JP2006000089A - 魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程を短縮し製造コストを下げるとともに高濃度でコラーゲンペプチドを抽出することができる、酵素分解による魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法を提供する。
【解決手段】魚鱗を蛋白質分解酵素と魚鱗の構造を破壊する酵素とにより酵素分解し、コラーゲンペプチドを得る。このとき、魚鱗から多段階の酵素分解によりコラーゲンペプチドを抽出し、最終段階の酵素分解で魚鱗の構造を破壊する酵素を使用する。これにより、コラーゲンペプチドを高収率で得ることができる。魚鱗を酵素分解する途中で原料となる魚鱗を追加することが好ましい。魚鱗の構造を破壊する酵素にはケラチナーゼまたはキチナーゼを用いることが好ましい。魚鱗は酸性領域で脱灰した魚鱗から成り、蛋白質分解酵素は至適ｐＨが酸性側にあることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、酵素分解による魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法に関する。

コラーゲンペプチドは、食品、飲料に添加され、栄養調節、保健効果を目的とするサプリメント製品などに利用されている。コラーゲンペプチドは、また、皮膚親和性や保湿効果の機能により医薬品や化粧品などに利用されるなど用途が広い。

一般に、コラーゲンペプチドは、牛や豚などの陸上動物から抽出されることが多かった。しかし、牛海綿状脳症（BSE）の発生以来、陸上動物を敬遠し、魚原料からコラーゲンペプチドを製造する方法が注目されている。魚原料からコラーゲンペプチドを抽出する方法として、サメ、マグロ、サケなどの魚皮が一般に用いられているが、最近においては魚鱗も使用されている。従来、魚鱗からコラーゲンを抽出する場合において、脱灰した鱗を高圧処理で抽出する方法（例えば、特許文献１，２参照）や、酵素による加水分解による方法（例えば、特許文献３，４参照）特開2003-23970、特開2004-91418には脱灰した鱗を高圧処理で抽出する方法や特開2003-238598、特開2003-327599では酵素による加水分解による方法が開示されている。

特開2003-23970号公報 特開2004-91418号公報 特開2003-238598号公報 特開2003-327599号公報

しかしながら、従来の、魚鱗を原料として酵素による加水分解でコラーゲンペプチドを製造する方法には、以下の課題があった。すなわち、特許文献３に示す方法では、アルカリ剤で一度加水分解した液について酵素分解する場合、製造工程で脱塩処理が不可欠のため、製造工程が長くなり、コスト高になるという課題があった。また、特許文献４に示す方法では、可溶化を促進するため、コラーゲンの繊維構造を機械的に破壊する必要があるため、製造工程が長くなり、コスト高になるという課題があった。

また、鱗原料の嵩高さのため機械的な破壊を行わない場合には、分解に使用する水が少ないと鱗が水に十分に浸漬されず分解が困難になるため、使用する水の量を多くする必要があり、高濃度のコラーゲンペプチド液を得ることができないという課題があった。

本発明は、このような課題に着目してなされたもので、製造工程を短縮し製造コストを下げるとともに高濃度でコラーゲンペプチドを抽出することができる、酵素分解による魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明に係る魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法は、魚鱗を蛋白質分解酵素と魚鱗の構造を破壊する酵素とにより酵素分解し、コラーゲンペプチドを得ることを特徴とする。本発明では、従来、不可欠であった脱塩処理やコラーゲンの繊維構造の機械的破壊が不要のため、製造工程を短縮し製造コストを下げることができる。また、機械的な破壊を行わずに分解する従来の方法に比べて分解に使用する水の量が少なくて済むため、高濃度でコラーゲンペプチドを抽出することができる。

本発明において、魚鱗を酵素分解する途中で原料となる魚鱗を追加することが好ましい。この場合、より高濃度のコラーゲンペプチドを製造することができる。
本発明において、魚鱗から多段階の酵素分解によりコラーゲンペプチドを抽出し、最終段階の酵素分解で魚鱗の構造を破壊する酵素を使用することが好ましい。この場合、コラーゲンペプチドをより効率よく抽出することができる。
魚鱗の構造を破壊する前記酵素は、ケラチナーゼまたはキチナーゼなどのコラーゲンの繊維構造を破壊する酵素であることが好ましい。

