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JPH1169969A - アスタキサンチン生産性酵母細胞、その製造方法及びその使用 - Google Patents

アスタキサンチン生産性酵母細胞、その製造方法及びその使用

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Publication number
JPH1169969A
JPH1169969A JP10166941A JP16694198A JPH1169969A JP H1169969 A JPH1169969 A JP H1169969A JP 10166941 A JP10166941 A JP 10166941A JP 16694198 A JP16694198 A JP 16694198A JP H1169969 A JPH1169969 A JP H1169969A
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JP
Japan
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yeast
astaxanthin
dry matter
cell
cells
Prior art date
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Pending
Application number
JP10166941A
Other languages
English (en)
Inventor
Bent Fleno
フレネー,ベント
Ib Christensen
クリステンセン,イブ
Robert Larsen
ラーセン,ロベルト
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.)
Gist Brocades NV
Original Assignee
Gist Brocades NV
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8109335&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH1169969(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Gist Brocades NV filed Critical Gist Brocades NV
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アスタキサンチンを生産する新規なファフィ
ア・ロドチーマの変異株の提供。 【解決手段】 アスタキサンチンを生産するファフィア
・ロドチーマ株を変異処理することにより得られる、酵
母乾物1g当り600μg以上のアスタキサンチンを蓄
積する変異株。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アスタキサンチン
生産性酵母細胞株、その製造方法、その培養方法、及び
該酵母細胞からアスタキサンチンを単離する方法に関す
る。さらに、本発明は、アスタキサンチン生産性酵母細
胞又はそれから回収されたアスタキサンチンを含有する
食品又は飼料、並びに食品又は飼料の製造方法及び該飼
料による動物の飼育方法に関する。
【0002】
【従来の技術】サケ又はマスのごとき遡行魚類の肉の赤
色が、該魚類によって消費される食餌中に存在するアス
タキサンチンのごとき赤色色素に基くことが知られてい
る。天然環境において、魚はその赤色を甲殻類又は他の
アスタキサンチン含有生物から得るが、しかし養魚場で
飼育される場合、魚はこれらの天然色素源に接近せず、
そしてそれ故に赤色色素が飼料中に供給されない限り魅
力的な赤色を獲得しない。
【0003】従って、甲殻類廃棄物から単離された又は
合成的に製造されたアスタキサンチン、及びカンタキサ
ンチンのごとき他の合成赤色色素が魚餌中の成分として
使用されてきた。しかしながら、幾つかの国においては
動物飼料中でのカンタキサンチンの使用は禁止されてお
り、そして合成的アスタキサンチン製造及び天然アスタ
キサンチンの単離方法はどちらかと言えば高価であり、
そしてしばしば季節的変動にさらされる。
【0004】他の天然アスタキサンチン源が知られてお
り、特に酵母ファフィア・ロドチーマ(Phaffia rhod
ozyma )及び若干の微小藻類、例えば緑藻クラミドモナ
ス・ニバリス(Chlamydomonas nivalis )の単細胞群
が挙げられる〔Gert Knotsonら、「Pigmentering of la
ks med astaxanthin fra mikroalger」, Norsk Fiskeo
pdraet, No3,4−6頁、55(1980)〕。これら
の生物によって生産されるアスタキサンチンは遡行魚類
に好ましい赤色を付与することが示されている〔 Eric
A. Johnsonら、「Phaffia rhodozyma as an astaxan
thin source insalmonid diets 」, Aquaculture 2
0,123−134頁(1980)及びJP−A 57
−206342〕。しかしながら、魚の栄養として大量
の酵母細胞の使用は望ましくない。なぜなら、この飼料
は効率的に変化しないからである。他方、生物により生
産されそして栄養的に許容される量の酵母細胞中に存在
するアスタキサンチンの量は所望の着色を得るためには
十分でなく、そして既知の方法による酵母からのアスタ
キサンチンの単離はどちらかと言えばコスト高である。
【0005】しかしながら、もしこれらの生物からのよ
り高いアスタキサンチン生産性が得られるなら、季節条
件に依存しない有利なアスタキサンチン製造が可能であ
ろう。本発明は、動物肉の着色又は動物の生産が望まれ
る遡行魚類及び他の動物のための飼料として又は飼料中
で使用することができる程十分に高い濃度でアスタキサ
ンチンを含有する酵母細胞を提供する。本発明はさら
に、アスタキサンチン含有酵母細胞、特に高含量のアス
タキサンチンを有する前記酵母細胞からアスタキサンチ
ンを得るための魅力的な方法を提供する。本発明の重要
な観点は、アスタキサンチン生産性細胞を培養するため
の特定の方法、及び/又はアスタキサンチン生産の本来
の能力が改善されている変異株の提供に基いている。
【0006】従って、本発明の1つの観点は、50mlの
培地を収容しており2枚のバッフルを有する、150rp
m の回転振とうにかけられた500mlの振とうフラスコ
中で、30mmol/l/時の酸素移動速度、ディフコYM
培地で20〜22℃にて5日間、接種量がYM−培地中
4日間培養物100μl、の条件下で増殖した場合に、
20mlのメタノール中0.2gの酵母乾物の懸濁液を氷
水による冷却ジャケットを有する、直径0.4mmのガラ
スボール15gを含むガラスボールミル中で20℃以下
の温度で、0.5分間の間隔で5×1分行われる破砕に
かけることにより調製された酵母のメタノール抽出物に
対する、標準として純粋なアスタキサンチンを用いるH
PLC分析により決定された場合に、酵母乾物g当り3
00μg以上の量でアスタキサンチンを生産する酵母細
胞に関する。
【0007】前記の増殖条件及び測定条件は、得られた
結果が問題の酵母の本来のアスタキサンチン生産能力を
反映するように増殖及び試験方法を標準化するために与
えられる。この方法は、本件出願人会社により行われた
幾つかの実験により、実施するのが容易で適切で且つ再
現性のある方法であることが見出された。この測定方法
は従来文献において使用されているそれとは同一でない
ことに注目すべきである。文献、例えば Eric A. Johns
onら、「Astaxanthin formation by the yeastPhaffia
rhodozyma 」, Journal of general microbiology 1
15,1979,173−83頁、において今まで使用
された方法は1cmキュベットにおけるアセトン中1%
(W/V)溶液の吸収1600に基いており、他方F.Ho
ffmann-LaRoche からのアスタキサンチン標準を測定す
ることにより得られる値は2100である。この値は出
願人会社自身の測定及びF.Hoffmann-La Roche により提
供された情報に基いている。
【0008】さらに、既知の測定方法は酵母の全色素含
量を測定し、他方本出願において使用される前記の標準
法はアスタキサンチン含量のみを測定する。前記の標準
化された方法により得られる値を文献中に記載されてい
る値と比較する場合、文献中に記載されている値は前記
の標準化された方法により得られる真の値よりかなり高
いことを心に留めておくべきである。従って、本発明の
全色素含量を文献の記載と比較する場合、文献に記載さ
れている全色素含量を1600/2100で乗ずること
により吸光係数の差の補正を行うべきである。
【0009】前記の増殖条件は、本来のアスタキサンチ
ン生産能力の測定のために再現性があり且つ有意義であ
ることが本件出願人会社により見出されているものであ
る。酵母菌株の本来のアスタキサンチン生産能力を測定
するために使用される増殖及び測定条件のより詳細な説
明は実施例と関連させて記載する。本発明の酵母細胞は
好ましくはファフィア(Phaffia )属に属する酵母細胞
であり、そして特に現在知られている唯一のファフィア
の種であるファフィア・ロドチーマ(Phaffia rhodoz
yma )種に属するものである。
【0010】現在、ファフィア・ロドチーマはアスタキ
サンチンを生産することが知られている唯一の酵母であ
る。野性型P.ロドチーマは落葉樹の浸出物から単離さ
れ、そしてこの様な野性型株のサンプルはアメリカン・
タイプ・カルチュア・コレクション(American Type Cu
lture Collection)に寄託番号ATCC24261とし
て寄託されている。
【0011】P.ロドチーマの栄養細胞は異形担子菌酵
母(heterobasidiomycetous yeast)のように出芽を形
成する。厚膜胞子が出芽によって出現するが、前菌糸体
及び真の胞子形成は起らない。厚膜胞子は、栄養細胞よ
り脂質含量の多い比較的大きな球形細胞である。二核菌
糸及び冬胞子の形成を得るために種々の株を交配せしめ
る試みは成功していない。従って、P.ロドチーマはブ
ラストミセーテス (Blastomycetes )目のドイテロミコ
チナ(Deuteromycotina )属に分類されている(Intern
ational Journal of systematic bacteriology 26:
2,1976,286−292頁、M. W. Millerら、
「Phaffia, a new yeast genus in the deuteromycotin
a (Blastomycetes) 」を参照のこと)。
【0012】栄養細胞は長円形(3.6〜7.5)×
(5.5〜10.5)であり、そして液体培地中では個
別に、対になって、そしてある場合には短い連鎖状に、
又は小さい房状に存在する。真の菌糸は発達せず、しか
し未発達の擬菌糸が存在する場合がある。出芽は細胞上
の同じ点から数回生ずる。P.ロドチーマは多層から成
る強い細胞膜を有し、そしてカプセル物質は表面に粒状
の外観を与え、そして上記の房を形成せしめる。
【0013】生活の性周期は観察されていない。厚膜胞
子の発達中、栄養細胞が出芽により形成される。これら
の細胞は、アソスポロン(Aessospron)について記載さ
れているように胞子を伴う前菌糸体と考えることはでき
ない(J. P. van der Walt,「The perfect and imperfe
ct states of Sporobolomyces salminicolor」, J.Mic
robiol. Serol. 36,1970,49−55頁を参照
のこと)。厚膜胞子はゴノトコンター (gonotoconter)
(性的に分離された胞子)と考えることができず、そし
てその出芽は一倍体世代と考えることができない。いず
れの増殖段階においても核染色により二倍体化を証明す
ることは不可能であった。透過電子顕微鏡写真はすべて
の増殖相において1個の単一核のみを示している(M.
W. Millerら、前掲)。従って、P.ロドチーマは一倍
体のようであるが、これはまだ証明されていない。
【0014】YM寒天(ディフコ・ラボラトリース社、
ディフコマニュアル;脱水培地及び顕微鏡写真用試薬、
第10版、デトロイト、1984)上での2〜4週間の
増殖の後、線状 (string)培養物は菌株に応じてオレン
ジ〜サーモンピンク色である。P.ロドチーマは、27
℃より高温では増殖しないという特殊な性質を有する。
このものはD−グルコース、マルトース、シュークロー
ス及びラフィノースを発酵するが、D−ガラクトース及
びメリビオースを発酵しない。
【0015】ほとんどの一般的な炭素源は資化される
が、しかしながらD−ガラクトース、L−ソルボース、
メリビオース、ラクトース、グリセロール及びクエン酸
塩は資化されない。この酵母はビオチンを添加しなけれ
ばビタミン不含有培地で増殖することができない(M.
