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乳酸菌のアニマルフリー培養とは?

健康志向の高まりや多様なライフスタイルの普及により、食品やサプリメント市場ではヴィーガン(植物由来)やハラールへの対応が重要視されるようになりました。

独自に見出した乳酸菌やプロバイオティクス素材を、これらの成長市場へ展開したいと検討する企業も増えています。

しかし、最終製品に動物性原料を使用していなければ条件を満たせるわけではありません。量産化のフェーズにおいて、培養工程でのアニマルフリー(動物由来成分不使用)という要件がハードルとなることがあります。

こちらでは、乳酸菌の製品開発でアニマルフリー培養が不可欠となる背景をはじめ、従来の培地から代替する際の手法や実務上の課題、安全に商用生産を進めるための解決策を解説します。

乳酸菌の”アニマルフリー培養”が求められる背景

乳製品や肉類を避ける消費者の増加に伴い、乳酸菌の製造工程においても培地成分の由来が厳しく問われるようになっています。ここでは、その主な理由を整理します。

ヴィーガン・ハラール市場の拡大

最終製品に動物肉が含まれていなくても、製造工程(培養)において動物由来成分が使われていると、ヴィーガン認証やハラール認証の基準を満たさないケースがあります。また、一部の認証機関では動物実験が行われた原料の使用を制限する動きも見られます。

グローバル展開や新規市場の開拓において、アニマルフリーの要件をクリアすることは、競争力を高める上で重要な要素です。

植物性乳酸菌がアニマルフリーとは限らない理由

「植物性乳酸菌」という名称から、完全なヴィーガン対応(アニマルフリー)であると認識されがちですが、実際には異なります。植物から分離・発見された乳酸菌であっても、工場で大量培養する際の培地に牛肉エキスや乳由来成分(カゼインなど)が使用されている場合、国内外の主要なヴィーガン認証の基準を満たすことはできません

英国の「The Vegan Society(ヴィーガン協会)」や日本の「NPO法人ベジプロジェクトジャパン」といった主要なヴィーガン認証機関では、最終製品の成分だけでなく、製造・培養プロセス全体における動物由来成分の不使用を厳格に求めているためです。

MRSなど従来の培地からアニマルフリーへの代替

乳酸菌培養の標準として広く用いられるMRS培地には、肉エキスやカゼインなどの動物由来成分が多用されています。これらをどのように植物性や微生物由来のものへ代替するのか、具体的な手法を解説します。

牛肉エキスや動物性ペプトンの代替成分

動物性タンパク質の代替として、大豆ペプトンやエンドウ豆ペプトンなどの植物由来ペプトンを使用するのが一般的です。大豆や小麦などの植物性タンパク質を酵素分解することで、牛肉エキスなどに近いアミノ酸組成や栄養素を再現し、乳酸菌の生育を促します。

酵母エキスによる栄養源の補完

乳酸菌の生育に不可欠なビタミンやミネラルを補うため、動物由来エキスの代わりに酵母エキスが活用されます。酵母エキスはアミノ酸やペプチドも豊富に含むため、植物性ペプトンと組み合わせることで栄養バランスを整える役割を果たします。特定の微量元素(亜鉛など)を補う目的で、ミネラル含有酵母を添加するケースもあります。

アニマルフリー培養における実務上の課題

理論上は、植物性ペプトンや酵母エキスへ置き換えることでアニマルフリー化が可能です。しかし、実際の開発・製造現場では、物理的および管理上のハードルが存在します。

菌の増殖不良・収量低下

長年、MRS培地などの動物由来の豊かな栄養環境に適応してきた乳酸菌は、培地を大豆ペプトンなどの植物性資材に切り替えた際、増殖スピードが低下したり、最終的な菌体収量が大幅に減少したりする課題が生じやすくなります。

栄養源となるアミノ酸の組成やペプチドの分子量が変化することで、乳酸菌の代謝経路に影響を与えるためです。低下した収量を元の水準、あるいはそれ以上に引き上げるためには、最適な代替培地の選定や培養条件(温度、pH、撹拌速度など)の再設定に、高度なノウハウと時間を要します。

アニマルフリー証明書等の書類管理

「製造工程に動物由来成分が一切含まれていないこと」を担保するためには、培地原料の各サプライヤーまで遡り、証明書を収集・管理する必要があります。アニマルフリー証明書のほか、アレルゲン情報や非遺伝子組み換え(Non-GMO)の確認など、品質保証(QA)部門における書類手配や確認作業の負担が増加する傾向にあります。

乳酸菌のアニマルフリー培養を受託会社に依頼するメリット

自社で条件検討や書類管理にリソースを割くよりも、微生物培養に特化したCDMO(受託製造機関)を活用する方が合理的な場合があります。受託会社へ依頼する主なメリットは以下の通りです。

アニマルフリー環境での高収量化ノウハウ

専門の受託会社は、大豆ペプトンや酵母エキスを用いた培養パラメーター調整の知見を豊富に持ち合わせています。菌株の特性に合わせて最適な代替成分のブレンドを見つけ出し、従来培地と同等以上の収量を実現するノウハウを備えている点が強みです。

証明書と認証取得サポート

受託会社では、食品グレードかつアニマルフリー対応の資材調達ルートがすでに確立されていることが一般的です。BSE/TSEフリー証明やアニマルフリー証明など、製品化に必要な書類をスムーズに手配できるため、コンプライアンス管理にかかる工数を大幅に削減できます。

