生命科学関連特許情報
| タイトル： | 公開特許公報(A)_低分子低重合ポリ乳酸の製造方法および低分子低重合ポリ乳酸、並びに、低分子低重合ポリ乳酸の機能性と低分子低重合ポリ乳酸を含有することの使用範囲 |
| 出願番号： | 2009052646 |
| 年次： | 2010 |
| IPC分類： | C08G 63/88,A61K 31/765,A61P 31/04,A61P 31/10,A61K 8/85,A61P 31/12,A23L 3/3499 |
特許情報キャッシュ
毛利 進 長尾 忠知 篠原 亮太 星合 敏久 奥田 俊郎 毛利 明 平野 眞奈美 松村 光洋 野中 正一 JP 2010185062 公開特許公報(A) 20100826 2009052646 20090212 低分子低重合ポリ乳酸の製造方法および低分子低重合ポリ乳酸、並びに、低分子低重合ポリ乳酸の機能性と低分子低重合ポリ乳酸を含有することの使用範囲 株式会社ザ・フォレスト 502248348 株式会社ラクティブ ジャパン 508193161 毛利 進 509063856 長尾 忠知 505392488 篠原 亮太 509063867 星合 敏久 509063878 奥田 俊郎 509063889 毛利 明 509063890 平野 眞奈美 508193183 松村 光洋 508193194 野中 正一 508193208 毛利 進 長尾 忠知 篠原 亮太 星合 敏久 奥田 俊郎 毛利 明 平野 眞奈美 松村 光洋 野中 正一 C08G 63/88 20060101AFI20100730BHJP A61K 31/765 20060101ALI20100730BHJP A61P 31/04 20060101ALI20100730BHJP A61P 31/10 20060101ALI20100730BHJP A61K 8/85 20060101ALI20100730BHJP A61P 31/12 20060101ALI20100730BHJP A23L 3/3499 20060101ALI20100730BHJP JPC08G63/88A61K31/765A61P31/04A61P31/10A61K8/85A61P31/12A23L3/3499 3 1 書面 11 4B021 4C083 4C086 4J029 4B021LW01 4B021MC01 4B021MC02 4B021MC03 4B021MK20 4B021MP01 4C083AD091 4C083BB48 4C083CC01 4C083FF01 4C086AA01 4C086AA02 4C086FA02 4C086MA01 4C086MA04 4C086NA14 4C086ZB33 4C086ZB35 4J029AA02 4J029AB04 4J029AC01 4J029AD01 4J029AE06 4J029AE18 4J029EA05 4J029KD02 4J029KD07 4J029KD09 4J029KH04 4J029KH05 4J029KH06 4J029KH08 本発明は、発酵型乳酸を縮合脱水し、乳酸の無水化と環状型および開環型の低分子低重合ポリ乳酸および乳酸オリゴマーを有する低分子低縮合ポリ乳酸液と脱水分離による環状型および開環型を有する蒸溜による低分子低縮合ポリ乳酸液を回収する製造法に関する。 また、本発明による低分子低重合ポリ乳酸の機能性に関する。 さらに、本発明による低分子低重合ポリ乳酸の使用範囲に関する。 近年食品の防腐剤・抗菌・抗カビおよび日用品の抗菌材ならびに医薬品・化粧品・生魚飼育水安定剤まで全てのものが化学合成物および薬品等による処理が主流となっている。 その化学合成物および薬品等は、人体にとって副作用の問題や人体蓄積問題、水生生物への影響、および環境への有害性が蓄積さらに環境破壊までもが問題視されているのは明らかである。これらの人体への影響さらに環境問題は許される範囲のものではないとされる。 