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JPH078268A - Method for culturing marine microalgae and method for producing docosahexaenoic acid using the same - Google Patents

Method for culturing marine microalgae and method for producing docosahexaenoic acid using the same

Info

Publication number
JPH078268A
JPH078268A JP6077336A JP7733694A JPH078268A JP H078268 A JPH078268 A JP H078268A JP 6077336 A JP6077336 A JP 6077336A JP 7733694 A JP7733694 A JP 7733694A JP H078268 A JPH078268 A JP H078268A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
culture
docosahexaenoic acid
marine microalgae
medium
cohnii
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.)
Withdrawn
Application number
JP6077336A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Daizo Takeuchi
内 大 造 武
Tokio Iizuka
塚 時 男 飯
Kenichi Uehara
原 健 一 上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP6077336A priority Critical patent/JPH078268A/en
Publication of JPH078268A publication Critical patent/JPH078268A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Cultivation Of Seaweed (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】海洋性微細藻類を連続培養して生産した藻体か
らドコサヘキサエン酸を抽出して、工業的に安定して安
価な魚臭のないドコサヘキサエン酸を得る方法の提供。 【構成】海洋性微細藻類を通気攪拌条件下で連続培養
し、該海洋性微細藻類の藻体を製造することを特徴とす
る海洋性微細藻類の培養方法およびこれを用いたドコサ
ヘキサエン酸の製造方法。
(57) [Summary] [Objective] To provide a method for obtaining docosahexaenoic acid, which is industrially stable and inexpensive and has no fishy odor, by extracting docosahexaenoic acid from an algal body produced by continuously culturing marine microalgae. [Structure] A method for culturing marine microalgae, which comprises continuously culturing marine microalgae under aeration and stirring conditions to produce algal bodies of the marine microalgae, and a method for producing docosahexaenoic acid using the same .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コレステロール低下作
用、抗血液凝固作用、制ガン作用、さらには脳代謝系に
関連して記憶学習能力の向上、老人性痴呆症の予防、ア
ルツハイマー疾病の治療薬、稚魚の成長必須脂肪酸など
として、その生理作用が注目されている高度不飽和脂肪
酸の一つであるドコサヘキサエン酸の製造方法に関す
る。特に、海洋性微細藻類を連続培養して効率良く大量
培養生産した海洋性微細藻類の藻体からドコサヘキサエ
ン酸を安定して安価に供給することからなるドコサヘキ
サエン酸の製造方法に関する。本発明は、ドコサヘキサ
エン酸(以下、DHAと略称する場合もある)を海洋性
微細藻を連続培養により得た藻体から抽出して製造する
方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a cholesterol lowering action, an anticoagulant action, an antitumor action, and further improvement of memory and learning ability in relation to the brain metabolic system, prevention of senile dementia, and treatment of Alzheimer's disease. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing docosahexaenoic acid, which is one of the polyunsaturated fatty acids whose physiological action is drawing attention as a drug, a growth essential fatty acid for fry, and the like. In particular, the present invention relates to a method for producing docosahexaenoic acid, which comprises stably and inexpensively supplying docosahexaenoic acid from an algal body of a marine microalga, which is produced by continuously culturing marine microalgae efficiently and in large quantities. The present invention relates to a method for producing docosahexaenoic acid (hereinafter sometimes abbreviated as DHA) by extracting it from an algal body obtained by continuous culture of a marine microalga.

【0002】[0002]

【従来の技術】多くの生理活性機能を持つドコサヘキサ
エン酸は魚油に含まれることが知られていたが、魚油か
ら分離抽出することが困難であったため、実用的な利用
が遅れていた。近年、魚油でもマグロの眼窩脂肪などド
コサヘキサエン酸を高濃度に含有する原料が発見された
ことや、脂肪酸の高度精製技術が発達したことなどか
ら、ドコサヘキサエン酸の生理活性機能の解明や実用化
の研究が活発に進められるようになった。ドコサヘキサ
エン酸の精製方法および用途としては、血栓症予防およ
び治療剤(特開昭57−183716号)、高度不飽和
脂肪酸、又はそのエステルの分離精製法(特開昭61−
37752号)、高度不飽和脂肪酸を含有する抗ガン性
組成物(特開昭63−258816号)、高度不飽和脂
肪酸アルキルエステルの分離精製方法(特開昭63−8
356号)、ドコサヘキサエノイルモノグリセリドを有
効成分とする制ガン剤(特開平1−203322号)、
DHAおよびそのエステルを有効成分とする脳機能向上
剤(特開平1−153629号)、脳機能改善組成物、
学習能力増強剤、記憶力増強剤、痴呆予防剤、痴呆治療
剤または脳機能改善効果を有する機能性食品(特開平2
−49723号)など多くの報告がなされている。
It has been known that docosahexaenoic acid having many physiologically active functions is contained in fish oil, but its practical use has been delayed because it was difficult to separate and extract it from fish oil. In recent years, the discovery of raw materials containing high concentrations of docosahexaenoic acid in fish oil such as orbital fat of tuna and the development of advanced refining technology for fatty acids have led to research on the elucidation and practical application of the physiologically active function of docosahexaenoic acid. Became active. Examples of the purification method and use of docosahexaenoic acid include a prophylactic and therapeutic agent for thrombosis (JP-A-57-183716), a method for separating and purifying highly unsaturated fatty acid, or an ester thereof (JP-A-61-
37752), an anticancer composition containing a highly unsaturated fatty acid (JP-A-63-258816), and a method for separating and purifying a highly unsaturated fatty acid alkyl ester (JP-A-63-8).
356), an anticancer agent containing docosahexaenoyl monoglyceride as an active ingredient (JP-A-1-203322),
Brain function improving agent containing DHA and its ester as an active ingredient (JP-A-1-153629), brain function improving composition,
Learning ability enhancer, memory enhancer, dementia preventive agent, dementia therapeutic agent or functional food having a brain function improving effect
-49723) and many other reports have been made.

【0003】現在、ドコサヘキサエン酸あるいはその含
有油のほとんどは、マグロ、イワシ、カツオなどの魚油
から抽出、精製されているが、魚類の回遊性等から安定
な供給源となりにくい点や、魚油の組成上の理由から、
DHAと他の不飽和脂肪酸との分離が困難である点や、
魚油特有の異臭があるなどの欠点がある。一方魚油以外
の原料による生産方法としては、モルティエレラ属菌の
変換による高度不飽和脂肪酸の製法(特開昭63−18
5389号)、アラキドン酸を生産できる微生物による
高度不飽和脂肪酸強化油脂の製法(特開平1−3048
92号)、海洋微生物からの高度不飽和脂肪酸含有脂質
の製法(特開平2−142486号)、Echinosporangi
um属菌による高度不飽和脂肪酸の製法(特開平2−23
878号)、Echinosporangium Transversalie ATTCC 1
6960, 18036 の培養物より高度不飽和脂肪酸を取得する
製法(欧開−355972号)などの特許出願が知られ
ている。さらに、細菌(Delong,E.F.& Yayanos,A.A.:Ap
pl.Environ.Microbiol.,51(4),730(1986))、真菌Thraus
tochytrium(Haskins,R.H.et al;Can.J.Microbiol.10,18
7(1964))、Entomophthora(Tyrrell;Can.J.Microbiol.,1
3,755(1967))、Japonochytrium sp. ATCC 28207(特開平
1−199588号)、藻類では渦鞭毛藻、ハプト藻を
用いる方法などが知られている(Joseph.J.D.;Lipids,1
0,395(1975)あるいはNichols,P.D.et al;Phytochemistr
y,23,1043(1984)) が、これらは自然増殖方法であった
り、たんなる静置培養であって積極的に藻体を増大させ
る工夫をされているものはない。またこれらの方法で
は、DHAの生産量が少なく、工業上の利用性の点で魚
油由来品に及ばなかった。
At present, most of docosahexaenoic acid or oils containing it are extracted and refined from fish oils such as tuna, sardines and skipjacks, but it is difficult to be a stable supply source due to migratory property of fish and the composition of fish oils. For the above reasons
It is difficult to separate DHA from other unsaturated fatty acids,
It has drawbacks such as a peculiar smell of fish oil. On the other hand, as a production method using raw materials other than fish oil, a method for producing highly unsaturated fatty acids by conversion of Mortierella spp.
No. 5389), a method for producing highly unsaturated fatty acid-enriched fats and oils by a microorganism capable of producing arachidonic acid (JP-A-1-3048).
92), a method for producing highly unsaturated fatty acid-containing lipids from marine microorganisms (JP-A-2-142486), Echinosporangi
Process for producing highly unsaturated fatty acids by um genus (Japanese Patent Laid-Open No. 2-23
878), Echinosporangium Transversalie ATTCC 1
Patent applications are known such as a production method (European No.-355972) for obtaining highly unsaturated fatty acids from cultures of 6960, 18036. In addition, bacteria (Delong, EF & Yayanos, AA: Ap
pl.Environ.Microbiol., 51 (4), 730 (1986)), fungus Thraus
tochytrium (Haskins, RH et al; Can.J.Microbiol.10,18
7 (1964)), Entomophthora (Tyrrell; Can.J.Microbiol., 1
3,755 (1967)), Japonochytrium sp. ATCC 28207 (JP-A-1-199588), and methods for using dinoflagellates and haptophytes for algae are known (Joseph. JD; Lipids, 1).
0,395 (1975) or Nichols, PD et al; Phytochemistr
y, 23,1043 (1984)), however, these are neither natural growth methods nor static cultures that have been devised to actively increase algal cells. In addition, these methods produced a small amount of DHA and were inferior to fish oil-derived products in terms of industrial availability.

