JP2016199650A - PROCESSED β-GLUCAN AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、β−グルカンを加工した新規な加工β−グルカン及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a novel processed β-glucan obtained by processing β-glucan and a method for producing the same.
β−グルカンは、β−グルコースが（１→３），（１→４）および（１→６）の結合で連なった一群の多糖類であり、植物や菌類、細菌、藻類など自然界に広く分布する。β−グルカンの機能，作用は、その由来生物によって大きく異なるが、例えば、アガリクスやメシマコブ、霊芝などのキノコ由来のβ−グルカンは強い免疫賦活作用、制癌作用を持つ機能性物質として広く利用されている。キノコ以外の由来のβ−グルカンについても、生体に対する機能性を有することが期待できる。
β−グルカンには、水に可溶性のものと不溶性、難溶性のものがあり、不溶性、難溶性のβ−グルカンは、生体内で吸収されにくいため、生体内での機能については、未知のものが多い。
例えば、ユーグレナから抽出されたパラミロンは、種々の機能，作用を備えた有用物質として期待されている。パラミロンは、水に不溶であることによって、使途及び用法の制約を受け、加工して水溶性パラミロンとすることにより、免疫賦活用活性物質や抗ガン性組成物として構成されている（例えば特許文献１及び２）。
β-glucan is a group of polysaccharides in which β-glucose is linked by bonds of (1 → 3), (1 → 4) and (1 → 6), and is widely distributed in nature such as plants, fungi, bacteria and algae To do. The functions and actions of β-glucan vary greatly depending on the organism from which it is derived. For example, β-glucans derived from mushrooms such as Agaricus, Meshimakobu, and Ganoderma are widely used as functional substances with strong immunostimulatory and anticancer effects. Has been. It can be expected that β-glucan derived from other than mushrooms also has a functionality for a living body.
β-glucan is soluble in water and insoluble and sparingly soluble. Insoluble and sparingly soluble β-glucan is difficult to absorb in vivo, so its function in vivo is unknown. There are many.
For example, paramylon extracted from Euglena is expected as a useful substance having various functions and actions. Paramylon is configured as an immunostimulatory active substance or anti-cancer composition by being insoluble in water, subject to restrictions on usage and usage, and processed into water-soluble paramylon (for example, patent document) 1 and 2).
特許文献１及び２の水溶性パラミロンでも、免疫賦活用活性物質や抗ガン性組成物としての効果は確認されているが、更に強い効果が望まれている。また、水に不溶のβ−グルカンには、免疫賦活用活性物質や抗ガン性組成物としての機能以外の機能があることが期待されており、特許文献１及び２のような化学的処理とは異なる加工を施すことにより、従来生体に対する機能が知られていなかったβ−グルカンが、新しい機能を発現する可能性もある。 Even the water-soluble paramylons of Patent Documents 1 and 2 have been confirmed to have an effect as an immunostimulatory active substance or an anticancer composition, but a stronger effect is desired. In addition, β-glucan insoluble in water is expected to have functions other than functions as an immunostimulatory active substance and an anticancer composition. By applying different processing, β-glucan, which has not been known for its function with respect to living bodies, may develop a new function.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、新しい機能性を発揮し得る新規な加工β−グルカン及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a novel processed β-glucan capable of exhibiting new functionality and a method for producing the same.
流体を、超高圧で細孔ノズルから噴出させて被衝突物に衝突させる装置は、分散・破砕・微粒化・乳化・表面改質等のために一般的に用いられている。本発明者らは、β−グルカンが微粒化されることを期待して、β−グルカンを、このような装置で処理したところ、驚くべきことに、β−グルカンは微粒化されず、β−グルカンが溶媒の水と一体化して膨潤して、粘性を帯びることを見出して、本発明を完成するに至った。 An apparatus for ejecting a fluid from a pore nozzle at an ultrahigh pressure to collide with a collision object is generally used for dispersion, crushing, atomization, emulsification, surface modification, and the like. The inventors of the present invention processed β-glucan with such an apparatus in the expectation that β-glucan was atomized. Surprisingly, β-glucan was not atomized, and β-glucan was not atomized. It was found that the glucan swells integrally with the solvent water and becomes viscous, and the present invention has been completed.
すなわち、前記課題は、本発明の加工β−グルカンの製造方法によれば、β−グルカンに水性の溶媒を加えた流体を、超高圧で細孔ノズルから噴出させて被衝突物に衝突させる衝突工程を行うことにより解決される。
衝突工程を、複数回繰り返してもよい。
衝突工程では、前記流体を、一定の形状を備えた物体に、該物体の面に対して角度を持って衝突させてもよい。
また、衝突工程では、前記流体を第一の噴流として噴出させ、該第一の噴流を、前記β−グルカンに水性の溶媒を加えた流体を他の細孔ノズルから超高圧で噴出させた第二の噴流に、角度を持って衝突させてもよい。
That is, according to the method for producing processed β-glucan of the present invention, the above-described problem is that a fluid in which an aqueous solvent is added to β-glucan is ejected from a pore nozzle at an ultrahigh pressure to collide with a collision object. It is solved by performing the process.
The collision process may be repeated a plurality of times.
In the collision step, the fluid may collide with an object having a certain shape at an angle with respect to the surface of the object.
Further, in the collision step, the fluid is ejected as a first jet, and the fluid obtained by adding an aqueous solvent to the β-glucan is ejected from another pore nozzle at an ultrahigh pressure. The two jets may collide with an angle.
本発明によれば、水不溶性又は難溶性のβ−グルカンであっても、簡単な処理で水との親和性を付与することができる。生体における機能性を潜在的に有しながら、水に不溶又は難溶であるためにその機能性を発揮できなかったβ−グルカンであっても、生体における機能性を獲得可能となる。その結果、従来知られていなかった新規な機能性β−グルカン、又は、公知のβ−グルカンの新規な機能の発見への途を開くことができる。
また、衝突工程という物理的方法を用いるため、従来の様に化学的反応を用いることなく、水不溶性のβ−グルカンを、水との親和性の高い加工β−グルカンにすることが可能となる。従って、本発明では、人工的に官能基を付加する化学反応とは異なり、衝突工程で用いる水性の溶媒のみがβ−グルカンに付加されるに過ぎないため、ヒトに経口、経皮で投与等される素材に向いており、ヒト向けの医薬品、機能性食品の素材としての用途が広がる。
According to the present invention, even water-insoluble or poorly soluble β-glucan can be given affinity for water by simple treatment. Even in the case of β-glucan, which has potential in the living body and is insoluble or hardly soluble in water and cannot exhibit its functionality, it can acquire the functionality in the living body. As a result, it is possible to open the way to discovery of a novel functional β-glucan that has not been conventionally known or a novel function of a known β-glucan.
Further, since a physical method called a collision process is used, it becomes possible to convert water-insoluble β-glucan into processed β-glucan having a high affinity with water without using a chemical reaction as in the prior art. . Therefore, in the present invention, unlike a chemical reaction in which a functional group is artificially added, only an aqueous solvent used in the collision process is merely added to β-glucan. It can be used as a material for pharmaceuticals and functional foods for humans.
また、前記課題は、本発明の加工β−グルカンによれば、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置で粒度を測定したときのメジアン径が、β−グルカンの５倍以上であって、光学電子顕微鏡により、粒子が、隣接する粒子と付着していることが観察され、β−グルカンに対して４倍以上の水と結合して膨潤していることにより解決される。
メジアン径が、７μｍ以上であってもよい。
β−グルカンに水性の溶媒を加えた流体を、超高圧で細孔ノズルから噴出させて被衝突物に衝突させる衝突工程を行うことにより加工されていてもよい。
Further, according to the processed β-glucan of the present invention, the median diameter when the particle size is measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus is 5 times or more that of β-glucan, Under the microscope, it is observed that the particles are attached to the adjacent particles, and this is solved by the fact that the particles are swollen by binding with water four times or more than β-glucan.
The median diameter may be 7 μm or more.
