JPH02279630A - 海藻からの生理活性物質の回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り利」±１ 本発明は、海藻中に微量含有する抗藻性、抗菌性等の生
理活性を有する物質を分離・回収する方法に関する。

の　　　　び　　　が　　　しよ　　と　　る海藻中に
は種々の有用成分が含まれており、かかる有用成分を回
収する例としては、アルギン酸やカラギナンを抽出する
ことが知られているが。

特に最近では海藻中に微量含まれる生理活性物質を回収
することが望まれている。このような１＃量成分の回収
法としては、アルコールやクロロホルム等の有機溶媒を
用いる方法が一般的であるが、これらの有機溶媒を使用
する方法は、微量成分を回収するのに高価な有機溶媒を
多量に用いて抽出を行なわなければならないので経済的
でない。また、得られた抽出液より微量の生理活性物質
を分離回収するための一般的分画手法もかなりの工程と
手間を要し、特に海藻から抗藻性、抗菌性物質を効率よ
く分離し、回収することについては従来力んど提案がな
されていない。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、特に抗藻性、
抗菌性作用に高い生理活性物質を海藻より工業的有利に
効率よく分離回収する方法を提案することを目的とする
。

るための　　　び 本発明者は、上記目的を達成するため鋭意険討を重ねた
結果、海藻を水又は電解質を含有する水で抽出すること
、これによって得られた抽出液にアルカリを添加するこ
とにより、沈殿が生じると共に、この沈殿中には抗藻性
、抗菌性作用を有する生理活性物質が高い濃度で含まれ
ていることを知見した。また、上記電解質含有水として
は海水が使用し得るものであるが、海水を一種の抽出溶
媒として海水中で生きた海藻を栽培した場合、海藻から
海水に分泌物がもたらされ、かかる分泌物を含む海水の
脱塩濃縮物中にも同様の抗藻性、抗菌性生理活性物質が
高濃度で含まれていることを見い出し、本発明をなすに
至った。

従って、本発明は、海藻を水又は電解質含有水で抽出し
、得られた抽出液にアルカリを添加し。

生じた沈殿を採取することを特徴とする海藻からの生理
活性物質の回収方法、及び海藻を海水中で栽培し、得ら
れた海藻分泌物を含む海水を脱塩濃縮することを特徴と
する海藻からの生理活性物質の回収方法を提供する。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。

まず、本発明に係る海藻からの生理活性物質を回収する
第１の方法は、海藻を水又は電解質含有水で抽出し、そ
の抽出液にアルカリを添加し、得られた沈殿を採取する
ものである。

ここで、海藻としては、種々の海藻を利用し得。

−牛車でも多年草でも良いが、特に季節による生理活性
の変動が少なく、活性が安定な褐藻類ヒバマタ目ホンダ
ワラ科ホンダワラ属に属する海藻の一種又は二種以上の
混合種が好ましく、例えばオオバモク、アカモク、ホン
ダワラ等が好適に用いられる。

上記の海藻を水又は電解質含有水で抽出する方法として
は公知の手法を採用し得るが、特に抽出温度としては０
〜３０℃、とりわけ５〜１５℃が好ましく、また抽出時
間は通常１０〜３０時間、とりわけ１２〜２４時間であ
る。この場合、抽出溶媒（水又は電解質含有水）の使用
量は、海藻（含湿状態）に対し５〜１５倍重量とするこ
とが好ましい。

なお、上記抽出工程において、電解質含有水としては、
ＮａＣＱ、ＫＣＱ等の電解質を１０重量％以下、好まし
くは４重量％以下含有した弱酸性ないしは中性のものが
使用し得、典型的には海水が使用できる。

次いで１本発明では上記抽出工程で得られた抽出液に対
しアルカリを添加し、沈殿を生じさせる。

アルカリとしては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
の水酸化物１例えばＮ　ａｏ　Ｈ−Ｋ　ＯＨ、Ｃａ（Ｏ
Ｈ）ｚなどが使用できるが、特に水溶性のものが好まし
い、アルカリの添加は、上記抽出液のｐＨを９以上、特
に１１以上にするように加えることが沈殿生成の点から
好適である。なお、アルカリは水溶液状態で添加するこ
とが好ましい。

