JPH08332080A - Enzymic treatment of dried chlorella - Google Patents

Enzymic treatment of dried chlorella

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JPH08332080A
JPH08332080A JP14350295A JP14350295A JPH08332080A JP H08332080 A JPH08332080 A JP H08332080A JP 14350295 A JP14350295 A JP 14350295A JP 14350295 A JP14350295 A JP 14350295A JP H08332080 A JPH08332080 A JP H08332080A
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JP
Japan
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chlorella
cell wall
treatment
cells
enzyme
Prior art date
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Pending
Application number
JP14350295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Usami
昭次 宇佐美
Kotaro Kirimura
光太郎 桐村
Kiichiro Sarui
喜一郎 猿井
Tadao Zushi
忠夫 図司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHIN NIPPON KAKO KK
Original Assignee
SHIN NIPPON KAKO KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To provide a method for decomposing only the cell wall of a dried chlorella. CONSTITUTION: A dried chlorella is suspended in a buffer solution having a regulated osmotic pressure and treated with a cellulase and a pectinase as cell wall degrading enzymes to remove only the cell wall thereof. A polygalacturonase and a pectin-lyase are preferably used as the pectinase in combination. Furthermore, the dried chlorella, as necessary, is suspended in the buffer solution having the regulated osmotic pressure. The treatment for dispersing the dried chlorella may then be carried out and enzymic treatment may subsequently be performed. Ultrasonic treatment is preferred as the treatment for dispersing the dried chlorella.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、良質タンパク質や脂肪
を多量に含み食品原料等として有用な乾燥クロレラの細
胞壁のみを、特定の分解酵素の組み合わせ処理により除
去し、その消化性を向上させる方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for removing only the cell wall of dried chlorella containing a large amount of high quality proteins and fats and useful as a food material by a combination treatment of specific degrading enzymes to improve its digestibility. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】クロレラは、直径2〜10μmのほぼ球
形をした緑色の単細胞藻類であり、分類学的には、緑色
植物門、緑藻綱、クロロコックム目、オオシスチス科、
クロレラ族であり現在約20の種が知られており、大量
栽培には、クロレラ ブルガリシス(C. vulgaris )、
クロレラ レギュラリス(C. regularis)などが使用さ
れている。外には、クロレラ エリプソイデア(C.elli
psoidea )、クロレラピレノイドサ(C. pyrenoidos
a)、クロレラ パラシチカ(C. parasitica )、クロ
レラ コングロメラタ(C. conglomerata )、クロレラ
バリエガタ(C. variegata)、クロレラ オウトトロ
ヒカ(C.autotrophica)、クロレラ ムタビリス(C.mu
tabilis )、クロレラ ノクタルナ(C. nocturna )、
クロレラ ホトヒラ(C. photophila)等が知られてい
る。このクロレラは、光合成能力が高く、その成分組成
が優れていることから、将来の食料源等として同じ緑藻
類のセネデスムス(Senedesmus)とともに研究が進めら
れ、我が国でも大量生産されている。
BACKGROUND ART Chlorella is a substantially spherical green single-celled alga having a diameter of 2 to 10 μm. Taxonomically, it is a green plant phylum, Chlorophyta, Chlorococcaceae, Oocystisidae,
Currently, about 20 species of chlorella are known. For mass cultivation, chlorella vulgaris (C. vulgaris),
Chlorella Regularis (C. regularis) is used. Outside, Chlorella ellipsoida (C.elli
psoidea), C. pyrenoidos
a), C. parasitica, C. conglomerata, C. variegata, C. autotrophica, and C. mue.
tabilis), chlorella nocturna (C. nocturna),
Chlorella photophila etc. are known. Since this chlorella has a high photosynthetic ability and an excellent component composition, it has been studied with the same green alga, Senedesmus, as a food source in the future, and is mass-produced in Japan.

【0003】なお、クロレラの培養方法には、光に全面
的に依存した独立栄養(autotrophic )培養と、グルコ
ース、酢酸等の有機炭素源を利用する従属(heterotrop
hic)培養、これらの両者の特徴を生かした混合栄養(m
ixo-trophic)培養の三つの方式がある。そして、大量
培養後の処理としては、通常遠心分離により濃縮した後
洗浄を繰り返し、100℃、3分間程度の加熱、急冷に
よりクロレラ細胞中の酵素を失活させて、自己消化とク
ロロフィルの変性を防ぐとともに、摂食時の消化性を向
上させて(ブランチング処理)、最後に乾燥処理が行わ
れている。
The method of culturing chlorella includes autotrophic culture that is totally dependent on light and subtropical (heterotrophic) that utilizes organic carbon sources such as glucose and acetic acid.
hic) culture, mixed nutrition (m
There are three types of ixo-trophic) culture. Then, as the treatment after the large-scale culture, usually, after concentration by centrifugation, washing is repeated, and the enzyme in the chlorella cells is inactivated by heating and quenching at 100 ° C. for about 3 minutes to perform autolysis and denaturation of chlorophyll. In addition to preventing it, the digestibility at the time of eating is improved (blanching treatment), and finally a drying treatment is performed.

