JPH05244966A - ポルフィリディウム・クルエンタム（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ Ｃｒｕｅｎｔｕｍ）タイプのミクロ藻類の培養物から多不飽和脂質を選択的に製造する方法 - Google Patents

ポルフィリディウム・クルエンタム（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ Ｃｒｕｅｎｔｕｍ）タイプのミクロ藻類の培養物から多不飽和脂質を選択的に製造する方法

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JPH05244966A
JPH05244966A JP5012755A JP1275593A JPH05244966A JP H05244966 A JPH05244966 A JP H05244966A JP 5012755 A JP5012755 A JP 5012755A JP 1275593 A JP1275593 A JP 1275593A JP H05244966 A JPH05244966 A JP H05244966A
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microalgae
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photobioreactor
biomass
polyunsaturated
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カトリーヌ・テプニエ
Claude Gudin
クロード・ギユダン
Bruno Sarrobert
ブルーノ・サロベール
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Abstract

(57)【要約】 【構成】Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ Ｃｒｕｅｎｔｕｍ
タイプのミクロ藻類の培養物から多不飽和脂肪酸に富ん
だ脂質を選択的に製造する方法。ホトバイオリアクター
１内で最適培養条件でミクロ藻類を培養し、これらのミ
クロ藻類を選択的多不飽和脂質濃度増加タンク４５内で
温度変化にかけるステップを含む。 【効果】ミクロ藻類によるバイオマスの生成を、このバ
イオマス中の所与の多不飽和脂肪酸の量を選択的に増加
しながら増加させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉ
ｕｍ Ｃｒｕｅｎｔｕｍタイプのミクロ藻類（ｍｉｃｒ
ｏａｌｇａｅ）の培養物から多不飽和脂質（ｐｏｌｙｕ
ｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｌｉｐｉｄｓ）を選択的に製造
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】海洋性
培地（ＮａＣｌ濃度０．２Ｍ以上）で培養したミクロ藻
類はしばしば長鎖多不飽和脂肪酸に富んでいる。これら
の脂肪酸は２０個以上の炭素原子と、通常４以上の不飽
和部位とを有する。この種の酸としては例えばアラキド
ン酸（Ｃ２０：４ω６）、エイコサペンタエン酸（Ｃ２
０：５ω３）及びドコサヘキサエン酸（Ｃ２２：６ω
３）が挙げられる。
【０００３】これらの脂肪酸は血中のコレステロール値
を下げる特性を有し、アテローム発生の危険を低下させ
る。これらの酸は現在食餌療法で使用されており、魚油
の形態で消費されている。魚はプランクトンのミクロ藻
類を消費しながら多不飽和脂質を蓄積するため、この種
の脂質を豊富に含んでいるからである。しかしながら、
魚油には大きな欠点が２つある。即ち、コレステロール
の存在と強い悪臭である。そこで、魚油の代わりに、ミ
クロ藻類から抽出した油、即ちコレステロールを含まず
