剤の製造方法を提供する。
[栄養成分補給用組成物]
 1実施形態において、本発明は、上述の栄養剤を含む、栄養成分補給用組成物を提供する。
 本明細書において、「栄養成分補給用組成物」とは、ヒト又はヒト以外の動物が栄養成分を体内に取り入れるために用いられる組成物をいう。栄養成分の体内への取り込みは、経口的なものであってもよく、非経口的なものであってもよい。
 本実施形態の栄養成分補給用組成物は、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維等を多く含む。これらの成分は、上述の栄養剤が多く含む栄養成分である。
 これらの中でも、本実施形態の栄養成分補給用組成物は、アミノ酸類、及びビタミン類を多く含む点に特徴がある。
 特に、アミノ酸類の中では、γ-アミノ酪酸を多く含む点に特徴があり、ビタミン類の中では、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、及び葉酸を多く含む点に特徴がある。例えば、γ-アミノ酪酸は、脳機能改善効果や血圧低下効果を有することが知られている。また、βカロテン、ビタミンC、ビタミンEは、抗酸化作用を有することが知られている。また、ビタミンK、ビタミンKは、骨粗鬆症改善効果を有することが知られている。また、葉酸は、妊娠期の胎児の発育に必要であることが知られており、循環器疾患改善効果も報告されている。
 したがって、本実施形態の栄養成分補給用組成物を摂取することにより、上記のような栄養成分が有する体調改善効果等を得ることができる。そのため、本実施形態の栄養成分補給用組成物は、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維から選択される少なくとも1種の栄養成分を補給するために好適に用いられる。また、本実施形態の栄養成分補給用組成物は、アミノ酸類、及びビタミン類からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分を補給するためにより好適に用いられる。
 本実施形態の栄養成分補給用組成物は、ヒト又はヒト以外の動物が栄養成分を体内に取り入れるために用いられるものであれば、特に限定されない。本実施形態の栄養成分補給用組成物としては、例えば、食品、飼料、ペットフード、化粧品等が挙げられる。
(食品)
 本実施形態の栄養成分補給用組成物は、食品であってもよい。したがって、本発明は、上記実施形態の栄養成分組成物又は栄養剤を含む、食品、もまた提供する。また、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を含む、食品、もまた提供する。
 本実施形態の栄養成分補給用組成物が食品である場合、上述の栄養成分組成物又は栄養剤は、食品添加剤として、食品に添加されてもよい。上述の栄養成分組成物又は栄養剤を食品に添加することにより、上述の栄養成分組成物又は栄養剤が含む栄養成分が強化された食品を調製することができる。そのため、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を含む食品添加剤を提供する。
 本実施形態の食品は、上述の栄養成分組成物又は栄養剤を食品原料に添加し、適宜他の食品添加物を添加して、食品の種類に応じた既知の方法に従って、製造することができる。
 本実施形態の食品において、食品の種類は特に限定されない。食品としては、例えば、そば、うどん、はるさめ、中華麺、即席麺、カップ麺などの各種の麺類;パン、小麦粉、米粉、ホットケーキ、マッシュポテトなどの炭水化物類;青汁、清涼飲料、炭酸飲料、栄養飲料、果実飲料、野菜飲料、乳酸飲料、乳飲料、スポーツ飲料、茶、コーヒーなどの飲料;豆腐、おから、納豆などの豆製品;カレールー、シチュールー、インスタントスープなどの各種スープ類;アイスクリーム、アイスシャーベット、かき氷などの冷菓類;飴、クッキー、キャンディー、ガム、チョコレート、錠菓、スナック菓子、ビスケット、ゼリー、ジャム、クリーム、その他の焼き菓子などの菓子類;かまぼこ、はんぺん、ハム、ソーセージなどの水産・畜産加工食品;加工乳、発酵乳、バター、チーズ、ヨーグルトなどの乳製品;サラダ油、てんぷら油、マーガリン、マヨネーズ、ショートニング、ホイップクリーム、ドレッシングなどの油脂及び油脂加工食品;ソース、ドレッシング、味噌、醤油、たれなどの調味料;各種レトルト食品、ふりかけ、漬物などのその他加工食品、等を挙げることができるが、これらに限定されない。
 上記のような食品において、上述の栄養成分組成物又は栄養剤の含有量は特に限定されず、食品の種類に応じて適宜含有量を設定すればよい。例えば、食品の風味等を考慮し、食品における上述の栄養成分組成物又は栄養剤の含有量は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物の含有量として、0.01~30質量%を例示することができる。食品の風味等の観点からは、0.05~20質量%が好ましく、0.1~15質量%がより好ましく、0.1~10質量%がさらに好ましく、0.1~5質量%が特に好ましい。
 また、食品は、機能性食品又は栄養補助食品であってもよい。機能性食品又は栄養補助食品は、上述のような一般的な食品の形態であってもよく、乾燥粉末、顆粒剤、錠剤、ゼリー剤、ドリンク剤等の形態であってもよい。この場合、上述の栄養成分組成物又は栄養剤と、適宜他の成分とを混合して、定法に従って、乾燥粉末、顆粒剤、錠剤、ゼリー剤、ドリンク剤等の形態とすることができる。他の成分としては、特に限定されず、例えば、薬学的に許容される担体等が例示される。薬学的に許容される担体としては、上記「[栄養成分組成物]」で挙げたものと同様のものが挙げられる。また、風味等を改善するために、甘味剤、矯味剤、各種調味料、香料、油脂類、その他の食品添加物等を他の成分として用いてもよい。他の成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 上記のような機能性食品又は栄養補助食品において、上述の栄養成分組成物又は栄養剤の含有量は特に限定されず、機能性食品又は栄養補助食品の種類に応じて適宜含有量を設定すればよい。例えば、機能性食品又は栄養補助食品が乾燥粉末、顆粒剤、錠剤等の形態である場合、当該機能性食品又は栄養補助食品における上述の栄養成分組成物又は栄養剤の含有量は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物の含有量として、0.1~99質量%が例示される。
風味及び栄養成分の効率的補給の観点からは、1~90質量%が好ましく、10~85質量%がより好ましく、20~85質量%がさらに好ましく、25~85質量%が特に好ましい。また、機能性食品又は栄養補助食品がゼリー剤、ドリンク剤等の形態である場合、当該機能性食品又は栄養補助食品における上述の栄養剤の含有量は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物の含有量として、0.05~80質量%が例示される。風味及び栄養成分の効率的補給の観点からは、1~75質量%が好ましく、10~70質量%がより好ましく、15~70質量%がさらに好ましく、20~70質量%が特に好ましい。
 本実施形態の食品は、イデユコゴメ綱に属する藻類が含有する上述のような栄養成分を効率的に補給するために、摂取することができる。本実施形態の食品は、特に、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される栄養成分を効率的に補給するために、摂取することができる。これらの栄養成分の中でも、本実施形態の食品は、アミノ酸類、及びビタミン類からなる群より選択される栄養成分の摂取に有効である。
(飼料、ペットフード)
 本実施形態の栄養成分補給用組成物は、飼料又はペットフードであってもよい。したがって、本発明は、上記実施形態の栄養成分組成物又は栄養剤を含む、飼料又はペットフードもまた提供する。また、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を含む、飼料又はペットフード、もまた提供する。
 本実施形態の栄養成分補給用組成物が飼料又はペットフードである場合、上述の栄養成分組成物又は栄養剤は、飼料添加剤又はペットフード添加剤として、飼料又はペットフードに添加されてもよい。上述の栄養成分組成物又は栄養剤を飼料又はペットフードに添加することにより、上述の栄養成分組成物又は栄養剤が含む栄養成分が強化された飼料又はペットフードを調製することができる。そのため、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を含む飼料添加剤又はペットフード添加剤を提供する。
 本実施形態の飼料又はペットフードは、上述の栄養成分組成物又は栄養剤を飼料原料又はペットフード原料に添加し、適宜他の飼料添加物又はペットフード添加物を添加して、飼料原料又はペットフードの種類に応じた既知の方法に従って、製造することができる。
 本実施形態の飼料又はペットフードが与えられる動物の種類は特に限定されない。例えば、家畜類(牛、豚、鶏、馬、ヒツジ、ヤギなど)、魚類、貝類、ペット(イヌ、ネコ、ハムスター、ウサギ、インコ、熱帯魚、爬虫類、両生類、昆虫など)等が挙げられるが、これらに限定されない。
 本実施形態の飼料又はペットフードにおいて、上述の栄養成分組成物又は栄養剤の含有量は特に限定されず、飼料又はペットフードの種類に応じて適宜含有量を設定すればよい。例えば、飼料又はペットフードにおける上述の栄養成分組成物又は栄養剤の含有量は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物の含有量として、0.01~90質量%が例示され、0.1~80質量%が好ましく、1~70質量%がさらに好ましく、1~60質量%が特に好ましい。
 本実施形態の飼料又はペットフードは、イデユコゴメ綱に属する藻類が含有する上述のような栄養成分を、当該動物に効率的に補給させるために用いることができる。本実施形態の飼料又はペットフードは、特に、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される栄養成分を、当該動物に効率的に補給させるために用いることができる。これらの栄養成分の中でも、本実施形態の飼料又はペットフードは、アミノ酸類、及びビタミン類からなる群より選択される栄養成分の摂取に有効である。
(化粧品)
 本実施形態の栄養成分補給用組成物は、化粧品であってもよい。したがって、本発明は、上記実施形態の栄養成分組成物又は栄養剤を含む、化粧品もまた提供する。また、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を含む、化粧品、もまた提供する。
 本実施形態の栄養成分補給用組成物が化粧品である場合、上述の栄養成分組成物又は栄養剤は、化粧品添加剤として、化粧品に添加されてもよい。上述の栄養成分組成物又は栄養剤を化粧品に添加することにより、上述の栄養成分組成物又は栄養剤が含む栄養成分を含む化粧品を調製することができる。そのため、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を含む化粧品添加剤を提供する。