また、原料となる魚鱗は酸性領域で脱灰した魚鱗から成り、前記蛋白質分解酵素は至適ｐＨが酸性側にあり、酸性液中で酵素分解することが好ましい。

他の本発明に係る魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法は、酸性領域で脱灰した魚鱗を至適ｐＨが酸性側にある蛋白質分解酵素により酸性液中で酵素分解し、コラーゲンペプチドを得ることを特徴とする。この本発明では、コラーゲンの繊維構造を破壊する酵素を使用しなくても、コラーゲンの抽出が促進され、効率よくコラーゲンペプチドを製造することができる。この本発明においても、従来、不可欠であった脱塩処理やコラーゲンの繊維構造の機械的破壊が不要のため、製造工程を短縮し製造コストを下げることができる。また、機械的な破壊を行わずに分解する従来の方法に比べて分解に使用する水の量が少なくて済むため、高濃度でコラーゲンペプチドを抽出することができる。

さらに他の本発明に係る魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法は、魚鱗を６０℃以上の水に浸漬してコラーゲン分を抽出し、抽出したコラーゲン分を蛋白質分解酵素により酵素分解してコラーゲンペプチドを得ることを特徴とする。この本発明では、コラーゲンの繊維構造を破壊する酵素を使用しなくても、コラーゲンの抽出が促進され、効率よくコラーゲンペプチドを製造することができる。この本発明においても、従来、不可欠であった脱塩処理やコラーゲンの繊維構造の機械的破壊が不要のため、製造工程を短縮し製造コストを下げることができる。
なお、魚鱗を浸漬して抽出に用いる水の温度は、より高温であることが好ましい。抽出時間は、５時間以上、好ましくは１７時間程度である。本発明において、コラーゲン分とは、コラーゲンが加熱変性しているゼラチンをいう。使用する蛋白質分解酵素は、酵素分解を行う抽出液のｐＨにあわせた至適ｐＨの蛋白質分解酵素を用いることが好ましい。抽出液のｐＨを調節しない場合には、至適ｐＨが酸性側にある蛋白質分解酵素を用いることが好ましい。

本発明によれば、製造工程を短縮し製造コストを下げるとともに高濃度でコラーゲンペプチドを抽出可能な、酵素分解による魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法を提供することができる。

本発明に係るコラーゲンペプチドの製造方法で、原料には魚鱗、すなわち魚類の鱗を使用するが、使用できる魚類の範囲は限定されるものではない。また、前記鱗は、湿潤鱗や乾燥鱗などどのような形態のものであってもよく、鱗の大きさも限定されるものではない。

本発明に係るコラーゲンペプチドの製造方法で得られたコラーゲンペプチド溶液は、加熱により酵素を失活させることが好ましい。失活工程を行ったとき、混在する熱凝固性の蛋白質により微小な懸濁物質や沈殿物質を生ずることがある。しかし、この不純物は精製処理を行うことにより除去が可能である。この精製処理には、例えば、珪藻土ろ過等を用いて不純物を除去する方法を用いることができる。さらに塩濃度を低下させる必要がある場合には、カチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂またはそれらの両方を用いて、脱イオン処理をおこなうこともできる。但し、この工程では、コラーゲンペプチドが樹脂にトラップされることによる歩留まりの低下を生じることがある。精製処理で得られるコラーゲンペプチドは、溶液状態で良好な透明性を有する。こうして、目的とするコラーゲンペプチド溶液が得られる。得られた溶液は適切な乾燥方法、例えばスプレードライヤーを用いて容易に粉末化して製品とすることができる。

得られるコラーゲンペプチドは、従来の魚皮原料由来のものに比べ、においも少ないが、必要な場合には例えば活性炭などの吸着剤を使用してにおいを低減させることもできる。

本発明に係るコラーゲンペプチドの製造方法およびそれにより得られたコラーゲンペプチドは、食品、医薬部外品、医薬品あるいは化粧品など種々の製品に利用可能である。

上述したように、コラーゲンの繊維構造を破壊する酵素を使用すると効率よくコラーゲンペプチドが抽出できる。特に、酵素処理を多段階で行う際、従来使用されていた酵素を用いてコラーゲンペプチドを抽出した後、最終抽出においてコラーゲンの繊維構造を破壊する酵素を使用して抽出することで、全体として高い収率でコラーゲンペプチドを得ることができる。この場合、各段階における使用酵素を検討し、各段階で使用酵素を変えることにより、1回の製造において分子量の異なるコラーゲンペプチドの製造も可能になる。

さらに、酸性領域で脱灰した鱗を使用する場合、コラーゲンの繊維構造を破壊する酵素を使用しない場合においても、酸性側に至適ｐＨがある酵素を使用することにより、コラーゲンの抽出が促進され、効率よくコラーゲンペプチドが製造される。

また、魚鱗を６０℃以上のできるだけ高温の水に浸漬してコラーゲン分を長時間、例えば１７時間抽出した後、抽出したコラーゲン分を蛋白質分解酵素により酵素分解することにより、さらに効率よくコラーゲンペプチドを製造することができる。

