JP3155746B1 - Method for producing type II collagen - Google Patents

Method for producing type II collagen

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JP3155746B1 JP29488799A JP29488799A JP3155746B1 JP 3155746 B1 JP3155746 B1 JP 3155746B1 JP 29488799 A JP29488799 A JP 29488799A JP 29488799 A JP29488799 A JP 29488799A JP 3155746 B1 JP3155746 B1 JP 3155746B1
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Abstract

【要約】 【課題】 軟骨を含むあらゆる原料からII型コラーゲン
を変性する事なく抽出する方法を提供すること。 【解決手段】 高圧水流を用いる事により原料中の不純
物を除去し、高分子かつ純度の高いII型コラーゲンを効
率よく抽出する。
The present invention provides a method for extracting type II collagen from any raw material including cartilage without denaturation. SOLUTION: Impurities in a raw material are removed by using a high-pressure water stream, and high-molecular-weight and high-purity type II collagen is efficiently extracted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はII型コラーゲンの製
造方法、及び該方法により製造されたII型コラーゲンを
含有する関節疾患の予防、治療に有効な食品に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing type II collagen, and a food product containing the type II collagen which is effective for the prevention and treatment of joint diseases.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、軟骨組織に特異的に存在するII型
コラーゲンを用いた、関節疾患に有効な機能性食品や医
薬品の開発が進んでいる。II型コラーゲンは哺乳類、鳥
類、魚類の軟骨組織と眼硝子体などに特異的に存在する
成分であり、原料としての絶対量も少なく、これまでに
II型コラーゲンを食品素材や医薬品等へ使用する事はほ
とんど行われていなかった。一方、食品や特にゼラチ
ン、ソーセージの包材などの食品素材、医薬品などのカ
プセル素材、化粧品原料として広い用途で用いられてい
るコラーゲンは、皮膚や硬骨などに含まれているI型コ
ラーゲン(III型コラーゲンも含む)で、その製造方法
は特公昭44−1175などに示されている。一方、軟
骨にはII型コラーゲンのほかIX型コラーゲン及びXI型コ
ラーゲンも微量存在するが、I型コラーゲンおよびIII
型コラーゲンは実質的に存在しない(Microscopy Resea
rch and Technique,28,pp378‐384,1994)。従って、精
製された軟骨原料を用いる事により、純度の高いII型コ
ラーゲンを得る事ができる。
2. Description of the Related Art In recent years, functional foods and pharmaceuticals effective for joint diseases using type II collagen which is specifically present in cartilage tissue have been developed. Type II collagen is a component that exists specifically in cartilage tissues and the vitreous body of mammals, birds and fish, and has a small absolute amount as a raw material.
The use of type II collagen in food materials and pharmaceuticals has hardly been performed. On the other hand, collagen, which is widely used as food and food materials such as gelatin and sausage packaging materials, capsule materials such as pharmaceuticals, and cosmetic materials, is type I collagen (type III) contained in skin and bone. Collagen is included), and its production method is disclosed in Japanese Patent Publication No. 44-1175. On the other hand, cartilage has a small amount of type IX collagen and type XI collagen in addition to type II collagen.
Type collagen is substantially absent (Microscopy Resea
rch and Technique, 28, pp378-384, 1994). Therefore, highly purified type II collagen can be obtained by using a purified cartilage material.

【0003】しかし、軟骨は硬骨に比べ非常に柔らか
く、かつI型コラーゲンなどを含む骨膜や腱が軟骨中に
貫通し強固に結合しており、さらに周囲には肉も付着し
ており、これらの不純物を除去しない限り従来のI型コ
ラーゲンの製造方法をそのまま適用する事はできない。
さらに、II型コラーゲンの実験室レベルでの製造方法は
文献(The Journal of Experimental Medicine,146, pp
857〜868,1977、European Journal of Biochemistry,18
1, pp159〜173,1989)などに記され、既に確立されてい
るが、原料軟骨の精製方法について記載されていない。
おそらく物理的な手作業により付着物を除去し、なおか
つII型コラーゲンを抽出後にカラムなどを用いてII型コ
ラーゲンを精製していると推測される。この方法では、
非常に多くの労力と時間を必要とし、大量に処理をする
事は不可能である。以上のように、II型コラーゲンは需
要が低い事、原料が少ない事、特殊な抽出技術を開発す
る必要性がある事などの理由から高純度のII型コラーゲ
ンを大量かつ低コストで製造する事は不可能であった。
[0003] However, cartilage is much softer than bone, and periosteum and tendons containing type I collagen penetrate into cartilage and are firmly bound, and meat is also attached to the surroundings. Unless impurities are removed, the conventional method for producing type I collagen cannot be applied as it is.
In addition, a method for producing type II collagen at the laboratory level is described in the literature (The Journal of Experimental Medicine, 146, pp.
857-868,1977, European Journal of Biochemistry, 18
1, pp. 159 to 173, 1989), which have already been established, but do not describe a method for purifying raw cartilage.
It is presumed that the type II collagen is probably purified by using a column or the like after removing the deposits by physical manual work and extracting the type II collagen. in this way,
It requires a great deal of labor and time, and it is impossible to process in large quantities. As described above, it is necessary to produce high-purity type II collagen in large quantities and at low cost because of low demand for type II collagen, few raw materials, and the need to develop special extraction technology. Was impossible.