臭いもない油を直接使用することが考えられた。その結
果、ミクロ藻類を培養する試みがなされた。
【０００４】ミクロ藻類のうち、Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉ
ｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍのような紅藻植物綱は大半が３
種類の脂肪酸を含んでいる。即ち、主要な飽和脂肪酸
（パルミチン酸Ｃ１６：０）と２種類のやはり主要な多
不飽和脂肪酸（アラキドン酸（Ｃ２０：４））及びエイ
コサペンタエン酸（Ｃ２０：５））である。Ｃ２０：５
の約８０％は葉緑体の膜の糖脂質中に存在し、Ｃ２０：
４の６５％は細胞膜の大半のリン脂質中に存在する。こ
れらの脂肪酸は、好ましい製造条件下では、藻類の乾燥
物質の２〜３％を占める。
【０００５】Ｔｉｍ Ｊ．Ａｈｅｒｎら、“Ａｒａｃｈ
ｉｄｏｎｉｃ Ａｃｉｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂｙ
ｔｈｅ Ｒｅｄ Ａｌｇａ Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕ
ｍｃｒｕｅｎｔｕｍ”，Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．ＸＸ
Ｖ，ｐｐ．１０７５〜１０７０，１９８３及びＺｖｉ
Ｃｏｈｅｎら、“Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎ
ｍｅｎｔａｌ Ｃｏｎｄｉｔｏｎｓ ｏｎ Ｆａｔｔｙ
Ａｃｉｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ Ｒ
ｅｄ Ａｌｇａ Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅ
ｎｔｕｍ：Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ Ｇｒｏｗｔ
ｈ Ｒａｔｅ”Ｊ．Ｐｈｙｃｏｌ，２４，ｐｐ．３２８
−３３２，１９８８のような論文で知られているよう
に、これらのミクロ藻類中の多不飽和脂肪酸含量は、培
養条件、特に温度条件に応じてかなり変化する。先行技
術の方法では、ミクロ藻類の培養は必ず単一の操作ステ
ップで行われる。しかしながら、多不飽和脂肪酸プロフ
ィルの最適化はしばしばミクロ藻類の増殖の最適化温度
とは異なる温度で生起する。従って、１５℃以上の温度
で行ったミクロ藻類培養では得られる脂肪酸の量が少な
い。逆に、培養を１５℃以下の温度で行うことは不可能
である。なぜなら、その場合は増殖が見られず、従って
バイオマスが製造されないからである。
【０００６】本発明の目的は、バイオマスの製造と、多
不飽和脂肪酸に富んだ脂質の性質及び量とを最適化する
ことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、Ｐｏｒ
ｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍタイプのミクロ
藻類の培養物から多不飽和脂質を選択的に製造する方法
を提供する。
【０００８】本発明の特徴として、この方法は、ＮａＣ
ｌ濃度０．２Ｍ以上の液体培養培地中に懸濁させたミク
ロ藻類Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍを
閉鎖管状ホトバイオリアクター内で約２０〜３０℃の温
度で培養し、得られたバイオマスの少なくとも一部分を
ホトバイオリアクターから取り出して、多不飽和脂質の
濃度を選択的に高めるためのタンク内に入れ、その直
後、ホトバイオリアクター内での培養温度に対する温度
変化を前記バイオマスに所与の時間にわたり適用して脂
質の脂肪酸の不飽和を変化させることからなる。
【０００９】この方法では、まず最適条件下での培養に
よってミクロ藻類の増殖を最適化することができ、次い
