JPH0367672B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0367672B2 JPH0367672B2 JP59153733A JP15373384A JPH0367672B2 JP H0367672 B2 JPH0367672 B2 JP H0367672B2 JP 59153733 A JP59153733 A JP 59153733A JP 15373384 A JP15373384 A JP 15373384A JP H0367672 B2 JPH0367672 B2 JP H0367672B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- epa
- algae
- eicosapentaenoic acid
- enzymatic production
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の利用分野）
本発明はエイコサペンタエン酸（以下「EPA」
と略称する）の酵素的生産方法、さらに詳述すれ
ば、藻類中の多不飽和脂肪酸合成酵素による
EPA前駆体からのEPAの特異的合成活性を利用
して、ドコセン酸及びドコサヘキサエン酸夾雑量
の少ない高純度のEPA含有油脂を酵素的に生産
する方法に関する。 （従来技術） EPAに代表される多不飽和脂肪酸は、生体膜
の構成成分として重要な役割を担つている。ま
た、胆汁酸の分泌を促進し、中性脂肪の合成を抑
制し、血漿コレステロールの低下作用を有する。
さらに、プロスタグランジン一族の生成に際し基
質となり、ヒトを含む高等哺乳動物の体内で必須
的な機能を発揮する。特にEPAはタイプ３のプ
ロスタグランジンの生成の際の基質として重要で
あつて、ドコサヘキサエン酸（以下「DHA」と
略称する）と共に血小板の凝集抑制作用があり、
血栓症の治療及び予防剤としての応用が検討され
ている。さらにEPAは、血漿コレステロールレ
ベルの低下に寄与する多不飽和脂肪酸の中でも特
にその活性が高く、通常の植物油中に含まれるリ
ノール酸などよりも遥に有効である。 このように、EPAがその血栓防止作用に基づ
く健康食品あるいは医薬品としての可能性がデン
マークのダイヤーベルグ（Am.J.Clin.Nutr，28，
958頁、1975年）の疫学的調査により明らかにさ
れて以来、わが国においてもEPAを多く含有す
るイワシ、サバ、サンマ及びイカナゴ等の魚の摂
食が推奨されるようになつてきた。 今日、健康食品として市販されているEPAは、
煮取法によつて得られた魚油の分別物であつて、
そのEPA含量は10〜30％であり、同時に含まれ
るDHAのそれと合計しても40％を越えるものは
少ない〔注〕。煮取法によつて抽出される魚油は
構成脂肪酸として多種類の脂肪酸を含む混合グリ
セリドであつて、抽出時の熱及び水との接触等に
よりEPA、DHA等の多不飽和脂肪酸の変質の恐
れや、抽出中に若干量残存する水分による酸化
（過酸化）等の不安がある。さらに、これら魚油
EPAの分別に使用されたアセトン、メチルエチ
ルケトンなど各種の有機溶剤は通常減圧下に除去
されるが、その完全除去は技術的及びコスト的に
問題点が多い。 （注） 中性脂肪（主としてトリグリセリド）の
まま分別、濃縮してもEPAの含量を30〜40％
以上に高めるのは理論的に困難であろうと推定
される。 医薬品としてのEPAは、様々な方法によつて
抽出された魚油を酵素的に若しくはアルカリ条件
下で処理して遊離脂肪酸まで加水分解するか又は
該遊離酸をメチル若しくはエチルエステルに変じ
た後、これらを低温分別結晶法、尿素付加法、減
圧蒸留法又は逆相クロマト法等によりさらに精製
してEPA濃度を90％以上としたものが多い。し
かし、これらの方法を用いて得られたEPA濃縮
物は、工程中に（アセトンなどの）各種の有機溶
媒が使用されたり又は200℃近い高熱を加えられ
たりするため、有機溶媒の残留やEPAの重合、
異性化及び／又は酸化等による変質の懸念をはら
んでいる。さらに、魚油等をEPAの原料として
用いた場合、心臓疾患の原因の一つとして疑われ
ているドコセン酸（慣用名、エルシン酸）の除去
が困難であるため、健康食品、医薬品等に利用す
る上で問題点を含む。加えて、魚油中に多く含ま
