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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-01-20
(54)【発明の名称】海藻を処理する方法
(51)【国際特許分類】
C08B 37/04 20060101AFI20230113BHJP
A61K 36/03 20060101ALI20230113BHJP
【ＦＩ】
C08B37/04
A61K36/03
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022526474
(86)(22)【出願日】2020-11-06
(85)【翻訳文提出日】2022-06-22
(86)【国際出願番号】 GB2020052824
(87)【国際公開番号】W WO2021090023
(87)【国際公開日】2021-05-14
(31)【優先権主張番号】1916199.1
(32)【優先日】2019-11-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522179460
【氏名又は名称】アルギノル・アルメンアクシェセルスカプ
【氏名又は名称原語表記】Ａｌｇｉｎｏｒ ＡＳＡ
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100150500
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 靖
(74)【代理人】
【識別番号】100176474
【弁理士】
【氏名又は名称】秋山 信彦
(72)【発明者】
【氏名】グリーン，リッキー リー
(72)【発明者】
【氏名】バンデンバーグ，ハロルド ジョン
【テーマコード（参考）】
4C088
4C090
【Ｆターム（参考）】
4C088AA13
4C088AC05
4C088BA08
4C088BA12
4C088CA08
4C088CA12
4C088CA17
4C088NA15
4C090AA04
4C090BA72
4C090BB22
4C090BB23
4C090BB36
4C090BC06
4C090CA04
4C090CA09
4C090CA33
4C090DA22
4C090DA26
4C090DA27
(57)【要約】
本発明は、多糖の抽出前の最初の前処理ステップで過熱水が使用される大型藻類を処理する方法に関する。特に、本発明は、大型藻類またはその一部から多糖（例えば、アルギネート）を得るためのプロセスに関する。本発明の特定の態様は、従来の抽出方法と比較した場合に、多糖の収量の向上および／または処理時間の短縮をもたらす、大型藻類から
多糖を得るためのプロセスに関する。
多糖を得るためのプロセスに関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
大型藻類またはその一部から多糖を得るためのプロセスであって、・前記大型藻類またはその一部を約１０１℃～１５０℃の温度の過熱水に３０秒～６０分の間曝露する前処理ステップであって、前記過熱水が圧力の適用によって液体状態に維持される、前処理ステップと、
・続いて、前記大型藻類またはその一部から多糖を抽出する抽出ステップと、を含み、
前記多糖が、アルギン酸、アルギン酸塩、およびアルギン酸誘導体から選択されるアルギネートである、プロセス。
【請求項2】
前記大型藻類が、褐色の藻類である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項3】
前記大型藻類またはその一部が、約１０５℃～１３０℃、例えば１１０℃～１２５℃、例えば１１２℃～１１８℃、好ましくは１１５℃、例えば１１０℃～１３０℃、好ましくは１２５℃の温度の前記過熱水に曝露される、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項4】
前記過熱水が、およそ１０５～５００ｋＰａ、例えば１２０～３００ｋＰａ、例えば１４０～２４０ｋＰａ、例えば１５０～１９０ｋＰａ、例えば１６５～１７０ｋＰａ、例えば１４０～２７０ｋＰａ、例えば１３０～２３５ｋＰａで適用される圧力の適用によって液体状態に維持される、先行請求項のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項5】
前記大型藻類が、約２～４０分、例えば５分～２５分、例えば７分～１５分、例えば約７～１３分の間、前記過熱水に曝露される、先行請求項のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項6】
前記大型藻類またはその一部から多糖を抽出する前記ステップが、前記大型藻類またはその一部をアルカリ溶液と接触させて、アルギネート組成物を生成することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項7】
前記アルカリ溶液が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、および炭酸ナトリウムから選択される、請求項６に記載のプロセス。
【請求項8】
前記アルカリ溶液が、０．１％～３％の濃度を有する、請求項７に記載のプロセス。
【請求項9】
アルカリ溶液、例えば、炭酸ナトリウム対大型藻類の茎の比が、重量で３：１～２０：１、例えば１０：１～２０：１、例えば５：１～１５：１である、請求項６～８のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項10】
前記大型藻類またはその一部が、約２分～２４時間、例えば３０分～２４時間、例えば２～１８時間、例えば約４～１４時間、例えば６～１０時間の間、前記アルカリ溶液に浸される、請求項６～９のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項11】
大型藻類またはその一部から多糖を抽出する前記ステップが、前記アルギネート組成物を酸であって、前記溶液のｐＨを２以下に低減するのに十分な濃度である、酸、例えば、塩酸と接触させて、アルギン酸沈殿物を形成することをさらに含む、請求項６～１０のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項12】
大型藻類またはその一部から多糖を抽出する前記ステップが、前記アルギネート組成物を過剰のカルシウム塩、例えば、約５００ｍｇ／ｄＬの濃度の塩化カルシウムと接触させることをさらに含む、請求項６～１０のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項13】
大型藻類またはその一部から多糖を抽出する前記ステップが、前記アルギネート組成物を貧溶媒、例えば、約３０～７０％、例えば、４０～６０％、例えば、およそ５０％の濃度のエタノール、例えば、約３０～７０％、例えば、４０～６０％、例えば、およそ５０％の濃度のアセトンと接触させることをさらに含む、請求項６～１０のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項14】
前記大型藻類がその一部であり、前記一部が葉、皮、および茎から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項15】
