JP2004269478A - Method for production of collagen - Google Patents

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JP2004269478A JP2003066318A JP2003066318A JP2004269478A JP 2004269478 A JP2004269478 A JP 2004269478A JP 2003066318 A JP2003066318 A JP 2003066318A JP 2003066318 A JP2003066318 A JP 2003066318A JP 2004269478 A JP2004269478 A JP 2004269478A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a collagen production method by which collagen can efficiently be mass-produced from the skin of fishes. <P>SOLUTION: This method for producing collagen comprises the processes of: insolubilizing the epidermal layer of the fishes skin and a cutis layer portion of the epidermal layer side including pigmentary cells; swelling at least a part of the cutis layer which is not insolubilized; and recovering the swollen cutis layer. In the method, it is possible to include a filtering process and also a centrifuging process. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はコラーゲンの製造方法に関し、特に魚類の皮膚からコラーゲンを効率良く大量に製造することのできるコラーゲンの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
コラーゲンは人体への適用性に優れていることから、人工皮膚等の生体材料に応用されている。また、コラーゲンは肌に張りを与え、肌の潤いを保つことから化粧品にも配合されている。
【0003】
コラーゲンは主に哺乳類または魚類の皮膚から抽出されることにより工業的に製造されている。特に、サケ、マス等の魚類は、これらの加工処理がされた後に産業廃棄物となる。それゆえ、近年、この産業廃棄物を有効利用するため、魚類からコラーゲンを得るための研究が盛んに行なわれている。
【0004】
図2に魚類の皮膚を用いた従来のコラーゲンの製造方法の一例のフローチャートを示す。魚類の皮膚を用いた従来のコラーゲンの製造方法は、まず、図2に示すように、鱗および余分な身等を除去した魚類の皮膚を一辺が約3cmの四角形状に細断する。そして、これをクロロホルム、メタノール等の溶液に浸漬することによって脱脂および洗浄した後、緩衝溶液等に浸漬して中性タンパク質を除去する。次に、上記処理後の皮膚を酢酸等に浸漬することによってコラーゲンを抽出し、さらにこの溶液にペプシンを加えてコラーゲンのアテロ化処理をした後にこの溶液について遠心分離を行ない、上澄み液を回収する。そして、この上澄み液の塩析および遠心分離を数回繰返してペプシン等の不純物を除去した後、100,000×G(重力)相当の遠心力による超遠心分離を行なって色素細胞等の不純物を除去する。その後、上記処理後の液体を滅菌濾過し、その濾過液を透析した後、凍結乾燥することによってコラーゲンが得られる。
【0005】
ここで、哺乳類の皮膚は、たとえば図3に示すように表皮層1と真皮層2とを合わせた皮下層3上の層厚が約5〜7mmであり適度の厚みがあることから、毛5の除去後に表皮層1とともに毛根、色素細胞4を切削り等の方法で容易に除去することが可能である。しかし、魚類の皮膚は、たとえば図4に示すように表皮層11と真皮層12とを合わせた皮下層13上の層厚が約1〜5mmであり、哺乳類の皮膚と比べてかなり薄いことから、鱗16の除去後に色素細胞14を除去することが非常に困難である。それゆえ、魚類の皮膚を用いた従来のコラーゲンの製造方法においては、色素細胞14を含んだまま酢酸等に浸漬することによってコラーゲンの抽出を行なっている。したがって、純度の高い高品質のコラーゲンを得るためには上述したとおり100,000×G(重力)相当の遠心力による超遠心分離を行なって、色素細胞14等の不純物を除去する必要があった。
【0006】
しかし、1回の超遠心分離によって処理することのできるコラーゲンの量は400cc程度と少なく、また超遠心分離装置は高価であることから量産できる程度の超遠心分離装置の台数を揃えることはコラーゲンの製造コスト的に非常に効率が悪かった。
【0007】
このような問題を解決するため、フラットフィッシュ等の無色素の魚の皮膚から天然コラーゲンを抽出する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0008】
【特許文献1】
特許第2722014号公報
【0009】
【特許文献2】
特開2001−200000号公報
【0010】
【特許文献3】
特開平9−278639号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1による方法においては、使用することのできる魚類はフラットフィッシュ等の一定の無色素の魚類に限定されており、また無色素の魚類等を選別する必要があるためコラーゲンを効率良く大量に製造することができなかった。
【0012】
上記事情に鑑みて本発明は、魚類の皮膚からコラーゲンを効率良く大量に製造することのできるコラーゲンの製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、魚類の皮膚の表皮層と該表皮層側にある色素細胞を含む真皮層の部分とを不溶化処理する工程と、不溶化処理されていない真皮層の少なくとも一部を膨潤させる工程と、膨潤させた真皮層を回収する工程とを含むコラーゲンの製造方法である。ここで、本発明のコラーゲンの製造方法は、濾過する工程を含むことができる。また、本発明のコラーゲンの製造方法は、遠心分離する工程を含むことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図1を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【0015】
(前処理工程)
図1に本発明に係るコラーゲンの製造方法の一例のフローチャートを示す。図1に示すように本発明に係るコラーゲンの製造方法は、まず、魚類の皮膚を用意し、この用意した魚類の皮膚から鱗、鰭および真皮層の下部にある不要な身等を除去する。そして、その後、魚類の皮膚の成形を行なって、コラーゲンの製造に用いない部分を除去する。
【0016】
ここで、魚類とは、一般に鰓で呼吸し、鰭を持ち水中で生活する動物のことをいう。本発明に用いられ得る魚類としては、たとえばサケ、マスまたはタラ等がある。ここで、本発明に用いられる魚類には、同じ種類の魚類のみを用いてもよく、異なる種類の魚類を混在させて用いることもでき、用いられる魚類の種類を問わないことから、魚類の選別をする必要がない。それゆえ、本発明においては、コラーゲンを効率良く大量に製造することができるのである。
【0017】
次に、上記成形後の魚類の皮膚は、精製水または有機溶媒(たとえばクロロホルム、メタノールまたはこれらの混合液等)等の洗浄液を用いて洗浄され得る。魚類の皮膚を洗浄した場合には、魚類の皮膚表面に付着している鱗や脂質等を除去し得る。洗浄は、たとえば上記処理後の魚類の皮膚を上記洗浄液に浸漬させた後、これを攪拌することによって行なわれ得る。なお、洗浄は1回以上行なわれ得る。
【0018】
次に、魚類の皮膚の表皮層と該表皮層側にある色素細胞を含む真皮層の部分とについて不溶化処理する。ここで、「不溶化処理」とは、魚類の皮膚の表皮層および該表皮層側にある色素細胞を含む真皮層の部分を構成するタンパク質を変性等することにより、これらの部分を有機酸等の酸に浸漬させた場合にも、これらの部分が膨潤および/または溶解しないようにする処理のことをいう。
【0019】
この不溶化処理によって、後述するように魚類の皮膚を有機酸等に浸漬させて真皮層を膨潤させた場合でも、色素細胞が含まれる不溶化処理された真皮層の部分は膨潤しない。したがって、膨潤して厚みの増した真皮層のみを回収することにより、不溶化処理された魚類の真皮層に含まれる色素細胞を容易に切り離すことができる。
【0020】
不溶化処理は、たとえばサラシ粉水溶液、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カルシウム水溶液等に魚類の皮膚のうち不溶化処理する部分を浸漬することによって行われ得る。なかでも、不溶化処理は、魚類の皮膚のうち不溶化処理する部分をサラシ粉水溶液に10〜60分間浸漬させることが好ましく、15〜45分間浸漬させることがより好ましい。これらの場合には、表皮層等の不溶化処理と魚類の皮膚の殺菌処理とを同時に効率良く行なうことができるようになる。
【0021】
サラシ粉水溶液に浸漬した魚類の皮膚の部分のタンパク質は、たとえば変性等し得るものと考えられる。
【0022】
次に、不溶化処理されていない真皮層の少なくとも一部を膨潤させる。真皮層を膨潤させることによって、約1〜5mmしかない表皮層と真皮層とを合わせた層厚が約5〜15mmとなり得る。したがって、膨潤させた真皮層の部分と色素細胞が含まれる不溶化処理された真皮層の部分とを容易に切り離すことができるようになることから、色素細胞を除去するための超遠心分離等の精製工程を大幅に省略することができる。それゆえ、本発明においては、コラーゲンを効率良く大量に得ることができるのである。
【0023】
ここで、真皮層の膨潤は、有機酸(たとえば、酢酸またはクエン酸等)等の酸に上記不溶化処理後の魚類の皮膚を1〜4日間浸漬させることが好ましく、2〜3日間浸漬させることがより好ましい。これらの場合には、より短時間で真皮層を十分に膨潤させることができる傾向にある。