【0004】ところで、クロレラは、栄養学的な価値が
高いにも拘らず、その細胞壁が非常に堅くて消化吸収が
悪く、また構成成分が種や株によって大きく異なるため
食料としての価値は低いと評価されていた。そして、そ
の細胞壁は、一般の細胞の破砕に用いる超音波処理程度
では殆ど破砕されず、また通常の細胞分解酵素で分解、
溶解させることができなかった。近年になってα−セル
ロースを殆ど含有せずアルカリ(17.5%NaOH)
で容易に溶解し、また機械的にも破砕され易い細胞壁を
有するクロレラ ブルガリスの新種が開発され(特公昭
58−29074号公報参照)、これはクロレラブルガ
リス E−25の名の下に、健康食品のみならずアトピ
ー性皮膚炎などの治療等にも有効とされるに至った。
[0004] By the way, chlorella has low nutritional value, but its cell wall is very hard and digestion and absorption are poor, and its constituent components are largely different depending on species and strains, so that it has low value as food. It was evaluated. Then, the cell wall is hardly crushed by the ultrasonic treatment used for crushing general cells, and is decomposed by a normal cell-degrading enzyme,
Could not be dissolved. Alkaline (17.5% NaOH) containing almost no α-cellulose in recent years
A new species of Chlorella vulgaris has been developed (see Japanese Patent Publication No. 58-29074), which has a cell wall that is easily lysed with water and is easily mechanically disrupted. It has come to be effective not only in health foods but also in the treatment of atopic dermatitis and the like.

【0005】いままでに報告されている細胞壁のみを分
解、溶解させる方法はすべて生クロレラばかりに関する
ものであった。しかし、生クロレラはほとんど(70
%)が水分のため、輸送や貯蔵において腐りやすい、取
扱いにくい等の問題があった。この問題を解決するため
に生クロレラを乾燥させた、腐る心配がなく且つ取扱い
の自由度の大きい乾燥クロレラが用いられるようになっ
たが、乾燥クロレラの場合は、生クロレラの場合に比べ
てこの細胞壁の分解が非常に難しく、乾燥クロレラにつ
いて細胞壁のみを分解、溶解させる方法については検討
された事例はなかった。
The methods of degrading and lysing only the cell wall that have been reported so far have been all about live chlorella. However, most raw chlorella (70
%) Is water, so that there are problems that it easily rots during transportation and storage and is difficult to handle. In order to solve this problem, dried chlorella, which has been dried and has a high degree of freedom in handling without fear of rotting, has come to be used, but in the case of dry chlorella, this is compared to the case of raw chlorella. Cell wall degradation is extremely difficult, and there were no cases where a method of degrading and lysing only the cell wall of dried Chlorella was examined.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる技術
背景の下に、特に乾燥クロレラについてその細胞の内容
の漏出を防ぎつつ細胞壁のみを分解、溶解させる方法を
開発し、在来種のクロレラに適用することにより前記ク
ロレラ ブルガリスE−25に匹敵するものを得ようと
するものである。
Under the above-mentioned technical background, the present invention has developed a method for decomposing and lysing only the cell wall while preventing leakage of the contents of the cells of dried chlorella, and developed a chlorella of a conventional species. By applying to Chlorella vulgaris E-25.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、乾燥クロ
レラの細胞壁除去において、細胞壁分解酵素であるセル
ラーゼ及びペクチナーゼとによる処理が、その細胞壁の
除去に有効であることを知見し本発明を完成させるに至
った。すなわち、本発明は乾燥クロレラを浸透圧調整緩
衝溶液に懸濁させ、少なくとも細胞壁分解酵素としてセ
ルラーゼとペクチナーゼとにより処理して、その細胞壁
を除去する乾燥クロレラの処理方法に関する。また、本
発明は乾燥クロレラを浸透圧調整緩衝溶液に懸濁させて
該クロレラを分散させる処理に付し、次いで細胞壁分解
酵素としてセルラーゼとペクチナーゼとにより処理して
その細胞壁のみを除去することを特徴とする乾燥クロレ
ラの処理方法に関する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The inventors of the present invention have found that the treatment with cell wall degrading enzymes, cellulase and pectinase, is effective in removing the cell wall of dried chlorella. It came to completion. That is, the present invention relates to a method for treating dry chlorella, in which dry chlorella is suspended in an osmotic pressure adjusting buffer solution and treated with at least cellulase and pectinase as cell wall degrading enzymes to remove the cell wall. Further, the present invention is characterized in that dried chlorella is subjected to a treatment of suspending it in an osmotic pressure adjusting buffer solution to disperse the chlorella, and then treating it with cellulase and pectinase as cell wall degrading enzymes to remove only the cell wall. And a method for treating dry chlorella.

【0008】本発明に用い得る細胞壁分解酵素のセルラ
ーゼ及びペクチナーゼは、植物のプロトプラストの調製
に用いられる事が知られており、セルラーゼは一次細胞
壁の大部分を構成するセルロース微繊維を分解し、ペク
チナーゼは細胞を相互に接着しているペクチン質を分解
する。本発明の最大の特徴は、セルラーゼもしくはペク
チナーゼ単独では本発明の乾燥クロレラにおける細胞壁
の分解効果はなく、この2種の組み合わせが不可欠であ
るということである。また、純化された酵素ではほとん
ど細胞壁を分解する効果が小さく、細胞壁中の複数及び
多成分の分解のためには粗精製の酵素が好ましい。
The cell wall degrading enzymes cellulase and pectinase that can be used in the present invention are known to be used for the preparation of plant protoplasts, and cellulase decomposes the cellulose microfibers that make up the majority of the primary cell wall to give pectinase. Breaks down the pectins that attach cells to each other. The greatest feature of the present invention is that cellulase or pectinase alone does not have a cell wall degrading effect in the dried chlorella of the present invention, and a combination of the two is indispensable. In addition, the purified enzyme has almost no effect of degrading the cell wall, and a crudely purified enzyme is preferable for decomposing a plurality of and multiple components in the cell wall.

