異なる糖類を炭素源として用いたMortierella isabellina DSM 1414による単細胞油の製造

Single-cell oil production by Mortierella isabellina DSM 1414 using different sugars as carbon source.

• Muammer Demir
• Aysen Güher Gündeş

抄録

純粋な炭素源、特に農業工業プロセスに由来する原料である炭水化物は、発酵による小規模な単細胞油生産によく利用されている。本研究の目的は、糸状菌であるMortierella isabellina DSM 1414による細胞増殖、脂質蓄積、γ-リノレン酸(GLA)産生に及ぼす様々な純炭素源の影響を調べることであった。この研究で利用される糖類は、自然界、特に食品原料、そしてその結果、農業食品産業の廃棄物または余剰物に広く豊富に存在しています。したがって、これらの糖類を含む多くの廃棄物が発酵による単細胞油の生産に利用される可能性も評価された。利用された糖類の細胞増殖、バイオマス生産および脂質生産への影響を調査した。また、発酵終了時に生成する脂質中の脂肪酸も分析した。その結果、最大バイオマス生産量は乳糖培地で10.80 g/Lであったが、最大油分生産量はマルトース培地で5.44 g/Lであった。オレイン酸（20.42〜42.94％）、パルミチン酸（14.96〜22.19％）、ステアリン酸（9.00〜26.92％）は、リノール酸（11.35〜18.67％）、GLA（3.56〜8.04％）とともに主要な脂肪酸であった。また、目的脂肪酸としてのGLAの産生が顕著であった。本研究は、GLAを多く含むM. isabellina DSM 1414による単細胞油の生産に、ほとんどの糖類を含む農産廃棄物（脂質産生量がそれぞれ0.81 g/Lと0.28 g/Lのアラビノースとスクロースを除く）を利用できることを示している。

Pure carbon sources, especially carbohydrates which are raw materials deriving from agro-industrial processes, are often used for small-scale single-cell oil production by fermentation. The aim of this study was to investigate the effects of different pure carbon sources on cell growth, lipid accumulation and γ-linolenic acid (GLA) production by the filamentous fungus Mortierella isabellina DSM 1414. The sugars utilized in this study are found extensively and abundantly in nature, especially in food raw materials and, in consequence, in agro-food industry wastes or surpluses. Thus, the potential of many waste materials containing these sugars to be used in the production of single-cell oil by fermentation could also be evaluated. The effects of the sugars utilized on cell growth, biomass production and lipid production were investigated. Fatty acids were also analysed in the lipids produced at the end of the fermentations. Results showed that the maximum biomass production was 10.80 g/L in lactose-based media, while the maximum oil production was 5.44 g/L in maltose-based media. Oleic (20.42-42.94%), palmitic (14.96-22.19%) and stearic (9.00-26.92%) acids were the major fatty acids along with linoleic acid (11.35-18.67%) and GLA (3.56-8.04%). The production of GLA as the target fatty acid was remarkable. This study indicates that agro-industrial waste including most of the sugars utilized (except for arabinose and sucrose with lipid production of 0.81 and 0.28 g/L, respectively) can be employed for production of single-cell oil by M. isabellina DSM 1414 which contains a high amount of GLA.

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