JP4308714B2

JP4308714B2 - 天然物由来グリセロ糖脂質の製造方法

Info

Publication number: JP4308714B2
Application number: JP2004163955A
Authority: JP
Inventors: 和則守屋; 佳子木名瀬; 修小澤
Original assignee: 日新製糖株式会社
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2024-06-02
Also published as: JP2005343814A

Description

本発明は、有用成分であるグリセロ糖脂質を含有する組成物の製造に関する。

グリセロ糖脂質は、グリセロール分子を骨格として、糖残基と、脂肪酸などのアシル基が結合した糖脂質の一種である。糖残基や脂肪酸残基の異なる様々なタイプのグリセロ糖脂質は、動植物から微生物に至るまで広く存在していることが知られている。

グリセロ糖脂質は、分子内に親水性の糖残基と疎水性のアシル基を持つ両親媒性物質であることから、乳化剤等としての用途が考えられる。また近年では、この他にも様々な用途があることが解明されており、例えば皮膚外用剤（特許文献１、２参照。）、抗アレルギー剤（特許文献３参照。）、毛髪関連化粧品（特許文献４参照。）、インフルエンザの感染予防剤（特許文献５参照。）、産膜生成阻害剤（特許文献６参照。）、アポトーシス誘発剤（特許文献７参照。）、ガン予防剤（特許文献８参照。）や発ガンプロモーター抑制剤（特許文献９参照。）等が挙げられる。

天然物、特に植物体からの抽出によるグリセロ糖脂質の製造法として、公知のものとしては、小麦およびホウレンソウからの抽出が知られているが、これらに含まれるグリセロ糖脂質量は、０．１５％前後程度であり（非特許文献１参照。）、生産効率の面から、よりグリセロ糖脂質を高含有する抽出原料が望まれている。

茶類からのグリセロ糖脂質の抽出に関しては、アポトーシス誘導剤としての抽出物として記載がある（特許文献７参照。）が、ここで記載のある熱水抽出法や有機溶媒抽出法では、茶葉からグリセロ糖脂質を、効率よく抽出するに至ってはいない。さらに、酸やアルカリを用いた抽出についても触れられているが、茶葉からのグリセロ糖脂質抽出において酸やアルカリで処理することは、グリセロ糖脂質の分解を生じさせ、抽出効率を低下させるものであり抽出法としては適当な方法ではない。

茶飲料の製造工程で生じる茶殻は、近年の茶飲料の需要増加に伴い大量に排出され、今後さらに増加する傾向にある。茶飲料製造のために年間約１．８万トンの荒茶が利用され（非特許文献２参照。）、約１０万トンの茶殻が排出されていると推定される。排出された茶殻のほとんどが肥料または廃棄物として処理されており（非特許文献３参照。）、今後、茶殻のより付加価値の高い利用手段が望まれている。
特開２００３−０８１８０９号公報特開２００３−２９３７１２号公報特開２００３−１４６８８４号公報特開２００３−３１３１１５号公報特開２００１−２４７５９３号公報特開平０７−１５５１５１号公報再表９８／０２０８８４号公報特開２００１−２１３７８２号公報特許３２９８７２３号公報Ｌｉｐｉｄ，ｖｏｌ．３４，ｎｏ．１１，１２３１−１２３７（１９９９）「穀物及び茶の需要〜その動向と見通し〜」，農林水産省総合食料局（２００３）「伊藤園環境報告書２００３」

安全性の高い天然物を利用して、食品、特に健康補助食品あるいは化粧品素材、医薬品素材等として利用可能なグリセロ糖脂質素材を、効率よく安価に製造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。

本発明者らは、天然物を原料としたグリセロ糖脂質の製造法を見出すべく鋭意検討を行った結果、茶葉のグリセロ糖脂質含量が高いことを見出し、さらに、抽出方法として、茶葉を、水もしくは熱水抽出処理することで生じる茶殻を利用することで、効率よくグリセロ糖脂質を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、茶葉を、水もしくは熱水抽出処理することで生じる茶殻を利用することを特徴とするグリセロ糖脂質の製造法である。特に、いままでに利用価値の低かった茶飲料の製造工程で大量に生じる茶殻を利用して、エタノール等のグリセロ糖脂質を溶解させることのできる溶媒を用いて抽出することを特徴とする、天然物由来グリセロ糖脂質の製造方法である。

茶葉を、水もしくは熱水抽出処理した後に生じる茶殻、特に茶飲料の製造工程で、大量に排出される茶殻を有効利用して、そこから有用成分であるグリセロ糖脂質を生産することができる。また、本発明の製造法で生産されたグリセロ糖脂質は、天然物を抽出原料に用いることから、人体および動物に対し有害な作用を示さず、きわめて安全性が高く、食品、飼料および医薬品等へ配合することができる。

以下に本発明を詳細に説明する。

本発明におけるグリセロ糖脂質とは、１〜３個の単糖類で構成される糖鎖がジアシルグリセロールにエーテル結合したモノグリコシルジアシルグリセロール（ＭＧＤＧ）、ジグリコシルジアシルグリセロール（ＤＧＤＧ）、トリグリコシルジアシルグリセロール（ＴＧＤＧ）を示す。グリセロ糖脂質に含まれる糖鎖を構成する単糖類としては、ガラクトース、グルコース、マンノース、フラクトース、キシロース、アラビノース等が挙げられる。またアシル基は、飽和または不飽和の炭素数６〜２４個の直鎖、または分岐鎖状の脂肪酸残基を示し、例えば、リノレン酸、リノレン酸、オレイン酸、ステアリン酸、パルミチン酸等が挙げられる。

これらグリセロ糖脂質は、公知の方法によって定量分析することができる。例えば、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）、薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）およびガスクロマトグラフィー（ＧＣ）等が挙げられる。

本発明に好ましく用いられる茶葉とは、ツバキ属の学名Ｃａｍｅｌｌｉａｓｉｎｅｎｓｉｓに属する樹木の生葉、もしくは、それを加工して得られる非発酵茶、および半発酵茶を示す。非発酵茶および半発酵茶としては、例えば、煎茶、ほうじ茶、深むし煎茶、茎茶、玉露、玄米茶、抹茶、ぐり茶、番茶、中国緑茶、青茶（ウーロン茶）等が挙げられる。

本発明における、茶葉を、水もしくは熱水抽出した後に生じる茶殻とは、１０℃以上の水を使って、茶葉を数秒から数日間、好ましくは、数秒から数十分間、抽出処理して得られる茶殻である。抽出に使用する溶媒量は、乾燥原材料１重量部当たり１〜１００００重量部が適当であり、さらに好ましくは１〜１０００重量部である。水もしくは熱水抽出処理後の茶殻は、公知の方法で抽出液中から回収することができる。例えば、布、紙等を用いた濾過や遠心分離等が挙げられる。茶葉を水もしくは熱水抽出した後に生じる茶殻としては、更に好ましくは、茶飲料の製造工程で生じる茶殻を用いることができる。

本発明において、上述の茶殻を、有機溶媒等を用いて抽出操作を行うことで、効率よくグリセロ糖脂質を得ることができる。茶殻からのグリセロ糖脂質抽出に使用できる溶媒とは、グリセロ糖脂質を溶解することができるものであれば特に限定はなく、例えば低級アルコールであるメタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブタノール等、あるいはプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール等の多価アルコール、アセトン、ジオキサン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、酢酸エチル、ブチルメチルケトン、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、キシレン、トリクロロエチレン、四塩化炭素、ベンゼン、クロロホルムおよびトルエン等が挙げられる。

上記の溶媒を単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよく、水と有機溶媒を併用してもよい。上記の低級アルコールおよび多価アルコールを含水アルコールとして使用する場合は、水分含量４０％以下が好ましい。特に、グリセロ糖脂質の抽出溶媒としては、エタノールおよび含水エタノールが好ましい。

本発明における、茶殻からのグリセロ糖脂質の抽出条件は、１０℃以上の温度で、数分から数日間、好ましくは、数十分から数十時間処理することで、効率よく抽出を行うことができる。抽出に使用する溶媒量は、乾燥原材料１重量部当たり１〜１００００重量部が適当であり、さらに好ましくは１〜１０００重量部である。抽出処理後の抽出液は、公知の方法で抽出液から回収することができる。例えば、布、紙等を用いた濾過や遠心分離等が挙げられる。

このようにして得られた抽出液を減圧濃縮して、次いで乾燥することによって抽出物を得ることができる。また、使用する溶媒によっては抽出液をそのまま使用することが可能であり、例えばエタノール等による抽出液はそのまま溶媒を除去せずに使用することができる。

抽出物中のグリセロ糖脂質は、公知の方法を組み合わせることによって、さらに高純度に精製することができる。精製法としては、例えば、溶媒等による抽出法や各種担体を用いたクロマトグラフィー法など用いることができる。

尚、本発明における製造法で得られたグリセロ糖脂質抽出物は、各種の食品、飼料、医薬品等へ常法に従って添加することができる。

次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるものではない。

市販の番茶２０gに対して蒸留水を３００ｍｌ加え、８０℃に加温して３０分間撹拌抽出を行ってから、濾過により上清と残渣を分離した。残渣は６０ｍｌの蒸留水で洗浄し、再びその上清と残渣に分離した。回収した上清は合わせて減圧濃縮し、６．３０ｇの熱水抽出物（抽出物Ａ）を得た。

実施例１で生じた熱水抽出後の残渣（茶殻）を、濾紙の上で約１時間程度室温乾燥させてから、再び９９．５％エタノール３００ｍｌを加えて１６時間撹拌抽出を行った。濾過により上清と残渣を分離して、残渣は６０ｍｌの９９．５％エタノールで洗浄して、再び上清を回収した。得られた上清は、合わせて減圧濃縮して、２．６６ｇの茶殻エタノール抽出物（抽出物Ｂ）を得た。

比較例として、特許文献７（再表９８／０２０８８４号公報）記載の方法に従って、グリセロ糖脂質の抽出を行った。市販の番茶２０ｇを用いて、９９．５％エタノール３００ｍｌを加え、１６時間撹拌抽出を行い、上清を回収した。残渣を６０ｍｌの９９．５％エタノールで洗い、その上清を回収した。回収した上清を合わせて減圧濃縮して１．７９ｇのエタノール抽出物（抽出物Ｃ）を得た。

実施例１、２および３の方法で得られた抽出物Ａ、ＢおよびＣに含まれるグリセロ糖脂質含量を、ＭＧＤＧ量およびＤＧＤＧ量として、ＨＰＬＣによって定量を行った。ＨＰＬＣの条件は、カラムにＣＡＰＣＥＬＬＰＡＫＣ１８ＵＧ１２０Ｓ５、４．６ｍｍｉ．ｄ．ｘ２５０ｍｍ（資生堂製）を用いてカラム温度は４０℃、移動相には、９５％（ｖ／ｖ）メタノール水溶液を用い流速１．０ｍｌ／ｍｉｎ．で、検出は示差屈折で行った。

表１に示すように、ＨＰＬＣによる測定の結果、グリセロ糖脂質であるＭＧＤＧおよびＤＧＤＧの抽出量は、抽出物Ｂで、もっとも高く、抽出物Ｃと比較して、２倍のグリセロ糖脂質を得ることができた。また、抽出物Ａには、グリセロ糖脂質は含まれていなかった。これらの結果より、茶葉からのグリセロ糖脂質の抽出方法は、茶殻からの抽出がもっとも効率的であることを確認した。

市販の番茶１ｇを蒸留水６０ｍｌ中で８０℃、３０分間静置抽出してから、濾過により茶殻を回収した。回収した茶殻は２０ｍｌの蒸留水で洗浄してから濾紙上で１時間程度室温乾燥した。乾燥後の茶殻に９９．５％エタノール６０ｍｌを加え、室温で１６時間静置抽出を行った。抽出後、上清を回収してから残渣を１４ｍｌの９９．５％エタノールで洗浄し再び上清を回収した。回収した上清を合わせて減圧濃縮を行い、番茶抽出物（抽出物１）１１０ｍｇを得た。

市販煎茶１ｇを用いて、実施例５に記載の方法で抽出を行い、煎茶抽出物（抽出物２）１３０ｍｇを得た。

市販茎茶１ｇを用いて、実施例５に記載の方法で抽出を行い、茎茶抽出物（抽出物３）６０ｍｇを得た。

市販ほうじ茶１ｇを用いて、実施例５に記載の方法で抽出を行い、ほうじ茶抽出物（抽出物４）７０ｍｇを得た。

市販ウーロン茶１ｇを用いて、実施例５に記載の方法で抽出を行い、ウーロン茶抽出物（抽出物５）１１０ｍｇを得た。

市販紅茶１ｇを用いて、実施例５に記載の方法で抽出を行い、紅茶抽出物（抽出物６）５０ｍｇを得た。

市販プーアール茶１ｇを用いて、実施例５に記載の方法で抽出を行い、プーアール茶抽出物（抽出物７）５０ｍｇを得た。

実施例５〜１１で得られる抽出物中のグリセロ糖脂質含量を、実施例４記載のＨＰＬＣ法によって測定した。

表２に示すように、非発酵茶由来の抽出物１、２、３および４と、半発酵茶に由来する抽出物５からは、効率よくグリセロ糖脂質を抽出することができた。一方、非発酵茶や半発酵茶と比較して、発酵茶由来の抽出物６および７中のグリセロ糖脂質抽出量は少なかった。

実施例２の方法で得られる抽出物Ｂを用いて、グリセロ糖脂質の精製を行った。市販番茶５０ｇから得た抽出物７．５５ｇをクロロホルムに溶解し、シリカゲルを充填したカラム（３０ｍｍｉ．ｄ．ｘ４２０ｍｍ）にアプライした。カラムへアプライした抽出物は、混合比を４０：１から１：１まで変えたクロロホルム−メタノール混合溶液で順次溶出させ、目的とするグリセロ糖脂質を含む画分を回収した。回収した溶出液を減圧濃縮して、ＭＧＤＧ画分５０７ｍｇとＤＧＤＧ画分４７４ｍｇを得た。

実施例１３で得られたＭＧＤＧ画分およびＤＧＤＧ画分を、アルカリ条件および酸条件下で分解して、それぞれのグリセロ糖脂質の構成分子の確認を行った。

ＭＧＤＧ画分およびＤＧＤＧ画分5mgを８００μｌの０．５Ｎエタノール性水酸化カリウム溶液に溶解して、６０℃で３０分間処理した。その後室温に冷却してから、１Ｎの塩酸で中和して、その上清中の遊離脂肪酸を分析した。遊離脂肪酸の定量は、実施例１１のＨＰＬＣ条件で、溶媒をメタノール−０．１％リン酸水溶液の混合液（９５：５）に変更して分析した。その結果、ＭＧＤＧの分解物からは、脂肪酸としては組成比でほぼ１００％のリノレン酸が検出された。ＤＧＤＧ分解物中のメインの脂肪酸は、リノレン酸でその次にパルミチン酸が多く確認された。

次に、上述のアルカリ分解の中和後に得られた上清４００μｌに、１Ｎ塩酸４００μｌを加え、沸騰水浴中で４０分間処理した。その後、炭酸銀粉末で中和してから上清をメンブランフィルターでろ過して回収してＨＰＬＣにより糖類およびグリセロールの分析を行った。ＨＰＬＣの条件は、カラムにＧＥＬＰＡＣＫＧＬ−Ｃ６１０、１０．７ｍｍｉ．ｄ．ｘ３００ｍｍ（日立製）を用いてカラム温度は６０℃、移動相には、蒸留水を用い、流速１．０ｍｌ／ｍｉｎ．で、検出は示差屈折で行った。分析の結果、ＭＧＤＧ画分の分解物からは、グリセロールとガラクトースのモル比が１：１であることが確認され、ＤＧＤＧ画分の分解物では、グリセロールとガラクトースのモル比が１：２であることが確認された。

Claims

茶葉1重量部に10℃以上の水を1〜10000重量部加え、数秒から数日間置くことで水溶性成分を抽出した後に生じる茶殻に、グリセロ糖脂質を溶解することのできる有機溶媒、あるいはグリセロ糖脂質を溶解することのできる有機溶媒と水との混合溶媒を茶葉の乾燥原材料1重量部当たり1〜10000重量部加えて、数分から数日間置くことでグリセロ糖脂質を抽出することを特徴とするグリセロ糖脂質製造法。
茶殻が、茶飲料の製造工程で生じる茶殻であることを特徴とする請求項１記載の製造法。
茶葉が、Ｃａｍｅｌｌｉａｓｉｎｅｎｓｉｓに属する樹木の生葉、もしくは、それを加工して得られる非発酵茶および半発酵茶であることを特徴とする請求項１または２記載の製造法。