JP2023090723A - 超長鎖脂肪酸組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】超長鎖不飽和脂肪酸が有益な健康効果を有することを示している。従って、体内で必要とされるこれらの脂肪酸を満たすためには、VLCFAsの組成物を提供する必要がある。しかしながら、既知の生物学的原料において見られるVLCUSFAsの量は非常に限定されており、そして、そのようなVLCUSFAsを含む既知の組成物は、より短い脂肪酸前駆体から合成されたものであるか、遺伝子組換え技術を用いたプロセスによるものであるか、又はトランスジェニック植物からのものである。【解決手段】本発明は、超長鎖不飽和脂肪酸を含む脂肪酸混合物を含む組成物に関する。その脂肪酸混合物の脂肪酸は天然オイルより分離される。特に、その脂肪酸混合物は超長鎖一価不飽和脂肪酸(VLCMUFAs)及び超長鎖多価不飽和脂肪酸(VLCPUFAs)の両方の濃縮した量を含む。本発明の一の態様において、その脂肪酸混合物のコレステロール量が最小限に抑えられ、そして産生のための方法が提供される。【選択図】なし
Description
本発明は超長鎖不飽和脂肪酸を含む脂肪酸混合物に関する。特に、本発明は、超長鎖一価不飽和脂肪酸及び超長鎖多価不飽和脂肪酸の両方の量が濃縮されているような脂肪酸混合物を含む組成物を提供する。
長鎖脂肪酸の中で、長鎖多価不飽和脂肪酸(LCPUFAs)、及び特に長鎖オメガ3脂肪酸(LCn3)、鎖長C20~C22の脂肪酸は、文献において最も関心を受けている。頭字語である(エイコサペンタエン酸の)EPA及び(ドコサヘキサエン酸の)DHAは、魚油及び他の原料からの価値あるオメガ3酸を記載することにおいて、だれもが知っている名前になっている。また、植物原料由来のα-リノレン酸(ALA)の豊富な製品は商用利用可能である。近年、鎖長C20~C22を有する長鎖一価不飽和脂肪酸(LCMUFAs)は科学的な関心の焦点になるようになった。例えば、Breivik and Vojnovic,Long chain monounsaturated fatty acid composition and method for production thereof,US 9,409,851B2参照。
これに関して、脂質はXがそれらのアルキル鎖内の炭素原子数であって、かつYがそのような鎖内の二重結合の数であって;かつここで「nZ」がメチル末端基から最初の二重結合までの炭素原子数である、式X:YnZにより記載されることを記述される。多価不飽和脂肪酸において、各二重結合は一つのメチレン(-CH2)基によって次の二重結合と離れている。この命名法を用いて、EPAは20:5n3;DHAは22:6n3かつALAはC18:3n3であって、一方でC20:1n9及びC22:1n11は北大西洋の魚油における最も豊富なLCMUFAsを示す。
また、さらに、魚油のようなオメガ3脂肪酸の天然原料は、C20~C22よりもより短い及びより長い長さの脂肪酸を含む。本明細書で用いられるように、超長鎖脂肪酸(又はVLCFAs)という用語は、22炭素原子数より長い鎖長を有する平均脂肪酸(又はFAs)を意図し;超長鎖多価不飽和脂肪酸(又はVLCPUFAs)という用語は、22炭素原子数より長い鎖長を有する平均多価不飽和脂肪酸(又はPUFAs)を意図し;超長鎖一価不飽和脂肪酸(又はVLCMUFAs)という用語は、22炭素原子数より長い鎖長を有する平均一価不飽和脂肪酸(又はMUFAs)を意図し;一方でVLCn3という用語は、22炭素原子数より長い鎖長を有する多価不飽和オメガ3脂肪酸を意味し、VLCn3がVLCPUFAのサブグループを示すことが理解されている。超長鎖飽和脂肪酸(VLCSFAs)という用語は22炭素原子数より長い鎖長を有する平均飽和脂肪酸(又はSFAs)を意図する。超長鎖不飽和脂肪酸(又はVLCUSFAs)という用語は、22炭素原子数より長い鎖長を有する平均不飽和脂肪酸、すなわち、24炭素原子以上の鎖長を有する不飽和脂肪酸を意図し、かつVLCMUFAs及びVLCPUFAsの両方を含む。
EPA及びDHAの豊富な海産オメガ3濃縮物を生産するために、短鎖脂肪酸及びC22脂肪酸より長い分子の両方を取り除くことによって、多価不飽和C20~C22画分を濃縮する慣習の産業的なプロセスが設計されている。そのようなプロセスの例は、分子/短行程蒸留、尿素画分化、抽出及びクロマトグラフィー工程であり、それらのすべては海産脂肪酸及び他の原料由来の同様の材料のC20~C22画分を濃縮するために利用されうる。これらの工程のレビューはBreivik H(2007)Concentrates.In:Breivik H(ed)Long-Chain Omega-3 Specialty Oils.The Oily Press,PJ Barnes & Associates,Bridgwater,UK,pp 111-140において提供される。C20~C22MUFAsの濃縮のためのいくつかの工程は米国9,409,851B2において示される。
多価不飽和脂肪酸はとても酸化しやすい。オリゴマー/ポリマーの酸化産物について上限を課す薬局方及び自主基準に従うために、例えば、蒸留、抽出及び同様の工程によって、DHAのそれらの鎖長を有する成分を取り除くことが一般的である。さらに、海産油のそのようなより高分子成分は、コレステロールを含むそのようなオイルの所望されない不けん化構成物と、並びに臭素化ジフェニルエーテルのような有機汚染物質と典型的に関連している。
しかしながら、オメガ3酸を含む、生物学的に活性なPUFASは、EPA及びDHAのC20~C22鎖長に限定されない。American Oil Chemist‘s Soiciety’s Lipid Libraryに従い、オメガ3及びオメガ6ファミリーの両方のVLCPUFAsは網膜、脳及び精液内に存在する。2014年に、American Oil Chemist‘s Soiciety’s Lipid Libraryは、哺乳動物のVLCPUFAsの代謝のレビューによって更新された。このレビューでは、VLCPUFAsが哺乳動物体内で網膜組織、精巣、脳、及び精子に分離されている情報を示している。さらに、このレビューでは、眼の最適動作及び脳組織及び男性不妊症についてそれらの重要性を含む、VLCPUFAsの価値のある生理学的な役割上とても役立つ情報を提供している。一方で、そのレビューでは、LCPUFAsと異なり、VLCPUFAsが食事供給源から得ることができず、そしてそれゆえより短い脂肪酸前駆体からその場で合成されなければならないことを述べている。
この信念の結果として、さらなる取り組みにおいて組換え技術を用いるVLCPUFAsの産生に焦点を当てている。例えば、Anderson et al(US2009/0203787A1)では、ELOVL4遺伝子を用いるC28~C38VLCPUFAsを産生するための組換えプロセスを開示している。また、Katavic et al.(WO2008/061334)では、VLCMUFA C24:1n9の上昇した濃度の種油、及びまたC26:1n9のわずかな程度の種油が、トランスジェニック種子から回収されうることを開示している。近年の本の章において、Bennett及びAndersonは、網膜内の疾病を治療することにおいてVLCPUFAsの重要性が、VLCPUFAsが網膜の欠陥において再構成されうる場合に、固められると考えられること述べている。「しかしながら、VLCPUFAsはマウスの給餌試験を可能にするための十分に多量の化学合成ができない」(Bennett LD and Anderson RE(2016)Current Progress in Deciphering Importance of VLC-PUFA in the retina.In:C.Bowes Rickman et al.(eds.)Reinal Degenerative Disease,Advances in Experimental Medicine and Biology 854,Springer,Switzerland)。この懸念より、VLCPUFAsを動物の餌に加えている研究はなく、そしてさらに、ヒトの臨床研究も全くない理由を示している。我々の知る限りでは、WO2016/182452においてBreivik及びSvensenは、天然オイルから、初めて超長鎖多価不飽和脂肪酸(VLCPUFAs)、特に超長鎖オメガ3脂肪酸(VLCn3s)の組成物、並びにそのようなVLCn3sの高い濃度を含む組成物を産生するための方法を開示している。Breivik 及び Svensenはさらに魚油のような天然オイルにおける少量のVLCn3sのみを開示し、そしてこれらの及び他の超長鎖脂肪酸が、その目的が鎖長C20~C22を有する高濃縮オメガ3脂肪酸である伝統的な海産オメガ3濃縮物の産生時に実質的に取り除かれる理由を説明している。
オメガ3脂肪酸、及び特にLCPUFAs EPA及びDHAは、広範な有益な健康効果を有すること既知であり、従って異なる使用について既知である。また、上述のように、近年、海産のC20~C22LCMUFAsは有益な健康効果を有することが知られるようになった。さらに、また、VLCMUFAsが有益な健康効果を有しうる徴候がある。例えば、超長鎖脂肪酸(すなわち、VLCMUFA及びVLCPUFA)への伸長のための酵素を欠損したマウスは、鱗状及びしわの多い皮膚並びに著しく損傷した表皮バリア機能を示し、出生後数時間以内に死に(Vasireddy et al.(2007)Human Molecular Genetics,2007,Vol.16,No.5 471―482 doi:10.1093/hmg/ddl480)、VLCUSFAsの機能及び必要性を示している。
超長鎖不飽和脂肪酸が有益な健康効果を有することを示している。従って、体内で必要とされるこれらの脂肪酸を満たすためには、VLCFAsの組成物を提供する必要がある。しかしながら、既知の生物学的原料において見られるVLCUSFAsの量は非常に限定されており、そして、そのようなVLCUSFAsを含む既知の組成物は、より短い脂肪酸前駆体から合成されたものであるか、遺伝子組換え技術を用いたプロセスによるものであるか、又はトランスジェニック植物からのものである。
本発明は超長鎖一価不飽和脂肪酸及び超長鎖多価脂肪酸の両方の脂肪酸混合物を含む組成物を提供する。その超長鎖不飽和脂肪酸は天然オイルから由来し、そしてこれらの脂肪酸の量は濃縮されている。
一の側面において、その組成物は、脂肪酸混合物を含み、ここでその脂肪酸混合物は、超長鎖一価不飽和脂肪酸及び超長鎖多価不飽和脂肪酸の両方を含み、かつさらにここで脂肪酸混合物のコレステロールの量は最小限に抑えられている。
本発明はさらにVLCPUFAs及びVLCMUFAsの両方を含む脂肪酸混合物を含む組成物の産生の方法を提供し、ここでその脂肪酸混合物はオイル材料より調製され、その方法は:
i)オイル材料に存在する遊離コレステロールをコレステロールエステルに変換すること;及び
ii)ステップi)のオイル材料に存在する超長鎖脂肪酸エステルからステップi)のコレステロールエステルを分離すること
のステップを含んでいる。
i)オイル材料に存在する遊離コレステロールをコレステロールエステルに変換すること;及び
ii)ステップi)のオイル材料に存在する超長鎖脂肪酸エステルからステップi)のコレステロールエステルを分離すること
のステップを含んでいる。
本発明の組成物は、濃縮した量の超長鎖不飽和脂肪酸の脂肪酸混合物を含む。特に、その脂肪酸混合物は、超長鎖一価不飽和脂肪酸(VLCMUFAs)及び超長鎖多価不飽和脂肪酸(VLCPUFAs)の両方の濃縮した量を含む。一の態様において、脂肪酸混合物のコレステロール量は特に低い。
組成物の脂肪酸混合物は主に脂肪酸を含み、そして好ましくはその脂肪酸混合物の少なくとも90.0重量%、例えば少なくとも95.0重量%は異なる脂肪酸である。その調製した組成物は、従って好ましくはオイル組成物であり、また脂肪酸組成物又は濃縮した組成物と称され、ここでこの組成物はVLCMUFAs及びVLCPUFAsの両方の濃縮した量を含む。
第一の態様において、その組成物は、少なくとも0.5重量%、例えば少なくとも1.0重量%、例えば少なくとも2.0重量%のVLCMUFAsの脂肪酸混合物を含む。より好ましくは、その脂肪酸混合物は少なくとも4重量%のVLCMUFAs、例えば5重量%より多くの、8重量%より多くの、15重量%より多くの、20重量%より多くの、30重量%より多くの、40重量%より多くの、50重量%より多くの又は60重量%よりさえも多くの超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む。一の態様において、その脂肪酸混合物は、脂肪酸混合物の4.0~50.0重量%の、例えば8.0~50.0重量%の量のVLCMUFAsを含む。
脂肪酸混合物の、VLCMUFAs、及び任意の他のVLCFAsは、22炭素原子より長い鎖長を有する。従って、そのVLFAsは本明細書で24炭素原子数以上の鎖長を有すると定義される。一の態様において、その組成物の脂肪酸混合物は少なくとも一つの24炭素数以上の長さの鎖長を有するVLCMUFAを含む。
好ましくは、その組成物は異なる、一価不飽和及び多価不飽和の両方であるようなVLCUSFAsの混合物を含む。これに関して、そのVLCUSFAsは24、26、28、30、32、34、36、38、40又は42の炭素数の鎖長を有しうる。好ましくは、その組成物のVLCUSFAsは24、26、28、30及び32炭素原子数の鎖長を有する脂肪酸の混合物である。一の態様において、その脂肪酸混合物は少なくとも1%の、例えば少なくとも3%の、例えば少なくとも6%の、例えば少なくとも10%の24炭素原子数より長い鎖長、すなわち26以上の炭素原子数を有するVLCMUFAsを含む。
その組成物に存在しうるVLCUMFAsは、これらに限定されないが、以下の脂肪酸の群のうちいずれか一つより選択される:C24:1(テトラコセン酸(ネルボン酸))、C26:1(ヘキサコセン酸)、C28:1(オクタコセン酸)、C30:1及びC32:1。
一の態様において、C28:1脂肪酸の量は少なく、そしてこの特定のVLCMUFAの量は、その脂肪酸混合物の4.0重量%未満、3.0重量%未満、2.0重量%未満、例えば1.0重量%未満、そして好ましくは0.5重量%未満である。
