JPWO2016098816A1 - 生体成分含有溶液の製造方法及び生体成分含有物 - Google Patents
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Abstract
生体成分含有溶液の製造方法は、豚もしくは魚の生体組織に、エラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含む生体組織に含有されている全ての生体成分を溶解する溶媒を与えて溶解処理を行う溶解工程を有する。製造された生体成分含有溶液（生体成分含有物の一例）は、豚もしくは魚の生体組織を溶解して得られ、生体組織由来のエラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含む。
Description
本発明は、豚もしくは魚の生体組織由来の生体成分含有溶液の製造方法及び生体成分含有物に関する。
エラスチンは、コラーゲンと共に、動物、例えば哺乳動物の靭帯や血管壁等の組織中に存在するタンパク質であり、皮膚に弾力を与える効果や、保水効果等を有することから、健康食品や、化粧品での利用が進んでいる。
エラスチンは、動物性生体組織から抽出することができ、その具体例が、特許文献１〜３に記載されている。特許文献１〜３には、牛や豚、あるいは魚の生体組織から、水溶性エラスチンを得る方法が開示されている。
エラスチンは、動物性生体組織から抽出することができ、その具体例が、特許文献１〜３に記載されている。特許文献１〜３には、牛や豚、あるいは魚の生体組織から、水溶性エラスチンを得る方法が開示されている。
しかしながら、特許文献１〜３に記載の方法では、脱脂処理や、エラスチン以外の生体成分を除去する処理等、水溶性エラスチンを得るまでに多くの処理が必要であった。更に、特許文献１〜３に記載の方法は、純度の高い水溶性エラスチンを得るために、水溶性エラスチンを得る過程において、コラーゲンが取り除かれるが、コラーゲンは、人体にとって有効な成分であり、水溶性エラスチンと共にコラーゲンを抽出することは、有益である。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、簡素な処理によって、エラスチン及びコラーゲンを含有した生体成分含有溶液を得る生体成分含有溶液の製造方法及び生体成分含有物を提供することを目的とする。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、簡素な処理によって、エラスチン及びコラーゲンを含有した生体成分含有溶液を得る生体成分含有溶液の製造方法及び生体成分含有物を提供することを目的とする。
前記目的に沿う第１の発明に係る生体成分含有物は、豚もしくは魚の生体組織を溶解して得られた生体成分含有物であって、該生体組織由来のエラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含む。
前記目的に沿う第２の発明に係る生体成分含有物は、豚の生体組織を溶解して得られた生体成分含有物であって、該生体組織由来のエラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含み、該生体組織由来のヒドロキシプロリンの含有率が２．０モル％以上５．５モル％以下であるのが好ましい。
前記目的に沿う第３の発明に係る生体成分含有溶液の製造方法は、豚もしくは魚の生体組織に、エラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含む該生体組織に含有されている全ての生体成分を溶解する溶媒を与えて溶解処理を行う溶解工程を有する。
第３の発明に係る生体成分含有溶液の製造方法において、前記溶媒は、アルカリ化合物の濃度が０．０５〜０．５Ｎのアルカリ性溶液であるのが好ましい。
第３の発明に係る生体成分含有溶液の製造方法において、前記アルカリ化合物の濃度は、０．１〜０．３Ｎであるのが好ましい。
