JP2020050882A - 水産物由来遊離1価不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
植物油は広く食用に用いられており、飽和脂肪酸が血中のコレステロール値を高めるのに対し、植物油に多く含まれる炭素数18の不飽和脂肪酸である、オレイン酸(1価)、リノール酸(2価)、リノレン酸(3価)はコレステロール値を低下させるということから注目されている。特に、炭素数18のMUFAであるオレイン酸は善玉コレステロールに影響せず、悪玉コレステロールだけを低下させるため、健康に良いといわれている。植物油に含まれるMUFAには炭素数20、22のものもあり、これらは、菜種油、アラセイトウ油、辛子油、キリ油等に多く含まれる。主に炭素数20以上のMUFAは、LC-MUFAとも呼ばれている。植物油由来のLC-MUFAの製造方法については、尿素付加、再結晶などの方法が報告されている(例えば、WO89/08095及び特開平9−278706号)。
サンマ、タラ等の水産物油脂中に豊富に含まれるLC-MUFAは、メタボリックシンドロームに対する改善効果を有することが報告されているが、水産物油脂中には炭素数20以上の高度不飽和脂肪酸(以下、LC-PUFAとも記す。)も含まれており、正確にLC-MUFA又はそのエステルの効果を検証する上において障害となっている。医薬品として有用なLC-MUFA又はそのエステル等を臨床的に、あるいは更に広範囲な疾患領域へ適用するためには、LC-MUFAを高濃度に含むもの、又はLC-MUFA以外の成分がほとんど含まれない、例えばLC-MUFA濃度(純度)が85重量%以上、更には90重量%以上のものを、大量に高効率で生産することが求められている。
本発明は、高濃度なLC-MUFAを効率よく得るための、又はLC-PUFA及び飽和脂肪酸含有量が低いLC-MUFAを効率よく得るための、工業的製造方法、及びそれによって得られた高純度のLC-MUFAを提供することを課題とする。
[1] 以下を含む、炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はそれらの低級アルコールエステルを製造する方法:水産物原料由来の油脂を加水分解又はアルコール分解して、遊離脂肪酸又は低級アルコールエステルを得ること、前記遊離脂肪酸又は低級アルコールエステルに対して蒸留を行い、当該遊離脂肪酸又は低級アルコールエステル中の炭素数18以下の脂肪酸の濃度を低減させること、逆相分配系のカラムクロマトグラフィーにより、炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はそれらの低級アルコールエステルの画分を分取すること。
[2] 水産物原料由来の油脂が、水産物から得た粗油に対して脱ガム、脱酸、脱色及び脱臭からなる群より選択される少なくとも1つの精製処理により得られた精製油である、[1]の方法。
[3] 蒸留が、精留である[1]又は[2]の方法。
[4] 蒸留が、分子蒸留又は短行程蒸留である[1]又は[2]の方法。
[5] 蒸留が、規則充填物を用いた精留である[1]〜[3]のいずれか1の方法。
[6] カラムクロマトグラフィーにより、全脂肪酸中の濃度が70重量%以上、80重量%以上、90重量%以上、又は95重量%以上である炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はそれらの低級アルコールエステルを得る[1]〜[5]のいずれか1の方法。
[7] 蒸留実施後の炭素数18以下の遊離脂肪酸又はそれらの低級アルコールエステルの濃度が、全脂肪酸中の30重量%以下、20重量%以下、10重量%以下、5重量%以下、又は1重量%以下である[1]〜[6]のいずれか1の方法。
[8] 蒸留及びカラムクロマトグラフィーの実施後の遊離高度不飽和脂肪酸又はそれらの低級アルコールエステルの濃度が、全脂肪酸中の5重量%以下、又は1重量%以下である[1]〜[7]のいずれか1の方法。
[9] [1]〜[8]のいずれか1の方法により得られ得る炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はそれらの低級アルコールエステル。
[10] 少なくとも、遊離ガドレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステル又は遊離セトレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステルを含み、
炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はそれらの低級アルコールエステルを全脂肪酸の70重量%以上、80重量%以上、又は、90重量%以上含有する、遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
[11] 炭素数20の遊離1価不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが、遊離ガドレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステル、及び/又は、遊離ゴンドイン酸(n-9)若しくはその低級アルコールエステルであり、炭素数22の遊離1価不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが、遊離セトレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステル、及び/又は、遊離エルカ酸(n-9)若しくはその低級アルコールエステルである、[10]の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
[12] 全脂肪酸中の少なくとも70重量%が炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルであり、少なくとも遊離ガドレイン酸若しくはその低級アルコールエステル又は遊離セトレイン酸若しくはその低級アルコールエステルを含み、全脂肪酸中の遊離飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが10重量%以下であり、かつ全脂肪酸中の遊離高度不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが5重量%以下である、遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
[13] 全脂肪酸中の少なくとも90重量%が炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルであり、少なくとも遊離ガドレイン酸若しくはその低級アルコールエステル又は遊離セトレイン酸若しくはその低級アルコールエステルを含み、全脂肪酸中の遊離飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが5重量%以下であり、かつ全脂肪酸中の遊離高度不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが1重量%以下である、[12]の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
[14] 遊離ガドレイン酸又はその低級アルコールエステルを少なくとも含み、遊離ガドレイン酸(n-11)又はその低級アルコールエステルを、全脂肪酸中に30重量%以上、40重量%以上、50重量%以上、60重量%以上、又は70重量%以上含有する、[9]〜[13]のいずれか1の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
[15] 全脂肪酸中の炭素数18以下の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルが、30重量%以下、20重量%以下、10重量%以下、5重量%以下、又は1重量%以下である[9]〜[14]のいずれか1の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
[16] 水産物の油脂から得られ得る[9]〜[15]のいずれか1の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
[17] [9]〜[16]のいずれか1の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルの、食品の製造における使用。
[18] [9]〜[16]のいずれか1の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルを有効成分とするメタボリックシンドローム改善剤又は生活習慣病予防剤。
[19] [18]のメタボリックシンドローム改善剤又は生活習慣病予防剤と、添加成分と、を含むメタボリックシンドローム改善組成物又は生活習慣病予防用組成物。
[20] [9]〜[16]のいずれか1の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルの、[18]に記載のメタボリックシンドローム改善組成物又は生活習慣病予防用組成物の製造における使用。
に断らない限り、脂肪酸を含む化合物の形態については省略する場合がある。脂肪酸を含む化合物の形態としては、遊離脂肪酸形態、脂肪酸アルコールエステル形態、グリセロールエステル形態、リン脂質の形態、ステリルエステル形態等を挙げることができる。同一の脂肪酸を含む化合物は、油中、単一の形態で含まれていてもよく、2つ以上の形態の混合物として含まれていてもよい。
脂肪酸の加水分解又はアルコール分解の反応効率は高いことが経験的に判明しており、加水分解又はアルコール分解後には、主として遊離脂肪酸形態又はそれらの低級アルコールエステル形態の脂肪酸を含む組成物が得られる。このため、加工工程後の脂肪酸については、特に断らない限り、組成物であること、及び、脂肪酸が遊離脂肪酸形態又は低級アルコールエステル形態の脂肪酸であることを省略して表記することがある。ただし、遊離脂肪酸形態又は低級アルコールエステル形態以外の形態の脂肪酸が含まれることを完全に排除するものではない。
UFA、又はLC-PUFAと記した。
LC-MUFAのうち、本発明では、炭素数20及び/又は22のMUFA、特に、n-11の異性体を高濃度に得ることができる。
本発明においてMUFAのエステルとはMUFAの炭素数1〜3の低級アルコール、好ましくはMUFAのエタノールのエステルである。
一般に魚油の粗油は、原料に応じて、脱ガム工程、脱酸、活性白土又は活性炭を用いた脱色、水洗工程、水蒸気蒸留等による脱臭工程などの精製工程を経て精製魚油とされる。本発明の原料として、この精製魚油を用いることもできる。換言すれば、本発明の一態様の方法に用いられる水産物原料由来の油脂は、水産物から得た粗油に対して、このような一般的な精製工程を行って得られた精製油とすることができる。例えば、水産物から得た粗油に対して、脱ガム工程、脱酸工程、及び脱色工程の少なくとも1つの精製処理を行った精製油を水産物原料由来の油脂とすることができる。
蒸留方法はいずれの方法であってよく、なかでも炭素数18以下の脂肪酸をできるだけ除去できる方法が好ましい。このような蒸留方法としては、分子蒸留、短行程蒸留等の単蒸留;及び精留を挙げることができ、特に精留が好ましい。精留及び単蒸留はいずれも、薄膜式加熱蒸発器を含む薄膜蒸留であることが好ましい。
蒸留及びクロマトグラフィーを実施することにより、全脂肪酸中に占める炭素数18以下の遊離の脂肪酸又はその低級アルコールエステルの濃度を低減することができ、例えば、これらを単独で又は組み合わせた合計で、30重量%以下、20重量%以下、10重量%以下、5重量%以下、又は1重量%以下に低減することができる。
蒸留及びクロマトグラフィーを実施することにより、全脂肪酸中に占めるPUFAを5重量%以下、又は1重量%以下に低下させることができる。
遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルは、遊離のセトレイン酸若しくはその低級アルコールエステルを、全脂肪酸中に30重量%以上、40重量%以上、50重量%以上、60重量%以上、又は70重量%以上含有することができ、全脂肪酸中99.99重量%以下、又は99.9999重量%以下で含有することができる。
遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルは、遊離のエルカ酸若しくはその低級アルコールエステルを、全脂肪酸中に1重量%以上、2重量%以上、又は3重量%以上含有することができ、全脂肪酸中99.99重量%以下、又は99.9999重量%以下含有することができる。
遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル中に遊離のガドレイン酸、遊離のセトレイン酸、遊離のゴンドイン酸及び遊離のエルカ酸、又はそれらの低級アルコールエステルが2つ以上、共に存在する場合、これらの合計の濃度は、全脂肪酸中99.99重量%以下、又は99.9999重量%以下とすることができる。
このような遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルは、LC-MUFAを有効成分とする医薬品又はサプリメントとして好ましい。
特に、医薬品用には、少なくとも遊離ガドレイン酸若しくはその低級アルコールエステル又は遊離のセトレイン酸若しくはその低級アルコールエステルを含み、全脂肪酸中の少なくとも90重量%が炭素数20及び/又は22のMUFAであり、飽和脂肪酸が1重量%以下であり、PUFAが1重量%以下である、遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルが好ましい。
本発明の一形態に係る遊離脂肪酸又は低級アルコールエステルは、少なくともガドレイン酸又はセトレイン酸を含み、炭素数20及び/又は22の遊離の1価不飽和脂肪酸を高濃度に含むので、ガドレイン酸又はセトレイン酸のような水産物由来の物質の研究、開発、製品化に好ましく適用される。本発明の一形態に係る遊離脂肪酸又は低級アルコールエステルは、上記に加えて、炭素数18以下の脂肪酸、飽和脂肪酸及び高度不飽和脂肪酸からなる群より選択される少なくとも1つの脂肪酸の濃度が低い場合には、より好ましく適用される。
ム改善に有効な量で、投与することを含むメタボリックシンドローム改善方法が提供される。
本発明の更に他の態様では、本発明の一態様に係る組成物を生活習慣予防剤、生活習慣病予防が求められる対象に、生活習慣予防に有効な量で、投与することを含む生活習慣病予防方法が含まれる。
投与対象としては、ヒト、動物等が挙げられる。
(a) 少なくとも遊離ガドレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステル又は遊離のセトレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステルを含み、炭素数20及び/又は22の1価不飽和脂肪酸又はそれらの低級アルコールエステルを全脂肪酸の70重量%以上、80重量%以上、又は、90重量%以上含有する、遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルを含む組成物;
(b) 全脂肪酸中の少なくとも70重量%が炭素数20及び/又は22の1価不飽和脂肪酸であり、少なくとも遊離ガドレイン酸若しくはその低級アルコールエステル又は遊離のセトレイン酸若しくはその低級アルコールエステルを含み、全脂肪酸中の飽和脂肪酸が10重量%以下であり、かつ全脂肪酸中の高度不飽和脂肪酸が5重量%以下である、遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルを含む組成物;及び、
(c) 全脂肪酸中の少なくとも90重量%が炭素数20及び/又は22の1価不飽和脂肪酸であり、少なくとも遊離ガドレイン酸若しくはその低級アルコールエステル又は遊離のセトレイン酸若しくはその低級アルコールエステルを含み、全脂肪酸中の飽和脂肪酸が5重量%以下であり、かつ全脂肪酸中の高度不飽和脂肪酸が1重量%以下である、遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルを含む組成物。
0重量%、又は3重量%〜100重量%とすることができる。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、その前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示すものとする。
本明細書において組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。本明細書において、パーセントに関して「以下」又は「未満」との用語は、下限値を特に記載しない限り、0%又は、現状の手段では検出不可の値を含む範囲を意味する。
本明細書に記載の動詞「含む(comprising)」及びその活用は、非限定的な意味で使用され、かつこの用語に続く事項が含まれ、特別に言及されない事項は除かれないことを意味する。
本明細書において、発明の各態様(aspect)に関する一実施形態(embodiment)中で説明された各発明特定事項(feature)は、任意に組み合わせて新たな実施形態としてもよく、このような新たな実施形態も、本発明の各態様に包含され得るものとして、理解されるべきである。
t Technologies)を用いて、各脂肪酸のピーク面積を求める。ピーク面積とは、各種脂肪酸を構成成分とする油脂をガスクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー/水素炎イオン化検出器(TLC/FID)等を用いて分析したチャートのそれぞれの成分のピーク面積の全ピーク面積に対する割合(面積%)であり、そのピークの成分の含有比率を示すものである。上述の測定方法により得られた面積%による値は、試料中の各脂肪酸の重量%による値と同一として互換可能に使用できる。日本油化学会(JOCS)制定 基準油脂分析試験法 2013版 2.4.2.1−2013 脂肪酸組成(FID恒温ガスクロマトグラフ法)及び、同2.4.2.2−2013 脂肪酸組成(FID昇温ガスクロマトグラフ法)を参照のこと。
脂肪酸組成については実施例に示す方法によるガスクロマトグラフィーにより、脂質組成については、TLC/FIDを用いた。詳細な条件は実施例に示した。
新鮮なサンマより採取したサンマ粗油4,000kgについて脱ガム、脱酸及び脱色処理を行い、サンマ精製油を3,520kg得た。得られたサンマ精製油2,000kgをナトリウムエチラートとエステル交換させてエチルエステル化を行い、抗酸化剤としてビタミンEを0.5%添加し、サンマ油エチルエステル(試料A)を1,999kg得た。得られたサンマ油エチルエステルの分析値を表1に示す。
精留によるサンマ油エチルエステルの精製
サンマ油エチルエステル100.06gを500mL三口フラスコに入れラボラトリーパッキンEX(25mm×50mm、スルザーケムテック)を5つ挿入した桐山製作所製の真空ジャケット付精留塔(真空ジャケット付分留管(桐山製作所)、分留ヘッド(桐山製作所))を用いて塔底温度185℃,塔底圧力0.8mmHg(約107Pa)、塔内最上部圧力8Pa、塔内最上部蒸気温度133℃の条件で精密蒸留を行ない、精留留分43.2g(試料B)と精留残分54.5g(試料C)を得た。試料B及びCの脂肪酸組成を表2に示す。
分子蒸留によるサンマ油エチルエステルの精製
サンマ油エチルエステル905.5gを日本車両製造(株)製の遠心式分子蒸留装置(MS-150)に入れ,蒸発面温度90℃,圧力0.015Torrで蒸留を行ない、蒸留留分209.7gと蒸留残分596.2g(試料D)を得た。試料Dの脂肪酸組成を表2に示す。
蒸留後にHPLCによるLC-MUFAの精製
精留又は分子蒸留により精製した脂肪酸エチルエステルを含む試料C及びDに対して、更に、ODS(Octa Decyl Silyl)−HPLCにより高度精製を実施した。なお分離条件は、以下の通りである。
分離条件
カラム:JAIGEL-ODS-AP-30,SP-120-15(日本分析工業株式会社)、30φ×200mm
溶離液:メタノール
流速:20mL/min
カラム温度:40℃
サンプル負荷量:6.30g
検出器:示差屈折計
試料E:試料Cを原料として、C20:1画分を分取した試料
試料F:試料Cを原料として、C22:1画分を分取した試料
試料G:試料Dを原料として、C20:1画分を分取した試料
試料H:試料Dを原料として、C22:1画分を分取した試料
さらに驚くべきことに、精留を用いて炭素数18以下の脂肪酸及び飽和脂肪酸を除いておくことでLC-MUFAはより高濃度となり、LC-MURAが同程度の濃度である試料Eと試料Gを比較すると、LC-MUFAの回収率が1.34倍となることがわかった。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に援用されて取り込まれる。
Claims (11)
- 少なくとも、遊離ガドレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステル又は遊離セトレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステルを含み、
炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はそれらの低級アルコールエステルを全脂肪酸の90重量%以上含有する、
遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。 - 炭素数20の遊離1価不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが、遊離ガドレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステル、及び/又は、遊離ゴンドイン酸(n-9)若しくはその低級アルコールエステルであり、炭素数22の遊離1価不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが、遊離セトレイン酸(n-11)若しくはその低級アルコールエステル、及び/又は、遊離エルカ酸(n-9)若しくはその低級アルコールエステルである、請求項1の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
- 全脂肪酸中の少なくとも90重量%が炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルであり、
少なくとも遊離ガドレイン酸若しくはその低級アルコールエステル又は遊離セトレイン酸若しくはその低級アルコールエステルを含み、
全脂肪酸中の遊離飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが10重量%以下であり、かつ
全脂肪酸中の遊離高度不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが5重量%以下である、
遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。 - 全脂肪酸中の少なくとも90重量%が炭素数20及び/又は22の遊離1価不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルであり、
少なくとも遊離ガドレイン酸若しくはその低級アルコールエステル又は遊離セトレイン酸若しくはその低級アルコールエステルを含み、
全脂肪酸中の遊離飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが5重量%以下であり、かつ
全脂肪酸中の遊離高度不飽和脂肪酸又はその低級アルコールエステルが1重量%以下である、
請求項3の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。 - 遊離ガドレイン酸又はその低級アルコールエステルを少なくとも含み、遊離ガドレイン酸(n-11)又はその低級アルコールエステルを、全脂肪酸中に70重量%以上含有する請求項9〜請求項12のいずれか1項の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
- 全脂肪酸中の炭素数18以下の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルが、1重量%以下である請求項1〜請求項5のいずれか1項の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
- 水産物の油脂から得られ得る請求項1〜請求項6のいずれか1項の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステル。
- 請求項1〜請求項7のいずれか1項の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルの、食品の製造における使用。
- 請求項1〜請求項7のいずれか1項の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルを有効成分とするメタボリックシンドローム改善剤又は生活習慣病予防剤。
- 請求項9のメタボリックシンドローム改善剤又は生活習慣病予防剤と、添加成分と、を含むメタボリックシンドローム改善組成物又は生活習慣病予防用組成物。
- 請求項1〜請求項7のいずれか1項の遊離脂肪酸又はその低級アルコールエステルの、請求項18に記載のメタボリックシンドローム改善組成物又は生活習慣病予防用組成物の製造における使用。
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