乳酸は、乳酸自体がＦＡＯおよびＷＨＯにおいても極めて安全な物質であり、また人体に及ぼす影響は全く無く環境においても全く無害な物質であることが明らかにされている。さらに、乳酸を縮重合しポリ乳酸とした場合、その分解性と安全性はすでに周知の事実とし、解明されているものである。 以上のように発酵Ｌ−乳酸によるポリ乳酸は、人体、魚介類および環境に全く無害な物質であり、人体および環境下においても最終過程で水と二酸化炭素に分解しやすい中間体オリゴマーと考えられる。 一方、乳酸単体では、単なる有機酸として抗菌、抗カビ作用やｐＨ調整などその用途は明かであるが，アルカリ性物質に中和反応あるいはバクテリアによって瞬時にその効力を失うものである。乳酸は低分子低重合ポリ乳酸に縮重合することで分解の遅延が起きることになる。よってその効力の持続性につながるものである。 本発明が解決しようとする課題は、化学合成物や薬品等に代わる天然素材の発酵物Ｌ−乳酸を縮重合および蒸留することで得る低分子低重合ポリ乳酸に置き換えることで食品は基より人体、魚介類および環境下に無害とする応用技術を提供する。 本発明の縮重合物、低分子低重合ポリ乳酸および蒸留による低分子低重合ポリ乳酸は、Ｌ−乳酸を不活性ガス雰囲気中で段階的に減圧および昇温させることにより脱水縮合され、無水乳酸と環状型および開環型の乳酸オリゴマーを有する縮重合による低分子低重合ポリ乳酸の製造工程、乳酸脱水分離による環状型および開環型を有する蒸留による低分子低重合ポリ乳酸を回収する工程とそれぞれの原液および希釈液、ならびに縮重合低分子低重合ポリ乳酸と蒸留による低分子低重合ポリ乳酸液を混合することによる機能性と使用範囲の可能性を含むことを特徴とする 縮重による低分子低重合ポリ乳酸および蒸留による低分子低宿合ポリ乳酸を用途に応じて他に抗酸化力のある天然素材と混合する事によりその有効性の範囲をさらに広げることができる。 縮重合による低分子低重合ポリ乳酸および蒸留による低分子低重合ポリ乳酸を希釈した時、白くけん濁する場合がある。そのけん濁物は不溶性のため固体化して沈降する。 希釈液中の重合度ｎ＞７であり固体化して不溶物になり白くけん濁し沈降する。ｎ＜７は低重合体として可溶性のまま液状に残存する。 また、縮重による低分子低重合ポリ乳酸および蒸留による低分子低重合ポリ乳酸を希釈した場合、環状型ポリ乳酸は、疎水性のためコロニー形成をなし乳化作用を起こし浮遊物として出現する。 また本発明は、Ｌ−乳酸を抽出溶媒の主体原料とし、一切の溶解触媒または添加物を必要としないことを特徴とする。 さらに、本発明は、縮重合による低分子低重合ポリ乳酸液および蒸留による低分子低重合ポリ乳酸は、抗菌、抗カビ、防腐、ｐＨ調整を特徴として食品、健康食品、清涼飲料水、医薬、品、化粧品、日用品、建築資材、農業資材、水産業資材などの添加物とすることもできる。 以上、本発明はＬ−乳酸のみの使用による安全性から、様々な用途に適応できる可能性がある。 本発明の最大の特徴は、Ｌ−乳酸を低重合ｎ＜７を主体とした可溶性の低分子低重合ポリ乳酸により、人体および環境に対して全く無害とし、極めて安全性の高い性質の天然素材であることを提供する。 低分子低重合ポリ乳酸の製造工程図 以下、図１に基づいて本発明の実施の形態について説明する。以下各工程について説明する。 （１）脱水濃縮工程市販品のＬ−乳酸（水分含有）を出発物質とし、これに不活性ガスである窒素ガスの雰囲気中で段階的に減圧および昇温させる。昇温は調整しながら条件に応じて１１０℃〜１５０℃まで行なう。１４０℃以上になると乳酸が縮合共重ｎ＞７となり固形としてポリ化する。飲料添加物とする場合は、水溶媒の中では白く結晶体が現れる場合がある。 （２）分離蒸溜行程濃縮工程による蒸留ガスを分離冷却結露することにより得る。 （３）希釈行程縮重合による低分子低重合ポリ乳酸液および蒸留による低分子低重合ポリ乳酸は精製水で希釈する事が好ましいが、水道水またはミネラル水でも良い。 （４）希釈倍率精製水および水道水に対して０〜５０，０００倍希釈またはｐＨ＜４の調整範囲とする。