ユーグレナと明治大学、理化学研究所の研究グループはこのほど、微細藻類ユーグレナ（和名：ミドリムシ）の発酵による有機酸やアミノ酸などの有用産物の生産について、その種類と生産量が発酵時のpHやバッファー（緩衝液）によって変化することを発見した。
ユーグレナは食品や飲料に利用され認知度が上がってきた。光があると光合成によりCO2を固定して多糖のパラミロンを生産。暗所では蓄積したパラミロンを分解して様々な物質を作り、特に無酸素の発酵条件ではコハク酸などの有機酸やグルタミン酸、グルタミンなどのアミノ酸を細胞外に放出する。パラミロンは免疫調節機能や抗ウイルス作用などが期待され、コハク酸は貝の旨味成分でもあるがバイオプラスチックの原料にもなる。グルタミン酸やグルタミンは旨味成分の原料や栄養補助に使われる。また、ワックスエステルも発酵で作られ、ジェット燃料への利用が進められている。
今回、発酵時の培地pHを3~8の6条件、3種類のバッファーの組み合わせで3日間発酵させ、コハク酸、グルタミン酸、グルタミンの生産量と細胞の形態変化を調べた。
グルタミン酸やグルタミンの生産量は酸性で多く中性では少ない傾向。コハク酸はpHによらずバッファーの種類に大きく影響され、酢酸バッファーでは大きく減少した。発酵後の細胞形態は酸性では紡錘形、中性では円形の傾向にあったが、生産量との関係性は低かった。発酵時の細胞密度を10倍に上げたところ、コハク酸の生産量は10倍近くに増加したが、グルタミン酸は1.5倍程度にとどまった。
今後、発酵生産物の量や種類を決定する因子のメカニズムレベルでの解明が求められる。ユーグレナは食品、化成品、燃料など様々な物質を生産する能力があるため、CO2からの物質生産系が発展することで、環境にやさしいものづくりの可能性が期待されている。