JPH0331414B2

JPH0331414B2 -

Info

Publication number: JPH0331414B2
Application number: JP60222289A
Authority: JP
Inventors: Reiji Yoshinaka; Kenji Sato; Mamoru Sato
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-04
Filing date: 1985-10-04
Publication date: 1991-05-07
Also published as: JPS6283849A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕この発明は、コラーゲンを含有する動物組織か
ら、コラーゲン以外の物質を除去し、高純度のコ
ラーゲンまたはゼラチンを得るためのコラーゲン
の精製法に関する。

〔背景技術〕

一般に動物組織内において、コラーゲンは、組
織を構成している他の成分、例えば、プロテオグ
リカン、糖タンパク質、無機質等との密接な相互
作用によつて不溶化している。したがつて、この
ような動物組織から高純度のコラーゲンを得る場
合には、前述したようなコラーゲン以外の物質
（非コラーゲン物質）を除去するために、たとえ
ば、次のような精製法が行われている。

すなわち、まず、原料である動物組織に付着し
ている非コラーゲン物質を物理的に、できるだけ
取り除く。つぎに、残つたコラーゲンに対し、溶
解、沈澱の操作を繰り返して非コラーゲン物質を
取り除き、高純度のコラーゲンを得る。

しかしながら、このような精製法では、コラー
ゲンの損失があつて充分な収量が得られず、ま
た、コスト面でも満足できるものではなかつた。

〔発明の目的〕

この発明は、以上の問題に鑑みてなされたもの
であつて、コラーゲンを含有する動物組織から、
効率よく非コラーゲン物質を除去し、高純度のコ
ラーゲンを高収率で得るためのコラーゲンの精製
法を提供することを目的としている。

なお、ゼラチンはコラーゲンの熱変性物である
ことから、この発明は、高純度のゼラチンを高収
率で得るためのコラーゲンの精製法を提供するこ
とをも目的としている。

〔発明の開示〕

以上の目的を達成するため、この発明は、高純
度のコラーゲンまたはゼラチンを得るためのコラ
ーゲンの精製法であつて、コラーゲンを含有する
動物組織からコラーゲン以外の物質を強アルカリ
化合物の溶液によつて抽出して除去することと
し、前記強アルカリ化合物の溶液を強アルカリ化
合物濃度1.0規定以下かつ0.01規定以上のアルカ
リ溶液とすることを特徴とするコラーゲンの精製
法を要旨としている。

以下に、この発明をくわしく説明する。

まず、コラーゲンを含有する動物組織を、通常
の装置、方法で摩砕あるいは、こまかく粉砕して
試料を得る。このとき、動物組織が骨などの硬組
織である場合には、この試料に対し、適当な方法
で脱灰処理を行い、動物組織が骨などの硬組織で
ない場合には、試料をそのままで使用する。

以上のような試料に対し、非コラーゲン物質を
溶かす1.0規定以下かつ0.01規定以上のアルカリ
溶液、好ましくは0.5規定以下のアルカリ溶液を
添加し、撹拌あるいは振とうなどの方法によつて
混合する。前述したような性質を有するアルカリ
溶液に使用されるアルカリ化合物は強アルカリ化
合物であり、種々のものが考えられるが、例えば
次のような化合物が、この発明に好ましい強アル
カリ化合物としてあげられる。

水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水酸
化リチウム等。

以上のようなアルカリ化合物を用いてコラーゲ
ンを処理する方法は、従来にも種々報告されてい
た。たとえば、このような報文の一例として、(1)
C.D.Hey and G.Stainsby：Biochim.Biophys.
Acta，97364−366（1965）、(2)G.D.Kemp and G.
R.Tristram：Biochem.J.，124915−919（1971）、
(3)R.J.A.Grand and G.Stainsby：J.Sci.Food
Agric.，26295−302（1975）、等があげられる。し
かしながら、これらの報告は、いずれも、コラー
ゲンの精製のみを目的とするものではなく、不溶
性コラーゲンを酸等に対して可溶化することを主
な目的とするものであつた。これらの報告による
方法は、1.25〜４規定程度の高濃度のアルカリ水
溶液を用いるものであるため、温度等の条件管理
がむずかしかつた。また、これらの方法では、目
的とする、不溶性コラーゲン分子内あるいは分子
間架橋の切断による可溶化反応の他に、コラーゲ
ン分子自体の分解および変性反応が発生する恐れ
もあるなど、実用性に乏しいものであつた。

