JP2009531378A - 乳清タンパク質ミセルの化粧品への使用 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図7
Description
a.乳清タンパク質ミセル又はその凝集体を生成するステップと、
b.前記ミセル又はその凝集体を組成物に組み入れるステップと、
を含む、化粧品組成物の製造方法を提供する。
βラクトグロブリン(ロットJE002−8−922、13−12−2000)は、Davisco(米国アリゾナ州Le Sueur)から得た。限外濾過及びイオン交換クロマトグラフィーによって、タンパク質を甘味乳清から精製した。粉末の組成は、タンパク質89.7%、水分8.85%、灰分1.36%(Ca2+ 0.079%、Mg2+ 0.013%、K+ 0.097%、Na+ 0.576%、Cl− 0.050%)である。使用した他の試薬はすべて、分析グレードのものであった(Merck、ドイツ国ダルムシュタット)。
乳清タンパク分離物(WPI)(Bipro(登録商標)、バッチJE032−1−420)は、Davisco(米国ミネソタ州Le Sueur)から得た。粉末の組成は、表1で報告する。
ミセルの生成:
粉末乳清タンパク質(WPI90 バッチ989/2、Lactalis、フランス国Retier)をMilliQ(登録商標)水(Millipore)に溶媒和させ、20℃で2時間攪拌することによって、タンパク質溶液をタンパク質2%で調製した。次いで、等分試料のpHを、0.1N HCl又は0.1N NaOHを用いて調整した。
液体ミセル試料を、寒天ゲルチューブに封入した。固定は、2.5%のグルタルアルデヒドを0.1MのpH7.4カコジル酸緩衝液に溶かした溶液に浸漬し、同じ緩衝液中の2%の四酸化オスミウムで固定後洗浄することによって実現した(両方の溶液が0.04%のルテニウムレッドを含有する)。段階的な一連のエタノール(70、80、90、96、100%エタノール)で脱水した後、試料をSpurr樹脂に包埋した(Spurr/エタノール 1:1、2:1、100%)。樹脂を重合させた後(70℃、48時間)、Leica ultracut UCTウルトラミクロトームを用い、やや薄い及びごく薄い切片を切断した。ごく薄い切片を、酢酸ウラニル及びクエン酸鉛水溶液で染色し、透過型電子顕微鏡(Philips CM12、80kV)で調べた。
pH4.25(約+25mVのζ電位で正に帯電)及びpH6.0(約−30mVのζ電位で負に帯電)で、1重量%のβラクトグロブリン分散液を85℃で15分間熱処理して得たミセルについて、強度に基づくミセルのサイズ分布を測定した。ミセルのZ平均流体学的直径は、pH4.25で229.3mm、pH6.0で227.2mmであった。β−LG及び乳清タンパク質の凝集は、動的光散乱法を用いて追跡した。出力4.0mW、波長633nmで放射するレーザーを備え付けたNanosizer ZS装置(Malvern Instruments、英国)を使用した。この機器を、散乱角173°で検出を行う後方散乱の配置で使用した。これによって、混濁した試料で見られる散乱シグナルの多発がかなり減少する。試料を四角い石英セル(Hellma、経路長1cm)に入れた。光の経路長は、試料の濁度(漸減)に応じて、装置によって自動的に設定した。拡散強度の揺らぎから、自己相関関数を算出した。結果は図6に示す。平均的な粒子が、非常に狭い多分散指数(<0.200)を特徴とすることが示されている。
2%βラクトグロブリン水溶液を使用することを条件とし、実施例1に記載の方法を繰り返した。この溶液のpHは、アルギニンHCl溶液を加えた後7.0に調整して、5〜200mMの最終塩濃度及び1%の最終βラクトグロブリン濃度を実現しておいた。その後、熱処理(80℃、10分間、約2分間の加熱)を行ってミセルを生成した。
未変性乳清タンパク質(WPI95 バッチ848、Lactalis、8重量%水溶液)を実施例2に従って処理した。得られる生成物の明度(L)を、2mmの測定用セルを備え付けたMacBeth CE−XTH D65 10°SCE装置を用いて、透過反射率方式で測定した。得られる明度はL=74.8であり、これは脂肪分無調整乳のL=74.5という値と同等とみなすことができた。