【0004】唯一、II型コラーゲンを大量に抽出する方
法としては、特開平9−255581号に鶏の肋軟骨を
原料とした慢性関節リウマチ治療用II型コラーゲン熱変
性物製造法が記されている。しかし、この製造法で抽出
したII型コラーゲンは、そのI型コラーゲンなどを含ん
でいると考えられ、かつ加熱により立体構造が変性した
ゼラチンであり、低分子量化されている。該特許中で
は、低分子量の変性II型コラーゲンが熱変性を受けてい
ない未変性の高分子II型コラーゲンよりも有効である事
を動物実験により示している。一方、アメリカの科学雑
誌(Science,261,pp1727〜1730,1993)に掲載された報
告では、分子量約10万の未変性の高分子II型コラーゲ
ンが慢性関節リウマチに有効であったと記されており、
コラーゲンの分子量や形態と慢性関節リウマチに対する
有効性の関係ははっきり分かっていない。
As the only method for extracting a large amount of type II collagen, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-255581 discloses a method for producing a heat denatured type II collagen for treating rheumatoid arthritis using chicken rib cartilage as a raw material. . However, the type II collagen extracted by this production method is considered to contain the type I collagen and the like, and is gelatin whose tertiary structure has been modified by heating, and has a low molecular weight. In this patent, animal experiments show that low molecular weight denatured type II collagen is more effective than undenatured high molecular weight type II collagen that has not been thermally denatured. On the other hand, a report published in an American scientific journal (Science, 261, pp 1727 to 1730, 1993) states that native type II collagen with a molecular weight of about 100,000 was effective for rheumatoid arthritis. ,
The relationship between collagen molecular weight and morphology and its efficacy in rheumatoid arthritis is not clearly understood.

【0005】また、軟骨中のII型コラーゲンはカルシウ
ムなどのミネラルやコンドロイチン硫酸などのプロテオ
グリカンに囲まれて存在しているために、特開平9−2
55581号に記載されている熱水抽出だけでは抽出効
率が低く、さらにII型コラーゲン以外の蛋白質やプロテ
オグリカンを含んでおり精製度が低いという問題が残っ
ている。
[0005] In addition, type II collagen in cartilage is surrounded by minerals such as calcium and proteoglycans such as chondroitin sulfate.
The hot water extraction described in US Pat. No. 55581 alone has a low extraction efficiency, and further contains proteins other than type II collagen and proteoglycans, and thus has a problem of low purification.

【0006】原料的な面から考えると、特許平9−25
5581号で原料としている鶏の肋軟骨は絶対的な供給
量が少なく、工業的にII型コラーゲンを抽出する事を考
えた場合、その原料の不足が懸念される。従って、鶏だ
けではなく魚類や牛、豚などの大型畜産動物の肩甲軟
骨、肋軟骨および気管支軟骨などの軟骨を含有するあら
ゆる原料から一様にII型コラーゲンを抽出する事が必要
である。特に、現在産業廃棄物として廃棄されているウ
シの肩甲軟骨などを利用する事は産業上大きな意味を持
つ。
[0006] From the viewpoint of raw materials, Patent No. 9-25
Chicken costal cartilage used as a raw material in No. 5581 has a small absolute supply, and there is a concern that the raw material may be insufficient when industrially extracting type II collagen. Therefore, it is necessary to uniformly extract type II collagen from all raw materials containing cartilage such as scapular cartilage, costal cartilage, and bronchial cartilage of not only chickens but also large livestock animals such as fish, cows and pigs. In particular, the use of bovine scapular cartilage, which is currently discarded as industrial waste, has great industrial significance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、哺乳
類、鳥類及び魚類の軟骨原料から高純度、未変性のII型
コラーゲンを低コストで大量に得る製造方法を提供する
事にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing high-purity, unmodified type II collagen in large quantities at low cost from cartilage materials of mammals, birds and fish.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、軟骨を
含有する動物組織に高圧水流を噴射し不純物を除去する
工程を経ることを特徴とするII型コラーゲンの製造方法
である。好ましくは、次の(a)〜(d)の工程を含む
ことを特徴とするII型コラーゲンの製造方法である。 (a)軟骨を含有する動物組織に高圧水流を噴射し不純
物を除去する工程、(b)冷凍下に粉砕する工程、
(c)カルシウムの除去工程、(d)ペプシン消化によ
りII型コラーゲンを抽出する工程。
That is, the present invention provides a method for producing type II collagen, which comprises a step of injecting a high-pressure water stream into an animal tissue containing cartilage to remove impurities. Preferably, there is provided a method for producing type II collagen, which comprises the following steps (a) to (d). (A) a step of injecting a high-pressure water flow into an animal tissue containing cartilage to remove impurities, (b) a step of crushing under freezing,
(C) a step of removing calcium, and (d) a step of extracting type II collagen by pepsin digestion.

