Aurantiochytrium sp. L3Wの食品加工廃水処理への応用と魚類養殖用多価不飽和脂肪酸生産との組み合わせ

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Sci. Total Environ..2020 Jul;743:140735. S0048-9697(20)34257-1. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.140735.Epub 2020-07-04.

Aurantiochytrium sp. L3Wの食品加工廃水処理への応用と魚類養殖用多価不飽和脂肪酸生産との組み合わせ

Application of Aurantiochytrium sp. L3W for food-processing wastewater treatment in combination with polyunsaturated fatty acids production for fish aquaculture.

Nurlaili Humaidah
Satoshi Nakai
Wataru Nishijima
Takehiko Gotoh
Megumi Furuta

PMID: 32679499 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.140735.

抄録

Aurantiochytriumなどのトラウストチキトリウムは従属栄養微生物であり、ドコサヘキサエン酸（DHA）やエイコサペンタエン酸（EPA）などの貴重な多価不飽和脂肪酸（PUFA）を産生することが知られている。本研究では、Aurantiochytrium sp.株L3Wを用いて、豆煮（BB）および味噌加工（MP）排水から溶存有機炭素（DOC）および溶存窒素（DN）を除去し、同時にPUFAを生産した。菌株L3Wは、殺菌処理したBB廃水からDOCを52％、DNを37％除去し、DHAを96.2mg/g含む脂肪酸（FA）を137mg/g含むバイオマスを生成した。滅菌処理したMP廃水でL3W株を増殖させると、DHA 97.8mg/gを含む147.6mg/gのFAを含むバイオマスが生成され、廃水からDOCの47％、DNの55％が除去されました。L3W株のバイオマスは、ニジマスの胃から抽出した酵素で消化された。これらの結果から、L3W株は食品加工廃水からDOCとDNを除去し、PUFAを生産するために利用できる可能性があることが確認された。また、本研究は、Aurantiochytrium sp.の生のバイオマスが魚の飼料添加物として使用できることを初めて証明した。

Thraustochytrids such as Aurantiochytrium are heterotrophic microorganisms that are known to produce valuable polyunsaturated fatty acids (PUFAs) such as docosahexaenoic acid (DHA) and eicosapentaenoic acid (EPA). In this study, Aurantiochytrium sp. strain L3W was used to remove dissolved organic carbon (DOC) and dissolved nitrogen (DN) from bean-boiling (BB) and miso-processing (MP) wastewater and to simultaneously produce PUFAs. Strain L3W removed 52% of the DOC and 37% of the DN from sterilized BB wastewater and produced biomass that contained 137 mg/g of fatty acids (FAs), including 96.2 mg/g of DHA. Growth of strain L3W in sterilized MP wastewater resulted in the production of biomass containing 147.6 mg/g of FAs, including 97.8 mg/g of DHA, and removal of 47% of the DOC and 55% of the DN from the wastewater. The biomass of strain L3W was digestible by the enzymes extracted from the stomachs of rainbow trout. These results confirmed the potential for use of strain L3W to remove DOC and DN from food processing wastewater and to produce PUFAs. This study also provided the first evidence that the raw biomass of Aurantiochytrium sp. can be used as a fish feed additive.