未変性βラクトグロブリン(Biopure、Davisco、ロットJE002−8−922、2重量%水溶液)を120mMのアルギニンHCl溶液と混合して、最終βラクトグロブリン濃度が1重量%、最終アルギニンHCl濃度が60mMになるようにした。次いで、1N HClを加えてpHを7.0に調整した。次いで、混合物を80℃で10分間熱処理して、最初のβラクトグロブリンの90%が、130nmのz平均直径を有するミセルに変換されるようにした。この場合では、ミセルの直径は、Nanosizer ZS装置(Malvern Instruments、英国)を用いて測定した。試料を石英キュベットに注ぎ、散乱光の変動を自動的に記録した。得られた自己相関関数を、キュムラント法を用いて適合させて、粒子の拡散係数が算出できるようにし、その後、ストークス・アインシュタインの法則を用いてz平均流体学的直径が算出できるようにした。この測定では、溶媒の屈折率は、1.33、ミセルの屈折率は1.45として計測された。次いで、標準化されたFoamscanm(商標)(ITConcept)装置を用いて、得られるβラクトグロブリンミセル分散液の50mLを、12〜16μmの気泡を生じるガラスフリットからの窒素注入によって泡立たせて、180cm3の泡沫体積を生成する。次いで、泡沫の体積安定性を、画像解析を用いて26℃で経時的に追跡し、アルギニンHClを加えていないが同じ条件で処理したβラクトグロブリンで得られた、ミセルが生成しなかった泡沫の安定性と比較した。図5は、βラクトグロブリンミセルの存在によって、泡沫体積安定性が大いに改善されていることを示している。
材料:
タンパク質含有量90%の乳清タンパク分離物(WPI、Prolacta90(登録商標)、Lactalis、フランス国Retiers)
食用ラクトース
マルトデキストリンDE39
脱イオン水
可食塩酸1M
二層構造の100L槽を用いて、脱イオン水に、泡沫生成を回避するために穏やかに攪拌しながらタンパク質濃度10重量%でProlacta90(登録商標)粉末を50℃で分散させた。すなわち、89kgの脱イオン化水に11kgのProlacta90(登録商標)を分散させた。1時間分散させた後、HClを加えて、分散液のpHをミセル化pH(この場合では約6.3)に調整した。乳清タンパク質ミセルを生成するために、分散液の温度を85℃に上昇させ、15分間維持した。15分後、温度を50℃に下げ、10重量%の乳清タンパク質ミセル分散液を50kgの2バッチに分割した。最初の試験では、20kgのラクトースを50kgのミセル分散液に50℃で分散させ、30分間攪拌した。同様に、20kgのマルトデキストリンDE39を、残りの50kgの乳清タンパク質ミセル分散液に加えた。
Lactalisの乳清タンパク分離物Prolacta 90(ロット500648)を、タンパク質濃度4%で軟水中に15℃で復元して、最終バッチ規模を2500kgにしておいた。1M塩酸を加えて、最終pH値が5.90になるようにpHを調整した。乳清タンパク質分散液を、plate−plate APV−mix熱交換器を通して流速500l/hでポンピングした。60℃で予熱した後、85℃で15分間熱処理した。乳清タンパク質ミセルの生成は、動的光散乱法を用いた粒径の測定、さらには500nmでの濁度測定によって確認した。得られた4%の乳清タンパク質ミセル分散液は、粒子流体学的半径が250nm、多分散指数が0.13、濁度が80であることを特徴とするものであった。次いで、乳清タンパク質ミセル分散液を流速500l/hでScheffersエバポレーターに送った。エバポレーター中の温度及び真空度は、タンパク質濃度が20%である約500kgの濃縮乳清タンパク質ミセルが生成され、4℃に冷却されるように適合させた。