【0004】一般に、微生物の培養方式のうち、回分培
養(バッチ培養)や流加培養(フェドバッチ培養)で
は、二次代謝産物や老廃物の蓄積によって微生物の増殖
が抑えられてしまうため、高生産性を維持するのが困難
であるのにたいし、培養中に微生物相の増殖活性を高い
状態に維持制御できる連続培養の方が生産効率上有利で
あることが広く知られている。このことは、多くの微生
物タンパク(SCP)の生産プロセスなど、既に多くの
報告例が見られる。しかし、海洋性微細藻類の培養で
は、藻体が攪拌による剪断力に耐性を持たないことか
ら、ほとんど全て攪拌による剪断力のかからない静置培
養で行われてきており、振盪培養さえも検討されてこな
かった。そのため、このような連続培養はできないもの
とされてきた。
In general, among the culture methods of microorganisms, in batch culture (batch culture) and fed-batch culture (fed-batch culture), since the growth of microorganisms is suppressed by the accumulation of secondary metabolites and waste products, high production is achieved. It is widely known that continuous culture is more advantageous in terms of production efficiency, while it is difficult to maintain the sexuality, while continuous culture in which the growth activity of the microbial flora can be maintained and controlled to a high level during the culture. This has already been reported in many reports such as the production process of many microbial proteins (SCP). However, in the culture of marine microalgae, almost all the cultures have been performed in static cultures that do not apply shear force due to stirring, because the algal bodies are not resistant to shear force due to stirring, and even shaking cultures have been investigated. There wasn't. Therefore, it has been considered that such continuous culture cannot be performed.

【0005】なお、振盪培養については、僅かに、Cryp
thecodinium cohniiのDHA 生成に及ぼす環境条件(D.H.B
EACH et al;Biochimica et Biophysica Acta,316,56-65
(1975)、および成書:David J.kyle et al;Industrial
Application of Single CellOils,(American Oil Chemi
st's Society,1992)chapter 16, 287-300が知られてい
るが、工業的に生産するには生産性は低い。また、最
近、Crypthecodinium cohnii MK-8840(ATCC 40750) に
よるドコサヘキサエン酸の製造とその含有物に関する発
明が出願(WO91/11918)され、海洋性微細藻
類の振盪培養方法が開示された。しかし、この方法で藻
体中のDHA含有脂質を増やそうとすると、発明が藻体
の増殖に必要な栄養成分を制限し、藻体の増殖を犠牲に
して藻体中のDHA含有成分の増大を計る方法であるた
め、栄養成分の枯渇を必須要件とするため、連続培養は
できず、工業生産上の不利益は免れない。したがって、
これら既に知られている方法を実用化するには多くの技
術的課題を克服することを必要としており、経済的採算
性から工業的な実用生産は困難であるとされてきた。
Regarding the shaking culture, a little
Environmental conditions affecting DHA formation in thecodinium cohnii (DHB
EACH et al; Biochimica et Biophysica Acta, 316,56-65
(1975), and books: David J.kyle et al; Industrial.
Application of Single CellOils, (American Oil Chemi
st's Society, 1992) chapter 16, 287-300 is known, but its productivity is low for industrial production. In addition, an invention relating to the production of docosahexaenoic acid by Crypthecodinium cohnii MK-8840 (ATCC 40750) and its content was recently filed (WO91 / 11918), and a shaking culture method for marine microalgae was disclosed. However, if an attempt is made to increase the DHA-containing lipids in the alga body by this method, the invention limits the nutrient components necessary for the growth of the alga body and sacrifices the growth of the alga body to increase the DHA-containing component in the alga body. Since it is a measuring method, depletion of nutrients is an essential requirement, so continuous culture is not possible and disadvantages in industrial production cannot be avoided. Therefore,
In order to put these known methods into practical use, it is necessary to overcome many technical problems, and it has been considered that industrial practical production is difficult because of economical profitability.

【0006】また、これまでの方法では、連続培養では
藻体生産性は高まるが、目的とする生産物の含有率が低
下すること、比増殖速度の小さい微生物では二次代謝産
物の生産は回分培養に比べ、コスト的に不利とされるな
ど報告されている〔発酵工学の基礎:P.F.Stanbury, A.
Whitaker; 石崎文林 訳p239(1988)(学会出版センタ
ー)〕。
[0006] According to the conventional methods, algal cell productivity is increased in continuous culture, but the content of the desired product is reduced, and the production of secondary metabolites is batchwise in microorganisms with a low specific growth rate. It has been reported that it is disadvantageous in terms of cost compared to culture [Basics of fermentation technology: PF Stanbury, A.
Whitaker; Translated by Bunbayashi Ishizaki, p239 (1988) (Academic Publishing Center).

【0007】海洋性微細藻クリプテコディニウム・コー
ニー(Crypthecodinium cohnii)は通常、無性生殖によ
っても有性生殖によっても増殖することが知られてい
る。無性生殖では、栄養体が球形細胞になった後、細胞
質が1〜3回の細胞分裂を行ない、2〜8個の遊走細胞
を放出する。この細胞が細胞分裂することによって藻固
体を増やしていく。
The marine microalga Crypthecodinium cohnii is generally known to grow both asexually and sexually. In asexual reproduction, after the trophozoites become spherical cells, the cytoplasm undergoes 1 to 3 cell divisions, releasing 2 to 8 migratory cells. As the cells divide, the alga solids increase.

【0008】一方、有性生殖では、遊走細胞が配偶子と
なって2個の配偶子の接合により接合子となって4本の
鞭毛を持つ。やがてこの鞭毛が消失して球形の接合子に
移行して減数分裂を行ない個々の細胞が栄養体となり増
殖を行なっている。
On the other hand, in sexual reproduction, migrating cells act as gametes, and by joining two gametes, act as zygotes and have four flagella. Eventually, the flagella disappeared, transferred to spherical zygotes and meiotically performed, and individual cells became trophozoites and proliferated.

【0009】本発明者らは、この海洋性微細藻クリプテ
コディニウム・コーニー(Crypthecodinium cohnii)の
無性生殖の生活史に注目し、無性生殖のみで安定に長期
間増殖を行なう株を取得し、さらにこの株が安定に増殖
する培養条件を見い出したことによって本発明を完成し
たものである。
The present inventors focused on the life history of asexual reproduction of this marine microalga Crypthecodinium cohnii, and acquired a strain that stably grows for a long time only by asexual reproduction. The present invention has been completed by finding out the culture conditions for stable growth of this strain.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする問題点】ドコサヘキサエン酸
は、制ガン効果など多くの生理活性が期待されている
が、原料を魚油に依存するため供給が不安定で品質が一
定しない。さらに魚油特有の臭いを除去するために精製
に多くの工程と費用を要している。しかもこの工程によ
っても魚油特有の臭いが充分に除去できないために利用
しにくいなど、多くの解決すべき技術的課題を要するた
め製品が高価になっている問題点がある。
Docosahexaenoic acid is expected to have many physiological activities such as a carcinostatic effect, but its supply is unstable and its quality is not constant because it depends on fish oil as a raw material. Furthermore, in order to remove the odor peculiar to fish oil, many steps and costs are required for refining. In addition, even in this process, the odor peculiar to fish oil cannot be sufficiently removed, which makes it difficult to use. For example, many technical problems to be solved are required, and thus the product is expensive.