W. Millerら、前掲)。尿素を含むほとんどの一般的窒
素源が資化される。硝酸カリウム及びエチルアミンは資
化されない。この酵母は50重量%のグルコース−酸エ
キス寒天上で増殖することができず、10重量%の塩化
ナトリウム−酵母エキス寒天上でも増殖することができ
ない。この酵母によるチョーク寒天上での酸生成は弱
く、そしてゼラチンの液化もその通りである。0.1μ
g/mlのシクロヘキシミドの存在下での増殖、カゼイン
の加水分解及び解重合(depolytic )活性は存在せず、
他方この酵母はpHに依存することなく澱粉様化合物を合
成することができる。G+Cのモル%は48.3±0.
18と測定される(Miller等、前掲)。
【0016】炭水化物−及び/又は窒素−制限条件下で
の増殖の間、フェド−バッチ発酵にかけられた場合、
P.ロドチーマは炭水化物蓄積物としてトレハロースを
生産する。このことは、出願人会社により行われまだ報
告されていない全く新しい観察である。文献によれば、
P.ロドチーマは多数のカロチノイドを生産し、その内
アスタキサンチンが83〜87%、β−カロチンが2〜
2.5%、エチネノンが2〜4%、そしてフェニコキサ
ンチンが5〜7%を占める。しかしながら実際には、
P.ロドチーマにより生産される全色素に対するアスタ
キサンチンの比率は酵母細胞の増殖条件及び色素の測定
法に依存して大きく異ることが見出され、そして50〜
80%の範囲にあることが見出された。
【0017】
【化1】
【0018】アスタキサンチンをはじめとするヒドロキ
シル化されたすべての色素は非結合形として記載されて
おり、エステル又は他の誘導体としては記載されていな
い(G. Andrewsら著、「Carotenoids of Phaffia rh
odozyma , a red-pigmentedfermenting yeast」, Phyto
chemistry 15,1976,1003−1007
頁)。アスタキサンチンの3つの光学異性体形(3S,
3′S)、(3R,3′R)及び(3S,3R)が存在
し、それぞれが種々のトランス−及びシス−配置で存在
する。P.ロドチーマは(3R,3′R)−アスタキサ
ンチンのみを生産することが報告されている(G. Andre
wsら、「(3R,3′R)−astaxanthin from the yea
st Phaffia rhodozyma」前掲、1009−1011
頁)。この場合、「アスタキサンチン」はアスタキサン
チンのトランス−配置及びシス−配置について用いられ
る。
【0019】細胞を顕微鏡観察する場合、個々のP.ロ
ドチーマ細胞中の色素は見えず、このことは色素が細胞
全体に分散していることを示している。しかしながら、
色素を細胞のある部分に濃縮することも可能である。ア
スタキサンチンは酸化されたカロチノイドであり、そし
てそれ故にキサントフィル群に属する。他のカロチノイ
ドと同様に、アスタキサンチンは8個のイソプレノイド
単位から構成されている。分解物(catabolite)抑制さ
れるアスタキサンチンの生合成において、アセチル−C
oAからイソペンテニルピロリン酸が次のようにして生
成する。
【0020】
【化2】
【0021】3つのプレニルトランスフェラーゼ反応に
より、イソプレニルピロホスフェートはゼラニルピロホ
スフェート及びファルネシルピロホスフェートを介して
ゲラニル−ゲラニルピロホスフェートを次の様にして生
成せしめる。
【0022】
【化3】
【0023】2分子のゲラニルゲラニルピロホスフェー
トの縮合がフィトエンを生成せしめ、これが脱水素段階
及び環形成を経てβ−カロチンからアスタキサンチンを
生成せしめる。生合成の最後の部分は明確には決定され
ていないが、 Andrewsら(前掲)はP.ロドチーマの色
素組成に基いて下記の代謝経路を提案している。
【0024】
【化4】
【0025】
【化5】
【0026】実施例の表3及表7に示すように、文献に
記載されているファフィア・ロドチーマ種には、前記の
標準法により測定した場合に酵母乾物g当り300μg
以上の本来的アスタキサンチン生産能力を有するものは
ない。しかしながら、本発明によれば、前記の標準法に
より増殖及び測定を行った場合に酵母乾物g当り450
μg以上、例えば酵母乾物g当り600μg以上、好ま
しくは酵母乾物g当り700μg以上、さらに好ましく
は酵母乾物g当り1000μg以上、特に酵母乾物g当
り1500μg以上、そして最も好ましくは酵母乾物g
当り2000μg以上の量でアスタキサンチンを製造す
ることができる酵母を得ることができることが見出され
た。
【0027】これらの酵母細胞は天然のファフィア・ロ
ドチーマから変異誘発により作られた。従って、本発明
の1つの観点は、上記の高い本来的アスタキサンチン生
産能力を示す酵母細胞を作る方法に関し、この方法は酵
母細胞を変異原により処理し、そして前記の方法により
測定した場合に酵母乾物g当り300μg以上の量でア
スタキサンチンを生産することができる変異株を選択す
ることを含んで成る。
【0028】変異誘発は単一の変異誘発として行うこと
ができるが、2回以上の逐次的変異誘発を行うのが好ま
しい。各変異誘発段階によりアスタキサンチンを生産す
る本来的能力が改良され得ることが見出されたからであ
る。変異誘発にかけられる出発酵母細胞は、通常は、前
記の条件下で増殖せしめ前記の方法で測定した場合に酵
母乾物g当り300μg未満の量でアスタキサンチンを
生産する酵母細胞であるが、変異誘発処理のための通常
の候補はできるだけ高い本来的アスタキサンチン生産性
を有する自然の酵母細胞であることが明らかである。こ
の様な酵母細胞は普通、前記のようにファフィア属に属
する酵母細胞、特にファフィア・ロドチーマ種に属する
酵母細胞である。
【0029】変異誘発処理は任意の適当な変異原を用い
て行うことができる(これに関して、「変異原」なる語
は、その広義において、例えば変異原効果を有する薬剤
のみならずUV照射のごとき変異原効果を有する処理を
も含むものと理解すべきである。適当な変異原の例とし
てエチルメタンスルホネート、UV照射、N−メチル−
N′−ニトロ−N−ニトロソグアニジン、ブロモウラシ
ルのごときヌクレオチド塩基類似体及びアクリジン類が
挙げられるが、他の任意の効果的な変異原が処理のため
に適当であろう。
【0030】常用の変異誘発技法に従えば、変異誘発に
続き最高のアスタキサンチン生産性を有する細胞の適切
な選択を行う。アスタキサンチンが色素であるという事
実のため、この選択は通常の視覚的手段、例えば単一コ
ロニーの簡単な観察により行うことができる。これに代
る方法は、単一コロニーから作られた培養物の分析を、
例えば前記の標準的培養条件及び測定条件を用いて行う
ことである。本発明の変異誘発法により作られそして特
に高いアスタキサンチン生産性を有する2つの株が19
87年4月6日に、Centraalbureau voor Schimmelcult
ures(CBS), Oosterstraat 1, Postbus 273, NL-3740 AG
Baarn, オランダ、にそれぞれNo. 224−87及び
225−87として寄託されており、そしてCBS22
5−87の再分離株である1つの株(実施例1を参照の
こと)が1988年3月23日にCBSにNo. 215−
88として寄託されており、そして本発明の1つの観点
はこれらの酵母株、並びにこれらの株のアスタキサンチ
ン生産能を実質的に維持しており又はさらに改良してい
る変異株又は誘導株に関する。
【0031】本発明はまた、アスタキサンチン含有酵母
細胞又は細胞の部分、あるいはこれらの細胞又は細胞の
部分に由来するアスタキサンチンの製造方法に関する。
この方法は、アスタキサンチン生産性酵母細胞を好気的
条件下で、炭水化物源、資化性窒素源及びリン、微量栄
養素並びにビオチンを含有する培地中で15〜26℃の
範囲の温度において培養することにより、前記の方法に
より測定した場合に酵母乾物g当り300μg以上の量
でアスタキサンチンを含有する生物体を得、そして所望
により次の工程の1つ又は幾つかを任意の順序で行うこ
とを含んで成る。
【0032】◎ 培養物から細胞を収得して酵母クリー
ムを得る; ◎ 機械的、化学的及び/又は酵素的処理により、及び
/又は細胞を超音波、自己消化、浸透圧溶解 (osmolysi
s )及び/又は原形質溶解 (plasmolysis )にかけるこ
とにより、場合によっては適当な薬剤、例えば洗浄、
酸、塩基、酵素、自己消化増強物質、浸透圧溶解剤、例
えば塩及び/又は原形質溶解剤を添加して、細胞を開
く、例えば細胞壁を破る; ◎ 細胞をホモゲナイズしてホモジネートを得る; ◎ 細胞、細胞片又はホモジネートを乾燥させて好まし
くは12重量%以下の水含量、好ましくは10重量%以
下の水含量にする; ◎ 細胞、細胞片又はホモジネートからアスタキサンチ
ンを抽出する。
【0033】前記のアスタキサンチン量、すなわち酵母
乾物g当り300μgは文献中に報告されているいずれ
のアスタキサンチン濃度よりも高い。 Johnsonら、前
掲、は酵母乾物g当り295μgのアスタキサンチン含
量を報告しているが、この値はアスタキサンチン含量を
含むのみならず、酵母細胞の全色素含量を含む。さら
に、この色素含量は1cmのキュベットにおいてアセトン
中1%(w/v)溶液の吸収の値1600を用いて測定
されたものであり、その値は本出願人により測定された
もの(2100)より低いので、 Johnsonらにより報告
された値は、酵母乾物g当り全色素(アスタキサンチン
のみならず)最大295×1600/2100=225
μgに相当する。文献からのこの色素含量を本発明の酵
母株の全色素含量、CBS224−87株については酵
母乾物g当り885μg、CBS225−87株につい
ては酵母乾物g当り1176μg、そしてCBS215
−88株については酵母乾物g当り約1340μg、あ
るいはさらに高い酵母乾物g当り2000μg以上と比
較すべきである。
【0034】本発明の酵母細胞中の高いアスタキサンチ
ン濃度は部分的には後に説明する特定の培養条件の使用
によって得られ、そして部分的には高い本来的アスタキ
サンチン生産性を有する酵母株、好ましくは上に検討し
た酵母株、の選択により得られ、そして特に特定の培養
条件と特定のアスタキサンチン生産酵母株の使用とを組
合わせるのが好ましい。培養は好ましくは、アルコール
が実質的に生成しない条件下でフェド−バッチ(fed-ba
tch )発酵として行われる。前記のように、培養の温度
は15〜26℃の範囲である。15℃未満では工業的生