【0009】高圧水流を用いて骨と肉を分離する方法は
特開昭53−72879において肉鶏の胴がらから残肉
と骨とを分離し肉採取する方法や、特開昭54−171
53において魚の骨と肉を分離する方法において熱処理
後に高圧水流を噴射する方法などが示されているが、軟
骨を精製する目的で高圧水流を用いた例は示されていな
い。
A method of separating bone and meat using a high-pressure water stream is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-72879, a method of separating remaining meat and bone from the body of a chicken and collecting meat.
53 shows a method of injecting a high-pressure water stream after heat treatment in a method of separating fish bone and meat, but does not show an example in which a high-pressure water stream is used for purifying cartilage.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】屠畜過程で生じる軟骨片には残肉
と脂身が強固に骨膜や腱に結合し、骨膜や腱は軟骨内に
ピンホール状に突き刺さって付着している。これらの付
着物を完全に取り除くためには酸やアルカリ、酵素など
の処理を施すと軟骨内のII型コラーゲンまで消化されて
しまう。また、物理的にブラシなどを使って取り除く事
も可能であるが軟骨本体を傷つけてしまう。本発明にお
いては微小の穴に突き刺さった骨膜や腱を取り除くため
には高圧水流を5Mpa〜150Mpaの水圧で毎分20〜5
0リットルの水流で軟骨表面に数十秒吹き付ける事が好
ましい。但し、高圧水流の条件は原料とする軟骨片の部
位によって調節することは当然である。また水温など
は、特に限定されるものでなく、当然ながら、不必要な
加温、冷却は必要ない。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In cartilage fragments generated during the slaughter process, residual meat and fat are firmly bound to the periosteum and tendons, and the periosteum and tendons are pierced and attached to the cartilage in the form of pinholes. In order to completely remove these deposits, if a treatment with an acid, an alkali or an enzyme is performed, the type II collagen in the cartilage is digested. Although it is possible to physically remove the cartilage using a brush or the like, the cartilage body is damaged. In the present invention, in order to remove the periosteum and tendons pierced into the minute holes, a high-pressure water flow is applied at a pressure of 5 to 150 MPa at a pressure of 20 to 5 per minute.
It is preferable to spray the cartilage surface with a water flow of 0 liter for several tens of seconds. However, it is natural that the condition of the high-pressure water flow is adjusted depending on the portion of the cartilage fragment used as a raw material. Further, the water temperature and the like are not particularly limited, and needless to say, unnecessary heating and cooling are not required.

【0011】軟骨片は硬骨に比べ非常に柔らかく高圧水
流を吹き付けた際に飛び散るので軟骨片をあらかじめ金
網等で挟み固定することは当然ながら必要であるが、固
定方法によって、本発明が限定されるものではなく、高
圧水流を使用することが最も重要である。
Since the cartilage fragments are very soft compared to the bones and scatter when sprayed with a high-pressure water stream, it is naturally necessary to fix the cartilage fragments in advance with a wire mesh or the like, but the present invention is limited by the fixing method. It is of utmost importance to use a high pressure water stream instead.

【0012】上記の前処理工程を経た軟骨組織は、常法
に準じてII型コラーゲンの抽出を行なう事ができるが、
その1例を以下に示す。上記の原料を 例えば−80℃
〜−20℃で 冷凍保存により冷凍するか、もしくは液
体窒素により瞬間冷却し、さらに液体窒素を添加し冷却
しつつ回転式カッターミルなどで平均粒径1.0〜2.
0cmに粉砕する。
The type II collagen can be extracted from the cartilage tissue having undergone the above pretreatment step in accordance with a conventional method.
One example is shown below. For example, the above raw material is -80 ° C
Freeze by freezing and storage at ~ -20 ° C, or instantaneously cool with liquid nitrogen, and further add liquid nitrogen and cool with a rotary cutter mill or the like while cooling.
Crush to 0 cm.

【0013】粉砕後の軟骨片からさらに残存脂肪を除去
する場合には、以下の方法のいずれかによって脂肪の除
去を行なうが、この過程は特に行なわなくても良い。脂
肪の除去方法としては、(1)ヘキサンやペンタンで処
理する、(2)エタノールなどのアルコール、アセトン
又はジエチルエーテルなどのケトンまたはエーテルで処
理する、(3)リパーゼ処理を行ない溶解させる、
(4)水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物ま
たは水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物
によりけん化および溶解する、(5)圧力をかけて脂肪
を圧搾する、などの方法がある。
When the remaining fat is further removed from the pulverized cartilage pieces, the fat is removed by any of the following methods, but this step is not particularly required. Fat removal methods include (1) treatment with hexane or pentane, (2) treatment with alcohol such as ethanol, ketone or ether such as acetone or diethyl ether, (3) lipase treatment and dissolution.
(4) saponification and dissolution by an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or an alkaline earth metal hydroxide such as calcium hydroxide; and (5) compression of fat by applying pressure.