It may be processed by performing a collision process in which a fluid obtained by adding an aqueous solvent to β-glucan is ejected from a pore nozzle at an ultrahigh pressure to collide with a collision object.
本発明の加工β−グルカンは、このように、水との親和性が高いため、医薬品素材、食品素材のほか、工業的素材としても加工性、作業性が高く、種々の素材として利用可能である。 Since the processed β-glucan of the present invention has a high affinity with water as described above, it is highly processable and workable as an industrial material in addition to pharmaceutical materials and food materials, and can be used as various materials. is there.
本発明によれば、水不溶性又は難溶性のβ−グルカンであっても、簡単な処理で水との親和性を付与することができる。生体における機能性を潜在的に有しながら、水に不溶又は難溶であるためにその機能性を発揮できなかったβ−グルカンであっても、生体における機能性を獲得可能となる。その結果、従来知られていなかった新規な機能性β−グルカン、又は、公知のβ−グルカンの新規な機能の発見への途を開くことができる。
また、衝突工程という物理的方法を用いるため、従来の様に化学的反応を用いることなく、水不溶性のβ−グルカンを、水との親和性の高い加工β−グルカンにすることが可能となる。従って、本発明では、人工的に官能基を付加する化学反応とは異なり、衝突工程で用いる水性の溶媒のみがβ−グルカンに付加されるに過ぎないため、ヒトに経口、経皮で投与等される素材に向いており、ヒト向けの医薬品、機能性食品の素材としての用途が広がる。
According to the present invention, even water-insoluble or poorly soluble β-glucan can be given affinity for water by simple treatment. Even in the case of β-glucan, which has potential in the living body and is insoluble or hardly soluble in water and cannot exhibit its functionality, it can acquire the functionality in the living body. As a result, it is possible to open the way to discovery of a novel functional β-glucan that has not been conventionally known or a novel function of a known β-glucan.
Further, since a physical method called a collision process is used, it becomes possible to convert water-insoluble β-glucan into processed β-glucan having a high affinity with water without using a chemical reaction as in the prior art. . Therefore, in the present invention, unlike a chemical reaction in which a functional group is artificially added, only an aqueous solvent used in the collision process is merely added to β-glucan. It can be used as a material for pharmaceuticals and functional foods for humans.
以下、本発明の一実施形態に係る加工β−グルカン及びその製造方法について、図１〜図８を参照しながら説明する。
本発明は、β−グルカンに水性の溶媒を加えた流体を、超高圧で細孔ノズルから噴出させて被衝突物に衝突させることにより製造される加工β−グルカン及びその製造方法に関する。
＜β−グルカン＞
本明細書において、β−グルカンとは、β−グルコースが（１→３），（１→４）および（１→６）の結合で連なった多糖類の一群をいい、セルロース、ラミナラン、リケナン、穀類のβ−グルカン、カロース、ザイモザン等の酵母細胞壁由来のβ−グルカン、クレスチン、レンチナン、ジゾフィラン、グリフォラン、パキマン、マンネンタケ・アガリクス・ヤマブシタケ・カバノアナタケ・カワリハラタケ・メシマコブ由来のβ−グルカン等のキノコ由来のβ−グルカン、カードラン、ユーグレナ由来のパラミロン等を含む。
これらのβ−グルカンのうち、水不溶性又は水難溶性のβ−グルカンが、本実施形態の加工β−グルカン及びその製造方法の素材として特に適している。
これらのβ−グルカンのうち、パラミロン(paramylon)とは、ユーグレナが含有する貯蔵多糖であり、ユーグレナ由来のものをいう。
Hereinafter, a processed β-glucan and a method for producing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The present invention relates to a processed β-glucan produced by ejecting a fluid obtained by adding an aqueous solvent to β-glucan from a pore nozzle at an ultrahigh pressure and colliding with a collision object, and a method for producing the processed β-glucan.
<Β-glucan>
In the present specification, β-glucan refers to a group of polysaccharides in which β-glucose is linked by bonds of (1 → 3), (1 → 4) and (1 → 6), and includes cellulose, laminaran, lichenan, Β-glucan derived from yeast cell walls such as cereal β-glucan, callose, zymosan, mushrooms derived from β-glucan derived from krestin, lentinan, dizofilan, glyfolan, pachyman, mannentake, agaricus, yamabushitake, birch, bamboo shoot, moss Including β-glucan, curdlan, Euglena-derived paramylon and the like.
Of these β-glucans, water-insoluble or poorly water-soluble β-glucan is particularly suitable as a material for the processed β-glucan and the production method thereof of the present embodiment.
Among these β-glucans, paramylon is a storage polysaccharide contained in Euglena, which is derived from Euglena.
＜ユーグレナ＞
本明細書において、「ユーグレナ」とは、動物学や植物学の分類でユーグレナ属（Euglena）に分類される微生物、その変種、その変異種のすべてを含む。
ここで、ユーグレナ属（Euglena）の微生物とは、動物学では原生動物門（Protozoa）の鞭毛虫綱（Mastigophorea）、植物鞭毛虫亜綱（Phytomastigophorea）に属するミドリムシ目（Euglenida）のユーグレノイディナ亜目（Euglenoidina）に属する微生物である。一方、ユーグレナ属の微生物は、植物学ではミドリムシ植物門（Euglenophyta）のミドリムシ藻類綱（Euglenophyceae）に属するミドリムシ目（Euglenales）に属している。
<Euglena>
In the present specification, “Euglena” includes all microorganisms classified as Euglena in zoological and botanical classifications, variants thereof, and variants thereof.
Here, Euglena microorganisms are, in zoology, the protozoan Protozoa (Mastigophorea), Phytomastigophorea (Euglenida) Euglenoidina subgenus It is a microorganism belonging to the eye (Euglenoidina). On the other hand, microorganisms belonging to the genus Euglena belong to Euglenaes belonging to Euglenophyceae of Euglenophyta in botany.
ユーグレナ属の微生物としては、具体的には、Euglena acus、Euglena caudata、Euglena chadefaudii、Euglena deses、Euglena gracilis、Euglena granulata、Euglena intermedia、Euglena mutabilis、Euglena oxyuris、Euglena proxima、Euglena spirogyra、Euglena viridis、Euglena vermiformis、Euglena intermedia, Euglena pirideなどが挙げられる。
ユーグレナ細胞としては、ユーグレナ・グラシリス（E. gracilis），特に、ユーグレナ・グラシリス（E. gracilis）Ｚ株を用いることができるが、そのほか、ユーグレナ・グラシリス・クレブス，ユーグレナ・グラシリス・バルバチラス等の種や、ユーグレナ・グラシリス（E. gracilis）Ｚ株の変異株ＳＭ−ＺＫ株（葉緑体欠損株）や変種のvar. bacillaris、これらの種の葉緑体の変異株等の遺伝子変異株由来のβ−１，３−グルカナーゼ、Euglena intermedia, Euglena piride、及びその他のユーグレナ類、例えばAstaia longaであってもよい。
Specific examples of Euglena microorganisms include Euglena acus, Euglena caudata, Euglena chadefaudii, Euglena deses, Euglena gracilis, Euglena granulata, Euglena intermedia, Euglena mutabilis, Euglena oxyuris, Euglena proxima, Euglena proxima, Euglena proxima, Euglena proxima, , Euglena intermedia, Euglena piride and the like.
As Euglena cells, Euglena gracilis (E. gracilis), in particular, E. gracilis Z strain, can be used, but other species such as Euglena gracilis krebs, Euglena gracilis barbatillas, etc. Β derived from gene mutants such as E. gracilis Z mutant SM-ZK (chloroplast-deficient), var. Bacillaris, and chloroplast mutants of these species It may be -1,3-glucanase, Euglena intermedia, Euglena piride, and other Euglenas, such as Astaia longa.
ユーグレナ属は、池や沼などの淡水中に広く分布しており、これらから分離して使用してもよく、また、すでに単離されている任意のユーグレナ属を使用してもよい。
本発明のユーグレナ属は、その全ての変異株を包含する。また、これらの変異株の中には、遺伝的方法、たとえば組換え，形質導入，形質転換等により得られたものも含有される。
Euglena is widely distributed in fresh water such as ponds and swamps, and may be used separately from these, or any Euglena that has already been isolated may be used.
