(57)【要約】【課題】魚介類を原料とし安価にセラミドを製造できるセラミドの製造方法及びそれに用いる金属除去装置を提供する。【解決手段】魚体に含まれる脂質を溶媒中に抽出する。抽出された脂質をアルカリ処理し、セラミド含有脂質以外の脂質を分解して、セラミド含有脂質溶液を得る。素焼部材３により仕切られた陽極室４と陰極室６とを備える電気透析槽２の陽極室６にセラミド含有脂質溶液９を供給すると共に、陰極室６に金属回収媒体液を供給する。陽極７と陰極８とに電圧を印加して、セラミド含有脂質溶液９に含まれる金属をイオン化して陰極室６に移動させて除去する。金属が除去されたセラミド含有脂質溶液に含まれるセラミド含有脂質を酵素処理してセラミドを得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
魚体を所定の溶媒に接触させて、該魚体に含まれる脂質を該溶媒中に抽出する工程と、
抽出された該脂質をアルカリ処理し、セラミド含有脂質以外の脂質を分解して、セラミド含有脂質溶液を得る工程と、
素焼部材により仕切られた陽極室と陰極室とを備える電気透析槽の該陽極室に該セラミド含有脂質溶液を供給すると共に、該陰極室に金属回収媒体液を供給し、該陽極室内に設けられた陽極と、該陰極室内に設けられた陰極とに電圧を印加して、該セラミド含有脂質溶液に含まれる金属をイオン化して該陰極室に移動させて除去する工程と、
該金属が除去されたセラミド含有脂質溶液に含まれるセラミド含有脂質を酵素処理してセラミドを得る工程とを備えることを特徴とするセラミドの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のセラミドの製造方法において、前記セラミド含有脂質溶液は、前記金属として、ナトリウム、カリウム、カドミウムのうちの少なくとも１種の金属を含むことを特徴とするセラミドの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のセラミドの製造方法において、前記素焼部材はナトリウム及びカリウムを透過させると共に、カドミウムを吸着する機能を備えることを特徴とするセラミドの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のセラミドの製造方法において、前記金属回収媒体液は、前記セラミド含有脂質溶液に含まれる金属のうちの１種と同一金属の水酸化物水溶液であり、該金属の濃度が該セラミド含有脂質溶液よりも低濃度であることを特徴とするセラミドの製造方法。
【請求項５】
金属を含むセラミド含有脂質溶液から電気透析により金属を除去する金属除去装置であって、
電気透析槽と、該電気透析槽内に配設された素焼部材に仕切られた陽極室及び陰極室と、該陽極室内に設けられた陽極と、該陰極室内に設けられた陰極と、該陽極及び該陰極に電解電圧を印加する電圧印加手段とを備え、該陽極室にセラミド含有脂質溶液を供給すると共に、前記陰極室に金属回収媒体液を供給し、該電圧印加手段により該陽極及び該陰極に電解電圧を印加して電気透析を行うことにより、該セラミド含有脂質溶液中の金属をイオン化して該陰極室に移動させ、該陽極室に金属が除去されたセラミド含有脂質溶液を得ることを特徴とする金属除去装置。
【請求項６】
請求項５記載の金属除去装置において、前記電気透析槽は、該電気透析槽内に配設された素焼部材により画成された領域の内部を前記陽極室とする共に、該領域の外部を前記陰極室とすることを特徴とする金属除去装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６記載の金属除去装置において、前記素焼部材は、素焼壺であることを特徴とする金属除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミドの製造方法及びそれに用いる金属除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミドは、ヒト皮膚表面の角質層における細胞間脂質の主成分（約４０〜６０重量％）として存在するリン脂質であり、表皮のラメラ構造の形成と安定、水分の保持及び異物侵入防止等のバリアー機能維持に重要な役割を果たしていると言われる。このため、セラミドは、健康食品、食品添加物、化粧素材、医薬品として高く評価され、広い分野で応用されている。