【0014】軟骨中のII型コラーゲンはハイドロキシア
パタイト(リン酸カルシウム)と共存しており、その形
態のままでは抽出効率が低下するために、クエン酸ナト
リウムや塩酸を用いて酸性化によってカルシウムの除去
を行なう。その際のpHは1〜4が好ましく、さらには
pH1.8〜2.3に維持する事がもっとも好ましい。
この脱灰の程度によってII型コラーゲンの抽出効率が変
化するので、好ましくは初カルシウム濃度の90重量%
以上を除去する事が望ましい。カルシウムを除いた軟骨
片は酸性水溶液中ペプシンに浸し、ペプシン可溶性II型
コラーゲンを抽出する。
[0014] Type II collagen in cartilage coexists with hydroxyapatite (calcium phosphate), and the extraction efficiency is reduced in its form. Therefore, calcium is removed by acidification using sodium citrate or hydrochloric acid. . The pH at this time is preferably from 1 to 4, and more preferably maintained at a pH of from 1.8 to 2.3.
Since the extraction efficiency of type II collagen changes depending on the degree of this decalcification, it is preferable that the initial calcium concentration be 90% by weight.
It is desirable to remove the above. The cartilage pieces excluding calcium are immersed in pepsin in an acidic aqueous solution to extract pepsin-soluble type II collagen.

【0015】ペプシン可溶性II型コラーゲン溶液は遠心
分離法などの物理的手段によって残渣と分離される。溶
液中のII型コラーゲンを析出し回収する工程は、塩化ナ
トリウムを添加し塩濃度を上昇させるか、pHを中性付
近に調整して行なっても良い。さらに、析出したII型コ
ラーゲンを適量の酸性溶液、例えば酢酸溶液などに再溶
解し、リン酸緩衝液(pH6.5〜8.0)あるいはイ
オン交換水のような中性液で透析して酸可溶性II型コラ
ーゲンを回収する。回収後、そのまま凍結乾燥するか、
適当な物質例えばデキストリン(還元麦芽糖)溶液と混
合した後に凍結乾燥する事により任意の濃度の高純度II
型コラーゲン粉末が得られる。
The pepsin-soluble type II collagen solution is separated from the residue by physical means such as centrifugation. The step of precipitating and collecting type II collagen in the solution may be carried out by adding sodium chloride to increase the salt concentration or adjusting the pH to near neutrality. Further, the precipitated type II collagen is redissolved in an appropriate amount of an acidic solution, for example, an acetic acid solution, and dialyzed against a neutral solution such as a phosphate buffer (pH 6.5 to 8.0) or ion-exchanged water to obtain an acid. Recover soluble type II collagen. After collection, freeze-dry or
After mixing with an appropriate substance such as a dextrin (reduced maltose) solution and freeze-drying, it can be made to have a high purity of any concentration II.
A type collagen powder is obtained.

【0016】本発明の方法によれば、あらゆる軟骨原料
から、軟骨組織に含まれる残肉、脂肪、骨膜、および腱
を効率よく除去し、II型コラーゲンを変性させる事なく
抽出することができる。
According to the method of the present invention, it is possible to efficiently remove the residual meat, fat, periosteum and tendon contained in cartilage tissue from any cartilage raw material and to extract type II collagen without denaturation.

【0017】本発明により得られるII型コラーゲンを含
む食品は、特に慢性関節リウマチに有効であり、またそ
の他の関節疾患に有効な食品素材と混合する事により相
乗的作用が発揮され、用途の広い機能性食品として利用
される事が可能である。その食品素材としては、グルコ
サミン塩酸塩、グルコサミン硫酸塩、コンドロイチン硫
酸およびデビルズクロー、キャッツクローなどの抗炎症
作用を持つ植物エキスが挙げられるがこれに限定しな
い。それぞれの配合量はグルコサミン塩酸塩およびグル
コサミン硫酸塩で0.1〜2.0g/日、コンドロイチ
ン硫酸で0.1〜2.0g/日、II型コラーゲンで5〜
200μg/日になるような量が好ましい。
The food containing type II collagen obtained by the present invention is particularly effective for rheumatoid arthritis, and has a synergistic effect when mixed with food materials effective for other joint diseases, so that it can be used widely. It can be used as a functional food. Examples of the food material include, but are not limited to, glucosamine hydrochloride, glucosamine sulfate, chondroitin sulfate, and plant extracts having an anti-inflammatory effect such as devil's claw and cat's claw. The amount of each compound is 0.1 to 2.0 g / day for glucosamine hydrochloride and glucosamine sulfate, 0.1 to 2.0 g / day for chondroitin sulfate, and 5 to 5 for type II collagen.
An amount that gives 200 μg / day is preferred.

