JPH0576362A - リゾチーム含有粒子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リゾチームは極めて有用な抗菌剤であるが、
乾燥したリゾチームの使用は粉立ちし易い傾向及び水中
への溶解の困難性によって制約されている。乾燥した粉
立ちのないリゾチーム含有粒子、及びリゾチームと他の
活性及び不活性成分との均質な混合物を含む、乾燥し
た、粉立ちのない粒子を製造する方法を提供する。 【構成】 流動床反応器の反応室中にコア粒子と共にリ
ゾチームの水性スラリーを噴霧し、それにより残留する
水を蒸発させて粒子状コア物質上に被覆された乾燥リゾ
チームを残留させ、それによりリゾチームを含有する粒
子を与えることから成る製造方法が開示されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明は乾燥した粉立ちのない
（dust-free）リゾチーム含有粒子、及びリゾチームと
他の活性及び不活性成分との均質な混合物を含む、乾燥
した、粉立ちのない粒子を製造する方法に関する。該粒
子はチーズ、相挽き（communated）肉製品、サラダ及び
スープのような加工され又は配合された食品；抗菌性浸
漬液（dip）、スプレー及び他の処置用の成分、及び各
種の他の食品、化粧品、医薬品及び工業的な用途におい
て特に有用である。

【０００２】

【従来の技術】現在は公式的にはＮ−アセチルヘキソサ
ミノダーゼと記載されるリゾチームは、酵素委員会（Co
mmission on Enzyme）により３.２.１.１７の呼称が付
与された。約１４,３００ないし１４,６００の分子量及
びｐＨ１０.７に等電点を有するこの酵素は、卵アルブ
ミンからの結晶化により得ることができる。

【０００３】リゾチームは多くの生菌細胞の細胞壁中に
見いだされる長い、複雑な糖分子である、Ｎ−アセチル
ムラミン酸及びＮ−アセチルグルコサミンの間のβ（１
−４）結合を開裂又は加水分解すると思われる能力によ
って、細菌の細胞の細胞壁を分解又は溶解する能力を有
するために命名されている。細胞壁の性質のために、グ
ラム陽性菌はリゾチームに最も感受性がある。その抗菌
的活性のために、リゾチームは食品生成物中のクロスト
リジウム属（Clostridia）の成長を抑制する食品保存剤
として有用であると記載されている。カリーニ（Carin
i）等、Microbiologie-Aliments-Nutrition、１９８
５、２９９-３２０頁参照。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】リゾチームは極めて有
用な抗菌剤であるが、乾燥したリゾチームの使用は粉立
ちし易い傾向及び水中への溶解の困難によって幾分か制
限されていた。これらは蛋白質が肺中に吸入された時に
起こり得るアレルゲン的な性質の故に重大な欠点であ
る。こうした粉塵に慢性的に暴露されると重篤な免疫反
応をもたらす恐れがある。更に、現在入手し得る乾燥リ
ゾチームは水中に再溶解することが困難であり、この物
質を用いて作業するのに必要な時間が延引する。

【０００５】Food Science and Nutrition、２６巻、４
版（１９８８）、３５９-３９５頁、のCRC Critical Re
-viewsにおいて、プロクター（Procter）及びカニンガ
ム（Cunningham）は、リゾチームが酸性溶液中で熱的に
安定であると報告しており、及び殆ど活性を失うことな
く１００℃に耐えると報告している。しかしプロクター
等はｐＨ７.９の硼酸緩衝液中では３０分間以内に７０
℃でリゾチームの２５％が不活性化すると論じている。
この研究論文は又ｐＨ８.５では６５℃で卵白中のリゾ
チームが分解すると記載しているが、ｐＨ５及び６０℃
では６０分間以内には活性の喪失は起こらなかった。又
リゾチームは６２.５℃において、卵白中よりはｐＨ６.
５の燐酸塩緩衝液中で５０倍以上も熱に安定であること
が見出されたと報告している。