【0024】
真皮層の膨潤は、膨潤後の真皮層の厚みが膨潤前の真皮層の厚みの110〜130%の厚みとなるように行なわれることが好ましく、115〜125%の厚みとなるように行なわれることがより好ましい。これらの場合には、膨潤させた真皮層の回収がより容易になることから、コラーゲンを効率良く大量に製造することができるようになる傾向にある。ここで、「真皮層の厚み」とは、不溶化処理されていない部分の真皮層の厚みのことをいう。
【0025】
その後、膨潤した真皮層は、表皮層および真皮層の色素細胞を含む部分から切り離されて回収される。この回収方法としては、たとえば上記不溶化処理により硬化した表皮層等を固定して刃物等を使用し、人の手により物理的に切除する方法、真皮層の回収部分のみを絞り出す方法または真皮層の回収部分のみを吸引する方法等があり得る。
【0026】
本発明においては、上述したように、魚類の皮膚の表皮層と該表皮層側にある色素細胞を含む真皮層の部分とを不溶化処理し、不溶化処理されていない真皮層の少なくとも一部を膨潤させて、膨潤させた真皮層を回収し、不溶化処理された色素細胞を含む真皮層の部分は回収しない。したがって、回収した真皮層に色素細胞が含まれ得ないため、回収された真皮層について精製工程を大幅に省略しても、得られるコラーゲンの純度が悪化しない傾向にある。
【0027】
(精製工程)
次に、回収された真皮層の塩析が行なわれ得る。塩析を行なった場合には、本発明によって得られるコラーゲンの純度をさらに高くすることができる。ここで、塩析は、たとえば塩化ナトリウム等の電解質水溶液中に回収した真皮層を浸漬した後、これを攪拌することにより沈殿する塩析物を回収すること等により行なわれる。塩析物の回収は、たとえば濾過手段を用いて行なわれる。なお、塩析は1回以上行なわれ得る。
【0028】
そして、回収した塩析物をたとえばイソプロパノール等のアルコールに浸漬等することによって、塩析物に含まれる脂質を抽出することにより脱脂が行なわれる。なお、脱脂は1回以上行なわれ得る。
【0029】
(乾燥工程)
脱脂された塩析物を乾燥することによりコラーゲンが得られる。乾燥は、たとえば減圧乾燥、凍結乾燥または噴霧乾燥等の方法で行われ得る。本発明によって得られたコラーゲンは、たとえば人工皮膚等の生体材料、化粧品の配合剤または健康食品の添加物等の原料として好適に用いられる。
【0030】
(その他)
なお、上記製造方法においては、脱脂は塩析の後に行なっているが、魚類の皮膚の成形後に行なうこともできる。
【0031】
また、上記製造方法において膨潤させた真皮層の回収後にコラーゲンを抽出することもできる。コラーゲンの抽出は、たとえば回収した膨潤後の真皮層を酸溶液中に浸漬し、この溶液を攪拌させること等によって行われる。
【0032】
また、上記製造方法においては、コラーゲンのアテロ化を行なうこともできる。コラーゲンのアテロ化は、たとえば回収した真皮層を溶解後、分散させた酸溶液中にペプシン等を加えて攪拌すること等によって行なわれる。なお、アテロ化はコラーゲンの抽出後またはコラーゲンの抽出と同時に行なうことができる。
【0033】
コラーゲンのアテロ化後は、たとえば、アテロ化されたコラーゲンの抽出液をプレフィルターを用いて濾過することにより抽出残渣を除去し、さらに限外濾過フィルターを用いて濾過することにより当該コラーゲンの抽出液を濃縮し得る。次いで、滅菌フィルターを用いて濃縮された当該コラーゲンの抽出液を濾過し、得られた上澄み液について脱イオン水に対して透析を行なった後に凍結乾燥等し得る。
【0034】
また、上記製造方法においては、適宜、遠心分離する工程を含めることができる。この場合には、酸溶液中に含まれる可溶化しきらないコラーゲン等を除去することができるため、本発明によって得られるコラーゲンの純度をより高くすることができる。なお、遠心分離は1回以上行なわれ得る。
【0035】
また、上記製造方法においては、適宜、濾過する工程を含めることができる。濾過は塩析後に行なわれることが好ましい。この場合にも本発明によって得られるコラーゲンの純度をより高くすることができる。濾過は、たとえばプレフィルターまたは限外濾過フィルター等を用いて行なわれ得る。なお、濾過は1回以上行なわれ得る。
【0036】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0037】
(実施例1)
まず、サケ皮を用意し、このサケ皮から鱗、鰭および不要な身を除去した。この処理後のサケ皮の質量は水分を含んだ状態で3270gであった。次に、このサケ皮の不要な部分を除去してサケ皮の成形をした。このときのサケ皮の質量は水分を含んだ状態で2500gであった。その後、このサケ皮を精製水を用いて十分に洗浄し、サケ皮の表面に付着している鱗等を除去した。
【0038】
そして、このサケ皮の表面側を濃度1%のサラシ粉水溶液12.5リットル中に20分間浸漬することによりサケ皮の表皮層およびこの表皮層側にある色素細胞を含む真皮層の部分を不溶化処理した。
【0039】
