フコキサンチンを含有する脂溶性油及びその製造方法並びにフコキサンチンの製造方法
【課題】高収率で且つ経済的に抽出されるフコキサンチンを含有する脂溶性油及びその製造方法並びにフコキサンチンの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】ホンダワラ科の海藻を加熱処理する第一の工程と、第一の工程で加熱処理したホンダワラ科の海藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程とをおこなうことでほぼ完全にフコキサンチンを含む脂溶性油が抽出され、更に、この加熱処理したホンダワラ科の海藻から得られ、熱水中にホンダワラ科の海藻を浸すことによりクロロフィルの一部が分解された脂溶性油をシリカゲルのカラムクロマトグラフィに展開させることによりフコキサンチンを容易に精製できる。
【解決手段】ホンダワラ科の海藻を加熱処理する第一の工程と、第一の工程で加熱処理したホンダワラ科の海藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程とをおこなうことでほぼ完全にフコキサンチンを含む脂溶性油が抽出され、更に、この加熱処理したホンダワラ科の海藻から得られ、熱水中にホンダワラ科の海藻を浸すことによりクロロフィルの一部が分解された脂溶性油をシリカゲルのカラムクロマトグラフィに展開させることによりフコキサンチンを容易に精製できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、褐藻から抽出されたフコキサンチンを含有する脂溶性油、及び褐藻からフコキサンチンを含有する脂溶性油を高収率で抽出する製造方法、並びに得られた脂溶性油からフコキサンチンを精製するフコキサンチンの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
褐藻の脂溶性油に含まれるフコキサンチンはカロテノイドの一種であり、１９６０年代後半には褐藻から有機溶媒を用いてフコキサンチンを実験室レベルで抽出する方法が報告されている。例えば、参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている非特許文献１では、乾燥させた褐藻２０ｋｇからメタノール２０Ｌを用いて、室温で２４時間抽出して得られた脂溶性油を、クロマトグラフィによって精製し、乾燥させた褐藻５ｋｇ当たり２ｇのフコキサンチンを得ている。
【０００３】
また、参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている非特許文献２では、生の褐藻５．７ｋｇを４０℃で２日間乾燥させた後の褐藻１．２ｋｇに対して、アセトンとメタノールの混合溶液（アセトン：メタノール＝７：３）４Ｌを用いて脂溶性油を抽出し、７４０ｍｇの粗精製フコキサンチン（４７０ｍｇの精製品）を得ている。
【０００４】
これらの学術論文やその論文中で引用されている学術文献からも明らかなように、乾燥させた又は生の褐藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出し、クロマトグラフィにより精製する技術は公知の技術である。
【０００５】
近年、この褐藻に含まれるフコキサンチンは、抗肥満効果（参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている非特許文献３）やガン細胞への高いアポトーシス誘導能（参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている非特許文献４）を有することが見出されている。このようにフコキサンチンは極めて高い生理活性作用を有することが明らかにされ、幾つかの製造方法が提供されている。
【０００６】
工業的なフコキサンチン製造法としては、乾燥又は生の褐藻から有機溶剤を用いて得られる抽出物の精製からフコキサンチンを得る方法（特許文献１〜５）が報告されている。
【０００７】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献１では、藻類から抗酸化剤としてのフコキサンチンを製造する方法が開示されている。この特許文献１に記載された実施例によると、珪藻の一種であるフェオダクチラムトリコルヌタムを培養し、得られた藻体をクロロホルム／メタノール（２：１）等の有機溶媒で脂溶性油を抽出している。抽出には乾燥した藻体が用いられ、抽出効率を上げるための前処理は行われない。
【０００８】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献２では、褐藻を温度０℃以上５０℃未満、濃度５５％以上７０％以下のエタノール水溶液と接触させ、エタノール水溶液の抽出液からフコキサンチンを得る方法が開示されている。この特許文献２の実施例によると、４０ｋｇの塩蔵コンブを塩抜き後、２８７ｋｇの７０％エタノールで脂溶性油（黄色系着色料）を抽出し、黄色系着色料の抽出残渣１００ｇ当たり３．８ｍｇのフコキサンチンが得られている（乾燥コンブ１００ｇ当たり３６．５ｍｇ）。用いた褐藻は塩蔵塩抜きしたものが用いられ、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【０００９】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献３では、水分含量の減じられた褐藻からフコキサンチンを製造する方法が開示されている。この特許文献３の製造例によると、乾燥粉砕した粉末状ワカメ１００ｇからアセトンを用いて脂溶性油を抽出し、塩蔵ワカメ１００ｇから１８ｍｇ、乾燥粉末ワカメ１００ｇから５１ｍｇのフコキサンチンを得ている。これらのワカメについては、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【００１０】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献４では、生又は乾燥物等の状態を問わない（更に、形状についても限定されていない）海藻から有機溶剤でフコキサンチンを抽出、精製する方法が開示されている。この特許文献４の実施例では、乾燥後微粉末に粉砕した粉末わかめ２００ｇを９５％エタノール５００ｍＬで１時間還流抽出し、フコキサンチン８０ｍｇを得ている（乾燥ワカメ１００ｇ当たり４０ｍｇである）。これらの海藻に対しては、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【００１１】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献５では、藻類の盤状体若しくは糸状体から有機溶媒で脂溶性油を抽出し、フコキサンチンを精製する方法が開示されている。盤状体等から、盤状体に対して１：１〜１：１００の量の有機溶媒を用い（エタノールの場合、０℃〜６０℃、０．５時間〜１００時間）、得られた抽出液からフコキサンチンを精製している。この特許文献５の実施例によると、オキナワモズク盤状体並びにオキナワモズク、イトモズク及びトンガモズクの藻体を十分に水洗後凍結乾燥を行い、この乾燥体１ｇを１００ｍＬのエタノールで脂溶性油の抽出を行っている。凍結乾燥されたオキナワモズク盤状体、オキナワモズク、イトモズク、トンガモズク１ｇ当たり、それぞれ１１．８２、０．０７６、０．００２、０．３２６ｍｇのフコキサンチンを得ている（乾燥藻類１００ｇ当たり、それぞれ１１８２、７．６、２、３２．６ｍｇである）。これらの藻類に対して、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【００１２】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献６では、生の海藻類から濃度８０〜１００％のエタノールを用いて脂溶性油を抽出し、フコキサンチンを精製する方法が開示されている。実施例によると、生ワカメ１０ｇ（水分含有量９０％）を１００％濃度のエタノール８０ｍＬにて温度２０℃、抽出時間１又は３時間で抽出したもののフコキサンチン量が０．０１８ｍｇ／ｍＬ（乾燥ワカメ１００ｇ当たり１４４ｍｇ）としている。この他にも種々の条件にてフコキサンチンを精製しているが、最もフコキサンチン抽出量の多いものを挙げた。また、生ワカメ以外にも生コンブ、生ホンダワラの実施例が記載されているが、生ワカメのみ示した。これらの藻類に対して、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【００１３】
上述した従来の褐藻からのフコキサンチン製造法においては、前述の経済性、安定的供給性、収率性更には利便性という観点から、克服すべき問題点が依然残されていた。
【００１４】
【非特許文献１】Ｒ． Ｂｏｎｎｅｔｔ， ｅｔ ａｌ．， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ （Ｃ）， １９６９ （１９６９） ４２９−４５４．
【非特許文献２】Ｊ． Ａ． Ｈａｕｇａｎ ａｎｄ Ｓ． Ｌｉａａｅｎ−Ｊｅｎｓｅｎ， Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２８ （１９８９） ２７９７−２７９８．
【非特許文献３】Ｍａｅｄａ ｅｔ ａｌ．， Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ， ３３２ （２００５） ３９２−３９７．
【非特許文献４】細川、ＢＩＯ ＩＮＤＵＳＴＲＹ， ２１ （２００４） ５２−５７．
【特許文献１】特開平７−２２４２７８号公報
【特許文献２】特開平９−１７３０１２号公報
