JPH04295460A - 新規物質オカダキサンチン、その製造法及びその用途 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微生物が産生する新規
な化合物オカダキサンチン、その製造法及び該化合物を
有効成分として含有する酸化防止剤に関するものである
。オカダキサンチンを有効成分として含有する酸化防止
剤は、その安全性や酸化防止能力により主に食品化粧品
、及び医薬品における酸化防止成分として有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、食品、化粧品、医薬、油脂等
の酸化を防止するために酸化防止剤として、ブチルヒド
ロキシアニソール　（ＢＨＡ）　やジブチルヒドロキシ
トルエン　（ＢＨＴ）　などが利用されてきたが、衛生
学的な安全性に疑問がなげかけられ、化学合成品に対す
る拒否反応とともに天然化の方向をたどっている。従っ
て、合成品に対する開発から、現在ではもっぱら天然物
の中から酸化防止剤として利用できるものの検索へと研
究の主流が移っている。天然の抗酸化性物質としては、
すでに天然トコフェロール類、没食子酸とその誘導体、
コーヒー酸とその誘導体、フラボン誘導体、糖、アミノ
酸類とその誘導体及び香辛料類〔セサモール、ローズマ
リーなど〕などが知られている。これらの天然抗酸化性
物質は、抗酸化力が低く、単品ではさぼどの酸化防止力
が望めなく、また臭いがあったり、添加した製品を着色
させるなどの欠点を示す物質もある。従って現在では、
天然抗酸化性物質で抗酸化能が強い物質が求められてい
る。 一方、微生物の生産する抗酸化性物質としては、土壌中
から分離したカビが抗酸化性のあるシトリニン、プロト
カテキン酸を生産すること　（Ａｇｒ．　Ｂｉｏｌ．　
Ｃｈｅｍ．，　４６、２３６９、１９８２）、アスペル
ギルス　　チェバリエリ　（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　
Ｃｈｅｖａｌｌｅｒｉ）　が抗酸化性物質を生産するこ
と　（日本農芸化学会大会講演要旨集１９８３）　、ペ
ニシリウム　　ハーケイ　（Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ　Ｈ
ｅｒｑｕｅｉ）　が抗酸化性物質を生産すること　（日
本農芸化学会大会講演要旨集１９８３）、アスペルギル
ス・オリゼー（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ　ｏｒｙｚａｅ
）　が水溶性抗酸化性物質を生産すること　（日本農芸
化学会大会公演要旨集１９８７）　及びアスペルギルス
・ニーガ（Ａｓｐｅｒｇｉｌｕｓ　ｎｉｇｅｒ）　の抽
出物が強い抗酸化性を示すこと（Ｊ．　Ｓｃｉ．　ｆｄ
．　Ａｇｒｉｃ．，２６，１３５７，１９７５）　など
が知られている。しかしながら、これらの微生物が産生
した抗酸化性物質のほとんどは、α−トコフェロールと
ほぼ同程度の抗酸化性を示すものであり、実用上、より
強い抗酸化力を有するものの開発が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、従
来の天然の抗酸化性物質よりも抗酸化力が強い天然の抗
酸化性物質を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、シュードモ
ナス属に属する微生物を培養することにより得られる化
合物が強い抗酸化性を有すること及び該化合物が新規化
合物であることを見いだし、本発明を完成した。即ち、
本発明は、次式　（１）　：

【０００５】

【化２】

【０００６】で表される新規な化合物オカダキサンチン
、シュードモナス属に属しオカダキサンチンを生産する
能力を有する微生物を利用してオカダキサンチンを製造
する方法、及びオカダキサンチンの酸化防止剤としての
用途に関する。以下、本発明を詳細に説明する。オカダ
キサンチンの理化学的性質を以下に示す。 １．　色性状：黄色粉末 ２．　分子量：７０４ ３．　分子式：Ｃ５０Ｈ７２Ｏ２　 ４．　紫外線吸収スペクトル〔ヘキサン中〕：図１５．
　水素核磁気共鳴スペクトル　（重クロロホルム中）　
：図２ ６．　質量分析スペクトル：図３ ７．　ＴＬＣ：Ｒｆ＝０．４９ （ヘキサン−アセトン　７：３　ｖ／ｖ　で展開、メル
ク社製シリカゲル６０Ｆ２５４） ８．　溶解性：メタノール等のアルコール、エーテル、
酢酸エチル、クロロホルム、ベンゼン、ヘキサンに可溶
、水に不溶。 ９．　ＨＰＬＣ：保持時間２３．２分 （カラム：内径８ｍｍ　　長さ　２５０ｍｍ、　　充填
剤：ナカライテスク製コスモシル５ＳＬ、溶媒：ヘキサ
ン−アセトン　８：２ｖ／ｖ、流速：毎分１．２ｍｌ、
検出：ＵＶ４５０ｎｍ）次にオタガキサンチンの抗酸化
性について説明する。