VLCMUFAsについて、本出願人は、未加工のオイルからそれらを分離することができ、そして用いられる未加工のオイルにおける同じVLCMUFAsの含量と比較して量を増やした。一の態様において、本組成物の脂肪酸混合物は挙げられる量において任意のこれらのVLCMUFAsを含む:
C24:1:4.0~50.0%、例えば7.0~40.0%、8.0~20.0%、例えば13.0~20.0%、例えば約40%;
C26:1:1.0~20.0%、例えば6.0~20.0%、例えば10.0~18.0、より具体的には11.0~15.0%、例えば約13%。
C24:1:4.0~50.0%、例えば7.0~40.0%、8.0~20.0%、例えば13.0~20.0%、例えば約40%;
C26:1:1.0~20.0%、例えば6.0~20.0%、例えば10.0~18.0、より具体的には11.0~15.0%、例えば約13%。
本発明の組成物は、豊富な組成物であって、ここで、不飽和脂肪酸、そして特にVLCUSFAsは分離され、そしてその濃度は用いられる未処理のお入りにおけるこれらの含量と比較して増加している。従って、その豊富な組成物は未処理の原料から選択され、分類され、かつ濃縮される所望される脂肪酸を含む。
その組成物の脂肪酸混合物は、超長鎖一価不飽和脂肪酸に加えて、さらに超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む。これらの多価不飽和脂肪酸は、2,3,4,5,6,7又は8つの二重結合を含みうる。
一の態様において、その脂肪酸混合物は、脂肪酸混合物内に少なくとも0.5重量%、例えば少なくとも1重量%、少なくとも2重量%、少なくとも5重量%、少なくとも8重量%、又は少なくとも10重量%のVLCPUFAsを含む。一の態様において、その脂肪酸混合物は、脂肪酸混合物中に5.0~40.0重量%、例えば7.0~15.0重量%の量のVLCPUFAsを含む。その脂肪酸混合物は、脂肪酸混合物に少なくとも5.0重量%、8.0重量%、10重量%、20重量%、30重量%、40重量%、50重量%又はさらに少なくとも60重量%のVLCPUFAsを含みうる。
例えば、その組成物の脂肪酸混合物は、VLCMUFAsに加えて、挙げられる量においてVLCPUFAsの以下の群のいずれか又はこれらの任意の組み合わせを含みうる:
C24 VLCPUFAS:少なくとも1.0%:例えば1.0~20.0%、例えば2.0~12.0%又は
C26 VLCPUFAs:0.5~30.0%;例えば1.0~12.0%;又は
C28 VLCPUFAs:1.0~70.0%、例えば2.0~30.0%、例えば少なくとも5%、又は
C32 VLCPUFAs:0.0~5.0%、
C32~C40 VLCPUFAs:0.0~5.0%。
C24 VLCPUFAS:少なくとも1.0%:例えば1.0~20.0%、例えば2.0~12.0%又は
C26 VLCPUFAs:0.5~30.0%;例えば1.0~12.0%;又は
C28 VLCPUFAs:1.0~70.0%、例えば2.0~30.0%、例えば少なくとも5%、又は
C32 VLCPUFAs:0.0~5.0%、
C32~C40 VLCPUFAs:0.0~5.0%。
VLCPUFAsについて、本出願人は未処理のオイルからこれらを分離でき、用いられる未処理の同じVLCPUFAsの量と比較してこれらの量を増やすことができた。一の態様において、本組成物の脂肪酸混合物は、挙げられる量の任意において以下のVLCPUFAs、又はこれらの任意の組み合わせを含む:
C24:5n3:1.0~10.0%、例えば約5%;
C26:4n3:1.0~6.0%、例えば約4%;
C26:5n3:1.0~7.0%、例えば約5%;
C26:6n3:少なくとも5%、例えば5.0~20.0%、例えば約10%;
C28:4n3:1.0~5.0%、例えば約3%;
C28:5n3:0.5~3.0%、例えば約2%;
C28:6n3:2.0~10.0%、例えば約6%;
C28:7n3:0.5~2.0%、例えば約1%;
C28:8n3:4.0~60%、例えば約40%;
C30:5、C30:6及びC30:8:0.5~2.0%;及び
C32~C40 PUFAs:0.0~5.0%。
C24:5n3:1.0~10.0%、例えば約5%;
C26:4n3:1.0~6.0%、例えば約4%;
C26:5n3:1.0~7.0%、例えば約5%;
C26:6n3:少なくとも5%、例えば5.0~20.0%、例えば約10%;
C28:4n3:1.0~5.0%、例えば約3%;
C28:5n3:0.5~3.0%、例えば約2%;
C28:6n3:2.0~10.0%、例えば約6%;
C28:7n3:0.5~2.0%、例えば約1%;
C28:8n3:4.0~60%、例えば約40%;
C30:5、C30:6及びC30:8:0.5~2.0%;及び
C32~C40 PUFAs:0.0~5.0%。
一の態様において、その脂肪酸混合物は少なくとも4%、例えば少なくとも5%、例えば少なくとも約4~50%のC28VLCPUFAsを含む。特定の態様において、その脂肪酸混合物は、その脂肪酸混合物の少なくとも5重量%の総量において、C28:6n3、C28:7n3及びC28:8n3脂肪酸のいずれかを含む。従って、少なくとも5重量%の;少なくとも8重量%の又は少なくとも10重量%のC28:6、C28:7及び/又はC28:8の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む脂肪酸混合物が産生されうる。また、同時にC28:4n3、C28:5n3及び/又はC28:6n3の濃縮した画分を産生されうる。同様に、C24:5n3及び/又はC24:6n3の濃縮した脂肪酸混合物を産生することができ、そして一の態様において、その脂肪酸混合物は少なくとも5重量%のC24:5n3脂肪酸を含む。さらに別の特定の態様において、その脂肪酸混合物は少なくとも5%のC26VLCPUFAs、例えば少なくとも5%のC26:6n3のVLPUFAを含む。
VLCPUFAsは例えば、オメガ3、オメガ6又はオメガ9脂肪酸であり、そして好ましくはオメガ3又はオメガ6脂肪酸であり、そして最も好ましくはそれらはオメガ3PUFAsである。特定の態様において、その組成物は、これらに限定されないが、いずれか一つの以下の脂肪酸の群より選択されるVLCPUFAsを含む:C24:5n3、C26:6n3、C28:6n3、C28:8n3。一の態様において、その脂肪酸混合物はその脂肪酸混合物の少なくとも10重量%のオメガ3VLCPUFAsを含む。
従って、本発明の組成物は超長鎖一価及び多価不飽和脂肪酸の両方を含む。一の態様において、本組成物の脂肪酸混合物は少なくとも4%のVLCMUFAs、例えば少なくとも8%のVLCMUFAs及び少なくとも1%のVLCPUFAsを含む。一の態様において、本組成物の脂肪酸混合物は、脂肪酸混合物の少なくとも9.0重量%のVLCUSFAsを、例えば脂肪酸混合物の10重量%より多くの、15重量%より多くの、20重量%より多くの、30重量%より多くの、40重量%より多くの、50重量%より多くの、60重量%より多くの、70重量%より多くの、80重量%より多くの、又はさらに90重量%より多くの、VLCUSFAを含む。一の態様において、その脂肪酸混合物は、少なくとも1重量%の24炭素原子数より長い鎖長を有する超長鎖不飽和脂肪酸(VLCUSFAs)を、例えば少なくとも1重量%の24炭素原子数より長い鎖長を有する超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む。そのVLCUSFA含量はVLCMUFAs及びVLCPUFAsの組み合わされる量である。一の態様において、その脂肪酸混合物におけるVLCMUFAsとVLCPUFAsとの間の重量比は、例えばVLCMUFAsとオメガ3VLCPUFAsとの間で、好ましくは3:1~1:2の範囲内である。
高濃度のVLCUSFAsが存在すると、自然に短鎖及び長鎖の脂肪酸が低い濃度になる。しかしながら、いくつかの長鎖不飽和脂肪酸は組成物中、特に有益な健康効果を有するような脂肪酸に存在しうる。一の態様において、VLCUSFAsに加えて、その脂肪酸組成物は一以上のLCPUFA、例えば一以上のC20~C22PUFAsを含む。ある態様において、その脂肪酸混合物は、脂肪酸混合物の少なくとも5重量%のLCPUFAsを、例えば、少なくとも10重量%の、少なくとも20重量%の、少なくとも25重量%の、少なくとも30重量%の、少なくとも40重量%の、少なくとも50重量%の、又は少なくとも60重量%の少なくとも一つのLCPUFAを、例えば一以上のC20~C22長鎖PUFAsを含む。一の態様において、そのLCPUFAsはEPA、DHA及びオメガ3DPA(all-cis-7,10,13,16,19-ドコサペンタエン酸、22:5n3)の少なくとも一つを含む。本発明のある態様において、本組成物のEPA:DHAの重量比は、約1:15から約10:1、約1:10から約8:1、約1:8から約6:1、約1:5から約5:1、約1:4から約4:1、約1:3から約3:1又は約1:2から約2:1に及ぶ。一の態様において、本組成物の脂肪酸混合物は、脂肪酸混合物に、少なくとも8重量%のVLCMUFAs、少なくとも1重量%のVLCPUFAs及び少なくとも5重量%のLCPUFAsを含む。
さらに、本発明の組成物は、C18及び長鎖一価不飽和脂肪酸(LCMUFAs)を含むことができ、そしてその脂肪酸混合物は一の態様において、少なくとも1重量%のC18~C22MUFAs、例えば少なくとも1重量%のC20~22MUFAsを含む。一の態様において、その脂肪酸混合物は天然オイル由来の少なくとも1重量%のVLCMUFAS及び少なくとも1重量%のVLCPUFAsを含み、そしてここでその脂肪酸混合物はさらに少なくとも10重量%のC20~C22一価不飽和脂肪酸を含む。本組成物のそのようなMUFAsは、これらに限定されないが、以下の脂肪酸の群より選択される:オレイン酸(C18:1n9)、バクセン酸(C18:1n7)、ゴンドイン酸(C20:1n9)、ガドレイン酸(C20:1n11)、エルカ酸(C22:1n9)及びセトレ酸(C22:1n11)。一の態様において、エルカ酸の量は、本組成物の脂肪酸混合物の8.0重量%未満、例えば5重量%未満、好ましくは3重量%未満そしてさらに好ましくは2重量%未満である。別の態様において、オレイン酸の量は、本組成物の脂肪酸混合物の5.0重量%未満、そしてより好ましくは2重量%未満である。
さらに、三重結合を含む、アセチレン酸、例えばtrans-11-オクタデセン-9-イン酸と称されるキシメニン酸(C18H30O2、C18:1)は、好ましくは本脂肪酸混合物に存在せず、そしてアセチレン酸の量は、脂肪酸混合物の0.1重量%未満である。
さらに、VLCUSFAsを濃縮した脂肪酸混合物は、好ましくは全ての長さの、少量の飽和脂肪酸を含む。用途によっては、超長鎖飽和脂肪酸(VLCUSFAs)を2%より高い濃度で含むことが有益な場合もあるが、その量は好ましくは低く保つべきである。総じて、その脂肪酸混合物は、1.0%未満の飽和脂肪酸、より好ましくは0.5%未満の飽和脂肪酸を含む。特に、C16:0(パルミチン酸)、C18:0(ステアリン酸)、及びC20:0(アラキジン酸)は低く、そして好ましくはこれらの含量は、総じて、1.0%未満である。特に、ステアリン酸の量は低く、そして好ましくは1.0%未満であり、そしてより好ましくは0.5%未満である。さらに、超長鎖飽和脂肪酸(VLCSFA)の量は低く、そしてその脂肪酸C24:0、C26:0、C28:0及びC30:0の量は好ましくは合計して、その脂肪酸混合物の2.0重量%未満、より好ましくは1.0%重量未満、そして最も好ましくは0.5%重量未満である。
ある態様において、その組成物の脂肪酸混合物の脂肪酸は、天然原料のオイル、例えば水生動物又は植物、天然の非水性植物油又はそのような油の組み合わせからの油より生じ、すなわち、分離される。好ましくは、その脂肪酸は、水性動物又は植物から、例えば、海産又は淡水生物からの、オイル、又はオイルの組み合わせから生じる。より好ましくは、その脂肪酸は、海産油より生じ、すなわち、オイルは海産動物又は植物より生じている。一の態様において、その天然オイルは海綿から由来せず、そして海綿の群は天然原料の群から否定される。海産及び/又は淡水の海綿のいずれからのオイルは否定される。その海産油は、これらに限定されないが、魚油、軟体動物油、甲殻類油、海産哺乳動物油、プランクトン油、藻類油、及び微細藻類油を含むリストより選択されうる。また、脂肪酸混合物の脂肪酸は上記のような2以上の天然原料の組み合わせから生じうる。「魚油」という用語は、任意の魚の種類に存在する全ての脂質画分を含む。「魚」は、硬骨魚及び軟骨魚綱(サメ、エイ、及びラットフィッシュのような軟骨性の魚)、円口類及び無顎類を含む用語である。未処理の原料の選択に限定されず、硬骨魚の中で好ましい種類はカタクチイワシ科、アジ科、ニシン科、キュウリウオ科、サケ科及びサバ科のような魚の科の間で見られうる。由来されうるそのようなオイルからの特定の魚の種類は、ニシン、カラフトシシャモ、カタクチイワシ、サバ、ブルーホワイティング、イカナゴ、タラ、及びスケトウダラを含む。そのオイルは魚の全体、又は魚の一部、例えば肝臓又は魚の切り身を取り除いて残った部分から由来されうる。サメのような、軟骨魚類の種類の間で、そのオイルは好ましくは肝臓から得られうる。「軟体動物オイル」という用語は、軟体動物門からの任意の種類、例えば、イカ及びタコのような頭足類の綱の任意の動物において存在する全ての脂質画分を含む。本明細書で利用されるように、「プランクトン油」という用語は、大水域に生息し、流れに逆らって泳ぐことができず、クラゲなどの大型生物は含まれない多様な生物の集まりである全ての脂質画分を意味する。「天然植物オイル」という用語は、藻類及び微細藻類意味し、そしてまた、任意の単細胞生物からのオイルを含むことを意味する。それゆえ、その天然植物オイルは、非トランスジェニック植物、野菜類、種子類、藻類、微細藻類及び単細胞生物より由来した全てのオイルより選択されうる。
