JP2002522038A - 植物材料におけるキサントフィルの変換方法 - Google Patents

植物材料におけるキサントフィルの変換方法

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Abstract

(57)【要約】 本発明は植物の生物学的材料において非遊離型キサントフィルを遊離キサントフィルに変換するin situプロセスに関する。該方法はさらに詳しくは、植物材料におけるアシルキサントフィルをエステル変換することによりキサントフィルを遊離させる方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 本発明は植物の生物学的材料において非遊離型キサントフィルを遊離キサント
フィルに変換するin situプロセスに関する。該方法はさらに詳しくは、植物材
料におけるアシルキサントフィルをエステル変換することによりキサントフィル
を遊離させる方法に関する。
【０００２】 発明の背景 カロテノイドは植物および果実に含まれる赤黄色色素群である。カロテノイド
にはカロテンおよびキサントフィルと呼ばれるヒドロキシル化カロテノイドが含
まれる。キサントフィルにはルテイン、ゼアキサンチン、カプソルビン、カプサ
ンチン、アスタキサンチン、およびカンタキサンチンが含まれる。
【０００３】 飼料産業および食品産業ならびに医薬産業全般においてキサントフィルに強い
関心が寄せられている。養鶏業ではキサントフィルの添加によって卵黄の色が強
まるという利益を受けている。製薬会社ではキサントフィルがある腫瘍治療にお
いて、および酸化防止剤として有用であることが分かってきた。食品産業では消
費者が天然に存在する食品着色剤を求めていることが分かってきた。アナットー
、サフランおよびパプリカは食品の着色用に従来から使用されてきた少数の天然
カロテノイドである。演出的な赤黄色天然色およびブロッコリー、緑莢インゲン
およびグリーンピース、ならびに芽キャベツ、キャベツ、ケール、ホウレンソウ
、キーウィおよびハネージューのような緑色野菜および果実などの食用植物にお
いて天然に存在するキサントフィルは飼料用色素形成添加剤をはじめとする数多
くの使用がなされてきた。ある野菜においてキサントフィルは遊離非エステル化
型で存在している。しかしながら、緑色野菜にある大量のクロロフィルがキサン
トフィルの濃縮または抽出を困難にしている。数多くのキサントフィルはまたマ
ンゴー、モモ、スモモ、カボチャおよびオレンジなどの黄色果実および野菜にお
いても存在している。これらはより少量のクロロフィルしか含んでおらず、多く
の場合、キサントフィルはミリスチン酸、ラウリン酸およびパルミチン酸のよう
な脂肪酸とエステル化した形で存在している。残念ながら、飼料添加剤において
代謝されるようにキサントフィルエステルは遊離キサントフィルへの変換を受け
なければならない。その後に遊離キサントフィルが体で代謝され得る。
【０００４】 様々な植物材料がキサントフィルを含有している；所望のキサントフィルのた
めに使用する材料の選択がなされる。例えば、ルテインキサントフィルの抽出用
にマリーゴールドの花、タゲテス・エレクタ(Tagetes erecta)の花弁を使用する
ことは十分に知られている。マリーゴールドは容易に栽培され、飼鳥類用の色素
源として使用されてきた。ルテインはマリーゴールドの花において、長鎖脂肪酸
エステル中のパルミチン酸およびミリスチン酸とジアシル化し、有色体中に典型
的にジエステルとして存在している。
【０００５】 飼料産業では飼料へのキサントフィル、特に飼鳥類飼料に対してルテインを提
供するために異なる２つのアプローチが取られてきた。この業界では飼料添加剤
として乾燥したマリーゴールドミールを使用してきたため、ルテインはあまり有
用でないアシル化型で提供されていた。この型のキサントフィルは所望の色素を
得るためにより多くのマリーゴールドミールを消費しなければならない。また、
業界では数多くの工程を用いて、植物材料からキサントフィルを抽出し、含油樹
脂の形成に着手してきた。業界ではその後さらに進めて、ルテインに対してはそ
の工程は主として鹸化によるが、パプリカのある含油樹脂加工に対してはエステ
ル変換をはじめとする数多くの様々な工程によって含油樹脂を加工処理してアシ
ル化型のキサントフィルを遊離型へと変換させている。変換された含油樹脂では
所望のキサントフィルを得るためには動物によるより少ない消費で済む。しかし
ながら、含油樹脂の形成およびその鹸化による加工処理双方に時間が消費され、
飼料製品に労働コストが加算されている。
【０００６】 鹸化は脂肪酸をアルカリで処理することによってそれを石鹸に変換することで
ある。鹸化価はエステル１グラムを鹸化するのに必要な水酸化カリウムのミリグ
ラム数である。鹸化後、業界では多くの場合、溶媒を使用して含油樹脂からルテ