前記大型藻類がその一部であり、前記一部が剥皮されていない茎である、請求項１～１３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項16】
前記一部が茎であり、前記茎が、好ましくは、切断またはブレンドによって２ｃｍ未満の寸法を有する部分に分割される、請求項１４または１５に記載のプロセス。
【請求項17】
前記大型藻類が、Ｌａｍｉｎａｒｉａ属、Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ属、Ｄｕｒｖｉｌｌａｅａ属、Ｅｃｋｌｏｎｉａ属、Ｌｅｓｓｏｎｉａ属、Ｍａｃｒｏｃｙｔｉｓ属、およびＳａｒｇａｓｓｕｍ属からなる群から選択される、先行請求項のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項18】
前記大型藻類が、Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａである、請求項１７に記載のプロセス。
【請求項19】
・任意選択的に、例えば、剥皮することによって、大型藻類、好ましくは大型藻類の茎の部分から皮を除去するステップと、・前記大型藻類またはその一部を、加圧容器内で約１０５～１３０℃の温度に維持された前記過熱水に曝露するステップと、
・前記大型藻類またはその一部を、約４～２０時間定期的に振とうしながら約０．１～８％の濃度のアルカリ溶液に浸して、アルギン酸塩溶液、例えば、アルギン酸ナトリウムを形成するステップと、
・好ましくは遠心分離によって前記アルギン酸塩溶液から大型藻類の残留物を除去するステップと、
・アルギン酸沈殿物またはアルギン酸塩沈殿物を形成するステップと、
・例えば、濾過または遠心分離によって、得られた前記沈殿物を単離するステップと、を含む、先行請求項のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項20】
請求項１～１９のいずれか一項に記載のプロセスによって得ることが可能であるか、得られたか、または直接得られたアルギン酸、アルギン酸塩、およびアルギン酸誘導体から選択される、アルギネート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、大型藻類を処理する方法に関する。特に、本発明は、大型藻類またはその一部から多糖を得るためのプロセスに関する。本発明の特定の態様は、従来の抽出方法と比較した場合に、多糖の品質および／もしくは収量の向上、ならびに／または処理時間の短縮をもたらす、大型藻類から多糖を得るためのプロセスに関する。本発明は、そのようなプロセスによって大型藻類から得ることが可能であるか、得られたか、または直接得られた多糖にさらに関する。
【0002】
特に、本発明は、大型藻類のＬａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａから、アルギン酸、アルギン酸塩、およびアルギン酸誘導体から選択されるアルギネートを得るためのプロセスに関する。
【背景技術】
【0003】
海藻は大型藻類とも称され、ヒトが直接消費する食品だけでなく、食品、化粧品、および製薬業界、ならびに肥料および動物飼料として農業で使用するための多くの商業的に有用な生成物の供給源としても広く使用される非常に用途の広い生成物である。特に、大型藻類は、カロテノイド（フコキサンチンなど）、ポリフェノール、および親水コロイド（例えば、アルギネート）を含む生物活性物質の豊富な供給源であることが知られている。構造的に、大型藻類の特定の種は、葉、皮、および茎の構成要素からなり、異なる生物活性物質が異なるレベルでこれらの構成要素に集中していることが知られている。
【0004】
カロテノイドは、光合成植物、藻類、バクテリア、およびいくつかの真菌によって合成される天然に存在する色素のクラスであり、多くの食品の黄色および赤色に寄与している。特に、カロテノイドは、大型藻類から抽出することができ、有益な光防護および抗酸化特性を有することが知られている。カロテノイドの一例は、褐色の藻類の葉緑体に見られるキサントフィルであるフコキサンチンであり、特に褐色の大型藻類に豊富に含まれ、褐色または緑色をしている。フコキサンチンは、大型藻類の葉、皮、および茎で見ることができるが、特に皮に集中しており、はるかに低いレベルで茎に存在する。フコキサンチンは、肥満の動物モデルにおいて、体重減少の促進、血中脂質プロファイルの改善、およびインスリン抵抗性の低下を含む有用な生物活性特性を有することがわかっている。その結果、一般にカロテノイド、特にフコキサンチンは、医薬品有効成分、栄養サプリメント、栄養補助食品、食品添加物として、化粧品において、および動物飼料においては添加物として広く商業的に使用されている。フコキサンチンおよびその代謝物であるフコキサンチノールが、がんの治療および／または予防に有効であり得ることを示唆する研究もある（Ｍａｒｔｉｎ，Ｍａｒ Ｄｒｕｇｓ，２０１５ Ｊｕｌ ３１；１３（８）４７８４－９８）。
【0005】
ポリフェノールは、哺乳類の食事に豊富に含まれる微量栄養素であることが知られている植物の二次代謝産物である。ポリフェノールは、抗酸化活性を示すことが示されており、がんおよび心血管疾患などの変性疾患の予防におけるポリフェノールの役割がますます証明されてきている。大型藻類では、ポリフェノールは、皮および葉に高レベルで見られる。
【0006】
ハイドロコロイドは、水中で粘性分散液を形成する能力を特徴とする長鎖ポリマー多糖およびタンパク質の不均一なグループである。アルギネート、アガー、およびカラゲナンは、大型藻類から抽出できる水溶性炭水化物である。アガーおよびカラゲナンは赤色の大型藻類に由来するが、アルギネートは褐色の大型藻類から抽出でき、茎に高濃度で存在する。
【0007】
アルギネートは、医薬品、化粧品、食品、および捺染を含む幅広い業界にわたって多くの有益な用途を有する。例えば、アルギネートは、その低アレルギー特性のために、歯科用彫込み金型および創傷被覆材に使用される。さらなる用途には、ヒトおよび動物の両方において食品の増粘剤、ならびに体重減少サプリメントが含まれる。さらに、アルギネートは、肥料にも組み込まれて、窒素徐放性生成物の開発を通じて肥料の使用効率を改善し、環境汚染を低減している（Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．，２０１２，５１（３），ｐｐ １４１３－１４２２）。また、アルギネートは、製紙および印刷に有用な生成物である。
【0008】
アルギネートの供給源としてよく使用される褐色の大型藻類は、Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ、Ｄｕｒｖｉｌｌａｅａ、Ｅｃｋｌｏｎｉａ、Ｌａｍｉｎａｒｉａ、Ｌｅｓｓｏｎｉａ、Ｍａｃｒｏｃｙｔｉｓ、およびＳａｒｇａｓｓｕｍの種である。特に、アルギネートは、Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａから抽出される。しかしながら、アルギネートの化学構造は属ごとに異なり、同様の変動性がアルギネートの特性に見られる。
【0009】
アルギネートは、通常、ナトリウム塩として褐色の大型藻類から抽出される。アルギネート抽出プロセスは、乾燥した粉末アルギネート、特にアルギン酸ナトリウムを得ることを目的とする。大型藻類からアルギネートを抽出するプロセスは、第１に大型藻類をアルカリ溶液、例えば、炭酸ナトリウムに何時間にもわたって浸して、アルギネートを溶解し、厚いゲルを形成することを伴う。高品質のアルギネートは、強力なゲルを形成できることがわかっている。