The Euglena genus of this invention includes all the mutants. These mutant strains also include those obtained by genetic methods such as recombination, transduction, transformation and the like.
ユーグレナ細胞の培養において、培養液としては、例えば、窒素源，リン源，ミネラルなどの栄養塩類を添加した培養液、例えば、改変Cramer-Myers培地（（ＮＨ４）２ＨＰＯ４ １．０ｇ／Ｌ，ＫＨ２ＰＯ４ １．０ｇ／Ｌ，ＭｇＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．２ｇ／Ｌ，ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ ０．０２ｇ／Ｌ，Ｆｅ２（ＳＯ２）３・７Ｈ２Ｏ ３ｍｇ／Ｌ，ＭｎＣｌ２・４Ｈ２Ｏ １．８ｍｇ／Ｌ，ＣｏＳＯ４・７Ｈ２Ｏ １．５ｍｇ／Ｌ，ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ ０．４ｍｇ／Ｌ，Ｎａ２ＭｏＯ４・２Ｈ２Ｏ ０．２ｍｇ／Ｌ，ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ ０．０２ｇ／Ｌ，チアミン塩酸塩（ビタミンＢ１） ０．１ｍｇ／Ｌ，シアノコバラミン（ビタミンＢ１２）、（ｐＨ３．５））を用いることができる。なお、（ＮＨ４）２ＨＰＯ４は、（ＮＨ４）２ＳＯ４やＮＨ３ａｑに変換することも可能である。また、そのほか、ユーグレナ 生理と生化学（北岡正三郎編、株式会社学会出版センター）の記載に基づき調製される公知のHutner培地，Koren-Hutner培地を用いてもよい。 In the culture of Euglena cells, examples of the culture solution include a culture solution to which nutrient salts such as a nitrogen source, a phosphorus source, and a mineral are added, for example, a modified Cramer-Myers medium ((NH 4 ) 2 HPO 4 1.0 g / L. , KH 2 PO 4 1.0 g / L, MgSO 4 .7H 2 O 0.2 g / L, CaCl 2 .2H 2 O 0.02 g / L, Fe 2 (SO 2 ) 3 7H 2 O 3 mg / L, MnCl 2 · 4H 2 O 1.8 mg / L, CoSO 4 · 7H 2 O 1.5 mg / L, ZnSO 4 · 7H 2 O 0.4 mg / L, Na 2 MoO 4 · 2H 2 O 0.2 mg / L, CuSO 4 .5H 2 O 0.02 g / L, thiamine hydrochloride (vitamin B 1 ) 0.1 mg / L, cyanocobalamin (vitamin B 12 , (pH 3.5)) can be used. Note that (NH 4 ) 2 HPO 4 can also be converted to (NH 4 ) 2 SO 4 or NH 3 aq. In addition, a known Hutner medium or Koren-Hutner medium prepared based on the description of Euglena Physiology and Biochemistry (Edited by Shozaburo Kitaoka, Society Publishing Center, Inc.) may be used.
培養液のｐＨは好ましくは２以上、また、その上限は、好ましくは６以下、より好ましくは４．５以下である。ｐＨを酸性側にすることにより、光合成微生物は他の微生物よりも優勢に生育することができるため、コンタミネーションを抑制することができる。
ユーグレナ細胞の培養は、太陽光を直接利用するオープンポンド方式、集光装置で集光した太陽光を光ファイバー等で送り、培養槽で照射させ光合成に利用する集光方式等により行ってもよい。
また、ユーグレナ細胞の培養は、例えば供給バッチ法を用いて行われ得るが、フラスコ培養や発酵槽を用いた培養，回分培養法，半回分培養法（流加培養法），連続培養法（灌流培養法）等、いずれの液体培養法により行ってもよい。
The pH of the culture solution is preferably 2 or more, and the upper limit thereof is preferably 6 or less, more preferably 4.5 or less. By setting the pH to the acidic side, the photosynthetic microorganisms can grow more dominantly than other microorganisms, so that contamination can be suppressed.
Euglena cells may be cultured by an open pond method using sunlight directly, a light collecting method in which sunlight condensed by a light concentrator is sent through an optical fiber, etc., and irradiated in a culture tank and used for photosynthesis.
Euglena cells can be cultured using, for example, a fed-batch method, but flask culture, fermentation using a fermentor, batch culture, semi-batch culture (fed-batch culture), continuous culture (perfusion) Any liquid culture method such as a culture method may be used.
培養は、オープンポンド型，レースウェイ型，チューブ型等の公知の培養装置や、坂口フラスコ、三角フラスコ、試薬ビンなどの実験用の培養容器を用いて行うことができる。ユーグレナはＣＯ２を資化するため、独立栄養培地であるCramer-Myers培地を用いて培養する場合は１〜５％ＣＯ２を含む空気を培地中に通過させることが好ましい。また、さらに、葉緑体を十分に発達させるために、培地１リットルあたり１〜５ｇ程度のリン酸アンモニウムを加えるとよい。培養温度は、通常２０〜３４℃で、特に２８〜３０℃が好適である。また、培養条件にもよるが、ユーグレナは通常、培養開始後２〜３日で対数増殖期となり、４〜５日程度で定常期に到達する。
ユーグレナは、光照射下で培養（明培養）されてもよく、無照射で培養（暗培養）されてもよい。
ユーグレナ細胞の分離は、例えば、培養液の遠心分離または単純な沈降によって行われ得る。
The culture can be performed using a known culture apparatus such as an open pond type, a raceway type, a tube type or the like, or an experimental culture vessel such as a Sakaguchi flask, an Erlenmeyer flask, or a reagent bottle. Since Euglena to assimilate CO 2, when cultured using the Cramer-Myers medium is autotrophic medium is preferably be passed through into the medium air containing 1 to 5% CO 2. Further, in order to sufficiently develop the chloroplast, about 1 to 5 g of ammonium phosphate may be added per liter of the medium. The culture temperature is usually 20 to 34 ° C., particularly preferably 28 to 30 ° C. Depending on the culture conditions, Euglena usually enters a logarithmic growth phase 2 to 3 days after the start of the culture, and reaches a stationary phase about 4 to 5 days.
Euglena may be cultured under light irradiation (light culture) or non-irradiated (dark culture).
Euglena cell separation can be performed, for example, by centrifugation of the culture or simple sedimentation.
＜パラミロン＞
本明細書において、パラミロン(paramylon)とは、約７００個のグルコースが、β−１，３−結合により重合した高分子体であり、ユーグレナが含有する貯蔵多糖である。
パラミロンは、ユーグレナを、グルコースを主体とした培地上で培養することにより、その細胞内に蓄積させることができる。ユーグレナ細胞中のパラミロンは、細胞内では直径数μｍ程度の大きさの粒子状の形態をとり、細胞を破砕することにより簡単に取り出すことができると共に、アルコールやトルエン処理により精製することができる。
パラミロン(Paramylon)は、約７００個のグルコースがβ-1,3-結合により重合した高分子体（β-1,3-グルカン）であり、ユーグレナ属が含有する貯蔵多糖である。パラミロン粒子は、扁平な回転楕円体粒子であり、β-1,3-グルカン鎖がらせん状に絡まりあって形成されている。
<Paramilon>
In the present specification, paramylon is a polymer obtained by polymerizing about 700 glucose by β-1,3-linkage, and is a storage polysaccharide contained in Euglena.
Paramylon can be accumulated in cells by culturing Euglena on a medium mainly composed of glucose. Paramylon in Euglena cells takes a particulate form with a diameter of several μm in the cell, and can be easily taken out by crushing the cells, and can be purified by treatment with alcohol or toluene.
Paramylon is a high molecular weight polymer (β-1,3-glucan) in which about 700 glucoses are polymerized by β-1,3-linkages, and is a storage polysaccharide contained in the genus Euglena. Paramylon particles are flat spheroid particles, and β-1,3-glucan chains are entangled in a spiral shape.