Lactalisの乳清タンパク分離物Prolacta 90(ロット500648)を、タンパク質濃度4%で軟水中に15℃で復元して、最終バッチ規模を2500kgにしておいた。1M塩酸を加えて、最終pH値が5.90になるようにpHを調整した。乳清タンパク質分散液を、plate−plate APV−mix熱交換器を通して流速500l/hでポンピングする。60℃で予熱した後、85℃で15分間熱処理した。乳清タンパク質ミセルの生成は、動的光散乱法を用いた粒径の測定、さらには500nmでの濁度測定によって確認した。得られた4%の乳清タンパク質ミセル分散液は、粒子の流体学的半径が260nm、多分散指数が0.07、濁度が80であることを特徴とするものであった。タンパク質のミセル形態もTEMによっても確認すると、平均直径が150〜200nmであるミセル構造がはっきりと目に見えた(図9)。乳清タンパク質ミセル分散液は、貯蔵用に4℃で冷却することができ、また、そのまま使用して、6.8m2のCarbosep M14メンブレンを備えた濾過ユニットに流速180l/hで送ることもできた。この場合では、乳清タンパク質ミセルの濃縮は、透過液の流速が70l/hに到達するまで10〜70℃で実施した。この場合では、最終濃縮乳清タンパク質は、20%のタンパク質を含有していた。濃縮物中のミセルの構造をTEMによって確認すると、精密濾過前の4%の乳清タンパク質分散液と比べて、目に見える有意な変化は明らかに存在しなかった(図10)。
精密濾過によって得られたタンパク質20%の200kgの乳清タンパク質ミセル濃縮物(上記実施例を参照のこと)を、噴霧化ノズル(φ=0.5mm、噴霧角度=65°、圧力=40バール)を用いて、25kg/hの生成物流速でNiro SD6.3N塔に注入した。生成物の入口温度は150℃であり、出口温度は75℃であった。塔の気流は150m3/hであった。粉末の含水量は4%未満であり、粉末は非常に高い流動性を特徴とするものであった。粉末の走査型電子顕微鏡観察では、見かけ上の直径が10〜100μmの範囲である非常に丸い粒子が示された(図8)。
20kgの濃縮乳清タンパク質ミセルを、DE39のマルトデキストリン1.7kgと混合して、粉末中の最終乳清タンパク質ミセル対マルトデキストリン比が70/30になるようにした。この混合物を、噴霧化ノズル(φ=0.5mm、噴霧角度=65°、圧力=40バール)を用いて、25kg/hの生成物流速でNiro SD6.3N塔に注入した。生成物の入口温度は150℃であり、出口温度は75℃であった。塔中の気流は150m3/hであった。粉末中の含水量は4%未満であり、粉末は、非常に高い流動性を特徴とするものであった。
20%濃縮WPM及びバラ蒸留水を40℃に温め、次いでグリセリン及びキサンタンガムを加えた。このブレンドを、アルキルスルホン酸塩、ココベタイン、スルホスクシナート、及びEDTAに加えた。すべての成分を攪拌して混合し、次いでソルビン酸カリウム及び着香料を加えた。
20%濃縮WPMを70℃に温め、次いでグリセリンを加えた。融解させた(70℃)油相(アーモンド油、セチルアルコール、ステアリン酸、及びポリソルベート60)を加え、均質な分散液が得られるまで攪拌した。このブレンドを室温で冷却し、次いでパラベンDU及び着香料を加えた。
20%濃縮WPMを70℃に温め、次いでグリセリン及びプロピルトリモニウムを加えた。融解させた(70℃)油相(ダイズ油、CreamMakerワックス、セテアレス20、ココベタイン、セチルアルコール)を加え、均質な分散液が得られるまで攪拌した。ブレンドを室温で冷却し、次いでパラベンDU及び着香料を加えた。
Claims (36)
- タンパク質ミセル、特に乳清タンパク質ミセル又はその凝集体の、研磨媒体としての使用。
- 凝集体が、可溶性又は非可溶性の塩、ペプチド、タンパク加水分解物、色素成分、脂肪、乳化剤、香気成分、植物抽出物、リガンド又は生理活性物質、例えば、ミネラル、ビタミン、薬物、乳、乳タンパク質、脱脂粉乳、ミセル状カゼイン、カゼイン塩、植物性タンパク質、アミノ酸、ポリフェノール、及びこれらの任意の混合物、からなる群より選択される追加の成分を含む、請求項1に記載の使用。
- 乳清タンパク質ミセル又はその凝集体の、化粧料としての使用。
- 化粧品組成物を製造するための、乳清タンパク質ミセル又はその凝集体の使用。
- 乳清タンパク質ミセル又はその凝集体が別の活性物質と組み合わせられる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の使用。
- 活性物質が、ペプチド、植物抽出物、タンパク加水分解物、生理活性物質、ビタミン、ミネラル、医薬、化粧品成分、及びこれらの混合物、からなる群より選択される、請求項5に記載の使用。
- 乳清タンパク質ミセル又はその凝集体が、組成物中に、少なくとも1%、好ましくは少なくとも5%、より好ましくは少なくとも10%、さらにより好ましくは少なくとも20%、最も好ましくは最大50%の量で含まれる、請求項4〜6のいずれか一項に記載の使用。