【特許文献３】特開平１０−１５８１５６号公報
【特許文献４】特開２００１−３３５４８０号公報
【特許文献５】特開２００４−３５５２８号公報
【特許文献６】特開２００４−７５６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
一般的にフコキサンチンは乾燥海藻中に１％も含まれておらず、また、上述した様に乾燥した褐藻類やその粉末状にしたものから有機溶媒を用いて抽出する方法では完全に脂溶性油を抽出することが非常に困難であり、抽出後の褐藻残渣にクロロフィルに由来する緑色が付いており、フコキサンチンを含む色素成分の残留が見て取ることができる。
【００１６】
一方、生の褐藻類に対して有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出すると、脂溶性油抽出後の褐藻残渣の色は白くなる。即ち色素成分を含む脂溶性油がほぼ完全に抽出されていることを意味する。しかし、生の褐藻類を長期間保存することは、冷凍や塩蔵しなければ不可能である。冷凍保存は、安定的かつ経済的に褐藻中の脂溶性油を供給するという観点から適していない。塩蔵された褐藻類の場合は、容積や重量が増えるために、乾燥した褐藻類と比較して経済的に保管するには適していない。
【００１７】
即ち、これまで報告されている製造方法では、安定供給という観点から、さらには経済的に褐藻類中の脂溶性油を完全に抽出することが非常に困難であった。
【００１８】
本発明は、従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、高収率で且つ経済的に抽出されるフコキサンチンを含有する脂溶性油及びその製造方法並びにフコキサンチンの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者らは上記課題について鋭意検討を行った結果、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上のホンダワラ科の海藻中のフコキサンチン含量が際だって大きいことを見いだした。
さらに乾燥させたこれらの褐藻を熱水中で加熱処理して水分を含んだ状態にし、当該水分を含んだ褐藻に対して、有機溶媒を使用して脂溶性油を抽出したところ、ほぼ完全にフコキサンチンを含む脂溶性油が抽出されることを見出した。従来の一般認識では、その事実とは反対に、フコキサンチン単体は熱に対して非常に不安定であり、シス−トランス異性化や熱分解等を生じるとされていた。このため、熱水加熱処理を施すことにより、褐藻の光合成色素蛋白内に結合しているフコキサンチンにおいても、そのほとんどが分解されるものと考えられ、熱水加熱処理した褐藻から脂溶性油を抽出し、フコキサンチンを精製する方法は、これまで何れの非特許文献である学術論文や特許文献にも記載されていない。しかし、本発明者等は従来の常識を覆し、褐藻の状態、特にはフコキサンチンが光合成色素蛋白内に結合した状態においてはほとんど分解されないという事実を見出した。更に、本発明者等は熱水中に褐藻を浸すことによりクロロフィルの一部が分解されることにより、この特殊な脂溶性油をシリカゲルのカラムクロマトグラフィに展開させることによりフコキサンチンを容易に精製できることを見出した。
【００２０】
本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油は、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻類から得られることを特徴とする
【００２１】
前記褐藻を加熱処理することが好ましい。
【００２２】
また本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法は、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻を加熱処理する第一の工程と、第一の工程で加熱処理した褐藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程とよりなることを特徴とする。
【００２３】
前記第一の工程の加熱処理は熱水中で行うことができる。
【００２４】
前記熱水の温度は、５０℃以上とするのが望ましい。
【００２５】
前記熱水中で１分以上３０分以下の加熱を行うのが望ましい。
【００２６】
前記第一の工程の加熱処理を加熱水蒸気による処理である様にすることができる。係る加熱水蒸気による処理も１分以上３０分以下とするのが好ましい。
【００２７】
前記第一の工程で加熱処理する前の前記褐藻の水分含量を５０％以下とするのが望ましい。
【００２８】
前記第一の工程で加熱処理し、前記第二の工程で有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する前の褐藻の水分含有量は３０％以上とするのが望ましい。
【００２９】
前記第一の工程で加熱処理し、前記第二の工程で有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する前の褐藻の温度を５０℃以下とすることもできる。
【００３０】
前記有機溶媒は、アルコール類、エーテル類、ケト類、脂肪族炭化水素のハロゲン化合物、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素から選択される少なくとも一種である様にしても良い。
【００３１】
前記有機溶媒の温度は、当該有機溶媒の融点以上で且つ沸点未満である様にしても良い。
【００３２】
前記有機溶媒による抽出回数によってフコキサンチン含量及び／又は水溶性成分含量を制御する様にすることができる。
【００３３】
本発明のフコキサンチンの製造方法は、本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法によって得られたフコキサンチンを含有する脂溶性油から、クロマトグラフィを用いてフコキサンチンを単離・精製することを特徴とする。
【００３４】
また本発明のフコキサンチンの製造方法は、褐藻を加熱処理して抽出したフコキサンチンを含有する脂溶性油から、クロマトグラフィを用いてフコキサンチンを単離・精製することを特徴とする。
【００３５】
さらに本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油は本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法によって製造することができる。
【００３６】
加えて本発明のフコキサンチンは本発明のフコキサンチンの製造方法によって製造することができる。
【００３７】
さらに加えて本発明の機能性食品は本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油又は本発明のフコキサンチンを添加して得ることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油及びその製造方法並びにフコキサンチンの製造方法により、高収率で且つ経済的に、褐藻からフコキサンチンを含む脂溶性油を抽出することが可能になった。更には、得られたこのフコキサンチンを含む脂溶性油から高収率で且つ経済的にフコキサンチンを精製することが可能になった。
【００３９】
また、このフコキサンチン又はフコキサンチンを含む脂溶性油を食品素材に添加することで、用途に応じ種々の機能を有する機能性食品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図及び表を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
表１に各海藻から抽出された脂質重量と含まれるフコキサンチンとフコステロールの含量を示す。
表１は各種海藻の試料脂質中のフコキサンチンの定量を行った結果を示し、各脂質試料を高速液体クロマトグラフィー（以下、ＨＰＬＣと記す）の展開溶媒（Ｍｅｔｈａｎｏｌ／Ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ ７０：３０， ｖ／ｖ）に溶解し、その２−１０ｍｌを検量線作成の条件と同じ条件のＨＰＬＣに注入して得られた結果を示す。表１に示される様に、採取時期と種により、脂質含量と両機能性成分の含量は大きく異なったが、ヒジキを除き、ホンダワラ科の海藻中のフコキサンチン含量が特に多い。
【００４１】
【表１】
【００４２】
この表１からアカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻類（これを以下、単に褐藻若しくは褐藻類、と記す）から効率よくフコキサンチンを含有する脂溶性油を抽出することができ、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）のフコキサンチン含量が特に多いることが解る。
【００４３】
図２は、乾燥した褐藻類を用いた場合の脂溶性油抽出とフコキサンチン精製のフローチャートであり、図３は、フコキサンチン精製のフローチャートであって、乾燥した褐藻類からエタノールを用いて脂溶性油を抽出し、フコキサンチンを単離する一連の操作について示した。ここで、脂溶性油という語は、本発明では褐藻から抽出した脂溶性油を意味する。
【００４４】
未利用の部位（例えば、従来廃棄されていたもの）を利用することも可能である。この乾燥した褐藻類は、熱水加熱処理後の褐藻表面の水分除去やエタノール抽出後の抽出液の回収における操作の簡便さから、粉末状にせずそのままの荒くカットされた状態で用いた。しかし、乾燥した褐藻類を粉末状にしたほうが抽出時間の短縮化を図れるため、大型遠心機の利用が可能な場合には、粉末化したほうが望ましい。
