(57)【要約】【課題】サケ・マス類の頭部全体を主とする加工残滓を原料として、コンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体を製造する。【解決手段】サケ・マス類の頭部全体を原料とし、これを粉砕し、プロテアーゼ処理またはアルカリ処理、脱脂処理、清澄ろ過処理、（必要により）膜分離による精製・濃縮処理、減圧濃縮処理、噴霧乾燥処理を順次行うことを特徴とするコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体組成物の製造方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
サケ・マス類の頭部を粉砕し、プロテアーゼ処理により可溶化した後、固形分分離と脱脂を行い、得られた水相を乾燥し、粉末化することを特徴とするコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体組成物の製造方法。
【請求項２】
サケ・マス類の頭部を粉砕し、プロテアーゼ処理により可溶化した後、固形分分離と脱脂を行い、得られた水相中のコンドロイチン硫酸を含有するムコ多糖タンパク複合体を膜分離により精製した後、乾燥し、粉末化することを特徴とするコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を高濃度に含有するムコ多糖タンパク複合体組成物の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法で得られたコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体組成物またはコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸の塩を含有するムコ多糖タンパク複合体組成物を水溶液とし、膜分離により精製した後、乾燥し、粉末化することを特徴とするコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を高濃度に含有するムコ多糖タンパク複合体組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料にサケ・マス類の頭部全体を用いコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体を製造する方法に関するものである。本発明により製造されるコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体は、健康食品のほか医薬品原料および化粧品原料として広く利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
工業的に生産されているコンドロイチン硫酸を含有するムコ多糖タンパク複合体は、原料に牛軟骨やサメ軟骨が用いられている。このうち、牛軟骨は狂牛病の危険性など原料の安全性に問題があり、サメ軟骨は資源保護の問題から漁獲量が制限を受ける傾向にあり、いずれも安定した原料を確保することが困難な状況にある。これらに代わる新たな原料として安定して大量に生産されるサケの鼻軟骨が使われ始めている。
【０００３】
サケの鼻軟骨を原料としたコンドロイチン硫酸の製造に関しては、頭部より鼻軟骨を分離する方法として、加熱し網で分離する方法が開示され（特許第３３８５３９８号；特許文献１）、鼻軟骨からの抽出、精製に関しては限外ろ過により分離精製する方法（特許第３２７８６２９号；特許文献２）が提案されている。しかし、鼻軟骨は加工処理により排出される頭部の約１０％であり、これらの方法で分離抽出を行う場合は、残りの９０％は廃棄処理されているのが現状である。すなわち、北海道全体で漁獲されるサケ約１５万トンに換算すると、頭部歩留まりが約１０％なので、約１万３千５百トンが廃棄されることになる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３３８５３９８号公報
【特許文献２】特許第３２７８６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来法は、頭部から鼻軟骨を分離して使用しているが、本発明者らは、鼻軟骨を分離後、廃棄されている９０％の部分にも鼻軟骨と同等量のコンドロイチン硫酸と、コンドロイチン硫酸含有量の約１／２０量のヒアルロン酸が含まれていることを見出した。
ヒアルロン酸に関しては、鼻軟骨中の含有量は極めて少ないものの、頭全体を利用することにより眼や頭皮などから効率よく回収することができた。鼻軟骨を分離しコンドロイチン硫酸を精製した場合、頭部全体から計算される歩留まりは0.2％であるが、頭全体より得られるコンドロイチン硫酸歩留まりは0.4％（そのうち５％がヒアルロン酸）となり、従来法の２倍量となる。しかし、頭部全体を原料とする場合には、硬骨などの不溶部位が多い、油分が多い、コンドロイチン硫酸濃度が低いなど種々の問題点がある。