次に、このサケ皮を0.075Mのクエン酸水溶液25リットル中に2日間浸漬することによりサケ皮の不溶化処理されていない真皮層を膨潤させた。膨潤後の真皮層の厚みは、膨潤させる前の真皮層の厚みの125%であった。そして、この膨潤させた真皮層を絞り出して、7リットル回収した。
【0040】
次に、回収した真皮層に、塩化ナトリウム367gを精製水2リットルに溶解させた塩化ナトリウム水溶液を徐々に加えた。そして、加えた塩化ナトリウム水溶液の総量が9リットルとなった。その後、24時間攪拌することにより塩析を行なった。次いで、濾過手段を用いて塩析物を回収した。
【0041】
次に、回収した塩析物にイソプロパノール15リットルを加えて24時間攪拌することにより脂質の抽出を行なった。その後、上記処理後の懸濁液を濾過することにより、残渣をすべて回収した。その残渣を減圧乾燥してイソプロパノールを除去することによりコラーゲンを得た。得られたコラーゲンの質量は乾燥状態で256gであった。
【0042】
(実施例2)
膨潤後の回収した真皮層を0.5Mの酢酸水溶液54リットル中に2日間浸漬させたコラーゲンの抽出液にさらにペプシン2.6gを加えて24時間放置し、アテロ化を行なった。その後、プレフィルターを用いた濾過によりコラーゲンの抽出液から抽出残渣を除去し、限外濾過フィルターを用いた濾過によりコラーゲンの抽出液の濃縮を行なった。
【0043】
次いで、滅菌フィルターを用いて濃縮後のコラーゲンの抽出液の濾過を行ない、その上澄み液を脱イオン水に対して5日間透析を行なった後に凍結乾燥することによりコラーゲンを得た。得られたコラーゲンの質量は乾燥状態で182gであった。なお、上記実施例2において、膨潤させた真皮層の回収前は、実施例1と同様の作業を行なった。
【0044】
(比較例1)
まず、実施例1と同様に鱗、鰭および身等の不要な部分を除去して形を整えたサケ皮を用意した。このサケ皮の質量は水分を含んだ状態で2500gであった。次に、このサケ皮を一辺が約3cmの四角形状に細断した。細断後のサケ皮をクロロホルムとメタノールとを1:1の体積比で混合した混合液24リットル中に浸漬し、24時間攪拌することにより脂質の抽出を行なった。そして、脱脂後のサケ皮をメタノール24リットル中に浸漬し、24時間攪拌することによって洗浄した。その後、サケ皮を脱イオン水で十分に洗浄した。そして、洗浄後のサケ皮を、塩化ナトリウムを20%含むpH7.5の2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール−塩酸緩衝溶液24リットル中に24時間浸漬することにより中性タンパク質を除去した。その後、脱イオン水で十分に洗浄した。
【0045】
次に、上記処理後のサケ皮を、0.5Mの酢酸水溶液25リットル中に2日間浸漬させてコラーゲンを抽出し、さらにペプシン2.6gを加えて24時間放置し、アテロ化を行なった。そして、コラーゲンの抽出液を限外濾過フィルターを用いて濾過することにより色素細胞を含む抽出残渣を除去し、さらに限外濾過フィルターを用いて濾過することによりコラーゲンの抽出液の濃縮を行なった。次いで、滅菌フィルターを用いて、濃縮後のコラーゲンの抽出液の濾過を行なった後、上澄み液を脱イオン水に対して5日間透析を行なった。その後、凍結乾燥することによりコラーゲンを得た。得られたコラーゲンの質量は乾燥状態で127gであった。
【0046】
なお、上記実施例1〜2および比較例1の製造方法の説明において、「M」はモル濃度(溶質のモル数(mol)/溶媒の体積(L))を示す。
【0047】
以上のように実施例1〜2の方法においては、比較例1の方法と比べてコラーゲンを高収率で得ることができた。これは、実施例1〜2の方法においては、サケ皮の真皮層を回収するまでに色素細胞をほとんど除去することができたことから、比較例1の方法と比べて限外濾過フィルターを用いた濾過によって色素細胞を除去する工程を省略することができたためと考えられる。
【0048】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0049】
【発明の効果】
上述したように、本発明においては、魚類の皮膚の前処理工程において色素細胞をほとんど除去することができるため、製造工程を大幅に省略することができる。したがって、本発明によれば、魚類の皮膚からコラーゲンを効率良く大量に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコラーゲンの製造方法の一例のフローチャートである。
【図2】魚類の皮膚を用いた従来のコラーゲンの製造方法の一例のフローチャートである。
【図3】哺乳類の皮膚の模式的な拡大断面図である。
【図4】魚類の皮膚の模式的な拡大断面図である。
【符号の説明】
1,11 表皮層、2,12 真皮層、3,13 皮下層、4,14 色素細胞、5 毛、16 鱗。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing collagen, and more particularly to a method for producing collagen that can efficiently produce collagen from fish skin in large quantities.