【0018】[0018]

【実施例】次に実施例により本発明を説明するが、これ
のみに限定されるものではない。本願明細中“部”およ
び“%”は他に明記しない限り、すべて“質量部”及び
“質量%”であり、温度は摂氏温度である。
Next, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, all parts and percentages in this application are "parts by weight" and "% by weight", and temperatures are in degrees Celsius.

【0019】実施例1 (II型コラーゲンの製造)肉を採取後の特に精製してい
ないウシ肩甲軟骨50kgを出発材料とした。出発材料
50kg分の軟骨原料を、1片の軟骨片につき高圧水流
装置で水圧120Mpa、水流40リットル/分の条件
下、水温12℃で60秒間処理し不純物の除去を行なっ
た。洗浄後の総原料重量は35kgであった。このよう
にして前処理した原料を冷凍庫(-25℃〜‐20℃)
で凍結し、直径2cmの濾過網の付属した回転式カッター
ミルで液体窒素を毎分500ml流しながら直径1〜2cm
の軟骨片(23kg)に粉砕した。軟骨片は50リット
ルのエタノール中で20℃、回転速度5rpmで1時間
攪拌し、残存脂肪を除した。その後、50リットルの水
でエタノールを置換しさらに回転速度5rpmで10分
攪拌し、洗浄を行なった。この操作を3回繰り返した。
Example 1 (Production of Type II Collagen) 50 kg of bovine scapular cartilage, which had not been purified after collecting meat, was used as a starting material. The cartilage raw material for 50 kg of the starting material was treated for 60 seconds at a water temperature of 12 ° C. for 60 seconds under the conditions of a water pressure of 120 Mpa and a water flow of 40 liter / min for each piece of cartilage using a high-pressure water flow device. The total raw material weight after washing was 35 kg. Freezer (-25 ° C to -20 ° C)
With a rotary cutter mill equipped with a filtration net of 2 cm in diameter while flowing 500 ml of liquid nitrogen per minute at a rate of 1-2 cm in diameter.
Of cartilage (23 kg). The cartilage pieces were stirred in 50 liters of ethanol at 20 ° C. and a rotation speed of 5 rpm for 1 hour to remove residual fat. Thereafter, ethanol was replaced with 50 liters of water, and the mixture was further stirred for 10 minutes at a rotation speed of 5 rpm to perform washing. This operation was repeated three times.

【0020】軟骨片を耐酸性の釜に移し、0.1規定塩
酸50リットルを添加しpH1.8〜2.3の間に維持
されるように塩酸を滴下し調整しつつ、1時間脱灰しカ
ルシウム除去した。固液分離を行い、酸とカルシウムを
洗浄するために10リットル/分の流量で水を流しなが
ら30分間攪拌し、脱灰軟骨粉を洗浄した。次いで、脱
灰軟骨をペプシン濃度10g/リットルの塩酸溶液(p
H2.0〜2.5)の酵素溶液50リットルに投入し、
回転速度5rpmで室温(15〜20℃)で24時間処
理し、II型コラーゲンを抽出した。固液分離を行ない、
II型コラーゲン溶液を回収し、リン酸溶液(pH7.2
〜7.5)中で2時間透析を行ない酵素の失活とコラー
ゲン析出を行なった。透析膜中に回収されたコラーゲン
溶液を凍結乾燥にかけてII型コラーゲン粉末を得た。
The cartilage pieces were transferred to an acid-resistant kettle, and 50 liters of 0.1N hydrochloric acid was added thereto, and the pH was adjusted by dropping hydrochloric acid so as to maintain the pH between 1.8 and 2.3. Calcium was removed. Solid-liquid separation was performed, and the mixture was stirred for 30 minutes while flowing water at a flow rate of 10 L / min to wash the acid and calcium, and the decalcified cartilage powder was washed. Next, the demineralized cartilage was treated with a hydrochloric acid solution (p
H2.0-2.5) into 50 liters of the enzyme solution,
The mixture was treated at a rotation speed of 5 rpm at room temperature (15 to 20 ° C.) for 24 hours to extract type II collagen. Perform solid-liquid separation,
The type II collagen solution is collected and the phosphoric acid solution (pH 7.2)
7.5) for 2 hours to perform enzyme inactivation and collagen precipitation. The collagen solution recovered in the dialysis membrane was freeze-dried to obtain a type II collagen powder.