【0009】セルラーゼとしては、商品名セルラーゼ・
オノズカRS(Cellulase OnozukaRS)(ヤクルト本社
製)、セルラーゼ・オノズカR10(Cellulase Onozuk
a R10 )(ヤクルト本社製)、セルラーゼYC(Cellul
ase YC)(盛進製薬製)、メイセラーゼ(Meicelaze )
(明治製菓製)、ドリセラーゼ(Driselase )(協和発
酵製)、及びセルラーゼTC(Cellulase TC)(Ser
va製)等が用いられ、好ましくは、トリコデルマ ビ
リデ(Trichoderma viride)から得られたセルラーゼY
C、セルラーゼ・オノズカRS及びR10が挙げられ
る。特に好ましくはセルラーゼ・オノズカR10であ
る。
As cellulase, the trade name cellulase
Onuluka RS (Cellulase OnozukaRS) (Yakult Honsha), Cellulase Onozuka R10 (Cellulase Onozuka)
a R10) (Yakult Head Office), Cellulase YC (Cellul
ase YC) (manufactured by Seishin Pharmaceutical), Meicelaze
(Meiji Seika), Driselase (Kyowa Hakko), and Cellulase TC (Cellulase TC)
va) and the like, and preferably cellulase Y obtained from Trichoderma viride.
C, cellulase Onozuka RS and R10. Particularly preferred is Cellulase Onozuka R10.

【0010】またペクチナーゼとしては、商品名マセロ
ザイムR10(Macerozyme R10)(ヤクルト本社製)等
のポリガラクチュロナーゼを含むもの、ペクトリアーゼ
Y23(Pectolyase Y23)(盛進製薬製)、ロハメント
P5(Rohament P5 )(Serva製)、及びペクチナ
ーゼ(Pectinase )(Sigma製)等のペクチンリア
ーゼを含むものを用いることができ、好ましくは、マセ
ロザイムR10、ペクトリアーゼY23が挙げられる。
ペクトリアーゼY23は、活性がマセロザイムR10の
約100倍と高く、ポリガラクチュロナーゼ、及びペク
チンリアーゼの両者を含んでいるため有効度の高い酵素
である。しかし、酵素処理時間が2時間を越えるような
場合には、細胞に害作用を与えることがあり、ペクトリ
アーゼY23とマセロザイムR10の併用系が特に好ま
しい。
As pectinases, those containing polygalacturonase such as Macerozyme R10 (manufactured by Yakult Honsha) under the trade name, Pectolyase Y23 (manufactured by Seishin Pharmaceutical Co., Ltd.), Rohament P5 (Rohament P5) (Made by Serva), and those containing pectin lyase such as pectinase (made by Sigma) can be used, and preferred examples include macerozyme R10 and pectinase Y23.
Pectriase Y23 is an enzyme having a high activity, about 100 times higher than that of macerozyme R10, and it is a highly effective enzyme because it contains both polygalacturonase and pectin lyase. However, when the enzyme treatment time exceeds 2 hours, it may have a harmful effect on cells, and a combination system of pectriase Y23 and macerozyme R10 is particularly preferable.

【0011】前記セルラーゼと前記ペクチナーゼの組み
合わせの中で特に好ましいものは、セルラーゼ・オノズ
カR10、マセロザイムR10、及びペクトリアーゼY
23の組み合わせである。なお、本発明に係る細胞壁分
解酵素は前述の商品名の酵素に限定されるものではな
い。
Among the combinations of the cellulases and the pectinases, particularly preferred are the cellulases Onozuka R10, macerozyme R10, and pectolyase Y.
23 combinations. The cell wall-degrading enzyme according to the present invention is not limited to the above-mentioned trade name enzyme.

【0012】セルラーゼの好ましい酵素濃度は10〜1
00mg/ml であり、特に好ましくは50〜80mg/ml で
ある。また、ペクチナーゼの好ましい酵素濃度は10〜
120mg/ml であり、特に好ましくは55〜90mg/ml
である。セルラーゼ及びペクチナーゼにおいて、下限以
下の濃度では添加効果がなく細胞壁除去率に影響が見ら
れず、上限以上の濃度で用いた場合も細胞壁除去率が逆
に低下する。細胞壁除去率の効果の点より、セルラーゼ
・オノズカR10、マセロザイムR10、及びペクトリ
アーゼY23を、それぞれ60mg/ml 、60mg/ml 、5
mg/ml の濃度で使用した場合(セルラーゼとペクチナー
ゼの濃度比が1:1.1)が好ましい。
The preferred enzyme concentration of cellulase is 10 to 1
The amount is 00 mg / ml, particularly preferably 50 to 80 mg / ml. The preferred enzyme concentration of pectinase is 10 to 10.
120 mg / ml, particularly preferably 55-90 mg / ml
Is. For cellulases and pectinases, at a concentration below the lower limit, there is no effect of addition and no effect on the cell wall removal rate is observed, and when used at a concentration above the upper limit, the cell wall removal rate decreases conversely. From the viewpoint of the effect of cell wall removal rate, cellulase onozuka R10, macerozyme R10, and pectolyase Y23 were added to 60 mg / ml, 60 mg / ml, and 5, respectively.
When used at a concentration of mg / ml (the concentration ratio of cellulase and pectinase is 1: 1.1) is preferred.

