JP6261109B2 - Extraction and purification method of silkworm sericin - Google Patents

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Description

本発明は、カイコ(家蚕)の繭糸または繭層からセリシンを抽出・精製する方法に関する。   The present invention relates to a method for extracting and purifying sericin from silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm silkworm.

従来より、カイコ(家蚕)のみならず野蚕を含めた絹糸昆虫が産生する絹糸から絹タンパク質を抽出して、例えば、健康増進のための飲食品やサプリメント、化粧料、医薬品材料などへ応用する試みがなされており、なかでも、近年、カイコ(家蚕)の絹タンパク質であるセリシンの機能性への関心が高まっている。   Conventionally, silk protein is extracted from silk thread produced by silk insects including silkworms (rabbits) as well as wild silkworms and applied to, for example, food and drink, supplements, cosmetics, and pharmaceutical materials for health promotion. In particular, in recent years, interest in the functionality of sericin, a silk protein of silkworm (rabbit), has increased.

セリシンは、繊維状硬タンパク質フィブロインを被った膠質の状態で存在し、フィブロインに比べてその取得と利用が必ずしも容易ではないことが知られているが、カイコ(家蚕)からのセリシンの抽出方法としては、例えば、特許文献1、2の方法などが提案されている。   It is known that sericin is present in the state of a colloid covered with fibrous hard protein fibroin, and its acquisition and use is not always easy compared to fibroin, but as a method for extracting sericin from silkworm (rabbit) For example, the methods of Patent Documents 1 and 2 have been proposed.

特許文献1では、マルセル石鹸などの界面活性剤を含むpH11.5以上の強アルカリ水溶液(1.5%珪素ソーダ)で、カイコ(家蚕)の繭を温度95℃以上で3〜4時間に亘って精練処理してセリシンを抽出する方法が記載されている。   According to Patent Document 1, a silkworm (rabbit) cocoon is scoured at a temperature of 95 ° C. or more for 3 to 4 hours with a strong alkaline aqueous solution (1.5% silicon soda) containing a surfactant such as Marcel soap and having a pH of 11.5 or more. A method for extracting sericin by treatment is described.

特許文献2では、絹糸昆虫からの繭糸などを、2〜8モル/l濃度の尿素水溶液に浸漬し、100℃〜130℃以下の温度で数分〜数時間かけてセリシンの抽出を行う方法が記載されている。   In Patent Document 2, a method of sericin extraction from silkworm insects and the like in a urea solution with a concentration of 2 to 8 mol / l and extraction at a temperature of 100 ° C. to 130 ° C. for several minutes to several hours. Have been described.

特開平4−202435号公報JP-A-4-202435

しかしながら、特許文献1、2の方法のように、カイコ(家蚕)の繭を高温のアルカリ水溶液で長時間処理した場合には、絹タンパク質への加水分解による変質、分解などの影響が大きい。このため、従来の方法の場合には、取得すべきセリシン由来成分の損失や、フィブロイン由来成分の混入などに起因して、組成(アミノ酸組成)や分子量が不安定となり、抽出されたセリシンの特異的機能を特定することは必ずしも容易でないという問題があった。   However, when silkworm cocoons are treated with a high-temperature alkaline aqueous solution for a long time as in the methods of Patent Documents 1 and 2, the influence of alteration, decomposition, etc. due to hydrolysis into silk protein is large. For this reason, in the case of the conventional method, the composition (amino acid composition) and molecular weight become unstable due to loss of sericin-derived components to be obtained or fibroin-derived components, etc. There is a problem that it is not always easy to specify a functional function.

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、セリシン由来成分の損失やフィブロイン由来成分の混入を抑制し、カイコ由来の繭糸または繭層から安定かつ効率的にセリシンを抽出・精製する方法を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, suppresses the loss of sericin-derived components and the incorporation of fibroin-derived components, and extracts sericin stably and efficiently from silkworm-derived silk thread or cocoon layer. It is an object to provide a method for purification.

上記の課題を解決するために、本発明のカイコセリシンの抽出・精製方法は、以下の工程:(1)カイコ由来の繭糸または繭層を、90℃〜98℃かつ0.05〜0.07MのNaOH溶液に1〜3分間浸漬して、カイコセリシンを含む精練液を得る工程、および(2)前記精練液を透析してカイコセリシン溶液を得る工程を含むことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the silkworm sericin extraction / purification method of the present invention comprises the following steps: (1) a silkworm-derived silk thread or silkworm layer is heated at a temperature of 90 ° C to 98 ° C and 0.05 to 0.07M NaOH 1 to 3 minutes to obtain a scouring solution containing silkworm sericin, and (2) dialysis of the scouring solution to obtain a silkworm sericin solution.