【００４５】
本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法における乾燥した褐藻類を加熱処理する第一の工程として、熱水中で１分以上３０分以下の加熱を行う。１分以上とするのは、これ未満である場合には熱水加熱処理が有効ではないことによる。一方、３０分以下とするのは、３０分を超える加熱には特に有効な意味は無く、時間及び光熱費などのコスト上の問題が生じ、有効成分であるフコキサンチンの分解も生じる。
【００４６】
加熱処理時間は、フコキサンチンを分解させずに、クロロフィルをより選択的に分解せしめるような時間であれば、更に加熱処理時間を長くすることも可能である。また、クロロフィルも含めた脂溶性油を製造する場合には、加熱処理時間を減ずることも可能である。即ち、目的とする製造物に応じて加熱処理時間を調節することが望ましい。
【００４７】
本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法における乾燥した褐藻類を加熱処理する第一の工程では、褐藻が十分に水分を含むことが可能であれば、熱水重量に特段の制限はなく、褐藻と熱水の重量比を１：１５〜１７程度とすれば充分の加熱処理を行うことができる。但し、更に熱水重量を減ずることも可能であり、またこの熱水加熱処理操作の替りに、例えば加熱水蒸気を用いる等の手段により褐藻に水分を与えることも可能である。
【００４８】
熱水加熱処理後の褐藻はその表面の水分を除く操作により、水分含量を目的とする脂溶性油の成分に応じて調節することが望ましい。但し、加熱処理後の褐藻の水分含量が極端に低くなる（１０％未満）と、逆に全く脂溶性油が抽出されなくなるので、水分含量が極端に低くなることは避ける必要があり、加熱処理後の褐藻の水分含量は１０％以上とするのが望ましく、さらには３０％以上とするのが望ましい。
【００４９】
以上の第一の工程における熱水加熱処理後の褐藻が乾燥する前に、熱水加熱処理後の褐藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程の処理を開始し、有機溶媒である例えばエタノールに浸漬し、この溶液を攪拌した後、静置する。
【００５０】
この溶液を濾過し、濃縮、乾固を行う。この操作はロータリーエバポレータを用いて行うことができ、また凍結乾燥機を用いて代用することも可能である。なお、得られた乾固物をエタノールで再度抽出することによって食品素材として利用する粗脂溶性油を得ることが可能である。
【００５１】
この第二の工程におけるエタノールによる抽出操作を繰り返し行うことによって、異なる脂溶性油を得ることができる。
【００５２】
［実施例］
実施例１
１）海藻からの脂質の抽出及び試料脂質中のフコキサンチンの定量
ヒバマタ目 ホンダワラ科アカモク（Sargassum horneri、ウガノモク（Cytoseira hakodatensis）、フジスジモク（Sargassum confusum）、ウミトラノオ（Sargassum thoubergii）、ヒジキ（Sargassum fusiforme）、ヒバマタ科 ヒバマタ（Fucus evanescens）、エゾイシゲ（Pelvetia babingtonii）、コンブ目コンブ科ガゴメコンブ（Kjellmaniella crassifolia）、チガイソ科 チガイソ（Alaria crassifolia）、ワカメ（Undaria pinnatifida）、ツルモ科ツルモ（Chorda filum）、ウイキョウモ目コモンブクロ科キタイワヒゲ（Melanosiphon intestinalis）、エゾフクロ科エゾフクロ（Coilodesme japonica）、カヤノモリ目カヤノモリ科カヤノモリ（Scytosiphon lomentaria）、フクロノリ（Colpomenia sinuosa）、ハバノリ（Petalonia bingthamiae）、ウルシグサ目ウルシグサ科ケウルシグサ（Desmarestia viridis）、ナガマツモ目ネバリモ科 ネバリモ（Leathesia difformis）、モヅク科モヅク（Nemacystus decipiens）、ニセモヅク科ニセモズク（Acrothrix pacifica）、アミジグサ目アミジグサ科アミジグサ（Dictyota dichotoma）、エゾハヤズ（Dictyopteris divaricata）、イソガワラ目イソガワラ科マツモ（Analipus japonicus）、シオミドロ目シオミドロ科シオミドロ（Ectocarpus siliculosus）の各試料からメタノールを用いて脂質を抽出した。各脂質試料をＨＰＬＣの展開溶媒（Ｍｅｔｈａｎｏｌ／Ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ ７０：３０， ｖ／ｖ）に溶解し、その２−１０ｍｌをＨＰＬＣに注入した。ＨＰＬＣの条件は下記検量線作成の条件とした。
【００５３】
２）検量線の作成
ワカメ乾燥粉末（３ｋｇ）にアセトン（３．５ｌ）を加え１日放置後、抽出液を濃縮した。濃縮ワカメ油をＨＰＬＣに供し、ヘキサン：アセトン（８：２，ｖ／ｖ）によりフコキサンチンの分画を行った。得られたフコキサンチンはＨＰＬＣによりさらに精製を行い、純度９９．２％以上の標準品を得た。
【００５４】
なおＨＰＬＣは以下の条件で行った。
Apparatus: Hitachi L-7000 instrument (Hitachi Seisakusho Co., Tokyo, Japan) equipped with an L-7100 pump and an L-7200 auto-sampler.
Column: C30 (Develosil C30 UG-5, 250 x 8.0 mm i.d., 5.0 mm particle size, Nomura Chem. Co., Seto, Aichi, Japan).
Guard column: 10 x 4.0 mm i.d. guard column containing the same stationary phase.
Column tem.: 28C
Solvent: A mixture of methanol and acetonitrile at 70:30 (vol/vol)
Flow rate: 1.0 mL/min.
Detection: The effluent was monitored monitored with a variable ultraviolet (UV) detector (Hitachi L-7400) at 450 nm, which is specific wavelength for fucoxanthin.
【００５５】
使用装置：日立L-7000 インストルメント (株式会社日立製作所 東京, 日本)−L-7100 ポンプ及び L-7200 自動試験器を装着.
カラム: C30 (Develosil C30 UG-5, 250 x 8.0 mm i.d., 5.0 mm 粒径, 株式会社野村化学、瀬戸、愛知、日本).
ガードカラム: 10 x 4.0 mm i.d. の同一静止相を含むガードカラム
カラム温度: ２８℃
溶剤: メタノールとアセトニトリルの 70:30 (vol/vol)混合液
流速: 1.0 mL/min.
検知: 可変紫外線探知機 (日立L-7400) によって450 nmの流跡がモニターされ、これはフコキサンチン特有の波長を示す。
【００５６】
標準品約２ｍｇを精秤し、HPLCの展開溶媒で希釈し、異なる濃度の標準溶液を調製した。これを下記の条件でHPLCを行い、検量線を作成した。
Apparatus: Hitachi L-7000 instrument (Hitachi Seisakusho Co., Tokyo, Japan) equipped with an L-7100 pump and an L-7200 auto-sampler.
Column: C30 (Develosil C30 UG-5, 250 x 8.0 mm i.d., 5.0 mm particle size, Nomura Chem. Co., Seto, Aichi, Japan).
Guard column: 10 x 4.0 mm i.d. guard column containing the same stationary phase.
Column tem.: 28C
Solvent: A mixture of methanol and acetonitrile at 70:30 (vol/vol)
Flow rate: 1.0 mL/min.
Detection: The effluent was monitored with a photodiode-array spectrophotometric detector (Hitachi L-7455) and an online analysis software (Hitachi HPLC system-5-manager; Model D-7000) at 450 nm for fucoxanthin.
使用装置：日立L-7000 インストルメント (株式会社日立製作所 東京, 日本)−L-7100 ポンプ及び L-7200 自動試験器を装着.
カラム: C30 (Develosil C30 UG-5, 250 x 8.0 mm i.d., 5.0 mm 粒径, 株式会社野村化学、瀬戸、愛知 日本).
ガードカラム: 10 x 4.0 mm i.d. の同一静止相を含むガードカラム
カラム温度: ２８℃
溶剤: メタノールとアセトニトリルの 70:30 (vol/vol)混合液
流速: 1.0 mL/min.
