JPH08214891A

JPH08214891A - 高度不飽和脂肪酸含有トリグリセリドを含む油脂の製造方法

Info

Publication number: JPH08214891A
Application number: JP7029745A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Tominaga; 嘉男富永; Akio Sugihara; 耿雄杉原; Yuji Shimada; 裕司島田; Kazuteru Maruyama; 一輝丸山; Chikako Shiina; 智香子椎名; Hide Nakayama; 秀中山
Original assignee: Maruha Corp; Osaka City
Current assignee: Maruha Corp; Osaka City
Priority date: 1995-02-17
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【構成】油脂及び中鎖脂肪酸の存在下で、トリグリセ
リドの1,３−位のエステル結合にのみに作用するリパー
ゼを作用させることを特徴とする高度不飽和脂肪酸高含
有トリグリセリドを含む油脂の製造方法、並びに、油脂
及び中鎖脂肪酸の存在下で、トリグリセリドの1,３−位
のエステル結合にのみに作用する固定化リパーゼを作用
させて反応混合物を得るとともに該反応混合物中から固
定化酵素を回収し、油脂及び中鎖脂肪酸の存在下で前記
回収した固定化リパーゼを作用させて反応混合物を得る
ことを繰り返し行うことを特徴とする油脂の製造方法。【効果】本発明により、高度不飽和脂肪酸を高濃度に
含有するトリグリセリドを含む油脂が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高度不飽和脂肪酸を高
濃度に含有するトリグリセリドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高度不飽和脂肪酸の有する生理活
性が注目されている。特に、エイコサペンタエン酸（以
下「ＥＰＡ」と称する) やドコサヘキサエン酸（以下
「ＤＨＡ」と称する) は、動脈硬化症、血栓症などの成
人病に対する予防効果や制ガン作用、学習能の増強作用
など多くの生理活性作用を有していることが知られてい
る。そして、ＥＰＡ、ＤＨＡの医薬品、特定保健用食品
への利用法について様々な検討がなされている。

【０００３】ＥＰＡやＤＨＡを主体とした高度不飽和脂
肪酸を濃縮する方法としては、例えば (1)クロマトグラ
フによる方法、(2) 液−液分配による方法、(3) 真空精
密蒸留による方法、(4) 二重結合への付加物による方
法、及びこれらを組合わせた方法が知られている（佃
信夫：食品工業，９下，30（1985))。しかし、これらの
方法により高度不飽和脂肪酸を濃縮するには、油脂を脂
肪酸に変換するか、そのアルカリ金属塩又は低級アルコ
ール等に変換する必要があり、これらを食品用に供する
ことはできない。

【０００４】食品用に供することができるグリセリドの
形態で高度不飽和脂肪酸を濃縮する方法としては、極低
温溶剤分別法（ウインタリゼーション）（佃信夫：食
品工業，９下，30（1985))やリパーゼを用いた選択的加
水分解法（特公平４-16519号公報) が知られている。し
かし、極低温溶剤分別法では極適温（−30〜−50℃) で
結晶化及び濾過する必要があり、しかも溶剤を除去しな
ければならず、工程が煩雑である。また、極低温溶剤分
別法では、ＥＰＡの豊富なイワシ油（ＥＰＡ含量８〜16
％) を原料油として用いたとき、ＥＰＡの最大濃縮率は
30％であり、ＤＨＡの豊富なマグロあるいはカツオ眼窩
油（ＤＨＡ含量25〜30％) を原料としたとき、ＤＨＡの
最大濃縮率は35％である。

【０００５】このように、ＥＰＡ、ＤＨＡ等を極低温溶
剤分別法によって高濃度に濃縮する場合は、得られる高
度不飽和脂肪酸グリセリドの収率が15％以下と低く、生
産コストが極めて高くなるという問題点がある。また、
リパーゼの選択的加水分解反応を利用した方法、即ち、
キャンディダ・シリンドラシェ（Candida cylindracea)
が生産するリパーゼを使用して魚油を加水分解し、グリ
セリド中に高度不飽和脂肪酸を濃縮する方法（特公平４
-16519号公報) を用いる場合では、ＤＨＡ濃度は50〜55
％まで濃縮できるが、ＥＰＡは濃縮できないという不便
がある。しかも、加水分解を受けにくいＤＨＡでさえ
も、反応が平衡に達した時点で、反応前のＤＨＡ量の30
〜35％を遊離脂肪酸として損失してしまう。さらに、グ
リセリドの回収率も30〜35％とかなり低く、融点の高い
ジグリセリドが副生するという問題点もある。