このカイコセリシンの抽出・精製方法では、精練工程における繭糸または繭層と、NaOH溶液との浴比は、1:25〜1:100であることがより好ましい。 In this silkworm sericin extraction / purification method, the bath ratio of the silk thread or cocoon layer to the NaOH solution in the scouring step is more preferably 1:25 to 1: 100.

本発明の方法によれば、セリシン由来成分の損失やフィブロイン由来成分の混入を抑制することができ、カイコ由来の絹繊維から安定かつ効率的にセリシンを抽出・精製する。   According to the method of the present invention, loss of sericin-derived components and mixing of fibroin-derived components can be suppressed, and sericin is extracted and purified from silkworm-derived silk fibers stably and efficiently.

本発明のセリシン抽出・精製方法の一実施形態を例示したフローチャートである。It is the flowchart which illustrated one Embodiment of the sericin extraction / purification method of this invention. 実施例1で得られたセリシンのSDS−PAGE電気泳動(銀染色)の結果を示す図である。2 is a diagram showing the results of SDS-PAGE electrophoresis (silver staining) of sericin obtained in Example 1. FIG. セリシンパウダー溶液の吸光度を示す図である。It is a figure which shows the light absorbency of a sericin powder solution.

本発明のセリシン抽出・精製方法の原料として使用される繭糸または繭層には、カイコガ科(Bombycidae)に属するカイコ(家蚕B.mori)が吐糸したものが使用される。カイコは、桑葉育ないし人工飼料育されたものを問わない。また、カイコが吐糸した繭糸は、例えば、カイコが蛹化の前に形成した俵形および楕円球状の繭層を切開し、この繭層を適宜に細切したものを使用することができる。   As the silk thread or silkworm layer used as a raw material for the sericin extraction / purification method of the present invention, a silkworm silkworm (B. mori) belonging to the silkworm family (Bombycidae) spun is used. The silkworm may be any cultivated mulberry leaf or artificial feed. Further, as the silk thread spun by the silkworm, for example, a silkworm-shaped and oval-shaped silkworm layer formed by the silkworm before hatching may be incised, and the silkworm layer appropriately cut into pieces may be used.

以下、本発明のセリシン抽出・精製方法の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the sericin extraction / purification method of the present invention will be described.

本発明のセリシン抽出・精製方法は、(1)カイコ由来の繭糸または繭層を、90℃〜98℃かつ0.05〜0.07Mのアルカリ溶液に浸漬して、セリシンを含む精練液を得る精練工程、および(2)前記精練液を透析する工程を含む。   The method for extracting and purifying sericin according to the present invention includes (1) a scouring step of immersing silkworm-derived silk thread or cocoon layer in an alkaline solution of 90 to 98 ° C. and 0.05 to 0.07 M to obtain a sericin containing sericin, And (2) dialyzing the scouring solution.

本発明のセリシン抽出・精製方法では、好ましくは、精練工程の前にカイコ由来の繭糸または繭層を洗浄する工程を含むことができる。   In the sericin extraction / purification method of the present invention, preferably, a silkworm-derived silk thread or silkworm layer can be washed before the scouring process.

繭糸または繭層の洗浄は、例えば、取得したカイコ由来の繭糸または繭層を、40℃〜80℃程度の温水(純水)に2〜10分間程度浸漬して行うことができる。この際、繭糸または繭層と温水との浴比は、1:50〜1:200程度の範囲を好ましく例示することができる。なお、本発明において、「浴比」とは、繭糸または繭層の重量と、液体(水、アルカリ溶液)の重量(液量)との比をいう。   Washing of the silk thread or the silk thread layer can be performed, for example, by immersing the silkworm-derived silk thread or silk thread layer obtained in hot water (pure water) at about 40 ° C. to 80 ° C. for about 2 to 10 minutes. In this case, the bath ratio of the kite string or cocoon layer and warm water can preferably be exemplified in the range of about 1:50 to 1: 200. In the present invention, the “bath ratio” refers to the ratio between the weight of the kite string or cocoon layer and the weight (liquid amount) of the liquid (water, alkaline solution).

