JP3965707B2

JP3965707B2 - Method for producing carthamin

Info

Publication number: JP3965707B2
Application number: JP06048396A
Authority: JP
Inventors: 準一小野寺; 慎吾佐藤; 敏夫柏木; 哲宏磯部
Original assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Current assignee: Toyo Ink SC Holdings Co Ltd
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 2007-08-29
Anticipated expiration: 2016-03-18
Also published as: JPH09249816A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紅花から抽出されたサフラワーイエローＢ色素を含有する溶液に酸素を受容体として過酸化水素を生成する酸化還元酵素および過酸化水素を受容体とする酸化還元酵素を作用させることを特徴とするカルタミンの製造方法に関する。製造されたカルタミンは、食品用色素、化粧品、医薬品などに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
ベニバナ(Carthamus tinctorius L.)はキク科の２年草木で、７月中旬にアザミ状の鮮黄色の花をつける。この花弁を摘み取り、乾燥、あるいはすりつぶして発酵させたものは鮮やかな紅色を呈し、紅花（コウカ）として古くから漢方薬や高級染料として珍重されてきている。しかしながら花弁中に含まれている色素としては水溶性の黄色色素（サフラワーイエローＡ，サフラワーイエローＢ，サフラワーイエローＣの各成分から成る）が約６０％と圧倒的に多く、有効に利用されている紅色色素であるカルタミンはわずかに０．４％〜０．６％の含有量でしかない。近年、赤ビートに比べて耐熱性や色調が優れていることから、食品用色素としてベニバナの紅色色素が注目されてきており、その効率的な抽出法とともにさらなる用途の拡大が検討されてきている。
現行の方法では、サフラワーイエローが水溶性であるのに対してカルタミンは難水溶性であることを利用し、花弁から黄色色素を水抽出した残さから紅色を取得する方法が用いられている。しかしながらカルタミン自体の含有量が極めて低いことから、高度に純化された紅色色素カルタミンの価格は高価となり、このことがさらなる用途の拡大を妨げている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、紅花の花弁中に大量に含まれる黄色色素のうち、最大約５０％近くを占めるサフラワーイエローＢ色素に酵素を作用させてカルタミンに変換し、短時間で効率よく紅色色素であるカルタミンを供給することができる製造方法を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、紅花から抽出されたサフラワーイエローＢ色素を含有する溶液に酸素を受容体として過酸化水素を生成する酸化還元酵素および過酸化水素を受容体とする酸化還元酵素、およびグルコースを作用させることを特徴とするカルタミンの製造方法に関する。
【０００５】
更に本発明は、酸素を受容体として過酸化水素を生成する酸化還元酵素が糖類を基質とする酸化還元酵素であり、過酸化水素を受容体とする酸化還元酵素がパーオキシダーゼである上記カルタミンの製造方法に関する。
【０００６】
更に本発明は、酸素を受容体として過酸化水素を生成する酸化還元酵素がグルコースオキシダーゼである上記カルタミンの製造方法に関する。
【０００７】
更に本発明は、反応液中に固定吸着担体を添加する上記カルタミンの製造方法に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のカルタミンの製造方法は、紅花から抽出されたサフラワーイエローＢ色素を含有する溶液に酸素を受容体として過酸化水素を生成する酸化還元酵素および過酸化水素を受容体とする酸化還元酵素を添加してｐＨ３〜１１、好ましくはｐＨ４〜９の緩衝液または水中で、約５〜６０℃、好ましくは２０〜４０℃の温度に１分〜１週間、好ましくは１分〜２４時間保持することによって容易に実施できる。
【０００９】
この時、反応を促進させたり、反応効率を高めたり、過酸化水素濃度を制御するために、酸素を受容体として過酸化水素を生成する酸化還元酵素の基質を添加することが望ましい。さらに、サフラワーイエローＢ色素、各酸化還元酵素、および生成されるカルタミンを安定に固定、吸着させてカルタミンの生成速度、生成効率を向上させるためにセルロースやキトサンなどを固定吸着担体として添加することが望ましい。