第３の発明に係る生体成分含有溶液の製造方法において、前記生体組織を細分する細分工程を、前記溶解工程の前に有するのが好ましい。
第３の発明に係る生体成分含有溶液の製造方法において、前記細分工程で細分する対象は、乾燥処理がなされた前記生体組織であるのが好ましい。
第３の発明に係る生体成分含有溶液の製造方法において、前記細分工程で、前記生体組織を平均粒径０．１〜０．５ｍｍの大きさに粉砕するのが好ましい。
第３の発明に係る生体成分含有溶液の製造方法において、前記細分工程の前に、前記生体組織を脱脂処理するのが好ましい。
第１、第２の発明に係る生体成分含有物は、簡素な処理によって得ることができるものであり、第３の発明に係る生体成分含有溶液の製造方法は、簡素な処理によって、エラスチン及びコラーゲンを含有した生体成分含有溶液を得ることを可能にする。
続いて、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供する。
本発明の一実施例に係る生体成分含有溶液の製造方法は、豚もしくは魚の生体組織を細分する細分工程と、細分された生体組織に含有されている全ての生体成分を溶解する溶媒を与える溶解工程を有する。以下、詳細に説明する。
本発明の一実施例に係る生体成分含有溶液の製造方法は、豚もしくは魚の生体組織を細分する細分工程と、細分された生体組織に含有されている全ての生体成分を溶解する溶媒を与える溶解工程を有する。以下、詳細に説明する。
生体組織としては、豚の項靭帯や大動脈血管、もしくは、魚の動脈球を用いることができる。
生体組織は、まず、細分工程の前に、生体組織に含まれている脂肪が刃物等によって取り除かれた後、乾燥処理を行う。即ち、本実施例においては、細分工程の前に、生体組織に対し、脱脂処理及び乾燥処理がなされる。
生体組織は、まず、細分工程の前に、生体組織に含まれている脂肪が刃物等によって取り除かれた後、乾燥処理を行う。即ち、本実施例においては、細分工程の前に、生体組織に対し、脱脂処理及び乾燥処理がなされる。
乾燥処理の方法には、特に制限がなく、例えば、１０分〜２４時間、好ましくは、２時間〜１０時間、高温（例えば、６０〜２００℃、好ましくは、７０〜１５０℃）の環境下に生体組織を晒して乾燥処理を行ってもよいし、１日以上（例えば、１〜５日間）、室温（例えば、１０〜３０℃、好ましくは、１５〜２５℃）に生体組織を静置して乾燥処理を行ってもよいし、真空凍結乾燥を採用してもよい。
本実施例では、乾燥処理がなされた生体組織が、乾燥処理前の２０〜５０％の質量となる。
本実施例では、乾燥処理がなされた生体組織が、乾燥処理前の２０〜５０％の質量となる。
乾燥処理の後、生体組織は、細分工程において、粉砕機により、平均粒径が０．１〜０．５ｍｍの大きさとなるように粉砕（細分の一例）される。本実施例において、平均粒径とは体積平均粒径を意味する。
ここで、乾燥処理を行わず、生体組織を、凍結し、凍結した状態で、粉砕機により粉砕してもよいし、乾燥処理及び凍結処理を行っていない生体組織を、ボールミル等によって湿式粉砕してもよい。
ここで、乾燥処理を行わず、生体組織を、凍結し、凍結した状態で、粉砕機により粉砕してもよいし、乾燥処理及び凍結処理を行っていない生体組織を、ボールミル等によって湿式粉砕してもよい。
但し、粉砕処理の簡素化や粉砕機のメンテナンスの容易化の観点においては、乾燥処理を行うのが好ましい。
また、細分工程においては、生体組織を粉砕機で粉砕する代わりに、はさみ等の鋭利な器具で細かく刻んでもよいし、所謂ミンチ機によってミンチ状にしてもよい。細分された生体組織の各片の大きさは、例えば、体積平均粒径が２ｃｍ以下である。
また、細分工程においては、生体組織を粉砕機で粉砕する代わりに、はさみ等の鋭利な器具で細かく刻んでもよいし、所謂ミンチ機によってミンチ状にしてもよい。細分された生体組織の各片の大きさは、例えば、体積平均粒径が２ｃｍ以下である。
粉砕によって粉末状となった生体組織は、溶解工程において、溶媒に浸漬され、溶解される（即ち、細分した生体組織に溶媒を与えて溶解処理を行う）。