【0013】乾燥クロレラと前記の細胞壁分解酵素との
反応は、乾燥クロレラを浸透圧調整緩衝溶液に個々の細
胞が一様に分散するように懸濁させ、細胞壁分解酵素を
用い、振盪することにより行われる。好ましい振盪条件
としては、酵素の効果的な作用と溶液の均一な混合の点
より、20〜37℃の温度で1〜48時間、100〜1
50rpmの振盪速度が好ましい。120rpmの振盪
速度においては、振盪温度30℃、振盪時間24時間の
条件が特に好ましい。本発明における、浸透圧調整緩衝
溶液とはpHが6である25mMリン酸カリウム緩衝溶
液にソルビトール、ショ糖、塩化ナトリウム等の浸透圧
調整剤を加えたものである。浸透圧調整剤を加える目的
は、細胞内圧に比べ外圧を低くし(低張にし)、細胞壁
を失った細胞が容易に破裂して内容物を漏出しないよう
にするためである。
The reaction between dry chlorella and the above-mentioned cell wall degrading enzyme is carried out by suspending dry chlorella in an osmotic pressure adjusting buffer solution so that individual cells are evenly dispersed, and using a cell wall degrading enzyme and shaking. Done. Preferred shaking conditions include 100 to 1 hours at a temperature of 20 to 37 ° C. for 1 to 48 hours from the viewpoint of effective action of the enzyme and uniform mixing of the solution.
A shaking speed of 50 rpm is preferred. With a shaking speed of 120 rpm, a shaking temperature of 30 ° C. and a shaking time of 24 hours are particularly preferable. In the present invention, the osmotic pressure adjusting buffer solution is a 25 mM potassium phosphate buffer solution having a pH of 6 to which an osmotic pressure adjusting agent such as sorbitol, sucrose or sodium chloride is added. The purpose of adding the osmotic pressure adjusting agent is to lower the external pressure (to make it hypotonic) as compared with the intracellular pressure and to prevent cells having lost the cell wall from easily rupturing and leaking the contents.

【0014】本発明において、用いられる乾燥クロレラ
は、浸透圧調整緩衝溶液に懸濁させた後、酵素処理前に
あらかじめ処理を行い、分散性の改良を行うことも可能
である。これは、乾燥クロレラを緩衝溶液に懸濁して
も、細胞同士がくっつきあって大きな塊となることがあ
り、効果的な酵素処理が出来ないためである。しかし、
前処理により細胞自体が破砕されると、凍結乾燥処理等
を行わない限り栄養物が漏出してしまい食品素材として
の性質が保持できなくなる等の問題もあるため、前処理
条件については慎重に検討が必要である。
In the present invention, the dry chlorella used may be suspended in an osmotic pressure adjusting buffer solution and then treated in advance before the enzyme treatment to improve the dispersibility. This is because even if the dried chlorella is suspended in a buffer solution, the cells may stick to each other to form a large lump, and effective enzyme treatment cannot be performed. But,
If the cells themselves are disrupted by the pretreatment, nutrients will leak out unless the cells are freeze-dried and the properties of the food material cannot be maintained.Therefore, carefully consider the pretreatment conditions. is necessary.

【0015】前処理方法としては、ホモジナイザー処
理、界面活性剤処理、及び超音波処理等がある。ホモジ
ナイザー処理は、1分以下では乾燥クロレラが分散され
ず、15分以上ではクロレラの破壊が顕微鏡化で観察さ
れるので、10分程度が望ましい。また界面活性剤とし
ては、Tween 20、Tween 40、Tween 60、Tween 80、及び
Triton X-100等を用いることができ、低濃度で分散状態
が得られ、さらに遠心分離により除去が容易なTween 60
が好ましい。超音波処理の時間は、20分以下ではクロ
レラの分散が進まず、一方30分以上処理しても分散状
態に改善が見られないため、30分程度が好ましい。
Examples of the pretreatment method include a homogenizer treatment, a surfactant treatment, and an ultrasonic treatment. In the homogenizer treatment, dry chlorella is not dispersed in 1 minute or less, and destruction of chlorella is observed in 15 minutes or more under a microscope. Further, as the surfactant, Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80, and
Triton X-100 etc. can be used, a dispersed state can be obtained at a low concentration, and Tween 60 which is easy to remove by centrifugation
Is preferred. When the ultrasonic treatment time is 20 minutes or less, the dispersion of chlorella does not proceed. On the other hand, even if the ultrasonic treatment is performed for 30 minutes or more, the dispersion state is not improved, so that it is preferably about 30 minutes.

【0016】細胞の分散性及び処理後の収率、また将来
医薬や食品に応用された場合の衛生面を考慮すると、超
音波処理が最も効果的な前処理方法である。分散した細
胞のみを得たい場合は、この後さらに濾過を行ってもよ
い。濾過方法としては、グラスフィルターによるもの及
びナイロンメッシュによるもの等がある。大容量の処理
においては、グラスフィルターを用いると目詰まりによ
り濾過ができない等の問題があり、ナイロンメッシュの
使用が好適である。
Considering the dispersibility of cells, the yield after treatment, and the hygiene in the future application to medicines and foods, ultrasonic treatment is the most effective pretreatment method. When it is desired to obtain only the dispersed cells, further filtration may be performed after this. Examples of the filtration method include a method using a glass filter and a method using a nylon mesh. When a glass filter is used in a large-capacity treatment, there is a problem that filtration cannot be performed due to clogging, and the use of nylon mesh is preferable.