検知: 光ダイオード配列分光光度計 (日立L-7455)及びオンライン分析ソフトウエア （日立HPLC システム-5-マネージャ; Model D-7000) によってフコキサンチン特有の波長450 nmの流跡がモニターされた。
【００５７】
その結果、全トランスフコキサンチンの検量線（図１）は、ピーク面積 118324 〜 7868571 unitの間では相関係数R2=0.9997で適用出来るが、ピーク面積の小さい領域では相関係数がR2=0.9344となり若干直線から外れた。この場合、より直線の部分になるように試料溶液濃度を調節することで正確な定量のできることを確認した。
【００５８】
その結果、全トランスフコキサンチンの検量線（図１）は、ピーク面積 １１８３２４ 〜 ７８６８５７１ ｕｎｉｔの間では相関係数Ｒ２＝０．９９９７で適用出来るが、ピーク面積の小さい領域では相関係数がＲ２＝０．９３４４となり若干直線から外れた。 この場合、より直線の部分になるように試料溶液濃度を調節することで正確な定量のできることを確認した。
【００５９】
各海藻から抽出された脂質重量と含まれるフコキサンチンとフコステロールの含量を表１に示した。採取時期と種により、脂質含量と両機能性成分の含量は大きく異なったが、ヒジキを除き、ホンダワラ科の海藻中のフコキサンチン含量が特に多いことがわかる。
【００６０】
【表１】
【００６１】
以上の表１に示す結果から、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻を用いたフコキサンチンの抽出を行った場合と、同一の製造工程及び製造条件によって、例えばワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った時の収量の差を比率として表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
表２に示される様に、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（７．９１／２．２５）でも３．５倍、最大（１０．２１／０．３７）２７．６倍の収量が見込まれる。
【００６４】
同様にウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（７．９１／２．２５）でも３．５倍、最大（７．９１／０．３７）２１．４倍の収量が見込まれる。
【００６５】
同様にフジスジモク（Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（５．７４／２．２５）でも２．６倍、最大（５．７４／０．３７）１５．５倍の収量が見込まれる。
【００６６】
同様にウミトラノオ（Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（２．２３／２．２５）でも１．５倍、最大（５．８１／０．３７）１５．８倍の収量が見込まれる。
【００６７】
ヒジキ（Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合であっても、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（５．７４／２．２５）でも同程度、最大（２．８９／０．３７）７．８倍の収量が見込まれる。
実施例２
次に本発明の実施例につき説明する。以下の本発明の実施例では、入手が容易であるコンブ目チガイソ科の市販品の乾燥ワカメを用い本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を適用してフコキサンチンを抽出した。
この市販の乾燥ワカメ１００ｇを熱水１．５〜１．７Ｌ中で１５分間加熱する処理を行った。熱水加熱処理後のワカメはその表面の水分を除いたところ、この操作によりワカメ１００ｇに対して５００ｇの水分を含有（合計６００ｇ）していた。
【００６８】
以上の第一の工程における熱水加熱処理後のワカメが乾燥する前に、熱水加熱処理後のワカメから有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程の処理を開始し、エタノール１Ｌに浸漬し、５分間この溶液を攪拌した後、１時間静置した。
【００６９】
この溶液を濾過し、ロータリーエバポレータを用いて濃縮、乾固を行い、得られた抽出乾固物から窒素ガスを用い充分な水分の除去を行った。この抽出乾固物に２：１の容積比のクロロホルム：メタノール混合溶液を５０ｍＬ加えて得られた溶液を濾過し、再度ロータリーエバポレータを用いて、濃縮、乾固を行い、再度窒素ガスにより充分に溶媒の除去を行った。
【００７０】
この第二の工程におけるエタノールによる抽出操作を合計４回繰り返し、合計４種類の脂溶性油を得た。この４回の抽出操作においてはいずれの場合も１回目にあっては煮沸ワカメ、２〜４回目にあってはエタノール抽出残滓をエタノール１Ｌに浸漬し、５分間この溶液を攪拌した後静置した。但し、それぞれの抽出操作において、１回目及び２回目の静置時間は、１時間とした。また、３回目の静置時間は１５時間とし、４回目の静置時間は１日とした。
【００７１】
図４は、以上の本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施した実施例における乾燥ワカメからエタノール抽出した後のワカメ残渣と、比較例として従来の熱水加熱処理なしで乾燥ワカメからエタノール抽出した後のワカメ残渣の写真を示す。図に示される様に従来例と比較して本発明例でワカメ残渣の外観は白色に近くなり、ほぼ完全に、フコキサンチン（橙色）を含む脂溶性油が抽出されていることが解かる。
【００７２】
図５は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出された脂溶性油と水溶性成分重量を示し、図６は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出された水溶性成分重量のみを示す。図５及び図６からも解る様に、脂溶性油は、２回目の抽出のときが最も多くなった。これらの４種類の脂溶性油は最小限の３０％アセトン・ヘキサンに溶解した後、カラムクロマトグラフィに粗精製、精製と２回展開させることにより、純度９５％以上の高純度フコキサンチンを得た。その際、充填剤にはシリカゲルを使用し、展開溶媒には３０％アセトン・ヘキサン混合溶液を使用した。
【００７３】
図７は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出する抽出操作を４回繰り返し行い得られた４種類の脂溶性油について、カラムクロマトグラフィにより精製して得られるフコキサンチン重量を示す。図８は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出する抽出操作を４回繰り返し行い得られた４種類の脂溶性油とエタノール抽出液に含まれるフコキサンチンの割合を示す。図９は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出する抽出操作を３回繰り返し行い、３回目抽出までの脂溶性油（フコキサンチンを除く）、水溶性成分、フコキサンチンの総重量を示す。
【００７４】
フコキサンチン含量は、乾燥ワカメ１００ｇ当たり、１回目の抽出では８５ｍｇ、２回目の抽出では７９ｍｇ、３回目の抽出では４１ｍｇ、４回目の抽出では２８ｍｇであった。脂溶性油中のフコキサンチン含量の割合は１回目抽出物及び４回目抽出物において、それぞれ５．１％、６．４％であり、５％以上となった。４回目の抽出においては、エタノール抽出物そのものにおいても、４．９％と５％に近いフコキサンチン含有量を示した。即ち、特定の抽出回数の抽出物やそれらを纏めたものを集めることにより、適した食品素材として利用できることが可能となることを意味している。
【００７５】
したがって、有機溶媒による抽出回数によってフコキサンチン含量及び／又は水溶性成分含量を制御することができ、さらには特定の抽出回数の抽出物を適切に配合して用途に応じて適切なフコキサンチン含量の脂溶性油を得ることができる。
【００７６】
図９に示した通り、３回目までのエタノール抽出液を混合した素材として、２０５ｍｇのフコキサンチンを含有する脂溶性油を製造することができた。即ち、従来法では、乾燥ワカメを粉末化してエタノール抽出した場合に得られる高純度フコキサンチンは乾燥ワカメ１００ｇ当り１８〜１４４ｍｇ程度であったが、本発明の製造方法によれば、それの４倍〜５倍の高収率で抽出することができた。
【００７７】
以上の実施例２では入手が容易であるコンブ目チガイソ科の市販品の乾燥ワカメを用いて本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を行った結果を示した。
しかし、表２に示される結果につき前述した様に、同一製造工程で同一の製造条件では、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻を用いて実施した場合、最大２７．６倍のフコキサンチンの収量が見込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
抽出したフコキサンチンとそれを含有する脂溶性油を食品素材等に添加するための機能性食品素材として用いることができ食品の分野で活用することが可能である。またそれのみならず、その他にも医学、農業の分野での用途を検討することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施例１においてHPLCを行い、作成された検量線を示す図。
【図２】本発明を実施するための最良の形態を示すフローチャートであって、乾燥ワカメからの脂溶性油抽出とフコキサンチン精製のフローチャートである。
【図３】本発明を実施するための最良の形態を示す他のフローチャートであって、フコキサンチン精製のフローチャートである
【図４】本発明を実施するための最良の形態のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して乾燥ワカメからエタノール抽出した後のワカメ残渣と、比較例として従来の熱水加熱処理なしで乾燥ワカメからエタノール抽出した後のワカメ残渣の写真を示す
【図５】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出された脂溶性油と水溶性成分の重量を示す。
【図６】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出された水溶性成分の重量を示す。
【図７】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出した脂溶性油をカラムクロマトグラフィにより精製して得られるフコキサンチン重量を示す。
【図８】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して得られた脂溶性油とエタノール抽出液に含まれるフコキサンチンの割合を示す。
【図９】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施し、３回目抽出までの脂溶性油、水溶性成分、フコキサンチンの重量を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、褐藻から抽出されたフコキサンチンを含有する脂溶性油、及び褐藻からフコキサンチンを含有する脂溶性油を高収率で抽出する製造方法、並びに得られた脂溶性油からフコキサンチンを精製するフコキサンチンの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