【０００３】
従来、米、麦等の植物を原料としたセラミドが商品化されているが、植物を原料としたセラミドは配糖体であるため、体内での吸収性が低いと言われている。そこで、魚介類等の動物性素材に多量に含有されているスフィンゴミエリン又はセラミド２−アミノエチルスルホン酸を抽出し、セラミドを製造する方法が検討されている。
【０００４】
魚介類からセラミドを製造する方法として、例えば、魚体の一部又は全てを所定の溶媒で処理して複合脂質を抽出し、該複合脂質をアルカリ処理してスフィンゴリン脂質以外のグリセロリン脂質等を分解する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。ところが、前記魚介類からセラミドを製造するときには、該魚介類自体が含有する金属や、前記アルカリ処理に用いられるＮａＯＨ、ＫＯＨ等に由来するＮａ、Ｋ等の金属が混入するため、セラミドの製品価値を確保するためには前記金属を除去する必要がある。
【０００５】
溶液から金属を除去する方法として、例えば、陽極と陰極との間に、陽極室と、陰極室とを形成した電気透析装置を用い、前記陽極室に前記金属を含有する溶液を供給し、前記陰極室に回収媒体液を供給して電気透析を行う方法が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００６】
前記電気透析装置において、前記陽極室は、陽極側がバイポーラ膜、陰極側が陽イオン交換膜で仕切られている。また、前記陰極室は、陽極側が陽イオン交換膜、陰極側がバイポーラ膜で仕切られている。この結果、前記方法によれば、前記陽極室に供給された溶液中の金属をイオン化して前記陰極室に移動させ、該溶液から該金属を除去することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２００７／１２９７２９号
【特許文献２】特開２００９−２１３２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記セラミドの製造に、前記バイポーラ膜及び陽イオン交換膜等の高価な膜材料を備える前記電気透析装置を用いると、製造コストの増大が避けられないとの不都合がある。
【０００９】
本発明は、かかる不都合を解消して、魚介類を原料として安価にセラミドを製造することができるセラミドの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明の目的は、本発明のセラミドの製造方法に用いる金属除去装置を提供することにもある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するために、本発明のセラミドの製造方法は、魚体を所定の溶媒に接触させて、該魚体に含まれる脂質を該溶媒中に抽出する工程と、抽出された該脂質をアルカリ処理し、セラミド含有脂質以外の脂質を分解して、セラミド含有脂質溶液を得る工程と、素焼部材により仕切られた陽極室と陰極室とを備える電気透析槽の該陽極室に該セラミド含有脂質溶液を供給すると共に、該陰極室に金属回収媒体液を供給し、該陽極室内に設けられた陽極と、該陰極室内に設けられた陰極とに電圧を印加して、該セラミド含有脂質溶液に含まれる金属をイオン化して該陰極室に移動させて除去する工程と、該金属が除去されたセラミド含有脂質溶液に含まれるセラミド含有脂質を酵素処理してセラミドを得る工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のセラミドの製造方法は、まず、魚体を所定の溶媒に接触させて、該魚体に含まれる脂質を該溶媒中に抽出する。尚、本願において、「魚体」との用語は、魚介類を形成する肉、骨、ひれ、内臓等の全ての組織を意味する。前記魚体としては、イカ、タコ、ホタテガイ、アコヤガイ、カキ、タラ等の魚介類の魚体の一部又は全てを用いることができる。前記脂質は、単純脂質と複合脂質とを含み、該複合脂質には、セラミドの原料となるスフィンゴリン脂質の他、糖脂質、グリセロリン脂質が含まれる。
