JPS6244170A - モルテイエレラ属糸状菌体の超臨界流体による抽出方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明はモルテイエレラ属糸状菌体の超臨界流体による
抽出法に関するものである。

〔従来技術〕

モルテイエレラ属に属するイサベリナ、ビナセア、ラマ
ニアナ、ラマニアナ・アングリスボラ、及びナナ等の糸
状菌体を、高濃度の炭水化物を炭素源とする培地に培養
することにより、Ｔ−リルン酸含有脂質含量の高い菌体
を高密度で生産する方法は既に提案されている（特願昭
５９−２２３９４号）。

ところで、このようにして得られる菌体から、それに含
まれるｒ　−ＩＪルン酸含有脂質の如き有価成分を工業
的に有利に分離するためには、その菌体に適合した菌体
処理法を開発する必要がある。

従来の方法では、溶媒としてクロロホルム−メタノール
混液を用い、ガラスピーズの存在下でホモジナイズする
ことにより、菌体の破砕と脂質の抽出を同時に行うこと
が行われているが（特公昭５８−２２１９９号公報）、
シかしながら、このような一段抽出法は、工業的実施が
困難である上、得られる抽出物から中性脂質と極性脂質
とをそれぞれ分離回収することに難点があり、工業的方
法としては未だ満足し得るものではなかった。

〔目　的〕

本発明は、モルテイエレラ属糸状菌体から、それに含ま
れる有価成分を抽出分離するための工業的に有利な抽出
方法を提供することを目的とする。

〔構　成〕

即ち、本発明によれば、モルテイエレラ属糸状菌体から
それに含まれる有価成分を抽出するにあたり、 （イ）該菌体を超臨界流体による抽出に適応させるため
に、菌体を加熱した後に破砕させるか、あるいはアルコ
ール溶媒中で破砕させる前処理工程、（ロ）前記前処理
工程で得られた菌体を超臨界流体単独又はアルコール及
び／又は炭化水素を併用した超臨界流体により有価成分
を溶出させる抽出工程、 からなることを特徴とするモルテイエレラ属菌体の抽出
方法が提供される。

本発明においては、モルテイエレラ属糸状菌体を先ず、
加熱した後に機械力を加えて破砕させるか、あるいはア
ルコール溶媒中で機械力を加えて破砕させ、菌体の前処
理を行う。この場合、処理原料として用いる菌体には、
培地から遠心分離法や濾過法によって分離された含水率
５０〜８０％程度の含水菌体ケーキや、その乾燥物を用
いることができるが、経済性の点からは、含水ケーキを
用いるのが有利である。また、菌体の加熱はオートクレ
ーブ等により、破砕はボールミル、マサツ円板ミル、ヘ
ンセルミキサー等の従来公知の装置により行うことがで
きる。この時、加熱温度範囲は１５０℃〜２００℃であ
る。加熱後の破砕の場合には、細胞壁が熱処理によりも
ろくなっているため、約１５分間破砕処理するだけで次
の抽出工程に用いるのに十分な粒径まで微細化すること
ができる。一方、非加熱菌体をアルコール溶媒中で破砕
する場合には、３時間以上の破砕処理時間を要する。こ
のような前処理により、菌体は、平均粒半径０．１ｍｍ
以下、好ましくは０．０１−０．０５ｍｍ程度に微細化
される。

次に、前処理を行った菌体は、超臨界流体による抽出工
程で、中性脂質が主に抽出分離される。

抽出溶媒として二酸化炭素、フロンなどの他、メタン、
エタンなどの炭化水素が用いられる。この場合、超臨界
流体を単独で用いても十分な抽出効率を得ることができ
るが、超臨界流体に沸点範囲４０〜１２０℃までの少量
のエタノール、プロパツール°などのアルコール類やブ
タン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン
などの炭化水素系溶媒を添加することにより、抽出効率
を飛躍的に向上させることが可能である。抽出温度は、
４０〜９０℃、好ましくは５０〜８０℃、抽出圧力は２
００〜６００Ｋｇ／ｃｎｆ好ましくは３００〜５００Ｋ
ｇ／ｃｕｔである。また超臨界流体にアルコールや炭化
水素を添加する場合には、その添加量は超臨界流体１重
量部に対し、０゜０５〜０．３重量部、好ましくは０．
１〜０．２重量部の割合である。