洗浄工程によって、繭糸または繭層に付着していた夾雑物や細菌類などを除去することができる。洗浄工程によって予め夾雑物などを除去することで、セリシン抽出物に不純物が混入することが抑制される。   The washing process can remove foreign matters and bacteria attached to the silk thread or the silk layer. By removing impurities and the like in advance by the washing step, it is possible to prevent impurities from being mixed into the sericin extract.

次に、精練工程では、適宜洗浄した絹繊維を、90℃〜98℃かつ0.05〜0.07Mのアルカリ溶液に浸漬してセリシンを抽出する。   Next, in the scouring step, silk fiber that has been washed appropriately is immersed in an alkaline solution of 90 to 98 ° C. and 0.05 to 0.07 M to extract sericin.

アルカリ溶液としては、例えば、強アルカリのNaOH、KOHおよびLiOHなどを好ましく例示することができるが、なかでもNaOH、KOHが好ましく、特に好ましくはNaOHである。高価な溶剤を使用する必要がないことから、コストを低く抑えることができる。   As the alkaline solution, for example, strong alkaline NaOH, KOH, LiOH and the like can be preferably exemplified, but among them, NaOH and KOH are preferable, and NaOH is particularly preferable. Since it is not necessary to use an expensive solvent, the cost can be kept low.

アルカリ溶液の濃度が0.05〜0.07Mの範囲であると、セリシン由来成分の損失やフィブロイン由来成分の混入を抑制することができ、安定かつ効率的にセリシンを抽出することができる。アルカリ溶液の濃度が0.05Mより小さい場合には、セリシンの抽出が不十分であったり、セリシンが溶液中で溶解しない状態になったりする。一方、例えば、アルカリ溶液の濃度が0.07Mより大きい場合には、過度にセリシンが分解されて特異的機能の解析が難しくなるとともに、精練液にフィブロイン由来の成分が混入する恐れがある。   When the concentration of the alkaline solution is in the range of 0.05 to 0.07 M, loss of sericin-derived components and mixing of fibroin-derived components can be suppressed, and sericin can be extracted stably and efficiently. When the concentration of the alkaline solution is smaller than 0.05M, extraction of sericin is insufficient or sericin is not dissolved in the solution. On the other hand, for example, when the concentration of the alkaline solution is higher than 0.07M, sericin is excessively decomposed, making it difficult to analyze the specific function, and there is a possibility that components derived from fibroin are mixed in the scouring solution.

さらに、アルカリ溶液の温度が90℃以下の場合には効率的にセリシンを抽出することが難しく、一方、アルカリ溶液の温度が98℃以上の場合には、過度にセリシンが分解されて特異的機能の解析が難しくなるとともに、精練液にフィブロイン由来の成分が混入する恐れがある。   Furthermore, it is difficult to extract sericin efficiently when the temperature of the alkaline solution is 90 ° C or lower, whereas when the temperature of the alkaline solution is 98 ° C or higher, the sericin is excessively decomposed and has a specific function. Analysis becomes difficult, and components derived from fibroin may be mixed in the scouring solution.

また、繭糸または繭層とアルカリ溶液の好ましい浴比は、1:25〜1:100程度の範囲であり、より好ましくは、浴比1:50程度である。浴比がこの範囲であると、効果的にセリシンを抽出することができる。   The preferred bath ratio of the silk thread or cocoon layer to the alkaline solution is in the range of about 1:25 to 1: 100, more preferably about 1:50. When the bath ratio is within this range, sericin can be extracted effectively.

そして、精練工程において、絹繊維をアルカリ溶液へ浸漬する時間は、およそ1〜10分程度とすることができる。精練の時間が1分未満であるとセリシンの抽出が不十分になる恐れがあり、10分を超えて精練を行うと過度にセリシンが分解されて、セリシンの特異的機能を解析することが難しくなるとともに、精練液にフィブロイン由来の成分が混入する恐れがある。   In the scouring step, the time for immersing the silk fiber in the alkaline solution can be about 1 to 10 minutes. If scouring time is less than 1 minute, extraction of sericin may be insufficient, and if scouring exceeds 10 minutes, sericin is excessively decomposed and it is difficult to analyze the specific function of sericin. At the same time, components derived from fibroin may be mixed into the scouring liquid.