【0011】本発明の目的は、これらの問題点を解決す
るために魚以外の工業的に安定して一定品質の生産、供
給が可能な海洋性微細藻類を用いて連続培養することに
よって、藻体中のドコサヘキサエン酸含量および藻体生
産性を従来よりも飛躍的に高めることができ、この藻体
から得られるドコサヘキサエン酸を安定して安価に製造
する方法を提供することである。
In order to solve these problems, the object of the present invention is to carry out continuous culture using marine microalgae other than fish, which can be industrially stably produced and supplied with a certain quality, thereby continuously producing algae. It is to provide a method capable of dramatically increasing the content of docosahexaenoic acid in the body and the productivity of algal cells than ever before, and stably producing docosahexaenoic acid obtained from the algal cells at low cost.

【0012】[0012]

【問題点を解決するための手段】本発明者は、これらの
問題点を解決するために鋭意努力した結果、従来、藻体
増殖がバッチ培養法のみによって行われていた海洋性微
細藻類を連続培養によって高濃度に藻体を生産すること
に成功して、さらにこの方法によってドコサヘキサエン
酸の藻体中の含有量を飛躍的に高めることが出来ること
を見出し、藻体を回収してそのまま、あるいは、乾燥し
た後藻体からドコサヘキサエン酸を抽出・精製するドコ
サヘキサエン酸の製造法に関する本発明を完成した。
As a result of diligent efforts to solve these problems, the present inventor has succeeded in continuously treating marine microalgae in which algae were conventionally grown only by a batch culture method. Succeeded in producing a high concentration of algal cells by culturing, and further found that the content of docosahexaenoic acid in the algal cells could be dramatically increased by this method. The present invention has been completed on a method for producing docosahexaenoic acid, which comprises extracting and purifying docosahexaenoic acid from an algal body after drying.

【0013】すなわち、本発明は、海洋性微細藻類を通
気攪拌条件下で連続培養し、該海洋性微細藻類の藻体を
製造する海洋性微細藻類の培養方法およびこの藻体から
ドコサヘキサエン酸を製造する方法を提供する。ここ
で、前記海洋性微細藻類が、クリプテコディニウム・コ
ーニー(Crypthecodinium cohnii)である方法を提供す
る。また、海洋性微細藻類を通気攪拌条件下で連続培養
して増殖させる方法を提供する。さらに、前記クリプテ
コディニウム・コーニー(Crypthecodinium cohnii)
が、界面活性剤耐性で、振盪培養耐性、かつ、連続培養
に耐性を有する方法を提供する。さらに、前記培地に、
さらにポリオール類、ピルビン酸、トリオレインおよび
/またはアミノ酸類を添加する方法を提供する。さら
に、前記クリプテコディニウム・コーニー(Crypthecod
inium cohnii)の無性生殖期を利用する方法を提供す
る。また、通気攪拌条件下で連続培養に耐性を有し、か
つドコサヘキサエン酸の産生能を有するクリプテコディ
ニウム・コーニー(Crypthecodinium cohnii)を提供す
る。さらに、界面活性剤耐性、振盪培養耐性、および連
続培養に耐性を有し、かつドコサヘキサエン酸の産生能
を有するクリプテコディニウム・コーニー(Crypthecod
inium cohnii)を提供する。
That is, the present invention provides a method for culturing marine microalgae, which comprises continuously culturing marine microalgae under aeration and stirring conditions to produce an algal body of the marine microalgae, and docosahexaenoic acid produced from the algal body. Provide a way to do. Here, there is provided a method wherein the marine microalgae is Crypthecodinium cohnii. Also provided is a method for continuously culturing and propagating marine microalgae under aeration and stirring conditions. In addition, the Crypthecodinium cohnii
Provides a method which is resistant to surfactants, resistant to shaking culture, and resistant to continuous culture. Furthermore, in the medium,
Further provided is a method of adding polyols, pyruvic acid, triolein and / or amino acids. In addition, the Crypthecod
inium cohnii) is provided. Also provided is Crypthecodinium cohnii, which has resistance to continuous culture under aeration and stirring conditions and has the ability to produce docosahexaenoic acid. Furthermore, Crypthecodium corny (Crypthecodium corny), which is resistant to detergents, shake culture, and continuous culture, and has the ability to produce docosahexaenoic acid
inium cohnii) is provided.

【0014】[0014]

【作用】本発明は、従来、静置培養以外は困難とされて
いた海洋性微細藻類から振盪培養、連続培養でも増殖可
能な連続培養耐性藻体株の単細胞分離の繰り返しと培養
馴化により連続培養に耐え得るCrypthecodinium cohnii
藻株の発見と育種に成功したことによって本発明を成し
得たものである。本発明の効果は、液体振盪培養の継代
によって増殖能が低下した従来の方法や技術あるいはそ
の延長上にある考え方ではとうてい到達することができ
なかった発明であり、従来とは全く異なる技術的な成功
により到達することが可能となり得たものである。
The present invention provides continuous culture by repeating single cell separation of a continuous culture-resistant algal cell strain that can be propagated by shaking culture or continuous culture, which has been conventionally difficult except for static culture, and continuous culture by acclimatization. Can withstand Crypthecodinium cohnii
The present invention has been accomplished by the successful discovery and breeding of algae strains. The effect of the present invention is an invention that could not be reached at all by the conventional method or technique in which the proliferation ability was decreased by the passage of liquid shaking culture or an idea on the extension of the conventional method or technique. It could have been possible to reach with great success.

【0015】本発明において利用する微生物は、海洋性
微細藻類に属し、ドコサヘキサエン酸を生成する藻類で
あればよく、たとえばクリプテコディニウム・コーニー
などがある。これらは公知の藻類であり、たとえばAT
CC(American Type Culture Collection) などの保存
機関より入手可能である。具体例としては、クリプテコ
ディニウム・コーニーATCC30021、3054
3、30556、30571、30572、3057
5、50051、50053、50055、5005
6、50058、50060等が挙げられる。特に、ク
リプテコディニウム・コーニーATCC30021株で
あるのが好ましい。
The microorganism used in the present invention may be any alga that belongs to marine microalgae and produces docosahexaenoic acid, such as Crypthecodinium cornii. These are known algae, for example AT
It is available from preservation organizations such as CC (American Type Culture Collection). As a specific example, Crypthecodinium Cornie ATCC 30021, 3054
3, 30556, 30571, 30572, 3057
5, 50051, 50053, 50055, 5005
6, 5,0058, 50060 and the like. In particular, the Crypthecodinium cornii ATCC30021 strain is preferable.

【0016】上記の藻類の藻株について、単細胞分離の
繰り返しと培養馴化により連続培養に耐性を持つ藻株と
して育成することにより得た藻体を使用する。このよう
な藻体の育成方法としては、培養藻体を1.0〜3.5
%生理食塩水で細胞数が102 〜103 個/mlとなる
ように希釈して、グルコースを2〜4重量%、酵母エキ
スを0.2〜0.5重量%含有する寒天培地上に塗末
し、3〜4日間インキュベートしてコロニーを形成させ
る。次に、表4の組成の液体培地(II)に培地中の濃
度が0.01〜1.0g/Lとなるように界面活性剤を
加えた培地100mlを、300ml用三角フラスコに
取る。そして、生じたコロニーを釣株し、上記培地(I
I)に界面活性剤を加えた培地に接種して、24〜32
℃、150〜250rpmの条件下で、2〜8日間振盪
培養する。得られた培養液から遠心分離にかけて藻体を
回収し、その藻体からドコサヘキサエン酸を有機溶媒を
用いて抽出し、各藻株のドコサヘキサエン酸生産能を測
定する。
For the alga strain of the above-mentioned algae, an alga body obtained by growing an alga strain having resistance to continuous culture by repeating single cell separation and acclimation to culture is used. As a method for growing such algal cells, the cultured algal cells are 1.0 to 3.5.
Diluted with 10% physiological saline to a cell number of 10 2 to 10 3 cells / ml and placed on an agar medium containing 2 to 4% by weight of glucose and 0.2 to 0.5% by weight of yeast extract. Stain and incubate for 3-4 days to allow colonies to form. Next, 100 ml of a medium in which a surfactant is added to the liquid medium (II) having the composition shown in Table 4 so that the concentration in the medium is 0.01 to 1.0 g / L is placed in a 300 ml Erlenmeyer flask. Then, the resulting colonies are strained, and the medium (I
Inoculate the medium obtained by adding the surfactant to I) to 24 to 32
Culturing with shaking at 150 ° C. and 150 to 250 rpm for 2 to 8 days. The algal bodies are collected from the obtained culture solution by centrifugation, and docosahexaenoic acid is extracted from the algal bodies with an organic solvent to measure the docosahexaenoic acid-producing ability of each alga strain.