場合によっては、この反応液中に数分間酸素を通気させてもよく、逆に窒素ガスで脱酸素処理を行ってもよい。
【００１０】
本発明に用いる紅花は生花でも乾燥花でもよく、例えば「最上紅花」「中国紅花」「岡山１号」「イスラエル」「カリフォルニア」などが挙げられるが、紅花の種類に限定されることなく如何なる種類でもよい。
本発明に使用される紅花から抽出されたサフラワーイエローＢ色素を含有する溶液中の成分形態は、精製色素、アルコール抽出粗精製色素、生花、乾燥花、花弁破砕物などサフラワーイエローＢ色素が存在している状態であれば如何なる成分形態であってもよい。
【００１１】
本発明に使用される酵素剤は、酸素を受容体として過酸化水素を生成する酸化還元酵素と過酸化水素を受容体とする酸化還元酵素である。これらの酵素剤濃度は、サフラワーイエローＢ色素量１ｇ当たりそれぞれ１〜１０万ユニットの活性量であればよい。
【００１２】
酸素を受容体として過酸化水素を生成する酸化還元酵素はオキシダーゼとして総称され、例えば、グルコースオキシダーゼ、ヘキソースオキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、アリルアルコールオキシダーゼ、ソルボースオキシダーゼ、ピリドキシンオキシダーゼ、アルコールオキシダーゼ、カテコールオキシダーゼ、ヒドロキシアシドオキシダーゼ、エクジソンオキシダーゼ、コリンオキシダーゼ、アミノ酸オキシダーゼ、アミンオキシダーゼ、尿酸オキシダーゼなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。ここで、有効に過酸化水素を供給するために各酵素に対応する基質をサフラワーイエローＢ色素量に対して１０モル当量以下の範囲、好ましくは２モル当量以下で存在させることが望ましいが、場合によっては存在しなくてもよい。また、これらの酵素剤は、単独で使用することが望ましいが、場合によって複数の酵素を組み合わせて使用することもできる。
【００１３】
酸素を受容体として過酸化水素を生成する酸化還元酵素の好ましいものとしてグルコースオキシダーゼが挙げられる。グルコースオキシダーゼには、Aspergillus niger,Penicillium amagasakiense、Penicillium notatumなどの由来のものがあるが、これらに限定されるものではない。ここで、対応する基質はグルコースであり、サフラワーイエローＢ色素量に対して１０モル当量以下の範囲、好ましくは２モル当量以下で存在させることが望ましいが、場合によっては存在しなくてもよい。
【００１４】
過酸化水素を受容体とする酸化還元酵素にはカタラーゼ、パーオキシダーゼなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。ここで、カタラーゼには、ウシ、ウマ、ヒトの肝臓や血球、ヒツジ、ネズミ、ブタ、ガマの肝臓、ホウレン草、Micrococcus lysodeikticus、Rhodopseudomonas spheroidusなどの細菌から精製されたものがあるが、これらに限定されるものではない。また、パーオキシダーゼには、西洋わさび、イチジク、ダイコン、カブ、甲状腺、牛乳、腸、白血球などの由来のものがあるが、これらに限定されるものではない。これらの酵素剤は、単独で使用すること望ましいが、場合によって複数の酵素を組み合わせて使用することもできる。
【００１５】
本発明に使用される緩衝液は、０．００１〜５モル濃度であればよい。緩衝液としては、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、トリス−塩酸緩衝液、酢酸アンモニウム緩衝液、ピロリン酸ナトリウム緩衝液、グリシン−ナトリウム緩衝液、グッドバッファーなどがあるが、これらに限定されるものではない。
【００１６】
反応終了後、架橋デキストランであるファルマシア社製商品名セファデックスやシリカゲルを用いたカラムクロマトグラフィー、セルロース粉末に一旦吸着させて分画する手法などを適宜選択して実施することにより、容易に精製カルタミンを得ることができる。
【００１７】
本発明の反応は、サフラワーイエローＢ色素が加水分解してカルタミン前駆体となる加水分解物とサフロミンＡ色素に分解し、前者がカルタミン前駆体を経てカルタミンとなる下記反応経路が推定される。
【００１８】
【化１】

【００１９】
サフラワーイエローＢ色素の加水分解は、酸化還元酵素を添加して酵素反応を利用することが望ましいが、酵素を添加せずにｐＨ３〜１１、温度５〜６０℃でサフラワーイエローＢ色素を加水分解しておいてもよい。また、カルタミン前駆体をカルタミンに変換する場合も、酸化還元酵素が存在すれば反応が速く進行するが、空気酸化を利用してカルタミン前駆体をカルタミンに変換することも可能である。