れているDHAとEPAの相互分離も困難であつ
て、最終商品中にすらDHAが相当量混在してい
るのが実情である。因にDHAの生理学上の意義
は、EPAに類似していると考えられてはいるも
のの、EPAそのものを目的とした商品中に他種
類の脂肪酸が多量に混在していることは必ずしも
望ましいことではない。 （本発明の解決せんとする問題点） 以上述べてきたように、健康食品又は医薬品と
して考えられているEPAには幾つかの問題点が
あることから、本発明者らは残留溶媒や変質の心
配のない安全なEPAを高濃度に得る方法を鋭意
研究した結果、藻類中に多く含まれているEPA
合成酵素を利用して、ドコセン酸、DHA等を殆
ど含まない高純度EPAを酵素的に生産するのに
成功した。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、以上述べた通り、藻類中に多く含ま
れているEPA合成酵素を利用して酵素反応的に
高純度のEPAを生産することを骨子とするもの
である。ここに「EPA合成酵素」とは、後に説
明するように、各種のEPA前駆体を相互交換し
て最終的にEPAの合成に至るまでに関与する一
切の酵素の集合体を意味する。一般に、植物によ
る脂肪酸合成酵素活性は動物の1/100以下と言わ
れているが、本発明者の知見によれば、意外なこ
とに、藻類におけるEPA合成酵素活性は著しく
高く、充分実用化能であることが判明した。 ところで、藻類中に含まれる脂質含量は、通常
乾物中約0.2〜3.0％と少ないが、スサビノリ
（Porphyra yezoensis）、ナラワスサビノリ（P.
y.narawaensis、アサクサノリ（Ｐ．tenera）等
の紅藻類中には、その全脂肪酸の実に40〜60％も
のEPAが含まれている。緑藻類のアオノリ
（Enteromorpha intestinalis）やアオサ（Ulva
Lactuca）、褐藻類のコンブ（Laminaria
Saccharina）、アイヌワカメ（Alaria
esculenta）、ヒバマタ（Fucus spiralis）及びエ
ゾイシゲ（Pelvetia canaliculate）等にも、全
脂肪酸中、季節的及び地域的変化を考慮に入れて
も、５〜30％ものEPAが含まれており、いずれ
もドコセン酸、DHA等を殆ど含んでいない。ま
た、微小藻類、例えばクロレラ（Chlorella
minutissima，C.vulgaris，Nannochloris
coccoides Nauman）、カゲヒゲムシ
（Cryptomonas erosa EHRENBERG）及び
ユーグレナ（Euglena gracilis）などでは、
EPA含量は全脂肪酸中約５〜40％に達する。 従つて、EPAを高純度に含有する藻類から脂
質を直接抽出しても、魚油由来のEPA製品と同
等かそれ以上の商品価値を有するものが得られる
筈であるが、元来天然の藻類中に含まれる脂質含
量そのものが先述の通り少量であるから、抽出設
備、ランニングコスト及び藻類自体の価格等の要
因を考慮すれば、EPAの生産を目的として藻類
中の脂質を抽出することはあまり得策とは言えな
い。 とまれ、前述にように、通常の高等植物及び微
生物等にはEPAは全く含まれていないが、単細
胞及び多細胞藻類中には、特異的に多量のEPA
を含むものがある。上述の藻類はいずれも強力な
多不飽和脂肪酸合成酵素、特にEPA合成酵素系
を有するので、本発明に用いる酵素源として使用
できるが、EPA合成酵素活性はEPA含量の多い
藻類程強くなる傾向が認められた。 最近になつて脂肪酸の初生合成の機構がよく研
究され、脂肪酸の鎖長延長、不飽和化等の機作に
ついてもかなり明らかにされてきた。高等植物に
おける脂肪酸合成は一般にアセチルCoAカルボ
キシラーゼ、アシル運搬タンパク質（ACP）の
関与する飽和脂肪酸の合成酵素及びメチル基側へ
の不飽和化酵素（植物型）によつて行なわれ、主
としてオレイン酸からリノール酸及びリノレン酸
へと変換する。しかし、藻類においては、さらに
リノレン酸からEPAへの変換経路（動物型）が
存在すると考えられる。 本発明者らはスサビノリを用いて試験管内及び
生体内条件下におけるEPA合成を研究し、いず
れも市販品として入手できる 14Cラベルの酢酸、