でこれとは別に第２の段階で、多不飽和脂質に含まれる
脂肪酸の種類を選択しながら多不飽和脂質を最大限に製
造することができる。
【００１０】本発明の第１の実施態様では、バイオマス
に対する温度変化の適用が、ミクロ藻類中での最初の不
飽和状態よりも高度の不飽和状態の脂質が得られるよう
に、バイオマスを約４〜１５℃の温度にすることからな
る。
【００１１】即ち、Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕ
ｅｎｔｕｍタイプのミクロ藻類は最初約５７％のＣ２
０：４及び４３％のＣ２０：５を含んでいたが、低温処
理後は、２５〜４０％のＣ２０：４及び６０〜７５％の
Ｃ２０：５を含んでいた。
【００１２】本発明の第２の実施態様では、バイオマス
に対する温度変化の適用が、ミクロ藻類中での最初の不
飽和状態よりも低い不飽和状態の脂質が得られるよう
に、バイオマスを約３０〜４０℃の温度にすることから
なる。
【００１３】有利には、前記温度変化を１２時間以上適
用する。このようにして特定の脂肪酸の選択を促進した
後で、反応速度も操作する。有利には、ＣＯ2濃度の高
い空気を約１〜５％の濃度で培養培地中に導入する。
【００１４】その結果、光合成が促進され、ホトバイオ
リアクター内でのミクロ藻類の培養条件が改善される。
【００１５】本発明の製造方法は更に、多不飽和脂質濃
度が増加したミクロ藻類を濃縮し、このミクロ藻類を粉
砕し、多不飽和脂質を全部含んでいる固相から液相を分
離し、溶剤の添加によって前記脂質を抽出し、溶剤を蒸
発させて、得られた多不飽和脂質を回収するステップも
含む。
【００１６】以下、添付図面に基づき非限定的実施例を
挙げて本発明をより詳細に説明する。
【００１７】本発明の方法を実施するための図１の装置
は、Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍタイ
プのミクロ藻類の培養が行われるホトバイオリアクター
と、得られたバイオマスから前記脂質を抽出するための
複数の装置とを含んでいる。ミクロ藻類の培養は、ホト
バイオリアクター内で、安定なバイオマス品質が得られ
るように連続モード（“ｃｈｅｍｏｓｔａｔ”又は“ｔ
ｕｒｂｉｄｏｓｔａｔ”）で行う。光合成はこのホトバ
イオリアクター内で生起する。
【００１８】光合成は、太陽エネルギーによる二酸化炭
素から炭化水素原料への変換であり、この生化学的変換
の主要副産物は酸素である。この反応は、下記のＭｙｅ
ｒｓ方程式によって示すことができる： ６．１４ＣＯ2＋３．６５Ｈ2Ｏ＋ＮＨ3→Ｃ6・14Ｈ10・3
Ｏ2・24Ｎ＋６．８５Ｏ2 項Ｃ6・14Ｈ10・3Ｏ2・24Ｎはバイオマスに対応する。
【００１９】窒素はニトレートか、尿素か、又はミクロ
藻類を含んでいる液体培地中に導入したアンモニウム塩
の形態で供給する。
【００２０】ここで、ミクロ藻類を最適条件で培養する
ホトバイオリアクターの第１の実施例を説明する。閉鎖
ホトバイオリアクター１は、通常透明のプラスチック材
料、例えばポリエチレンで形成された複数の互いに平行
な管３で構成されたソーラーレシーバーを含んでいる。
前記管３内には、ミクロ藻類とその増殖に必要な栄養素
とを含む培養培地５が流される。
【００２１】培養培地５は有利には、ＮａＣｌ濃度０．
２Ｍ以上のＨｅｍｅｒｉｃｋ培地タイプの人口海水から
なる。この海水は、ホスフェート、カリウム又は窒素の
ようなオリゴエレメントに富んでいる。そのｐＨは約６
〜８である。その温度は２０〜３０℃である。平均照射
は５００〜２０００ｋｃａｌ．／ｍ2／ｄである。
【００２２】管３はポリプロピレン製コレクター７及び
９によって相互接続されており、これらのコレクターを
介して培養培地５が管から管へと流れる。
【００２３】管路１３に取付けられたポンプ１１はホト
バイオリアクター１の入口と出口とを連結する。このポ
ンプは培地培養５を継続的に循環せしめる。図１の実施
態様では、ホトバイオリアクターが継続的に作動する。