他の溶媒及び食品の場合は、ｐＨ＜４．０を基準に調整する。 （５）希釈状態食品素材の場合は、沈降物が含まれていても構わない。 （６）抽出液の粉末化縮重合および蒸留による低分子低重合ポリ乳酸は、単体および混合物をそれぞれ適度に希釈し、その希釈液に対し１：１の割合の水溶液にパインファイバーやデキストリン等の使用によりフリーズドライ処理することによりパウダー状の粉末化も可能とした。 細菌阻止能力試験資料１（１）本発明の許容範囲の確認実施において希釈倍率を推測するために蒸留による低分子低重合ポリ乳酸液で細菌阻止能力試験を行った。 １：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ ＡＴＣＣ１９６３７株 ２：Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ ＡＴＣＣ１４５７９Ｔ株 ３：平板希釈法 以上の３種試験を実施。 成績（１）資料２衛生指標菌であるＢａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅｕｓ ＡＴＣＣ１９６３７株とＡＴＣＣ１４５７９Ｔ株を用い、細菌発育阻止試験を実施したところ、両株ともに蒸留低分子低重合ポリ乳酸の最小発育阻止濃度は３２０倍の結果であった。 本発明品、低分子低重合ポリ乳酸とＤｅｓｆａｎ−１０（天然グレープフルーツ種子抽出物）併用による発育阻止および殺菌効果 １．試験目的低分子低重合ポリ乳酸とグレープフルーツ種子抽出物であるＤｅｓｆａｎ−１０の２種の天然抗菌成分の併用による最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）および最小殺菌濃度（ＭＭＣ）の測定 ２．供試菌株３種類実施（１）Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＡＴＣＣ２５９２２（２）Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＡＴＣＣ２５９２３（３）Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ ３．試験方法低分子低重合ポリ乳酸液およびＤｅｓｆａｎ−１０は、ミュラーヒントン培地（ＭＨＢ）を用いて、それぞれ８．０から１．０％までの２倍稀釈系列を作成した。この２系列でボックスを組んだ。このボックスに供試験菌およびＭＨＢを添加することで、各抗菌剤の最終濃度は、それぞれ０．４から０．０５％となった。 培養は、３５℃で１８〜２４時間行い、明らかな混濁が認められなかったもの（最小発育阻止濃度：ＭＩＣ）を標準寒天培地に画線し、さらに３５℃で１８〜２４時間の培養を行った。培地上に菌の生育が認められなかった濃度を最小殺菌濃度（ＭＭＣ）とした。 ４．結果および考察（１）Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＡＴＣＣ２５９２２低分子低重合ポリ乳酸は、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ ＡＴＣＣ２５９２２に０．１％以上の単独使用でも殺菌および制菌効果が認められた。これに対しＤｅｓｆａｎ−１０は、殺菌効果が０．４％以上で制菌効果が０．２％以上で見られた。このような結果は、他の２菌種でも見られたことから、ＣＰＬは、Ｄｅｓｆａｎ−１０よりも殺菌および制菌効果が高いものと推測された。両製剤の併用で低分子低重合ポリ乳酸が０．０５％ならばＤｅｓｆａｎ−１０は０．２％以上、低分子低重合ポリ乳酸が０．１％ならばＤｅｓｆａｎ−１０は０．０５２％以上の使用で効果が認められた。（２）Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＡＴＣＣ２５９２３ 初発生菌数：２．