本明細書で用いられるように、「天然オイル」及び「天然材料からのオイル」及び「未処理のオイル」という用語は、これらに限定されないが、一以上の天然生物から得られるグリセリド、リン脂質、ジアシルグリセリルエーテル、ろうエステル、ステロール、ステロールエステル、セラミド又はスフィンゴミエリンを含む、脂質を含む任意の脂肪酸を意味する。その天然生物は遺伝的に修飾されていない(非GMO)。
天然において、脂肪酸の二重結合は全てcis型である。多価不飽和オメガ3及びオメガ6脂肪酸における各二重結合は一つのメチレン(-CH2-)基によって次の二重結合から離れている。脂肪酸分子中の二重結合の全てのcis型及び正確な位置は、脂肪酸の生物学的変化及び作用に必要である。体内の天然脂肪酸の作用は、化学的に合成した脂肪酸から離れて配置することができ、それらはいくつかのトランス異性体及び、二重結合の位置が有益な天然脂肪酸のそれより逸脱する脂肪酸を必ず含み、その全てがそれらの天然対応物に競合する生物学的な効果をもたらしうる。本発明の脂肪酸混合物のVLCPUFAsは全てcis型である。
本発明の脂肪酸混合物の脂肪酸及び組成物は天然原料から分離され、濃縮され、脂肪酸の濃縮した量を得る。少量のVLCn3sのみが魚油のような天然オイルに存在する。VLCUSFAsが、ある動物種のわずかな器官において微量に天然において見られるのみであるので、商用生産のための手段は存在しなかった。さらに、DHAのそれより長い、すなわちC22より長い鎖長を有する脂肪酸は、たいてい海産油から脂肪酸を精製するためのプロセスにおいて除去され、より高分子量の成分が所望されない構成物、例えば、脂肪酸より形成したオリゴマー及びポリマー、及びまた不けん化構成物、例えばコレステロールに関連される。従って、海産油から多価不飽和脂肪酸(LCPUFAs)の濃縮した組成物を調製する際に、より重いVLCUSFAsはたいてい除去され、他の重い成分を除去することの結果として、廃棄されている。
本出願人は今回、VLCUSFAsが海産油からのような天然原料から調製されうることを発見し、そのような新たな組成物を提供する。従来は他の脂肪酸組成物の産生からの、特にEPA及びDHAの豊富な組成物の調製物からの、廃棄産物と考えられていたものが、現在では価値あるVLCUSFAを含む組成物を調製するために用いられうるので、一つの利点は、未処理の材料の改善した、持続可能な使用である。本出願人は驚くべきことに、天然原料ではそのような脂肪酸の非常に少ない含量を有するが、海産油のような天然原料からのVLCUFSAsを分離しそして濃縮する(concentrating)(すなわち濃縮する(enrich))ことによりVLCPUFAs及びVLCMUFAsの両方を含む、請求した組成物を調製できることを発見した。特に、本出願人は、蒸留によってVLC脂肪酸を驚くほど選択的に高濃縮しうることを発見した。そのVLC脂肪酸を蒸留によって長鎖脂肪酸から分離でき、高濃度のVLCMUFA及びVLCPUFAsの産生を可能にする。
以下の概要は天然オイルの異なる例において存在するVLCUSFAsの適当量を提供する。
上記の情報は、ガスクロマトグラフィー(GC FID)による未処理のオイルの出願人の分析により得られ、その結果は面積パーセント(A%)として示された。また、そのオイルはC30より長い鎖長を有するVLCFAsを含みうる。
上記のような未処理のオイルは微量のVLCPUFAs及びVLCMUFAsを含むが、請求される組成物はこれらより調製され、そして本出願人はVLCPUFAs及びVLCMUFAsの両方がこれらのオイルから濃縮されうることを発見した。
本発明に従う脂肪酸組成物は典型的に、その脂肪酸が典型的にグリセリド型である、天然オイルからの脂肪酸のエステル転移反応又は加水分解の適当な工程によって得られ、単離でき、そして後の物理化学的精製プロセスを受ける。その脂肪酸は化学的に合成されない。一の態様において、その組成物のVLCUSFAsは、天然原料から分離したオイルと比較して修飾されない。従って、一の態様において、VLCPUFAsの鎖長は未修飾であり、そして好ましくは、その天然のVLCUSFAsは伸長のための任意のステップを経ることなく組成物中に含まれる。さらに、その組成物は、VLCUSFAsを分泌又は産生する任意の脂質産生細胞を含まない。むしろ、その組成物はある量のVLCUSFAsを含み、ここでこれらは天然原料より分離され、商用使用のためのスケールアップ産生のための適用な方法を用いて、高濃縮される。従って、VLCMUFAs及びVLCPUFAsの両方を含むVLCUSFAsの量は、出発オイルにおける同じ脂肪酸の含量と比較して、増加され、好ましくはかなり増加される。異なるプロセスステップから及び異なる出発オイルからの画分は、組成物の脂肪酸混合物を調製するために混合されうるが、出発オイルの組成物は、もちろんその最終製品の組成物に決定的である。
本発明の一の側面において、その組成物の脂肪酸混合物は、出発オイルの含量と比較して、減少した量のコレステロールを含む。海産油のより高分子量の成分は、典型的にコレステロールを含む、所望されない不けん化構成物と関連され、コレステロールからのVLC脂肪酸を分離するために特に必要である。思いがけなく、本出願人はVLCUSFAsが、例えば、コレステロール及び様々なグリセリドを含むオイルより分離されうること、並びにそのVLCUSFAsがコレステロールより分離され、高濃縮されうることに気付いた。本出願人はVLCPUFAs及びVLCMUFAsが、熱的に分解されることなく、高品質の分子/短行程蒸留工程を用いた蒸留画分のようになるために十分な揮発性であることを発見し、そしてそのような工程の方法を提供する。さらに、驚くべきことに、そのVLC脂肪酸は、減少した量のコレステロールと組み合わされる濃縮した量のVLC脂肪酸を有する脂肪酸混合物の産生を可能にする蒸留によってグリセリド及びコレステロールエステルから分離されうることを発見した。コレステロールの量は、総コレステロールとして、すなわち遊離及びエステル化したコレステロールからのコレステロールとして測定される(Ph.Eur.Chapter2.4.32;USP オメガ-3脂肪酸エチルエステル参照)。一の態様において、その組成物の脂肪酸混合物は30mg/g未満の、例えば15mg/g未満の、例えば5.0mg/g未満の、例えば4.0mg/g未満の、例えば3.0mg/g未満の量におけるコレステロールを含む。好ましくは、コレステロールは、存在するコレステロールの量がゼロに近づくように、例えば0.1mg/gの脂肪酸混合物の低さで除去される。
特に、一の態様において、本発明は、脂肪酸混合物を含む組成物を提供し、ここでその脂肪酸混合物は天然オイル由来の少なくとも1重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸及び少なくとも1重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含み、かつここでその脂肪酸混合物が30mg/g未満のコレステロールを含む。より具体的に、そのような組成物の脂肪酸混合物は5mg/g未満のコレステロールを含む(mgコレステロール/g脂肪酸混合物)。
別の態様において、本発明は脂肪酸混合物を含む組成物を提供し、ここでその組成物は天然オイルから由来した少なくとも0.5重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸及び少なくとも0.5重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含み、そしてここでその脂肪酸混合物は1.5mg/g未満のコレステロールを含む。
一の態様において、その組成物の脂肪酸混合物は、上に開示されるように、少なくとも4%のVLCMUFAs及び少なくとも1%のVLCPUFAsを含み、ここでその脂肪酸混合物は5mg/g未満のコレステロールを含む。より具体的に、そのような混合物は少なくとも8%のVLCMUFAsを含む。
その脂肪酸混合物、特にそのような低いコレステロール含量を有するそれらは、好ましくは少なくとも90.0重量%、95.0重量%、97.0重量%、例えば98.0重量%、例えば99.0重量%の量において、脂肪酸を含む。従って、その脂肪酸混合物は、実質的に脂肪酸のみを含み高度に精製され、オメガ3LCPUFAsのような、開示されるようなPUFAs及びMUFAsを、VLCMUFAs及びVLCPFAsを濃縮することに加えて、含んでいる。その脂肪酸は、本明細書で後に開示されるように、異なる形態において提供されうる。長鎖及び超長鎖PUFAsを含む、不飽和脂肪酸の総重量%は、好ましくは少なくとも30%、例えば少なくとも40%、より好ましくは少なくとも50%である。一の態様において、その脂肪酸混合物は、VLUSFAsの存在に加えて、一価及び多価不飽和長鎖脂肪酸を合計として、好ましくは少なくとも30重量%、例えば少なくとも重量40%、より好ましくは少なくとも50重量%を含む。別の態様において、LC及びVLC不飽和脂肪酸の合計は少なくとも30重量%である。
本発明の精製した及び高濃縮した脂肪酸混合物は、さらに微量の不必要な汚染物質を有する。例えば、以下の実施例7(表12)及び実施例9(表19)において示すように、組成物は調製され、ここで、酸化産物を含むオリゴマー及びポリマーの副生成物の量は、出発オイルにおけるその量より著しく減少している。好ましくは、そのような酸化産物は脂肪酸混合物の最大で1.5重量%、例えば最大で1.0重量%、より好ましくは最大で0.5重量%である。より具体的には、ベンゾ[a]ピレン(BAP)及び多環芳香族炭化水素(PAH)のような、環境的な汚染物質の量は、本発明の脂肪酸混合物において低い。一の態様において、その組成物の脂肪酸混合物は2μg/kg未満のベンゾ[a]ピレン(BAP)を含む。別の態様において、その脂肪酸混合物は、好ましくは10μg/kg未満の多環芳香族炭化水素(4PAH)を含む。4PAHはベンゾ[a]アントラセン、クリセン、ベンゾ[b]フルオランテン及びベンゾ[a]ピレンの合計として定義される。
さらに、本発明の精製した、及び高濃縮した脂肪酸混合物は、好ましくは魅力的な透明色、例えばかすかな透明色又は透明な淡黄色を有する。調製したオイル、すなわち脂肪酸混合物が、許容可能な色を有するかどうかを評価するために、ガードナー色数を用いうる。一の態様において、その調製した脂肪酸混合物は、9未満の、例えば8未満の、より好ましくは7未満の、最も好ましくは6未満のガードナー色数を、例えば以下の実施例9、表19に提供されるように、約5のガードナー色数を有する。本出願において用いられるガードナー色数は、技術規格ASTM D 1544において規格化されている。
VLCUSFAs及び本組成物の他の脂肪酸の両方である、本組成物の脂肪酸は、異なる形態でありうる。一の態様において、その組成物の脂肪酸は遊離脂肪酸;脂肪酸塩;モノ-、ジ-、トリグリセリド;エステル、例えばエチルエステル;ろうエステル;O-アセチル化ω-ヒドロキシ脂肪酸(OAHFAs);コレステリルエステル;セラミド;リン脂質及びスフィンゴミエリン;の単体又は組み合わせにおける群より選択される。また、その脂肪酸は消化管において吸収されうる、又は局所適用後に体表面より吸収されうる任意の形態でありうる。好ましくは、その脂肪酸は遊離脂肪酸、脂肪酸塩、エチルエステル、グリセリド又はろうエステルの形態である。一の態様において、カルボン酸基がヒドロキシ基、すなわち脂肪アルコールに還元されるVLCMUFAS及びVLCPUFAsを含む組成物のVLCUSFAsは、否定される。一の態様において、エロバノイド(elovanoids)(ELVs)と呼ばれるVLCPUFAヒドロキシ化誘導体は、否定される。混合物における脂肪酸の重量%に関する際には、脂肪酸の任意の上記の広範な定義した形態を計算の基礎として用いうる。さらに、上記に挙げられる任意の形態において提供される、その組成物の脂肪酸は、好ましくは他の有効成分と結合しない。従って、本組成物の脂肪酸混合物は純粋な、未反応の、高濃度のVLCUSFA混合物である。しかしながら、脂肪酸末端基はオリジナルから、例えばグリセリドからエステルのように、修飾されている。
特定の態様において、本組成物のVLCUSFAsは任意のステロイド、例えば、エストロゲンと連結されない。
その組成物の高度に濃縮し、精製した脂肪酸混合物は、ある量のVLCUSFAを含み、ここでそのVLCUSFAは、商用利用のスケールアップ生産に適当な方法を用いて、天然原料から分離され、高濃縮(例えば濃縮)される。本発明の脂肪酸混合物を調製するためのプロセスは、典型的に工程ステップ、例えば、a)不純物若しくは不必要な成分を除去する精製ステップ、b)安定性を増加するかつ/若しくは濃度を増加するステップ、並びに/又はc)任意の順序の化学反応ステップを含む。そのような精製ステップは、例えば蒸留、任意のアルカリ精製/脱酸、例えば遊離脂肪酸及び水溶性不純物を除去すること、脱ガム、酸化産物及び着色した成分を除去する漂白含みうる。その濃縮ステップは、例えば蒸留及びクロマトグラフィーに加えて、任意の抽出物及び尿素錯体化(urea complexation)を含みうる。その化学反応ステップは、典型的に脂肪酸末端基の形態を、例えばグリセリドからエステルに変化する。
