JPS60259192A - 微生物脂質の生産方法 - Google Patents

微生物脂質の生産方法

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JPS60259192A
JPS60259192A JP59115162A JP11516284A JPS60259192A JP S60259192 A JPS60259192 A JP S60259192A JP 59115162 A JP59115162 A JP 59115162A JP 11516284 A JP11516284 A JP 11516284A JP S60259192 A JPS60259192 A JP S60259192A
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修 鈴木
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  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はモルテイエレラ属に属するイサベリナ、ビナセ
ア、ナナ、ラマニアナ、ラマニアナ・アングリスポラの
菌株を炭水化物を炭素源とする培地に培養し脂質含量の
高い菌体を培地中に増殖するのに際して培地に酢酸ある
いは酢酸塩を加えることにより、菌体の増殖量及び菌体
中の脂質含量の(油脂など)、極性脂質(リン脂質、糖
脂質など)〕2採取する生産性の高い脂質の生産方法に
関するものである。
本発明者らは既にモルテイエレラ属に属するイサベリナ
、ビナセア、ナナ、ラマニアナ・アングリスポラの糸状
菌菌株が高濃度Y炭水化物を炭素源とする培地に培養す
ることにより脂質含酸の高い菌体が培地中に高密度の製
造されること並びにその菌体より脂質を採取することに
よる生産性高く脂質が製造されることを見出した。捷だ
、同じくモルテイエレラ属に属する同種の糸状菌菌株が
高濃度の炭水化物を炭素源とした培地において培養され
た場合、γ−リルン酸含有脂質の高含計画体が高密度に
生産され、培養菌体よ!l) r −’Jルン酸含有脂
質あるいはγ−リルン酸が生産性高く製造されることを
見出した。
以上の発明はそれぞれ動、植物に代わる微生物(糸状菌
)による脂質(油脂など)の生産に関するものであり、
後者の場合特につきみ阜(0θnotb−リルン酸ある
いはその含有脂質の製造方法に代るものである。
本発明者らは更にモルテイエレラ属に属するイサベリナ
、ビナセア、ナナ、ラマニアナ、ラマニアナ・アングリ
スポラの糸状菌菌株を炭水化物を炭素源とする培地に培
養して得られた菌体から脂質を採取する脂質の製造に際
して、培地に添加物あるいは補助炭素源として酢酸ある
いは酢酸塩を加えることにより、同じ培養条件下で加え
ない場合よりも乾燥菌体中に占める脂質の含量が10〜
300%増加し、しかも菌体増殖量の増加が同時に認め
られるため、脂質の生産性が著しく高くなる1/ルン酸
を含めた全不飽和脂肪酸の脂肪時に占める含、I¥iが
3〜18チ増加することを見出し、本発明は完成するに
至った。すなわち、本発明はモルテイエレラ属に属する
イサベリナ、ビナセア、ナナ、ラマニアナ、ラマニアナ
・アングリスポラの菌株を炭水化物を炭素源とする培地
に培養し、1旨質含量の高い菌体を培地中に増殖するに
隙して、培地に酢酸あるいは酢酸塩を加えることにより
、菌体の増殖量及び菌体中の脂質含量の大幅な増加を図
り、その菌体より脂質〔中性脂質(油脂など)極性脂質
(リン脂質、糖脂質など)〕を採取する生産性の高い脂
質の生産方法である。
本発明で用いる使用菌はモルテイエレラ(Mort−i
erella )属のイサベリナ(1sabellin
a ) (I FO7824;7884,7873,8
183.8309)ビナセア(Vinacea ) (
I P’06738 )、ナナ(nana ) (TF
O8794)、ラマ= 7 f (ramaniana
 ) (IFO8287)、ラマニアナ・アングリスポ
ラ(ramani−ana var、 anglisp
ora ) (IFO8187)の各種菌株である。な
お、上記した菌はいずれも財団法人発酵研究所に保存さ
れ、■FOカタログ(菌株目録)に記載されている糸状
菌である。
上記の糸状菌を培養する培地の炭素源である炭水化物と
しては、たとえばグルコース、フラクトース、サッカロ
ース、糖蜜、デン粉、木材糖化液などが用いられる。炭
