JP4182193B2 - Selective extraction and separation of xylidyne dyes - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木材腐朽菌の1種であるロクショウグサレキンによって木質部中に産生されたキシリダイン系色素を選択的に抽出分離する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
これまで木材腐朽菌によって産生された有機物質を抽出分離する方法としては、(1)菌体を有機溶媒で抽出し、次いでこの抽出物を液体クロマトグラフィやカラムクロマトグラフィにより分離し、濃縮乾固する方法や、(2)菌体粉末を、水を用いて50〜135℃で15分から3時間程度、あるいは0.1〜0.2MPaの圧力下、120℃前後で30分から1時間前後で熱水抽出して、その後抽出水溶液画分からアルコールを用いて糖−タンパク複合体を取り出す方法(特開平9−238697号公報)が知られているだけである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、木材腐朽菌に属するロクショウグサレキンによって木質部中に産生されたキシリダイン系色素を効率よく、選択的に抽出分離する方法を提供することを目的としてなされたものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、木材腐朽菌の1種であるロクショウグサレキンの産生物中のキシリダイン系色素を選択的に分離する方法について種々研究を重ねた結果、異なった状態の水を抽出溶媒として用い、2段階で産生物を含む木質粉又は菌を抽出することにより、産生物中の易溶成分と難溶成分とを別々に抽出分離しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0005】
すなわち、本発明は、ロクショウグサレキンの菌体粉末又はそれを含む木質粉末を、先ず開放圧力下、100〜140℃の水蒸気又は熱水で、その抽出液の色がほぼ透明になるまで処理して易溶成分を抽出分離したのち、さらに残留物を100℃よりも高い温度の加圧熱水で処理して難溶成分の青色色素を抽出分離することを特徴とするキシリダイン系色素の選択的抽出分離方法を提供するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明で用いるロクショウグサレ菌は、子のう菌類(子のう菌亜門,)ズキンタケ科に属し、きのこ(子実体)は木材腐朽部に形成される。
【0007】
【0008】
本発明方法においては、このロクショウグサレキンが産生した有機物質を含む木質や菌体自体の粉末を原料として用い、2段階の処理で産生物の抽出分離を行う。すなわち、第1段階において、先ず上記の木質粉末又は菌体粉末を、開放圧力下、100〜140℃、好ましくは120〜135℃の温度の水蒸気又は熱水で処理し、産生物中の比較的易溶性の成分を抽出分離する。この際の温度が100℃未満では、抽出が効率的に行われないし、また140℃を超えると、産生物中の色素、生理活性物質などの有効成分が分解し、回収できなくなる。
【0009】
この抽出処理は開放圧力下で行われるが、試料充填による圧力損失のため、系内の圧力は0.2〜0.3MPa程度まで上昇することがある。この第1段階の処理により、産生物中の易溶成分、例えば低分子量のフェノール誘導体などが抽出分離される。この第1段階の抽出は、抽出液の色が透明になるまで行われる。
【0010】
次に、本発明方法の第2段階においては、第1段階の残留物を、さらに100℃よりも高い温度の加圧熱水で処理し、産生物中の比較的難溶性の成分を抽出分離する。この段階では100℃よりも高い温度の熱水が完全な液体状態を保つように蒸気圧以上に加圧する必要がある。この際に負荷する圧力は、約0.5〜2MPaである。
【0011】
この加圧熱水による抽出で、産生物中の難溶性の色素すなわちキシリダイン系色素が抽出分離される。この際、加圧熱水中に少量のアルカリ、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのような水酸化アルカリを添加すれば、難溶成分の抽出速度を著しく向上させることができる。このアルカリの添加量としては、0.001〜0.1モル/リットルの範囲が好ましい。この添加量が0.1モル/リットルを超えるとヘミセルロースのような残留分として除去しようとする成分までが抽出され、有用な色素の純度が低下するし、また、0.001モル/リットル未満では抽出速度の向上効果が不十分になる。
【0012】
この第2段階の処理により、産生物中の比較的難溶性の成分であるキシリダイン系色素を含む水溶液が得られる。この水溶液に酸を加えて、そのpHを3以下に調整すれば、フェノール性水酸基をもつキシリダイン系色素が沈殿物として析出してくる。これを通常のろ過法や遠心分離法などによって回収すると、固体状の色素粉末が得られる。
【0013】
次に、添付図面に従って、本発明方法を具体的に説明する。図1は、本発明方法を実施するのに好適な装置の1例を示す説明図である。この装置は給水のための高圧ポンプ1、その水を熱水にするための熱水調製部2、原料粉末を充填し、それが流出しないように両端を焼結フィルターでキャップした抽出部3、抽出部から熱水と共に流出してくる抽出物を冷却するための冷却部4、及び系内を一定圧に保つための保圧弁5から構成されている。
【0014】
このような装置により本発明方法を実施するには、原料のロクショウグサレキンの産生物を含む菌体粉末又は木質粉末を抽出部3に充填し、これに先ず熱水調製部2において調製した100〜140℃の水蒸気又は熱水を、開放圧力下に供給し、着色した抽出液が透明になるまで抽出を続ける。この抽出液は、冷却部4により冷却され、保圧弁5を経て受器に易溶成分を含む水溶液として回収される。
【0015】
次に、保圧弁5により系内の圧力を0.5〜2MPaまで上昇させ、熱水調製部2において100℃よりも高い温度に調整した加圧熱水を抽出部3に供給し、産生物中の有用成分が完全に抽出されるまで処理する。この抽出液は冷却部4により冷却され、保圧弁5を経て受器に難溶成分を含む水溶液として回収される。このようにして、ロクショウグサレキンの産生物中の有用成分として、キシリダイン系色素を回収することができる。
【0016】
【発明の効果】
本発明方法によれば、ロクショウグサレキンによって木質部中に産生されたキシリダイ ン系色素菌体中に含まれるキシリダイン系色素を効率よく選択的に抽出分離することができる。