好ましい態様において、その組成物の濃縮した脂肪酸混合物は、VLCUSFAsを選択し、高濃縮する一連の蒸留を含む産生方法によって入手される。好ましくは、そのVLCUSFAsは短行程/分子蒸留を含む方法により分離される。より具体的には、また、その方法は尿素錯体化(urea complexation)工程を含む。本出願人はVLC脂肪酸を選択的に濃縮することを可能にしている。そのVLC脂肪酸は、驚くべき良い選択性を有し、例えばDHAのように、LC脂肪酸より分離することができ、高濃度のVLCMUFAs及びVLCPUFAsの産生を可能にする。一つの選択は、価値のある長鎖オメガ3脂肪酸が既に除去されたオイルを使用することであって、すなわち、オメガ3濃縮物の産生からの残渣画分を使用することである。従って、一つの潜在的な工程は、オメガ3濃縮物の製造のための伝統的な二段階の短行程/分子蒸留工程の第二のステップからの残渣を用いることを含む。そのような残渣は伝統的なプロセシングより典型的に低い値の副産物を示す。それゆえ、オメガ3濃縮物は典型的に、第一のステップにおいて最大でC18の鎖長を有する脂肪酸のエチルエステルの含量が削減されたエチル化した海産油の二段階の短行程蒸留により製造される。第二のステップにおいて、第一のステップからの残渣は、蒸留ユニットを通じて通過され、オメガ3酸の豊富な蒸留物、特にEPA及びDHAを分離する。最終産物がトリグリセリド製品として販売される場合に、グリセロールによるさらなるエステル交換反応が必要とされる。そのような第二の蒸留又は続く蒸留からの残渣は、多量の部分的なグリセリドを含み、かつ、コレステロールが濃縮され、すなわち、コレステロールの量が蒸留ステップのための出発オイルよりも高い。そのような残渣の商用の値は、価値のあるとみなされている脂肪酸(主にEPA及びDHA)が蒸留物の流れにおいて回収されるので、現在のところとても低い。しかしながら、そのような残渣は、これが高濃度のDHA及びEPAを未だに含みうることに加えて、元々のオイルのVLCUSFAsのたいていを含むだろう。驚くべきことに、濃縮した量のVLCUSFAsを、そして好ましくは低いコレステロール含量を含む、本発明に従う脂肪酸混合物はそのような残渣より提供されうる。
好ましい態様において、減少した含量のコレステロールを有する、VLCUSFAsの組成物は、コレステロール除去のための少なくとも一段階を含む脂肪酸混合物を調製するためのプロセスによって入手される。そのようなプロセスステップは、遊離コレステロールがコレステロールエステルへ変換されるステップを含む。そのような変換は、好ましくは、酵素学的に、例えば、実施例1に示されるように、例えばリパーゼによって行われる。さらに、そのプロセスはコレステロールエステルを超長鎖脂肪酸エステルより分離するステップを含む。そのような分離は、好ましくは、高品質の分子/短行程蒸留工程のような一以上の蒸留により行われる。
従って、さらなる側面において、本発明は第一又は第二の側面に従う組成物の産生方法を提供する。その方法は、脂肪酸混合物を含む組成物を調製するステップを含み、ここでその脂肪酸混合物は超長鎖一価不飽和脂肪酸(VLMUFAs)及び超長鎖多価不飽和脂肪酸(VLCPUFAs)の両方を含み、そしてさらにここで脂肪酸混合物のコレステロール量を最小限に抑える。調製した濃縮した組成物は。天然原料のオイルから分離され、濃縮されている所望される脂肪酸を含み、そして同時にその得られた組成物は、上記の側面において開示されるように、許容可能な低量のコレステロールを含む。
従って、本発明は、VLCPUFAs及びVLCMUFAsの両方を濃縮した量において含む脂肪酸混合物を含む組成物の産生のための方法を提供し、ここで、その脂肪酸混合物は、オイル材料から調製され、その方法は:
i)オイル材料内に存在する遊離コレステロールをコレステロールエステルに変換すること、及び
ii)ステップi)のオイル材料内に存在する超長鎖脂肪酸エステルからステップi)のコレステロールエステルを分離すること、
のステップを含んでいる。
i)オイル材料内に存在する遊離コレステロールをコレステロールエステルに変換すること、及び
ii)ステップi)のオイル材料内に存在する超長鎖脂肪酸エステルからステップi)のコレステロールエステルを分離すること、
のステップを含んでいる。
そのオイル材料は天然原料から由来し、そして本方法のためのこの出発オイル材料は、第一の側面に記載される天然原料のオイルから選択されうる。好ましくは、そのオイル材料は海産油である。一の態様において、そのオイル材料は、処理された天然原料からのオイルであり、すなわち、例えば、不純物又は不必要な成分を除去する精製ステップ、安定性を増やす及び/若しくは濃度を高めるステップなどの上記の段落に開示されるようなステップ、並びに/又は化学的な反応ステップを既に経験しうる。一の好ましい態様において、そのオイル材料はエチル化した海産油である。従って、そのオイル材料の脂肪酸は好ましくは主にエチルエステル型である。一の態様において、そのオイル材料は、長鎖オメガ3脂肪酸が既に除去されているオイルであり、そしてより具体的にはそのオイルは。オメガ3濃縮物の製造のための短行程/分子蒸留工程からの残渣である。
ステップi)において、そのオイル材料はエステル化触媒、例えばリパーゼによってもたらされ、遊離コレステロールをコレステロールエステルに変換する。適当なリパーゼは好ましくは固定化酵素、例えばLipozyme435、Novozymeであるが、また非固定化酵素はより困難な使用後の回復が見られたが、作用しうる。温度、圧力及び反応時間を含む、本反応条件は、同じ酵素の使用によるエチルエステルのトリグリセリドへの変換の場合に用いられる通常の操作条件に基づき選択される。典型的に、50~90℃の範囲内の温度及び1~50mbarの圧力が適当である。反応ステップi)の間、遊離コレステロールがほぼ完全にコレステロールエステルに変換され、一方で同時にエチルエステルが限られた程度しかグリセリドに変換されないので、実施例1及び9に示されるように、遊離コレステロールの量は段階的に減少する。これは、非常に驚くべきことに、そのリパーゼがコレステロールエステルの酵素合成におけるアルコール基質として遊離コレステロールを受け取ることを示した。通常、そのような変換はコレステロールエステラーゼ酵素により行われる。また本プロセスは、適当な酵素調製物の、他の相対量及び他の原料を利用して、かつ本明細書及び実施例に記載されている以外の反応時間及び真空度を含む他の反応条件を利用して、かつ/又はエステル交換反応時に副産物として形成されるエタノールを除去する工程を含む、反応を完了させるためにもたらされるために利用される追加の工程を含むことによって実施されうる。ステップi)の反応が完了する際に、その材料は、例えば、ステップii)前に冷却され、そして濾過される。
ステップii)において、コレステロールエステル及び脂肪酸エステルを含むステップi)からのオイル材料は、蒸留され、コレステロールエステルからVLCMUFAs及びVLCPUFAsを分離する。そのような分離は好ましくは、高品質の分子/短行程蒸留工程のような一以上の蒸留によって行われる。一の態様において、第一の蒸留は、コレステロールエステルの実質的な部分が残渣廃棄画分として回収されうる条件で実施される。
酵素処理前に存在していた脂肪酸エチルエステルの量と比較して、ごく限られた量がジ-及びトリグリセリドとしての残渣においてロスした。これは上述の非常に驚くべき効果に起因されうる:その遊離コレステロールをほぼ完全にコレステロールエステルに変換することができ、一方で同時にそのエチルエステルはごく限られた程度でしか、ジ-及びトリ-グリセリドに変換されない。ジ-及びトリ-グリセリドへの変換が少ないので、その量はコレステロールエステルを水溶液中に保ち、短行程/分子蒸留の加熱表面上の有害な沈殿を避け、かつコレステロールエステルの蒸発を減少する有益な可溶化液として寄与するために十分であるように思われる。そのような可溶化液の非存在下で、沈殿したコレステロールエステルは、オイルの流れ及び加熱表面上の熱転移に有害であるだろう。VLCFAs及びコレステロールエステルの豊富な、その海産脂肪酸グリセリド相は、例えばエチルエステル溶液を冷却することによるコレステロールの沈殿によって、蒸留によって、又は当業者に既知の他の手法によって、コレステロールからの分離に利用可能なVLCFAsを作成するために、さらなる反応、例えば加水分解又はエチル化ステップにかけられうる。また、コレステロールエステルを含むVLC脂肪酸のグリセリド溶液は、例えば、養殖のための飼料の原料、特に養殖魚の稚魚、及び養殖される甲殻類のための飼料としても、それ自身が価値のある産物になる。
実施例5によって例示されるように、本発明は、以下のコレステロール含量を、低い濃度のコレステロールを有する海産脂肪酸組成物を製造するための既存の方法を利用し、可能な限り減らすために利用されうる。
ステップii)について上記のように、VLCUSFAsを含む、そのような第一の蒸留からの蒸留物は、さらに一回以上蒸留されうる。第二及び続く蒸留の条件は、そのVLCSFAsが、好ましくは主に一つの画分に、例えば残渣内にあって、一方で、より軽い画分が除去されることを保証するために選択されるべきである。一の態様において、第一の蒸留を第二の蒸留より高い温度で実行する。
ステップi)及びii)の後の、その蒸留したオイルの脂肪酸混合物の分析は、驚くべきことにVLC-PUFAs及びVLCMUFAsが熱的に分解されずに蒸留されうることを示した。また、驚くべきことに、そのVLC脂肪酸が蒸留によってグリセリド及びコレステロールエステルから分離されうることを発見した。本明細書に記載されるように、短行程/分子蒸留は、そのスチルを通過する単回のパスから得られうる最大の分離度が、一つの理論段数として未だにみなされるので、通常、限られた程度の分画化しか示さないとみなされている。
本開示の組成物は、脂肪酸混合物に加えて、少なくとも一つの添加剤を含みうる。そのような添加剤の選択は、使用目的及び投与剤形を含む、いくつかの要因に依存する。そのような添加剤は、使用について安全であり、都合がよく、かつ/又は他の許容可能なものでありうるように、適用可能な、及び効果的な調製において、可溶化し、懸濁し、増粘し、希釈し、乳化し、安定化し、保存し、保護し、着色し、香り付けし、かつ/又は有効成分を機能しうる。添加剤の例は、これらに限定されないが、溶媒、担体、粘度調整剤、希釈剤、結合剤、甘味料、芳香剤、pH調節剤、抗酸化剤、増量剤、保湿剤、崩壊剤、溶解遅延剤(solution-retarding agents)、吸収促進剤、湿潤剤、吸収剤、潤滑剤、着色剤、色素、増粘剤、安定剤、つや出し剤、ゲル化剤、分散剤、塩、オイル、ワックス、ポリマー、シリコーン化合物、生体剤(biogenic agents)、塗膜形成要素、等張化剤、乳化剤、界面活性剤、緩衝剤、無機及び有機の日焼け止め剤、抗炎症剤、フリーラジカル消去剤、保湿剤、ビタミン類、酵素及び保存剤を含む。また、添加剤は一以上の役割又は機能を有しうるか、又は一以上の群において分類されうる;分類は記述のみであり、限定されることを意図されていない。ある態様において、例えば、少なくとも一つの添加剤は、コーンスターチ、ラクトース、グルコース、微結晶性セルロース、ステアリン酸マグネシウム、ポリビニルピロリドン、クエン酸、酒石酸、水、エタノール、グリセロール、ソルビトール、ポリエチレングリコール、セテアリルアルコール、カルボキシメチルセルロース、及び脂肪性物質、例えば、固い脂肪、又はその適当な混合物より選択されうる。ある態様において、現在開示されるその組成物は、これらに限定されないが、トコフェロール、例えばαトコフェロール、βトコフェロール、γトコフェロール、及びδトコフェロール、又はそれらの混合物、BHA、例えば2-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニソール及び3-tert-ブチル-4-ヒドロキシアニソール、又はそれらの混合物、並びにBHT(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシトルエン)、並びにパルミチン酸アスコルビル、又はそれらの混合物を含む群より選択される抗酸化剤を含む。
一の側面において、本発明は、医薬品/医薬的な、薬剤によって栄養価を高めた組成物、栄養補助食品、食品添加剤、又は化粧品としての使用のための記載される脂肪酸組成物、又は任意の記載される脂肪酸組成物を含む任意の製剤に向けられる。一の態様において、本開示の組成物は、開示した脂肪酸混合物のいずれかのものを含む医薬組成物である。また、その医薬組成物は、一以上の追加の医薬品有効成分、及び/又は医薬的に許容可能な担体、賦形剤、及び/又は抗酸化剤を含みうる。本医薬組成物は、これらに限定されないが、錠剤、コーティング錠、カプセル剤、散剤、顆粒剤、液剤、分散剤、懸濁剤、シロップ、クリーム、ローション、軟膏、ゲル、乳剤、スプレー、坐薬、及びペッサリーを含む任意の慣習の投与剤形で製剤化されうる。慣習の製剤技術が用いられうる。本組成物は、これらに限定されないが、経口的に、静脈内に、筋肉内に、舌下に、皮下に、髄腔内に、口腔内に、直腸性に、経腟的に、眼内に、経鼻的に、吸入によって、経皮的に、又は皮膚性を含む、任意の投与経路によって投与されうる。
別の態様において、本発明は、任意の記載した脂肪酸組成物を含む、栄養補助食品、又は食品添加剤、又は薬剤によって栄養価を高めた調製物に向けられる。そのような栄養補助食品、食品添加剤、又は薬剤によって栄養価を高めた組成物は、これらに限定されないが、液体栄養としての、食糧としての、及び飲料としての、任意の経路を通じる投与のために産生されうる。一の態様において、その組成物は治療目的で使用される。栄養補助食品、又は食品添加剤、又は薬剤によって栄養価を高めた調製物における使用のために、その組成物はカプセル剤の剤形において、好ましくはゼラチンカプセルの剤形においてありうる。そしてそのカプセルは香り付けされうる;錠剤、散剤、又は液剤でありうる。
さらに別の態様において、本発明は、例えば皮膚科用化粧品において、開示される脂肪酸組成物を含む化粧品処方に向けられる。そのような化粧品処方は、これらに限定されないが、散剤、液剤、分散剤、懸濁剤、クリーム、ローション、軟膏、ゲル、乳剤、スプレー、ペースト剤、スプレー、固形及び半固形を含む群より選択されうる。その化粧品処方は、皮膚、粘膜、爪及び/又は髪への適用のための任意の既知の方法を用いて適用されうる。
本VLCUSFAsは、皮膚及び/又は肺及び/又は腸管の障壁を含む、ヒト又は動物の体表面と環境との間の障壁を支持することにおける役割を有するように思われる。これは、特に、身体が完全に乾くことを避けるために、水分へのその身体の障壁の機能、皮膚の乾燥すること/しわ、及びUV照射によってもたらされる皮膚を傷つける光による老化に対する保護、並びに体内に入る病原微生物に対するさらなる保護を含む。一の態様において、本発明の組成物は光による老化に対する皮膚の保護における使用のためである。別の態様において、本発明の組成物は、乾燥することに対する及び微生物の侵入に対する皮膚の障壁を改善することにおける使用のためである。