水化物は培地】l中に20〜400g用いられるのが好
ましい。また窒素源としては、例えば硝酸アンモニウム
、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモ
ニウムナトの様々無機窒素源、または尿素、ペプトン、
酵母エキス、コーン・スチーブ・リカーなど有機窒素源
が用いられる。無機塩としては、例えばKH2PO4に
2HPO4,NaCl、 FeSO4,7+(20、M
gSO4−7H20、ZnSO4・71−120などが
用いられる。その他必安に応じて微量要素、その他の栄
養源を添加する。
上記糸状菌の培養は通常液体培地で、振とう培養、通気
攪拌培養などにより行われる。培地のpHは30〜60
が良く、通常2日〜10日間位培養が行われる。史に、
培養の初期すなわち初期培地に、また通気攪拌培養の場
合では前培養培地に、あるいは培養の中間段階で酢酸あ
るいは酢酸塩(ナトリウム塩、カリウム塩などのアルカ
リ金属塩)を炭素源濃度など培養条件に応じて0.1〜
20ji/l培地の割合で加えることにより菌体の培養
が行われる。かくして、培養物中にγ−リルン酸など不
飽和脂肪酸含量が高い脂質の高含量菌体が生産性i自り
生産されるので、培養物より菌体を分離し、脂質が糸状
菌菌体中に含まれるので、この菌体よりγ−リルン酸な
ど不飽和脂肪酸含量の高い脂質を採取するのが好適であ
る。培養物より菌体の分離に当っては菌糸があまりのび
ず極めて小単位(1〜10細胞)で培養されており、従
って、例えば遠心脱水器などにより極めて容易に分離さ
れ、乾燥度の高い菌体(含水率約60係)になる利点を
有することが明らかになった。γ−リルン酸など不飽和
脂肪酸含量の高い脂質の採取は常法によって溶媒抽出な
どにより行われる。
かくして、本発明によればr−リルン酸などの不飽和脂
肪酸含量が高い脂質を生産性高く製造することができ、
本発明はr−’)ルン酸含有脂質の製造法あるいけ脂質
の改質方法として優れたものである。本発明は、特に現
在植物種子から採取されているr −+)ルン酸含有脂
質の生産方法としてすぐれたものである。! なお、γ−リルン酸(18:3 (6,9,12))は
リノール酸と共に哺乳動物では体内で合成することので
きない、食飼として要求される脂肪酸(必須脂肪酸)で
ある。これはγ−リルン酸が体内でビスホモ−r−リル
ン酸となり、さらにはアラキドン酸となる前駆体である
こと、ビスホモ−γ−リルン酸、アラキドン酸はそれぞ
れプロスタグランジン、El + Fl cl及びF2
 + F2.tとなり生体中で極めて重要な生理的な役
割をはたしているからである。従って、γ−リルン酸含
有脂質は医薬品などとして利用できるものであることは
明らかである。
次に本発明の実施例を示すが、本発明はこれにより制限
を受けるものではない。
実施例1゜ グルコース309 、 KH2PO42、!i’ 、 
MgSO3・7Hρ0.3g、NaC10,1g、Fe
SO4,7H7H2O10、CaCl22H20LoI
niiiI、 Cu5O,−5H200,2Tn9、Z
nSO4・7H201、Orng、M n C12・4
H201,Om?、’I”hiamine−HCIJ2
rng、D−Biotin O,o 2 mg ト窒素
源として(NH4)28043g、(C/N比(グルコ
ース中の炭素原子重量/窒素源中の窒素原子重量)は2
.2.2)を脱イオン水10100Oに混合し、p)(
を4.6に調整した合成培地を基準として酢酸あるいは
酢酸塩(ナトリウム塩、カリウム塩)を所定量加えて培
地を作成した。この合成培地400m1を11の三角フ
ラスコに入れ、それぞれ菌株を接種し、培養温度30°
Cで7日間150 rl;1mで振とり培養を行った。
培養後、口過法あるいは遠心分離法で菌体を集めた。そ
の一部を含水率の定量の為、精秤し、恒温槽中120°
Cで−・膠液乾燥し、含水率をめ、残りの菌体について
脂質の抽出を行った。菌体からの脂質の抽出は、残りの
湿菌体にクロロホルム−メタノール(2:IV / V
 )混液を加え、ガラスピーズ存在下にホモジナイズす
ることにより菌体の破砕と脂質の抽出を同時に行った。
なお、抽出を完全に行うため、これを5回繰返し全抽出
液を集めた。上記抽出液をii”olchの分配洗浄法
によ゛り精製した後、溶媒を減圧留去し重量法で全脂質
を測定した。得られた脂質について常法によりメチルエ
ステル化した後、ガスクロマトグラフィーを行い脂肪酸
組成をめた。このような方法で各種モルテイエレラ属糸
状菌について酢酸今るいは酢酸塩(f、トリウム塙カリ