インを結晶化させてきた。これによってキサントフィルはより純粋となり、ルテ
インを消費する生物には利用可能となるが、キサントフィルを飼料混合物に供給
する工程には時間と労力が加えられる。
【０００７】 以下の特許のいくつかではキサントフィルなどの様々な化合物を含油樹脂から
回収する工程が示されている。米国特許第５，６０２，２８６号ではキサントフ
ィルをコーングルテンから回収する工程が記載されている。特許ではエタノール
を加え、濾過し、次いで除去して未精製のキサントフィルを生成させる抽出工程
、およびその後エタノール、ＫＯＨを使用する鹸化工程、次いで洗浄し、濾過し
た後に精製キサントフィルへと精製する工程を有している。
【０００８】 ３つの日本の参考文献でもまた同様の含油樹脂抽出物の使用が示されている。
日本特許第８２，１３３，１６０号（1982）では、水またはアルコール混合物の
いずれかの中でＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＣａＣＯ３で処理し、次いでＨＣｌ、Ｈ２Ｓ
Ｏ４、Ｈ３ＰＯ４、ＨＯＡｃ、乳酸およびクエン酸などの酸で処理した赤トウガ
ラシ含油樹脂を用いた赤トウガラシ色素生成を示している。この色素溶液はＭｅ
ＯＨ、ＥｔＯＨ、ＰｒＯＨおよびアセトンなどの有機溶剤で取り出す。
【０００９】 日本特許第８２，１８０，６６３号(1982)では、含油樹脂として抽出される食
品着色剤、パプリカについて示されている。含油樹脂をＫＯＨ、ＮａＯＨ、Ｋ２ ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３およびナトリウムアルコラートのような塩基性アルカリ金
属化合物とともに加熱し、Ｃａ（０Ｈ）２などの１以上の水酸化物およびカーボ
ネートまたはアルカリ土類金属を加える。この沈殿を有機溶剤で抽出し、無臭の
含油樹脂色素を得た。特許第８３，１７３，１６４号では、パプリカ色素はハロ
ゲンイオン、スルフェート、ビカーボネート、カーボネート、ホスフェート、お
よび脂肪族カルボキシイオンの存在下、５０℃を超えない温度でパプリカ含油樹
脂をアルカリで処理することにより調製され、次いで有機溶剤で処理し、最後に
アセトンで抽出することができることが示されている。
【００１０】 米国特許第５，３８２，７１４号では、実質的に純粋なルテインを生成する方
法について記載されている。本特許において開始材料はマリーゴールド花弁であ
る。花弁の鹸化工程は実施例１、５段で簡潔に記載されている。花の花弁を除草
剤および殺虫剤について調べ、次いでキサントフィルを含有する材料を水酸化カ
リウム水溶液を用いる鹸化に付した。これは食品用銘柄水酸化カリウム４５％の
加熱（６５〜７０℃）下における連続混合によって達成される。これによってル
テインの９８％の、脂肪酸を含まず、かつ黄色油状物質として存在する型への変
換が達成された。よってこの材料は飼料または食品添加剤として使用することが
できた。
【００１１】 本発明はキサントフィルをエステル変換により遊離させることによってin sit
uにおいて該キサントフィルを遊離型に変換する方法を提供する。よって本発明
では含油樹脂を形成する必要がない。この含油樹脂変換では該材料を植物材料か
ら有機溶剤抽出する必要がある。多くの場合、ヘキサンを使用する。本発明はin
situにおける材料のエステル変換によりin situにおける遊離型キサントフィル
を提供し、それにより含油樹脂または材料の鹸化の必要性を排除する。本発明で
はミールをエステル変換させ、その後マリーゴールドミールからキサントフィル
を抽出することなく使用することが可能となる。
【００１２】 発明の概要 植物材料におけるアシル化キサントフィルを遊離型に変換する必要があること
は明らかである。本発明の目的はその必要性を満たすことである。
【００１３】 本発明のもう１つの目的は高含量の遊離ルテインを有するマリーゴールドミー
ルを提供することである。
【００１４】 本発明のさらにもう１つの目的は本発明の処理を施さなかった同様のマリーゴ
ールドミールを飼料添加剤とした場合と比べ、卵に付加的な色素を提供する飼料
添加剤としてのマリーゴールドミールを提供することである。
【００１５】 本発明のもう１つのさらなる目的は遊離前の原植物材料に含まれる遊離型キサ
ントフィルを実質的に高率で含有する植物材料を提供することである。
【００１６】 広く、さらに本発明は天然植物材料から作製した改良植物材料を含む。この植
物材料は少なくともいくらかの非遊離型キサントフィルを含有しており、in sit
uにおいてより少量の非遊離型キサントフィルを含み、かつより多量の遊離型キ
サントフィルを含有する植物材料を含んでなり、改良植物材料のin situにおけ
る遊離型キサントフィルが天然植物材料における量より増加した植物材料である
。
