虾青素的生产方法技术

本发明专利技术是提高通过微藻的培养来提高虾青素的生产方法的效率的方法。本发明专利技术的虾青素的生产方法是培养微藻而使藻体内产生虾青素的虾青素的生产方法，其特征是，并用峰值波长为420～500nm的蓝光LED与峰值波长为620～690nm的红光LED来进行培养期间中的至少虾青素生产培养期间的光照射。峰值波长420～500nm的蓝光LED与峰值波长620～690nm的红光LED之比以光通量密度计优选为1:19～19:1，优选光通量密度分别为20μmol/m2/s以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及虾青素的有效的生产方法。更详细而言，涉及对生产虾青素的微藻进行培养时的光照射。
技术介绍
虾青素是橙红色的类胡萝卜素中的一种，是主要大量含有在虾或蟹等甲壳类、鲑鱼、鲑鱼子、鲷鱼、藻类等海洋生物中的色素。已知该虾青素具有强大的抗氧化作用，被用作食品用色素、化妆品、健康食品、医药品等。虾青素通过化学合成或者对细菌、酵母、微藻等进行培养而生产。每单位干燥重量的细菌、酵母中的虾青素含量为2重量％以下，与此相对，在对微藻中红球藻属(Haematococcus属)的微藻(以下称为红球藻)进行培养而得到的虾青素中，由于能够以2重量％以上的高含量进行培养，并且具有安全性，所以在世界范围内进行生产。在利用进行红球藻等的光合成的微藻的虾青素的生产中需要适合其生长的光照射。虾青素例如利用红球藻、小球藻、栅藻等微藻而生产。特别是红球藻，其通过外部环境的变化应力而成囊化，在藻体内蓄积虾青素。为了蓄积虾青素，需要阳光或人工光线的照射。作为人工光线的光源，利用荧光灯、LED(light emitting diode：发光二极管)等。仅利用阳光进行培养时，因为受到气温变化、日照时间变化影响，所以难以进行稳定且有效的生产。因此，以往尝试了使用了人工光线之一的荧光灯的培养。在专利文献1中记载了在包括人工光线的以40000勒克斯的照度照射光而培养红球藻的实施例中，以每单位重量干燥藻体的虾青素含量计，得到2重量％的内容。在专利文献2中记载了通过以光合成有效光通量投入量25000μmol-photon/m3/s以上的非常强的光强度的条件培养红球藻，在21天以每单位重量干燥藻体的虾青素含量为6.8重量％、每单位培养液的虾青素产量为250mg/L的高效率来生产虾青素的实施例，但无法实现300mg/L以上的虾青素产量。为了使用荧光灯而得到这样的非常强的光合成有效光通量投入量，需要大量的电能，此外，用于控制由荧光灯产生的热的空调装置所消耗的电能也变大。已知LED代替荧光灯作为低功耗且发热量少的光源，研究了使用LED生产虾青素的方法。在专利文献3中，对使用各种波长的LED而由红球藻生产虾青素的方法进行了研究，结果发现通过仅照射具有540nm以下的波长的蓝光LED，成功得到了高的虾青素生产率。特别是，使用以470nm为中心波长的蓝光LED的情况下，与相同光通量密度的荧光灯相比，能够生产约2倍的虾青素。然而，此时的每单位培养液的虾青素浓度在培养12天后低至25mg/L，未达到商业生产上实用的培养浓度。在专利文献4中记载了通过对琼脂平板上的红球藻菌落交替照射蓝光LED与红光LED，可促进红球藻的细胞数的增加。然而，未提及成囊化之后的虾青素生产阶段，也未记载能否生产虾青素。由于已知红球藻在生长中因应力而发生成囊化，大量蓄积虾青素，所以在该文献中无法判断虾青素生产是否得到提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平3-83577号专利文献2：日本特开2007-97584号专利文献3：日本特开2004-147641号专利文献4：国际公开公报WO2013-021675
技术实现思路
技术问题寻求使用低功耗且发热量少的LED，与仅利用具有540nm以下的波长的蓝光LED培养微藻时相比，虾青素含量高且虾青素浓度为100mg/L以上生产的培养方法。技术方案本专利技术的目的在于使用省电力且能够抑制透过光的部分的温度上升的LED，与荧光灯相比，进行效率更高的虾青素的生产。为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现通过边同时照射峰值波长为420～500nm的蓝光LED与峰值波长为620～690nm的红光LED这两方边对微藻进行培养，从而有效地生产虾青素。本专利技术的主旨是以下的(1)～(6)的虾青素的生产方法。