【００２０】
本発明によるサフラワーイエローＢ色素からカルタミンへの変換経路は、以下の変換経路で進行すると推察される。
サフラワーイエローＢ色素が、酸素を受容体とする酸化還元酵素あるいは反応諸条件の影響を受けて、カルタミン前駆体を形成する加水分解物とサフロミンＡ色素に分解される。この時生成されたカルタミン前駆体を形成する加水分解物は、存在する酸素を受容体とする酸化還元酵素およびそれに対応する基質（例えばグルコースオキシダーゼの場合、グルコース）と、その結果生成される過酸化水素の複合的作用によりカルタミン前駆体を形成する。その後、過酸化水素とそれを受容体とする酸化還元酵素、すなわちパーオキシダーゼとの複合的作用によってカルタミンへと変換される。
【００２１】
本発明で得られたカルタミンは、固定吸着担体に吸着させて容易に回収される。例えば、ダイヤモンドシャムロックケミカル社のデュオライトＳ−３０、ＥＳ−３３、Ｓ−３７など、オルガノ株式会社のアンバーライトＸＡＤ−２、ＸＡＤ−４、ＸＡＤ−７、ＸＡＤ−８など、三菱化成工業株式会社のダイヤイオンＨＰ−１０、ＨＰ−２０、ＨＰ−２１、ＨＰ−４０など、北越炭素工業株式会社のＫＳ、ＨＳ、ＡＦ、Ｌ−１など、多糖類としてセルロース、キチン、キトサン、デンプン及びそれらの誘導体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
さらに、サフラワーイエローＢ色素からカルタミンへの変換反応系中に、固定吸着担体を共存させることで、カルタミンの生成速度を促進させるだけでなく、その収量を増加させることも可能である。固定吸着担体の添加量は、乾燥花弁１Ｋｇ当たり１００ｍｇ〜１Ｋｇが適当である。純化された色素を使用する場合、乾燥花弁中に含有されるサフラワーイエローＢ色素およびカルタミンの量に相当する吸着担体の量を算出して添加する。
次に、本発明を実施例を挙げてさらに詳細に説明する。
【００２３】
【実施例１】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素１００ｍｇ、グルコース５０ｍｇ、グルコースオキシターゼ５０ユニットおよびパーオキシダーゼ１００ユニットを、０．５Ｍクエン酸緩衝液２ｍｌに溶解させ、生成されるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を５０ｍｇ加えた。２５℃、ｐＨ５．７の反応条件で１５分間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は４１．８ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２４】
【実施例２】
紅花「カリフォルニア（黄花種）」の生花より７０％エタノール抽出によって得られたベニバナ黄色色素（サフラワーイエローＢ色素約１００ｍｇを含む）粗粉末１．５ｇ、グルコース１００ｍｇ、グルコースオキシダーゼ２５ユニットおよびパーオキシダーゼ２００ユニットを０．５Ｍリン酸緩衝液１０ｍｌに溶解させ、生成されるカルタミンを安定に固定、吸着するためにセルロース粉末を１００ｍｇ加えた。２５℃、ｐＨ６．８の反応条件で撹拌しながら１時間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、クエン酸を加えてｐＨを５〜６に調製し、反応液中のカルタミンをセルロース粉末に完全に吸着させた。このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いで８０％メタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は４１．３ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２５】
【実施例３】
高度に純化されたサフラワーイエローＢ色素１００ｍｇ、グルコースオキシターゼ５０ユニットおよびパーオキシダーゼ１００ユニットを、０．５Ｍクエン酸緩衝液２ｍｌに溶解させ、生成されるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を５０ｍｇ加えた。２５℃、ｐＨ５．７の反応条件で２４時間反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでメタノールでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を十分に乾燥させカルタミンの精製標品を得た。収量は２８．８ｍｇであった。