【0017】さらに、これらの振盪培養して得られた藻
体を再び2%生理食塩水で懸濁して、以下、上記静置培
養および上記振盪培養と同様の操作を10〜15回繰り
返し、増殖の速い藻株で、界面活性剤耐性、振盪培養耐
性、かつ、ドコサヘキサエン酸生産能の高い藻株を、そ
の段階ごとに選抜する。ここで、選択した藻体をさらに
5L程度の小型ジャーファーメンターによる連続培養操
作を、上記培地(II)に界面活性剤を添加した培地を
用い、28〜32℃、pH7.0、攪拌200〜350
rpm、通気量0.2〜1.5vvm、の条件下で5〜
10回繰り返して、増殖が速く、界面活性剤耐性で振盪
培養耐性、ドコサヘキサエン酸生産能が高く、かつ、連
続培養に耐性を有する藻株を育種する。
Further, the alga bodies obtained by these shaking cultures are suspended again in 2% physiological saline, and thereafter, the same operations as the above static culture and the above shaking culture are repeated 10 to 15 times for growth. A fast-moving alga strain having high surfactant resistance, shaking culture resistance, and high docosahexaenoic acid-producing ability is selected at each stage. Here, the continuous culture operation of the selected algal cells with a small jar fermenter of about 5 L is performed at 28 to 32 ° C., pH 7.0, stirring 200 to 200 by using a medium in which a surfactant is added to the above medium (II). 350
5 and under the conditions of rpm and aeration rate of 0.2 to 1.5 vvm
Repeat 10 times to breed an alga strain that has fast growth, surfactant resistance, shaking culture resistance, high docosahexaenoic acid production ability, and resistance to continuous culture.

【0018】単細胞分離に用いる培地としては、2%生
理食塩水にグルコース(2〜4重量%)、酵母エキス
(0.2〜0.5重量%)を添加した培地に寒天2重量
%程度を加えた寒天培地を使用し、培養馴化に用いる培
地としては、下記記載の連続培養に使用する培地が挙げ
られる。また、培養馴化のための振盪培養および連続培
養には、界面活性剤または消泡剤を培地中の濃度で、
0.01〜1.0g/Lとなるように添加する。
As a medium used for single cell separation, about 2% by weight of agar is added to a medium containing glucose (2-4% by weight) and yeast extract (0.2-0.5% by weight) in 2% physiological saline. The medium used for acclimation to the culture using the added agar medium includes the medium used for continuous culture described below. In addition, for shaking culture and continuous culture for acclimation of culture, a surfactant or an antifoaming agent at a concentration in the medium,
It is added so as to be 0.01 to 1.0 g / L.

【0019】次に、上述のようにして得た連続培養に耐
性を持つ藻株を用いて、連続培養を行う。以下に、連続
培養における培養条件について説明する。
Next, continuous culture is carried out using the alga strain having resistance to continuous culture obtained as described above. The culture conditions in continuous culture will be described below.

【0020】本発明において利用する藻類の培養のため
の培地としては、この藻類が良好に生育出来る培地であ
ればいかなる組成の培地も使用できる。培地成分とし
て、適切な炭素源、窒素源および無機塩などを含有し得
る。炭素源としては、本発明の藻類が利用出来る任意の
炭素源を使用出来る。かかる炭素源として使用出来る有
機物には、グリセリンなどの有機化合物、グルコース、
フラクトース、ガラクトースなどの炭水化物、クエン
酸、酢酸などの有機酸があり、いずれの基質を用いても
培養可能である。さらに、ポリオール類、ピルビン酸、
トリオレインおよび/またはアミノ酸類を加えるとDH
Aの生産性を高めることができる。また、アルギニン、
グルタミン酸など尿素サイクルに近いアミノ酸はDHA
生産にとって必須に近い窒素源として有効である。ポリ
オール類、ピルビン酸、トリオレインおよび/またはア
ミノ酸類の好ましい添加量は0.25〜10mMであ
る。培地中の炭素源の濃度は、連続培養時に、0.1〜
6.0重量%、特に0.2〜3.0重量%であるのが、
藻体を回収分離した後の培養液処理操作を行う時に、培
養液に残存するグルコース量を減少させ、コストを下げ
る点、および、ドコサヘキサエン酸の収量を維持する点
で好ましい。
As a medium for culturing algae used in the present invention, a medium having any composition can be used as long as the medium can grow well. Suitable carbon sources, nitrogen sources, inorganic salts and the like can be contained as medium components. As the carbon source, any carbon source that can be used by the alga of the present invention can be used. Organic substances that can be used as such a carbon source include organic compounds such as glycerin, glucose,
There are carbohydrates such as fructose and galactose, and organic acids such as citric acid and acetic acid, and culturing is possible using any substrate. Furthermore, polyols, pyruvic acid,
DH when triolein and / or amino acids are added
The productivity of A can be improved. Also, arginine,
Amino acids similar to the urea cycle such as glutamic acid are DHA
It is effective as a nitrogen source that is almost essential for production. The preferred addition amount of polyols, pyruvic acid, triolein and / or amino acids is 0.25 to 10 mM. The concentration of the carbon source in the medium is 0.1 to 0.1 during continuous culture.
It is 6.0% by weight, particularly 0.2 to 3.0% by weight,
It is preferable in that the amount of glucose remaining in the culture solution is reduced when the culture solution treatment operation is performed after the alga bodies are collected and separated, the cost is reduced, and the yield of docosahexaenoic acid is maintained.

【0021】また、窒素源としては、通常使用される硫
酸アンモニウム、硝酸アンモニウムなどの無機窒素化合
物、およびペプトン、酵母エキス、カゼイン加水分解
物、グルタミン酸、コーンスチープリカーなどの有機窒
素源が利用出来る。培地中の窒素源の濃度は、連続培養
時に、培地中の炭素源に対して、1/10〜1/5であ
るのが好ましい。
As the nitrogen source, commonly used inorganic nitrogen compounds such as ammonium sulfate and ammonium nitrate, and organic nitrogen sources such as peptone, yeast extract, casein hydrolyzate, glutamic acid and corn steep liquor can be used. The concentration of the nitrogen source in the medium is preferably 1/10 to 1/5 of the carbon source in the medium during continuous culture.

【0022】無機塩類としては、自然海水がよいが、人
工的に調整した既に公知の各種人工海水が広く使用出来
る他、各種のナトリウム塩、リン酸塩、マグネシウム
塩、カリウム塩、ホウ酸塩、炭酸塩などが使用出来る。
さらに、微量の重金属塩、例えば、鉄塩、マンガン塩、
コバルト塩、亜鉛塩、塩素化合物、臭素化合物が利用出
来る。これらの重金属塩も、本発明の方法においては無
機塩類に包含される。
As the inorganic salts, natural seawater is preferable, but various kinds of known artificial seawater artificially prepared can be widely used, and various sodium salts, phosphates, magnesium salts, potassium salts, borate salts, Carbonate can be used.
In addition, trace amounts of heavy metal salts, such as iron salts, manganese salts,
Cobalt salts, zinc salts, chlorine compounds and bromine compounds can be used. These heavy metal salts are also included in the inorganic salts in the method of the present invention.

【0023】培養方法としては、クリプテコディニウム
・コーニー(Crypthecodinium cohnii)の無性生殖によ
る増殖を利用する連続培養法方法を用いる。これによっ
て、藻体中のドコサヘキサエン酸含量が飛躍的に高ま
る。無性生殖とする条件は、淡水渦べん毛藻で、栄養枯
渇条件下で有性生殖の形態となることが報告されてお
り:Phycologia, 14(1), 1〜8(1975) 栄養枯渇とならな
いよう培養条件を保持する。ドコサヘキサエン酸の生産
性を高めるためには本発明で使用するクリプテコディニ
ウム・コーニーにおいてドコサヘキサエン酸が藻体内に
含有・蓄積されることから、藻体の生産性を高めること
によってドコサヘキサエン酸の生産性を高めることが可
能である。さらに、本発明で使用する海洋性微細藻類ク
リプテコディニウム・コーニーでは連続培養によっても
代謝産物であるドコサヘキサエン酸の含有率は実施例に
示すごとく、低下しない。
As the culturing method, a continuous culturing method utilizing growth by asexual reproduction of Crypthecodinium cohnii is used. This dramatically increases the content of docosahexaenoic acid in the algal cells. The condition for asexual reproduction is a freshwater dinoflagellate, and it has been reported to be in the form of sexual reproduction under nutrient depletion conditions: Phycologia, 14 (1), 1-8 (1975) Nutrient depletion Keep the culture conditions to prevent In order to increase the productivity of docosahexaenoic acid, since docosahexaenoic acid is contained / accumulated in the algal body in Crypthecodinium cornie used in the present invention, the productivity of docosahexaenoic acid can be increased by increasing the productivity of the algal body. Can be increased. Furthermore, in the marine microalga Crypthecodinium cohnii used in the present invention, the content of the metabolite docosahexaenoic acid does not decrease even after continuous culture, as shown in Examples.