【０００６】従って、従来より、ＤＨＡ等の高度不飽和
脂肪酸の損失を少なくし、ジグリセリドを副生すること
なく高度不飽和脂肪酸を高濃度に含むトリグリセリドを
製造する方法が要望されている。これまでに、トリグリ
セリドの1,３−位特異的リパーゼによるエステル交換反
応を利用し、炭素数８から14個の中鎖脂肪酸で構成され
ている油脂と炭素数18個以上の脂肪酸であるリノール
酸、リノレン酸、アラキドン酸、ＥＰＡ、ＤＨＡを原料
として、トリグリセリドの２−位に中鎖脂肪酸を、1,３
−位に炭素数18個以上の脂肪酸を含有する油脂の製造方
法が知られている。（特開昭63-27988号公報) 。

【０００７】また、1,３−位特異的リパーゼを用いたエ
ステル交換反応を利用して、魚油とオレイン酸を原料と
し、1,３−位にオレイン酸を含有し、２−位にＤＨＡを
含有するトリグリセリドの製造方法も知られている（特
開平6-587594号公報) 。しかし、特開平6-587594号公報
記載の方法では、エステル交換に用いるオレイン酸が魚
油の構成脂肪酸の平均分子量に相当するため、グリセリ
ド中のＤＨＡ含量（重量％）を高めることはできず、ま
た、生成油脂中のトリグリセリド含量は約90％であり、
あまり高いものではない。また、特開昭63-27988号公報
記載の方法では、ＤＨＡを十分に濃縮することができな
いという問題点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高度不飽和
脂肪酸含量（重量％）を高めたトリグリセリドを含む油
脂の製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に基づいて鋭意研究を行った結果、トリグリセリドの1,
３−位を構成している長鎖脂肪酸を中鎖脂肪酸にエステ
ル交換することで、２−位に存在している高度不飽和脂
肪酸を高濃度に含有するグリセリドを製造することに成
功し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明
は、油脂及び中鎖脂肪酸の存在下で、トリグリセリドの
1,３−位のエステル結合にのみに作用するリパーゼを作
用させることを特徴とする高度不飽和脂肪酸高含有トリ
グリセリドを含む油脂の製造方法である。

【００１０】さらに、本発明は、油脂及び中鎖脂肪酸の
存在下で、トリグリセリドの1,３−位のエステル結合に
のみに作用する固定化リパーゼを作用させて反応混合物
を得るとともに該反応混合物中から固定化酵素を回収
し、次に、新たに油脂及び中鎖脂肪酸を加え、該油脂及
び該中鎖脂肪酸の存在下で前記回収した固定化リパーゼ
を作用させて反応混合物を得る工程を繰り返し行うこと
により、高度不飽和脂肪酸高含有トリグリセリドを95％
以上含有する油脂を得ることを特徴とする高度不飽和脂
肪酸高含有トリグリセリドを含む油脂の製造方法であ
る。

【００１１】ここで、中鎖脂肪酸としては、炭素数６〜
12個を有する脂肪酸から選ばれるものであり、例えば、
カプリル酸又はカプリン酸等が挙げられ、高度不飽和脂
肪酸としては、例えば、アラキドン酸、ドコサヘキサエ
ン酸若しくはエイコサペンタエン酸又はこれらの組合せ
が挙げられ、油脂としては、例えば、魚油、オキアミ、
藻類又は菌類から抽出したものが挙げられる。

