特開 2023-107707 酵素処理海藻エキス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023107707

(43)【公開日】2023-08-03

(54)【発明の名称】酵素処理海藻エキス

(51)【国際特許分類】

   C12P 1/00 20060101AFI20230727BHJP

   A61Q 5/12 20060101ALI20230727BHJP

   A61K 8/362 20060101ALI20230727BHJP

   A61K 8/9706 20170101ALI20230727BHJP

   C12P 13/04 20060101ALI20230727BHJP

   A61K 8/66 20060101ALN20230727BHJP

【ＦＩ】

C12P1/00 A

A61Q5/12

A61K8/362

A61K8/9706

C12P13/04

A61K8/66

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2022019102

(22)【出願日】2022-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】000210067

【氏名又は名称】池田食研株式会社

(72)【発明者】

【氏名】宮本 浩士

(72)【発明者】

【氏名】喜田 幹子

【テーマコード（参考）】

4B064

4C083

【Ｆターム（参考）】

4B064AE03

4C083AA111

4C083AA112

4C083AC231

4C083AC292

4C083AD471

4C083AD472

4C083CC33

4C083DD23

4C083DD27

4C083FF01

(57)【要約】

【課題】 保湿効果等、毛髪や頭皮に対して良好な効果を有することが知られている海藻エキスについて、さらに過酸化水素除去能を付与し、価値を高めた海藻エキスを製造し、提供するものである。
【解決手段】 海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤を用いて処理することで、処理に使用した過酸化水素除去剤の過酸化水素消去能を無効化させた場合でも、過酸化水素除去能を有する酵素処理海藻エキスを製造できることを見出し、本発明を完成した。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

酵素処理海藻エキスの製造方法であって、
（工程Ｉ）Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素を用いて酵素処理する工程、及び
（工程ＩＩ）工程Ｉの酵素処理により生成された過酸化水素を過酸化水素除去剤により除去する工程、
を含む、酵素処理海藻エキスの製造方法。

【請求項2】

２－オキソ酸含有酵素処理海藻エキスが得られる、請求項１記載の酵素処理海藻エキスの製造方法。

【請求項3】

Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理することにより得られる酵素処理海藻エキス。

【請求項4】

２－オキソ酸を含有する、請求項３に記載の酵素処理海藻エキス。

【請求項5】

Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理した酵素処理海藻エキスを有効成分とする、過酸化水素除去用組成物。

【請求項6】

Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理して得られる、２－オキソ酸を含有する酵素処理海藻エキスを有効成分とする、請求項５に記載の過酸化水素除去用組成物。

【請求項7】

Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理した酵素処理海藻エキスを有効成分とする、ダメージヘア予防・補修用組成物。

【請求項8】

染毛後又は脱色後の使用用である、請求項７記載のダメージヘア予防・補修用組成物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、酵素処理海藻エキス及びその利用等に関する。

【背景技術】

【0002】

海藻エキスは、天然由来であり、安心して使用できる素材として知られ、多糖類を多く含み、保湿効果に優れることから、例えば、化粧品として利用され、特に毛髪用化粧料として利用されてきた（特許文献１）。

【0003】

一方、染毛剤や脱色剤に配合される過酸化水素が、使用後も毛髪に残留することで毛髪にダメージを与えてしまうという問題が指摘されており、様々な除去剤が報告されている（特許文献２及び３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５－２７２３９６号公報

【特許文献2】特許第４０７２５９４号公報

【特許文献3】特許第５８９１０２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、保湿効果等、毛髪や頭皮に対して良好な効果を有することが知られている海藻エキスについて、さらに過酸化水素除去能を付与し、価値を高めた海藻エキスを製造し、提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

発明者らは、海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤を用いて処理することで、処理に使用した過酸化水素除去剤の過酸化水素消去能を無効化させた場合でも、過酸化水素除去能を有する酵素処理海藻エキスを製造できることを見出し、本発明を完成した。

