JP3393132B2 - 細胞膜の破壊されたクロレラの製造法 - Google Patents

細胞膜の破壊されたクロレラの製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、食品、医薬品とし
て有用なクロレラの細胞膜を効率よく破壊し、消化吸収
効率を向上させる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】クロレラは、淡水産の緑藻類の1種で直
径0.003〜8mmの球形をした単細胞生物である。ク
ロレラは、タンパク、ミネラル、ビタミン類(特に葉緑
素)を多量含んでいることから健康食品として広く利用
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、クロレラの細
胞膜は極めて強靭であり、そのまま服用してもその消化
吸収率は低く、クロレラ中に含まれる前記栄養成分はほ
とんど有効利用されていない。そこでクロレラの有効成
分の消化吸収効率を向上させるために、クロレラ細胞膜
を破壊する手段が採用されている。当該破壊手段として
は、ビーズミルに代表されるメディア型のミルによる湿
式破砕が行なわれている。
【0004】しかし、メディア型のミル、例えばビーズ
ミルでは単位時間当たりの細胞膜破砕の効率が悪く、破
砕処理に長時間を要するばかりでなく、充填されたビー
ズ同士あるいはビーズとライニングとの衝突あるいは摩
擦による不純物の混入が避けられない。更には、装置の
特性上密閉式の連続工程とすることが困難であるために
衛生面における対策も管理も困難となる。処理時間が長
いため生産効率が低く、装置も大きく重量があるために
動力費が高くなりランニングコストが高くなる、また製
品の回収率が悪い、洗浄等の作業において非常に労力を
要するといった様々な問題が指摘されている。また、湿
式ジェットミルとして、耐圧容器の中に密封状態で設置
されたノズルへ流体を高圧で圧送し、ノズル内で過流状
のジェット流を発生させ、タンクにクロレラを当てるこ
とによって破砕する方法もあるが、クロレラの細胞膜を
完全に破砕することは出来ないし、細胞膜表面上に傷を
つける程度である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、衛生的かつ効率的にクロレラ細胞膜を破壊できる方
法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、種
々検討したところ、クロレラを急速に凍結させるのでは
なく、緩慢凍結させた後に真空乾燥することにより、大
量のクロレラを用いた場合でも極めて効率良くクロレラ
細胞膜が破壊され、消化吸収の良好なクロレラ粉末が得
られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、クロレラを緩慢凍結
させた後真空乾燥することを特徴とする細胞膜の破壊さ
れたクロレラの製造法を提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明に用いるクロレラは、培養
後洗浄したものであればよく、例えば培養後濾過、遠心
分離及び水洗を行った後のクロレラが好ましい。より好
ましくは、クロレラの水懸濁液、またはクロレラをpH
8.5アルカリ液(水酸化カリウム等)に漬けた液を1
15℃に熱処理(フェオホルバイド生成防止処理)した
ものである。なお、この原料クロレラの細胞中には水が
保持されている必要がある。
【0009】本発明方法においては、まずクロレラを緩
慢凍結させる。ここで緩慢凍結手段としては、1時間当
たり1〜6℃の速度で、特に1〜5℃の速度で温度を低
下させるのが好ましい。具体的には、−10℃以下、好
ましくは−10〜−30℃の温度になるまで上記の速度
で温度を低下させるのが好ましい。さらに具体的には、
用いるクロレラの量にもよるが、−10〜−30℃に設
定した冷凍庫中に5〜24時間入れて凍結すればよい。
また、−10℃以下になるまで1時間当たり1〜6℃の
速度で温度を低下して凍結した後、−1〜−5℃に温度
を上昇させ、次いで−10℃以下に低下させると、真空
乾燥後の細胞膜の破壊効率がさらに向上する。なお、当
該−1〜−5℃、−10℃以下等の温度の上昇、低下も
1時間当たり1〜6℃の速度で行うのが好ましい。
【0010】凍結速度が1時間当たり6℃を超える場
合、例えば1時間当たり10℃の場合(後述の実施例2
の急速凍結)には、真空乾燥後の細胞膜破壊が十分でな
い。一方、凍結速度が1時間当たり1℃未満の場合には