しかしながら、第２の実施態様として、断続的操作又は
バッチ操作を行うようにすることも可能である。
【００２４】栄養素を含む培養培地はタンク１５内で撹
拌下で調製され、栄養培地の流量を調節するポンプ２１
を備えた供給管１９を介して炭酸添加装置（ｃａｒｂｏ
ｎａｔｏｒ）１７の上部に導入される。ＣＯ2ガスは、
炭酸添加装置内に配置されている浸漬管２５の入口に取
付けられたリザーバー２３から加圧下で注入される。管
２５は、管１９を介して給送される栄養培地と逆行した
状態でＣＯ2が供給されるようにする。炭酸を添加され
た栄養培地は、ポンプ２９を備えた供給管２７を介して
ホトバイオリアクター内に注入される。このようにし
て、培養培地にはＣＯ2に富んだ空気が約１〜５％の濃
度で添加される。
【００２５】このソーラーセル（連続モード又は不連続
モード）の構成及び機能の詳細については仏国特許出願
公報ＦＲ−Ａ−２，６２１，３２３号を参照されたい。
【００２６】ホトバイオリアクター１内で生起する光合
成は培養物中の溶解酸素濃度を高め、その結果トコフェ
ロールタイプの酸化防止剤の生成が助長される。ホトバ
イオリアクター１の出口にはポンプ４３を備えた管路４
１が取付けられており、得られたバイオマスはこの管路
を介して多不飽和脂肪酸濃度増加タンク４５方向に継続
的に給送される。バイオマスはこのタンク４５内で温度
変化にかけられる。このタンクの構造及び機能は後で詳
述する。
【００２７】多不飽和脂質濃度が増加したバイオマスは
管４７を介してタンク４５から採取され、ポンプ４８に
よって遠心分離器４９に送られる。遠心分離器４９で
は、細胞物質を培養培地から分離する濃縮ステップが実
行される。この濃縮ステップは濾過又は沈澱によって行
うこともできる。
【００２８】次いで遠心分離ペーストが、均質なミクロ
藻類懸濁液を得るための撹拌手段を備えた均質化タンク
５３に管路５１を介して送られる。タンク５３には緩衝
された媒質、即ち水とｐＨ７．８のリン酸塩緩衝液とか
らなる媒質が管５５を介して供給される。得られたミク
ロ藻類懸濁液は均質化粉砕装置５７に給送される。この
粉砕装置は、３００〜７００Ｐａ、特に１１００．１０
5Ｐａで圧力を交互に増減することによって作動する。
温度は、脂質の変質を防止すべく３０℃以下に留どまる
ように調整する。このステップは、細胞の中味から固体
−液体フラクションを分離するためにミクロ藻類を破裂
させる役割を果たす。
【００２９】粉砕されたミクロ藻類の懸濁液は管路５９
を介してデカンター６１に送られる。このデカンター６
１は、緩衝媒質からミクロ藻類フラグメントを分離す
る。この操作は遠心分離によって行うこともできる。こ
のステップは、多不飽和脂質を全部含む固相から液相を
分離する役割を果たす。液相は矢印６３に従って抽出さ
れ、ビタミンＣ及び超酸化物ジムターゼ（ｄｉｍｕｔａ
ｓｅ）のような酸化防止剤と、フィコビリプロテイン
（ｐｈｙｃｏｂｉｌｉｐｒｏｔｅｉｎｓ）のような顔料
とを主に含む緩衝媒質を含んでいる。固相は管路６５を
介して、向流処理で機能する抽出カラム６７に送られ
る。
【００３０】抽出カラム６７の上部には粉砕ミクロ藻類
の残留物が導入され、底部には矢印６９に従って溶剤が
導入される。溶剤は、例えばヘキサン又はクロロホルム
から選択した有機溶剤が好ましい。多不飽和脂肪酸に富
んだ溶剤はカラムの上部７１から、約４０〜５０℃で機
能する蒸発器７３の底部に送られる。溶剤はその後、蒸
発器７３から管路７５を介して抽出カラム６７の底部に
再循環される。
【００３１】蒸発器の出口７７には、多不飽和脂肪酸と
トコフェロール（α、β、γ）のような酸化防止剤とカ
ロチノイド（より特定的にはβ−カロチン）とに富んだ
油が得られる。脂肪酸含有脂質抽出物における酸化防止
剤の存在は、脂肪酸を酸化現象から保護する。この酸化
防止剤の含量は、ホトバイオリアクター内の培養培地中
の酸素濃度によって決まる（ＦＲ−Ａ−２，６５６，８
７４参照）。
【００３２】ここで図２を参照しながら、ホトバイオリ