褐藻の脂溶性油に含まれるフコキサンチンはカロテノイドの一種であり、１９６０年代後半には褐藻から有機溶媒を用いてフコキサンチンを実験室レベルで抽出する方法が報告されている。例えば、参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている非特許文献１では、乾燥させた褐藻２０ｋｇからメタノール２０Ｌを用いて、室温で２４時間抽出して得られた脂溶性油を、クロマトグラフィによって精製し、乾燥させた褐藻５ｋｇ当たり２ｇのフコキサンチンを得ている。
【０００３】
また、参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている非特許文献２では、生の褐藻５．７ｋｇを４０℃で２日間乾燥させた後の褐藻１．２ｋｇに対して、アセトンとメタノールの混合溶液（アセトン：メタノール＝７：３）４Ｌを用いて脂溶性油を抽出し、７４０ｍｇの粗精製フコキサンチン（４７０ｍｇの精製品）を得ている。
【０００４】
これらの学術論文やその論文中で引用されている学術文献からも明らかなように、乾燥させた又は生の褐藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出し、クロマトグラフィにより精製する技術は公知の技術である。
【０００５】
近年、この褐藻に含まれるフコキサンチンは、抗肥満効果（参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている非特許文献３）やガン細胞への高いアポトーシス誘導能（参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている非特許文献４）を有することが見出されている。このようにフコキサンチンは極めて高い生理活性作用を有することが明らかにされ、幾つかの製造方法が提供されている。
【０００６】
工業的なフコキサンチン製造法としては、乾燥又は生の褐藻から有機溶剤を用いて得られる抽出物の精製からフコキサンチンを得る方法（特許文献１〜５）が報告されている。
【０００７】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献１では、藻類から抗酸化剤としてのフコキサンチンを製造する方法が開示されている。この特許文献１に記載された実施例によると、珪藻の一種であるフェオダクチラムトリコルヌタムを培養し、得られた藻体をクロロホルム／メタノール（２：１）等の有機溶媒で脂溶性油を抽出している。抽出には乾燥した藻体が用いられ、抽出効率を上げるための前処理は行われない。
【０００８】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献２では、褐藻を温度０℃以上５０℃未満、濃度５５％以上７０％以下のエタノール水溶液と接触させ、エタノール水溶液の抽出液からフコキサンチンを得る方法が開示されている。この特許文献２の実施例によると、４０ｋｇの塩蔵コンブを塩抜き後、２８７ｋｇの７０％エタノールで脂溶性油（黄色系着色料）を抽出し、黄色系着色料の抽出残渣１００ｇ当たり３．８ｍｇのフコキサンチンが得られている（乾燥コンブ１００ｇ当たり３６．５ｍｇ）。用いた褐藻は塩蔵塩抜きしたものが用いられ、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【０００９】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献３では、水分含量の減じられた褐藻からフコキサンチンを製造する方法が開示されている。この特許文献３の製造例によると、乾燥粉砕した粉末状ワカメ１００ｇからアセトンを用いて脂溶性油を抽出し、塩蔵ワカメ１００ｇから１８ｍｇ、乾燥粉末ワカメ１００ｇから５１ｍｇのフコキサンチンを得ている。これらのワカメについては、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【００１０】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献４では、生又は乾燥物等の状態を問わない（更に、形状についても限定されていない）海藻から有機溶剤でフコキサンチンを抽出、精製する方法が開示されている。この特許文献４の実施例では、乾燥後微粉末に粉砕した粉末わかめ２００ｇを９５％エタノール５００ｍＬで１時間還流抽出し、フコキサンチン８０ｍｇを得ている（乾燥ワカメ１００ｇ当たり４０ｍｇである）。これらの海藻に対しては、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【００１１】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献５では、藻類の盤状体若しくは糸状体から有機溶媒で脂溶性油を抽出し、フコキサンチンを精製する方法が開示されている。盤状体等から、盤状体に対して１：１〜１：１００の量の有機溶媒を用い（エタノールの場合、０℃〜６０℃、０．５時間〜１００時間）、得られた抽出液からフコキサンチンを精製している。この特許文献５の実施例によると、オキナワモズク盤状体並びにオキナワモズク、イトモズク及びトンガモズクの藻体を十分に水洗後凍結乾燥を行い、この乾燥体１ｇを１００ｍＬのエタノールで脂溶性油の抽出を行っている。凍結乾燥されたオキナワモズク盤状体、オキナワモズク、イトモズク、トンガモズク１ｇ当たり、それぞれ１１．８２、０．０７６、０．００２、０．３２６ｍｇのフコキサンチンを得ている（乾燥藻類１００ｇ当たり、それぞれ１１８２、７．６、２、３２．６ｍｇである）。これらの藻類に対して、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【００１２】
参照することによってその開示内容が、本願明細書に組み込まれている特許文献６では、生の海藻類から濃度８０〜１００％のエタノールを用いて脂溶性油を抽出し、フコキサンチンを精製する方法が開示されている。実施例によると、生ワカメ１０ｇ（水分含有量９０％）を１００％濃度のエタノール８０ｍＬにて温度２０℃、抽出時間１又は３時間で抽出したもののフコキサンチン量が０．０１８ｍｇ／ｍＬ（乾燥ワカメ１００ｇ当たり１４４ｍｇ）としている。この他にも種々の条件にてフコキサンチンを精製しているが、最もフコキサンチン抽出量の多いものを挙げた。また、生ワカメ以外にも生コンブ、生ホンダワラの実施例が記載されているが、生ワカメのみ示した。これらの藻類に対して、抽出効率を上げるための前処理は行われていない。
【００１３】
上述した従来の褐藻からのフコキサンチン製造法においては、前述の経済性、安定的供給性、収率性更には利便性という観点から、克服すべき問題点が依然残されていた。
【００１４】
【非特許文献１】Ｒ． Ｂｏｎｎｅｔｔ， ｅｔ ａｌ．， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ （Ｃ）， １９６９ （１９６９） ４２９−４５４．
【非特許文献２】Ｊ． Ａ． Ｈａｕｇａｎ ａｎｄ Ｓ． Ｌｉａａｅｎ−Ｊｅｎｓｅｎ， Ｐｈｙｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ２８ （１９８９） ２７９７−２７９８．
【非特許文献３】Ｍａｅｄａ ｅｔ ａｌ．， Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｏｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ， ３３２ （２００５） ３９２−３９７．
【非特許文献４】細川、ＢＩＯ ＩＮＤＵＳＴＲＹ， ２１ （２００４） ５２−５７．
【特許文献１】特開平７−２２４２７８号公報
【特許文献２】特開平９−１７３０１２号公報
【特許文献３】特開平１０−１５８１５６号公報
【特許文献４】特開２００１−３３５４８０号公報
【特許文献５】特開２００４−３５５２８号公報
【特許文献６】特開２００４−７５６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
一般的にフコキサンチンは乾燥海藻中に１％も含まれておらず、また、上述した様に乾燥した褐藻類やその粉末状にしたものから有機溶媒を用いて抽出する方法では完全に脂溶性油を抽出することが非常に困難であり、抽出後の褐藻残渣にクロロフィルに由来する緑色が付いており、フコキサンチンを含む色素成分の残留が見て取ることができる。
【００１６】
一方、生の褐藻類に対して有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出すると、脂溶性油抽出後の褐藻残渣の色は白くなる。即ち色素成分を含む脂溶性油がほぼ完全に抽出されていることを意味する。しかし、生の褐藻類を長期間保存することは、冷凍や塩蔵しなければ不可能である。冷凍保存は、安定的かつ経済的に褐藻中の脂溶性油を供給するという観点から適していない。塩蔵された褐藻類の場合は、容積や重量が増えるために、乾燥した褐藻類と比較して経済的に保管するには適していない。
【００１７】
即ち、これまで報告されている製造方法では、安定供給という観点から、さらには経済的に褐藻類中の脂溶性油を完全に抽出することが非常に困難であった。
【００１８】
本発明は、従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、高収率で且つ経済的に抽出されるフコキサンチンを含有する脂溶性油及びその製造方法並びにフコキサンチンの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者らは上記課題について鋭意検討を行った結果、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上のホンダワラ科の海藻中のフコキサンチン含量が際だって大きいことを見いだした。
さらに乾燥させたこれらの褐藻を熱水中で加熱処理して水分を含んだ状態にし、当該水分を含んだ褐藻に対して、有機溶媒を使用して脂溶性油を抽出したところ、ほぼ完全にフコキサンチンを含む脂溶性油が抽出されることを見出した。従来の一般認識では、その事実とは反対に、フコキサンチン単体は熱に対して非常に不安定であり、シス−トランス異性化や熱分解等を生じるとされていた。このため、熱水加熱処理を施すことにより、褐藻の光合成色素蛋白内に結合しているフコキサンチンにおいても、そのほとんどが分解されるものと考えられ、熱水加熱処理した褐藻から脂溶性油を抽出し、フコキサンチンを精製する方法は、これまで何れの非特許文献である学術論文や特許文献にも記載されていない。しかし、本発明者等は従来の常識を覆し、褐藻の状態、特にはフコキサンチンが光合成色素蛋白内に結合した状態においてはほとんど分解されないという事実を見出した。更に、本発明者等は熱水中に褐藻を浸すことによりクロロフィルの一部が分解されることにより、この特殊な脂溶性油をシリカゲルのカラムクロマトグラフィに展開させることによりフコキサンチンを容易に精製できることを見出した。
【００２０】
本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油は、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻類から得られることを特徴とする
【００２１】
前記褐藻を加熱処理することが好ましい。
【００２２】
また本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法は、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻を加熱処理する第一の工程と、第一の工程で加熱処理した褐藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程とよりなることを特徴とする。
