JP7289385B1 - 真菌類細胞壁組成物の純化方法 - Google Patents
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Abstract
Description
その子実体は、約1~3%トリテルペン(triterpenoid)及びステロール(sterol)、及び約1~2%の水溶性多糖類(water-soluble polysaccharide)を含む。
従来の霊芝の抽出方法は、先ず65~95%のアルコールにより第一段階抽出を行い、極性が比較的低い小分子トリテルペン及びステロール後を取得する。
次に熱水で第二段階抽出を行い、極性が比較的高い大分子多糖類を取得する。
残った霊芝の残渣は、上述抽出物の賦形物(excipient)に利用される他、大部分は、土壌改良剤及び堆肥としてしか利用されない。
よって、該各霊芝残渣を有効に利用するため、特許文献1では、該各霊芝残渣をさらに純化し、純化後の細胞壁組成、即ちキチン及び多糖類の複合体を取得する。
それは、一種のポリメグルミン繊維で、N-アセチルグルコサミン(N-Acetylglucosamine)及び(l→3)ポリデキストロース((l→3)-β-D-Glucan)の共重合体構造である。
しかも、その実験結果により、該ポリメグルミン繊維は、皮膚創傷被覆材、化粧品賦形剤、或いは薬用賦形剤に応用可能であることが分かる。
先ず強塩基(1N 水酸化ナトリウム)により第一段階処理を行い、80~100℃の高温で霊芝残渣に残存するタンパク質、核酸、及び脂質を消化分解し、ろ過物を取得後に洗浄する。
次に、脱色剤(0.1%次亜塩素酸塩(hypochlorite))により第二段階処理を行い、80~100℃の高温で霊芝残渣の色素を除去し、純白のフォークパルプの菌絲細胞壁とする。
しかし、強塩基の消化分解過程を使用したこの種の方式は、極めて色が濃い大量のアルカリ性廃液を生み出し、処理が難しいだけでなく、環境に対して極めて大きな負担となる。
この他、次亜塩素酸塩により色素を除去するが、次亜塩素酸は除去が難しく、塩素が残留するという問題があると同時に、次亜塩素酸塩は、温度が比較的高い状況下では反応条件の制御が難しく、しばしば過度に酸化し、回収率が悪いという結果を招く。
これにより、回収率は25~35%(特許文献2の図2及び第0030段に開示)まで高めることはできるが、過度な酸化及び反応温度の制御が難しいという困難はやはりあり、反応においていささかでも不注意があれば、大量の気泡が発生し、反応装置から溢れてしまうおそれがある。
同時にこれにより回収率も大きく減少し、特に高濃度過酸化水素は高度毒性、反応性、腐蝕性、酸化性を備える液体であるため、大量操作及び貯蔵においてリスクが高い。
さらに、この方法で処理した後の廃液は、未反応の過酸化水素をなお大量に含んでおり、しかも第一段階処理で大量の強塩基廃液が発生するという問題を解決することはできないため、廃液処理において極めて大きな負担を引き起こしている。
(1)真菌類の子実態から、抽出過程を経て抽出液を得た後の残渣を取る。その内、該抽出液は、テルペン、ステロール、或いは多糖類、或いはその組合せを含み、該残渣は、該子実体の細胞壁を含む。
(2)該残渣を過炭酸塩水溶液中に入れ、混合液を形成し、第一温度で反応させ、該残渣を脱色する。その内、該過炭酸塩水溶液の濃度は、5~20%(w/v)で、該第一温度は、15~40℃である。
(3)脱色完了後、該混合液の温度を第二温度まで上げ、該第二温度で反応させ、該残渣を消化分解する。その内、該第二温度は、80~100℃である。
(4)処理が完了した該混合液をろ過し、純化産物を取得する。
脱色完成後に、ステップ(3)において、該反応物混合液の温度を高めるが、過炭酸ナトリウムは水を加えると炭酸ナトリウムを放出するため、濃度が比較的高く、しかも温度も上昇している状況下で十分なアルカリ性を提供できる。
よって、消化分解反応を行うことができ、霊芝残渣中のタンパク質、核酸、及び少量の脂質を分解し、アレルギー物質の残留を確実に防ぐことができる。
この他、本発明の純化方法の全行程は、色が比較的薄い廃液が一度生じるだけで、該廃液は、炭酸ナトリウム及び少量の過酸化水素を含むだけであるため、廃液処理上の負担を軽減することができる。