【0021】得られた粉末の一部を0.1M酢酸溶液に
1%(質量/体積)となるように溶解し、電気泳動で分
離し蛋白質を銀染色を行なった結果、分子量約10万の
位置にメインバンドが確認され、標準物質とした市販の
研究用ウシ軟骨由来II型コラーゲンとの比較によって、
高純度の未変性II型コラーゲンが得られた事が確認され
た。さらに、抗ウシ軟骨II型コラーゲン抗体、および抗
ウシI型コラーゲン抗体を用いて常法に従って免疫染色
を行なった結果、前者のみに抗原抗体反応が確認され、
同時にI型コラーゲンは混入していない事も確認され
た。
A part of the obtained powder was dissolved in a 0.1 M acetic acid solution so as to have a concentration of 1% (mass / volume), separated by electrophoresis, and silver-stained the protein. The main band was confirmed at the position, and by comparison with a commercially available bovine cartilage-derived type II collagen for research use as a standard substance,
It was confirmed that high-purity native type II collagen was obtained. Furthermore, as a result of performing immunostaining according to a conventional method using an anti-bovine cartilage type II collagen antibody and an anti-bovine type I collagen antibody, an antigen-antibody reaction was confirmed only in the former,
At the same time, it was confirmed that type I collagen was not mixed.

【0022】実施例2 (II型コラーゲンの回収率の測定)熱水抽出されたコラ
ーゲンと実施例1で抽出されたコラーゲンを、抗原抗体
反応を用いて定量を行った。標準品としては牛気管支軟
骨由来の市販のII型コラーゲンを用い、抗体としては抗
ウシ軟骨由来II型コラーゲン抗体を用いた。軟骨から熱
水抽出してII型コラーゲンを抽出するには、実施例1と
同様にウシ肩甲軟骨50kgより実施例1の方法に従っ
て軟骨粉を作成し、50リットルの水を加え30分間煮
沸した。固液分離を行い、コラーゲン抽出液を凍結乾燥
を行ない試料とした。測定の結果、実施例1で得られた
コラーゲン量は230g、熱水抽出法で得られたものは
180gで、実施例1の方が熱水抽出法よりも27.8
%回収率が高く、抽出効率が高い事が示された。
Example 2 (Measurement of Type II Collagen Recovery Rate) The collagen extracted in hot water and the collagen extracted in Example 1 were quantified using an antigen-antibody reaction. A commercially available type II collagen derived from bovine bronchial cartilage was used as a standard product, and an anti-bovine cartilage-derived type II collagen antibody was used as an antibody. In order to extract type II collagen from cartilage by hot water extraction, cartilage powder was prepared from 50 kg of bovine scapular cartilage in the same manner as in Example 1 according to the method of Example 1, and 50 liters of water was added and boiled for 30 minutes. . Solid-liquid separation was performed, and the collagen extract was freeze-dried to obtain a sample. As a result of the measurement, the amount of collagen obtained in Example 1 was 230 g, that obtained by hot water extraction was 180 g, and Example 1 was 27.8 compared with hot water extraction.
% Recovery was high, indicating high extraction efficiency.