【0007】

すなわち、本発明は、以下の［１］～［８］の態様に関する。
［１］酵素処理海藻エキスの製造方法であって、（工程Ｉ）Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素を用いて酵素処理する工程、及び（工程ＩＩ）工程Ｉの酵素処理により生成された過酸化水素を過酸化水素除去剤により除去する工程、を含む、酵素処理海藻エキスの製造方法。
［２］２－オキソ酸含有酵素処理海藻エキスが得られる、［１］記載の酵素処理海藻エキスの製造方法。
［３］Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理することにより得られる酵素処理海藻エキス。
［４］２－オキソ酸を含有する、［３］に記載の酵素処理海藻エキス。
［５］Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理した酵素処理海藻エキスを有効成分とする、過酸化水素除去用組成物。
［６］Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理して得られる、２－オキソ酸を含有する酵素処理海藻エキスを有効成分とする、［５］に記載の過酸化水素除去用組成物。
［７］Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理した酵素処理海藻エキスを有効成分とする、ダメージヘア予防・補修用組成物。
［８］染毛後又は脱色後の使用用である、［７］記載のダメージヘア予防・補修用組成物。

【発明の効果】

【0008】

本発明によって、保湿効果等に加え、過酸化水素除去能を有する酵素処理海藻エキスを提供できる。また、過酸化水素除去用組成物として利用でき、毛髪用として用いることで、保湿効果等により毛髪や頭皮を保護することに加え、染毛等で残留し、毛髪にダメージを与えていた過酸化水素を除去することで、毛髪の損傷を防止できるダメージヘア予防・補修用組成物を提供できる。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明に記載の酵素処理海藻エキスは、Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素で酵素処理する工程Ｉと、該酵素処理により生成された過酸化水素を過酸化水素除去剤により除去する工程ＩＩとを備えることで得られる酵素処理海藻エキスであれば特に限定されない。工程Ｉは、Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素を用いて酵素処理する工程で、Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスと、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素とを含む溶液中で行うことができる。工程ＩＩは、工程Ｉの酵素処理により生成された過酸化水素を過酸化水素除去剤により除去すればよく、工程Ｉの溶液中に過酸化水素除去剤を添加すればよく、工程Ｉの酵素と共に過酸化水素除去剤を添加してもよい。

【0010】

本発明に記載の海藻エキスは、Ｌ－アミノ酸を含むエキスであって、昆布、ワカメ、モズク、ヒジキ、ヒバマタ、ハバノリ、アカモク、アラメ等の褐藻類、アオサ、アオノリ、ヒトエグサ、スピルリナ等の緑藻類、アサクサノリ、スサビノリ、トサカノリ等の紅藻類等、海藻の抽出物であれば特に限定されず、市販の昆布エキス、海苔エキス等の海藻エキスを利用でき、Ｌ－グルタミン酸、Ｌ－アラニン、Ｌ－アスパラギン酸等を含むことが知られている。海藻エキスは一般的な方法で得ることができ、例えば、そのままの形状の海藻、細切処理若しくは粉砕処理した海藻、又は加水分解した海藻を、溶媒中で抽出することができ、溶媒は水が好ましいが、有機溶媒を含む溶媒でもよく、有機溶媒濃度は０～５０重量％が好ましく、３０重量％以下、１０重量％以下若しくは５重量％以下がより好ましい。有機溶媒は、エタノール、１，３－ブチレングリコール、プロピレングリコール等が例示できる。溶媒と海藻との比率は特に限定されないが、海藻１重量部に対して溶媒が０．５～１００重量部が好ましく、１～５０重量部がより好ましく、２～２０重量部がさらに好ましい。抽出温度は、１０～１２０℃が好ましく、１５～１００℃がより好ましく、２０～９０℃がさらに好ましい。抽出時間は、１分間～２４時間が好ましく、２分間～１２時間がより好ましく、５分間～５時間がさらに好ましく、１０分間～２時間が特に好ましい。抽出は、常圧条件下、加圧条件下の何れでもよく、還流抽出でもよい。海藻原料と液部との分離は、不織布、フィルター等によるろ過、遠心分離等により分離し、液部を回収できる。