【００１７】 本発明は花および花弁をはじめとする数多くの異なる植物材料を有してなる。
特に有用な花はタゲテス・エレクタである。この種の花は所望のキサントフィル
がルテインである場合に有用である。マリーゴールドにおける大部分のキサント
フィルは天然において脂肪酸エステルのような非遊離型キサントフィルとして存
在している。本発明は非遊離キサントフィルを遊離型キサントフィルへ変換する
のに適合している。マリーゴールドの花を使用する場合、エステル変換によるこ
の変換によって非アシル化ルテインが生成される。本発明は植物材料がin situ
において天然植物材料が含む遊離型キサントフィルよりも少なくとも５％多く含
むようにそれを改良することが可能である。
【００１８】 本発明のもう１つの具体的態様は、ビタミンおよび無機質とともに大豆、ラッ
カセイ、トウモロコシ、アルファルファ、小麦、大麦からなる群から選択される
炭水化物源；ならびにin situにおいて改良植物材料が作製された植物材料にお
ける天然in situ量よりも多くの遊離型キサントフィルを含有する改良植物材料
を含んでなる改良動物飼料組成物であって、該キサントフィルが該動物飼料を与
えられた動物に対してより高いバイオアベラビリティーを有する、改良動物飼料
組成物である。
【００１９】 この飼料には花である改良植物材料を含めることができる。所望のキサントフ
ィルがルテインである場合、前記花はマリーゴールドである。所望のキサントフ
ィルがカプサンチンである場合、パプリカが使用できる。
【００２０】 よって飼料は飼鳥類の栄養要求に対して設計され、卵および食肉のような動物
産物に着色剤として働くキサントフィルを有し得るものである。
【００２１】 本発明は特にニワトリに対して有用であると思われる。あるキサントフィルも
またその他の飼料において有用であり、食肉または他の動物副産物を着色し得る
。
【００２２】 飼鳥類用の飼料は、特に与えられたキサントフィルがルテインである場合、遊
離型キサントフィルの消費により色素形成が増大したことで遊離型キサントフィ
ルのバイオアベラビリティーを示す飼料を有してなることによって特徴づけられ
ることが好ましい。
【００２３】 本発明は生成物および遊離型キサントフィルの生成方法もまた包含する。よっ
て広く本発明は少なくともいくらかの非遊離型キサントフィルを含有する天然植
物材料から以下の：天然植物材料をin situにおいて溶媒で処理し；非遊離型キ
サントフィルを遊離型キサントフィルにエステル変換し得る塩基を加え；反応物
を中和する工程により改良植物材料を作製する方法であって、生じる改良植物材
料が天然植物材料よりも多くの遊離型キサントフィルを有している、方法を包含
する。該方法では改良植物材料を乾燥させて溶媒を除去する工程を含んでもよい
。
【００２４】 本発明の方法には花などの植物材料を使用することが含まれる。所望の生成物
がルテインである場合にはタゲテス・エレクタなどの花を使用することができる
。この方法は反応において溶媒を使用する。該溶媒は広くアルコールであってよ
く、さらに好ましいアルカノールまたはアルケノールであってもよい。アルコー
ルを使用する場合、該アルコールが１〜４個の炭素を有していることが好ましい
。
【００２５】 アルコールはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール
などからなる群から選択される。本発明の方法では塩基を使用する。該塩基は水
酸化カリウム、ソルビン酸カリウム、ＮａＯＭｅ、動物肝臓リパーゼ、酵母リパ
ーゼ、ＮａＯＥｔ、ＫＯＭｅ、ＫＯＥｔ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３などからな
る群から選択され得る。
【００２６】 該方法にはまたルイス酸を用いて反応物を中和することにより反応を停止させ
る工程が含まれる。好ましいルイス酸はリン酸である。しかしながら、該ルイス
酸はＨＣｌ、ＮＨ４Ｃｌ、硫酸、酢酸、ＡｌＣｌ３などからなる群から選択され
得る。
【００２７】 該方法ではキサントフィルを植物材料から取り出すための、石油エーテルまた
はヘキサンのような抽出剤または数多くの他の公知の抽出剤を必要としない。
【００２８】 該方法では花、根または果実などの植物材料を有してなるが、生成物中にクロ
ロフィルが含まれないことが好ましい。
【００２９】 発明の具体的説明 本発明は植物の生物学的材料において非遊離型キサントフィルを遊離キサント
フィルに変換するin situプロセスに関する。該方法はさらに詳しくは、植物材
料におけるアシルキサントフィルをエステル変換することによりキサントフィル
を遊離させる方法に関する。同時に改良植物材料はそれが作製される原植物材料
よりも多くの遊離型キサントフィルを有している。
【００３０】 よって本発明は植物または野菜もしくは果実材料におけるキサントフィルをin