従って、本発明の課題は、鼻軟骨以外廃棄されていた部位も含むサケ頭部全体を原料としてコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体を製造する技術を確立することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題に鑑みて鋭意検討した結果、サケ頭部全体を粉砕し、プロテアーゼ処理により可溶化し、得られた可溶化液から固体を分離した後、脱脂し、水相部位をフィルタープレスで清澄ろ過し、ろ液をさらに減圧濃縮後、必要に応じて活性炭処理し、噴霧乾燥することによって目的とするコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体を、コンドロイチン硫酸量として従来法の２倍量得ることができることを見出した。
また、この方法で、フィルタープレスにより得られた清澄ろ過液を膜分離により精製・濃縮することにより、任意の濃度のコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体を製造することもできる。
【０００７】
すなわち、本発明は
１．サケ・マス類の頭部を粉砕し、プロテアーゼ処理により可溶化した後、固形分分離と脱脂を行い、得られた水相を乾燥し、粉末化することを特徴とするコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体組成物の製造方法。
２．サケ・マス類の頭部を粉砕し、プロテアーゼ処理により可溶化した後、固形分分離と脱脂を行い、得られた水相中のコンドロイチン硫酸を高濃度に含有するムコ多糖タンパク複合体を膜分離により精製した後、乾燥し、粉末化することを特徴とするコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体組成物の製造方法、および
３．前項１に記載の方法で得られたコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体組成物またはコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸の塩を含有するムコ多糖タンパク複合体組成物を水溶液とし、膜分離により精製した後、乾燥し、粉末化することを特徴とするコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を高濃度に含有するムコ多糖タンパク複合体組成物の製造方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では加工の残滓として排出されるサケ・マス類の頭部全体を原料として使用する。サケ・マス類の種類は、特に限定されないが、シロザケ、カラフトマス、ベニザケが挙げられる。特にシロザケが好ましい。
サケ頭部の可溶化は、サケ・マス類の頭部を適宜の大きさに切断した後、ミートチョッパー等の粉砕機で粉砕し、ミンチ状にした後、プロテアーゼ処理あるいはアルカリ処理により行うことができるが、プロテアーゼ処理が好ましい。
【０００９】
プロテアーゼ処理に用いるプロテアーゼとしては市販品のいずれも使用できるが、膜分離によるコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体の精製・濃縮を効率よく行うには、タンパク分解能力の高い酵素の使用が望ましい。例えば、パパイン製剤やノボザイムズジャパン株式会社のアルカラーゼなどが用いられる。
【００１０】
プロテアーゼによる可溶化液には、多量の脂質が含まれているのでこれを除くために三相分離を行って、油相、水相、固形相に分け、コンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体を含む水相を得る。さらにこの水相に珪藻土、バーライト、セルロース等から選択されるろ過助剤を加えてフィルタープレスにより清澄ろ過し、ろ液を得る。
【００１１】
得られた水相を加熱蒸発法、減圧乾燥法、噴霧乾燥法、凍結乾燥法、あるいはこれらの方法を組み合わせて、乾燥し、粉末化することによりコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体組成物を得ることができる。この方法で得られる複合体組成物はコンドロイチン硫酸4.0％、ヒアルロン酸0.2％を含んでいるが、その他の主な成分としては、タンパク質88.3％、灰分6.5％を含む。この粗製品は、そのまま健康食品原料等として用いることができるが、さらに水溶液とした後膜分離法等により精製することもできる。
【００１２】
本発明では、前記粗製品からあるいは前記粗製品を得る前の三相分離により得たろ液を膜分離法により、高濃度にコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖を含む高濃度のタンパク複合体を得ることができるが、三相分離により得たろ液をそのまま膜分離する精製法が好ましい。
【００１３】
すなわち、前記方法で三相分離により得たろ液には、コンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸以外にも、タンパク質、アミノ酸、無機成分などが多く含まれており、コンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸の割合が低いので限外ろ過膜により精製・濃縮処理を行う。使用する限外ろ過膜の分画分子量は５千〜１０万、より望ましくは１万〜５万である。精製・濃縮処理は、ろ液に水を適宜加えて希釈し、限外ろ過によりコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含むムコ多糖タンパク複合体を精製・濃縮する工程を、任意の回数繰り返すことにより行う。この濃縮回数の違いにより、任意の濃度のコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含む精製液を得ることができる。精製液は、減圧濃縮後必要に応じて活性炭を使用し脱色、脱脂を行い、噴霧乾燥法等により乾燥して粉末とする。
精製品は、分離条件を変えることによって任意の濃度（例えば、約１０〜７０％）のコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含む組成物として得ることができる。
【００１４】
以上の本発明の方法により、サケ・マス類の頭部全体を主とする加工残滓から効率よく任意の濃度のコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体を製造することができる。
【実施例】
【００１５】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００１６】
実施例１：
（１）プロテアーゼ処理
１）加工残滓として排出されたサケ頭部４０ｋｇをバンドソーで約５ｍｍ角に切断後、穴径9.6ｍｍのミートチョッパで粉砕し原料とした。
２）これを容量５０Ｌの斜軸ニーダーに投入しプロテアーゼ８０ｇ（アルカラーゼ）を添加後、５０℃で２時間撹拌し、可溶化液を得た。
３）得られた可溶化液を開孔径約１ｍｍのザルでろ過後、ザル上に残った残滓を８ｋｇの水で洗浄した。
４）ろ液及び洗浄液を斜軸ニーダーに戻し、９０℃に加熱後１５分間撹拌してプロテアーゼ失活処理を行った。これにより、可溶化液49.4ｋｇを得た。
５）得られた可溶化液を遠心効果10,000Ｇの三相遠心分離機で処理し、油相、水相、スラッジ相に分離した。この際、洗浄液として水３ｋｇを用いた。これらの操作により、脱脂及び脱スラッジした水相39.0ｋｇを分取した。
６）得られた水相にろ過助剤（珪藻土）1.6ｋｇを加え撹拌後、圧力約４ｋｇ／ｃｍ2において加圧ろ過を行った。さらに、ケーキを６ｋｇの水で洗浄後、ろ液及び洗浄液を合わせ清澄液39.1ｋｇが得られた。この清澄液のＢｒｉｘは11.3であった。
【００１７】
（２）精製及び粉末化処理
１）得られた清澄液を分画分子量13,000の限外濾過膜（旭化成（株）製ＡＣＰ−２０１３）により精製処理を行った。精製処理は、清澄液にその２倍量の水を加え、加える前の量まで濃縮する操作を５回繰り返した。これにより、Ｂｒｉｘ  0.9の精製液37.0ｋｇが得られた。
２）この精製液を蒸発温度２２〜２４℃、ジャケット温度８０℃において減圧濃縮し、Ｂｒｉｘ  11.1の濃縮液2.5ｋｇを得た。
３）濃縮液にろ過助剤（珪藻土）0.1ｋｇを加え撹拌後、圧力1.5ｋｇ／ｃｍ2において加圧ろ過を行った。さらに、ケーキを0.3ｋｇの水で洗浄後、ろ液及び洗浄液を合わせ2.26ｋｇの清澄液が得られた。
４）この清澄液をφ７０ｍｍ回転ディスク型スプレードライヤーを用い、入口温度１７５℃、出口温度９０℃、ディスク回転数18,000ｒｐｍの条件下で噴霧乾燥を行い、コンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体の白色粉末２０８ｇを得た。
【００１８】
実施例１での各工程後（三相分離後、フィルタープレス後、膜処理５回後、減圧濃縮後及び噴霧乾燥後）について、サンプルを採り分析した結果に基づく製造歩留まりの変化と粉末のコンドロイチン硫酸含有量、ヒアルロン酸含有量とタンパク質含有量を表１および表２に示す。なお、コンドロイチン硫酸の分析は、ガランボス法（Galambos JT 1967 The reaction of carbazole with carbohydrates 1. Effect of borate and sulfamate on the carbazole color of sugars. Anal.Biochem. 19:119-132）によりグルクロン酸量を測定し、係数2.593を乗じてコンドロイチン硫酸量を求めた。ヒアルロン酸の分析は、電気泳動法（日本生化学会編．糖質II．29-31.1991）により分離したヒアルロン酸のスポットをデンシトメーターにより定量化し濃度を求めた。タンパク質はケルダール法により窒素を測定し、窒素含有量に係数5.56を乗じて求めた。
【００１９】
なお、工程ごとの歩留まりの変化におけるコンドロイチン硫酸量は、グルクロン酸量をすべてコンドロイチン硫酸量に換算して求めたので、ヒアルロン酸も含む値である。粉末のコンドロイチン硫酸量は、グルクロン酸量から換算したコンドロイチン硫酸量から、別に電気泳動法により測定したヒアルロン酸量を差し引いて求めた値である。これらは以下の実施例２〜４でも同様である。
【００２０】
【表１】
2005206749.tif 000002
【００２１】
【表２】
2005206749.tif 000003
【００２２】
実施例２：
１）実施例１における限外ろ過膜での精製処理の回数を３回とし、精製液を実施例１と同様に減圧濃縮後、Ｂｒｉｘ  7.5の濃縮液3.2ｋｇを得た。
２）この濃縮液に粉末活性炭６５ｇを添加後、室温で４時間撹拌し活性炭処理を行った。
３）この処理液にろ過助剤６５ｇを加え撹拌後、ろ過助剤を厚さ２ｍｍでプレコートしたヌッチェを用い吸引ろ過を行った。さらに、ケーキを0.5ｋｇの水で洗浄した後、ろ液及び洗浄液合わせて清澄液3.5ｋｇが得られた。
４）この清澄液を実施例１と同様に噴霧乾燥させ、コンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体の白色粉末１８４ｇを得た。実施例２での各工程後の製造歩留まりの変化と粉末のコンドロイチン硫酸含有量、ヒアルロン酸含有量とタンパク質含有量を表３および表４に示す。なお、分析方法は実施例１と同様である。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
【表４】
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【００２５】
実施例３：
実施例１における限外ろ過膜に分画分子量50,000（旭化成ＡＣＰ−２０５０）の膜を使用し、実施例１と同様に処理して、コンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体の白色粉末１８４ｇを得た。実施例３での製造歩留まりの変化と粉末のコンドロイチン硫酸含有量、ヒアルロン酸含有量とタンパク質含有量を表５および表６に示す。なお、分析方法は実施例１と同様である。
【００２６】
【表５】
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【００２７】
【表６】
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【００２８】
実施例４：
実施例２と同様に、実施例３における限外ろ過膜での精製処理の回数を３回とし、精製液を濃縮後活性炭処理を行い、噴霧乾燥させコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体の白色粉末１６８ｇを得た。実施例４での製造歩留まりの変化と粉末のコンドロイチン硫酸含有量、ヒアルロン酸含有量とタンパク質含有量を表７および表８に示す。なお、分析方法は実施例１と同様である。
【００２９】
【表７】
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【００３０】
【表８】
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【００３１】
実施例のまとめ：
実施例１〜４（表１〜８）より、サケ頭全体からのコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸の歩留まりは、膜処理後では当初の計算通り約0.4％となり、１００ｋｇの頭を処理すると４００ｇのコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を回収出来たが、実際にはその後の活性炭処理や噴霧乾燥処理により若干のロスが発生し、乾燥粉末品でのコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸の歩留まりは0.3％となった。つまり１００ｋｇの頭から３００ｇのコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を粉末化できたことになる。一方、頭１００ｋｇから鼻軟骨を分離しコンドロイチン硫酸を精製した場合、その含有率から求められる歩留まりは0.2％であり、得られる粉末は２００ｇである。したがって本発明により得られるコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸は、従来法の1.5倍以上となる。これは北海道のサケ約１５万トンの漁獲量に限って計算すると、従来法で３０トン製造できるものが４５トン以上に増加したことになる。ヒアルロン酸に関しては、鼻軟骨に含まれる濃度が0.01％未満と極めて少なく、従来法での製品中の含有量が明確ではなかったが、頭全体を原料としたことで、眼や頭皮などに含まれるヒアルロン酸が抽出できたものである。本発明により製造されるコンドロイチン硫酸およびヒアルロン酸を含有するムコ多糖タンパク複合体は、食品のほか医薬品原料および化粧品原料として広く利用することができるものであり、本発明の製造方法により安価に大量に供給できる。