溶媒は、エラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含む生体組織に含有されている全ての生体成分を溶解可能なものであり、例えば、溶媒に、アルカリ性溶液、酸性溶液あるいは酵素溶液（例えば、プロテアーゼ）を用いることができる。アルカリ性溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、及び、水酸化バリウムの少なくとも１を含有し、そのアルカリ化合物の濃度が０．０５〜０．５Ｎ、好ましくは、０．１〜０．３Ｎの溶液を採用可能である。
溶媒は、エラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含む生体組織に含有されている全ての生体成分を溶解可能なものであり、例えば、溶媒に、アルカリ性溶液、酸性溶液あるいは酵素溶液（例えば、プロテアーゼ）を用いることができる。アルカリ性溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、及び、水酸化バリウムの少なくとも１を含有し、そのアルカリ化合物の濃度が０．０５〜０．５Ｎ、好ましくは、０．１〜０．３Ｎの溶液を採用可能である。
酸性溶液としては、シュウ酸、蟻酸、酢酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、ベタイン、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、リン酸、スルファミン酸、過塩素酸、及び、トリクロロ酢酸の少なくとも１を含有し、その酸化合物の濃度が０．１〜０．５Ｎ、好ましくは、０．２〜０．３Ｎの溶液を採用することができる。
粉末状の生体組織が浸漬された溶媒は、加熱され、粉末状の生体組織の全てが溶解するまで、８０〜１０５℃、好ましくは、９０〜１００℃の範囲で、温度が保たれる。
粉末状の生体組織が浸漬された溶媒は、加熱され、粉末状の生体組織の全てが溶解するまで、８０〜１０５℃、好ましくは、９０〜１００℃の範囲で、温度が保たれる。
粉末状の生体組織は、生体組織の種類に応じて、粉末状の生体組織に対する溶媒の量や、アルカリ化合物（あるいは酸化合物、もしくは、酵素）の濃度が調整される。
そして、溶解工程を経ることで、粉末状の生体組織の全て（実質的に全て）あるいはほとんど（例えば、体積比で８０％以上）が溶解した生体成分含有溶液（生体成分含有物の一例）を得ることができる。
なお、生体組織の全てあるいは所定の割合を溶解できるのであれば、細分工程を経ずに溶解工程を行ってもよい。但し、細分工程を経る場合、溶解工程の時間を短縮できることは言うまでもない。
そして、溶解工程を経ることで、粉末状の生体組織の全て（実質的に全て）あるいはほとんど（例えば、体積比で８０％以上）が溶解した生体成分含有溶液（生体成分含有物の一例）を得ることができる。
なお、生体組織の全てあるいは所定の割合を溶解できるのであれば、細分工程を経ずに溶解工程を行ってもよい。但し、細分工程を経る場合、溶解工程の時間を短縮できることは言うまでもない。
生体成分含有溶液には、原料として使用した生体組織に由来するエラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含むことを、実験的検証によって確認している。従って、生体組織に含まれるエラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含め、生体組織全体（生体組織に含有されている特定の物質ではなく全物質）が溶媒で溶解されることとなる。
なお、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンは、エラスチンと同様に、人体に有効な成分である。例えば、ラミニンは、細胞の増殖性や接着性の効果を奏することが知られている。
なお、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンは、エラスチンと同様に、人体に有効な成分である。例えば、ラミニンは、細胞の増殖性や接着性の効果を奏することが知られている。
本実施例では、溶解工程後に中和処理及び脱塩処理を経たものを生体成分含有溶液としているが、これに限定されない。例えば、脱塩処理を行っていないものであっても、あるいは、脱塩処理後に他の物質を加えたものであっても、豚もしくは魚の生体組織を原料に、細分工程及び溶解工程を経て得られた溶液で原料である生体組織に由来するエラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含むものは、生体成分含有溶液である。
また、本実施例では、１２０分以内に、粉末状の生体組織の全てを溶解できることを確認している。なお、細分工程において、生体組織を粉砕する代わりに、平均粒径２ｃｍの大きさに細分した場合でも、細分された生体組織の全てを溶解できることが確認されている。但し、溶解処理時間の短縮化の観点においては、生体組織を粉砕するのが好ましい。
従来の水溶性エラスチンを得る方法は、動物性生体組織に対し、エラスチン以外の蛋白質、例えばコラーゲン等をアルカリ性溶液で溶解して取り除く複数の溶解工程を経てから、残った生体組織を可溶化液で溶解してエラスチン含有溶液を得ていた。そのため、エラスチン含有溶液を得るまでの処理が煩雑であり、生産効率が低いという課題があった。この点、本実施例は、細分化した動物性組織に対して行う溶解処理が一回のみ（酸性溶液や酵素で溶解する場合も溶解処理は一回のみ）であることから、生体成分含有溶液を得るまでに経る処理数を低減でき、生産効率の向上を図ることが可能である。
しかも、本実施例は、複数の溶解工程を経る従来の方法と比較して、製造物（本実施例では、生体成分含有溶液）に含有されるエラスチン量に実質的な差がないことを、実験的検証によって確認している。よって、本実施例によって製造物のエラスチン濃度を低下させるということは無い。
本実施例で得られた生体成分含有溶液は、用途に応じて、水溶性エラスチンを他の物質と分離する処理（例えば、ろ過や超遠心分離）等がなされ、場合によっては、液体ではなく固体にされる。従って、生体成分含有物は、液体状のものに加え、固体状のものも含む概念である。
また、豚の生体組織を原料として得られた生体成分含有溶液（生体成分含有物）は、コラーゲンに多く含まれているヒドロキシプロリン（原料由来のヒドロキシプロリン）の含有率が２．０モル％以上５．５モル％以下であることを確認している。
本実施例で得られた生体成分含有溶液は、用途に応じて、水溶性エラスチンを他の物質と分離する処理（例えば、ろ過や超遠心分離）等がなされ、場合によっては、液体ではなく固体にされる。従って、生体成分含有物は、液体状のものに加え、固体状のものも含む概念である。
また、豚の生体組織を原料として得られた生体成分含有溶液（生体成分含有物）は、コラーゲンに多く含まれているヒドロキシプロリン（原料由来のヒドロキシプロリン）の含有率が２．０モル％以上５．５モル％以下であることを確認している。
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実験について以下に説明する。なお、ラミニン及びコラーゲンについては、生体成分含有溶液を分離した後に質量分析を行なった結果、両タンパク質の部分ペプチドに相当する分子量が検出された。
＜＜ラミニン定量＞＞
本実施例の製造方法によって生体組織から得た生体成分含有溶液について、タカラバイオ株式会社製のＬａｍｉｎｉｎ ＥＩＡ Ｋｉｔを用いてラミニン定量を行った結果、生体組織５．０ｍｇ／ｍｌのラミニン含有量は以下の値であった。
豚の大動脈由来の生体成分含有溶液：１１．２ｎｇ／ｍｌ
マグロの動脈球由来の生体成分含有溶液：３．２ｎｇ／ｍｌ
本実施例の製造方法によって生体組織から得た生体成分含有溶液について、タカラバイオ株式会社製のＬａｍｉｎｉｎ ＥＩＡ Ｋｉｔを用いてラミニン定量を行った結果、生体組織５．０ｍｇ／ｍｌのラミニン含有量は以下の値であった。
豚の大動脈由来の生体成分含有溶液：１１．２ｎｇ／ｍｌ
マグロの動脈球由来の生体成分含有溶液：３．２ｎｇ／ｍｌ
＜＜ヒアルロン酸定量＞＞
本実施例の製造方法によって豚の大動脈及びマグロの動脈球から得た生体成分含有溶液に対し、Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製のＨｙａｌｕｒｏｎａｎ Ｑｕａｎｔｉｋｉｎｅ ＥＬＩＳＡ Ｋｉｔを用いてヒアルロン酸定量を行った結果、生体組織に含まれるヒアルロン酸含有量（ｎｇ／ｍｌ）は以下の値であった。なお、以下の試料１〜３の各値は、生体組織１．０ｍｇ／ｍｌのヒアルロン酸含有量を示し、試料４〜６の各値は、生体組織０．００１ｍｇ／ｍｌのヒアルロン酸含有量を示す。試料１〜３については、定量を３回ずつ行った。
＜豚由来の生体成分含有溶液＞
試料１：２．５５±０．３２、３．３２±０、３．１０±０
試料２：１．３４±０．１０、３．１１±０、２．３８±０．５０
試料３：１．７１±０．１５、１．６１±０．２１、１．４７±０．３１
＜マグロ由来の生体成分含有溶液＞
試料４：３．２３±０．８７
試料５：３．１２±０．０９
試料６：３．５３±０．１６
本実施例の製造方法によって豚の大動脈及びマグロの動脈球から得た生体成分含有溶液に対し、Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ社製のＨｙａｌｕｒｏｎａｎ Ｑｕａｎｔｉｋｉｎｅ ＥＬＩＳＡ Ｋｉｔを用いてヒアルロン酸定量を行った結果、生体組織に含まれるヒアルロン酸含有量（ｎｇ／ｍｌ）は以下の値であった。なお、以下の試料１〜３の各値は、生体組織１．０ｍｇ／ｍｌのヒアルロン酸含有量を示し、試料４〜６の各値は、生体組織０．００１ｍｇ／ｍｌのヒアルロン酸含有量を示す。試料１〜３については、定量を３回ずつ行った。
＜豚由来の生体成分含有溶液＞
試料１：２．５５±０．３２、３．３２±０、３．１０±０
試料２：１．３４±０．１０、３．１１±０、２．３８±０．５０
試料３：１．７１±０．１５、１．６１±０．２１、１．４７±０．３１
＜マグロ由来の生体成分含有溶液＞
試料４：３．２３±０．８７
試料５：３．１２±０．０９
試料６：３．５３±０．１６
＜＜アミノ酸分析＞＞
本実施例の製造方法によって生体組織から得た生体成分含有溶液（以下、実施例と記す）及び従来の方法（溶解処理は３回）によって生体組織から得た生体成分含有溶液（以下、比較例と記す）について、株式会社日立ハイテクノロジーズ製の日立高速アミノ酸分析計 Ｌ−８９００等を用いてアミノ酸分析を行った結果を以下の表１及び表２に示す。
表中の値は各成分の含有率をモル比（％）で示したものであり、Ｈｙｐｒｏはヒドロキシプロリンであり、Ｄｅｓ＋Ｉｄｅはデスモシン及びイソデスモシンである。
本実施例の製造方法によって生体組織から得た生体成分含有溶液（以下、実施例と記す）及び従来の方法（溶解処理は３回）によって生体組織から得た生体成分含有溶液（以下、比較例と記す）について、株式会社日立ハイテクノロジーズ製の日立高速アミノ酸分析計 Ｌ−８９００等を用いてアミノ酸分析を行った結果を以下の表１及び表２に示す。
表中の値は各成分の含有率をモル比（％）で示したものであり、Ｈｙｐｒｏはヒドロキシプロリンであり、Ｄｅｓ＋Ｉｄｅはデスモシン及びイソデスモシンである。
アミノ酸分析結果より、豚の大動脈由来の試料については、実施例のヒドロキシプロリンの含有率が３．１以上４．３以下であったのに対し、比較例のヒドロキシプロリンの含有率は０．８以下であった。これに対し、マグロの動脈球由来の試料については、実施例と比較例でヒドロキシプロリンの含有率に大きな差が無かった。
また、本実施例によって得られた生体成分含有溶液について、透析を行った後のエラスチン溶解溶液の収率、及び、脱塩を行った後のエラスチン溶解溶液の収率を表３に示す。
表３において、原料である生体組織の欄は、マグロがマグロの動脈球を、豚が豚の大動脈をそれぞれ意味し、粉砕処理の有無の欄は、○が粉砕処理を行ったことを示し、×がハサミによる細分処理を行ったことを示している。なお、粉砕処理は試料を乾燥処理した後に行い、ハサミによる細分処理は乾燥処理を行っていない試料に対し行った。
透析は、４℃のコールドルーム内で、３，５００ｃｕｔの透析膜を用いて４日間行い、脱塩は、固相抽出器を用いて行われた。収率は、生体組織の重量（試料３２、３４については、生体組織の乾燥処理前の重量）に対する生体成分含有溶液の重量の割合を意味する。
表３より、試料３２は試料３３に比べて収率が高く、試料３４も試料３５に比べて収率が高くなることが確認された。
透析は、４℃のコールドルーム内で、３，５００ｃｕｔの透析膜を用いて４日間行い、脱塩は、固相抽出器を用いて行われた。収率は、生体組織の重量（試料３２、３４については、生体組織の乾燥処理前の重量）に対する生体成分含有溶液の重量の割合を意味する。
表３より、試料３２は試料３３に比べて収率が高く、試料３４も試料３５に比べて収率が高くなることが確認された。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、使用する生体組織の種類や部位によっては、細分工程の前の脱脂処理を省略してもよい。
また、細分工程の前に脱脂処理を行う場合、生体組織を熱湯に晒すことによって脱脂を行ってもよい。
例えば、使用する生体組織の種類や部位によっては、細分工程の前の脱脂処理を省略してもよい。
また、細分工程の前に脱脂処理を行う場合、生体組織を熱湯に晒すことによって脱脂を行ってもよい。
本発明に係る生体成分含有溶液の製造方法及び生体成分含有物は、生体組織由来のエラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含むので、化粧品素材や健康食品物への利用が可能である。
Claims (9)
- 豚もしくは魚の生体組織を溶解して得られた生体成分含有物であって、該生体組織由来のエラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含むことを特徴とする生体成分含有物。
- 豚の生体組織を溶解して得られた生体成分含有物であって、該生体組織由来のエラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含み、該生体組織由来のヒドロキシプロリンの含有率が２．０モル％以上５．５モル％以下であることを特徴とする生体成分含有物。
- 豚もしくは魚の生体組織に、エラスチン、コラーゲン、ヒアルロン酸及びラミニンを含む該生体組織に含有されている全ての生体成分を溶解する溶媒を与えて溶解処理を行う溶解工程を有することを特徴とする生体成分含有溶液の製造方法。
- 請求項３記載の生体成分含有溶液の製造方法において、前記溶媒は、アルカリ化合物の濃度が０．０５〜０．５Ｎのアルカリ性溶液であることを特徴とする生体成分含有溶液の製造方法。
- 請求項４記載の生体成分含有溶液の製造方法において、前記アルカリ化合物の濃度は、０．１〜０．３Ｎであることを特徴とする生体成分含有溶液の製造方法。
- 請求項３〜５のいずれか１項に記載の生体成分含有溶液の製造方法において、前記生体組織を細分する細分工程を、前記溶解工程の前に有することを特徴とする生体成分含有溶液の製造方法。
- 請求項６記載の生体成分含有溶液の製造方法において、前記細分工程で細分する対象は、乾燥処理がなされた前記生体組織であることを特徴とする生体成分含有溶液の製造方法。
- 請求項６又は７に記載の生体成分含有溶液の製造方法において、前記細分工程で、前記生体組織を平均粒径０．１〜０．５ｍｍの大きさに粉砕することを特徴とする生体成分含有溶液の製造方法。
- 請求項６〜８のいずれか１項に記載の生体成分含有溶液の製造方法において、前記細分工程の前に、前記生体組織を脱脂処理することを特徴とする生体成分含有溶液の製造方法。
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