１×１０６ ｃｆｕ／ｍＬＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ ａｕｒｅｕｓ ＡＴＣＣ２５９２３についてもＥ．ｃｏｌｉとほぼ同様の効果が認められた。単独使用では低分子低重合ポリ乳酸が０．０５％以上で制菌効果を、０．１％以上で殺菌効果が見られた。Ｄｅｓｆａｎ−１０は、０．４％以上でのみ制菌効果が見られた。併用では、両製剤とも０．０５％以上の使用で殺菌および制菌効果が見られた。（３）Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ 初発生菌数：２．８×１０６ ｃｆｕ／ｍＬＢａｃｉｌｌｕｓ ｓｐ、他菌種と同様の効果が認められた。単独使用では、低分子低重合ポリ乳酸が０．０５％以上で制菌効果を、０．１％以上で殺菌効果が見られ、Ｄｅｓｆａｎ−１０は０．４％以上でのみ殺菌および制菌効果が見られた。併用では、両製剤とも０．０５％以上の使用で殺菌および制菌効果が見られた。 低分子低重合ポリ乳酸抗カビ試験 １．試験品低分子低重合ポリ乳酸 ２．供試かび（１）Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ（２）Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｓｐ（３）Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｓｐ ３．試験方法試験品は、滅菌生理食塩水で５０倍からの２倍ずつ稀釈で４００倍までの稀釈系列を作成した。供試かびは、それぞれ単一胞子懸濁液を作成し、ヘモサイトメーター（改良型ノイバウエル）により胞子数が１０６ｃｆｕ／ｍＬになるように調整した。その後１０倍稀釈を２段階行い、それぞれ懸濁液の胞子数が１０６ｃｆｕ／ｍＬ、１０５ｃｆｕ／ｍＬおよび１０４ｃｆｕ／ｍＬになるように調整した。試験品の稀釈系列には、供試かび懸濁液の稀釈系列を１／１０量注加し、最終濃度を１０５ｃｆｕ／ｍＬ、１０４ｃｆｕ／ｍＬおよび１０４ｃｆｕ／ｍＬとした。培養は２５℃で１週間行い、判定は目視により混濁が認められたものを陽性（＋）とした。 ４．結果 以上 低分子低重合ポリ乳酸ゲル状の抗カビ試験による最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）の測定と最小殺カビ濃度（ＭＭＣ）の測定 １．試験品 低分子低重合ポリ乳酸：ゲル状 ２．供試かび （１）Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ （２）Ｐｅｎｉｃｉｌｌｕｍ ｓｐ （３）Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｓｐ ３．試験方法 （１）試料作成低分子低重合ポリ乳酸（ゲル状）はうどん生地（１８０ｇ）に滅菌生理食塩水（１８０ｍＬ）を等量混合した溶液で、２．０％、４．０％、８．０％および１６．０％の濃度に調整した。 （２）最小発育阻止濃度（ＭＩＣ）の測定供試カビは、それぞれ単一胞子懸濁液を作成し、ヘモサイトメーター（改良型ノイバウエル）により胞子数が１０６ｃｆｕ／ｍＬになるように調整した。その後、各濃度系列に、それぞれ懸濁液の胞子数の最終濃度が１０３ｃｆｕ／ｍＬに注加した。培養は２５℃で１週間行い、目視によりカビの発育が認められなかった最小濃度をＭＩＣとした。 （３）最小殺かび濃度（ＭＣＣ）の測定ＭＩＣ測定で、カビの生育が認められなかった試験管から、１エーゼずつポテトデキストロース寒天（ＰＤＡ）培地に塗抹し、２５℃で１週間培養した。目視により、ＰＤＡ培地に生育しなかった最小の濃度を最小殺かび濃度とした。 ４．結果 生マグロ経時変化による変色と抗酸化力確認試験 （１）本発明品、低分子低重合ポリ乳酸の抗酸化力および防腐効果を確認するため生マグロ切り身表面の酸化過程をアルカリ水溶液との比較において対照試験を実施。