本発明の方法では、精練工程において、従来全く検討されてこなかった強アルカリ剤による低濃度(0.05〜0.07M)のアルカリ溶液が使用されており、これによって、高温での精練時間が大幅に短縮されるため、セリシン由来の成分が損なわれる恐れがない。   In the method of the present invention, a low-concentration (0.05 to 0.07M) alkaline solution using a strong alkali agent that has not been studied at all in the scouring process is used, thereby greatly reducing the scouring time at high temperatures. Therefore, there is no fear that the sericin-derived component is damaged.

さらに、絹繊維をアルカリ溶液へ浸漬する時間は、1〜3分であることがより好ましい。浴比やアルカリ溶液の濃度にもよるが、通常、3分を超えて精練した場合にもセリシンの収量は増加することはなく、セリシンの分解が進むとともに、精練液にフィブロイン由来の成分が混入する可能性を高めてしまう。   Furthermore, the time for immersing the silk fiber in the alkaline solution is more preferably 1 to 3 minutes. Although it depends on the bath ratio and the concentration of the alkaline solution, the yield of sericin usually does not increase even when scouring for more than 3 minutes, the sericin is decomposed and fibroin-derived components are mixed into the scouring solution. Increase the likelihood of doing so.

次に、抽出残渣が残存する精練液を、例えばガラスフィルターなどを用いて濾過し、抽出残渣と精練液とに分別する。この精練液には高分子量のセリシンが含まれ、一方、抽出残渣にはフィブロインが含まれている。   Next, the scouring liquid in which the extraction residue remains is filtered using, for example, a glass filter, and separated into the extraction residue and the scouring liquid. This scouring solution contains high molecular weight sericin, while the extraction residue contains fibroin.

そして、この精練液を透析してセリシン溶液を得る(透析工程)。なお、この透析工程の前に、精練液を濾紙によって濾過するなどの処理を行ってもよい。   Then, this scouring solution is dialyzed to obtain a sericin solution (dialysis step). In addition, you may perform the process of filtering a scouring liquid with a filter paper before this dialysis process.

精練液の透析の方法は特に限定されないが、簡便かつ確実な方法として、例えば水による透析を例示することができる。具体的には、例えば、精練液を市販の透析用セルロースチューブに充填し、5〜25℃程度の流水あるいは純水による透析を所定の時間行うことができる。また、透析は、各種の有機酸でpHを調整して行うこともできる。さらに、市販の装置を用いた電気透析を採用することもできる。なお、透析後には、適宜、濾過処理を行うことも考慮される。透析によってセリシン由来の成分が流出することはなく、例えば、繭糸または繭層に含まれる色素、脂肪酸および無機成分などの低分子が取り除かれたセリシン溶液を得ることができる。このセリシン溶液中に含まれるセリシンは、32〜44kDa程度の分子量を有している。   The method of dialysis of the scouring liquid is not particularly limited, but as a simple and reliable method, for example, dialysis with water can be exemplified. Specifically, for example, a commercially available cellulose tube for dialysis is filled with a scouring solution, and dialysis with running water or pure water at about 5 to 25 ° C. can be performed for a predetermined time. Dialysis can also be performed by adjusting the pH with various organic acids. Furthermore, electrodialysis using a commercially available apparatus can be employed. In addition, performing a filtration process suitably after dialysis is also considered. The sericin-derived component does not flow out by dialysis, and for example, a sericin solution from which low molecules such as pigments, fatty acids and inorganic components contained in the silk thread or cocoon layer are removed can be obtained. Sericin contained in this sericin solution has a molecular weight of about 32 to 44 kDa.

本発明の方法では、特に精練工程において、繭糸または繭層が90℃〜98℃かつ0.05〜0.07Mのアルカリ溶液によって極めて短時間で精練処理されている。このため、精練液を透析したセリシン溶液には、フィブロイン由来の成分が含まれず、セリシンが分解され過ぎることなく、そのアミノ酸組成や分子量が安定している。このため、抽出されたセリシンは、特異的機能を解析するための試料として優れている。   In the method of the present invention, particularly in the scouring step, the cocoon string or cocoon layer is scoured in an extremely short time with an alkaline solution of 90 to 98 ° C. and 0.05 to 0.07 M. For this reason, the sericin solution dialyzed from the scouring solution does not contain fibroin-derived components, and sericin is not decomposed too much, and its amino acid composition and molecular weight are stable. For this reason, the extracted sericin is excellent as a sample for analyzing a specific function.