【0017】酵素処理後の乾燥クロレラの細胞壁の残存
状態は、蛍光試薬を利用した観察結果に基づく判定、ド
デシル硫酸ナトリウム溶液(SDS溶液)に対する浸透
圧感受性細胞の算出、上澄液中の全糖量の測定、及び電
子顕微鏡観察等により行われる。蛍光試薬による観察と
は、細胞をその細胞壁に特異的に結合する細胞壁結合性
蛍光試薬によって染色し蛍光顕微鏡で観察することによ
り行う。数種の蛍光色素を試験し、フルオステインII
(同仁化学製)を最適な試薬として選択した。フルオス
テインII染色による蛍光顕微鏡観察では細胞壁(多糖成
分)に蛍光色素が結合すると蛍光照射下で青く呈色する
ため、細胞壁が残存するクロレラ細胞は青く発色し、一
方、細胞内の葉緑体等は蛍光により赤く発色する傾向が
あり、酵素の作用により細胞壁が除去されたクロレラ細
胞では赤い発色が見られる。
The residual state of the cell wall of dried chlorella after the enzyme treatment was judged based on the observation result using a fluorescent reagent, calculation of osmotic pressure sensitive cells to sodium dodecyl sulfate solution (SDS solution), total sugar in the supernatant. It is performed by measuring the amount and observing with an electron microscope. Observation with a fluorescent reagent is performed by staining cells with a cell wall-binding fluorescent reagent that specifically binds to the cell wall and observing with a fluorescence microscope. Tested several fluorescent dyes, Fluorostein II
(Manufactured by Dojindo) was selected as the optimum reagent. When fluorescent dyes are bound to the cell wall (polysaccharide component), they are colored blue under fluorescent irradiation by fluorescein II staining. Therefore, chlorella cells with residual cell walls develop blue, while intracellular chloroplasts, etc. Tends to develop red color due to fluorescence, and red color is seen in chlorella cells whose cell wall has been removed by the action of an enzyme.

【0018】浸透圧感受性細胞の算出は、酵素処理した
細胞の懸濁液に純水又はSDS水溶液を加え、破裂せず
に残っている細胞数を計測し、破裂した細胞の数すなわ
ち浸透圧感受性細胞数を算出することにより行う。これ
は、SDS溶液は界面活性作用を有しており、細胞壁が
除去された(または除去の度合いが大きい)細胞は浸透
圧調整剤を含まないSDS溶液中では容易に破裂するこ
と、及びクロレラの形質膜は一般に強固であり、細胞壁
を失っても浸透圧調整緩衝溶液中ではほとんど破裂せず
そのままの形態を維持することを利用するものである。
また、見掛けの細胞壁除去率は次の式により計算され
る。 細胞壁除去率=(n0 −n)/n00 :25mMリン酸カリウム緩衝溶液中残存した細胞
数 n :SDS溶液中で残存した細胞数 上澄液中の全糖量の測定は、酵素処理した細胞を遠心分
離によって分離し、上澄液中の全糖量をフェノール硫酸
法などによって測定して、その変化を調べることによ
る。
To calculate the osmotic pressure-sensitive cells, pure water or an SDS aqueous solution is added to the suspension of enzyme-treated cells, the number of cells remaining without rupture is measured, and the number of ruptured cells, that is, osmotic pressure sensitivity is measured. This is done by calculating the number of cells. This is because the SDS solution has a surface-active effect, and cells with depleted cell walls (or a large degree of depletion) are easily ruptured in an SDS solution containing no osmotic agent, and that of chlorella The plasma membrane is generally strong, and it utilizes the fact that even if the cell wall is lost, it hardly ruptures in the osmotic pressure adjusting buffer solution and maintains its original form.
Further, the apparent cell wall removal rate is calculated by the following formula. Cell wall removal rate = (n 0 −n) / n 0 n 0 : Number of cells remaining in 25 mM potassium phosphate buffer solution n: Number of cells remaining in SDS solution The total sugar amount in the supernatant was measured by the enzyme. The treated cells are separated by centrifugation, and the total sugar content in the supernatant is measured by the phenol-sulfuric acid method or the like to examine the change.