また、一の側面について開示される態様を本発明の他の側面に適用することを理解されるべきである。例えば、また本組成物を開示した態様は、産生のための方法に向けられる側面について適用する。
本明細書に開示されるそれぞれの成分、化合物、置換成分、又はパラメータは、単体又は本明細書に開示される一以上のそれぞれの及び全ての他の成分、化合物、置換成分、又はパラメータとの組み合わせにおいて解釈されるべきであると理解されるべきである。
また、本明細書に開示されるそれぞれの成分、化合物、置換成分若しくはパラメータについて、それぞれの量/値又は量/値の範囲は、本明細書に開示される任意の他の成分、化合物、置換成分若しくはパラメータについて開示されるそれぞれの量/値又は量/値の範囲との組み合わせにおいて開示されるように解釈されるべきであること、並びにまた、本明細書で開示される二以上の成分、化合物、置換成分、若しくはパラメータについての量/値又は量/値の範囲の任意の組み合わせは、それゆえ本記載の目的のために互いに組み合わせて開示されることを理解されるべきである。
本明細書に開示されるそれぞれの範囲のそれぞれの下限は、同じ成分、化合物、置換成分又はパラメータについて本明細書に開示されるそれぞれの範囲のそれぞれの上限との組み合わせにおいて開示されるように解釈されるべきであることをさらに理解される。それゆえ、2つの範囲の開示は、それぞれの範囲のそれぞれの下限とそれぞれの範囲のそれぞれの上限との組み合わせにより由来される4つの範囲の開示として解釈されるべきである。3つの範囲の開示は、それぞれの範囲のそれぞれの下限とそれぞれの範囲のそれぞれの上限との組み合わせにより由来される9つの範囲の開示などとして解釈されるべきである。
本発明の特定の態様は以下に挙げられる。
1.脂肪酸混合物が、天然オイルから由来した少なくとも1重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸及び少なくとも1重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含み、かつその脂肪酸混合物が30mg/g未満のコレステロール、例えば5mg/g未満のコレステロールを含む脂肪酸混合物を含む組成物。
2.脂肪酸混合物を含む組成物であって、ここでその脂肪酸混合物が、天然オイルから由来した少なくとも0.5重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸及び少なくとも0.5重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含み、かつここでその脂肪酸混合物が1,5mg/g未満のコレステロールを含む組成物。
3.脂肪酸混合物を含む組成物であって、ここでその脂肪酸混合物が、天然オイルから由来した少なくとも1重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸及び少なくとも1重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含み、かつここでその脂肪酸混合物がさらに少なくとも10重量%のC20~C22一価不飽和脂肪酸を含む組成物。
4.その脂肪酸混合物が少なくとも2重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む、項目1~3のいずれか一項の組成物。
5.脂肪酸混合物を含む組成物であって、ここでその脂肪酸混合物が天然オイルから由来した少なくとも4重量%、例えば少なくとも8重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸及び少なくとも1重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む組成物。
6.その天然オイルが、海産又は淡水生物由来である、項目1~5のいずれか一項の組成物。
7.その天然オイルが魚油、軟体動物油、甲殻類油、海産哺乳動物油、プランクトン油、藻類油、及び微細藻類油から選択される、項目1~6のいずれか一項の組成物。
8.その脂肪酸混合物が少なくとも15重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む、項目1~7のいずれか一項の組成物。
9.その脂肪酸混合物が少なくとも1重量%の24炭素数より長い鎖長を有する超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む、項目1~8のいずれか一項の組成物。
10.その脂肪酸混合物が少なくとも6重量%の24炭素数より長い鎖長を有する超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む、項目1~9のいずれか一項の組成物。
11.その脂肪酸混合物が少なくとも10重量%の24炭素数より長い鎖長を有する超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む、項目1~9のいずれか一項の組成物。
12.その脂肪酸混合物が少なくとも2重量%の一以上の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、項目1~11のいずれか一項の組成物。
13.その脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の一以上の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、項目1~12のいずれか一項の組成物。
14.その脂肪酸混合物が少なくとも10重量%の一以上の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、項目1~13のいずれか一項の組成物。
15.その脂肪酸混合物が少なくとも10重量%の一以上の超長鎖オメガ3多価不飽和脂肪酸を含む、項目1~14のいずれか一項の組成物。
16.その脂肪酸混合物が少なくとも20%の総量において、超長鎖一価不飽和脂肪酸及び超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、項目1~15のいずれか一項の組成物。
17.その脂肪酸混合物が少なくとも50%の総量において、超長鎖一価不飽和脂肪酸及び超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、項目1~16のいずれか一項の組成物。
18.その脂肪酸混合物が少なくとも50%の総量において、超長鎖一価不飽和脂肪酸及び超長鎖オメガ3多価不飽和脂肪酸を含む、項目1~17のいずれか一項の組成物。
19.その脂肪酸組成物が超長鎖一価不飽和脂肪酸と超長鎖オメガ3多価不飽和脂肪酸とを3:1~1:2の重量比において含む、項目1~18のいずれか一項の組成物。
20.その脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の一以上のC28超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、項目1~19のいずれか一項の組成物。
21.その脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の少なくとも一つの超長鎖脂肪酸C28:6n3及びC28:8n3を含む、項目1~20のいずれか一項の組成物。
22.その脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の超長鎖脂肪酸C26:6n3を含む、項目1~21のいずれか一項の組成物。
23.その脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の超長鎖脂肪酸C24:5n3を含む、項目1~22のいずれか一項の組成物。
24.その脂肪酸混合物がさらに少なくとも1重量%のC18~C22一価不飽和脂肪酸を含む、項目1~23のいずれか一項の組成物。
25.その脂肪酸混合物がさらに少なくとも1重量%のC20~22多価不飽和脂肪酸(LCPUFAs)、例えば少なくとも5重量%のLCPUFAs、例えば少なくとも10重量%、少なくとも20重量%、少なくとも25重量%、少なくとも30重量%、少なくとも40重量%、少なくとも50重量%、又は少なくとも60重量%のLCPUFAsを含む、項目1~24のいずれか一項の組成物。
26.前記脂肪酸が、遊離脂肪酸、遊離脂肪酸塩、モノ-、ジ-、トリグリセリド、エチルエステル、ろうエステル、コレステリルエステル、セラミド、リン脂質又はスフィンゴミエリンの、単体又は組み合わせにおける形態である、項目1~25のいずれか一項の組成物。
27.前記脂肪酸が、遊離脂肪酸、遊離脂肪酸塩、エチルエステル、グリセリド又はろうエステルの形態である、項目1~26のいずれか一項の組成物。
28.その脂肪酸混合物が5mg/g未満のコレステロールを含む、項目1及び3~27のいずれか一項の組成物。
29.その脂肪酸混合物がアセチレン脂肪酸を含まない、項目1~28のいずれか一項の組成物。
実施例
以下の実施例は請求されるようにVLCUSFAsの組成物が天然オイルから調製されうることを例示するために提供され、ここでその脂肪酸は天然オイルから由来し、そしてこれらの超長鎖脂肪酸の量は濃縮される。本実施例では、異なるVLCMUFAs及びVLCPUFAsを高濃縮しうること、その脂肪酸を異なる形態において提供しうること、その組成物が高い純度を有すること、及びそのVLCUSFAsをコレステロールから分離し、そして濃縮しうることを示す。本実施例はさらに、(典型的にEPA及びDHAを含む)長鎖オメガ3濃縮物の産物からの残渣画分を、請求したVLCUASFs組成物を調製するために用いることができ、未処理のオイルの持続可能な使用を提供する。
以下の実施例において、これが本出願に利用可能であったので、サバ又はイワシ由来のオイルを使用した。同様のプロセス及び例示はいくつかのVLCUSFAsを含む他のオイル、例えば海産又は淡水生物由来のオイルを用いて同様に実施された。例えば、ニシン、スケトウダラ、ブルーホワイティング、カラフトシシャモ、養殖サケ、オキアミ油、又はカズノコエキスを出発オイルとして用いた。
実施例1:イワシ及びサバオイルからのVLCUSFA組成物
約36%のEPA及び約25%のDHAを含む、オメガ3酸濃縮物を産生するために利用されるエチル化したイワシ及びサバオイルの商用スケールの蒸留からの、120kgの残渣を、(オイル重量の)25重量%の2%ナトリウムエトキシドを含むエタノールによってそれを反応することによって、エチルエステルに変換した。その混合物を80℃で1時間撹拌した。その超過したエタノールを続いて真空下で蒸発した。その撹拌を停止し、続けて30分後、少量の暗く重い相のグリセロールを下部のバルブを介して反応容器から排出した。そのオイルを続いて5%のクエン酸を含む水によって洗浄し、そして2回水によって洗浄した。そのオイル相を続いて40~50℃で真空下で乾燥し、表1のカラム2に示される110kgの組成物を有するオイルを提供した。
(表1、列2)オイルを短行程蒸留(VTA、デガッサーを有するモデルVK83-6-SKR-G)において二重蒸留をかけた。第一のカラムの温度は175℃だった(4kg/時間の流量及び0.01mbarの真空度)。その残渣を廃棄物(10kg)として回収し、一方でその蒸留物を第二のカラムにかけた。第二のカラムの温度は130℃だった(約3.2kg/時間の流量及び0.01mbarの真空度)。その蒸留物(15kg)は短鎖脂肪酸が濃縮され、一方でVLCFAsを含む精製した産物(85kg)をオイル残渣として回収した(カラム3、表1)。
グリセリド含量、遊離コレステロール含量及び脂肪酸プロファイルの分析を、出発オイル(表1、列2)及び二重蒸留後のオイル残渣(表1、列3)について実施した。
表1:VLCFAsの精製及び高濃縮時の異なる画分の脂肪酸プロファイル。結果を;エチルエステル(EE)、モノグリセリド(MG)、ジグリセリド(DG)及びトリグリセリド(TG)についてサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)からのクロマトグラフィーにおける領域パーセント(A%)として、脂肪酸分析についてガスクロマトグラフィーからのA%として示す。
列2:出発オイル
列3:二重蒸留後の残渣
列4:列3の酵素処理したオイルの二重蒸留からの残渣
列5:列4のオイルの二重蒸留からの残渣
列6:列5のオイルの二重蒸留からの残渣
列2:出発オイル
列3:二重蒸留後の残渣
列4:列3の酵素処理したオイルの二重蒸留からの残渣
列5:列4のオイルの二重蒸留からの残渣
列6:列5のオイルの二重蒸留からの残渣
酵素処理
二重蒸留からのオイル残渣(82.7kg)(表1、列3)に1.93kgの固定化酵素(Lypozyme 435,Novozymes)を加え、そしてその混合物を80℃及び真空(10mbar)で46時間撹拌した。冷却濾過後、そのオイルを蒸留にかけた。
二重蒸留からのオイル残渣(82.7kg)(表1、列3)に1.93kgの固定化酵素(Lypozyme 435,Novozymes)を加え、そしてその混合物を80℃及び真空(10mbar)で46時間撹拌した。冷却濾過後、そのオイルを蒸留にかけた。
酵素処理の間の、試料の分析からの結果を以下の表2に示す。
表2では、遊離コレステロールが46時間の反応時間後、41.11mg/gから0.25mg/gへと段階的に減少されることを示す。これは、酵素学的なステップの間に、遊離コレステロールをコレステロールエステルに変換することを意味している。これは、驚くべきことに、リパーゼがコレステロールエステルの酵素学的な合成においてアルコール基質として遊離コレステロールを受けることを示す。通常そのような変換はコレステロールエステラーゼ酵素によって行われる。
また、上記のプロセスは、適当な酵素調製物の、他の相対量、及び他の原料を利用すること、並びに本実施例に記載されるもの以外の他の反応時間及び真空度を含む、他の反応条件を利用することで、かつ/又はエステル転移反応の際に副産物として形成されるエタノールを除去するための工程を含む、反応を完結させるために用いられる追加の工程を含むことによって、実行される。
