KR101889561B1 - 세포 및 20개 이상의 탄소 원자를 가진 다가불포화 지방산을 포함하는 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 20개 이상의 탄소 원자를 가진 다가불포화 지방산(LC-PUFA) 및 세포를 포함하고, 40 ℃에서 24시간 초과의 열 유도 온도(T.I.T.)를 가지는 조성물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 세포 및 LC-PUFA를 포함하는 조성물의 건조 방법으로서, 40 ℃ 이하의 온도에서 상기 조성물을 건조함을 포함하는 방법에 관한 것이다.

Description

세포 및 20개 이상의 탄소 원자를 가진 다가불포화 지방산을 포함하는 조성물{COMPOSITION COMPRISING CELLS AND A POLYUNSATURATED FATTY ACID HAVING AT LEAST 20 CARBON ATOMS(LC-PUFA)}
본 발명은 세포 및 20개 이상의 탄소 원자를 가진 다가불포화 지방산(LC-PUFA)을 포함하는 조성물, 세포 및 LC-PUFA를 포함하는 조성물의 건조 방법, 및 세포 및 LC-PUFA를 포함하는 조성물로부터 LC-PUFA 또는 LC-PUFA를 함유한 오일을 획득하는 방법에 관한 것이다.
LC-PUFA를 발효 공정으로 미생물에 의해 생성할 수 있다. 또한, LC-PUFA를 식물에서 생성할 수 있다. LC-PUFA를 함유한 미생물 또는 식물 일부를 LC-PUFA 또는 LC-PUFA를 함유한 오일을 단리시킨 후, 전처리할 수 있다.
예를 들어, WO 2006/085672에 LC-PUFA를 미생물 바이오매스(biomass)로부터 단리하는 방법이 기재되어 있다. 습윤 세포를 두-단계 건조 방법으로 건조시킨다. 120 ℃ 이상의 건조 온도를 사용하고, 1 내지 2 중량%의 수분 함량을 가진 건조 세포를 획득한다.
LC-PUFA-함유 조성물로부터 그 제조 직후 LC-PUFA 및/또는 LC-PUFA를 함유한 오일을 단리하는 것이 가능하다. 그러나, 실제로는 보통 LC-PUFA-함유 조성물을 추가적 사용, 예컨대 LC-PUFA 및/또는 LC-PUFA를 함유한 오일의 단리 전에 저장하고/하거나 운반한다.
본 발명에 의해 LC-PUFA-함유 조성물은 자가-발열에 민감함이 밝혀졌다. 즉, 저장시, 온도가 자발적으로 증가하고, 결국 예상치못한 폭발 및 화재를 초래할 수 있다. LC-PUFA 함량이 증가하고 LC-PUFA의 이중 결합의 수가 증가함에 따라 상기 민감성이 증가함이 추가적으로 밝혀졌다.
본 발명의 목적은 (i) LC-PUFA 및 (ii) 세포를 포함하는, 더욱 안전한 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 (i) 20개 이상의 탄소 원자를 가진 다가불포화 지방산(LC-PUFA) 및 (ii) 세포를 포함하고, 40 ℃에서 24시간 초과의 열 유도시간(T.I.T.)을 가진 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 조성물은 이의 안전성이 개선되고, 자발적 온도 증가, 예상치못한 폭발 및 화재의 위험이 감소한다는 이점을 가진다. 본 발명의 조성물의 추가적 이점은 조성물의 저장이 LC-PUFA 또는 LC-PUFA를 함유한 오일의 질에 부정적으로 영향을 미치지 않거나, 적어도 질을 더 낮은 정도로 부여하는 점이다.
도 1은 열 유도시간(T.I.T.)의 측정의 개략도를 나타낸다.
본 발명에 따른 조성물은 40 ℃에서 24시간 초과의 열 유도시간(T.I.T.)을 가진다. 조성물의 열 유도시간을 하기 적응(adaptation) 및 명세서와 함께, 문헌[Recommendations on the Transport of Dangerous Goods, Manual of Tests and Criteria, Section 28.4.4, Test H.4, United Nations, New York, 1999]에 기재된 바와 같이 열 축적 저장 실험을 사용하여 측정한다: 내부 직경 57 mm 및 높이 210 mm인 유리 0.5 아이 듀어(I Dewar) 용기를 사용한다. 듀어 용기의 열 손실은 16 mW/K이다. 견본 크기는 듀어 용기 부피의 75 %이다. 듀어 용기를 약 50 mm의 높이인 고무 마개로 닫고, 통풍을 허용하도록 느슨하게 조인다. 열전대를 마개 중심의 구멍을 통하여 듀어 용기에 삽입한다. 20 ℃의 초기 온도를 가진, 견본을 함유한 듀어 용기를 40 ℃로 조절된 체임버(chamber)에 놓고, 견본의 온도를 열전대를 사용하여 모니터한다. 열 유도시간은 견본의 온도가 체임버 온도보다 2 ℃ 낮은 온도(따라서, 38 ℃)에 도달한 순간 내지 견본의 온도가 체임버 온도보다 2 ℃ 높은 온도(따라서, 42 ℃)에 도달한 순간의 경과 시간으로 정의된다. 열 유도시간의 측정을 도 1에서 예시한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 조성물은 40 ℃에서 측정시 2일(48시간) 이상, 바람직하게는 3일(72시간) 이상, 바람직하게는 4일(96시간) 이상, 바람직하게는 5일 이상의 열 유도시간을 가진다. 열 유도시간은 40 ℃에서 측정시 8일 이상, 예컨대 10일 이상일 수 있다. 열 유도시간에 대한 특정 상한치가 존재하지 않는다. 열 유도시간은 40 ℃에서 측정시 25일 미만, 예컨대 20일 미만일 수 있다.
본 발명에 따른 증가한 열 유도시간을 가진 조성물을 본 발명에 의해 제공된 교시에 기초하여 획득할 수 있다.
상기 조성물은 건조된 조성물일 수 있다. 열 유도시간은 건조 온도가 감소하는 경우 증가함이 밝혀졌다. 조성물 내의 LC-PUFA의 함량 또는 LC-PUFA의 이중 결합의 수가 더욱 높은 경우, 건조 온도를 감소하는 것이 이롭다는 것이 추가적으로 밝혀졌다.
예컨대, 건조 온도는 40 ℃ 이하, 바람직하게는 35 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 33 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 30 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 25 ℃ 이하일 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 건조 온도는 건조기 내에서의 제품의 온도를 지칭한다. 예컨대, 건조기가 유동층 건조기인 경우, 건조 온도는 유동층의 온도를 지칭한다.
따라서, 본 발명은 또한 세포 및 LC-PUFA를 포함하는 조성물의 건조 방법으로서, 40 ℃ 이하, 바람직하게는 35 ℃ 이하, 바람직하게는 33 ℃ 이하, 바람직하게는 30 ℃ 이하, 바람직하게는 25 ℃ 이하에서 조성물을 건조시킴을 포함하는 방법을 제공한다.
건조는 임의의 적절한 방법에 의할 수 있다. 건조는 임의의 적절한 건조기에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 건조기는 핫 스폿(hot spot)의 형성을 예방하거나 최소화하는데 사용된다. 바람직한 실시양태에서, 건조는 유동층 건조기를 사용하여 수행된다.
열 유도시간은 건조 시간이 감소함에 따라 증가함이 밝혀졌다.
바람직한 실시양태에서, 건조는 조절된 공기를 사용하여 수행된다. 바람직하게는, 15 ℃ 미만, 바람직하게는 10 ℃ 미만, 바람직하게는 5 ℃ 미만의 이슬점을 가진 공기가 사용된다. 이슬점의 감소는 바람직한 수분 함량이 바람직한(낮은) 건조 온도에서 효과적으로 달성될 수 있는 이점을 가진다.
따라서, 본 발명은 또한 세포 및 LC-PUFA를 포함한 조성물의 건조 방법으로서, 바람직하게는 조성물을 15 ℃ 미만, 바람직하게는 10 ℃ 미만, 바람직하게는 5 ℃ 미만의 이슬점을 가진, 조절된 공기와 접촉시킴을 포함하는 방법을 제공한다. 바람직하게는, 건조는 상기 언급한 바람직한 건조 온도에서 수행된다.
열 유도시간은 조성물의 수분 함량이 증가한 경우 증가함에 따라 증가함이 추가적으로 밝혀졌다. 바람직하게는, (예컨대, 건조된) 조성물이 1 중량% 이상, 바람직하게는 2 중량% 이상, 바람직하게는 3 중량% 이상, 바람직하게는 4 중량% 이상의 수분 함량을 가진다. 수분 함량에 대한 특정 상한치가 존재하지 않는다. 조성물은 20 중량% 이하, 예컨대 15 중량% 이하, 예컨대 12 중량% 이하, 예컨대 10 중량% 이하, 예컨대 9 중량% 이하의 수분 함량을 가질 수 있다. 바람직한 수치 이하로의 수분 함량의 감소는 조성물의 미생물 안정성을 증가시킴이 밝혀졌다.
본원에서 사용된 바와 같이, 수분 함량을 습윤 중량 기준, 즉 조성물(건조 물질, 오일 및 수분을 포함하는)의 총 중량에 기초하여 계산한다. 당업자에 의해, 예컨대, 물을 105 ℃의 온도에서 증발시키고, 증발된 수분의 중량을 측정함으로써 상기 수분 함량을 측정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 본원에 개시된 바와 같은 조성물의 건조는 본원에서 개시된 바와 같은 바람직한 수분 함량을 초래한다.
조성물의 가공시 자유 라디칼의 형성의 회피에 의해 열 유도시간에 대한 수치가 증가할 수 있음이 추가적으로 밝혀졌다. 상기 이해에 기초하여, 당업자는 자유 라디칼의 형성을 초래하는 단계를 회피할 수 있다. 따라서, 일반적으로 세포의 자유 라디칼의 형성을 촉진할 수 있는 환경, 예컨대 고온 및/또는 산소에의 노출이 최소화되도록 하는 것이 바람직하다.
세포가 미생물 세포인 경우, 유리하게 세포를 함유한 발효액을, 예컨대 발효액에 존재할 수 있는 효소를 충분히 제거하도록 가열한다. 바람직한 가열 프로토콜(protocol)은 참조로 본원에 혼입된 WO 97/037032 및 WO 2004/001021에 기재되어 있다. 바람직하게는, 낮은 용존 산소량, 예컨대 10 ppm 미만, 예컨대 5 ppm 미만, 예컨대 2 ppm 미만, 예컨대 1 ppm 미만을 가진 발효액을 가열한다. 효소를, 특히 상기 지칭된 바와 같은 프로토콜을 사용하여, 제거함은 열 유도시간 수치의 증가를 초래할 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 10 중량% 이상, 예컨대 20 중량% 이상, 예컨대 30 중량% 이상, 예컨대 40 중량% 이상의 오일 함량을 가진다. 오일 함량은 70 중량% 이하, 예컨대 60 중량% 이하일 수 있다. 오일 함량은 당업자에게 공지된 방법에 의해 측정될 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같은 조성물의 오일 함량을 측정하는 적절한 방법은 용매로서 n-헥산을 사용하여 속슬렛(Soxhlet) 추출을 사용함에 의하고, 추출된 조성물은 15 중량% 미만의 수분 함량을 가지며, 상기 조성물 및 세포는 (모든 오일이 세포로부터 방출되고 용매에서 용해될 수 있음이 보장되도록) 세분된다. 본원에서 사용된 바와 같이, 오일 함량은 건조 기준, 즉 조성물(건조 물질 및 오일을 포함하나 수분은 제외함)의 총 건조 중량을 기준으로 계산한다.
바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 조성물은 상기 정의된 바와 같은 오일 함량을 가지고, 상기 오일의 조성물은 하기 기재된 바람직한 실시양태에서와 같다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 오일 내의 총 지방산에 대하여 3개 이상의 이중 결합을 가진 10 중량% 이상, 예컨대 20 중량% 이상, 예컨대 30 중량% 이상, 예컨대 40 중량% 이상의 PUFA 및 오일 내의 총 지방산에 대하여 3개 이상의 이중 결합을 가진 예컨대 80 중량% 이하, 예컨대 70 중량% 이하, 예컨대 60 중량% 이하의 PUFA를 포함하는 오일을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같이, 3개 이상의 이중 결합을 가진 PUFA의 중량%는 3개 이상의 이중 결합을 가진 모든 PUFA의 합을 지칭한다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 오일 내의 총 지방산에 대하여 10 중량% 이상, 예컨대 20 중량% 이상, 예컨대 30 중량% 이상, 예컨대 40 중량% 이상의 아라키돈산(ARA) 및 오일 내의 총 지방산에 대하여 예컨대 80 중량% 이하, 예컨대 70 중량% 이하, 예컨대 60 중량% 이하의 ARA를 포함하는 오일을 포함한다.
바람직한 실시양태에서, 조성물은 오일 내의 총 지방산에 대하여 10 중량% 이상, 예컨대 20 중량% 이상, 예컨대 30 중량% 이상, 예컨대 40 중량% 이상의 도코사헥사엔산(DHA) 및 오일 내의 총 지방산에 대하여 예컨대 80 중량% 이하, 예컨대 70 중량% 이하, 예컨대 60 중량% 이하의 DHA를 포함하는 오일을 포함한다.
본원에서 사용된 바와 같은 오일의 조성물 측정에 적절한 방법은 상기 기재된 바와 같이 n-헥산을 사용하여 속슬렛 추출을 사용하여 조성물로부터 오일을 추출하고 추출된 오일의 지방산 조성물을 측정하는 것이다.
오일 함량 및/또는 이중 결합의 수가 비교적 높은 경우, 건조기 내의 더욱 낮은 건조 온도 및 더욱 짧은 체류 시간을 선택하는 것이 바람직하다.
본원에 교시된 것에 기초하여, 심지어 높은 오일 함량을 가진 조성물 및/또는 3개 이상의 이중 결합을 가진 고 농도의 PUFA를 가진 오일을 함유한 조성물을 위한 열 유도시간에 대한 수치가 높을 수 있다.
본원에 사용된 바와 같이, 하기 약어가 명세서 전반에 걸쳐 사용된다:
PUFA는 다가불포화 지방산을 지칭한다.
LC-PUFA(장쇄 다가불포화 지방산)는 20개 이상의 탄소 원자를 가진 PUFA를 지칭한다.
HUFA(고도 불포화 지방산)는 3개 이상의 이중 결합을 가진 PUFA를 지칭한다.
LC-HUFA(장쇄 고도 불포화 지방산)는 20개 이상의 탄소 원자 및 3개 이상의 이중 결합을 가진 다가불포화 지방산을 지칭한다.
본 발명은 특정 LC-PUFA에 제한되지 않는다. 본 발명의 한 실시양태에서, LC-PUFA는 3개 이상의 이중 결합을 가진다. 본 발명의 추가적인 실시양태에서, LC-PUFA는 4개 이상의 이중 결합을 가진다. 본 발명의 이득은 자가-발열에 대한 민감성이 이중 결합의 수가 증가함에 따라 증가하므로, 이중 결합의 수의 증가를 가진 LC-PUFA에 대하여 더욱 현저하다는 점이다.
LC-PUFA는 ω-3 LC-PUFA 또는 ω-6 LC-PUFA일 수 있다.
LC-PUFA는, 예컨대
다이호모-γ-리놀렌산(DGLA, 20:3 ω-6)
아라키돈산(ARA, 20:4 ω-6)
에이코사펜타엔산(EPA, 20:5 ω-3)
도코사펜타엔산(DPA 22:5 ω-3, 또는 DPA 22:5, ω-6),
도코사헥사엔산(DHA: 22:6 ω-3)
을 포함한다.
바람직한 LC-PUFA는 아라키돈산(ARA) 및 도코사헥사엔산(DHA)을 포함한다. ARA가 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 조성물은 세포를 포함한다. 세포는 LC-PUFA를 함유하고/하거나 생성한 임의의 세포일 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 세포는 미생물 세포(미생물)이다.
미생물 세포의 예시로는 효모 세포, 세균 세포, 곰팡이 세포, 및 조류 세포가 있다. 곰팡이, 바람직하게는 무콜라레스(Mucorales) 목이 바람직하다. 예시로는 모르티에렐라(Mortierella), 피코미세스(Phycomyces), 브라케스레아(Blakeslea), 아스페르길루스(Aspergillus), 트라우스토키트리엄(Thraustochytrium), 피시움(Pythium) 또는 엔토모프토라(Entomophthora)가 있다. 아르키돈산(ARA)의 바람직한 공급원은 모르티에렐라 알피나(Mortierella alpina)로부터이다. 조류는 와쌍편모충류일 수 있고/이거나 포르피리디움(Porphyridium), 닛츠키아(Nitszchia), 또는 크립테코디니움(Crypthecodinium)(예컨대, 와편모조류(Crypthecodinium cohnii))을 포함한다. 효모는 피치아(Pichia) 속 또는 사카로미세스(Saccharomyces) 속, 예컨대 피치아 시퍼리(Pichia ciferii)를 포함한다. 세균은 프로피오니박테리아(Propionibacterium) 속 중 하나일 수 있다.
본 발명의 한 실시양태에서, 조성물은 모르티에렐라 속의 곰팡이, 바람직하게는 모르티에렐라 알피나 종을 포함하고, 바람직하게는 상기 LC-PUFA는 ARA 또는 DGLA이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 조성물은 예컨대 트라우스키토리엄 속 또는 스키조키트리엄 속으로부터 트라우스토키트리얼레스 목의 곰팡이를 포함하고, 바람직하게는 상기 LC-PUFA는 DHA 및/또는 EPA이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 조성물은 크립테코디니움 속, 바람직하게는 와편모조류 종을 포함하고, 바람직하게는 상기 LC-PUFA는 DHA이다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 세포는 식물 세포이다. 세포는 형질전환 식물의 식물 세포일 수 있다.
적절한 식물 및 종자는, 예컨대 WO　2005/083093, WO 2008/009600, 및 WO 2009/130291에 기재되어 있고, 이의 내용은 참조로 본원에 혼입되어 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 다른 식물 및 종자는, 예컨대 WO 2008/100545, WO 2008/124806, WO 2008/124048, WO 2008/128240, WO 2004/071467, 및 WO 2005/059130에 개시되어 있고, 이의 내용은 참조로 본원에 혼입되어 있다. 상기 종자는 (전이유전자) 대두 또는 (전이유전자) 카놀라 종자일 수 있다. 식물은 (전이유전자) 대두 식물 또는 (전이유전자) 카놀라 식물일 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 식물은 십자화과(Brassicaceae) 과, 예컨대 브라시카(Brassica), 카멜리나(Camelina), 멜라노시나피스(Melanosinapis), 시나피스(Sinapis), 아라비돕시스(Arabidopsis) 속, 예컨대, 브라시카 알바(Brassica alba), 브라시카 카리나타(Brassica carinata), 브라시카 히르타(Brassica hirta), 브라시카 나푸스(Brassica napus), 브라시카 라파 ssp.(Brassicaa rapa ssp.), 시나피스 아르벤시스(Sinapis arvensis), 브라시카 준세아(Brassica juncea), 브라시카 준세아 var. 준세아(Brassica juncea var. juncea), 브라시카 준세아 var. 크리스피폴라(Brassica juncea var. crispifolla), 브라시카 준세아 var. 폴리오사(Brassica juncea var. foliosa), 브라시카 니그라(Brassica nigra), 브라시카 시나피오이데스(Brassica sinapioides), 카멜리나 사티바(Camelina sativa), 펠라노시나피스 커뮤니스(Melanosinapis communis), 브라시카 올리라세아(Brassica oleracea) 또는 아라비돕시스 탈리아나(Arabidopsis thaliana) 종의 (전이유전자) 식물이다.
조성물은 LC-PUFA를 포함하는 임의의 바이오매스일 수 있다. 바람직하게는, 조성물은 본원에 개시된 건조 방법에 의해 획득되거나 또는 획득가능한 (건조된) 조성물이다.
조성물은 미생물 및 LC-PUFA를 포함하는 미생물 바이오매스일 수 있다. 바람직한 미생물 및 LC-PUFA는 상기 언급된 것이다.
본 발명의 가능한 실시양태에서, 본 발명에 따른 미생물(미생물 세포)을 포함하는 조성물을, 미생물 세포를 포함하는 발효액을 가열(또한 저온살균 또는 멸균으로서 지칭됨)하고, 예컨대 여과하여 미생물 세포를 탈수하고, 미생물 세포를 상기 기재된 방법으로 건조시킴을 포함하는 방법으로 획득한다. 바람직한 실시양태에서, 탈수된 미생물 세포를 건조하기 전에, 바람직하게는 압출에 의해 과립화한다. 바람직하게는 과립화, 예컨대 압출을 25 ℃ 이하의 온도에서 수행한다. 바람직한 방법이 참조로 본원에 혼입된 WO 97/037032에 기재되어 있다.
본 발명의 한 실시양태에서, 조성물은 LC-PUFA를 포함하는 종자를 포함하고/하거나 조성물은 종자의 형태일 수 있고, 상기 종자는 40 ℃에서 24시간 초과의 열 유도시간(T.I.T.)을 가진다. 바람직하게는, 종자는 상기 언급한 식물의 종자이다.
손상된 종자의 비율을 낮게 유지하는 것은 열 유도시간 증가를 초래함이 밝혀졌다.
바람직하게는, 12 % 미만의 종자가 총 손상된 종자이고, 바람직하게는 8 % 미만, 바람직하게는 5 % 미만, 바람직하게는 3 % 미만의 종자가 총 손상된 종자이다.
바람직하게는, 6 % 미만의 종자가 선명한 녹색 종자이고, 바람직하게는 4 % 미만, 바람직하게는 2 % 미만, 바람직하게는 1 % 미만의 종자가 선명한 녹색 종자이다.
바람직하게는. 0.5 % 미만의 종자가 가열된 종자이고, 바람직하게는 0.3 % 미만, 바람직하게는 0.1 % 미만, 바람직하게는 0.05 % 미만의 종자가 가열된 종자이다.
바람직한 실시양태에서, 8 % 미만의 종자가 총 손상된 종자이고, 4 % 미만의 종자가 선명한 녹색 종자이고, 0.3 % 미만의 종자가 가열된 종자이다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 5 % 미만의 종자가 총 손상된 종자이고, 2 % 미만의 종자가 선명한 녹색 종자이고, 0.1 % 미만의 종자가 가열된 종자이다. 또 다른 바람직한 실시양태에서, 3 % 미만의 종자가 총 손상된 종자이고, 1 % 미만의 종자가 선명한 녹색 종자이고, 0.05 % 미만의 종자가 가열된 종자이다.
본원에서 사용된 바와 같이, 총 손상된 종자, 선명한 녹색 종자 및 가열된 종자의 비율을 공식적 곡물 등급 가이드, (카놀라 및 평지씨를 위한) 2001 캐나다의 곡물 커미션에 따라 측정한다.
총 손상된 종자, 선명한 녹색 종자 및/또는 가열된 종자의 바람직한 비율을 가진 종자를 수확 후 종자의 적절한 선별에 의해 획득할 수 있다.
본 발명의 추가적 양태에서, 본 발명은 LC-PUFA를 포함하는 종자를 제공하고, 이는 총 손상된 종자, 상기 개시된 바와 같은 선명한 녹색 종자 및/또는 가열된 종자의 비율을 가진다.
바람직하게는, 종자는 종자 내의 총 지방산에 대하여, 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 바람직하게는 15 중량% 이상, 바람직하게는 20 중량% 이상의 LC-PUFA(예컨대 본원에 기재된 LC-PUFA)를 포함한다.
바람직하게는, 종자는 종자 내의 총 지방산에 대하여, 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 바람직하게는 15 중량% 이상, 바람직하게는 20 중량% 이상의 ω-6 LC-PUFA를 포함한다.
바람직하게는, 종자는 종자 내의 총 지방산에 대하여, 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 바람직하게는 15 중량% 이상, 바람직하게는 20 중량% 이상의 ARA를 포함한다.
바람직하게는, 종자는 종자 내의 총 지방산에 대하여, 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 바람직하게는 15 중량% 이상, 바람직하게는 20 중량% 이상의 ω-3 LC-PUFA를 포함한다.
바람직하게는, 종자는 종자 내의 총 지방산에 대하여, 5 중량% 이상, 바람직하게는 10 중량% 이상, 바람직하게는 15 중량% 이상, 바람직하게는 20 중량% 이상의 DHA를 포함한다.
바람직하게는, 종자는 종자 내의 총 지방산에 기초하여, 2 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만, 바람직하게는 0.5 중량% 미만의 에루시산을 포함한다.
본 발명에 따른 조성물을 추가적인 사용 및/또는 공정 전에 적절하게 저장할 수 있다.
유리하게, 조성물을 10 ℃ 이하, 바람직하게는 5 ℃ 이하, 바람직하게는 0 ℃ 이하, 바람직하게는 영하 5 ℃ 이하, 바람직하게는 영하 10 ℃ 이하의 온도에서 저장한다. 저장 온도에 대하여 특정 하한치가 존재하지 않는다. 일반적으로, 조성물을 영하 30 ℃ 이상의 온도에서 저장한다.
조성물이 종자를 포함하거나 종자의 형태인 경우, 바람직하게 종자는 15 중량% 미만, 예컨대 12 중량% 미만, 예컨대 10 중량% 미만, 예컨대 9.5 중량% 미만, 예컨대 6 중량% 초과, 예컨대 7 중량% 초과, 예컨대 8 중량% 초과의 수분 함량을 가진다. 수분 함량은 예컨대 6 내지 15 중량%, 예컨대 7 내지 12 중량%, 예컨대 8 내지 10 중량%일 수 있다. 바람직한 수분 함량을 상기 기재된 바와 같은 종자를 건조시킴으로써 획득할 수 있다.
조성물을 임의의 적절한 기간 동안 저장할 수 있다. 조성물을, 예컨대 1일 이상, 예컨대 1주 이상, 예컨대 2주 이상, 예컨대 1개월 이상, 예컨대 3개월 이상의 기간 동안 저장할 수 있다. 저장 기간에 대하여 특정 상한치가 존재하지 않는다. 조성물을, 예컨대 12개월 미만, 예컨대 6개월 미만의 기간 동안 저장할 수 있다.
본 발명은 추가적으로 LC-PUFA 또는 LC-PUFA를 포함하는 오일의 획득 방법을 포함하고, 이는 본 발명에 따른 조성물 또는 본 발명에 따른 방법에 의해 획득되는또는 획득가능한 조성물로부터 상기 LC-PUFA 또는 LC-PUFA를 포함하는 오일을 단리함을 포함한다.
액체 LC-PUFA 또는 상기 LC-PUFA를 포함한 오일을 조성물로부터 바람직하게는 용매 추출에 의해 상기 LC-PUFA 또는 LC-PUFA를 포함하는 오일을 추출함으로써 획득할 수 있다. 임의의 적절한 용매, 예컨대 C1-C10 알킬 에스터(예, 에틸 또는 부틸 아세테이트), 톨루엔, C1-C3 알콜(예, 메탄올, 프로판올), C3-C6 알칸(예, 헥산) 또는 초임계 유체(예, 액체 CO2 또는 초임계 프로판)가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 용매는 비-극성 용매, 예컨대 C3-C8 알칸(바람직하게는 헥산) 또는 초임계 유체(바람직하게는 초임계 CO2 또는 초임계 프로판)이다. 바람직한 추출 공정은 WO 97/037032에 기재되어 있다.
조성물이 종자를 포함하거나 종자의 형태인 경우, LC-PUFA 및/또는 LC-PUFA를 포함한 오일을 하기와 같이 단리시킬 수 있다.
종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을 분쇄하고/하거나 플래이크(flake)할 수 있다. 이는 LC-PUFA 또는 LC-PUFA를 함유한 오일의 회수를 촉진할 수 있다. 이어서, 분쇄되고/되거나 플래이크된 종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을, 예컨대 60 ℃ 초과의 온도에서 가열할 수 있다. 가열은 비교적 저온에서 행해질 수 있다. 종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을, 예컨대 50 내지 90 ℃, 예컨대 60 내지 80 ℃의 온도에서, 바람직하게는 2 내지 60분 동안, 바람직하게는 5 내지 30분 동안 가열할 수 있다. 증가된 온도를 선택한 경우, 가열 시간은 바람직하게 감소한다.
종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을 고속으로 가열할 수 있다. 상기 방법은, 예를 들어 종자 또는 종자를 포함한 조성물을 가열하여 1분 미만, 바람직하게는 30초 미만, 바람직하게는 20초 미만 내에 온도가 40 ℃로부터 70 ℃로 되게 함을 포함할 수 있다. 상기 방법은, 예를 들어 종자 또는 종자를 포함한 조성물을 가열하여 1분 미만, 바람직하게는 30초 미만, 바람직하게는 20초 미만 내에 온도가 40 ℃로부터 100 ℃로 되게 함을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 과열 수증기를 사용하여 종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을 가열함을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 방법은, 예컨대 종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을 과열 수증기와 접촉시킴을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 비교적 단기간에 비교적 고온, 예컨대 120 내지 160 ℃에서 종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을 가열함을 포함한다. 상기 방법은, 예컨대 120 ℃ 초과, 예컨대 160 ℃ 이하의 온도에서 8분 미만, 예컨대 5분 미만, 예컨대 3분 미만, 예컨대 2분 미만으로 종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을 유지시킴을 포함할 수 있다. 종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을 120 ℃, 예컨대 그 이하 내지 160 ℃의 온도에서 유지시키는 기간은 5초 이상, 바람직하게는 10초 이상일 수 있다.
바람직하게는, 종자 및/또는 종자를 포함한 조성물을 비교적 고속으로 냉각한다. 바람직하게는, 종자 및/또는 종자를 포함한 조성물의 온도는 60분 미만, 바람직하게는 30분 미만, 바람직하게는 15분 미만 내에 최대 온도로부터 40 ℃로 감소한다.
포로토콜을 별도로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 고속 가열은 종자 또는 종자를 포함한 조성물을 비교적 단기간 및/또는 빠른 냉각 속도로 바람직한 온도에서 유지시키면서 조합될 수 있다.
가열은 공정의 특정 단계에 제한되지 않는다. 가열은 종자의 임의의 세분화(예, 분쇄 또는 플래이킹) 전 또는 후에 수행될 수 있다. 추가적인 양태에서, 본 발명은 LC-PUFA를 포함한 종자를 가열하는 방법을 제공하고, 종자를 상기 개시된 바와 같이 가열한다.
오일 분획을 종자 또는 종자를 포함한 조성물을 압축시킴으로써 획득할 수 있다. 예컨대 오일 분획을 추출하기 위해 종자를 압축시키는 것은 당 분야에 공지된 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 나사 압착기가 사용될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 냉각된 압축기, 예컨대 나사 압축기를 사용하여 종자 또는 종자를 포함한 조성물을 압축하여 오일을 추출함을 포함한다.
추가의 오일 분획을 상기 기재된 압축 후 획득한 압축 케이크(cake)로부터 용매 추출에 의해 획득할 수 있다.
오일의 정제는 탈고무, 정련, 표백 및/또는 탈취를 포함할 수 있다. 이들은공지된 단계이고, 당업자에 의해 수행될 수 있다. 바람직한 실시양태에서, 탈취는 200 ℃ 이하, 바람직하게는 190 ℃ 이하, 바람직하게는 185 ℃ 이하의 온도에서 수행된다. 탈취 온도가 바람직한 수치 이하로 감소하는 것은 오일의 질을 개선시킨다.
추가로, 본 발명은 식료품, 특히 유아용 조제분유의 획득 방법을 제공하고, 이는 본 발명에 따른 조성물로부터 LC-PUFA 또는 LC-PUFA를 포함한 오일을 획득하고, 상기 LC-PUFA 또는 LC-PUFA를 포함한 오일을 상기 식료품에 혼입함을 포함한다.
추가로 바람직한 양태, 실시양태 및 특징은 청구항에 개시되어 있다.
본 발명의 한 실시양태 및/또는 양태의 바람직한 특징 및 특성은 필요한 부분만 약간 수정하여 또 다른 실시양태에 적용가능하다. 본원에 사용된 바와 같이, LC-PUFA의 바람직한 특징 및 특성은 본 발명의 모든 양태 및 실시양태에서 LC-PUFA에 적용된다.
본 발명은 하기 실시예를 참조하여 추가로 개시되나 이에 제한되지 않는다.
실시예
실시예 1
8일간의 발효 후 획득한 모르티에렐라 알피나의 발효액을 70 ℃에서 1시간 동안 저온살균하였다. 저온살균된 발효액을 여과하여, 여과 케이크가 50 중량%의 수분 함량을 가진 결과를 초래하였다. 여과 케이크를 15 ℃ 이하의 온도에서 으깨고 압출 성형하였다. 압출성형물(직경 3 mm)을 3개의 구획을 가진 연속 유동층 건조기에서 7 %의 수분 함량으로 건조하였다. 제 1 구획에서, 유동층 온도는 32 ℃이고 기온은 50 ℃(T이슬점 = 15 ℃)이었다.
제 1 구획: 유동층 온도 32 ℃, 기온 50 ℃(T이슬점 = 15 ℃): 45분
제 2 구획: 유동층 온도 32 ℃, 기온 35 ℃(T이슬점 = 1 ℃): 45분
제 3 구획: 유동층 온도 15 ℃, 기온 15 ℃(T이슬점 = 1 ℃): 30분
건조된 바이오매스의 오일 함량은 39 %이었다. ARA 함량은 오일 내 총 지방산에 대하여 46 %이었다.
40 ℃에서 측정된 열 유도시간(T.I.T.): 9일.
비교 실험 A
발효 및 저온살균을 반복하였다. 습윤 세포를 연속 탈수제를 사용하여 회수하고 분열시킨 후, 건조를 1 중량%의 수분 함량으로 건조된 진동 유동층을 가진 열풍 건조(열풍 온도 120 ℃)에 의해 수행하였다. 건조 세포를 유동층에서 실온 공기를 공급함으로써 냉각하였다. ARA 및 오일 함량은 실시예 1에서와 같다.
40 ℃에서 측정된 열 유도시간(T.I.T.): 12시간 미만.
실시예 2
19 % 아라키돈산(총 지방산에 대하여)을 함유한 종자를 WO 2008/009600에 기재된 과정을 사용하여 형질전환된 형질전환 유채속 식물로부터 획득하였다.
상기 종자는 하기 명시를 가진다(공식적 곡물 등급 가이드, 2001 캐나다의 곡물 커미션에 따라 측정된): 2 % 미만의 선명한 녹색 종자, 5 % 미만의 총 손상된 종자.
17 중량%의 수분 함량을 가진 종자를 유동층 건조기를 사용하여 건조하였다. 유동층 온도는 28 ℃이다. 10 ℃의 이슬점을 가진 조절된 공기를 사용하였다. 건조된 종자는 8.5 중량%의 수분 함량을 가진다. 오일 함량은 35 중량%이다.
40 ℃에서 측정된 열 유도시간(T.I.T.): 14일.

Claims (23)

  1. (i) 20개 이상의 탄소 원자를 가진 다가불포화 지방산(LC-PUFA) 및 (ii) 세포를 포함하는 조성물로서, 상기 조성물은 1 내지 20 중량%의 수분 함량 및 10 중량% 이상의 오일 함량을 갖고, 상기 오일은 오일 내의 총 지방산에 대하여 3개 이상의 이중결합을 가진 40 중량% 이상의 PUFA를 함유하고, 상기 조성물은 40 ℃에서 24 시간 초과의 열 유도시간(T.I.T.)을 가진 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    2 내지 15 중량%의 수분 함량을 가진, 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    60 중량% 이하의 오일 함량을 가진, 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    오일 내의 총 지방산에 대하여 3개 이상의 이중결합을 가진 80 중량% 이하의 PUFA를 포함하는 오일을 포함하는, 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    LC-PUFA가 ω-3 또는 ω-6 PUFA인, 조성물.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    LC-PUFA가 다이호모-γ-리놀렌산(DGLA, 20:3 ω-6), 아라키돈산(ARA, 20:4 ω-6), 에이코사펜타엔산(EPA, 20:5 ω-3), 도코사헥사엔산(DHA: 22:6 ω-3) 및 도코사펜타엔산(DPA 22:5 ω-3, 또는 DPA 22:5, ω-6)으로부터 선택된, 조성물.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    LC-PUFA가 ARA 또는 DHA인, 조성물.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    세포가 미생물 세포인, 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    미생물 세포가 효모 세포, 세균 세포, 곰팡이 세포, 또는 조류 세포인, 조성물.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    조성물이 모르티에렐라(Mortierella) 속의 미생물을 포함하는, 조성물.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    조성물이 트라우스토키트리알레스(Thraustochytriales) 목의 미생물을 포함하는, 조성물.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    조성물이 크립테코디늄(Crypthecodinium) 속의 미생물을 포함하는, 조성물.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    세포가 식물 세포인, 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    세포가 형질전환 식물의 식물 세포인, 조성물.
  15. 제 13 항에 있어서,
    세포가 십자화(Brassicaceae) 과의 식물의 식물 세포인, 조성물.
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