さらに、過炭酸ナトリウムは、白色粉状顆粒で、使用コストが比較的低いばかりか、貯蔵及び使用過程においても非常に安全である。
上述の発明内容において開示した中心思想について説明するため、以下では具体的な実施形態を用いる。
一実施形態中において、本発明の真菌類は、霊芝類で、抽出過程は、以下の通りである。
先ず、霊芝の子実体を取り、それを砕いた後、有機溶剤中に浸し、有機溶剤抽出を行い、トリテルペン及びステロールを含む抽出液を得る。
該有機溶剤は、メタノール、エタノール、或いはプロパノールであり、好ましくは、エタノール(アルコール)である。
その後、有機溶剤抽出後の残渣を洗浄し、熱水中に浸し、熱水抽出を行い、多糖類を含む抽出液を得る。
最後に、反応が完了した残渣を洗浄し、約35~45℃下で該残渣を乾燥させる。
一実施形態中において、過炭酸塩水溶液は、過炭酸ナトリウム水溶液であり、その濃度は、5~20%(w/v)で、好ましくは、7.5~15%(w/v)である。
或いは好ましくは、過炭酸塩水溶液の濃度は、5、7.5、10、12.5、15、17.5、或いは20%(w/v)である。
或いは好ましくは、過炭酸塩水溶液の濃度は、7.5或いは15%(w/v)である。
一実施形態中において、第一温度は、15~40℃であり、好ましくは、20~37℃である。
或いは好ましくは、第一温度は、15、17.5、20、22.5、25、27.5、30、32.5、35、或いは37℃である。
ステップS2では、過炭酸ナトリウム水溶液により、室温下で霊芝子実体の残渣を処理し、過炭酸ナトリウム水溶液は、過酸化水素をゆっくりと放出し、残渣の脱色反応を行うため、脱色程度に応じて過炭酸ナトリウムを追加できる。
一実施形態中において、第二温度は、80~100℃である。
好ましくは、85~90℃である。
或いは好ましくは、第二温度は、80、82.5、85、87.5、90、92.5、95、97.5、或いは100℃である。
ステップS3では、該反応物混合液の温度を高めるが、過炭酸ナトリウムは水を加えると炭酸ナトリウムを放出するため、濃度が比較的高く、しかも温度も上昇している状況下で十分なアルカリ性を提供できる。
このため、消化分解反応を行うことができ、霊芝残渣中のタンパク質、核酸、及び少量の脂質を分解し、アレルギー物質の残留を確実に防ぐことができる。
一実施形態中において、本発明の純化産物は、キチン及び多糖類の複合体で、一種のポリメグルミン繊維で、N-アセチルグルコサミン(N-Acetylglucosamine)及び(l→3)ポリデキストロース((l→3)-β-D-Glucan)の共重合体構造を擁する。
該薄膜は、皮膚創傷被覆材、或いは化粧品或いは基礎化粧品賦形剤に応用可能である。
一実施形態中において、該純化産物を洗浄後、フリーズドライなどの加工を行い、薬用錠剤の賦形剤に応用し、錠剤製造プロセスにおける粉末の物理性質を改善できる。
霊芝(Ganoderma lucidum)子実体から、アルコール及び熱水で、トリテルペン、ステロール、及び多糖類を抽出した後の残渣を取る。その内、残渣の主要組成は、細胞壁及びタンパク質などの大分子、核酸、及びメラニン(melanin)である。
残渣の重量は、100等分(水分含量12.44%)で、1000体積等分の15%(w/v)過炭酸ナトリウム溶液中に加え、室内温度20~37℃で約24時間反応させる。
過炭酸ナトリウム水溶液は、ゆっくりと過酸化水素を放出し、霊芝残渣を脱色する。
その後、該反応物を85~90℃まで温度を上げ、それを1~2時間維持し、霊芝残渣中のタンパク質、核酸、及び少量の脂質を分解する。
常温まで冷却後にろ過し、純化産物を取得する。
pH値が中性で、過酸化水素リトマス試験紙により過酸化水素濃度が検出されなくなるよう、純酸化物を真水で洗浄する。
回収純化産物の湿重量は185.45等分で、水分は、74.0%で、回収率は、55.06%である。
霊芝(Ganoderma lucidum)子実体から、アルコール及び熱水で、トリテルペン、ステロール、及び多糖類を抽出した後の残渣を取る。
その内、残渣の重量は、100等分(水分含量12.50%)で、1000体積等分の7.5%(w/v)過炭酸ナトリウム溶液中に入れ、室内温度20~37℃で約24時間反応させる。
