JP3845121B2 - ガングリオシドの製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、脂質を含有する原材料中でガングリオシドＧ_D3からガングリオシドＧ_M3を製造する方法に関する。本発明の製造法によって得られるガングリオシドＧ_M3は、医薬品、化粧品、飲食品及び飼料などの素材として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
ガングリオシドは、シアル酸を含むスフィンゴ糖脂質の総称であり、種々の分子種が存在することが知られている。その中で、ガングリオシドＧ_M3は、セラミドに乳糖の還元末端が結合し、かつ乳糖の非還元末端にシアル酸がα２−３結合した構造を有している。また、ガングリオシドＧ_D3は、ガングリオシドＧ_M3の非還元末端にさらにシアル酸がα２−８結合した構造を有しており、分子全体としてはシアル酸を２分子含んでいる。
【０００３】
ガングリオシドＧ_M3については、多様な生理機能が知られており、例えば、ケラチノサイトの増殖阻害作用や血管形成抑制作用、白血球の分化作用などが報告されている。また、ガングリオシドＧ_M3は、インフルエンザやニューカッスル病ウイルスのレセプターであることも知られている。
【０００４】
ガングリオシドＧ_D3からガングリオシドＧ_M3を製造する方法としては、シアリダーゼで加水分解する方法や酸で加水分解する方法が知られている〔特開平5-279379号公報〕。しかしながら、シアリダーゼで加水分解する方法は、共存するタンパク質などによって阻害を受けたり、共存する遊離のシアル酸や結合性のシアル酸などによって基質阻害が起こり易い状態となっており、用いるシアリダーゼも高価であることなどから、必ずしも工業的に有利な方法であるとは言い難い。また、酸で加水分解する方法は、変換に要するコストは小さいが、タンパク質の沈澱が生成し易いので、例えば、牛乳や乳製品などタンパク質を含有する割合が大きい原材料に対し、この方法を適用することは困難性が大きいといえる。さらに、酸で加水分解した場合、溶液の粘度が上昇し易いという問題もある。
【０００５】
ガングリオシドは、乳脂肪球皮膜や動物細胞の細胞膜、あるいは動物脳などに多く存在しており、その中でもガングリオシドＧ_D3は、乳脂肪球皮膜に多量に存在することが知られている。なお、この乳脂肪球皮膜は、乳製品、とりわけクリームやクリーム加工製品中に多量に含まれているので、ガングリオシドＧ_D3を多量に含有する素材は、一般にトリグリセリドやリン脂質などの脂質を多量に含有しているといえる。
【０００６】
【発明の解決しようとする課題】
本発明者らは、ガングリオシドＧ_D3からガングリオシドＧ_M3を製造する方法について、種々、研究を進めていたところ、ガングリオシドＧ_D3を含む脂質を含有する原材料に酸やアルカリを加えることなく、pH６〜８の中性域で加熱することのみで、ガングリオシドＧ_D3の非還元末端に結合するシアル酸１分子のみを脱シアル化してガングリオシドＧ_D3をガングリオシドＧ_M3に変換できることを見出し、本発明を完成するに至った。したがって、本発明は、ガングリオシドＧ_D3を含む脂質を含有する原材料をpH６〜８の中性域で加熱処理し、脂質を含有する原材料中に含まれるガングリオシドＧ_D3をガングリオシドＧ_M3に変換して、ガングリオシドＧ_M3を製造する方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の製造法の特徴は、脂質を含有する原材料中でガングリオシドＧ_D3をガングリオシドＧ_M3に変換させることにある。ここで用いる脂質を含有する原材料としては、固形当たり10重量％以上の脂質を含有してものが好ましく、例えば、クリームやクリームを原材料として調製された乳製品などを用いることができる。また、ガングリオシドＧ_D3を含む素材をエタノールなどの有機溶媒で抽出する方法〔特開平2-207090号公報〕で、生乳、クリーム、バターミルク、ホエー蛋白濃縮物(WPC) 、ホエークリームなどから回収されたガングリオシドＧ_D3を含む脂質を含有する原材料を用いることもできる。なお、ここでいう脂質とは、トリグリセリド、リン脂質、糖脂質やクロロホルム−メタノール混液などの極性溶媒で抽出することのできる物質を意味し、さらにカロチノイドやステロールなどの脂溶性物質を意味する。
【０００８】