 本実施形態の化粧品は、上述の栄養成分組成物又は栄養剤と、適宜他の成分とを混合して、化粧品の種類に応じた既知の方法に従って、製造することができる。他の成分としては、特に限定されず、例えば、薬学的に許容される担体等が例示される。薬学的に許容される担体としては、上記「[栄養成分組成物]」で挙げたものと同様のものが挙げられる。また、化粧品添加物として公知の材料を他の成分として用いてもよい。他の成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 本実施形態の化粧品において、化粧品の種類は特に限定されない。化粧品としては、例えば、化粧水、乳液、ローション、クリーム、ジェル、サンスクリーン剤、パック、マスク、美容液などの基礎化粧品;ファンデーション類、化粧下地、口紅類、リップグロス、頬紅類などのメーキャップ化粧品;洗顔剤、ボディーシャンプー、クレンジング剤などの洗浄料;シャンプー、リンス、ヘアコンディショナー、トリートメント、整髪剤などの毛髪用化粧品;ボディーパウダー、ボディーローションなどのボディ用化粧品等が挙げられるが、これらに限定されない。
 本実施形態の化粧品において、上述の栄養成分組成物又は栄養剤の含有量は特に限定されず、化粧品の種類に応じて適宜含有量を設定すればよい。例えば、化粧品の使用感等を考慮し、化粧品における上述の栄養成分組成物又は栄養剤の含有量は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物の含有量として、0.01~30質量%を例示することができる。化粧品の使用感等の観点からは、0.1~20質量%が好ましく、0.1~15質量%がより好ましく、0.1~10質量%がさらに好ましく、0.1~5質量%が特に好ましい。
 本実施形態の化粧品は、イデユコゴメ綱に属する藻類が含有する上述のような栄養成分を皮膚や毛髪に補給するために、皮膚や毛髪に塗布して用いることができる。本実施形態の化粧品は、特に、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される栄養成分を皮膚や毛髪に補給するために、皮膚や毛髪に塗布して用いることができる。これらの栄養成分の中でも、本実施形態の化粧品は、アミノ酸類、及びビタミン類からなる群より選択される栄養成分の補給に有効である。
 また、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を食品に配合する工程を含む、食品の製造方法を提供する。
 また、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を薬学的に許容される担体と混合する工程を含む、機能性食品又は栄養補助食品の製造方法を提供する。
 また、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を飼料又はペットフードに配合する工程を含む、飼料又はペットフードの製造方法を提供する。
 また、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類又はその抽出物を化粧品に配合する工程を含む、化粧品の製造方法を提供する。
 また、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類を培養する工程と、培養した前記イデユコゴメ綱に属する藻類を回収する工程と、回収した前記イデユコゴメ綱に属する藻類を製剤化する工程と、を含む食品添加剤、飼料添加剤、ペットフード添加剤、又は化粧品添加剤の製造方法を提供する。
 また、他の態様において、本発明は、イデユコゴメ綱に属する藻類を培養する工程と、培養した前記イデユコゴメ綱に属する藻類を回収する工程と、回収した前記イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物を得る工程と、前記イデユコゴメ綱に属する藻類の抽出物を製剤化する工程と、を含む食品添加剤、飼料添加剤、ペットフード添加剤、又は化粧品添加剤の製造方法を提供する。
[栄養成分の製造方法]
 1実施形態において、本発明は、栄養成分の製造方法を提供する。本実施形態の栄養成分の製造方法は、(a)イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を破壊して細胞破壊物を得る工程と、(b)前記細胞破壊物から、少なくとも1種の栄養成分を分離する工程と、を含む。
 以下、本実施形態の製造方法の各工程について説明する。
(工程(a))
 工程(a)は、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を破壊して細胞破壊物を得る工程である。
 本工程で用いるイデユコゴメ綱に属する藻類の好適な例としては、上記本藻類及びシアニディオシゾン属に属する藻類(例、シアニディオシゾン・メロラエ)が挙げられる。本藻類の好適な例としては、上述の「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」で記載したものと同様のものが挙げられる。具体例としては、YFU3株及びHKN1株、並びにこれらの近縁種、変異株等が挙げられる。また、前記以外のシアニジウム属に属する藻類、及びガルデリア属に属する藻類も挙げられる。中でも、YFU3株、HKN1株、及びこれらの変異株、並びにガルデリア属に属する藻類が好ましく、YFU3株、HKN1株、及びこれらの変異株がより好ましい。
 本藻類は、2倍体の細胞形態であってもよく、1倍体の細胞形態であってもよく、2倍体の細胞形態及び1倍体の細胞形態の混合物であってもよい。
 例えば、上記実施形態の藻類培養物から回収した細胞であってもよい。したがって、本実施形態の製造方法は、(a)上記実施形態の藻類培養物から、藻類を回収する工程と、(b)前記藻類の細胞を破壊して細胞破壊物を得る工程と、(c)前記細胞破壊物から、少なくとも1種の栄養成分を分離する工程と、を含む栄養成分の製造方法もまた提供する。
 2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態のいずれかが強固な細胞壁を有さない場合、強固な細胞壁を有さない細胞形態のものを用いることが好ましい。それにより、比較的温和な処理により細胞を破壊することができる。例えば、YFU3株、HKN1株、又はこれらの変異株を用いる場合には、YFU3株(1倍体)、HKN1株(1倍体)、又はこれらの変異株を用いることが好ましい。また、ガルデリア属に属する藻類(例えば、Galdieria sulphuraria、Galdieria partita等)の1倍体の細胞形態、シアニジウム属に属する藻類の1倍体の細胞形態も好ましく例示される。中でも、YFU3株(1倍体)、HKN1株(1倍体)、若しくはこれらの変異株、及びガルデリア属に属する藻類の1倍体の細胞形態が好ましい。
 イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞の破壊方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。細胞の破壊方法としては、例えば、ガラスビーズ、乳鉢、超音波処理、フレンチプレス、ホモジナイザーなどの物理的処理;中和処理、低張処理、凍結融解処理、乾燥膨潤処理などの化学的処理等が挙げられる。これらの処理は、単独で行ってもよく、2種以上の処理を組み合わせて行ってもよい。
 イデユコゴメ綱に属する藻類が、強固な細胞壁を有さないものである場合、中和処理、低張処理、凍結融解処理、乾燥膨潤処理などの比較的温和な処理により、細胞を破壊することができる。これらの処理は、物理的処理と比較してエネルギーコストが低く、簡易に実施可能である。そのため、イデユコゴメ綱に属する藻類として強固な細胞壁を有さないものを用いる場合、細胞破壊の方法としては、中和処理、低張処理、凍結融解処理、及び乾燥膨潤処理が好ましい。また、上記(1)~(3)のいずれかの細胞破裂処理も、細胞破壊の方法として好適な例である。
 中和処理の方法としては、pH7~10程度の中和液に、強固な細胞壁を有さないイデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を浸漬する方法が挙げられる。イデユコゴメ綱に属する藻類は、酸性域のpHに適応しているため、強固な細胞壁を有さないものであれば、中性~塩基性の中和液に浸漬することにより、細胞が破壊される。中和液の組成は、特に限定されないが、例えば、リン酸緩衝液、トリス緩衝液などの緩衝液等を用いることができる。中和液への細胞の浸漬時間は、細胞が破壊される程度の時間とすればよく、例えば、1週間程度が例示される。好適には、上記(1)の細胞破裂処理が例示される。
 低張処理の方法としては、水などの低張液に、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を浸漬する方法が挙げられる。イデユコゴメ綱に属する藻類のうち、強固な細胞壁を有さないものは、水などの低張液に浸漬することにより、細胞が破裂する。低張液の組成は、特に限定されず、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞が破裂する程度の低張な液体であればよい。低張液としては、例えば、水、低塩濃度の緩衝液等を挙げることができる。低張液への細胞の浸漬時間は、細胞が破裂する程度の時間とすればよく、例えば、1~30分程度が例示される。また、低張液への浸漬後、遠心分離等で藻類細胞を回収し、低張液に再懸濁することを、繰り返してもよい。再懸濁回数は、特に限定されないが、1~5回が例示される。好適には、上記(2)の細胞破裂処理が例示される。
 凍結融解処理の方法としては、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞に対して、凍結と融解のサイクルを1回以上行う方法が挙げられる。凍結と融解のサイクル回数は、特に限定されず、強固な細胞壁を有さないイデユコゴメ綱に属する藻類の細胞が破壊される程度の回数であればよい。凍結と融解のサイクル回数は、例えば、1~5回程度が例示される。凍結及び融解の各時間は、特に限定されず、例えば、各々10~30分程度が例示される。
 乾燥膨潤処理の方法としては、藻類細胞に対して、乾燥と緩衝液への再懸濁のサイクルを1回以上行う方法が挙げられる。乾燥と再懸濁のサイクル回数は、特に限定されず、強固な細胞壁を有さないイデユコゴメ綱に属する藻類の細胞が破壊される程度の回数であればよい。乾燥と再懸濁のサイクル回数は、例えば、1~5回程度が例示される。好適には、上記(3)の細胞破裂処理が例示される。
 上記のような方法で、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を破壊することにより、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞破壊物を得ることができる。
(工程(b))
 工程(b)は、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞破壊物から、少なくとも1種の栄養成分を分離する工程である。
 本工程において、分離対象となる栄養成分は、イデユコゴメ綱に属する藻類が有する栄養成分であれば特に限定されない。上述の「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」において記載したように、イデユコゴメ綱に属する藻類は、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、食物繊維等の栄養成分を多く含む。そのため、本工程において分離対象となる栄養成分としては、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。