過炭酸ナトリウム水溶液は、ゆっくりと過酸化水素を放出し、霊芝残渣を脱色する。
脱色は未完成であるため、さらに75体積等分の過炭酸ナトリウムを加え、さらに約24時間放置し脱色を完成させる。
その後、該反応物を85~90℃まで温度を上げ、それを1~2時間維持し、霊芝残渣中のタンパク質、核酸、及び少量の脂質を分解する。
常温まで冷却後にろ過し、純化産物を取得する。
pH値が中性で、過酸化水素リトマス試験紙により過酸化水素濃度が検出されなくなるよう、純酸化物を真水で洗浄する。
回収純化産物の湿重量は374.03等分で、水分は、87.50%で、回収率は、53.43%である。
無柄霊芝(Ganoderma recinaceum)子実体から、アルコール及び熱水で、トリテルペン、ステロール、及び多糖類を抽出した後の残渣を取る。
その内、残渣の重量は、100等分(水分含量11.87%)で、1000体積等分の15%(w/v)過炭酸ナトリウム溶液中に入れ、室内温度20~37℃で、約24時間反応させる。
過炭酸ナトリウム水溶液は、ゆっくりと過酸化水素を放出し、霊芝残渣を脱色する。
その後、該反応物を85~90℃まで温度を上げ、それを1~2時間維持し、霊芝残渣中のタンパク質、核酸、及び少量の脂質を分解する。
常温まで冷却後にろ過し、純化産物を取得する。
pH値が中性で、過酸化水素リトマス試験紙により過酸化水素濃度が検出されなくなるよう、純酸化物を真水で洗浄する。
回収純化産物の湿重量は244.75等分で、水分は、81.03%で、回収率は、52.68%である。
Claims (10)
- 真菌類細胞壁組成物の純化方法であって、
以下の(1)~(4)ステップ、
(1)真菌類の子実態から、抽出過程を経て抽出液を得た後の残渣を取り、その内、該抽出液は、テルペン、ステロール、若しくは多糖類、又はその組合せを含み、該残渣は、該子実体の細胞壁を含み、
(2)該残渣を過炭酸塩水溶液中に入れ、混合液を形成し、第一温度で反応させ、該残渣を脱色し、その内、該過炭酸塩水溶液の濃度は、5~20%(w/v)であり、該第一温度は、15~40℃であり、
(3)脱色完了後、該混合液の温度を第二温度まで上げ、該第二温度で反応させ、該残渣を消化分解し、その内、該第二温度は、80~100℃であり、
(4)処理が完了した該混合液をろ過し、純化産物を取得する、を含むことを特徴とする、
真菌類細胞壁組成物の純化方法。 - 前記過炭酸塩水溶液は、過炭酸ナトリウム水溶液であることを特徴とする、請求項1に記載の真菌類細胞壁組成物の純化方法。
- 前記過炭酸塩水溶液の濃度は、7.5~15%(w/v)であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の真菌類細胞壁組成物の純化方法。
- 前記過炭酸塩水溶液の濃度は、7.5%(w/v)又は15%(w/v)であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の真菌類細胞壁組成物の純化方法。
- 前記第一温度は、20~37℃であることを特徴とする、請求項1に記載の真菌類細胞壁組成物の純化方法。
- 前記第二温度は、85~90℃であることを特徴とする、請求項1に記載の真菌類細胞壁組成物の純化方法。
- 前記ステップ(1)の抽出過程は、順番に有機溶剤抽出及び熱水抽出を経て、該有機溶剤抽出を経てトリテルペン及びステロールを含む抽出液を得た後、該熱水抽出を経て多糖類を含む抽出液を得ることを特徴とする、請求項1に記載の真菌類細胞壁組成物の純化方法。
- 前記真菌類は、霊芝類で、該純化産物は、キチン及び多糖類の複合体であることを特徴とする、請求項1に記載の真菌類細胞壁組成物の純化方法。
- 前記純化産物は、ポリメグルミン繊維で、N-アセチルグルコサミン(N-Acetylglucosamine)及び(l→3)ポリデキストロース((l→3)-β-D-Glucan)の共重合体構造であることを特徴とする、請求項8に記載の真菌類細胞壁組成物の純化方法。
- 前記純化産物は、皮膚創傷被覆材、化粧品若しくは基礎化粧品賦形剤、又は薬用賦形剤に応用可能であることを特徴とする、請求項1、8、及び9のいずれか一項に記載の真菌類細胞壁組成物の純化方法。
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