効率的でない。また、凍結手段として、例えば液体窒素
などを用いて−150℃以下になるまで急速に凍結させ
る手段もあるが、このような急速凍結手段では、真空乾
燥後の細胞膜破壊効率が低く、かつ大量処理できないた
め工業的応用は不可能である。
【0011】次に凍結されたクロレラを真空乾燥する。
すなわち、凍結されたクロレラをそのまま真空条件に付
せばよい。より具体的には、凍結したクロレラを真空乾
燥機に入れ真空ポンプで排気して減圧すればよい。減圧
度(真空度)は、10mTorr程度にするのが好ましい。
【0012】かかる本発明の緩慢凍結及び真空乾燥によ
れば、クロレラの細胞膜が極めて効率良く破壊される。
かくして得られた細胞膜破壊クロレラは、消化吸収効率
が飛躍的に向上するので、健康食品、栄養補助食品、医
薬品として有用である。
【0013】細胞膜破壊クロレラを含有する健康食品、
栄養補助食品、医薬品の形態としては、ドリンク剤、顆
粒剤、錠剤、カプセル剤、散剤等が挙げられる。これら
の剤形に製剤化するにあたっては、各種賦形剤、結合
剤、滑沢剤、崩壊剤、増量剤、界面活性剤、分散剤、緩
衝剤、保存剤、矯味剤、香料、被覆剤などを適宜添加し
て製造することができる。
【0014】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。
【0015】実施例1 タンクにて1週間一次培養し、更にタンクにて1週間培
養してクロレラクリーム(フェオホルバイド生成防止処
理、すなわちpH8.5水酸化カリウム水溶液に漬けた後
115℃にて熱処理)を得た。これを約1.5リットル
ずつポリ袋に入れて、トレーに載せ−20℃に設定した
冷凍庫で24時間緩慢凍結(凍結速度約2℃/h)をか
けた。凍結したブロック(平板状)を真空凍結乾燥機の
トレーに入れ、真空乾燥機の棚で冷却(−30℃)しな
がら真空ポンプで排気した。乾燥機内の真空度が10mT
orrに到達後、棚冷却を解除(10mTorrが最高値でほぼ
真空状態)した。表面の乾燥を目視で確認後、棚冷却の
温度調節を+20℃に設定し継続乾燥させた。品温が+
20℃になった時点を乾燥の終点とする。
【0016】処理前のクロレラの走査型電子顕微鏡写真
(2,000倍)を図1に、処理後の走査型電子顕微鏡
写真(2,000倍)を図2に示す。図から明らかなよ
うに、本発明処理後のクロレラは細胞膜が破壊され、内
部から細胞内容物が放出された状態であることがわか
る。
【0017】試験例1 本発明方法の有効性を確認するために、クロレラを投与
して動物飼育実験を行い、その糞便を採取し、電子顕微
鏡にてこれを精査し、糞便中に排出されるであろうクロ
レラ細胞の消長を追究することにより、本発明方法によ
り得られたクロレラの消化吸収性を検討した。
【0018】実験動物:大黒ネズミ(呑竜系) 電子顕微鏡:JSM−5600LV走査型 飼育室:湿度50±10% 温度20±1℃ 飼料:標準飼料 F2 細胞膜未破壊クロレラ 細胞膜破壊クロレラ
【0019】4週令の大黒ネズミ16匹を5週令まで標
準飼育にて飼育し、実験環境に順致せしめた後、各個の
体重を測定し3群に分けた。この場合各群とも5匹宛と
して体重が同一となるようにした。残る1匹は予備とし
て標準飼育群に留めた。
【0020】各群の飼料構成は、次の通りである。 F群:標準飼料のみ C群:標準飼料+細胞膜未破壊クロレラ(20重量%) CFD群:標準飼料+細胞膜破壊クロレラ(20重量
%)
【0021】クロレラ20%を混和したのは、大量に混
和することにより、糞便中に未消化のクロレラ細胞の残
留像を把握し易いと考えたからである。
【0022】5週令から16週令まで飼育し、2日毎に
飼料摂取量を測り、糞便を採集し直ちに−21℃で急速
冷凍保存を行い、1週令毎に体重も計測した。電子顕微
鏡観察試料としたのは、15週令から16週令の間に採
取した糞便である。その結果は次の如くである。図3
は、標準飼料のみで飼育した糞の像である。上図は、光
学顕微鏡倍率4,400倍で観察した1視野であり、○
印部位の部分を886,800倍に拡大した写真を下段
に示してある。標準飼料の未吸収の粒子が見られるだけ
である。
【0023】これを対照として、クロレラ給与群につい
て同様に観察したものを、以下順次示す。図4は、細胞
膜未破壊クロレラ20重量%添加飼料で飼育した糞便で
ある。上段は、2,200倍で観察した像で、○印の部
分に未消化物の存在が観察される。○印の部分を更に1
0倍(221,700倍)拡大したのが下段の写真であ
る。クロレラ有殻細胞がそのままの状態で残留している
