JP2020531476A - フィコシアニンの精製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年8月18日付で提出された英国特許出願第1713293.7号に基づく優先権を主張するものであり、この出願を引用により本明細書に援用する。
本発明は、バイオマスからのフィコシアニンの精製方法に関する。
植物、藻類、シアノバクテリア、細菌、または真菌などの生物源から抽出されるフィコシアニンは、食品用および化粧品用の天然着色料として使用できる数少ない色素のひとつである。フィコシアニンはさらに、免疫増強特性、抗炎症特性、および抗酸化特性を有していることから栄養面での利点もあり、また、より純粋なフィコシアニンは、蛍光特性があるために、免疫診断および分析用途に使用される。フィコシアニンの食品添加物としての承認が米国(証明書が免除)およびEU(食品添加物の証明書に通常必要とされるE番号が不要)においてなされたのは、比較的近年のことである。また、この色素は、比較的安定であり、易溶解性である。フィコシアニン市場は相当な規模であり、今後も著しい成長が予期されている。そのため、この市場規模と、予期される市場成長とに見合うよう、フィコシアニンの効果的な製造プロセスの設計が強く望まれている。
本発明によれば、フィコシアニンを含有する溶液からのフィコシアニンの精製方法であって、上記溶液と、ポリエチレングリコール(PEG)含有相および炭水化物含有相を含む水性2相混合物とを接触させる工程であって、その条件は、フィコシアニンが炭水化物含有相に分配され得るように選択される、工程と、炭水化物含有相をPEG含有相から分離する工程と、炭水化物含有相を硫酸アンモニウムで処理することにより、フィコシアニンが沈殿している沈殿溶液を得る工程と、沈殿したフィコシアニンを回収する工程とを含む方法が提供される。
上記方法は、沈殿したフィコシアニンを溶解して溶液とする工程と、上記溶液を硫酸アンモニウムで処理することにより、フィコシアニンが再沈殿している第2の沈殿溶液を得る工程と、再沈殿したフィコシアニンを回収する工程とをさらに含んでよい。
上記方法は、再沈殿したフィコシアニンを第2の溶液中に再溶解する工程と、再溶解したフィコシアニンを硫酸アンモニウムで処理することにより、フィコシアニンが再沈殿している第3の沈殿溶液を得る工程と、再沈殿したフィコシアニンを回収する工程とをさらに含んでよい。
PEGは、平均分子量が、少なくとも6000g/mol、または少なくとも10,000g/molであってよく、PEG含有相中に約3〜15重量%の濃度で存在してよい。
以下に、本発明の一実施形態が、例示のみを目的として、添付の図面を参照して記載される。
フィコシアニンを含有する溶液からのフィコシアニンの精製方法が提供される。フィコシアニンは、C−フィコシアニン、R−フィコシアニン、またはアロフィコシアニンであってよいが、好ましくはC−フィコシアニンである。
実施例
3Lの容器に1mmのガラスビーズを1kg詰め、オーバーヘッドスターラーにより180RPMにて撹拌した。シアノバクテリア由来の原材料(本実施形態においてはスピルリナ、乾燥物100gまたは湿潤物900g)を入れ、クエン酸塩の混合物(クエン酸ナトリウム92%、クエン酸8%)を添加して、pH6での緩衝能力を5g/Lとし、水を加えて1Lとした。シアノバクテリアを15分間粉砕し、次いで48時間浸漬させて、フィコシアニンを溶液中に浸出させることによって、フィコシアニンを最適に回収した。フィコシアニンの抽出を最適とするためにはpHが重要であることが分かり、pH4未満およびpH8超では収率が減少した。したがって、pH6での緩衝が重要であった。シアノバクテリアの添加およびビーズの材料(ガラスまたはスチール)によるフィコシアニン製造への影響は確認されなかった。1mmのビーズを使用したところ、これより大きなものと比較して、抽出が最良となった。
Claims (18)
- フィコシアニンを含有する溶液からのフィコシアニンの精製方法であって、
前記溶液と、ポリエチレングリコール(PEG)含有相および炭水化物含有相を含む水性2相混合物とを接触させる工程であって、その条件が、前記フィコシアニンが前記炭水化物含有相に分配され得るように選択される、工程と、
前記炭水化物含有相を前記PEG含有相から分離する工程と、
前記炭水化物含有相を硫酸アンモニウムで処理することにより、前記フィコシアニンが沈殿している沈殿溶液を得る工程と、
前記沈殿したフィコシアニンを回収する工程とを含む、方法。 - 前記沈殿溶液の硫酸アンモニウム濃度は14〜36重量%である、請求項1に記載の方法。
- 前記沈殿したフィコシアニンを溶解して溶液とする工程と、前記溶液を硫酸アンモニウムで処理することにより、前記フィコシアニンが再沈殿している第2の沈殿溶液を得る工程と、前記再沈殿したフィコシアニンを回収する工程とをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記第2の沈殿溶液の硫酸アンモニウム濃度は25〜34重量%である、請求項3に記載の方法。
- 前記再沈殿したフィコシアニンを再溶解して溶液とする工程と、前記溶液を硫酸アンモニウムで処理することにより、前記フィコシアニンが再沈殿している第3の沈殿溶液を得る工程と、前記再沈殿したフィコシアニンを回収する工程とをさらに含む、請求項3または4に記載の方法。
- 前記第3の沈殿溶液の硫酸アンモニウム濃度は16〜28重量%である、請求項5に記載の方法。
- 前記PEGは平均分子量が少なくとも6000g/molである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記PEGは平均分子量が少なくとも10,000g/molである、請求項7に記載の方法。
- 前記PEGは前記PEG含有水性相中に約3〜15重量%の濃度で存在する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭水化物は前記炭水化物含有相中に約15〜40重量%の濃度で存在する、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記炭水化物は、マルトデキストリン、フィコール、デキストラン、デンプン、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マンノース、スクロース、セロビオース、ラクトース、ラクツロース、マルトース、マルツロース、アラビノース、リボース、キシロース、およびトレハロースからなる群より選択される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記2相混合物は、全体として、前記炭水化物含有相を15〜40重量%、前記PEG含有相を3〜15重量%、および前記フィコシアニンを含有する溶液を45〜82重量%含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記フィコシアニンを含有する溶液は細胞抽出物である、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記細胞抽出物は湿潤バイオマスから調製される、請求項13に記載の方法。
- 前記細胞抽出物は乾燥バイオマスから調製される、請求項13に記載の方法。
- 前記バイオマスは植物、藻類、シアノバクテリア、細菌、または真菌から得られる、請求項14または15に記載の方法。
- 前記バイオマスはスピルリナから得られる、請求項16に記載の方法。
- 前記フィコシアニンはC−フィコシアニンである、請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法。
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