 前記栄養成分の中でも、本工程では、アミノ酸類、及びビタミン類からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分を分離することが好ましい。アミノ酸類の具体例としては、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、及びγ-アミノ酪酸からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。好ましくは、アミノ酸類としては、γ-アミノ酪酸が挙げられる。
 また、ビタミン類の具体例としては、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、ナイアシン、イノシトール、葉酸、及びビオチンからなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。特に、イデユコゴメ綱に属する藻類が本藻類である場合、ビタミン類の具体例としては、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、及び葉酸からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。好ましくは、ビタミン類としては、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、葉酸からなる群より選択される少なくとも1種が挙げられる。
 本工程において分離される栄養成分は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。また、アミノ酸類、脂溶性ビタミン類(ビタミンA、β-カロテン、ビタミンE,ビタミンK、ビタミンKなど)、水溶性ビタミン類(ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、ナイアシン、イノシトール、葉酸、ビオチンなど)等の種類ごとに分離してもよい。
 細胞破壊物からの栄養成分の分離方法は、特に限定されず、栄養成分の種類に応じて適切な方法を選択すればよい。栄養成分の分離方法には、生化学物質の分離・精製等に一般的に用いられる方法を適宜組み合わせて用いることができる。分離方法としては、例えば、遠心分離、洗浄、塩析、透析、再結晶、再沈殿、溶媒抽出、吸着、濃縮、ろ過、ゲルろ過、限外ろ過、各種クロマトグラフィ(薄層クロマトグラフィ、カラムクロマトグラフィ、イオン交換クロマトグラフィ、高速液体クロマトグラフィ、吸着クロマトグラフィなど)等が挙げられるが、これらに限定されない。
(任意工程)
 本実施形態の製造方法は、工程(a)及び(b)に加えて、他の工程を含んでいてもよい。他の工程としては、例えば、イデユコゴメ綱に属する藻類を培養する工程(培養工程)、イデユコゴメ綱に属する藻類を培養液から回収する工程(回収工程)、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を洗浄する工程(洗浄工程)、イデユコゴメ綱に属する藻類を低温処理する工程(低温処理工程)、イデユコゴメ綱に属する藻類を乾燥する工程(乾燥工程)、イデユコゴメ綱に属する藻類を冷凍する工程(冷凍工程)等が挙げられる。これらの工程は、上述の工程(a)の前に行うことができる。
 培養工程は、上述の「[イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類]」又は「[2倍体の細胞形態と1倍体の細胞形態とを有する藻類]」に記載の方法で行うことができる。また、回収工程は、ろ過や遠心分離等の公知の方法により行うことができる。また、洗浄工程は、pH1.0~6.0の洗浄液(緩衝液等)に細胞を懸濁し、次いでろ過や遠心分離等の方法で洗浄液から細胞を回収することにより行うことができる。
 低温処理工程は、イデユコゴメ綱に属する藻類を、0~5℃の温度で処理することにより行うことができる。
例えば、上記培養工程及び回収工程を経て、回収されたイデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を、0~5℃の温度環境下に置くと、藻類細胞を死滅させることができる。そのため、セルフクローニングによらない形質転換体であっても、開放系で取り扱うことができる。低温処理の時間は、特に限定されないが、例えば、8日以上、好ましくは10日以上が挙げられる。
 乾燥工程は、イデユコゴメ綱に属する藻類を、常温乾燥機、低温乾燥機、凍結乾燥機等の乾燥機で乾燥することにより行うことができる。例えば、上記培養工程及び回収工程を経て、回収されたイデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を、乾燥機で乾燥すると、藻類細胞を死滅させることができる。そのため、セルフクローニングによらない形質転換体であっても、開放系で取り扱うことができる。
 冷凍工程は、イデユコゴメ綱に属する藻類を、液体窒素、冷凍庫等で冷凍することにより行うことができる。
例えば、上記培養工程及び回収工程を経て、回収されたイデユコゴメ綱に属する藻類の細胞を-4℃以下、好ましくは-20℃以下の環境下に置くと、藻類細胞を死滅させることができる。そのため、セルフクローニングによらない形質転換体であっても、開放系で取り扱うことができる。
 冷凍処理の時間は、特に限定されないが、例えば、10分以上、好ましくは30分以上が挙げられる。
 本実施形態の製造方法により製造された栄養成分は、栄養剤、食品、飼料、ペットフード、化粧品、医薬品、試薬類等の各種用途に用いることができる。
[他の態様]
 イデユコゴメ綱に属する藻類は、酸耐性であるため、胃酸に対する抵抗性があると考えられる。一方、イデユコゴメ綱に属する藻類の中でも、強固な細胞壁を有さないもの(例えば、YFU3株(1倍体)、HKN1株(1倍体)、シアニディオシゾンに属する藻類(例、シアニディオシゾン・メロラエ)、ガルデリア属に属する藻類の1倍体、シアニジウム属に属する藻類の1倍体等)は、中性環境下(pH7~10程度)で細胞破裂を生じるため、腸管内で細胞破裂が生じると考えられる。さらに、形質転換系が確立されており、任意の遺伝子を導入可能である。そのため、任意の薬剤を生成する遺伝子を導入した形質転換体を作製することにより、当該形質転換体を胃酸耐性の薬剤カプセルとして用いることができる。したがって、本発明は、薬剤生成遺伝子が導入された、イデユコゴメ綱に属する藻類を含む、医薬組成物もまた提供する。
 なお、「薬剤生成遺伝子」とは、イデユコゴメ綱に属する藻類の細胞内で発現する遺伝子であって、当該遺伝子の翻訳産物が、ヒト又はヒト以外の動物(哺乳類等)の疾患を治療又は予防する薬剤を生成する遺伝子を意味する。薬剤生成遺伝子の翻訳産物自体が、薬剤であってもよく、薬剤生成遺伝子の翻訳産物が、薬剤合成反応を触媒する酵素であってもよい。
 薬剤は、特に限定されないが、例えば、病原性微生物又は病原性ウイルスの抗原タンパク質等が例示される。例えば、病原性ウイルスとしては、特に限定されないが、狂犬病ウイルス、ブタサーコウイルス、ウシロタウイルス、インフルエンザウイルス、エイズウイルス等が挙げられる。これらの病原性微生物又は病原性ウイルスの抗原タンパク質を導入したイデユコゴメ綱に属する藻類は、これらによって引き起こされる感染症に対するワクチンとして用いることができる。
 以下、実施例により本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]イデユコゴメ綱に属する藻類の成分分析
(イデユコゴメ綱に属する藻類の培養)
 シアニディオシゾン・メロラエ 10Dを、5Lの2×Allen培地を用いて、通気培養した。培養温度は約35℃とし、連続白色光(500μmol/ms)下で、2週間培養を行った。
 2×Allen培地の組成を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
(イデユコゴメ綱に属する藻類の成分分析)
〔アミノ酸類、ビタミン類等〕
 上記のように培養したシアニディオシゾン・メロラエ 10Dの細胞を遠心分離にて回収し、一般財団法人 日本食品分析センターに委託して、成分分析を行った。前記成分分析によって得た湿重量当たりの分析値を、0.248で割ることにより、乾燥重量当たりの値に変換した。
 各成分の分析方法を表2及び3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 成分分析の結果を表4~6に示す。表4はアミノ酸類の分析結果、表5はビタミン類の分析結果、表6はその他の栄養成分の分析結果をそれぞれ示す。表4及び表5には、参考として、クロレラ、ユーグレナ、及びスピルリナにおいて公開されている分析値を併記した。表4~6中、シアニディオシゾン・メロラエ 10Dは、「シゾン」と表記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表4に示されるように、シアニディオシゾン・メロラエ 10Dは、従来食品等に利用されている他の藻類と比較して、総アミノ酸含有量が多いことが明らかになった。また、個々のアミノ酸についても、他の藻類と比較して、シゾンでの含有量が多い傾向にあった。
 また、シアニディオシゾン・メロラエは、γ-アミノ酪酸を含んでいることも確認された。γ-アミノ酪酸は、抑制性の神経伝達物質として機能する物質であり、脳機能改善効果、血圧降下作用、鎮静作用等が認められている。γ-アミノ酪酸を多く含む食品としてはトマトが知られているが、トマトのγ-アミノ酪酸含有量は0.062g/100g湿重量との報告がある(広がりつつあるサプリメントを理解する―腎不全患者に活用するために[各論]8 GABA(ギャバ)、臨床透析Vol.24.No.13、2008年12月)。シゾンのγ-アミノ酪酸含有量は、トマトと比較しても、遜色のないものであるといえる。
 表5に示されるように、シアニディオシゾン・メロラエは、他の藻類と比較して、ビタミン類を多く含有している傾向にあった。特に、他の藻類と比較して、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、及び葉酸の含有量が高かった。
 ビタミンEを多く含む食品としてはアーモンドが知られているが、アーモンドのビタミンE含有量は30.3mg/100g湿重量との報告がある(日本食品標準成分表2015年版)。また、ビタミンKを多く含む食品としては納豆が知られているが、納豆のビタミンK含有量は600μg/100g湿重量との報告がある(日本食品標準成分表2015年版)。シゾンのビタミンE及びビタミンKの含有量は、これらの食品と比較しても、高いといえる。
 以上の結果より、シアニディオシゾン・メロラエは、従来食品等に利用されている他の藻類と比較しても、アミノ酸類やビタミン類等の栄養成分の含有量が高いことが確認された。
[実施例2]γ-アミノ酪酸産生能増強株の作製
(形質転換用断片の作製)
 形質転換用断片の作製は、Fujiwara et al.(PLoS One. 2013 Sep 5;8(9):e73608)に記載の方法で行った。形質転換用断片の作製に用いたプライマーを表7に示す。以下、使用したプライマーを、表7に記載のプライマーNo.で記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
<EGFP/URACm-Cm断片の作製>
 URACm-Cm選択マーカーを作製するために、URA5.3遺伝子(897bp上流配列及び471下流配列を含む。)を含むDNA断片をシアニディオシゾン・メロラエ 10DのゲノムDNAを鋳型として、プライマーセットNo.1/2を用いて、PCRにより増幅した。CMD184C断片(CDC184C ORFの最後の1,961bp及び1.9kb下流配列を含む。)及びpQE80ベクター(QIAGEN)を、それぞれ、プライマーセットNo.3/4、及びプライマーセットNo.5/6を用いて、PCRにより増幅した。CMD184C断片をIn-Fusion HD Cloning Kit(Clontech)を用いて、pQE80ベクターにサブクローニングした。その結果できたpD184ベクターを、プライマーセットNo.7/8を用いて、PCRにより増幅した。CMO250Cの上流配列(-600~-1:配列番号9)、EGFP 