【0011】

本発明に記載の、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素は、以下の反応を触媒する酵素である。
Ｌ－アミノ酸＋Ｏ_２＋Ｈ_２Ｏ→２－オキソ酸＋Ｈ_２Ｏ_２＋ＮＨ_３
該酵素は、酸素を電子受容体として利用し、Ｌ－アミノ酸を酸化して、２－オキソ酸を生成する反応を触媒する酵素であれば特に限定されず、Ｌ－グルタミン酸、Ｌ－アラニン又はＬ－アスパラギン酸の何れか１以上を基質とする酵素であればよく、Ｌ－グルタミン酸、Ｌ－アラニン及びＬ－アスパラギン酸からなる群より選ばれる１以上を基質とする酵素が好ましい。例えば、Ｌ－グルタミン酸酸化酵素、Ｌ－アミノ酸酸化酵素、Ｌ－アスパラギン酸酸化酵素が例示でき、Ｌ－グルタミン酸酸化酵素、Ｌ－アミノ酸酸化酵素及びＬ－アスパラギン酸酸化酵素からなる群より選ばれる１以上の酵素が好ましく、少なくともＬ－グルタミン酸酸化酵素を使用するのがより好ましい。Ｌ－グルタミン酸酸化酵素は、酸素を電子受容体として利用し、Ｌ－グルタミン酸を酸化して、α－ケトグルタル酸を生成する反応を触媒する酵素であれば特に限定されず、Ｌ－グルタミン酸を基質とする公知の酵素を用いることができ、例えば、特公昭６１－２６３５７号公報に記載のＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ属に属する微生物由来のＬ－グルタミン酸酸化酵素が例示でき、例えば特願２０２１－１３３０１９に記載の、公知配列を利用して組換え製造したＬ－グルタミン酸酸化酵素を使用することもできる。Ｌ－アミノ酸酸化酵素は、酸素を電子受容体として利用し、Ｌ－アラニンを酸化して、ピルビン酸を生成する反応を触媒する酵素であれば特に限定されず、Ｌ－アラニンを基質とする公知の酵素を用いることができ、例えば、ＵｎｉＰｒｏｔ ＫＢ－Ｑ８ＶＰＤ４で開示されている公知配列を利用して組換え製造したＬ－アミノ酸酸化酵素を使用することもできる。Ｌ－アスパラギン酸酸化酵素は、酸素を電子受容体として利用し、Ｌ－アスパラギン酸を酸化して、オキサロ酢酸を生成する反応を触媒する酵素であれば特に限定されず、Ｌ－アスパラギン酸を基質とする公知の酵素を用いることができ、例えば、ＵｎｉＰｒｏｔ Ｐ１０９０２で開示されている公知配列を利用して組換え製造したＬ－アスパラギン酸酸化酵素を使用することもできる。尚、オキサロ酢酸は常温では不安定なため、脱炭酸化が起きてピルビン酸となることが知られている。

【0012】

酵素量は、海藻エキス固形分１ｇに対して、１種類の酵素の酵素量が２～２，０００ユニットが好ましく、５～１，０００ユニットが好ましく、１０～５００ユニットがより好ましく、Ｌ－アミノ酸１μｍｏｌに対して、０．０１～１０ユニットが好ましく、０．０２～５ユニットが好ましく、０．０５～３ユニットがより好ましい。酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素の１ユニットとは、ｐＨ６．０、３７℃の条件下で、基質とするＬ－アミノ酸に酵素を作用させて、１分間に１μｍｏｌのＬ－アミノ酸が分解される酵素量である。

【0013】

本発明に記載の、工程Ｉの酵素処理により生成された過酸化水素を除去する過酸化水素除去剤は、過酸化水素を除去できれば特に限定されないが、カタラーゼが好ましく、市販のカタラーゼを使用できる。カタラーゼの量は、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素１ユニットに対して、０．３ユニット以上が好ましく、０．５ユニット以上がより好ましく、１ユニット以上がさらに好ましく、５ユニット以上が特に好ましく、上限は特に制限されないが、例えば、１，０００ユニット以下が好ましく、５００ユニット以下がより好ましく、２００ユニット以下がさらに好ましい。酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素が２種類の基質に作用する酵素の場合は、下限値が前記の２倍量、３種類の基質に作用する酵素の場合は、下限値が前記の３倍量を使用するのが好ましい。工程Ｉのみの場合、工程Ｉで生じた２－オキソ酸が、工程Ｉで生じた過酸化水素と反応して２－オキソ酸が減少してしまうため、工程ＩＩを含むことが重要で、工程Ｉと工程ＩＩとは、並行して行うのが好ましい。カタラーゼ１ユニットは、市販のカタラーゼの添付書類表示に従えばよい。