situにおいて遊離させる方法を提供する。ルテイン、ゼアキサンチンまたはカ
プサンチンなどの遊離型キサントフィルは植物材料におけるキサントフィルジエ
ステルから生成される。植物材料は所望のキサントフィルの比較的凝縮された量
を、通常および好ましくは脂肪酸エステルの形にある非遊離型として有している
はずである。マリーゴールドはジエステル型ルテインの優れた供給源である。ま
た現在天然において知られているウルフベリー果実（リシウム・バルバラム(Lyc
ium barbarum)）はゼアキサンチンジエステルの優れた供給源であり、トウガラ
シ植物（カプシカム・アンヌウム(Capsicum annuum)）はジエステルとしてカプ
サンチンの優れた供給源である。所望のキサントフィルを高濃度で有するその他
の植物および果実ならびに野菜もまた利用することが可能である。
【００３１】 「非遊離型キサントフィル」とは、遊離型キサントフィルへとエステル変換さ
れ得る形態にあるキサントフィルをいう。
【００３２】 「遊離型キサントフィル」とは、エステル化された型にはないキサントフィル
をいう。「バイオアベラビリティー」とは、キサントフィルがそれを消費する生
物の体に利用可能な程度をいう。
【００３３】 「塩基」とは、水酸化カリウム、ソルビン酸カリウム、ＮａＯＭｅ、動物肝臓
リパーゼ、ＮａＯＥｔ、ＫＯＭｅ、ＫＯＥｔ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３および
カルボニルのα位における動的脱プロトン化および高度共役二重結合系の原因と
ならないかかるその他の非求核性かつ強くない動的脱プロトン化物質をいい、こ
れらの化学物質はカルボニルのα位における脱プロトン化、および高度共役二重
結合系をもたらすため、例えばＬＤＡまたはＢｕＬｉは塩基の定義から排除され
る。
【００３４】 「塩基対植物材料（ミール）重量比」とは、植物材料の重量に対する反応に使
用された塩基の量をいう。この量は反応のｐＨおよび所望の反応時間によって求
められる。好ましいｐＨは１１〜１４の間であり、反応時間は長くはなるが低い
ｐＨを使用することは可能である。
【００３５】 「溶媒」とは、キサントフィルのエステル変換を行うことができる化学物質を
いい、該化学物質はヒドロキシル基を有することが好ましい。
【００３６】 溶媒は１〜４個の炭素を有するアルコールが好ましい。さらに好ましくは、溶
媒はＭｅＯＨのようにエステル変換の反応温度を７５〜８５℃に維持し得る沸点
を有するように選択する。
【００３７】 「植物材料」とは、キサントフィルを非遊離型キサントフィルにおいて含有す
る植物をいう。包含される植物源ではキサントフィルがエステル化された形でラ
ウリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、リノレン酸およびパルミチン酸などのモ
ノ−またはジ−Ｃ１２−Ｃ１８長鎖脂肪酸として含有されている。マリーゴール
ドは現在天然において知られているジエステル型ルテインの優れた供給源であり
、クコ果実（リシウム・バルバラム）はゼアキサンチンジエステルの優れた供給
源であり、トウガラシ植物（カプシカム・アンヌウム）はジエステル型カプサン
チンの優れた供給源である。所望のキサントフィルを高濃度で有するその他の植
物および果実ならびに野菜を使用することができる。
【００３８】 植物からカロテノイドを抽出することは当技術分野で周知である。同様に、マ
リーゴールドミールおよびある他の植物材料を飼料添加剤として動物に与え、卵
または食肉のような動物産物の色素形成をもたらし得ることは当技術分野で周知
である。マリーゴールドミールを与えて長期間ニワトリの卵を着色してきた。色
素形成用にルテインをマリーゴールドから抽出してきた。先行技術が教示し、示
唆してきたことはルテインを供給する方法が２通りあるということである。１つ
は非遊離型ルテインを含有する天然に存在する植物材料としてである。そうでな
ければ、含油樹脂を形成することによってルテインを抽出し、含油樹脂を鹸化し
、遊離型キサントフィルを含有する鹸化材料を供給する。本発明は新規かつより
優れた代替法を提供する。本発明は植物材料において増加した遊離型キサントフ
ィル量をin situにおいて供給する、含油樹脂を形成する必要のない方法である
。
【００３９】 先行技術では植物材料からのカロテノイドの抽出に有機抽出剤を使用してきた
ことが教示されている。かかる抽出剤にはヘキサン、アセトン、石油エーテル、
メタノール、酢酸エチル、ジエチルエーテル、ヘプタン、クロロホルムおよびテ
トラヒドロフランが挙げられる。これらの抽出剤はいわゆるジエステルを含有す
る含油樹脂となる。先行技術では次いでキサントフィルジエステルから脂肪酸を
開裂する鹸化反応の使用を教示している。鹸化には知られた数多くの方法がある
。これらによって脂肪酸の石鹸とともに遊離キサントフィルが生ずる。石鹸は水
