JPWO2019043134A5

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Publication number: JPWO2019043134A5
Application number: JP2020512527A
Authority: JP
Publication date: 2023-05-26
Anticipated expiration: 2038-08-31

Description

本発明において、用語「液体組成物」とは、流体形態、すなわち組成物がその中に含まれている容器の形態をとる組成物に対応する。本発明において、組成物は、室温、および／または部分的もしくは完全に融解したポリマーに組み込む温度で液体形態である。本明細書で使用する場合、用語「多糖類」とは、グリコシド結合によって互いに結合された単糖類単位からなる長鎖で構成された分子を指す。多糖類の構造は、直鎖から高度に分岐していてもよい。例としては、デンプンおよびグリコーゲン等の貯蔵多糖類ならびにセルロースおよびキチン等の構造多糖類が挙げられる。多糖類としては、天然多糖類または架橋、酸化、アセチル化、部分加水分解等による化学修飾された多糖類が挙げられる。炭化水素ポリマーは、その供給源（海洋、植物、微生物または動物）、構造（直鎖、分岐）、および／または物理的挙動に応じて分類されてよい（例えば、ガムまたはヒドロコロイドとしての指定をいい、多糖類が熱水または冷水中で水和し、低濃度のガムまたはヒドロコロイドの粘稠溶液または分散液を形成する特性を指す）。本発明において、多糖類は、「ＥｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒＡｃｔｉｖｅＦｏｏｄＩｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓａｎｄＦｏｏｄＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ－Ｃｈａｐｔｅｒ３－ＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＥｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ－ＣｈｒｉｓｔｉｎｅＷａｎｄｒｅｙ，ＡｒｔｕｒＢａｒｔｋｏｗｉａｋ，ａｎｄＳｔｅｐｈｅｎＥ．Ｈａｒｄｉｎｇ」に記載された分類に従って、
－デンプンおよび誘導体、例えばアミロース、アミロペクチン、マルトデキストリン、グルコースシロップ、デキストリン、シクロデキストリン、
－セルロースおよび誘導体、例えばメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルセルロース等、
－アラビアゴム（またはアカシアゴム）、トラガカントゴム、グアーガム、イナゴマメゴム、カラヤゴム、メスキートゴム、ガラクトマンナン、ペクチン、可溶性ダイズ多糖類を含むがこれらに限定されない、植物ガムまたは天然ガムとも呼ばれる植物の滲出液および抽出物、
－海洋抽出物、例えばカラギーナンおよびアルギネート、
－微生物および動物多糖類、例えばジェラン、デキストラン、キサンタンおよびキトサン
に分類されてよい。 In the present invention, the term "liquid composition" corresponds to a composition in fluid form, i.e., in the form of a container in which the composition is contained. In the present invention, the composition is in liquid form at room temperature and/or at the temperature of incorporation into a partially or completely molten polymer. As used herein, the term "polysaccharide" refers to molecules composed of long chains of monosaccharide units linked together by glycosidic bonds. The structure of the polysaccharide can be linear to highly branched. Examples include storage polysaccharides such as starch and glycogen and structural polysaccharides such as cellulose and chitin. Polysaccharides include natural polysaccharides or polysaccharides chemically modified by cross-linking, oxidation, acetylation, partial hydrolysis, and the like. Hydrocarbon polymers may be classified according to their source (marine, plant, microbial or animal), structure (linear, branched), and/or physical behavior (e.g., designation as gum or hydrocolloid). refers to the property of polysaccharides to hydrate in hot or cold water to form viscous solutions or dispersions of low concentrations of gums or hydrocolloids). In the present invention, polysaccharides are defined in "Encapsulation Technologies for Active Food Ingredients and Food Processing -Chapter 3-Materials for Encapsulation- Christine Wandrey, Artur Bartko wiak, and Stephen E. Harding",
- starches and derivatives such as amylose, amylopectin, maltodextrins, glucose syrups, dextrins, cyclodextrins,
- cellulose and derivatives such as methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, ethylcellulose, etc.
- plant exudates, also called plant gums or natural gums , including but not limited to gum arabic (or acacia), gum tragacanth, guar gum, locust bean gum, karaya gum, mesquite gum, galactomannan, pectin, soluble soy polysaccharides and extract,
- marine extracts such as carrageenans and alginates,
- microbial and animal polysaccharides, such as gellan, dextran, xanthan and chitosan.

特定の実施形態において、プラスチック物品は、少なくとも１種の天然ポリマーをさらに含んでもよい。天然ポリマーは、リグニン、多糖類、例えばセルロースまたはヘミセルロース、デンプン、キチン、キトサン、およびそれらの誘導体またはブレンド／混合物の群から選択されてよい。特定の実施形態において、天然ポリマーは、マスターバッチ組成物の製造に使用する前に、（例えば、水またはグリセロール等の可塑剤により）可塑化される。このような可塑化工程は、天然ポリマーの化学構造を改変し、プラスチック製造プロセスで使用できるようにする。好ましくは、プラスチック物品は、セルロース、デンプン、穀粉、ガムおよび誘導体から選択される少なくとも１種の天然ポリマーをさらに含む。より好ましくは、本発明のプラスチック物品は、少なくともデンプンまたは穀粉、さらにより好ましくは可塑化されたデンプンまたは穀粉をさらに含む。特に、デンプンはグリセロールによって可塑化させた。 In certain embodiments, the plastic article may further comprise at least one natural polymer. Natural polymers may be selected from the group of lignin, polysaccharides such as cellulose or hemicellulose, starch, chitin, chitosan, and derivatives or blends/mixtures thereof. In certain embodiments, the natural polymer is plasticized (eg, with water or a plasticizer such as glycerol) prior to use in making the masterbatch composition. Such a plasticizing process modifies the chemical structure of natural polymers, making them usable in plastic manufacturing processes. Preferably, the plastic article further comprises at least one natural polymer selected from cellulose, starch, flour, gums and derivatives. More preferably, the plastic article of the present invention further comprises at least starch or flour, even more preferably plasticized starch or flour. In particular, starch was plasticized with glycerol.

多糖類担体は、好ましくは、デンプン誘導体、天然ガム、海洋抽出物、微生物および動物多糖類から選択される。特に、そのような多糖類はデンプン誘導体であり、好ましくはマルトデキストリンである。あるいは、そのような多糖類は天然ガムであり、好ましくはアラビアゴム、グアーガム、トラガカントゴム、カラヤゴムから選択され、さらにより好ましくはアラビアゴムから選択される。あるいは、そのような多糖類は海洋抽出物であり、好ましくはカラギーナンまたはアルギネートから選択される。あるいは、そのような多糖類は微生物多糖類であり、好ましくはキサンタンである。あるいは、そのような多糖類は動物多糖類であり、好ましくはキトサンである。 Polysaccharide carriers are preferably selected from starch derivatives, natural gums , marine extracts, microbial and animal polysaccharides. In particular, such polysaccharides are starch derivatives, preferably maltodextrin. Alternatively, such polysaccharides are natural gums , preferably selected from gum arabic, guar gum, gum tragacanth, gum karaya, even more preferably gum arabic. Alternatively, such polysaccharides are marine extracts, preferably selected from carrageenans or alginates. Alternatively, such polysaccharide is a microbial polysaccharide, preferably xanthan. Alternatively, such polysaccharide is an animal polysaccharide, preferably chitosan.

本発明によれば、プラスチック物品を調製するために使用される生物学的物質は、ポリエステル分解活性を有する当該生物学的物質、担体および水性溶媒を含む液体組成物の下で供給され、担体はデンプン誘導体、天然ガム、海洋抽出物、微生物および動物多糖類から選択される多糖類である。 According to the present invention, the biological material used to prepare the plastic article is provided under a liquid composition comprising the biological material having polyester degradation activity, a carrier and an aqueous solvent, wherein the carrier is Polysaccharides selected from starch derivatives, natural gums , marine extracts, microbial and animal polysaccharides.

特定の実施形態において、担体は天然ガムである。好ましくは、担体は、アラビアゴム、グアーガム、トラガカントゴム、カラヤゴムから選択され、より好ましくは、担体はアラビアゴムである。特定の実施形態において、アラビアゴム／水性溶媒の重量比は、０．１～１、好ましくは０．３～０．８、より好ましくは０．３５～０．６、さらにより好ましくは０．４～０．５である。別の好ましい実施形態において、アラビアゴム／水性溶媒の重量比は０．８超、好ましくは０．８～１である。特に、組成物中のアラビアゴムの量は、組成物中の最大溶解度の６％～１００％、好ましくはその最大溶解度の４０％～１００％、好ましくはその最大溶解度の６０％～１００％である。別の特定の実施形態において、組成物は、４重量％超、好ましくは１０％超、より好ましくは１５％超、さらにより好ましくは２０％超のアラビアゴムを含む。別の好ましい実施形態において、組成物は、７０重量％未満、好ましくは６０重量％未満のアラビアゴムを含む。特定の実施形態において、組成物は、５％～７０％、好ましくは１０％～６０％のアラビアゴムを含む。別の特定の実施形態において、組成物は、１０％～５０％のアラビアゴムを含む。 In certain embodiments, the carrier is natural gum . Preferably, the carrier is selected from gum arabic, guar gum, gum tragacanth, gum karaya, more preferably the carrier is gum arabic. In certain embodiments, the gum arabic/aqueous solvent weight ratio is 0.1 to 1, preferably 0.3 to 0.8, more preferably 0.35 to 0.6, even more preferably 0.4 ~0.5. In another preferred embodiment, the gum arabic/aqueous solvent weight ratio is greater than 0.8, preferably 0.8-1. In particular, the amount of gum arabic in the composition is between 6% and 100% of its maximum solubility in the composition, preferably between 40% and 100% of its maximum solubility, preferably between 60% and 100% of its maximum solubility. . In another particular embodiment, the composition comprises more than 4% by weight, preferably more than 10%, more preferably more than 15%, even more preferably more than 20% gum arabic. In another preferred embodiment, the composition comprises less than 70% by weight, preferably less than 60% by weight gum arabic. In certain embodiments, the composition comprises 5% to 70%, preferably 10% to 60% gum arabic. In another particular embodiment, the composition comprises 10% to 50% gum arabic.

特定の実施形態において、液体組成物は、デンプン誘導体、天然ガム、海洋抽出物、微生物および動物多糖類から選択される少なくとも２種の担体を含む。別の特定の実施形態において、担体／生物学的物質の比は０．８～１．２、好ましくは約１である。別の特定の実施形態において、担体／生物学的物質の比は１超、好ましくは２超である。本発明によれば、液体組成物は、当該組成物中の生物学的物質として使用されるポリエステル分解微生物の培養上清に由来する糖、タンパク質、脂質、有機酸、塩およびビタミンをさらに含んでもよい。このような上清は、酵素の濃度を増加させるため、および／またはＤＮＡもしくは細胞破壊片等の他の成分を除去するために、（例えば、機械的または物理的または化学的に）事前に処理されてもよい。
In certain embodiments, the liquid composition comprises at least two carriers selected from starch derivatives, natural gums , marine extracts, microbial and animal polysaccharides. In another particular embodiment, the carrier/biological agent ratio is between 0.8 and 1.2, preferably about 1. In another particular embodiment, the carrier/biological agent ratio is greater than one, preferably greater than two. According to the present invention, the liquid composition may further comprise sugars, proteins, lipids, organic acids, salts and vitamins derived from the culture supernatant of polyester-degrading microorganisms used as biological substances in the composition. good. Such supernatants are pretreated (e.g., mechanically or physically or chemically) to increase the concentration of enzymes and/or to remove other components such as DNA or cellular debris. may be

Claims

1. A biodegradable plastic article comprising at least one polyester and a biological substance having polyester-degrading activity and capable of degrading said polyester, said biological substance containing an enzyme having polyester-degrading activity. A biodegradable plastic article comprising at least, said biodegradable plastic article comprising a polysaccharide carrier selected from natural gums , said enzyme being capable of degrading said polyester.

The plastic article of Claim 1, wherein said polyester has a melting temperature greater than 140°C.

3. The plastic article according to claim 2, wherein said polyester is selected from copolymers of lactic acid and/or succinic acid and/or terephthalic acid.

A plastic article according to any preceding claim, wherein the natural gum is selected from gum arabic, guar gum, tragacanth gum, karaya gum and mixtures thereof.

5. The plastic article of claim 4, wherein said natural gum is gum arabic.

Plastic article according to any one of claims 2 to 5, further comprising a carrier polymer having a melting temperature of less than 140°C and/or a glass transition temperature of less than 70°C.

7. Plastic article according to claim 6, wherein the carrier polymer with a melting temperature below 140<0>C and/or a glass transition temperature below 70<0>C is selected from polyesters, starches, EVA and mixtures thereof.

Said carrier polymer having a melting temperature of less than 140° C. and/or a glass transition temperature of less than 70° C. is polycaprolactone (PCL), polybutylene succinate adipate (PBSA), polybutylene adipate terephthalate (PBAT), polydioxanone (PDS) , polyhydroxyalkanoate (PHA), polylactic acid (PLA) and mixtures thereof.

Plastic according to claim 8, wherein the carrier polymer with a melting temperature below 140°C and/or a glass transition temperature below 70°C is selected from polycaprolactone (PCL), EVA, PBAT, PLA and mixtures thereof. Goods.

A plastic article according to any one of the preceding claims, wherein said biological material is less than 11% by weight of the total weight of said plastic article.

Based on the total weight of the plastic article,
- polylactic acid (PLA), which is 10-98% polyester;
- 0.01 to 10% polysaccharide carrier;
- 0-30% of a carrier polymer with a melting temperature below 140°C and/or a glass transition temperature below 70°C,
- The plastic article according to any one of claims 2 to 10, comprising 0.01 to 10% of a biological substance with PLA-degrading activity.

Plastic article according to any one of claims 6 to 11, comprising at least 3% of the carrier polymer having a melting temperature of less than 140°C and/or a glass transition temperature of less than 70°C.

A plastic article according to any one of the preceding claims, comprising 0.1% to 1% polysaccharide carrier.

The plastic article according to any one of claims 1 to 13, which is a plastic film having a thickness of less than 250 µm.

A plastic article according to any one of claims 1 to 14, which is a rigid article.