パラミロンは、すべての種，変種のユーグレナ細胞内に顆粒として存在し、その個数,形状，粒子の均一性は、種により特徴がある。
パラミロンは、グルコースのみからなり、E. gracilis Zの野生株と葉緑体欠損株SM-ZKから得られたパラミロンの平均重合度は、グルコース単位で約700である。
パラミロンは、水，熱水には不溶性であるが、希アルカリ，濃い酸，ジメチルスルホキシド，ホルムアルデヒド，ギ酸に溶ける。
パラミロンの平均密度は、E. gracilis Zでは、1.53、E. gracilis var. bacillaris
SM-L1では、1.63である。
Paramylon exists as granules in Euglena cells of all species and varieties, and the number, shape, and uniformity of the particles are characterized by species.
Paramylon consists only of glucose, and the average degree of polymerization of paramylon obtained from a wild strain of E. gracilis Z and a chloroplast-deficient strain SM-ZK is about 700 in glucose units.
Paramylon is insoluble in water and hot water, but is soluble in dilute alkali, concentrated acid, dimethyl sulfoxide, formaldehyde, and formic acid.
The average density of paramylon is 1.53 for E. gracilis Z, E. gracilis var. Bacillaris
For SM-L1, it is 1.63.
パラミロンは、粉末図形法を用いたX線解析によれば、３本の直鎖状β−グルカンが右巻きの縄のように捻じれあったゆるやかならせん構造をとっている。このグルカン分子がいくつか集まってパラミロン顆粒を形成する。パラミロン顆粒は、結晶構造部分が非常に多く約90％を占め、多糖類の中で最も結晶構造率の高い化合物である。また、パラミロンは、水を含みにくい（ユーグレナ 生理と生化学（北岡正三郎編、株式会社学会出版センター））。
なお、パラミロン（株式会社ユーグレナ製）の粒度分布は、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置で測定したときのメジアン径が、1.5〜2.5μmである。
Paramylon has a gentle helical structure in which three linear β-glucans are twisted like a right-handed rope according to X-ray analysis using a powder pattern method. Several of these glucan molecules gather to form paramylon granules. Paramylon granules are very high in crystal structure and occupy about 90%, and are the compounds with the highest crystal structure ratio among polysaccharides. Paramylon is hard to contain water (Euglena Physiology and Biochemistry (Edited by Shozaburo Kitaoka, Society Publishing Center, Inc.)).
The particle size distribution of Paramylon (manufactured by Euglena Co., Ltd.) has a median diameter of 1.5 to 2.5 μm as measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device.
パラミロン粒子は、培養されたユーグレナ属から任意の適切な方法で単離および微粒子状に精製され、通常粉末体として提供されている。
例えば、パラミロン粒子は、（１）任意の適切な培地中でのユーグレナ細胞の培養；（２）当該培地からのユーグレナ細胞の分離；（３）分離されたユーグレナ細胞からのパラミロンの単離；（４）単離されたパラミロンの精製；および必要に応じて（５）冷却およびその後の凍結乾燥により得ることができる。
パラミロンの単離は、例えば、大部分が生物分解される種類の非イオン性または陰イオン性の界面活性剤を用いて行われ得る。パラミロンの精製は、実質的には単離と同時に行われ得る。
Paramylon particles are isolated from the cultured Euglena genus by any appropriate method and purified to a fine particle, and are usually provided as a powder.
For example, paramylon particles can be (1) cultured Euglena cells in any suitable medium; (2) separation of Euglena cells from the medium; (3) isolation of paramylon from isolated Euglena cells; 4) purification of isolated paramylon; and (5) cooling and subsequent lyophilization if necessary.
Paramylon isolation can be performed, for example, using non-ionic or anionic surfactants of the type that are largely biodegradable. The purification of paramylon can be performed substantially simultaneously with the isolation.
なお、ユーグレナからのパラミロンの単離および精製は周知であり、例えば、E. Ziegler, "Die naturlichen und kunstlichen Aromen"Heidelberg, Germany, 1982, Chapter 4.3 "Gefriertrocken"、DE 43 28 329、または特表２００３−５２９５３８号公報に記載されている。 The isolation and purification of paramylon from Euglena is well known, for example, E. Ziegler, “Die naturlichen und kunstlichen Aromen” Heidelberg, Germany, 1982, Chapter 4.3 “Gefriertrocken”, DE 43 28 329, or Special Table 2003 -529295.
＜加工β−グルカンの製造方法＞
本実施形態の加工β−グルカンは、β−グルカンに水を加えて得た流体を、超高圧で細孔ノズルから噴出させて被衝突物に衝突させる処理により、得ることができる。
以下、本実施形態の加工β−グルカンの製造装置及び製造方法について説明する。
本実施形態の加工β−グルカンの製造装置Ｓの概略を、図１に示す。
加工β−グルカンの製造装置Ｓは、供給される高圧の流体に耐える圧力容器本体１と、圧力容器本体１内に高圧流体を吐出させるヘッド部２と、ヘッド部２に高圧流体を供給する不図示の原料タンク及び高圧ポンプと、ヘッド部２から圧力容器本体１へ吐出された高圧流体が衝突する被衝突体３と、を主要構成要素とする。
<Method for producing processed β-glucan>
The processed β-glucan of this embodiment can be obtained by a process in which water obtained by adding water to β-glucan is ejected from a fine nozzle at an ultrahigh pressure to collide with a collision object.
Hereinafter, the manufacturing apparatus and manufacturing method of the processed β-glucan of this embodiment will be described.
An outline of the processed β-glucan production apparatus S of the present embodiment is shown in FIG.
The processed β-glucan manufacturing apparatus S includes a pressure vessel body 1 that can withstand a high-pressure fluid that is supplied, a head unit 2 that discharges the high-pressure fluid into the pressure vessel body 1, and a high-pressure fluid that is not supplied to the head unit 2. The raw material tank and the high-pressure pump shown in the figure, and the collision target 3 on which the high-pressure fluid discharged from the head unit 2 to the pressure vessel main body 1 collides are main components.
ヘッド部２は、被衝突体３と対向する先端に、硬質で細径の細孔ノズルとしてのノズル２１と、ノズル２１へ連通する管状の流路２２を備えている。
本実施形態の被衝突体３は、焼結ダイヤモンド、ダイヤモンド単結晶、サファイア、タングステンカーバイドや、その他のセラミック等の硬質部材からなり、図１に示すような球形や、円錐形のほか、板体からなっていてもよい。
ノズル２１が、ノズル２１の吐出方向において対向する被衝突体３の面は、ヘッド部２の吐出方向に対して垂直又は傾斜し、表面が滑面又は粗面に形成されていてもよい。
The head unit 2 includes a nozzle 21 as a hard and small-diameter fine nozzle and a tubular flow channel 22 communicating with the nozzle 21 at the tip facing the collision target 3.
The colliding body 3 of the present embodiment is made of a hard member such as sintered diamond, diamond single crystal, sapphire, tungsten carbide, and other ceramics, and has a spherical shape as shown in FIG. It may consist of
The surface of the collision target 3 that the nozzle 21 opposes in the ejection direction of the nozzle 21 may be perpendicular or inclined with respect to the ejection direction of the head unit 2, and the surface may be formed as a smooth surface or a rough surface.
また、被衝突体３の代わりに、図２に示すように、ヘッド部２と同じ構成のヘッド部２´を、相互のノズル２１，２１´が対向するように配置し、相互のノズル２１，２１´からそれぞれ噴出する一対の噴流同士を衝突させてもよい。一対の噴流が、請求項の第一、第二の噴流に該当する。
このとき、ノズル２１，２１´の吐出方向ｄ，ｄ´が、一直線上にのるように配置してもよいし、吐出方向ｄ，ｄ´が、相互に角度を有するように配置してもよい。
吐出方向ｄ，ｄ´が、一直線上に載るように配置した場合、ノズル２１，２１´からそれぞれ吐出される流体は、正面衝突することとなり、吐出方向ｄ，ｄ´が、相互に角度を有するように配置した場合、ノズル２１，２１´からそれぞれ吐出される流体は、正面衝突することとなる。
Further, instead of the collision target 3, as shown in FIG. 2, a head portion 2 ′ having the same configuration as the head portion 2 is arranged so that the mutual nozzles 21, 21 ′ face each other, and the mutual nozzles 21, 21, A pair of jets ejected from 21 ′ may collide with each other. The pair of jets corresponds to the first and second jets in the claims.