【００１２】以下、本発明を詳細に説明する本発明は、油脂のトリグリセリドの1,３−位を構成する
長鎖脂肪酸を中鎖脂肪酸にエステル交換することで、２
−位に存在する高度不飽和脂肪酸の含有比率を高め、該
高度不飽和脂肪酸を高濃度に含有せしめたトリグリセリ
ドを製造する方法である。すなわち、本発明は、油脂、
炭素数６から12個の脂肪酸の中から選択される一種類以
上の中鎖脂肪酸及び微量の水を原料とし、1,３−位特異
的リパーゼを作用させてエステル交換反応を行い、トリ
グリセリド中の２−位に多く含まれるＤＨＡ、ＥＰＡな
どの高度不飽和脂肪酸をトリグリセリドの型で効率良く
回収し、高度不飽和脂肪酸濃度を高めたトリグリセリド
を製造する方法である。

【００１３】原料油脂のトリグリセリドを構成する脂肪
酸の平均分子量は、炭素数18の脂肪酸の分子量に相当す
る。本発明では、トリグリセリドの1,３−位を構成する
長鎖脂肪酸を、中鎖脂肪酸にエステル交換して1,３−位
に存在する脂肪酸の分子量を小さくすることにより、２
−位に存在する高度不飽和脂肪酸の濃度を高めることが
できる。エステル交換に用いる中鎖脂肪酸としては、炭
素数６から12個の中鎖脂肪酸であるのが好ましく、炭素
数８から10個の中鎖脂肪酸がさらに好ましい。

【００１４】本発明において、油脂とは、構成脂肪酸に
高度不飽和脂肪酸を含有するトリグリセリドを意味す
る。高度不飽和脂肪酸含有油脂としては、たとえばマグ
ロ、カツオ、イワシ、サバ、サンマ、タラ、イカ、アジ
等の魚油の他、オキアミ、さらに、クロレラ、スピルリ
ナ等の藻類、モルティエラ属等の菌類から抽出した油脂
を挙げることができる。また、高度不飽和脂肪酸として
は、例えば、アラキドン酸、ＤＨＡ若しくはＥＰＡ又は
これらの組合せ等が挙げられる。

【００１５】本発明で用いることのできるリパーゼとし
ては、例えば、リゾプス（Rhizopus）属、リゾムコール
（Rhizomucor）属、アスペルギルス（ Aspergillus属）
などの微生物が生産するもの、ブタ膵臓リパーゼなどが
挙げられる。かかるリパーゼについては、市販のものを
用いることができる。例えば、リゾプス・デレマー（Rh
izopus delemar) のリパーゼ（田辺製薬（株）製、タ
リパーゼ）、リゾムコール・ミイヘイ（Rhizomucor mie
hei)のリパーゼ（ノボ・ノルディスク（株）社製；リボ
ザイムＩＭ）、アスペルギルス・ニガー（ Aspergillus
niger)のリパーゼ（天野製薬（株）；リパーゼＡ）等
が挙げられる。

【００１６】上記のリパーゼの使用形態はそのまま用い
ても良く、また、セライトやイオン交換樹脂、セラミッ
クス担体などに固定されたリパーゼを用いてもよい。本
反応系に加える水分量は極めて重要で、水を含まない場
合はエステル交換が進行しにくくなり、また、水分量が
多い場合は加水分解が起こり、グリセリドの回収率が低
下する。従って、固定化酵素を用いたときの水分量は、
加えた酵素量の０〜1,000％（重量％) 、好ましくは10
〜500％（重量％) であり、セライト又はセラミックス
担体に固定したリゾプス・デレマー（Rhizopus delema
r) のリパーゼ（田辺製薬（株）製、タリパーゼ）を用
いた時の水分量は、加えた酵素量の10〜100 ％（重量
％）である。

【００１７】リパーゼの使用量は反応条件によって適宜
決定すれば良く、特に制限されるものではないが、例え
ばセライトやセラミックス担体に固定化したリゾプス・
デレマーのリパーゼを用いたときは、反応混液の2.5 〜
10％（重量％）が適量である。エステル交換反応は、以
下の方法により行う。すなわち、上記魚油等に、炭素数
６から12個の中鎖脂肪酸、及びオレイン酸又はリノール
酸の一種を加える。これに適当な量（通常10,000〜30,0
00U/g）のリパーゼ及び蒸留水を加え、攪拌しながら10
〜70時間行えばよい。このときの反応温度は20〜40℃で
ある。

