JPH03254686A - 色素の抽出方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、色素を産生ずる微生物を固体あるいは液体培
養して得られた菌体から、色素を抽出する方法に関する
ものである。さらに詳しくは本発明は、菌体から色素を
溶媒抽出する方法において、超音波を利用することによ
り、効率良く抽出を行う方法に関するものである。

［従来の技術］ モナスカス（Ｍｏｎａｓｃｕｓ）属、ペニシリウム（Ｐ
ｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス属、トリコ
デラマ（Ｔｒｉｅｈｏｄｅｒｍａ）属、およびクラドス
ポリウム（Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ）属等は独特の色
素を産生ずる。その生産する色素は、その化学的性質お
よび構造が知られており、これらは天然色素として食品
、化粧品等の着色剤として利用されている。

例えばモナスカス・プルプレウス （Ｍｏｎａｓｃｕｓ　ｐｕｒｐｕｒｅｕｓ）及びモナス
カス゛アンカ（Ｎｏｎａｓｃｕｓ　ａｎｋａ）から該色
素を抽出する場合は、炭素源例えばグルコースあるいは
デキストリン、および窒素源例えば米粉、酵母エキス、
ペプトンあるいは硫酸アンモニウムを含有する液体ある
いは固体培地中に好気的条件で発育させると、黄〜赤色
の色素を含んだ菌体が培養される．このとき液体あるい
は固体培地中にアミノ酸、可溶性ペプチドあるいは可溶
性蛋白質が入っていると、色素中の窒素成分とこれらの
遊離アミノ基との間の反応により水溶性の色素となる．
次いで色素を産生じた菌体を分離・採取し、有機溶媒例
えば含水エチルアルコールあるいは含水プロピレングリ
コールで色素を抽出し、色素が得られる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの菌体から色素を抽出する場合、
産生された色素が菌体内部の細胞内蛋白質、糖、および
脂質等に結合しているために、菌体から色素を効率良く
抽出することが困難であり、色素の収量が減少するとい
う問題があった。

本発明方法は従来の抽出法がもつ以上のような課題を解
決し、菌体内の色素を効率良く抽出する方法を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、固体あるいは液体培養により産生じた菌
体内の色素を抽出する方法において、超音波処理を行う
ことにより、菌体内の色素を効率良く抽出できることを
見いだした。

すなわち本発明方法は、色素を産生ずる微生物を固体あ
るいは液体培養して得られた菌体から色素を抽出する方
法において、抽出の前および／または抽出中に菌体に超
音波を作用させることを特徴とする色素の抽出方法を提
供するものである。

以下に本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の方法に利用できる色素産生菌としては、従来利
用されている菌をいずれも利用できる。例えば、モナス
カス（Ｍｏｎａｓｃｕｓ）ＪＲ、ペニシリウム（Ｐｅｎ
ｉｃｉｌｌｉｕｍ）属、アスペルギルス属、トリコデラ
マ（Ｔｒｉｃｈｏｄｅｒｍａ）属、およびクラドスポリ
ウム（Ｃｌａｃｌｏｓｐｏｒｉｕｍ）属あるいはこれら
の変異株等が、食品、化粧品等に利用できる色素を産生
ずるものとして知られている。

菌の培養は、固体培養または液体培養のいずれでもよい
。これらの固体あるいは液体培養に用いる培地は通常用
いるものを使用すれば良く、例えば炭素源として、グル
コース、デキストリン、デンプン、エタノール等を使用
し、窒素源として、酵母エキス、麦芽エキス、大豆蛋白
加水分解物、およびカゼイン加水分解物ペプトン等を使
用し、さらに必要に応じて無機塩その他を適宜選択して
用いる。

培地のｐＨは、菌の種類にもよるが通常は３〜１０程度
、培養温度は２０〜４０℃程度の範囲で適当な条件を選
択すれば良く、約３〜１２日程度通気培養する。培養終
了後は、固体培地の場合には培養物をそのまま乾燥させ
、粉砕機にて粉末にし、液体培地の場合には培養物をｉ
濾過することによって菌体を分離し、乾燥させ粉砕機に
て粉末にする。

菌体からの色素の抽出は、超音波処理を除けば、基本的
には従来法におけるのと同様、色素を含有する菌体の粉
末を、各種の無機、有機の溶媒に分散させ、適当な時間
撹拌した後、ｒ過あるいは遠心分離等により溶媒を分離
することによって行う。

抽出に使用する溶媒は、エチルアルコール、プロピレン
グリコール等のアルコール、アセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、ｎ−ヘキサン、ペンタン等の脂肪族
炭化水素またはベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素
あるいはこれらの混合物等を使用することができる。さ
らにまたこれらと水との混合物が使用される場合もある
。

本発明においては、菌体から色素を抽出するにあたり、
超音波で処理することを特徴とする．この超音波処理に
より、菌体の細胞の破壊および菌体内における蛋白質、
糖あるいは脂質と色素との結合の分断が起こり、溶媒に
よる色素の抽出を容易にする。超音波による色素の分断
のメカニズムは、必ずしも分明ではないが、超音波によ
る結合部の直接の圧力振動、それによるキャビテーショ
ン（空洞）による機械的なかきとり現象、あるいは活性
化された物質による化学的二次作用により、色素成分が
結合部から解離されるものと考えられる。

