バイオディーゼル品質規格に適合する脂肪酸組成を有する油脂蓄積酵母

要約

チーズから分離した食用酵母クルイベロマイセス・ラクティス TYC-269株には油脂トリグリセリドが高濃度含まれ、その脂肪酸組成はバイオディーゼル品質規格に適合する。

  • キーワード:バイオディーゼル、トリグリセリド、脂肪酸、酵母、てんさい糖蜜
  • 担当:北海道農研・寒地バイオマス研究チーム
  • 代表連絡先:電話011-857-9260、電子メールseika-narch@naro.affrc.go.jp
  • 区分:バイオマス、北海道農業・畑作
  • 分類:研究・参考

背景・ねらい

トリグリセリド(TG)は食用油の主成分であり、廃食油はバイオディーゼル(脂肪酸メチルエステル)等の原料として活用されている。油糧作物の代替油脂資源として古くから微生物(酵母)の利用が検討されているが、代表的なTG高蓄積酵母Lipomyces starkeyiやRhodosporidium toruloidesは、食品としての利用実績がなく、かつその構成脂肪酸には飽和型が多量に含まれるため、寒冷地でのバイオディーゼル用途には適していない。そこで、製パン・菓子や調味料の原料用酵母であるKluyveromyces lactis (K. lactis)に注目して、食品および燃料双方で利用可能なTGを蓄積する菌株を探索する。

成果の内容・特徴

  • K. lactisはチーズ中に多く検出され、それらの中にはTG含量に差異が見られる菌株が存在する(図1)。9点の検体から分離した43株のうち、TYC-269株が最もTGを蓄積する(乾燥菌体重量当り1.1 wt%)。
  • TYC-269株は、てんさい糖蜜(糖濃度1% (w/v)に調整)、大豆由来窒素源1%、酢酸アンモニウム1%からなる培地 (初発pH7.0)により、30°C、200 rpmで30時間培養することで、TG含量が乾燥菌体重量当り24.0 wt%まで蓄積する(図2)。
  • TYC-269株のTGの脂肪酸は、飽和脂肪酸 (11%)、パルミトレイン酸 (17%)、オレイン酸 (43%)、リノール酸 (27%)およびリノレン酸 (2%)から構成される (図3)。
  • TYC-269株から製造したバイオディーゼルのヨウ素価は103、およびセタン価は51と推定される()。TYC-269株は、菜種および廃食油を原料とした場合と同様に、全国バイオディーゼル燃料利用推進協議会の4項目の規格(飽和脂肪酸含量(≦15%)、リノレン酸含量(≦12%)、ヨウ素価(≦120)およびセタン価(≧51, 揮発油等の品質の確保等に関する法律では≧45))にすべて適合する。

成果の活用面・留意点

  • K. lactis TYC-269株は当所および特許微生物寄託センター(寄託番号 NITE AP-525)で保有しており、許諾手続きを経て分譲可能である。
  • K. lactis TYC-269株は、てんさい糖蜜に含まれるスクロースの他、ラクトースならびにグリセリンの資化性を有することから、チーズホエーやバイオディーゼル製造の際に副生する廃グリセリンも増殖炭素源として利用できる。

具体的データ

図1 チーズから分離した K. lactis の TG 含量の分布

図2 TYC - 269 から抽出した脂質成分の薄層クロマトグラム

図3 酵母および油糧作物の TG の含量と脂肪酸組成

表1 酵母および油糧作物由来 TG の脂肪酸組成から推定される燃料性状

その他

  • 研究課題名:寒地畑作物バイオマス資源の多段階利用技術の開発
  • 中課題整理番号:411a
  • 予算区分:生研センター(新技術)、基盤
  • 研究期間:2007~2009年度
  • 研究担当者:高桑直也
  • 発表論文等:高桑「トリグリセリド生産性酵母」特許公開2009-225770