【００１８】本発明で製造する反応後のトリグリセリド
は、高度不飽和脂肪酸が高濃度に濃縮されたトリグリセ
リドであり、該トリグリセリドと、過剰の中鎖脂肪酸及
びエステル交換されて生じた油脂（例えば魚油）の1,３
−位を構成する脂肪酸との混合物として存在している。
そこで、高度不飽和脂肪酸が高濃度に濃縮されたトリグ
リセリド（以下「高度不飽和脂肪酸濃縮トリグリセリ
ド」という）の精製は、アルカリ脱酸、水蒸気蒸留、分
子蒸留、真空精密蒸留、カラムクロマトグラフィー、溶
剤抽出のいずれか又はこれらを組み合わせることによ
り、上記のエステル交換された脂肪酸及び過剰の中鎖脂
肪酸を除去することによって行うことができる。

【００１９】また、上記エステル交換反応を繰り返して
行うことにより、高度不飽和脂肪酸濃縮トリグリセリド
の含量を、高濃度（95％以上）に高めることができる。
すなわち、中鎖脂肪酸の存在下に、トリグリセリドの1,
３−位のエステル結合にのみ作用するリパーゼを油脂に
作用させて、1,３−位の脂肪酸が中鎖脂肪酸とエステル
交換された反応溶液を得る。

【００２０】次に、該反応溶液から固定化酵素（固定化
リパーゼ）を回収し、次に、新たに油脂及び中鎖脂肪酸
を加え（水を加えない）、該油脂及び該中鎖脂肪酸の存
在下で前記固定化リパーゼを作用させて反応混合物を得
る。反応回数が少ない場合（例えば１〜２回等）は、得
られる油脂のトリグリセリド含量は90％前後であるが、
固定化酵素を用いて繰り返し反応を行うことにより、高
度不飽和脂肪酸高含有トリグリセリドを95％以上含有す
る油脂が得られる。

【００２１】従来の技術では、油脂中のトリグリセリド
含量は約90％とあまり高いものではなかったのに対し、
本発明では、固定化酵素を繰り返し使用しても活性が落
ちることなく、その活性は維持され、高度不飽和脂肪酸
高含有トリグリセリドを95％以上（多くは99％以上）含
有する油脂が得られるものである。高度不飽和脂肪酸高
含有トリグリセリドを95％以上含有する油脂を得るため
の上記工程の反応回数は特に限定されず、リパーゼが失
活し、エステル交換能が低下しない限り繰り返すことが
可能である。例えば、本発明の条件下では、３〜150 回
繰り返すことができる。

【００２２】反応に用いる酵素、反応条件については、
前記と同様である。本発明で製造した高度不飽和脂肪酸
濃縮トリグリセリドは、例えば、魚油の２−位に多く含
有するＤＨＡをまったく遊離しないため、ＤＨＡの回収
率が極めて良いということが特徴に挙げられる。さら
に、本発明で提起した方法を用いると原料油脂の加水分
解はほとんど起こらず、エステル交換反応のみ進行する
ため、油脂の回収率も極めて高いという特徴も挙げられ
る。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。但し，本発明は、これら実施例に限定されな
い。〔実施例１〕マグロ油（ケン化価：184.5, ＥＰＡ：5.
８％，ＤＨＡ：23.3％) 100gに、炭素数６から12個の中
鎖脂肪酸、および、オレイン酸又はリノール酸のうちの
一種類を100g加えて、セライト545(和光純薬工業（株）
製）で固定化したリゾブス・デレマー（Rhizopus dele
mar) のリパーゼ（田辺製薬（株）製、タリパーゼ 15,0
00U/g）５g 、蒸留水2.５mlを加えて、500rpmで攪拌し
ながら30℃で16時間エステル交換反応を行った。