【００１２】
そこで、次に、前記溶媒中に抽出された前記脂質をアルカリ処理し、セラミド含有脂質であるスフィンゴリン脂質以外の脂質を分解する。前記アルカリ処理は、前記溶媒に水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム等を添加して、所定時間加熱することにより行うことができる。前記アルカリ処理の結果、セラミド含有脂質溶液を得ることができる。
【００１３】
前記のようにして得られたセラミド含有脂質溶液は、前記アルカリ処理に用いた水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム等に由来するナトリウム又はカリウム等の金属を含んでいる。また、前記魚体はそれ自体カドミウム等の有害な重金属類を含んでいることがあり、この場合、前記セラミド含有脂質溶液は前記重金属類も含んでいる。
【００１４】
そこで、本発明のセラミドの製造方法は、次に、前記セラミド含有脂質溶液に含まれる金属を除去する。本発明のセラミドの製造方法において、前記金属は、素焼部材により仕切られた陽極室と陰極室とを備える電気透析槽を用いて電気透析を行うことにより除去することができる。
【００１５】
前記電気透析は、前記陽極室に前記セラミド含有脂質溶液を供給すると共に、前記陰極室に金属回収媒体液を供給する。そして、前記陽極室内に設けられた陽極と、前記陰極室内に設けられた陰極とに電圧を印加して、該セラミド含有脂質溶液に含まれる金属をイオン化して該陰極室に移動させる。この結果、前記セラミド含有脂質溶液に含まれる金属を除去することができる。
【００１６】
そこで、本発明のセラミドの製造方法は、次に、前記金属が除去されたセラミド含有脂質溶液に含まれるセラミド含有脂質を酵素処理することにより、セラミドを得ることができる。
【００１７】
本発明のセラミドの製造方法によれば、セラミド含有脂質溶液に含まれる金属の除去を、バイポーラ膜及び陽イオン交換膜等の高価な膜材料を備える前記電気透析装置を用いることなく、前記素焼素材を備える金属除去装置により行うことができる。従って、魚介類を原料として安価にセラミドを製造することができる。
【００１８】
また、本発明のセラミドの製造方法において、前記電気透析槽の前記陰極室に供給される前記金属回収媒体液は、純水であってもよいが、前記セラミド含有脂質溶液に含まれる金属のうちの１種と同一金属の水酸化物水溶液であり、該金属の濃度が該セラミド含有脂質溶液よりも低濃度であることが好ましい。前記金属の水酸化物水溶液を前記金属回収媒体液とすることにより、前記セラミド含有脂質溶液に含まれる金属を容易に前記陰極室に移動させることができる。
【００１９】
本発明のセラミドの製造方法における前記電気透析は、金属を含むセラミド含有脂質溶液から電気透析により金属を除去する金属除去装置であって、電気透析槽と、該電気透析槽内に配設された素焼部材に仕切られた陽極室及び陰極室と、該陽極室内に設けられた陽極と、該陰極室内に設けられた陰極と、該陽極及び該陰極に電解電圧を印加する電圧印加手段とを備え、該陽極室にセラミド含有脂質溶液を供給すると共に、前記陰極室に金属回収媒体液を供給し、該電圧印加手段により該陽極及び該陰極に電解電圧を印加して電気透析を行うことにより、該セラミド含有脂質溶液中の金属をイオン化して該陰極室に移動させ、該陽極室に金属が除去されたセラミド含有脂質溶液を得ることを特徴とする金属除去装置により有利に行うことができる。
【００２０】
本発明の金属除去装置は、前記電気透析槽を前記素焼部材により２分して、一方を前記陽極室とし、他方を陰極室としてもよいが、該電解槽の一部の領域を該素焼部材により画成し、その内部を該陽極室とし、外部を該陰極室としてもよい。この場合、前記素焼部材は、板状の部材であってもよいが、該素焼部材として、素焼壺を用いることにより、該素焼部材により画成された領域を容易に形成することができる。即ち、前記素焼壺を用いる場合には、該素焼壺の内部が前記陽極室となり、外部が前記陰極室となる。
【００２１】
ここで、前記セラミド含有脂質溶液は、ナトリウム、カリウム、カドミウム等の金属を含んでいる。そこで、前記素焼部材は、ニッケル及びカリウムを透過させると共に、カドミウムを吸着する機能を備えることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のセラミドの製造方法に用いる金属除去装置の一構成例を示す説明的断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００２４】
本実施形態のセラミドの製造方法では、まず、イカ、タコ等の魚体の一部又は全てを所定の溶媒に接触させて、該魚体に含まれる脂質を該溶媒中に抽出する。前記魚体としては、食品加工工程において廃棄される魚体の切断片、内臓等の産業廃棄物を用いることができる。前記魚体は、加熱処理した後、アセトンで脱脂し、さらに粉砕されていることが好ましい。
【００２５】
前記所定の溶媒としては、例えば９５重量％程度の濃度の含水エタノールを用いることができる。前記魚体は、前記溶媒に浸漬され所定時間攪拌されることにより、該魚体中に含まれる脂質が該溶媒中に抽出される。
【００２６】
前記溶媒中に抽出される脂質は、単純脂質と複合脂質との全てが含まれており、該複合脂質には、セラミドの原料となるスフィンゴリン脂質の他、糖脂質、グリセロリン脂質が含まれている。そこで、次に、前記溶媒中に抽出された脂質をアルカリ処理し、セラミド含有脂質であるスフィンゴリン脂質以外の脂質を分解する。
【００２７】
前記アルカリ処理は、例えば、前記脂質を含む溶媒に、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムを添加し、所定時間、所定温度に保持することにより行う。前記アルカリ処理の結果、セラミド含有脂質溶液を得ることができる。
【００２８】
前記のようにして得られたセラミド含有脂質溶液は、前記アルカリ処理の結果としてナトリウム又はカリウム等の金属を含む他、前記魚体自体の含有金属に由来するカドミウムの金属を含んでいる。そこで、本実施形態のセラミドの製造方法では、次に、前記セラミド含有脂質溶液に含まれる金属を、図１に示す金属除去装置１を用いて電気透析を行うことにより除去する。
【００２９】
金属除去装置１は、電気透析槽２と、電気透析槽２内に配設された素焼壺３とを備えている。素焼壺３は、粘土を有底筒状に形成し、６００〜９００℃の範囲の温度で焼成したものであり、例えば、直径０．１〜６００μｍの範囲の微細孔が不規則に形成されているものを用いることができる。
【００３０】
金属除去装置１では、素焼壺３の内部が素焼壺３により画成された陽極室４となり、陽極室４内に例えばステンレス板からなる陽極５が配設されている。また、電解槽２の素焼壺３の外部の領域が陰極室６となり、陰極室６内に例えばステンレス板からなる陰極７が配設されている。そして、陽極５及び陰極７は、電圧印加手段としての直流電源装置８に電気的に接続されている。
【００３１】
金属除去装置１では、陽極室４に前記セラミド含有脂質溶液９を供給すると共に、陰極室６に回収媒体液１０を供給し、直流電源装置８により陽極５及び陰極７に電圧を印加して電気透析を行う。
【００３２】
回収媒体液１０は、純水であってもよく、セラミド含有脂質溶液９に含まれるナトリウム又はカリウムの濃度よりも低濃度の水酸化ナトリウム溶液又は水酸化カリウム溶液であってもよい。前記回収媒体液１０として水酸化ナトリウム溶液又は水酸化カリウム溶液を用いる場合、その濃度は、例えば０．１ｐｐｍ〜５．０重量％の範囲とする。
【００３３】
直流電源装置８は、例えば、２．０〜５．０Ｖ、５．０〜１５．０Ａの範囲の直流電流を、５．０〜１２．０時間の範囲の時間、陽極５及び陰極７に供給する。
【００３４】
このようにして電気透析を行うと、素焼壺３が陽イオン透過膜として作用し、陽極室４内のカリウムイオン、ニッケルイオン等の陽イオンが素焼壺３を透過して、陰極室６に移動する一方、カドミウムイオンが素焼壺３に吸着される。この結果、陽極室４に、金属が除去されたセラミド含有脂質溶液を得ることができる。
【００３５】
尚、本実施形態では、金属除去装置１に素焼壺３を用いるものとして説明しているが、粘土を６００〜９００℃の範囲の温度で焼成し、直径０．１〜６００μｍの範囲の微細孔が不規則に形成されているものであれば、素焼壺３に代えて、板状の素焼部材（素焼板）を用いてもよい。素焼板を用いる場合、電気透析槽２を素焼板により２分して、一方を陽極室４とし、他方を陰極室６としてもよいが、電気透析槽２の一部の領域を該素焼板により画成し、その内部を陽極室４とし、外部を陰極室６としてもよい。
【００３６】
本実施形態のセラミドの製造方法では、次に、陽極室４に得られた金属が除去されたセラミド含有脂質溶液を減圧蒸留することにより、セラミド２−アミノエチルスルホン酸等のセラミド含有脂質を含む固形物を得る。そして、前記固形物をホスホリパーゼ等の酵素で処理することにより、セラミドを得ることができる。
【００３７】
次に、本発明の実施例を示す。
【実施例】
【００３８】
〔実施例１〕
まず、食品加工工程で廃棄された産業廃棄物としてのイカの切断片及び内臓（湿重量２．４ｋｇ）を６０℃の温度で２４時間加熱し、セラミド原料とした。次に、前記セラミド原料を小型粉砕機（回転数２５０００ｒｐｍ）で１分間処理して粉砕し粉末とした。次に、前記粉末をアセトン３００ｇに１５分間浸漬して脱脂した後、アセトンを除去し、真空乾燥機を用い２０℃の温度で５時間乾燥して２１０ｇの乾燥物を得た。
【００３９】
次に、前記乾燥物に９５．３重量％の濃度のエタノール４００ｇを添加し、２０℃の温度で２４時間攪拌し、該乾燥物中に含まれる脂質をエタノール中に抽出し、脂質抽出溶液を得た。
【００４０】
次に、前記脂質抽出溶液を乾固した後、アセトンで洗浄し中性脂質を除去した。次に、水酸化ナトリウム１．０ｇを９９．８重量％の濃度のメタノール８０ｍｇに溶解した水酸化ナトリウム溶液を添加し、３７℃の温度で、１時間アルカリ分解を行ってセラミド含有脂質であるスフィンゴリン脂質以外の脂質を分解し、セラミド含有脂質溶液を得た。
【００４１】
次に、図１に示す金属除去装置１を用いて、前記セラミド含有脂質溶液に含まれる金属を除去した。本実施例では、電解槽２に、素焼壺３を配設し、内容積０．２５リットルの陽極室４と、内容積１．０リットルの陰極室６とを備える金属除去装置１を用いた。
【００４２】
次に、陽極室４に、前記セラミド含有脂質溶液５０ｍｌにメタノールを加え、全量を０．２リットルとしたセラミド含有脂質溶液９（１６０ｇ）を供給した。セラミド含有脂質溶液９は、ナトリウムイオンメーター（株式会社堀場製作所製、商品名：コンパクトイオンメータ  Ｃ−１２２）を用いて測定したところ、全量に対しナトリウム３６２０ｐｐｍ（１１６ｍｇ）を含んでいた。
【００４３】
また、陰極室６に金属回収媒体液１０として、セラミド含有脂質溶液９より低濃度の５００ｐｐｍの水酸化ナトリウム水溶液０．８リットル（６３０ｇ）を供給した。
【００４４】
次に、直流電源装置８から、４．０Ｖ、１．０Ａの直流電流を、２４．０時間に亘って陽極５及び陰極７に供給し、電気透析を行った。前記電気透析終了後、セラミド含有脂質溶液９及び金属回収媒体液１０のナトリウム濃度をナトリウムイオンメーター（株式会社堀場製作所製、商品名：コンパクトイオンメータ  Ｃ−１２２）を用いて測定した。
【００４５】
この結果、セラミド含有脂質溶液９のナトリウム濃度は８２０ｐｐｍ、金属回収媒体液１０のナトリウム濃度１２００ｐｐｍであった。従って、陽極室４内のセラミド含有脂質溶液９に含まれていたナトリウム１１６ｍｇのうち、０．９０ｍｇが陰極室６に移動したことが明らかである（除去率７７．６％）。
【００４６】
次に、陰極室６の金属回収媒体液１０を、１００ｐｐｍの濃度の水酸化ナトリウム水溶液０．８リットル（６３０ｇ）に交換し、直流電源装置８から、４．０Ｖ、１．０Ａの直流電流を、２４．０時間に亘って陽極５及び陰極７に供給し、電気透析を行った。前記電気透析終了後、セラミド含有脂質溶液９及び金属回収媒体液１０のナトリウム濃度をナトリウムイオンメーター（株式会社堀場製作所製、商品名：コンパクトイオンメータ  Ｃ−１２２）を用いて測定した。
【００４７】
この結果、セラミド含有脂質溶液９のナトリウム濃度は２０ｐｐｍ、金属回収媒体液１０のナトリウム濃度３００ｐｐｍであった。従って、陽極室４内のセラミド含有脂質溶液９に含まれていたナトリウム２６．０ｍｇのうち、２５．６ｍｇが陰極室６に移動したことが明らかである（除去率９８．５％）。
【００４８】
尚、前記電気透析の前後において、セラミド含有脂質溶液９及び金属回収媒体液１０のセラミド含有脂質の濃度に変化は無かった。
【００４９】
次に、前記電気透析後、陽極室４から回収されたセラミド含有脂質溶液９を減圧蒸留してセラミド２-アミノエチルスルホン酸を含む固形物２．８６ｇを得た。次に、前記固形物５００ｍｇに０．０３Ｍ−ＣａＣｌ２を含む０．１Ｍ−トリス緩衝液（ｐＨ７．４）２０ｍｇを添加し、さらにホスホリパーゼＣ２０ｍｇとジエチルエーテル７ｍｇを添加した。得られた混合物を３７℃で攪拌しながら、２４時間反応させ、酵素処理を行った。
【００５０】
前記酵素処理の終了後、エーテル層を取り出し、減圧蒸留してセラミド混合物４７０ｍｇを得た。前記セラミド混合物は、ＬＣ−ＭＳ（液体クロマトグラフィー−質量分析）装置（アプライドバイオシステム社製、商品名：３２００Ｑ  ＴＲＡＤＯ）で測定した結果、４２重量％のセラミドを含んでいた。
〔実施例２〕
本実施例では、まず、実施例１と全く同一にしてセラミド含有脂質溶液を得た。
【００５１】
次に、前記セラミド含有脂質溶液に塩化カドミウムを加え全量に対するカドミウム濃度が２ｐｐｍになるようにした以外は、実施例１と全く同一にして、金属除去装置１の陽極室にセラミド含有脂質溶液９を供給した。
【００５２】
次に、前記セラミド含有脂質溶液９を用いた以外は、実施例１と全く同一にして電気透析を行った。前記電気透析終了後、セラミド含有脂質溶液９のカドミウム濃度を原子吸光分光光度計（バリアン社製、商品名：ＳＰＥＣＴＲＡ  ＡＡ２２０Ｚ）を用いて測定した。
【００５３】
この結果、セラミド含有脂質溶液９のカドミウム濃度は０．３ｐｐｍであった。従って、陽極室４内のセラミド含有脂質溶液９に含まれていたカドミウム０．０６４ｍｇのうち、０．０５４ｍｇが陰極室６に移動したものと考えられる。
【００５４】
前記実施例１，２では、アルカリ処理後のセラミド含有脂質溶液に対して電気透析を行い、溶液中の金属を除去しているが、酵素処理後の溶液に対して電気透析を行うようにしてもよい。このようにすることにより、酵素処理により溶液中に含有されるカルシウムも除去することができる。
【００５５】
ただし、酵素処理により溶液中に含有されるカルシウムは微量であり、前記酵素処理の終了後、エーテル層を取り出す際に除去される。従って、アルカリ処理後のセラミド含有脂質溶液に対して電気透析を行った場合にも、実質的にカルシウムを含まないセラミドを得ることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１…金属除去装置、  ２…電気透析槽、  ３…素焼壺、  ４…陽極室、  ５…陽極、  ６…陰極室、  ７…陰極、  ８…電源装置、  ９…セラミド含有脂質溶液、  １０…金属回収媒体液。
【図１】
2012087203.tif 000003