アルカリ添加により生成した沈殿は、公知の手法、例え
ば濾過、遠心分離などの方法で採取する。

これは必要によりメタノール洗浄等によってアルカリを
除去した後、減圧乾燥法などにより乾燥する。

このようにして得られた分画物は、抗藻性、抗菌性物質
を高濃度で含み、優れた生理活性効果を奏するものであ
り、上記方法は、かかる生理活性物質を得る方法として
、安価な水、海水等を抽出溶媒として使用し、しかも抽
出液に安価なアルカリを添加して、生じた沈殿を分離採
取するものであるため、分画操作も簡便で安価なもので
あり、従って工業的に有利に実施できるものである。

次に、本発明に係る海藻から生理活性物質を回収する第
２の方法は、海藻を海水中で栽培し、得られた海藻分泌
物を含む海水を脱塩濃縮するものである。

ここで、海藻の栽培は、海藻を栽培槽に入れて海水を導
入し、通常の海洋中に成育している状態と同等の栄養分
補給、水温、栽培密度で栽培することが好ましい。この
場合、栄養補給の点からは新鮮な自然の海水又は人工的
に調整した海水を用い、５０〜１００ｋｇ・海藻（含湿
状態）／ｒｎ′・海水程度の栽培密度で栽培すると海藻
を良好に生育させることができる。また、海水の水温は
、使用する海藻の海洋中での生育環境に応じて調整する
ことが好ましいが、海藻から色素等の不純物が分泌され
るのを防ぐために特に１５℃以下に保つことがより好ま
しい。

生育している海藻が分泌する生理活性物質を回収する方
法としては、栽培槽に連続的に新鮮な海水を導入しなが
ら分泌物を含む海水を導入量と同量ずつ抜き出す方法（
連続法）、あるいは栽培槽に新鮮な海水を導入し、ある
程度滞留させた後、分泌物を含んだ海水を回収する方法
（半回分法）などを採用することが好ましいが、後工程
の濃縮・分離工程への負担を軽減させるため、回収液中
の生理活性物質濃度をより高めることができる後者の半
回分法が工業的により好ましい。

なお、上記の半回分法において、新鮮な海水を栽培槽に
導入した後は、１２〜３６時間、特に２４時間滞留させ
ることが好適であり、本発明者の検討では、この方法を
採用して５０〜１００ｋｇ・海藻（含湿状態）／ｒｒｉ
’・海水の栽培密度で、かつ海水滞留時間を２４時間と
して海藻を栽培すると、回収海水中の生理活性物質の濃
度を約１１０００ｐｐまで高めることができる。また、
半回分法では、このように分泌物を含む海水を回収した
後は、再び栽培槽に新鮮な海水を導入して海藻を続けて
生育させ、繰り返し生理活性物質を分泌させることがで
きる。

なお１本発明で利用し得る海藻は、上述したように１年
草あるいは多年草であり、海藻が生育している限り生理
活性物質を回収し得るが、海藻の寿命にあわせて別の栽
培槽に新規な海藻を成長させ、栽培槽を切り換えながら
生理活性物質の回収をすることが好ましい。

上記のようにして得られた海藻からの分泌物を含む海水
は、次いで脱塩濃縮されるが、その方法に特に制限はな
い。例えば、減圧濃縮法、限外濾過法（ＵＦ）、逆浸透
圧法など、水や海水中に含まれる塩分を除去する通常の
脱塩濃縮方法のいずれを用いてもよいが、塩分の残存や
不純物が多くなることを防止し得、かつ生理活性物質の
熱による変性を防止し得るという点から限外濾過法が好
適に採用され、特に分画分子量が１万〜１．５万の限外
濾過膜（例えばダイアフィルター、Ｇ−１０Ｔ。