これに対し、この発明は、前述したように、
1.0規定以下の濃度の強アルカリ化合物の溶液を
使用することによつて、コラーゲンの精製を行う
ことを目的としたものであり、これによれば、コ
ラーゲン分子の分解や変性を避けることが容易と
なる。しかも、強アルカリ化合物の濃度を0.01規
定以上とすることによつて、非コラーゲン物質の
除去が不充分になるのが避けられる。アルカリ処
理の温度は、この発明では特に限定されず、使用
する動物組織の種類および処理時間によつて変動
させることができるが、通常は室温以下で行うこ
とが好ましい。特に、未変性コラーゲンを精製す
る場合には、コラーゲンが熱により変性しない温
度条件で行うことが必要となる。たとえば、動物
組織として、哺乳動物組織を使用する場合には、
処理温度を15℃以下に、魚類などの変温動物組織
を使用する場合には、処理温度を５℃以下にそれ
ぞれ保つことで、コラーゲンの変性を防ぐことが
できるようになる。

以上のようなアルカリ処理の時間も、この発明
では特に限定されないが、通常は、ほぼ１〜４日
間の処理を行えば、非コラーゲン物質はアルカリ
溶液中に抽出されて除去されてしまい、いわば、
抽出残渣として高純度のコラーゲンが得られるの
である。

このようにして得られた高純度のコラーゲンか
らは、例えば中性塩可溶性コラーゲン、酸可溶性
コラーゲン、蛋白分解酵素処理コラーゲンおよび
ゼラチン等の製品を通常の方法によつて製造する
ことができる。その場合には、原料であるコラー
ゲンが、前述したように不純物を含まない高純度
のものであるため、工程を簡略化することがで
き、しかも、出来あがつた製品の純度をも高純度
にできるのである。

以上のように、この発明のコラーゲンの精製法
では、アルカリ化合物として強アルカリ化合物を
用いることとし、強アルカリ化合物の濃度が1.0
規定以下かつ0.01規定以上という低い濃度である
アルカリ溶液によつて処理を行うようになつてい
るため、コラーゲン自体はほとんど変性を受ける
ことがなく、また、ほとんどのコラーゲンは抽出
されずに抽出残渣として残る。ところが、動物組
織を構成するコラーゲン以外の物質（非コラーゲ
ン物質）は、前記アルカリ溶液によつて効率よく
抽出され、ほぼ完全に除去されてしまう。このた
め、この発明のコラーゲンの精製法を用いれば、
高純度のコラーゲンまたはゼラチンを、高収率で
得ることが可能となるのである。

つぎに、この発明の実施例について、くわしく
説明する。

実施例１上皮および皮下組織を取り除いたメバチマグロ
皮100ｇを、冷水と共にポリトロンホモジナイザ
ー（Kinematica社製）中に投入して磨砕を行つ
たあと、この磨砕物を遠心分離して沈澱物を得、
試料とした。この試料に対し、10倍量の0.1規定
水酸化ナトリウム水溶液を加え、４℃、24時間の
撹拌を行つて非コラーゲン物質を前記水酸化ナト
リウム水溶液中に抽出させた。このあと、遠心分
離を行つて非コラーゲン物質が抽出された水酸化
ナトリウム水溶液を除去し、沈澱物を抽出残渣と
した。この抽出残渣に対し、前記非コラーゲン物
質の抽出および遠心分離の操作をさらに２回くり
かえして行い、抽出残渣を得て非コラーゲン物質
の除去を終了した。

以上の操作で得られた抽出残渣を冷水で水洗し
たあと、100倍量の0.5規定酢酸を加えて撹拌を行
い、酸可溶性コラーゲンを前記酢酸中に抽出させ
た。このものに対し、遠心分離を行つて上清と沈
澱物とを分離し、上清から前記酸可溶性コラーゲ
ンを得た。このとき、メバチマグロ皮100ｇに対
する酸可溶性コラーゲンの収量は、8.3ｇであつ
た。なお、メバチマグロ皮の磨砕から、この酸可
溶性コラーゲンの回収までの全工程は４℃の温度
条件で行つた。

酸可溶性コラーゲンを抽出したあとの抽出残渣
である前記沈澱物を、水洗後、120℃のオートク
レーブ中に入れ、熱水抽出してゼラチン（熱変性
コラーゲン）を得た。このとき、メバチマグロ皮
100ｇに対するゼラチンの収量は35.4ｇであつた。

メバチマグロ皮100ｇに対する前記酸可溶性コ
ラーゲンとゼラチンの収量はそれぞれの理論収量
とほぼ等しく、他の画分への遺失は認められなか
つた。

以上の操作で得られた酸可溶性コラーゲンおよ
びゼラチンについて、その後の精製をせずに、そ
のままの状態でSDS−ポリアクリルアミドゲル電
気泳動測定およびアミノ酸分析を行つた結果、い
ずれのものについても、非コラーゲン物質を検出
することはできず、これらのものが高純度である
ことがわかつた。