溶液中の水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液によって作
製される。たとえ鹸化工程において同様な化学物質を使用してもよいとしても、
本発明が改良植物材料を提供するのに有機抽出工程も鹸化工程も必要としないこ
とは明らかである。
【００４０】 植物材料のin situにおけるキサントフィルの遊離は下記化学式：
【化１】 によって進行する。
【００４１】 in situにおいて（粗製植物材料）ジアシルキサントフィルがエステル変換に
よって遊離キサントフィルへと変換されることが分かる。このプロセスはコスト
および数々の工程が発生せず、含油樹脂の生成に関連した可能性ある有害な化学
薬品を回避する。さらに、植物材料はプロセスの効率を高める担体材料として働
き得るものである。
【００４２】 よって本発明の方法の工程には、非遊離型キサントフィルを含有する植物材料
を溶媒および塩基中に入れることが含まれる。塩基対植物材料（ミール）重量比
は植物材料の重量に対する反応に使用された塩基の量である。この量は反応のｐ
Ｈおよび所望の反応時間によって求められる。好ましいｐＨは１１〜１４の間で
あり、低いｐＨでは反応時間が長くなる。
【００４３】 原植物材料におけるキサントフィル活性約３２グラム毎に対し、ＫＯＨなどの
塩基約７７０ｇを溶媒１１リットルに入れた。植物材料を入れた溶液をｐＨ約１
３で維持した。１１〜１４が許容レベルであり、好ましいレベルは１３であった
。完全変換が認められるまで反応中の溶液を攪拌した。実施時間は６９℃におい
て約１０時間であり、ＨＰＬＣによりモニターした。
【００４４】 反応溶液をリン酸でｐＨ７まで中和した。かなり多数の中和酸および中和剤が
使用できる。しかし、リン酸が好ましい。溶媒は好ましくはアルコールであり、
さらに好ましくはＭｅＯＨを６９℃において１６時間の蒸留により除去した。蒸
留温度はＭｅＯＨの沸点を超えさえすれば、より高くても低くてもよく、蒸留は
工業用に適当な時間内で行われる。
【００４５】 アーモンド殻ミール、シリケートなどのような植物残留材料に対しては他の担
体を加えることができる。残留物は溶媒を蒸留した後に室温で１気圧において乾
燥させるか、または５０℃未満の温度においてオーブンで真空乾燥させるかのい
ずれかによって乾燥させる。乾燥方法は乾燥時間が問題であって、方法が重大で
はない。今in situにおいてそこに遊離型キサントフィルを有する植物残留材料
を混合し、キサントフィル活性１０〜１４ｇ／ｋｇを有する微粉末をなし得る。
最終生成物は窒素下、室温で保存することが好ましい。
【００４６】 次の塩基もまた本発明において使用できる。それらの選択は工程の経済性、工
程の速度および微量成分の許容性に基づいてよい。本発明において、遊離型キサ
ントフィルを有する植物材料は変換されたマリーゴールドミールであってもよい
。変換されたマリーゴールドミールを飼鳥類に与え、同時に対照（同一バッチの
植物材料からの同一マリーゴールドミール）を種類および年齢が同じ卵を生むニ
ワトリへ与えた。データは変換されたミールにおいてキサントフィルの使用の増
加があったことが示している。言い換えると、変換しない植物材料と同じ量の変
換された植物材料を消費した場合、卵の卵黄についてより多くの色素形成があっ
た。
【００４７】 よってこのプロセスでは生成物を消費する動物に対し、よりバイオアベラブル
型のキサントフィルが提供される。一般に、この試験は以下に挙げた工程によっ
て加工処理され、in situにおいて遊離型キサントフィルが提供されるマリーゴ
ールドミールを用いて行われた。
【００４８】 試験１ エステル変換によるルテインの遊離 工程１ ＭｅＯＨ／ＫＯＨ（１１Ｌ／７７０ｇ；ｐＨ＝１３）中のマリーゴール
ドミール（２ｋｇ、全キサントフィル活性１６ｇ／ｋｇ）を完全変換が認められ
るまで６９℃において（約１０時間）攪拌した。反応の変化はＨＰＬＣによりモ
ニターした。図１および図３参照。
【００４９】工程２ 反応混合物をリン酸で中和し（ｐＨ＝７）、ＭｅＯＨを６９℃において
蒸留により除去した（蒸留時間＝約１６時間）。
【００５０】工程３ 次いで残留物を十分に風通しのよい室内で室温で１気圧において乾燥さ
せるか、またはオーブンで真空乾燥（５０℃を超えない温度）させるかのいずれ
かによって乾燥させる。
【００５１】工程４ 合して混合した後に全キサントフィル活性１０〜１４ｇ／ｋｇ（反応時
間および乾燥工程に依存する）を有する微粉末を得た。最終生成物は窒素下、室
温で保存する。
【００５２】 上記の工程では、限定されるものではないが、水酸化カリウム、ソルビン酸カ
リウム、ＮａＯＭｅ、動物肝臓リパーゼ、ＮａＯＥｔ、ＫＯＭｅ、ＫＯＥｔ、Ｎ
ａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３およびカルボニルのα位において動的脱プロトン化、お