Ｓ−１５Ｔ、アルバックサービス社製など）を用いた限
外濾過法が好適である。

なお、上記海水の濃縮は、濃縮液中の生理活性物質の濃
度が０１５重量％以上、特に１重量％以上になるまで行
なうことが好ましい。

上記脱塩濃縮物はこれを乾燥してそのまま使用に供する
こともできるが、更に分画処理することもできる９分画
処理法としては、メタノール、エタノール、アセトン等
の極性溶媒による抽出法を採用することもでき、この場
合は海藻を直接抽出するのとは異なり、その使用量を低
減し得て、コスト的不利の少ないものであるが、より好
ましくは第１の方法で説明したアルカリ添加による処理
法が有効に採用し得、アルカリ添加により生成する沈殿
を採取することにより、例えば生理活性物質を４０〜５
０重量％含む分画物を得ることができる。なお、このア
ルカリ処理の方法としては、上述した方法と同様にして
行なうことができる。

この海藻栽培法も、高価な溶媒を多量に使用せず、栽培
液の分画も容易で、工業的有利に実施し得るものである
。

】Ｉじびか！ 以上説明したように、本発明の分離・回収方法によれば
、海藻中に含有する有用成分中でも特に抗藻性、抗菌性
作用の高い生理活性物質を安価な溶媒を使用して短工程
で効率良く工業的に有利に分離・回収することができる
。

夾立且 以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本
発明は下記実施例に制限されるものではない。

〔実施例１〕 ２Ｑの栽培槽に人口海水Ｈｉｇｈ−Ｍａｒｉｎｅ　（ハ
イペット社製）１．２Ｑを注ぎ、水温を１５℃に保ちな
がら絶えずエアレージ１ンをしてオオバモクを栽培密度
８３ｇ・海藻／Ｑ・海水で栽培した。

人口海水を注入してから２４時間後、栽培槽から海水を
全量抜き取り、この抜き取った回収海水を分画分子量１
万の限外濾過膜（ダイアフィルタ、Ｇ−１０Ｔ、アルパ
ックサービス社＊）を用いて圧力２　ｋｇ／ａＪで限外
濾過し、濃縮液６０ｍ１を得た。

次に、この濃縮液に１／１ＯＮのＮａＯＨ溶液２．５ｄ
を添加し、ＰＨを１１に調整したところ、凝集・沈殿が
起こり、これを濾過することにより固体分離物２．７ｇ
が得られた。更に、この固体分離物を３０℃で減圧乾燥
すると、生理活性物質の粉末１．１ｇが得られた。

上記の物質収支から各工程の生理活性物質（乾燥ベース
）の濃度を求めると、回収海水では０．１重量％、濃縮
液では２重量％であった。

〔実施例２〕 実施例１で海水を全量抜きとった後、再び上記と同様の
人口海水を栽培槽に注入し、実施例１と同様の操作を行
ない、生理活性物質の粉末を得た。

〔実施例３〕 実施例１と同様の方法でアカモクを栽培して生理活性物
質を含む海水を回収し、濃縮、分離、乾燥したところ、
生理活性物質粉末０．９ｇが得られた。

〔実施例４〕 刈り取ったオオバモクの葉１００ｇ（含湿状態）を水洗
した後、水温を１５℃に保った人口海水１．２Ｑ中に浸
漬した。２４時間浸漬後、海水を回収し、実施例１と同
様の操作を繰り返し、生理活性物質粉末１．３ｇを得た
。

次に、上記実施例の生理活性物質の抗藻性及び抗菌性を
下記方法で調べた。

〈抗藻性テスト〉 上記生理活性物質の粉末品を珪藻培養液中に添加し、培
養後の細胞数を計測して抗藻性を調べた。

結果を第１図に示す。なお、抗藻性テス１−の条件は下
記のとおりである。

培地：　１　、　Ａ　０Ｍ　、ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ培
地１１１０Ｊ水温：２３（±１）℃ 照度：　５．０ＯＯ１ｘ 生理活性物質粉末の添加濃度：５００■／　ｍＱブラン
ク：生理活性物質粉末無添加のものく抗菌性テスト１〉 上記生理活性物質の粉末品を供試筒（スタフィロコッカ
ス１アウレウス（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｅｃｕｓ　ａｕ
ｒａｕｓ）ＦＤＡ２０９Ｐ）培養液中に添加し、３７℃
恒温で７２時間培養後の供試筒の発育状態をａｍし、抗
菌性を調べた。結果を第１表に示す。なお、供試筒の種
類、培地及び評価方法は下記のとおりである。