【0010】
アルギネート抽出物は、海藻残留物を除去するための従来の濾過方法では「薄化」を必要とし、通常は水で希釈することによって実行される。溶解したアルギネートは、典型的には酸を添加して、アルギン酸を沈殿させることによるか、カルシウム塩を添加して、アルギン酸カルシウムを沈殿させることによるか、またはエタノールなどの貧溶媒を添加することによって水溶液から回収される。
【0011】
酸のオプションによって、アルギン酸が形成され、これは水に不溶性であるため、ゲルの形態で分離する。任意選択的に、回収後、好適な炭酸溶液または水酸化物溶液、例えば、炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウムを添加することによって、酸が塩、例えば、ナトリウム塩に変換され得る。次に、エタノールなどの貧溶媒を添加することによって、塩が沈殿され得る。沈殿物は、濾過法によって混合物から分離され、次に商業的使用のために乾燥および粉砕され得る。
【0012】
対照的に、塩化カルシウムなどのカルシウム塩の添加によるアルギネート抽出は、酸が添加されるとアルギン酸繊維に変換される不溶性アルギン酸カルシウム繊維の生成をもたらす。任意選択的に、炭酸ナトリウムの添加によって、アルギン酸繊維がアルギン酸ナトリウムに変換される。
【0013】
大型藻類は、高い商業的価値を有するアルギネートなどの有用な生成物の豊富な供給源であるため、大型藻類生成物の収量および品質を増加させるために、さまざまな前処理プロセスが使用されてきた。例えば、大型藻類またはその一部を沸騰水の表面に近接して配置することによる、例えば、飽和蒸気を用いた大型藻類の前処理は、アルギネートの収量の増加をもたらす。しかしながら、蒸気前処理は長い処理時間を必要とし、低品質のアルギネートをもたらす。
【0014】
アルギネートは大型藻類の茎に集中しているため、大型藻類を部分に分けることは、アルギネートの抽出に有用である。大型藻類を全体として処理することと比較して大型藻類を分けることの別の有益点は、望ましくない特性を有する生成物を避けることである。例えば、ポリフェノールは褐色の大型藻類に暗い色素を主に提供し、大型藻類全体の処理中に、ポリフェノールは、典型的には、アルギネート抽出プロセスに組み込まれ、不可逆的な暗いアルギネート溶液を形成する。アルギネートは、無色の場合、より高い価値がある。したがって、さもなければアルギネートを変色させるであろう材料を茎から除去するプロセスが望ましい。
【0015】
最高９０℃の熱水を用いた茎部分の洗浄は、ＷＯ２０１５／０６７９７１Ａ１に記載されているが、これは、ポリフェノールを除去するためにのみ行われ、さもなければアルギネートの望ましくない褐変を引き起こすであろう。熱水（または上で考察されるように蒸気）を用いて大型藻類またはその一部を前処理することの不利な点は、アルギネートの適切な収量を得るのに必要される長い処理時間である。
【0016】
ホルムアルデヒドもまた、アルギネートの褐色を低減するために使用されている。いくつかの従来技術のプロセスは、収穫後およびプロセス前に大型藻類を保存するためにホルムアルデヒドを使用する。この場合、ホルムアルデヒドは防腐剤としても、大型藻類から色を除去するためにも作用し、最終的には「より白い」アルギネートがもたらされる。ホルムアルデヒド前処理の不利な点は、環境に優しくない有害物質を使用することである。ホルムアルデヒドは、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）であり、ヒトおよび動物に刺激および呼吸困難を引き起こし得る。水生環境では、ホルムアルデヒドは持続的に毒性があり、半減期は１～１０日である。海洋藻類は、０．１～１ｍｇ／ｌの濃度のホルムアルデヒドに特に敏感であることがわかっている。したがって、ホルムアルデヒドを使用せずに大型藻類のプロセスを実施できれば、それが望ましい。
【0017】
この分野では、より高品質のアルギネート、例えば、変色していない、または変色が少ないアルギネートの生成をもたらす改善されたプロセスに対する継続的な必要性が存在する。したがって、後のアルギネート抽出プロセス中にアルギネートの変色をもたらす可能性のある材料を大型藻類から除去することによって、より高品質のアルギネートの抽出を容易にするプロセスを提供できれば、それは有益であるであろう。より環境に優しいプロセスによってアルギネートを得るのも有利であり、そのようなプロセスがより短い処理時間を示せば、それは有益であるであろう。
【0018】
他の前処理プロセスでは酸を使用しており、アルギネート抽出から生成された溶液の粘度の低減が酸前処理で観察され、これは、ポリマー鎖の長さの低減によるものと考えられる。粘度の低減は、一般に、より濃度の高い酸およびより長い処理でより高くなる。低減した粘度は、劣化に対する脆弱性の増加によって示される不安定な生成物の指標であるため、大型藻類から増加した粘度を有するアルギネートを得ることができる改善されたプロセスが必要である。
【0019】
酸前処理は、アルギネートの収量を増加させることも示されている。使用された方法は、Ｈｅｒｎａｎｄｅｚ－Ｃａｒｍｏｎａ ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｃｏｌｏｇｙ，１９９９，１０，５０７－５１３）によって概説されており、０．１Ｍの塩酸が一般的に使用されているが、状況によっては収量の違いが観察されることなく、濃度が０．００６Ｍに低減され得ることが観察された。
酸前処理の不利な点は、環境に優しくない有害物質を使用することである。
酸前処理の不利な点は、環境に優しくない有害物質を使用することである。
【0020】
既存のプロセスよりも環境に優しい、アルギネートなどの大型藻類生成物の抽出のためのプロセスが提供できれば、それは有利であるであろう。
【0021】
改善された収量を伴う商業的に実行可能な規模で大型藻類からアルギネートなどの有用な物質を抽出することを可能にするプロセスが提供できれば、それはまた有利であるであろう。
【0022】
より短い処理時間を有しながら、アルギネートの増加した収量および品質を示すプロセスが提供できれば、それは有利であるであろう。
【0023】
本発明者らは、これらの問題のうちの１つ以上に対処するプロセスを考案することに成功している。
【0024】
意外にもかつ驚くべきことに、水などの過熱溶媒を使用する簡略化されたプロセスを使用して、アルギネートなどの有用な物質が大型藻類から抽出され得ることがわかった。本明細書に記載されるように、過熱溶媒は、アルギネートなどの標的物質の分子量を低減するために前処理ステップで用いられ、それによって後の抽出ステップでの大型藻類からのその抽出を助ける。本発明のプロセスは、従来技術のプロセスよりも環境に優しい可能性がある。特に、後の抽出ステップは、アルギネートを生成するための大型藻類の工業的プロセスで現在使用されているものよりも緩い条件下で実施され得る。例えば、炭酸ナトリウムなどの低濃度の腐食性の高い物質を用いると、ＣＯ２の排出の低減がもたらされ得る。さらに、このプロセスを使用すると、後のアルギネート抽出中にアルギネートの変色をもたらし得る材料が大型藻類から除去される。意外にも、アルギネートなどの物質を抽出するためのプロセスを使用すると、処理時間が短縮され、高粘度を有するアルギネートの抽出がもたらされることがわかった。
【発明の概要】
【0025】
