KR20080023308A - 세포로부터 지질을 수득하기 위한 방법 - Google Patents

세포로부터 지질을 수득하기 위한 방법 Download PDF

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디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
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Abstract

본 발명은 세포 및 물을 포함하는 조성물을 건조제와 접촉시키는 단계; 및 세포로부터 지질을 회수하는 단계를 포함하는, 세포 및 물을 포함하는 조성물로부터 지질을 수득하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이러한 방법에 의해 수득가능한 지질에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 고품질의 지질이 고수율로 수득될 수 있도록 하고, 가열 단계를 필요로 하지 않는다.

Description

세포로부터 지질을 수득하기 위한 방법{PROCESS FOR OBTAINING LIPID FROM CELLS}
본 발명은 세포 및 물을 포함하는 조성물로부터 지질을 수득하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 방법에 의해 수득될 수 있는 지질에 관한 것이다.
지질은 미생물에 의해, 예컨대 발효 공정에서 생성될 수 있다. 이들은 또한 식물 세포에 존재할 수 있다. 지질은 많은 용도를 갖고, 예를 들면 식품, 사료, 영양 보충제, 및 약제에 포함될 수 있다.
세포로부터 수득되는 지질로는 종종 세포 및 물을 포함하는 조성물로부터 수득되는 지질이 포함된다. 조성물은 예를 들면 발효 배양액(fermentation broth), 또는 발효 배양액으로부터, 예를 들면 기계적 분리 기법에 의해 물의 일부를 분리함으로써 수득되는 부분적으로 탈수된 생성물일 수 있다. 세포 및 물을 포함하는 조성물로부터 지질을 회수할 수 있는 다양한 방법이 공지되어 있다. 예를 들면, 분무 건조에 의해 조성물을 건조시키고, 건조된 생성물로부터 유기 용매에 의한 추 출에 의해 지질을 회수함이 공지되어 있다. 그러나, 지질의 품질은 분무 건조동안 보편화된 조건하에 손상될 수 있다. 더욱이, 건조된 생성물의 조직형태(morphology)는 후속적인 추출을 덜 효과적으로 만들 수 있다.
국제 특허출원 공개공보 제WO-A-97036996호에는 바람직하게는 압출에 의해 세포를 과립으로 과립화함을 포함하는, 미생물 세포로부터 지질을 수득하는 방법이 기재되어 있다. 과립은 건조되고, 지질은 건조된 과립으로부터, 예를 들면 유기 용매에 의한 추출에 의해 수득된다. 추출은 효과적이고, 생성된 지질은 높은 품질을 가지며, 수율, 즉 세포중에 존재하는 지질의 양에 대한 회수된 지질의 양은 높다.
국제 특허출원 공개공보 제WO-A-97036996호의 방법의 이점에도 불구하고, 추가의 개선이 여전히 요망된다. 특히, 이 방법은 비교적 많은 단계, 예컨대 과립화 및 과립의 건조 단계를 포함한다. 더욱이, 건조 단계는 에너지를 필요로 한다. 따라서, 에너지가 절약될 수 있고, 지질을 효과적인 방식으로 추출할 수 있는, 보다 적은 단계를 필요로하는 방법이 요망된다.
이러한 목표는 (a) 세포 및 물을 포함하는 조성물을 건조제와 접촉시키는 단계; 및 (b) 세포로부터 지질을 회수하는 단계를 포함하는, 세포 및 물을 포함하는 조성물로부터 지질을 수득하는 방법을 제공함으로써 본 발명에 따라 달성된다.
본 발명에 따른 방법은 고 품질의 지질이 고 수율로 수득될 수 있도록 한다. 본 발명에 따라서, 세포로부터 지질을 회수하기 전에 가열함으로써 세포를 건조시키는 단계가 필요하지 않다. 이는 특히 열 감수성 지질, 예컨대 다중불포화 지방산(polyunsaturated fatty acid: PUFA)을 포함하는 지질에 대해 유용하다. 본 발명에 따른 방법은 추가로 미세물질 또는 분진의 형성 -이는 예를 들면 분무 건조 또는 밀링을 비롯한 선행 기술 공정에 의해 형성됨- 을 방지하거나 최소화한다는 이점을 갖는다. 더욱이, -지질이 용매에 의한 추출에 의해 회수되는 경우- 비교적 소량의 용매가 비교적 고 수율을 수득하기에 충분함이 밝혀졌다. 또한 본 발명은 건조제의 존재하에 추출에 의해 지질을 회수할 수 있는데, 즉 건조제를 세포로부터 분리할 필요가 없다. 따라서, 추출은 건조제에 흡착되거나 건조제에 의해 흡수된 물의 존재하에 수행될 수 있다. 이는 선행 기술이 고 수율을 수득하기 위해 물을 제거해야만 한다(국제 특허출원 공개공보 제WO-A-97036996호 참조)는 점에서 놀라운 것이다.
본 발명에 따른 방법은 세포 및 물을 포함하는 조성물을 건조제와 접촉시킴을 포함한다. 그 결과로서, 물은 조성물로부터 건조제에 의해 흡취(take up)된다. 물의 흡취는 흡착 및/또는 흡수에 의해서일 수 있다. 건조제는 특정한 건조제로 제한되지 않고, 흡착 및/또는 흡수에 의해 조성물로부터 물을 흡취할 수 있는 다양한 제제가 건조제로서 사용될 수 있다. 이러한 제제는 또한 당분야에 흡착제 및/또는 흡수제로서 지칭된다.
본 방법에 사용될 수 있는 건조제의 예는, 예를 들면 실리카(예: 실리카 겔), 활성화된 탄소, 활성화된 알루미나, 분자체(예: 탄소 분자체 또는 제올라이트), 또는 가교결합된 중합체(예: 폴리-아크릴레이트)이다. 실리카가 바람직하다. 바람직하게는, 건조제는 미립자 형태이다.
바람직하게는, 건조제는 높은 흡수 용량(absorption capacity)을 갖는다. 흡수 용량은 건조제의 양에 대해 흡수될 수 있는 물의 양을 지칭한다. 비교적 높은 흡수 용량은, 최적 추출 수율이 비교적 소량의 건조제의 사용에 의해 수득될 수 있다는 이점을 갖는다. 건조제는 건조제 100g당 물 50g 이상, 바람직하게는 건조제 100g당 물 100g 이상의 흡수 용량을 가질 수 있다. 흡수 용량에 대한 특정한 상한은 없다. 실제로, 물에 대한 흡수 용량은 건조제 100g당 물 20.000g 미만, 예를 들면 건조제 100g당 물 10.000g 미만이다. 본원에서, 건조제의 중량은 건조제의 수분-부재 중량으로 지칭된다. 흡수 용량은 당분야의 숙련가에게 공지된 기법에 의해 결정될 수 있다. 적합한 방법은, 예를 들면 DIN 53601에 따라, DBP 흡수에 의해서이다.
바람직하게는, 건조제는 높은 비표면적(specific surface area)을 갖는다. 비교적 높은 비표면적은, 최적 추출 수율이 비교적 소량의 건조제를 사용하여 수득될 수 있다는 이점을 갖는다. 건조제는 예를 들면 25m2/g 이상, 바람직하게는 50m2/g 이상, 바람직하게는 100m2/g 이상의 비표면적을 갖는다. 건조제의 비표면적에 대한 특정 상한은 없다. 실제로, 비표면적은 2000m2/g 미만, 예를 들면 1000m2/g 미만이다. 비표면적은 숙련가에게 공지된 기법에 의해, 예를 들면 ISO 5794/1, 첨부서 D에 따라 결정될 수 있다.
한 바람직한 실시양태에서, 건조제는 다공질이다. 이는 흡수가능한 표면적이 비교적 높다는 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 방법에서, 건조제와 접촉되는 조성물은 임의의 적합한 양으로 물을 포함할 수 있다. 건조제와 접촉되는 조성물의 물 함량은 예를 들면 5중량% 이상, 예를 들면 10중량% 이상, 예를 들면 20중량% 이상, 예를 들면 30중량% 이상일 수 있다. 건조제와 접촉되는 조성물의 물 함량에 대한 특정 상한은 없다. 건조제와 접촉되는 조성물의 물 함량은 예를 들면 98중량% 미만, 바람직하게는 95중량% 미만, 바람직하게는 90중량% 미만, 바람직하게는 80중량% 미만, 바람직하게는 70중량% 미만일 수 있다. 보다 낮은 물 함량은, 보다 적은 건조제가 사용되어 최적의 수율을 수득할 수 있다는 이점을 갖는다.
본원에서, 세포의 물 함량은 하기 수학식으로 제시된다:
ww/(w세포 + ww)*100%
상기 식에서,
ww = 조성물중 물의 중량
w세포 = 조성물중 세포의 건조 물질의 중량
숙련가라면 세포의 건조 물질의 중량(w세포)이 수분-부재 세포의 중량을 지칭하지만 지질의 중량을 포함함을 이해할 것이다. 조성물중 포함된 물의 중량(ww)이 세포내, 세포간 및 세포외 물을 비롯한, 조성물중 물의 총 중량을 포함함을 인식할 것이다. ww와 w세포의 값, 및 이에 따른 조성물의 물 함량은 숙련가에게 공지된 방법에 의해, 예를 들면 물을 105℃의 온도에서 증발시키고, 증발된 물 및 남은 세포의 중량을 결정함으로써 결정될 수 있다. 예를 들면 적외선 건조-물질 균형이 사용될 수 있다.
한 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 조성물과 접촉되는 바람직한 양의 건조제를 제공한다. 최적 수율이 달성될 때까지 추출 수율은 조성물과 접촉되는 건조제의 양의 증가에 따라 증진됨이 밝혀졌다. 본 발명에 의해 제공된 이러한 교시내용에 기초하여, 숙련가는 -건조제의 양을 달리하여- 임의의 상황에서 건조제의 최적 양을 결정할 수 있다.
특히 건조제의 바람직한 양은 조성물의 물 함량 및 건조제의 특성에 의존하는 것으로 밝혀졌다. 한 바람직한 실시양태에서, w건조제/(w세포(a) + ww (a)) > (1/x)*(1 - w세포(a)/(0.8*(w세포(a) + ww (a))))이고, 여기서 w건조제 = (a) 단계에서 조성물과 접촉되는 건조제의 중량, w세포(a) = (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물중 세포의 건조 물질의 중량, ww (a) = (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물중 물의 중량, x = 건조제의 흡수 용량이다.
또다른 바람직한 실시양태에서, w건조제/(w세포(a) + ww (a)) > (1/x)*(1 - w세포(a)/(0.9*(w세포(a) + ww (a))))이다.
한 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법은 수율이 70% 이상, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 보다 바람직하게는 90%가 되도록 하는 건조제의 양과 조성물을 접촉시킴을 포함한다. 본원에서, 수율은 세포중에 존재하는 지질의 양에 대한 세포로부터 회수되는 지질의 양을 지칭한다.
건조제와 접촉되는 조성물은 지질이 수득될 수 있는, 세포 및 물을 포함하는 임의의 적합한 조성물일 수 있다. 조성물은 예를 들면 발효 배양액, 또는 발효 배양액으로부터, 예를 들면 기계적 분리에 의해 물의 일부를 분리함으로써 수득되는 부분적으로 탈수된 생성물일 수 있다. 조성물은, 예를 들면 습윤 케이크, 슬러지, 슬러리, 농축물 및/또는 크림일 수 있다. 본 발명에 따라 과립화는 필요 없지만, 본 발명에 따른 방법은 또한 세포가 과립물, 예를 들면 압출물의 형태로 존재할 경우 이점을 제공한다.
조성물을 건조제와 접촉시킴은 임의의 적합한 방식으로, 바람직하게는 조성물을 건조제와 혼합하여 세포 및 건조제를 포함하는 혼합물을 수득함으로써 수행될 수 있다. 지질은, 예를 들면 용매에 의한 추출에 의해 혼합물로부터 회수될 수 있다.
상기의 관점으로, 한 바람직한 실시양태에서, 본 발명은 (a) 세포 및 물을 포함하는 조성물을 건조제와 혼합하여 세포 및 건조제를 포함하는 혼합물을 제공하는 단계; 및 (b) 혼합물로부터 지질을 회수하는 단계를 포함하는, 세포 및 물을 포함하는 조성물로부터 지질을 수득하는 방법을 제공한다.
또다른 양태에서, 본 발명은 또한 (i) 지질을 포함하는 세포, 및 (ii) 건조제를 포함하는 혼합물을 제공한다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 양태 및/또는 실시양태가 본 발명에 따른 혼합물에 적용됨을 인식할 것이다.
한 바람직한 실시양태에서, 혼합물은 추가로 물을 포함하고, 여기서 w건조제, 혼합물/(w세포, 혼합물 + ww , 혼합물) > (1/x)*(1 - w세포, 혼합물/(0.8*(w세포, 혼합물 + ww , 혼합물))), 바람직하게는 w건조제, 혼합물/(w세포, 혼합물 + ww , 혼합물) > (1/x)*(1 - w세포, 혼합물/(0.9*(w세포, 혼합물 + ww , 혼합물)))이고, 여기서 w건조제, 혼합물 = 혼합물중 건조제의 중량, w세포, 혼합물 = 혼합물중 세포의 건조 물질의 중량, ww , 혼합물 = 혼합물중 물의 중량, x = 건조제의 흡수 용량이다.
혼합은 임의의 적합한 혼합기, 예를 들면 고 전단 혼합기, 예컨대 궤도 스크류 믹서(Orbit Screw Mixer), 플라우 믹서(Plow Mixer), 패들 믹서(Paddle Mixer), 강화 막대가 구비된 텀블 블렌더(Tumble Blender), 또는 디오스나 믹서(Diosna Mixer)에서 수행될 수 있다.
지질은 임의의 적합한 방식으로 (a) 단계에서 접촉됨으로써 생성되는 세포로부터 회수될 수 있다. 지질은 예를 들면 세포로부터, 조성물을 건조제와 접촉시킨 이후 또는 그 동안에, 예를 들면 용매에 의한 추출에 의해 회수될 수 있다.
한 바람직한 실시양태에서, 지질은 용매에 의한 추출에 의해 세포로부터 회수된다. 다양한 용매가 사용될 수 있다. 용매는, 예를 들면 C1 -10 알킬 에스터(예: 에틸 또는 부틸 아세테이트), 톨루엔, C1 -3 알코올(예: 메탄올, 프로판올), C3 -6 알칸(예: 헥산) 또는 초임계 유체(예: 액체 CO2 또는 초임계 프로판)일 수 있다. 용매의 혼합물이 또한 가능하다. 한 바람직한 실시양태에서, 용매는 유기 용매이다. 본 발명에 따른 방법은 용매가 비극성 용매인 경우 특히 유리하다. 가장 바람직하게는, 용매는 헥산 또는 초임계 CO2이다.
세포, 또는 세포를 포함하는 혼합물은 임의의 적합한 방식으로, 예를 들면 삼출성 추출, 역류성 추출, 또는 혼합기에서의 추출에 의해 용매와 접촉될 수 있다. 혼합기에서의 추출이 바람직하다. 한 바람직한 실시양태에서, 2 내지 40중량부의 용매가 세포 1중량부 당 사용된다.
본 발명의 한 실시양태에서, 건조제의 적어도 일부(예컨대 50% 이상)는 세포를 용매와 접촉시키기 이전에 혼합물로부터 분리된다. 한 바람직한 실시양태에서, 세포 및 건조제의 적어도 일부를 포함하는 혼합물이 용매와 접촉된다. 따라서, 용매에 의한 추출에 의해 지질을 회수함은 건조제(적어도 일부)의 존재하에 수행될 수 있다. 이는 세포로부터 건조제를 분리하는 분리 단계가 필요하지 않다는 이점을 갖는다. 놀랍게도, 본 발명에 따른 방법은 물의 존재하에서 조차도 여전히 효과적으로 추출한다. 한 실시양태에서, ww (b)/w세포(b) > 0.5*ww (a)/w세포(a)이고, 여기서 ww(b) = (b) 단계에서 지질이 회수되는 혼합물중 물의 중량, w세포(b) = (b) 단계에서 지질이 회수되는 혼합물중 세포의 건조 물질의 중량, ww (a) = (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물중 물의 중량, w세포(a) = (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물중 세포의 건조 물질의 중량이다. 또다른 실시양태에서, ww (b)/w세포(b) > 0.7*ww (a)/w세포(a)이다. 또다른 실시양태에서, ww (b)/w세포(b) > 0.8*ww (a)/w세포(a)이다. 또다른 실시양태에서, ww (b)/w세포(b) > 0.9*ww (a)/w세포(a)이다.
본 발명에 따른 방법은 다양한 세포로부터 다양한 지질을 수득하기 위해 사용될 수 있다. 지질은 예를 들면 1종 이상의 하기 화합물을 포함할 수 있다: 립스타틴(lipstatin), 스타틴(statin), TAPS, 피마리신(pimaricine), 나이스타틴(nystatine), 지용성 항생물질[예: 레이드로마이신(laidlomycin)], 지용성 항산화제[예: 코엔자임(co-enzyme) Q10], 콜레스테롤, 파이토스테롤, 데스모스테롤, 토코트리에놀, 토코페롤, 카로티노이드, 또는 잔토필, 예를 들면 베타-카로틴, 루테인, 라이코펜, 아스타잔틴, 제아잔틴, 또는 칸타잔틴, 지방산, 예컨대 공액 리놀레산 또는 다중불포화 지방산(PUFA). 바람직한 실시양태에서, 지질은 상기 언급된 1종 이상의 화합물을 5중량%, 보다 바람직하게는 10중량% 이상(지질의 중량에 대해)으로 포함한다.
예를 들면 트리글리세라이드, 인지질, 유리 지방산, 지방산 에스터(예: 메틸 또는 에틸 에스터) 및/또는 이의 조합물을 포함하는 지질이 수득될 수 있다. 한 바람직한 실시양태에서, 지질은 50% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 최적으로는 90% 이상의 트리글리세라이드 함량을 갖는다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 지질은 다중불포화 지방산(PUFA), 예를 들면 탄소수 18 이상의 PUFA, 예컨대 C18, C20 또는 C22 PUFA를 포함한다. 한 바람직한 실시양태에서, PUFA는 오메가-3 PUFA(Ω3) 또는 오메가-6 PUFA(Ω6)이다. 바람직하게는, PUFA는 3개 이상의 이중 결합을 갖는다. 바람직한 PUFA는 다음과 같다: 도코사헥사엔산(DHA, 22:6 Ω3); γ-리놀렌산(GLA, 18:3 Ω6); α-리놀렌산(ALA, 18:3 Ω3); 다이호모-γ-리놀렌산(DGLA, 20:3 Ω6); 아라키돈산(ARA, 20:4 Ω6); 및 에이코사펜타엔산(EPA, 20:5 Ω3).
한 바람직한 실시양태에서, 지질은 1종 이상의 PUFA(예를 들면 ARA 또는 DHA)를 5중량% 이상, 예를 들면 10중량% 이상, 예를 들면 20중량% 이상(지질의 중량에 대하여)의 농도로 포함한다.
PUFA는 (모노-, 다이-, 또는 트라이-) 글리세라이드, 인지질, 유리 지방산, 지방산 에스터(예컨대, 메틸 또는 에틸 에스터) 및/또는 이의 조합물의 형태일 수 있다. 바람직하게는, 모든 PUFA의 50% 이상이 트라이글리세라이드 형태인 지질이 수득된다.
지질은 오일 또는 지방, 예를 들면 PUFA를 포함한 오일일 수 있다. 지질에 대한 바람직한 실시양태는 필요한 변경을 가한 오일 또는 지방에 적용된다.
세포는 지질을 포함하는 임의의 세포일 수 있다. 전형적으로, 세포는 지질을 생성한다. 세포는 전세포(whole cell) 또는 파열된 세포일 수 있다. 세포는 임의의 적합한 기원을 가질 수 있다. 세포는 예를 들면 식물 세포, 예컨대 종자로부터의 세포, 또는 미생물의 세포(미생물 세포)일 수 있다. 미생물 세포의 예는 효모 세포, 박테리아 세포, 진균류 세포, 및 조류(algal) 세포이다. 진균류가 바람직하고, 바람직하게는 뮤코랄레스(Mucorales) 목, 예를 들면 모르티에렐라(Mortierella), 파이코마이세스(Phycomyces), 블라케슬레아(Blakeslea), 아스퍼길러스(Aspergillus), 트라우스토카이트리움(Thraustochytrium), 파이티움(Pythium) 또는 엔토모프토라(Entomophthora)이다. 아라키돈산(ARA)의 바람직한 공급원은 모르티에렐라 알피나(Mortierella alpina), 블라케슬레아 트리스포라(Blakeslea trispora), 아스퍼길러스 테레우스(Aspergillus terreus) 또는 파이티움 인시디오섬(Pythium insidiosum)으로부터이다. 조류는 와편모조류(dinoflagellate)일 수 있고/있거나, 포르피리디움(Porphyridium), 니트스즈키아(Nitszchia), 또는 크립테코디니움(Crypthecodinium)[예컨대, 크립테코디니움 코흐니(Crypthecodinium cohnii)]가 포함된다. 효모로는 피키아(Pichia) 또는 사카로마이세스(Saccharomyces) 속의 효모가 포함되고, 예컨대 피키아 시페리(Pichia ciferii)이다. 박테리아는 프로피오니박테리움(Propionibacterium) 속일 수 있다. 지질을 포함하는 식물 세포의 예는 대두, 평지씨, 카놀라, 해바라기, 코코넛, 아마, 및 야자씨로부터의 세포이다. 본 발명의 한 실시양태에서, 세포는 ARA를 함유하는 지질을 포함하는 식물 세포이다.
본 발명의 한 실시양태에서, 세포는 발효에 의해 생성된다. 적합한 발효 공정은 숙련가에게 공지되어 있고, 예를 들면 국제 특허출원 공개공보 제WO-A-9737032호에 개시되어 있다. 바람직하게는, 발효에 의해 생성된 세포는 가열되거나 저온살균된다.
한 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법은 조성물을 건조제와 접촉시키기 이전에 하나 이상의 다음의 단계를 포함한다: (i) 세포를 가열하거나 저온살균하는 단계; (ii) 기계적 분리에 의해 세포로부터 물을 분리하는 단계; (iii) 세포를 세척하는 단계; 및 (iv) 세포를 압착하는 단계.
가열 또는 저온살균은 65 내지 120℃의 온도에서 수행될 수 있다. 이는 효소, 예컨대 리파아제 및/또는 리폭시제나아제를 불활성화시키거나 변성시킬 수 있다.
기계적 분리에 의해 세포로부터 물을 분리하는 단계는 상기 개시된 바와 같은 물 함량 및/또는 건조 물질 함량에 대한 바람직한 값을 수득하기 위해 유리하게 사용될 수 있다. 기계적 분리는, 예를 들면 여과, 원심분리, 압착, 침강 또는 하이드로사이클론(hydrocyclone)의 사용을 포함할 수 있다.
지질은 추가로 임의의 적합한 방식으로 처리될 수 있다. 지질이 용매에 의한 추출에 의해 회수되면, 지질은 용매의 증발에 의해 용매로부터 수득될 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 수득되거나 수득가능한 지질은 추가의 처리, 예를 들면 산 처리(이는 또한 "탈검(degumming)"으로 지칭됨), 알칼리 처리(이는 또한 "중화"로 지칭됨), 표백, 탈취, 냉각(이는 또한 "동결처리(winterization)"로 지칭됨)을 거칠 수 있다.
본 발명에 따른 방법에 의해 수득되거나 수득가능한 지질은 많은 용도를 갖는다. 이는 예를 들면 식품, 예를 들면 사람이 먹는 식품[예: 유아용 포뮬라(infant formula)], 또는 동물의 사료의 제조를 위해 사용될 수 있다. 이는 또한 약학 제품 또는 화장품의 제조를 위해 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명에 따른 방법에 의해 수득되거나 수득가능한 지질을 포함하는 식품(예: 강화 식품 또는 영양 보충제), 예를 들면 사람이 먹는 식품(예: 유아용 포뮬라), 또는 동물 사료, 약학 제품, 화장품을 또한 제공한다.
이제 본 발명은 하기 실시예를 참조하여 예시될 것이나, 이에 제한되지는 않는다.
비교 실험 A
ARA를 함유한 발효 배양액을 국제 특허출원 공개공보 제WO-A-9736996호의 제45면에 개시된 바와 같은 조건하에 모르티에렐라 알피나 발효에 의해 수득하고, 후속적으로 1시간 동안 65℃에서 저온살균하였다. 배양액을 벨트 필터에 의해 여과하고, 물로 세척하여 잔여 배지 성분을 제거하고, 압착시켰다. 압착된 여과 케이크의 물 함량은 60.7중량%였다. 건조 물질 함량(세포, 세포중의 오일을 포함함)은 39.3중량%였다. 압착된 여과 케이크를 국제 특허출원 공개공보 제WO-A-9736996호에 기재된 바와 같이 압출시킨 후, 유동층 건조기를 사용하여 94중량%의 건조 물질 함량으로 건조시켰다.
다음과 같이 추출을 수행하였다. 제 1 추출 단계에서, 상기 기재된 바와 같 이 수득된 100g의 건조된 생성물을 300ml의 실험용 등급의 n-헥산에 첨가하고, 실온(20℃)에서 1시간 동안 자기적으로 교반하였다. 제 1 추출 단계 이후, 지질 상(헥산에 용해된 오일을 포함함)을 고형분(세포를 포함함)으로부터 따라부었다. 제 2 추출 단계에서, 남은 고형분을 250ml의 n-헥산에 첨가하고, 30분 동안 교반하였다. 제 2 추출 단계 이후, 액체 상(헥산에 용해된 오일을 포함함)을 진공 여과에 의해 고형분으로부터 분리하였다. 제 1 및 제 2 추출 단계로부터의 액체 상을 합하고, 이후 헥산을 스위스 소재의 뷔히(Buchi)로부터 수득된 로타베이퍼(Rotavapor: 등록상표)에 의해 증발시켰다. 68℃ 및 100 내지 400mbar의 압력에서 30분 동안 작동시켰다.
본 특허출원의 목적을 위해, 비교 실험 A의 수율(ARA-함유 오일)을 100%로 정의하였다. 하기 실험에서 수득된 수율은 비교 실험 A의 수율에 비교하여 제공된다.
참조 실험 B
압출 또는 건조를 수행하지 않는다는 차별점을 갖고 비교 실험 A를 반복하였다. 비교 실험 A에 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여 혼합물을 추출하였다. 수율은 29.68%이었다.
실시예 1
82중량부의 압착된 여과 케이크를 파쇄하고, 18중량부의 실리카[독일 소재의 데구사 아게(Degussa AG)로부터 수득된 시페르나트(SIPERNAT: 등록상표) 22]와 호바트(Hobart) 고전단 믹서에서 혼합한다는 차별점을 갖고 참조 실험 B를 반복하였 다. 동일한 방식으로 추출을 수행하였다. 수율은 84.68%이었고, 이는 건조제를 사용하지 않은 참조 실험에 비해 55% 증가한 것이다.
실시예 2
실리카의 양을 18중량부에서 25중량부로 추가로 증가시킨다는 차별점을 갖고 실시예 1을 반복하였다. 그 결과 수율이 89.48%로 증가(4.8%)하였다.
실시예 3
실리카의 양을 25중량부에서 35중량부로 추가로 증가시킨다는 차별점을 갖고 실시예 2를 반복하였다. 그 결과 수율이 97.01%로 7.53% 증가하였다.
실시예 1, 2 및 3, 및 실험 A 및 B의 개요가 하기 표 1에 제시되어 있다. 이 표는 건조제의 사용이 추출 수율을 증가시키고, 추출 수율이 사용된 건조제의 양의 증가에 따라 증진됨을 보여준다. 이는 최적 추출 수율이 사용된 실리카의 양을 달리함으로써 수득될 수 있도록 한다. 이 실험은 실제로 동일한 수율이 본 발명에 따라 건조제를 사용함으로써 수득될 수 있고, 압출 및 건조 단계가 생략됨을 보여준다.
Figure 112007092197863-PCT00001
본 발명에 따른 방법에 의해 수득된 지질, 및 압출과 건조 단계를 포함한 방법에 의해 수득된 지질은 실제로 동일한 조성을 갖고, 하기 표 2를 참조한다.
실시예 4
45.6%의 건조 물질 함량을 갖는 압착된 필터 케이크(모르티에렐라 알피나)를 이전 실시예에 기재된 바와 같이 제조하였다. 50g의 상기 케이크를 5g의 폴리-아크릴레이트 초 흡수체[독일 소재의 BASF로부터 수득된 루큐아소브(Luquasorb: 등록상표) FP 800]와 혼합하였다. 수득된 혼합물을 250ml의 헥산으로 교반하에 추출하였다. 추출된 ARA-함유 오일의 양을 추출한지 7시간 이후(헥산의 증발 이후)에 결정하였고, 7.8g으로 밝혀졌다.
실시예 5
10g의 실리카 건조제[독일 소재의 데구사 아게로부터 수득된 시페란트(SIPERNAT: 등록상표) 22]를 5g의 폴리아크릴레이트 대신에 사용한다는 차별점을 갖고 실시예 4를 반복하였다. 추출한지 7시간 이후, 추출된 ARA-함유 오일의 양은 7.8g이었다.
국제 특허출원 공개공보 제WO-A-9736996호에 개시된 바와 같이 건조된 압출물을 사용하여(건조제의 부재하에) 실시예 4 및 5의 추출을 수행한 결과 7.65 내지 8.1g의 추출된 오일이 생성되었다.
본 발명에 따라 건조제를 사용함으로써 과립화/압출 및/또는 증발에 의한 건조를 사용할 필요 없이 동일한 수율이 수득될 수 있음을 분명히 알 수 있다.
Figure 112007092197863-PCT00002

Claims (37)

  1. (a) 세포 및 물을 포함하는 조성물을 건조제와 접촉시키는 단계; 및
    (b) 세포로부터 지질을 회수하는 단계를 포함하는,
    세포 및 물을 포함하는 조성물로부터 지질을 수득하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조제가 건조제 100g당 물 50g 이상의 흡수 용량(absorption capacity)을 갖는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 건조제가 다공질인 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조제가 25m2/g 이상의 비표면적(specific surface area)을 갖는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조제가 실리카, 활성화된 탄소, 활성화된 알루미나, 분자체(예: 탄소 분자체 또는 제올라이트), 및 가교결합된 중합체(예: 폴리아크릴레이트)로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조제가 실리카인 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    w건조제/(w세포(a) + ww (a)) > (1/x)*(1 - w세포(a)/(0.8*(w세포(a) + ww (a))))이고, 여기서 w건조제 = 상기 (a) 단계에서 조성물과 접촉되는 건조제의 중량, w세포(a) = 상기 (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물중 세포의 건조 물질의 중량, ww (a) = 상기 (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물중 물의 중량, x = 상기 건조제의 흡수 용량인 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    발효에 의해 상기 세포를 수득함을 포함하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물이 발효 배양액이거나, 상기 (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물이 발효 배양액으로부터, 예를 들면 기계적 분리에 의해 물을 분리함으로써 수득되는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물이 5 내지 95중량%의 물 함량을 갖는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a) 단계가 조성물을 건조제와 혼합하여 세포 및 건조제를 포함하는 혼합물을 제공함을 포함하고, 상기 (b) 단계가 선택가능하게는 건조제의 적어도 일부의 존재하에 혼합물로부터 지질을 회수함을 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 방법이
    (i) 상기 혼합물로부터 상기 건조제의 적어도 일부를 분리함; 및/또는
    (ii) ww (b)/w세포(b) > 0.5*ww (a)/w세포(a)임(여기서, ww (b) = 상기 (b) 단계에서 지질이 회수되는 혼합물중 물의 중량, w세포(b) = 상기 (b) 단계에서 지질이 회수되는 혼합물중 세포의 건조 물질의 중량, ww (a) = 상기 (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물중 물의 중량, w세포(a) = 상기 (a) 단계에서 건조제와 접촉되는 조성물중 세포의 건조 물질의 중량)중 하나 이상을 포함하는 방법.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (b) 단계가 용매에 의한 추출에 의해 지질을 회수함을 포함하는 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매가 비극성 용매, 예를 들면 C3 -6 알칸, 바람직하게는 헥산인 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매가 초임계 유체, 예를 들면 액체 CO2 또는 초임계 프로판인 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (a) 단계 이후 및 상기 (b) 단계 이전에, 세포를 가열함을 포함하는 건조 단계; 및/또는 세포를 과립화하여 과립형 입자를 수득하는 단계를 포함하지 않는 방법.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세포가 미생물 세포, 예를 들면 효모 세포, 박테리아 세포, 진균류 세포, 또는 조류(algal) 세포인 방법.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세포가 모르티에렐라(Mortierella) 속, 또는 파이티움(Pythium) 또는 엔토모프토라(Entomophthora)로부터 수득되는 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세포가 크립테코디니움(Crypthecodinium) 속, 또는 트라우스토카이트리알레스(Thraustochytriales) 목, 예를 들면 트라우스토카이트리움(Thraustochytrium) 또는 쉬조카이트리움(Schizochytrium) 속으로부터 수득되는 방법.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세포가 식물 세포, 예를 들면 종자 또는 견과(nut)로부터의 세포인 방법.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지질이 다중불포화 지방산(PUFA), 예를 들면 Ω-3 PUFA 또는 Ω-6 PUFA를 포함하는 방법.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PUFA가 탄소수 18 이상의 PUFA인 방법.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PUFA가 아라키돈산(ARA)인 방법.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 PUFA가 도코사헥사엔산(DHA)인 방법.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지질이 5중량% 이상의 상기 PUFA를 포함하는 방법.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지질이 립스타틴(lipstatin), 스타틴(statin), TAPS, 피마리신(pimaricine), 나이스타틴(nystatine), 지용성 항생물질[예: 레이드로마이신(laidlomycin)], 지용성 항산화제[예: 코엔자임(co-enzyme) Q10], 콜레스테롤, 파이토스테롤, 데스모스테롤, 토코트리에놀, 토코페롤, 카로티노이드, 잔토필, 예를 들면 베타-카로틴, 루테인, 라이코펜, 아스타잔틴, 제아잔틴, 및 칸타잔틴으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 방법.
  27. (i) 지질을 포함하는 세포, 및 (ii) 건조제를 포함하는 혼합물.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 지질이 제 21 항 내지 제 26 항중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 지질인 혼합물.
  29. 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
    상기 건조제가 제 2 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 건조제인 혼합물.
  30. 제 1 항 내지 제 29 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세포가 제 17 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 정의된 바와 같은 세포인 혼합물.
  31. 제 1 항 내지 제 30 항중 어느 한 항에 있어서,
    추가로 물을 포함하되, 여기서 w건조제, 혼합물/(w세포, 혼합물 + ww , 혼합물) > (1/x)*(1 - w세포, 혼합물/(0.8*(w세포, 혼합물 + ww , 혼합물))), 바람직하게는 w건조제, 혼합물/(w세포, 혼합물 + ww, 혼합물) > (1/x)*(1 - w세포, 혼합물/(0.9*(w세포, 혼합물 + ww , 혼합물)))이고,
    이때 w건조제, 혼합물 = 상기 혼합물중 건조제의 중량, w세포, 혼합물 = 상기 혼합물 중 세포의 건조 물질의 중량, ww , 혼합물 = 상기 혼합물중 물의 중량, x = 상기 건조제의 흡수 용량인 혼합물.
  32. 제 1 항 내지 제 31 항중 어느 한 항에 따른 혼합물을 유기 용매와 접촉시킴을 포함하는, 지질을 수득하는 방법.
  33. 제 1 항 내지 제 32 항중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득가능한 지질.
  34. 제 33 항에 따른 지질을 포함하는 식품, 예를 들면 사람이 먹는 식품 또는 동물 사료.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 식품이 유아용 포뮬라(infant formula)인 식품.
  36. 제 33 항에 따른 지질을 포함하는 약학 제품.
  37. 제 33 항에 따른 지질을 포함하는 화장품.
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