JP6186379B2 - 遊離生体アミノ酸の精製のための無溶媒プロセス - Google Patents
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Description
a. アミノ酸が豊富な植物の部分を水で抽出処理すること、
b. 工程(a)で得られた水性植物抽出物を、綿フィルターに通して濾過して、濾過済み水性抽出物を得ること、
c. 工程(b)の濾過済み水性抽出物を、粒子径100〜300ミクロンのポリメタクリレートベースの樹脂で充填され水(好ましくは再蒸留水)で飽和された第1のカラムに通して、ポリフェノール非含有流出物を得ること、
d. 工程(c)のポリフェノール非含有流出物を、粒子径120ミクロンのポリスチレンジビニルベンゼン重合体ベースの樹脂で充填され再蒸留水で飽和された第2のカラムに通して、流出物を得ること、
e. 遊離生体アミノ酸を含有する工程(d)の流出物を濃縮すること
を含む。
1. 本発明の第1工程は、生の茶新芽を水で抽出処理することに関し、これは以下のいずれかの方法で行われる。
a. -20℃で植物部分を凍結乾燥し、その凍結された植物部分を粉末形態に破砕し、その凍結され破砕された植物部分を温水(60℃)で抽出処理すること。
b. 生の植物部分を乾燥させ、その乾燥された植物部分を粉末形態に粉砕し、その粉砕され粉末化された葉を冷水(25℃)で抽出処理すること。
c. 生の植物部分を熱水(90℃)で直接抽出処理すること。
濾過済み水性抽出物からの遊離アミノ酸の精製は、2つの異なる吸着樹脂を使用した吸着カラムクロマトグラフィーを用いることによって行われ、これら2つの異なる吸着樹脂は、化学特性および粒子径において異なる。吸着は表面現象であって、混合物中に存在する選択的な化合物または分子が固定相の表面に弱く可逆的な結合をすることが関わる。従って、本発明においては、直列的に用いられる2つの異なる樹脂を選択して、抽出物中に存在するその他の主要成分を除去することによって、遊離アミノ酸が精製される。本発明で使用される樹脂(A)は、ポリメタクリレートベースの樹脂、好ましくは粒子径100〜300ミクロンのセパビーズ(sepabeads)であり、本発明で使用される樹脂(B)は、ポリスチレンジビニルベンゼン重合体ベースの樹脂、好ましくは粒子径120ミクロンのアンバークロム(amberchrom)である。
流出物水性画分は、天然生体アミノ酸を含有し、茶のその他の主要成分であるカテキンおよびカフェインは完全に非含有である。遊離生体アミノ酸を含有するこの水性画分は、茶の場合はテアニンが濃化されており(図2a)(標準テアニンと比較(図2b))、回転式蒸発器を用いて濃縮された後、噴霧乾燥または乾燥凍結によって、白っぽいあるいは明るい茶色の粉末が得られる。生体アミノ酸画分は、ペーパークロマトグラフィーおよびRP-HPLC(図4a, 4b)ならびにUPLC(図3b、3c)分析によってさらに分析される。RP-HPLCの結果は、意義深いことに、茶の主要構成成分としての生体アミノ酸のうち、主たる成分としてテアニンの存在を示している。このことは、茶の生体アミノ酸画分を分析したのと同じ方法で同様の条件下にて標準テアニンを分析に供することによって、そしてまた、ピークの保持時間および吸光度を比較することによって、確認された。これらの結果は、この生体アミノ酸画分が、主要成分としてのテアニンが濃化されたものであることを明確に示している。さらに、UPLC分析も、保持時間を標準アミノ酸の混合物のものと比較した場合に、上記画分がその他のアミノ酸を含んでいることの有意性を示している。
a. アミノ酸が豊富な植物の部分を水で抽出処理すること、
b. 工程(a)で得られた水性植物抽出物を、綿フィルターに通して濾過して、濾過済み水性抽出物を得ること、
c. 工程(b)の濾過済み水性抽出物を、粒子径100〜300ミクロンのポリメタクリレートベースの樹脂で充填され水(好ましくは再蒸留水)で飽和された第1のカラムに通して、ポリフェノール非含有流出物を得ること、
d. 工程(c)のポリフェノール非含有流出物を、粒子径120ミクロンのポリスチレンジビニルベンゼン重合体ベースの樹脂で充填され再蒸留水で飽和された第2のカラムに通して、流出物を得ること、
e. 遊離生体アミノ酸を含有する工程(d)の流出物を濃縮すること。
a. -20℃で植物部分を凍結乾燥し、その凍結された植物部分を粉末形態に破砕し、その凍結され破砕された植物部分を温水(60℃)で抽出処理すること。
b. 生の植物部分を乾燥させ、その乾燥された植物部分を粉末形態に粉砕し、その粉砕され粉末化された葉を冷水(25℃)で抽出処理すること。
c. 生の植物部分を熱水(90℃)で直接抽出処理すること。
約100グラムの生の茶新芽を用いた。この新芽を-20℃のディープフリーザー中に置いた。6〜8時間ほど後に、凍結した新芽を破砕し、その後、熱水(60℃)で15〜20分間、抽出処理した。抽出物を綿フィルターで2回濾過した。それから、抽出物を、ポリメタクリレートベースの樹脂(再蒸留水中に充填されたもの)の樹脂カラム(A)に通した。ポリフェノール成分はカラムに吸着させたまま残しながらアミノ酸とカフェインとを伴って出る流出物として水を使用した。それから、カフェインおよびアミノ酸を含有するこの水性画分を、やはり再蒸留水中に充填されたポリスチレンジビニルベンゼン重合体樹脂のもう1つの樹脂カラム(B)に通した。このカラムは、カフェイン、タンパク質、およびその他の不純物を吸着し、生体アミノ酸は水とともに通過させる。従って、この水性画分は、精製された生体アミノ酸を含有する。噴霧乾燥によってこの水性画分を乾燥させて、純粋な生体アミノ酸を取得する。RP-HPLCクロマトグラムは、標準テアニン(図2b)との比較において、アミノ酸(テアニン濃化)の存在を示している(図2a)。