【0019】[0019]

【実施例】次に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるもの
ではない。実施例1 乾燥クロレラ処理における最適酵素濃度の決
0.5gの乾燥クロレラ[クロレラ ピレノイドサ(台
湾クロレラ公司製)]を、浸透圧調整剤として1.2M
ソルビトールを含む25mMリン酸カリウム緩衝溶液
(pH6.0)に溶解した浸透圧調整緩衝溶液10ml
に懸濁させた。マグネチックスターラーで15分撹拌し
た後、孔径15μmのナイロンメッシュで濾過した。取
得された懸濁溶液中クロレラ細胞が一様に分散されてい
ることを光学顕微鏡による観察で確認した後、浸透圧緩
衝溶液中でクロレラ細胞が初期濃度で1.0×108
mlとなるように希釈した。この溶液中にセルラーゼ・
オノズカR−10(ヤクルト本社製)、マセロザイムR
−10(生化学工業製)及びペクトリアーゼY−23
(同仁化学製)の酵素をさらに種々の濃度の組み合わせ
で混合した。所定時間酵素を作用させた後、4℃にて1
0000×g、10分間遠心分離を行い沈殿を回収し
た。これを浸透圧緩衝溶液に再度懸濁し、4℃にて10
000×g、10分間遠心分離を行い酵素溶液を除去
し、洗浄したクロレラ細胞及び細胞残渣の懸濁液を調整
して、乾燥クロレラ細胞壁の除去効率を調べるために使
用した。クロレラ細胞壁の残存状態については、蛍光試
薬を利用した観察結果及びSDS溶液を加えることによ
る細胞壁除去率の結果により判定した。
The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 Determination of optimum enzyme concentration in dry chlorella treatment
A constant 0.5 g of dried chlorella [Chlorella pyrenoidosa (made by Taiwan Chlorella)] is used as an osmotic pressure regulator at 1.2M.
10 ml of osmotic pressure adjusting buffer solution dissolved in 25 mM potassium phosphate buffer solution (pH 6.0) containing sorbitol
Suspended in. After stirring with a magnetic stirrer for 15 minutes, the mixture was filtered with a nylon mesh having a pore size of 15 μm. After confirming that the obtained chlorella cells were uniformly dispersed in the suspension solution by observing with an optical microscope, the chlorella cells in the osmotic buffer solution had an initial concentration of 1.0 × 10 8 /
Diluted to make up to ml. Cellulase in this solution
Onozuka R-10 (manufactured by Yakult Honsha), Macerozyme R
-10 (manufactured by Seikagaku Corporation) and Pectriaze Y-23
Enzymes (manufactured by Dojindo) were further mixed in various concentrations in combination. After reacting the enzyme for a predetermined time, 1 at 4 ° C
The precipitate was recovered by centrifugation at 0000 xg for 10 minutes. This is resuspended in osmotic buffer solution and kept at 4 ° C for 10
The enzyme solution was removed by centrifugation at 000 × g for 10 minutes, and a suspension of washed chlorella cells and cell debris was prepared and used to examine the removal efficiency of dry chlorella cell walls. The residual state of the chlorella cell wall was judged by the observation result using a fluorescent reagent and the result of the cell wall removal rate by adding the SDS solution.

【0020】蛍光顕微鏡下の観察ならびに細胞壁除去率
の比較により、120rpmの振盪条件下では、セルラ
ーゼ・オノズカR−10を60mg/ml 、マセロザイムR
−10を60mg/ml 及びペクトリアーゼY−23を5mg
/ml 混合した場合に、最も効率良く細胞壁が除去され
た。又、そのときの温度としては30℃、処理時間とし
ては24時間が最適であった。この最適条件下で乾燥ク
ロレラを処理した場合、処理前と比較して細胞数が約3
0%減少したが、細胞壁除去率は98%に達した。蛍光
顕微鏡観察下における観察では、細胞壁が残存する細胞
はほとんど認められなかった。なお、比較のために酵素
を含まない条件下において同様の実験を実施したが、処
理前と比較して細胞壁が除去された細胞は全く認められ
なかった。
By observation under a fluorescence microscope and comparison of cell wall removal rates, cellulase Onozuka R-10 at 60 mg / ml and macerozyme R under shaking conditions of 120 rpm.
-10 to 60 mg / ml and Pectriase Y-23 to 5 mg
The cell wall was most efficiently removed when the cells were mixed with each other / ml. At that time, the optimum temperature was 30 ° C. and the optimum treatment time was 24 hours. When dry Chlorella was treated under these optimal conditions, the number of cells was about 3 compared to before treatment.
Although it decreased by 0%, the cell wall removal rate reached 98%. In the observation under the fluorescence microscope, almost no cells having a cell wall remained. For comparison, the same experiment was carried out under the condition that the enzyme was not contained, but no cells with the cell wall removed were observed as compared with those before the treatment.

【0021】実施例2 乾燥クロレラの酵素処理 実施例1の最適酵素処理条件下において、クロレラ細胞
の実際の処理を行った。酵素溶液当たりの乾燥クロレラ
の仕込み量を40mg/ml として、ナイロンメッシュを通
さずにそのまま使用した。他は実施例1と同一条件とし
た。処理後にクロレラを回収し、蛍光顕微鏡下で観察し
たところ、実施例1と同様にほとんど全ての細胞から細
胞壁が除去されていることが判明した。SDS溶液を添
加した場合にも残存する細胞はほとんど認められなかっ
た。酵素処理後の試料を凍結乾燥し、この標品を純水及
び25mMリン酸緩衝溶液に懸濁して顕微鏡観察したと
ころ、もとの乾燥クロレラに比べて凝集塊が少なく、個
々の細胞に分散しているものが多かった。これらの再懸
濁標品にSDS溶液を添加した場合にも、残存する細胞
はほとんど認められなかった。
Example 2 Enzymatic Treatment of Dry Chlorella Under the optimal enzyme treatment conditions of Example 1, actual treatment of chlorella cells was performed. The amount of dry chlorella charged per enzyme solution was set to 40 mg / ml and used as it was without passing through a nylon mesh. The other conditions were the same as in Example 1. After the treatment, Chlorella was collected and observed under a fluorescence microscope, and it was found that the cell wall was removed from almost all the cells as in Example 1. Almost no cells remained when the SDS solution was added. The sample after enzyme treatment was freeze-dried, and this sample was suspended in pure water and 25 mM phosphate buffer solution and observed under a microscope. As a result, there were few aggregates compared to the original dry Chlorella, and it was dispersed in individual cells. There were many things. When the SDS solution was added to these resuspended preparations, almost no remaining cells were observed.