本発明の特定の実施形態は、従来技術に関連する問題を少なくとも部分的に軽減することを目的としている。
【0026】
本発明の特定の実施形態の目的は、アルギネートの収量を増加させ、より短い処理時間のための方法を提供し、かつ／または生成物の品質を増加させることである。
【0027】
本発明の特定の実施形態の要約
本発明の特定の態様の目的は、
・大型藻類またはその一部を過熱溶媒に曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップと、を含む、大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供することであり、かつそれが本明細書で提供される。
本発明の特定の態様の目的は、
・大型藻類またはその一部を過熱溶媒に曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップと、を含む、大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供することであり、かつそれが本明細書で提供される。
【0028】
本発明のプロセスでは、大型藻類を過熱溶媒に曝露するステップは、「前処理」として実行され、すなわち、それは、所望の多糖の抽出および回収の前に実施される。
【0029】
「溶媒」という用語は、過熱溶媒に関して本明細書で使用される場合、本明細書に記載されるプロセスにおいてその機能にいかなる制限を与えることを意図するものではない。過熱溶媒は溶媒和能力を有する物質であるが、本発明では、大型藻類の組織から標的多糖を可溶化する、したがって抽出するために使用されない。プロセスの前処理ステップ中、過熱溶媒による多糖の任意の抽出は、それが用いられる条件のために最小限に抑えられる。
【0030】
前処理ステップでの過熱溶媒による多糖の抽出は、過熱溶媒の温度および前処理の期間など、プロセスのこの特定のステップ中の反応条件を適切に選択することによって最小限に抑えられる（例えば、実質的に防止される）。理論に拘束されることを望むものではないが、前処理ステップの限定された期間および過熱溶媒の選択された温度範囲によって、多糖（例えば、アルギネート）鎖の限定された加水分解が引き起こされて、より短いポリマー鎖が形成されると考えられる。多糖の分子量を低減するためのこの部分的な解重合は、本プロセスの後の抽出ステップでのその可溶化、したがって抽出を助けると考えられている。過熱溶媒は、前処理ステップ中に、標的多糖物質を任意の認識可能な程度には溶解（したがって抽出）しない。
【0031】
任意選択的に、過熱溶媒に曝露される大型藻類またはその一部は、収穫、貯蔵、および／または輸送以外のいかなる前のプロセスステップを経ていない。任意選択的に、過熱溶媒に曝露される大型藻類またはその一部は、いかなる前の漂白ステップを経ていない。任意選択的に、過熱溶媒に曝露される大型藻類またはその一部は、化学薬剤への曝露によるいかなる前の漂白ステップを経ていない。任意選択的に、過熱溶媒、例えば、過熱水に曝露される大型藻類またはその一部は、無漂白の大型藻類である。
【0032】
したがって、本発明はまた、本明細書に記載の大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供し、それが本明細書で提供されるが、但し、過熱溶媒に曝露される大型藻類またはその一部がいかなる前の漂白ステップを経ていないことを条件とする。
【0033】
本発明はまた、本明細書に記載の大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供し、それが本明細書で提供されるが、但し、過熱溶媒に曝露される大型藻類またはその一部が漂白されていないことを条件とする。
【0034】
本プロセスの使用によって、後のアルギネート抽出中にアルギネートの変色をもたらし得る材料を大型藻類から、アルギネート抽出前に大型藻類またはその一部の漂白が必要ないとされ得る程度まで除去すると考えられている。例えば、大型藻類に存在し得るポリフェノールなどの任意に天然に存在する色素は、過熱溶媒にある程度溶解するか、またはそれによって分解され得る。このようにして、これらは、例えば、前処理ステップの後、および標的多糖の抽出前に大型藻類をすすぐことによって容易に除去され得る。これによって、高品質の多糖（例えば、アルギネート）の収量が向上し得る。
【0035】
任意選択的に、過熱溶媒に曝露される大型藻類またはその一部は、過熱溶媒に曝露される前に乾燥され得る。適切には、大型藻類またはその一部は、周囲温度または高温で風乾され得る。あるいは、過熱溶媒に曝露される大型藻類またはその一部は、新鮮である可能性があり、すなわち、任意の認識可能な程度に脱水されていない可能性がある。
【0036】
したがって、本発明はまた、
・大型藻類またはその一部を乾燥するステップ（「乾燥ステップ」）と、
・大型藻類またはその一部を過熱溶媒に曝露するステップ（「前処理ステップ」）と、
・大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップ（「抽出ステップ」）と、を含む大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供し、それが本明細書で提供される。
・大型藻類またはその一部を乾燥するステップ（「乾燥ステップ」）と、
・大型藻類またはその一部を過熱溶媒に曝露するステップ（「前処理ステップ」）と、
・大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップ（「抽出ステップ」）と、を含む大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供し、それが本明細書で提供される。
【0037】
適切には、大型藻類は、乾燥ステップの前に部分に分離される。
【0038】
収穫後に大型藻類またはその一部を乾燥させると、より良好な品質のアルギネートの抽出が可能であり得ると考えられている。また、収穫後に大型藻類またはその一部を乾燥させることによって、大型藻類の収穫後にホルムアルデヒドなどの化学防腐剤を必要とせずにアルギネートの抽出が可能になり得ると考えられている。
【0039】
適切には、多糖は、アルギン酸、アルギン酸塩、および／またはそのアルギン酸誘導体から選択されるアルギネートである。好ましい実施形態では、本明細書に記載のプロセスによって生成される生成物は、アルギン酸ナトリウム、例えば、乾燥アルギン酸ナトリウムである。
【0040】
適切には、大型藻類は、褐色の藻類である。
【0041】
適切には、過熱溶媒、例えば、過熱水に曝露される大型藻類またはその一部は、無漂白の大型藻類、例えば、無漂白の褐色の大型藻類である。
【0042】
本明細書に記載されているように、過熱溶媒は、多糖材料の限定された程度の加水分解を達成するために用いられ、したがって、後の抽出を助ける。過熱溶媒が多糖鎖の大規模な加水分解を引き起こすことは意図されていないが、それは、抽出された材料の品質に過度に影響を与える（例えば、それはその粘度を低減させる）ためである。したがって、理解されるように、本発明のプロセスで使用するための過熱溶媒は、多糖を加水分解し得る他の物質を実質的に含まない（例えば、含まない）べきである。例えば、それは、いかなる鉱酸または炭酸ナトリウムなどのいかなる酸またはアルカリ物質を実質的に含まない。
【0043】
適切には、過熱溶媒は、水である。
【0044】