約1kgの茶新芽を用いた。この茶新芽を-20℃のディープフリーザー中に置いた。凍結した新芽を破砕し、その後、熱水(60℃)で20分間、抽出処理した。抽出物を綿フィルターで2回濾過した。最後に、この水性抽出物を、再蒸留水中に充填されたポリメタクリレートベースの樹脂の樹脂カラム(A)に通した。ポリフェノール成分(カテキン)はカラムに吸着させたまま残しながら、アミノ酸とカフェインとを伴ってカラムから出る流出物として水を使用した。それから再び、カフェインおよびアミノ酸を含有するこの水性画分を、再蒸留水を用いて充填し飽和させたポリスチレンジビニルベンゼン重合体樹脂のもう1つの樹脂カラム(B)に通した。このカラムは、カフェインおよびその他の不純物を吸収し、遊離生体アミノ酸のみを溶媒(水)とともに通過させる。従って、この得られた水性画分は、精製された生体アミノ酸を含有する。この画分を噴霧乾燥によって乾燥させて水を蒸発させ、粉末形態を得た。UPLCクロマトグラムは、標準アミノ酸のクロマトグラム(図3a)との比較において、アミノ酸の存在を示している(図3b)。
約500グラムのシロゴチョウ(Sesbania grandiflora)の葉を採取して、-20℃のディープフリーザー中に置いた。その後、凍結した葉を、熱水(60℃)で20分間、抽出処理した。抽出物を綿フィルターで2回濾過した。最後に、この水性抽出物を、再蒸留水中に充填されたポリメタクリレートベースの樹脂の樹脂カラム(A)に通した。高分子量のポリフェノール成分およびその他の不純物はカラムに吸着させたまま残しながら、アミノ酸およびその他の低分子量フェノール類を伴ってカラムから出る流出物として水を使用した。その後、カラムAのこの流出物を、ポリスチレンジビニルベンゼン重合体樹脂のもう1つの樹脂カラム(B)に再び通した。このカラムは、低分子量フェノール類およびその他の不純物を吸収し、生体アミノ酸のみを水とともに通過させる。従って、この得られた水性画分は、精製された天然生体アミノ酸を含有する。それからこの画分を噴霧乾燥して、白っぽい色の粉末を得た。UPLCクロマトグラムは、標準アミノ酸のクロマトグラム(図3a)および生体アミノ酸のRP-HPLCクロマトグラム(図4b)との比較において、アミノ酸の存在を示している(図3c)。
以下は、本発明の主な利点である。
1.茶の新芽から遊離の天然生体アミノ酸を精製するための、新規の経済的な方法を開発する。
2.茶の新芽からの、テアニンが濃化された遊離生体アミノ酸の精製。
3.この生体アミノ酸は、茶のその他の主要構成成分である茶ポリフェノール類(カテキン)およびカフェインは完全に非含有である。
4.植物およびその部分(再生可能生物資源)から、特に遊離アミノ酸の豊富な供給源であるものから、遊離生体アミノ酸を大きな規模で取得する、経済的で環境にやさしい方法。
5.精製された天然遊離アミノ酸は、高価なタンパク質サプリメントと比較して、より容易に生物学的利用が可能な健康サプリメントの供給源として使用することができる。
6.低コストの天然遊離アミノ酸サプリメントは、菜食主義者およびタンパク質欠乏症の人々にとって非常に有益となり得る。
Claims (4)
- 遊離生体アミノ酸を精製するための、溶媒不使用の方法であって、
a. アミノ酸を含む植物の部分を水で抽出処理すること、
b. 工程(a)で得られた水性植物抽出物を、綿フィルターに通して濾過して、濾過済み水性抽出物を得ること、
c. 工程(b)の濾過済み水性抽出物を、粒子径100〜300ミクロンのポリメタクリレートベースの樹脂で充填され、水または再蒸留水で飽和された第1のカラムに通して、アミノ酸を含むポリフェノール非含有流出物を得ること、
d. 工程(c)のポリフェノール非含有流出物を、粒子径120ミクロンのポリスチレンジビニルベンゼン重合体ベースの樹脂で充填され再蒸留水で飽和された第2のカラムに通して、流出物を得ること、
e. 遊離生体アミノ酸を含有する工程(d)の流出物を濃縮すること
を含む方法。 - 前記工程(a)で使用される植物部分は、茶の葉もしくは新芽のような、テアニンが豊富な葉もしくは新芽であり、または遊離アミノ酸を含有するその他の植物部分である、請求項1に記載の方法。
- 前記抽出処理が以下のいずれかの方法によって行われる、請求項1または2に記載の方法:
a. -20℃で前記植物部分を凍結乾燥し、その凍結された植物部分を粉末形態に破砕し、その凍結され破砕された植物部分を60℃における温水で抽出処理すること、
b. 生の植物部分を乾燥させ、その乾燥された植物部分を粉末形態に粉砕し、その粉砕され粉末化された葉を25℃における冷水で抽出処理すること、
c. 生の植物部分を90℃における熱水で直接抽出処理すること。 - 得られる生体アミノ酸は、カテキンおよびカフェインが完全に非含有である、請求項2に記載の方法。
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