ここで得られた精製カルタミン標品の赤外吸収スペクトル、紫外吸収スペクトル、質量分析および薄層クロマトグラフィーの分析結果は、既知カルタミンのそれと完全に一致した。
【００２６】
【実施例４】
中国新彊産紅花の乾燥花弁５ｇ、グルコース５００ｍｇ、グルコースオキシターゼ７５ユニットおよびパーオキシダーゼ１５００ユニットを、０．５Ｍクエン酸緩衝液１００ｍｌに溶解させ、生成されるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を２ｇ加えた。２５℃、ｐＨ５．７の反応条件で１８時間振とうさせながら反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでジメチルホルムアミドでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を２００ｍｌのメスフラスコでメスアップし、５３０ｎｍの吸収強度を調べた。同時にグルコース、グルコースオキシダーゼおよびパーオキシダーゼを添加しないで、同様の処理を行ない５３０ｎｍの吸収強度を比較した。グルコース、グルコースオキシダーゼおよびパーオキシダーゼを添加した場合の方が添加しない場合より約２．５倍量のカルタミンが得られた。
【００２７】
【実施例５】
中国雲南産紅花の乾燥花弁５ｇ、グルコース５００ｍｇ、グルコースオキシターゼ７５ユニットおよびパーオキシダーゼ１５００ユニットを、０．５Ｍクエン酸緩衝液１００ｍｌに溶解させ、生成されるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を２ｇ加えた。２５℃、ｐＨ５．７の反応条件で１８時間振とうさせながら反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでジメチルホルムアミドでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を２００ｍｌのメスフラスコでメスアップし、５３０ｎｍの吸収強度を調べた。同時にグルコース、グルコースオキシダーゼおよびパーオキシダーゼを添加しないで、同様の処理を行ない５３０ｎｍの吸収強度を比較した。グルコース、グルコースオキシダーゼおよびパーオキシダーゼを添加した場合の方が添加しない場合より約７倍量のカルタミンが得られた。
【００２８】
【実施例６】
山形産最上紅花の生花弁５ｇ、グルコース５００ｍｇ、グルコースオキシターゼ７５ユニットおよびパーオキシダーゼ１５００ユニットを、０．５Ｍクエン酸緩衝液１００ｍｌに溶解させ、生成されるカルタミンを安定に固定、吸着させるためにセルロース粉末を２ｇ加えた。２５℃、ｐＨ５．７の反応条件で１８時間振とうさせながら反応させた。反応液は黄色から紅色へと変化した。反応終了後、このセルロース粉末を濾別し、水洗いして水溶性不純物を除去し、次いでジメチルホルムアミドでカルタミンをセルロースから溶出した。この溶出液を２００ｍｌのメスフラスコでメスアップし、５３０ｎｍの吸収強度を調べた。同時にグルコース、グルコースオキシダーゼおよびパーオキシダーゼを添加しないで、同様の処理を行ない５３０ｎｍの吸収強度を比較した。グルコース、グルコースオキシダーゼおよびパーオキシダーゼを添加した場合の方が添加しない場合より約１０倍量のカルタミンが得られた。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来、紅色色素としての有用性が高いにもかかわらず、高価で利用が制限されていたベニバナ色素を、ベニバナ花弁中に大量に含まれるサフラワーイエローＢから効果的にカルタミンに変換することができ、より安価に安定に供給することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is to allow a solution containing safflower yellow B pigment extracted from safflower to react with an oxidoreductase that produces hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor and an oxidoreductase that accepts hydrogen peroxide as an acceptor. The present invention relates to a characteristic method for producing carthamin. The produced carthamin is used for food coloring, cosmetics, pharmaceuticals and the like.