【0024】藻体濃度を連続培養開始の一定濃度、例え
ば15g/L まで高めるための培養および連続培養時の培
養温度は15〜32℃で行うことが出来るが、28〜3
2℃が最適である。pHは中性付近、培養日数は炭素源
の残量、培地中への分泌物量によって決めることが出来
る。培地中の糖濃度は、藻株の比増殖速度が良好なグル
コース濃度6.0重量%以下、特に、0.2〜3.0重
量%にコントロールして連続培養を行う。窒素源とし
て、酵母エキスをグルコース濃度の1/5〜1/10倍
の濃度で使用して、ミネラル類は、表3の組成の培地を
使用して行う。
Cultivation for increasing the algal cell concentration to a constant concentration at the start of continuous culture, for example, 15 g / L, and the culture temperature during continuous culture can be carried out at 15 to 32 ° C., but 28 to 3
2 ° C is optimal. The pH can be determined in the vicinity of neutrality, and the number of days of culture can be determined by the remaining amount of carbon source and the amount of secreted substances into the medium. The sugar concentration in the medium is controlled such that the glucose concentration at which the specific growth rate of the alga strain is good is 6.0% by weight or less, particularly 0.2 to 3.0% by weight, and continuous culture is performed. Yeast extract is used as a nitrogen source at a concentration of 1/5 to 1/10 times the glucose concentration, and minerals are prepared by using a medium having the composition shown in Table 3.

【0025】また、連続培養、ジャーファーメンター通
気攪拌連続培養も脂肪酸エステル系、シリコン系などの
界面活性剤および消泡剤を添加して行う。培地中に界面
活性剤または消泡剤として、グリセリンモノ脂肪酸エス
テル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、シリコン系消泡
剤、例えば、グリセリンモノオレート、グリセリンモノ
ステアレート、グリセリンモノパルミテート、グリセリ
ンモノリノレート、ソルビタンモノオレート、シリコン
KM−75などが挙げられる。培地中の界面活性剤また
は消泡剤の含有量は、0.01〜1.0g/Lであるの
が、藻体のDHA生産能を保持し、かつ、発泡を防ぐ上
で好ましい。
Further, continuous culture and continuous culture with aeration and jar fermenter aeration are also carried out by adding a surfactant such as a fatty acid ester type or silicon type and an antifoaming agent. As a surfactant or antifoaming agent in the medium, glycerin monofatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, silicon antifoaming agents, for example, glycerin monooleate, glycerin monostearate, glycerin monopalmitate, glycerin monolinoleate, Examples thereof include sorbitan monooleate and silicon KM-75. The content of the surfactant or antifoaming agent in the medium is preferably 0.01 to 1.0 g / L in order to maintain the DHA-producing ability of the algal cells and prevent foaming.

【0026】本発明の連続培養を行う方法とは、ジャー
・ファーメンターや大型タンクを用い、藻体濃度が一定
濃度に達すると、新規培地を連続的に供給し、この供給
量に対応する量の培養液を回収する方法である。回収さ
れた培養液から増殖した藻体を遠心分離、ろ過等によっ
て回収する。新規培地の希釈率は、液空間速度0.25
hr-1以下で連続培養可能であるが、0.1〜0.2h
-1が最も高い生産性が得られる。0.25hr-1超で
は、クリプテコディニウム・コーニーの無性生殖による
比増殖速度以上であり、培養液がウォッシュドアウトさ
れて安定した連続培養はできない。希釈は、連続培養中
一定としてもよいが、例えば、10時間ごとに、徐々に
希釈率をあげていく方式が好ましい。連続培養の温度
は、26〜30℃が好ましく、通気は、0.2〜1.0
VVMが好ましく、攪拌は、攪拌翼を使用する場合、翼
の先端周速で50〜250cm/secであるのが好ま
しい。上述の培養条件が、一定に保持されるように、培
地を添加しながら、連続培養させる。また、連続的に注
入する培地としては、表5に示すグルコース、酵母エキ
スを添加した培地(III)が使用出来る。
The method for carrying out the continuous culture of the present invention means that a jar fermenter or a large tank is used, and when the alga body concentration reaches a certain concentration, a new medium is continuously supplied, and an amount corresponding to this supply amount. It is a method of collecting the culture solution. The algal cells grown from the collected culture solution are collected by centrifugation, filtration, or the like. The dilution rate of the new medium is 0.25 in liquid hourly space velocity.
Continuous culture is possible at hr -1 or less, but 0.1 to 0.2 h
The highest productivity is obtained with r −1 . Above 0.25 hr -1 , the specific growth rate due to asexual reproduction of Crypthecodinium cornii is higher than that, and the culture solution is washed out and stable continuous culture cannot be performed. The dilution may be constant during continuous culture, but for example, a method of gradually increasing the dilution rate every 10 hours is preferable. The temperature of continuous culture is preferably 26 to 30 ° C., and aeration is 0.2 to 1.0.
VVM is preferable, and when the stirring blade is used, the stirring is preferably 50 to 250 cm / sec at the tip peripheral speed of the blade. Continuous culture is performed while adding a medium so that the above-mentioned culture conditions are kept constant. As the medium to be continuously injected, the medium (III) containing glucose and yeast extract shown in Table 5 can be used.

【0027】取り出した培養液からの藻体の回収は、一
般的な遠心分離、ろ過等の方法、例えば、10℃、8,
000×g、10分間の遠心分離によって行う。回収し
た藻体は生藻のまま、あるいは凍結乾燥および加熱、通
風乾燥により乾燥藻体として、これからドコサヘキサエ
ン酸を抽出することが出来る。
Collection of algae from the taken-out culture solution is carried out by a general method such as centrifugation or filtration, for example, 10 ° C., 8,
It is performed by centrifugation at 000 × g for 10 minutes. Docosahexaenoic acid can be extracted from the recovered alga bodies as raw alga or as dried alga bodies by freeze-drying, heating and ventilation drying.

【0028】藻体からのドコサヘキサエン酸の抽出、精
製は、α−トコフェロールなどの脂肪酸の酸化防止剤を
添加した上で、あるいは窒素などの不活性ガス中で行う
のが好ましい。また、実施例に示すようなメタノール/
クロロホルムなどの有機溶媒を使用する抽出方法によっ
て脂質を抽出する方法や、Folch,Lees, Stanley らの精
製方法によって行うことが出来る。得られた粗精製物を
各種のカラムクロマトグラフィーあるいは再結晶などの
方法によって精製することも出来る。
Extraction and purification of docosahexaenoic acid from algae are preferably carried out after adding a fatty acid antioxidant such as α-tocopherol or in an inert gas such as nitrogen. In addition, methanol /
It can be performed by a method of extracting lipids by an extraction method using an organic solvent such as chloroform or a purification method of Folch, Lees, Stanley et al. The crude product thus obtained can also be purified by various methods such as column chromatography or recrystallization.

【0029】[0029]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【0030】(実施例1)クリプテコディニウム・コー
ニー(Crypthecodinium cohnii)ATCC30021を
2%生理食塩水で細胞数が102 〜103 個/mlとな
るように希釈して、グルコースを2重量%、酵母エキス
を0.2重量%含有する寒天培地上に塗末し、28℃で
4日間インキュベートしてコロニーを形成させた。次
に、表4の組成の液体培地(II)に培地中の濃度が
0.5g/Lとなるように界面活性剤を加えた培地(I
V)100mlを、300ml用三角フラスコに取っ
た。そして、生じたコロニーを釣株し、上記培地(I
V)に接種して、28℃、180rpmの条件下で、5
日間振盪培養した。得られた培養液から遠心分離にかけ
て藻体を回収し、その藻体からドコサヘキサエン酸を有
機溶媒を用いて抽出し、各藻株のドコサヘキサエン酸生
産能を測定し、ドコサヘキサエン酸の生産能が優れてい
る藻株を選抜した。
Example 1 Crypthecodinium cohnii ATCC 30021 was diluted with 2% physiological saline to a cell number of 10 2 to 10 3 cells / ml, and glucose was added at 2% by weight. The yeast extract was spread on an agar medium containing 0.2% by weight and incubated at 28 ° C. for 4 days to form colonies. Next, a liquid medium (II) having the composition shown in Table 4 was added with a surfactant (I) so that the concentration in the medium was 0.5 g / L.
V) 100 ml was taken in a 300 ml Erlenmeyer flask. Then, the resulting colonies are strained, and the medium (I
V) and incubate at 28 ° C and 180 rpm for 5
Culture was carried out with shaking for one day. The alga bodies are recovered from the obtained culture solution by centrifugation, and docosahexaenoic acid is extracted from the alga bodies using an organic solvent, and the docosahexaenoic acid productivity of each alga strain is measured, and the docosahexaenoic acid productivity is excellent. Selected algae strains.