〔効　果〕

本発明では、前処理工程で、菌体を加熱し細胞壁を脆化
させた後、菌体の細胞壁を破砕するため、破砕機による
破砕時間を大幅に短縮することができる。また抽出溶媒
として最も有望な二酸化炭素は、従来用いられてきた脂
質の抽出溶媒よりも安価で、かつ不燃性であり、人体に
対して無害であるという優れた性質を持っている。更に
、この溶媒は菌体中の中性脂質をほぼ１００％抽出し、
極性脂質は実質上抽出しないという選択性も有している
ため、油脂の分離・精製に適した抽出溶媒である。

超臨界流体単独で抽出した場合の脂質と溶媒の分離は、
定温下での減圧操作または定圧下での昇温あるいは冷却
操作のみで行うことができるので、脂質と溶媒の分離の
ための減圧蒸留の必要がない。

また、添加剤としてアルコールあるいは炭化水素等の有
機溶剤を加えて抽出操作を行った場合でも、従来の液−
液抽出と比較して、脂質から分離すべき有機溶剤の量が
少量であるため、分離に必要なエネルギーコストを大幅
に節約できるという利点を有している。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。な
お、実施例における％はいずれも重量基準である。

実施例 モルテイエレラ属糸状菌体の３０１培養槽による大量培
養により得られたγ−リルン酸含有脂質を高含量で含む
菌体を遠心脱水器により脱水分離し、含水率５０〜７０
％の菌体ブロックをオートクレーブ中で１２０℃、２Ｋ
ｇ／ｃｎｆで１０分間滅菌した後、（以下、この菌体を
「原菌体」という）以下に示す前処理および抽出操作を
行った。

実験（１）では、前記の菌体１．０〜１．７ｋｇを、内
容積６１のステンレス製ボールミルに入れ、さらにエタ
ノール２βを加え、３時間ボールミルにより、菌体を破
砕した。そしてアルコールを濾過した後、得られた菌体
（以下、「前処理法１による菌体」という）２０ｇを、
内容積３００ｍ　ｌのステンレス製オートクレーブに入
れ、二酸化炭素を抽出溶媒として、６０℃、４１６Ｋｇ
／ｃ＋＋ｌおよび３１８Ｋｇ／ｃｎｆの条件下で抽出操
作を行った。

実験（２）では、前記の前処理により得られた前処理法
１による菌体４０ｇを前記と同様のオートクレーブに入
れ、二酸化炭素に１０％のｎ−ヘキサンを添加した抽出
溶媒を用いて、６０℃、３３７Ｋｇ／ｃｎｔおよび２６
０Ｋｇ／ｃ＋ｙｆの条件下で抽出操作を行った。

実験（３）では、原菌体を二酸化炭素雰囲気下において
、１７０℃で約５分間加熱した後、内容積５００ｍ１の
ボールミルによりエタノールを加えずに１５分間破砕し
た（以下、この菌体を「前処理法２による菌体」という
）。そして、この菌体４０ｇを前記と同様のオートクレ
ーブに入れ、１０％のｎ−ヘキサンを添加した二酸化炭
素を抽出溶媒として、６０℃、４７５Ｋｇ／ｃｎｆおよ
び３８９Ｋｇ／ｃｎｆの条件下テ抽出１ｉ　作を行った
。