産のために許容されるには低過ぎる傾向があり、そして
28℃より高温では培養物の生存が深刻に障害される。
好ましい温度範囲は20〜22℃である。
【0035】発酵又は少なくともその部分は通常、細胞
のための適当な多量−又は微量−栄養素、例えば炭水化
物源としての糖蜜又はサッカロース、及び窒素源、例え
ばコーンスチープリカー、硫酸アンモニウム、リン酸ア
ンモニウム、水酸化アンモニウム又は尿素、リン源、例
えばリン酸アンモニウム及びリン酸、並びに添加された
微量栄養素又は鉱物塩、例えば硫酸マグネシウム、硫酸
亜鉛、並びにビオチン又はデスチオビオチンを含んで成
る培地中で行われる。酵母製造において使用される常法
に従えば糖蜜又はサッカロースは好ましくは他の成分か
ら分離して培地に供給される。
【0036】培地が糖蜜を含有する場合、酵母細胞の増
殖は発酵槽中の糖又はその中に存在する他の増殖阻害物
質の濃度により影響されることが見出された。この効果
は、培地がコーンスチープリカー又は固形物を含有する
場合に観察された。従って、発酵槽中の糖の濃度(グル
コース及びサッカロースの合計濃度として表わされる)
が8g/l以下、好ましくは5g/l以下、そして最も
好ましくは1g/l以下であるように発酵を制御するの
が有利であることが証明される。
【0037】培養物は全発酵期間にわたり通気される。
すなわちそれは好気的条件下で増殖される。「好気的条
件」なる語は、発酵中に酸素の制限が実質的に生じない
様に酸素の供給が十分であるべきことを意味する。前記
のように本発明の特定の観点に従えば、得られる生物体
中のアスタキサンチンの濃度は選択された条件下で培養
を行うことによって増加する。これらの条件は、実質的
にすべての増殖条件に関して実質的に十分である条件下
での増殖期及びそれに続く増殖制限期を含んで成る培養
に関する。増殖制限期は好ましくは、連続通気下での増
殖培地が少なくとも1つの増殖因子を消耗し、この結果
それに続く期間にアスタキサンチンの生産が増強される
条件を提供することにより達成される。
【0038】増殖制限期は一般に、細胞の大部分が増殖
を停止する期間を意味すると理解されるべきである。言
うまでもなくこの期間は培地が少なくとも1つの増殖因
子を消耗する時に起こるが、発酵槽中に存在する細胞の
量が該発酵槽の通気能力を十分に超える場合に炭水化物
添加期間の最後の部分にも観察される。引き続く増殖制
限期がアスタキサンチンの生産をかなり増加せしめる驚
くべき効果を有する(例えば、後の実施例の1つにおい
て得られるように酵母乾物g当り231〜369μg)
を有する理由は知られていないが、増殖期間中にアスタ
キサンチンの前駆体が生産されており、そしてそれに続
く増殖制限期間がアスタキサンチンの最終生産を促進す
る条件、おそらく、増殖が停止した時に得られる酸素過
剰による酸化的条件、を提供するものと予想される。
【0039】いずれにしても、後に続く増殖制限期を通
じて通気が続けられるのが必須のようである。後に続く
増殖制限期の持続期間は好ましくは約16時間以上、例
えば16〜24時間であり、より短い持続期間は得られ
る余分の効果を減少せしめる傾向があり、他方増殖制限
期間を約24時間より延長することにより得られる実質
的な効果はないようである。機能的に表現すれば、増殖
制限期間の条件は、この期間なくして得られる生産の
1.2倍以上、例えばこの期間なくして得られる生産の
1.3倍以上、好ましくはこの期間なくして得られる生
産の1.4倍以上、そして最も好ましくはこの期間なく
して得られる生産の1.5倍以上にアスタキサンチンの
生産を増強するように調整されるべきである。
【0040】引き続く増殖制限期を伴う特定の培養に付
される酵母細胞は、該増殖制限段階のためにそのアスタ
キサンチン生産性が増加する野性型のアスタキサンチン
生産酵母細胞、例えばファフィア属の、特にファフィア
・ロドチーマ種の野生形酵母細胞であることができる
が、培養に付される酵母細胞はアスタキサンチンを生産
する本来の且つ改良された能力を有する酵母細胞、典型
的には前に説明したような変異誘発により得られた酵母
細胞であることが好ましい。本来の増加したアスタキサ
ンチン生産性を有するこれらの酵母細胞を用いて、増殖
制限期を含む特定の培養法を用いる場合に得られる生物
体中のアスタキサンチンの濃度は、前記のようにして測
定した場合、酵母乾物g当り600μg以上、好ましく
は800μg以上、さらに好ましくは1000μg以
上、特に酵母乾物g当り1500μg以上、例えば酵母
乾物g当り2000μg以上、そして最も好ましくは酵
母乾物3000μg以上である。
【0041】通常、そして前記のように、酵母細胞又は
酵母細胞部分中の全色素含量及びアスタキサンチン含量
は酵母乾物g当りのμgとして記載される。しかしなが
ら、全色素及びアスタキサンチン含量を記載する他の方
法が便利であることが見出されよう。例えば、全色素含
量及びアスタキサンチン含量をそれが存在する懸濁液、
例えば増殖培地ml当りμgとして記載するのが有用であ
ろう。従って、アスタキサンチン又は全色素がそこから
回収される酵素乾物の重量を測定する必要がない。従っ
て、酵母細胞の培養又は発酵中、酵母細胞のアスタキサ
ンチン及び/又は色素含量を容易に決定することができ
る。
【0042】高アスタキサンチン含量を有する酵母細胞
を得るための前記の培養の後、培養物をそれに続く細胞
単離のための前記の処理、及び/又はそれに続いて例え
ば細胞の破壊によりそれを使用するための処理に付し、
そして/又はアスタキサンチンを細胞から抽出すること
ができる。これらの処理の次の重要な例をさらに詳細に
検討する。細胞を上昇した圧力及び次の該圧力の開放に
かけることにより該細胞を破壊することができる。
【0043】細胞をバルブホモジナイザーを有する系に
通すことにより上昇した圧力及び該圧力の開放にかける
ことができ、この場合、上昇した圧力はバルブホモジナ
イザーの前で達成される。バルブホモジナイザーは、細
胞懸濁液が高圧下で通過するエアロジェット、及び該バ
ルブを通過した実質的に後にジェットがそれに当る障害
部材を有する。細胞破砕バルブの例は1985年3月の
APV Gaulin TechnicalBulletin (APV Gaulin Internati
onal SA, P. O. Box 58, 1200 AB Hilversum,オラン
ダ)に記載されており、引例によりこの明細書に組み入
れる。
【0044】適当な細胞破壊ホモジナイザーの例として
前記刊行物に記載されているCR型の細胞破壊バルブを
有するAPV Gaulin MC4ホモジナイザーを挙げること
ができる。このホモジナイザーは熱交換器に連結され、
その熱交換器中を、破壊された細胞を含有する懸濁液が
細胞破壊バルブから通過する。バルブの前での細胞懸濁
液の圧力は約400〜1200bar 、例えば約700ba
r であろう。この処理は例えば3回、その間に熱交換器
中でホモジネートの冷却を行いながら反復する。
【0045】後で説明するように、アスタキサンチン含
量の利用性は問題の動物の消化系に利用され得る細胞含
量に大きく依存するから、細胞が飼料中で使用される場
合はそれが破壊されるか又は他の処理がなされなければ
ならない。破壊された酵母細胞は該破壊された細胞を濃
縮するために限外濾過又は蒸発にかけられる。限外濾過
は、例えば De Denske Sukkerfabrikkerから得られる1
alユニット系、例えば、タイプRC70の0.88m
2 の全フィルター面積の限外濾過膜3枚を有するシステ
ム37において行うことができる。破壊された細胞を濃
縮するための他の方法は、細胞の懸濁液からの水の真空
蒸発を行うことである。
【0046】破壊された細胞は噴霧乾燥又はドラム乾燥
により乾燥せしめることができる。乾燥の前にキャリヤ
ー、例えばナトリウムカゼイン、酸化防止剤及び/又は
乳化剤を添加するのが好ましい。噴霧乾燥は、例えば、
破壊された細胞及び場合によっては好ましくは水溶液の
形のナトリウムカゼインのごときキャリヤーの均一に混
合されたスラリーを噴霧乾燥にかけることにより行うこ
とができる。噴霧乾燥は、ナトリウムカゼインの水溶液
と酵母スラリーと混合して約2〜10%(w/v)のナ
トリウムカゼイン濃度を得ることによって好適に得られ
る。
【0047】次に、得られる混合物を窒素雰囲気中に撹
拌しながら置き、この後噴霧乾燥塔にポンプ輸送し、そ
の中で例えば150〜230℃、例えば約180℃の温
度での乾燥に付して酵母細胞材料の水含量を例えば10
%以下に減少せしめる。次に酵母細胞材料を噴霧ホイー
ルにより霧化する。噴霧乾燥処理から得られた粉末状酵
母材料はサイクロンにより好適に回収され、そして場合
によっては次に篩別しそして包装する。適当な噴霧乾燥
装置の例は AnhydroからのタイプEAK−1の噴霧塔で
ある。あるいは、破壊された酵母細胞を、例えば密閉さ
れたドラム乾燥装置において150〜200℃の温度で
ドラム乾燥にかけることができる。
【0048】アスタキサンチンは高温において非常に容
易に分解されるので、破壊された酵母細胞を高温にかけ
る時間を可及的に短かくすることが重要である。さら
に、アスタキサンチンは酸素に感受性であるため、乾燥
は好ましくは非酸化条件下で、例えば不活性雰囲気中、
例えば水蒸気(これは酵母懸濁液から蒸発した水蒸気で
あることができる)、窒素、及び/又は二酸化炭素中で
行うべきである。
【0049】乾燥に先立って、破壊された細胞は場合に
よっては適当な乳化剤、例えばソルビタンモノステアレ
ート又は酸化防止剤、ブチルヒドロキシトルエン(BH
T)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)、ビタミ
ンE、アスコルビン酸、アスコルビン酸の(II)サルフ
ェート又は(II)ホスフェートエステル、あるいはアス
コルビルパルミテートと混合される。破壊された乾燥細
胞は、例えば後で説明するように、動物飼料の成分とし
てそのまま有用である。
【0050】酵母細胞の含有アスタキサンチンは、種々
の抽出剤及び抽出方法を用いてそこから抽出して、酵母
細胞からのアスタキサンチンの実質的な全抽出が得られ
ることを保証することができる。ほとんどの場合、抽出
は破壊された細胞材料において行われなければならな
い。すなわち、乾燥していても湿っていてもよい破壊さ
れた細胞材料は有機溶剤、例えば石油エーテルは水相か
ら分離した相を形成するので湿った細胞材料の場合に好
適に使用される石油エーテルにより抽出することができ
る。他の適当な有機溶剤はアセトン又はアルコール、例
えばメタノールもしくはエタノール、エーテル、ケトン