【００２３】
前記第一の工程の加熱処理は熱水中で行うことができる。
【００２４】
前記熱水の温度は、５０℃以上とするのが望ましい。
【００２５】
前記熱水中で１分以上３０分以下の加熱を行うのが望ましい。
【００２６】
前記第一の工程の加熱処理を加熱水蒸気による処理である様にすることができる。係る加熱水蒸気による処理も１分以上３０分以下とするのが好ましい。
【００２７】
前記第一の工程で加熱処理する前の前記褐藻の水分含量を５０％以下とするのが望ましい。
【００２８】
前記第一の工程で加熱処理し、前記第二の工程で有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する前の褐藻の水分含有量は３０％以上とするのが望ましい。
【００２９】
前記第一の工程で加熱処理し、前記第二の工程で有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する前の褐藻の温度を５０℃以下とすることもできる。
【００３０】
前記有機溶媒は、アルコール類、エーテル類、ケト類、脂肪族炭化水素のハロゲン化合物、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素から選択される少なくとも一種である様にしても良い。
【００３１】
前記有機溶媒の温度は、当該有機溶媒の融点以上で且つ沸点未満である様にしても良い。
【００３２】
前記有機溶媒による抽出回数によってフコキサンチン含量及び／又は水溶性成分含量を制御する様にすることができる。
【００３３】
本発明のフコキサンチンの製造方法は、本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法によって得られたフコキサンチンを含有する脂溶性油から、クロマトグラフィを用いてフコキサンチンを単離・精製することを特徴とする。
【００３４】
また本発明のフコキサンチンの製造方法は、褐藻を加熱処理して抽出したフコキサンチンを含有する脂溶性油から、クロマトグラフィを用いてフコキサンチンを単離・精製することを特徴とする。
【００３５】
さらに本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油は本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法によって製造することができる。
【００３６】
加えて本発明のフコキサンチンは本発明のフコキサンチンの製造方法によって製造することができる。
【００３７】
さらに加えて本発明の機能性食品は本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油又は本発明のフコキサンチンを添加して得ることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油及びその製造方法並びにフコキサンチンの製造方法により、高収率で且つ経済的に、褐藻からフコキサンチンを含む脂溶性油を抽出することが可能になった。更には、得られたこのフコキサンチンを含む脂溶性油から高収率で且つ経済的にフコキサンチンを精製することが可能になった。
【００３９】
また、このフコキサンチン又はフコキサンチンを含む脂溶性油を食品素材に添加することで、用途に応じ種々の機能を有する機能性食品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図及び表を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。
表１に各海藻から抽出された脂質重量と含まれるフコキサンチンとフコステロールの含量を示す。
表１は各種海藻の試料脂質中のフコキサンチンの定量を行った結果を示し、各脂質試料を高速液体クロマトグラフィー（以下、ＨＰＬＣと記す）の展開溶媒（Ｍｅｔｈａｎｏｌ／Ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ ７０：３０， ｖ／ｖ）に溶解し、その２−１０ｍｌを検量線作成の条件と同じ条件のＨＰＬＣに注入して得られた結果を示す。表１に示される様に、採取時期と種により、脂質含量と両機能性成分の含量は大きく異なったが、ヒジキを除き、ホンダワラ科の海藻中のフコキサンチン含量が特に多い。
【００４１】
【表１】
【００４２】
この表１からアカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻類（これを以下、単に褐藻若しくは褐藻類、と記す）から効率よくフコキサンチンを含有する脂溶性油を抽出することができ、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）のフコキサンチン含量が特に多いることが解る。
【００４３】
図２は、乾燥した褐藻類を用いた場合の脂溶性油抽出とフコキサンチン精製のフローチャートであり、図３は、フコキサンチン精製のフローチャートであって、乾燥した褐藻類からエタノールを用いて脂溶性油を抽出し、フコキサンチンを単離する一連の操作について示した。ここで、脂溶性油という語は、本発明では褐藻から抽出した脂溶性油を意味する。
【００４４】
未利用の部位（例えば、従来廃棄されていたもの）を利用することも可能である。この乾燥した褐藻類は、熱水加熱処理後の褐藻表面の水分除去やエタノール抽出後の抽出液の回収における操作の簡便さから、粉末状にせずそのままの荒くカットされた状態で用いた。しかし、乾燥した褐藻類を粉末状にしたほうが抽出時間の短縮化を図れるため、大型遠心機の利用が可能な場合には、粉末化したほうが望ましい。
【００４５】
本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法における乾燥した褐藻類を加熱処理する第一の工程として、熱水中で１分以上３０分以下の加熱を行う。１分以上とするのは、これ未満である場合には熱水加熱処理が有効ではないことによる。一方、３０分以下とするのは、３０分を超える加熱には特に有効な意味は無く、時間及び光熱費などのコスト上の問題が生じ、有効成分であるフコキサンチンの分解も生じる。
【００４６】
加熱処理時間は、フコキサンチンを分解させずに、クロロフィルをより選択的に分解せしめるような時間であれば、更に加熱処理時間を長くすることも可能である。また、クロロフィルも含めた脂溶性油を製造する場合には、加熱処理時間を減ずることも可能である。即ち、目的とする製造物に応じて加熱処理時間を調節することが望ましい。
【００４７】
本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法における乾燥した褐藻類を加熱処理する第一の工程では、褐藻が十分に水分を含むことが可能であれば、熱水重量に特段の制限はなく、褐藻と熱水の重量比を１：１５〜１７程度とすれば充分の加熱処理を行うことができる。但し、更に熱水重量を減ずることも可能であり、またこの熱水加熱処理操作の替りに、例えば加熱水蒸気を用いる等の手段により褐藻に水分を与えることも可能である。
【００４８】
熱水加熱処理後の褐藻はその表面の水分を除く操作により、水分含量を目的とする脂溶性油の成分に応じて調節することが望ましい。但し、加熱処理後の褐藻の水分含量が極端に低くなる（１０％未満）と、逆に全く脂溶性油が抽出されなくなるので、水分含量が極端に低くなることは避ける必要があり、加熱処理後の褐藻の水分含量は１０％以上とするのが望ましく、さらには３０％以上とするのが望ましい。
【００４９】
以上の第一の工程における熱水加熱処理後の褐藻が乾燥する前に、熱水加熱処理後の褐藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程の処理を開始し、有機溶媒である例えばエタノールに浸漬し、この溶液を攪拌した後、静置する。
【００５０】
この溶液を濾過し、濃縮、乾固を行う。この操作はロータリーエバポレータを用いて行うことができ、また凍結乾燥機を用いて代用することも可能である。なお、得られた乾固物をエタノールで再度抽出することによって食品素材として利用する粗脂溶性油を得ることが可能である。
【００５１】
この第二の工程におけるエタノールによる抽出操作を繰り返し行うことによって、異なる脂溶性油を得ることができる。
【００５２】
［実施例］
実施例１
１）海藻からの脂質の抽出及び試料脂質中のフコキサンチンの定量
ヒバマタ目 ホンダワラ科アカモク（Sargassum horneri、ウガノモク（Cytoseira hakodatensis）、フジスジモク（Sargassum confusum）、ウミトラノオ（Sargassum thoubergii）、ヒジキ（Sargassum fusiforme）、ヒバマタ科 ヒバマタ（Fucus evanescens）、エゾイシゲ（Pelvetia babingtonii）、コンブ目コンブ科ガゴメコンブ（Kjellmaniella crassifolia）、チガイソ科 チガイソ（Alaria crassifolia）、ワカメ（Undaria pinnatifida）、ツルモ科ツルモ（Chorda filum）、ウイキョウモ目コモンブクロ科キタイワヒゲ（Melanosiphon intestinalis）、エゾフクロ科エゾフクロ（Coilodesme japonica）、カヤノモリ目カヤノモリ科カヤノモリ（Scytosiphon lomentaria）、フクロノリ（Colpomenia sinuosa）、ハバノリ（Petalonia bingthamiae）、ウルシグサ目ウルシグサ科ケウルシグサ（Desmarestia viridis）、ナガマツモ目ネバリモ科 ネバリモ（Leathesia difformis）、モヅク科モヅク（Nemacystus decipiens）、ニセモヅク科ニセモズク（Acrothrix pacifica）、アミジグサ目アミジグサ科アミジグサ（Dictyota dichotoma）、エゾハヤズ（Dictyopteris divaricata）、イソガワラ目イソガワラ科マツモ（Analipus japonicus）、シオミドロ目シオミドロ科シオミドロ（Ectocarpus siliculosus）の各試料からメタノールを用いて脂質を抽出した。各脂質試料をＨＰＬＣの展開溶媒（Ｍｅｔｈａｎｏｌ／Ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ ７０：３０， ｖ／ｖ）に溶解し、その２−１０ｍｌをＨＰＬＣに注入した。ＨＰＬＣの条件は下記検量線作成の条件とした。
【００５３】
２）検量線の作成
ワカメ乾燥粉末（３ｋｇ）にアセトン（３．５ｌ）を加え１日放置後、抽出液を濃縮した。濃縮ワカメ油をＨＰＬＣに供し、ヘキサン：アセトン（８：２，ｖ／ｖ）によりフコキサンチンの分画を行った。得られたフコキサンチンはＨＰＬＣによりさらに精製を行い、純度９９．２％以上の標準品を得た。
【００５４】
なおＨＰＬＣは以下の条件で行った。
Apparatus: Hitachi L-7000 instrument (Hitachi Seisakusho Co., Tokyo, Japan) equipped with an L-7100 pump and an L-7200 auto-sampler.
Column: C30 (Develosil C30 UG-5, 250 x 8.0 mm i.d., 5.0 mm particle size, Nomura Chem. Co., Seto, Aichi, Japan).
Guard column: 10 x 4.0 mm i.d. guard column containing the same stationary phase.