【０００６】リゾチームの活性は又その加工の間にも影
響を受ける。プロクター等は365-366頁に、リゾチーム
を貯蔵するのに使用される容器の種類がその活性に影響
を与えることがあると報告している。即ち、パイレック
ス（Pyrex）（登録商標）、ポリプロピレン及びポリエ
チレン容器の効果に関する実験において、パイレックス
（登録商標）及びポリプロピレン容器中に冷蔵して２４
時間後に、リゾチームの濃度は４０％低下することを見
出した。他の研究において、リゾチームはガラス容器に
付着するためその活性に関する再現性が乏しくなること
が見出された。グッド（Good）等は米国特許第４,６８
９,２９７号において、酵素の水性スラリーが粒子に噴
霧される流動床反応器の製造室内に粒状のコア物質を導
入し、水の蒸発の際にコア粒子上に酵素の乾燥した層が
形成されることにより、粉立ちのない酵素粒子の製造方
法を記載している。グッド等は熱的に安定である酵素を
処理するのに少なくとも５０℃の空気入り口温度を記載
しているが、熱的及び環境的に不安定なリゾチームが同
様な方式で取り扱われることには何等の保証も与えられ
ていない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は流動床反応器の
製造室中にコア粒子と共にリゾチームの水性スラリーを
噴霧し、それにより残留する水を蒸発させて粒子状コア
物質上に被覆された乾燥リゾチームを残留させ、それに
よりリゾチームを含有する粒子を与えることを含んで成
る、粉立ちのないリゾチーム含有粒子の製造方法に関し
ている。

【０００８】

【本発明の具体的な説明】本発明のリゾチーム含有粒子
は流動床反応器の反応室内で形成される。典型的にはこ
うした装置は底部に多孔性の格子を有し、円形の生成物
室よりも直径の大きい円錐形の膨張室に向かって傘状に
開くように頂部が開口している円形の生成物室を含む乾
燥機から構成されている。操作に当たって、室を通って
上昇する空気の速度が増加するにつれて、多孔性の格子
上に在る粒子が流体のように空気気流中に懸濁される点
に達するので、“流動化”及び“流動床乾燥機”と呼称
される。粒子は生成物室から、膨張室中に入る空気の上
昇力により持ち上げられ、そこで空気が膨張して単位面
積当たりの上昇力が減少する。このため粒子は生成物室
中に落下して戻り、繰り返して循環作業が開始される。

【０００９】本発明の方法の初期段階は流動床反応器の
反応室中へリゾチームの水性スラリーを導入すること、
及び空気気流中にそれを懸濁することを含んで成る。リ
ゾチームのスラリーと共に多量のコア粒子が注入され
る。リゾチームは流動床反応器中で粒子の形成の間に高
温で異物と繰り返して接触する。一般に反応器内部の空
気温度は４０℃ないし６０℃である。

【００１０】コア粒子は高度に水和し得る物質、即ち、
水に容易に分散できるか又は溶解できる物質から成る。
コア物質は分散する（ばらばらになってその団結性を失
う）か又は真の溶液に移行することにより可溶化するも
のでなければならない。クレー（ベントナイト、カオリ
ン）、ノンパレイユ（non-pareil）及び凝集したジャガ
イモ殿粉は分散性であると考えられる。ノンパレイユは
回転する球状容器中でコアに粉末の層が結合することに
より球状に丸くなった固体のコアから成る球状粒子であ
る。塩の粒子（ＮａＣｌ結晶、ＮａＣｌ岩塩、ＮａＨＣ
Ｏ₃）は可溶性である。又凝集したクエン酸三ナトリウ
ム塩、結晶皿で結晶化したＮａＣｌフレーク、ベントナ
イト顆粒及び粒状物、ベントナイト／カオリン／珪藻土
の円板上でペレット化された顆粒、及びクエン酸ナトリ
ウム結晶も適当である。コア粒子は引き続いて行われる
噴霧工程の間には溶解しない物質から成っており、一般
にはその最長の寸法が１５０ないし２,０００μｍ（米
国標準篩系で１００メッシュないし１０メッシュ）の寸
法の粒子である。