【0022】実施例3 乾燥クロレラの超音波処理によ
る細胞破砕 乾燥クロレラを40mg/ml の濃度となるように純水また
は25mMリン酸カリウム緩衝溶液(pH6.0)に懸
濁し、マグネチックスターラーで常温にて約10分間撹
拌して、水分を乾燥クロレラに浸込ませた。この懸濁液
に超音波発生器(トミー精工製)の振動部先端を入れて
4℃に冷却しながら20kHzにて30分間超音波破砕
処理を行った。超音波処理を行った乾燥クロレラについ
て実施例1と同様の方法で酵素溶液中で処理して、細胞
壁の除去効率を調べた。超音波処理を行った場合にも、
蛍光顕微鏡下の観察ではほとんど細胞壁の残存が認めら
れなかった。またSDS溶液で処理した場合には、酵素
処理後の細胞においては全てが破裂または溶解し、細胞
形態を保持したものは認められなかった。
Example 3 By sonication of dry Chlorella
Cell disruption Dry chlorella is suspended in pure water or 25 mM potassium phosphate buffer solution (pH 6.0) to a concentration of 40 mg / ml, and stirred with a magnetic stirrer at room temperature for about 10 minutes to dry the water. Soaked in Chlorella. An ultrasonic wave generator (manufactured by Tomy Seiko Co., Ltd.) was oscillated at 30 kHz for 30 minutes while cooling to 4 ° C. with the tip of a vibrating part of an ultrasonic generator (Tomy Seiko Co., Ltd.). The ultrasonically treated dry chlorella was treated in the enzyme solution in the same manner as in Example 1 to examine the cell wall removal efficiency. Even when ultrasonic treatment is performed,
When observed under a fluorescence microscope, almost no cell wall remained was observed. In addition, when treated with the SDS solution, all of the cells after the enzyme treatment were ruptured or lysed, and none of them retained the cell morphology.

【0023】超音波処理後の乾燥クロレラの顕微鏡下の
観察においては、超音波処理により約60%の細胞が粉
砕され、クロレラ細胞の分散状態が改善されていた。ま
た、SDS溶液と摂食させた場合に残存する細胞の割合
は、超音波処理前のものと比較して約80%であり、ク
ロレラ細胞の一部は細胞壁や形質膜に損傷を受けたこと
が判る。さらに、純水または25mMリン酸カリウム緩
衝溶液中で超音波破砕処理した標品を凍結乾燥して性状
を観察した。処理前の乾燥クロレラと比較して、当該標
品は粉末状に近くなっており、純水を加えた場合にも容
易に懸濁状態が得られ、この結果からも超音波処理によ
り分散状態が改良されていることが確認された。なお、
顕微鏡下の観察において、クロレラ細胞は凍結乾燥前の
状態と同様であった。
In the observation of the dried chlorella under the microscope after the ultrasonic treatment, about 60% of the cells were crushed by the ultrasonic treatment, and the dispersed state of the chlorella cells was improved. In addition, the proportion of cells remaining after feeding with the SDS solution was about 80% compared to that before sonication, and some of the chlorella cells were damaged in the cell wall or plasma membrane. I understand. Further, the sample that had been ultrasonically disrupted in pure water or a 25 mM potassium phosphate buffer solution was freeze-dried and the properties were observed. Compared to dry chlorella before treatment, the standard sample is closer to powder, and a suspended state can be easily obtained even when pure water is added. It was confirmed that it was improved. In addition,
Under the microscope, the Chlorella cells were the same as before freeze-drying.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によれば、乾燥クロレラを細胞壁
分解性酵素であるセルラーゼ及びペクチナーゼで処理す
ることによって、細胞壁の除去を効果的に行うことがで
きる。複数の成分の複雑な組み合わせによって構成され
ているクロレラの細胞壁除去に大きな効果を有している
のは、セルラーゼとペクチナーゼの組み合わせであり、
実施例でも明らかなように、セルラーゼ・オノズカR1
0、マセロザイムR10、及びペクトリアーゼY23の
3種を粗精製のままで用いたときに最も大きな効果を発
揮し、ほとんどの細胞壁が除去される。しかも、細胞壁
が除去された細胞は、浸透圧緩衝溶液中では形状を保持
している。つまり、この酵素処理では乾燥クロレラが有
する栄養物は細胞内に存在しており、食品素材としての
性質を酵素処理後も十分に保っている。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, cell wall can be effectively removed by treating dried chlorella with cellulase and pectinase which are cell wall degrading enzymes. It is a combination of cellulase and pectinase that has a great effect on cell wall removal of chlorella composed of a complex combination of multiple components,
As is clear from the examples, cellulase onozuka R1
0, macerozyme R10, and pectolyase Y23 exhibited the greatest effect when used in a crudely purified state, and most cell walls were removed. Moreover, the cells from which the cell wall has been removed retain their shape in the osmotic buffer solution. That is, in this enzyme treatment, the nutrients of the dried chlorella are present in the cells, and the properties as a food material are sufficiently maintained even after the enzyme treatment.