及び塩素化炭化水素である。抽出により、アスタキサン
チンは有機溶剤中に溶解する。
【0051】アスタキサンチンは溶液から溶剤を除去す
ることにより、例えば落下フィルム蒸発系での蒸発及び
その後の乾燥により得ることができる。しかしながら、
ある目的のためには有機溶剤中アスタキサンチンの濃縮
物が便利である。濃縮物はそれ自体飼料又は食品の製造
において使用することができ、あるいは濃縮物は稀釈
し、そして稀釈された状態で飼料又は食品の製造におい
て使用することができ、例えば飼料又は食品の構成成分
を前記溶液により含浸せしめることにより、又は油脂の
ごとき食品成分を着色するために前記溶液(又は濃縮
物)を使用することができる。
【0052】アスタキサンチンはまた酵母細胞から超臨
界条件下で二酸化炭素を使用することにより抽出するこ
とができる。二酸化炭素は適当なエントレイナー、例え
ば有機溶剤、特に前記のタイプの溶剤、又はクロロホル
ムもしくはアセトニトリルのごとき溶剤、又は氷酢酸と
組み合わせて使用することができる。超臨界抽出にかけ
られる酵母細胞は湿った又は乾燥した全体酵母細胞又は
破壊された、例えばホモジナイズされた酵母細胞である
ことができる。
【0053】培養物からアスタキサンチン含有全体細胞
を単離するための好ましい方法は、例えばフィルタープ
レス又は回転ドラムフィルター上で酵母クリームを濾過
して約25〜30%の乾物含量のフィルターケーキを得
ることである。次に、フィルターケーキを好適に、孔を
有するプレートを装着した押出機においてひも状物、例
えば約0.5〜2.0mmの直径を有するひも状物にして
押出し、酵母粒子から成るひもを得ることができる。
【0054】ひもは好ましくは流動床中の熱空気中に直
接押出され、そこで乾燥される。流動床での蒸発は好ま
しくは、酵母粒子の温度が50℃未満、例えば30〜4
0℃に保持されるように調節し、そして酵素乾物量によ
り測定した水分含量(この方法は実施例に記載する)1
0重量%未満、好ましくは8重量%未満となった時にこ
の工程を停止する。あるいは、流動床におけるのと同じ
条件下トレイ乾燥器中で乾燥を行うことができる。次
に、乾燥した全体細胞材料をCoball(商標)のごときボ
ール撹拌ミル中で粉砕し、そして次に抽出にかける。
【0055】特定の方法に従えば、例えば前記のように
して得た全体細胞乾燥材料を油相、例えば可食性油脂、
例えば大豆油もしくは魚油又は他の有機溶剤、例えば前
に検討したタイプの溶剤と混合することができる。温度
は好ましくは20〜30℃の範囲である。細胞材料と油
相又は有機溶剤とから得られる混合物はミル、例えばボ
ールミル、例えばボール撹拌ミル、例えばCoball(商
標)ミル中で粉砕して細胞を破壊しそして細胞からアス
タキサンチンを放出せしめることができる。
【0056】生ずる懸濁液をそのまま飼料中に使用する
ことができ、あるいはアスタキサンチンを含有する油相
を細胞残渣から分離した後に使用することができる。麦
芽浸出液から細菌を分離するのに用いられるのと同じ原
理で、高速流 (fast running)遠心機中での遠心分離に
より、前記の分離を好適に行うことができる。言うまで
もなく、他の可能性は前記の方法により得られた破壊さ
れた乾燥細胞材料を油相と混合することであり、これは
前記の油相へのアスタキサンチンの抽出及び分離の実施
と同様にして行う。油相は前記の方法と同様にして飼料
を着色するために用いることができる。
【0057】破壊された細胞材料に対して行われなけれ
ばならない前記のような最も従来的な抽出方法に対し
て、破壊されていない全体酵母細胞からアスタキサンチ
ンを抽出するために氷酢酸を好結果に使用することがで
きることが見出された。すなわち、本発明の1つの観点
に従えば、アスタキサンチンは全体酵母細胞から氷酢酸
を含有する溶剤によって抽出することができ、この抽出
は好ましくは溶剤の氷点より高い温度、例えば20〜1
00℃の範囲、好ましくは20〜80℃の範囲、そして
さらに好ましくは20〜60℃の範囲において行われ
る。抽出をより低い温度で行えばアスタキサンチンのさ
らに選択的な抽出を得ることができると考えられる。
【0058】脂肪及び他の抽出され得る成分の同時抽出
がこれらの低い温度では制限されるであろうからであ
る。溶剤中の氷酢酸の濃度は好ましくは5〜100,1
0〜70の範囲である。氷酢酸による抽出は、細胞の色
素の約70〜90%の抽出をもたらす。すなわち、酵母
細胞の実質上すべての色素及びアスタキサンチン含量が
氷酢酸抽出物中に見出される。さらに、抽出物は通常約
30〜35%の酵母乾物を含有する。適切には、氷酢酸
による抽出にかけられる酵母は乾燥酵母、すなわち、濾
過され、そして次に流動床に押出され、そこで乾燥され
た酵母である。
【0059】この様に処理された酵母細胞は抽出処理に
より破壊されない(抽出処理が酵母細胞の激しい機械的
処理を伴わない限り)からである。これは、破壊され又
はホモジナイズされた細胞の抽出に比べて酵母細胞から
の色素を含む抽出物のその後の分離を促進するであろ
う。破壊又はホモジナイズされた細胞は非破壊細胞に比
べて比較的小サイズであるため、使用されるフィルター
の孔を閉塞する傾向が非常に大であるからである。氷酢
酸抽出を実施例9に例示する。氷酢酸による湿酵母の抽
出もまた有用であることが証明されよう。
【0060】抽出されたアスタキサンチン及び全体乾燥
細胞材料は、アスタキサンチンを分解から保護するため
に好ましくは酸素欠乏条件下に保持される。すなわち、
アスタキサンチン含有酵母細胞又は抽出されたアスタキ
サンチンは好ましくは酸化防止剤、例えばブチルヒドロ
キシアニソール(BHA)、ブチルヒドロキシトルエン
(BHT)、ビタミンE又はアスコルビン酸、アスコル
ビン酸の(II)サルフェート又は(II)ホスフェートエ
ステル、あるいはアスコルビルパルミテート、及び/又
は乳化剤、例えばモノグリセライド又はソルビタンエス
テルにより保持され、そして密閉条件下で保持される。
【0061】本発明はまた、前記の方法により測定した
場合に酵母乾物g当り300μg以上の量でアスタキサ
ンチンを含有する酵母細胞又は酵母細胞部分を他の飼料
成分と組み合わせて含んで成る飼料に関する。好ましく
は、アスタキサンチン含有酵母細胞又は酵母細胞部分
は、全飼料組成物の乾物に対して10重量%以下、好ま
しくは5%以下、そしてさらに好ましくは3%以下を占
める。これらの値は、動物に投与されるべき最終飼料に
基いて計算される。高濃度の酵母細胞を有する飼料プレ
ミックスを調製することも可能である。
【0062】酵母細胞、酵母細胞部分又はアスタキサン
チンは場合によっては、該アスタキサンチンを水中分散
性にすることができる乳化剤と混合される。さらに、ア
スタキサンチン含有酵母細胞又は酵母細胞部分は酸化防
止剤及び/又は上記の乳化剤により酸化に対して保護す
ることができ、そして/又は動物飼料を気密性のそして
場合によっては真空にした容器中に詰めることができ
る。アスタキサンチン含有酵母細胞はまた、それ自体飼
料成分として使用するために包装することができ、ある
いは酵母細胞はそれ自体、通常の又は適合された飼料混
合物が供与された動物に与えられる。
【0063】酵母細胞又は酵母細胞の部分は好適にはそ
して通常は、蛋白質及び炭水化物源、油脂並びに微量栄
養素、例えばビタミン及びミネラルから選択される他の
栄養素と混合される。蛋白質源の例として、カゼイン、
アルブミン、小麦グルテン、魚粉、濃縮魚類残渣(ニベ
粉末及び血粉)が挙げられる。炭水化物源の例として糊
化澱粉、押麦、糖蜜、野菜粉末、及びコーンスターチが
挙げられる。飼料中の油脂成分は例えば魚油及びタラの
肝油及び/又は植物油、例えばトウモロコシ油であるこ
とができる。ミネラルは、カルシウム、リン、ナトリウ
ム、カリウム、塩素、マグネシウム、銅、マンガン、亜
鉛、コバルト及びセレンの無機化合物又は単純な有機化
合物から選択される。ビタミンの例として、ビタミンB
12、プロリン、ビタミンA、ビタミンD、ビタミンE、
ビタミンK、チアミン、アスコルビン酸、リボフラビ
ン、ピリドキシン、ナフトエ酸、ナイアシン、ビオチ
ン、コリン及びイノシトールが挙げられる。
【0064】本発明はまた、酵母から、好ましくは本発
明の酵母又は本発明の方法により製造された酵母から例
えば前記の方法のいずれかにより抽出されたアスタキサ
ンチンを含んで成る食品又は飼料に関する。アスタキサ
ンチンは前記の飼料成分との混合物として、そしてさら
に他の食品又は栄養成分との混合物として、並びに他の
着色剤との混合物として使用することができる。すなわ
ち、酵母細胞から抽出されたアスタキサンチンは、可食
性油、バター、マーガリン、ショートニング、マヨネー
ズ、パテ、スープ、スタック製品、すり身製品、デザー
ト、アイスクリーム、菓子、焼製品及び飲み物中で使用
するために他の着色剤と混合して、又は単独で使用する
のに非常に適当である。
【0065】アスタキサンチンがほとんど水又は水相か
ら成る食品に使用される場合、アスタキサンチンは好ま
しくは前記の乳化剤と混合され、この乳化剤は、結晶化
のなんらの傾向を伴わないでそしてアスタキサンチンを
溶解するのに油相の添加を必要としないでアスタキサン
チンを水相中に分散性にするものである。さらに、本発
明は動物の肉の及び/又は該動物により生産される生成
物の赤の着色を得るために動物を飼育する方法に関し、
この方法は、前記の方法により測定した場合に酵母乾物
g当り300μg以上の量でアスタキサンチンを含有す
る酵母細胞又は細胞部分、あるいはそのような酵母細胞
又は細胞部分から抽出したアスタキサンチンを含有する
飼料を動物に供与することを含んで成る。
【0066】アスタキサンチン又はアスタキサンチン含
有酵母細胞もしくは酵母細胞部分を含有する飼料の動物
に投与する量は、問題の動物種、及びアスタキサンチン
により得ることが望まれる着色効果に依存するであろ
う。明らかに、従うべき原理は、動物が通常の推奨され
る日用量の大量−及び微量栄養素を摂取し、そしてさら
に問題の動物の肉又は動物産物の所望の着色をもたらす
であろう形態及び量のアスタキサンチンを摂取すること
である。幾つかのケースにおいて、供与されるべきアス
タキサンチンの量は季節に依存し、従って例えば、牛が
生草を摂取する時にはバターの着色は適切であると一般
に考えられるので、夏場にバターの着色を得るために牛
にアスタキサンチン又は他のカロチノイドを投与するの
は好ましくないであろう。
【0067】さらに、アスタキサンチン又はアスタキサ
ンチン含有酵母細胞もしくは細胞の部分が動物に投与さ