アクターの第２の実施態様を説明する。これは、第１の
実施態様より好ましい。
【００３３】ホトバイオリアクター８０は、通常はＰｌ
ｅｘｉｇｌａｓｓ（登録商標）のような剛性プラスチッ
ク材料で形成される複数の透明管８２を含んでいる。こ
れらの管はコイルを構成するように相互接続されてお
り、恒温に維持された水８４の上に配置されている。こ
のホトバイオリアクター８０は入口管８６と出口管８８
とを備えている。
【００３４】ホトバイオリアクター８０は、このホトバ
イオリアクターよりも高い位置に配置されているリザー
バー９０に接続されている。このリザーバー９０は、入
口管８６に接続された下降管９２と出口管８８に接続さ
れた２つの上昇管９４とを介してホトバイオリアクター
８０に接続されている。各上昇管９４の底部にはインゼ
クター９６が具備されており、空気とＣＯ2とからなる
ガスがこれらのインゼクターを介して同時に注入され
る。
【００３５】栄養素を含む栄養培地はタンク９８内で撹
拌下で調整され、供給管１００を介してリザーバー９０
の上部に導入される。供給管１００には、ぜん動ポンプ
１０２及び弁１０４が取付けられている。
【００３６】培養培地１０６（ミクロ藻類と栄養培地と
を含んでいる）はリザーバー９０に収容されており、下
降管９２を介して重力によりホトバイオリアクター８０
に送られる。この培養培地はホトバイオリアクター８０
内を循環した後、出口管８８に到達する。この培地は次
いで、インゼクター９６によるガスの適当な注入がもた
らす効果、即ち液体培地の密度の低下により、再びリザ
ーバーに戻る。注入ガスは培養培地がホトバイオリアク
ター８０内を循環できるようにするだけでなく、光合成
に必要なＣＯ2の添加にも寄与する。
【００３７】オーバーフローを構成する管路１０８は、
培養培地をリザーバー９０から中間貯蔵タンク１１０方
向へ継続的に排出せしめる。管路１０８には弁１１２が
取付けられている。中間貯蔵タンク１１０は、ポンプ１
１６を備えた管１１４を介して濃度増加タンク４５に接
続されている。ポンプ１１６は培養培地を所与の流量で
濃度増加タンク４５に供給せしめるが、この流量はリザ
ーバー９０からの排出流量とは異なり得るため、中間貯
蔵タンク１１０が必要とされるのである。
【００３８】抽出装置のその他のエレメントは図１を参
照しながら説明した第１の実施態様の場合と同じであ
る。
【００３９】ここで、主に図３を参照しながら濃度増加
タンク４５の構造をより詳細に説明する。このタンク４
５は、好ましくは円筒形であって円錐形底部１２０を有
している。このタンクは二重壁（内壁１２２及び外壁１
２４）で構成されている。このタンクはまた、熱衝撃を
生起させるべく冷却液又は加熱液を２つの壁１２２、１
２４の間で循環させるための導入孔１２６及び排出孔１
２８を備えている。
【００４０】このタンクの形状は、十分な熱衝撃と良好
な流体の流れとを得るのに特に適している。また、この
タンクは、選択された高温又は低温を維持するように温
度制御される。
【００４１】タンク４５は更に、バイオマスを撹拌し、
熱交換が生じる内壁１２２との接触を促進する撹拌装置
１３０を備えている。タンク４５はまた、内壁１２２に
沿ってタンク４５内に延び且つタンク底部（円錐形部
分）に対応する部分に空気送出孔１３４を有する管路か
らなる空気注入装置１３２も備えている。この空気注入
装置１３２はミクロ藻類が壁に付着するのを防止し、空
気にＣＯ2が混合していればＣＯ2の導入にも寄与する。
【００４２】前記タンクは排出管４７に取付けられた弁
１３６を有する。この弁１３６は、この製造方法の後期
の抽出ステップを実施するために培地を取り出すのに使
用される。バイオマスは、時点０でタンク４５内に配置
して、所与の期間の経過後に全部取り出す（バッチ又は
不連続操作）か、又は継続的に補充し、継続的に取り出
す（連続操作）ことができる。後者の場合には、タンク
内での所望の滞留時間に応じて選択した吐出量のポンプ
を介して培養物を継続的にタンク４５内に供給し、オー