【００１１】一般にリゾチーム又はリゾチームと他の活
性又は不活性な物質は１０ないし２５％の固形分（ｗ／
ｗ）濃度に水中で分散される。任意の随意的な結合剤、
塩又は可塑剤を含む分散物はポンプ輸送され、効果的な
噴霧被覆液として霧化（atom-ize）されるのに充分な低
い粘度（典型的には室温で１０ないし５,０００ｃｐ
ｓ）を持たなければならない。空気気流中でコア粒子が
流動化し、その際リゾチーム及び随意他の固体を含む溶
液が霧化され、そして流動床中に噴霧されることによっ
て、リゾチーム調製物はコアの表面に塗布される。霧化
された液滴はコア粒子の表面に接触し、水が蒸発する時
に粒子の表面に固体の薄膜を付着させていく。

【００１２】リゾチームと他の活性成分の有用な組み合
わせを記載する多数の報告が文献中に存在する。本発明
はこの酵素の既知の不安定性にも拘らず、これらの成分
とリゾチームとの乾燥した、粉立ちのない、均質な混合
物を製造するために使用できる。リゾチームのスラリー
に添加でき、コア粒子上に共沈澱してそれらの抗菌性を
強化できる他の活性成分は、クエン酸及びＥＤＴＡのよ
うな錯化剤、シスチン、チロシン及びグリシンのような
蛋白質起源アミノ酸、セクロピン又はサルコトキシンの
ような或種の溶菌性（lytic）ペプチド及びクエン酸、
リンゴ酸及び乳酸のような有機酸を含んでいる。

【００１３】製造後、リゾチーム含有粒子は各種の食品
を殺菌及び／又は保存するために使用できる。リゾチー
ムはベーコン、フィッシュケーキ、ソーセージ、新鮮な
野菜、果物、豆腐、牛乳及び他の各種の酪農製品の保存
に使用されてきた。リゾチームは古くなったチーズの腐
敗［後−膨張（late-blowing）］を防止するために商業
的に使用されている。実際に顆粒状物質は溶解しそして
均質な懸濁液を形成するから、容易に水に溶かすことが
でき、又は配合の際に食品に直接添加することができ
る。

【００１４】本発明を実施する方法は下記の実施例で更
に説明が加えられる。

【００１５】

【実施例】

【００１６】

【実施例１】空気の温度及び流動床を通る流量が可変で
あるユニ−グラット（Uni-Glatt）実験室型流動床乾燥
機を用いて実験室規模の実験を行った。該装置は、装置
の膨張室の底部に対して嵌合するコア物質の容器（直径
５１／２インチ×高さ６ １／２インチ）から成る、６
インチのワースター（Wurster）インサートを有する。
ワースターの底部の板は、流動床を通る空気を送るため
の孔を有し、板の中心部の孔はその他の孔よりも大きい
直径を有する。分配管（partition）と称される円筒形
の中空管（直径２ ３／４インチ×長さ６インチ）がこ
れらの直径の大きい管の上方に懸垂されており、分配管
の外側の周囲の上方よりも一層速い上昇気流が分配管を
貫流するようになっている。空気流量はコア粒子の量及
び密度を基礎として、流動床が流動状態及び乾燥状態に
保たれている間に、粒子が分配管の内部を上昇して膨張
室中に流入し、次いで分配管の外側を通って気流の遅い
区域に落下して戻るように調節されている。空気流量の
この差が粒子の循環的な上向き及び下向きの運動を起こ
す。噴霧器のノズルは分配管の底部に先端を上向きにし
て取り付けられる。この配置は霧化された液体を被覆さ
れるコアの運動と並流に保ち、そしてその結果平滑な被
覆が得られる。コアの循環流的な運動の速度は、分配管
を貫流する空気の量及び分配管の外側の周囲を流れる空
気の量を制御することによって調節可能である。霧化さ
れた酵素の噴霧溶液の液滴の寸法は液のポンプ輸送速度
及び霧化のための空気圧を制御することにより調節され
る。この工程はワースターのカラムを使用しなくても向
流する下向きの噴霧液によって加速することができる。