よび高度共役二重結合系をもたらす原因とならないかかるその他の非求核性かつ
強くない動的脱プロトン化物質などの数多くの異なる塩基を使用することができ
る。好ましい塩基は、安価性かつ脱プロトン化発生の回避効力における有用性に
よりＫＯＨである。その他の塩基の使用量は容易に求められる。
【００５３】 示されるように、次の試験において記載される工程には水溶液の使用は含まれ
ない。その代わりとして溶媒はさらに工程を進める際に蒸留により除去ができる
アルコール溶媒である。溶媒としてはＭｅＯＨが好ましいが、イソプロピルアル
コール、エタノールおよびブタノールなどのような他のタイプのアルコールを当
業者は不適当な試験をすることなく使用できる。溶媒がキサントフィルのエステ
ル変換を行うことができる化学物質であることは明らかである。溶媒はヒドロキ
シル基を有し、かつ水溶液でないことが好ましい。
【００５４】 中和剤はリン酸が好ましい。しかし中和酸として、ＨＣｌ、硫酸、ＡｌＣｌ３ 、ＮＨ４Ｃｌ３、酢酸などのような他のルイス酸を使用できる。
【００５５】 「植物材料」とは、キサントフィルを非遊離型キサントフィルにおいて含有す
る植物をいう。包含される植物源ではキサントフィルがエステル化された形でラ
ウリン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、リノレン酸およびパルミチン酸などのモ
ノ−またはジ−Ｃ１２−Ｃ１８長鎖脂肪酸として含有されている。キサントフィ
ルは数多くの様々な植物材料に見られる。マリーゴールドはルテインを有してお
り、パプリカはカプサンチンを有している。このプロセスは植物材料において多
くの非遊離型キサントフィルが遊離するように進む。
【００５６】 下記試験はパプリカミールにおけるカプサンチンの遊離についての反応手順で
ある。
【００５７】 試験２ 遊離カプサンチンを生成するためのエステル変換によるパプリカの遊離 ｋｇ当たりの所定の全キサントフィル活性を有するパプリカ植物材料をＭｅＯ
Ｈ（１１Ｌ、エトキシキンなし）中に入れ、ＫＯＨ（７７０ｇ；ｐＨ＝１３）を
加えて６９℃で８時間、次いで室温で１２時間攪拌する。反応の変化はＨＰＬＣ
によりモニターする。反応混合物をリン酸で中和する（ｐＨ＝７）。ＭｅＯＨ（
６Ｌ）を６９℃において蒸留により除去する（蒸留時間＝室温で４８時間中休み
して６９℃において約１６時間）。次いで残留物を室温で１気圧において放置乾
燥させ、続いてオーブンで（５０℃、１００Ｔｏｒｔ）２時間真空乾燥させる。
混合した後にｋｇ当たり所定の全キサントフィル活性（乾燥工程の時間および混
合の効果に依存する）を有する微粉末を得る。
【００５８】分析： 以下のパラメーターを用いて実施することができる： −エステル変換のモニター： Chrompack chromsep 100＊46mm(L＊ID) 15018 microspher C18 cat.no.28076 流量 1ml/分 溶離剤：CH２Cl２/CH３CN 30/70 450nmでスキャン −全キサントフィル活性の測定は分光光度計により行った。
【００５９】 試験３ 遊離ルテインを評価するためのマリーゴールドミールとエステル変換したマリー
ゴールドミールとのクロマトグラフィーの比較 上記試験１に記載されるエステル変換工程をマリーゴールドミールサンプルの
１つに使用し、他のサンプルにはエステル変換工程による処理を行わなかった。
２種類の材料、処理した植物材料および未処理の材料を分析し、その結果を図１
および３に示す。図１は未処理のマリーゴールドミールを示し、図３は処理した
マリーゴールドミールを示している。図３は以下の条件に付したものである。 カラム圧（ＰＳＩ）： 1866 カラム温度（Ｃ）：N/A ノイズ（マイクロＡＵ）：3e+001 ドリフト（マイクロＡＵ／分）：3e+001 未処理のマリーゴールドミールは以下のパラメーターおよび条件をとった： カラム圧（ＰＳＩ）： 2391 カラム温度（Ｃ）：N/A ノイズ（マイクロＡＵ）：4e+001 ドリフト（マイクロＡＵ／分）：1e+001
【００６０】 図１のグラフではマリーゴールドミールのルテインが２８〜３５の範囲にある
多くのエステル活性と７〜８の範囲にあるルテインレベルを有することを示して
いる。エステル変換したマリーゴールドミールではルテインのピークがさらに高
く、エステルが３１〜３３の範囲にはもはや存在しないことが示される。
【００６１】 以下のデータはマリーゴールドミールおよび図１から得た。
【００６２】
【表１】
【００６３】
【表２】
【００６４】 試験４ 遊離カプサンチンを評価するためのパプリカとエステル変換したパプリカとのク
ロマトグラフィーの比較 上記試験３に記載されるエステル変換工程をパプリカサンプルの１つに使用し
、他のサンプルにはエステル変換工程による処理を行わなかった。２種類の材料