[0002]
[Prior art]
The safflower (Carthamus tinctorius L.) is a biennial plant belonging to the family Asteraceae, which has a bright yellow-yellow flower in the middle of July. Those petals that have been picked, dried, or ground and fermented show a bright red color, and have long been prized as traditional Chinese medicine and high-grade dyes as safflowers. However, as the pigment contained in the petals, water-soluble yellow pigment (consisting of each component of safflower yellow A, safflower yellow B, safflower yellow C) is overwhelmingly about 60% and is used effectively. The currently known red pigment, carthamin, has a content of only 0.4% to 0.6%. In recent years, since heat resistance and color tone are superior to red beet, safflower red pigment has attracted attention as a food pigment, and further expansion of its application has been studied along with its efficient extraction method. .
In the current method, utilizing the fact that safflower yellow is water-soluble while carthamin is poorly water-soluble, a method is used in which red is obtained from the residue obtained by water-extracting yellow pigment from petals. However, because the content of carthamin itself is very low, the price of the highly purified red pigment carthamin is expensive, which hinders further expansion of applications.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, among yellow pigments contained in a large amount in the petals of safflower, the safflower yellow B pigment occupying up to about 50% is converted to cartamine by causing an enzyme to act and is a red pigment efficiently in a short time. A production method capable of supplying cartamine is provided.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention acts on a solution containing safflower yellow B dye extracted from safflower by using an oxidoreductase that produces hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor, an oxidoreductase using hydrogen peroxide as an acceptor , and glucose The present invention relates to a method for producing carthamin.
[0005]
Further, the present invention relates to the above-described cartamine wherein the oxidoreductase that generates hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor is an oxidoreductase using saccharide as a substrate, and the oxidoreductase using hydrogen peroxide as an acceptor is peroxidase. It relates to a manufacturing method.
[0006]
Furthermore, the present invention relates to a method for producing the above-mentioned cartamine, wherein the oxidoreductase that produces hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor is glucose oxidase.
[0007]
Furthermore, the present invention relates to a method for producing the above-mentioned cartamine, wherein a fixed adsorption carrier is added to the reaction solution.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method for producing carthamin according to the present invention includes an oxidoreductase that produces hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor in a solution containing safflower yellow B pigment extracted from safflower, and an oxidoreductase using hydrogen peroxide as an acceptor. And is kept in a buffer solution or water at pH 3-11, preferably pH 4-9, at a temperature of about 5-60 ° C, preferably 20-40 ° C, for 1 minute to 1 week, preferably 1 minute to 24 hours. Can be easily implemented.
[0009]
At this time, in order to accelerate the reaction, increase the reaction efficiency, or control the hydrogen peroxide concentration, it is desirable to add a substrate of an oxidoreductase that generates hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor. In addition, cellulose or chitosan should be added as a fixed adsorption carrier in order to stably fix and adsorb the safflower yellow B dye, each oxidoreductase, and the produced carthamin to improve the production rate and production efficiency of cartamine. Is desirable.
In some cases, oxygen may be bubbled through the reaction solution for several minutes, and conversely, deoxygenation may be performed with nitrogen gas.
[0010]
The safflower used in the present invention may be a fresh flower or a dried flower, and examples thereof include “most safflower”, “Chinese safflower”, “Okayama No. 1”, “Israel”, “California”, etc., but any kind of safflower is not limited. But you can.
The component form in the solution containing safflower yellow B pigment extracted from safflower used in the present invention is safflower yellow B pigment such as purified pigment, alcohol extracted crude purified pigment, fresh flower, dried flower, petal crushed material, etc. Any component form may be used as long as it exists.