【0023】実施例3 (II型コラーゲンの変性度)実施例2で得られた熱水抽
出法のコラーゲンと実施例1で得られたコラーゲンそれ
ぞれ10μgを0.1M酢酸溶液に溶解し、トリプシン
を0.2、2.0、20.0μgづつ添加して1時間室
温で消化した。消化されたコラーゲンを常法に従って電
気泳動上で分離して、消化された蛋白質を銀染色で検出
する。この際、抽出段階で変性されたコラーゲンはコラ
ーゲンの三重らせん構造が壊れているので消化酵素で切
断されやすく、低分子のコラーゲン断片になりやすい。
従って、分子量約10万の高分子コラーゲン分子の残り
具合を指標としてコラーゲン変性度を比較する。ただ
し、酵素処理を行なっていない未処理コラーゲンのバン
ド濃度を100として相対値で比較する。結果を表1に
示す。トリプシンを20μgで処理したものでも実施例
1で得られる分子量10万のII型コラーゲン分子のバン
ドはほとんど減じていないが、熱水抽出したコラーゲン
では僅か2μgのトリプシン量でも分子量10万付近にI
I型コラーゲンのバンドは検出できなかった。この事は
熱水抽出によってII型コラーゲンが変性しコラーゲンの
三重らせん構造が壊れ、酵素消化を受けやすくなった事
を示す。
Example 3 (Degree of Denaturation of Type II Collagen) 10 μg of each of the collagen obtained by the hot water extraction method obtained in Example 2 and the collagen obtained in Example 1 were dissolved in a 0.1 M acetic acid solution, and trypsin was dissolved. 0.2, 2.0, and 20.0 µg each were added, and digested for 1 hour at room temperature. The digested collagen is separated by electrophoresis according to a conventional method, and the digested protein is detected by silver staining. At this time, the collagen denatured in the extraction step is easily broken by digestive enzymes because the triple helical structure of the collagen is broken, and is likely to be a low molecular collagen fragment.
Therefore, the degree of collagen denaturation is compared using the remaining amount of high molecular weight collagen molecules having a molecular weight of about 100,000 as an index. However, the band concentration of untreated collagen that has not been subjected to the enzyme treatment is compared with a relative value with 100 as the band concentration. Table 1 shows the results. Although the band of type II collagen molecule having a molecular weight of 100,000 obtained in Example 1 was hardly reduced even when the trypsin was treated with 20 μg, the collagen extracted with hot water showed only about 2 μg of trypsin at around 100,000 even with trypsin amount of 2 μg.
No type I collagen band could be detected. This indicates that the type II collagen was denatured by hot water extraction and the triple helical structure of collagen was broken, making it more susceptible to enzyme digestion.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】実施例4 (リウマチ患者血清との反応性)慢性関節リウマチの患
者血清中は関節の軟骨の骨格を作るII型コラーゲンに対
する自己免疫抗体を持っている割合が高い。そのため、
関節の軟骨が自己の免疫機構によって破壊され、リウマ
チを引き起こすと考えられている(The Lancet,341,pp2
83-286,1993; The Journal of Experimental Medicine,
146, pp85-868,1977; Laboratory Investigation, 54,
pp26-31,1986)。従って、リウマチに対するII型コラ
ーゲンを用いた治療の効果は患者のII型コラーゲン抗体
との反応性が重要であるため、リウマチ患者の血清と実
施例1で作成したコラーゲンの反応性を抗原抗体反応で
調べる。各種のII型コラーゲンを用いて、常法に従って
ELISA法(Arthritis Rheumatism, 33, 10, pp1493-150
0,1990)により患者血清中の抗II型コラーゲン抗体価の
測定を行なった。
Example 4 (Reactivity with Rheumatoid Patient Sera) The proportion of autoimmune antibodies against type II collagen, which forms the cartilage skeleton of joints, is high in the sera of patients with rheumatoid arthritis. for that reason,
Joint cartilage is thought to be destroyed by its own immune system, causing rheumatism (The Lancet, 341, pp2
83-286, 1993; The Journal of Experimental Medicine,
146, pp85-868, 1977; Laboratory Investigation, 54,
pp26-31, 1986). Therefore, the effect of treatment with type II collagen on rheumatism depends on the reactivity of the patient with type II collagen antibody. Therefore, the reactivity of the serum prepared from the rheumatic patient with the collagen prepared in Example 1 is determined by the antigen-antibody reaction. Find out. Using various types of type II collagen, according to standard methods
ELISA method (Arthritis Rheumatism, 33, 10, pp1493-150
0, 1990), the anti-type II collagen antibody titer in the patient's serum was measured.

【0026】II型コラーゲンの種類は次のとおりであ
る。 サンプル1:実施例1で抽出したII型コラーゲン粉末
10μg/ml サンプル2:市販の研究用牛軟骨由来II型コラーゲン
10μg/ml サンプル3:希釈液のみ 用いた血清は次のとおりである。 慢性関節リウマチ患者の血清をリン酸緩衝液で1/10
希釈した溶液 非慢性関節リウマチ患者の血清をリン酸緩衝液で1/1
0希釈した溶液 結果を表2に示す。本法で抽出したII型コラーゲンは患
者血清中の抗II型コラーゲン抗体との高い反応性を持つ
事が示された。さらに、非患者の血清を用いて同様の試
験を行なった結果、抗原抗体反応は非常に低い値を示し
た。
The types of type II collagen are as follows. Sample 1: Type II collagen powder extracted in Example 1
10 μg / ml sample 2: commercially available type II collagen derived from research bovine cartilage
10 μg / ml Sample 3: Diluent Only Serum used was as follows. Serum of patients with rheumatoid arthritis 1/10 with phosphate buffer
Diluted solution Serum from patients with non-rheumatic rheumatoid arthritis 1/1 with phosphate buffer
Table 2 shows the results of the diluted solution. Type II collagen extracted by this method was shown to have high reactivity with anti-type II collagen antibodies in patient serum. Furthermore, the same test was performed using non-patient serum, and as a result, the antigen-antibody reaction showed a very low value.

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】以下に本発明によって得られるII型コラー
ゲンを用いた機能性食品の処方例を示すが、本発明はこ
れらの例に限定されるものではない。
The following are examples of formulating functional foods using the type II collagen obtained by the present invention, but the present invention is not limited to these examples.

【0029】処方例1 (錠剤の製造)成分 組成(質量) II型コラーゲン粉末 0.1mg コーンスターチ 20.0mg 乳糖 169.3mg アスコルビン酸 10.0mgナタネ油脂末 0.6mg 計 200.0mg 常法に準じ、上記の組成からなる混合物を、打錠成形
し、錠剤を得た。
Formulation Example 1 (Manufacture of tablets) Ingredient composition (mass) Type II collagen powder 0.1 mg Corn starch 20.0 mg Lactose 169.3 mg Ascorbic acid 10.0 mg Rapeseed oil and fat powder 0.6 mg Total 200.0 mg According to a conventional method The mixture having the above composition was tableted to obtain tablets.