【0025】本発明のクロレラは乾燥物であったため、
溶液に懸濁した場合に、必ずしも均一に分散されない。
しかし、酵素処理に伴い、クロレラの細胞壁に酵素が作
用し部分的な分解が進行することによって、物理的な接
着状態により細胞同士が凝集したクロレラが減少し、全
体としてクロレラの分散状態は良好となる。また、乾燥
クロレラの効果的な細胞壁の除去においては、浸透圧調
整緩衝溶液中に懸濁させた乾燥クロレラを前処理し分散
性を向上させた後に、酵素処理した方が好ましい場合も
ある。超音波処理による前処理方法は、ホモジナイザー
処理や、界面活性剤による処理の比べ、酵素処理に必要
な量の均一に分散した細胞を比較的簡単に、収率良く且
つ短時間に得ることができる。この超音波処理は、細胞
の分散改良に加え、細胞の細胞壁の損傷にも効果がある
ことが明らかとなった。しかも、この処理は物理的処理
であるため、今後医薬及び食品等に応用された場合、化
学処理のような化学物質による汚染等の問題もなく、大
変都合のよい方法である。
Since the chlorella of the present invention was a dried product,
When it is suspended in a solution, it is not always uniformly dispersed.
However, with the enzyme treatment, the enzyme acts on the cell wall of Chlorella and the partial decomposition proceeds, thereby reducing the Chlorella in which the cells are aggregated due to the physical adhesion state, and the dispersed state of Chlorella is good as a whole. Become. In addition, for effective removal of dry chlorella cell walls, it may be preferable to pretreat dry chlorella suspended in an osmotic pressure adjusting buffer solution to improve dispersibility and then to treat with enzyme. Compared with homogenizer treatment and treatment with a surfactant, the pretreatment method using ultrasonic treatment can obtain uniformly dispersed cells in an amount necessary for enzyme treatment in a relatively high yield and in a short time. . It was revealed that this ultrasonic treatment is effective not only for improving the dispersion of cells but also for damaging the cell wall of cells. Moreover, since this treatment is a physical treatment, it is a very convenient method when it is applied to medicines, foods, etc. in the future without the problem of chemical substance contamination such as chemical treatment.

【0026】以上のことより、本発明による酵素処理に
よって、細胞壁が除去され消化性が向上した乾燥クロレ
ラを形状を保持したまま得られることが明らかになっ
た。この細胞壁除去後のクロレラは消化性についての向
上が予想され、医薬や食品等への応用を考えた場合、非
常に価値がある。さらに、超音波処理だけでも大部分の
細胞の細胞壁を損傷させることが出来、今後、本発明で
用いた酵素の他にプロテアーゼ等の酵素についても検討
を加えれば、消化性についてさらなる効果が期待でき様
々な分野において利用される可能性がある。
From the above, it has been clarified that the enzyme treatment of the present invention makes it possible to obtain a dry chlorella in which the cell wall is removed and the digestibility is improved while maintaining the shape. Chlorella after removal of the cell wall is expected to have improved digestibility, and is extremely valuable when considering its application to medicines, foods and the like. Furthermore, the sonication alone can damage the cell wall of most cells, and in the future, if an enzyme such as a protease in addition to the enzyme used in the present invention is examined, further effect on digestibility can be expected. It may be used in various fields.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 乾燥クロレラを浸透圧調整緩衝溶液に懸
濁させ、少なくとも細胞壁分解酵素としてセルラーゼと
ペクチナーゼとにより処理してその細胞壁のみを除去す
ることを特徴とする乾燥クロレラの処理方法。
1. A method for treating dry chlorella, which comprises suspending dry chlorella in an osmotic pressure adjusting buffer solution and treating it with at least cellulase and pectinase as cell wall degrading enzymes to remove only the cell wall.
【請求項2】 ペクチナーゼとしてポリガラクチュロナ
ーゼとペクチンリアーゼとを併用する請求項1記載の乾
燥クロレラの処理方法。
2. The method for treating dry chlorella according to claim 1, wherein polygalacturonase and pectinlyase are used in combination as the pectinase.
【請求項3】 乾燥クロレラを浸透圧調整緩衝溶液に懸
濁させ、該乾燥クロレラを分散させる処理に付し、次い
で細胞壁分解酵素としてセルラーゼとペクチナーゼとに
より処理してその細胞壁のみを除去することを特徴とす
る乾燥クロレラの処理方法。
3. Dry chlorella is suspended in an osmotic pressure adjusting buffer solution, subjected to a treatment for dispersing the dry chlorella, and then treated with cellulase and pectinase as cell wall degrading enzymes to remove only the cell wall. A characteristic method for treating dry chlorella.
【請求項4】 乾燥クロレラを分散させる処理が超音波
処理である請求項3の乾燥クロレラの処理方法。
4. The method for treating dry chlorella according to claim 3, wherein the treatment for dispersing the dry chlorella is ultrasonic treatment.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100827422B1 (en) * 2006-05-19 2008-05-06 에프엔바이오(주) Manufacturing method for extract of chlorella

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100827422B1 (en) * 2006-05-19 2008-05-06 에프엔바이오(주) Manufacturing method for extract of chlorella

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