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アミノ酸吸着材およびアミノ酸の回収方法

国内特許コード P04A004812
掲載日 2004年11月29日
出願番号 特願2002-261445
公開番号 特開2003-175335
登録番号 特許第3762991号
出願日 平成14年9月6日(2002.9.6)
公開日 平成15年6月24日(2003.6.24)
登録日 平成18年1月27日(2006.1.27)
発明者
  • 金澤 等
  • 塚田 益裕
出願人
  • 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 アミノ酸吸着材およびアミノ酸の回収方法
発明の概要 【課題】 アミノ酸含有水溶液から特定のアミノ酸を吸着するための吸着材、およびこの吸着材を用いて特定のアミノ酸を回収する方法の提供。
【解決手段】 羊毛ケラチンや、グリシン、アラニン、バリン、フェニルアラニン、グルタミン酸エステル、アスパラギン酸エステル、ロイシン、およびイソロイシンのホモポリマーならびにコポリマーから選ばれた合成ポリアミノ酸、または該羊毛ケラチンもしくは合成ポリアミノ酸で表面が被覆された担体微細粒子からなる。主として酸性アミノ酸が吸着される。アルカリ性水溶液を用いて吸着材に吸着しているアミノ酸を脱離させて回収する。
従来技術、競合技術の概要


アミノ酸を得る方法には、(1)アミノ酸混合物からの抽出分離法、(2)化学合成法、(3)発酵法などがある。
上記(1)の抽出分離法は、大豆グルテンのような安価なタンパク質を塩酸で加水分解して得られる複数のアミノ酸混合物に対して、酸性イオン交換樹脂、塩基性イオン交換樹脂を適宜組み合わせた分離操作を繰り返して行い、特定のアミノ酸を分別するか、またはアミノ酸の溶解度差を利用して分別結晶化させる方法である。この分離法は、手間がかかり、他のアミノ酸の混入しない純粋なものをつくるのは、かなり困難であるため、現在では行われていない。



上記(2)の合成法によれば、ラセミ体が生成するために、光学分割法によりL体とD体を分割しなければならないが、分割しても、L体またはD体の純度に問題が残る。従って、この合成法では、グリシンやメチオニンなどの限られたアミノ酸のみが製造されているに過ぎないのが現状である。



上記(3)の発酵法は、現在の主流であり、培地に微生物を培養して、菌体外(培養液中)にアミノ酸を蓄積させ、培養液から分離精製するものである。この分離精製は、イオン交換樹脂による分離や濃縮晶析などにより比較的容易に行える利点がある。発酵法では、最後の段階で、培養液からアミノ酸を取り出す際に、特定のアミノ酸を選択的に吸着することのできる材料を用いることが重要であり、そのような材料として種々のものが提案されている。発酵法による世界のアミノ酸生産額は、年間1,000億円以上である。生産量は、L-グルタミン酸ナトリウム(年間19万トン)、メチオニン(年間4万トン)、リジン(年間3万トン)の順である。リジンはメチオニンに次いで栄養用途での需要が多く、グルタミン酸に次いで大規模なスケールで企業化されている。リジンは、飼料用タンパク質資源としても重要性が高まり、必須アミノ酸として、最も将来の発展が期待されているアミノ酸である。しかし、多量に生産できる反面、発酵プロセスが複雑であるため、簡便な分離、単離技術の開発が望まれている。



上記したように、アミノ酸混合物からの抽出分離法は現在では行われなくなっている。しかしながら、もし、特定のアミノ酸を抽出する方法で、経済的でかつ効果的な方法が見出されれば、莫大な天然タンパク質資源を有効に利用または再利用できる方法として、この抽出分離法も、発酵法と共に有意義な方法となることが期待される。すなわち、アミノ酸混合物から選択的に特定のアミノ酸を効率的に吸着できる材料が開発されれば、かかる材料は、特定のアミノ酸を分離し、回収するのに使用できるので、食品製造プロセス、化学プロセスや各種工業プロセスなどにおいて、アミノ酸吸着材としての利用が期待できる。

産業上の利用分野


本発明は、アミノ酸吸着材およびアミノ酸の回収方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ポリ(グリシン)、ポリ(L-アラニン)、ポリ(L-バリン)およびポリ(L-フェニルアラニン)から選ばれた合成ポリアミノ酸、S-カルボキシメチルケラチン、または該S-カルボキシメチルケラチンもしくは該合成ポリアミノ酸で表面が被覆された担体微細粒子からなり、複数のアミノ酸を含有する水溶液中に存在するアスパラギン酸およびグルタミン酸を選択的に吸着するためのアミノ酸吸着材。

【請求項2】
前記合成ポリアミノ酸が、ポリ(グリシン)とポリ(L-アラニン)とのコポリマーであることを特徴とする請求項1記載のアミノ酸吸着材。

【請求項3】
前記担体微細粒子が、ポリ(L-アラニン)被覆シリカゲル粒子であることを特徴とする請求項1記載のアミノ酸吸着材。

【請求項4】
前記S-カルボキシメチルケラチンが、粉末状、ビーズ状、膜状、または繊維状であることを特徴とする請求項1記載のアミノ酸吸着材。

【請求項5】
前記S-カルボキシメチルケラチンが、このケラチンを水溶性樹脂で被覆し、固形化した後、乾燥または凍結固化し、この乾燥または凍結固化状態のケラチンを粉砕して調製した粉末であることを特徴とする請求項1又は4記載のアミノ酸吸着材。

【請求項6】
前記合成ポリアミノ酸の平均重合度が200であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のアミノ酸吸着材。

【請求項7】
請求項1~6のいずれかに記載のアミノ酸吸着材に対して複数のアミノ酸含有水溶液を接触させ、該吸着材にアスパラギン酸およびグルタミン酸を選択的に吸着せしめ、次いで、該吸着材を水洗した後、アルカリ性水溶液で該吸着アミノ酸を該吸着材から脱離させて回収することを特徴とするアミノ酸の回収方法
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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15879_01SUM.gif
出願権利状態 登録


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