【0030】処方例2 (ドリンクにしたもの)成分 組成 II型コラーゲン粉末 0.1mg オレンジ果汁 100.0mlレモン果汁 100.0ml 計 200.0ml II型コラーゲン粉末を上記天然果汁に混合した後、常法
に従って殺菌しドリンクを製造した。
Formulation Example 2 (as a drink) Ingredient composition Type II collagen powder 0.1 mg Orange juice 100.0 ml Lemon juice 100.0 ml Total 200.0 ml After mixing the type II collagen powder with the above natural juice, a conventional method was used. And sterilized to produce a drink.

【0031】処方例3 (グルコサミン塩酸塩を用いた機能性食品)成分 組成(重量%) グルコサミン塩酸塩 50.0% コーンスターチ 12.5% 乳糖 35.0% II型コラーゲン粉末 1.5%ナタネ油脂末 1.0% 100.0% 常法に準じ、上記の組成からなる混合物を、打錠成形
し、錠剤を得た。
Formulation Example 3 (Functional food using glucosamine hydrochloride) Component composition (% by weight) Glucosamine hydrochloride 50.0% Corn starch 12.5% Lactose 35.0% Type II collagen powder 1.5% Rapeseed oil Powder 1.0% 100.0% The mixture having the above composition was tablet-molded according to a conventional method to obtain tablets.

【0032】処方例4 (グルコサミン塩酸とコンドロイチン硫酸を用いた機能
性食品)成分 組成(重量%) グルコサミン塩酸塩 50.0% コンドロイチン硫酸 20.0% エリスリトール 15.0% 澱粉分解物 12.0% リンゴ酸 1.0% クエン酸 1.0%植物油脂末 1.0% 100.0% 常法に準じ、上記の組成からなる混合物を、打錠成形
し、錠剤を得た。
Formulation Example 4 (Functional food using glucosamine hydrochloride and chondroitin sulfate) Component composition (% by weight) Glucosamine hydrochloride 50.0% Chondroitin sulfate 20.0% Erythritol 15.0% Starch hydrolyzate 12.0% Malic acid 1.0% Citric acid 1.0% Vegetable oil and fat powder 1.0% 100.0% According to a conventional method, the mixture having the above composition was tableted to obtain tablets.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、従来技術では達成され
なかった高純度の高分子II型コラーゲンをあらゆる軟骨
組識から高収率、低コストで得る事ができる。
According to the present invention, high-purity high-molecular-weight type II collagen, which has not been achieved by the prior art, can be obtained from any cartilage tissue at a high yield and at low cost.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI A61P 19/02 A61K 37/12 (56)参考文献 特開 平9−255581(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A23J 1/10 - 3/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI A61P 19/02 A61K 37/12 (56) References JP-A-9-255581 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. .Cl. 7 , DB name) A23J 1/10-3/34

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 次の(a)〜(d)の工程を含むことを
特徴とするII型コラーゲンの製造方法。 (a)軟骨を含有する動物組織に高圧水流を噴射し不純
物を除去する工程、 (b)冷凍下に粉砕する工程、 (c)カルシウムの除去工程、 (d)ペプシン消化によりII型コラーゲンを抽出する工
程。
1. A method for producing type II collagen, comprising the following steps (a) to (d). (A) a step of injecting a high-pressure water stream into an animal tissue containing cartilage to remove impurities; (b) a step of crushing under freezing; (c) a step of removing calcium; and (d) extracting type II collagen by pepsin digestion. Process.
【請求項2】 動物組織が、家畜の肩甲軟骨、肋軟骨若
しくは気管支軟骨、家禽の気管支軟骨若しくは肋軟骨、
魚類の鼻柱骨又は軟骨魚類のひれのいずれか1種以上で
ある請求項に記載の製造方法。
2. The animal tissue is: scapular, costal or bronchial cartilage of livestock, bronchial or costal cartilage of poultry,
The production method according to claim 1 , wherein the production method is at least one of a nose column bone of a fish and a fin of a cartilage fish.
【請求項3】 高圧水流の条件が水圧5Mpa〜150Mp
a、毎分20〜50リットルの水流で軟骨表面に吹き付
ける事を特徴とする請求項1又は2の製造方法。
3. The condition of the high-pressure water flow is a water pressure of 5 MPa to 150 MPa.
The method according to claim 1 or 2, wherein the water is sprayed onto the surface of the cartilage with a water flow of 20 to 50 liters per minute.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項の製造方法
により製造されたII型コラーゲン。
4. A type II collagen produced by the method of any one of claims 1-3.
【請求項5】 請求項4記載のII型コラーゲンを含有し
てなる食品(II型コラーゲン熱変性物を含むものを除
く)
5. A food comprising the type II collagen according to claim 4 ( excluding foods containing a denatured type II collagen).
H) .
【請求項6】 請求項4記載のII型コラーゲンを含有し
てなる関節疾患に有効な食品(II型コラーゲン熱変性物
を含むものを除く)
6. A food effective for joint diseases comprising the type II collagen according to claim 4 (heat denatured type II collagen).
) .
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