以下に本発明の実施例を示す。但し、本発明はこれらの実施例だけに限定されるものではない。

［実施例１］
脱灰した乾燥魚鱗５０ｇをビーカーにとり水洗いした後、２００ｇの温水を加え、ｐＨを測定したところ４．７であった。そのｐＨを６．５にあわせた後、５０℃の恒温槽に保持した。そこに、蛋白質分解酵素（商品名：ニュートラーゼ0.8Ｌ（ノボ・ノルディスク製品））0.5ｇとケラチナーゼを含んだ蛋白質分解酵素（商品名：プロチンＰ１０Ｆ（大和化成製））0.5ｇ（乾燥魚鱗に対して１．０％）を加え攪拌をしながら２０時間分解した。２０時間の分解後、分解液と鱗を分離した。分解液は３５２ｇあり、この液のＢＲＩＸ糖度計で測定したＢＲＩＸ％は９．５％であった。一般にコラーゲンペプチド溶液のＢＲＩＸ％はコラーゲンペプチドの濃度に等しいことから、分解液量とＢＲＩＸ％から求めたコラーゲンペプチド量は34.4ｇであった（収率68.8％）。

［実施例２］
脱灰した乾燥魚鱗２０ｇをビーカーにとり水洗いした後、8０ｇの温水を加え、ｐＨを測定したところ４．６であった。そのｐＨを６．５にあわせた後、５０℃の恒温層に保持した。そこに、キチナーゼ（商品名：エイコンHCL（洛東化成工業製品））4.0ｍＬと蛋白質分解酵素（商品名：ニュートラーゼ0.8Ｌ（ノボ・ノルディスク製品））0.２ｇ（乾燥魚鱗に対して１.0％）を加え攪拌をしながら２０時間分解した。２０時間の分解後、分解液と鱗を分離した。分解液は108.9ｇあり、この液のＢＲＩＸ糖度計で測定したＢＲＩＸ％は 10.1％であった。分解液量とＢＲＩＸ％から求めたコラーゲンペプチド量は１１.0ｇであった（収率50.5％）。

［実施例３］
脱灰した乾燥魚鱗５０ｇをビーカーにとり水洗いした後、２００ｇの温水を加えｐＨを測定したところ、ｐＨは４．７であった。そのｐＨを６．５にあわせた後、５０℃の恒温槽に保持した。そこに蛋白質分解酵素（商品名：ニュートラーゼ0.8Ｌ（ノボ・ノルディスク製品））0.75ｇとケラチナーゼを含んだ蛋白質分解酵素（商品名：プロチンＰ１０Ｆ（（大和化成製品））0.75ｇを加え攪拌をしながら４時間分解した。４時間分解後、水洗いした鱗を乾燥魚鱗で２５ｇ分を追加しさらに１６時間分解した。分解液は322ｇあり、この液のＢＲＩＸ糖度計で測定したＢＲＩＸ％は15.2％であった。分解液量とＢＲＩＸ％から求めたコラーゲンペプチド量は48.9ｇであった（収率65.3％）。

［実施例４］
脱灰した乾燥魚鱗２００ｇをビーカーにとり水洗いした後、８００ｇの温水を加え、ｐＨを測定したところｐＨは４．６であった。このものを５０℃の恒温槽保持したのち、この領域に至適ｐＨがある蛋白質分解酵素（商品名：デナプシン 長瀬産業社製 至適ｐＨ２〜５）2.0ｇ（乾燥魚鱗に対して１.0％）を加え攪拌をしながら２０時間分解した。２０時間の分解後、分解液と鱗を分離した。分解液９２８ｇあり、この液のＢＲＩＸ糖度計で測定したＢＲＩＸ％は１４．0％であった。また、残された鱗は水分を含んだ状態で１３９ｇであった。第一段階の抽出で得られたコラーゲンペプチド量は分解液量とＢＲＩＸ％から求めると１２９.９ｇであった（第一段階収率65.0％）。

次に第二段階の抽出として、第一段階の抽出で残された鱗１３９ｇに対して２００ｇの温水を加えたところｐＨは４．５であった。そのｐＨを６．５にあわせた後、５０℃の恒温槽に保持した。このものに蛋白質分解酵素（商品名：ニュートラーゼ0.8Ｌ（ノボ・ノルディスク製品））0.７ｇとケラチナーゼを含んだ蛋白質分解酵素（商品名：プロチンＰ１０Ｆ（（大和化成製品））0.７ｇ（乾燥鱗に対してそれぞれ０．３５％）を加え攪拌をしながら２０時間分解した。２０時間の分解後、分解液と鱗を分離した。分解液は３３０ｇあり、この液のＢＲＩＸ糖度計で測定したＢＲＩＸ％は１１．５％であった。第二段階の抽出で得られたコラーゲンペプチド量を分解液量とＢＲＩＸ％から求めたコラーゲンペプチド量は３８．０ｇであった（第二段階抽出１９.３％）。第一段階抽出と第二段階抽出で得られたコラーゲンペプチド量は合計で１６７．９ｇであった（全体収率８４．０％）。