【００１７】ワースターのインサート分配管の高さは底
板から垂直に１／４ないし３／４インチ上方に調節され
る。密度の高いコア物質を使用する時には、分配管の内
部を通って粒子を上昇させる空気流に一段と速い線速度
を付与し、そして噴霧区域を通る物質の滑らかな循環を
保持するために、分配管の外側の孔の最高３／４は閉塞
される。全体的な空気流は、分配管を通るコアの良好な
流れが得られ、分配管の外側の流動床が流動状態に保た
れるように調節される。入り口の空気温度は、出口並び
に粒子の温度が５０℃以下であるように、最高温度が７
５℃までに調節される。中性のｐＨの溶液中におけるリ
ゾチームの報告された性質によれば、これらの条件はリ
ゾチームの活性を温存するためには余りにも苛酷である
ことが予想された。意外にも、リゾチームの活性は実施
例２に示すように粒状化後も本質的に不変であった。被
覆工程の際の典型的な出口温度は２５℃ないし４０℃で
ある。リゾチームスラリーの固形分濃度は全体の１５な
いし２５％（ｗ／ｗ）であった。供給速度は５ｍｌ／分
ないし２０ｍｌ／分の範囲であった。霧化の際の空気圧
は１.０ないし１.５バールの範囲であった。リゾチーム
被覆後のコア粒子の典型的な乾燥重量増は所望の最終活
性によって、１０ないし２０％（ｗ／ｗ）である。

【００１８】

【実施例２】 ａ．リゾチーム及び／又はキレート剤を含む粉立ちのな
い抗菌性生成物 噴霧乾燥されたリゾチーム粉末から粉立ちのない粒状生
成物を製造するために、４回の噴霧被覆実験が行われ
た。リゾチームは表１に示されたような原料を用いて、
上記のようなユニ−グラット型流動床乾燥機中でＮａＣ
ｌ上に噴霧被覆された。

【００１９】生成物ＡＭＰ４６はリゾチームと、リゾチ
ームのコア粒子との結合を強化するために添加できる、
追加蛋白質源、マルトリン（Maltrin）１００との簡単
な配合物である。他の簡単な配合物、ＡＭＰ４９は相対
的に活性の小さい生成物を得るためにリゾチームを希釈
するラクトースを含んでいる。試料ＡＭＰ５０はキレー
ト剤及び抗菌剤であるクエン酸ナトリウムの混和を例示
するものである。ＡＭＰ５１と呼称される実験はリゾチ
ーム含有顆粒中にＥＤＴＡの混和を示している。追加成
分とは無関係に本質的に総てのリゾチーム活性が、当業
者に認められている不安定性にも拘らず、回収された。

【００２０】

【表１】 試料 ＡＭＰ ４６ ＡＭＰ ４９ ＡＭＰ ５０ ＡＭＰ ５１ 噴霧液体中の 固形物 ＮａＣｌ １０００ １０００ １０００ １０００リゾチーム １００ １００ １００ １００マルトリン １００ １１ １２.５ １２.５ １２.５ ラクトース −− １２.６ １２.６ １２.６ クエン酸 ナトリウム −− −− ３３.６ −−ＥＤＴＡ −− −− −− ２０理論回収率％ １０５ ９８ ９３ １０５ 得られる顆粒は外観上かなり均一であった。残存するリ
ゾチーム活性は粒子を燐酸塩緩衝液に溶解し、及び標準
的なリゾチーム検定方法を用いて酵素の活性を測定する
ことによって得られた。表１は粒状化された物質が粒状
化工程の間及び後にもリゾチームの活性を保持していた
ことを示している。表２はこれらの顆粒中のリゾチーム
は類似の条件下で貯蔵された噴霧乾燥したリゾチームよ
りも安定であることを示している。

【００２１】

【表２】室温で２４週間後のリゾチーム活性（単位／ｍｇ） 初 期 最 終 試 料 活 性 活 性 残留率％ 対照標準に対する％ リゾチーム 粉末 ４８ １７ ３５ −−− ＡＭＰ−４６ ４.５ ２.２ ５３ １５１ ＡＭＰ−４９ ４.２ ２.６ ６２ １７７ ＡＭＰ−５０ ３.８ ２.９ ７６ ２１７ ＡＭＰ−５１ ４.４ ２.７ ６１ １７４