さらに、酸可溶性コラーゲンの円二色性
（Circular dichroism）を測定し、その結果から、
221nｍにおける平均残基分子楕円率を算出した
ところ、6000（deg・cm²／dmol）であつて、既知
の未変性コラーゲンの値と一致するものであつ
た。このことから、この実施例で得られた酸可溶
性コラーゲンは未変性で、三重ラセン構造を保持
しており、この酸可溶性コラーゲンの出発物質で
ある前記非コラーゲン物質抽出残渣も未変性であ
つたことが確認された。

比較例つぎに、この発明の有効性を明らかにすること
を目的として、以下のような比較試験を行つた。

0.1規定水酸化ナトリウム水溶液による非コラ
ーゲン物質の除去を行わなかつた以外は、先の実
施例１と同様にして、メバチマグロ皮から酸可溶
性コラーゲンおよびゼラチンを製造した。その結
果、メバチマグロ皮100ｇから酸可溶性コラーゲ
ン8.7ｇとゼラチン36.6ｇが得られた。これらの
製品について、SDS−ポリアクリルアミドゲル電
気泳動測定およびアミノ酸分析を行つた結果、酸
可溶性コラーゲンからは0.3ｇの、ゼラチンから
は1.3ｇの不純物が検出された。

このことから、この発明のコラーゲンの精製法
を用いた先の実施例１では、いかに効率よく非コ
ラーゲン物質が除去されていたかがわかつた。

実施例２マサバのアラ（頭骨、脊椎、ヒレ等）を肉挽機
にかけたあと、ワーリングブレンダ中に投入して
磨砕し、アラ磨砕物を得た。このアラ磨砕物に、
PH7.3に調整した0.5Mエチレンジアミン四酢酸水
溶液を加え、５℃で２日間の脱灰処理を行つて試
料とした。この試料に対し、0.5規定の水酸化ナ
トリウム水溶液を加え、５℃、２日間の非コラー
ゲン物質抽出除去操作を行つた。この非コラーゲ
ン物質抽出除去操作を２回くりかえして行つたあ
と、その抽出残渣を120℃オートクレーブ中で熱
水処理して、ゼラチンを得た。

アラ磨砕物に対するゼラチンの収量をしらべた
ところ、前記アラ磨砕物湿重量100ｇに対し、7.1
ｇのゼラチンが得られたことがわかつた。これ
は、ゼラチンのマサバアラからの理論収量とほぼ
等しく、ほぼ100％のゼラチンが回収されたこと
がわかつた。このことから、このゼラチンの出発
物質である前記抽出残渣の収率もほぼ100％であ
つたことが推測された。

また、このゼラチンについても、SDS−ポリア
クリルアミドゲル電気泳動測定によつて検定した
ところ、非コラーゲン物質の存在は認められなか
つた。

実施例３上皮および皮下組織を取り除いたブタ皮を肉挽
機で破砕したあと、氷冷しながら、さらに、微粉
砕機（増幸産業社製、マスコロイダー）を用いて
磨砕して試料とした。この試料について、実施例
１と同様に、0.1規定の水酸化ナトリウム水溶液
を用いて非コラーゲン物質を抽出除去し、抽出残
渣を得た。この抽出残渣中のコラーゲン含有量を
ヒドロキシプロリンの含量より算出したところ、
乾重量中97重量％がコラーゲンであることがわか
つた。

以上の抽出残渣から、実施例１と同様の操作に
よつて酸可溶性コラーゲンおよびゼラチンを製造
したところ、ブタ皮100ｇに対し、0.4ｇの酸可溶
性コラーゲンと、14.2ｇのゼラチンが得られた。
また、この酸可溶性コラーゲンとゼラチンについ
て、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動測定
によつて検定したところ、いずれのものについて
も、非コラーゲン物質の存在は認められなかつ
た。また、得られた酸可溶性コラーゲンについ
て、実施例１と同様に円二色性を測定した結果に
より、前記非コラーゲン物質抽出残渣が未変性で
あつたことが確認された。

〔発明の効果〕

この発明のコラーゲンの精製法は、以上のよう
に構成されており、アルカリ化合物として強アル
カリ化合物を用いることとし、強アルカリ化合物
を1.0規定以下かつ0.01規定以上という低い濃度
のアルカリ溶液によつて処理を行うようにしてい
るため、コラーゲン自体に変性を生じることな
く、非コラーゲン物質が効率よく抽出除去されて
しまい、結果として、コラーゲンを含有した動物
組織から、高純度のコラーゲンまたはゼラチンを
高収率で得ることが可能となつている。

Claims

【特許請求の範囲】

１高純度のコラーゲンまたはゼラキンを得るた
めのコラーゲンの精製法であつて、コラーゲンを
含有する動物組織からコラーゲン以外の物質を強
アルカリ化合物の溶液によつて抽出して除去する
こととし、前記強アルカリ化合物の溶液を強アル
カリ化合物濃度1.0規定以下かつ0.01規定以上の
アルカリ溶液とすることを特徴とするコラーゲン
の精製法。