[0011]
The enzyme agent used in the present invention is an oxidoreductase that produces hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor and an oxidoreductase that accepts hydrogen peroxide as an acceptor. These enzyme agent concentrations may be active amounts of 1 to 100,000 units each per 1 g of safflower yellow B dye amount.
[0012]
The oxidoreductases that generate hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor are collectively referred to as oxidases. For example, glucose oxidase, hexose oxidase, cholesterol oxidase, allyl alcohol oxidase, sorbose oxidase, pyridoxine oxidase, alcohol oxidase, catechol oxidase, hydroxyacid oxidase , Ecdysone oxidase, choline oxidase, amino acid oxidase, amine oxidase, urate oxidase and the like, but are not limited thereto. Here, in order to effectively supply hydrogen peroxide, it is desirable that the substrate corresponding to each enzyme is present in a range of 10 molar equivalents or less, preferably 2 molar equivalents or less, with respect to the amount of the safflower yellow B dye, In some cases, it may not be present. These enzyme agents are desirably used alone, but in some cases, a plurality of enzymes may be used in combination.
[0013]
Glucose oxidase is a preferred example of an oxidoreductase that generates hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor. Examples of glucose oxidase include, but are not limited to, those derived from Aspergillus niger, Penicillium amagasakiense, Penicillium notatum, and the like. Here, the corresponding substrate is glucose, and it is desirable that it be present in a range of 10 molar equivalents or less, preferably 2 molar equivalents or less with respect to the amount of Saflower Yellow B dye, but it may not be present in some cases. .
[0014]
Examples of the oxidoreductase having hydrogen peroxide as a receptor include catalase and peroxidase, but are not limited thereto. Here, catalases include those purified from bacteria such as cattle, horses, human liver and blood cells, sheep, mice, pigs, catfish livers, spinach, Micrococcus lysodeikticus, Rhodopseudomonas spheroidus, but are not limited thereto. It is not something. In addition, peroxidases include those derived from horseradish, figs, Japanese radish, turnip, thyroid, milk, intestines, leukocytes, but are not limited thereto. These enzyme agents are desirably used alone, but in some cases, a plurality of enzymes may be used in combination.
[0015]
The buffer used for this invention should just be 0.001-5 molar concentration. Buffers include phosphate buffer, citrate buffer, acetate buffer, Tris-HCl buffer, ammonium acetate buffer, sodium pyrophosphate buffer, glycine-sodium buffer, Good buffer, etc. It is not limited to.
[0016]
After completion of the reaction, purified cartamine can be easily purified by appropriately selecting and performing a column chromatography using Sephadex, a product name of Pharmacia, which is a crosslinked dextran, and a method of once adsorbing to cellulose powder and performing fractionation. Can be obtained.
[0017]
In the reaction of the present invention, the following reaction pathway is presumed in which the safflower yellow B dye is hydrolyzed to be decomposed into a hydrolyzate that becomes a cartamine precursor and safurin A dye, and the former is converted into carthamin via the cartamine precursor.
[0018]
[Chemical 1]

[0019]
The hydrolysis of safflower yellow B dye is preferably performed by adding an oxidoreductase to utilize an enzyme reaction, but the safflower yellow B dye is added at pH 3-11 and at a temperature of 5-60 ° C. without adding the enzyme. It may be disassembled. In addition, when a cartamine precursor is converted to cartamine, the reaction proceeds faster if an oxidoreductase is present, but it is also possible to convert the cartamine precursor to cartamine using air oxidation.
[0020]
The conversion route from safflower yellow B dye to carthamin according to the present invention is presumed to proceed by the following conversion route.
The safflower yellow B dye is decomposed into a hydrolyzate and a saflomin A dye which form a cartamine precursor under the influence of oxidoreductase having oxygen as an acceptor or reaction conditions. The hydrolyzate that forms the cartamine precursor generated at this time is composed of an oxidoreductase that accepts oxygen as an acceptor and a corresponding substrate (for example, glucose in the case of glucose oxidase) and the resulting peroxidation. The combined action of hydrogen forms a cartamine precursor. Thereafter, it is converted into cartamine by the combined action of hydrogen peroxide and an oxidoreductase that accepts it, that is, peroxidase.
