(57)【要約】【課題】コラーゲン溶液又はコラーゲン分散液を製造するまでの工程における防腐処理に関する技術の提供を課題とする。【解決手段】生物原料からコラーゲン溶液又はコラーゲン分散液を調製するまでの工程において、水系溶媒中での処理又は操作を実施する工程を、防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするコラーゲンの製造方法である。上記製造方法において、特に、コラーゲン溶液については、コラーゲンの抽出工程、精製工程又は沈殿工程を、コラーゲン分散液については、湿潤状態下での粉砕工程を対象工程とするものである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物原料からコラーゲン溶液又はコラーゲン分散液を調製するまでの工程において、
水系溶媒中での処理又は操作を実施する工程を、防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするコラーゲンの製造方法。
【請求項２】
生物原料からコラーゲン溶液を調製するまでの工程のうち、コラーゲンの抽出工程、精製工程又は沈殿工程において実施する水系溶媒中での処理又は操作を、防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするコラーゲンの製造方法。
【請求項３】
生物原料からコラーゲン分散液を調製するまでの工程のうち、湿潤状態下での粉砕工程を防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするコラーゲンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コラーゲンの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
生物原料からコラーゲンを製造する方法として種々の方法が知られている。また、得られるコラーゲンの形態についても、コラーゲンが溶解した水溶液（以下「コラーゲン溶液」という）、不溶性コラーゲンが水系溶媒に分散したもの（以下「コラーゲン分散液」という）等が知られている。コラーゲン溶液は、最終製品となることもあるが、さらなる加工を行う出発原料となることもあり、例えば、乾燥することによりコラーゲン粉末を得ることができ、また、架橋処理を行うことにより架橋コラーゲンを得ることができるものである。
【０００３】
生物原料からのコラーゲン溶液の製造方法については、これまで多種多様な方法が開示されてきた。大略として、例えば、原料の前処理工程（脱脂、脱灰、除毛、洗浄、粉砕、アルカリ処理等）、コラーゲンの抽出工程（酸、アルカリ、酵素等による抽出）、精製工程（洗浄、遠心分離、塩析、透析、ろ過等）、沈殿工程（等電点沈澱等）等を挙げることができ、目的に応じて必要な工程が選択されている。
【０００４】
生物原料からのコラーゲン分散液の製造方法については、例えば、特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２２４２０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コラーゲン溶液又はコラーゲン分散液を製造するためには、水系溶媒を用いた操作が必須となっている。一般に生物原料は腐敗し易く、さらに製造途中の粗コラーゲンや精製されたコラーゲンはさらに腐敗し易い。そのため、たとえ前処理工程において生物原料に対しアルカリ処理による滅菌が施されていたとしても、それ以降の工程では綿密な防腐措置（雑菌の混入防止のための無菌的環境、低温による製造等）が必要であった。また、得られたコラーゲン溶液又はコラーゲン分散液を滅菌するために、フィルター滅菌や防腐剤の添加等による滅菌工程が設けられているとしても、滅菌工程以前の工程における綿密な防腐措置がやはり必要であった。なお、一般に、コラーゲン溶液又はコラーゲン分散液中のコラーゲンの変性温度は、加熱滅菌によって滅菌効果が得られる温度域よりもはるかに低い。そのため、コラーゲンがゼラチン化することを避けるために、コラーゲンの変性温度以下で加熱しても防腐効果はほとんど期待できない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以下のとおりである。
［１］生物原料からコラーゲン溶液又はコラーゲン分散液を調製するまでの工程において、水系溶媒中での処理又は操作を実施する工程を、防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするコラーゲンの製造方法。
［２］生物原料からコラーゲン溶液を調製するまでの工程のうち、コラーゲンの抽出工程、精製工程又は沈殿工程において実施する水系溶媒中での処理又は操作を、防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするコラーゲンの製造方法。
［３］生物原料からコラーゲン分散液を調製するまでの工程のうち、湿潤状態下での粉砕工程を防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするコラーゲンの製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のコラーゲンの製造方法によれば、従来のような綿密な防腐措置を施さなくても良いという利点を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、好ましい実施形態に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。
【００１０】
本発明のコラーゲンの製造方法（以下「本製造方法」という）は、生物原料からコラーゲン溶液又はコラーゲン分散液を調製するまでの工程（以下「調製工程」ともいう）において、水系溶媒中での処理又は操作を実施する工程を、防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするものである。尚、調製工程には、調製工程を実施することにより得られたコラーゲン溶液又はコラーゲン分散液をフィルター滅菌や防腐剤の添加等によって滅菌する滅菌工程は含まれない。また、粉砕の用語には、破砕の概念も含まれるものとする。
【００１１】
生物原料からコラーゲン溶液を調製するまでの工程として、以下に限定されるものではないが、例えば、原料の前処理工程（脱脂、脱灰、除毛、洗浄、粉砕、アルカリ処理等）、コラーゲンの抽出工程（酸、アルカリ、酵素等による抽出）、精製工程（洗浄、遠心分離、塩析、透析、ろ過等）、沈殿工程（等電点沈澱等）等を挙げることができる。これらの工程の具体的実施態様は公知のものであってもよく、また、営業秘密としてノウハウ秘匿しているものであってもよい。上記例示した工程は、すべて実施される必要はなく、目的に応じて実施すべき工程を適宜選択すればよい。
【００１２】
生物原料からコラーゲン分散液を調製するまでの工程として、例えば、原料の前処理工程（脱脂、脱灰、除毛、粉砕、アルカリ処理等）、湿潤状態下での粉砕工程等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００１３】
原料の前処理工程としてアルカリ処理を行った場合には、原料表面が滅菌処理されることもあるが、本製造方法は、当該アルカリ処理を防腐剤の存在下で行う態様も包含するものである。
【００１４】
水系溶媒中での処理又は操作とは、処理又は操作の対象物の少なくとも一部が水系溶媒中に存在するときに実施する処理又は操作をいう。当該処理又は操作として、コラーゲン溶液においては、原料の前処理工程における脱脂、脱灰、洗浄等、抽出工程におけるコラーゲンの酸抽出、アルカリ抽出、酵素抽出等、精製工程における遠心分離、塩析、透析、ろ過等、沈殿工程における等電点沈殿等が好例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、当該処理又は操作として、コラーゲン分散液においては、例えば、湿潤状態下での粉砕工程が好例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１５】
コラーゲン溶液における本製造方法の好適な一形態は、前記工程のうち、特に、コラーゲンの抽出工程、精製工程、沈殿工程を対象とするものである。このとき、本製造方法は、生物原料からコラーゲン溶液を調製するまでの工程のうち、コラーゲンの抽出工程、精製工程又は沈殿工程において実施する水系溶媒中での処理又は操作を、防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするものである。なお、対象とする工程は１工程に限定されるものではない。
【００１６】
コラーゲン分散液における好適な一形態は、湿潤状態下での粉砕工程を対象とするものであり、このとき、本製造方法は、生物原料からコラーゲン分散液を調製するまでの工程のうち、湿潤状態下での粉砕工程を防腐剤の存在下でおこなうことを特徴とするものである。
【００１７】
防腐剤は、水系溶媒中での処理又は操作を実施するときに添加する態様であることが好ましい。ただし、防腐剤の添加回数は複数回であってもよく、例えば、前工程で添加した防腐剤の残存量が防腐効果を得るには不十分であるときは再度添加してもよい。また、防腐剤の添加量は、防腐剤の種類、効果等を鑑みて、所望の防腐効果が得られるように適宜設計することが望ましい。
【００１８】
生物原料は、動物（例えば、哺乳類、爬虫類、魚介類、両生類、昆虫等）に限定されるものではなく、植物（例えば、コラーゲン鎖を発現する植物、コラーゲン産生遺伝子を組み込んだ植物等）、微生物（例えば、コラーゲンを産生する微生物、コラーゲン産生遺伝子を組み込んだ微生物等）等であっても構わない。
【００１９】
水系溶媒は、水を主成分とするものであれば特に制限されない。例えば、溶媒の全質量に対して水を50質量％以上含有する溶液が好適である。具体的には、精製水、蒸留水、酸又はアルカリを含む水溶液、pH調整可能な緩衝剤を含む公知のpH緩衝液、水とアルコール等の親水性有機溶媒との混合液等を例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
防腐剤は、防腐効果が得られるものであれば、既存の防腐剤に限定されることはなく、また、水系溶媒で使用できるものであれば特に限定されることはない。また、防腐効果が得られるのであれば、抗菌剤等の他の名称で使用、販売されているものも本発明の防腐剤の範囲内に含まれる。
【００２１】
防腐剤の選択にあたっては、本製造方法によって得られる製品の用途に適合した防腐剤を用いることが好ましい。また、防腐剤の種類に応じた適正量を適用することが好ましい。防腐剤の一例として、安息香酸及びその塩、イソチアゾリン系抗菌剤（例えば、ケーソンCG）、イソプロピルメチルフェノール、メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、ブチルパラベン、液状フェノール、塩化アルキルジアミノエチルグリシン、感光素、クエン酸及びその塩、クレゾール及びその異性体、クロルヘキシジングルコン酸塩酸及びその塩、クロロクレゾール、クロロブタノール、ゲンチジン酸エタノールアミド、サリチル酸及びその塩、ジブチルヒドロキシトルエン、ソルビン酸及びその塩、タウリン、チメロサール、チモール及びその塩、デヒドロ酢酸及びその塩、トリクロロヒドロキシジフェニルエーテル、パラオキシ安息香酸エステル及びその塩、フェニルエチルアルコール、フェノール、フェノキシエタノール、ペルーバルサム、ベンザルコニウム塩化物及びその溶液、ベンジルアルコール、ベンゼトニウム塩化物及びその溶液、ホウ砂、ホウ酸、ポリアミノプロピルビグアニド、ラウリルジアミノエチルグリシンナトリウム、硫酸オキシキノリン、レゾルシン、1,3-ブタンジオール、dl-カンフル等が挙げられ、その他にもアルカンジオール、多価アルコール類、植物由来エキス等のうち防腐効果を有するものが挙げられる。
【００２２】
最終製品がコラーゲン以外の材料、例えば、フィブリン、トロンビン、ヒアルロン酸、アルギン酸、コンドロイチン硫酸等を含むものであっても、本製造方法を用いていれば、本発明の範囲内に含まれる。
【実施例】
【００２３】
以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。尚、実施例において％は、特に断らない限り全て質量％を示す。
【００２４】
〔実施例１〕
本実施例における全操作は、非無菌的環境である通常の室内で実施した。
【００２５】
ティラピアの脱灰鱗400g（含水率17.5％)を0.1MのNaOH水溶液で2時間洗浄し、鱗表面を殺菌するとともに夾雑物を除去した。これをザルにあげ、水洗した後、粉砕処理した（これを「粉砕物」と称する）。粉砕物の総重量が6.4kgとなるように水を添加した後、塩酸でpH2に調整した。これにペプシン（和光純薬 1：10000）16gを添加し、さらに、防腐剤としてケーソンCG（ロームアンドハース社製）が600ppmの濃度になるように添加した。これを、攪拌羽根を用いて25℃で24時間、穏やかに攪拌して、鱗からコラーゲンを溶かし出した（これを「抽出液１」と称する）。さらに、コラーゲンを溶かし出すために、抽出液１を、攪拌羽根を用いて25℃で24時間、穏やかに攪拌した（これを「抽出液２」と称する）。抽出液２を水で希釈した後、遠心分離（10000G、60min）により上澄を回収して微細な鱗残渣と分離した。上澄液を1μmのメンブレンフィルターでろ過した後、終濃度が1.0 Mになるように塩化ナトリウムを加えて緩やかに攪拌した。25℃で30分間静置して塩析した後、遠心分離（10000G、20min）により上澄を除去し、コラーゲンの沈殿物（これを「精製コラーゲン」と称する）を回収した。精製コラーゲンにpH2の塩酸を加え、5℃で24時間緩やかに攪拌して溶解し、3％のコラーゲン溶液を製造した。
【００２６】
〔比較例１〕
防腐剤を無添加とした以外は、実施例１と同様にしてコラーゲン溶液を製造した。
【００２７】
（微生物数）
実施例１と比較例１において抜き取り採取した粉砕物、抽出液１、抽出液２及び精製コラーゲンの各微生物数の測定を日本薬局方「微生物限度試験法」に準じて実施した。測定項目は、一般微生物と真菌・カビ類とした。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
実施例１では、粉砕物において認められた一般微生物と真菌・カビ類が、防腐剤を添加した後の抽出液１、抽出液２及び精製コラーゲンのいずれにおいても検出されなかった。一方、防腐剤を添加しなかった比較例１では、抽出液１において一般微生物と真菌・カビ類が粉砕物よりも増加し、それが抽出液２ではさらに大幅に増加していることが分かった。このことから、微生物が混入する環境下であっても、防腐剤の使用により無菌的にコラーゲンを製造できることが分かった。
【００３０】
（コラーゲン回収率）
実施例１と比較例１におけるコラーゲン回収率を求めた。ここで、コラーゲン回収率とは、原料として供試した脱灰鱗の質量に対するコラーゲン溶液中のコラーゲンの質量である。コラーゲン回収率は、実施例１が17.7％、比較例１が16.8％であった。実施例１と比較例１のコラーゲン回収率がほぼ同等であったことから、防腐剤は抽出に用いたペプシンの酵素反応に対して阻害作用を示さなかったと考えられた。