【0031】さらに、これらの選抜した藻体を再び2%
生理食塩水で懸濁して、以下、上記静置培養および上記
振盪培養と同様の操作を12回繰り返し、増殖の速い藻
株で、界面活性剤耐性、振盪培養耐性、かつ、ドコサヘ
キサエン酸生産能の高い藻株を、その段階ごとに選抜し
た。ここで、選択した藻体をさらに5Lの小型ジャーフ
ァーメンターによる連続培養操作を、下記培地(IV)
を用い、28℃、pH7.0、攪拌300rpm、通気
量0.3vvm、の条件下で7回繰り返して増殖が速
く、界面活性剤耐性で振盪培養耐性、ドコサヘキサエン
酸生産能が高く、かつ、連続培養に耐性を有する藻株を
育種した。以下の培養には、連続培養耐性株を使用し、
無性生殖を繰り返す条件下で行った。
Further, these selected algal cells were added to 2% again.
The suspension was suspended in physiological saline, and then the same operations as the above static culture and the above-mentioned shaking culture were repeated 12 times to obtain a fast-growing algae strain, which was resistant to surfactants, resistant to shaking culture, and capable of producing docosahexaenoic acid. High algae strains were selected at each stage. Here, the continuous culture operation of the selected algal cells with a 5 L small jar fermenter was performed according to the following medium (IV).
Repeated 7 times under the conditions of 28 ° C., pH 7.0, stirring 300 rpm, aeration 0.3 vvm, fast growth, surfactant resistance, shaking culture resistance, high docosahexaenoic acid productivity, and continuous. Algae strains resistant to culture were bred. For the following culture, use a continuous culture resistant strain,
It was performed under the condition that asexual reproduction was repeated.

【0032】培地は表3の組成のものにグルコース2%
(v/v)、酵母エキス0.2%(v/v)となるよう
にグルコースおよび酵母エキスを加えて、120℃で1
5分間オートクレープ滅菌した後、冷却したものを培地
(II)(表4)として使用した。
The medium has the composition shown in Table 3 and contains 2% glucose.
(V / v), yeast extract 0.2% (v / v) were added with glucose and yeast extract, and 1 at 120 ° C.
After autoclaving for 5 minutes, the cooled product was used as the medium (II) (Table 4).

【0033】培地(II)100mlにクリプテコディ
ニウム・コーニー(Crypthecodinium cohnii)ATCC
30021 の1白金耳を接種し、初発pH5.5〜7.5
で培養を開始した。培養温度は、28℃で7日間静置培
養した(以下、これによって得られた藻体を静置培養藻
体とする)。得られた培養液の10mlを、各々培地
(II)100mlを仕込んだ300ml容フラスコ5
本に接種して5日間、温度28℃、pH6.8、回転数
180r.p.m でロータリーシェーカーで振盪培養を行な
った(以下、これによって得られた藻体を振盪培養藻体
とする)。5本のフラスコで得られた培養液を合わせて
母菌として、連続培養は10L容ジャーファーメンター
で行った(以下、これによって得られた藻体を連続培養
藻体とする)。
Crypthecodinium cohnii ATCC was added to 100 ml of the medium (II).
30021 of 1 platinum loop was inoculated and the initial pH was 5.5 to 7.5.
The cultivation was started at. The culture temperature was 28 ° C. and static culture was carried out for 7 days (hereinafter, the alga body obtained thereby is referred to as a static culture alga body). 10 ml of the obtained culture solution was added to 100 ml of the medium (II), and a 300 ml flask 5 was prepared.
The strain was inoculated into a book and cultured for 5 days with shaking at a rotary shaker at a temperature of 28 ° C., a pH of 6.8, and a rotation speed of 180 rpm (hereinafter, the alga body thus obtained is referred to as a shake culture alga body). Continuous culture was carried out in a 10 L jar fermenter using the culture solutions obtained from the five flasks as a mother bacterium (hereinafter, the alga thus obtained is referred to as a continuous culture alga).

【0034】ジャーファーメンター培養は、ロータリー
シェーカー振盪培養で得られた培養液500mlを、7
Lの培地(II)を仕込んだ10L容ジャー・ファーメ
ンターに接種し、培養を行った。ジャーファーメンター
培養の培養条件は、温度28℃、pH7.0、攪拌30
0r.p.m 、通気量0.3V.V.M.であった。また、界面活
性剤(消泡剤)として脂肪酸エステル系界面活性剤であ
るグリセリンモノオレート0.75gを使用した。
For jar fermenter culture, 500 ml of the culture solution obtained by rotary shaker shaking culture was
A 10 L jar fermenter charged with L medium (II) was inoculated and cultured. The culture conditions for the jar fermenter culture are temperature 28 ° C., pH 7.0, and stirring 30.
The air flow rate was 0 rpm and the air flow rate was 0.3 V.VM. Further, 0.75 g of glycerin monooleate, which is a fatty acid ester-based surfactant, was used as the surfactant (antifoaming agent).

【0035】培養開始後、藻体濃度を測定し、藻体濃度
が、105℃、5時間乾燥で、5g/L に達した段階から
表5に記載の培地(III)を希釈率0.1hr-1で連続
フィードし、その他の培養条件は上記ジャーファーメン
ター培養の条件と同じにして連続培養を行なった。さら
に連続培養開始から、段階的に希釈率を0.12hr-1
0.14hr-1,0.16hr-1と0.02づつ上げ、さら
に、グルコース濃度を0.5〜3.0重量%に保つよう
に希釈率を調節しながら連続培養を、連続フィード開始
後3日間行った。この連続培養開始後は、培養液中に複
数の鞭毛を持つ藻体は観察されなかった。取り出した培
養液は、藻体を10℃、8,000×g、15分の遠心
分離によって回収し、凍結乾燥した。また、菌体収量
は、105℃、5時間乾燥して求め、乾燥藻体重15.
0g/L、藻体の生産性は1.8g/hr/Lであった。
After the start of the culture, the concentration of algal cells was measured, and when the algal cell concentration reached 5 g / L at 105 ° C. for 5 hours, the medium (III) shown in Table 5 was diluted for 0.1 hr. -1 was continuously fed, and the other culture conditions were the same as those of the jar fermenter culture, and the continuous culture was performed. From the start of continuous culture, the dilution rate was gradually increased to 0.12 hr -1 ,
0.14 hr -1 , 0.16 hr -1 and 0.02 respectively, and after continuous feeding, continuous culture was performed while adjusting the dilution rate so as to keep the glucose concentration at 0.5 to 3.0% by weight. I went for 3 days. After the start of this continuous culture, no algal cells with multiple flagella were observed in the culture solution. The taken culture solution was collected by freeze-drying the algal cells by centrifugation at 8,000 xg for 15 minutes at 10 ° C. The cell yield was determined by drying at 105 ° C. for 5 hours, and the dry alga weight was 15.
The productivity of the algal cells was 0 g / L and 1.8 g / hr / L.

【0036】得られた凍結乾燥藻体からのドコサヘキサ
エン酸の抽出、精製は藻体量の5倍のメタノール/クロ
ロホルム(1/2)を加えたワーニング・ブレンダーを
使用する常法の抽出法Bligh-Dyer法(新生化学実験講座
4 脂質II p9〜(1991)(株)東京化学同人)に
準じて行ない、粗精製物を得た。この粗精製物をメチル
エステル化する(同上、p54)ことによってガスクロ
マトグラフによるオーセンチックなドコサヘキサエン酸
を標準物質とした分析により定量した。また、常法通り
液体クロマト(ODSカラム、移動相メタノール:水=
95:5、流量1.0ml/min、検出RI)法によってD
HAを分取し、純度99.2%のドコサヘキサエン酸を
生産生0.12g/L/hrで得た。
Extraction and purification of docosahexaenoic acid from the obtained freeze-dried algal cells are carried out by a conventional extraction method Bligh-using a warning blender containing 5 times the amount of algal cells in methanol / chloroform (1/2). The crude product was obtained according to the Dyer method (Shinsei Chemistry Laboratory 4 Lipid II p9- (1991) Tokyo Kagaku Dojin). The crude product was methyl-esterified (ibid., P. 54) and quantified by gas chromatograph analysis using aucoscentic docosahexaenoic acid as a standard substance. In addition, as usual, liquid chromatography (ODS column, mobile phase methanol: water =
95: 5, flow rate 1.0 ml / min, detection RI) D by method
HA was fractionated to obtain docosahexaenoic acid with a purity of 99.2% at a production rate of 0.12 g / L / hr.

