JPH0622788A - カロチン類の抽出方法 - Google Patents

カロチン類の抽出方法

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JPH0622788A
JPH0622788A JP20319492A JP20319492A JPH0622788A JP H0622788 A JPH0622788 A JP H0622788A JP 20319492 A JP20319492 A JP 20319492A JP 20319492 A JP20319492 A JP 20319492A JP H0622788 A JPH0622788 A JP H0622788A
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JP
Japan
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methanol
carotene
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methylene chloride
vol
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JP20319492A
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English (en)
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Haruo Kawai
治夫 河合
Hiroshi Taniguchi
宏 谷口
Masafumi Hida
雅文 飛田
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Eneos Corp
Original Assignee
Mitsubishi Oil Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 微生物から菌体内蓄積物であるカロチン類を
効率的に抽出する。 【構成】 微生物を培養し分離した培養物に、メタノー
ルを加えて超音波破砕処理し、破砕培養物を分離回収し
た後、塩化メチレン−メタノール混合溶媒でカロチン類
を抽出する。 【効果】 微生物を培養して得た培養物から、効率良い
カロチン類の抽出が可能となり、発酵生産法によるカロ
チン類の製造に利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微生物を培養してカロ
チン類を製造するにおいて、培養物より効率的にカロチ
ン類を抽出する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】カロチン類は、α−カロチン,β−カロ
チン,γ−カロチン,リコペン等を含む、天然色素カロ
チノイドに分類される。中でもβ−カロチンは生物界に
広く分布し、食品添加物として着色料に使われており、
ビタミンAの前駆体として栄養的に重要な物質である。
又、栄養素としてや、その発色性から飼料添加物として
も多く利用されている。更に、抗酸化作用等生理活性も
着目され、機能性食品としての他、医薬品、化粧品への
利用も年々増加する傾向にある。
【0003】工業的には、β−イオノン(C3020O)
を2量化して合成したもの、天然品では、微細藻類ドナ
リエラ(Dunaliella)を培養し、抽出したものがあり、
その他植物からも抽出されている。
【0004】しかしながら、合成品においては安全性の
不安もあり、又天然品を原料としたものは、天候による
価格、品質変動の不安や残留農薬等への懸念もあり、近
年では真核生物を利用した培養法も試みられている。例
えば、有用なカロチノイドであるβ−カロチンの製造
(Microbial Lipids vol.2,(1988) P623〜P624) には、
糸状菌Blakeslea trisporaの培養による方法、酵母Rhod
otorula glutinisの培養による方法がある。そして通
常、菌体を分離回収し、植物油、n−ヘキサン等の溶媒
で抽出してβ−カロチンを得ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】微細藻類,糸状菌,酵
母等の微生物を培養するカロチン類の製造で、分離回収
された培養物には多くの水分が含まれている。このた
め、抽出に用いられる溶媒がn−ヘキサン等極性の低い
有機溶媒単独であると、培養物である菌体に溶媒が充分
に浸透せず、カロチン類の抽出には多くの時間と多量の
溶媒を必要としていた。その上、微生物によっては、多
量のカロチノイドを有した場合カロチノイドの働きで細
胞膜が強固になり、その浸透性が一層低下することもあ
る。
【0006】又、水分を除去するため、培養物を乾燥さ
せたり、アセトン、アルコール等の極性溶媒を用いて水
分を除去する等の方法もあるが、乾燥するには余計な工