【0014】

工程Ｉ又は工程ＩＩの処理条件は、工程Ｉで使用する酵素の最適ｐＨ、ｐＨ安定性等を考慮してｐＨを適宜設定できるが、例えば、ｐＨ３．０～９．０が例示でき、ｐＨ４．０～８．５が好ましく、ｐＨ５．０～８．０がより好ましく、ｐＨ８未満がさらに好ましく、温度は、酵素の最適温度、温度安定性等を考慮して適宜設定できるが、例えば、１０～６０℃が例示でき、２０～５５℃が好ましく、３０～５０℃がより好ましく、３５℃以上がさらに好ましい。工程Ｉ又は工程ＩＩの処理時間は処理条件に応じて適宜調整できるが、例えば、１分間～４８時間が例示でき、５分間～２４時間が好ましく、１０分間～１０時間がより好ましく、２０分間～５時間がさらに好ましい。また、工程Ｉで使用する酵素の酵素反応に酸素が必要なため、処理中は通気及び／又は撹拌するのが好ましい。少なくとも５０ｍＭ以上のリン酸カリウム、クエン酸ナトリウム又はリン酸ナトリウムの存在下で処理すると、沈殿が生じ易いため、使用しないのが好ましいが、海藻エキスの物性に影響を与えない範囲で、酸素を電子受容体として利用し、Ｌ－アミノ酸を酸化して、２－オキソ酸を生成する反応を触媒する酵素の安定剤、該反応の促進剤等を添加してもよい。

【0015】

工程Ｉ及びＩＩの後に、工程ＩＩＩとして熱処理を行うのが好ましく、熱処理は、７５℃以上が好ましく、８０℃以上がより好ましく、８５℃以上がさらに好ましく、処理時間は、温度によって適宜設定できるが、例えば３０秒～６０分間が例示でき、１～５０分間が好ましく、２～４０分間がさらに好ましく、工程Ｉ又は工程ＩＩの酵素を失活させ、反応を停止させることを目的とする。

【0016】

本発明の酵素処理海藻エキスは、Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理することにより得ることができ、２－オキソ酸含有酵素処理海藻エキスであるのが好ましく、２オキソ酸濃度は０．１～５００ｍＭであるのが好ましく、０．５～３００ｍＭであるのがより好ましく、１．０～２００ｍＭであるのがさらに好ましい。２－オキソ酸は、α－ケトグルタル酸又はピルビン酸が好ましく、少なくともα－ケトグルタル酸であるのがより好ましい。

【0017】

本発明の酵素処理海藻エキスは、工程ＩＩで使用した過酸化水素除去剤を除去した後においても過酸化水素除去能を有しており、過酸化水素除去用組成物として使用できる。該過酸化水素除去用組成物は、Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理した酵素処理海藻エキスが有効成分であって、また、Ｌ－アミノ酸を含む海藻エキスを、酸素を電子受容体としてＬ－アミノ酸を酸化する活性を有する酵素及び過酸化水素除去剤で処理することで得られる、２－オキソ酸、好ましくはα－ケトグルタル酸及び／又はピルビン酸を含有する酵素処理海藻エキスを有効成分とする過酸化水素除去用組成物である。本発明の過酸化水素除去用組成物は、工程ＩＩで使用する過酸化水素除去剤を有効成分とするものではなく、工程Ｉで生じた２－オキソ酸を有効成分としており、一般的に過酸化水素除去剤として知られているカタラーゼは分子量が約２４万であるのに対し、α－ケトグルタル酸、ピルビン酸等の２－オキソ酸の分子量は２００未満と小さいことが特徴である。そのため、分子量が大きなカタラーゼが毛髪等に浸透できないのに対し、分子量が小さな２－オキソ酸は、浸透し易いため、本発明の過酸化水素除去用組成物は、毛髪で問題となる過酸化水素の除去に使用することで、優れた過酸化水素除去効果を発揮でき、特に染毛や脱色後に残存する過酸化水素を除去することができる。