そして、このセリシン溶液を凍結乾燥することで、精製されたセリシンの可溶性パウダーを得ることもでき、飲食品、サプリメント、化粧料、医薬品材料などに利用することができる。また、例えば、セリシン溶液からの可溶性パウダーは、セリシンの各種の機能解析などに好適に利用することができる。   The sericin solution can be freeze-dried to obtain a purified soluble powder of sericin, which can be used in foods, drinks, supplements, cosmetics, pharmaceutical materials, and the like. In addition, for example, soluble powder from a sericin solution can be suitably used for various functional analyzes of sericin.

具体的には、例えば、本発明の方法で得られたセリシン(セリシンパウダー)を含む化粧料の場合には、水(精製水、温泉水、深層水等)、油剤、界面活性剤、金属セッケン、保湿剤、ゲル化剤、アルコール類、水溶性高分子、粉体、pH調整剤、皮膜形成剤、樹脂、紫外線防御剤、包接化合物、抗菌剤、香料、消臭剤、塩類、清涼剤、動物・微生物由来抽出物、植物抽出物、血行促進剤、収歛剤、抗脂漏剤、活性酸素消去剤、細胞賦活剤、角質溶解剤、酵素、ホルモン類、ビタミン類などを配合することができる。   Specifically, for example, in the case of a cosmetic containing sericin (sericin powder) obtained by the method of the present invention, water (purified water, hot spring water, deep water, etc.), oil agent, surfactant, metal soap , Moisturizer, gelling agent, alcohol, water-soluble polymer, powder, pH adjuster, film-forming agent, resin, UV protection agent, inclusion compound, antibacterial agent, perfume, deodorant, salt, refreshing agent , Animal / microbe-derived extracts, plant extracts, blood circulation promoters, astringents, antiseborrheic agents, active oxygen scavengers, cell activators, keratolytic agents, enzymes, hormones, vitamins, etc. Can do.

本発明のセリシン抽出・精製方法は、以上の形態に限定されるものではない。   The sericin extraction / purification method of the present invention is not limited to the above form.

以下、実施例により本発明のセリシン抽出・精製方法をさらに詳しく説明するが、本発明のセリシン抽出・精製方法は、以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the method for extracting and purifying sericin according to the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the method for extracting and purifying sericin according to the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>カイコ由来セリシンの抽出、精製
カイコ由来セリシンの抽出、精製の工程を図1に沿って説明する。図1は、本発明のセリシン抽出・精製方法の一実施形態を例示したフローチャートである。
<Example 1> Extraction and purification of silkworm-derived sericin The steps of silkworm-derived sericin extraction and purification will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a flowchart illustrating an embodiment of the sericin extraction / purification method of the present invention.

材料は、カイコの生繭を切開して得た繭層を使用した。この繭層を、65℃の純水(浴比1:100)で3分間洗浄して、夾雑物や細菌類を除去した。   The material used was a cocoon layer obtained by cutting a silkworm ginger. This soot layer was washed with 65 ° C. pure water (bath ratio 1: 100) for 3 minutes to remove impurities and bacteria.

次に、洗浄した繭層を、98℃、0.06MのNaOH(浴比1:50)に3分間浸漬してセリシンを抽出し、精練液を得た。   Next, the washed soot layer was immersed in 98 ° C., 0.06 M NaOH (bath ratio 1:50) for 3 minutes to extract sericin to obtain a scouring solution.

さらに、この精練液を17Gガラスフィルターで沈殿物が混入しないように濾過し、抽出残渣(フィブロイン)と精練液とに分別し、さらに、この精練液を常温(25℃)で濾紙による濾過を行った。   Further, this scouring liquid is filtered with a 17G glass filter so that no precipitate is mixed, and is separated into an extraction residue (fibroin) and a scouring liquid. Further, this scouring liquid is filtered with a filter paper at room temperature (25 ° C.). It was.

そして、得られた精練液を透析用セルロースチューブ(SPECTRUM Laboratories社製)に充填し、20℃で流水透析2〜3日、純水透析1日行った後、再度、濾紙による濾過を行ってカイコ由来のセリシン溶液を得た。   Then, the obtained scouring solution is filled into a dialysis cellulose tube (SPECTRUM Laboratories) and subjected to running water dialysis for 2 to 3 days and pure water dialysis for 1 day at 20 ° C., followed by filtration with filter paper again. A sericin solution was obtained.