本発明で使用するための水のｐＨは、一般に、約５～約８の範囲、例えば、約７である。
【0045】
本発明のプロセスで使用するための水は、典型的には、脱イオン水である。これは、当技術分野で既知の任意の方法を使用して、例えば、飲料水を逆浸透システムに通し、それによって溶解イオンの大部分を除去し、続いて脱イオン樹脂と接触させ、いかなる残りのイオンを除去することによって調製され得る。脱イオン水の導電率は低くなり、例えば、それは、約１０μＳ未満、好ましくは３～５μＳの範囲であり得る。
【0046】
別の実施形態では、過熱溶媒は、アルコール、例えば、Ｃ１－３アルコール、例えば、メタノール、エタノール、またはプロパノールである。アルコール溶媒は、水を実質的に含まない場合があるが、そうである必要はない。任意の水が存在する場合、それは、典型的には、本明細書に記載されるような脱イオン水である。
【0047】
別の実施形態では、過熱溶媒は、水とアルコールとの混合物、例えば、脱イオン水とアルコールとの混合物である。適切には、それは、脱イオン水とＣ１－３アルコールとの混合物であり得る。本発明で使用するのに適切な水／アルコール混合物は、当業者によって容易に決定され得るが、例えば、最大３０重量％のアルコール、好ましくは１５～３０重量％、より好ましくは１０～１５重量％のアルコールを含有し得、残りは水である。
【0048】
適切には、大型藻類またはその一部は、好ましくは約１０１℃～１５０℃、例えば１０５℃～１３０℃、例えば１１０℃～１２５℃、例えば１１２℃～１１８℃、例えば約１１５℃、例えば１１０℃～１３０℃、例えば約１２５℃の温度の過熱溶媒、例えば、過熱水、過熱アルコール、または過熱アルコール／水混合物に曝露される。
【0049】
適切には、過熱溶媒、例えば、過熱水、過熱アルコール、または過熱アルコール／水混合物は、圧力、例えば、およそ１０５～５００ｋＰａ、例えば１２０～３００ｋＰａ、例えば１４０～２４０ｋＰａ、例えば１５０～１９０ｋＰａ、例えば１６５～１７０ｋＰａ、例えば１４０～２７０ｋＰａ、例えば１３０～２３５ｋＰａで適用される圧力の適用によって液体状態に維持される。
【0050】
適切には、過熱溶媒、例えば、過熱水、過熱アルコール、または過熱アルコール／水混合物は、例えば、およそ１０５～５００ｋＰａで適用される圧力の適用によって約１０１℃～１５０℃の温度で、例えば、およそ１０５～５００ｋＰａで適用される圧力の適用によって１０５℃～１３０℃の温度で、例えば、１２０～３００ｋＰａで適用される圧力の適用によって１１０℃～１２５℃の温度で、例えば、およそ１４０～２４０ｋＰａで適用される圧力の適用によって１１２℃～１１８℃の温度で、例えば、およそ１５０～１９０ｋＰａで適用される圧力の適用によって１１５℃の温度で、例えば、およそ１６５～１７０ｋＰａで適用される圧力の適用によって１１０℃～１３０℃の温度で、例えば、およそ１３０～２３５ｋＰａで適用される圧力の適用によって１２５℃の温度で液体状態に維持される。
【0051】
適切には、大型藻類は、約３０秒～６０分、例えば２～４０分、例えば５分～２５分、例えば５分～２０分、例えば７～１５分、例えば７～１３分の間、過熱溶媒、例えば、過熱水、過熱アルコール、または過熱アルコール／水混合物に曝露される。
【0052】
適切には、大型藻類またはその一部は、好適な容器に含まれる水、アルコール、またはアルコール／水混合物に浸漬される。水、アルコール、またはアルコール／水混合物は、すでに容器内にある可能性があり、大型藻類またはその一部の添加後に加熱される。あるいは、大型藻類またはその一部を容器に入れ、過熱溶媒、例えば、過熱水、過熱アルコール、または過熱アルコール／水混合物が添加され得る。
【0053】
適切には、大型藻類またはその一部は、例えば、押出機、スクリュードライブ、またはツインドライブシステムによって、過熱溶媒、例えば、過熱水、過熱アルコール、または過熱アルコール／水混合物を含む容器に連続的に添加され得る。
【0054】
プロセスの前処理ステップに続いて、大型藻類またはその一部は抽出ステップに供され、ここで、標的多糖が大型藻類またはその一部から抽出され、任意選択的に回収される。適切には、大型藻類またはその一部は、過熱溶媒から分離され、抽出ステップを実施する前に冷却される。過熱溶媒からの大型藻類またはその一部の除去は、前処理ステップを終了し、多糖材料のさらなる加水分解を防止する効果を有する。
【0055】
抽出のステップの前に、前処理された大型藻類またはその一部は、（例えば、水で）すすぐことができる。
【0056】
適切には、抽出の前に、大型藻類またはその一部は、酸、例えば、塩酸などの鉱酸と接触させることができる。これは、残留カルシウムおよび他の多価カチオンを除去するのに役立つ。
【0057】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、大型藻類またはその一部をアルカリ溶液と接触させて、アルギネート組成物を生成することを含む。適切には、アルカリ溶液は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、および炭酸ナトリウムから選択される。
【0058】
抽出プロセスは、例えば、Ｈｅｒｎａｎｄｅｚ－Ｃａｒｍｏｎａ ｅｔ ａｌ．（Ｊ．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｃｏｌｏｇｙ，１９９９，１０，５０７－５１３）によって記載されているような任意の既知の方法に従って実施され得る。
【0059】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、大型藻類またはその一部を炭酸イオンと接触させることを含む。適切には、アルカリ溶液は、炭酸イオンを含む。
【0060】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、大型藻類またはその一部をアルカリ溶液、例えば、炭酸ナトリウムと接触させることを含む。適切には、アルカリ溶液は、炭酸ナトリウムを含む。
【0061】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、大型藻類またはその一部を、０．１％～４％、例えば、０．５～３％、例えば、２～４％の濃度のアルカリ溶液、例えば、炭酸ナトリウムと接触させることを含む。本プロセスの一実施形態では、アルカリ溶液（例えば、炭酸ナトリウム）は、低濃度で用いられ得る。例えば、それは、０．５～３％、好ましくは１～２．５％、より好ましくは１．５～２．５％の濃度で、大型藻類またはその一部と接触させることができる。
【0062】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、大型藻類に炭酸ナトリウム溶液を添加することを含み、ここで、炭酸ナトリウム溶液対大型藻類の茎の比は、重量で３：１～２０：１、例えば、５：１～１８：１、例えば、５：１～１５：１である。
【0063】
任意選択的に、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、大型藻類またはその一部を高温のアルカリ溶液と接触させて、アルギネート組成物を生成することを含む。「高温の」という用語は、室温より高いが、大型藻類を分解するほど高くはない温度を指す。高温のアルカリ溶液を維持するために必要とされる温度は、当業者に知られているであろう。