【００２２】

【発明の効果】上記の結果はリゾチームの活性がいずれ
の粒状化工程においても破壊されないこと、及びこの形
態のリゾチームは従来の伝統的な噴霧乾燥された生成物
よりも著しく安定であることを示しており、本発明の方
法が有用であることを実証している。

【００２３】本発明の主なる特徴及び態様は以下の通り
である。

【００２４】１．水和性物質のコア粒子と共に流動床反
応器の反応室中にリゾチームの水性スラリーを噴霧し、
それにより残留する水を蒸発させて粒子状コア物質上に
被覆された乾燥リゾチームを残留させ、それによりリゾ
チームを含有する粒子を提供することを含んで成る、リ
ゾチーム含有粒子の製造方法。

【００２５】２．反応室内部の空気温度が４０℃ないし
６０℃である、上記１に記載の方法。

【００２６】３．コア粒子が極めて水和性である物質を
含んで成る、上記１に記載の方法。 ４．水和性物質がクレー、ノンパレイユ及び凝集したジ
ャガイモ殿粉、塩粒子、凝集したクエン酸三ナトリウム
塩、ベントナイト顆粒又は粒状物、珪藻土顆粒又はクエ
ン酸ナトリウム結晶を含んで成る、上記３に記載の方
法。

【００２７】５．コア粒子の最長寸法が１５０ないし
２,０００μｍである、上記１に記載の方法。

【００２８】６．水性スラリーが１５ないし２５重量％
のリゾチームを含む、上記１に記載の方法。

【００２９】７．１０ないし２０％の乾燥重量増加を与
えるのに充分なリゾチームがコア粒子の表面上に付着す
る、上記１に記載の方法。

【００３０】８．スラリーがリゾチーム以外の不活性及
び／又は抗菌的に活性な成分を含む、上記１に記載の方
法。

【００３１】９．スラリー中に結合剤として不活性な成
分及び／又はリゾチームの希釈剤として役立つ成分が含
まれている、上記８に記載の方法。

【００３２】１０．スラリー中に錯化剤、蛋白質起源ア
ミノ酸、バクテリオシン、溶菌性ペプチド及び有機酸の
部類から選択された抗菌的に活性な成分が含まれてい
る、上記８に記載の方法。

【００３３】１１．錯化剤がクエン酸又はＥＤＴＡであ
り、蛋白質起源アミノ酸がシスチン、アラニン、チロシ
ン又はグリシンであり、及び溶菌性ペプチドがセクロピ
ン又はサルコトキシンである、上記１０に記載の方法。

【００３４】１２．１５ないし２５重量％の濃度を有す
るリゾチームの水性スラリーを水和性物質のコア粒子が
懸濁している流動床反応器の反応室中に噴霧し、それに
よりコア粒子の表面上に乾燥リゾチームの層を付着させ
ることを含んで成る、リゾチームの活性を有する球状顆
粒の製造方法。

【００３５】１３．上記１に記載の方法により製造され
たリゾチームを含有する顆粒。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ａ６１Ｋ 7/00 Ｌ 8615−4Ｃ 9/16 Ｒ 7329−4Ｃ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水和性物質のコア粒子と共に流動床反応
   器の反応室中にリゾチームの水性スラリーを噴霧し、そ
   れにより残留する水を蒸発させて粒子状コア物質上に被
   覆された乾燥リゾチームを残留させ、それによりリゾチ
   ームを含有する粒子を提供することを含んで成る、リゾ
   チーム含有粒子の製造方法。
2. 【請求項２】 １５ないし２５重量％の濃度を有するリ
   ゾチームの水性スラリーを水和性物質のコア粒子が懸濁
   している流動床反応器の反応室中に噴霧し、それにより
   コア粒子の表面上に乾燥リゾチームの層を付着させるこ
   とを含んで成る、リゾチームの活性を有する球状顆粒の
   製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法により製造された
   リゾチームを含有する顆粒。