このセリシン溶液を凍結乾燥して、セリシンの可溶性パウダー(セリシンパウダー)とし、以下の分析に供した。   This sericin solution was freeze-dried to obtain a soluble sericin powder (sericin powder), which was subjected to the following analysis.


<実施例2>カイコ由来セリシンの分析
(1)SDS−PAGE電気泳動解析
実施例1で得たセリシンの可溶性パウダーを試料として、tricine-SDSポリアクリルアミド電気泳動を行った。具体的には、セリシンの可溶性パウダーを16%(T)、3%(C)の分離ゲル上に濃縮ゲルを重層した垂直型スラブゲルを用いて分離した。陰極槽は、0.2M Tris, 0.1M Tricine, 0.1%(W/V) SDSで、陽極槽は、0.2M Tris-HCl buffer(pH8.9)で、泳動用試料(10μl)は、等量のTricine SDS−PAGE用sample buffer[50mM trice HCl(pH6.8), 4%(w/v)SDS, 12%(w/v)glycerol, 2%(v/v)β-mercaptethanol, 0.01%(w/v)Serva blue G] を加え、3分間熱処理したものを用いた。分子量マーカーには、Proctin Marker Kit(M.W.Range 97,000-14,400 GEヘルスケアバイオサイエンス社)を使用した。泳動は、分離ゲルに入るまでは30V、その後分離ゲルの下端に達するまでは、80Vの低電圧で通電した。泳動後のゲルは、銀染色による染色でタンパク質の検出を行った。銀染色は、Oakleyの方法を改良した銀染色法に従って行った(井上ら1986)。

<Example 2> Analysis of silkworm-derived sericin (1) SDS-PAGE electrophoresis analysis Using the soluble powder of sericin obtained in Example 1 as a sample, tricine-SDS polyacrylamide electrophoresis was performed. Specifically, the soluble powder of sericin was separated using a vertical slab gel in which a concentrated gel was layered on a 16% (T), 3% (C) separation gel. The cathode chamber is 0.2M Tris, 0.1M Tricine, 0.1% (W / V) SDS, the anode chamber is 0.2M Tris-HCl buffer (pH 8.9), and the sample for electrophoresis (10 μl) is the same amount. Tricine SDS-PAGE sample buffer [50 mM trice HCl (pH 6.8), 4% (w / v) SDS, 12% (w / v) glycerol, 2% (v / v) β-mercaptethanol, 0.01% (w / v) Serva blue G] and heat-treated for 3 minutes were used. Proctin Marker Kit (MWRange 97,000-14,400 GE Healthcare Bioscience) was used as the molecular weight marker. Electrophoresis was energized at a low voltage of 30 V until entering the separation gel and then reaching the lower end of the separation gel at 80 V. The gel after electrophoresis was subjected to protein detection by staining with silver staining. Silver staining was performed according to a silver staining method modified from Oakley's method (Inoue et al. 1986).

結果を図2に示す。左レーンは、分子量マーカーであり、右レーンが実施例1で得たセリシンのバンドである。実施例1で得たセリシンでは、3ないし4成分の複数の高分子成分が確認され、セリシンが分解され過ぎることなく、セリシン由来成分の損失が抑制されていることが分かる。具体的には、44kDa、37kDaおよび32kDaに成分のバンドを認めることができる。したがって、実施例1で得たセリシンの可溶性パウダーは主に32kDa〜44kDaの分子量を有するセリシンパウダーであると特定できる。
(2)アミノ酸組成分析
実施例1で得たセリシンの可溶性パウダーを6Nの塩酸1mlに溶解し、減圧封管した。封管したものを加水分解(110℃/24時間)を経て真空乾燥処理した後、Lithium citrate サンプルバッファー(pH2.2)で溶解し、孔径0.45μmのフィルター(直径4mm, Millipore社)で濾過し、分析試料とした。分析試料は、アミノ酸アナライザー(JLC-500/v, 日本電子社)に注入してアミノ酸組成を測定した。
The results are shown in FIG. The left lane is a molecular weight marker, and the right lane is a sericin band obtained in Example 1. In the sericin obtained in Example 1, a plurality of polymer components of 3 to 4 components were confirmed, and it was found that the loss of the sericin-derived component was suppressed without the sericin being excessively decomposed. Specifically, component bands can be observed at 44 kDa, 37 kDa and 32 kDa. Therefore, the soluble powder of sericin obtained in Example 1 can be identified as a sericin powder mainly having a molecular weight of 32 kDa to 44 kDa.
(2) Amino acid composition analysis The soluble powder of sericin obtained in Example 1 was dissolved in 1 ml of 6N hydrochloric acid and sealed under reduced pressure. The sealed tube is hydrolyzed (110 ° C / 24 hours), vacuum-dried, dissolved in Lithium citrate sample buffer (pH 2.2), and filtered through a 0.45 µm pore size filter (diameter 4 mm, Millipore). An analysis sample was obtained. The analysis sample was injected into an amino acid analyzer (JLC-500 / v, JEOL Ltd.) and the amino acid composition was measured.