At this time, the ejection directions d and d ′ of the nozzles 21 and 21 ′ may be arranged on a straight line, or the ejection directions d and d ′ may be arranged so as to have an angle with each other. Good.
When the discharge directions d and d ′ are arranged so as to be placed in a straight line, the fluid discharged from the nozzles 21 and 21 ′ will collide head-on, and the discharge directions d and d ′ have an angle with each other. When arranged in this way, the fluid discharged from the nozzles 21 and 21 ′ will collide head-on.
次いで、加工β−グルカンの製造装置Ｓを用いた加工β−グルカンの製造方法について説明する。
まず、結晶β−グルカン粉末に、β−グルカン濃度が１〜１０ｗｔ％となるように水を加えて撹拌し、スラリー化したβ−グルカンスラリーを得て、不図示の原料タンクに供給する。
次いで、図１又は図２の加工β−グルカンの製造装置Ｓの回路内をイオン交換水に置換し、加圧してヘッド部２に供給する。その後、ヘッド部２への供給を、原料タンクのβ−グルカンスラリーに切り替え、ヘッド部２の所定圧力、例えば、１００〜３００ＭＰａで、ノズル２１又は、ノズル２１，２１´から圧力容器本体１へ吐出させる。
これにより、図１の装置では、ノズル２１から噴出したβ−グルカンスラリー噴流が被衝突体３に衝突し、また、図２の装置では、ノズル２１，２１´からそれぞれ噴出したβ−グルカンスラリー噴流同士が衝突して、流出路４から回収される。流出路４から回収されたスラリー処理物は、自然冷却される。
この一連の過程を１パスとして、求められる物性に応じた回数、例えば、１〜２５パスを繰り返すことにより、加工β−グルカンが調製される。以上で、加工β−グルカンの製造方法が完了する。
Next, a process for producing a processed β-glucan using the processed β-glucan production apparatus S will be described.
First, water is added to the crystalline β-glucan powder so that the β-glucan concentration is 1 to 10 wt% and stirred to obtain a slurried β-glucan slurry, which is supplied to a raw material tank (not shown).
Next, the inside of the circuit of the manufacturing apparatus S for processed β-glucan in FIG. 1 or FIG. Thereafter, the supply to the head unit 2 is switched to the β-glucan slurry in the raw material tank, and discharged from the nozzle 21 or the nozzles 21, 21 ′ to the pressure vessel body 1 at a predetermined pressure of the head unit 2, for example, 100 to 300 MPa. Let
Thereby, in the apparatus of FIG. 1, the β-glucan slurry jet ejected from the nozzle 21 collides with the collision target 3, and in the apparatus of FIG. 2, β-glucan slurry jets ejected from the nozzles 21 and 21 ′, respectively. They collide with each other and are collected from the outflow passage 4. The slurry processed product recovered from the outflow passage 4 is naturally cooled.
By processing this series of processes as one pass and repeating the number of times according to the required physical properties, for example, 1 to 25 passes, processed β-glucan is prepared. This completes the process for producing processed β-glucan.
＜加工β−グルカン＞
本実施の形態に係る加工β−グルカンは、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置で粒度を測定したときのメジアン径が、原料の結晶β−グルカン粉末の５倍以上である。
また、加工β−グルカン粒子は、隣接する粒子と付着し、β−グルカンに対して４倍以上の水と結合して膨潤している。原料β−グルカンと水を混合したスラリーは、さらさらした流体であるが、加工β−グルカンは、粘度が増加して粘性を有し、触ったときに手に付着するような粘着性と、もちもちした弾力性を有し、糊のような触感を備えている。
加工β−グルカンは、乳化物に類似した物性を備えている。
<Processed β-glucan>
The processed β-glucan according to the present embodiment has a median diameter of 5 times or more that of the crystalline β-glucan powder as a raw material when the particle size is measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus.
In addition, the processed β-glucan particles adhere to adjacent particles, and are swollen by bonding with water four times or more than β-glucan. Slurries in which raw β-glucan and water are mixed are free-flowing fluids, but processed β-glucan has increased viscosity and has a viscosity that sticks to the hand when touched. It has high elasticity and has a glue-like feel.
Processed β-glucan has physical properties similar to emulsions.
以下、実施例により、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。以下の実施例は、β−グルカンの一例であるパラミロンを用いた例であるが、本発明は、他のβ−グルカンにも適用可能であることは当然である。
（実験例１）
本実験例では、結晶性のパラミロン粉末、アモルファスパラミロンを、上記実施形態の加工パラミロンの製造方法に沿って処理することにより、実施例１の加工パラミロン及び対比例１の加工アモルファスパラミロンを作製し、物性の確認を行った。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention more concretely, this invention is not limited to a following example. The following examples are examples using paramylon which is an example of β-glucan, but the present invention is naturally applicable to other β-glucans.
(Experimental example 1)
In this experimental example, by processing the crystalline paramylon powder and amorphous paramylon along the manufacturing method of the processed paramylon of the above-described embodiment, the processed paramylon of Example 1 and the processed amorphous paramylon of the comparative 1 are manufactured, The physical properties were confirmed.
まず、結晶性のパラミロン粉末（株式会社ユーグレナ製）に、パラミロン濃度が３ｗｔ％になるよう、水を加え、パラミロンスラリーを得た。
湿式微粒化装置（スターバーストミニ，２．２ＫＷ，株式会社スギノマシン製，ボール衝突チャンバ−）の装置回路内をイオン交換水に置換した。
本実験例で用いた湿式微粒化装置は、超高圧に加圧した原料を、細孔ノズルから噴出させて被衝突物としてのセラミックスボールに衝突させることにより、分散・粉砕・乳化・表面改質等を行う装置である。
装置のノズルを加圧して、パラミロンスラリーを回路内に供給し、初期吐出液を、回路内デッドボリュームとして廃棄した。その後、パラミロンスラリーの噴流を被衝突体としてのセラミックボールに衝突させ、流出路からスラリー処理物を回収して、１パスとした。このときの処理圧力は、２４５ＭＰａ，スラリー処理量は、２４０ｍＬ，ノズル径は、０．１ｍｍとした。
この処理を２０回繰り返して２０パスの処理を行い、０，１，３，５，１０パス処理後の処理物（実施例１）をそれぞれ１６ｍＬと、２０パス処理後の処理物（実施例１）を３２ｍＬサンプリングして、静置観察及び光学電子顕微鏡観察、粒度分布の測定を行った。
First, water was added to crystalline paramylon powder (manufactured by Euglena Co., Ltd.) so that the paramylon concentration was 3 wt% to obtain a paramylon slurry.
The inside of the apparatus circuit of the wet atomization apparatus (Starburst Mini, 2.2 KW, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., ball collision chamber) was replaced with ion-exchanged water.
The wet atomization device used in this experimental example is dispersed, pulverized, emulsified, and surface modified by ejecting raw material pressurized to ultra-high pressure from a fine nozzle and colliding with a ceramic ball as a collision object. Etc.
The nozzle of the apparatus was pressurized, paramylon slurry was supplied into the circuit, and the initial discharge liquid was discarded as a dead volume in the circuit. Thereafter, the jet of paramylon slurry was made to collide with a ceramic ball as a collision target, and the slurry processed material was collected from the outflow path to make one pass. At this time, the processing pressure was 245 MPa, the slurry processing amount was 240 mL, and the nozzle diameter was 0.1 mm.
This process is repeated 20 times to perform a 20-pass process. The processed product after the 0, 1, 3, 5, 10-pass process (Example 1) is 16 mL each, and the processed product after the 20-pass process (Example 1). ) Was sampled in 32 mL, and static observation, optical electron microscope observation, and particle size distribution were measured.