【０００７】オカダキサンチンを有効成分として含有す
る酸化防止剤が提供される。本発明における該有効成分
は化学的に合成されたオカダキサンチンでも、またシュ
ードモナス・ｓｐ．　（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｓｐ
．）　ＫＫ１０２０６０株を培養して得られる菌体及び
培養液を精製して得ることのできたオカダキサンチンの
抽出物、特に有機溶媒、好ましくはエタノールやアセト
ン抽出エキスの状態であってもよい。また必要により適
宜精製して使用することも可能である。本発明のオカダ
キサンチンの酸化防止剤としての利用は前記の粗抽出エ
キスあるいは精製したオカダキサンチンを使用してもよ
い。粗抽出エキスあるいは精製したオカダギサンチンを
使用する場合、常法に従って前記有効成分を乳剤化ある
いはシナジストとなるような化合物を加えて乳剤化する
ことができる。

【０００８】次にオカダキサンチンの製造法について説
明する。オカダキサンチンは、シュードモナス属に属し
オカダキサンチンを生産する能力を有する微生物を培地
に培養し、培養物中にオカダキサンチンを生成蓄積させ
、該培養物からオカダキサンチンを採取することによっ
て得ることができる。オカダキサンチン生産菌株として
はシュードモナス属に属しオカダキサンチン生産能を有
する菌株であれば、いずれの菌株でも用いることができ
る。また、これらの菌株の人工的変異方法、例えば紫外
線照射、Ｘ線照射、変異誘起剤処理などあるいは自然発
生による変異株でもオカダキサンチンを生産するもので
あれば、本発明に用いることができる。代表的菌株とし
てＫＫ１０２０６Ｃ株があげられる。

【０００９】ＫＫ１０２０６Ｃ株の菌学的性質について
以下に述べるが、該性質の決定は清水らの方法［門田元
，　多賀信夫編；海洋微生物研究法，学会出版センター
ｐｐ．２２９（１９８５）］に従った。形態学的検討は
、光学顕微鏡を用い、特に胞子表面の形態については走
査型電子顕微鏡によった。ＫＫ１０２０６Ｃ株の菌学的
性質は以下の通りである。 （１）　グラム染色 陰性 （２）　形態 菌の形・大きさ：桿状，　０．４μｍ　×１．７μｍ運
動性：あり 鞭毛・長さ：極単毛あり、５．１μｍ （３）　菌体色素：黄色 （４）　生理的性質 オキシダーゼ：陰性 グルコース分解性：陰性 ゼラチン分解性：陰性 ＤＮＡ分解性：陰性 （５）　ＯＦテスト 陰性 以上の知見から　ＫＫ１０２０６Ｃ株をシュードモナス
属に帰属させるのが適当である。本属における種の同定
においてはエヌ・アール・クリーグ　（Ｎ．Ｒ．Ｋｒｉ
ｅｇ）、ジェイ・ジイ・ホルト　（Ｊ．Ｇ．Ｈｏｌｔ）
　編、バージーズ・マニュアル・オブ・システマチック
・バクテリオロジー　（Ｂｅｒｇｅｙ’ｓ　Ｍａｎｕａ
ｌ　ｏｆ　Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ
ｏｇｙ）　をもとに検索した。

【００１０】検索の結果、ＫＫ１０２０６Ｃ株の性質と
一致する種を特定する事は困難であり、ＫＫ１０２０６
Ｃ株をシュードモナス・ｓｐ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ
　ｓｐ．）として工業技術院微生物工業技術研究所に微
工研菌寄第１２１１２号　（ＦＥＲＭ　Ｐ−１２１１２
）　として寄託した。　（原寄託日：平成３年３月１９
日）　。上記微生物を一般に微生物の培養に用いられる
培地で培養し、産生される抗酸化性物質を常法により採
取する。