様子が観察される。
【0024】図5は、本発明方法によって細胞膜を破壊
したクロレラを混和した飼料で飼育した糞便の像であ
る。上段は、4,400倍にて観察したもので、○印の
部分に微細な何物かが観察された程度であった。下段の
写真は○印の部分を3,547,000倍にて観察した
像である。クロレラ細胞は微粒子となり、完全に消化さ
れていることが、確認できた。なお細胞膜破壊クロレラ
を混和した飼料で飼育した糞便について、試料を変え何
ヶ所も観察しても、何物も発見することができなかっ
た。
【0025】実施例2 フェオホルバイド生成防止処理したクロレラ水懸濁液
(クロレラ含有量:170〜180g/L)を154mm
(縦)×215mm(横)×75mm(高さ)のステンレス
製バットに入れ+5±2℃に温度調整し、次いで凍結庫
で表1の凍結条件で凍結した。この際、容器のクロレラ
懸濁液の中央付近に温度センサーを挿入して品温を計測
し、+5℃から所定の目標品温(凍結温度)に到達する
までの時間を測定し、凍結速度を計算した。なお、緩慢
凍結1及び2は、凍結後は−25℃の凍結庫に保管し
た。
【0026】
【表1】
【0027】凍結したクロレラを真空凍結乾燥機に入
れ、真空乾燥機の棚で冷却(−30℃)しながら真空ポ
ンプで排気した。乾燥機内の真空度が10mTorrに到達
後、棚冷却を解除した。棚冷却の温度調節を+50℃に
設定し16時間真空乾燥した。真空乾燥を終了した後、
クロレラの細胞膜の破壊程度を走査型電子顕微鏡で観察
して評価した。結果を表2に示す。 評価基準:評価 クロレラ細胞膜の状態 ○ ほとんど破壊されていた。 △ 一部が破壊されていた。 × ほとんど破壊されていなかった。
【0028】
【表2】
【0029】緩慢凍結したものはいずれも細胞膜が破壊
され、緩慢速度3の細胞膜破壊程度は特に良好であっ
た。
【0030】
【発明の効果】本発明方法によれば、容易かつ効率的に
細胞膜の破壊されたクロレラを製造できる。得られたク
ロレラは、消化吸収効率が顕著に向上している。
【図面の簡単な説明】
【図1】細胞膜未破壊クロレラの走査型電子顕微鏡写真
である(2,000倍)。
【図2】細胞膜破壊クロレラの走査型電子顕微鏡写真で
ある(2,000倍)。
【図3】上側(A)が、標準飼料で飼育したネズミの便
の顕微鏡写真(4,400倍)であり、下側(B)が上
側の○印部分の拡大(886,800倍)写真である。
【図4】上側(A)が、細胞膜未破壊クロレラ添加飼料
で飼育したネズミの便の顕微鏡写真(2,200倍)で
あり、下側(B)が上側の○印部分の拡大(221,7
00倍)写真である。
【図5】上側(A)が細胞膜破壊クロレラ添加飼料で飼
育したネズミの便の顕微鏡写真(4,400倍)であ
り、下側(B)が上側の○印部分の拡大(3,547,
000倍)写真である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−203781(JP,A) 特開 昭49−134850(JP,A) 特開 昭61−152258(JP,A) 特開 昭61−209558(JP,A) 特開 昭57−68753(JP,A) 特開 昭53−38653(JP,A) 特開2002−17294(JP,A) 特開2002−90052(JP,A) 特開 昭54−20162(JP,A) 特開 平11−318351(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12N 1/12 A23L 1/00 - 1/035 A23L 1/20 - 1/218 A23L 1/28

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クロレラを1時間当たり1〜6℃の速度
    で温度を低下させて緩慢凍結させた後真空乾燥すること
    を特徴とする細胞膜の破壊されたクロレラの製造法。
  2. 【請求項2】 緩慢凍結が、−10℃以下まで、1時間
    当たり1〜6℃の速度で温度を低下させて凍結させるも
    のである請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 緩慢凍結が、−10℃以下まで、1時間
    当たり1〜6℃の速度で温度を低下させて凍結し、さら
    に−1〜−5℃に温度を上昇させ、次いで−10℃以下
    にするものである請求項1記載の製造法。
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