結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

表1に示したように、実施例1で得たセリシンのアミノ酸組成は、セリンが最も多く30.8%、次いでアスパラギン酸の17.7%、グリシンの17.2%であり、カイコ(家蚕)セリシンである特徴をよく示している。一般的にセリシンのアミノ酸組成中最も多いアミノ酸はセリンの30〜35%で、次いでアスパラギン酸の13〜18%、さらにグリシンの12〜17%であることが知られているが(例えば、小松計一(1980)北条舒正編 続絹糸の構造,セリシンの化学と構造,pp379〜415,信州大学繊維学部)、その組成傾向は本発明の方法(実施例1)で得たセリシンの組成でも維持されている。厳密には、品種や産地、年度および蚕期によってその組成は異なり、また当然に繭糸および繭層の練減率も異なるが、組成アミノ酸が多い数値傾向が同傾向または近い数値が認められることから、測定されたアミノ酸はセリシン由来のものであると判断できる。   As shown in Table 1, the amino acid composition of sericin obtained in Example 1 is characterized by the fact that serine is the largest at 30.8%, then aspartic acid is 17.7%, and glycine is 17.2%, which is silkworm (rabbit) sericin. It shows well. It is generally known that the most common amino acid in the amino acid composition of sericin is 30 to 35% of serine, then 13 to 18% of aspartic acid, and further 12 to 17% of glycine (for example, Komatsu 1 (1980) Hojo Yasumasa, Continuation Silk Structure, Chemistry and Structure of Sericin, pp379-415, Faculty of Textile Science, Shinshu University), the composition tendency is maintained even with the composition of sericin obtained by the method of the present invention (Example 1) Has been. Strictly speaking, the composition differs depending on the cultivar, production area, year and cocoon season, and naturally, the reduction rate of the silk thread and the cocoon layer is different, but the numerical trend with many compositional amino acids is the same or close. It can be determined that the measured amino acid is derived from sericin.

したがって、本発明の方法(実施例1)によれば、セリシン由来成分の損失やフィブロイン由来成分の混入を抑制し、カイコ由来の繭糸または繭層から安定かつ効率的にセリシンを抽出・精製できることが確認された。   Therefore, according to the method of the present invention (Example 1), loss of sericin-derived components and mixing of fibroin-derived components can be suppressed, and sericin can be extracted and purified stably and efficiently from silkworm-derived silk cocoons or silkworm layers. confirmed.


<実施例3>精練時間の検討
精練時間を変更した場合のセリシン溶液への影響について検討した。

<Example 3> Examination of scouring time The influence on the sericin solution when the scouring time was changed was examined.

具体的には、実施例1と同様の抽出・精製方法において、精練処理の時間(98℃、0.06MのNaOHに浸漬する時間)を1分、3分(実施例1と同じ)、5分、10分と変えた場合におけるセリシンの収率と練減率の変化を調べた。   Specifically, in the same extraction / purification method as in Example 1, the scouring time (98 ° C., time of immersion in 0.06M NaOH) is 1 minute, 3 minutes (same as Example 1), 5 minutes The change in the yield of sericin and the reduction rate was examined when the time was changed to 10 minutes.