[0002]
[Prior art]
Collagen has been applied to biomaterials such as artificial skin because of its excellent applicability to the human body. Collagen is also used in cosmetics because it gives tension to the skin and keeps the skin moist.
[0003]
Collagen is manufactured industrially primarily by extraction from mammalian or fish skin. In particular, fish such as salmon and trout become industrial waste after being processed. Therefore, research on obtaining collagen from fish has been actively conducted in recent years in order to effectively utilize this industrial waste.
[0004]
FIG. 2 shows a flowchart of an example of a conventional method for producing collagen using fish skin. In the conventional method for producing collagen using fish skin, first, as shown in FIG. 2, fish skin from which scales, excess body, and the like have been removed is cut into squares each having a side of about 3 cm. Then, this is degreased and washed by immersing it in a solution such as chloroform or methanol, and then immersed in a buffer solution or the like to remove neutral proteins. Next, collagen is extracted by immersing the treated skin in acetic acid or the like, and further pepsin is added to the solution to perform atherosclerosis treatment of the collagen. After that, the solution is centrifuged to collect a supernatant. . The salting out and centrifugation of the supernatant are repeated several times to remove impurities such as pepsin, and then ultracentrifugation is performed by centrifugal force equivalent to 100,000 × G (gravity) to remove impurities such as pigment cells. Remove. Thereafter, the liquid after the above treatment is sterile-filtered, and the filtrate is dialyzed and lyophilized to obtain collagen.
[0005]
Here, for example, as shown in FIG. 3, the thickness of the subcutaneous layer 3 including the epidermis layer 1 and the dermis layer 2 is about 5 to 7 mm and the mammalian skin has an appropriate thickness. It is possible to easily remove hair roots and pigment cells 4 together with the epidermis layer 1 by a method such as cutting. However, fish skin has a layer thickness of about 1 to 5 mm on the subcutaneous layer 13 including the epidermis layer 11 and the dermis layer 12, as shown in FIG. 4, and is considerably thinner than mammalian skin. It is very difficult to remove the pigment cells 14 after removing the scale 16. Therefore, in a conventional collagen production method using fish skin, collagen is extracted by immersion in acetic acid or the like while containing pigment cells 14. Therefore, in order to obtain high-quality, high-purity collagen, it was necessary to remove impurities such as pigment cells 14 by performing ultracentrifugation with centrifugal force equivalent to 100,000 × G (gravity) as described above. .
[0006]
However, the amount of collagen that can be processed by one ultracentrifugation is as small as about 400 cc, and since the ultracentrifuge is expensive, the number of ultracentrifuges that can be mass-produced must be uniform. The production cost was very inefficient.
[0007]
In order to solve such a problem, a method of extracting natural collagen from pigment-free fish skin such as flat fish has been disclosed (for example, see Patent Document 1).
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 2722014/0009
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-200000
[Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-278639
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method according to Patent Literature 1, fish that can be used are limited to certain non-pigmented fish such as flat fish, and it is necessary to select non-pigmented fish and the like so that collagen can be efficiently used. It could not be manufactured in large quantities.