【0064】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、
約２分～２４時間、例えば３０分～２４時間、例えば２～１８時間、例えば約４～１４時間、例えば６～１０時間
の間、アルカリ溶液に大型藻類またはその一部を浸すステップをさらに含む。適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、例えば、Ｖａｕｃｈｅｌ，Ｐ，Ｋａａｓ，Ｒ，Ａｒｈａｌｌａｓ，Ａ，Ｂａｒｏｎ，Ｒ．Ｌｅｇｒａｎｄ，Ｊ．２００８．Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１（３）ｐ２９７－３００に記載されているように、押出機を使用して大型藻類またはその一部をアルカリ溶液と混合することを含む。
約２分～２４時間、例えば３０分～２４時間、例えば２～１８時間、例えば約４～１４時間、例えば６～１０時間
の間、アルカリ溶液に大型藻類またはその一部を浸すステップをさらに含む。適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、例えば、Ｖａｕｃｈｅｌ，Ｐ，Ｋａａｓ，Ｒ，Ａｒｈａｌｌａｓ，Ａ，Ｂａｒｏｎ，Ｒ．Ｌｅｇｒａｎｄ，Ｊ．２００８．Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｂｉｏｐｒｏｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１（３）ｐ２９７－３００に記載されているように、押出機を使用して大型藻類またはその一部をアルカリ溶液と混合することを含む。
【0065】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、
例えば、必要に応じて希釈、および濾過、例えば、遠心分離によって大型藻類またはその一部からアルギネート組成物を分離するステップをさらに含む。
例えば、必要に応じて希釈、および濾過、例えば、遠心分離によって大型藻類またはその一部からアルギネート組成物を分離するステップをさらに含む。
【0066】
アルギネート組成物からアルギネートを沈殿させるために、アルギネート組成物を以下と接触させることができる：
ａ．酸（「酸ステップ」）、または
ｂ．カルシウム塩（「カルシウム塩ステップ」）、または
ｃ．貧溶媒（「貧溶媒ステップ」）。
ａ．酸（「酸ステップ」）、または
ｂ．カルシウム塩（「カルシウム塩ステップ」）、または
ｃ．貧溶媒（「貧溶媒ステップ」）。
【0067】
適切には、酸ステップは、アルギネート組成物を酸、好ましくは塩酸と接触させて、アルギン酸沈殿物を形成することを含む。適切には、酸は、溶液のｐＨを２以下に低減するのに十分な濃度である。酸は、アルギネートと錯体を形成して、不溶性アルギン酸を形成し、それによって沈殿物を形成すると考えられている。
【0068】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、
例えば、遠心分離によってアルギン酸沈殿物を分離するステップをさらに含む。所望される場合、アルギン酸沈殿物は、所望のアルギン酸塩、例えば、アルギネートのアルカリ塩に変換され得る。
例えば、遠心分離によってアルギン酸沈殿物を分離するステップをさらに含む。所望される場合、アルギン酸沈殿物は、所望のアルギン酸塩、例えば、アルギネートのアルカリ塩に変換され得る。
【0069】
適切には、カルシウムステップは、アルギネート組成物をカルシウム塩、例えば、塩化カルシウムと接触させて、アルギン酸カルシウムを形成することを含む。適切には、カルシウムステップは、アルギネート組成物を過剰のカルシウム塩、例えば、約５００ｍｇ／ｄＬの濃度の塩化カルシウムと接触させることを含む。
【0070】
適切には、カルシウムステップは、アルギン酸カルシウムを酸と接触させることによってアルギン酸カルシウムをアルギン酸に変換するステップをさらに含む。
【0071】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、
例えば、遠心分離によってアルギン酸沈殿物を分離するステップをさらに含む。所望される場合、アルギン酸沈殿物は、所望のアルギン酸塩、例えば、アルギネートのアルカリ塩に変換され得る。
例えば、遠心分離によってアルギン酸沈殿物を分離するステップをさらに含む。所望される場合、アルギン酸沈殿物は、所望のアルギン酸塩、例えば、アルギネートのアルカリ塩に変換され得る。
【0072】
適切には、貧溶媒ステップは、アルギネート組成物を貧溶媒、例えば、エタノール（約３０～７０％、例えば、４０～６０％、例えば、およそ５０％の濃度で）、例えば、アセトン（約３０～７０％、例えば、４０～６０％、例えば、およそ５０％の濃度で）と接触させることを含む。
【0073】
適切には、大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップは、
例えば、遠心分離によってアルギン酸塩沈殿物を分離するステップをさらに含む。
例えば、遠心分離によってアルギン酸塩沈殿物を分離するステップをさらに含む。
【0074】
適切には、本明細書に記載の前処理ステップの前に、本プロセスは、大型藻類全体を、葉、皮、および茎を含む切片に分離することをさらに含む。皮が茎から除去される場合、機械的方法および化学的方法の両方を含む任意の既知の方法が使用され得る。機械的方法には、例えば、ＥＰ３０６８８０４に記載されているものなどの剥皮が含まれる。あるいは、本プロセスは、茎から葉を除去すること、すなわち、大型藻類全体を葉、および依然として皮をそのまま有する茎に分離することをさらに含み得る。この実施形態では、茎は、「剥皮されていない」。
【0075】
適切には、本発明のプロセスは、大型藻類の一部に対して実施することができ、その一部は、葉、皮、および茎から選択される。適切には、その一部は、茎である。適切には、茎は、切断またはブレンドによって、好ましくは０．５ｃｍ未満、例えば、０．５ｍｍ未満である寸法を有する部分に分割される。適切には、茎は、切断またはブレンドによって、好ましくは０．５ｃｍ～２．０ｃｍの部分に分割される。適切には、その一部は、剥皮されていない茎（すなわち、皮を保持する茎）である。適切には、剥皮されていない茎は、切断またはブレンドによって、好ましくは０．５ｃｍ未満、例えば、０．５ｍｍ未満である寸法を有する部分に分割される。適切には、剥皮されていない茎は、切断またはブレンドによって、好ましくは０．５ｃｍ～２．０ｃｍの部分に分割される。適切には、その一部は、葉である。適切には、葉は、切断またはブレンドによって、好ましくは０．５ｃｍ未満、例えば、０．５ｍｍ未満である寸法を有する部分に分割される。適切には、葉は、切断またはブレンドによって、好ましくは０．５ｃｍ～２．０ｃｍの部分に分割される。
【0076】
適切には、Ｌａｍｉｎａｒｉａ属、Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ属、Ｄｕｒｖｉｌｌａｅａ属、Ｅｃｋｌｏｎｉａ属、Ｌｅｓｓｏｎｉａ属、Ｍａｃｒｏｃｙｔｉｓ属、およびＳａｒｇａｓｓｕｍ属、例えば、Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａからなる群から選択される大型藻類が、本発明のプロセスで使用され得る。特定の実施形態では、本発明で使用するための大型藻類またはその一部は、Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａである。Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの茎（剥皮されたか、または剥皮されていない）の使用が特に好ましい。