ORF(Takara Bio Inc.,)、及びβ-チューブリンの下流配列(+1~+200)を、それぞれ、プライマーセットNo.9/10、プライマーセットNo.11/12、及びプライマーセットNo.13/14を用いて、PCRにより増幅し、In-Fusion HD Cloning Kitを用いて、pQEにサブクローニングした。その結果できたpQ250-EGFPベクターを鋳型DNAとして、アセンブリ断片(CMO250Cの上流領域[-600~-1],EGFP ORF,β-チューブリンの下流領域[+1~+200])を、プライマーセットNo.15/16を用いて、PCRにより増幅し、増幅したpD184ベクターにサブクローニングした。その結果できたpD184-O250-EGFPベクターを、プライマーセットNo.17/18を用いて、PCRにより増幅した。URACm-Cm選択マーカーを、増幅したpD184-O250-EGFPベクターにサブクローニングした。その結果としてできたpD184-O250-EGFP-URACm-Cmベクターを、プライマーセットNo.19/20を用いて、EGFP/URACm-Cm断片を増幅するための鋳型として使用した。増幅されたDNA断片(EGFP/URACm-Cm断片)を形質転換用に用いた。なお、EGFP/URACm-Cm断片は、ネガティブコントロールとして用いた。EGFP/URACm-Cm断片のコンストラクトを図1(A)に示す。
<GAD/URACm-Cm断片の作製>
 EGFP ORFの替わりに、シアニディオシゾン・メロラエのCMF072C(グルタミン酸デカルボキシラーゼ:GAD:配列番号3)の3’末端に3×HAタグを付加したDNA断片を用いたこと以外は、上記「<EGFP/URACm-Cm断片の作製>」と同様の方法で、pD184-O250-GAD-URACm-Cmベクターを作製した。pD184-O250-GAD-URACm-Cmベクターを鋳型として、プライマーセットNo.19/20を用いて、GAD/URACm-Cm断片をPCRにより増幅した。増幅されたDNA断片(GAD/URACm-Cm断片)を形質転換に用いた。GAD/URACm-Cm断片のコンストラクトを図1(B)に示す。
<GAD/URACm-Gs断片の作製>
 pD184-O250-GAD-URACm-Cmベクターから、URACm-CmのOMP-デカルボキシラーゼドメインを含む配列を除去するために、プライマーセットNo.21/22を用いて、PCRによりベクターを増幅した。ガルデリア・スルフラリア(Galdieria sulphuraria)のURA5.3のOMP-デカルボキシラーゼドメインを含む配列を、プライマーセットNo.23/24、及びURACm-Gs選択マーカーを鋳型DNAとして、PCRにより増幅し、配列をpD184-O250-GAD-URACm-Cmベクターにサブクローニングした。結果としてできたpD184-O250-EGAD-URACm-Gsベクターを、プライマーセットNo.19/20及びPrimeSTAR(登録商標) MAX(Takara)を用いて、GAD/URACm-Gs断片を増幅するための鋳型として使用した。増幅されたDNA断片(GAD/URACm-Gs断片)を形質転換に用いた。GAD/URACm-Gs断片のコンストラクトを図1(C)に示す。
(形質転換)
 形質転換の親株として、ウラシル栄養要求性の変異株である、シアニディオシゾン・メロラエ M4(Minoda et al., Plant Cell Physiol. 2004 Jun;45(6):667-71.)を用いた。細胞を、ウラシル(0.5mg/mL)及び5-フルオロオロチン酸(0.8mg/mL)を含むMA2培地(Ohnuma M et al. Plant Cell Physiol. 2008 Jan;49(1):117-20.)中で増殖させた。培養は、連続白色光(80μmol/ms)、40℃の条件下で、130rpmでの振とう培養とした。MA2培地を0.5%(w/v)のゲランガム(Wako)で凝固した。pHを2.3に調製するために、硫酸を最終濃度0.05%(v/v)となるように添加した。形質転換は、Ohnuma M et al(Plant Cell Physiol. 2008 Jan;49(1):117-20.)及びImamura S et al(Plant Cell Physiol. 2010 May;51(5):707-17)に記載の方法で行った。形質転換には、上記で作製した各形質転換用断片を4μg使用した。細胞を、コロニーが形成されるまで、連続白色光下、40℃で培養した。その後、コロニーを、ウラシル(0.5mg/mL)を含むMA2固体培地上のスターチに移した。
(イムノブロッティング)
 各形質転換用断片による各形質転換株の細胞溶解物(タンパク質量で4μg)を、SDS-PAGE(1mm厚ゲル、10%アクリルアミド、25mAで50分)により分離した。その後、ゲル内のタンパク質を、PVDF膜にトランスファーした(300V、400mA、75分)。5%スキムミルクでブロッキングを行い、一次抗体として抗HA抗体(16B12,1:2,000)を1時間反応させた。次に、二次抗体として抗マウスHRP標識抗体(1:25,000)を1時間反応させた。Immoblin Western Chemiluminescent HRP Substrate(Milipore)とLAS-3000(FUJI FILM)を用いて、化学発光シグナルを検出した。
 結果を図2に示す。図2中、右図は、SDS-PAGE後のゲルを染色したものである。左図は、イムノブロッティングの結果を示す。GAD/URACm-Cm断片形質転換株、及びGAD/URACm-Gs断片形質転換株では、化学発光シグナルが検出された。一方、EGFP/URACm-Cm断片で形質転換したものでは、シグナルは検出されなかった。この結果は、GAD/URACm-Cm断片形質転換株、及びGAD/URACm-Gs断片形質転換株において、HAタグ付加GADが発現していることを示す。なお、GAD/URACm-Cm断片形質転換株よりも、GAD/URACm-Gs断片形質転換株の方が、HAタグ付加GADの発現量が多かった。
 また、GAD/URACm-Cm断片形質転換株と野生株(WT)とを比較した結果を図3に示す。GAD/URACm-Cm断片形質転換株では、図2同様、HAタグ付加GADの発現が確認されたが、野生株ではシグナルは検出されなかった。
(形質転換株におけるGAD導入コピー数の確認)
 表8に示すプライマーを用いて、Real-Time PCRを行った。シアニディオシゾン・メロラエの野生株では、GAD(CMF072C)を1コピー有することが確認されている。そこで、ネガティブコントロールとして用いたEGFP/URACm-Cm断片形質転換株において、表8のAのプライマーセットを用いて増幅された値(A値)/表8のBのプライマーセットを用いて増幅された値(B値)=1とし、他の形質転換株におけるGAD(CMF072C)のコピー数を確認した。
 その結果、GAD/URACm-Cm断片形質転換株では、形質転換により、GADが1コピー導入されており、内在GADと合わせて2コピー有することが確認された。一方、GAD/URACm-Gs断片形質転換株では、形質転換により、GADが9コピー導入されており、内在GADと合わせて10コピー有することが確認された。GAD/URACm-Gs断片形質転換株におけるコピー数の確認結果を図4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
(形質転換株における細胞内γ-アミノ酪酸量の測定)
 EGFP/URACm-Cm断片形質転換株、GAD/URACm-Cm断片形質転換株、及びGAD/URACm-Gs断片形質転換株を、MA2培地中で増殖させた。培養は、連続白色光、40℃の条件下で行った。
 培養後、細胞を遠心分離により回収し、前記回収した細胞から75%エタノールにより可溶物を抽出した。抽出した可溶物中のγ-アミノ酪酸を、HPLCを用いて、OPA-ポストカラム誘導体化法により定量した。
 結果を表9に示す。表9では、EGFP/URACm-Cm断片形質転換株におけるγ-アミノ酪酸濃度(細胞乾重量当たり)を1.0としたときの相対値で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 表9に示すように、GAD/URACm-Cm断片形質転換株及びGAD/URACm-Gs断片形質転換株では、ネガティブコントロールであるEGFP/URACm-Cm断片形質転換株と比較して、γ-アミノ酪酸濃度が高かった。また、GAD/URACm-Cm断片形質転換株と比較して、GAD/URACm-Gs断片形質転換株の方が、γ-アミノ酪酸濃度が高かった。この結果は、導入されたGADコピー数に応じて、細胞内γ-アミノ酪酸濃度が高くなることを示している。
 これらの結果から、シアニディオシゾン・メロラエでは、形質転換により、特定の栄養成分の細胞内濃度を高めることが可能であることが確認された。
[実施例3]シアニディオシゾン属に属する藻類の細胞破裂処理(藻類細胞の乾燥膨潤処理)
 シアニディオシゾン・メロラエ 10Dを実施例1と同様に培養し、培養液1mLを遠心分離(1,500×g、2分間)した。遠心分離後の上清を捨て、藻類細胞の沈殿を等張液(10%スクロース、20mM HEPES、pH7.0)に懸濁し、遠心分離(1,500×g、3分間)を行って、藻類細胞の洗浄を行った。遠心後の上清を捨て、藻類細胞の沈殿を冷蔵庫内(4℃)で3日間放置し、藻類細胞を乾燥した。
 3日後、藻類細胞を45μLの等張液(10%スクロース、20mM HEPES、pH7.0)に懸濁し、遠心分離(1,500×g、3分間)を行って、遠心上清及び沈殿を回収した。
 また、強固な細胞壁を有するイデユコゴメ綱に属する藻類として、シアニディウム・カルダリウム(Cyanidium caldarium)RK-1を培養し、上記と同様の乾燥膨潤処理を行い、遠心上清及び沈殿を得た。
(SDS-ポリアクリルアミド電気泳動(SDS-PAGE))
 SDS-PAGE用のサンプルを調製するために、上記遠心上清に、15μLの4×SDS-PAGEサンプルバッファーを添加した。また、遠心沈殿に、60μLの1×SDS-PAGEサンプルバッファーを添加した。前記のように調製した上清サンプル及び沈殿サンプルのSDS-PAGEを行った。SDS-PAGE後のゲルをクマシーブリリアントブルーで染色し、遠心上清及び沈殿中のタンパク質を確認した。
 結果を図5に示す。シアニディオシゾン・メロラエ 10Dでは、乾燥膨潤処理後の上清及び沈殿のいずれでも複数種類のタンパク質が検出された。この結果により、シアニディオシゾン・メロラエ 10Dの細胞は、乾燥膨潤処理により細胞破裂を生じることが確認された。一方、シアニディウム・カルダリウムRK-1では、乾燥膨潤処理後の上清において、タンパク質が全く検出されなかった。この結果は、シアニディウム・カルダリウムRK-1の細胞は、乾燥膨潤処理により細胞破裂が生じないことを示す。
[実施例4]新規微細藻類の単離
(新規微細藻類の単離)
 日本国大分県由布市の温泉において、高温酸性水を採取した。同様に、日本国神奈川県足柄下郡箱根町の温泉において、高温酸性水を採取した。採取した高温酸性水を、M-Allen培地で培養(40℃、pH2.0、100μmol/ms)し、微細藻類の単離を行った。由布市で採取した高温酸性水からYFU3株が単離され、箱根町で採取した高温酸性水からHKN1株が単離された。
 M-Allen培地(以下、「MA培地」ともいう。)の組成を表10に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
(1倍体藻類の単離)
 箱根町で採取した高温酸性水から単離されたHKN1株を、M-Allen培地で約1カ月静置培養した(40℃、2%CO)。約1カ月の培養により、増殖期は終了し、静止期となっていた。静止期となった時期に、HKN1株の培養液を観察すると、いずれの培養液においても、シアニディオシゾン・メロラエ様の小さな細胞が確認された。図6(A)に、HKN1株の静止期の培養液の写真(倍率:600倍)を示す。図6(A)中、矢印は、シアニディオシゾン・メロラエ様細胞を示す。
 倒立顕微鏡(CKX41;Olympus)下で、先端を細くしたパスツールピペットを用いて、このシアニディオシゾン・メロラエ様細胞を、一細胞単離し、1mLの温泉培地または改変MA培地(実施例7参照)で静置培養した。なお、温泉培地には、塚原温泉(pH1.15)又は玉川温泉(pH1.14)から採取した温泉水に、10mM (NHSOを添加したものを使用した(Hirooka S and Miyagishima SY., Front Microbiol. 2016 Dec 20;7:2022.)。温泉培地で増殖させた後、静止期に入った細胞を、M-Allen培地又はMA2培地(Ohnuma M et al. Plant Cell Physiol. 2008 Jan;49(1):117-20.)で維持した。図6(B)に、HKN1株の静止期の培養液から単離されたシアニディオシゾン・メロラエ様細胞の写真(倍率:600倍)を示す。シアニディオシゾン・メロラエ様細胞は、その後培養を継続しても、そのシアニディオシゾン・メロラエ様の細胞形態が維持された。
 上記で単離したシアニディオシゾン・メロラエ様細胞と、HKN1株との関係を確認するために、これらの細胞について、MiSeq(Illumina)により、ゲノムの一領域の配列解析を行った。その結果、HKN1株の静止期の培養液からそれぞれ単離されたシアニディオシゾン・メロラエ様細胞(HKN1株由来シゾン様細胞)は、いずれも、前記解析領域について1つのアレル配列しか有さず、1倍体の細胞であることが確認された。一方、HKN1株は、前記解析領域について2つのアレル配列を有し、2倍体の細胞であることが確認された。同様に、HKN1株由来シゾン様細胞のアレル配列は、HKN1の2つのアレル配列が交差した配列であった。図7に、HKN1株の2つのアレル配列(HKN1_allele 1:配列番号12、HKN1_allele 2:配列番号13)と、HKN1株由来シゾン様細胞のアレル配列(HKN1シゾン様_allele 1:配列番号14)を示す。なお、図7中、矢尻は、アレル間で多型の見られる塩基を示す。
 これらの結果から、HKN1株由来シゾン様細胞は、2倍体のHKN1株が減数分裂して生じた1倍体細胞であることが確認された。
 なお、由布市で採取した高温酸性水から単離されたYFU3株は、シアニディオシゾン様細胞であり、1倍体細胞であった。
 以下、YFU3株の2倍体細胞を「YFU株(2倍体)」、1倍体のYFU3株由来シゾン様細胞を「YFU3株(1倍体)と記載し、両者をまとめて指す場合は「YFU3株」と記載する。また、HKN1株の2倍体細胞をHKN1株(2倍体)、1倍体のHKN1株由来シゾン様細胞をHKN1株(1倍体)と記載し、両者をまとめて指す場合は「HKN1株」と記載する。
 YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)、並びに他のシアニジウムを顕微鏡(BX51; Olympus)で観察した写真(倍率:600倍)を図8に示す。図8中、(A)はガルデリア・スルフラリア(Galdieria sulphuraria) 074、(B)はシアニジウム・カルダリウム(Cyanidium caldarium) RK-1、(C)はシアニディオシゾン・メロラエ(Cyanidioschyzon merolae) 10D、(D)はYFU3株(1倍体)、(E)はHKN1株(1倍体)の顕微鏡写真である。図3中のスケールバーは5μmを表す。ガルデリア・スルフラリア
 074(図8A)及びシアニジウム・カルダリウム RK-1(図8B)は、強固な細胞壁を有し、内生胞子を母細胞壁内に形成することで増殖する。一方、YFU3株(1倍体)(図8D)及びHKN1株(1倍体)(図8E)は、シアニディオシゾン・メロラエ 10D(図8C)と同様に、強固な細胞壁を有さず、二分裂により増殖することが確認された。また、YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)の細胞の大きさは、いずれも、約2μmであった。
(リボソームDNA ITS1のサイズ比較)
 YFU3株(1倍体)と、HKN1株(1倍体)と、シアニディオシゾン・メロラエ 10Dとについて、リボソームDNA ITS1のサイズの比較を行った。
 YFU3株、HKN1株、及びシアニディオシゾン・メロラエ 10Dの細胞からDNAを抽出し、リボソームDNA ITS1をPCRにより増幅した。増幅されたITS1断片を、アガロースゲル電気泳動し、各微細藻類のITS1のサイズを比較した。ITS1の増幅に使用したプライマーは、以下の通りである。
フォワードプライマー:TAGAGGAAGGAGAAGTCGTAA(配列番号15)
リバースプライマー:TTGCGTTCAAAGACTCGATGATTC(配列番号16)
 アガロースゲル電気泳動の結果を図9に示す。図9に示すように、YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)のITS1のサイズは、いずれも約1.5kbであった。また、YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)のITS1は、いずれも、シアニディオシゾン・メロラエ 10DのITS1よりも大きいサイズを有していた。
(rbcL遺伝子配列に基づく系統解析)
 YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)の細胞からそれぞれ抽出したDNAを鋳型として、rbcL遺伝子をPCRで増幅し、配列解析を行った。YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)のrbcL遺伝子の塩基配列を配列番号1及び2にそれぞれ示す。
 なお、rbcLの増幅に使用したプライマーの配列は以下のとおりである。
フォワードプライマー:aaaactttccaaggrccwgc(配列番号17)
リバースプライマー:gcwgttggtgtytchacwaaatc(配列番号18)
 YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)のrbcL遺伝子の塩基配列に基づき、最尤法による分子系解析を行った。rbcL遺伝子の塩基配列に基づく分子系統樹を図10に示す。
 上記分子系統解析の結果より、YFU3株及びHKN1株は、シアニジウム属に属すると判定された。
(YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)の酸性温泉排水培地による培養)
 YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)が、酸性温泉排水培地により培養可能であるか確認した。酸性温泉排水には、塚原温泉、または玉川温泉を用いた。塚原温泉又は玉川温泉の酸性温泉排水に、窒素源として、10mM (NHSOを添加して酸性温泉排水培地を調製した。あるいは、窒素源として10mM (NHSO、及びリン源として2mM KHPOを添加して酸性温泉排水培地を調製した。YFU3株(1倍体)又はHKN1株(1倍体)を、50mLの酸性温泉排水培地を用いて、通気培養した。培養温度は40℃とし、連続白色光(100μmol/ms)下で、2週間培養を行った。
 その結果、YFU3株(1倍体)及びHKN1株(1倍体)は、いずれの酸性温泉排水培地でも培養することができた。
[実施例5]新規微細藻類の栄養成分分析
 YFU3株(1倍体)を、5LのM-Allen培地を用いて、通気培養した。培養温度は35℃とし、連続白色光(500μmol/ms)下で、2週間培養を行った。
 上記のように培養したYFU3株(1倍体)の細胞を遠心分離にて回収し、一般財団法人 日本食品分析センターに委託して、成分分析を行った。前記成分分析によって得た湿重量当たりの分析値を、0.248で割ることにより、乾燥重量当たりの値に変換した。
 各成分の分析方法は、上記表2及び表3に示したとおりである。
 成分分析の結果を表11及び表12に示す。表11はアミノ酸類の分析結果、表12はビタミン類の分析結果をそれぞれ示す。表11及び表12には、参考として、クロレラ、ユーグレナ、及びスピルリナにおいて公開されている分析値を併記した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 表11に示されるように、YFU3株(1倍体)は、従来食品等に利用されている他の藻類と比較して、総アミノ酸含有量が多いことが明らかになった。また、個々のアミノ酸についても、他の藻類と比較して、YFU3株(1倍体)での含有量が多い傾向にあった。
 また、YFU3株(1倍体)は、γ-アミノ酪酸を含んでいることも確認された。γ-アミノ酪酸は、抑制性の神経伝達物質として機能する物質であり、脳機能改善効果、血圧降下作用、鎮静作用等が認められている。γ-アミノ酪酸を多く含む食品としてはトマトが知られているが、トマトのγ-アミノ酪酸含有量は0.062g/100g湿重量との報告がある(広がりつつあるサプリメントを理解する―腎不全患者に活用するために[各論]8 GABA(ギャバ)、臨床透析Vol.24.No.13、2008年12月)。YFU株(1倍体)のγ-アミノ酪酸含有量は、トマトと比較しても、遜色のないものであるといえる。
 表12に示されるように、YFU3株(1倍体)は、他の藻類と比較して、ビタミン類を多く含有している傾向にあった。特に、他の藻類と比較して、β-カロテン、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、及び葉酸の含有量が高かった。
 ビタミンEを多く含む食品としてはアーモンドが知られているが、アーモンドのビタミンE含有量は30.3mg/100g湿重量との報告がある(日本食品標準成分表2015年版)。また、ビタミンKを多く含む食品としては納豆が知られているが、納豆のビタミンK含有量は600μg/100g湿重量との報告がある(日本食品標準成分表2015年版)。YFU株のビタミンE及びビタミンKの含有量は、これらの食品と比較しても、高いといえる。
 以上の結果より、YFU3株(1倍体)は、従来食品等に利用されている他の藻類と比較しても、アミノ酸類やビタミン類等の栄養成分の含有量が高いことが確認された。
[実施例6]新規微細藻類(YFU3株)の形質転換
(形質転換用断片の作製)
 形質転換用断片の作製は、Fujiwara et al.(Front Plant Sci. 2017 Mar 14;8:343)に記載の方法で行った。形質転換用断片の作製に用いたプライマーを表13に示す。以下、使用したプライマーを、表13に記載のプライマーNo.で記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
<シアニディオシゾン・メロラエ形質転換用CATベクターの作製>
 シアニディオシゾン・メロラエのAPCC ORF(CMO250C)において葉緑体移行配列(60アミノ酸)をコードする1~180ヌクレオチドを、シアニディオシゾン・メロラエ 10DのゲノムDNAを鋳型として、プライマーセットNo.1/No.2を用いて、PCRにより増幅した。また、シアニディオシゾン・メロラエのβ-チューブリン ORFの下流ヌクレオチド(200bp,βt3’)を、シアニディオシゾン・メロラエ 10DのゲノムDNAを鋳型として、プライマーセットNo.3/No.4を用いて、PCRにより増幅した。CAT ORFを、pC194(pC194,Gene ID:4594904;スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)のクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ遺伝子)を鋳型として、プライマーセットNo.5/No.6を用いて、PCRにより増幅した。APCCの葉緑体移行配列をコードする配列、CAT ORF、及びβ-チューブリンの下流配列を、プライマーセットNo.7/No.8を用いて増幅したpD184-O250-EGFP-URACm-Cm(Fujiwara et al., PLoS One. 2013 Sep 5;8(9):e73608)に、InFusion Cloning Kit(TAKARA)を用いてクローニングし、プラスミドpD184-CATを構築した。プラスミドpD18を鋳型として、プライマーセットNo.9/No.10を用いて、PCRによりDNA断片を増幅し、シアニディオシゾン・メロラエ形質転換用CATベクターを作製した。
<新規微細藻類形質転換用CATベクターの作製>
 上記で作製したプラスミドpD18を鋳型として、プライマーセットNo.11/No.12を用いて、PCRによりDNA断片を増幅し、新規微細藻類形質転換用CATベクターを作製した。
(形質転換)
 形質転換は、Ohnuma M et al(Plant Cell Physiol. 2008 Jan;49(1):117-20.)に記載の方法を改変して行った。シアニディオシゾン・メロラエ 10Dと、YFU3株(1倍体)と、を形質転換の親株として用いた。各親株の細胞を、50mLのMA2U培地(0.5mg/mLのウラシルを含むMA2培地)中に希釈して、OD750=0.3の濃度となるようにし、連続光(100μmol/ms)下でエアレーション(600mL ambient air/min)しながら、19時間培養した。次いで、培養液に最終濃度0.002%となるようにTween-20を添加した後、遠心分離(2,000g、5分)により細胞を回収した。回収した細胞を、270μLのMA2U培地に懸濁した。形質転換は、ポリエチレングリコール(PEG)を用いるプロトコールにより行った。
0.6gのPEG4000(Aldrich,#81240)を、450μLのMA2U培地に溶解し(95℃、10分)、60%(w/v)のPEG4000溶液を調製した。その後、PEG4000溶液を、使用するまで、ヒートブロック上で42℃に維持した。
 上記で調整した各形質転換用CATベクター4μgを、90μLの水で調整した。90μLのベクター溶液、10μLの10xTF溶液(400mM (NHSO、40mM MgSO、0.3% HSO)、及び100μLのPEG4000溶液を、1.5mLチューブ中で、ピペッティングにより混合した。次いで、25μLの細胞懸濁液を、200μLのTF-CATベクター-PEG4000混合液に添加し、3~4回上下反転させて攪拌し、すぐに40mLのMA2U培地に移して、連続光(100μmol/ms)下でエアレーション(300mL ambient air/min)しながら、1日培養した。その後、遠心分離(1,500g、5分間)により細胞を回収し、2mLのMA2U培地に懸濁した。細胞を24ウェルプレート(TPP Techno Plastic Products AG)中で、連続光、42℃、5%COの条件下で、2~3日間培養した。次いで、クロラムフェニコール(CP)を培養液に添加して、10日間培養し、CP耐性形質転換体を選抜した。CP耐性形質転換体は、CPフリーのMA2U培地で洗浄して段階希釈し、MA2Uゲランガムプレート上のスターチベッドにスポットした。スターチベッド及びMA2Uゲランガムプレートは、Imamura S et al(Plant Cell Physiol. 2010 May;51(5):707-17)に記載の方法に、マイナーな改変(Fujiwara et al., PLoS One. 2013 Sep 5;8(9):e73608)を加えた方法により調製した。プレートは、5%COインキュベーター内で、コロニーが出現するまで2週間培養した。コロニーは、Fujiwara et al.(PLoS One. 2013 Sep 5;8(9):e73608)に記載の方法に従い、新たなMA2U培地プレート上のスターチベッドに移した。
(クロラムフェニコール(CP)耐性の評価)
 上記の形質転換後、CPを添加したMA2液体培地で培養することにより、シアニディウムシゾン・メロラエ 10D及びYFU3株(1倍体)のCP耐性形質転換体を選抜した。各CP形質転換株のCP耐性濃度を評価するために、野生株(WT)と形質転換体(TF)とを、各濃度(0,50,100,150,200,250μg/mL)のCPを含むMA2液体培地で10日間培養した。
 結果を図11に示す。図11中、10D_TF及び10D_WTは、それぞれ、シアニディウムシゾン・メロラエ 10DのCP耐性形質転換体及び野生株を示す。また、YFU3_TF及びYFU3_WTは、それぞれ、YFU3株(1倍体)のCP耐性形質転換体及び野生株を示す。図11に示されるように、シアニディウムシゾン・メロラエ 10D及びYFU3株(1倍体)のいずれにおいても、野生株よりも、CP耐性形質転換体の方が、高いCP濃度に耐性を示した。
 また、図11において培養した細胞についてCAT遺伝子の導入を確認するために、APCCの葉緑体移行配列の5’末端配列及びCAT ORFの3’末端配列に対するプライマーを設計した。プライマーの配列は、以下のとおりである。
APCC(1)フォワードプライマー:ATGTTCGTTCAGACCAGTTTCTTT(配列番号31)
CAT(650)リバースプライマー:TAAAAGCCAGTCATTAGGCCTA(配列番号32)
 図11において、0μg/mL、又は150μg/mLのCPで培養したシアニディウムシゾン・メロラエ 10DのCP耐性形質転換体(TF_0、TF_150)、並びに、0μg/mL、又は100μg/mLのCPで培養したYFU3株(1倍体)のCP耐性形質転換体(TF_0、TF_100)の細胞を回収し、上記プライマーセットを用いて、PCRを行った。その後、アガロースゲル電気泳動を行い、PCRによる増幅断片の有無を確認した。
 結果を図12に示す。図12中、「w/o TF」は、形質転換操作を行っていない細胞(野生株)を示す。図12に示すように、YFU3株(1倍体)のCP耐性形質転換体では、CP濃度0μg/mL及び100μg/mLのいずれで培養した場合でも、CAT遺伝子の増幅断片が確認された。一方、シアニディオシゾン・メロラエでは、CP濃度150μg/mLで培養したものではCAT遺伝子の増幅断片が確認されたが、CP濃度0μg/mLで培養したものではCAT遺伝子の増幅断片が確認できなかった。シアニディオシゾン・メロラエでは、CP非存在下での培養により、導入されたCAT遺伝子が脱落したものと思われる。
 以上の結果より、YFU3株(1倍体)は、シアニディオシゾン・メロラエと同様に、形質転換が可能であることが示された。
[実施例7]新規微細藻類(HKN1株)の形質転換
(形質転換用断片の作製)
 形質転換用断片の作製に用いたプライマーを表14に示す。以下、使用したプライマーを、表14に記載のプライマーNo.で記載する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
<新規微細藻類形質転換用CATベクターの作製>
 URA5.3遺伝子の上流に遺伝子導入を行うためのコンストラクトを、以下のように作製した。URA5.3遺伝子の上流配列(-2500~-501)のDNA断片を、HKN1株のゲノムDNAを鋳型として、プライマーセットNo.1/2を用いて、PCRにより増幅した。次いで、前記PCR増幅断片を、In-Fusion HD Cloning Kitを用いて、pUC19にサブクローニングした。その結果できたベクターをpURA5.3upベクターとする。
 続いて、APCCの上流配列(-500~-1)のDNA断片を、HKN1株のゲノムDNAを鋳型として、プライマーセットNo.3/4を用いて、PCRにより増幅した。また、mVenus ORF(Integrated DNA Technologies株式会社で合成)を、プライマーセットNo.5/6を用いて、PCRにより増幅した。また、β-チューブリンの下流配列(+1~+250)のDNA断片を、HKN1株のゲノムDNAを鋳型として、プライマーセットNo.7/8を用いて、PCRにより増幅した。前記3つのPCR増幅断片を、In-Fusion HD Cloning Kitを用いて、pUC19にサブクローニングした。その結果できたベクターをpmVenusベクターとする。
 続いて、CPCCの上流配列(-500~-1)のDNA断片を、HKN1株のゲノムDNAを鋳型として、プライマーセットNo.9/10を用いてPCRにより増幅した。また、POPのオルガネラ移行配列のDNA断片を、シアニディオシゾン・メロラエ 10DのゲノムDNAを鋳型として、プライマーセットNo.11/12を用いて、PCRにより増幅した。また、CAT ORF(Integrated DNA Technologies株式会社で合成)を、プライマーセットNo.13/14を用いて、PCRにより増幅した。また、ユビキチンの下流配列(+1~+250)のDNA断片を、HKN1株のゲノムDNAを鋳型として、プライマーセットNo.15/16を用いて、PCRにより増幅した。前記4つのPCR増幅断片を、In-Fusion HD Cloning Kitを用いて、pUC19にサブクローニングした。その結果できたベクターをpCATベクターとする。
 続いて、前記pmVenusベクターを鋳型として、プライマーセットNo.17/18を用いて、PCRによりDNA断片を増幅した。また、前記pCATベクターを鋳型として、プライマーセットNo.19/20を用いて、PCRによりDNA断片を増幅した。さらに、プライマーセットNo.21/22を用いて、pURA5.3upベクターをPCRにより増幅した。次いで、前記のpmVenusベクターの増幅断片及び前記のpCATベクターの増幅断片を、In-Fusion HD Cloning Kitを用いて、前記のように増幅したpURA5.3upベクターにクローニングした。その結果としてできたpURA5.3up-mVenus-CATベクターを鋳型として、プライマーセットNo.23/24を用いて、PCRによりDNA断片を増幅した。この増幅されたDNA断片を形質転換用CATベクターとして用いた。形質転換用CATベクターの構造を、図13にPCR Productとして示した。
(形質転換)
 形質転換は、Ohnuma M et al(Plant Cell Physiol. 2008 Jan;49(1):117-20.)に記載の方法を改変して行った。HKN1株(1倍体)を形質転換の親株として用いた。親株の細胞を、50mLのMA2U培地(0.5mg/mLのウラシルを含むMA2培地)中に希釈して、OD750=0.3の濃度となるようにし、明暗周期(12L:12D)、光(50μmol/m s)、温度(42℃)下でエアレーション(600mL ambient air/min)しながら、60時間培養した。次いで、培養液に最終濃度0.002%となるようにTween-20を添加した後、遠心分離(2,000g、5分)により細胞を回収した。回収した細胞を、270μLのMA2U培地に懸濁した。形質転換は、ポリエチレングリコール(PEG)を用いるプロトコールにより行った。0.6gのPEG4000(Aldrich,#81240)を、450μLのMA2U培地に溶解し(95℃、10分)、60%(w/v)のPEG4000溶液を調製した。その後、PEG4000溶液を、使用するまで、ヒートブロック上で42℃に維持した。
 形質転換用CATベクター4μgを、90μLの水で調製した。90μLのベクター溶液、10μLの10xTF溶液(400mM (NHSO、40mM MgSO、0.3% HSO)、及び100μLのPEG4000溶液を、1.5mLチューブ中で、ピペッティングにより混合し、TF-CATベクター-PEG4000混合液を調製した。次いで、25μLの細胞懸濁液を、200μLのTF-CATベクター-PEG4000混合液に添加し、3~4回上下反転させて攪拌し、すぐに10mLのMA2U培地に移して、連続光(20μmol/m2s)、温度(42℃)下で、2日間静置培養した。その後、遠心分離(1,500g、5分間)により細胞を回収し、塚原鉱泉培地または改変MA培地1mLに懸濁した。100μLの細胞懸濁液を、100μg/mLのCPを含む1mLの塚原鉱泉培地または改変MA培地に加え、24ウェルプレート(TPP Techno Plastic Products AG)中で、連続光(20μmol/m2s)、42℃、3%COの条件下で、7日間静置培養した。緑色の濃くなった部分を新たな100μg/mLのCPを含む1mLの塚原鉱泉培地または改変MA培地に加え、さらに7日間静置培養し、CP耐性形質転換体を選抜した。CP耐性形質転換体は、倒立顕微鏡(CKX41;Olympus)下で、先端を細くしたパスツールピペットを用いて、一細胞単離し、1mLの塚原鉱泉培地または改変MA培地で静置培養した。
 改変MA培地の組成を表15に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
(形質転換体の確認)
 単離培養したCP耐性形質転換株の細胞についてmVenus-CAT遺伝子が目的の場所に導入されていることを確認するためのプライマーを設計した(図13参照、プライマーのおおよその位置を図13下図(Genome)中に矢印で示した。)。プライマーの配列は、以下のとおりである。
フォワードプライマー:CATTGCACAGCAATGAAAAGCG(配列番号87)
リバースプライマー:ATCGAAACTGCGTAGATAGTGTCGG(配列番号88)
 CP形質転換体の細胞を回収し、上記プライマーセットを用いて、PCRを行い、アガロースゲル電気泳動を行った。
 その結果を図14に示す。野生株(WT)では約2.5kbに増幅断片が見えるが、CP耐性形質転換株(TF)では約5.5kbに増幅断片が検出された。この結果から、形質転換株(TF)では、目的の場所(図13参照)に、mVenus-CAT遺伝子が挿入されていることが確認された。以上の結果より、HKN1(1倍体)は遺伝子ターゲッティングが可能であることが示された。
 さらに、蛍光顕微鏡を用いて、CP耐性形質転換株を観察し、mVenusの緑色蛍光が観察されるかを確認した。その結果を図15に示す。図15中、左図(mVenus)はmVenusの蛍光を検出した蛍光顕微鏡写真であり、中図(Chl)は葉緑体の自家蛍光を検出した蛍光顕微鏡写真であり、右図(merged)は前記2つの蛍光顕微鏡写真をマージしたものである。図15に示すように、CP耐性形質転換株では、mVenusが細胞質中に発現しており、緑色の蛍光が検出された。以上の結果より、HKN1(1倍体)は外来遺伝子の発現が可能であることが示された。
[実施例8]YFU3株、HKN1株の細胞破裂処理
(藻類細胞の乾燥膨潤処理)
 YFU3株(1倍体)、HKN1株(1倍体)、及びHKN1株(2倍体)を実施例5と同様に培養し、培養液1mLを遠心分離(1,500×g、2分間)した。遠心分離後の上清を捨て、藻類細胞の沈殿を等張液(10%スクロース、20mM HEPES、pH7.0)に懸濁し、遠心分離(1,500×g、3分間)を行って、藻類細胞の洗浄を行った。遠心後の上清を捨て、藻類細胞の沈殿を冷蔵庫内(4℃)で3日間放置し、藻類細胞を乾燥した。
 3日後、藻類細胞を45μLの等張液(10%スクロース、20mM HEPES、pH7.0)に懸濁し、遠心分離(1,500×g、3分間)を行って、遠心上清及び沈殿を回収した。
 また、強固な細胞壁を有する藻類のコントロールとして、シアニディウム・カルダリウム(Cyanidium caldarium)RK-1、強固な細胞壁を有さない藻類のコントロールとして、シアニディウムシゾン・メロラエ 10Dを培養し、上記と同様の乾燥膨潤処理を行い、遠心上清及び沈殿を得た。
(SDS-ポリアクリルアミド電気泳動(SDS-PAGE))
 SDS-PAGE用のサンプルを調製するために、上記遠心上清に、15μLの4×SDS-PAGEサンプルバッファーを添加した。また、遠心沈殿に、60μLの1×SDS-PAGEサンプルバッファーを添加した。前記のように調製した上清サンプル及び沈殿サンプルのSDS-PAGEを行った。SDS-PAGE後のゲルをクマシーブリリアントブルーで染色し、遠心上清及び沈殿中のタンパク質を確認した。
 結果を図16に示す。YFU3株(1倍体)、HKN1株(1倍体)、及びシアニディオシゾン・メロラエ 10Dでは、乾燥膨潤処理後の上清及び沈殿のいずれでも複数種類のタンパク質が検出された。この結果により、YFU3株(1倍体)、HKN1株(1倍体)、及びシアニディオシゾン・メロラエ 10Dは、乾燥膨潤処理により細胞破裂を生じることが確認された。一方、HKN1株(2倍体)、及びシアニディウム・カルダリウムRK-1では、乾燥膨潤処理後の上清において、タンパク質が全く検出されなかった。この結果は、HKN1株(2倍体)、及びシアニディウム・カルダリウムRK-1の細胞は、乾燥膨潤処理により細胞破裂が生じないことを示す。
[実施例9]1倍体の掛け合わせによる2倍体の作製
(HKN1株(1倍体)どうしの掛け合わせ)
 HKN1株(1倍体)のNo.1株とNo.5株とを混合し、MA培地を用いて、40℃、光50μmol/ms、明暗周期(12L:12D)、2%COの培養条件下で、3週間培養した。3週間培養後、さらに新しい培地に植え継ぎ(20倍希釈)、1週間培養した。その後、藻類細胞を顕微鏡で観察した。その結果、強固な細胞壁を有する2倍体様の細胞が確認された(図17A)。
 前記の2倍体様の細胞を採取し、DAPI染色を行って蛍光強度の定量を行った。比較のために、HKN1株(1倍体)のDAPI染色も行った。その結果を図17Bに示す。
 図17Bに示されるように、2倍体様の細胞は、1倍体の株と比較し、2倍の蛍光強度を示した。この結果から、2倍体様の細胞は、2倍体であることが確認された。以上の結果から、1倍体の細胞形態を混合して培養することにより、2倍体の細胞形態を作製できることが明らかとなった。
(YFU3株(1倍体)どうしの掛け合わせ)
YFU3株(1倍体)について上記と同様の操作を行ったところ、2倍体の細胞形態が出現したことを光学顕微鏡により確認した。
[実施例10]ガルデリア属に属する藻類の1倍体の細胞形態の作製
(強固な細胞壁を有さない細胞形態の作出:G.sulphuraria)
(方法(a))
 塚原鉱泉培地(Hirooka et al. 2016 Front in Microbiology)または改変MA培地1mLを24穴プレートに入れて、Galdieria sulphuraria SAG108.79を各ウェルに約10個程度投入し、温度42℃、光50μmol/ms,CO 2%で1週間培養した。この培地中には、オタマジャクシ様の細胞と丸い細胞が混在していた。顕微鏡下、先端を細くしたパスツールピペットを用いて、オタマジャクシ様の細胞を単離し、さらに、MA培地で42℃、光50μE/mS,CO 2%で培養した。
(方法(b))(三段培養)
 Galdieria sulphuraria SAG108.79を、MA培地でプラトーに達するまで培養し、この培養液から細胞群を取り出して、100倍に希釈してさらにMA培地に植え継ぎをした。3日間の培養後、オタマジャクシ様の細胞が出現したため、この培養液から顕微鏡観察下、先端を細くしたパスツールピペットを用いて、オタマジャクシ様の形をした細胞を単離し、さらに、MA培地で42℃、光50μE/mS,CO 2%で培養した。
 図18Aは、Galdieria sulphuraria SAG108.79の通常の細胞形態(左図)と、前記細胞の培養後に確認された強固な細胞壁を有さない細胞形態(右図)を示す。
(強固な細胞壁を有さない細胞形態の作出:G.partita)
 上記(方法(a))と同様の方法で、Galdieria sulphuraria SAG108.79の代わりに、Galdieria partita NBRC 102759(NITE Biological Resource Centerから入手)を用いて一倍体を作出した。図18Bは、Galdieria partita NBRC 102759の通常の細胞形態(左図)と、前記細胞の培養後に確認された強固な細胞壁を有さない細胞形態(右図)を示す。
(光学顕微鏡観察)
 上記、いずれの培養においても、強固な細胞壁を有さない細胞形態は、凍結融解等で容易に細胞を破砕することができ、細胞内容物を抽出することができた。ガルデリア属に属する藻類の培養中に出現した強固な細胞壁を有さない細胞形態は、オタマジャクシ様の細胞と丸い細胞とが混在していた。図18A及び図18Bの左図中、矢印で示すものは、減数分裂後に脱ぎ捨てた母細胞壁と考えられる。
(アレル解析)
 Galdieria sulphuraria SAG108.79の培養により出現した強固な細胞壁を有さない細胞形態の細胞を採取し、ゲノムDNAの一領域をPCRで増幅し、サンガー法により配列解析を行った。比較のために、強固な細胞壁を有する細胞形態の細胞についても、同一領域の配列解析を行った。その結果を図19に示す。
 強固な細胞壁を有する細胞形態では、2種類のアレル配列(2N_allele1(配列番号61)、2N_allele2(配列番号62))を有していた。一方、強固な細胞壁を有さない細胞形態では、2N_allele1及び2N_allele2のいずれか一方しか有さなかった。この結果から、強固な細胞壁を有さない細胞形態が、1倍体であることが確認された。したがって、ガルデリア属に属する藻類も、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有することが示された。
 以下、Galdieria sulphuraria SAG108.79の2倍体及び1倍体を、それぞれ、SAG108.79(2倍体)及びSAG108.79(1倍体)と記載する。Galdieria partita NBRC 102759の2倍体及び1倍体を、それぞれ、NBRC 102759株(2倍体)及びNBRC 102759(1倍体)と記載する。
[実施例11]ガルデリア属に属する藻類の細胞破裂処理
 YFU3株(1倍体)等に替えて、SAG108.79(2倍体)、SAG108.79(1倍体)、NBRC 102759株(2倍体)及びNBRC 102759(1倍体)を用いたこと以外は、実施例8と同様に、細胞破裂処理を行った。次いで、実施例8と同様に、SDS-PAGEを行った。SDS-PAGE後のゲルをクマシーブリリアントブルーで染色し、遠心上清及び沈殿中のタンパク質を確認した。