：１．処理した植物材料および２．未処理の材料を分析し、その結果を図２およ
び４に示す。図２は未処理のパプリカを示し、図４は処理したパプリカを示して
いる。図４は以下の条件に付したものであり、以下のデータを示した。
【００６５】 エステル変換したパプリカ 捕捉ログ カラム圧（ＰＳＩ）： 1799 カラム温度（Ｃ）：N/A ノイズ（マイクロＡＵ）：5e+001 ドリフト（マイクロＡＵ／分）：1e+002
【００６６】
【表３】
【００６７】 図２は以下の条件に付したものであり、以下のデータを示した。 エステル変換しなかったパプリカ 捕捉ログ カラム圧（ＰＳＩ）： 1810 カラム温度：N/A ノイズ（マイクロＡＵ）：3e+001 ドリフト（マイクロＡＵ／分）：
【００６８】
【表４】
【００６９】 明らかに、未処理のパプリカでは２３〜２５の範囲に処理した材料には存在し
ない数多くのエステルを有している。処理をしてもしなくとも、両植物材料にお
けるカプサンチンは６〜７の範囲に高いピークを有している。
【００７０】 試験５ in situにおいてエステル変換により加工処理したマリーゴールドミールの色素
形成効果についてのニワトリ試験 若いＷａｒｒｅｎ ＳＥＸ−ＳＡＬ−ＬＩＮＫ雌鳥を３つの同一の群に分けた
。各群はそれぞれ３羽の雌鳥の入った７つのケージでなる。若雌鳥はいつでも飼
料および水が手に入れられる。３群には３週間、試験の対照として担体飼料（色
素を含まない飼料）を与えた。
【００７１】 Ａ群にはＯＲＯ Ｇｌｏ（商標）、Kemin Industries, Inc. Des Moines, IA
から入手できる市販の遊離型ルテインを与えた。
【００７２】 Ｂ群には試験１の工程に従って作製した新規の本発明品（飼料Ｋｇ当たりルテ
イン活性７．５ｍｇ）を与える。
【００７３】 Ｃ群には試験１の工程に従って作製した新規の本発明品（飼料Ｋｇ当たりルテ
イン活性１５．０ｍｇ）を与える。
【００７４】 試験は２８日間行った。材料を与えて３〜５日で卵黄色における効果が肉眼で
見える。与えて約２１日後、卵黄色は均一であり、ばらつきがない。０、２、４
、８、１６および２８日目に各群で産まれた卵から任意に選択した１０個を割り
、卵黄色を測定し、飼料摂取全量を２８日目に求めた。０、１６および２８日目
に各群で産まれた卵から任意に選択した３個の卵黄を混合し、秤量し、次いで各
群の卵黄を抽出して分析した。
【００７５】 卵黄色とキサントフィルｍｇ／飼料Ｋｇとの関係、および卵黄中のキサントフ
ィル量と与えたキサントフィルとの関係を算定した。この調査の結果を図５、６
に示す。図５は本発明品の卵黄色と商品の卵黄色についての日数に対するロシュ
ファン尺度（Roche fan scale）を示している。図６は３種類の処理についての
日数に対する卵黄中のキサントフィルのｍｇ／Ｋｇを示している。結果では、植
物材料は１５ｍｇレベルで商品よりもより多くの色素および色が与えられている
ことが示される。１５ｍｇレベルは７．５ｍｇレベルよりも有効なレベルである
ように思われる。たとえ卵が卵黄中に商品よりも多くの植物材料からのキサント
フィルを有しているようでも、低いレベルで与えられる卵黄色は薄い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 マリーゴールドミールのクロマトグラム
【図２】 パプリカのクロマトグラム
【図３】 処理したパプリカからの遊離型カプサンチンへの変換のクロマトグラムを示す
。
【図４】 処理したマリーゴールドミールからの遊離型ルテインへの変換のクロマトグラ
ムを示す。
【図５】 ２種類のｍｇ／Ｋｇレベルでの本発明における卵黄色と商品の卵黄色について
の日数に対するロシュファン尺度を示す。
【図６】 ３種類の処理についての日数に対する卵黄中のキサントフィルのｍｇ／Ｋｇを
示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０７Ｃ 403/24 Ｃ０７Ｃ 403/24 (72)発明者 クリフォード、アダムズ ベルギー国ベー‐2600、アントワープ、ベ ルヒェム、フルイソフラーン、101 Ｆターム(参考） 2B005 DA01 DA05 2B030 AB03 AD08 2B150 AA05 AB08 CE01 DD31 DE01 DH01 4H006 AA02 AC41 BA02 BA29 BB14 BE10 UC12 UC21

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくともいくらかの非遊離型キサントフィルを含有する天然植物材料から作
    製した改良植物材料であって、in situにおいてより少量の非遊離型キサントフ
    ィルを含み、かつより多量の遊離型キサントフィルを含有する植物材料を含んで
    なり、改良植物材料のin situにおける遊離型キサントフィルが天然植物材料に