また、アモルファスパラミロン（株式会社ユーグレナ製）についても、アモルファスパラミロン濃度が１ｗｔ％になるように、１規定の水酸化ナトリウムを加え、アモルファスパラミロン水溶液を得たことを除いては、同様の処理を行い、０，１，３，５，１０，２０パス処理後の処理物（対比例１）をそれぞれ１６ｍＬサンプリングして、静置観察、粒度分布の測定を行った。 Amorphous paramylon (manufactured by Euglena Co., Ltd.) was treated in the same manner except that 1N sodium hydroxide was added to obtain an amorphous paramylon aqueous solution so that the amorphous paramylon concentration was 1 wt%. , 0, 1, 3, 5, 10, and 20 processed samples (comparative 1) were sampled 16 mL each, and static observation and particle size distribution measurement were performed.
◎ 静置観察
定量サンプリングした実施例１，対比例１の処理物（０，１，３，５，１０，２０パス）を、容器に入れて１週間静置した後、観察した。
実施例１の各パスの静置後の写真を、図３に示す。実施例１では、０，１，３パスのものは、パラミロン処理物と水とが分離して、パラミロン処理物が水中で沈殿したが、５，１０，２０パスのものは、パラミロン処理物と分離する水は観察されず、白色の処理物のみが観察された。
また、０パスの未処理のものは、サンプリング後１日の静置で沈殿したが、パス数が増えるに従い、湿式微粒化装置による処理の影響により、沈殿する傾向が見られなくなった。図３に示すように、１，３パスでは、若干沈殿したが、５パス以上では、沈殿しなかった。
サンプリング後１週間後に静置観察をした後、サンプリング後１か月が経過するまで、各サンプルを静置して放置したところ、１週間後の静置時点での状態と、変化がなかった。
対比例１の各パスの静置後の写真を、図４に示す。対比例１の各サンプルはすべて水に溶解しており、透明な液体であった。未処理のもの（０パス）は、無色透明であったが、パス数の増加に伴い黄色に着色していた。
◎ Standing Observation The processed sample of Example 1, which was quantitatively sampled (0, 1, 3, 5, 10, 20 passes) was placed in a container and allowed to stand for 1 week, followed by observation.
A photograph of each pass in Example 1 after standing is shown in FIG. In Example 1, in the case of 0, 1, 3 pass, the paramylon-treated product and water were separated and the paramylon-treated product was precipitated in water. No water to be separated was observed, and only a white processed product was observed.
In addition, the 0-pass unprocessed product was precipitated by standing for one day after sampling, but as the number of passes increased, the tendency to precipitate was not seen due to the influence of the treatment by the wet atomizer. As shown in FIG. 3, precipitation occurred slightly in the first and third passes, but did not precipitate after 5 passes.
After one week after sampling, each sample was allowed to stand until one month had passed after sampling, and there was no change in the state at the time of standing after one week.
FIG. 4 shows a photograph of each pass of the comparative 1 after standing. Each sample of contrast 1 was dissolved in water and was a clear liquid. The untreated one (0 pass) was colorless and transparent, but colored yellow as the number of passes increased.
◎ 顕微鏡観察
光学電子顕微鏡の観察は、実施例１，対比例１について行ったが、対比例１では観察できなかった。
実施例１の光学電子顕微鏡の写真を、図５に示す。
実施例１の未処理のもの（０パス）は、独立した粒子状であった。各粒子は、表面が滑らかで、豆形を扁平にしたような形状からなっていた。各粒子の形状は、粒子間で差異がなく、ほぼ均一な形状であった。また、各粒子は、相互に付着せず、独立していた。
１パスから３パスにパス数が増えるに従い、各粒子の表面には、突起や、突起で他の粒子と付着している様子が観察された。また、５パスでは、隣接する粒子同士で付着、連結している箇所が多く見られた。隣接する粒子同士での付着、連結は、５パスから２０パスにパス数が増えるに従い、増加して、２０パスでは、単独で孤立して存在している粒子が殆ど見られなくなった。また、１パス〜２０パスのいずれにおいても、パラミロン粒子の径が、未処理のパラミロン粒子よりも細粒化しているものは観察されず、パラミロン粒子の微細化は起こらなかった。
Microscopic observation The observation with the optical electron microscope was performed for Example 1 and Comparative 1 but was not observed with Comparative 1.
A photograph of the optical electron microscope of Example 1 is shown in FIG.
The untreated sample (0 pass) of Example 1 was an independent particle. Each particle had a smooth surface and a shape like a flat bean shape. The shape of each particle was almost uniform with no difference between the particles. Moreover, each particle | grain did not adhere to each other but was independent.
As the number of passes increased from 1 pass to 3 passes, it was observed that the surface of each particle was attached to a protrusion or another particle by the protrusion. In addition, in the 5 passes, there were many places where adjacent particles were adhered and connected. Adhesion and connection between adjacent particles increased as the number of passes increased from 5 passes to 20 passes, and in 20 passes, particles that were present independently were hardly seen. Moreover, in any of 1 pass to 20 passes, no paramylon particles having a diameter smaller than that of untreated paramylon particles were observed, and no refinement of the paramylon particles occurred.
水不溶物と水を混合した流体を、超高圧で細孔ノズルから高圧で噴出させて被衝突物に衝突させる処理は、通常、固体の粉砕、分散や、水と油の乳化、エマルジョンの微細化等に用いられているが、パラミロンにこの処理を施した場合には、驚くべきことに、微粒化や粉砕は起こらず、かえって、パラミロン粒子同士の付着、連結が起こっていた。 The process of causing a fluid that is a mixture of water insoluble matter and water to be ejected from a fine nozzle at high pressure and colliding with a colliding object is usually performed by crushing or dispersing solids, emulsifying water and oil, or finely emulsifying emulsions. However, when this treatment was applied to paramylon, surprisingly, no atomization or pulverization occurred, but paramylon particles were attached and connected to each other.
◎ 粒度分布の測定
サンプリングした実施例１，対比例１の処理物（０，１，３，５，１０，２０パス）を、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（堀場製作所，LA-960）にて、粒度分布を測定した。
実施例１の粒度分布の測定結果を、表１及び図６に示す。
Measurement of particle size distribution Laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (Horiba, LA-960) of sample 1 processed sample (0, 1, 3, 5, 10, 20 passes) The particle size distribution was measured.
The measurement results of the particle size distribution of Example 1 are shown in Table 1 and FIG.
図６に、超音波分散時間０分の場合の実施例１の各サンプルの粒度分布を示す。
未処理（０パス）では、2.599μmにピーク（頻度7.554%）が一つ見られたが、１パスでは、3.010μm（頻度3.010%）と11.565μm（頻度6.743%）、３パスでは、0.877μm（頻度2.131%）、19.904μm（頻度6.574%）に、それぞれ二つのピークが検出された。
また、５パス以上になると、再びピークは一つになって、５パスでは、22.797μm（頻度10.861%）、１０パスでは、26.111μm（頻度10.352%）、２０パスでは、22.797μm（頻度10.348%）であった。
このように、メジアン径及びピーク径共に、１０パス，３０パスの処理物は、未処理物の１０倍程度になっていた。
FIG. 6 shows the particle size distribution of each sample of Example 1 when the ultrasonic dispersion time is 0 minute.
In untreated (0 pass), one peak (frequency: 7.554%) was observed at 2.599 μm, but in 1 pass, 3.010 μm (frequency: 3.010%) and 11.565 μm (frequency: 6.743%), in 3 passes: 0.877 Two peaks were detected at μm (frequency: 2.131%) and 19.904 μm (frequency: 6.574%), respectively.
When the number of passes is 5 or more, the peak becomes one again, 22.797 μm (frequency 10.681%) for 5 passes, 26.111 μm (frequency 10.352%) for 10 passes, 22.797 μm (frequency 10.348 for 20 passes). %)Met.