バーフローを介して継続的に取り出す。尚、図３にはポ
ンプもオーバーフローも示さなかった。
【００４３】前記タンクはまた、２０〜３００μＥ／ｍ
2／ｓの光強度にかけられるのが普通である。
【００４４】以上説明してきたタンク４５の特定形態は
非限定的な一例にすぎない。このタンクは、本発明の範
囲を逸脱せずに異なる形態を有し得る。
【００４５】Ｃ２０：４及びＣ２０：５の優先的な選択
性は、希釈率、即ちホトバイオリアクター１又は８０内
でのミクロ藻類の滞留時間の逆数に依存することも判明
した。 この希釈率は通常、ミクロ藻類が受ける光の強
度、ミクロ藻類の光周期、温度、気象条件又は所期の脂
肪酸に応じて１〜０．１ｄ-1である。約０．３〜１ｄ-1
の高希釈率（ホトバイオリアクター内での滞留時間が短
い）で培養したミクロ藻類はＣ２０：５をより多く含ん
でおり、逆に例えば０．１〜０．３ｄ-1の低希釈率（ホ
トバイオリアクター内での滞留時間が長い）で培養した
ミクロ藻類はＣ２０：４をより多く含んでいた。但し、
これらの値は参考までに挙げた非限定的なものにすぎな
い。
【００４６】更に留意すべきこととして、バイオマスの
生成は希釈率の増加に伴って増加する。
【００４７】また、適用する温度変化の幅及び適用時間
に応じて、バイオマスのＣ２０：４又はＣ２０：５含
量、並びにＣ２０：５とＣ２０：４との比Ｒが変化する
ことも判明した。主としてＣ２０：５を得る（比Ｒが１
以上）ためには、低温変化を適用する。即ち、バイオマ
スを１５℃以下、好ましくは４〜１５℃の温度で処理す
る。逆に、より高いＣ２０：４濃度（比Ｒが１以下）を
得たい場合には、高温変化を適用する。即ち、３０℃以
上、好ましくは３０〜４０℃の温度で処理する。前記温
度変化の適用時間は所望のＣ２０：５又はＣ２０：４濃
度に応じて決まるが、通常は１２時間〜５日間（１２０
時間）である。
【００４８】通常は、ある方向又は他の方向で比Ｒを変
化させるべく希釈率及び温度変化方向を組合わせる。
【００４９】
【実施例】以下は、本発明で行った４つの培養実施例の
説明である。
【００５０】実施例１ ミクロ藻類Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕ
ｍを、閉鎖ホトバイオリアクター内で２２〜２５℃の温
度で連続モードで培養した。
【００５１】ホトバイオリアクター内での滞留時間の逆
数に対応する希釈率は０．１５ｄ-1であった。即ち、こ
れらのミクロ藻類はホトバイオリアクター内で約６日間
培養した。バイオマス生産率は１０ｇ／ｍ2／ｄであっ
た。主要脂肪酸の分布は下記の通りであった： Ｃ１６：０＝総脂肪酸（ＴＦＡ）の３０．８％ Ｃ２０：４＝ＴＦＡの２３．４％、 Ｃ２０：５＝ＴＦＡの１６．８％。
【００５２】 比Ｒ＝（Ｃ２０：５）／（Ｃ２０：４）＝０．７２実施例２ Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍタイプの
ミクロ藻類を閉鎖ホトバイオリアクター内で、連続モー
ドで、温度２６℃で且つ大きな光強度を適用して培養し
た。
【００５３】希釈率を変えたところ、主要脂肪酸の分布
は下記のようになった。
【００５４】希釈率＝０．５ｄ-1 Ｃ２０：４＝総脂肪酸（ＴＦＡ）の４％、 Ｃ２０：５＝ＴＦＡの１５％、 比Ｒ＝３．７５、 希釈率＝０．１６ｄ-1、 Ｃ２０：４＝ＴＦＡの６％、 Ｃ２０：５＝ＴＦＡの８％、 比Ｒ＝１．３３。
【００５５】この結果は、希釈率が増加するとＣ２０：
５の量が増加することを示すものである。
【００５６】実施例３ Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍタイプの
ミクロ藻類を閉鎖ホトバイオリアクター内で、連続モー
ドで、温度２２℃で且つ希釈率０．３ｄ-1で培養した。
次いで、ＣＯ2濃度を増加させずに３０μＥ／ｍ2／ｓの
光強度で温度変化を適用して、バイオマスを温度１２℃
にした。
【００５７】１２℃での培養物の滞留時間（温度変化の