反応時に、モノグリセリド(MG)の量は減り、ジ-及びトリグリセリド(DG、TG)の量は増えた。オメガ3酸トリグリセリド、オメガ3酸エチルエステル及び魚油について欧州薬局方及びUSPモノグラフにおいて記載されるものと同様である、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)法は、おそらく長鎖脂肪酸の多い試料中のMG含量を過剰評価し、かつエチルエステル(EE)含量を過小評価することに、その長鎖EEsがより短いMGs鎖と同様の分子サイズを有し、そして、この理由のためにMGsと共溶出するので気付くべきである。それゆえ、46時間後の試料中のMGの真の含量はおそらく低い。
46時間後の(表2、列6)、オイル処理した酵素は、短行程蒸留における二重蒸留(VTA、デガッサーを有するモデルVK83060SKR-G)をかけた。第一のカラムの温度は180度(4kg/時の流量及び0.01mbarの真空度)であり、その残渣を廃棄物として回収し、一方で、その蒸留物は第二のカラムをかけた。その第二のカラムの温度は130℃(約3.3kg/時の流量及び0.01mbarの真空度)だった。第二のカラムからの蒸留物(20.8kg)はより短い鎖の脂肪酸を濃縮し、一方で、濃縮した量のVLC不飽和脂肪酸を含む精製した産物(43.2kg)を第二のカラムから残渣として回収した(表1、列4)。本組成物の総コレステロールは0.6mg/gのみであり、出発オイル(表1、列2)における52.5mg/gから減った。この総コレステロールの大幅な減少は、上記のように第一の蒸留ステップからの残渣画分において取り除かれているコレステロールエステルによってもたらされた。
酵素処理後の第二の蒸留からの残渣オイル(表1、列4)は、続いて短行程蒸留装置における一連の蒸留にかけられた(温度130~141℃及び真空度0.01mbar、VTA、デガッサーを有するモデルVK83-6-SKR-G)。各ステップについて、軽いフラクション(20~30%)を蒸留物として除去し、一方でその残渣を次の蒸留ステップに戻してかけた。第一の蒸留ステップからの残渣(R)の組成物を、表1の列5に示す。表1列6では、蒸留物(D)の典型的な組成物を示す。以下の蒸留物からの残渣の組成物(RR-RRRRRR)を表3の列2~6において示した。
表3:蒸留物2~6からの脂肪酸プロファイル
エチル化後、酵素処理後の両方の、蒸留したオイルの分析、及び蒸留では、驚くべきことにVLC-PUFAs及びVLCMUFAsを熱分解せずに蒸留することができたことを示した。また、驚くべきことにそのVLC脂肪酸を蒸留によってグリセリド及びコレステロールエステルから分離することができたことが分かった。本明細書で記載されるように、短行程/分子蒸留は、通常、限られた程度の画分化しかできないと考えられ、スチルを通じる単回のパスから得られうる最大の分離度を、未だに一つの理論段数としてみなす。
上記の蒸留ステップは、驚くべきことにVLC脂肪酸を選択的に高濃縮しうることを示している。そのVLC脂肪酸を、驚くべき選択性によって、DHAのようなLC脂肪酸より分離することができ、高濃度のVLCMUFA及びVLCPUFAsの産生を可能にする。
尿素画分化
最終蒸留物(表3、列6)からのいくつかのオイルを、尿素沈殿工程にかけた。尿素画分化は、同一の鎖長だが、異なる不飽和度を有する脂肪酸の分離フラクションを分離するための方法である。
225gの尿素を450gのエタノール(96%)とジャケット付リアクター内で混合し、そして撹拌下で80℃に加熱した。150gのオイル(表3、列6)を加え、そしてその混合物を30分間撹拌した。25℃に冷却後、その混合物を濾過し、その濾過物のエタノールを部分的に蒸発させ、そして混合物を二回目の濾過にかけた。そのオイルを続いて5%クエン酸を含む水によって洗浄し、そして水によって2回洗浄し、そして真空下で乾燥し、73.9gのオイルを得た(表4、列2)。この産物のオイル(35g)を短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T)を用いて蒸留した。132℃の温度、3.5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力での第一の蒸留後、残渣(~10g)(「R132」、表4、列4)及び蒸留物(25g)を回収した。また、同じ産物オイルの第二の部分(~35g)を135℃、3.5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留し、そして残渣(~8g)(「R135」、列5)及び蒸留物(~27g)を回収した。132及び135℃での蒸留からの二つの蒸留物(~52g)を組み合わせ、そして126℃及び130℃の温度でそれぞれ、3.5ml/分の流量及び10-3mbarで蒸留した(各~25g)。126℃(~8g)及び130g(~7g)での蒸留物からの残渣の組成物を(表4)列6(「DR126」)及び7(「DR130」)においてそれぞれ示した。最終的に、蒸留からの蒸留物(~37g)を組み合わせ、122℃で蒸留し、その残渣の組成物(「DDR122」)(~7g)を表4列8において示した。
尿素沈殿物からのいくつかの尿素付加物を水及びヘプタンと混合した。相分離後、そのヘプタン層を水によって2回洗浄し、蒸発させた。その尿素付加物の脂肪酸組成物を表4の列3に示した。
表4:
本結果は、VLCMUFAsが尿素沈殿によって効率的に除去されうることを示しており、VLCPUFAsからこれらを分離し、VLCMUFA含量を38.31%(表3、列6)から、1.98%(表4、列2)へと減らし、VLCPUFAの含量を同時に29.34%から64.23%へと増やした(表3、列6)。尿素付加物の分析では、66.81%のVLCMUFAの高い含量(表4、列3)及び3.43%のみのVLCPUFAを示した。
従って、尿素画分化を効率的に用いることができ、同一の鎖長を有するVLCUSFAsの各群中で脂肪酸の分離した画分をもたらした。それゆえ、画分化ツールとして尿素を用いることによって、各鎖長中の最も不飽和度の高いVLCPUFAsの相対量を、非尿素錯体化画分(non-urea complexing fraction)において増加することができ、一方で同時により少ない不飽和度のVLCPUFAsの相対含量を脂肪酸の尿素錯体化画分(urea complexing fraction)において増やしうる。それゆえ、例えば、(VLCMUFAsにより出発する)最も二重結合数の少ない脂肪酸は、尿素付加物(UA)としてのVLCPUFAsの混合物から段階的に分離されうる。一方で、不飽和度の最も高い脂肪酸、特にC28:8n3は、非尿素付加物(NUA)画分が大幅に残っている。そのような尿素画分化を典型的に相対的な出発材料について用いられる条件下で行い、その条件は周知であるか又は当業者により容易に決定されうる。尿素を典型的に商用の濃縮したPUFA組成物の濃縮物において用いられる時間について、典型的に(例えば至適及び80℃の間の温度での)反応条件下で(オイル重量1部に対して、0.3~5部の範囲の)量において加える。
濾過:
蒸留6からのいくつかのオイル(表3、列6)を-15℃に冷却し、そして濾過した。出発オイルの組成物、濾過物及びフィルターケーキをそれぞれ表5の列2、3及び4に示した。
そのフィルターケーキ(表5、列4)を10℃に加熱し、そして再度濾過し、その濾過物の組成物及びフィルターケーキをそれぞれ表5の列5及び6に示した。
表5:
実施例2:コレステロール除去。
以下の表6の列2に記載されている組成物を有する、サバオイルを、当該分野の技術に従って反応させ、エチルエステルを形成した。
表6の列2に記載したサバオイルの短鎖脂肪酸のエチルエステルの含量を短行程蒸留により減らした(VTA、デガッサーを有するモデルVK83-6-SKR-G)。その蒸留を157℃の温度、7.4kg/時及び0.01mbarの真空度で行った。この工程では96.5%の蒸留物及び3.5%の残渣をもたらした。その残渣のエチルエステルの組成物を、以下の表6の列3において示した。当業者に周知であるように、本ステップからの蒸留物画分を他の所望される産物の製造のために利用しうる。
そのような蒸留物からの残渣(表6、列3)を当該分野において記載されるように、無水エタノール中のエチレンナトリウムによってエチル化し、グリセリド含量を減らした。
そのエチル化したオイルを、続いて4.5ml/分の流量及び180℃の温度での10-3mbarの圧力(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T)で短行程蒸留スチルにおける二重蒸留をかけた。その残渣(~10%)を廃棄物として回収し、一方でその蒸留物(~90%)(表6、列4)をさらなる工程にかけた。
酵素処理:
446gの蒸留物(表6、列4)に25gのLipozyme435(Novozyme)を加え、80℃、真空(10mbar)で36時間処理した。実施例1に記載したものと同様に、遊離コレステロールを実質的に本ステップにおいてコレステロールエステルに変換した。
酵素処理後のオイル(362g)を短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T)を用いて180℃の温度で、4.5ml/分の流速及び10-3mbarで蒸留し、コレステロールエステルのほとんどを含む残渣(110g)、及び蒸留物(254g)(表6、列5)を回収した。90gの蒸留物(表6、列5)を短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T)を110℃の温度で、3.5ml/分の流速及び10-3mbarの圧力を用いて蒸留した。~18gの残渣(表6、列7)及び~72gの蒸留物(表6、列6)を回収した。
上記(表6、列5)からの90gの蒸留物を短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T)を用いて100℃の温度で、3.5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留した。~45gの残渣(表6、列9)及び~45gの蒸留物(表6、列8)を回収した。
尿素画分化及び濾過:
酵素処理及び蒸留後のいくつかのオイルである、その蒸留物(表6、列5)を尿素沈殿法(urea precipitation procedure)にかけ、同じ長さで異なる不飽和度を有する脂肪酸を分離した。
100gの尿素をジャケット付リアクターにおいて、210gのエタノール(96%)と混合し、撹拌下で80℃に加熱した。56gのオイル(表6、列5)を加え、そしてその混合物を30分間撹拌した。25℃に冷却後、その混合物を濾過し、そのエタノールを蒸発させ、そしてその混合物を二度目の濾過にかけた。そのオイルを続いて5%クエン酸を含む水によって洗浄し、そして水によって2回洗浄し、真空下で乾燥させ、19.5gのオイルを得た(表6、列10)。
表6:
クロマトグラフィーによる分離:
表6、列7からの100mgのオイルを標準的な方法によりメチル化し、ヘキサンに溶解した。そのヘキサン相をAgNO3をコートしたシリカを有する固相抽出(SPE)カートリッジ(Supelco Discovery(商標)AG-ION 750mg/6ml)を通じて溶解した。ヘキサン内へのメチル化したオイルの適用後、そのカートリッジをアセトンによって溶出し、表7、列2に示した組成物を有するオイルを得て、そして続いて40%アセトニトリル(ACN)を含むアセトンによって、表7、列3に示した組成物を有するオイルを得た。
その上記の結果ではVLCPUFAs及びVLCMUFAsを、(これらに限定されないが、)クロマトグラフィーの使用によって、互いに分離することができ、高い又は低いVLC-PUFA/VLC-MUFA比を有する組成物を産生することを示している。
表7:
実施例3:酵素処理をせずに得られたVLCUSFA組成物
約36%のEPA及び約25%のDHAを含んでいるオメガ3酸濃縮物を産生するために利用されるエチル化したイワシ及びサバオイルの商用規模の蒸留物からの残渣(表8、列2)を、短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR)を用いて180℃の温度、5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留した。残渣(表8、列4)及び蒸留物(表8、列3)を回収した。また、同じ出発残渣(列2)を当該技術に従ってエチルエステルに変換し、その分析結果を表8、列5に示している。
表8、列3の蒸留物をさらに短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T)を用いて115℃の温度で、5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留し、残渣(表8、列7)及び蒸留物(表8、列6)を回収した。
180℃での蒸留からの蒸留物(列3)は、出発オイルと比較して、さらにより低い総量のコレステロールを有していた(8.67対37.37mg/g);この肯定的な効果は残渣画分において回収されているコレステロールエステルによってもたらされた(列4)。その蒸留物は、主に遊離コレステロールの形態におけるコレステロールを含む。
列2及び5から見られうるように、(同じ)出発オイルのエチル化は総コレステロール含量を変えないが、いくつかのコレステロールエステルは遊離コレステロールに変換される。遊離コレステロールが蒸留によってVLCMUFA及びVLC-PUFAからより分離され難いので、蒸留時の残渣画分におけるコレステロールエステルとしてのコレステロールを可能な限り除去する利点が分かっていた。これは、表8の列2対列5におけるオイルの総コレステロールの比較により例示されている。
表8、列3における蒸留物のさらなる蒸留は、VLCPUFA(6.59%)及びVLCMUFA(9.4%)の濃縮した残渣(列7)をもたらし、その(総)コレステロールは8.7から11.9mg/gへごくわずかに増加した(列3)が、出発濃度の37.4mg/gからは効果的に減少した(列2)。
表8:
本実施例では(総及び遊離)コレステロール含量がVLC-PUFAs及びVLC-MUFAsの豊富なオイルの精製及び高濃縮のための蒸留の使用時に変化する方法を示す。従って、コレステロールエステルの形態におけるコレステロールは蒸留によってVLC-PUFA及びVLC-MUFAより分離することができ、一方でその遊離コレステロールが蒸留のみによってはVLC-PUFAs及びVLC-MUFAsより分離し難いことが分かった。
実施例4:蒸留によるコレステロールの分離
約36%のEPA及び約25%のDHAを含んでいるオメガ-3-酸濃縮物を産生するために利用されるエチル化したイワシ及びサバオイルの商用規模の蒸留からの、残渣(表9、列2)を、短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T)を用いて180℃、5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留した。~90%(表9、列3)の蒸留物及び約10%の残渣を回収した。その蒸留物を当該分野において記載されるようにエチル化し、その産物を表9、列4に示されるように分析した。そのエチル化したオイルを最終的に短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4)を用いて110℃の温度、5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留した。約60%の残渣(表9、列5)を回収し、そして分析した。
約36%のEPA及び約25%のDHAを含んでいるオメガ-3-酸濃縮物を産生するために利用されるエチル化したイワシ及びサバオイルの商用規模の蒸留からの、残渣(表9、列2)を、短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T)を用いて180℃、5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留した。~90%(表9、列3)の蒸留物及び約10%の残渣を回収した。その蒸留物を当該分野において記載されるようにエチル化し、その産物を表9、列4に示されるように分析した。そのエチル化したオイルを最終的に短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4)を用いて110℃の温度、5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留した。約60%の残渣(表9、列5)を回収し、そして分析した。
分析結果は、主にそのコレステロールエステルが残渣画分において除去されたので、180℃での第一の蒸留の際に、蒸留物の総量のコレステロールを減少させたことを示した(表9、列3)。エチル化ステップにおいて、総コレステロールは基本的に同じにとどまったが、一方で脂肪酸はトリグリセリド(TG)からエチルエステル(EE)に変換された。その最終の蒸留ステップでは残渣内の超長鎖脂肪酸の濃度を高めたが、また、そのコレステロール濃度も高めた。
本実施例ではVLC-PUFA及びVLCMUFA含量及び(遊離及び総)コレステロール含量が精製及び高濃縮を通じて変化する方法を例示している。本実施例において記載されるプロセスによって、コレステロールの含量を効果的に減らし、一方でVLC-PUFA及びVLC-MUFAが高濃縮されると、遊離コレステロールは増加した。
表9:
実施例5:非常に低いコレステロール含量を有するVLCUSFA組成物
イワシ及びサバオイルの混合物からの(約18%のEPA(C20:5n3)及び12%DHA(C22:6n3)を含んでいる商品をもたらすために意図されるオイルの頭字語の)未精製の「1812」オイル(表10、列2)を、商用の脂肪酸濃縮物の製造から副産物として得られた7%のC14~C18脂肪酸エチルエステル画分に加え、そして続いて短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4)を用いて180℃の温度、5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留した。出発未精製オイルにおいて存在する総コレステロールの半分よりわずかに少なく含む、90%の残渣(表10、列3)、及び10%の蒸留物を回収した。その残渣(表10、列3)を当該分野において記載されるように、例えばエタノールによってオイルを反応させることで、エチル化し、その産物を分析し、これを表10、列4に示した。実施例1に記載したものと同様に、そのエチル化したオイルを続いて酵素(リパーゼ)によって一晩真空下、80℃で処理した。その生じたオイルを表10、列5に示した。その酵素処理したオイルを、最終的に、180℃の温度、5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で、短行程蒸留スチルを用いて蒸留した(VTA、モデルVKL-70-4)。約10%の残渣及び約90%の蒸留物(表10、列6)を回収し、そして分析した。
その分析結果は、180℃での第一の蒸留時に、主に遊離コレステロールが蒸留画分によって除去されたので、その総コレステロールが減ったことを示している。エチル化において、総コレステロールの含量は変化しないままであるが、一方でその脂肪酸はTGからEEに変換された。続く酵素処理は残存している遊離コレステロールをコレステロールエステルに変換した。最終蒸留ステップ時に、そのコレステロールエステル及びグリセリドは残渣に残存し、一方で、その蒸留物は非常に低い総コレステロールだった。1mg/g未満の総コレステロールを有する蒸留物を産生した。その脂肪酸プロファイルは、約0.5%のVLCPUFAs及びVLCMUFAsをそれぞれ有し、本プロセスステップ時に未変化のままだった。当業者は、また、上記に記載した「1812」オイルのコレステロール含量の実質的な減少が、第一ステップのC14~C18脂肪酸エチルエステル画分の追加に続いて短行程蒸留スチルを用いる蒸留を行うことなく得られうることに気付くだろう。
さらに、当業者は、上記のようなコレステロール含量を減らすための方法が、エチル化ステップについて、エチルエステルを形成するために出発オイルをエタノールと反応することの好ましい態様を介するだけでなく、対応するエステルを形成して実施されうることに気付くだろう。
WO2004/007655では、魚油からのC1~C4(メチル~ブチル)の総コレステロール含量を減らすプロセスを、18ページ、13行~19ページ、9行に記載しているが、その記載をサポートする実施例又は請求項を含んでいない。WO2004/007655では、長鎖C20~C22PUFAs、例えばEPA及びDHA(例えば2ページ、16行~3ページ、13行及び13ページ、5~24行を参照)を単に言及し、海産油におけるVLCFAsの存在に関しては、全く触れられていない。VLCFAsはLCFAsよりも高い温度で蒸留するので、そのVLCFAエステルが短行程/分子蒸留のような工程によってコレステロールエステルから実質的に分離されうることは非常に驚くべきことである。WO2004/007655のプロセスと比較して、現在のプロセスの重要な利点は、残渣の残存する遊離コレステロールのエステル化が行われ、より完全なコレステロールの除去を提供することである。
表10:
実施例6:色の評価
オメガ-3-酸濃縮物を産生するために利用されるエチル化したイワシ及びサバオイルの商用規模の蒸留からの二つの異なる残渣(表11、列2及び3)を、ガードナー色数について分析し、以下の二つの精製及び高濃縮したVLCPUFA/VLCMUFAオイルと比較した;
表11、列4に提供される、表3、列6のオイル。
表11、列5に提供される、表19(実施例9)、列2のオイル。
表11:
本結果は、その残渣画分が非常に強い色調を有し、一方で、本発明により開示されるそれらのように、蒸留及び他の精製/高濃縮ステップよって得られた精製したVLCUSFA組成物(最終産物)が許容可能な色をもたらすことを示している。
実施例7:VLCUSFA組成物はさらに活性炭によって精製される
オメガ-3-酸濃縮物を産生するために利用されるエチル化したイワシ及びサバオイルの商用規模の蒸留からの二つの残渣(表12、列2及び3)からベンゾ[a]ピレン(BAP)及び芳香族多環式(4PAH)を精製し、そして活性炭(AC)処理前後で、高濃縮したVLCPUFA&VLCMUFA濃縮物(表3、列6において同じオイルである表12、列4)と比較した(表12、列4及び5)。
表12:
その残渣画分は、BAP及び4PAHについて上記の許容可能な/法的な値を含む。しかしながら、精製した組成物(表12、列4)は、これらの汚染物質を許容可能な/法的な濃度よりも低く含む。その活性炭処理したオイルは両方の環境的な汚染物質を非常に減らした。
実施例8:高濃度VLCUSFA組成物の調製
最終蒸留物からのオイルのいくつか(実施例1、表3、列6)を、尿素沈殿法(urea precipitation procedure)にかけた。尿素画分化は、同じ鎖長であるが、異なる不飽和度を有する脂肪酸の分離画分を分離するための方法である。
最終蒸留物からのオイルのいくつか(実施例1、表3、列6)を、尿素沈殿法(urea precipitation procedure)にかけた。尿素画分化は、同じ鎖長であるが、異なる不飽和度を有する脂肪酸の分離画分を分離するための方法である。
300gの尿素を600gのエタノール(96%)とジャケット付リアクター内で混合し、そして撹拌下で加熱し還流した。150gのオイル(実施例1、表3、列6)を加え、そして撹拌した混合物を30分間還流下で撹拌した。25℃に冷却後、その混合物を濾過し、その濾過物のエタノールを部分的に蒸発させ、そしてその混合物の二度目の濾過を行った。そのオイルを続いて、5%クエン酸を含む水によって洗浄し、そして水によって2回洗浄し、真空下で乾燥し、表13の列2に示した脂肪酸組成物を有するオイルを得た。この産物オイルをさらに短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T、3.5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力)を用いて蒸留した。そのオイルを116℃で第一の蒸留を行い、軽い画分を除去した。その残渣を続いて145℃の温度で蒸留し、そして、その蒸留物を回収した。その蒸留物をさらに112℃で蒸留し、この蒸留からの残渣をさらに取り、110℃の温度で蒸留にかけた。その残渣画分は(さらに取られ、そして)表13の列3に示した脂肪酸組成物を有していた。
表13:
(蒸留からの、すなわち表13、列3の)残渣オイルの一部を、30mlの96%エタノール中に1.5KOHを有する7.5gのオイルを反応することによって、加水分解した(Hydrol.)。1時間50℃で加熱後、その溶液を冷却し、そしてクエン酸を飽和させた100mlの水によってクエンチした。その遊離脂肪酸(FFA)を酢酸エチルによって抽出し、そして水によって洗浄した。その有機相の蒸発では、7グラムのオイルをもたらした。
このオイルをシリカ(40gのsilica gel 60 0.063~0.300mm)のカラム(2.5cm径)を通じて得た。第一のカラムを200mlのイソオクタンによって溶出し、オイルはこの画分には見られなかった。そのカラムを続いて100mlの15%酢酸エチルを含むイソオクタンによって溶出し、この画分(~1.5g)(画分1)は表13の列4に示される組成物を有していた。別の100mlの15%酢酸エチルを含むイソオクタンによる溶出では、画分2(~3g)をもたらし、列5に示された組成物を有していた。別の100mlの15%酢酸エチルを含むイソオクタンによる溶出では、画分3(~1.5g)をもたらし、表13の列6に示される脂肪酸組成物を有していた。
従って、高濃度のVLCUSFAs及び高純度を有する組成物を得た。特に、脂肪酸C28:8n3は高濃度で得られた。
実施例9:減少したコレステロール含量からのトリグリセリドのVLCUSFAsの組成物の調製
約36%のEPA及び約25%のDHA、及び表14の列2に示される脂肪酸組成物を含んでいるオメガ-3-酸濃縮物を産生するために利用されるエチル化したイワシ及びサバオイルの商用規模の蒸留からの、47.82kgの残渣を、その残渣と(オイル重量の)7重量%の2%のナトリウムエトキシドを含む無水エタノールとを反応させることにより、エチル化プロセスにかけ、残存するグリセリドの含量を減らした。その混合物を80℃で1時間循環下で撹拌した。その超過したエタノールを続いて真空下で蒸発させた。その撹拌を止め、そして30分後、少量の暗く重い相のグリセロールをリアクターから底のバルブを介して排出した。そのオイルを続いて5%クエン酸を含む水によって洗浄し、そして水によって2回洗浄した。そのオイル相を続いて40~50℃で真空下で乾燥し、表14の列3に示される組成物を有するオイルを直接次ステップにかけた。
表14:VLCFAsの精製及び高濃縮時の異なる画分の脂肪酸プロファイル及びコレステロール含量。結果を領域パーセント(A%)として;エチルエステル(EE)、モノグリセリド(MG)、ジグリセリド(DG)及びトリグリセリド(TG)についてサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)からのクロマトグラムにおいて示し、そして脂肪酸分析についてガスクロマトグラフィー(GC)からのA%として示した。当業者は、その脂肪酸組成物がエチル化及び酵素処理によって変化しないことに気付くだろう。この理由のために、列3及び4の脂肪酸組成物は分析されていない。
列2:残渣画分
列3:エチル化後
列4:下記のような酵素処理後
列5:(下記のような)列4の酵素学的処理したオイルの単回の蒸留からの蒸留物
列6:(下記のような)列5のオイルの蒸留物からの残渣
列2:残渣画分
列3:エチル化後
列4:下記のような酵素処理後
列5:(下記のような)列4の酵素学的処理したオイルの単回の蒸留からの蒸留物
列6:(下記のような)列5のオイルの蒸留物からの残渣
酵素処理
エチル化ステップから生じたオイル材料(表14、列3)を4.8kgの固定化酵素(Lipozyme435,Novozymes)、及びその混合物を48時間80℃及び真空(10mbar)で撹拌した。冷却及び濾過後、その得られたオイル材料(42.16kg)を蒸留にかけた。