Thus, both the median diameter and the peak diameter of the processed product of 10 pass and 30 pass were about 10 times that of the unprocessed product.
図７に、超音波分散時間１分の場合の実施例１の各サンプルの粒度分布を示す。
未処理（０パス）では、0.259μm（頻度1.603%）と1.981μm（頻度8.967%）、１パスでは、0.296μm（頻度1.212%）と2.599μm（頻度7.620%）のそれぞれ二つのピーク、３パスでは、1.981μm（頻度5.856%）、５パスでは、1.981μm（頻度5.763%）のそれぞれ一つのピーク、１０パスでは、0.197μm（頻度3.209%）と1.981μm（頻度9.325%）、２０パスでは、0.296μm（頻度2.005%）と1.729μm（頻度7.455%）のそれぞれ二つのピークが検出された。
このように、メジアン径及びピーク径共に、未処理（０パス）から３０パスの処理物まで、粒子径に殆ど差がなかった。
超音波分散前の１〜２０パスの処理物のメジアン径が、７〜２３μｍまで大きくなっていたのに対し、その後１〜２０パスの処理物に超音波分散処理を１分施したものでは、メジアン径が１．３〜１．９μｍまで小さくなっており、未処理の超音波分散前のものよりもメジアン径が小さくなっていた。
従って、本実験例より、実施例１の１〜２０パスの処理物は、パラミロンの構造自体が変化してパラミロン同士が化学結合等しているのではなく、個々のパラミロン粒子が、超音波分散によって分離される程度の弱い力で、凝集している又は表面同士が付着していることが分かった。
FIG. 7 shows the particle size distribution of each sample of Example 1 when the ultrasonic dispersion time is 1 minute.
In the case of untreated (0 pass), the two peaks are 0.259 μm (frequency 1.603%) and 1.981 μm (frequency 8.967%), and 1 pass is 0.296 μm (frequency 1.212%) and 2.599 μm (frequency 7.620%). In the pass, 1.981 μm (frequency 5.856%), in the 5 pass, one peak of 1.981 μm (frequency 5.563%), in the 10 pass, 0.197 μm (frequency 3.209%) and 1.981 μm (frequency 9.325%), 20 passes , Two peaks of 0.296 μm (frequency 2.005%) and 1.729 μm (frequency 7.455%) were detected.
Thus, there was almost no difference in the particle diameter from the untreated (0 pass) to the treated product of 30 passes in both median diameter and peak diameter.
The median diameter of the processed product of 1 to 20 passes before ultrasonic dispersion was increased to 7 to 23 μm, whereas the processed product of 1 to 20 passes was then subjected to ultrasonic dispersion treatment for 1 minute. The median diameter was reduced to 1.3 to 1.9 μm, and the median diameter was smaller than that before untreated ultrasonic dispersion.
Therefore, from this experimental example, the processed product of 1 to 20 passes of Example 1 does not change the structure of paramylon itself and the paramylons are chemically bonded to each other, but individual paramylon particles are ultrasonically dispersed. It was found that the surfaces were agglomerated or adhered to each other with a weak force such that they were separated by each other.
◎ 実験例１の考察
パラミロン処理物は、パス回数が高くなるのに伴い、粘性が高くなっていた。
静置観察では、５パス以上のパス数のパラミロン処理物が、水中で沈殿せず、パラミロン処理物の単相からなっていた。パラミロンに水が結合し、パラミロンが水分子中に分散していることが観察された。
また、光学電子顕微鏡による観察では、パラミロン粒子の大きさ自体は、パス数が増加しても大きな変化はないが、パラミロン粒子表面が滑面から粗面に変化し、パラミロン粒子同士が相互に付着している様子が観察された。
粒子径の測定においては、１０パス、３０パスの粒子径のメジアン径及びピーク径が、未処理のものの１０倍程度に大きくなっていたが、超音波分散処理を経たものでは、未処理から３０パスに至るまで、メジアン径及びピーク径に大きな変化はなかった。
以上より、１パス以上のパラミロン処理物は、パラミロンに水が結合して、パラミロン粒子の表面が粘性になり、パラミロン粒子が相互に付着していた。パラミロン処理物は、粘性が向上し、糊のような状態になっていた。
１パス以上ではパラミロンを構成する糖鎖の一部が変化し、クモの巣状の構造を形成し、パラミロン粒子が相互に結合する様子が観察された。また、さらに加工処理を加える事でクモの巣状の構造は消失し、２０パスでは、パラミロンの粒同士が結合した状態になった。
◎ Consideration of Experimental Example 1 The paramylon-treated product increased in viscosity as the number of passes increased.
In the stationary observation, the paramylon-treated product having a pass number of 5 or more passes was not precipitated in water but consisted of a single phase of the paramylon-treated product. It was observed that water was bound to paramylon and that paramylon was dispersed in the water molecule.
Moreover, in the observation with an optical electron microscope, the size of the paramylon particles itself does not change greatly even when the number of passes increases, but the surface of the paramylon particles changes from a smooth surface to a rough surface, and the paramylon particles adhere to each other. The situation was observed.
In the measurement of the particle diameter, the median diameter and the peak diameter of the 10-pass and 30-pass particle diameters were about 10 times larger than those of the unprocessed ones. Until the pass, there was no significant change in median diameter and peak diameter.
As described above, in the paramylon-treated product of one pass or more, water was bonded to paramylon, the surface of the paramylon particles became viscous, and the paramylon particles adhered to each other. The paramylon-treated product had improved viscosity and was in a paste-like state.
At one pass or more, a part of the sugar chain constituting paramylon was changed to form a cobweb-like structure, and paramylon particles were observed to bind to each other. Moreover, the cobweb-like structure disappeared by further processing, and in 20 passes, the paramylon grains were joined together.
（実験例２）
本実験例では、結晶性のパラミロン粉末の量を増量してスケールアップし、上記実施形態の加工パラミロンの製造方法に沿って処理することにより、実施例２の加工パラミロンを作製し、物性の確認を行った。
(Experimental example 2)
In this experimental example, the amount of crystalline paramylon powder was increased and scaled up, and processed according to the method for manufacturing processed paramylon of the above embodiment to produce processed paramylon of Example 2, and confirmation of physical properties Went.
まず、結晶性のパラミロン粉末（株式会社ユーグレナ製）２ｋｇに、イオン交換水１８ｋｇを加え、パラミロン濃度が１０ｗｔ％のパラミロンスラリーを得た。
湿式微粒化装置（スターバースト１８ＫＷ中型機，株式会社スギノマシン製，斜向衝突チャンバ−）の装置回路内をイオン交換水に置換した。
本実験例で用いた湿式微粒化装置は、超高圧に加圧した原料同士を、相互に角度を持って配置された細孔ノズルから噴出させて斜向衝突により噴流衝突させることにより、分散・粉砕・乳化・表面改質・劈開等を行う装置である。
装置のノズルを加圧して、パラミロンスラリーを回路内に供給し、初期吐出液を、回路内デッドボリュームとして廃棄した。その後、相互に角度を持って対向する一対のノズルからパラミロンスラリーの噴流をそれぞれ噴出させて、相互に衝突させる斜向衝突による噴流衝突を行った。流出路からスラリー処理物を回収して、１パスとした。このときの処理圧力は、２４５ＭＰａ，スラリー処理量は、２４０ｍＬ，ノズル径は、０．１７ｍｍとした。
この処理を４０回繰り返して４０パスの処理を行い、０，１，３，５，１０，１５，２０，３０，４０パス処理後の処理物（実施例２）をそれぞれ５０ｍＬサンプリングして、粒度分布の測定を行った。
処理中、５パス処理後付近から原料の増粘傾向があり、原料タンクから処理用のパラミロンスラリー原料が落ちてこなくなったため、ポンプを用いた循環処理にて処理を行った。その後７パス付近からは粘度は一定であった。
First, 18 kg of ion-exchanged water was added to 2 kg of crystalline paramylon powder (manufactured by Euglena Co., Ltd.) to obtain a paramylon slurry having a paramylon concentration of 10 wt%.