ウム塩)を添加した場合00しない場合汁d菌体増殖量
及び脂肪酸組成の変化について断聾結果を表−1に示し
た。
表−1の結果から、同じ菌株について、酢酸あるいは酢
酸塩(ナトリウム塩、カリウム塩)を添加した場合に添
加しない場合よりも常に菌体増殖量が高く、多くの場合
2倍以上の値が得られていることが分る。そのことは脂
質生成量に関して、更に顕著に表れており、15〜6倍
に増加していた。脂質含量においては、あまり変化が認
められ′ない場合もあるが、多くの場合10〜20係含
量が大きくなっていることが認められた。これらの事実
はグルコース100.9の消費に対して出来る菌体ii
f1g)及び脂質量(I)で表わした菌体係数及び脂質
係数がそれぞれ酢酸あるいは酢酸塩を添加しない場合と
比べて大幅に増加しており、この系に −おいて脂質及
び菌体の生産性が著しく高くなることが明らかになった
又、脂肪酸組成としてγ−リルン酸の含量カ酢醸あるい
は酢酸塩(ナトリウム塩、カリウム塩)を添加すること
により増加しており、全不飽和脂肪酸において1.7〜
201%の増加が認められた。
1個の脂肪酸に対する不飽和結合の数を示す不飽和系数
もかなり大きく増加していることから、不飽和脂肪酸の
増加と同時に、不飽和脂肪酸の亮進 不飽和が起っていることが明らかである。こqとは酢酸
あるいは酢酸塩の添加がその生成指軍おいて高度不飽和
酸であるγ−リルン酸を含む不飽和脂肪酸含情苔増加さ
せると言う意味における脂質の改質に効果を及ぼしてい
ることが確認さオする。
A7824 −−4.35 2.01 〃 HM要ナナトリウム 5 8,83 4.38# 
7873 − − 5.54 2.19酢酸ナトリウム
 5 9,95 5.72〃 7884 −− − 5
.55 2.2]〃 酢酸すl・リウム 5 ’7,0
8 4.04〃 酢酸カリウム 5 6,30 3.8
4〃 酢酸 1 7,30 3.15 # 8183−−− 9.08 3.37〃 酢酸ナト
リウム 5 9.98 4.65#8309 − − 
5.25 1.30〃 酢酸ナトリウム 5 10,9
0 6.038 6738 、− −− 5.03 1
.85〃 酢酸ナトリウム 5 10,10 5.19
C8794−−4,522,33 〃 酢酸ナトリウム 5 9,15 4.421) 8
287 −−3.65 1.49〃 酢酸ナトリウム 
5 5,20 2.75r> 8187 − − − 
3.80 0.71〃 酢酸ナトリウム 5 8,33
 4.31表 −1 45,86,714,68,071!1 1.0349
.6 14,6 29,5 10,7 75.1 1.
0740.2 7.3 ] 8.2 4,7 63.’
、) (1,8457,5]9,1 33.2 6,7
 65.0 +、1(139,97,418,5305
9,0(1,7556,913,523,64,267
41(1,886+、3 12,8 21.0 4.2
 ()9.8 0.8942.8 10,5 21.9
 4,0 64.:(08537,211,230,3
4,2646(18246,615533,27973
710024,7’ 4,3 17.5 5,6 68
.4 041:(55,320,136,310,(1
88,51,:(i)36.8 6.2 ] 6.8 
3.2 5 G、3 0.6751.4 17,3 3
3.7 3,6 64.5 0.8:(51,37,8
15,15358,+ 0.7848.3 14,8 
30.5 6.1 7+、9(]イ)540.9 5,
0 12.2 5,8 64.6 0.8+52.9 
9,2 17.3 7,4 68.0 0.9618.
8 2,4 12.7 9.1 6]、7 f)、82
51.8 14,4 27.7 9,2 77.8 1
.00なお、表−1において、八け、モルテイエレライ
サベリナ(11ortiere11a 1sabe]、
]、ina ) 、13は、モルテイエレラビナセア(
Mortierella vinacea )、Cは、
モルテイエレラナナ(Mortierellanana
 )、Dは、モルテイエレララ=ンニアナ(’Mort
j、erellaramaniana )及びEは、モ
ルテイエレララマニア埴− グルコースを示し、不飽和係数は脂肪酸1個に〜誦( する不飽和結合の平均個数を示す。
実施例2 グルコース60g、KH2PO42g、M、!9S04
・7I]200.3g、NaC10,1,g、−i’ 
fivト・エキス 0.2g、イースト・エキス 0.