【0037】藻体中の脂肪酸組成のガスクロマトグラフ
での分析値は以下のようであった。 脂肪酸 静置培養藻体 振盪培養藻体 連続培養藻体 C 12:0 33.4 % 5.7 % 3.0 % C 14:0 40.2 % 27.5 % 16.2 % C 16:0 10.9 % 22.7 % 23.7 % C 18:0 0.9 % 1.6 % 1.8 % C 18:1 3.3 % 8.0 % 9.1 % C 22:6 11.3 % 34.5 % 45.2 % (ドコサヘキサエン酸) ───── ────── ────── ────── 100.0 % 100.0 % 100.0 %
The analysis values of the fatty acid composition in the algal cells by gas chromatography were as follows. Fatty acid static culture Alga body Shake culture Alga body Continuous culture Alga body C 12: 0 33.4% 5.7% 3.0% C 14: 0 40.2% 27.5% 16.2% C 16: 0 10.9% 22.7% 23.7% C 18: 0 0.9% 1.6% 1.8% C 18: 1 3.3% 8.0% 9.1% C 22: 6 11.3% 34.5% 45.2% (docosahexaenoic acid) ──────────────────────── ─ 100.0% 100.0% 100.0%

【0038】(実施例2)下記に記載の海洋性微細藻類
であるCrypthecodinium cohnii(C.cohnii)ATCCの各
藻株について実施例1と同様の条件で培養を行った。培
養結果について、時間当たりの藻体収量とドコサヘキサ
エン酸(DHA)収量を表1に示す。(ATCC30021
のみ連続培養3日間、他は1日間の連続培養結果を示
す)。
Example 2 Each of the following marine microalgae, Crypthecodinium cohnii (C. cohnii) ATCC, was cultured under the same conditions as in Example 1. Regarding the culture results, Table 1 shows the yield of algal cells and the yield of docosahexaenoic acid (DHA) per hour. (ATCC30021
Only the continuous culture for 3 days and the other one for 1 day are shown).

【0039】 [0039]

【0040】(比較例1)(流加培養) クリプテコディニウム・コーニーATCC30021を
使用藻体株として用い、実施例1と同じ条件で静置培養
および振盪培養を行い、得られた培養液500mlを母
菌として、7Lの培地(II)を仕込んだ10L容ジャ
ー・ファーメンターに接種し、培養を行った。ジャー・
ファーメンター培養では、藻体濃度が5g/L (乾燥藻
体)に達するまでは、28℃、pH6.8、攪拌300
rpm、通気量0.3VVMで通気・攪拌バッチ培養を
行い、培養の経過に伴って培養の開始から、60時間
後、80時間後、100時間後に、炭素源としてグルコ
ース、窒素源として酵母エキスおよびミネラル類を無菌
的に追加して累計10重量%の炭素源とこれと同じ比率
(10重量%)の窒素源、表3の濃度のミネラル類を追
加する流加培養を行った。また、温度は28℃で一定に
行ったが、攪拌は、培地の追加に応じて300r.p.mか
ら段階的に、60時間後に315rpm、80時間後に
330rpm、100時間後に350r.p.m に高め、通
気量も0.3V.V.M.から段階的に、60時間後に0.3
5v.v.m.、80時間後に0.4v.v.m.、100時間後に
0.5v.v.m.に増加させた。消泡剤としてソルビタン脂
肪酸エステル2.25g(総量)を、随時添加した。1
20時間後に1L当り26.3gの乾燥藻体を得た。培
養後には、培養液中に複数の鞭毛を持つ藻体が観察され
た。得られた乾燥藻体から実施例1と同様の方法で抽
出、処理して、1L当り1.15gのドコサヘキサエン
酸を得た。1時間、1L当りの乾燥藻体の生産性は、
0.21g/hr/Lであり、ドコサヘキサエン酸の生産性
は、9.58mg/hr/L であった。
(Comparative Example 1) (Fed-batch culture) Using Crypthecodinium cornii ATCC30021 as an alga cell strain to be used, static culture and shaking culture were carried out under the same conditions as in Example 1, and 500 ml of the obtained culture solution was used. Was used as a mother bacterium to inoculate a 10 L jar fermenter charged with 7 L of the medium (II) and cultured. jar·
In fermenter culture, 28 ℃, pH 6.8, stirring 300 until alga body concentration reaches 5g / L (dry alga body).
Aeration / stirring batch culture was performed at rpm and an aeration rate of 0.3 VVM, and 60 hours, 80 hours, and 100 hours after the start of the culture with the progress of the culture, glucose as a carbon source, yeast extract as a nitrogen source, and Fed-batch culture was performed in which minerals were added aseptically and a cumulative total of 10% by weight of carbon source, the same ratio (10% by weight) of nitrogen source, and minerals of the concentrations shown in Table 3 were added. The temperature was kept constant at 28 ° C., but the stirring was gradually increased from 300 rpm to increase the temperature to 315 rpm after 60 hours, 330 rpm after 80 hours, and 350 rpm after 100 hours. The amount is 0.3V.VM gradually, 0.3 hours after 60 hours
It was increased to 5v.vm, 0.4v.vm after 80 hours, and 0.5v.vm after 100 hours. As an antifoaming agent, 2.25 g (total amount) of sorbitan fatty acid ester was added at any time. 1
After 20 hours, 26.3 g of dried algal cells were obtained per liter. After culturing, algal cells with multiple flagella were observed in the culture medium. The obtained dried alga was extracted and treated in the same manner as in Example 1 to obtain 1.15 g of docosahexaenoic acid per liter. The productivity of dried algal cells per 1 L for 1 hour is
It was 0.21 g / hr / L, and the productivity of docosahexaenoic acid was 9.58 mg / hr / L.

【0041】(比較例2)比較例1で得られた藻体株を
使用して、実施例1と同様の培養方法で培養し、藻体乾
燥濃度15g/L に達した段階で希釈率0.35/hrで
連続培養を行ったが、連続培養実施12時間後には培地
の追加速度に比べ、藻体の増殖速度が追いつかず安定な
濃度で連続培養を行うことが出来なかった。
(Comparative Example 2) The algal cell strain obtained in Comparative Example 1 was cultivated by the same culturing method as in Example 1, and the dilution ratio of 0 was reached when the algal cell dry concentration reached 15 g / L. The continuous culture was carried out at 0.35 / hr. However, 12 hours after the continuous culture was carried out, the continuous culture could not be carried out at a stable concentration because the growth rate of the algal cells could not catch up with the additional speed of the medium.

【0042】(比較例3)表2に記載のクリプテコディ
ニウム・コーニーATCCの各株を用い、比較例1と同
じ条件で流加培養を行った結果を表2に示す。
(Comparative Example 3) Table 2 shows the results of fed-batch culture under the same conditions as in Comparative Example 1, using each of the Crypthecodinium cohnii ATCC strains shown in Table 2.

【0043】 [0043]

【0044】 表3 培地(I)の組成アクアマリン組成 (八洲薬品株式会社) MgSO4 ・6H2 O 11.11g KBr 0.10g CaCl2 ・2H2 O 1.54g H3 BO3 0.03g SrCl3 ・6H2 O 0.04g NaF 0.003g KCl 0.69g NaCl 24.53g NaHCO3 0.20g Na2 SO4 4.09g 蒸留水 1.0L pH7.0(1N−HClで調整) 表4 培地(II)の組成 表3の培地(I)の組成にグルコース2%(v/v)、
酵母エキス0.2%(v/v)となるようにグルコース
および酵母エキスを添加した培地 表5 培地(III)の組成 表3の培地(I)の組成にグルコース24%(v/
v)、酵母エキス2.4%となるようにグルコースおよ
び酵母エキスを添加した培地 表6 培地(IV)の組成 表4の培地(II)の組成に0.5g/Lの界面活性剤
を添加した培地海水 千葉市中央区川崎町先の海水を採取して使用した。
Table 3 Composition of medium (I) Aquamarine composition (Yasu Chemical Co., Ltd.) MgSO 4 .6H 2 O 11.11 g KBr 0.10 g CaCl 2 .2H 2 O 1.54 g H 3 BO 3 0.03 g SrCl 3 .6H 2 O 0.04 g NaF 0.003 g KCl 0.69 g NaCl 24.53 g NaHCO 3 0.20 g Na 2 SO 4 4.09 g distilled water 1.0 L pH 7.0 (adjusted with 1N-HCl) Table 4 Composition of medium (II) Glucose 2% (v / v) was added to the composition of medium (I) in Table 3.
Medium with glucose and yeast extract added to give yeast extract 0.2% (v / v) Table 5 Composition of medium (III) Glucose 24% (v / v) was added to the composition of medium (I) in Table 3.
v), a medium to which glucose and yeast extract were added so as to be 2.4% of yeast extract Table 6 Composition of medium (IV) 0.5 g / L of surfactant was added to the composition of medium (II) of Table 4. Cultured seawater Seawater from Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City was collected and used.