ラボから商用生産への移行

数リットル規模の条件検討から、数百〜数千リットルクラスの大型タンクでのアニマルフリー培養、さらには濃縮・粉末化(製剤化)といった工程までを一気通貫で依頼することが可能です。スケールアップに伴うトラブルを未然に防ぎ、迅速な市場投入を実現しやすくなります。

まとめ

グローバル展開や新規市場開拓において、アニマルフリーは製品の付加価値を高める重要な要素です。

乳酸菌製品のヴィーガン・ハラール対応には、菌そのものの由来だけでなく、培地のアニマルフリー化が不可欠となります。しかし、代替成分への切り替えには、収量低下の克服や煩雑な証明書管理といった新たな課題が伴います。

アニマルフリー培養の実績を持つ専門の受託会社をパートナーに選ぶことで、品質・コスト・スピード面の課題を解決し、スムーズな事業化が期待できるでしょう。

当サイトでは、ハラール需要に対応可能な微生物培養受託会社を紹介しています。アニマルフリーでの培養委託を検討されている方は、あわせて以下のページをご覧ください。

ハラール需要に対応!微生物培養受託会社を紹介

増加するハラール需要…
微生物培養受託会社の
取り組みや設備を特集!

工場の写真
※写真提供:池田糖化工業

食品事業で110年超の実績を誇る老舗メーカーが"ハラール専用"工場を稼働予定。
ハラール認証を目指す企業に向けた取り組みや充実の設備を紹介します。

 
培養目的別に探す「微生物 培養受託」会社3選

ここでは、「目的に応じた強み」「対応の柔軟性」「一貫した生産体制」の3つのポイントを基準として選定した、微生物培養の受託会社を紹介。

2023年7月21日時点、Googleで「微生物 培養受託」を検索した際に公式HPが表示された培養受託会社から、食品用や医薬品、化粧品の目的別に選定した3社を紹介します。

「食品用」なら
池田糖化工業
池田糖化工業
引用元:池田糖化工業公式HP(https://www.ikedatohka.co.jp/)
代表的な取り扱い微生物
  • 乳酸菌
  • ビフィズス菌
  • 麹菌
「食品用微生物」培養受託会社
としての強み
   

食の中間原料メーカーとして110年以上の歴史と実績があり、各種食品用微生物の独自株や特殊条件の培養にも対応。
ハラール製品の製造の専用工場を持ち、海外展開を考えているメーカーの大量培養にも対応可能

対応の柔軟性

製造条件の検討段階でも受託でき、研究開発スタッフによる提案が受けられます。

また、試作の相談も可能で、納得できるまで改良に応じてくれるなど、要望に応じて柔軟な対応をしてくれます。

培養から加工まで
一貫したサービス
「医薬品用」なら
神戸天然物化学
神戸天然物化学
引用元:神戸天然物化学公式HP(https://www.kncweb.co.jp/)
代表的な取り扱い微生物
  • 大腸菌
  • 放線菌
  • カビ
  • 酵母
「医薬品微生物」培養受託会社
としての強み

有機化学品の研究開発企業として、創薬の研究からプロセス開発、商品化までの全てのステージを支援しています。
培地や培養方法といった培養条件を提案するなど柔軟に対応。

対応の柔軟性

培養条件が決まっていなくても、神戸天然物化学から提案が可能です。また、最大5,000Lまでスケールアップができるのも強み。

精製技術など様々な技術を統合して、独自の知見から幅広い要望に応える体制を構築しています。

培養から加工まで
一貫したサービス
「化粧品用」なら
三省製薬
三省製薬
引用元:三省製薬公式HP(https://www.sansho-pharma.com/)
代表的な取り扱い微生物
  • 乳酸菌
  • 酵母
  • 担子菌
  • 麹菌
「化粧品微生物」培養受託会社
としての強み

60年以上にわたる、皮膚科学に基づく美容成分の研究で培った開発力と製薬技術を活かし、化粧品の製造から販売を行っています。
OEM・ODMまで幅広く相談が可能です。

対応の柔軟性

植物や微生物など、さまざまな素材からの化粧品原料開発が可能です。

また、小ロットの依頼やオリジナル化粧品原料の開発から生産まで、幅広く対応できます。

培養から加工まで
一貫したサービス
 

選定条件:2023年7月21日時点、Googleで「微生物 培養受託」を検索した際に公式HPが表示された培養受託会社を次のポイントで精査しています。

①目的に応じた強みがあるか
②対応の柔軟性
③OEMなど一貫したサービスを提供しているか

上記すべての条件を満たす会社のうち、以下の目的別に3社を選定しました。
・「食品用」の微生物培養:池田糖化工業・・・食品関連事業を中心に展開している微生物培養受託会社の中で、食品事業として最も創業が古く歴史が長い。
・「医薬品」の微生物培養:神戸天然物化学・・・・医薬品関連事業を中心に展開している微生物培養受託会社の中で唯一、創薬研究からプロセス開発研究、医薬品のGMP製造まで、創薬の全工程において対応している。
・「化粧品」の微生物培養:三省製薬・・・化粧品関連事業を中心に展開している微生物培養受託会社の中で、唯一原料開発からOEM生産まで一貫してサポートしている。