The inside of the apparatus circuit of the wet atomization apparatus (Starburst 18 KW medium size machine, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd., oblique collision chamber) was replaced with ion-exchanged water.
The wet atomization device used in this experimental example is a method of dispersing / dispersing by injecting raw materials pressurized to ultra high pressure from fine nozzles arranged at an angle to each other and jetting them by oblique collision. It is an apparatus that performs crushing, emulsification, surface modification, cleaving, and the like.
The nozzle of the apparatus was pressurized, paramylon slurry was supplied into the circuit, and the initial discharge liquid was discarded as a dead volume in the circuit. Thereafter, a jet of paramylon slurry was jetted from a pair of nozzles facing each other at an angle, and jet jet collision by oblique collision was performed. The slurry processed product was collected from the outflow passage to make one pass. The processing pressure at this time was 245 MPa, the slurry processing amount was 240 mL, and the nozzle diameter was 0.17 mm.
This process is repeated 40 times to perform 40-pass processing, and 50 mL of each processed product (Example 2) after 0, 1, 3, 5, 10, 15, 20, 30, and 40-pass processing is sampled to obtain a granularity. Distribution measurements were taken.
During the treatment, there was a tendency to thicken the raw material from the vicinity after the 5-pass treatment, and the paramylon slurry raw material for treatment did not fall from the raw material tank, so the treatment was performed by a circulation treatment using a pump. Thereafter, the viscosity was constant from around 7 passes.
◎ 粒度分布の測定
サンプリングした実施例２の処理物（０，１，３，５，１０，１５，２０，３０，４０パス）を、レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置（堀場製作所，LA-960）にて、粒度分布を測定した。
実施例２の粒度分布の測定結果を、表２に示す。
◎ Measurement of particle size distribution The sampled processed material of Example 2 (0, 1, 3, 5, 10, 15, 20, 30, 40 passes) was converted into a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (Horiba, LA- 960), the particle size distribution was measured.
The measurement results of the particle size distribution of Example 2 are shown in Table 2.
スケールアップして、噴流衝突により行った実施例２では、１パスのみでメジアン径が５倍以上に増加し、３パスでは１０倍以上のメジアン径になっていた。 In Example 2, which was scaled up and performed by jet collision, the median diameter increased 5 times or more in only one pass, and the median diameter increased 10 times or more in 3 passes.
（実験例３）
実施例２の加工パラミロンの機能性を確認するために、実施例２の加工パラミロンの関節リウマチに対する作用について、マウスのコラーゲン関節炎モデルを用いて評価を行った。
実験用の動物には、マウス（DBA/1J Jms Slc（SPF），6週齢雄，日本エスエルシー株式会社）を使用した。
ニワトリII型コラーゲン（SIGMA）を0.01 M 酢酸水溶液に2mg/mLとなるように溶解し，これに等量のFreund’s complete adjuvant（Difco）を加えて作製したエマルジョン（コラーゲン1 mg/mL）を、イソフルランによる吸入麻酔下で，マウスの尾根部に0.1 mL（コラーゲン量として0.1 mg）皮内投与し、コラーゲンに感作させた。また、３週間後，同様に投与を行い、ブーストとした。また、無処置動物には、感作及びブーストは行わなかった。
(Experimental example 3)
In order to confirm the functionality of the processed paramylon of Example 2, the effect of the processed paramylon of Example 2 on rheumatoid arthritis was evaluated using a mouse collagen arthritis model.
Mice (DBA / 1J Jms Slc (SPF), 6-week-old male, Nippon SLC Co., Ltd.) were used as experimental animals.
Dissolve chicken type II collagen (SIGMA) in 0.01 M acetic acid aqueous solution to 2 mg / mL and add an equal amount of Freund's complete adjuvant (Difco) to the emulsion (collagen 1 mg / mL). Under inhalation anesthesia, 0.1 mL (0.1 mg of collagen amount) was intradermally administered to the ridge of mice and sensitized to collagen. In addition, 3 weeks later, the same administration was performed to give a boost. Untreated animals were not sensitized or boosted.
マウスを、無処置動物群、対照群、加工パラミロン群に群分けした（各群ｎ＝５）。固型飼料CE-2（日本クレア株式会社）に実施例２の加工パラミロンを２％混餌し、加工パラミロン群のマウスに、ブースト５日後から毎日経口で自由摂取させた。 The mice were grouped into an untreated animal group, a control group, and a processed paramylon group (each group n = 5). A solid feed CE-2 (CLEA Japan, Inc.) was mixed with 2% of the processed paramylon of Example 2 and allowed to be freely ingested daily by the mice of the processed paramylon group from 5 days after the boost.
コラーゲンに感作させた日（以下、「感作日」という。）より、四肢における関節炎の症状について、肉眼観察によりスコア付を行い、四肢のスコアの合計値を算出した。
スコア付は、垣本ら（新生化学実験講座12，分子免疫学II，東京化学同人：360-372，1989．）のスコアに準じて、表３の関節炎スコアに従って、３回/週（月・水・金）の頻度で評価を行い、四肢のスコアの合計値を算出した。
From the day of sensitization with collagen (hereinafter referred to as “sensitization date”), the symptoms of arthritis in the extremities were scored by visual observation, and the total score of the extremities was calculated.
The score is 3 times / week (Monday / Wednesday) according to the arthritis score of Table 3 according to the score of Kakimoto et al. (Neochemistry Laboratory 12, Molecular Immunology II, Tokyo Chemical Doujin: 360-372, 1989).・ Evaluation was performed at the frequency of (gold), and the total score of the limbs was calculated.
関節炎スコアの測定結果を図８に示す。
スコア測定最終日において、対照群と比較して加工パラミロン群は、有意に低値となり、加工パラミロンを継続摂取することによる関節炎症状の抑制が認められた。
以上より、本発明の一実施例である加工パラミロンに、関節炎症状の抑制という有用な機能があり、関節炎症状抑制剤、関節炎治療剤、関節リウマチ治療剤、関節リウマチ予防剤、関節リウマチ抑制剤として用いることができることが分かった。
The measurement result of the arthritis score is shown in FIG.
On the last day of the score measurement, the processed paramylon group had a significantly lower value compared to the control group, and suppression of joint inflammation by continuous intake of processed paramylon was observed.
As described above, processed paramylon according to one embodiment of the present invention has a useful function of suppressing arthritis, and as an arthritis condition inhibitor, arthritis therapeutic agent, rheumatoid arthritis therapeutic agent, rheumatoid arthritis preventive agent, rheumatoid arthritis inhibitor It was found that it can be used.
ｄ，ｄ´ 吐出方向
１ 圧力容器本体
２ ヘッド部
３ 被衝突体
４ 流出路
２１，２１´ ノズル
２２，２２´ 流路
d, d 'Discharge direction 1 Pressure vessel main body 2 Head part 3 Impacted body 4 Outflow path 21, 21' Nozzle 22, 22 'Flow path
Claims (8)
レーザ回折／散乱式粒度分布測定装置で粒度を測定したときのメジアン径が、前記β−グルカンの５倍以上であって、
前記加工β−グルカンの粒子は、光学電子顕微鏡により、隣接する前記粒子と付着していることが観察され、
前記β−グルカンに対して４倍以上の水と結合して膨潤していることを特徴とする請求項１記載の加工β−グルカンの製造方法。 The processed β-glucan is
When the particle size is measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer, the median diameter is at least 5 times the β-glucan,
The processed β-glucan particles are observed by an optical electron microscope to adhere to the adjacent particles,
The method for producing processed β-glucan according to claim 1, wherein the β-glucan is swollen by binding with water four times or more.
光学電子顕微鏡により、粒子が、隣接する粒子と付着していることが観察され、
前記β−グルカンに対して４倍以上の水と結合して膨潤していることを特徴とする加工β−グルカン。 The median diameter when the particle size is measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer is 5 times or more that of β-glucan,
By means of an optical electron microscope, it is observed that the particles are attached to adjacent particles,
Processed β-glucan, which is swollen by binding with water 4 times or more than the β-glucan.
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