JPH0532019B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、ユーグレナの連続培養方法に関する
ものである。 従来の技術及び問題点 ユーグレナ細胞は、単細胞の真核生物であり、
生物分類学上では、動物および植物の両部門に属
する。細胞構成要素の最大の特徴は、葉緑体を持
つた植物的な面、及び柔らかい細胞膜で覆われて
いるという動物的な面の両面を備えていることで
ある。細胞たんぱく質を構成するアミノ酸は、動
物たんぱく質に類似しているので、栄養価が高
く、また細胞膜は、クロレラ等の藻類がセルロー
スを組織成分とした細胞壁で構成さている点に較
べ、ユーグレナ細胞は、まつたくセルロースを含
まず、柔らかなたんぱく質とリン脂質から構成さ
れているため、消化されやすく、更にビタミン
Ａ、Ｃ、Ｅ等も、これら藻類に比して、多量に含
むという特徴を有している。従つて、ユーグレナ
は、将来の食用たんぱく源、ビタミン源として有
望視される。 従来行なわれているユーグレナ細胞の培養方法
は、密閉系回分法である。この方法では、まず培
養に必要とされる栄養成分を溶解し、培養槽に所
定量送入し、スチーム、加熱ヒーター等により滅
菌を行なつた後、水道水、工事用水などで培養温
度に冷却する。次いで、あらかじめ他の培養槽で
培養した種細胞を植種し、所定の条件下で最高細
胞数となるまで培養した後、細胞懸濁液を遠心分
離して細胞を収穫する。 この回分培養方法では、ユーグレナの細胞は、
培地適応期間である誘導期を経て、指数関数的に
細胞分裂を行なう対数増殖期に至り、増殖と死滅
の速度が等しい安定期に達し、最高細胞数とな
る。この期間は約４〜５日である。培養前後の滅
菌、収穫、洗浄等を考慮すると、植種から収穫ま
では６〜７日を要し、また収穫後は、再び新培地
を送入し、培地の滅菌から上記ステツプを繰り返
すことが必要である。このため、回分培養方法
は、培養期間に対する細胞収量が少ないという欠
点を有する。 問題点を解決するための手段 本発明は、上記した点に鑑みて種々研究を重ね
た結果、栄養剤溶解液である培地液を別途滅菌
し、連続的にユーグレナの培養槽に流入させ、槽
内に一定時間滞留させた後、細胞懸濁液として流
出させることにより、ユーグレナ細胞を長期に亘
つて連続的に収穫でき、この時の細胞濃度は、回
分培養法での最高細胞濃度に近いものであること
を見出した。本発明は、この知見に基くものであ
る。 即ち、本発明は、細胞濃度が５×10⁶cells／ml
となつた時点から増殖安定期２日目までの期間内
に、炭素濃度1.2〜8.0ｇ／、窒素濃度0.07〜4.5
ｇ／の培地液を平均滞留時間が５〜96時間とな
るように培養槽に送給することを特徴とするユー
グレナの連続培養方法に係る。 本発明方法は、ユーグレナ・グラシリス、ユー
グレナ・ビリデ、ユーグレナ・インタミデイア等
のユーグレノイド及び河川、湖沼等に生育する野
生株等のユーグレナ属のいかなる種にも適用され
る。 本発明に於いては、これらのユーグレナ細胞を
純粋に培養したものを種細胞として用いることが
望ましい。 本発明で使用される培養培地は、回分法による
ものと同様でよく、例えば炭素源として単糖類、
二糖類、多糖類；酢酸、クエン酸、コハク酸、リ
ンゴ酸、乳酸等の有機酸類；メタノール、エタノ
ール等のアルコール類；各種アミノ酸、炭酸ガス
などが用いられ、窒素源として、硫酸アンノニウ
ム、リン酸アンモニウム、アンモニア、各種アミ
ノ酸なとが用いられる。また無機塩類としては、
MgSO₄、CaCO₃、KH₂PO₄、Na₂EDTA、
FeSO₄（NH₄）₂SO₄、MnSO₄、ZnSO₄、
（NR₄）₆Mo₇O₂₄、CuSO₄、NH₄VO₃、CoSO₄、
H₃BO₃、NiSO₄等またはこれらの水和物が用い
られ、ビタミンとしてシアノコバラミン、チアミ
ン塩酸等が用いられる。このような培地の代表例
を第１表に示す。

【表】 本発明による培養方法では、ユーグレナの対数
増殖期の中間段階で細胞数濃度が５×10⁶Cells／
mlとなつた時点以降で、細胞数が最高となる安定
期となつて２日目までの期間内に、炭素濃度が
1.2〜8.0ｇ／、窒素濃度が0.07〜4.50ｇ／で
あるあらかじめ滅菌処理した培地液を液ポンプま
たは加圧流出法等によつて培養槽へ連続的に送入
する。この時、培養槽での培地液の平均滞留時間
を５〜96時間の範囲内とすることにより、連続的
にユーグレナ細胞を収穫することができる。炭素
濃度が1.2ｇ／未満では、細胞分裂に必要な炭
素源が不足し、連続培養開始後１〜２日目から培
養槽内の細胞数が急激に低下する。炭素濃度が８
ｇ／をこえると、細胞が炭素源を急速に体内蓄