［比較例１］
脱灰した乾燥魚鱗５０ｇをビーカーにとり水洗いした後、２００ｇの温水を加え、ｐＨを測定したところｐＨは４．６であった。水酸化ナトリウムを用いてｐHを6.5にあわせた後、５０℃の恒温槽に保持した。そこに、中性領域に至適ｐHがある蛋白質分解酵素（商品名：ニュートラーゼ0.8Ｌ（ノボ・ノルディスク製品））０．５ｇ（乾燥魚鱗に対して１．０％）を加え攪拌をしながら２０時間分解した。２０時間の分解後、分解液と鱗を分離した。分解液は２０６ｇあり、この液のＢＲＩＸ糖度計で測定したＢＲＩＸ％は４．９％であった。分解液量とＢＲＩＸ％から求めたコラーゲンペプチド量は１０．１ｇであった（収率２０．２％）。

［実施例５］
脱灰した乾燥魚鱗１ｋｇをステンレス容器にとり水洗いした後、温水９ｋｇを加え、９７℃の恒温槽に保持し１７時間コラーゲン分を抽出した。抽出後、抽出液と鱗を分離した。抽出液は７９５０ｇあり、この液のＢＲＩＸ糖度計で測定したＢＲＩＸ％は１０．０％であった。抽出液のｐＨは、４．２であった。また残された鱗は水分を含んだ状態で１．１ｋｇであった。第一段階の抽出で得られたコラーゲン分量は抽出液量とＢＲＩＸ％から求めた７９５ｇであった。（収率７９．５％）。この抽出液を１０００ｇとり５０℃の恒温槽に保持したのち、この領域に至適ｐＨがある蛋白質分解酵素（デナプシン 長瀬産業社製 至適ｐＨ２〜５）1.0ｇ（コラーゲン分に対して１.0％）を加え攪拌をしながら４時間分解した。分解液は９８１ｇあり、この液のＢＲＩＸ糖度計で測定したＢＲＩＸ％は１０．２％であった。分解液量とＢＲＩＸ％から求めたコラーゲンペプチド量は１０．０ｇであった（収率７９．５％）。

［比較例２］
脱灰した乾燥魚鱗１ｋｇをステンレス容器にとり水洗いした後、温水７ｋｇを加え、６０℃の恒温槽に保持し５時間コラーゲン分を抽出した。抽出後、抽出液と鱗を分離した。抽出液は６６６０ｇあり、この液のＢＲＩＸ糖度計で測定したＢＲＩＸ％は４．０％であった。また残された鱗は水分を含んだ状態で３．２７ｋｇであった。この抽出で得られたコラーゲン分量は抽出液量とＢＲＩＸ％から求めた２６６ｇであった。（収率２６．６％）。

Claims (7)

1. 魚鱗を蛋白質分解酵素と魚鱗の構造を破壊する酵素とにより酵素分解し、コラーゲンペプチドを得ることを特徴とする魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法。
2. 魚鱗を酵素分解する途中で原料となる魚鱗を追加することを特徴とする請求項１記載の魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法。
3. 魚鱗から多段階の酵素分解によりコラーゲンペプチドを抽出し、最終段階の酵素分解で魚鱗の構造を破壊する酵素を使用することを特徴とする請求項１記載の魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法。
4. 魚鱗の構造を破壊する前記酵素はケラチナーゼまたはキチナーゼであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法。
5. 原料となる魚鱗は酸性領域で脱灰した魚鱗から成り、前記蛋白質分解酵素は至適ｐＨが酸性側にあり、酸性液中で酵素分解することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法。
6. 酸性領域で脱灰した魚鱗を至適ｐＨが酸性側にある蛋白質分解酵素により酸性液中で酵素分解し、コラーゲンペプチドを得ることを特徴とする魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法。
7. 魚鱗を６０℃以上の水に浸漬してコラーゲン分を抽出し、抽出したコラーゲン分を蛋白質分解酵素により酵素分解してコラーゲンペプチドを得ることを特徴とする魚鱗からのコラーゲンペプチドの製造方法。