超音波処理の周波数は１０〜５０ＫＨｚ、処理時間は３
０秒〜１時間が適当であるが、各条件は微生物の種類に
よる細胞の破壊強さ、色素の結合強さ等によって決定す
るのがよい。周波数１０ＫＨｚ以下、処理時間３０秒以
下では細胞の破壊、色素成分の解離が起こらない。５０
ＫＨｚ以上、１時間以上の超音波処理では、必要以上の
エネルギーを使うことになるとともに、色素成分を破壊
してしまう恐れがある。

菌体を超音波で処理するのは、溶媒による抽出操作の前
および／または抽出のときに行ってもよいが、好ましく
は、抽出の際に同時に超音波処理を行うのがよい。

抽出操作が終了した後、を過、遠心分離その他の適当な
方法により、菌体と溶媒とを分離する。

色素を含有する溶媒は、その後、真空凍結乾燥などの方
法で乾燥、すなわち溶媒を飛散させることによって色素
を得る。

［作用］ 本発明方法においては、色素を産生した菌体を超音波処
理することによって、菌体自体の細胞を破壊して、色素
と溶媒との接触を容易にし、また菌体内の蛋白質、糖あ
るいは脂質に結合している色素を、超音波による振動、
それによるキャビテーションによる機械的なかきとり現
象、あるいは活性化された物質による化学的二次作用等
により分断し、溶媒中への移行を容易にする。

［実施例］ 以下、実施例により本発明をさらに説明する。

え東ｍ グルコース５％、ポリペプトン１％、 Ｍｇ５Ｏ，・７Ｈ２００，０５％、ＫＨ２Ｐ０．　０．
１％、Ｌ−アスパラギン０．２％（それぞれ重ｉ％、以
下同じ）を含有するｐＨ４，２の液体培地に、モナスカ
ス・アンカ（Ｍｏｎａｓｃｕｓ　ａｎｋａ　ＩＦＯ６５
４０）を植菌し、２８℃で５日間培養した。培養終了後
、菌体を分離、乾燥し粉砕して粉末にした。この粉末５
．０ｇに８０　ｖ／ｖ％エチルアルコール０．５１を、
容Ｍ１１の三角フラスコ中で混合し、本番電子製の超音
波装置（Ｗ−１１３型）に投入し、常温で５分間、出力
８０Ｗで棒状の振動子を４０〜４５ＫＨｚで振動させる
条件で超音波処理を行い、色素を抽出した。

抽出液の３４０〜７４０ｎｍの可視部の吸収スペクトル
を自記分光光度計で測定した。測定結果を第１図（イ）
に示した。

実１−（−」− 精米歩合６０％の白米を乳酸酸性（ｐＨ２，０）の水に
浸漬後、蒸した蒸米を用いた固体培地に、モナスカス・
アンカ（Ｎｏｎａｓｃｕｓ　ａｎｋａ　ＩＦＯ６５４０
）を植菌し、２８℃で５日間培養した。培養終了後、固
体培地と菌体が混合している培養物を乾燥し粉砕して粉
末にした。この粉末について実施例１と同様の操作で色
素を抽出し、抽出液の吸収スペクトルを測定した。この
結果を第１図（ロ）に示す。

Ｌ艷九−り 実施例１で得られた乾燥、粉末の菌体を、超音波処理だ
けを行わないで、実施例１と同様の抽出操作を行った。

得られた抽出液について、実施例１と同様に吸収スペク
トルを測定した。この結果を第１図（ハ）に示す。

Ｌ艷鰹−え 超音波処理を省略した他は、実施例２と同様にして、菌
体の培養および色素の抽出を行い、抽出液について吸収
スペクトルを測定した。この結果を第１図（ニ）に示す
。

モナスカス色素は、波長４２０．ｎｍ（黄色色素〉およ
び波長４９０　ｎｍ（赤色色素〉で吸収極大を示すが、
第１図から判るように、本発明方法によれば（第１図イ
および口）、従来法（第１図ハおよび二）に比べ、１．
５〜２倍量の色素を抽出することができた。

［発明の効果コ 本発明方法は上述のように、菌体からの色素の抽出にあ
たり超音波処理を行うことにより、従来法に比べ数倍多
くの色素を抽出採取することができ、天然色素として各
種飲食物、化粧品等の着色に有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、色素を抽出した液の吸収スペクトルである。 （イ）実施例１の抽出液の吸収スペクトル〈口〉実施例
２の抽出液の吸収スペクトル（ハ）比較例１の抽出液の
吸収スペクトル（ニ）比較例２の抽出液の吸収スペクト
ル一一二一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 色素を産生する微生物を固体あるいは液体培養して得ら
   れた菌体から色素を抽出する方法において、抽出の前お
   よび／または抽出中に菌体に超音波を作用させることを
   特徴とする色素の抽出方法。