積し、貯蔵多糖のパラミロンに変換するが、逆に
分裂は極度に阻害され、更に流出液中に炭素源が
残留し、培地コストの経済性から好ましくない。
また、平均滞留時間が５時間未満では、培養槽内
からほとんどが流出し、96時間をこえると、ユー
グレナ細胞の減衰期となり槽内細胞数濃度が５〜
６×10⁶Cells／mlと非常に少なくなるため、得ら
れる細胞収量も、回分培養法でのものと同程度と
なりメリツトがない。 本発明方法では、培地液の平均滞留時間を５〜
96時間として連続培養することにより、従来植種
から収穫まで６〜７日かかつた回分培養法での１
回の収穫量と同程度の量のユーグレナ細胞を５〜
96時間サイクルで連続的に収穫することができ
る。このため、従来の回分法と比較して同一培養
時間で1.5〜10倍量のユーグレナ細胞を得ること
ができ、また、この細胞内タンパク質含有率は、
従来の回分法によるものと同程度となる。 本発明に於いて、他の条件は、連続培養のため
の制限因子とはならにので、通常の培養条件で良
い。好ましい条件は、PH２〜５、温度10〜34℃、
培養液の溶存酸素温度は1ppm以上であり、撹拌
は槽内の細胞が底部に沈着しない程度で行ない、
通気曝気による撹拌で十分な場合には、機械撹拌
はしなくてもよい。 発明の効果 本発明による連続培養方法で、ユーグレナ細胞
を培養することにより、従来の回分式培養方法に
より培養した場合と比較して、同一培養時間で
1.5〜10倍のユーグレナ細胞が得られる。また得
られたユーグレナ細胞の細胞内タンパク質含有率
は、従来のものと同程度である。 実施例 次に実施例を示して本発明を更に詳細に説明す
る。 実施例 １ 10ガラス培養槽でグルコース10ｇ／（炭素
濃度４ｇ／）、硫安２ｇ／（窒素濃度0.2ｇ／
）、その他の成分は第１表と同じ倍地を用いて、
第２表に示す環境条件下で、連続培養を行なつ
た。培養槽での培地液の平均滞留時間は、３〜
120時間の間で変化させた。

【表】 培養日数と培養槽１当りの細胞収量との関係
を第１図に示す。図中は平均滞留時間が９時間
と10時間、は平均滞留時間が15時間、は平均
滞留時間が20時間、は平均滞留時間が30時間、
は平均滞留時間が40時間、は平均滞留時間が
５時間と96時間の場合をそれぞれ表わす。また、
破線は回分法による培養日数と細胞収量との関係
を示す。尚、回分法の場合は、４日毎に得られる
細胞数を加算した値を結んだ直線である。その結
果、培地液の平均滞留時間が５〜96時間のとき
に、回分培養法により細胞収量と比べて同一培養
日数での収量は約1.5〜10倍量であつた。また細
胞内のタンパク含有率は、50〜65％で従来の回分
培養法により得られた細胞と同程度であつた。 実施例 ２ 10のガラス製培養槽で、グルコース濃度及び
硫安濃度を変数とし、他の培地成分は第１表と同
じ培地を用いて４日間連続培養を行なつた。培養
液の平均滞留時間は、20時間とし、環境条件は第
２表の通りとした。培地中の炭素濃度と培養槽１
当りの細胞収量との関係を第２図に示す。図
中、Ａは窒素濃度が0.07〜4.5ｇ／、Ｂは窒素
濃度が0.05ｇ／、Ｃは窒素濃度が５ｇ／の場
合であり、破線は窒素濃度が0.04〜５ｇ／で回
分法により培養した場合を示す。第２図から本発
明方法により培養した場合は、回分法により培養
した場合と比較して細胞収量が多いことが明らか
である。また、細胞中のタンパク含有量は50〜65
％で従来の回分培養法による細胞と同程度であつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、培養日数と培養槽１当りの細胞収
量との関係を示すグラフである。第２図は、培地
中の炭素濃度と培養槽１当りの細胞収量との関
係を示すグラフである。第１図に於いて、は平
均滞留時間が９時間と10時間、は平均滞留時間
が15時間、は平均滞留時間が20時間、は平均
滞留時間が30時間、は平均滞留時間が40時間、
は平均滞留時間が５時間と96時間の場合をそれ
ぞれ示す。また、破線は回分培養法による場合を
示す。第２図に於いてＡは窒素濃度が0.07〜4.5
ｇ／Ｂは窒素濃度が0.05ｇ／、Ｃは窒素濃度
が５ｇ／の場合であり、破線は窒素濃度が0.04
〜５ｇ／で回分法により培養した場合を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 細胞濃度が５×10⁶cells／mlとなつた時点か
   ら増殖安定期２日目までの期間内に、炭素濃度
   1.2〜8.0ｇ／、窒素濃度0.07〜4.5ｇ／の培地
   液を平均滞留時間が５〜96時間となるように培養
   槽に送給することを特徴とするユーグレナの連続
   培養方法。