時間）に応じて、下記の主要脂肪酸分布が観察された。
【００５８】初期分布（ホトバイオリアクター１から取
り出した培養物）： Ｃ１６：０＝総脂肪酸（ＴＦＡ）の３１．４％、 Ｃ２０：４＝ＴＦＡの２７．１％、 Ｃ２０：５＝ＴＦＡの１９．８％、 比Ｒ＝０．７３、 滞留時間＝５２時間。
【００５９】Ｃ１６：０＝ＴＦＡの２６．９％、 Ｃ２０：４＝ＴＦＡの２１．９％、 Ｃ２０：５＝ＴＦＡの３０．６％、 比Ｒ＝１．４０、 滞留時間＝９７時間。
【００６０】Ｃ１６：０＝ＴＦＡの２８．３％、 Ｃ２０：４＝ＴＦＡの１６．５％、 Ｃ２０：５＝ＴＦＡの３３．４％、 Ｒ＝２．０２、 滞留時間＝１４４時間。
【００６１】Ｃ１６：０＝ＴＦＡの２７．５％、 Ｃ２０：４＝ＴＦＡの１４．５％、 Ｃ２０：５＝ＴＦＡの３８．１％、 Ｒ＝２．６３。
【００６２】温度変化を適用する前の実施例１及び２を
比較すると、希釈率がやや異なっているにもかかわらず
比Ｒは類似しているが、希釈率が高い場合には（実施例
２）総脂肪酸に対する多不飽和脂肪酸の％が増加してい
る。
【００６３】低温変化はＣ２０：５濃度を増加させる
（従って比Ｒも増加させる）。実際、ミクロ藻類は、こ
のような温度変化にかけると、光合成及び膜交換（ｍｅ
ｍｂｒａｎｅ ｅｘｃｈａｎｇｅｓ）に適合した適度の
膜流動性（ｍｅｍｂｒａｎｅｆｌｕｉｄｉｔｙ）を維持
するように反応する。
【００６４】実施例４ Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍタイプの
ミクロ藻類を閉鎖管状ホトバイオリアクター内で、温度
２２℃、希釈率０．３ｄ-1で培養した。次いで、熱衝撃
を適用して、バイオマスを１４４時間１２℃にした。培
養物を遠心分離にかけて、乾燥物質濃度を２０ｇ／ｌに
した。この培養物を温度制御下５００．１０5Ｐａの圧
力でホモジナイザーにより粉砕し、次いで遠心分離又は
濾過にかけた。
【００６５】多不飽和脂質をクロロホルム：メタノー
ル：水混合物（２：２：１．８）で固相から抽出した。
このようにして抽出した脂質フラクションは藻類乾燥物
質の１１．５％に相当する。このフラクションは３６％
の総脂肪酸を含んでいる。これらの脂肪酸のうち、Ｃ２
０：４は１４．５％であり、Ｃ２０：５は３８．１％で
ある。従って、このようにして得られるカロチノイドで
着色された油は、合計で５．２％のＣ２０：４と１３．
７％のＣ２０：５とを含む（比Ｒ＝２．６３）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を実施するために使用される多不
飽和脂質選択的製造装置の第１の実施態様を示す簡単な
全体説明図である。
【図２】本発明の方法を実施するために使用される多不
飽和脂質選択的製造装置の第２の実施態様を示す簡単な
全体説明図である。
【図３】図１に示したエレメントの１つ、即ち多不飽和
脂肪酸の濃度を選択的に高めるためのタンクの実施態様
をより詳細に示す説明図である。
【符号の説明】
１、８０ ホトバイオリアクター ４５ 多不飽和脂質濃度増加タンク ５７ 均質化粉砕装置 １３０ 撹拌装置 １３２ 空気注入装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カトリーヌ・テプニエ フランス国、04100・マノスク、レ・レス タンク・ドウ・ラ・トマシンヌ（番地な し) (72)発明者 クロード・ギユダン フランス国、13100・エクス・アン・プロ バンス、ル・パルク・４・トラベルス・サ ン−アンヌ (72)発明者 ブルーノ・サロベール フランス国、04100・マノスク、レ・レス タンク・ドウ・ラ・トマシンヌ（番地な し)

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポルフィリディウム・クルエンタム（Ｐ
    ｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ ｃｒｕｅｎｔｕｍ）タイプの
