単細胞緑藻によるアスタキサンチン生産と光バイオリアクタ-の開発

単細胞緑藻<Haematococcus>___ー <pluvialis>___ーは増殖末期や窒素源の欠乏など生育環境の悪化にともない、赤色カロチノイドのアスタキサンチンを顕著に蓄積する。アスタキサンチンは、ニジマスやギンザケなどの養殖時の体色改善に色揚げ剤として注目されつつある天然色素である。本微細藻は二酸化炭素を基質に独立栄養生育する場合と同様、酢酸を基質に従属栄養的に増殖する際にも、光照射を必要とする。そこで、本研究では細胞増殖と二次代謝産物としてのカロチノイド生産の向上を、光バイオリアクタ-において開発・実用化するための知見を得ることを目的に、照射する光の強度及び光質(光の波長)、照射時間周期など光に関する基礎的な操作因子について検討を加えた。1.緑藻__H <pluvialix>___ーの増殖およびアスタキサンチン生産の培養条件について、人工気象器と着色フィルタ-を用い、光強度、光質、照射時間周期などの光関連因子ならびに細胞増殖、アスタキサンチン生産について検討した。その結果、連続照射条件のもとでは光強度に応じてアスタキサンチン生成が促進されるが、高い光強度下では、蓄積したカロチノイドの分解が培養後期に進行した。さらに、光質については白色・赤色・緑色に比べ、青色光がアスタキサンチン生成を最も有効に誘起することが明らかになった。種々の光強度下で照射時間周期を変化させた結果、光強度よりむしろ照射する光の総量がカロチノイド合成に強く相関することが判明した。2.目的産物のアスタキサンチンに至るまでのカロチノイド中間体の生成およびアスタキサンチンのジエステル、モノエステル、遊離型の分別定量のための高速液体クロマトグラフィ-分析システムを開発中である。また、アスタキサンチンを含む試料を用いて、従来のカロチノイドのけん化条件を再検討した。

単細胞緑藻<Haematococcus>___ー <pluvialis>___ーは増殖末期や窒素源の欠乏など生育環境の悪化にともない、赤色カロチノイドのアスタキサンチンを顕著に蓄積する。アスタキサンチンは、ニジマスやギンザケなどの養殖時の体色改善に色揚げ剤として注目されつつある天然色素である。本微細藻は二酸化炭素を基質に独立栄養生育する場合と同様、酢酸を基質に従属栄養的に増殖する際にも、光照射を必要とする。そこで、本研究では細胞増殖と二次代謝産物としてのカロチノイド生産の向上を、光バイオリアクタ-において開発・実用化するための知見を得ることを目的に、照射する光の強度及び光質(光の波長)、照射時間周期など光に関する基礎的な操作因子について検討を加えた。1.緑藻__H <pluvialix>___ーの増殖およびアスタキサンチン生産の培養条件について、人工気象器と着色フィルタ-を用い、光強度、光質、照射時間周期などの光関連因子ならびに細胞増殖、アスタキサンチン生産について検討した。その結果、連続照射条件のもとでは光強度に応じてアスタキサンチン生成が促進されるが、高い光強度下では、蓄積したカロチノイドの分解が培養後期に進行した。さらに、光質については白色・赤色・緑色に比べ、青色光がアスタキサンチン生成を最も有効に誘起することが明らかになった。種々の光強度下で照射時間周期を変化させた結果、光強度よりむしろ照射する光の総量がカロチノイド合成に強く相関することが判明した。2.目的産物のアスタキサンチンに至るまでのカロチノイド中間体の生成およびアスタキサンチンのジエステル、モノエステル、遊離型の分別定量のための高速液体クロマトグラフィ-分析システムを開発中である。また、アスタキサンチンを含む試料を用いて、従来のカロチノイドのけん化条件を再検討した。