【0017】
【実施例】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【0018】
実施例1
図1の構造の装置を用いてロクショウグサレキンが産生した青色色素を含む木質材を粉砕し、1mm以下の粒径に調整した原料からの有用成分の抽出を行った。すなわち試料0.7gを抽出部3に仕込み、これに蒸留水を高圧ポンプ1にて10ml/分の流量で供給した。水は加熱された塩浴中に設置したコイルで構成される熱水調製部2を通過する間に所定温度の水蒸気又は熱水となり、抽出部下部から抽出部3内に流入して試料を抽出した。抽出物は熱水と共に抽出部3外へ流出し、冷却された後、保圧弁5を通って大気圧下の受器に導かれた。保圧弁5を大気圧に開放し熱水温度を130℃とした場合は茶褐色の水溶液が得られ、約40分ほどの抽出時間で得られる抽出液の色はほぼ透明となった。この後、保圧弁5により系内の圧力を2MPaまで上昇させ、さらに同じ温度の加圧熱水を流通させたところ、抽出液は青味を帯び始め、青色の色素の抽出が開始された。色素の抽出は5時間以上にわたって続き、この間、加圧熱水温度を高くすると水溶液の色が濃くなることが確認されたが、140℃以上になると再び茶褐色の成分が流出してきた。このようにしてキシリダイン系色素を抽出分離することができた。
【0019】
実施例2
実施例1と同じ試料に対し、130℃の熱水を、圧力開放下、10ml/分で40分間流したのち、0.01モル/リットル濃度の水酸化ナトリウム水溶液を2MPaにて10ml/分の流量で流し、色素の抽出を行った。その結果、濃い青緑色の色素水溶液が得られ、その抽出は約2時間続いたが、それ以降は茶褐色成分の混入が認められた。こうして得られた色素水溶液に3.5質量%塩酸を少量添加してpHを3以下に調整したところ、色素成分が析出し、これをろ紙で分離すると、固体状の青色色素と透明なろ液が得られた。このようにしてキシリダイン系色素を抽出分離することができた。
【0020】
参考例
実施例2と同じ手順で、ロクショウグサレキンの代わりに同質量のヒイロタケ試料に対し、130℃の熱水を、圧力開放下、10ml/分で40分間流したのち、0.01モル/リットル濃度の水酸化ナトリウム水溶液を2MPaにて10ml/分の流量で流し、色素の抽出を行った。その結果、濃い赤色色素水溶液が得られ、その抽出は約3時間続いた。このようにしてフェノキサジン型色素を抽出分離することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明方法で用いるのに好適な装置の1例の説明図。
【符号の説明】
1 高圧ポンプ
2 熱水調製部
3 抽出部
4 冷却部
5 保圧弁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for selectively extracting and separating a xylidyne pigment produced in a woody part by L. japonica which is a kind of wood-rotting fungi.
[0002]
[Prior art]
As a method for extracting and separating organic substances produced so far by wood-rotting fungi , (1) a method of extracting cells with an organic solvent, then separating the extract by liquid chromatography or column chromatography, and concentrating to dryness and, (2) of the fungus powder, with water 50-135 ° C. for 15 minutes to about 3 hours, or under a pressure of 0.1 to 0.2 MPa, extracted with hot water for 1 hour before and after minutes 30 at about 120 ° C. Then, only a method (Japanese Patent Laid-Open No. 9-238697) for extracting a sugar-protein complex from the extracted aqueous solution fraction using alcohol is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a method for efficiently and selectively extracting and separating a xylidyne pigment produced in a wood part by Rhododendron salekin belonging to a wood-rotting fungus.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted various studies on a method for selectively separating xylidyne pigments in the product of Rhododendron salkin , a kind of wood-rotting fungi , and as a result, water in different states was used as an extraction solvent. By extracting woody flour or bacteria containing the product in two stages, it was found that the easily soluble component and the hardly soluble component in the product can be extracted and separated separately, and the present invention was completed based on this finding It came to do.