【００１１】まず培養法について述べる。シュードモナ
ス・ｓｐ．（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｓｐ．）の培養
には通常の培養方法を用いることができる。培地として
は、資化可能な炭素源、窒素源、無機物及び必要な生育
、生産促進物質を程よく含有する培地であれば合成培地
、天然培地いずれでも使用可能である。炭素源としては
、グルコース、澱粉、デキストリン、マンノース、フラ
クトース、シュクロース、ラクトース、キシロース、ア
ラビノース、マンニトール、糖蜜などを単独又は組み合
わせて用いられる。更に、菌の資化能によっては炭化水
素、アルコール類、有機酸なども用いられる。窒素源と
しては、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硝酸ナ
トリウム、尿素、ペプトン、肉エキス，　酵母エキス、
乾燥酵母、コーン・スチープ・リカー、大豆粉、カザミ
ノ酸などが単独又は組み合わせて用いられる。そのほか
、食塩，　塩化カリウム、硫酸マグネシウム、炭酸カル
シウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム
、硫酸第一鉄、塩化カルシウム、硫酸マンガン、硫酸亜
鉛、硫酸銅などの無機塩類や海水を必要に応じて加える
。更に使用菌の生育やオカダキサンチンの生産を促進す
る微量成分を適当に添加することができる。

【００１２】培養法としては、液体培養法、特に深部攪
拌培養法がもっとも適している。培養温度は１６〜３７
℃、特に２２〜３０℃が適当であり、培養中の培地のｐ
Ｈはアンモニア水や炭酸アンモニウム溶液などを添加し
て、４〜１０、特に６〜８に維持することが望ましい。 液体培養で通常１〜７日培養を行うと、目的物質のオカ
ダキサンチンが菌体中に生育蓄積される。培養物中の生
成量が最大に達したときに培養を停止する。

【００１３】培養物からオカダキサンチンの単離精製は
、微生物代謝生産物をその培養物から単離精製するため
に常用される方法に従って行われる。例えば、培養物を
濾過により培養濾液と菌体に分け、菌体を有機溶剤　（
例えば、ヘキサン、ベンゼン、クロロホルム、アセトン
、エーテル、酢酸エチルなど）で抽出する。ついで濃縮
後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、ゲル濾過　
（ＳｅｐｈａｄｅｘＬＢ−２０）等でオカダキサンチン
を分離、精製する。なお、培養、精製操作中のオカダキ
サンチンの動向は薄層クロマトグラフィーによるオカダ
キサンチンの黄色を目安として追跡することができる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００１５】

【実施例１】種菌としてシュードモナス・ｓｐ．　（Ｐ
ｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ　ｓｐ．）ＫＫ１０２０６Ｃ　株
を用いる。該菌株を２Ｌ容量の三角フラスコ中のペプト
ン５ｇ／Ｌ　、酵母エキス１ｇ／Ｌ　、グルコース２ｇ
／Ｌ　、リン酸第二鉄０．０４ｇ／Ｌ　、酢酸ナトリウ
ム０．０１ｇ／Ｌ　、精製水２５０ｍｌ　、海水７５０
ｍｌ　の組成を有する種培地　（殺菌前　ｐＨ７．７）
　１００ｍｌ　に植菌し、２５℃で４８時間振とう（２
００ｒｐｍ）培養した。このようにして得られた種培養
液を１０Ｌ容量の培養槽中の下記組成と同一の組成の培
地５Ｌに１０％ｖ／ｖ　の割合で移し、２５℃で通気攪
拌方式　（回転数　２００ｒｐｍ，　　通気量１Ｌ／分
）　により培養を行った。