【００２４】エステル交換反応後の反応混液は、十分平
衡に達していた。次いで、該反応混液からエステル交換
されて生じた魚油由来の遊離脂肪酸及び交換されなかっ
た過剰の中鎖脂肪酸をアルカリ脱酸法によって水層に除
去することによって、下記の通り高度不飽和脂肪酸濃縮
グリセリドを得ることができた。なお、得られたグリセ
リド中の脂肪酸組成は、常法に従ってメチルエステル化
した後、キャピラリーカラムガスクロマトグラフィーに
より分析した。

【００２５】また、グリセリド組成については、クロマ
ロットＳ−III( (株) ヤトロン製)に試料を適量スポッ
トし、ベンゼン：クロロホルム：酢酸（50：20：0.5(v/
v))の混合溶媒で展開した後、イヤトロスキャンTH-10(
(株) ヤトロン製) で分析を行った。結果を表１に示
す。

【００２６】

【表１】

【００２７】上記の通り、高度不飽和脂肪酸、特にＤＨ
Ａを濃縮するためにエステル交換する脂肪酸は、炭素数
６から12個の中鎖脂肪酸であることが好ましい。中で
も、炭素数８および10個の中鎖脂肪酸はＤＨＡの濃縮効
率が極めて良く、炭素数８および10個の中鎖脂肪酸にエ
ステル交換した結果、ＤＨＡの濃度はともに約30％に達
した。炭素数８個のカプリル酸でエステル交換した場
合、グリセリド画分の回収率は68.9％（重量％）であ
り、モル％に換算すると92.9％であった。

【００２８】なお、この高度不飽和脂肪酸濃縮グリセリ
ドを５℃の冷蔵庫に一ケ月保管したが、結晶の析出はま
ったく見られなかった。カプリル酸をマグロ油中に導入
することにより、ＤＨＡの濃縮のみならず、５℃の保管
試験においても曇りの生じない油脂を製造することがで
きた。また、アルカリ脱酸法により水層中に除去した脂
肪酸画分中の脂肪酸組成を測定した結果、ＤＨＡのピー
クは検出されなかったため、ＤＨＡの脂肪酸画分中への
損失はほとんどないことも確認できた。

【００２９】〔実施例２〕マグロ油（ケン化価：184.5,
ＥＰＡ：5.８％，ＤＨＡ：23.3％) 100gに、炭素数６
から12個の中鎖脂肪酸及びオレイン酸、リノール酸のう
ちの一種類を100g加えて、セラミックス担体（日本ガイ
シ（株）製；SM-10)で固定化したリゾプス・デレマー
（Rhizopus delemar) のリパーゼ（田辺製薬（株）
製；タリパーゼ20,000U/g)５g 、蒸留水2.５mlを加え
て、 130往復／分で振盪しながら30℃で24時間エステル
交換反応を行った。

【００３０】エステル交換反応後の反応混液は、十分平
衡に達していた。反応後、固定化酵素はすみやかに沈降
するため、上澄みの油分のみを回収し、実施例１と同様
の方法により、下記表２の脂肪酸組成を有する高度不飽
和脂肪酸濃縮油脂を得ることができた。なお、油脂分析
の方法は実施例１と同様の方法で行った。結果を表２に
示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】〔実施例３〕マグロ油（ケン化価：184.5,
ＥＰＡ：5.８％，ＤＨＡ：23.3％) 100gに、炭素数６
から12個の中鎖脂肪酸及びオレイン酸、リノール酸のう
ちの一種類を100g加えて、実施例２と同じ方法でセラミ
ックス担体（日本ガイシ（株）製；SM-10)で固定化した
リゾプス・デレマー（Rhizopus delemar) のリパーゼ
（田辺製薬（株）製；タリパーゼ 20,000U/g）５g 、蒸
留水2.５mlを加えて、 130往復／分で振盪しながら30℃
で24時間エステル交換反応を行った。反応後、固定化酵
素はすみやかに沈降するため、反応混液をしばらく静置
してから上澄みの油分のみを除去し、固定化酵素を回収
した。

【００３３】この固定化酵素にマグロ油100g、炭素数８
又は10個の脂肪酸100gを加え、再びエステル交換反応を
行った。このような方法でエステル交換反応を30回繰り
返した。繰り返し反応を行った後の各混液は、十分平衡
に達していた。以下に、繰り返し反応を行った後の各反
応混液中のグリセリド組成および脂肪酸組成を示す（表
３）。なお、油脂分析の方法は実施例１と同様である。