【0045】(実施例3)実施例2と同じ培養条件で、
クリプテコディニウム・コーニー(Crypthecodinium co
hnii)ATCC30021を用いて、培地に、さらに、
アルギニン0.267mM/Lを添加して連続培養を行
ない、DHA生産性0.16g/Lを得た。
(Example 3) Under the same culture conditions as in Example 2,
Crypthecodinium coney
hnii) ATCC30021 was added to the medium and
Arginine 0.267 mM / L was added and continuous culture was performed to obtain DHA productivity of 0.16 g / L.

【0046】(実施例4)実施例3と同じ培養条件で、
培地にさらにグリセロール4.56g/Lを添加して連
続培養を行ない、DHA生産性0.12g/Lを得た。
(Example 4) Under the same culture conditions as in Example 3,
4.56 g / L of glycerol was further added to the medium for continuous culture to obtain DHA productivity of 0.12 g / L.

【0047】(実施例5)実施例3と同じ培養条件で、
培地にさらにピルビン酸5.0g/Lを添加して連続培
養を行ない、DHA生産性0.14g/Lを得た。
(Example 5) Under the same culture conditions as in Example 3,
Further, 5.0 g / L of pyruvic acid was added to the medium and continuous culture was performed to obtain DHA productivity of 0.14 g / L.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の方法に
より、従来はマグロ、イワシ油などの天然品のため時
期、地域により生産量、品質の不安定な魚油から抽出・
生産していたドコサヘキサエン酸を高濃度に工業的に安
定して生産できる海洋性微細藻類の液体連続培養から生
産した藻体からドコサヘキサエン酸を抽出して、安定し
て安価に魚臭のないドコサヘキサエン酸を供給すること
ができる。
Industrial Applicability As described above, according to the method of the present invention, a natural product such as tuna or sardine oil is conventionally extracted from fish oil whose production amount and quality are unstable depending on the season and region.
Docosahexaenoic acid can be stably and inexpensively produced by extracting docosahexaenoic acid from algal cells produced from a liquid continuous culture of marine microalgae, which is capable of industrially producing docosahexaenoic acid at a high concentration stably. Can be supplied.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 //(C12N 1/12 C12R 1:89) (C12P 7/64 C12R 1:89) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area // (C12N 1/12 C12R 1:89) (C12P 7/64 C12R 1:89)

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】海洋性微細藻類を通気攪拌条件下で連続培
養し、該海洋性微細藻類の藻体を製造することを特徴と
する海洋性微細藻類の培養方法。
1. A method for culturing marine microalgae, which comprises continuously culturing marine microalgae under aeration and stirring conditions to produce algal bodies of the marine microalgae.
【請求項2】前記海洋性微細藻類が、クリプテコディニ
ウム・コーニー(Crypthecodiniumcohnii)である請求
項1に記載の海洋性微細藻類の培養方法。
2. The method for culturing marine microalgae according to claim 1, wherein the marine microalgae is Crypthecodinium cohnii.
【請求項3】前記クリプテコディニウム・コーニー(Cr
ypthecodinium cohnii)が、界面活性剤耐性で、振盪培
養耐性、かつ、連続培養に耐性を有する請求項2に記載
の海洋性微細藻類の培養方法。
3. The Crypthecodinium Cornie (Cr
The method for culturing marine microalgae according to claim 2, wherein ypthecodinium cohnii) is surfactant-resistant, shake culture-resistant, and continuous culture-resistant.
【請求項4】前記培地に、さらにポリオール類、ピルビ
ン酸、トリオレイン類および/またはアミノ酸類を添加
する請求項1〜3のいずれかに記載の培養方法。
4. The culture method according to claim 1, wherein polyols, pyruvic acid, trioleins and / or amino acids are further added to the medium.
【請求項5】前記クリプテコディニウム・コーニー(Cr
ypthecodinium cohnii)の無性生殖期を利用する請求項
2〜4のいずれかに記載の培養方法。
5. The Crypthecodinium Cornie (Cr
The culturing method according to any one of claims 2 to 4, wherein the asexual reproduction stage of ypthecodinium cohnii) is utilized.
【請求項6】海洋性微細藻類を通気攪拌条件下で連続培
養し、該海洋性微細藻類の藻体からドコサヘキサエン酸
を得ることを特徴とするドコサヘキサエン酸の製造方
法。
6. A method for producing docosahexaenoic acid, which comprises continuously culturing marine microalgae under aeration and stirring conditions to obtain docosahexaenoic acid from the algal bodies of the marine microalgae.
【請求項7】前記海洋性微細藻類が、クリプテコディニ
ウム・コーニー(Crypthecodiniumcohnii)である請求
項6に記載のドコサヘキサエン酸の製造方法。
7. The method for producing docosahexaenoic acid according to claim 6, wherein the marine microalgae is Crypthecodinium cohnii.
【請求項8】前記クリプテコディニウム・コーニー(Cr
ypthecodinium cohnii)が、界面活性剤耐性で、振盪培
養耐性、かつ、連続培養に耐性を有する請求項7に記載
のドコサヘキサエン酸の製造方法。
8. The Crypthecodinium Cornie (Cr
The method for producing docosahexaenoic acid according to claim 7, wherein the ypthecodinium cohnii) is surfactant-resistant, shake culture-resistant, and continuous culture-resistant.
【請求項9】前記培地に、さらにポリオール類、ピルビ
ン酸、トリオレイン類および/またはアミノ酸類を添加
する請求項6〜8のいずれかに記載の製造方法。
9. The production method according to claim 6, wherein polyols, pyruvic acid, trioleins and / or amino acids are further added to the medium.
【請求項10】前記クリプテコディニウム・コーニー
(Crypthecodinium cohnii)の無性生殖期を利用する請
求項7〜9のいずれかに記載の製造方法。
10. The method according to any one of claims 7 to 9, wherein the asexual period of Crypthecodinium cohnii is used.
【請求項11】通気攪拌条件下で連続培養に耐性を有
し、かつドコサヘキサエン酸の産生能を有することを特
徴とするクリプテコディニウム・コーニー(Crypthecod
inium cohnii)。
11. Crypthecod, which has a resistance to continuous culture under aeration and stirring conditions and an ability to produce docosahexaenoic acid.
inium cohnii).
【請求項12】界面活性剤耐性、振盪培養耐性、および
連続培養に耐性を有し、かつドコサヘキサエン酸の産生
能を有することを特徴とするクリプテコディニウム・コ
ーニー(Crypthecodinium cohnii)。
12. Crypthecodinium cohnii, which is characterized by having resistance to surfactants, resistance to shaking culture, resistance to continuous culture, and the ability to produce docosahexaenoic acid.
JP6077336A 1993-04-26 1994-04-15 Method for culturing marine microalgae and method for producing docosahexaenoic acid using the same Withdrawn JPH078268A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010530741A (en) * 2007-06-14 2010-09-16 ミトロプーロス,ニコラオス Growing algae for biofuel
JP2012100590A (en) * 2010-11-10 2012-05-31 Ohkawa Construction Co Ltd Block for marine algae proliferation
JP2018537075A (en) * 2015-10-20 2018-12-20 バックマン ラボラトリーズ インターナショナル,インコーポレイティド Method for enhancing yeast growth for production of biological products by fermentation, and nutritional composition for the method
JP2019108340A (en) * 2009-12-30 2019-07-04 ビーエイエスエフ ファーマ(コーラニッシュ)リミテッド Simulated moving bed chromatographic separation process
US10723973B2 (en) 2013-01-09 2020-07-28 Basf Pharma (Callanish) Limited Multi-step separation process
JP2020191858A (en) * 2019-05-28 2020-12-03 台湾中油股▲ふん▼有限公司CPC Corporation,Taiwan Cultivation method for controlling color of marine algae

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