JP4239143B2 - 非ウシ起源変性コラーゲンの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、魚類特にゲンゲ科魚類から水溶性変性物の形でコラーゲンを抽出する方法に関する。
【０００２】
【背景技術および課題】
コラーゲンは動物の結合組織を構成する細胞外マトリックスの主成分である。動物の全タンパク質中で最も多く、皮膚、腱、軟骨などに多量に含まれ、体内に繊維状で存在する。コラーゲン繊維はそのポリペプチド鎖間に架橋を生じ、不溶性であるが、これを変性処理して水溶性としたものがゼラチンである。
【０００３】
ゼラチンは無味無臭で、水溶液は可逆的にゾルからゲルへ変化する性質を持ち、その性質を利用して食品、医療品、化粧品などの原料として多量に使用されている。これまで使用されて来たコラーゲン原料は主にウシおよびブタの皮膚であるが、ＢＳＥなどヒトに対する安全性の懸念から非ウシ由来のコラーゲン原料が注目されている。魚類はその候補の一つである。
【０００４】
しかしながら魚類をコラーゲン原料として利用するにはいくつかの問題がある。原料魚類は比較的安価で安定して供給し得るものでなければならない。コラーゲンは前述のように皮膚や腱のような組織に含まれているので、例えば皮膚を他の組織や器官から分別して取出すのはウシやブタのような大型動物では容易であるが、魚類ではそれが困難である。そのため魚類からそのような組織を分別することなくコラーゲンを抽出するには水溶化された多糖類、他のタンパク質などの夾雑成分を分離するため複雑な工程を必要とし、手頃な原料魚種を確保する困難と、工程の複雑さとが相挨って魚類からゼラチンの工業的生産の実現を阻んでいる。
【０００５】
【課題の解決方法】
本発明者は、原料魚種としてゲンゲ科魚類に着目した。この魚種は富山湾周辺で漁猟の際に外道としてかなりの漁獲量があるものの、一部が地元で食用に供されるほかは流通市場に出荷されることはなく、殆どが廃棄処分されている。また、ＳＤＳゲル電気泳動によりゲンゲコラーゲン分子の型を調べたところ、α１（Ｉ）およびα２（Ｉ）ポリペプチド鎖と、β１１およびβ１２ポリペプチド鎖を含み、ウシ型コラーゲンに近似していることがわかった。
【０００６】
それ故ゲンゲ科魚類は、これまで主流であったウシ型コラーゲンに似た型のコラーゲンを生産するための安価に安定して入手できる原料である。
【０００７】
工業的生産を実現するためには、先に述べたように組織の分別を必要とせず、かつ抽出工程が比較的簡単でなくてはならない。そのため本発明者らはこのような要請を満たす抽出法を開発することに成功した。
【０００８】
本発明によるゲンゲ科魚類からのコラーゲン抽出方法は、魚体を適当なサイズにカットし、あらかじめ希酢酸溶液で洗浄した後、再び希酢酸溶液を加え、カットした塊を機械的に破砕する工程、破砕物から固形物を除去し上清を回収する工程、コラーゲンを多く含む分画が析出する濃度において上清を塩化ナトリウムで塩析する工程、析出したタンパク分画を水に懸濁し、懸濁液を希塩酸に対し透析する工程、遠心により透析内液から不溶性成分を分離し、上清のｐＨをコラーゲンの等電点に調節する工程、生成した沈澱を希塩酸に再溶解し、濾過する工程よりなる。これらの工程によってここでは「コラーゲン」と呼ぶコラーゲンの加水分解産物の溶液が得られる。この溶液を乾燥することによってコラーゲンの乾燥粉末が得られる。
【０００９】
ゲンゲ科の魚類にはヨコスジクロゲンゲ、サラサガジ、コグチヘビゲンゲ、カンテンゲンゲ、シロゲンゲおよびアシナガゲンゲの６種類が知られ、そのうちカンテンゲンゲが一般に「げんげ」と呼ばれている魚種である。これらの魚類は水深２００ｍ以上の大陸棚斜面に生息し、一部は食用に供されることもあるが大部分は漁獲されても廃棄されている。ゲンゲ科の魚類はすべて本発明に使用することができるが、「げんげ」の通称で知られているカンテンゲンゲが入手し易い。
【００１０】
本発明においては、骨、筋肉、内臓を含む魚体全体を原料に使用する。魚体を適当なサイズにカットした後、血液等の汚染物を除去するため希酢酸溶液で洗浄する。洗浄したカット片を再び希酢酸水溶液と混合し、機械的に破砕する。使用する希酢酸水溶液の濃度は１〜１０％の範囲が適当であり、破砕時の希酢酸溶液は原料の少なくとも同量を用いる必要がある。破砕には回転刃を有するミキサーのような装置を使用することができる。
【００１１】
破砕によって生成したスラリーから固形物を除去するため、スラリーから濾過、遠心分離などにより固形物を除去し、乳白色の上清を得る。この上清から塩析によってコラーゲンに富む分画を析出させる。タンパク質は塩析に用いる電解質の種類およびイオン強度によって精製できることが知られているが、本発明の場合は電解質として塩化ナトリウムを上清中５％以上の比較的高い濃度に加えるのが適当である。塩析によりタンパク以外の水溶性物質およびコラーゲン以外の水溶性タンパクの大部分は溶液中に残る。
【００１２】
次に塩析によって析出したタンパク分画を水に懸濁し、懸濁液を希塩酸に対して透析する。希塩酸濃度は０．１〜１．０Ｎで良く、残存食塩の量ができるだけ少なくなるように透析液を少なくとも３回取替えて透析をくり返すのが好ましい。中空繊維型の透析装置を用いて連続的に透析しても良い。
【００１３】
透析内液を遠心して不溶物を分離、除去した後、アルカリ好ましくは水酸化ナトリウムを加えて上清のｐＨをコラーゲンの等電点である約７へ調節し、沈澱物を希塩酸に再溶解し、これを濾過することにより精製されたコラーゲン溶液が得られる。この溶液を必要に応じ減圧濃縮し、凍結乾燥することによって粉末状のコラーゲンが得られる。
【００１４】
【実施例】
富山湾で捕獲されたカンテンゲンゲを約２ｃｍ大にカットし、カットした塊１ｋｇを１％酢酸水溶液約５Ｌへ加え、５分間かきまぜた後遠心分離で水切りし、別に用意した１％酢酸水溶液５Ｌへ加えた。これを回転刃を備えるミキサーへ移し、破砕してスラリーを得た。このスラリーから遠心分離によって骨片等の固形物を除去した後、上清へ飽和食塩水を加えて塩化ナトリウム濃度５％とした。これを室温で１時間静置し、析出した沈澱を遠心分離によって回収した。この沈澱を水５００ｍｌに懸濁し、０．１Ｎ塩酸２Ｌに対して３回透析し、透析内液から不溶性成分を遠心分離により除去した後、１Ｎ水酸化ナトリウムでｐＨ７．０へ調節し、３０分間静置した後遠心した。透明な上清を傾斜して除き、残りを０．１Ｎ塩酸２００ｍｌに加え、溶液を０．２μｍフィルターを通して濾過し、無色透明なコラーゲン溶液を得た。最後にこのコラーゲン溶液を約半分へ減圧濃縮した後凍結乾燥して白色無臭のコラーゲン加水分解物５０ｇを得た。
【００１５】
得られたゲンゲコラーゲンのＳＤＳゲル電気泳動パターンをウシＩ型コラーゲン、ウシＶ型コラーゲン、サケＩ型コラーゲンおよびコイＩ型コラーゲンと比較して図１に示す。
【００１６】
ゲンゲコラーゲンをサケコラーゲンおよびコイコラーゲンと比較したアミノ酸組成を表１に示す。
【００１７】
表２は、ゲンゲコラーゲンをサケコラーゲンおよびコイコラーゲンと比較した変性温度（ゲルからゾルへの融点）である。
【００１８】
【表１】

【００１９】
【表２】

【図面の簡単な説明】
【図１】 ウシＩ型、ウシＶ型、コケＩ型およびコイＩ型コラーゲンと比較したゲンゲコラーゲンのＳＤＳゲル電気泳動パターン図。

Claims (1)

1. ゲンゲ科魚類から水溶性変性コラーゲンを製造する方法であって、
   （ａ）適当なサイズにカットし、洗浄した魚体を希酢酸水溶液中で破砕し、スラリーとする工程、
   （ｂ）スラリーから固形物を除去し、上清を回収する工程、
   （ｃ）上清を塩化ナトリウムで塩析し、コラーゲンに富むタンパク分画を採取する工程、
   （ｄ）採取したタンパク分画を水に加え、希塩酸に対して透析し、脱塩する工程、
   （ｅ）脱塩した溶液から不溶性成分を除去する工程、
   （ｆ）溶液のｐＨをコラーゲンの等電点へ調節し、析出した沈澱を回収する工程、
   （ｇ）回収した沈澱を希塩酸へ再溶解し、濾過する工程、
   （ｈ）濾液を凍結乾燥する工程、
   よりなる前記方法。

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