【0077】
本発明の特定の態様の目的は、
・例えば、剥皮することによって、大型藻類、好ましくは大型藻類の茎の部分から皮を除去するステップと、
・加圧容器内で約１０５～１３０℃の温度に維持された過熱溶媒、例えば、過熱水に大型藻類またはその一部を曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部を、約４～２０時間定期的に振とうしながらアルカリ溶液（例えば、最大８％、例えば最大４％、例えば０．１～２％、例えば０．１～０．５％、例えば０．１～０．２５％の濃度で）に浸して、アルギン酸塩溶液（例えば、アルギン酸ナトリウム）を形成するステップと、
・分離手順を使用して、好ましくは遠心分離によってアルギン酸塩溶液から大型藻類の残留物を除去するステップと、
・アルギン酸沈殿物またはアルギン酸塩沈殿物を形成するステップと、
・例えば、濾過または遠心分離によって、得られた沈殿物を単離するステップと、を含む、大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供することであり、かつそれが本明細書で提供される。
・例えば、剥皮することによって、大型藻類、好ましくは大型藻類の茎の部分から皮を除去するステップと、
・加圧容器内で約１０５～１３０℃の温度に維持された過熱溶媒、例えば、過熱水に大型藻類またはその一部を曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部を、約４～２０時間定期的に振とうしながらアルカリ溶液（例えば、最大８％、例えば最大４％、例えば０．１～２％、例えば０．１～０．５％、例えば０．１～０．２５％の濃度で）に浸して、アルギン酸塩溶液（例えば、アルギン酸ナトリウム）を形成するステップと、
・分離手順を使用して、好ましくは遠心分離によってアルギン酸塩溶液から大型藻類の残留物を除去するステップと、
・アルギン酸沈殿物またはアルギン酸塩沈殿物を形成するステップと、
・例えば、濾過または遠心分離によって、得られた沈殿物を単離するステップと、を含む、大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供することであり、かつそれが本明細書で提供される。
【0078】
本発明の特定の態様の目的は、
・大型藻類、好ましくは剥皮されていない大型藻類の茎の部分を提供するステップと、
・加圧容器内で約１０５～１３０℃の温度に維持された過熱溶媒、例えば、過熱水に大型藻類またはその一部を曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部を、約４～２０時間定期的に振とうしながらアルカリ溶液（例えば、最大８％、例えば最大４％、例えば０．１～２％、例えば０．１～０．５％、例えば０．１～０．２５％の濃度で）に浸して、アルギン酸塩溶液（例えば、アルギン酸ナトリウム）を形成するステップと、
・分離手順を使用して、好ましくは遠心分離によってアルギン酸塩溶液から大型藻類の残留物を除去するステップと、
・アルギン酸沈殿物またはアルギン酸塩沈殿物を形成するステップと、
・例えば、濾過または遠心分離によって、得られた沈殿物を単離するステップと、を含む、大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供することであり、かつそれが本明細書で提供される。
・大型藻類、好ましくは剥皮されていない大型藻類の茎の部分を提供するステップと、
・加圧容器内で約１０５～１３０℃の温度に維持された過熱溶媒、例えば、過熱水に大型藻類またはその一部を曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部を、約４～２０時間定期的に振とうしながらアルカリ溶液（例えば、最大８％、例えば最大４％、例えば０．１～２％、例えば０．１～０．５％、例えば０．１～０．２５％の濃度で）に浸して、アルギン酸塩溶液（例えば、アルギン酸ナトリウム）を形成するステップと、
・分離手順を使用して、好ましくは遠心分離によってアルギン酸塩溶液から大型藻類の残留物を除去するステップと、
・アルギン酸沈殿物またはアルギン酸塩沈殿物を形成するステップと、
・例えば、濾過または遠心分離によって、得られた沈殿物を単離するステップと、を含む、大型藻類またはその一部から多糖、例えば、アルギネートを得るためのプロセスを提供することであり、かつそれが本明細書で提供される。
【0079】
アルギン酸塩溶液からアルギン酸沈殿物を形成するステップは、本明細書に記載されるように、または当業者に既知の任意の方法によって、例えば、アルギン酸塩を酸と接触させることによって実施され得る。任意選択的に、アルギン酸沈殿物は単離され、アルカリ溶液はアルギン酸沈殿物に添加されて、それがアルギン酸塩に変換し戻される。得られたアルギン酸塩は、貧溶媒（例えば、エタノール）の添加によって沈殿物に変換され得る。
【0080】
アルギン酸塩溶液からアルギン酸塩沈殿物を形成するステップは、本明細書に記載されるように、または当業者に既知の任意の方法によって、例えば、酸の添加、続いて貧溶媒（例えば、エタノール）の添加によってアルギン酸塩溶液をｐＨ７に中和して、アルギン酸塩を直接沈殿させることによって実施され得る。
【0081】
本発明の特定の態様は、以下を有するプロセスを提供すると考えられている：
・アルギネートの収量の増加、
・アルギネートの品質の増加、および／または
・アルギネートの抽出のためのより短い処理時間。
・アルギネートの収量の増加、
・アルギネートの品質の増加、および／または
・アルギネートの抽出のためのより短い処理時間。
【0082】
さらなる態様では、本発明は、本明細書に記載されるような任意のプロセスによって大型藻類またはその一部から得ることが可能であるか、得られたか、または直接得られた多糖を提供する。特に、それは、本明細書に記載されるような任意のプロセスによって大型藻類またはその一部から得ることが可能であるか、得られたか、または直接得られたアルギネートを提供する。
【0083】
定義
本明細書内で使用される用語および句の多くは、当業者に知られていることが理解されよう。本明細書で提供される定義は、本明細書の任意の他の実施形態および／または定義とは別に、およびそれらとの任意の組み合わせで本発明の実施形態として意図されている。
本明細書内で使用される用語および句の多くは、当業者に知られていることが理解されよう。本明細書で提供される定義は、本明細書の任意の他の実施形態および／または定義とは別に、およびそれらとの任意の組み合わせで本発明の実施形態として意図されている。
【0084】
本明細書で使用される場合、「大型藻類」という用語は、「海藻」とも称され得る。海藻は、昆布などの例えば、褐色の藻類であり得る。昆布は、絡まっている可能性がある（Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａ）。海藻は、典型的には、３つの異なる形態学的部で構成されており、これらの特徴は、葉状体（葉）、茎（幹）、およびほふく枝（仮根部）である。海藻の茎は、実質的に円筒形である可能性があり、中心軸からの半径方向の距離に応じて３つの異なる領域を備え、半径方向内側部分は、内側コアと称される茎のコア領域を備え、コアの周りの半径方向中間部分は、外側コアと称される組織領域を備え、半径方向外側部分は、外側層とも呼ばれる保護表面層（本明細書では皮と称される）を備える。これらの領域は、物理的特性および化学組成の点で異なるため、これらの領域を分離することは有益であり得る。しかしながら、本発明の特定の実施形態では、皮を茎から分離する必要がない場合がある。