酵素処理時の試料の分析からの結果を以下の表15に示す。
表15
表15に提供される結果は、遊離コレステロールが48時間の反応時間にわたって、12.4mg/gから0.53mg/gへと段階的に減少されることを示している。これは、酵素学的なステップの際に、遊離コレステロールがコレステロールエステルに変換されることを意味する。これは驚くべきことに、リパーゼ酵素がコレステロールエステルの酵素学的な合成におけるアルコール基質のように遊離コレステロールを受けること示す。通常そのような変換はコレステロールエステラーゼ酵素によって行われる。また、上記のプロセスは、適当な酵素調製物の、他の相対量、及び他の原料を利用すること、並びに本実施例に記載されるもの以外の他の反応時間及び真空度を含む、他の反応条件を利用することで、かつ/又はエステル転移反応の間副産物として形成されるエタノールを除去するための工程を含む、反応を完結させるために用いられうる追加の工程を含むことによって、実行される。
酵素反応時に、モノグリセリド(MG)の量は減り、そしてジ-及びトリグリセリド(DG、TG)の量は増加した。SEC法が、オメガ-3-酸トリグリセリド、オメガ-3-酸エチルエステル及び魚油について欧州薬局方及び米国薬局方のモノグラフにおいて記載されたものと同様であり、おそらく長鎖脂肪酸の多い試料中のMG含量を過剰評価し、そしてエチルエステル(EE)含量を過小評価することに、その長鎖EEsがより短いMGs鎖と同様の分子サイズを有し、そして、この理由のためにMGsと共溶出するので、気付くべきである。それゆえ、48時間後の試料中のMGの真の含量はおそらく低い。
48時間後の、酵素処理したオイル(表14、列4)を続いて、短行程蒸留(VTA,デガッサーを有するモデルVK83-6-SKR-G)において単回の蒸留にかけた。第一のカラムの温度は190℃(4kg/時の流量及び0.01mbarの真空度)であって、その残渣を廃棄物として回収し、一方でその蒸留物はさらにかけられた。驚くべきことに、その蒸留物(表14、列5)の総コレステロールは、出発オイル(表14、列2)における14.7mg/gから減り、0.6mg/gのみであった。この総コレステロールの大幅な減少は、酵素処理時の遊離コレステロールの驚くべきエステル化によってもたらされ、そしてそのコレステロールエステルは上記のように第一の蒸留ステップからの残渣画分において取り除かれうる。
酵素処理後(表14、列5)の蒸留からの蒸留物オイル(35.38kg)を続いて、一連の短行程蒸留装置(温度120~141℃及び真空度0.01mbar、VTA、デガッサーを有するモデルVK83-6-SKR-G)にかけた。各ステップについて、軽い画分(20~30%)を蒸留物として除去し、一方でその残渣を、次の蒸留ステップに戻した。最終蒸留後の残渣の組成物(5.72kg)を表14の列6に示した。
エチル化後及び酵素処理後の両方の、蒸留したオイルの分析では、驚くべきことに、VLCPUFAs及びVLCMUFAsが熱分解されずに蒸留されうることを示した。また、驚くべきことに、VLC脂肪酸は蒸留によってグリセリド及びコレステロールエステルから分離され、コレステロール含量を実質的に減少した、VLCUSFAsの濃縮した組成物を提供することが分かった。
冷却濾過:
上記の蒸留からの3.5kgの残渣オイル(すなわち表14、列6)を冷却し、そして3℃で一晩保存し、そして続いて濾過した。(表14、列6の時点での)その出発オイルの脂肪酸組成物(A%)、その濾過物及びフィルターケーキを表16の列2、3及び4にそれぞれ示した。
上記の蒸留からの3.5kgの残渣オイル(すなわち表14、列6)を冷却し、そして3℃で一晩保存し、そして続いて濾過した。(表14、列6の時点での)その出発オイルの脂肪酸組成物(A%)、その濾過物及びフィルターケーキを表16の列2、3及び4にそれぞれ示した。
表16:
上記の結果は、また、飽和脂肪酸がフィルターケーキから除去されやすいので、冷却画分化により、一価及び多価不飽和脂肪酸から飽和脂肪酸が画分化されうることを示している。
漂白
上記の冷却濾過後のオイル(すなわち、濾過物、表16、列3)を8%漂白土及び0.5%活性炭によって75℃で1時間漂白した(3.03kg)。その反応混合物を冷却し、そして濾過した。その漂白後のオイルは0.2meq/kgの過酸化物価及び14.7のアニシジン価を有していた。
再エステル化
2.75kgの漂白後の上記のオイルを再エステル化し、6.05%グリセロール及び5%の固定化酵素(Lypozyme 435,Novozymes)と真空下(5~10mbar)、80℃で24時間混合することによって、トリグリセリド脂肪酸を調製した。その反応混合物を冷却し、濾過した。
2.75kgの漂白後の上記のオイルを再エステル化し、6.05%グリセロール及び5%の固定化酵素(Lypozyme 435,Novozymes)と真空下(5~10mbar)、80℃で24時間混合することによって、トリグリセリド脂肪酸を調製した。その反応混合物を冷却し、濾過した。
漂白
上記の再エステル化後のオイル(2.31kg)を6%漂白土によって漂白し、75℃及び5~10mbarで1時間撹拌した。その反応混合物を冷却し、濾過した。漂白後のオイル(1.97kg)は0.1 meq/kgの過酸化物価及び7.3のアニシジン価を有していた。
蒸留
上記の漂白からのオイル(1.97kg)を短行程蒸留スチル(VTA、モデルVKL-70-4-SKR-T)を用いて190℃、3.5ml/分の流量及び10-3mbarの圧力で蒸留した。その残渣(1.20kg)を産物として回収し、一方で(エチルエステル及びMGの豊富な)蒸留物を廃棄した。蒸留前後のエチルエステル及びグリセリド含量(残渣)を表17において示した。
表17:
脱臭
蒸留後の上記の残渣オイル(1.20kg)は、主にトリグリセリドの形態の脂肪酸を含み、真空下(1~5mbar)及び140℃で3時間、蒸気によって脱臭された。その反応混合物を冷却し、そして混合したトコフェロールを追加した。脱臭した「VLCFAトリグリセリド」オイル(1.16kg)の分析結果を、以下の表18及び19に示した。
表18
表19
USPという列はomega-3 Acid Triglyceridesの米国薬局方のモノグラフを意味し、そしてGOEDという列は「GOED voluntary monograph」を意味する。Ph.Eurという列は、その試験のための最大限度に関するOmega-3-acid triglyceridesの欧州薬局方(Ph.Eur)(2019年第9版)のモノグラフを意味する。表19に記載されるように、VLCFAトリグリセリド産物は、全3システムの要求に従う。
当業者は、酸化に対する保護が、表19に例示されるように、数kgのバッチよりも生産スケールの量についてあまり難しくないことに気付くだろう。それゆえ、上記の型の試験結果は、そのプロセスが商用スケールで行われた場合に、表19に示される値よりも低い値を有し、さらに良くなる可能性がある。
上記で調製した濃縮物は、高度に精製され、グリセリド混合物に変換された。その精製したVLCFAトリグリセリド産物は透明色を有し、かつ酸化パラメータ、コレステロール含量及び環境汚染物質について非常に低い値を有する。
上記の実施例及び結果は、本明細書で開示され、請求されるようにVLCMUFAs及びVLCPUFAsの脂肪酸混合物を含んでいる豊富な組成物が作製されうることを示している。
Claims (31)
- 脂肪酸混合物を含む組成物であって、ここで前記脂肪酸混合物が、少なくとも4.0重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸及び少なくとも1.0重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含み、ここで、前記脂肪酸が天然オイルより由来し、かつここで前記超長鎖一価不飽和脂肪酸及び前記超長鎖多価不飽和脂肪酸が24炭素原子数以上の鎖長を有する組成物。
- 前記天然オイルが海産油又は淡水生物からのオイルである、請求項1に記載の組成物。
- 前記天然オイルが魚油、軟体動物油、甲殻類油、海産哺乳動物油、プランクトン油、藻類油、及び微細藻類油から選択される、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも30重量%の一価及び多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも8.0重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも15重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも1重量%の24炭素原子数より長い鎖長を有する超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも6重量%の24炭素原子数より長い鎖長を有する超長鎖一価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも2重量%の一以上の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の一以上の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも10重量%の一以上の超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも10重量%の一以上の超長鎖オメガ3多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも20%の総量において超長鎖一価不飽和脂肪酸及び超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも50%の総量において超長鎖一価不飽和脂肪酸及び超長鎖オメガ3多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が超長鎖一価不飽和脂肪酸及び超長鎖オメガ3多価不飽和脂肪酸を3:1~1:2の重量比において含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の一以上のC28超長鎖多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~15のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の少なくとも一つの前記超長鎖脂肪酸C28:6n3及びC28:8n3を含む、請求項1~16のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の前記超長鎖脂肪酸C26:6n3を含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が少なくとも5重量%の前記超長鎖脂肪酸C24:5n3を含む、請求項1~18のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物がさらに少なくとも1重量%のC18~C22一価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~19のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物がさらに少なくとも1重量%のC18~C22多価不飽和脂肪酸を含む、請求項1~20のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸が、遊離脂肪酸、脂肪酸塩、モノ-、ジ-、トリグリセリド、エチルエステル、ろうエステル、コレステリルエステル、セラミド、リン脂質又はスフィンゴミエリンの、単体又は組み合わせの形態である、請求項1~21のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸が、遊離脂肪酸、脂肪酸塩、エチルエステル、グリセリド又はろうエステルの形態である、請求項1~21のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が5mg/g未満のコレステロールを含む、請求項1~23のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸混合物が8未満のガードナー色数を有する、請求項1~24のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記脂肪酸が2μg/kg未満のベンゾ[a]ピレン(BAP)及び/又は10μg/kg未満の多環芳香族炭化水素(4PAH)を含む、請求項1~25のいずれか一項に記載の組成物。
- 医薬品、機能性食品、栄養補助食品、食品添加剤又は化粧品としての使用のための、請求項1~26のいずれか一項に記載の組成物。
- 少なくとも1.0重量%の超長鎖多価不飽和脂肪酸(VLCPUFAs)及び少なくとも4.0重量%の超長鎖一価不飽和脂肪酸(VLCMUFAs)を含む脂肪酸混合物を含む組成物の産生のための方法であって、ここで前記脂肪酸混合物がオイル材料より調製され、
i)オイル材料内に存在する遊離コレステロールをコレステロールエステルへ変換すること;及び
ii)ステップi)の材料内に存在する超長鎖脂肪酸エステルからステップi)のコレステロールエステルを分離すること:
のステップを含む方法。 - ステップi)において前記オイル材料を、リパーゼのような、エステル化触媒と接触させ、前記遊離コレステロールをコレステロールエステルに変換する、請求項28に記載の方法。
- ステップii)においてコレステロールエステル及び脂肪酸エステルを含むステップi)からの前記オイル材料が、蒸留される、請求項28又は29に記載の方法。
- 5mg/g未満のコレステロールを含む請求項1から23のいずれか一項に記載の組成物の産生のための請求項28から30のいずれか一項に記載の方法。
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