Column tem.: 28C
Solvent: A mixture of methanol and acetonitrile at 70:30 (vol/vol)
Flow rate: 1.0 mL/min.
Detection: The effluent was monitored monitored with a variable ultraviolet (UV) detector (Hitachi L-7400) at 450 nm, which is specific wavelength for fucoxanthin.
【００５５】
使用装置：日立L-7000 インストルメント (株式会社日立製作所 東京, 日本)−L-7100 ポンプ及び L-7200 自動試験器を装着.
カラム: C30 (Develosil C30 UG-5, 250 x 8.0 mm i.d., 5.0 mm 粒径, 株式会社野村化学、瀬戸、愛知、日本).
ガードカラム: 10 x 4.0 mm i.d. の同一静止相を含むガードカラム
カラム温度: ２８℃
溶剤: メタノールとアセトニトリルの 70:30 (vol/vol)混合液
流速: 1.0 mL/min.
検知: 可変紫外線探知機 (日立L-7400) によって450 nmの流跡がモニターされ、これはフコキサンチン特有の波長を示す。
【００５６】
標準品約２ｍｇを精秤し、HPLCの展開溶媒で希釈し、異なる濃度の標準溶液を調製した。これを下記の条件でHPLCを行い、検量線を作成した。
Apparatus: Hitachi L-7000 instrument (Hitachi Seisakusho Co., Tokyo, Japan) equipped with an L-7100 pump and an L-7200 auto-sampler.
Column: C30 (Develosil C30 UG-5, 250 x 8.0 mm i.d., 5.0 mm particle size, Nomura Chem. Co., Seto, Aichi, Japan).
Guard column: 10 x 4.0 mm i.d. guard column containing the same stationary phase.
Column tem.: 28C
Solvent: A mixture of methanol and acetonitrile at 70:30 (vol/vol)
Flow rate: 1.0 mL/min.
Detection: The effluent was monitored with a photodiode-array spectrophotometric detector (Hitachi L-7455) and an online analysis software (Hitachi HPLC system-5-manager; Model D-7000) at 450 nm for fucoxanthin.
使用装置：日立L-7000 インストルメント (株式会社日立製作所 東京, 日本)−L-7100 ポンプ及び L-7200 自動試験器を装着.
カラム: C30 (Develosil C30 UG-5, 250 x 8.0 mm i.d., 5.0 mm 粒径, 株式会社野村化学、瀬戸、愛知 日本).
ガードカラム: 10 x 4.0 mm i.d. の同一静止相を含むガードカラム
カラム温度: ２８℃
溶剤: メタノールとアセトニトリルの 70:30 (vol/vol)混合液
流速: 1.0 mL/min.
検知: 光ダイオード配列分光光度計 (日立L-7455)及びオンライン分析ソフトウエア （日立HPLC システム-5-マネージャ; Model D-7000) によってフコキサンチン特有の波長450 nmの流跡がモニターされた。
【００５７】
その結果、全トランスフコキサンチンの検量線（図１）は、ピーク面積 118324 〜 7868571 unitの間では相関係数R2=0.9997で適用出来るが、ピーク面積の小さい領域では相関係数がR2=0.9344となり若干直線から外れた。この場合、より直線の部分になるように試料溶液濃度を調節することで正確な定量のできることを確認した。
【００５８】
その結果、全トランスフコキサンチンの検量線（図１）は、ピーク面積 １１８３２４ 〜 ７８６８５７１ ｕｎｉｔの間では相関係数Ｒ２＝０．９９９７で適用出来るが、ピーク面積の小さい領域では相関係数がＲ２＝０．９３４４となり若干直線から外れた。 この場合、より直線の部分になるように試料溶液濃度を調節することで正確な定量のできることを確認した。
【００５９】
各海藻から抽出された脂質重量と含まれるフコキサンチンとフコステロールの含量を表１に示した。採取時期と種により、脂質含量と両機能性成分の含量は大きく異なったが、ヒジキを除き、ホンダワラ科の海藻中のフコキサンチン含量が特に多いことがわかる。
【００６０】
【表１】
【００６１】
以上の表１に示す結果から、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻を用いたフコキサンチンの抽出を行った場合と、同一の製造工程及び製造条件によって、例えばワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った時の収量の差を比率として表２に示す。
【００６２】
【表２】
【００６３】
表２に示される様に、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（７．９１／２．２５）でも３．５倍、最大（１０．２１／０．３７）２７．６倍の収量が見込まれる。
【００６４】
同様にウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（７．９１／２．２５）でも３．５倍、最大（７．９１／０．３７）２１．４倍の収量が見込まれる。
【００６５】
同様にフジスジモク（Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（５．７４／２．２５）でも２．６倍、最大（５．７４／０．３７）１５．５倍の収量が見込まれる。
【００６６】
同様にウミトラノオ（Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（２．２３／２．２５）でも１．５倍、最大（５．８１／０．３７）１５．８倍の収量が見込まれる。
【００６７】
ヒジキ（Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）を用いてフコキサンチンの抽出を行った場合であっても、同一の製造工程及び製造条件によってワカメを用いてフコキサンチンの抽出を行った場合に比し、最小（５．７４／２．２５）でも同程度、最大（２．８９／０．３７）７．８倍の収量が見込まれる。
実施例２
次に本発明の実施例につき説明する。以下の本発明の実施例では、入手が容易であるコンブ目チガイソ科の市販品の乾燥ワカメを用い本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を適用してフコキサンチンを抽出した。
この市販の乾燥ワカメ１００ｇを熱水１．５〜１．７Ｌ中で１５分間加熱する処理を行った。熱水加熱処理後のワカメはその表面の水分を除いたところ、この操作によりワカメ１００ｇに対して５００ｇの水分を含有（合計６００ｇ）していた。
【００６８】
以上の第一の工程における熱水加熱処理後のワカメが乾燥する前に、熱水加熱処理後のワカメから有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程の処理を開始し、エタノール１Ｌに浸漬し、５分間この溶液を攪拌した後、１時間静置した。
【００６９】
この溶液を濾過し、ロータリーエバポレータを用いて濃縮、乾固を行い、得られた抽出乾固物から窒素ガスを用い充分な水分の除去を行った。この抽出乾固物に２：１の容積比のクロロホルム：メタノール混合溶液を５０ｍＬ加えて得られた溶液を濾過し、再度ロータリーエバポレータを用いて、濃縮、乾固を行い、再度窒素ガスにより充分に溶媒の除去を行った。
【００７０】
この第二の工程におけるエタノールによる抽出操作を合計４回繰り返し、合計４種類の脂溶性油を得た。この４回の抽出操作においてはいずれの場合も１回目にあっては煮沸ワカメ、２〜４回目にあってはエタノール抽出残滓をエタノール１Ｌに浸漬し、５分間この溶液を攪拌した後静置した。但し、それぞれの抽出操作において、１回目及び２回目の静置時間は、１時間とした。また、３回目の静置時間は１５時間とし、４回目の静置時間は１日とした。
【００７１】
図４は、以上の本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施した実施例における乾燥ワカメからエタノール抽出した後のワカメ残渣と、比較例として従来の熱水加熱処理なしで乾燥ワカメからエタノール抽出した後のワカメ残渣の写真を示す。図に示される様に従来例と比較して本発明例でワカメ残渣の外観は白色に近くなり、ほぼ完全に、フコキサンチン（橙色）を含む脂溶性油が抽出されていることが解かる。
【００７２】
図５は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出された脂溶性油と水溶性成分重量を示し、図６は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出された水溶性成分重量のみを示す。図５及び図６からも解る様に、脂溶性油は、２回目の抽出のときが最も多くなった。これらの４種類の脂溶性油は最小限の３０％アセトン・ヘキサンに溶解した後、カラムクロマトグラフィに粗精製、精製と２回展開させることにより、純度９５％以上の高純度フコキサンチンを得た。その際、充填剤にはシリカゲルを使用し、展開溶媒には３０％アセトン・ヘキサン混合溶液を使用した。
【００７３】
図７は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出する抽出操作を４回繰り返し行い得られた４種類の脂溶性油について、カラムクロマトグラフィにより精製して得られるフコキサンチン重量を示す。図８は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出する抽出操作を４回繰り返し行い得られた４種類の脂溶性油とエタノール抽出液に含まれるフコキサンチンの割合を示す。図９は、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出する抽出操作を３回繰り返し行い、３回目抽出までの脂溶性油（フコキサンチンを除く）、水溶性成分、フコキサンチンの総重量を示す。
【００７４】
フコキサンチン含量は、乾燥ワカメ１００ｇ当たり、１回目の抽出では８５ｍｇ、２回目の抽出では７９ｍｇ、３回目の抽出では４１ｍｇ、４回目の抽出では２８ｍｇであった。脂溶性油中のフコキサンチン含量の割合は１回目抽出物及び４回目抽出物において、それぞれ５．１％、６．４％であり、５％以上となった。４回目の抽出においては、エタノール抽出物そのものにおいても、４．９％と５％に近いフコキサンチン含有量を示した。即ち、特定の抽出回数の抽出物やそれらを纏めたものを集めることにより、適した食品素材として利用できることが可能となることを意味している。
【００７５】
したがって、有機溶媒による抽出回数によってフコキサンチン含量及び／又は水溶性成分含量を制御することができ、さらには特定の抽出回数の抽出物を適切に配合して用途に応じて適切なフコキサンチン含量の脂溶性油を得ることができる。
【００７６】
図９に示した通り、３回目までのエタノール抽出液を混合した素材として、２０５ｍｇのフコキサンチンを含有する脂溶性油を製造することができた。即ち、従来法では、乾燥ワカメを粉末化してエタノール抽出した場合に得られる高純度フコキサンチンは乾燥ワカメ１００ｇ当り１８〜１４４ｍｇ程度であったが、本発明の製造方法によれば、それの４倍〜５倍の高収率で抽出することができた。
【００７７】
以上の実施例２では入手が容易であるコンブ目チガイソ科の市販品の乾燥ワカメを用いて本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を行った結果を示した。
しかし、表２に示される結果につき前述した様に、同一製造工程で同一の製造条件では、アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻を用いて実施した場合、最大２７．６倍のフコキサンチンの収量が見込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