程、多くの時間を要し、カロチン類を変成させる等の不
安もある。更には、極性溶媒を用いたとしても菌体表面
の水分を除去するに過ぎず、菌体中に含有する水分の除
去は困難である。
【0007】そして又、菌体を何等かの方法で破砕した
後抽出する方法も考えられるが、破砕処理に用いる方法
や溶媒、その後の抽出に用いる溶媒が適性でないと、溶
解性が悪かったり、多量に不純物を抱き込む等の問題も
あり、後工程に悪影響を及ぼし収率も思わしくない。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような実
情に鑑み、微生物から菌体内蓄積物であるカロチン類
を、効率良く抽出するのに適した溶媒及び方法を見出す
べく、鋭意研究した結果、従来になく短時間で且つ抽出
効果に優れた抽出方法を提供するものである。
【0009】即ち、微生物を培養し、培養物を分離回収
後、これにメタノールを加え培養菌体を超音波破砕し、
これを分離後、塩化メチレン−メタノール混合溶媒を用
いて抽出することで効率良いカロチン類の抽出ができ
る。
【0010】カロチノイド産生能を有する微生物を培養
し、この培養物よりカロチン類を採取するにはn−ヘキ
サン等有機溶媒を用いて抽出される。しかし、集菌分離
した培養菌体は、液体培養によるため、そのままでは菌
体表面にある水分で溶媒が浸透しにくく、菌体細胞膜へ
の浸透性や更には菌体中の水分により、カロチン類の溶
解性も悪くカロチン類の抽出には多くの時間を要し効率
も悪かった。
【0011】そこで本発明者らは、水分によるこれら阻
害要因や溶媒の菌体に対する浸透性、そして菌体中カロ
チン類の抽出効果について種々検討したところ、極性溶
媒であるメタノールを用いて、菌体を超音波破砕処理
し、その後塩化メチレン−メタノール混合溶媒を用いて
抽出する方法が好適である知見を得た。
【0012】培養された菌体を遠心分離等で固液分離
し、分離した菌体にメタノールを加え懸濁させる。この
時のメタノール添加量は遠沈菌体重量当たりにして、3
〜5倍量添加する。この懸濁液を超音波破砕処理する。
他の破砕方法としては、ガラスビーズ法、酵素溶解法、
圧力破砕法等があるが、菌種を選ばず簡便に破砕するに
は超音波破砕法が適している。また極性溶媒としてメタ
ノールの他にアセトンの使用も考えられるが、メタノー
ルに比べ抽出効果は劣り超音波破砕処理においては揮散
し易い等の問題があるため好ましくはない。
【0013】この時の超音波破砕処理は極性溶媒が存在
することで培養物の水分を拡散し、同時に菌体を破壊し
て菌体中の水分をも拡散させる効果があるので、菌体脂
質中に存在しているカロチン類をより回収し易くするこ
とができる。超音波破砕処理は、菌体細胞膜を破壊でき
る程度行えば良い。
【0014】超音波破砕処理後、これを遠心分離する。
この分離液中にカロチン類は殆ど溶出してこないので廃
棄しても良い。残った破砕菌体に、塩化メチレン−メタ
ノール混合溶媒を破砕菌体重量に対して5〜10倍量加
え、振盪抽出後、遠心分離する。
【0015】本発明で用いる混合溶媒は、全量100vo
l %とした時、塩化メチレン25vol %〜75vol %に
対し、メタノール75vol %〜25vol %の範囲が好適
である。塩化メチレン及びメタノール量が20vol %以
下であると、水分の影響や菌体中の脂質に対する溶解力
が弱まり抽出効果が低下する。又、抽出処理における振
盪操作の時、菌体が浮遊する等して抽出の妨げになる。
分離後、抽出液を回収する。本発明の方法によれば、1
回目の抽出操作後において、分離残渣物中に残存するカ
ロチン類は殆どなく、従って、抽出操作は1回だけでも
充分である。
【0016】抽出液よりカロチン類を得るには、常用の
方法で抽出液から溶媒を除去すれば良い。又、得られた
カロチン類の定量は高速液体クロマトグラフィー(HP
LC法)薄層クロマトグラフィー等によって定量するこ
とができる。
【0017】
【実施例】次に実施例により本発明を具体的に示すが、
これは一例であり、本発明はこれに限定されるものでは
ない。本実施例において、カロチン類は、α−カロチン
及びβ−カロチンの合量として定量した。
【0018】本実施例中で使用した培養菌体及び定量条
件を下記に示す。又、試薬はすべて和光純薬社製の特級
を使用した。
【0019】[培養菌体]ロドトルラ・グルチニス(Rh
odotorula glutinis)IFO−1099株を、YM液体
培地で30℃,4日間、振盪培養し、この培養液100
mlを分取し遠心分離で分離後、培養菌体を少量の水で
洗浄し、−70℃に凍結乾燥して保存した。培養液10
0ml中の菌体量は、0.43g(乾燥菌体重量)であ
る。
【0020】[カロチン(α,β)の定量]抽出残渣物
を少量の塩化メチレンで溶解した後、カラムにTSK
gel ODS- 120A(東ソー社製)4.6×15
0mmを用い、試料10μlを注入し、移動相;メタノ
ール,流速;1.0ml/分,検出;470nmでHP
LC法により評価した。又、α−カロチン(シグマ社