(1)一种虾青素的生产方法，其特征在于，在培养微藻而在藻体内产生虾青素的虾青素的生产方法中，并用峰值波长为420～500nm的蓝光LED与峰值波长为620～690nm的红光LED来进行培养期间中的至少虾青素生产培养期间的光照射。(2)根据(1)的虾青素生产方法，其中，以光通量密度计，峰值波长420～500nm的蓝光LED与峰值波长620～690nm的红光LED的比为1:19～19:1。(3)根据(1)或(2)的虾青素生产方法，其特征在于，峰值波长420～500nm的蓝光LED与峰值波长620～690nm的红光LED的光通量密度分别为20μmol/m2/s以上。(4)根据(1)～(3)中任一项的虾青素生产方法，其特征在于，微藻为红球藻属。(5)根据(1)～(4)中任一项的虾青素生产方法，其中，每单位培养液的虾青素产量为100mg/L以上。(6)根据(5)的虾青素生产方法，其中，每单位培养液的虾青素产量为300mg/L以上。(7)一种微藻的培养液，其中，虾青素含量为300mg/L以上。(8)一种微藻的培养藻体，其中，虾青素含量为7.0重量％以上(干燥藻体中)。专利技术效果根据本专利技术，能够在不大幅改变现有的虾青素的制造方法和/或装置的情况下效率良好地生产虾青素。附图说明图1是表示实施例1中使用的蓝光LED与红光LED的光谱的图。图2是表示实施例2的每单位培养液的干燥藻体重量的图。图3是表示实施例2的每单位干燥藻体的虾青素含量的图。图4是表示实施例2的每单位培养液的虾青素产量的图。具体实施方式本专利技术涉及利用微藻的虾青素生产方法，其特征是包括对微藻照射峰值波长为420～500nm的蓝光LED与峰值波长620～690nm的红光LED的工序。在本专利技术中，可以使用能够产生虾青素的微藻。这里所说的微藻限定于进行光合成的微藻。作为微藻，已知有蓝藻、红藻、褐藻、绿藻、硅藻、真眼点藻等，但本专利技术的微藻限定于能够产生虾青素的微藻。作为产生虾青素的微藻，通常使用属于红球藻属的微藻(红球藻)。在红球藻中，可以使用湖生红球藻(Haematococcus lacustris)、雨生红球藻(H.pluvialis)、H.capensis、H.droebakensi、H.zimbabwiensis等。其中，可优选使用湖生红球藻(H.lacustris)和雨生红球藻(H.Pluvialis)。除了红球藻属以外还可以使用产生虾青素的微藻。例如，可举出作为小球藻属的Chlorella zofingiensis、单针藻属(Monoraphidium sp.)的微藻，除此以外，还可以举出Vischeria helvetica、Coelastrella、Scenedesmus、Chlamydomonas nivalis、Protosiphon botryoides、Neochloris wimmeri等。作为微藻的培养所使用的培养基，没有特别限制，但为了防止培养基的杂菌污染，优选使用不含有碳源的独立营养培养基。通常，可以使用含有增殖所需要的氮、微量金属的无机盐、维生素类等的独立营养培养基。例如，可以使用VT培养基、C培养基、MC培养基、MBM培养基、MDM培养基等培养基(参照藻类研究法千原光雄、西泽一俊编，共立出版(1979))、BG-11培养基和它们的改性培养基等。另外，在培养基中培养微藻时，优选通入含有二氧化碳的空气。虽然通入不含有二氧化氧的空气虽然也能够进行培养，但是由于微藻的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虾青素的生产方法，其特征在于，培养微藻而使藻体内产生虾青素，并用峰值波长为420～500nm的蓝光LED与峰值波长为620～690nm的红光LED来进行培养期间中的至少虾青素生产培养期间的光照射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.03 JP 2014-0772461.一种虾青素的生产方法，其特征在于，培养微藻而使藻体内产生虾青素，并用峰值波长为420～500nm的蓝光LED与峰值波长为620～690nm的红光LED来进行培养期间中的至少虾青素生产培养期间的光照射。2.根据权利要求1的虾青素生产方法，其特征在于，以光通量密度计，峰值波长420～500nm的蓝光LED与峰值波长620～690nm的红光LED之比为1:19～19:1。3.根据权利要求1或2的虾青素生产方法，其特征在于，峰值波长420～...

【专利技术属性】
技术研发人员：泉田仁，大桥英治，沼沢彻，
申请(专利权)人：日本水产株式会社，日本生物基因有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP