JP4410675B2 - アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル、その製造法、およびそれらを含有する組成物 - Google Patents
アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル、その製造法、およびそれらを含有する組成物 Download PDFInfo
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Description
技術分野
本発明は、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法および組成物に関する。更に詳細にはリパーゼの転移反応を用いて、遊離アスタキサンチンあるいはアスタキサンチン脂肪酸エステルあるいはこれらが種々混合されたアスタキサンチン類と中鎖脂肪酸あるいは中鎖脂肪酸トリグリセリドあるいはそれらの混合物とのエステル化あるいはエステル交換反応を行うことによって得られるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法、甲殻類からの抽出によるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法、およびそれらを含有する組成物に関する。
背景技術
遊離型アスタキサンチンは一般には次式（１）で示される色素である。
天然界には上記記載の遊離型と水酸基に脂肪酸が結合したエステル型が知られている。このエステル結合した脂肪酸は通常炭素数が１６以上の長鎖脂肪酸であり、結合する脂肪酸の数により、モノエステル型とジエステル型に分類されている。
アスタキサンチンはカロチノイドの１種として、顕著な抗酸化作用とプロビタミンＡとしての活性を持つことが知られており、その色と生理機能（抗酸化作用）から天然着色料、化粧料、健康食品および／またはサプリメントとして利用されている。アスタキサンチンはオキアミ、エビ、カニ、酵母のファフィア、緑藻類のヘマトコッカスから抽出されたものがこれらの用途に用いられている。アスタキサンチンはエビ・カニなどの甲殼類、サケ・マスの筋肉、卵、タイ・コイ・キンギョなどの体表などに広く分布する赤橙色の色素である。既に化学合成されており、合成したアスタキサンチンは養殖魚の色付けの用途に飼料添加物として利用されている。天然には、アスタキサンチンは遊離型アスタキサンチンとして、或いはアスタキサンチンの脂肪酸エステルとして単独、あるいは混合物として存在する。また、脂肪酸エステルは一般的にパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ＥＰＡ，ＤＨＡなどの長鎖脂肪酸エステルの混合物として存在する。また、天然由来のアスタキサンチンは、ファフィア由来のものが遊離型アスタキサンチンとして知られている他、アスタキサンチンのいわゆる長鎖脂肪酸エステルの混合物、もしくは長鎖脂肪酸エステルと遊離型アスタキサンチンとの混合物として存在することが知られている。そして、アスタキサンチンはその遊離型よりもエステル型の方が、腸管吸収率がよく、経口吸収性に優れていることも知られている（食品と開発，Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．３，３８−４０（１９９２）、化学と生物，Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．４，２１９−２２７（１９９０））。エステル型アスタキサンチンを得る方法についてもいくつか方法が公表されている。すなわち、リパーゼを触媒としたアスタキサンチンと長鎖脂肪酸とのエステル化方法（特開平１１−２９００９４）、パルミチン酸エステルの化学合成法（特開平１−２０２２６１）も開示されている。一方、カプリン酸、ラウリン酸などの中鎖脂肪酸エステルについてはある種の緑藻や植物に存在していることが示されているが、微量にしか存在しない。特にカプリル酸の中鎖脂肪酸エステルについてはその存在の可能性は示唆されているが化合物としては特定されていない（Ｃｏｍｐ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．，Ｂ：Ｃｏｍｐ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．（１９８７），８６Ｂ（３），５８７−５９１）。またこれらのエステル類は化学的にも酵素的にも合成されたことがなく、それらの物性や機能は調べられてはいない。
発明の開示
本発明は、食品、化粧品、医薬品の分野で応用が期待でき、しかも長鎖脂肪酸エステル型アスタキサンチンに比べて、経口吸収性がよく、肝臓組織への移行率が高いアスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステル、例えばアスタキサンチンオクタン酸モノエステルまたはアスタキサンチンオクタン酸ジエステルを新規物質として提供する。
本発明はまた、リパーゼの触媒作用を利用して、アスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステルを合成する方法、または甲殼類、好ましくはオキアミから中鎖脂肪酸エステルを抽出により製造する方法、およびそれらを含有する組成物およびそれら組成物を含有する食品や化粧品を提供する。
発明を実施するための最良の形態
本発明者らはアスタキサンチンの欠点とされる経口吸収性の悪さが、そのエステル類すなわちアスタキサンチン長鎖脂肪酸エステルにおいては遊離型アスタキサンチンより改善されていることに注目し、さらに顕著に経口吸収性を向上させる手段を鋭意検討した結果、とりわけ経口吸収性に優れたアスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステルにより達成されることを見出し本発明を完成させた。
すなわち、アスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステル類は経口投与時に天然から得られるヘマトコッカス由来アスタキサンチン（長鎖脂肪酸エステル混合物）と比較して、良好な経口吸収性を示す。さらに、消化吸収時にエステル体が遊離型アスタキサンチンと遊離中鎖脂肪酸とに切断され、遊離型で吸収される。この時遊離してくる中鎖脂肪酸は大量に摂取しても体内で分解されてエネルギーに変換され、体脂肪として蓄積されないこともよく知られており、近年高まっている健康志向にも十分マッチしたものである。
さらに、本発明によって得られたアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルは、それ自体新規な物質として提供されるほか、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含有する組成物は市販されている天然のアスタキサンチン類に比較して経口吸収性、肝臓組織移行性に優れたアスタキサンチンの代替物として食品、食品添加物、化粧品、等に広く利用可能である。
アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル
本明細書において、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルとは、前記式（１）で示される化合物が、中鎖脂肪酸によってモノエステル化またはジエステル化されたものを意味する。好ましい中鎖脂肪酸は、炭素数８〜１２の脂肪酸であり、炭素数が偶数の直鎖の飽和脂肪酸、すなわち、カプリル酸（オクタン酸）、カプリン酸（デカン酸）、ラウリン酸（ドデカン酸）である。
なお、本明細書において長鎖脂肪酸とは、中鎖脂肪酸より炭素数が多いもの、即ち炭素数１４以上の脂肪酸を意味する。
酵素反応による中鎖脂肪酸エステル型アスタキサンチンの合成
本発明者らは、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルが長鎖脂肪酸エステルに比べ、消化吸収性、組織への移行性が優れていることを上記記載の実験によって見出した。これら中鎖脂肪酸エステル型アスタキサンチンの有用性および食品の分野での応用に鑑み、リパーゼによるアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルの合成方法を鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。本発明の合成方法には以下の態様がある。
（１）エステル化反応
本発明の方法の一つの態様は、アスタキサンチン類と脂肪酸類とからリパーゼを用いてエステル化反応を行うに際して、脂肪酸として中鎖脂肪酸を用いることを特徴とする、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法である。中鎖脂肪酸としては炭素数が８から１２の直鎖の飽和脂肪酸である。
一般的にリパーゼを用いたエステル化反応では水分をできる限り排除して行うことが知られている。特開平１１−２９００９４に開示されている方法においてもアスタキサンチンエステルはごく少量の水分（０．０２〜０．１％）を加えて合成されている。しかしながら、この先行技術の方法では長鎖脂肪酸の代わりに中鎖脂肪酸を用いるとエステル化が十分に行われない。本発明ではこの問題を解消するため、表１に示すように、数％の水分を反応系に加える。すると驚くべきことに、アスタキサンチンと中鎖脂肪酸とからエステルが形成される。
（２）中鎖脂肪酸トリグリセリドとのエステル交換反応
上記のような水分添加の顕著な効果は、リパーゼによるエステル交換反応についても存在する。すなわち、脂肪酸を供与する基質（脂肪酸ドナー）を遊離の脂肪酸から中鎖脂肪酸トリグリセリド（ＭＣＴ）に代えても、水分添加量を増やすことによってエステル交換反応が進行し、アスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステルが得られる。この態様において、反応系に加える水分の量は、後に詳述する。
エステル交換反応は、中鎖脂肪酸のトリグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリド以外に中鎖脂肪酸のアルコールエステルを用いても行うことができる。そのようなエステルとして、低級アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール）とのエステルが好ましい。
エステル交換反応を、イオン交換樹脂等に固定化して安定化させたリパーゼを用いて行うことができる。遊離型やアルコールエステル型の中鎖脂肪酸を用いるときも固定化酵素の使用は可能であるが、遊離型中鎖脂肪酸に比べ、中鎖脂肪酸トリグリセリドを用いたリパーゼのエステル化反応は目的とするアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル生成収率はさらに向上する。
（３）他のアスタキサンチンエステルとのエステル交換反応
先行技術（特開平１１−２９００９４）の方法は、エステル化されていない遊離型のアスタキサンチンを使ってエステル化したり、長鎖脂肪酸が結合したモノエステル型のアスタキサンチンを用いてジエステル型を製造する方法に限られている（特開平１１−２９００９４の方法はモノエステル体にさらに脂肪酸がエステル化される反応であり、エステル交換反応ではない）。
これに対して、本発明の方法は、後に詳述するとおり、水分添加量や酵素反応条件を適宜定めることにより、長鎖脂肪酸モノエステルやジエステル型のアスタキサンチンからそれらの脂肪酸部分をエステル交換反応により、中鎖脂肪酸へ変換することもできる。例えば、化学的に調製したアスタキサンチンオレイン酸ジエステルからアスタキサンチンオクタン酸モノエステル（アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル）にエステル交換することができる。
他のアスタキサンチンエステルとのエステル交換反応の場合も、リパーゼはそのまま用いてもよく、あるいは好ましくは固定化して用いてもよい。また、中鎖脂肪酸は遊離脂肪酸として用いてもよく、または好ましくはトリグリセリドとして、あるいはまたトリグリセリド以外のアルコールエステルとして用いてもよい。
本発明の方法は、上記のようにエステル交換反応で行うと実用上の利点がある。なぜなら、アスタキサンチンの供給源として、現在最も入手が可能なアスタキサンチンは緑藻類の培養物から調製されるものやオキアミから抽出したものであり、これらは異なった種類の長鎖脂肪酸エステルの混合物（モノエステル、ジエステルの混合物）を含むからである。このようなアスタキサンチンを反応原料に用いても、特開平１１−２９００９４の方法を用いる限り、長鎖脂肪酸と中鎖脂肪酸の混合ジエステル体ができるに過ぎず、さらに原料に含まれるジエステル体はそのまま残存することになる。しかし、本発明の方法では上で述べた水分添加の効果からリパーゼによるエステル交換反応により、天然抽出アスタキサンチンと中鎖脂肪酸またはそのトリグリセリドとからもアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを得ることが可能である。
上記リパーゼを用いて合成されるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルが０．１％以上含有される組成物を提供する。
本発明は、化粧品や食品の分野で応用が期待でき、リパーゼによる脂肪酸エステル交換反応により得られたアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法、およびこれらアスタキサンチン類を含有する組成物を提供するものである。
さらに本発明は、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステル、好ましくはアスタキサンチンオクタン酸モノエステルまたはアスタキサンチンオクタン酸ジエステルの天然物、好ましくは甲殻類、特に好ましくはオキアミからの抽出による製造方法を提供するものである。
以下、発明の内容について詳細に説明する。
酵素法によるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルを含む組成物の製造は次の通り行う。
酵素
本発明者らが、市販の酵素剤を使って検討した結果では、Ｃａｎｄｉｄａ属の酵母由来のリパーゼ｛例えば、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａ由来のリパーゼ（名糖産業（株）販売名：リパーゼＯＦなど）、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａ由来のリパーゼ（名糖産業（株）販売名：リパーゼＭＹなど）、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａ由来のリパーゼ（天野エンザイム（株）販売名：リパーゼＡＹ「アマノ」３０Ｇなど）、Ｃａｎｄｉｄａ ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来のリパーゼ（ノボインダストリー（株）販売名：Ｎｏｖｏｚｙｍ４３５など）｝、Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属の微生物由来のリパーゼ｛例えば、Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｖｉｓｃｏｓｕｍ由来のリパーゼ、旭化成工業（株）販売名：リパーゼＡＣなど｝、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属の微生物由来のリパーゼ｛例えば、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐ．由来のリパーゼ（名糖産業（株）販売名：リパーゼＰＬなど）、動物の膵臓由来のリパーゼ等の酵素剤が脂肪酸転移に使用できる。しかし、これらに限らず、本発明に用いられるリパーゼは、アスタキサンチンのＯＨ基と中鎖脂肪酸やそのエステル類を含む溶液に作用させ、脂肪酸類のエステル交換反応によってアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルもしくはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルを合成するものであればよく、起源、種類は限定されない。収率の点からＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼが好ましい。酵素活性を高めたり、原料の変性を抑えたり、反応収率を上げたりする目的でこれらのリパーゼに精製操作を加えて使用してもよい。たとえば、水不溶物の除去、塩析、カラムクロマトグラフィーによる精製操作があげられる。
本発明で用いるリパーゼは、水性溶媒に溶解または分散して用いても、粉末のものをそのままで用いても、あるいは担体に固定化した固定化リパーゼとして用いることもできる。固定化して用いると酵素は安定化され、酵素のリサイクル使用ができ、製造コストが低減できる。リパーゼの固定化方法は公知の方法によって行われ、固定化担体としてシリカゲル、セライト、Ｋ−カラギナン、キチン、アルギン酸ナトリウムなど公知の担体｛バイオリアクター福井三郎監修・編講談社サイエンティフィック（１９８５年）、実践バイオリアクター，食品産業バイオリアクターシステム技術研究組合編食品化学新聞社（１９９０年）｝を用いることができる。さらに、水処理に使われるようなイオン交換樹脂にリパーゼを固定化して用いることもできる。その他に吸着クロマトグラフィーや疎水吸着クロマトグラフィーに用いる樹脂にリパーゼを固定化して用いることもでき、一般にタンパク質を吸着することができる樹脂担体に固定化して用いることもできる。
反応原料 アスタキサンチン
エステル化反応の原料に使うアスタキサンチンは遊離型のアスタキサンチンでもアスタキサンチン脂肪酸エステルでもよく、単品でも混合物であってもよい。遊離型アスタキサンチンは合成品（ロッシュ、シグマ（Ｓｉｇｍａ）の市販品）であっても、天然から抽出されるものであってもよい。さらに、ファフィア酵母を培養し菌体内に蓄積させ、これから抽出または精製したものを用いてもよい。さらにまた、遺伝子工学的に育種した微生物・酵母・カビ・植物を培養したり育てたりし、これらから抽出または精製したものを使ってもよい。アスタキサンチン脂肪酸エステルはその脂肪酸エステルがモノエステルであってもジエステルであっても、あるいは両者の混合物であってもよい。さらにアスタキサンチン脂肪酸エステルは合成品、天然抽出物を問わず使うことができる。例えば、緑藻類のヘマトコッカスやオキアミ、エビ、カニ等の甲殻類や魚類の卵のような天然から抽出されるアスタキサンチン脂肪酸エステルはモノエステル体とジエステル体の混合物であり、かつ、エステル化している脂肪酸も種々の脂肪酸の混合物であるが問題なく使うことができる。さらに上記記載の遊離型のアスタキサンチンおよびアスタキサンチン脂肪酸エステルを２種類以上混合して用いることもできる。
反応原料 脂肪酸類
エステル化反応で用いるもう一方の原料の中鎖脂肪酸は炭素数８〜１２の直鎖飽和脂肪酸が望ましい。具体的にいえば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸から選ばれる脂肪酸またはそれらから選択される２種類以上の混合脂肪酸が挙げられる。さらに本発明では遊離脂肪酸よりさらに反応性を高めることができるものとしてトリグリセリドやそれ以外のエステルの形態をとった脂肪酸も使うことができる。より具体的には炭素数８〜１２の直鎖脂肪酸のトリグリセリドあるいはそのアルコールエステルが挙げられる。
反応温度
一般に酵素を用いたエステル交換反応は、２０〜５５℃の反応温度条件下で行う。本酵素反応においてはそれぞれのリパーゼが持つ至適温度や至適ｐＨ等の条件において行うことが望ましい。しかしながら、反応温度が５０℃より高いと反応原料のアスタキサンチンの劣化や異性化が促進されるため好ましくない。逆に反応温度が２０℃以下の場合、リパーゼ活性の低下と原料の脂質（脂肪酸やトリグリセリド等）の固化が起こるため好ましくない。これらを勘案して３７〜５０℃で酵素反応を行うことがより好ましい。本発明ではアスタキサンチンの酸化劣化反応を防ぐため、窒素やアルゴンガスなどの不活性ガスの雰囲気下で行うことも好ましい。
反応に用いるリパーゼ量
本発明で用いるリパーゼの量は、アスタキサンチンに対して１００ｕ（＝単位）／μｍｏｌ〜３００００ｕ／μｍｏｌ、好ましくは１０００〜３００００ｕ／μｍｏｌであり、１００ｕ／μｍｏｌより少ないと、アスタキサンチン脂肪酸エステルを高収率で得られない。遊離型アスタキサンチンを原料とする場合は５００００ｕ／μｍｏｌより多く使用しても著しい効果の向上は期待できないので好ましくない。一方、混合型のアスタキサンチン脂肪酸エステルを原料に用いた場合、使う酵素の量に比例して合成量は上昇する。しかし、固定化担体への酵素の負荷量や酵素の使用量の経済性から考えると上記記載量が適切量と考えられる。
反応におけるアスタキサンチン／脂肪酸比率
本発明で用いるアスタキサンチンと脂肪酸類のモル比は使う脂肪酸類の脂肪酸基の数によって大別できる。すなわち、脂肪酸残基が一つの遊離型中鎖脂肪酸とアルコールエステル型中鎖脂肪酸の場合と、脂肪酸残基が３分子結合した中鎖トリグリセリドの場合に大別できる。前者の場合、遊離型換算のアスタキサンチンに対してモル比で３０〜１０，０００倍であり、好ましくは３０〜３，５００倍である。後者の場合、遊離型換算のアスタキサンチンに対してモル比で１０〜３，０００倍であり、好ましくは３０〜１，０００倍である。
アスタキサンチンが上記倍率より濃い場合、アスタキサンチンが十分溶けきれず、反応には適さない。上記倍率より薄い場合、著しい効果の向上が望めず、アスタキサンチン濃度の希薄化に伴ってエステル交換反応が進まない。
反応時間
本発明で行う酵素反応の反応時間は１２時間以上が望ましい。反応時間が少ないと反応が充分に進まないので好ましくなく、酵素反応は比較的遅く、反応中のアスタキサンチンエステル類の分解反応も比較的遅いため、目的物の生成収率をあげるためには反応を長めにすることが望ましい。本発明ではアスタキサンチンの酸化劣化反応を防ぐため、窒素やアルゴンガスなどの不活性ガスの雰囲気下で行うことも好ましくあげられる。
反応に用いる有機溶媒と量
本発明で行う酵素反応では反応時に有機溶媒を用いても差し支えない。反応時のリパーゼの安定性から無極性溶媒が好ましい。具体的にはｎ−ヘキサン、ベンゼン、四塩化炭素、アセトンなどがあげられる。これらの溶媒を用いることができるが、食品等への利用を考えた場合、毒性や安全性の面からｎ−ヘキサンがより好ましい。反応に用いるアスタキサンチンや脂肪酸エステル類（基質）の溶液の粘度が高いため、ｎ−ヘキサン等の有機溶媒で基質溶液を希釈することで粘度を下げることができ、反応の効率化が望める。特に融点が高く、通常の反応温度では固体になるようなラウリン酸やラウリン酸のトリグリセリドを反応に用いる場合には有効である。本発明で用いる有機溶媒は反応する油脂（アスタキサンチンと脂肪酸類の合計）の１０００倍量以下の量で使用することが望ましく、好ましくは２００倍以下の量が望ましい。この量より多くしても、反応の促進は見られず、反応終了後のヘキサン除去により多くの労力を有し、得策でない。
リパーゼ反応における水分添加量
リパーゼ反応は可逆反応であり、水分が多いと生成したアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル類が加水分解されるため、このような合成反応やエステル交換反応においては水分量は極力制限して行うことが常識であった。しかし、上記のように、本発明者による鋭意検討の結果、水分を一定範囲内で積極的に添加することでエステル合成反応やエステル交換反応の進行が促進されることが判明した。添加する水分量は反応油脂類（アスタキサンチンと脂肪酸類）の０．５〜２０％の割合が望ましい。より好ましくは２〜１５％が望ましい。水分含量が２０％を超えても反応は進むが生成されたエステル類の分解が進むため、アスタキサンチン中鎖エステルの生成収量が減少するので好ましくない。
反応終了後の精製
本発明の酵素反応液から目的とするアスタキサンチンに１ないし２分子の中鎖脂肪酸残基が共有結合したアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステル、アスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルを得る方法としては脱ガム、脱酸、水蒸気蒸留等の一般的な油脂の精製法や分子蒸留等の真空精密蒸留、さらにはシリカゲルクロマトグラフィー等のクロマト的な精製方法、これらの組合せがある。これによりエステル転移の時に切り出された原料アスタキサンチンエステル体に結合していた長鎖脂肪酸や中鎖脂肪酸トリグリセリドから切り出された遊離中鎖脂肪酸、過剰の反応基質の中鎖脂肪酸トリグリセリドもしくは遊離中鎖脂肪酸を取り除くことができる。
天然物からの抽出によるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造
原料としての天然物は、好ましくは甲殻類、特に好ましくはオキアミである。オキアミは市販のオキアミを使用することができる。抽出に用いる溶媒は、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルを抽出することができる溶媒であれば用いることができるが、好ましくはアセトンである。さらに、抽出工程では、有機溶媒に限らず、超臨界ＣＯ２を用いる方法も用いることができる。アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの精製は、たとえばシリカカラムクロマトグラフィー、ＯＤＳカラムクロマトグラフィーにより行うことができる。
酵素法によるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチ ン中鎖脂肪酸ジエステル含有組成物を含む食品
食品原料としての使用
本発明のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む油脂は用途に関しては無限の可能性があり、この用途の一つとして食品原料ならびに添加物として使用することもできる。
アスタキサンチンはカロテイド系色素の中でも最も赤色色調が高く、熱、光、ｐＨ等に対する安定性も比較的良いため、ファフィア色素（遊離型アスタキサンチン）やヘマトコッカス色素（長鎖脂肪酸エステル型アスタキサンチン）はこれまで着色料として使われている。さらに、アスタキサンチンは強力な抗酸化性を示すため、天然色素としてこれまでにない新しい機能性色素として注目されている。これら有用な機能を有するアスタキサンチンに中鎖脂肪酸を酵素的にエステル化することにより、消化吸収性に優れたアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂を作ることが出来た。
このような、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルの赤色色調は従来から使われているファフィア色素やヘマトコッカス色素に含まれるアスタキサンチン類と同じである。このため、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂はファフィア色素やヘマトコッカス色素と同じように食品に添加することが可能である。抗酸化力に加え、消化吸収性に富む性質を有するアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂は従来から使われているファフィア色素等よりも食品で高機能が期待される。
実際、ジュース等の飲料食品・リキュール等の酒類飲料・菓子類・ソーセージ等の水産練り製品・ドレッシング、ケチャップ等の調味料への添加が可能である。
上記アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂は必要に応じて、乳化物の形で、あるいは粉末の形で使用することができる。アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂に以下で示す食品用乳化剤を添加して攪拌し、乳化物にすることができる。食品衛生法で認められている食品用乳化剤としては、脂肪酸モノグリセリド類、ポリグリセリン脂肪酸類、ソルビタン脂肪酸エステル類（スパン等）、ショ糖の脂肪酸エステル等の非イオン活性剤およびレシチン、酵素処理レシチン、アラビアガム、キラヤ抽出物、卵黄等の天然物がある。
健康食品および／またはサプリメント原料としての使用
本発明のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む油脂は用途に関しては無限の可能性があり、健康食品および／またはサプリメントの原料ならびに添加物としても使用することもできる。アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む油脂の主成分の母体構造はアスタキサンチンであり、上記の食品原料としての使用でも述べたように、機能性色素として注目されている。
使用においては食品原料の場合と同様、乳化して添加してもよく、粉末化して添加してもかまわない。本発明においては、添加する健康食品および／またはサプリメントに応じて最適な食品用乳化剤を選択して最適量使用する。アスタキサンチン中鎖脂肪エステル含有油脂に以下で示す食品用乳化剤を添加して攪拌し、乳化物にすることができる。食品衛生法で認められている食品用乳化剤としては、脂肪酸モノグリセリド類、ポリグリセリン脂肪酸類、ソルビタン脂肪酸エステル類（スパン等）、ショ糖の脂肪酸エステル等の非イオン活性剤およびレシチン、酵素処理レシチン、アラビアガム、キラヤ抽出物、卵黄等の天然物がある。
またカプセル化等に際しては、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む油脂の皮膜剤、エマルジョンの安定化剤としてのタンパク質は大豆、トウモロコシなどの植物性蛋白、脱脂乳、卵白アルブミン、カゼイン、ホエー、ゼラチンなどの動物性蛋白などが用いることができる。同じく炭水化物はトウモロコシ、タピオカ、甘薯、馬鈴薯、などのデンプン、粉あめ、デキストリン、ショ糖、ブドウ糖、乳糖などである。この他にエマルジョンの安定化剤としてリン酸カリウム、リン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムなどの塩類、さらにアラビアガム、ペクチンなどの天然ガム、アルギン酸ソーダなどの安定化剤を用いることもできる。酸化防止のためにはトコフェロールなどの抗酸化剤を使用することもできる。
実施例
以下、製造例および実施例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものではないことは言うまでもない。
リパーゼ活性の測定
オリーブ油乳液５ｍｌ（オリーブ油２２．９ｇとポリビニールアルコール溶液７５ｍｌを乳化器にいれ、５〜１０℃で乳化したもの）と０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）４ｍｌとを５０ｍｌ容共栓三角フラスコにとり、よく混合し３７℃の恒温水槽に入れて、１０分間予熱する。攪拌しながらこの溶液に酵素溶液１ｍｌを加え、２０分間反応する。反応の停止はアセトン・エタノール混液２０ｍｌ（アセトンとエタノールを１：１（Ｖ／Ｖ）で混合）の添加で行う。フェノールフタレイン溶液を数滴加え、０．０５Ｎの水酸化ナトリウム溶液で滴定して、リパーゼ反応で生成した遊離の脂肪酸量を求める。
盲検として上記記載のオリーブ油乳液とリン酸緩衝液のみで反応させ、アセトン・エタノール混液を加えたのちに酵素溶液を加えたものを滴定する（対照液滴定値）。
酵素力価は以下の数式で計算する。
力価（単位／ｇ）＝（試料溶液滴定値−対照液滴定値）／（酵素溶液１ｍｌ中の酵素ｇ）ｘ２．５
アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルの化学合成
製造例１ アスタキサンチンオクタン酸ジエステルの化学合成
乾燥塩化メチレン（２０ｍｌ）中のアスタキサンチン（９９５．２ｍｇ、１．６７ｍｍｏｌ）および塩酸１−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］−３−エチルカルボジイミド（ＷＳＣ・ＨＣｌ）（１．２８ｇ、６．６８ｍｍｏｌ）の溶液に、アルゴン気流下室温でオクタン酸（０．７３ｇ、５．０６ｍｍｏｌ）および４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ）（２１８．７ｍｇ、１．７９ｍｍｏｌ）を加えた。
１９時間後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍｌ）に注下し、１Ｍ塩酸（１００ｍｌ）、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液（１００ｍｌ）および飽和食塩水（１００ｍｌ）で順次洗浄した。
有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した後、塩化メチレン−ヘキサン（１：１、Ｖ／Ｖ）１０ｍｌに溶解し、シリカゲル（１７５ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行なった。酢酸エチル−ヘキサンによって溶出することにより、酢酸エチル−ヘキサン（１：２、Ｖ／Ｖ）よりアスタキサンチンオクタン酸ジエステルの暗赤色固形物（１．２７ｇ、９０％）を得た。
アスタキサンチンオクタン酸ジエステル
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（ＴＭＳ）０．８８（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、１６Ｈ）、１．２２（ｓ、６Ｈ）、１．３５（ｓ、６Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、４Ｈ）、１．９０（ｓ、６Ｈ）、１．９５−２．１（ｍ、４Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．３５−２．５５（ｍ、４Ｈ）、５．５３（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７（ｍ、１４Ｈ）。
製造例２ アスタキサンチンオクタン酸モノエステルの化学合成
乾燥塩化メチレン（２０ｍｌ）中のアスタキサンチン（９７６．２ｍｇ、１．６４ｍｍｏｌ）およびＷＳＣ・ＨＣｌ（０．４８ｇ、２．５０ｍｍｏｌ）の溶液に、アルゴン気流下室温でオクタン酸（０．２７ｇ、１．８７ｍｍｏｌ）およびＤＭＡＰ（１０７．５ｍｇ、０．８８ｍｍｏｌ）を加えた。
１８時間後、反応混合物を塩化メチレン（２５０ｍｌ）に注下し、１Ｍ塩酸（１００ｍｌ）、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液（１００ｍｌ）および飽和食塩水（１００ｍｌ）で順次洗浄した。
有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した後、塩化メチレン−ヘキサン（２：１、Ｖ／Ｖ）１５ｍｌに溶解し、シリカゲル（２５０ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行なった。酢酸エチル−ヘキサンによって溶出することにより、酢酸エチル−ヘキサン（１：２、Ｖ／Ｖ）よりアスタキサンチンオクタン酸ジエステルの暗赤色固形物（３０４．２ｍｇ、２２％）を、酢酸エチル−ヘキサン（１：１、Ｖ／Ｖ）よりアスタキサンチンオクタン酸モノエステルの暗赤色固形物（３７７．３ｍｇ、３２％）を得た。
アスタキサンチンオクタン酸モノエステル
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（ＴＭＳ）０．８９（ｔ、３Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、８Ｈ）、１．２１（ｓ、３Ｈ）、１．２２（ｓ、３Ｈ）、１．３２（ｓ、３Ｈ）、１．３５（ｓ、３Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、２Ｈ）、１．８１（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝１３Ｈｚ、１３Ｈｚ）、１．９０（ｓ、３Ｈ）、１．９４（ｓ、３Ｈ）、１．９５−２．１（ｍ、２Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．１５（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１３Ｈｚ）、２．３５−２．５５（ｍ、２Ｈ）、３．６７（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝２Ｈｚ）、４．３２（ｄｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝２Ｈｚ、６Ｈｚ、１３Ｈｚ）、５．５３（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７５（ｍ、１４Ｈ）。
製造例３ アスタキサンチンデカン酸ジエステル、アスタキサンチンデカン酸モノエステル
製造例２と同様にして、アスタキサンチン（２０．６ｇ、３４．５ｍｍｏｌ）、ＷＳＣ・ＨＣｌ（１４．９ｇ、７７．７ｍｍｏｌ）、デカン酸（９．８ｇ、５６．９ｍｍｏｌ）およびＤＭＡＰ（２．８ｇ、２２．９ｍｍｏｌ）よりアスタキサンチンデカン酸ジエステルの暗赤色固形物（１７．５ｇ、５６％）およびアスタキサンチンデカン酸モノエステルの暗赤色固形物（９．６ｇ、３７％）を得た。
アスタキサンチンデカン酸ジエステル
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ＴＭＳ）０．８８（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、２４Ｈ）、１．２２（ｓ、６Ｈ）、１．３５（ｓ、６Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、４Ｈ）、１．９０（ｓ、６Ｈ）、１．９５−２．１（ｍ、４Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．３５−２．５５（ｍ、４Ｈ）、５．５３（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７（ｍ、１４Ｈ）。
アスタキサンチンデカン酸モノエステル
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ＴＭＳ）０．８８（ｔ、３Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、１２Ｈ）、１．２１（ｓ、３Ｈ）、１．２２（ｓ、３Ｈ）、１．３２（ｓ、３Ｈ）、１．３５（ｓ、３Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、２Ｈ）、１．８１（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝１３Ｈｚ、１３Ｈｚ）、１．９０（ｓ、３Ｈ）、１．９５（ｓ、３Ｈ）、１．９５−２．１（ｍ、２Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．１５（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１３Ｈｚ）、２．３５−２．５５（ｍ、２Ｈ）、３．６９（ｂｓ、１Ｈ）、４．３２（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、５．５３（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７５（ｍ、１４Ｈ）。
アスタキサンチン長鎖脂肪酸エステルの化学合成
製造例４ アスタキサンチンパルミチン酸ジエステル
製造例１と同様にして、アスタキサンチン（３４８．３ｍｇ、０．５８４ｍｍｏｌ）、ＷＳＣ・ＨＣｌ（０．４６ｇ、２．４０ｍｍｏｌ）、パルミチン酸（０．４６ｇ、１．７９ｍｍｏｌ）およびＤＭＡＰ（５７．０ｍｇ、０．４６７ｍｍｏｌ）よりアスタキサンチンパルミチン酸ジエステルの暗赤色固形物（５８２．９ｍｇ、９３％）を得た。
アスタキサンチンパルミチン酸ジエステル
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（ＴＭＳ）０．８９（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、４８Ｈ）、１．２３（ｓ、６Ｈ）、１．３５（ｓ、６Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、４Ｈ）、１．９１（ｓ、６Ｈ）、１．９５−２．１０（ｍ、４Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．３５−２．５５（ｍ、４Ｈ）、５．５４（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７（ｍ、１４Ｈ）。
製造例５ アスタキサンチンオレイン酸ジエステル
製造例１と同様にして、アスタキサンチン（３７６．１ｍｇ、０．６３０ｍｍｏｌ）、ＷＳＣ・ＨＣｌ（０．４９ｇ、２．５６ｍｍｏｌ）、オレイン酸（０．５３ｇ、１．８９ｍｍｏｌ）およびＤＭＡＰ（５８．２ｍｇ、０．４７６ｍｍｏｌ）よりアスタキサンチンオレイン酸ジエステルの暗赤色油状物（６１５．６ｍｇ、８７％）を得た。
アスタキサンチンオレイン酸ジエステル
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（ＴＭＳ）０．８８（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．１５−１．４５（ｍ、４０Ｈ）、１．２３（ｓ、６Ｈ）、１．３５（ｓ、６Ｈ）、１．６５−１．８０（ｍ、４Ｈ）、１．９０（ｓ、６Ｈ）、１．９５−２．１５（ｍ、１２Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．３５−２．５５（ｍ、４Ｈ）、５．３０−５．４５（ｍ、４Ｈ）、５．５４（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７（ｍ、１４Ｈ）。
リパーゼの固定化
酵母を起源とするリパーゼが数種市販されており、その一例として名糖産業（株）から得ることができるＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ（販売名）のイオン交換樹脂等への固定化例を以下に示す。
『イオン交換樹脂への固定化（ダイレクト法）』
イオン交換樹脂担体（Ｄｏｗｅｘ ＭＡＲＡＴＨＯＮ ＷＢＡ：ダウケミカル）１００ｇ（湿重量）を、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（７１．０ｇ）を得た。
『イオン交換樹脂への固定化（透析法）』
１６ｇ（５，７６０，０００単位）のＣａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ（粉末、名糖産業（株）、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を８０ｍｌの蒸留水に溶かし、一夜５Ｌの蒸留水で透析した。透析終了後、不溶物を遠心分離機によって除去し、リパーゼ溶液を得た。得られたリパーゼ溶液に１００ｇ（湿重量）のイオン交換樹脂担体（Ｄｏｗｅｘ ＭＡＲＡＴＨＯＮ ＷＢＡ：ダウケミカル）を懸濁し、減圧下で乾燥させ固定化酵素（６２．８ｇ）を得た。
『イオン交換樹脂への固定化（カラム法）』
上記記載より効率的にリパーゼを固定化するために以下の固定化方法で固定化酵素を得た。
３２ｇ（１１，５２０，０００単位）のＣａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ（粉末、名糖産業（株）、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を１６０ｍｌの蒸留水に溶かし、一夜１０Ｌの蒸留水で透析した。透析終了後、不溶物を遠心分離機によって除去し、リパーゼ溶液を得た。１００ｇ（湿重量）のイオン交換樹脂担体（Ｄｏｗｅｘ ＭＡＲＡＴＨＯＮ ＷＢＡ：ダウケミカル）をカラムにつめ、リパーゼ溶液を１ｍｌ／ｍｉｎの流速で送液してリパーゼをイオン交換樹脂担体に吸着させた。この吸着担体を減圧下で乾燥させ固定化酵素（６６．７ｇ）を得た。
『疎水性吸着樹脂・吸着樹脂・ろ過助剤への固定化』
（ｐｈｅｎｙｌ）
疎水性吸着樹脂担体（Ｐｈｅｎｙｌ Ｔｏｙｏｐｅａｒｌ ６５０Ｓ：東ソー（株））１００ｍｌを、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼの透析水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（２４．９ｇ）を得た。
（ＨＰ２０）
芳香族系吸着樹脂担体（ダイヤイオンＨＰ２０：三菱化学（株））１００ｇ（湿重量）を、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（６０．３ｇ）を得た。
（ＨＰ１ＭＧ）
メタクリル系吸着樹脂担体（ダイヤイオンＨＰ１ＭＧ：三菱化学（株））２５ｇ（湿重量）を、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（１３．１ｇ）を得た。
（ＨＰＡ２５）
ハイポーラス型芳香族系吸着性イオン交換樹脂担体（ダイヤイオンＨＰＡ２５：三菱化学（株））２５ｇ（湿重量）を、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（１２．３．ｇ）を得た。
（ろ過助剤：セライト）
セライト（ハイフロスーパーセル：ナカライテスク（株））４３ｇを、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ透析水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（４５．５ｇ）を得た。
『微生物由来Ｌｉｐａｓｅの固定化』
酵母以外を起源とするＬｉｐａｓｅが多数存在し、その一例としてＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属細菌由来のリパーゼは名糖産業（株）から市販され使用することができる。この固定化例も以下に示す。
１６ｇ（１，４４０，０００単位）のＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓのリパーゼ（粉末、名糖産業（株）、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＰＬ）を８０ｍｌの蒸留水に溶かし、一夜５Ｌの蒸留水で透析した。透析終了後、不溶物を遠心分離機によって除去し、リパーゼ溶液を得た。得られたリパーゼ溶液に１００ｇ（湿重量）のイオン交換樹脂担体（Ｄｏｗｅｘ ＭＡＲＡＴＨＯＮ ＷＢＡ：ダウケミカル）を懸濁し、減圧下で乾燥させ固定化酵素（６４．０ｇ）を得た。
酵素反応の実施例
実施例１
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９４．０％、モノエステル６．０％、ジエステルは１％以下であった。
Ｓｉｇｍａ社製の遊離アスタキサンチンの代わりに、ファフィア酵母から抽出した遊離型アスタキサンチンもほぼ同様の結果を与えた、その場合の組成比はアスタキサンチン９３．５％、モノエステル６．５％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ１２０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン８４．９％、モノエステル１３．６％、ジエステルは１．５％であった。
実施例３
製造例５に記載したアスタキサンチンオレイン酸ジエステル２ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６１．１％、モノエステル８．２％、ジエステルは１％以下であった。
実施例４
製造例５記載したアスタキサンチンオレイン酸ジエステル２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７３．４％、モノエステル１５．３％、ジエステルは１％以下であり、変換されずに残ったアスタキサンチンオレイン酸ジエステルは７．９％であった。残ったアスタキサンチンオレイン酸ジエステルが酵素反応的に完全になくなるかを確認するため、本反応を一週間行い、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７２．８％、モノエステル２７．２％、ジエステルは１％以下で、原料のアスタキサンチンオレイン酸ジエステルは検出できなかった。
実施例５
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ２７０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水２２．５μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン４２．６％、モノエステル１０．５％、ジエステルは１％以下であった。
実施例６
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ２７０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水２２．５μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン５５．９％、モノエステル２５．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例７
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水２２．５μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９５．８％、モノエステル４．２％、ジエステルは１％以下であった。
実施例８
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６９．６％、モノエステル２１．９％、ジエステルは２．６％であった。
実施例９
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。４日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン２３．６％、モノエステル２．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１０
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。４日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６４．０％、モノエステル１２．２％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１１
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＰＬ）を加え、水１５μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７９．３％、モノエステル４．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１２
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水１５μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼＰＬ ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン２３．９％、モノエステル１％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１３
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼを固定化した固定化酵素：Ｎｏｖｏｚｙｍ４３５ ３００ｍｇ（ノボザイムズジャパン（株）製、）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９９．０％、モノエステル１．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１４
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水３０μＬと１２ｍｌのｎ−ヘキサンを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、固定化酵素をデカントで除去し、上清のヘキサンを除去し、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６４．１％、モノエステル２３．９％、ジエステルは２．３％であった。
実施例１５
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに１２ｍｌのｎ−ヘキサンを添加し、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇと水３０μＬとを加え、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、固定化酵素をデカントで除去し、上清のヘキサンを除去し、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン１５．２％、モノエステル１％であった。
実施例１６
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及び遊離脂肪酸としてラウリン酸（Ｃ１２：０）３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。これまでの実施例ではこの段階ではアスタキサンチンと脂肪酸は溶液状態になっている。しかし、ラウリン酸自体が反応温度以下では固体のため、反応原料は粉の状態である。ここに１２ｍｌのｎ−ヘキサンを添加して初めて溶液状態になり、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇと水３０μＬとを加え、反応できる状態になった。反応は４５℃で攪拌しながら行った。３日後にこの反応物をとり、固定化酵素をデカントで除去し、上清のヘキサンを除去し、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９３．６％、モノエステル６．４％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１７
２種類の中鎖脂肪酸トリグリセリド（Ｃ８：０：トリカプリリンとＣ１０：０：トリカプリン）の混合物が市販され、反応原料に用いることができる。そこでこの混合中鎖トリグリセリドを試薬的に１：１の割合で調製し、遊離のアスタキサンチンから２種類の中鎖脂肪酸エステル体の合成を行った。すなわち、遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリカプリリン３００ｍｇとトリカプリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水６０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９３．１％、Ｃ８モノエステル３．９％、Ｃ１０モノエステル３．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１８
２種類の中鎖脂肪酸トリグリセリド（Ｃ８：０：トリカプリリンとＣ１０：０：トリカプリン）の混合物が市販され、反応原料に用いることができる。そこでこの混合中鎖トリグリセリドを試薬的に１：１の割合で調製し、遊離のアスタキサンチンから２種類の中鎖脂肪酸エステル体の合成を行った。すなわち、遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリカプリリン３００ｍｇとトリカプリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で振とうしながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン８６．７％、Ｃ８モノエステル７．２％、Ｃ１０モノエステル６．１％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１９
２種類の中鎖脂肪酸トリグリセリド（Ｃ８：０：トリカプリリンとＣ１０：０：トリカプリン）の混合物が市販され、反応原料に用いることができる。そこでこの混合中鎖トリグリセリドを試薬的に１：１の割合で調製し、ヘキサン中で遊離のアスタキサンチンから２種類の中鎖脂肪酸エステル体の合成を行った。すなわち、遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリカプリリン３００ｍｇとトリカプリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに１２ｍｌのｎ−ヘキサンを添加し、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇと水３０μＬとを加え、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン８１．４％、Ｃ８モノエステル９．５％、Ｃ１０モノエステル９．１％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２０
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）４０ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．５ｍｌを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＰｈｅｎｙｌ Ｔｏｙｏｐｅａｒｌの固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。４日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６１．６％、モノエステル１４．１％、ジエステルは２．８％であった。
実施例２１
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰ２０固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９６．１％、モノエステル３．９％であった。
実施例２２
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）４０ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．５ｍｌを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したハイフロスーパーセルの固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。４日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン２８．６％、モノエステル１．８％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２３
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．３ｍｌを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰＡ２５樹脂固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン３９．３％、モノエステル２．９％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２４
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．３ｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰＡ２５樹脂固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７９．８％、モノエステル１９．２％、ジエステルは１．０％であった。
実施例２５
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．３ｍｌを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰ１ＭＧ樹脂固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン５４．９％、モノエステル５．４％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２６
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．３ｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰ１ＭＧ樹脂固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７９．５％、モノエステル１８．７％、ジエステルは１．８％であった。
以上の実施例の結果を表２〜６にまとめて示した。これら結果から本発明のリパーゼを用いたエステル交換反応の方法はアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを効果的に合成できることがわかる。
実施例２７ アスタキサンチンエステルの天然物からの抽出、分画および精製乳鉢中で乳棒を用いて破砕した市販のオキアミ（３５６．３ｇ）を５倍量のアセトンで３回抽出し減圧濃縮を行った後、飽和食塩水と酢酸エチルで液−液分配を３回行うことにより酢酸エチル層から粗抽出物（５２．１３ｇ）を得た。このオキアミ抽出物について以下の順番でカラムクロマトグラフィーを行った。
１）１ｓｔシリカカラムクロマトグラフィー
シリカゲル（メルク社製Ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ ６０、５００ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行った。溶出溶媒は各濃度のヘキサン：アセトン（９０：１０，８５：１５，８０：２０，７５：２５，７０：３０，６０：４０，５０：５０，４０：６０，３０：７０，２０：８０，１０：９０，０：１００）の順にステップワイズ溶出を行った。同一溶媒系による溶出はカラム容積の３倍量の溶出液を順次添加することにより行った。各溶出液を減圧濃縮した後、アスタキサンチンモノエステル画分（１１６．３２ｍｇ）を得た。
２）ＯＤＳカラムクロマトグラフィー
ＯＤＳゲル（センシュー科学製ＯＤＳ−ＳＳ−１０２０Ｔ、５０ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行った。溶出溶媒は１００％メタノールを用いて、カラムから溶出される暗赤色の画分を分取し減圧濃縮した後、アスタキサンチンモノエステル画分（８．８４ｍｇ）を得た。
３）２ｎｄシリカカラムクロマトグラフィー
シリカゲル（メルク社製Ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ ６０、３０ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行った。溶出溶媒はジクロロメタン：酢酸エチル（８：２）を用いて、カラムから溶出される暗赤色の画分を分取し減圧濃縮した後、アスタキサンチンモノエステル画分（２．８７ｍｇ）を得た。
４）３ｒｄシリカカラムクロマトグラフィー
シリカゲル（メルク社製Ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ ６０、３０ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行った。溶出溶媒はヘキサン：アセトン（７：３）を用いて、カラムから溶出される暗赤色の画分を分取し減圧濃縮した後、高純度のアスタキサンチンモノエステル画分（０．４８ｍｇ）を得た。
実施例２８ アスタキサンチンエステル画分の分析
実施例２７で調製したオキアミ抽出液からのアスタキサンチンエステル画分を１ｍｌのメタノールに溶解させ、８０℃で攪拌しながら１ｍｏｌ／ｌのナトリウムメトキシド０．５ｍｌを少量ずつ加えた。反応物中のアルカリを除去するため酢酸エチルと水で液−液分配を行い、酢酸エチル層を減圧濃縮しＧＣ−ＭＳ（ヒューレットパッカード製Ｇ１８００Ａ）で脂肪酸分析した。また、アスタキサンチンモノエステル画分に遊離脂肪酸が混在していないか確認するためメチルエステル化しないでＧＣ−ＭＳ分析を行った。
『測定メソッドデータ』
Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ温度；２００℃、Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ温度；３００℃、初期カラム温度；４０℃、上昇温度；２．５℃／分、カラムサイズ；３０．０ｍ ｘ ０．２５ｍｍ、ガス；ヘリウムガス、ガス流量；１．０ｍｌ／分、マスレンジ；４５：２００ｍ／ｚ、溶媒待ち時間；５分
オクタン酸メチルエステル標品のＧＣ−ＭＳデータを図３に、オキアミ由来のアスタキサンチンモノエステルサンプルのＧＣ−ＭＳデータを図４に示す。これらの図が示すように完全に一致した。なお、標品もサンプルも親イオンピーク（ｍ／ｚ１５８）は出ないが、特異的なフラグメンテーション・パターン（ｍ／ｚ１２７）が観察され、同時に脂肪酸メチルエステル化物に由来するｍ／ｚ５５，ｍ／ｚ５９，ｍ／ｚ８７も観察された。また、メチルエステル化していないサンプルも同様に分析した結果、相当するピークは認められず、本サンプル中には遊離オクタン酸およびオクタン酸メチルエステルが存在しないことを確認した。
以上の結果から、オキアミ中にアスタキサンチンオクタン酸エステルが存在することを確認した。
化粧品利用の実施例
以下に示す方法で酵素反応後、精製操作を加え得られたアスタキサンチンオクタン酸モノエステルを１％含有する組成物を用いて口紅を製作した。
次に示す油性基剤を混合し加熱融解した後、あらかじめヒマシ油（２．１ｇ）に顔料（５０ｍｇ）とアスタキサンチンオクタン酸モノエステルを１％含有する組成物（１５０ｍｇ）とをよく混合し、溶解分散したものを加え攪拌し、香料（１５０ｍｇ）と酸化防止剤（５０ｍｇ）を加え、さらによく攪拌混合し均等にした。この液を型に流し込み急止剤（５０ｍｇ）を加え、さらによく攪拌混合し均等にした。この液を型に流し込み急冷した。冷却して得られた口紅を容器に入れ、小さなバーナーで表面を短時間加熱して光沢を生じさせ、口紅とした。
油性基剤の混合比率
ミツロウ １．０ｇ
セレシン ２．４ｇ
カルナウバロウ ０．８ｇ
ラノリン １．０ｇ
流動パラフィン ２．０５ｇ
エオシン酸 ０．２５ｇ
食品利用の実施例
健康食品および／またはサプリメント用ソフトカプセル
以下に示す方法で酵素反応後、精製操作を加え得られたアスタキサンチンオクタン酸モノエステルを１０％含有する組成物を用いてソフトカプセルを製作した。
次に示す割合で基剤を調合し、アスタキサンチンオクタン酸モノエステルを１０％含有する組成物（３０ｍｇ）を加えて、健康食品および／またはサプリメントに使われるようなソフトカプセルを調製した。
調合比率（一粒あたりの量）
基剤（植物性油脂）：１３０ｍｇ
乳化剤（ミツロウ）：３０ｍｇ
被包材（ゼラチン／グリセリン＝１００／３５）：１５０ｍｇ
食品原料の実施例
食品、化粧料や飼料用等に用いるため、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂を食品原料として調製した例を以下に示す。
酵素反応の実施例１４で記載した方法をさらにスケールアップし、原料の遊離型アスタキサンチン２ｇと中鎖脂肪酸トリグリセリド３００ｇとを反応し、脱ヘキサン後に約３００ｇの反応で生成した油脂を得た。１３０℃、０．２ｍｍＨｇで分子蒸留することによって反応中に遊離化したカプリル酸を除去し、１０ｇのアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂を得た。これを水蒸気蒸留による脱臭操作を行い、中鎖脂肪酸トリグリセリドを１０ｇ加えて、３％のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含有する油脂を得た。なお総アスタキサンチンとしては１０％の濃度である。これを各種用途向けの食品原料（アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂）とした。
アスタキサンチンの消化吸収性の改善
ヘマトコッカス属緑藻類から抽出され市販されているアスタキサンチン（イタノ、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）と、中鎖脂肪酸でそれぞれモノおよびジエステル化されたアスタキサンチン（Ａｓｔａ−Ｃ８−ｍｏｎｏｅｓｔｅｒおよびＡｓｔａ−Ｃ８−ｄｉｅｓｔｅｒ）を用いて、ラットでの吸収性について検討した。実験的にはこれらアスタキサンチンを遊離型アスタキサンチン換算で１００ｍｇ／ｋｇの割合になるようにオリーブオイルで希釈してラット（Ｗｉｓｔｅｒ系）に経口投与した。投与３，５，７，１０時間後に各々ラットの血中（血漿中）、肝臓中に存在するアスタキサンチンの含量をＨＰＬＣを用いて測定した。図１に血漿中、図２に肝臓中のアスタキサンチンの取り込み量を示した。図１、図２で示されるようにヘマトコッカス属緑藻類抽出アスタキサンチンに比べて、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル類ははるかに良好な消化吸収性を示した。中でもアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルのモノエステル体が最もよく吸収された。さらに、投与したエステル体アスタキサンチンは遊離型アスタキサンチンとして検出された。
従って、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルは消化吸収性に優れたアスタキサンチンであることが見出された。
産業上の利用可能性
本発明のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルの製造方法は、リパーゼを用いるため温和な条件下で反応することができ、原料のアスタキサンチンの分解や異性化などを引き起こすことなく高い収率でアスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステルを製造することができる。また、天然物から抽出し、製造することができる。
さらに本発明のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む組成物を食品等に付加することにより消化吸収性、組織移行性の優れたアスタキサンチンを添加した食品、健康食品および／またはサプリメントおよび化粧品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、ヘマトコッカス属緑藻類から抽出され市販されているアスタキサンチン（イタノ、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）と、中鎖脂肪酸でそれぞれモノおよびジエステル化されたアスタキサンチン（Ａｓｔａ−Ｃ８−ｍｏｎｏｅｓｔｅｒおよびＡｓｔａ−Ｃ８−ｄｉｅｓｔｅｒ）を用いて、これらを遊離型アスタキサンチン換算で１００ｍｇ／ｋｇの割合になるようにオリーブオイルで希釈してラットに経口投与し、投与３，５，７，１０時間後に各々ラットの血中（血漿中）に存在するアスタキサンチンの含量をＨＰＬＣを用いて測定した結果を示すグラフである。
図２は、図１と同じ実験で、肝臓中に存在するアスタキサンチンの含量をＨＰＬＣを用いて測定した結果を示すグラフである。
図３は、オクタン酸メチルエステル標品のＧＣ−ＭＳ結果を示す。
図４は、オキアミ精製サンプルのＧＣ−ＭＳ結果を示す。
本発明は、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法および組成物に関する。更に詳細にはリパーゼの転移反応を用いて、遊離アスタキサンチンあるいはアスタキサンチン脂肪酸エステルあるいはこれらが種々混合されたアスタキサンチン類と中鎖脂肪酸あるいは中鎖脂肪酸トリグリセリドあるいはそれらの混合物とのエステル化あるいはエステル交換反応を行うことによって得られるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法、甲殻類からの抽出によるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法、およびそれらを含有する組成物に関する。
背景技術
遊離型アスタキサンチンは一般には次式（１）で示される色素である。
アスタキサンチンはカロチノイドの１種として、顕著な抗酸化作用とプロビタミンＡとしての活性を持つことが知られており、その色と生理機能（抗酸化作用）から天然着色料、化粧料、健康食品および／またはサプリメントとして利用されている。アスタキサンチンはオキアミ、エビ、カニ、酵母のファフィア、緑藻類のヘマトコッカスから抽出されたものがこれらの用途に用いられている。アスタキサンチンはエビ・カニなどの甲殼類、サケ・マスの筋肉、卵、タイ・コイ・キンギョなどの体表などに広く分布する赤橙色の色素である。既に化学合成されており、合成したアスタキサンチンは養殖魚の色付けの用途に飼料添加物として利用されている。天然には、アスタキサンチンは遊離型アスタキサンチンとして、或いはアスタキサンチンの脂肪酸エステルとして単独、あるいは混合物として存在する。また、脂肪酸エステルは一般的にパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ＥＰＡ，ＤＨＡなどの長鎖脂肪酸エステルの混合物として存在する。また、天然由来のアスタキサンチンは、ファフィア由来のものが遊離型アスタキサンチンとして知られている他、アスタキサンチンのいわゆる長鎖脂肪酸エステルの混合物、もしくは長鎖脂肪酸エステルと遊離型アスタキサンチンとの混合物として存在することが知られている。そして、アスタキサンチンはその遊離型よりもエステル型の方が、腸管吸収率がよく、経口吸収性に優れていることも知られている（食品と開発，Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．３，３８−４０（１９９２）、化学と生物，Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．４，２１９−２２７（１９９０））。エステル型アスタキサンチンを得る方法についてもいくつか方法が公表されている。すなわち、リパーゼを触媒としたアスタキサンチンと長鎖脂肪酸とのエステル化方法（特開平１１−２９００９４）、パルミチン酸エステルの化学合成法（特開平１−２０２２６１）も開示されている。一方、カプリン酸、ラウリン酸などの中鎖脂肪酸エステルについてはある種の緑藻や植物に存在していることが示されているが、微量にしか存在しない。特にカプリル酸の中鎖脂肪酸エステルについてはその存在の可能性は示唆されているが化合物としては特定されていない（Ｃｏｍｐ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓｉｏｌ．，Ｂ：Ｃｏｍｐ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．（１９８７），８６Ｂ（３），５８７−５９１）。またこれらのエステル類は化学的にも酵素的にも合成されたことがなく、それらの物性や機能は調べられてはいない。
発明の開示
本発明は、食品、化粧品、医薬品の分野で応用が期待でき、しかも長鎖脂肪酸エステル型アスタキサンチンに比べて、経口吸収性がよく、肝臓組織への移行率が高いアスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステル、例えばアスタキサンチンオクタン酸モノエステルまたはアスタキサンチンオクタン酸ジエステルを新規物質として提供する。
本発明はまた、リパーゼの触媒作用を利用して、アスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステルを合成する方法、または甲殼類、好ましくはオキアミから中鎖脂肪酸エステルを抽出により製造する方法、およびそれらを含有する組成物およびそれら組成物を含有する食品や化粧品を提供する。
発明を実施するための最良の形態
本発明者らはアスタキサンチンの欠点とされる経口吸収性の悪さが、そのエステル類すなわちアスタキサンチン長鎖脂肪酸エステルにおいては遊離型アスタキサンチンより改善されていることに注目し、さらに顕著に経口吸収性を向上させる手段を鋭意検討した結果、とりわけ経口吸収性に優れたアスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステルにより達成されることを見出し本発明を完成させた。
すなわち、アスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステル類は経口投与時に天然から得られるヘマトコッカス由来アスタキサンチン（長鎖脂肪酸エステル混合物）と比較して、良好な経口吸収性を示す。さらに、消化吸収時にエステル体が遊離型アスタキサンチンと遊離中鎖脂肪酸とに切断され、遊離型で吸収される。この時遊離してくる中鎖脂肪酸は大量に摂取しても体内で分解されてエネルギーに変換され、体脂肪として蓄積されないこともよく知られており、近年高まっている健康志向にも十分マッチしたものである。
さらに、本発明によって得られたアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルは、それ自体新規な物質として提供されるほか、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含有する組成物は市販されている天然のアスタキサンチン類に比較して経口吸収性、肝臓組織移行性に優れたアスタキサンチンの代替物として食品、食品添加物、化粧品、等に広く利用可能である。
アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル
本明細書において、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルとは、前記式（１）で示される化合物が、中鎖脂肪酸によってモノエステル化またはジエステル化されたものを意味する。好ましい中鎖脂肪酸は、炭素数８〜１２の脂肪酸であり、炭素数が偶数の直鎖の飽和脂肪酸、すなわち、カプリル酸（オクタン酸）、カプリン酸（デカン酸）、ラウリン酸（ドデカン酸）である。
なお、本明細書において長鎖脂肪酸とは、中鎖脂肪酸より炭素数が多いもの、即ち炭素数１４以上の脂肪酸を意味する。
酵素反応による中鎖脂肪酸エステル型アスタキサンチンの合成
本発明者らは、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルが長鎖脂肪酸エステルに比べ、消化吸収性、組織への移行性が優れていることを上記記載の実験によって見出した。これら中鎖脂肪酸エステル型アスタキサンチンの有用性および食品の分野での応用に鑑み、リパーゼによるアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルの合成方法を鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。本発明の合成方法には以下の態様がある。
（１）エステル化反応
本発明の方法の一つの態様は、アスタキサンチン類と脂肪酸類とからリパーゼを用いてエステル化反応を行うに際して、脂肪酸として中鎖脂肪酸を用いることを特徴とする、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法である。中鎖脂肪酸としては炭素数が８から１２の直鎖の飽和脂肪酸である。
一般的にリパーゼを用いたエステル化反応では水分をできる限り排除して行うことが知られている。特開平１１−２９００９４に開示されている方法においてもアスタキサンチンエステルはごく少量の水分（０．０２〜０．１％）を加えて合成されている。しかしながら、この先行技術の方法では長鎖脂肪酸の代わりに中鎖脂肪酸を用いるとエステル化が十分に行われない。本発明ではこの問題を解消するため、表１に示すように、数％の水分を反応系に加える。すると驚くべきことに、アスタキサンチンと中鎖脂肪酸とからエステルが形成される。
上記のような水分添加の顕著な効果は、リパーゼによるエステル交換反応についても存在する。すなわち、脂肪酸を供与する基質（脂肪酸ドナー）を遊離の脂肪酸から中鎖脂肪酸トリグリセリド（ＭＣＴ）に代えても、水分添加量を増やすことによってエステル交換反応が進行し、アスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステルが得られる。この態様において、反応系に加える水分の量は、後に詳述する。
エステル交換反応は、中鎖脂肪酸のトリグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリド以外に中鎖脂肪酸のアルコールエステルを用いても行うことができる。そのようなエステルとして、低級アルコール（例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール）とのエステルが好ましい。
エステル交換反応を、イオン交換樹脂等に固定化して安定化させたリパーゼを用いて行うことができる。遊離型やアルコールエステル型の中鎖脂肪酸を用いるときも固定化酵素の使用は可能であるが、遊離型中鎖脂肪酸に比べ、中鎖脂肪酸トリグリセリドを用いたリパーゼのエステル化反応は目的とするアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル生成収率はさらに向上する。
（３）他のアスタキサンチンエステルとのエステル交換反応
先行技術（特開平１１−２９００９４）の方法は、エステル化されていない遊離型のアスタキサンチンを使ってエステル化したり、長鎖脂肪酸が結合したモノエステル型のアスタキサンチンを用いてジエステル型を製造する方法に限られている（特開平１１−２９００９４の方法はモノエステル体にさらに脂肪酸がエステル化される反応であり、エステル交換反応ではない）。
これに対して、本発明の方法は、後に詳述するとおり、水分添加量や酵素反応条件を適宜定めることにより、長鎖脂肪酸モノエステルやジエステル型のアスタキサンチンからそれらの脂肪酸部分をエステル交換反応により、中鎖脂肪酸へ変換することもできる。例えば、化学的に調製したアスタキサンチンオレイン酸ジエステルからアスタキサンチンオクタン酸モノエステル（アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル）にエステル交換することができる。
他のアスタキサンチンエステルとのエステル交換反応の場合も、リパーゼはそのまま用いてもよく、あるいは好ましくは固定化して用いてもよい。また、中鎖脂肪酸は遊離脂肪酸として用いてもよく、または好ましくはトリグリセリドとして、あるいはまたトリグリセリド以外のアルコールエステルとして用いてもよい。
本発明の方法は、上記のようにエステル交換反応で行うと実用上の利点がある。なぜなら、アスタキサンチンの供給源として、現在最も入手が可能なアスタキサンチンは緑藻類の培養物から調製されるものやオキアミから抽出したものであり、これらは異なった種類の長鎖脂肪酸エステルの混合物（モノエステル、ジエステルの混合物）を含むからである。このようなアスタキサンチンを反応原料に用いても、特開平１１−２９００９４の方法を用いる限り、長鎖脂肪酸と中鎖脂肪酸の混合ジエステル体ができるに過ぎず、さらに原料に含まれるジエステル体はそのまま残存することになる。しかし、本発明の方法では上で述べた水分添加の効果からリパーゼによるエステル交換反応により、天然抽出アスタキサンチンと中鎖脂肪酸またはそのトリグリセリドとからもアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを得ることが可能である。
上記リパーゼを用いて合成されるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルまたはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルが０．１％以上含有される組成物を提供する。
本発明は、化粧品や食品の分野で応用が期待でき、リパーゼによる脂肪酸エステル交換反応により得られたアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造方法、およびこれらアスタキサンチン類を含有する組成物を提供するものである。
さらに本発明は、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステル、好ましくはアスタキサンチンオクタン酸モノエステルまたはアスタキサンチンオクタン酸ジエステルの天然物、好ましくは甲殻類、特に好ましくはオキアミからの抽出による製造方法を提供するものである。
以下、発明の内容について詳細に説明する。
酵素法によるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルを含む組成物の製造は次の通り行う。
酵素
本発明者らが、市販の酵素剤を使って検討した結果では、Ｃａｎｄｉｄａ属の酵母由来のリパーゼ｛例えば、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａ由来のリパーゼ（名糖産業（株）販売名：リパーゼＯＦなど）、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａ由来のリパーゼ（名糖産業（株）販売名：リパーゼＭＹなど）、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａ由来のリパーゼ（天野エンザイム（株）販売名：リパーゼＡＹ「アマノ」３０Ｇなど）、Ｃａｎｄｉｄａ ａｎｔａｒｃｔｉｃａ由来のリパーゼ（ノボインダストリー（株）販売名：Ｎｏｖｏｚｙｍ４３５など）｝、Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属の微生物由来のリパーゼ｛例えば、Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｖｉｓｃｏｓｕｍ由来のリパーゼ、旭化成工業（株）販売名：リパーゼＡＣなど｝、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属の微生物由来のリパーゼ｛例えば、Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐ．由来のリパーゼ（名糖産業（株）販売名：リパーゼＰＬなど）、動物の膵臓由来のリパーゼ等の酵素剤が脂肪酸転移に使用できる。しかし、これらに限らず、本発明に用いられるリパーゼは、アスタキサンチンのＯＨ基と中鎖脂肪酸やそのエステル類を含む溶液に作用させ、脂肪酸類のエステル交換反応によってアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルもしくはアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルを合成するものであればよく、起源、種類は限定されない。収率の点からＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼが好ましい。酵素活性を高めたり、原料の変性を抑えたり、反応収率を上げたりする目的でこれらのリパーゼに精製操作を加えて使用してもよい。たとえば、水不溶物の除去、塩析、カラムクロマトグラフィーによる精製操作があげられる。
本発明で用いるリパーゼは、水性溶媒に溶解または分散して用いても、粉末のものをそのままで用いても、あるいは担体に固定化した固定化リパーゼとして用いることもできる。固定化して用いると酵素は安定化され、酵素のリサイクル使用ができ、製造コストが低減できる。リパーゼの固定化方法は公知の方法によって行われ、固定化担体としてシリカゲル、セライト、Ｋ−カラギナン、キチン、アルギン酸ナトリウムなど公知の担体｛バイオリアクター福井三郎監修・編講談社サイエンティフィック（１９８５年）、実践バイオリアクター，食品産業バイオリアクターシステム技術研究組合編食品化学新聞社（１９９０年）｝を用いることができる。さらに、水処理に使われるようなイオン交換樹脂にリパーゼを固定化して用いることもできる。その他に吸着クロマトグラフィーや疎水吸着クロマトグラフィーに用いる樹脂にリパーゼを固定化して用いることもでき、一般にタンパク質を吸着することができる樹脂担体に固定化して用いることもできる。
反応原料 アスタキサンチン
エステル化反応の原料に使うアスタキサンチンは遊離型のアスタキサンチンでもアスタキサンチン脂肪酸エステルでもよく、単品でも混合物であってもよい。遊離型アスタキサンチンは合成品（ロッシュ、シグマ（Ｓｉｇｍａ）の市販品）であっても、天然から抽出されるものであってもよい。さらに、ファフィア酵母を培養し菌体内に蓄積させ、これから抽出または精製したものを用いてもよい。さらにまた、遺伝子工学的に育種した微生物・酵母・カビ・植物を培養したり育てたりし、これらから抽出または精製したものを使ってもよい。アスタキサンチン脂肪酸エステルはその脂肪酸エステルがモノエステルであってもジエステルであっても、あるいは両者の混合物であってもよい。さらにアスタキサンチン脂肪酸エステルは合成品、天然抽出物を問わず使うことができる。例えば、緑藻類のヘマトコッカスやオキアミ、エビ、カニ等の甲殻類や魚類の卵のような天然から抽出されるアスタキサンチン脂肪酸エステルはモノエステル体とジエステル体の混合物であり、かつ、エステル化している脂肪酸も種々の脂肪酸の混合物であるが問題なく使うことができる。さらに上記記載の遊離型のアスタキサンチンおよびアスタキサンチン脂肪酸エステルを２種類以上混合して用いることもできる。
反応原料 脂肪酸類
エステル化反応で用いるもう一方の原料の中鎖脂肪酸は炭素数８〜１２の直鎖飽和脂肪酸が望ましい。具体的にいえば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸から選ばれる脂肪酸またはそれらから選択される２種類以上の混合脂肪酸が挙げられる。さらに本発明では遊離脂肪酸よりさらに反応性を高めることができるものとしてトリグリセリドやそれ以外のエステルの形態をとった脂肪酸も使うことができる。より具体的には炭素数８〜１２の直鎖脂肪酸のトリグリセリドあるいはそのアルコールエステルが挙げられる。
反応温度
一般に酵素を用いたエステル交換反応は、２０〜５５℃の反応温度条件下で行う。本酵素反応においてはそれぞれのリパーゼが持つ至適温度や至適ｐＨ等の条件において行うことが望ましい。しかしながら、反応温度が５０℃より高いと反応原料のアスタキサンチンの劣化や異性化が促進されるため好ましくない。逆に反応温度が２０℃以下の場合、リパーゼ活性の低下と原料の脂質（脂肪酸やトリグリセリド等）の固化が起こるため好ましくない。これらを勘案して３７〜５０℃で酵素反応を行うことがより好ましい。本発明ではアスタキサンチンの酸化劣化反応を防ぐため、窒素やアルゴンガスなどの不活性ガスの雰囲気下で行うことも好ましい。
反応に用いるリパーゼ量
本発明で用いるリパーゼの量は、アスタキサンチンに対して１００ｕ（＝単位）／μｍｏｌ〜３００００ｕ／μｍｏｌ、好ましくは１０００〜３００００ｕ／μｍｏｌであり、１００ｕ／μｍｏｌより少ないと、アスタキサンチン脂肪酸エステルを高収率で得られない。遊離型アスタキサンチンを原料とする場合は５００００ｕ／μｍｏｌより多く使用しても著しい効果の向上は期待できないので好ましくない。一方、混合型のアスタキサンチン脂肪酸エステルを原料に用いた場合、使う酵素の量に比例して合成量は上昇する。しかし、固定化担体への酵素の負荷量や酵素の使用量の経済性から考えると上記記載量が適切量と考えられる。
反応におけるアスタキサンチン／脂肪酸比率
本発明で用いるアスタキサンチンと脂肪酸類のモル比は使う脂肪酸類の脂肪酸基の数によって大別できる。すなわち、脂肪酸残基が一つの遊離型中鎖脂肪酸とアルコールエステル型中鎖脂肪酸の場合と、脂肪酸残基が３分子結合した中鎖トリグリセリドの場合に大別できる。前者の場合、遊離型換算のアスタキサンチンに対してモル比で３０〜１０，０００倍であり、好ましくは３０〜３，５００倍である。後者の場合、遊離型換算のアスタキサンチンに対してモル比で１０〜３，０００倍であり、好ましくは３０〜１，０００倍である。
アスタキサンチンが上記倍率より濃い場合、アスタキサンチンが十分溶けきれず、反応には適さない。上記倍率より薄い場合、著しい効果の向上が望めず、アスタキサンチン濃度の希薄化に伴ってエステル交換反応が進まない。
反応時間
本発明で行う酵素反応の反応時間は１２時間以上が望ましい。反応時間が少ないと反応が充分に進まないので好ましくなく、酵素反応は比較的遅く、反応中のアスタキサンチンエステル類の分解反応も比較的遅いため、目的物の生成収率をあげるためには反応を長めにすることが望ましい。本発明ではアスタキサンチンの酸化劣化反応を防ぐため、窒素やアルゴンガスなどの不活性ガスの雰囲気下で行うことも好ましくあげられる。
反応に用いる有機溶媒と量
本発明で行う酵素反応では反応時に有機溶媒を用いても差し支えない。反応時のリパーゼの安定性から無極性溶媒が好ましい。具体的にはｎ−ヘキサン、ベンゼン、四塩化炭素、アセトンなどがあげられる。これらの溶媒を用いることができるが、食品等への利用を考えた場合、毒性や安全性の面からｎ−ヘキサンがより好ましい。反応に用いるアスタキサンチンや脂肪酸エステル類（基質）の溶液の粘度が高いため、ｎ−ヘキサン等の有機溶媒で基質溶液を希釈することで粘度を下げることができ、反応の効率化が望める。特に融点が高く、通常の反応温度では固体になるようなラウリン酸やラウリン酸のトリグリセリドを反応に用いる場合には有効である。本発明で用いる有機溶媒は反応する油脂（アスタキサンチンと脂肪酸類の合計）の１０００倍量以下の量で使用することが望ましく、好ましくは２００倍以下の量が望ましい。この量より多くしても、反応の促進は見られず、反応終了後のヘキサン除去により多くの労力を有し、得策でない。
リパーゼ反応における水分添加量
リパーゼ反応は可逆反応であり、水分が多いと生成したアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル類が加水分解されるため、このような合成反応やエステル交換反応においては水分量は極力制限して行うことが常識であった。しかし、上記のように、本発明者による鋭意検討の結果、水分を一定範囲内で積極的に添加することでエステル合成反応やエステル交換反応の進行が促進されることが判明した。添加する水分量は反応油脂類（アスタキサンチンと脂肪酸類）の０．５〜２０％の割合が望ましい。より好ましくは２〜１５％が望ましい。水分含量が２０％を超えても反応は進むが生成されたエステル類の分解が進むため、アスタキサンチン中鎖エステルの生成収量が減少するので好ましくない。
反応終了後の精製
本発明の酵素反応液から目的とするアスタキサンチンに１ないし２分子の中鎖脂肪酸残基が共有結合したアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステル、アスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルを得る方法としては脱ガム、脱酸、水蒸気蒸留等の一般的な油脂の精製法や分子蒸留等の真空精密蒸留、さらにはシリカゲルクロマトグラフィー等のクロマト的な精製方法、これらの組合せがある。これによりエステル転移の時に切り出された原料アスタキサンチンエステル体に結合していた長鎖脂肪酸や中鎖脂肪酸トリグリセリドから切り出された遊離中鎖脂肪酸、過剰の反応基質の中鎖脂肪酸トリグリセリドもしくは遊離中鎖脂肪酸を取り除くことができる。
天然物からの抽出によるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの製造
原料としての天然物は、好ましくは甲殻類、特に好ましくはオキアミである。オキアミは市販のオキアミを使用することができる。抽出に用いる溶媒は、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルを抽出することができる溶媒であれば用いることができるが、好ましくはアセトンである。さらに、抽出工程では、有機溶媒に限らず、超臨界ＣＯ２を用いる方法も用いることができる。アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチン中鎖脂肪酸ジエステルの精製は、たとえばシリカカラムクロマトグラフィー、ＯＤＳカラムクロマトグラフィーにより行うことができる。
酵素法によるアスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルおよびアスタキサンチ ン中鎖脂肪酸ジエステル含有組成物を含む食品
食品原料としての使用
本発明のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む油脂は用途に関しては無限の可能性があり、この用途の一つとして食品原料ならびに添加物として使用することもできる。
アスタキサンチンはカロテイド系色素の中でも最も赤色色調が高く、熱、光、ｐＨ等に対する安定性も比較的良いため、ファフィア色素（遊離型アスタキサンチン）やヘマトコッカス色素（長鎖脂肪酸エステル型アスタキサンチン）はこれまで着色料として使われている。さらに、アスタキサンチンは強力な抗酸化性を示すため、天然色素としてこれまでにない新しい機能性色素として注目されている。これら有用な機能を有するアスタキサンチンに中鎖脂肪酸を酵素的にエステル化することにより、消化吸収性に優れたアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂を作ることが出来た。
このような、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルの赤色色調は従来から使われているファフィア色素やヘマトコッカス色素に含まれるアスタキサンチン類と同じである。このため、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂はファフィア色素やヘマトコッカス色素と同じように食品に添加することが可能である。抗酸化力に加え、消化吸収性に富む性質を有するアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂は従来から使われているファフィア色素等よりも食品で高機能が期待される。
実際、ジュース等の飲料食品・リキュール等の酒類飲料・菓子類・ソーセージ等の水産練り製品・ドレッシング、ケチャップ等の調味料への添加が可能である。
上記アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂は必要に応じて、乳化物の形で、あるいは粉末の形で使用することができる。アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂に以下で示す食品用乳化剤を添加して攪拌し、乳化物にすることができる。食品衛生法で認められている食品用乳化剤としては、脂肪酸モノグリセリド類、ポリグリセリン脂肪酸類、ソルビタン脂肪酸エステル類（スパン等）、ショ糖の脂肪酸エステル等の非イオン活性剤およびレシチン、酵素処理レシチン、アラビアガム、キラヤ抽出物、卵黄等の天然物がある。
健康食品および／またはサプリメント原料としての使用
本発明のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む油脂は用途に関しては無限の可能性があり、健康食品および／またはサプリメントの原料ならびに添加物としても使用することもできる。アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む油脂の主成分の母体構造はアスタキサンチンであり、上記の食品原料としての使用でも述べたように、機能性色素として注目されている。
使用においては食品原料の場合と同様、乳化して添加してもよく、粉末化して添加してもかまわない。本発明においては、添加する健康食品および／またはサプリメントに応じて最適な食品用乳化剤を選択して最適量使用する。アスタキサンチン中鎖脂肪エステル含有油脂に以下で示す食品用乳化剤を添加して攪拌し、乳化物にすることができる。食品衛生法で認められている食品用乳化剤としては、脂肪酸モノグリセリド類、ポリグリセリン脂肪酸類、ソルビタン脂肪酸エステル類（スパン等）、ショ糖の脂肪酸エステル等の非イオン活性剤およびレシチン、酵素処理レシチン、アラビアガム、キラヤ抽出物、卵黄等の天然物がある。
またカプセル化等に際しては、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む油脂の皮膜剤、エマルジョンの安定化剤としてのタンパク質は大豆、トウモロコシなどの植物性蛋白、脱脂乳、卵白アルブミン、カゼイン、ホエー、ゼラチンなどの動物性蛋白などが用いることができる。同じく炭水化物はトウモロコシ、タピオカ、甘薯、馬鈴薯、などのデンプン、粉あめ、デキストリン、ショ糖、ブドウ糖、乳糖などである。この他にエマルジョンの安定化剤としてリン酸カリウム、リン酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムなどの塩類、さらにアラビアガム、ペクチンなどの天然ガム、アルギン酸ソーダなどの安定化剤を用いることもできる。酸化防止のためにはトコフェロールなどの抗酸化剤を使用することもできる。
実施例
以下、製造例および実施例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲をこれらの実施例に限定するものではないことは言うまでもない。
リパーゼ活性の測定
オリーブ油乳液５ｍｌ（オリーブ油２２．９ｇとポリビニールアルコール溶液７５ｍｌを乳化器にいれ、５〜１０℃で乳化したもの）と０．１Ｍリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）４ｍｌとを５０ｍｌ容共栓三角フラスコにとり、よく混合し３７℃の恒温水槽に入れて、１０分間予熱する。攪拌しながらこの溶液に酵素溶液１ｍｌを加え、２０分間反応する。反応の停止はアセトン・エタノール混液２０ｍｌ（アセトンとエタノールを１：１（Ｖ／Ｖ）で混合）の添加で行う。フェノールフタレイン溶液を数滴加え、０．０５Ｎの水酸化ナトリウム溶液で滴定して、リパーゼ反応で生成した遊離の脂肪酸量を求める。
盲検として上記記載のオリーブ油乳液とリン酸緩衝液のみで反応させ、アセトン・エタノール混液を加えたのちに酵素溶液を加えたものを滴定する（対照液滴定値）。
酵素力価は以下の数式で計算する。
力価（単位／ｇ）＝（試料溶液滴定値−対照液滴定値）／（酵素溶液１ｍｌ中の酵素ｇ）ｘ２．５
アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルの化学合成
製造例１ アスタキサンチンオクタン酸ジエステルの化学合成
乾燥塩化メチレン（２０ｍｌ）中のアスタキサンチン（９９５．２ｍｇ、１．６７ｍｍｏｌ）および塩酸１−［３−（ジメチルアミノ）プロピル］−３−エチルカルボジイミド（ＷＳＣ・ＨＣｌ）（１．２８ｇ、６．６８ｍｍｏｌ）の溶液に、アルゴン気流下室温でオクタン酸（０．７３ｇ、５．０６ｍｍｏｌ）および４−（ジメチルアミノ）ピリジン（ＤＭＡＰ）（２１８．７ｍｇ、１．７９ｍｍｏｌ）を加えた。
１９時間後、反応混合物を酢酸エチル（２００ｍｌ）に注下し、１Ｍ塩酸（１００ｍｌ）、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液（１００ｍｌ）および飽和食塩水（１００ｍｌ）で順次洗浄した。
有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した後、塩化メチレン−ヘキサン（１：１、Ｖ／Ｖ）１０ｍｌに溶解し、シリカゲル（１７５ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行なった。酢酸エチル−ヘキサンによって溶出することにより、酢酸エチル−ヘキサン（１：２、Ｖ／Ｖ）よりアスタキサンチンオクタン酸ジエステルの暗赤色固形物（１．２７ｇ、９０％）を得た。
アスタキサンチンオクタン酸ジエステル
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（ＴＭＳ）０．８８（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、１６Ｈ）、１．２２（ｓ、６Ｈ）、１．３５（ｓ、６Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、４Ｈ）、１．９０（ｓ、６Ｈ）、１．９５−２．１（ｍ、４Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．３５−２．５５（ｍ、４Ｈ）、５．５３（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７（ｍ、１４Ｈ）。
製造例２ アスタキサンチンオクタン酸モノエステルの化学合成
乾燥塩化メチレン（２０ｍｌ）中のアスタキサンチン（９７６．２ｍｇ、１．６４ｍｍｏｌ）およびＷＳＣ・ＨＣｌ（０．４８ｇ、２．５０ｍｍｏｌ）の溶液に、アルゴン気流下室温でオクタン酸（０．２７ｇ、１．８７ｍｍｏｌ）およびＤＭＡＰ（１０７．５ｍｇ、０．８８ｍｍｏｌ）を加えた。
１８時間後、反応混合物を塩化メチレン（２５０ｍｌ）に注下し、１Ｍ塩酸（１００ｍｌ）、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液（１００ｍｌ）および飽和食塩水（１００ｍｌ）で順次洗浄した。
有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧下留去した後、塩化メチレン−ヘキサン（２：１、Ｖ／Ｖ）１５ｍｌに溶解し、シリカゲル（２５０ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行なった。酢酸エチル−ヘキサンによって溶出することにより、酢酸エチル−ヘキサン（１：２、Ｖ／Ｖ）よりアスタキサンチンオクタン酸ジエステルの暗赤色固形物（３０４．２ｍｇ、２２％）を、酢酸エチル−ヘキサン（１：１、Ｖ／Ｖ）よりアスタキサンチンオクタン酸モノエステルの暗赤色固形物（３７７．３ｍｇ、３２％）を得た。
アスタキサンチンオクタン酸モノエステル
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（ＴＭＳ）０．８９（ｔ、３Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、８Ｈ）、１．２１（ｓ、３Ｈ）、１．２２（ｓ、３Ｈ）、１．３２（ｓ、３Ｈ）、１．３５（ｓ、３Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、２Ｈ）、１．８１（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝１３Ｈｚ、１３Ｈｚ）、１．９０（ｓ、３Ｈ）、１．９４（ｓ、３Ｈ）、１．９５−２．１（ｍ、２Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．１５（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１３Ｈｚ）、２．３５−２．５５（ｍ、２Ｈ）、３．６７（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝２Ｈｚ）、４．３２（ｄｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝２Ｈｚ、６Ｈｚ、１３Ｈｚ）、５．５３（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７５（ｍ、１４Ｈ）。
製造例３ アスタキサンチンデカン酸ジエステル、アスタキサンチンデカン酸モノエステル
製造例２と同様にして、アスタキサンチン（２０．６ｇ、３４．５ｍｍｏｌ）、ＷＳＣ・ＨＣｌ（１４．９ｇ、７７．７ｍｍｏｌ）、デカン酸（９．８ｇ、５６．９ｍｍｏｌ）およびＤＭＡＰ（２．８ｇ、２２．９ｍｍｏｌ）よりアスタキサンチンデカン酸ジエステルの暗赤色固形物（１７．５ｇ、５６％）およびアスタキサンチンデカン酸モノエステルの暗赤色固形物（９．６ｇ、３７％）を得た。
アスタキサンチンデカン酸ジエステル
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ＴＭＳ）０．８８（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、２４Ｈ）、１．２２（ｓ、６Ｈ）、１．３５（ｓ、６Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、４Ｈ）、１．９０（ｓ、６Ｈ）、１．９５−２．１（ｍ、４Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．３５−２．５５（ｍ、４Ｈ）、５．５３（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７（ｍ、１４Ｈ）。
アスタキサンチンデカン酸モノエステル
１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）：δ（ＴＭＳ）０．８８（ｔ、３Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、１２Ｈ）、１．２１（ｓ、３Ｈ）、１．２２（ｓ、３Ｈ）、１．３２（ｓ、３Ｈ）、１．３５（ｓ、３Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、２Ｈ）、１．８１（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝１３Ｈｚ、１３Ｈｚ）、１．９０（ｓ、３Ｈ）、１．９５（ｓ、３Ｈ）、１．９５−２．１（ｍ、２Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．１５（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１３Ｈｚ）、２．３５−２．５５（ｍ、２Ｈ）、３．６９（ｂｓ、１Ｈ）、４．３２（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、５．５３（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７５（ｍ、１４Ｈ）。
アスタキサンチン長鎖脂肪酸エステルの化学合成
製造例４ アスタキサンチンパルミチン酸ジエステル
製造例１と同様にして、アスタキサンチン（３４８．３ｍｇ、０．５８４ｍｍｏｌ）、ＷＳＣ・ＨＣｌ（０．４６ｇ、２．４０ｍｍｏｌ）、パルミチン酸（０．４６ｇ、１．７９ｍｍｏｌ）およびＤＭＡＰ（５７．０ｍｇ、０．４６７ｍｍｏｌ）よりアスタキサンチンパルミチン酸ジエステルの暗赤色固形物（５８２．９ｍｇ、９３％）を得た。
アスタキサンチンパルミチン酸ジエステル
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（ＴＭＳ）０．８９（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．２０−１．４５（ｍ、４８Ｈ）、１．２３（ｓ、６Ｈ）、１．３５（ｓ、６Ｈ）、１．６５−１．７５（ｍ、４Ｈ）、１．９１（ｓ、６Ｈ）、１．９５−２．１０（ｍ、４Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．３５−２．５５（ｍ、４Ｈ）、５．５４（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７（ｍ、１４Ｈ）。
製造例５ アスタキサンチンオレイン酸ジエステル
製造例１と同様にして、アスタキサンチン（３７６．１ｍｇ、０．６３０ｍｍｏｌ）、ＷＳＣ・ＨＣｌ（０．４９ｇ、２．５６ｍｍｏｌ）、オレイン酸（０．５３ｇ、１．８９ｍｍｏｌ）およびＤＭＡＰ（５８．２ｍｇ、０．４７６ｍｍｏｌ）よりアスタキサンチンオレイン酸ジエステルの暗赤色油状物（６１５．６ｍｇ、８７％）を得た。
アスタキサンチンオレイン酸ジエステル
１Ｈ−ＮＭＲ：δ（ＴＭＳ）０．８８（ｔ、６Ｈ、Ｊ＝７Ｈｚ）、１．１５−１．４５（ｍ、４０Ｈ）、１．２３（ｓ、６Ｈ）、１．３５（ｓ、６Ｈ）、１．６５−１．８０（ｍ、４Ｈ）、１．９０（ｓ、６Ｈ）、１．９５−２．１５（ｍ、１２Ｈ）、１．９９（ｓ、６Ｈ）、２．００（ｓ、６Ｈ）、２．３５−２．５５（ｍ、４Ｈ）、５．３０−５．４５（ｍ、４Ｈ）、５．５４（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝６Ｈｚ、１４Ｈｚ）、６．１５−６．７（ｍ、１４Ｈ）。
リパーゼの固定化
酵母を起源とするリパーゼが数種市販されており、その一例として名糖産業（株）から得ることができるＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ（販売名）のイオン交換樹脂等への固定化例を以下に示す。
『イオン交換樹脂への固定化（ダイレクト法）』
イオン交換樹脂担体（Ｄｏｗｅｘ ＭＡＲＡＴＨＯＮ ＷＢＡ：ダウケミカル）１００ｇ（湿重量）を、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（７１．０ｇ）を得た。
『イオン交換樹脂への固定化（透析法）』
１６ｇ（５，７６０，０００単位）のＣａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ（粉末、名糖産業（株）、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を８０ｍｌの蒸留水に溶かし、一夜５Ｌの蒸留水で透析した。透析終了後、不溶物を遠心分離機によって除去し、リパーゼ溶液を得た。得られたリパーゼ溶液に１００ｇ（湿重量）のイオン交換樹脂担体（Ｄｏｗｅｘ ＭＡＲＡＴＨＯＮ ＷＢＡ：ダウケミカル）を懸濁し、減圧下で乾燥させ固定化酵素（６２．８ｇ）を得た。
『イオン交換樹脂への固定化（カラム法）』
上記記載より効率的にリパーゼを固定化するために以下の固定化方法で固定化酵素を得た。
３２ｇ（１１，５２０，０００単位）のＣａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ（粉末、名糖産業（株）、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を１６０ｍｌの蒸留水に溶かし、一夜１０Ｌの蒸留水で透析した。透析終了後、不溶物を遠心分離機によって除去し、リパーゼ溶液を得た。１００ｇ（湿重量）のイオン交換樹脂担体（Ｄｏｗｅｘ ＭＡＲＡＴＨＯＮ ＷＢＡ：ダウケミカル）をカラムにつめ、リパーゼ溶液を１ｍｌ／ｍｉｎの流速で送液してリパーゼをイオン交換樹脂担体に吸着させた。この吸着担体を減圧下で乾燥させ固定化酵素（６６．７ｇ）を得た。
『疎水性吸着樹脂・吸着樹脂・ろ過助剤への固定化』
（ｐｈｅｎｙｌ）
疎水性吸着樹脂担体（Ｐｈｅｎｙｌ Ｔｏｙｏｐｅａｒｌ ６５０Ｓ：東ソー（株））１００ｍｌを、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼの透析水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（２４．９ｇ）を得た。
（ＨＰ２０）
芳香族系吸着樹脂担体（ダイヤイオンＨＰ２０：三菱化学（株））１００ｇ（湿重量）を、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（６０．３ｇ）を得た。
（ＨＰ１ＭＧ）
メタクリル系吸着樹脂担体（ダイヤイオンＨＰ１ＭＧ：三菱化学（株））２５ｇ（湿重量）を、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（１３．１ｇ）を得た。
（ＨＰＡ２５）
ハイポーラス型芳香族系吸着性イオン交換樹脂担体（ダイヤイオンＨＰＡ２５：三菱化学（株））２５ｇ（湿重量）を、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（１２．３．ｇ）を得た。
（ろ過助剤：セライト）
セライト（ハイフロスーパーセル：ナカライテスク（株））４３ｇを、Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａリパーゼ透析水溶液（Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ原末、１２．５％：名糖産業（株））８０ｍｌ（５，７６０，０００単位）に懸濁し、減圧下で乾燥させて固定化酵素（４５．５ｇ）を得た。
『微生物由来Ｌｉｐａｓｅの固定化』
酵母以外を起源とするＬｉｐａｓｅが多数存在し、その一例としてＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属細菌由来のリパーゼは名糖産業（株）から市販され使用することができる。この固定化例も以下に示す。
１６ｇ（１，４４０，０００単位）のＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓのリパーゼ（粉末、名糖産業（株）、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＰＬ）を８０ｍｌの蒸留水に溶かし、一夜５Ｌの蒸留水で透析した。透析終了後、不溶物を遠心分離機によって除去し、リパーゼ溶液を得た。得られたリパーゼ溶液に１００ｇ（湿重量）のイオン交換樹脂担体（Ｄｏｗｅｘ ＭＡＲＡＴＨＯＮ ＷＢＡ：ダウケミカル）を懸濁し、減圧下で乾燥させ固定化酵素（６４．０ｇ）を得た。
酵素反応の実施例
実施例１
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９４．０％、モノエステル６．０％、ジエステルは１％以下であった。
Ｓｉｇｍａ社製の遊離アスタキサンチンの代わりに、ファフィア酵母から抽出した遊離型アスタキサンチンもほぼ同様の結果を与えた、その場合の組成比はアスタキサンチン９３．５％、モノエステル６．５％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ１２０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン８４．９％、モノエステル１３．６％、ジエステルは１．５％であった。
実施例３
製造例５に記載したアスタキサンチンオレイン酸ジエステル２ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６１．１％、モノエステル８．２％、ジエステルは１％以下であった。
実施例４
製造例５記載したアスタキサンチンオレイン酸ジエステル２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７３．４％、モノエステル１５．３％、ジエステルは１％以下であり、変換されずに残ったアスタキサンチンオレイン酸ジエステルは７．９％であった。残ったアスタキサンチンオレイン酸ジエステルが酵素反応的に完全になくなるかを確認するため、本反応を一週間行い、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７２．８％、モノエステル２７．２％、ジエステルは１％以下で、原料のアスタキサンチンオレイン酸ジエステルは検出できなかった。
実施例５
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ２７０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水２２．５μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン４２．６％、モノエステル１０．５％、ジエステルは１％以下であった。
実施例６
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ２７０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水２２．５μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン５５．９％、モノエステル２５．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例７
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水２２．５μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９５．８％、モノエステル４．２％、ジエステルは１％以下であった。
実施例８
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６９．６％、モノエステル２１．９％、ジエステルは２．６％であった。
実施例９
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及び遊離脂肪酸としてオクタン酸２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。４日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン２３．６％、モノエステル２．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１０
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。４日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６４．０％、モノエステル１２．２％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１１
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＡｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＰＬ）を加え、水１５μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７９．３％、モノエステル４．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１２
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水１５μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼＰＬ ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン２３．９％、モノエステル１％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１３
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼを固定化した固定化酵素：Ｎｏｖｏｚｙｍ４３５ ３００ｍｇ（ノボザイムズジャパン（株）製、）を加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの溶液をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９９．０％、モノエステル１．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１４
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水３０μＬと１２ｍｌのｎ−ヘキサンを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、固定化酵素をデカントで除去し、上清のヘキサンを除去し、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６４．１％、モノエステル２３．９％、ジエステルは２．３％であった。
実施例１５
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン２７６ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに１２ｍｌのｎ−ヘキサンを添加し、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇと水３０μＬとを加え、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、固定化酵素をデカントで除去し、上清のヘキサンを除去し、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン１５．２％、モノエステル１％であった。
実施例１６
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及び遊離脂肪酸としてラウリン酸（Ｃ１２：０）３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。これまでの実施例ではこの段階ではアスタキサンチンと脂肪酸は溶液状態になっている。しかし、ラウリン酸自体が反応温度以下では固体のため、反応原料は粉の状態である。ここに１２ｍｌのｎ−ヘキサンを添加して初めて溶液状態になり、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇと水３０μＬとを加え、反応できる状態になった。反応は４５℃で攪拌しながら行った。３日後にこの反応物をとり、固定化酵素をデカントで除去し、上清のヘキサンを除去し、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９３．６％、モノエステル６．４％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１７
２種類の中鎖脂肪酸トリグリセリド（Ｃ８：０：トリカプリリンとＣ１０：０：トリカプリン）の混合物が市販され、反応原料に用いることができる。そこでこの混合中鎖トリグリセリドを試薬的に１：１の割合で調製し、遊離のアスタキサンチンから２種類の中鎖脂肪酸エステル体の合成を行った。すなわち、遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリカプリリン３００ｍｇとトリカプリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにＣａｎｄｉｄａ属由来のリパーゼ８０ｍｇ（名糖産業（株）製、販売名：Ｌｉｐａｓｅ ＯＦ）を加え、水６０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９３．１％、Ｃ８モノエステル３．９％、Ｃ１０モノエステル３．０％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１８
２種類の中鎖脂肪酸トリグリセリド（Ｃ８：０：トリカプリリンとＣ１０：０：トリカプリン）の混合物が市販され、反応原料に用いることができる。そこでこの混合中鎖トリグリセリドを試薬的に１：１の割合で調製し、遊離のアスタキサンチンから２種類の中鎖脂肪酸エステル体の合成を行った。すなわち、遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリカプリリン３００ｍｇとトリカプリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここにリパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、４５℃で振とうしながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン８６．７％、Ｃ８モノエステル７．２％、Ｃ１０モノエステル６．１％、ジエステルは１％以下であった。
実施例１９
２種類の中鎖脂肪酸トリグリセリド（Ｃ８：０：トリカプリリンとＣ１０：０：トリカプリン）の混合物が市販され、反応原料に用いることができる。そこでこの混合中鎖トリグリセリドを試薬的に１：１の割合で調製し、ヘキサン中で遊離のアスタキサンチンから２種類の中鎖脂肪酸エステル体の合成を行った。すなわち、遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリカプリリン３００ｍｇとトリカプリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに１２ｍｌのｎ−ヘキサンを添加し、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製した固定化リパーゼ３００ｍｇと水３０μＬとを加え、よく攪拌した後、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン８１．４％、Ｃ８モノエステル９．５％、Ｃ１０モノエステル９．１％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２０
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）４０ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．５ｍｌを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＰｈｅｎｙｌ Ｔｏｙｏｐｅａｒｌの固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。４日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン６１．６％、モノエステル１４．１％、ジエステルは２．８％であった。
実施例２１
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン３００ｍｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水３０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰ２０固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン９６．１％、モノエステル３．９％であった。
実施例２２
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）４０ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．５ｍｌを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したハイフロスーパーセルの固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。４日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン２８．６％、モノエステル１．８％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２３
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．３ｍｌを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰＡ２５樹脂固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン３９．３％、モノエステル２．９％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２４
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．３ｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰＡ２５樹脂固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７９．８％、モノエステル１９．２％、ジエステルは１．０％であった。
実施例２５
天然から抽出したアスタキサンチンエステル類の混合物（イタノ社製、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）２４ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．３ｍｌを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰ１ＭＧ樹脂固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で攪拌しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン５４．９％、モノエステル５．４％、ジエステルは１％以下であった。
実施例２６
遊離アスタキサンチン（Ｓｉｇｍａ社製）２ｍｇ及びトリグリセリド型の脂肪酸としてトリカプリリン１．３ｇを褐色ガラス瓶にとった。ここに水９０μＬを添加し、よく攪拌した後、リパーゼの固定化例で記載した方法で調製したＨＰ１ＭＧ樹脂固定化リパーゼ３００ｍｇを加え、４５℃で振とう（１７０ｒｐｍ）しながら反応させた。３日後にこの反応物をとり、ＨＰＬＣによってアスタキサンチンの組成比を分析した。それらの組成比はアスタキサンチン７９．５％、モノエステル１８．７％、ジエステルは１．８％であった。
以上の実施例の結果を表２〜６にまとめて示した。これら結果から本発明のリパーゼを用いたエステル交換反応の方法はアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを効果的に合成できることがわかる。
１）１ｓｔシリカカラムクロマトグラフィー
シリカゲル（メルク社製Ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ ６０、５００ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行った。溶出溶媒は各濃度のヘキサン：アセトン（９０：１０，８５：１５，８０：２０，７５：２５，７０：３０，６０：４０，５０：５０，４０：６０，３０：７０，２０：８０，１０：９０，０：１００）の順にステップワイズ溶出を行った。同一溶媒系による溶出はカラム容積の３倍量の溶出液を順次添加することにより行った。各溶出液を減圧濃縮した後、アスタキサンチンモノエステル画分（１１６．３２ｍｇ）を得た。
２）ＯＤＳカラムクロマトグラフィー
ＯＤＳゲル（センシュー科学製ＯＤＳ−ＳＳ−１０２０Ｔ、５０ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行った。溶出溶媒は１００％メタノールを用いて、カラムから溶出される暗赤色の画分を分取し減圧濃縮した後、アスタキサンチンモノエステル画分（８．８４ｍｇ）を得た。
３）２ｎｄシリカカラムクロマトグラフィー
シリカゲル（メルク社製Ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ ６０、３０ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行った。溶出溶媒はジクロロメタン：酢酸エチル（８：２）を用いて、カラムから溶出される暗赤色の画分を分取し減圧濃縮した後、アスタキサンチンモノエステル画分（２．８７ｍｇ）を得た。
４）３ｒｄシリカカラムクロマトグラフィー
シリカゲル（メルク社製Ｓｉｌｉｃａ ｇｅｌ ６０、３０ｇ）を用いてカラムクロマトグラフィーを行った。溶出溶媒はヘキサン：アセトン（７：３）を用いて、カラムから溶出される暗赤色の画分を分取し減圧濃縮した後、高純度のアスタキサンチンモノエステル画分（０．４８ｍｇ）を得た。
実施例２８ アスタキサンチンエステル画分の分析
実施例２７で調製したオキアミ抽出液からのアスタキサンチンエステル画分を１ｍｌのメタノールに溶解させ、８０℃で攪拌しながら１ｍｏｌ／ｌのナトリウムメトキシド０．５ｍｌを少量ずつ加えた。反応物中のアルカリを除去するため酢酸エチルと水で液−液分配を行い、酢酸エチル層を減圧濃縮しＧＣ−ＭＳ（ヒューレットパッカード製Ｇ１８００Ａ）で脂肪酸分析した。また、アスタキサンチンモノエステル画分に遊離脂肪酸が混在していないか確認するためメチルエステル化しないでＧＣ−ＭＳ分析を行った。
『測定メソッドデータ』
Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ温度；２００℃、Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ温度；３００℃、初期カラム温度；４０℃、上昇温度；２．５℃／分、カラムサイズ；３０．０ｍ ｘ ０．２５ｍｍ、ガス；ヘリウムガス、ガス流量；１．０ｍｌ／分、マスレンジ；４５：２００ｍ／ｚ、溶媒待ち時間；５分
オクタン酸メチルエステル標品のＧＣ−ＭＳデータを図３に、オキアミ由来のアスタキサンチンモノエステルサンプルのＧＣ−ＭＳデータを図４に示す。これらの図が示すように完全に一致した。なお、標品もサンプルも親イオンピーク（ｍ／ｚ１５８）は出ないが、特異的なフラグメンテーション・パターン（ｍ／ｚ１２７）が観察され、同時に脂肪酸メチルエステル化物に由来するｍ／ｚ５５，ｍ／ｚ５９，ｍ／ｚ８７も観察された。また、メチルエステル化していないサンプルも同様に分析した結果、相当するピークは認められず、本サンプル中には遊離オクタン酸およびオクタン酸メチルエステルが存在しないことを確認した。
以上の結果から、オキアミ中にアスタキサンチンオクタン酸エステルが存在することを確認した。
化粧品利用の実施例
以下に示す方法で酵素反応後、精製操作を加え得られたアスタキサンチンオクタン酸モノエステルを１％含有する組成物を用いて口紅を製作した。
次に示す油性基剤を混合し加熱融解した後、あらかじめヒマシ油（２．１ｇ）に顔料（５０ｍｇ）とアスタキサンチンオクタン酸モノエステルを１％含有する組成物（１５０ｍｇ）とをよく混合し、溶解分散したものを加え攪拌し、香料（１５０ｍｇ）と酸化防止剤（５０ｍｇ）を加え、さらによく攪拌混合し均等にした。この液を型に流し込み急止剤（５０ｍｇ）を加え、さらによく攪拌混合し均等にした。この液を型に流し込み急冷した。冷却して得られた口紅を容器に入れ、小さなバーナーで表面を短時間加熱して光沢を生じさせ、口紅とした。
油性基剤の混合比率
ミツロウ １．０ｇ
セレシン ２．４ｇ
カルナウバロウ ０．８ｇ
ラノリン １．０ｇ
流動パラフィン ２．０５ｇ
エオシン酸 ０．２５ｇ
食品利用の実施例
健康食品および／またはサプリメント用ソフトカプセル
以下に示す方法で酵素反応後、精製操作を加え得られたアスタキサンチンオクタン酸モノエステルを１０％含有する組成物を用いてソフトカプセルを製作した。
次に示す割合で基剤を調合し、アスタキサンチンオクタン酸モノエステルを１０％含有する組成物（３０ｍｇ）を加えて、健康食品および／またはサプリメントに使われるようなソフトカプセルを調製した。
調合比率（一粒あたりの量）
基剤（植物性油脂）：１３０ｍｇ
乳化剤（ミツロウ）：３０ｍｇ
被包材（ゼラチン／グリセリン＝１００／３５）：１５０ｍｇ
食品原料の実施例
食品、化粧料や飼料用等に用いるため、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂を食品原料として調製した例を以下に示す。
酵素反応の実施例１４で記載した方法をさらにスケールアップし、原料の遊離型アスタキサンチン２ｇと中鎖脂肪酸トリグリセリド３００ｇとを反応し、脱ヘキサン後に約３００ｇの反応で生成した油脂を得た。１３０℃、０．２ｍｍＨｇで分子蒸留することによって反応中に遊離化したカプリル酸を除去し、１０ｇのアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂を得た。これを水蒸気蒸留による脱臭操作を行い、中鎖脂肪酸トリグリセリドを１０ｇ加えて、３％のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含有する油脂を得た。なお総アスタキサンチンとしては１０％の濃度である。これを各種用途向けの食品原料（アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル含有油脂）とした。
アスタキサンチンの消化吸収性の改善
ヘマトコッカス属緑藻類から抽出され市販されているアスタキサンチン（イタノ、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）と、中鎖脂肪酸でそれぞれモノおよびジエステル化されたアスタキサンチン（Ａｓｔａ−Ｃ８−ｍｏｎｏｅｓｔｅｒおよびＡｓｔａ−Ｃ８−ｄｉｅｓｔｅｒ）を用いて、ラットでの吸収性について検討した。実験的にはこれらアスタキサンチンを遊離型アスタキサンチン換算で１００ｍｇ／ｋｇの割合になるようにオリーブオイルで希釈してラット（Ｗｉｓｔｅｒ系）に経口投与した。投与３，５，７，１０時間後に各々ラットの血中（血漿中）、肝臓中に存在するアスタキサンチンの含量をＨＰＬＣを用いて測定した。図１に血漿中、図２に肝臓中のアスタキサンチンの取り込み量を示した。図１、図２で示されるようにヘマトコッカス属緑藻類抽出アスタキサンチンに比べて、アスタキサンチン中鎖脂肪酸エステル類ははるかに良好な消化吸収性を示した。中でもアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルのモノエステル体が最もよく吸収された。さらに、投与したエステル体アスタキサンチンは遊離型アスタキサンチンとして検出された。
従って、アスタキサンチン中鎖脂肪酸モノエステルは消化吸収性に優れたアスタキサンチンであることが見出された。
産業上の利用可能性
本発明のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルの製造方法は、リパーゼを用いるため温和な条件下で反応することができ、原料のアスタキサンチンの分解や異性化などを引き起こすことなく高い収率でアスタキサンチンの中鎖脂肪酸エステルを製造することができる。また、天然物から抽出し、製造することができる。
さらに本発明のアスタキサンチン中鎖脂肪酸エステルを含む組成物を食品等に付加することにより消化吸収性、組織移行性の優れたアスタキサンチンを添加した食品、健康食品および／またはサプリメントおよび化粧品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、ヘマトコッカス属緑藻類から抽出され市販されているアスタキサンチン（イタノ、販売名：Ａｓｔａｘ９０００Ｈ）と、中鎖脂肪酸でそれぞれモノおよびジエステル化されたアスタキサンチン（Ａｓｔａ−Ｃ８−ｍｏｎｏｅｓｔｅｒおよびＡｓｔａ−Ｃ８−ｄｉｅｓｔｅｒ）を用いて、これらを遊離型アスタキサンチン換算で１００ｍｇ／ｋｇの割合になるようにオリーブオイルで希釈してラットに経口投与し、投与３，５，７，１０時間後に各々ラットの血中（血漿中）に存在するアスタキサンチンの含量をＨＰＬＣを用いて測定した結果を示すグラフである。
図２は、図１と同じ実験で、肝臓中に存在するアスタキサンチンの含量をＨＰＬＣを用いて測定した結果を示すグラフである。
図３は、オクタン酸メチルエステル標品のＧＣ−ＭＳ結果を示す。
図４は、オキアミ精製サンプルのＧＣ−ＭＳ結果を示す。
Claims (15)
- 炭素数８の脂肪酸のアスタキサンチン脂肪酸モノエステル、炭素数８の脂肪酸のアスタキサンチン脂肪酸ジエステル、または炭素数１０の脂肪酸のアスタキサンチン脂肪酸モノエステル。
- 請求項１記載のアスタキサンチン脂肪酸エステルを含有する組成物。
- アスタキサンチン脂肪酸エステルを少なくとも０．１％以上含有する、請求項２記載の組成物。
- Candida属の酵母由来のリパーゼを用いて、請求項１記載のアスタキサンチン脂肪酸エステルを製造する方法。
- Candida属の酵母由来のリパーゼを用いて、請求項２または３記載のアスタキサンチン脂肪酸エステルを含有する組成物を製造する方法。
- 遊離型アスタキサンチン、中鎖脂肪酸エステルとは異なるエステル型アスタキサンチン、および中鎖脂肪酸エステルとは異なるエステル型アスタキサンチンの混合物から選ばれるひとつまたはそれ以上のアスタキサンチン原料と、遊離型中鎖脂肪酸、中鎖脂肪酸モノグリセリド、中鎖脂肪酸ジグリセリド、中鎖脂肪酸トリグリセリド、および中鎖脂肪酸低級アルコールエステルから選ばれる、ひとつまたはそれ以上の中鎖脂肪酸原料を用いて、エステル化反応および／またはエステル交換反応を行うことによる請求項４または５記載の方法。
- アスタキサンチン原料が、遊離型アスタキサンチンおよび／または異なる種類のエステル型アスタキサンチン混合物であり、中鎖脂肪酸原料が、中鎖脂肪酸トリグリセリドである、請求項６記載の方法。
- 水分を添加することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項記載の方法。
- 水分添加量が原料油に対し０．５w/wから２０w/w％である請求項８記載の方法。
- アスタキサンチンオクタン酸モノエステルまたはアスタキサンチンオクタン酸ジエステルの製造方法であって、
（ａ）甲殻類から溶媒もしくは超臨界ＣＯ２を用いて前記化合物を抽出する工程、
（ｂ）工程（ａ）により得られた抽出液から、前記化合物を精製する工程、
を含む、前記方法。 - 甲殻類がオキアミである、請求項１０記載の方法。
- 請求項２または３記載の組成物を特別な栄養需要に応じて配合してなる食品組成物またはその食品。
- 請求項２または３記載の組成物を含む食品添加物。
- 請求項２または３記載の組成物を含む化粧料。
- 請求項２または３記載の組成物を含む動物用飼料。
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