[0012]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method for producing collagen that can efficiently produce collagen from fish skin in large quantities.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a step of insolubilizing the epidermis layer of fish skin and a portion of the dermis layer containing pigment cells on the epidermis layer side, and a step of swelling at least a part of the dermis layer that has not been insolubilized, Recovering the swollen dermis layer. Here, the method for producing collagen of the present invention can include a step of filtering. In addition, the method for producing collagen of the present invention can include a step of centrifugation.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0015]
(Pretreatment step)
FIG. 1 shows a flowchart of an example of the method for producing collagen according to the present invention. As shown in FIG. 1, in the method for producing collagen according to the present invention, first, fish skin is prepared, and scales, fins, and unnecessary bodies below the dermis layer are removed from the prepared fish skin. Then, the skin of the fish is formed, and the portion not used for the production of collagen is removed.
[0016]
Here, fish generally refers to animals that breathe in gills, have fins, and live in water. Examples of fish that can be used in the present invention include salmon, trout, and cod. Here, as the fish used in the present invention, only the same type of fish may be used, or different types of fish may be mixed and used, regardless of the type of fish used. You don't have to. Therefore, in the present invention, collagen can be efficiently produced in large quantities.
[0017]
Next, the fish skin after the above-mentioned shaping can be washed using a washing solution such as purified water or an organic solvent (for example, chloroform, methanol or a mixture thereof). When the fish skin is washed, scales, lipids and the like adhering to the fish skin surface can be removed. The washing can be performed, for example, by immersing the fish skin after the treatment in the washing liquid and stirring the same. Note that the washing may be performed one or more times.
[0018]
Next, the skin layer of fish skin and the portion of the dermis layer containing pigment cells on the side of the skin layer are insolubilized. Here, the “insolubilization treatment” refers to denaturation of a protein constituting a part of a dermis layer including a pigment cell on the side of the epidermis layer and the epidermis layer of fish skin, thereby converting these parts to an organic acid or the like. It refers to a treatment for preventing these parts from swelling and / or dissolving even when immersed in an acid.
[0019]
Due to this insolubilization treatment, even when the dermis layer is swollen by immersing fish skin in an organic acid or the like as described later, the insolubilized dermis layer containing pigment cells does not swell. Therefore, the pigment cells contained in the dermis layer of the fish that has been insolubilized can be easily separated by collecting only the dermis layer which has increased in thickness by swelling.
[0020]
The insolubilization treatment can be performed, for example, by immersing a portion of the fish skin to be insolubilized in a salad powder aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution, calcium hydroxide aqueous solution, or the like. Above all, in the insolubilization treatment, the portion of the fish skin to be insolubilized is preferably immersed in an aqueous solution of ash powder for 10 to 60 minutes, more preferably for 15 to 45 minutes. In these cases, the insolubilization treatment of the epidermis layer and the like and the sterilization treatment of fish skin can be performed simultaneously and efficiently.
[0021]
It is considered that the protein on the skin portion of the fish immersed in the aqueous solution of the ground bean powder can be denatured, for example.
[0022]
Next, at least a part of the dermis layer that has not been insolubilized is swelled. By swelling the dermis layer, the combined layer thickness of the epidermis and dermis, which is only about 1-5 mm, can be about 5-15 mm. Therefore, the swollen portion of the dermis layer and the portion of the insolubilized dermis layer containing the pigment cells can be easily separated, so that purification such as ultracentrifugation to remove the pigment cells can be performed. The steps can be largely omitted. Therefore, in the present invention, collagen can be efficiently obtained in large quantities.
[0023]
Here, the swelling of the dermis layer is preferably such that the fish skin after the insolubilization treatment is immersed in an acid such as an organic acid (for example, acetic acid or citric acid) for 1 to 4 days, and immersed for 2 to 3 days. Is more preferred. In these cases, the dermis layer tends to be sufficiently swollen in a shorter time.
[0024]
The swelling of the dermis layer is preferably performed so that the thickness of the dermis layer after swelling is 110 to 130% of the thickness of the dermis layer before swelling, and is performed so as to be 115 to 125%. Is more preferable. In these cases, the swollen dermis layer is more easily collected, and therefore, there is a tendency that collagen can be efficiently produced in large quantities. Here, the “thickness of the dermis layer” refers to the thickness of the dermis layer in a portion that has not been insolubilized.
[0025]
Thereafter, the swollen dermis layer is cut off from the portion containing the pigment cells of the epidermis layer and the dermis layer and collected. As a method for this recovery, for example, a method in which a skin layer or the like hardened by the above insolubilization treatment is fixed and a blade or the like is used and physically cut off by hand, a method in which only the recovered portion of the dermis layer is squeezed, or a method in which the dermis layer is used There may be a method of sucking only the collected portion.