酪酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトオ
レイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール
酸及びリノレン酸中の放射能がEPA中に有意的
に取り込まれることを確認したが、最も効率良く
EPA中に取り込まれる基質はリノレン酸であつ
た。即ち下図に示されるように、EPAの直接の
前駆体はリノレン酸由来のエイコサテトラエン酸
であるので、リノレン酸はEPA合成のため試験
に供した基質中では最も効率の良い基質といえる
が、リノレン酸の前駆体でもある酢酸、酪酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、パルミトオレイン
酸、ステアリン酸、オレイン酸及びリノール酸な
ども最終的に種々の生化学的変換過程を経てリノ
レン酸を介してEPA中に取り込まれる。 【表】 ↓ ↓
ω−3,6,9,12−エイコサテトラエン酸
(C 20：4ω3)
と略称する）の酵素的生産方法、さらに詳述すれ
ば、藻類中の多不飽和脂肪酸合成酵素による
EPA前駆体からのEPAの特異的合成活性を利用
して、ドコセン酸及びドコサヘキサエン酸夾雑量
の少ない高純度のEPA含有油脂を酵素的に生産
する方法に関する。 （従来技術） EPAに代表される多不飽和脂肪酸は、生体膜
の構成成分として重要な役割を担つている。ま
た、胆汁酸の分泌を促進し、中性脂肪の合成を抑
制し、血漿コレステロールの低下作用を有する。
さらに、プロスタグランジン一族の生成に際し基
質となり、ヒトを含む高等哺乳動物の体内で必須
的な機能を発揮する。特にEPAはタイプ３のプ
ロスタグランジンの生成の際の基質として重要で
あつて、ドコサヘキサエン酸（以下「DHA」と
略称する）と共に血小板の凝集抑制作用があり、
血栓症の治療及び予防剤としての応用が検討され
ている。さらにEPAは、血漿コレステロールレ
ベルの低下に寄与する多不飽和脂肪酸の中でも特
にその活性が高く、通常の植物油中に含まれるリ
ノール酸などよりも遥に有効である。 このように、EPAがその血栓防止作用に基づ
く健康食品あるいは医薬品としての可能性がデン
マークのダイヤーベルグ（Am.J.Clin.Nutr，28，
958頁、1975年）の疫学的調査により明らかにさ
れて以来、わが国においてもEPAを多く含有す
るイワシ、サバ、サンマ及びイカナゴ等の魚の摂
食が推奨されるようになつてきた。 今日、健康食品として市販されているEPAは、
煮取法によつて得られた魚油の分別物であつて、
そのEPA含量は10〜30％であり、同時に含まれ
るDHAのそれと合計しても40％を越えるものは
少ない〔注〕。煮取法によつて抽出される魚油は
構成脂肪酸として多種類の脂肪酸を含む混合グリ
セリドであつて、抽出時の熱及び水との接触等に
よりEPA、DHA等の多不飽和脂肪酸の変質の恐
れや、抽出中に若干量残存する水分による酸化
（過酸化）等の不安がある。さらに、これら魚油
EPAの分別に使用されたアセトン、メチルエチ
ルケトンなど各種の有機溶剤は通常減圧下に除去
されるが、その完全除去は技術的及びコスト的に
問題点が多い。 （注） 中性脂肪（主としてトリグリセリド）の
まま分別、濃縮してもEPAの含量を30〜40％
以上に高めるのは理論的に困難であろうと推定
される。 医薬品としてのEPAは、様々な方法によつて
抽出された魚油を酵素的に若しくはアルカリ条件
下で処理して遊離脂肪酸まで加水分解するか又は
該遊離酸をメチル若しくはエチルエステルに変じ
た後、これらを低温分別結晶法、尿素付加法、減
圧蒸留法又は逆相クロマト法等によりさらに精製
してEPA濃度を90％以上としたものが多い。し
かし、これらの方法を用いて得られたEPA濃縮
物は、工程中に（アセトンなどの）各種の有機溶
媒が使用されたり又は200℃近い高熱を加えられ
たりするため、有機溶媒の残留やEPAの重合、
異性化及び／又は酸化等による変質の懸念をはら
んでいる。さらに、魚油等をEPAの原料として
用いた場合、心臓疾患の原因の一つとして疑われ
ているドコセン酸（慣用名、エルシン酸）の除去
が困難であるため、健康食品、医薬品等に利用す
る上で問題点を含む。加えて、魚油中に多く含ま
れているDHAとEPAの相互分離も困難であつ
て、最終商品中にすらDHAが相当量混在してい