 結果を図20に示す。SAG108.79(1倍体)及びNBRC 102759株(1倍体)では、乾燥膨潤処理後の上清及び沈殿のいずれでも複数種類のタンパク質が検出された。この結果により、SAG108.79(1倍体)及びNBRC 102759株(1倍体)は、乾燥膨潤処理により細胞破裂を生じることが確認された。一方、SAG108.79(2倍体)及びNBRC 102759株(2倍体)では、乾燥膨潤理後の上清において、タンパク質が全く検出されなかった。この結果は、SAG108.79(2倍体)及びNBRC 102759株(2倍体)の細胞は、乾燥膨潤処理により細胞破裂が生じないことを示す。
[実施例12]ビタミン産生能増強株の作製
(形質転換株の作製)
 EGFP ORFの替わりに、シアニディオシゾン・メロラエのCML326C(トコフェロールシクラーゼ:TC)の3’末端に3×HAタグを付加したDNA断片を用いたこと以外は、上記実施例2の「<EGFP/URACm-Cm断片の作製>」と同様の方法で、pD184-O250-TC-URACm-Cmベクターを作製した。さらに、CMP166Cの上流配列(-500~-1)、CMN202C(ホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼ:HPT)の3’末端に3×FLAGタグを付加したもの、及びCMK296Cの下流配列(+1~+278)をPCRにより増幅し、In-Fusion HD Cloning Kitを用いて、pD184-O250-TC-URACm-CmのURACm-Cm選択マーカーの下流に導入し、pD184-O250-VE-URACm-Cmベクターを作製した。pD184-O250-VE-URACm-Cmベクターを鋳型として、表7のプライマーセットNo.19/20を用いて、VE/URACm-Cm断片をPCRにより増幅した。増幅されたDNA断片(VE/URACm-Cm断片)を形質転換に用いた。図21に、形質転換用のDNA断片(VE/URACm-Cm断片)の構成を示す。当該DNA断片(VE/URACm-Cm断片)を用いて、ウラシル栄養要求性の変異株である、シアニディオシゾン・メロラエ M4の形質転換を行った。形質転換及び形質転換後の培養は、実施例2と同様の方法で行った。次いで、実施例2と同様の方法で、抗HA抗体又は抗FLAG抗体を用いて、イムノブロッティングを行った。
 結果を図22に示す。左図は、抗HA抗体を用いてイムノブロッティングを行った結果を示し、右図は、抗FLAG抗体を用いてイムノブロッティングを行った結果を示す。図22中、「GFP」は、EGFP/URACm-Cm断片(図1A)で形質転換された細胞(EGFP/URACm-Cm断片形質転換株)を示す。「VE」は、VE/URACm-Cm断片で形質転換された細胞(VE/URACm-Cm断片形質転換株)を示す。
 図22の結果から、VE/URACm-Cm断片形質転換株は、トコフェロールシクラーゼ及びホモゲンチジン酸フィチルトランスフェラーゼを発現していることが確認された。
(形質転換株における細胞内ビタミンE量の測定)
 EGFP/URACm-Cm断片形質転換株、及びVE/URACm-Cm断片形質転換株を、MA2培地中で増殖させた。培養は、連続白色光、40℃の条件下で行った。培養後、細胞を遠心分離により回収し、前記回収した細胞から75%エタノールにより可溶物を抽出した。抽出した可溶物中のビタミンEを定量した。ビタミンEの定量は、一般財団法人 日本食品分析センターに委託して、高速液体クロマトグラフ法により行った。
 結果を表16に示す。表16では、EGFP/URACm-Cm断片形質転換株におけるビタミンE濃度(細胞乾重量当たり)を1.0としたときの相対値で示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 表16に示すように、VE/URACm-Cm断片形質転換株では、ネガティブコントロールであるEGFP/URACm-Cm断片形質転換株と比較して、ビタミンE濃度が高かった。この結果から、シアニディオシゾン・メロラエでは、形質転換により、ビタミンEの細胞内濃度を高めることが可能であることが確認された。
 本発明によれば、産業利用が可能な新規微細藻類及びその使用が提供される。本発明により提供される新規微細藻類は、栄養成分組成物、栄養剤、栄養成分補給用組成物、及び栄養成分の製造方法等に利用可能である。または、本発明により提供される新規微細藻類は、各種加工食品、機能性食品、栄養補助食品どの食品、飼料、ペットフード、化粧品等に利用可能である。
 また、本発明によれば、アミノ酸類やビタミン類等の栄養成分を豊富に含む、栄養成分組成物又は栄養剤が提供される。当該栄養成分組成物又は栄養剤は、各種加工食品、機能性食品、栄養補助食品などの食品や、飼料、ペットフード、化粧品等に利用可能である。
 また、本発明によれば、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、食物繊維等の栄養成分の製造方法が提供される。

Claims (33)

  1.  イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類であって、2倍体の細胞形態と、1倍体の細胞形態と、を有する、藻類。
  2.  前記1倍体の細胞形態が、pH7の条件下で、その細胞が破裂する、請求項1に記載の藻類。
  3.  リブロース1,5-ビスリン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ大サブユニット遺伝子の塩基配列が、配列番号3又は4に記載の塩基配列と90%以上の同一性を有する、請求項1又は2に記載の藻類。
  4.  シアニジウム・エスピー(Cyanidium sp.)YFU3株(FERM BP-22334)、シアニジウム・エスピー(Cyanidium sp.)HKN1株(FERM BP-22333)、及びこれらの変異株からなる群より選択される、請求項3に記載の藻類。
  5.  形質転換体である、請求項1~4のいずれか一項に記載の藻類。
  6.  前記形質転換体が、セルフクローニングにより作製されたものである、請求項5に記載の藻類。
  7.  前記1倍体の細胞形態である、請求項1~6のいずれか一項に記載の藻類。
  8.  (a)請求項1~6のいずれか一項に記載の藻類であって、2倍体の細胞形態の細胞を培養する工程と、
     (b)前記培養中に生じた1倍体の細胞形態の細胞を単離する工程と、
     を含む、1倍体の藻類の製造方法。
  9.  前記工程(a)の培養を、温度30~50℃、pH1.0~5.0、及びCO濃度1~3%の条件下で行う、請求項8に記載の1倍体の藻類の製造方法。
  10.  請求項1~7のいずれか一項に記載の藻類を含む藻類培養物であって、
     前記藻類培養物に含まれる全藻類の細胞数における、前記1倍体の細胞形態の藻類の細胞数の割合が、70~100%である、藻類培養物。
  11.  請求項1~7のいずれか一項に記載の藻類を、乾燥膨潤処理した、低温処理物。
  12.  イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類又はその抽出物を含む、栄養成分組成物。
  13.  前記藻類が、1倍体の藻類である、請求項12に記載の栄養成分組成物。
  14.  前記藻類が、pH7の条件下で、その細胞が破裂する藻類である、請求項12又は13に記載の栄養成分組成物。
  15.  前記藻類が、シアニディオシゾン属(Cyanidioschyzon)に属する藻類である、請求項12~14のいずれか一項に記載の栄養成分組成物。
  16.  前記藻類が、請求項1~7のいずれか一項に記載の藻類である、請求項12~14のいずれか一項に記載の栄養成分組成物。
  17.  前記藻類が、少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体である、請求項12~16のいずれか一項に記載の栄養成分組成物。
  18.  前記形質転換体が、セルフクローニングにより製造されたものである、請求項17に記載の栄養成分組成物。
  19.  アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種の栄養成分を含む、請求項12~18のいずれか一項に記載の栄養成分組成物。
  20.  請求項12~19のいずれか一項に記載の栄養成分組成物を含む、食品。
  21.  機能性食品、又は栄養補助食品である、請求項20に記載の食品。
  22.  請求項12~19のいずれか一項に記載の栄養成分組成物を含む、飼料又はペットフード。
  23.  請求項12~19のいずれか一項に記載の栄養成分組成物を含む、化粧品。
  24.  (a)イデユコゴメ綱(Cyanidiophyceae)に属する藻類の細胞を破壊して細胞破壊物を得る工程と、
     (b)前記細胞破壊物から少なくとも1種の栄養成分を分離する工程と、
     を含む栄養成分の製造方法。
  25.  前記栄養成分が、アミノ酸類、ビタミン類、タンパク質、脂質、及び食物繊維からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項24に記載の栄養成分の製造方法。
  26.  前記アミノ酸類が、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、シスチン、フェニルアラニン、チロシン、スレオニン、トリプトファン、バリン、アルギニン、ヒスチジン、アラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、プロリン、セリン、及びγ-アミノ酪酸からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項25に記載の栄養成分の製造方法。
  27.  前記ビタミン類が、ビタミンA、β-カロテン、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンB、ビタミンC、ビタミンE、ビタミンK、ビタミンK、ナイアシン、イノシトール、葉酸、及びビオチンからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項25に記載の栄養成分の製造方法。
  28.  前記藻類が、1倍体の藻類である、請求項24~27のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
  29.  前記藻類が、pH7の条件下で、その細胞が破裂する藻類である、請求項24~28のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
  30.  前記藻類が、シアニディオシゾン属(Cyanidioschyzon)に属する藻類である、請求項24~29のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
  31.  前記藻類が、請求項1~7のいずれか一項に記載の藻類である、請求項24~29のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
  32.  前記藻類が、少なくとも1種の栄養成分の細胞内含有量が高められた形質転換体である、請求項24~30のいずれか一項に記載の栄養成分の製造方法。
  33.  前記形質転換体が、セルフクローニングにより製造されたものである、請求項32に記載の栄養成分の製造方法。
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