    おける量より増加した改良植物材料。
  2. 【請求項２】 植物材料が花である、請求項１に記載の改良植物材料。
  3. 【請求項３】 植物材料が花弁である、請求項１に記載の改良植物材料。
  4. 【請求項４】 花がタゲテス・エレクタ(Tagetes erecta)である、請求項１に記載の改良植物
    材料。
  5. 【請求項５】 キサントフィルがルテインである、請求項１に記載の改良植物材料。
  6. 【請求項６】 非遊離型キサントフィルが脂肪酸エステルである、請求項１に記載の改良植物
    材料。
  7. 【請求項７】 遊離型キサントフィルが非アシル化ルテインである、請求項６に記載の改良植
    物材料。
  8. 【請求項８】 改良植物材料がin situにおいて天然植物材料が含む遊離型キサントフィルよ
    りも少なくとも５％多く含む、請求項１に記載の改良植物材料。
  9. 【請求項９】 ビタミンおよび無機質； 炭水化物源；ならびに in situにおいて改良植物材料が作製された植物材料における天然in situでの
    キサントフィル量よりも多くの遊離型キサントフィルを含有する改良植物材料を
    含んでなる改良動物飼料組成物であって、該キサントフィルが該動物飼料を与え
    られた動物に対してより高いバイオアベラビリティーを有する、改良動物飼料組
    成物。
  10. 【請求項１０】 改良植物材料が花である、請求項９に記載の飼料。
  11. 【請求項１１】 前記花がマリーゴールドである、請求項１０に記載の飼料。
  12. 【請求項１２】 前記動物飼料が飼鳥類の栄養要求に対して設計されたものである、請求項９に
    記載の飼料。
  13. 【請求項１３】 前記飼鳥類がニワトリである、請求項１２に記載の飼料。
  14. 【請求項１４】 前記動物飼料を与えられた飼鳥類が遊離型キサントフィルの消費により色素形
    成が増大したことでバイオアベラビリティーを示す、請求項１２に記載の飼料。
  15. 【請求項１５】 キサントフィルがルテインである、請求項９に記載の飼料。
  16. 【請求項１６】 少なくともいくらかの非遊離型キサントフィルを含有する天然植物材料から改
    良植物材料を作製する方法であって、 天然植物材料をin situにおいて溶媒で処理し； 非遊離型キサントフィルを遊離型キサントフィルにエステル変換し得る塩基を
    加え； 反応物を中和する工程を含んでなり、生じる改良植物材料が天然植物材料より
    も多くの遊離型キサントフィルを有している、方法。
  17. 【請求項１７】 改良植物材料を乾燥させて溶媒を除去する工程を含む、請求項１６に記載の方
    法。
  18. 【請求項１８】 植物材料が花である、請求項１６に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記花がタゲテス・エレクタである、請求項１６に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 溶媒がアルコールである、請求項１６に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 アルコールが１〜４個の炭素を有する、請求項２０に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 溶媒がアルコールである、請求項１６に記載の方法。
  23. 【請求項２３】 アルコールがメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールからなる群か
    ら選択される、請求項１６に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 塩基が水酸化カリウム、ソルビン酸カリウム、ＮａＯＭｅ、動物肝臓リパーゼ
    、ＮａＯＥｔ、ＫＯＭｅ、ＫＯＥｔ、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３からなる群から
    選択される、請求項１６に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 中和工程がルイス酸の使用を含む、請求項１６に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 ルイス酸がリン酸である、請求項２５に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 ルイス酸がＨＣｌ、ＮＨ４Ｃｌ、硫酸、酢酸、ＡｌＣｌ３からなる群から選択
    される、請求項２５に記載の方法。
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