- 乳清タンパク質ミセルが、分散液、懸濁液、ゲル、クリーム又は粉末の形で存在する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の使用。
- 乳清タンパク質の濃度が4%より高い、好ましくは10%より高い、請求項5に記載の使用。
- 乳清タンパク質ミセルが、100〜900nmの平均サイズを有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の使用。
- 乳清タンパク質ミセルが、100〜770nm、好ましくは200〜400nmの平均サイズを有する、請求項10に記載の使用。
- 乳清タンパク質ミセルの凝集体が、1μmより大きい平均サイズを有する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の使用。
- 化粧品組成物がシャンプーである、請求項4〜12のいずれか一項に記載の使用。
- 化粧品組成物がシャワージェルである、請求項4〜12のいずれか一項に記載の使用。
- タンパク質ミセル、例えば、乳清タンパク質ミセル又はカゼインミセル、の局所適用。
- 乳清タンパク質ミセルが、分散液、懸濁液、クリーム、ゲル又は粉末の形態で存在する、請求項15に記載の局所適用。
- 乳清タンパク質ミセルが組成物中に組み入れられる、請求項15又は16に記載の局所適用。
- 乳清タンパク質ミセルを皮膚に適用するステップを含む、皮膚粒子の研磨方法。
- 乳清タンパク質ミセルが、分散液、懸濁液、クリーム、ゲル又は粉末の形態で存在する、請求項18に記載の方法。
- 乳清タンパク質ミセルが適用前に組成物中に組み入れられる、請求項18又は19に記載の方法。
- タンパク質、例えば、乳清タンパク質ミセル又はカゼインタンパク質ミセル或いはその凝集体、を含む研磨媒体を含む化粧品組成物。
- 乳清タンパク質ミセルが、組成物中に、少なくとも1%、好ましくは少なくとも5%、より好ましくは少なくとも10%、さらにより好ましくは少なくとも20%、最も好ましくは最大50%の量で含まれる、請求項21に記載の組成物。
- 乳清タンパク質ミセルが、100〜900nmの平均サイズを有する、請求項21又は22に記載の組成物。
- 乳清タンパク質ミセルの凝集体が、1μmより大きい平均サイズを有する、請求項21〜23のいずれか一項に記載の組成物。
- 乳清タンパク質の濃度が1%より高い、好ましくは10%より高い、より好ましくは20%より高い、最も好ましくは50%より高い、請求項21〜24のいずれか一項に記載の組成物。
- 溶液、クリーム、ゲル、ペースト、フォーム、スプレー、シャンプー等の形態の、請求項21〜25のいずれか一項に記載の組成物。
- ボディーケア製品及び/又はヘアケア製品である、請求項21〜26のいずれか一項に記載の組成物。
- シャンプーである、請求項27に記載の組成物。
- シャワージェル製品である、請求項21〜26のいずれか一項に記載の組成物。
- a.乳清タンパク質ミセル又はその凝集体を生成するステップと、
b.前記ミセル又はその凝集体を組成物中に組み入れるステップと
を含む、化粧品組成物の製造方法。 - 乳清タンパク質ミセルが、100〜900nmの平均サイズを有する、請求項30に記載の方法。
- 乳清タンパク質ミセルの凝集体が、1μmより大きい平均サイズを有する、請求項30に記載の方法。
- 乳清タンパク質ミセルが、懸濁液、分散液、クリーム、ゲル又は乾燥粉末の形態で存在する、請求項30〜32のいずれか一項に記載の方法。
- 乳清タンパク質ミセル又はその凝集体が組み入れられる組成物が、溶液、ペースト、ゲル、クリーム、フォーム又はスプレーである、請求項30〜33のいずれか一項に記載の方法。
- 乳清タンパク質ミセル又はその凝集体が組み入れられる組成物がシャンプーである、請求項30〜34のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項30〜35のいずれか一項に記載の方法によって得ることができる化粧品組成物。
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