練減率は、以下の式、練減率(%)=(繭層重量−精練後の残渣重量)/繭層重量×100で算出した。また、セリシンの収率は、以下の式、収率(%)=回収セリシン量/練減量×100で算出した。   The kneading rate was calculated by the following formula: kneading rate (%) = (weight of cocoon layer−residue weight after scouring) / weight of cocoon layer × 100. Moreover, the yield of sericin was calculated by the following formula, yield (%) = recovered sericin amount / reduction amount × 100.

結果を表2に示す。   The results are shown in Table 2.

表2に示したように、処理の精練時間が進むにつれて練減率は増加しているが、収率が低下している。このことについては、その処理時間が進むにつれて、十分精練されてセリシンは溶液中に分散するが、同時に加水分解や低分子化も進み、このため透析中に透析膜から流亡し収率は低下したものと推量される。   As shown in Table 2, as the scouring time of the treatment progresses, the reduction rate increases, but the yield decreases. About this, as the processing time advances, sericin is sufficiently refined and dispersed in the solution, but at the same time hydrolysis and lowering of the molecule progress, so that the dialysis membrane shed during dialysis and the yield decreased. It is guessed.

したがって、例えば、セリシンの特異的機能を解析することを目的とする場合、精練時間は、好ましくは1〜3分程度、より好ましくは3分程度であることが確認された。   Therefore, for example, when analyzing the specific function of sericin, it was confirmed that the scouring time is preferably about 1 to 3 minutes, more preferably about 3 minutes.


<実施例4>吸光度の測定
実施例1で得たセリシンパウダー0.1mgを純水1mlに溶解し、この水溶液を吸光度計(日本分光株式会社)により吸収量を波長スペクトルとして求めた。

<Example 4> Measurement of absorbance 0.1 mg of sericin powder obtained in Example 1 was dissolved in 1 ml of pure water, and the absorption amount of this aqueous solution was determined as a wavelength spectrum with an absorptiometer (JASCO Corporation).

結果を図3に示す。   The results are shown in FIG.

図3に示したように、セリシンの構成アミノ酸であるチロシンとフェニルアラニンの存在から波長280nmに吸収のピークを与え、310nm付近まで急峻に低下するが、それ以降の500nm付近まではなだらかに低下していることが確認された。すなわち、実施例1の抽出・精製方法によって得られたセリシンパウダーは、紫外部の短波長(UV CおよびUV B)領 域での吸収は高く、UV Aの領域では低くはなるが、その吸収は500nm付近まで達し、その吸収波長領域がかなり広いことが確認された。   As shown in FIG. 3, the presence of tyrosine and phenylalanine, which are constituent amino acids of sericin, gives an absorption peak at a wavelength of 280 nm, and it decreases sharply to around 310 nm, but gradually decreases to around 500 nm thereafter. It was confirmed that That is, the sericin powder obtained by the extraction / purification method of Example 1 has a high absorption in the short wavelength region (UV C and UV B) in the ultraviolet region and a low absorption in the UV A region. Has reached about 500 nm, and it was confirmed that its absorption wavelength region is quite wide.

したがって、実施例1の抽出・精製方法によって得られたセリシンパウダーは、例えば化粧料の成分として利用することで、化粧料にUV吸収性を付与することができる。
Therefore, the sericin powder obtained by the extraction / purification method of Example 1 can be used as a cosmetic ingredient, for example, to impart UV absorption to the cosmetic.

Claims (2)

以下の工程:
(1)カイコ由来の繭糸または繭層を、90℃〜98℃かつ0.05〜0.07MのNaOH溶液に1〜3分間浸漬して、カイコセリシンを含む精練液を得る工程、および
(2)前記精練液を透析してカイコセリシン溶液を得る工程、
を含むことを特徴とするカイコセリシンの抽出・精製方法。
The following steps:
(1) A step of immersing a silkworm-derived silk thread or silkworm layer in a NaOH solution of 90 to 98 ° C. and 0.05 to 0.07 M for 1 to 3 minutes to obtain a scouring solution containing silkworm sericin; Dialysis the liquid to obtain a silkworm sericin solution,
A method for extracting and purifying silkworm sericin, comprising:
精練工程における繭糸または繭層と、NaOH溶液との浴比は、1:25〜1:100であることを特徴とする請求項1のカイコセリシンの抽出・精製方法。   The method for extracting and purifying silkworm sericin according to claim 1, wherein the bath ratio of the silk thread or cocoon layer and the NaOH solution in the scouring step is 1:25 to 1: 100.
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