【0018】

さらに、本発明の酵素処理海藻エキスは、過酸化水素により毛髪が受けるダメージを予防する他、多糖類も含むことから、過酸化水素により毛髪が受けたダメージを補修することができ、ダメージヘア予防・補修用組成物として有用である。ダメージヘア予防・補修用組成物中の、２－オキソ酸濃度は０．００１～１ｍＭであるのが好ましく、０．００２～０．８ｍＭであるのがより好ましく、０．００５～０．６ｍＭであるのがさらに好ましく、０．０１～０．５ｍＭであるのが特に好ましい。２－オキソ酸濃度は、α－ケトグルタル酸又はピルビン酸の濃度であるのが好ましく、α－ケトグルタル酸濃度とピルビン酸濃度の合計でもよい。

【実施例0019】

以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の例によって限定されるものではない。尚、本発明において、％は別記がない限り全て重量％である。

【実施例0020】

（酵素処理海藻エキスの調製）
熱水抽出物である昆布エキス（池田糖化工業株式会社製、Ｂｒｉｘ４０％、塩分１９％）（実施例１－１）又は海苔エキス（第一製網株式会社製、Ｂｒｉｘ４６％、塩分１５．５％）（実施例１－２）について、各々終濃度４．０％エキス固形分、終濃度１０Ｕ／ｍＬのＬ－グルタミン酸酸化酵素（特願２０２１－１３３０１９の実施例１に記載、比活性：２６０ｍｇ／ｍＬ）及び過酸化水素除去剤として終濃度１，０００Ｕ／ｍＬのカタラーゼ（牛肝臓由来、富士フイルム和光純薬株式会社製、比活性：約１０，０００Ｕ／ｍｇ）を含有する反応液を調製し、３７℃で２時間反応後、８５℃、１５分処理によりＬ－グルタミン酸酸化酵素及びカタラーゼを失活させ、各反応を停止することで、実施例１－１の酵素処理昆布エキス及び実施例１－２の酵素処理海苔エキスを得た。尚、昆布エキスを含有する反応液のｐＨはｐＨ７．０、反応液中のＬ－グルタミン酸濃度は７．６ｍＭであり、海苔エキスを含有する反応液のｐＨはｐＨ５．０、反応液中のＬ－グルタミン酸濃度は７．７ｍＭだった。

【0021】

また、反応時間を１時間とする以外は実施例１－１と同様に実施して実施例１－３の昆布エキスを得た。

【0022】

また、Ｌ－グルタミン酸酸化酵素の終濃度を１Ｕ／ｍＬ、カタラーゼの終濃度を１００Ｕ／ｍＬとし、３７℃で５時間反応させる以外は実施例１－１と同様に実施して実施例１－４の昆布エキスを、Ｌ－グルタミン酸酸化酵素の終濃度を１０Ｕ／ｍＬ、カタラーゼの終濃度を１０Ｕ／ｍＬとする以外は実施例１－１と同様に実施して実施例１－５の昆布エキスを、Ｌ－グルタミン酸酸化酵素の終濃度を１０Ｕ／ｍＬ、カタラーゼの終濃度を１００Ｕ／ｍＬとする以外は実施例１－４と同様に実施して実施例１－６の昆布エキスをそれぞれ得た。

【0023】

酵素処理前の昆布エキス及び海苔エキスを比較例１－１及び１－２として、酵素処理前後の各海藻エキス中に含まれるα－ケトグルタル酸量を測定した。測定は、酵素処理前の各海藻エキス又は酵素処理後の各海藻エキスに、グルタミン酸脱水素酵素（オリエンタル酵母株式会社製）、アンモニア、ＮＡＤＰＨを添加し、３７℃で一定時間インキュベート後、３４０ｎｍにおける吸光度変化を分光光度計で測定することで行った。試薬のα－ケトグルタル酸を用いてあらかじめ検量線を作成しておくことで、各エキス中のα－ケトクルタル酸濃度を算出した。結果を表１に示した。

【0024】

【表1】

【0025】

表１より、何れの海藻エキスにおいても、酵素反応前には検出されなかったα－ケトグルタル酸が、酵素処理後に検出されており、海藻エキスを酵素処理することで、α－ケトグルタル酸が生成されることが分かった。