[0026]
In the present invention, as described above, the epidermis layer of fish skin and the portion of the dermis layer containing pigment cells on the epidermis layer side are insolubilized, and at least a part of the dermis layer that has not been insolubilized is swollen. Then, the swollen dermis layer is collected, and the portion of the dermis layer containing the insolubilized pigment cells is not collected. Therefore, since pigment cells cannot be contained in the collected dermis layer, even if the purification step is largely omitted for the collected dermis layer, the purity of the obtained collagen tends not to deteriorate.
[0027]
(Purification step)
Next, salting out of the recovered dermis layer may be performed. When salting out is performed, the purity of the collagen obtained by the present invention can be further increased. Here, the salting out is performed, for example, by immersing the collected dermis layer in an aqueous solution of an electrolyte such as sodium chloride or the like, and then collecting the precipitated salting out substance by stirring it. The salted-out product is collected, for example, using a filtration means. In addition, salting out may be performed one or more times.
[0028]
Then, the collected salted-out material is immersed in an alcohol such as isopropanol, for example, to extract lipids contained in the salted-out material, thereby performing defatting. The degreasing can be performed one or more times.
[0029]
(Drying process)
The collagen is obtained by drying the defatted salted-out product. Drying can be performed, for example, by a method such as drying under reduced pressure, freeze drying or spray drying. The collagen obtained by the present invention is suitably used as a raw material for biomaterials such as artificial skin, cosmetic compounding agents or health food additives.
[0030]
(Other)
In the above production method, degreasing is performed after salting out, but it can also be performed after shaping of fish skin.
[0031]
Further, collagen can be extracted after the dermis layer swollen in the above production method is collected. The collagen is extracted by, for example, immersing the recovered swelled dermis layer in an acid solution and stirring the solution.
[0032]
Moreover, in the above-mentioned production method, atherosclerosis of collagen can also be performed. Atherosclerosis of collagen is performed, for example, by dissolving the collected dermis layer, adding pepsin or the like to the dispersed acid solution, and stirring. In addition, the atherolation can be performed after the extraction of collagen or simultaneously with the extraction of collagen.
[0033]
After the atherosclerosis of collagen, for example, the extract of the atherosclerotic collagen is filtered using a pre-filter to remove extraction residues, and further filtered using an ultrafiltration filter to extract the collagen. Can be concentrated. Next, the concentrated extract of the collagen is filtered using a sterile filter, and the obtained supernatant is dialyzed against deionized water and then freeze-dried.
[0034]
In addition, the above-described production method may include a step of centrifuging as appropriate. In this case, since the collagen and the like that cannot be completely solubilized contained in the acid solution can be removed, the purity of the collagen obtained by the present invention can be further increased. In addition, centrifugation may be performed once or more.
[0035]
Further, in the above-described production method, a step of appropriately filtering may be included. Filtration is preferably performed after salting out. Also in this case, the purity of the collagen obtained by the present invention can be further increased. Filtration can be performed using, for example, a prefilter or an ultrafiltration filter. In addition, filtration may be performed once or more.
[0036]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described using examples, but the present invention is not limited thereto.
[0037]
(Example 1)
First, salmon skin was prepared, and scales, fins and unnecessary body were removed from the salmon skin. The mass of the salmon skin after this treatment was 3270 g in a state containing water. Next, unnecessary portions of the salmon skin were removed to form salmon skin. At this time, the mass of the salmon skin was 2500 g in a state containing water. Thereafter, the salmon skin was sufficiently washed with purified water to remove scales and the like adhering to the surface of the salmon skin.
[0038]
Then, the surface side of the salmon skin is immersed in 12.5 liters of a 1% aqueous solution of salami powder for 20 minutes to insolubilize the epidermal layer of the salmon skin and the dermis layer containing pigment cells on the epidermal layer side. Processed.
[0039]
Next, the salmon skin was immersed in 25 liters of a 0.075 M citric acid aqueous solution for 2 days to swell the dermis layer of the salmon skin that had not been insolubilized. The thickness of the dermis layer after swelling was 125% of the thickness of the dermis layer before swelling. Then, the swollen dermis layer was squeezed out and 7 liters were collected.
[0040]
Next, an aqueous sodium chloride solution in which 367 g of sodium chloride was dissolved in 2 liters of purified water was gradually added to the collected dermis layer. Then, the total amount of the added aqueous sodium chloride solution became 9 liters. Thereafter, salting out was performed by stirring for 24 hours. Next, the salted out product was recovered using a filtration means.