れる量は幾つかの場合には季節に依存するであろう。す
なわち、例えば、サケ又はマスのごとき魚類の場合、夏
場に魚により消費される量とは対照的に冬場に魚により
消費される量は相対的に少い。しかしながら、魚に供与
される適当な量は一日当り魚体重の約1.5%であり、
これはCalifornia State Department of Fish and Game
により与えられた推奨に相当する。
【0068】家禽により生産される卵の黄味及び/又は
家禽の肉もしくは皮膚の着色のために前記の方法により
家禽を飼育する場合、飼料は常用の家禽飼料成分により
構成することができ、その例は、好ましくは蛋白質及び
炭水化物源、例えば大豆粉、大豆蛋白質、セルロース、
澱粉及び油脂源、例えば大豆油、ビタミン、例えば全ビ
タミン混合物、及びミネラル、例えば家禽のための一般
的ミネラル成分の混合物、並びに卵殻のためのカルシウ
ム源、好ましくは炭酸カルシウム及びリン酸水素カルシ
ウムを含有するものである。少量の塩化ナトリウムも存
在することができる。飼料は常用の供与量で供与するこ
とができる。次に実験例によりこの発明をさらに説明す
る。
【0069】材料及び方法 培養物の維持 ファフィア・ロドチーマの培養物を次の2つの方法によ
り維持する。 1)寒天スラント(YM−寒天)上で。スラントを20
℃にて1週間インキュベートし、そして4℃にて1ケ月
保持し、あらたなスラントを作る前にYM−液体培地中
で再培養する。 2)−80℃での凍結保存。凍結バイアル又はスラント
から菌株を250mlの振とうフラスコ中50mlのYM−
液体培地に接種する。振とうフラスコを回転振とう機
(150rpm )上で20℃にて4〜5日間インキュベー
トする。酵母細胞を沈澱せしめ、そして液をデカントす
る。沈降物をグリセロール中に20%の濃度に混合し、
凍結バイアルに分注し、そしてディープ・フリーザー中
で−80℃にて貯蔵する。
【0070】酵母乾物含量の測定 5mlの酵母細胞培養物を秤量したサルステッド (Sarste
dt)チューブ(110℃にて一定重量になるまで乾燥し
たもの)中で10,000×gにて5分間遠心し、そし
て脱塩水で2回洗浄する。液をデカントにより除去し、
そして110℃にて一定重量にまで乾燥した後、細胞を
含むチューブの重量を測定する。これにより酵母細胞の
重量(Yg)が得られる。次に、酵母乾物含量(YDM
C)を次の様にして計算する。 YDMC(g/l)=Y/5.00×1,000 記載される含量は2個の測定の平均値である。
【0071】全色素の測定のための分光光度法分析 メタノール抽出物中の全色素の含量は、 B. H. Davies,
「Carotenoids 」, T.W. Goodwin (編集), Chemistry
and Biochemistry of plant pigments, NewYork, Vol.
2, 149頁により記載されているようにして、λmax
の平均及びベール (Beer)の法則により分光光度法によ
り測定される。使用する分光光度計は島津UV可視記録
分光光度計UV260である。色素含量は後記の式1,
1a,2,2b、及び下記表1の吸光係数を用いて計算
される。
【0072】
【表1】
【0073】色素の抽出及び分析−方法1 約30mlの酵母培養物をサルステッドチューブに移し、
そして10,000×gにて5分間遠心した。酵母細胞
を脱イオン水中で洗浄し、そして約20mlのメタノール
に懸濁した。ローターが直径0.4mmのガラスボール
(ガラスボール約15g)で覆われている Bead Beater
型ガラスボールミル (Biospec Products Inc., 米国)
にメタノール懸濁液を添加して残りの遊離ボールミル容
量をうめた。ミルを30秒間の間隔をおいて1分間ずつ
5回運転することにより破砕処理を行い、破砕処理の温
度を20℃未満に維持するように冷却ジャケットに氷水
を保持した。破砕処理の直後にホモジネートの一部をサ
ルステッドチューブに移し、そして前記のようにして、
但し遠心をしないで酵母乾物を測定した。既知量(bg)
のホモジネートを10mlのメスフラスコに移し、そして
溶剤を加えて10mlとした。この溶液の吸収を測定し
た。
【0074】酵母乾物g当りの全色素量μgは次の様に
して決定される。
【数1】
【0075】色素の抽出及び分析−方法2 所定量の酵母培養物(aml)をサルステッドチューブに
移し、そして10,000×gにて5分間遠心分離す
る。酵母細胞を脱イオン水中で洗浄し、そして約20ml
のメタノールに懸濁する。ローターが直径0.4mmのガ
ラスボールで覆われている(ガラスボール約15g) B
ead Beater型ガラスボールミル (BiospecProducts Inc.
米国)にメタノール懸濁液を加えて残りの遊離ボール
ミル容量をうめた。ミルを30秒間の間隔をおいて1分
間ずつ5回運転することにより破砕処理を行い、破砕処
理の温度を20℃未満に維持するように冷却ジャケット
に氷水を保持した。破砕処理の直後に液体を50mlのメ
スフラスコに移した。
【0076】ミル中のガラスビーズを4×8mlのメタノ
ールで洗浄した。画分を集め、そして混合し、そしてメ
タノールを加えて50mlとした。メタノール抽出物を濾
過した後に色素を分析する。培養物中の酵母乾物は前記
のようにして測定する。サンプルml当りの全色素含量を
次のようにして決定する。
【0077】
【数2】 酵母乾物g当り全色素含量は次のようにして決定する。
【数3】
【0078】アスタキサンチンの測定のためのHPLC
分析−方法1 装置 カラム:LKB Ultropac Precolum, Lichrosorb RP18 7μm、4×30mm; LKB Ultropac Colum, Lichrosorb RP18 5μm、4×250mm。 検出 :LKB2151可変波長モニター。 積分機: Waters 740 Date Module。 コントローラー:LKB2152 HPLCコントロー
ラー。 ポンプ:LKB2150 HPLCポンプ。 自動サンプラー:可変ループを有するLKB2157オ
ートサンプラー。 手動注入: Rheodyne 20μlループ。
【0079】溶剤 A:860mlのアセトニトリル+100mlの水+40mlの蟻酸。 B:960mlの酢酸エチル+40mlの蟻酸。 すべての溶剤はHPLCグレードであった。流速 1.0ml/分。クラジエント 0−100% B 20分間、直線グラジエント 100−0% B 10分間、直線グラジエント検出器 471nm。温度 周囲温度。標準溶液 ホフマン・ラ・ロシュ(Hoffmann. La Rocheにより供給される純アス タキサンチン(融点220−222℃、1cmキュベット中1%w/v アセトン溶液の吸収21000)(以後、アスタキサンチン標準と称 する)を秤量し、そして500mlのアセトンに溶解する。 HPLC分析のため、問題のサンプル20μlをHPL
Cクロマトグラフィー装置に注入する。
【0080】アスタキサンチンの測定のためのHPLC分析−方法2 HPLCデータ 装置 カラム:Supelco プレカラム Supelco LC 18−DB,粒子サイズ 5μ カラム寸法 4.5×250cm。 検出器:LKB2151可変波長モニター。 積分機: Waters 740 Date Module。 コントローラー:LKB2152 HPLCコントローラー。 ポンプ:LKB2150 HPLCポンプ。 自動サンプラー:可変ループを有するLKB2157オートサンプラー。 手動注入: Rheodyne 20μlループ。溶剤 A:400ml テトラヒドロフラン 400ml メタノール 200ml 0.02Mグリシン緩衝液pH2.6 B:1000ml テトラヒドロフラン。
【0081】緩衝液以外のすべての溶剤はHPLCグレ
ードである。緩衝液は使用前に0.22μmフィルター
を通して無菌化する。検出器 480nm。温度 室温。グラジエント及び流速
【0082】
【表2】
【0083】標準溶液 5mgのアスタキサンチン標準を
秤量し、そして500mlのテトラヒドロフランに溶解す
る。HPLC分析のため、問題のサンプル20μlをH
PLCクロマトグラフィー装置に注入する。サルステッドチューブ Hounisens Laboratory, Arhus, デンマークにより供給
されるタイプ55533のポリプロピレン栓を有するポ
リプロピレン遠心チューブ。
【0084】化学物質 実験室規模で使用する化学物質は分析グレードのもので
ある。発酵に使用する化学物質は食品グレードのもので
ある。グルコース及びシュークロース濃度はベーリンガ
ー・マンハイムからのキット(Best. No. 13904
1)を用いて分析した。振とうフラスコ培養及び寒天プレート用培地 Difco Laboratories Incorporated により供給されるY
M (Yeast Morphology)培地(ディフコ・マニュアル:
Dehydrated culture media and reagents formicrobiol
ogy, 第10版、デトロイト、1984)。凍結バイアル Technunc, Roskilde, デンマークにより供給されるタイ
プ363401の2.0ml容量のポリプロピレンチュー
ブ。
【0085】例1変異誘発 変異誘発 各場合において、処理された培養物の生存の程度が1〜
5%であるように変異誘発処理を行った。寒天プレート
に単一コロニーとしてプレートした場合に変異株の赤色
の強さを視覚的に比較することによって適当な変異体を
選択した。UV−照射 YM培地中に20〜22℃にて増殖したATCC242
61のちょうど濁っている4日培養物を0.9%NaC
l溶液中に、それぞれ10-1,10-1.5,10 -2,10
-2.5及び10-3の濃度に稀釈し、そしてこれらの稀釈物
のそれぞれの0.3mlを寒天プレート上にプレートし、
100〜300コロニーを含む寒天プレートを得た。次
に、これらのプレートを照射原(Vilbert Lourmat VL
30LC)から20cmの距離で254nmにて30秒間
紫外線照射にかけ、そして次に20〜22℃にて10日
間増殖せしめ、この後、生じたコロニーの色を比較し
た。
【0086】EMS(エチル−メタン−スルホネート)
処理 振とうボード上YM培地中で20〜22℃にて増殖した
ATCC24261の4日間培養物2×15mlを、MS
E Major遠心機中で1250×gにて15分間遠心し、
そしてペレットを200mlの遠心チューブ中無菌0.9
%NaCl溶液2×15ml中に懸濁した。細胞懸濁液の
1つを対照として用いた。他の細胞懸濁液に1gのEM