【００３４】

【表３】

【００３５】上記の通り、繰り返し反応を行うことによ
って、油脂中に含まれるトリグリセリドの含量が徐々に
上昇し、４回以上の繰り返し反応を行うと、99％以上の
トリグリセリドを含む高度不飽和脂肪酸濃縮油脂が得ら
れることがわかった。例えば、カプリル酸（表３，C8）
をエステル交換に使用し、固定化酵素を４回、５回、30
回繰り返し使用したとき、それぞれ99.3％、99.3％、9
9.5％であった。この場合、高度不飽和脂肪酸（ＤＨ
Ａ；表３の脂肪酸組成の「22:6」）の含量は、４回、５
回、30回目の処理でそれぞれ30.5％、30.2％、30.1％で
あった。カプリン酸（表３，C10)をエステル交換に用い
た場合でも同様の結果である。

【００３６】４回目の反応によって得られた油は、炭素
数８個のカプリル酸で交換した反応で70.2g 、炭素数10
個のカプリン酸で交換した反応で73.1g であり、グリセ
リドのモル回収率はそれぞれ91.3％、90.8％であったこ
とから、このエステル交換反応によって加水分解はほと
んど起こっていないことがわかった。なお、固定化酵素
を30回繰り返して使用しても、酵素活性の低下はまった
く認められなかった。

【００３７】

【発明の効果】本発明により、高度不飽和脂肪酸を高濃
度に含有するトリグリセリドを含む油脂を製造すること
ができる。種々の生理活性作用を有する高度不飽和脂肪
酸濃縮トリグリセリドを回収率よく効率的に濃縮できる
ことは、医薬品、生化学試薬、食品等に幅広く利用する
ことが可能なことから、本発明は、産業上極めて有用で
ある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山一輝茨城県つくば市和台16番２マルハ株式会社中央研究所内 (72)発明者椎名智香子茨城県つくば市和台16番２マルハ株式会社中央研究所内 (72)発明者中山秀茨城県つくば市和台16番２マルハ株式会社中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】油脂及び中鎖脂肪酸の存在下で、トリグ
リセリドの1,３−位のエステル結合にのみに作用するリ
パーゼを作用させることを特徴とする高度不飽和脂肪酸
高含有トリグリセリドを含む油脂の製造方法。
【請求項２】油脂及び中鎖脂肪酸の存在下で、トリグ
リセリドの1,３−位のエステル結合にのみに作用する固
定化リパーゼを作用させて反応混合物を得るとともに該
反応混合物中から固定化酵素を回収し、次に、新たに油
脂及び中鎖脂肪酸を加え、該油脂及び該中鎖脂肪酸の存
在下で前記回収した固定化リパーゼを作用させて反応混
合物を得る工程を繰り返し行うことにより、高度不飽和
脂肪酸高含有トリグリセリドを95％以上含有する油脂を
得ることを特徴とする高度不飽和脂肪酸高含有トリグリ
セリドを含む油脂の製造方法。
【請求項３】中鎖脂肪酸が、炭素数６〜12個を有する
脂肪酸から選ばれるものである請求項１記載の高度不飽
和脂肪酸高含有トリグリセリドを含む油脂の製造方法。
【請求項４】炭素数６〜12個を有する中鎖脂肪酸が、
カプリル酸又はカプリン酸である請求項３記載の高度不
飽和脂肪酸高含有トリグリセリドを含む油脂の製造方
法。
【請求項５】高度不飽和脂肪酸が、アラキドン酸、ド
コサヘキサエン酸若しくはエイコサペンタエン酸又はこ
れらの組合せである請求項１記載の高度不飽和脂肪酸高
含有トリグリセリドを含む油脂の製造方法。
【請求項６】油脂が、魚油、オキアミ、藻類又は菌類
から抽出したものである請求項１記載の高度不飽和脂肪
酸高含有トリグリセリドを含む油脂の製造方法。