[0041]
Next, 15 liters of isopropanol was added to the collected salted out product, and the mixture was stirred for 24 hours to extract lipid. Thereafter, the suspension after the treatment was filtered to collect all the residues. The residue was dried under reduced pressure to remove isopropanol to obtain collagen. The mass of the obtained collagen was 256 g in a dry state.
[0042]
(Example 2)
The collected dermis layer after swelling was further immersed in 54 liters of a 0.5 M acetic acid aqueous solution for 2 days, further added with 2.6 g of pepsin to the collagen extract, and left for 24 hours to perform atherogenization. Then, the extraction residue was removed from the collagen extract by filtration using a prefilter, and the collagen extract was concentrated by filtration using an ultrafiltration filter.
[0043]
Next, the collagen extract after concentration was filtered using a sterile filter, and the supernatant was dialyzed against deionized water for 5 days and then freeze-dried to obtain collagen. The mass of the obtained collagen was 182 g in a dry state. In Example 2, the same operation as in Example 1 was performed before the swollen dermis layer was collected.
[0044]
(Comparative Example 1)
First, as in Example 1, unnecessary parts such as scales, fins, and body were removed to prepare a salmon skin whose shape was adjusted. The mass of the salmon skin was 2500 g with water. Next, the salmon skin was chopped into a square having a side of about 3 cm. The shredded salmon skin was immersed in 24 liters of a mixture of chloroform and methanol at a volume ratio of 1: 1 and stirred for 24 hours to extract lipids. Then, the defatted salmon skin was immersed in 24 liters of methanol and washed by stirring for 24 hours. Thereafter, the salmon skin was thoroughly washed with deionized water. Then, the washed salmon skin is immersed for 24 hours in 24 liters of 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol-hydrochloric acid buffer solution containing 20% of sodium chloride and having a pH of 7.5 for 24 hours. The protein was removed. Then, it was sufficiently washed with deionized water.
[0045]
Next, the salmon skin after the above treatment was immersed in 25 liters of a 0.5 M acetic acid aqueous solution for 2 days to extract collagen, further added with 2.6 g of pepsin, and left to stand for 24 hours to perform atherolation. Then, the collagen extract was filtered using an ultrafiltration filter to remove the extraction residue containing pigment cells, and the collagen extract was concentrated by filtering using an ultrafiltration filter. Next, the concentrated extract of collagen was filtered using a sterile filter, and the supernatant was dialyzed against deionized water for 5 days. Then, collagen was obtained by freeze-drying. The mass of the obtained collagen was 127 g in a dry state.
[0046]
In the description of the production methods of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, “M” indicates a molar concentration (moles of solute (mol) / volume of solvent (L)).
[0047]
As described above, in the methods of Examples 1 and 2, collagen was obtained in a higher yield than in the method of Comparative Example 1. This is because in the methods of Examples 1 and 2, almost all of the pigment cells could be removed before the dermis layer of the salmon skin was recovered, so that an ultrafiltration filter was used as compared with the method of Comparative Example 1. It is considered that the step of removing the pigment cells by filtration was omitted.
[0048]
The embodiments and examples disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, since pigment cells can be almost completely removed in the pretreatment step of fish skin, the production step can be largely omitted. Therefore, according to the present invention, collagen can be efficiently produced in large quantities from fish skin.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of an example of a method for producing collagen according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of an example of a conventional method for producing collagen using fish skin.
FIG. 3 is a schematic enlarged cross-sectional view of mammalian skin.
FIG. 4 is a schematic enlarged sectional view of fish skin.
[Explanation of symbols]
1,11 epidermis layer, 2,12 dermis layer, 3,13 subcutaneous layer, 4,14 pigment cells, 5 hairs, 16 scales.

Claims (3)

魚類の皮膚の表皮層と該表皮層側にある色素細胞を含む真皮層の部分とを不溶化処理する工程と、不溶化処理されていない真皮層の少なくとも一部を膨潤させる工程と、膨潤させた真皮層を回収する工程とを含むコラーゲンの製造方法。A step of insolubilizing the epidermis layer of fish skin and a portion of the dermis layer containing the pigment cells on the epidermis layer side, a step of swelling at least a part of the dermis layer that has not been insolubilized, Collecting a layer. 濾過する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のコラーゲンの製造方法。2. The method for producing collagen according to claim 1, comprising a step of filtering. 遠心分離する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のコラーゲンの製造方法。The method for producing collagen according to claim 1, comprising a step of centrifuging.
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