S(Serva 28755)を添加した。20℃にて30分
間の処理の後、150mlの冷無菌0.9%NaCl溶液
を加えた。酵母細胞を無菌0.9%NaCl中で2回洗
浄し、そして0.9%NaClに懸濁した。次に、UV
−処理について前記したのと同じ方法で酵母細胞懸濁液
を稀釈しそして寒天プレート上にプレートした。単離さ
れた変異株の1つを1987年4月6日にCBS(Cent
raalbureau voor Schimmelcultures)にNo. 224−8
7として寄託した。
【0087】N−メチル−N′−ニトロ−N−ニトロソ
グアニジンによる処理 25mgのN−メチル−N′−ニトロ−N−ニトロソグア
ニジン(Aldrich Chemie BDR)を、ガラス栓を有する1
0mlの目方を量った目盛付きシリンダーに加えた。水を
加えて全容10mlとし、そしてその中でN−メチル−
N′−ニトロ−N−ニトロソグアニジンを振とうにより
溶解した。この溶液から10×1mlのストック溶液を得
た。
【0088】振とうボード上YM培地中で20〜22℃
にて増殖したCBS224−87(前記EMS処理によ
り得られた変異株)の4日培養物2×20mlをサルステ
ッドチューブに移し、そして2回の遠心分離にかけた。
プレートを1.5mlの0.9%無菌NaCl溶液に懸濁
し、そして上に調製した1mlのストック溶液を加えた。
20〜22℃にて1時間のインキュベーションの後、酵
母細胞を5回、10mlの冷無菌0.9%NaCl溶液中
で洗浄し、これによってN−メチル−N′−ニトロ−N
−ニトロソグアニジンを除去した。次に、UV−処理に
ついて前記したようにして酵母細胞を稀釈し、そして寒
天プレート上にプレートした。単離された変異株の1つ
を1987年4月6日にCBSにNo. 225−87とし
て寄託した。
【0089】再単離 CBS225−87を次に記載するようにして単離に付
した。凍結乾燥したバイアルから酵母をYM培地に懸濁
し、そして20〜22℃にて5日間インキュベートし
た。培養物をYMプレート上にプレートし、そして20
〜22℃にて10日間インキュベートし、そして新しい
コロニーを単離した。コロニーの1つを1988年3月
23日にCBSにNo. 215−88として寄託した。
【0090】例2野性型ファフィア・ロドチーマ株及
び例1において調製された変異株のアスタキサンチン含
量の測定 この例において記載される酵母細胞の培養及びアスタキ
サンチンの測定は、一方において、酵母株の本来的アス
タキサンチン生産能を測定するための本件出願人の前記
標準法において酵母細胞が増殖する条件を構成し、そし
て他方においてアスタキサンチンを測定する条件を構成
する。これらは、請求の範囲に記載するのと同じ標準条
件である。
【0091】振とうフラスコ培養 振とうボード上YM培地中で20〜22℃にて増殖した
ATCC24261の4日培養物100μlを2個のバ
ッフルを有する500ml振とうフラスコ中の50mlのY
M培地に接種した。この培養物を150rpm 、4日間、
20〜22℃、そして30mmol/l/時の酸素移動速度
での振とうボード上での増殖に付し、これにより0.6
%の酵母細胞培養密度を得た。
【0092】色素の分析 抽出物中のアスタキサンチン含量を次の3つの方法によ
り決定した。 1.メタノール抽出調製物について前記した様にして調
製されたアセトン、メタノール、及びエタノール抽出物
を分光光度スキャンニングにかけ、そして表1に示すλ
max 値を得た。
【0093】2.前記の方法と同様にして調製した10
mlのエタノール抽出液の半分に50mg以上のカリウムボ
ロヒドリドを加え、そしてこの混合物を30分間撹拌し
た。抽出物及びカリウムボロヒドリド処理したサンプル
の吸収を分光光度計上で変化する波長を用いて測定し
た。文献に記載されている値に対応して、遊離アスタキ
サンチンは480nmに広いピークを示し、そして還元さ
れたアスタキサンチンは450及び476nmに2個のピ
ークを示した。
【0094】3.前記の標準的条件下HPLCのアスタ
キサンチン含有抽出物の保持時間を前に定義した標準溶
液の保持時間と比較した。すなわち、標準的条件下での
HPLCにおける本発明のアスタキサンチン含有サンプ
ルのピークをHPLCにおける標準溶液のピークと比較
した。保持時間が同一であることが見出された。本発明
の変異株(CBS224−87及びCBS225−8
7)並びに既知のすべての寄託されているアスタキサン
チン生産性P.ロドチーマ株を上記のようにして増殖せ
しめ、そして分析した。これらの株の全色素含量及びア
スタキサンチン含量を下記の表3に示す。全色素の分析
は、「色素の抽出及び分析−方法1」に従って行った。
アスタキサンチンは、「アスタキサンチンの測定のため
のHPLC分析−方法1」に従って行った。
【0095】
【表3】 これらの値は4個の独立した測定の平均値である。本発
明の変異株がかなり増加したアスタキサンチン含量を示
すことが注目されよう。
【0096】例3発酵 孔を有する空気パイプから成る静止通気系を有する Bub
ble Columm型の十分に洗浄されそして殺菌された4m3
の発酵槽中で炭水化物制限下でフェド−バッチ発酵とし
て発酵を行った。この発酵槽はpH電極、pH調整剤及び消
泡剤用の入口、並びに排出される空気中のアルコールを
測定するためのアルコール検出器を装着していた。発酵
槽のジャケットは温度調節した。
【0097】出発培地は次の組成、すなわち20g/l
の糖蜜、0.6g/lの硫酸アンモニウム、0.8g/
lのリン酸水素二アンモニウム及び0.125g/lの
硫酸マグネシウムを有し、これらを適当量の水(100
lの増殖発酵槽中に30l、そして4m3 の生産発酵槽
中に2000l)と共に発酵槽中で30分間煮沸した
後、発酵槽に接種した。フェド−バッチ発酵において発
酵槽にフィードされる培地は2つの異る貯槽、すなわち
10kgの硫酸アンモニウム、5.6kgのリン酸水素二ア
ンモニウム及び80lの水から成る化学貯槽、並びに4
50kgの糖蜜及び1000lの水から成るオートクレー
ブ殺菌された糖蜜貯槽から取った。培地の残りを供給す
る直前に0.1mgのデスチオビオチン及び1.6kgの硫
酸マグネシウムを発酵槽に直接供給した。すべての化学
物質は食品グレードのものであった。糖蜜は De Manske
Sukkerfabrikkerからのビート糖蜜であった。
【0098】発酵中の通気は8.4m3 /分であった。
消泡剤として Contraspum 210(Zschimmer & Schwar
tz) を用い、そしてpH調整剤として硫酸を用いた。AT
CC24261株の酵母細胞をスラントから5mlのYM
培地を含む直径2cmの試験管に移し、この培地中で4日
間振とうボード上で十分な通気のもとで20〜22℃の
温度にて培養して増殖せしめ、次にこの培養物を1lの
YM培地を含む2lのエルレンマイヤーフラスコに移し
た。振とうボード上、十分な通気のもとで20〜22℃
の温度で3日間インキュベートした後、1lの培養物を
30lの出発培地を含む100lの発酵槽に移した。培
養物を、1g/lの酵母乾物量が得られるまで20〜2
2℃にてバッチ増殖せしめた。
【0099】次に、栄養の供給を開始し、そして20〜
22℃にてフェド−バッチ発酵を行った。2日間の増殖
の後、30lの培養物を無菌条件下でペリスタルポンプ
により、2000lの出発培地を含む4m3 の発酵槽に
移送した。この培養物を、培養物中1g/lの酵母乾物
含量が得られるまで20〜22℃でバッチ増殖せしめ
た。次に、糖蜜の供給を開始し、そして38時間続け、
この後糖蜜貯槽は空になった。化学物質は糖蜜と並行し
て最初の24時間供給した。フェド−バッチ発酵は20
〜22℃の温度にて行った。糖蜜貯槽中の糖蜜の量は、
発酵液中4%を越えない酵母乾物含量が得られるように
調整した。
【0100】フェド−バッチ発酵中の発酵槽への糖蜜の
供給は、μ=0.15時-1の酵母細胞の比増殖速度を達
成することを目標に調整し、そしてさらに発酵液中のエ
タノール濃度が0.1容量%未満となるように制御し
た。すなわち、エタノール濃度をしばしば測定し、そし
てこれが高過ぎることが見出された場合、許容されるエ
タノール濃度が再び達成されるまで糖蜜供給速度を低下
せしめた。発酵した液の通気をなんらの栄養も供給する
ことなく20〜22℃にて16時間続けた。
【0101】酵母細胞の組成、並びに全色素含量及びア
スタキサンチン含量を、0時、すなわち4m3 発酵槽へ
の栄養の供給を開始する直前、発酵及び増殖が停止した
時である38時間後、並びに発酵した液の16時間の通
気の後に測定した。全色素含量及びアスタキサンチン含
量を例2に記載したようにして測定し、そして酵母細胞
の組成を常法に従って測定した。
【0102】すなわち、全窒素含量をキュルダール分析
により測定し、トレハロース含量をJourn. Am. Chem. S
oc. 72,1950,2059頁に記載されているよう
にして測定し、そしてリン酸含量をWater and Wastewat
er, American Public HealthAssociation, Inc., 19
9頁(1960)に記載されているようにして測定し
た。エタノール分析は少量のエタノールを測定するため
のボイデン(Boidin) 法(Annal. de la brusserie et
de la distillerre, 1924−25,177頁)によ
り測定した。結果を表4に示す。全色素の分析は方法−
1に従って行った。HPLCによるアスタキサンチンの
分析は方法−1により行った。
【0103】
【表4】
【0104】例4.例3に記載した実験と同様の方法
で、ATCC24261を用いるフェド−バッチ発酵を
行い、相違は出発培地の容量を1000lとし、4m3
発酵槽への接種物として前記の様にして増殖せしめたA
TCC24261を6×1l使用し、化学貯槽が0.5
kgの硫酸アンモニウム、2.5kgのリン酸水素二アンモ
ニウム及び80lの水から成り、そして糖蜜貯槽が25
0kgの糖蜜及び1000lの水から成る点のみであっ
た。フェド−バッチ発酵中栄養を発酵槽に最初に65時
間フィードし、そしてこの後栄養の供給を停止し、そし
て培養物を72時間の通気に付した。結果を下の表5に
示す。
【0105】
【表5】
【0106】例5.本発明の変異株CBS225−87
を用いる実験を例4に記載したのと同様にして行い、1
000lの出発培地容量を用い、接種物として例3に記
載した方法により増殖せしめたCBS225−87を6
×1l用い、化学貯槽は5kgの硫酸アンモニウム、2.