前記３種類の前処理および抽出方法による菌体からの脂
質の抽出結果を、表−１にまとめて示す。

前記表−１の結果から、実験（１）による抽出操作では
、６０℃、４１６Ｋｇ／ｃａｒの抽出条件下で、菌体中
に存在する８５％以上の脂質を回収することができた。

また実験（２）による抽出操作では、６０℃、３３７Ｋ
ｇ／ｃｉの条件下において、脂質の回収率は８５．３％
であり、二酸化炭素にｎ−へキサンを添加することによ
り、抽出溶媒の抽出力が飛躍的に向上することが明らか
になった。また実験（３）による抽出操作では、６０℃
、４７５Ｋｇ／ｃｎｆで８２．３％の脂質の回収率が得
られ、実験（１）および（２）とほぼ同程度の回収率を
得た。すなわち、実験（３）で用いた菌体の前処理法は
、菌体の破砕時間を大幅に短縮でき、かつ菌体とエタノ
ールの固液分離操作を必要としないことが明らかにされ
た。

次に、表−１に示したＲＵＮＮｏ、１．３．５の抽出物
について、その脂質組成と脂肪酸組成の検討を行い、本
抽出法の持つ有用性を調べた。抽出物の脂質組成は薄層
クロマトグラフとデンシトメーターを組み合わせる方法
で組成分析を行った［「油化学Ｊ　、　２８．５９　（
１９７９）　］。また、抽出物の脂肪酸組成の分析は、
ガスクロマトグラフィーにより行った［「油化学Ｊ　、
　３０．８５４　（１９８１）コ。これらの結果を表−
２および表−３にまとめて示した。

表−２は抽出物の脂質組成を示す。なお、表−２中に示
した各符号は次のことを意味する。

ＴＧ＝４リグリセリド　　ＤＧ＝ジグリセリドＭＧ＝モ
ノグリセリド　　ＰＰＡ　＝遊離脂肪酸ＦＳ　＝　遊離
ステロール　　ＳＥ＝ステロールエステル 表−３は抽出物の脂肪酸組成を示し、表中に示した各符
号は次のことを意味する。

１４：Ｏ＝　　ミリスチン酸 １６：Ｏ＝　　バルミチン酸 １６：１　　＝　　パルミトオレイン酸１８：Ｏ＝　　
ステアリン酸 １８：１　　＝　　オレイン酸 １８：２　　＝　　リノール酸 １８：３　　＝　　ｒ−リルン酸 表−２に示した結果から、超臨界二酸化炭素単独あるい
は超臨界二酸化炭素にｎ−ヘキサンを添加した溶媒を用
いた本抽出法では、遊離脂肪酸の抽出物への若干の選択
的濃縮がみられるが、それ以外の脂質については、抽出
物と菌体中の脂質組成はほぼ同一であった。ＲＩＩＮ　
Ｎｏ、３と５の分析結果から明らかなように、抽出溶媒
へのｎ−ヘキサンの添加あるいは原菌体の加熱処理は、
抽出物の組成にほとんど影響を与えない。ただし、ＲＵ
Ｎ　Ｎｏ、５において、仕込みに用いた菌体中のトリグ
リセリドの重量分率がＲＵＮ　Ｎｏ、１および３と比べ
て低い数値となっているが、これは培地から得られた含
水菌体のトリグリセリドの重量分率が低いためであり（
ＴＧ＝５５．１％）、前処理工程の加熱操作によりトリ
グリセリドの加水分解が促進された訳ではない。

極性脂質について、実験（１）と（２）では、前処理工
程で大部分の極性脂質がエタノール中に移行するため、
抽出に用いた菌体中には極くわずかな量しか含まれてい
ない。一方、実験（３）の前処理工程から得られる菌体
は約４％の極性脂質を含有している。しかしながら、実
験（１）、（２）と同様に、実験（３）から得られた抽
出物中にも極性脂質がほとんど含まれていないことから
、本抽出法では中性脂質を選択的に抽出していることが
わかる。

表−３に、ＲＩＩＮＮＯ，１，３，５で得られた抽出物
の脂肪酸組成を示す。すべての実験において、仕込みに
用いた菌体中の脂肪酸組成とほぼ同一の抽出物が得られ
た。γ−リルン酸の重量分率は５．３〜６．５％と月見
草オイルと匹敵する数値であり、本抽出法が菌体からの
γ−リルン酸含有油脂の抽出に対して有効な方法である
ことが明らかである。