るのが実情である。因にDHAの生理学上の意義
は、EPAに類似していると考えられてはいるも
のの、EPAそのものを目的とした商品中に他種
類の脂肪酸が多量に混在していることは必ずしも
望ましいことではない。 （本発明の解決せんとする問題点） 以上述べてきたように、健康食品又は医薬品と
して考えられているEPAには幾つかの問題点が
あることから、本発明者らは残留溶媒や変質の心
配のない安全なEPAを高濃度に得る方法を鋭意
研究した結果、藻類中に多く含まれているEPA
合成酵素を利用して、ドコセン酸、DHA等を殆
ど含まない高純度EPAを酵素的に生産するのに
成功した。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、以上述べた通り、藻類中に多く含ま
れているEPA合成酵素を利用して酵素反応的に
高純度のEPAを生産することを骨子とするもの
である。ここに「EPA合成酵素」とは、後に説
明するように、各種のEPA前駆体を相互交換し
て最終的にEPAの合成に至るまでに関与する一
切の酵素の集合体を意味する。一般に、植物によ
る脂肪酸合成酵素活性は動物の1/100以下と言わ
れているが、本発明者の知見によれば、意外なこ
とに、藻類におけるEPA合成酵素活性は著しく
高く、充分実用化能であることが判明した。 ところで、藻類中に含まれる脂質含量は、通常
乾物中約0.2〜3.0％と少ないが、スサビノリ
（Porphyra yezoensis）、ナラワスサビノリ（P.
y.narawaensis、アサクサノリ（Ｐ．tenera）等
の紅藻類中には、その全脂肪酸の実に40〜60％も
のEPAが含まれている。緑藻類のアオノリ
（Enteromorpha intestinalis）やアオサ（Ulva
Lactuca）、褐藻類のコンブ（Laminaria
Saccharina）、アイヌワカメ（Alaria
esculenta）、ヒバマタ（Fucus spiralis）及びエ
ゾイシゲ（Pelvetia canaliculate）等にも、全
脂肪酸中、季節的及び地域的変化を考慮に入れて
も、５〜30％ものEPAが含まれており、いずれ
もドコセン酸、DHA等を殆ど含んでいない。ま
た、微小藻類、例えばクロレラ（Chlorella
minutissima，C.vulgaris，Nannochloris
coccoides Nauman）、カゲヒゲムシ
（Cryptomonas erosa EHRENBERG）及び
ユーグレナ（Euglena gracilis）などでは、
EPA含量は全脂肪酸中約５〜40％に達する。 従つて、EPAを高純度に含有する藻類から脂
質を直接抽出しても、魚油由来のEPA製品と同
等かそれ以上の商品価値を有するものが得られる
筈であるが、元来天然の藻類中に含まれる脂質含
量そのものが先述の通り少量であるから、抽出設
備、ランニングコスト及び藻類自体の価格等の要
因を考慮すれば、EPAの生産を目的として藻類
中の脂質を抽出することはあまり得策とは言えな
い。 とまれ、前述にように、通常の高等植物及び微
生物等にはEPAは全く含まれていないが、単細
胞及び多細胞藻類中には、特異的に多量のEPA
を含むものがある。上述の藻類はいずれも強力な
多不飽和脂肪酸合成酵素、特にEPA合成酵素系
を有するので、本発明に用いる酵素源として使用
できるが、EPA合成酵素活性はEPA含量の多い
藻類程強くなる傾向が認められた。 最近になつて脂肪酸の初生合成の機構がよく研
究され、脂肪酸の鎖長延長、不飽和化等の機作に
ついてもかなり明らかにされてきた。高等植物に
おける脂肪酸合成は一般にアセチルCoAカルボ
キシラーゼ、アシル運搬タンパク質（ACP）の
関与する飽和脂肪酸の合成酵素及びメチル基側へ
の不飽和化酵素（植物型）によつて行なわれ、主
としてオレイン酸からリノール酸及びリノレン酸
へと変換する。しかし、藻類においては、さらに
リノレン酸からEPAへの変換経路（動物型）が
存在すると考えられる。 本発明者らはスサビノリを用いて試験管内及び
生体内条件下におけるEPA合成を研究し、いず
れも市販品として入手できる 14Cラベルの酢酸、
酪酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトオ
レイン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール
酸及びリノレン酸中の放射能がEPA中に有意的
に取り込まれることを確認したが、最も効率良く
EPA中に取り込まれる基質はリノレン酸であつ
た。即ち下図に示されるように、EPAの直接の
前駆体はリノレン酸由来のエイコサテトラエン酸
であるので、リノレン酸はEPA合成のため試験
に供した基質中では最も効率の良い基質といえる
が、リノレン酸の前駆体でもある酢酸、酪酸、ミ
リスチン酸、パルミチン酸、パルミトオレイン
酸、ステアリン酸、オレイン酸及びリノール酸な
ども最終的に種々の生化学的変換過程を経てリノ
レン酸を介してEPA中に取り込まれる。 【表】 ↓ ↓
ω−3,6,9,12−エイコサテトラエン酸
(C 20：4ω3)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ リノレン酸又はリノレン酸を含む油脂を基質
としてエイコサペンタエン酸を含有する藻類中の
エイコサペンタエン酸合成酵素を作用させること
を特徴とするエイコサペンタエン酸の酵素的生産
方法。 ２ 酵素反応液中に該リノレン酸の４〜80重量％
量の酢酸を加える特許請求の範囲第１項記載のエ
イコサペンタエン酸の酵素的生産方法。 ３ 酵素反応液の最終的な水素イオン濃度をPH３
〜10に調整するに当り、PH調整剤として炭酸水素
ナトリウムを使用する特許請求の範囲第１項又は
第２項記載のエイコサペンタエン酸の酵素的生産
方法。 ４ 特許請求の範囲第１項記載のリノレン酸を基
質とする方法において、生産物として得られる総
脂質中に含まれるドコセン酸及びドコサヘキサエ
ン酸の含有量が共に3.0重量％以下であることを
特徴とするエイコサペンタエン酸の酵素的生産方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153733A JPS6131092A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | エイコサペンタエン酸の酵素的生産方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59153733A JPS6131092A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | エイコサペンタエン酸の酵素的生産方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6131092A JPS6131092A (ja) | 1986-02-13 |
| JPH0367672B2 true JPH0367672B2 (ja) | 1991-10-23 |
Family
ID=15568905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59153733A Granted JPS6131092A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | エイコサペンタエン酸の酵素的生産方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6131092A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160194598A1 (en) * | 2013-07-25 | 2016-07-07 | Roquette Freres | Method for optimising the production efficiency, organoleptic quality and stability over time of a protein-rich microalgae biomass |
-
1984
- 1984-07-23 JP JP59153733A patent/JPS6131092A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6131092A (ja) | 1986-02-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |