JPH07203979A - 高度不飽和脂肪酸グリセリドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 高度不飽和脂肪酸を含有する油脂を、ゲオト
リカム（Geotrichum）属に属する微生物が産生するリパ
ーゼを用いて加水分解し、得られる反応混合物から遊離
脂肪酸及びグリセリンを除去し、グリセリド中の高度不
飽和脂肪酸を濃縮せしめることを特徴とする高度不飽和
脂肪酸グリセリドの製造方法。 【効果】 本発明により、高度不飽和脂肪酸グリセリド
を効率的に濃縮する方法を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高度不飽和脂肪酸を高
濃度に濃縮したグリセリドの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高度不飽和脂肪酸の有する生理活
性が注目されている。特に、エイコサペンタエン酸（以
下、ＥＰＡと称する）やドコサヘキサエン酸（以下、Ｄ
ＨＡと称する）は、動脈硬化症、血栓症などの成人病に
対する予防効果や制ガン作用、学習能の増強作用などの
多くの生理活性作用を有していることが知られている。
そして、その利用法について様々な検討がなされてい
る。

【０００３】ＥＰＡやＤＨＡを主体とした高度不飽和脂
肪酸を濃縮する方法としては、例えば（１）クロマトグ
ラフによる方法、（２）液−液分配による方法、（３）
低温溶剤分別結晶化法、（４）分子蒸留による方法、
（５）尿素付加による方法、（６）二重結合への付加物
による方法、及びこれらを組み合わせた方法が知られて
いる。

【０００４】しかし、これらの方法では高度不飽和脂肪
酸を濃縮するために、油脂を脂肪酸又はそのアルカリ金
属塩及び低級アルコールエステル等に変換するといった
前処理後に濃縮処理が行われる場合が多く、高濃度に濃
縮することはできても、それを食品用に供することはで
きない。食品用に供することができるグリセリドの形態
で高度不飽和脂肪酸を濃縮する方法としては、極低温溶
剤分別法（ウインタリゼーション）が知られている。

【０００５】しかし、この方法では極低温（−30〜−50
℃）で結晶化及び濾過する必要があり、しかも溶剤を使
用するため、溶剤を除去する必要が生じ、工程が煩雑で
あるという問題点がある。しかも、高濃度に濃縮した場
合、得られる高度不飽和脂肪酸グリセリドの収率は15％
以下と低く、ＥＰＡの豊富なイワシ油（ＥＰＡ含量８〜
16％）を使って処理すると、ＥＰＡの最大濃縮率で30
％、ＤＨＡの豊富なマグロあるいはカツオ眼窩油（ＤＨ
Ａ含量25〜30％）を使って処理すると、ＤＨＡの最大濃
縮率で35％が限界である。

【０００６】このように、濃縮率に限界があり、生産歩
留りも非常に低いため、生産コストが極めて高くなって
しまう。そこで、高度不飽和脂肪酸を効率的に濃縮する
方法の開発が望まれている。高度不飽和脂肪酸グリセリ
ドを効率的に濃縮する方法として、既にリパーゼによる
選択加水分解を利用した方法、即ち、キャンディダ属の
酵母であるキャンディダ・シリンドラシエ（Candida cy
lindracea）が生産するリパーゼを使用して魚油を加水
分解し、グリセリド中に高度不飽和脂肪酸を濃縮する方
法が知られている（特公平４−16519 号公報）。

【０００７】しかし、この方法では、高度不飽和脂肪酸
に対する作用性が高いという欠点がある。即ち、キャン
ディダ属酵母の生産するリパーゼにより、炭素数18以下
又は二重結合数が２個以下の脂肪酸グリセリドは容易に
加水分解され、また、ＥＰＡもこれらの脂肪酸より低い
速度であるがよく加水分解されて、遊離の脂肪酸になっ
てしまう。しかも、上記方法において、比較的加水分解
を受けにくいとされているＤＨＡについても、反応が平
衡に達する際には反応前のＤＨＡ含有量の30〜35％が加
水分解を受け、ＥＰＡも含めたＰＵＦＡグリセリドの歩
留りが悪くなり、また、ＥＰＡ、ＤＨＡのグリセリド中
への回収率も悪くなる結果、十分な濃縮が図れないとい
う欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記諸問題
に鑑み、油脂から高度不飽和脂肪酸以外の脂肪酸を加水
分解し、分解物である遊離脂肪酸及びグリセリンを除去
することにより、ＥＰＡ、ＤＨＡなどを豊富に含有する
高度不飽和脂肪酸グリセリドを収率よく、効率的に濃縮
する方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に基づいて鋭意研究を行い、油脂の加水分解酵素である
リパーゼの基質特異性に関して検討した結果、ゲオトリ
カム（Geotrichum）属糸状菌が生産するリパーゼを用い
て油脂を加水分解し、反応混合物中の分解物を除去する
ことにより、キャンディダ属の酵母が生産するリパーゼ
を使用するよりも、より効率的に濃縮された高度不飽和
脂肪酸グリセリドを製造することに成功し、本発明を完
成させた。

【００１０】即ち、本発明は、（１）高度不飽和脂肪酸
を含有する油脂を、ゲオトリカム（Geotrichum）属に属
する微生物が産生するリパーゼを用いて加水分解し、得
られる反応混合物から遊離脂肪酸及びグリセリンを除去
し、グリセリド中の高度不飽和脂肪酸を濃縮せしめるこ
とを特徴とする高度不飽和脂肪酸グリセリドの製造方
法、（２）高度不飽和脂肪酸を含有する油脂を、ゲオト
リカム（Geotrichum）属に属する微生物が産生するリパ
ーゼを用いて加水分解し、得られる反応混合物から遊離
脂肪酸及びグリセリンを除去して高度不飽和脂肪酸グリ
セリドを得た後、該高度不飽和脂肪酸グリセリドを再度
前記リパーゼを用いて加水分解し、得られる反応混合物
から遊離脂肪酸及びグリセリンを除去し、グリセリド中
の高度不飽和脂肪酸を濃縮せしめることを特徴とする高
度不飽和脂肪酸グリセリドの製造方法である。

【００１１】また、前記（１）及び（２）の高度不飽和
脂肪酸グリセリドの製造方法において、使用されるゲオ
トリカム（Geotrichum）属に属する微生物としては、ゲ
オトリカム・キャンディダム（Geotrichum candidum）
が挙げられ、高度不飽和脂肪酸を含有する油脂として
は、魚油、例えば、マグロ若しくはカツオの頭部から抽
出されるもの、又はイワシ、サバ、サンマ若しくはアジ
の全魚体から抽出されるもの、又はイカ若しくはタラの
肝臓から抽出される肝油が挙げられ、高度不飽和脂肪酸
グリセリドとしては、ω−３系高度不飽和脂肪酸グリセ
リドが挙げられる。ここで、ω−３系高度不飽和脂肪酸
グリセリドとは、少なくとも３〜６個の二重結合を有す
る脂肪酸であって、鎖式構造のメチル基末端から３番目
の位置から二重結合が始まっている脂肪酸をいい、例え
ばＥＰＡやＤＨＡ等が挙げられる。

【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
使用する高度不飽和脂肪酸（以下、高度不飽和脂肪酸を
ＰＵＦＡと称する）含有油脂原料としては、海産動物
油、例えばマグロ、カツオ、イワシ、サバ、サンマ、ア
ジ、イカ又はタラ等から得られる魚油がＥＰＡやＤＨＡ
を多く含むため好ましい。魚油の抽出方法としては、マ
グロ若しくはカツオの頭部、又はイワシ、サバ、サンマ
若しくはアジの全魚体、又はイカ若しくはタラの肝臓を
採取し、これを煮取り抽出、溶剤抽出、圧搾抽出する方
法等が挙げられる。

【００１３】本発明に使用するリパーゼとしては、ゲオ
トリカム属に属する微生物、好ましくはゲオトリカム・
キャンディダム（ＡＴＣＣ 34614 ）が産生するリパー
ゼが挙げられる。リパーゼの使用量はその活性や所望の
ＰＵＦＡの濃縮度によっても異なるが、通常は、油脂１
ｇ当たり50〜1,500ユニット、好ましくは100〜500ユニ
ット程度が使用される。

【００１４】加水分解反応は、通常行われている油脂の
加水分解反応の条件で行ってよい。即ち、前記リパーゼ
を用いて、豊富な水量〔１〜500 ％（重量％、以下同
じ）〕の下、15〜60℃の温度条件（15℃未満ではリパー
ゼの反応速度が遅くなり、60℃を超えるとリパーゼの失
活が著しい）で、30分〜72時間静置若しくは攪拌するこ
とにより加水分解を行う。

【００１５】但し、本発明で使用するリパーゼの活性を
十分に発現させるためには、以下の条件がより好まし
い。 50〜200％の水量であること、25〜50℃の温度条件
であること、攪拌して反応させること（加水分解反応
は静置したままでも進行するが、攪拌により反応効率が
大幅に上昇する）、油の酸化的劣化を防止するため、
１〜20時間程度の短時間で反応させること、である。

【００１６】本発明において、リパーゼによる油脂の加
水分解率は、次式〔Ｉ〕： 加水分解率（％）＝（酸価／ケン化価）×100 〔Ｉ〕 によって算出することができる。式〔Ｉ〕において、酸
価とは、サンプリングした水と油のエマルジョンを湯浴
中で加温（30〜100 ℃）することによりエマルジョンが
破壊された時の、上層に得られる加水分解油の酸価の測
定値をいい、ケン化価とは、上記エマルジョンの分解前
の油脂のケン化価をいう。

【００１７】上記の加水分解率を算出することによっ
て、得られるＰＵＦＡ濃縮グリセリドの収率を求めるこ
とができる。例えば、油脂の加水分解率が40％の場合に
は、ＰＵＦＡ濃縮グリセリドの収率は、油脂の全量（10
0 ％）から加水分解率の40％を差し引いた値となって、
60％となる。このようにして行った加水分解後の加水分
解油中には、ＰＵＦＡ濃縮グリセリド〔モノグリセリド
（ＭＧ）、ジグリセリド（ＤＧ）、トリグリセリド（Ｔ
Ｇ）〕の他に分解物である遊離の脂肪酸とグリセリンが
含まれている。従って、ＰＵＦＡ濃縮グリセリドを得る
ためには、これらの分解物を除去する必要がある。

【００１８】グリセリンを除去するには、水洗を行えば
よい。水洗は、常法に従って行うことができる。そし
て、グリセリンを容易に油層から除去することができ
る。また、脂肪酸を除去する方法としては、通常行われ
ているアルカリ脱酸による方法、溶剤液液分配による方
法、クロマトグラフィーによる方法、低温結晶化分別に
よる方法、分子蒸留による方法、精留蒸留による方法等
が挙げられる。

【００１９】このようにして得られたＰＵＦＡ濃縮グリ
セリドは、大部分がＴＧで存在しており、その脂質組成
は、ＭＧを０〜５％、ＤＧを５〜30％、ＴＧを65〜95％
含有した加水分解グリセリドである。前記加水分解反応
において、１回のリパーゼ処理で所望の加水分解反応液
は得られるが、更に濃縮を望む場合には、加水分解反応
過程、グリセリン及び脂肪酸除去過程を再度繰り返すこ
とにより、より高濃度のＰＵＦＡ濃縮グリセリドを得る
ことができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明する。但し、本発明は、これら実施例に限定されるも
のではない。 〔実施例１〕イワシ油（ケン化価：175.2，ＰＵＦＡ：2
0.8％，ＥＰＡ：8.4％，ＤＨＡ：8.7 ％）100ｇに、ゲ
オトリカム・キャンディダム産生リパーゼを油１ｇに対
して334 ユニットになるように溶解した蒸留水を100ｇ
加えて、攪拌しながら30℃で16時間加水分解反応を行っ
た。加水分解反応後の反応液は、十分平衡に達してい
た。

【００２１】次いで、該反応液からリパーゼを含む水層
を除去して加水分解油を得た（加水分解油の酸価は64.2
であった）。更に、該加水分解油から遊離した脂肪酸を
アルカリ脱酸法によって水層に除去し、また、グリセリ
ンを水洗によって除去し、ＰＵＦＡ濃縮グリセリドを6
2.4ｇ（収率62.4％）得た。このＰＵＦＡ濃縮グリセリ
ドの酸価は0.2、構成脂肪酸中のＰＵＦＡは31.2％、Ｅ
ＰＡは13.0％、ＤＨＡは13.8％であった。従って、本発
明により、グリセリド中にＰＵＦＡを1.5 倍、ＥＰＡを
1.5 倍、ＤＨＡを1.6 倍に濃縮したイワシ油を得ること
ができた。

【００２２】以上の結果を下記の表１に示す。尚、表１
には、後述する実施例２及び３並びに比較例１及び２の
結果も併せて記載してある。

【００２３】

【表１】

【００２４】〔実施例２〕マグロ頭部油（ケン化価：18
4.1，ＰＵＦＡ：42.4％，ＥＰＡ：8.2％，ＤＨＡ：30.3
％）100ｇを使用して、実施例１と同様にして加水分解
反応を行った。得られた加水分解油の酸価は63.1であっ
た。該加水分解油から実施例１と同様に遊離脂肪酸及び
グリセリンを除去してＰＵＦＡ濃縮グリセリドを65.2ｇ
（収率65.2％）得た。このＰＵＦＡ濃縮グリセリドの酸
価は0.1、構成脂肪酸中のＰＵＦＡは58.0％、ＥＰＡは
9.9％、ＤＨＡは42.9％であった（表１参照）。従っ
て、グリセリド中にＰＵＦＡを1.4 倍、ＥＰＡを1.2
倍、ＤＨＡを1.4 倍に濃縮したマグロ油を得ることがで
きた。

【００２５】〔実施例３〕実施例２で得られたＰＵＦＡ
濃縮グリセリド50ｇ（ケン化価165.0 ，酸価0.1）を用
い、溶解する蒸留水を50ｇにした以外は実施例１と同様
にして、再度加水分解反応を行った。得られた加水分解
油の酸価は30.0であった。該加水分解油から実施例１と
同様にしてＰＵＦＡ濃縮グリセリドを40.4ｇ（収率80.8
％）得た。

【００２６】従って、加水分解処理を２回行った後のＰ
ＵＦＡ濃縮グリセリドの収率は、１回目の加水分解で得
られたＰＵＦＡ濃縮グリセリドの収率が65.2％であるか
ら、本実施例で得られたＰＵＦＡ濃縮グリセリドの収率
は52.7％となる。このＰＵＦＡ濃縮グリセリドの酸価は
0.2、構成脂肪酸中のＰＵＦＡは66.1％、ＥＰＡは10.8
％、ＤＨＡは49.3％であった（表１参照）。

【００２７】このように、ゲオトリカム・キャンディダ
ム産生リパーゼを用いて加水分解処理を２回繰り返すこ
とによって、上記構成脂肪酸の高濃度ＰＵＦＡグリセリ
ドをを52.7％の収率で得ることができた。 〔比較例１〕マグロ頭部油（ケン化価：184.1, ＰＵＦ
Ａ：42.4％，ＥＰＡ：8.2％，ＤＨＡ：30.3％）100ｇ
に、キャンディダ・シリンドラシエ（Candida cylindra
cea）産生リパーゼ〔名糖産業（株）製〕を油１ｇに対
して360 ユニットになるように溶解した蒸留水を50ｇ加
えて、攪拌しながら30℃で16時間加水分解反応を行っ
た。加水分解反応後の反応液は、十分平衡に達してい
た。

【００２８】次いで、該反応液からリパーゼを含む水層
を除去して加水分解油を得た。得られた加水分解油の酸
価は96.0であった。該加水分解油から実施例１と同様に
してＰＵＦＡ濃縮グリセリドを46.8ｇ（収率46.8％）得
た。このＰＵＦＡ濃縮グリセリドの酸価は0.2、構成脂
肪酸中のＰＵＦＡは61.9％、ＥＰＡは7.0 ％、ＤＨＡは
49.5％であった（表１参照）。

【００２９】また、本比較例においては、得られたマグ
ロ油の濃縮倍率はＰＵＦＡが1.5 倍、ＥＰＡが0.9 倍、
ＤＨＡが1.6 倍であることから、実施例２と比較してＰ
ＵＦＡ濃縮グリセリドの収率が悪く、ＥＰＡ濃度が、反
応前に比べて低下してしまった（表１参照）。 〔比較例２〕比較例１で得られたＰＵＦＡ濃縮グリセリ
ド40ｇ（ケン化価161.0 ，酸価0.1）を用い、溶解する
蒸留水を40ｇにしたこと以外は比較例１と同様にして、
再度加水分解反応を行った。得られた加水分解油の酸価
は48.5であった。該加水分解油から、実施例１と同様に
してＰＵＦＡ濃縮グリセリドを28.3ｇ（収率70.8％）得
た。

【００３０】従って、加水分解処理を２回行った後のＰ
ＵＦＡ濃縮グリセリドの収率は、１回目の加水分解で得
られたＰＵＦＡ濃縮グリセリドの収率が46.8％であるか
ら、本比較例で得られたＰＵＦＡ濃縮グリセリドの収率
は33.1％となる。このＰＵＦＡ濃縮グリセリドの酸価は
0.1 、構成脂肪酸中のＰＵＦＡは72.3％、ＥＰＡは7.1
％、ＤＨＡは58.5％であった（表１参照）。このよう
に、キャンディダ属酵母の生産するリパーゼを用いて加
水分解処理を２回繰り返すことによって、上記の構成脂
肪酸の高濃度ＰＵＦＡ濃縮グリセリドを33.1％の収率で
得ることができたが、得られたマグロ油の濃縮倍率はＰ
ＵＦＡが1.7 倍、ＥＰＡが0.9 倍、ＤＨＡが1.9 倍であ
ることから、実施例２と比較して、ＰＵＦＡ濃縮グリセ
リドの収率が悪く、ＥＰＡ濃度が、反応前（加水分解
前）に比べて低下してしまった（表１参照）。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、高度不飽和脂肪酸グリセ
リドを効率的に濃縮する方法を提供することができる。
種々の生理活性作用を有する高度不飽和脂肪酸グリセリ
ドを、本発明によって効率良く濃縮できることは、医薬
品、生化学試薬、食品等に幅広く利用することが可能な
ことから、本発明は、産業上極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 裕司 大阪府堺市櫛屋町東４丁２番31号 (72)発明者 丸山 一輝 茨城県つくば市和台16−２ マルハ株式会 社中央研究所内 (72)発明者 椎名 智香子 茨城県つくば市和台16−２ マルハ株式会 社中央研究所内 (72)発明者 岡崎 秀 茨城県つくば市和台16−２ マルハ株式会 社中央研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高度不飽和脂肪酸を含有する油脂を、ゲ
   オトリカム（Geotrichum）属に属する微生物が産生する
   リパーゼを用いて加水分解し、得られる反応混合物から
   遊離脂肪酸及びグリセリンを除去し、グリセリド中の高
   度不飽和脂肪酸を濃縮せしめることを特徴とする高度不
   飽和脂肪酸グリセリドの製造方法。
2. 【請求項２】 高度不飽和脂肪酸を含有する油脂を、ゲ
   オトリカム（Geotrichum）属に属する微生物が産生する
   リパーゼを用いて加水分解し、得られる反応混合物から
   遊離脂肪酸及びグリセリンを除去して高度不飽和脂肪酸
   グリセリドを得た後、該高度不飽和脂肪酸グリセリドを
   再度前記リパーゼを用いて加水分解し、得られる反応混
   合物から遊離脂肪酸及びグリセリンを除去し、グリセリ
   ド中の高度不飽和脂肪酸を濃縮せしめることを特徴とす
   る高度不飽和脂肪酸グリセリドの製造方法。
3. 【請求項３】 ゲオトリカム（Geotrichum）属に属する
   微生物がゲオトリカム・キャンディダム（Geotrichum c
   andidum）である、請求項１又は２記載の高度不飽和脂
   肪酸グリセリドの製造方法。
4. 【請求項４】 高度不飽和脂肪酸を含有する油脂が魚
   油、高度不飽和脂肪酸グリセリドがω−３系高度不飽和
   脂肪酸グリセリドである、請求項１又は２記載の高度不
   飽和脂肪酸グリセリドの製造方法。
5. 【請求項５】 魚油が、マグロ若しくはカツオの頭部か
   ら抽出されるもの、又はイワシ、サバ、サンマ若しくは
   アジの全魚体から抽出されるもの、又はイカ若しくはタ
   ラの肝臓から抽出される肝油である、請求項４記載の高
   度不飽和脂肪酸グリセリドの製造方法。