2g、ペプトン0.1g、FeSO4・7 H2O10
mg、Caclz H2I42010 ”f/、cus
o4・5H2゜0.2m9、Mn504−41−1□0
1.0 ”9ト9.素源トL、”’C尿1t((NII
2)2CO)及び硫酸アンモニウム((NH4)zSO
4)をC/N比(炭素源中の炭素原子重量/窒素源中の
窒素原子重量)を約60になるように加え、脱イオン水
10100O[混合mfr嬉抽を禁漁用で岸査源である
炭水化物(グルコース)の濃度を増加させた場合、その
濃度に応じて培地成分を増加して、また窒素源を尿素な
どに変えた場合は同じC/N比になるように培地を調整
した。
この培地を101の培養槽で培養する場合には61.3
01の培養槽でけ201仕込み、それぞれ菌株を接種し
、30°Cの培養温度で所定の時間、通気量0.5〜2
.OVVmで300〜700rpmで攪拌して培養を行
った。培養後遠心分離法で菌体を集めた。また、菌体の
増殖量、脂質生成量及び培地中の炭水化物濃度の測定を
行うため、培養の中間段階において所定の時間毎に10
0mtずつ試料の採取を行い、口過法により菌体と培地
の分離を行った。
分離された菌体からの脂質の抽出、定量は実施例1に従
って行った。菌体を除いた培地については高速液体クロ
マトグラフィーにより炭水化物(グルコース)の濃度を
測定し、濃度が0になった時点で培養を終了した。
菌株モルテイエレラ・ラマニアナ・アングリスポラIF
O8187について、グルコースを炭素源として種々の
条件での添加物としての酢酸す) IJウムの添加効果
を調べるため、101及び301培養槽により培養を行
い、菌体増殖量(乾燥重量g/l)、脂質生成量(g/
l)、脂質含量(%)などをめた。
その結果を添加条件など含めて表−2に示した。
表−2において101培養槽を用いた場合、グルコース
濃度約90gの系で酢酸ナトリウムの添加量を0.3〜
ICJjj/lと変えると同時に、添加条件などを変え
て培養を行った結果を無添加の場合と比較して示した。
酢酸ナトリウムを添加した場合は添加条件によらず特に
脂質生成量及び脂質含量の大幅な増加が認められる。こ
のことは炭素源であるグルコース100 、!9に対す
る脂質の生成量である脂質系数が無添加の場合と比較し
て大きく増加していることからも分る。菌体の増殖量も
無添加の場合よりも一般的に大きくはなっているが幾分
ばらつきが認められた。3M培養槽を用いてのグルコー
ス濃度約2o1/13と高濃度炭素源による培養結果で
も無添加の場合よりも0.3及び51/11SA添加の
系ではいずれも菌体増殖は幾分低下したが、脂質含量は
10%以上増加しており、従って、脂質生成量が20%
以上増加していることが認められた。このことは脂質系
数の大きな増加となって表れており、SAの添加効果が
03〜5j9/1とかなり幅を持って菌体の高密度培養
により脂質生産に対して認められたことを示している。
2 # G90 SA5 51 3 1 G90 5AIO69 4Iy G90 SA5 63 5 # G90 5AIO69,5 7〃 G85 5AIO51 8# G85 SA2.3 46 9 +’ G85 SAo、3 50 11 y G185 SA5 98  2 31.9 11.9 37.2 13.2 35.43
4.0 17.2 5Q、7 19.1 37.836
.1 18.4 51.0 2Q、5 40.140.
5 17.0 41.9 18.9 45.036.8
 17.9 48.5 19.8 40.931.3 
145 46.4 171 36.829.3 15.
7 53.4 18.4 34532.7 14.7 
45.0 17,3 38,434.4 15,2 4
4,2 17,9 40,777.6 28,8 37
,1 15,2 40,966.8 33,8 50,
6 18,2 36.1’745 35.9 48,2
 18,0 37.3なお、前記衣−2において、qは
グルコース、(Jは尿素、Asは硫酸アンモニウム、S
Aは酢酸ナトリウムを示す。
また、表−2に示した実験番号1〜12において、実験
番号1と10は対照試験(コントロール)であり、実験
番号2〜5では、前培養培地に′対してはSA無添加で
あり、実験番号4〜5では、培養スタート後、30時時
間区SAを添加し、実験番号6〜9及び実験番号11.
12では前培養地にS A 5 ji/11を添加した

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) モルテイエレラ属に属するイサベリナ、ビナセ
    ア、ナナ、ラマニアナ、ラマニアナ・アングリスポラの
    菌株を炭水化物を炭素源とする培地に培養し、培養物よ
    り脂質を採取するに際して、菌体を培養するための培地
    に酢酸あるいは酢酸塩を加えることを特徴とする微生物
    脂質の生産方法。
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