8kgのリン酸水素二アンモニウム及び80lの水から成
った。フェド−バッチ発酵中アルコールは生成されず、
そして栄養は0〜57時間の間供給し、この後培養物を
栄養供給を伴わない通気にかけた。80時間目における
酵母細胞組成は、酵母乾物中窒素6.5%酵母乾物中五
酸化リン2.5%、及び酵母乾物中トレハロース6.6
%であった。フェド−バッチ発酵中、全色素、アスタキ
サンチン及び酵母乾物を測定し、下の表6に示す値が得
られた。
【0107】
【表6】 全色素及びアスタキサンチン含量(μg/ml)は分析さ
れた酵母乾物含量と全色素及びアスタキサンチンのμg
/g値から計算した。
【0108】例6.CBS215−88並びにP.ロド
チーマ変異株DBT406及びDBT403、並びに野
性型株CBS5905及びATCC24261の色素及
びアスタキサンチン含量を測定した。振とうフラスコ培養 寒天斜面から酵母細胞をYM培地に接種し、そして20
〜22℃にて2日間インキュベートした。1mlのこの培
養物を、4個のバッフルを有する250mlの振とうフラ
スコ中の50mlのYM培地中に接種した。培養物を、1
50rpm で回転する振とうボード上での20〜22℃に
て5日間の増殖に付した。全色素の定量測定は方法−2
に従って行った。アスタキサンチンの測定は方法−2に
従って行った。
【0109】計算の例(CBS215−88について) メタノール抽出物中の全色素を分光光度法分析により測
定した。50mlの抽出物の吸収マイナスメタノールの吸
収をE=1.189であると測定した。サンプルの容量
は29mlであった。式(2)に従って計算される酵母抽
出物中の全色素含量は次の通りである。
【0110】X′=1.160×50/2100/29
×10,000μg/ml=9.52μg/ml 酵母乾物は6.7g/lであると測定された。酵母乾物
g当りの全色素含量は次の様に決定される。 Y=9.52/7.1×1,000μg/g=1340
μg/g メタノール中のアスタキサンチンの濃度はHPLC分析
により6.4μg/mlと決定され、これは、6.2μg
/7.1g/l=880μgアスタキサンチン/g酵母
乾物に相当する。
【0111】すべての株を上記のようにして増殖せし
め、そして分析した。菌株の全色素及びアスタキサンチ
ン含量を表7に示す。
【表7】
【0112】例7.本発明の変異株CBS215−88
のフェド−バッチ発酵を、例3に記載したのと同じ4m
3 発酵槽中で、炭水化物源としてのシュークロース及び
コーン・スティープ・ソリドを用いて行った。次の成
分: 10kg コーン・スティープ・ソリド 12kg シュークロース 10kg 硫酸アンモニウム 3kg リン酸二水素カリウム 1kg 硫酸マグネシウム 0.05g ビオチン 300ml 消泡剤 Contraspum 210 1000l 水
【0113】から成る出発培地をpH4.6において蒸気
の導入により95℃にて1時間殺菌し、そして22℃に
冷却した後、前記のようにして増殖させた6×1lのC
BS215−88を接種物として加えた。35時間の通
気(4.2m3 /分)の後、シュークロース溶液(0.
30g/l)の供給を開始した。添加速度は2.3l/
時であった。通気を8.2m3 /分に増加し、そしてpH
調整器をスタートさせた(セットポイント4.0)。培
地中のシュークロース濃度が28時間後に約1g/lに
低下した時、シュークロースの供給を7.3l/時に増
加し、そしてこの速度を24時間維持した。次にシュー
クロースの供給を停止し、そして通気速度を4.2m3
/分に低下せしめて72時間続けた。フェド−バッチ発
酵中に全色素及びアスタキサンチンを測定した。その値
を表8に示す。
【0114】
【表8】
【0115】De Laval OA5M遠心分離機中での遠心
分離により培地から酵母細胞を分離し、そして水で2回
洗浄した。FILTOROXフィルター・タイプVAR
IO×40/40での濾過により酵母クリームから酵母
を分離し、そして26.3%の乾物を含むフィルターケ
ーキをlab流動床乾燥機(GLATT, Haltingen-Binzen
Bd. )中で1mm篩を通して押出し、そして30℃にて9
0分間乾燥せしめた。乾燥酵母(乾物91.6%)は、
酵母乾物g当り1360μgの全色素、及び酵母乾物g
当り1080μgのアスタキサンチンを含有していた。
【0116】例8下流処理 例3の方法により得られた酵母細胞をDe Laval OA5
M遠心分離機中での遠心分離により発酵液から単離し
た。この細胞を水で2回洗浄し、そして13%の酵母乾
物を含有する酵母クリームを得た。硫酸を添加して酵母
クリームpHを4.0に調整し、そしてこの酵母クリーム
に安息香酸ナトリウムを0.2%(w/v)の濃度に添
加した。単離された酵母細胞を処理する間、これらを窒
素のもとにおくことにより酵母細胞のアスタキサンチン
の実質的な酸化を防止し、そして温度を約10℃に保持
した。
【0117】細胞破壊バルブ及び熱交換器を装着したAP
V-Gaulin MC4ホモジナイザーから成る系に前記酵母
クリームを3回通し、そこで酵母クリームを700bar
の圧力の破砕に付し、これにより温度が10〜15℃上
昇し、次に熱交換器での冷却により15℃の温度を得
た。この系の中で酵母クリームを250l/時の速度で
循環せしめた。破砕された細胞中のアスタキサンチン含
量を次の様にして測定した。0.5mlのホモジナイズさ
れた酵母クリームの重量を量り、そしてサルステッドチ
ューブに移し、そして5mlのアセトンと共に振とうし
た。
【0118】サンプルを遠心分離し、10mlの目盛付シ
リンダーに移し、そして遠心分離及び定量的移送を行い
ながらアセトンにより3回洗浄した。全色素含量を方法
1により測定し、そしてアスタキサンチン含量をHPL
C−方法1により測定し、そしてこの含量を、「材料及
び方法」の項で前記した方法により測定したサンプル中
の全乾物含量と関連付けた。この例に従ってホモジナイ
ズされた酵母クリーム中の抽出可能なアスタキサンチン
含量を、細胞が完全に破砕されている方法1により測定
された酵母クリーム中の含量と比較することにより、こ
の例における破砕の程度が全細胞の90%以上であると
決定された。
【0119】窒素で覆われているこうして破砕された細
胞に、7%のナトリウムカゼインを約45℃の温度にお
いて撹拌しながら添加した。次に、ナトリウムカゼイン
と混合された酵母細胞ホモジネートを、入口温度が18
0℃であるAn hydro型の噴霧塔において噴霧乾燥にかけ
た。酵母細胞材料は噴霧ホイールの使用によって霧化さ
れ、そして噴霧塔の出口の空気の温度は約90℃であっ
た。生ずる酵母粉末をサイクロンを用いて回収した。こ
の酵母粉末の水分含量は10重量%未満であった。
【0120】例9氷酢酸による全色素の抽出 95%の乾物含量を有しそして酵母乾物g当り523μ
gのアスタキサンチンを含有する20gの破砕されてい
ないファフィア・ロドチーマ酵母細胞(濾過し、そして
次に流動床に押出し、そこで乾燥させたもの)を長さ1
2cm及び内径2.4cmのカラムに導入した。このカラム
はジャケットを有し、その中に75℃の温度の水を循環
せしめた。このカラムの底部において、少量の酸洗浄砂
(サンドフィルター)を綿層上に配置した。酵母細胞を
75℃の温度の氷酢酸5×100mlにより抽出し、そし
て各抽出物中の、及び抽出された酵母細胞材料(カラム
中に残留する氷酢酸約100mlを含む)中のアスタキサ
ンチンの量を測定した。アスタキサンチンの測定を行う
前に、抽出された酵母細胞材料を蒸発乾燥せしめた(1
6.16gの材料が生ずる)。結果を次の表9に示す。
【0121】
【表9】 従って、酵母細胞のアスタキサンチン含量の77.9%
(8143.6/10460×100%)が抽出により
放出された。
【0122】例10ボールミル中でのホモゲナイゼー
ションによる酵母細胞の破砕 流動床において乾燥されそして酵母乾物g当り336μ
gのアスタキサンチンを含有することが見出されたファ
フィア・ロドチーマ酵母細胞を大豆油中に40%(w/
w)の濃度で懸濁した。この懸濁液を、ジルコニウムボ
ール(0.1〜1.5mm)を含みそしてビーズを70〜
75%満たしたボールミル(CoBall-Mill, タイプMS
Z−12)にポンプ輸送した。ローターのスピードは1
3m/秒であった。各試行の後にサンプルを採取し、そ
してサンプルのアスタキサンチン含量をHPLC上で分
析した。ボールミルの温度は40℃〜50℃に保持し
た。
【0123】同様に、75%の水中上記乾燥酵母細胞の
懸濁液をボールミル中で処理した。この処理においてロ
ーターのスピードを15m/秒とした。結果を表10に
示す。この表中、アスタキサンチン含量を酵母乾物g当
りμgとして示す。
【0124】
【表10】
【0125】比較のため、乾燥酵母をホモゲナイゼーシ
ョンを伴わないで大豆油又は水で処理した場合、酵母乾
物g当りわずか23μgのアスタキサンチンが見出され
た。酵母細胞の実質的全破砕を得るためにボールミル中
での約3回の処理で十分であることが実験により示され
た。
【0126】例11魚の飼育 異るアスタキサンチン含量の魚餌を調製した。魚粉、大
豆粉、魚油、押小麦、レシチン及び混合物の形のビタミ
ンの混合物である、Dansk Orredfoder, Brande, デンマ
ーク、からの市販魚餌Ecoline 16から魚餌を調製し
た。この飼料に種々の量のアスタキサンチンを添加し
た。例3に記載したのと同じ方法で増殖せしめそして噴
霧乾燥したP.ロドチーマ酵母細胞からアスタキサンチ
ンを得た。50℃にて2.7kgの水に溶解したナトリウ
ムカゼイン0.475kgと混合されたホモジナイズされ
た酵母クリーム28kgから噴霧乾燥した酵母細胞を調製
した。2gのアスコルビルパルミテート及び大豆からの
トコフェロール1gを含有する0.068kgのGRIN
DTEK MOR50をナトリウムカゼイン溶液中に乳
化した。
【0127】ナトリウムカゼイン溶液(酸化防止剤を含
有する)をホモジナイズされた酵母クリームと混合し、
そしてこの混合物を例8に記載したようにして噴霧乾燥
した。噴霧乾燥した生成物(92.6%乾物)は酵母乾
物g当り約674μgのアスタキサンチンを含有してい
た。この噴霧乾燥した生成物を前記の市販の魚餌に添加
して種々のアスタキサンチン濃度の魚餌(飼料A〜D)