資料３） （２）試験方法低分子低重合ポリ乳酸２００倍溶液を精製水にｐＨ４％になるまで添加法による試験溶媒に約９０秒浸した後、水気を切り器に盛りラップを被せ冷蔵庫保存による経時による目視観察と食し鮮度の確認を実施。 （３）結果実験開始より７日間色素に変質は無くまた食による鮮度確認により、本発明品、低分子低重合ポリ乳酸の抗酸化力と防腐効果を確認。 以上のことから本発明品の低分子低重合ポリ乳酸は、殺菌、殺カビ、抗菌、抗カビ、防腐、抗酸化力の効力とその持続性を確認した。 本発明の製造方法により製造された低分子低重合ポリ乳酸は、極めて安全なものであり天然素材として食品、健康食品、清涼飲料水、医薬品、化粧品、日用品、建築資材、農業資材及び水産業資材の機能性は有益である。 本発明品の製造方法により製造された低分子低重合ポリ乳酸は、液状であるためフリーズドライによる粉末化など他の有機物と組み合わせることによりさらなる応用技術が期待できる。 低分子低重合ポリ乳酸の機能性と使用範囲 （１）機能性酸性による抗菌・抗カビ・防腐及びｐＨ調整と抗酸化力とその持続性 （２）使用範囲および用途食品分野−清涼飲料水保存・食品添加・加工食品前後処理・他機能性食品−サプリメント・機能性ドリンク・他生鮮食品−生野菜鮮度保持、カット野菜・カットフルーツ・精肉鮮度保持・鮮魚鮮度保持・干物抗菌処理・他 日用雑貨−水周り抗カビ・炊事・シンク周り抗菌・抗カビ・残飯防腐（ゴミ箱に）・下駄箱・トイレ周り抗菌・屋内除菌・抗菌・抗カビ・日用品抗菌・抗カビ塗布・おむつ・生理用品抗菌消臭・ウェットティシュ・脇パット・他 建築資材−抗菌・抗カビ加工壁および塗料・抗菌・抗カビ断熱材および防音材・床下抗菌・ 抗かビ、医療品−バンドエイド抗菌シート・防護マスク・屋内抗菌・空気洗浄機・加湿器・ペットショップ内の抗菌消臭・死体保存抗菌材・他その他−抗菌・抗カビ・抗酸化・ｐＨ調整・など必要とするもの 発酵Ｌ−乳酸を不活性ガス雰囲気中で段階的に減圧および昇温させることにより環状型および開環型の縮重合による低分子低重合ポリ乳酸および乳酸オリゴマーを有する低分子低重合ポリ乳酸液を得る工程を基本とする。前記、Ｌ−乳酸の縮重合の際、脱水分離された蒸留液からも、環状型および開環型を有する低分子低重合ポリ乳酸を回収する工程。前記、縮重合および脱水分離蒸留による低分子低重合ポリ乳酸液回収後、フリーズドライによる粉末化とその形状が可溶性であることを特徴とする製造法 また、前記請求項１の低分子低重合ポリ乳酸の原液または、希釈液及び粉末は、殺菌、殺カビ、抗菌、抗カビ、防腐効力、抗酸化作用、並びに抗ウイルスとしての防衛を有することの機能性。 請求項１から２までの低分子低重合ポリ乳酸含を有することを特徴とする機能性の使用範囲。前記、殺菌、殺カビ、抗菌、抗カビ、防腐、抗酸化力及び防ウイルス機能を目的とする食品添加、機能性食品、生鮮食品添加、日曜品、建築用資材、医薬品、化粧品、養殖池及び養殖用水槽への添加、観賞魚用水槽添加。以上 当該低分子低重合ポリ乳酸液は、請求項１から３までの製造法と機能性と使用範囲。 【課題】縮重合による低分子低重合ポリ乳酸および蒸留による低分子低重合ポリ乳酸は、化学合成物および薬品等の副作用や人体への蓄積も無く、環境破壊物質に代わり殺菌・殺カビ・抗菌・抗カビ・防腐・ｐＨ調整と抗酸化力の機能性を持ち、その持続性を特徴とする天然素材としての技術を提供することにある。【解決手段】発酵Ｌ−乳酸を不活性ガス雰囲気中で段階的に減圧および昇温させ、さらに脱水または昇温させる事により環状型および開環型の縮重による低分子低重合ポリ乳酸ならびに乳酸オリゴマーを得る工程（１）と脱水分離による環状型および開環型を有する蒸留による低分子低重合ポリ乳酸を回収する工程（２）と前記低分子低重合ポリ乳酸液を希釈し、原液および希釈液の持つ殺菌、殺カビ、抗菌、抗カビ、防腐効力ならびに抗酸化作用の機能性（３）と前記ポリ乳酸の持つウイルスに対する防御反応（４）と前記縮重合ポリ乳酸の使用希釈範囲と濃度（５）を含むことを特徴とする。【選択図】図１