培地：ミュラー・ヒントン（Ｍｕｌｌｅｒ−Ｈｉｎｔｏ
ｎ）培°地（ＤＩＦＣＯ社製） 評価方法：液体培地希釈法（Ｍ　Ｉ　Ｃ判定）発育阻止 ＋　やや増殖 什増殖 第　　１　　表 く抗藻性テスト２〉 上記実施例１及び２で得られた生理活性物質の粉末を５
０ｍＭトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ７，０）で希釈して第
１表に示す濃度に調整した試料液１ｄ、ストレプトコッ
カス・ミュータンス１ｌｆｉ液を５０ｍＭトリス−塩酸
緩衝液（ｐＨ７，０）で希釈して６６０ｎｍの吸光度が
１．３となるように′Ａ整した菌懸濁液１ｄ、ハイドロ
キシアバタイ１−粉末２０■を唾液０．４ｄ中に浸漬し
、１〜２分間撹拌することにより得た唾液処理ハイドロ
キシアパタイト０．４■を試験管に同時に加え、密封後
２０分分間上うし、その後室温で３０分間静置し、上清
をピペットで除去したのち、０．５Ｍ　ＨＣＱ２艷を加
え、混合後３０分間静置し、ハイドロキシアパタイトへ
の菌体の吸着量を６６０ｎｍで測定し、下記式から吸着
阻害率（％）を測定した。結果を第２表に示す。

ハイドロキシアパタイト（Ｓ−ＨＡ）：表面４〜６ｎ（
／ｇ　　Ｃａ／Ｐ＝１．６７（セントラルガラス社′ｇ
５） 吸着阻害率（％）＝ 第２表 第１図の結果から、本発明により得られる生理活性物質
は、珪藻の増殖を抑制し、良好な抗藻性を有することが
確認された。更に、本発明の生理活性物質は、第１５表
の結果からダラム陽性菌の５ｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕ
ｓ　ａｕｒｅｕｓに対する増殖阻止能に優れていること
、また、第２表の結果から口腔内細菌である５ｔｒｅｐ
ｔｏｃｏｃｃｕｓ　ｍｕｔａｎｓのハイドロキシアパタ
イトへの吸着を良好に阻止することが確認され、それ故
、抗菌性に優れていることがわがった。

次に、アルカリ処理におけるｐＨ及び海藻栽培液の濃縮
時における濃縮液濃度による生理活性物質回収率につい
ての実験例を示す。

〔実験例〕

濃縮液中の生理活性物質の濃度及びアルカリ添加後のＰ
Ｈによる生理活性物質回収率（乾燥品ベース）への影響
をみるために、乾燥品１．０ｇを０．５，１．０，１．
５，２．０％となるような水溶液にそれぞれ調整し、そ
れぞれの溶液に１／ｌ０Ｎ−ＮａＯＨ溶液を添加し、添
加後のｐＨを７，８，９，１０，１１．ユ２としたとき
の回収率を調べた。

この場合、アルカリを添加した後、凝集分離したものを
濾過し、乾燥して乾燥品を得、重量を測定して次式より
回収率を求めた。

回収率と濃縮液中の生理活性物質の濃度及びｐＨとの関
係を第２図に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例及び比較例で得られた生理活性
物質の抗藻性テスＩ・結果を示すグラフ。 第２図は本発明に係る濃縮液中の生理活性物質濃度及び
アルカリ添加後の濃縮液ｐＨによる生理活性物質回収率
（乾燥品ベース）への影Ｗを示すグラフである。 第１図 出願人　　ラ　イ　オ　ン　株式会社 代理人　　弁理士　小　島　隆　司 （他１名） 第２図 １Ｊ１渇５反ＰＨ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、海藻を水又は電解質含有水で抽出し、得られた抽出
   液にアルカリを添加し、生じた沈殿を採取することを特
   徴とする海藻からの生理活性物質の回収方法。 ２、海藻を海水中で栽培し、得られた海藻分泌物を含む
   海水を脱塩濃縮することを特徴とする海藻からの生理活
   性物質の回収方法。