製)及びβ−カロチン(シグマ社製)を標準として用い
た。
【0021】
【実施例1】メタノールを極性溶媒に選び、一方の有機
溶媒として、塩化メチレンを、比較のため、クロロホル
ム、酢酸エチルを混合し、塩化メチレン−メタノール、
クロロホルム−メタノール、酢酸エチル−メタノールの
混合溶媒とし、これら混合溶媒の混合比率は、50:5
0(vol%)に調製し、それぞれの抽出効果を次の手
順により検討した。
【0022】凍結保存した培養菌体を用いる混合溶媒の
種類毎に解凍し、30mlの超音波破砕用セルに少量の
水で各々全量移す。15mlのメタノールを加えて培養
菌体を懸濁させ、15分間(出力500ワット)超音波
により破砕処理する。超音波破砕装置には、セイコー電
子社製(モデル7500,ハロゲンホーン,密閉チャン
バー)を使用した。
【0023】破砕処理後、これらを50ml遠心管に破
砕菌体を少量のメタノールで洗い流しながら全量移し、
3000rpm(1700G),15分間遠心分離し
て、上澄み液を棄てる。調製した各混合溶媒30mlを
個々の分離残渣に加え、15分間振盪抽出し、これらを
3000rpm(1700G),15分間遠心分離して
上澄み液を回収する。これを1回目抽出液とした。更
に、各分離残渣について、1回目と同じ混合溶媒を加え
て同様の操作を行ない、各種混合溶媒ごとの2回目抽出
液を得た。
【0024】各種混合溶媒ごとの1回目及び2回目抽出
液を合わせて、100ml遠沈管に移し、これらを40
℃の湯浴中で窒素ブローしながら溶媒を除去して抽出残
渣物を得た。各種混合溶媒による抽出で得られた抽出残
渣物は、前記のHPLC法により定量し、カロチン
(α,β)含有量を求めた。
【0025】カロチンの含有量から、塩化メチレン−メ
タノールによる混合溶媒が抽出効果の高いことが明らか
になった。結果を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【比較例1】さらに極性溶媒をアセトンにして、一方の
有機溶媒には塩化メチレン、クロロホルム、酢酸エチ
ル、n−ヘキサン、シクロヘキサンを、それぞれ混合し
て塩化メチレン−アセトン、クロロホルム−アセトン、
酢酸エチル−アセトン、n−ヘキサン−アセトン、シク
ロヘキサン−アセトンの混合溶媒とした時の極性溶媒の
違いによる抽出効果も評価した。この時の菌体破砕処理
には、アセトンを共通に用いて破砕処理した。以下、実
施例1と同様にして行ない、表2に示す結果を得た。
【0028】
【表2】
【0029】
【実施例2】次に塩化メチレン−メタノール混合溶媒の
混合比率を75:25vol%,67:33vol%,
50:50vol%,33:67vol%,25:75
vol%に各々調製し、実施例1に記載した同様の操作
を調製した各混合溶媒について行ない、1回目及び2回
目抽出液中のカロチン(α,β)含有量を定量し、これ
らの抽出効果を評価した。
【0030】塩化メチレン、メタノール、共に25〜7
5vol%の混合範囲であれば効果のあることが判明し
た。又、2回目の抽出液中にカロチン(α,β)が検出
されないことから、1回の抽出で充分な効果が得られる
ことが判った。結果を表3に示す。
【0031】
【表3】
【0032】
【発明の効果】微生物を培養して、分離した培養物にメ
タノールを加え超音波破砕処理し、これを分離回収後、
塩化メチレン−メタノール混合溶媒を用いて抽出するこ
とにより、効率良いカロチン類の抽出ができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】カロチノイド産生能を有する微生物を培養
    し、分離した培養物からカロチン類を採取するに際し、
    分離した培養物にメタノールを加え超音波破砕処理し、
    破砕培養物を分離回収した後、塩化メチレン−メタノー
    ル混合溶媒により振盪抽出することを特徴とするカロチ
    ン類の抽出方法。
  2. 【請求項2】塩化メチレン−メタノール混合溶媒の混合
    比率が塩化メチレン25vol %〜75vol %及びメタノ
    ール75vol %〜25vol %の範囲であることを特徴と
    する請求項1記載のカロチン類の抽出方法。
JP20319492A 1992-07-08 1992-07-08 カロチン類の抽出方法 Pending JPH0622788A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6363754A (ja) * 1986-09-03 1988-03-22 Daiichi Eng Kk カロチンの分離方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6363754A (ja) * 1986-09-03 1988-03-22 Daiichi Eng Kk カロチンの分離方法

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