以上、本発明の超臨界流体による抽出法では、抽出効率
が高く、また前処理工程および溶媒と有価成分の分離工
程が簡略化できるため省エネルギー性に優れている、と
いう利点をもっていることが明らかにされた。

手続補正書（自発） 豆１化技研第１１１２号 １、事件の表示　　　昭和６０年特許願第１８１４８１
号２、発明の名称　　　モルティエレラ属糸状菌体の超
臨界流体による抽出方法 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 住所　　東京都千代田区霞が関１丁目３番１号５、拒絶
理由通知の日付　　　　昭和　　年　　月　　日（発送
日　　　　　　　　　昭和　　年　　月　　日）８、補
正の内容 本願明細書において、次の通り補正を行います。

（１）第５頁第１２行〜第１３行の「抽出温度は、４０
〜９０℃、好ましくは５０〜８０℃」を、−「抽出温度
は、３５〜９０℃、好ましくは４０〜８０℃」に訂正し
ます。

（２）第８頁第７行と第８行の間に次の文書を追加しま
す。

「実験（３）では、前記の前処理法１による菌体５０ｇ
を前記と同様のオートクープに入れ、二酸化炭素に１０
％のエタノ−を添加した抽出溶媒を用いて、６０℃、３
８９ｋｇ／−及び２９５ｋｇ／ｃｄの条件下で抽出操作
を行った。」 （３）第８頁第８行の「実験（３）」を、「実験（４）
」に訂正します。

（４）第８頁下から第４行の「前記３」を、「前記４」
に訂正します。

（５）第９頁第６行の「とが明らかになった。・・・抽
出操」を、「とが明らかになった。また実験（３）では
、６０℃、３８９　ｋｇ／ＣＩＪの条件下において、脂
質の回収率は９１．０％であり、二酸化炭素にエタノ−
を添加することにより、溶媒の抽出力が大きく向上する
ことが明らかになった。更に実験（４）による抽出操」
に訂正します。

（６）第９頁第８行の「実験（１）および（２）」を、
「実験（１）、（２）、（３）」に訂正します。

（７）第９頁第９行の「実験（３）」を、「実験（４）
」に訂正します。

（８）第９頁第１３行のｒＲＵＮ　Ｎｏ、１．３．５Ｊ
を、ｒＲＵＮ　Ｎｏ、１．３．５．７」に訂正します。

（９）第１０頁下から第３行の「ｎ−ヘキサンを添」を
、「ｎ−ヘキサンやエタノールを添」に訂正します。

（１０）第１１頁第２行ノｒＲＩＪＮ　Ｎｏ、３ト５Ｊ
を、ｒＲＵＮ　Ｎｏ、３．５．７Ｊに訂正します。

（１１）第１１頁第３行の「ｎ−ヘキサン」を、「ｎ−
ヘキサンやエタノール」に訂正します。

（１２）第１１頁第５行のｒＲＵＮ　Ｎｏ、５Ｊを、ｒ
ＲＵＮＮｏ、７Ｊに訂正します。

（１３）第１１頁第７行のｒＲＵＮ　Ｎｏ、１および３
」を、　　ｒＲＵＮ　Ｎｏ、１．３．５」に訂正します
。

（１４）第１１頁第１２行の「実験（１）と（２）」を
、「実験（１）、（２）、（３）」に訂正します。

（１５）第１１頁第１５行の「実験（３）」を、「実験
（４）」に訂正します。

（１６）第１１頁下から第４行〜第３行「実験へ 髪 を、　　ｒＲＵＮ　Ｎｏ、１．３，５．７」に訂正しま
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モルテイエレラ属糸状菌体からそれに含まれる有
   価成分を抽出するにあたり、 （イ）該菌体を超臨界流体による抽出に適応させるため
   に、菌体を加熱した後に破砕させる前処理工程、あるい
   はアルコール溶媒中で破砕させる前処理工程、 （ロ）前記前処理工程で得られた菌体を超臨界流体単独
   又はアルコール及び／又は炭化水素を併用した超臨界流
   体により有価成分を溶出させる抽出工程、 からなることを特徴とするモルテイエレラ属糸状菌体の
   抽出方法。