    ミクロ藻類の培養物から多不飽和脂質を選択的に製造す
    る方法であって、ＮａＣｌ濃度０．２Ｍ以上の液体培養
    培地中に懸濁させたミクロ藻類ポルフィリディウム・ク
    ルエンタム（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍｃｒｕｅｎｔｕ
    ｍ）を閉鎖管状ホトバイオリアクター内で約２０〜３０
    ℃の温度で培養するステップと、得られたバイオマスの
    少なくとも一部分をホトバイオリアクターから取り出し
    て、多不飽和脂質の濃度を選択的に高めるためのタンク
    内に入れるステップと、その直後に、ホトバイオリアク
    ター内での培養温度に対する温度変化を前記バイオマス
    に所与の時間にわたり適用して脂質の脂肪酸の不飽和状
    態を変化させるステップとを含むことを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】 多不飽和脂質濃度が増加したミクロ藻類
    を濃縮し、このミクロ藻類を粉砕し、多不飽和脂質を全
    部含んでいる固相から液相を分離し、溶剤の添加によっ
    て前記脂質を抽出し、溶剤を蒸発させて、得られた多不
    飽和脂質を回収する補足ステップも含むことを特徴とす
    る請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 バイオマスに対する温度変化の適用が、
    ミクロ藻類中での最初の不飽和状態よりも高度の不飽和
    状態の脂質が得られるように、バイオマスを約４〜１５
    ℃の温度にすることからなることを特徴とする請求項１
    に記載の方法。
  4. 【請求項４】 バイオマスに対する温度変化の適用が、
    ミクロ藻類中での最初の飽和状態よりも低い飽和状態の
    脂質が得られるように、バイオマスを約３０〜４０℃の
    温度にすることからなることを特徴とする請求項１に記
    載の方法。
  5. 【請求項５】 前記温度変化を１２時間以上適用するこ
    とを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記温度変化を１２〜１２０時間適用す
    ることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 培養物の希釈率が０．１〜１ｄ-1である
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 培養培地にＣＯ2濃度の高い空気を約１
    〜５％の濃度で導入することを特徴とする請求項１に記
    載の方法。
  9. 【請求項９】 ホトバイオリアクター内の培養培地のｐ
    Ｈが約６〜８であることを特徴とする請求項１に記載の
    方法。
  10. 【請求項１０】 ホトバイオリアクター内での平均光照
    射が５００〜２０００ｋｃａｌ／ｍ2／ｄであることを
    特徴とする請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 ミクロ藻類を、均質化粉砕装置で、約
    ３０℃以下の温度及び３００．１０5Ｐａ以上の圧力で
    粉砕することを特徴とする請求項２に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 抽出に使用する溶剤がクロロホルム又
    はヘキサンから選択した有機溶剤であることを特徴とす
    る請求項２に記載の方法。
JP5012755A 1992-01-28 1993-01-28 ポルフィリディウム・クルエンタム（Ｐｏｒｐｈｙｒｉｄｉｕｍ Ｃｒｕｅｎｔｕｍ）タイプのミクロ藻類の培養物から多不飽和脂質を選択的に製造する方法 Pending JPH05244966A (ja)

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