[0005]
That is, in the present invention, the fungus powder of Rhododendron salekin or the wood powder containing the same is first treated with steam or hot water at 100 to 140 ° C. under an open pressure until the color of the extract becomes almost transparent. Te After extracting separated easily soluble components, more selective the residue Kishiridain based pigment, which comprises processing to extract and separate the flame soluble component of the blue dye at a high temperature of the pressurized hot water than 100 ° C. An extraction separation method is provided.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The Rhododendron fungus used in the present invention belongs to the Aspergillus fungus (Amycota subfamily), and the mushroom (fruit body) is formed in the wood decay part.
[0007]
[0008]
In the method of the present invention, the woody material containing the organic substance produced by Rokushogusarekin or the powder of the fungus body itself is used as a raw material, and the product is extracted and separated in two steps. That is, in the first stage, first, the above wood powder or fungus powder is treated with water vapor or hot water at a temperature of 100 to 140 ° C., preferably 120 to 135 ° C. under an open pressure, Extract and separate readily soluble components. If the temperature at this time is less than 100 ° C., the extraction is not performed efficiently, and if it exceeds 140 ° C., active ingredients such as pigments and physiologically active substances in the product are decomposed and cannot be recovered.
[0009]
Although this extraction process is performed under an open pressure, the pressure in the system may rise to about 0.2 to 0.3 MPa due to pressure loss due to sample filling. By this first stage treatment, readily soluble components in the product, such as low molecular weight phenol derivatives, are extracted and separated. This first stage of extraction is performed until the color of the extract becomes transparent.
[0010]
Next, in the second stage of the method of the present invention, the residue of the first stage is further treated with pressurized hot water at a temperature higher than 100 ° C., and relatively hardly soluble components in the product are extracted and separated. To do. At this stage, it is necessary to pressurize the water at a temperature higher than the vapor pressure so that hot water having a temperature higher than 100 ° C. maintains a complete liquid state. The pressure applied at this time is about 0.5 to 2 MPa.
[0011]
By this extraction with pressurized hot water, a hardly soluble pigment in the product, that is, a xylidyne pigment is extracted and separated. At this time, if a small amount of alkali, for example, alkali hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide is added to the pressurized hot water, the extraction rate of the hardly soluble component can be remarkably improved. The amount of alkali added is preferably in the range of 0.001 to 0.1 mol / liter. When the amount added exceeds 0.1 mol / liter, components such as hemicellulose that are to be removed as a residual component are extracted, and the purity of useful pigments decreases, and when it is less than 0.001 mol / liter, The effect of improving the extraction speed becomes insufficient.
[0012]
By this second stage treatment, an aqueous solution containing a xylidyne dye , which is a relatively hardly soluble component in the product, is obtained. An acid is added to the aqueous solution, by adjusting the pH to 3 or less, Kishiridain based dye having a phenolic hydroxyl group to come deposited as a precipitate. When this is recovered by a normal filtration method or a centrifugal separation method, a solid pigment powder is obtained .
[0013]
Next, the method of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an apparatus suitable for carrying out the method of the present invention. This device includes a high-pressure pump 1 for supplying water, a hot
[0014]
In order to carry out the method of the present invention with such an apparatus, the extractor 3 is filled with a cell powder or woody powder containing the raw product of Rokushosarekin , which is first prepared in the hot
[0015]
Next, the pressure in the system is increased to 0.5 to 2 MPa by the
[0016]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, it can be efficiently selectively extract separated Kishiridain based dye contained in Kishiridai emissions based color containing bacteria which had been produced in wood by six Sho Gusa les Kin.
[0017]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
[0018]
Example 1
Is Rokushougusare Kin using the apparatus of the structure of FIG. 1 by pulverizing wood materials containing blue pigment produced was extracted useful components from the raw material adjusted to the following particle size 1 mm. That is, 0.7 g of the sample was charged into the extraction unit 3, and distilled water was supplied to the extraction unit 3 at a flow rate of 10 ml / min with the high-pressure pump 1. The water becomes steam or hot water at a predetermined temperature while passing through the hot
[0019]
Example 2
To the same sample as in Example 1, hot water at 130 ° C. was allowed to flow at 10 ml / min for 40 minutes under pressure release, and then a 0.01 mol / liter sodium hydroxide aqueous solution was added at 2 MPa at 10 ml / min. The dye was extracted by flowing at a flow rate. As a result, a dark blue-green dye aqueous solution was obtained, and the extraction continued for about 2 hours, but after that, contamination of the brown component was observed. When a small amount of 3.5% by mass hydrochloric acid was added to the aqueous dye solution thus obtained to adjust the pH to 3 or less, the dye component was precipitated. When this was separated by filter paper, a solid blue dye and a transparent filtrate were obtained. Obtained. It was able to extract and separate the Kishiridain based dye in this manner.
[0020]
The same procedure as in Reference Example Example 2, with respect to the mass of Hiirotake samples instead of Rokushougusare Kin, after a 130 ° C. hot water, under pressure relief, was flowed for 40 minutes at 10 ml / min, 0.01 mol / A liter-concentrated sodium hydroxide aqueous solution was flowed at a flow rate of 10 ml / min at 2 MPa to extract the dye. As a result, a dark red dye aqueous solution was obtained, and the extraction continued for about 3 hours. In this way, the phenoxazine type pigment could be extracted and separated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of an apparatus suitable for use in the method of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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