抽出したフコキサンチンとそれを含有する脂溶性油を食品素材等に添加するための機能性食品素材として用いることができ食品の分野で活用することが可能である。またそれのみならず、その他にも医学、農業の分野での用途を検討することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施例１においてHPLCを行い、作成された検量線を示す図。
【図２】本発明を実施するための最良の形態を示すフローチャートであって、乾燥ワカメからの脂溶性油抽出とフコキサンチン精製のフローチャートである。
【図３】本発明を実施するための最良の形態を示す他のフローチャートであって、フコキサンチン精製のフローチャートである
【図４】本発明を実施するための最良の形態のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して乾燥ワカメからエタノール抽出した後のワカメ残渣と、比較例として従来の熱水加熱処理なしで乾燥ワカメからエタノール抽出した後のワカメ残渣の写真を示す
【図５】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出された脂溶性油と水溶性成分の重量を示す。
【図６】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して、乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出された水溶性成分の重量を示す。
【図７】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して乾燥ワカメ１００ｇからエタノール抽出した脂溶性油をカラムクロマトグラフィにより精製して得られるフコキサンチン重量を示す。
【図８】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施して得られた脂溶性油とエタノール抽出液に含まれるフコキサンチンの割合を示す。
【図９】本発明のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法を実施し、３回目抽出までの脂溶性油、水溶性成分、フコキサンチンの重量を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻類から得られることを特徴とするフコキサンチンを含有する脂溶性油。
【請求項２】
前記褐藻類は加熱処理される請求項１記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油。
【請求項３】
アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻を加熱処理する第一の工程と、第一の工程で加熱処理した褐藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程とよりなることを特徴とするフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項４】
前記第一の工程の加熱処理が熱水中での加熱処理である請求項３記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項５】
前記熱水の温度は、５０℃以上である請求項４に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項６】
前記第一の工程の加熱処理が加熱水蒸気による処理である請求項３に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項７】
前記熱水中又は加熱水蒸気によって１分以上３０分以下の加熱を行う請求項４〜請求項６のいずれか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項８】
前記第一の工程で加熱処理する前の前記褐藻の水分含量を５０％以下とする請求項３乃至６の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項９】
前記第一の工程で加熱処理し、前記第二の工程で有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する前の褐藻の水分含有量を３０％以上とする請求項３乃至６の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１０】
前記第一の工程で加熱処理し、前記第二の工程で有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する前の褐藻の温度を５０℃以下とする請求項３乃至６の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１１】
前記有機溶媒は、アルコール類、エーテル類、ケト類、脂肪族炭化水素のハロゲン化合物、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素から選択される少なくとも一種である請求項３に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１２】
前記有機溶媒の温度は、当該有機溶媒の融点以上で且つ沸点未満である請求項３乃至請求項１１のいずれか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１３】
前記有機溶媒による抽出回数によってフコキサンチン含量及び／又は水溶性成分含量を制御する請求項３乃至請求項１２のいずれか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１４】
褐藻を加熱処理して抽出したフコキサンチンを含有する脂溶性油から、クロマトグラフィを用いてフコキサンチンを単離・精製することを特徴とするフコキサンチンの製造方法。
【請求項１５】
請求項３乃至１３の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法によって得られたフコキサンチンを含有する脂溶性油から、クロマトグラフィを用いてフコキサンチンを単離・精製することを特徴とするフコキサンチンの製造方法。
【請求項１６】
請求項３乃至１３の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法によって得られるフコキサンチンを含有する脂溶性油。
【請求項１７】
請求項１４又は請求項１５に記載のフコキサンチンの製造方法によって得られるフコキサンチン。
【請求項１８】
請求項１６に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油又は請求項１７に記載のフコキサンチンを添加して成る機能性食品。
【請求項１】
アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻類から得られることを特徴とするフコキサンチンを含有する脂溶性油。
【請求項２】
前記褐藻類は加熱処理される請求項１記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油。
【請求項３】
アカモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｈｏｒｎｅｒｉ）、ウガノモク（学名：Ｃｙｔｏｓｅｉｒａ ｈａｋｏｄａｔｅｎｓｉｓ）、フジスジモク（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｃｏｎｆｕｓｕｍ）、ウミトラノオ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｔｈｏｕｂｅｒｇｉｉ）、ヒジキ（学名：Ｓａｒｇａｓｓｕｍ ｆｕｓｉｆｏｒｍｅ）から選択された一種又は二種以上の褐藻を加熱処理する第一の工程と、第一の工程で加熱処理した褐藻から有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する第二の工程とよりなることを特徴とするフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項４】
前記第一の工程の加熱処理が熱水中での加熱処理である請求項３記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項５】
前記熱水の温度は、５０℃以上である請求項４に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項６】
前記第一の工程の加熱処理が加熱水蒸気による処理である請求項３に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項７】
前記熱水中又は加熱水蒸気によって１分以上３０分以下の加熱を行う請求項４〜請求項６のいずれか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項８】
前記第一の工程で加熱処理する前の前記褐藻の水分含量を５０％以下とする請求項３乃至６の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項９】
前記第一の工程で加熱処理し、前記第二の工程で有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する前の褐藻の水分含有量を３０％以上とする請求項３乃至６の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１０】
前記第一の工程で加熱処理し、前記第二の工程で有機溶媒を用いて脂溶性油を抽出する前の褐藻の温度を５０℃以下とする請求項３乃至６の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１１】
前記有機溶媒は、アルコール類、エーテル類、ケト類、脂肪族炭化水素のハロゲン化合物、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素から選択される少なくとも一種である請求項３に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１２】
前記有機溶媒の温度は、当該有機溶媒の融点以上で且つ沸点未満である請求項３乃至請求項１１のいずれか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１３】
前記有機溶媒による抽出回数によってフコキサンチン含量及び／又は水溶性成分含量を制御する請求項３乃至請求項１２のいずれか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法。
【請求項１４】
褐藻を加熱処理して抽出したフコキサンチンを含有する脂溶性油から、クロマトグラフィを用いてフコキサンチンを単離・精製することを特徴とするフコキサンチンの製造方法。
【請求項１５】
請求項３乃至１３の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法によって得られたフコキサンチンを含有する脂溶性油から、クロマトグラフィを用いてフコキサンチンを単離・精製することを特徴とするフコキサンチンの製造方法。
【請求項１６】
請求項３乃至１３の何れか一に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油の製造方法によって得られるフコキサンチンを含有する脂溶性油。
【請求項１７】
請求項１４又は請求項１５に記載のフコキサンチンの製造方法によって得られるフコキサンチン。
【請求項１８】
請求項１６に記載のフコキサンチンを含有する脂溶性油又は請求項１７に記載のフコキサンチンを添加して成る機能性食品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−２３１１９８（Ｐ２００８−２３１１９８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７０６８８（Ｐ２００７−７０６８８）
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度 農林水産省 委託研究「農林水産物からのキサントフィル素材の開発」， 産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【出願人】（５０５１５２７５６）協同組合マリンテック釜石 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度 農林水産省 委託研究「農林水産物からのキサントフィル素材の開発」， 産業再生法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【出願人】（５０５１５２７５６）協同組合マリンテック釜石 (7)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]