また、加熱処理の条件は、通常、食品や乳製品に対して行う加熱温度よりも高い温度で行うことが好ましい。本発明の製造法では、pH６〜８の中性域で加熱することにより、ガングリオシドＧ_D3からシアル酸１分子のみを脱シアル化し、ガングリオシドＧ_M3を得ることができるが、加熱し続けると生成したガングリオシドＧ_M3はさらに脱シアル化し、残りのシアル酸も遊離させてしまうことになる。また、反応温度が高ければ高い程、ガングリオシドＧ_M3の生成速度は大きくなるが、ガングリオシドＧ_M3の分解速度も大きくなる。したがって、ガングリオシドＧ_M3を高収率で製造するためには、原材料に応じて反応温度を60℃〜 140℃の範囲、好ましくは80℃〜 110℃の範囲に調整し、その温度に応じた最適な反応時間を設定すればよい。なお、通常行われている加熱滅菌の温度は、適切な反応温度の範囲に当てはまるが、加熱時間が長く、生成したガングリオシドＧ_M3は結局分解するので、この加熱条件は不適当であるといえる。
【０００９】
本発明の製造法により得られたガングリオシドＧ_M3は、脂質を含有する原材料に含まれたままの状態で、あるいは常法に従って分離、精製して、医薬品、化粧品、飲食品及び飼料などの素材として用いることができる。
【００１０】
次に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。
【実施例１】
バターミルク粉100gに80％エタノール２リットルを加え、室温で８時間撹拌した後、濾過によって沈澱物を除去し、さらに水を加えて低温で減圧蒸留を繰り返してエタノールを除去し、最終的に２リットルの水溶液としたものを原料として用いた。なお、この水溶液中には、１リットル当たり2.6gのガングリオシドＧ_D3と 0.16gのガングリオシドＧ_M3が含まれていた。また、pHは 6.8であった。
【００１１】
この水溶液を95℃で60分間加熱し反応を行った。反応終了後、反応液の薄層クロマトグラフィーを行った。なお、薄層クロマトグラフィーは、No.13749（メルク社製）を用い、溶媒（クロロホルム：メタノール：水＝60：35：８）で展開し、レゾルシノール発色を行った。その結果、この反応液中には、１リットル当たり 0.95gのガングリオシドＧ_M3が含まれていることを確認した。
【００１２】
この反応液をさらに減圧乾固して得られた白色粉末をDEAE-Sephadex A-25 (ファルマシア社製）によるイオン交換クロマトグラフィーに供し、続いてイアトロビーズ 6RS 8060(ヤトロン社製）によるシリカゲルクロマトグラフィーに供して反応生成物を回収した。凍結乾燥後、得られた白色粉末 0.90gをＮＭＲで分析したところ、図１に示した通りの結果を得た。この結果は標準品と一致した。
【００１３】
【実施例２】
１リットル当たり48mgのガングリオシドＧ_D3を含んだクリーム２リットルを85℃で60分間加熱し反応を行った。反応終了後、溶媒（クロロホルム：メタノール＝２：１）で反応液から脂質画分を抽出し、実施例１と同様の薄層クロマトグラフィーを行った。その結果は、図２に示した通りであり、標準品である牛脳由来ガングリオシドＧ_M3と同様のRf値を示すガングリオシドＧ_M3が生成していることが判った。また、デンシトメトリーによると、この反応液中には、１リットル当たり15mgのガングリオシドＧ_M3が含まれていることを確認した。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の製造法によると、酸やアルカリでpHを調整する必要がなく、ガングリオシドＧ_D3から安価にかつ簡便にガングリオシドＧ_M3を製造することができるので、本発明の方法は、工業的なガングリオシドＧ_M3の製造法として有用である。そして、本発明の製造法によって製造されたガングリオシドＧ_M3は、感染防御能などの生理機能を有するので、医薬品、化粧品、飲食品及び飼料などの素材として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、実施例１における反応生成物のＮＭＲスペクトルである。
【図２】は、実施例２における反応生成物の薄層クロマトグラフィーの結果である。

Claims (1)

1. pH６以上８未満の中性域で、反応温度 60 ℃〜 140 ℃の範囲で加熱処理を行い、固形当たり10重量％以上の脂質を含有する、クリームもしくはクリームを原材料として調製された乳製品中のガングリオシドＧ_D3をガングリオシドＧ_M3に変換することを特徴とするガングリオシドＧ_M3の製造法。

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