(下記表11に示す)を得た。対照として合成アスタキ
サンチンを含有する魚餌(飼料E)を用いた。飼料Eは
合成アスタキサンチンを40ppm に相当する量で含有し
ていた。飼料A〜Eは次の組成を有した。
【0128】
【表11】
【0129】それぞれが約400gの体重を有する約6
0尾のニジマスを魚餌A〜Eのそれぞれの実験において
用いた。魚をケージ中に保持し、そして飼料を自由に取
らせた。水は2.5〜14℃の温度とし、魚飼育実験中
の後の期間では低温とした。
【0130】魚からのアスタキサンチンの抽出 使用した装置は実験室実験において常用されている装置
である。皮膚を有しないニジマスを小片に切断し、そし
て15gの肉を秤り取って遠心チューブ(100ml)に
入れた。抽出剤として15mlのテトラヒドロフランを加
えた。肉をULTRATURAXミキサー中でさらに細
砕し、そして次に遠心分離した。テトラヒドロフラン抽
出物を50mlのメスフラスコに移した。残渣を音波処理
浴中で10mlのテトラヒドロフランにより2〜3回洗浄
し、そして遠心分離し、そしてテトラヒドロフラン相を
メスフラスコに移し、これに追加のテトラヒドロフラン
を加えて50mlにした。この50mlの内10mlを窒素の
もとで40℃の温度にて蒸発せしめた。蒸発残渣を1ml
の移動相に溶解し、そして0.45μmのフィルターを
通して濾過し、その後に分析した。
【0131】HPLC分析 カラム:LiChrosorb RP−18、5μm、250×
4.6mm 流速 :10ml/分 注入 :20μlループ、 Rheodyne 7120 ポンプ: Waters 510 検出器: Waters 481,UV−分光光度計、471nm 積分器: Waters 740
【0132】魚の色の決定 魚肉の色を、ミノルタカメラ・メーターIIを用いるL*
* * −色決定法により決定した。L* −値は明度成
分を示し、a* −値(−60〜+60)は緑/赤成分
(負の値は緑成分を示し、そして正の値は赤成分を示
す)を示し、そしてb* −値(−60〜+90)は青/
黄成分を示す。a* −値のみを第11表に示す。皮膚を
有しないニジマスの肉をブレンダーでホモジナイズして
均一材料を得、これを小ペトリ皿(高さ1cm、直径3.
5cm)に入れてその全容を占めるようにした。ペトリ皿
中の材料の表面を平らにし、ガラス板で覆い、そして次
に分析を待った。次の表に、魚飼育実験の結果を示す。
【0133】
【表12】
【0134】
【表13】
【0135】
【表14】
【0136】
【表15】
【0137】
【表16】
【0138】この結果が示すところによれば、魚餌A〜
Eのそれぞれのアスタキサンチンは魚に吸収され、そし
て魚肉は飼料中のアスタキサンチンの量の増加(飼料A
−D)に従って、そして飼育期間の増加に従って増加す
る赤色の着色〔a* −値(色の赤成分を示す)により観
察されるように〕を含有する。さらに、上記の結果は、
飼料中のアスタキサンチンの存在が魚の成育に影響を与
えないことを示している。
【0139】魚を視覚実験にかけ、そして魅力的な赤色
を有することが見出された。飼育の43日後、飼料D及
びE(それぞれ本発明に従って製造されたアスタキサン
チン40ppm 及び合成アスタキサンチン40ppm を含有
する)を供与された色の着色に実質的な差が観察されな
かった。飼育の72時間後、飼料C,D及びE(それぞ
れ、本発明に従って製造されたアスタキサンチン約20
ppm 、本発明に従って製造されたアスタキサンチン40
ppm 、及び合成アスタキサンチン40ppm を含有する)
により飼育された魚の着色に実験的な差が観察されなか
った。
【0140】例12フィッシュ・パテ (Fish pate ) タラの小片 71% 油 3% ラスク(rusk) 4% グリンドステッド・プロテイン177*) 1% 澱粉 1% アスタキサンチン 0.001% 水、防腐剤及びスパイス 100%まで *) グリンドステッド・プロテインは75%のグリンドステッド・プロテイン 100と25%のアルギン酸ナトリウムとのブレンドである。 アスタキサンチンを油相に分散せしめた。グリンドステ
ッド・プロテイン177、澱粉及び他の乾燥成分を混合
し、そして魚をコロイドミルに加えた。次に、油相、乾
燥成分、及び水を加え、そしてコロイドミル中で10分
間処理を続ける。パテを錫容器に満たし、そして熱処理
にかけた。
【0141】レッド・ドレッシング 魅力的な赤色を有するレッド・ドレッシングを次の成分
から常法に従って製造することができる。 油 30.0% タラゴン酢 12.3% トメトペースト 8.0% マヨダン (Mayodan )DC*) 0.3% 糖 8.0% 食塩 0.8% アスタキサンチン 0.01〜0.5% 水、防腐剤及びスパイス 100%まで *) マヨダン (Mayodan )DC(商標)はグリンドステッド・プロダクスA/ Sからの安定剤である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI A23L 1/32 A23L 1/32 A 1/325 1/325 D (C12N 1/16 C12R 1:645) (C12P 23/00 C12R 1:645) (72)発明者 ラーセン,ロベルト デンマーク国,デーコー−2830 ビルム, ハッセルベイ 32

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接種物として100μlの4日間YM培
    養物を用い、50mlの培地を含み2個のバッフルを有し
    150rpm の回転振とうに付された500mlの振とうフ
    ラスコ中で20〜22℃にて5日間ディフコYM培地
    で、30mmol/l/時の酸素移動速度を用いる条件下で
    培養せしめ、20mlのメタノール中0.2gの酵母乾物
    の懸濁液を、氷水で冷却されるジャケットを有し直径
    0.4mmのガラスボール15gを収容するガラスボール
    ミル中で20℃以下の温度において、0.5分間の間隔
    をおいて5×1分間の破砕にかけることによって調製し
    た酵母のメタノール抽出物について、標準として純粋な
    アスタキサンチンを用いてHPLCにより測定した場合
    に、酵母乾物g当り600μg以上の量でアスタキサン
    チンを生産する、ファフィア・ロドチーマ(Phaffia rh
    odozyma )種に属する、酵母細胞。
  2. 【請求項2】 寄託番号No. 225−87CBSのもと
    に寄託されている酵母株又は寄託番号No. 215−88
    CBSのもとに寄託されている酵母株に属するか、ある
    いはそのアスタキサンチン生産性を有しているその変異
    株である、請求項1に記載の酵母株。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載された条件下で増殖しそ
    して請求項1に記載した方法により測定した場合に、酵
    母乾物g当り700μg以上、好ましくは酵母乾物g当
    り1000μg以上、特に酵母乾物g当り1500μg
    以上、そして最も好ましくは酵母乾物g当り2000μ
    g以上の量でアスタキサンチンを生産する、請求項1又
    は2に記載の酵母細胞。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の酵
    母細胞の製造方法であって、酵母細胞を変異系で処理
    し、そして請求項1に記載の条件下で増殖せしめそして
    請求項1に記載の方法により測定した場合に酵母乾物g
    当り600μg以上の量でアスタキサンチンを生産する
    ことができる生じた変異株を選択することを含んで成る
    方法。
  5. 【請求項5】 酵母細胞を引き続いての2回以上の変異
    誘発処理にかける、請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 変異誘発にかけられる酵母細胞が、請求
    項1に記載の条件下で増殖せしめそして請求項1に記載
    の方法で測定した場合に酵母乾物g当り600μg以上
    の量でアスタキサンチンを生産する酵母細胞である、請
    求項4又は5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記変異原がエチルメタンスルホネー
    ト、UV照射及びN−メチル−N′−ニトロ−N−ニト
    ロソグアニジンから選択される、請求項4〜6のいずれ
    か1項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の酵母細胞又はその細胞
    破砕物を他の飼料成分、好ましくは動物飼料と組み合わ
    せて含んで成る動物飼料であって、前記アスタキサンチ
    ン含有酵母細胞又はその細胞破砕物が全動物飼料組成物
    乾物の10重量%以下、好ましくは5%以下、そしてさ
    らに好ましくは3%以下であり、他の成分が好ましくは
    蛋白質及び炭水化物、例えば魚粉、小麦、血粉、穀粉、
    脂肪、例えば魚油及び植物油、ビタミン及びミネラルか
    ら選択される、動物飼料。
  9. 【請求項9】 前記アスタキサンチン含有酵母細胞又は
    その細胞破砕物が、請求項2もしくは3に記載の酵母細
    胞、又は請求項4〜7のいずれか1項に記載の方法によ
    り製造される酵母細胞、あるいはその破砕物である、請
    求項8に記載の動物飼料。
  10. 【請求項10】 動物の肉及び/又は動物により生産さ
    れる生成物の赤色の着色を得るために動物を飼育する方
    法であって、該動物に、請求項1〜3のいずれか1項に
    記載の酵母細胞又は請求項4〜7のいずれか1項に記載
    の方法により製造される酵母細胞、あるいはそれらの細
    胞破砕物を含有する飼料を供与することを含んで成り、
    該動物が好ましくは魚、特にサケもしくはマス、バター
    に着色するためにウシ、あるいは卵黄を着色するために
    家禽である、前記方法。
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