[0021]
The cartamine obtained in the present invention is easily recovered by being adsorbed on a fixed adsorption carrier. For example, Mitsubishi Chemical Industries shares such as Duolite S-30, ES-33, S-37 from Diamond Shamrock Chemical Co., Amberlite XAD-2, XAD-4, XAD-7, XAD-8 from Organo Corporation Company Diaion HP-10, HP-20, HP-21, HP-40, etc., KS, HS, AF, L-1, etc. of Hokuetsu Carbon Industry Co., Ltd. Cellulose, chitin, chitosan, starch and the like as polysaccharides However, it is not limited to these.
[0022]
In addition, by coexisting a fixed adsorption carrier in the conversion system from safflower yellow B dye to cartamine, it is possible not only to accelerate the rate of production of cartamine but also to increase its yield. The amount of the fixed adsorbent carrier added is suitably 100 mg to 1 Kg per 1 kg of dried petals. When using a purified pigment, the amount of adsorbing carrier corresponding to the amount of safflower yellow B pigment and cartamine contained in the dried petal is calculated and added.
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0023]
[Example 1]
Highly purified safflower yellow B dye 100 mg, glucose 50 mg, glucose oxidase 50 unit and peroxidase 100 unit are dissolved in 2 ml of 0.5 M citrate buffer to stably fix and adsorb the produced cartamine. 50 mg of cellulose powder was added. The reaction was carried out for 15 minutes under the reaction conditions of 25 ° C. and pH 5.7. The reaction solution changed from yellow to red. After completion of the reaction, the cellulose powder was separated by filtration, washed with water to remove water-soluble impurities, and then cartamine was eluted from the cellulose with methanol. The eluate was sufficiently dried to obtain a purified sample of carthamin. The yield was 41.8 mg.
The analysis results of infrared absorption spectrum, ultraviolet absorption spectrum, mass spectrometry and thin layer chromatography of the purified cartamine preparation obtained here were completely consistent with those of known cartamine.
[0024]
[Example 2]
A safflower yellow pigment (including about 100 mg of safflower yellow B pigment) obtained by 70% ethanol extraction from a fresh flower of safflower “California (yellow flowers)”, 1.5 g of coarse powder, 100 mg of glucose, 25 units of glucose oxidase and 200 peroxidase The unit was dissolved in 10 ml of 0.5 M phosphate buffer, and 100 mg of cellulose powder was added to stably fix and adsorb the produced cartamine. The reaction was carried out for 1 hour with stirring under the reaction conditions of 25 ° C. and pH 6.8. The reaction solution changed from yellow to red. After completion of the reaction, citric acid was added to adjust the pH to 5-6, and the carthamin in the reaction solution was completely adsorbed on the cellulose powder. The cellulose powder was filtered off, washed with water to remove water-soluble impurities, and then cartamine was eluted from the cellulose with 80% methanol. The eluate was sufficiently dried to obtain a purified sample of carthamin. The yield was 41.3 mg.
The analysis results of infrared absorption spectrum, ultraviolet absorption spectrum, mass spectrometry and thin layer chromatography of the purified cartamine preparation obtained here were completely consistent with those of known cartamine.
[0025]
[Example 3]
Cellulose powder to dissolve 100 mg of highly purified safflower yellow B dye, 50 units of glucose oxidase and 100 units of peroxidase in 2 ml of 0.5 M citrate buffer, and to stably fix and adsorb the produced cartamine. Of 50 mg was added. The reaction was carried out for 24 hours under the reaction conditions of 25 ° C. and pH 5.7. The reaction solution changed from yellow to red. After completion of the reaction, the cellulose powder was separated by filtration, washed with water to remove water-soluble impurities, and then cartamine was eluted from the cellulose with methanol. The eluate was sufficiently dried to obtain a purified sample of carthamin. The yield was 28.8 mg.
The analysis results of infrared absorption spectrum, ultraviolet absorption spectrum, mass spectrometry and thin layer chromatography of the purified cartamine preparation obtained here were completely consistent with those of known cartamine.
[0026]
[Example 4]
Cellulose in order to stably fix and adsorb the produced carthamin by dissolving 5 g of dried petals from Xinjiang, China, 500 mg of glucose, 75 units of glucose oxidase and 1500 units of peroxidase in 100 ml of 0.5 M citrate buffer. 2g of powder was added. The reaction was carried out with shaking for 18 hours under the reaction conditions of 25 ° C. and pH 5.7. The reaction solution changed from yellow to red. After completion of the reaction, the cellulose powder was separated by filtration, washed with water to remove water-soluble impurities, and then cartamine was eluted from the cellulose with dimethylformamide. The eluate was diluted with a 200 ml volumetric flask, and the absorption intensity at 530 nm was examined. At the same time, the same treatment was performed without adding glucose, glucose oxidase and peroxidase, and the absorption intensity at 530 nm was compared. About 2.5 times the amount of cartamine was obtained when glucose, glucose oxidase and peroxidase were added, compared to when not added.
[0027]
[Example 5]
Cellulose powder to stably fix and adsorb the produced carthamin by dissolving 5 g of dried petals from Yunnan, China, 500 mg of glucose, 75 units of glucose oxidase and 1500 units of peroxidase in 100 ml of 0.5 M citrate buffer. 2g was added. The reaction was carried out with shaking for 18 hours under the reaction conditions of 25 ° C. and pH 5.7. The reaction solution changed from yellow to red. After completion of the reaction, the cellulose powder was separated by filtration, washed with water to remove water-soluble impurities, and then cartamine was eluted from the cellulose with dimethylformamide. The eluate was diluted with a 200 ml volumetric flask, and the absorption intensity at 530 nm was examined. At the same time, the same treatment was performed without adding glucose, glucose oxidase and peroxidase, and the absorption intensity at 530 nm was compared. About 7 times the amount of cartamine was obtained when glucose, glucose oxidase and peroxidase were added.
[0028]
[Example 6]
Cellulose powder to stably fix and adsorb the produced carthamin by dissolving 5 g of fresh petals of Yamagata's most safflower, 500 mg of glucose, 75 units of glucose oxidase and 1500 units of peroxidase in 100 ml of 0.5 M citrate buffer. 2g was added. The reaction was carried out with shaking for 18 hours under the reaction conditions of 25 ° C. and pH 5.7. The reaction solution changed from yellow to red. After completion of the reaction, the cellulose powder was separated by filtration, washed with water to remove water-soluble impurities, and then cartamine was eluted from the cellulose with dimethylformamide. The eluate was diluted with a 200 ml volumetric flask, and the absorption intensity at 530 nm was examined. At the same time, the same treatment was performed without adding glucose, glucose oxidase and peroxidase, and the absorption intensity at 530 nm was compared. About 10 times the amount of cartamine was obtained when glucose, glucose oxidase and peroxidase were added.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, a safflower pigment that has been highly useful as a red pigment in spite of its high cost and has been limited in use is effectively produced from safflower yellow B contained in a large amount in safflower petals. Can be stably supplied at lower cost.

Claims

A solution containing safflower yellow B pigment extracted from safflower is reacted with oxidoreductase that produces hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor, oxidoreductase using hydrogen peroxide as an acceptor , and glucose. A method for producing carthamin.

2. The production of cartamine according to claim 1, wherein the oxidoreductase that produces hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor is an oxidoreductase using a saccharide as a substrate, and the oxidoreductase using hydrogen peroxide as an acceptor is peroxidase. Method.

The method for producing carthamin according to claim 1 or 2, wherein the oxidoreductase that produces hydrogen peroxide using oxygen as an acceptor is glucose oxidase.

Further claims 1 to 3 Carthamin method according adding fixed adsorption carrier.