【００１６】培養中、培地のｐＨは特に制御しないで、
　１２０時間培養した。培養液を濾別し菌体画分にアセ
トン２Ｌを添加し攪拌した後、沈殿物を濾別し、抽出液
７Ｌを得た。抽出液を濃縮して３Ｌとしてポリスチレン
系吸収剤ダイヤイオンＰＨ２０　（１Ｌ）　のカラムに
通塔して活性物質を吸収させた。脱イオン水及び３０％
メタノールで不純物を溶出後、メタノールで活性物質を
溶出した。活性画分を濃縮し、ベンゼンで抽出した。抽
出液を硫酸ナトリウムで脱水した後、濃縮した。これを
更にシリカゲルカラム　（ナカライテスク社製シリカゲ
ル６０）　を用い、ヘキサン：アセトン＝８：２で展開
した。溶出された画分Ａを濃縮すると黄色の濃縮液が得
られた。画分Ａは高速液体クロマトグラフィー　（ナカ
ライテスク社製コスモシル５ＳＬ、内径８ｍｍ長さ２５
０ｍｍ　、ヘキサン：アセトン＝８：２、流速１．２ｍ
ｌ／分）　で精製した。溶出された画分Ｂを濃縮し、オ
カダキサンチン８ｍｇを得た。これは前記した理化学的
性質及び生物学的性質を示した。

【００１７】

【実施例２】実施例１で得られたオカダキサンチンにつ
いて、メチレンブルーの光反応による一重項酸素の発生
に起因する不飽和脂肪酸　（リノール酸及びオレイン酸
）　の酸化に対するオカダキサンチンの阻止効果　（酸
化防止効果）　を見た。結果を表１に示す。

【００１８】試験管中で、色素の一つであるメチレンブ
ルー　（１μｇ　）　を一重項酸素発生源として、１．
０％　（体積比）　のステアリン酸、リノール酸及びオ
レイン酸を含むエタノール溶液　（１ｍｌ）　に溶解し
、これにオカダキサンチンを二段階の濃度　（５及び０
．５μｇ　）　で加えた。これらの溶液に８０００ルク
スの白色光を照射し、３０分後、メチレンブルーの光反
応で発生した一重項酸素によるリノール酸及びオレイン
酸の酸化による減少を次のようにして定量した。これら
の反応液　（１ｍｌ）　に水　（８ｍｌ）　を加えた後
、ヘキサン　（１ｍｌ）　で抽出し、このヘキサン溶液
を毛細管ガスクロマトグラフィー　（Ｆｕｓｅｄ　Ｓｉ
ｌｉｃａ　Ｃａｐｉｌｌａｒｙ　Ｃｏｌｕｎｍｎ、０．
２５ｍｍ径、５０ｍ長、１９５°）　で分析した。ステ
アリン酸を内部標準としリノール酸及びオレイン酸を面
積法で定量した。オカダキサンチンの酸化防止効果を同
様の方法でα−トコフェロール（５および０．５μｇ）
、オカダキサンチンとα−トコフェロールの併用（各０
．５μｇ）、ＢＨＴ（０．５μｇ）、およびコントロー
ルと比較した。

【００１９】その結果、オカダキサンチンを加えた系で
はその濃度に応じて脂質の酸化による減少が阻止された
のに対し、α−トコフェロールの脂質の酸化防止効果は
オカダキサンチンより劣った。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、従来の天然の抗酸化性
物質のみならず合成品であるＢＨＴなどよりも強い抗酸
化力を示す抗酸化性物質を簡易に製造することができる
。また、本発明により製造された抗酸化性物質は変異原
性も見られないため、食品、香料、色素、化粧品等、酸
化により品質が著しく損なわれる製品に対して好適に添
加することができる。更に、本発明により製造される抗
酸化性物質は強力な抗酸化力を有するので医薬品として
の用途も期待される。上記の効果に加えて、本発明によ
り製造される抗酸化性物質は従来の天然酸化防止剤　（
例えばトコフェロールなど）　と併用すると優れた相乗
効果を示すので、本発明で製造される酸化防止剤と従来
の天然酸化防止剤を例えば　０．１／１〜１０／１　（
重量比）　の割合で併用すると極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の化合物の紫外線吸収スペクトルを示す
図である。

【図２】本発明の化合物の水素核磁気共鳴スペクトルを
示す図である。

【図３】本発明の化合物の質量分析スペクトルを示す図
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　次式（１）： 【化１】 で表されるオカダキサンチン。
2. 【請求項２】　　シュードモナス属に属しオカダキサン
   チンを生産する能力を有する微生物を培地に培養し、得
   られた培養物からオカダキサンチンを採取することを特
   徴とするオカダキサンチンの製造法。
3. 【請求項３】　　オカダキサンチンを有効成分として含
   有することを特徴とする酸化防止剤。