【0085】
本明細書で使用される場合、「過熱溶媒」という用語は、大気圧で通常の沸点より高いが、液体状態を維持するのに十分な圧力で臨界温度より低い温度に加熱された溶媒、例えば、水、アルコール、またはそれらの混合物を指す。この意味で、過熱溶媒は、未臨界溶媒と同じ意味を有する。本発明によれば、圧力は、過熱溶媒を液体状態に維持するのに十分でなければならない。本発明によれば、処理される大型藻類は、好適な圧力容器内に含まれる溶媒、例えば、水に浸漬され得る。特定の実施形態では、水は、すでに容器内にある可能性があり、次に、大型藻類の添加後に加熱される。さらなる実施形態では、大型藻類を容器に入れ、過熱溶媒、例えば、過熱水が添加され得る。本発明の一実施形態では、海藻は、押出機、スクリュードライブ、またはツインバルブシステムなどの好適な機構によって、過熱溶媒、例えば、過熱水を含む圧力容器に連続的に添加される。本発明のプロセスで使用される過熱溶媒は、標的多糖を抽出するためではなく、むしろ前処理ステップで、後の抽出ステップから得られる多糖（例えば、アルギネート）の収量および品質を改善するために用いられる。
【0086】
本明細書で使用される場合、「漂白」という用語は、反応性化学プロセスを指し、それによって色素沈着された材料、すなわち着色された構成成分が除去または抽出される。漂白することは、化学薬剤に曝露することによって色をより白くするかまたはより明るくすることである。そのような化学薬剤の例には、以下が含まれる：
ホルムアルデヒド、
ペルオキシドまたはペルオキシ酸を含むか、またはそれらの供給源として作用する化合物、例えば、水素ペルオキシド、ペルオキシド塩、ペルオキシ酸、ヒドロペルオキシド、炭酸塩、過炭酸塩、６－（フタルイミド）ペルオキシヘキサン酸（ＰＡＰ）、過酢酸；
酸化触媒、例えば、単核または二核遷移金属触媒（例えば、マンガン）（例えば、酸化触媒は、［（ＭｎＩＶ）２（ｕ－Ｏ）３（Ｍｅ３－ＴＡＣＮ）２］２＋、［（ＭｎＩＩＩ）２（ｕ－Ｏ）（ｕ－ＣＨ３ＣＯＯ）２（Ｍｅ３－ＴＡＣＮ２］２＋、および［ＭｎＩＩＩＭｎＩＶ（ｕ－Ｏ）２（ｕ－ＣＨ３ＣＯＯ）（Ｍｅ４－ＤＴＮＥ）］２＋、ならびにそれらの好適な塩から選択される１つ以上の基から選択され得る；
ペルオキシド活性化剤（すなわち、ペルオキシド基の供給源と反応して、ペルオキシド基を提供する化合物）、例えば、テトラアセチルエチレンジアミン（ＴＡＥＤ）；
ペルオキシ酸活性化剤（すなわち、ペルオキシ酸の供給源と反応して、ペルオキシ酸基を提供する化合物）、例えば、テトラアセチルエチレンジアミン（ＴＡＥＤ）；
ヒポクロリット；
クロリットを含むか、またはクロリットの供給源として作用する化合物；
二酸化塩素；
クロリット塩；
塩素。
ホルムアルデヒド、
ペルオキシドまたはペルオキシ酸を含むか、またはそれらの供給源として作用する化合物、例えば、水素ペルオキシド、ペルオキシド塩、ペルオキシ酸、ヒドロペルオキシド、炭酸塩、過炭酸塩、６－（フタルイミド）ペルオキシヘキサン酸（ＰＡＰ）、過酢酸；
酸化触媒、例えば、単核または二核遷移金属触媒（例えば、マンガン）（例えば、酸化触媒は、［（ＭｎＩＶ）２（ｕ－Ｏ）３（Ｍｅ３－ＴＡＣＮ）２］２＋、［（ＭｎＩＩＩ）２（ｕ－Ｏ）（ｕ－ＣＨ３ＣＯＯ）２（Ｍｅ３－ＴＡＣＮ２］２＋、および［ＭｎＩＩＩＭｎＩＶ（ｕ－Ｏ）２（ｕ－ＣＨ３ＣＯＯ）（Ｍｅ４－ＤＴＮＥ）］２＋、ならびにそれらの好適な塩から選択される１つ以上の基から選択され得る；
ペルオキシド活性化剤（すなわち、ペルオキシド基の供給源と反応して、ペルオキシド基を提供する化合物）、例えば、テトラアセチルエチレンジアミン（ＴＡＥＤ）；
ペルオキシ酸活性化剤（すなわち、ペルオキシ酸の供給源と反応して、ペルオキシ酸基を提供する化合物）、例えば、テトラアセチルエチレンジアミン（ＴＡＥＤ）；
ヒポクロリット；
クロリットを含むか、またはクロリットの供給源として作用する化合物；
二酸化塩素；
クロリット塩；
塩素。
【0087】
本明細書で使用される場合、「抽出する」という用語は、「得る」と互換的に使用される。本発明によれば、多糖を抽出するプロセスは、大型藻類から親水コロイド、特にアルギネートを得ることを指す。多糖、例えば、アルギネートを抽出するための方法は、当業者に知られている。抽出は、一般に、大型藻類またはその一部に存在する多糖の可溶化を伴う。例えば、それは、典型的にはアルギン酸カルシウムとして、不溶性の形態で大型藻類（例えば、茎）に存在するアルギネートの可溶化を伴う。抽出に続いて、得られた溶液は、一般に、大型藻類の残留固体構成成分から分離（例えば、濾過）される。
【0088】
本明細書で使用される場合、「アルギネート」という用語は、アルギン酸塩を指すために使用されるが、アルギン酸の他の誘導体およびアルギン酸自体を指すこともできる。アルギン酸は、（１－４）－連結β－Ｄ－マンヌロネート（Ｍ）およびα－Ｌ－グルロネート（Ｇ）のブロックからなる多糖である。アルギン酸の特性は、ＭおよびＧの残留物の相対比、ならびにポリマーの分子量によって影響を受ける。アルギン酸は、褐色の藻類の細胞壁からアルギン酸のナトリウム塩、カルシウム塩、およびマグネシウム塩として抽出される。
【0089】
本明細書で使用される場合、「溶液」という用語は、水溶液、すなわち水に溶解された物質を指す。
【0090】
本明細書で使用される場合、「アルカリ溶液」という用語は、酸を中和する能力を有する、７より大きいｐＨを有するアルカリを含有する液体水溶液を指す。本発明の特定の態様によれば、アルカリ溶液は、炭酸イオンまたは炭酸ナトリウムを含み得る。
【0091】
本明細書で使用される場合、「酸」という用語は、７未満のｐＨを有する物質、またはアルカリを中和する能力を有する、溶液中のプロトンを供与し得る種を指す。本発明の特定の態様によれば、抽出プロセス中に添加される酸は、アルギネートと錯体を形成して、不溶性アルギン酸を形成する。一態様では、酸は、塩酸である。
【0092】
本明細書で使用される場合、「沈殿物」という用語は、液体溶液から形成される不溶性の固体物質を指す。
【0093】
本明細書で使用される場合、「増加した収量」という用語は、大型藻類のプロセスからの生成物（多糖、例えば、アルギネート）の増加した生産量を指す。増加した収量は、具体的には、大型藻類またはその一部から得られた増加したアルギネートを指す。
【0094】
本明細書で使用される場合、「純度」という用語は、大型藻類のプロセスから抽出された、サンプル中で得られた生成物（例えば、アルギネート）のパーセンテージを指す。例えば、約９０％～１００％の純度を得ることができる。「増加した純度」という用語は、大型藻類のプロセスから得られた、サンプル中の生成物のより大きなパーセンテージを指す。
【0095】
本明細書の説明および特許請求の範囲全体を通して、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」という単語、ならびにそれらの変形は、「～を含むが、これらに限定されない」を意味し、それらは、他の部分、添加剤、構成成分、整数、またはステップを除外することを意図しない（かつ除外しない）。本明細書の説明および特許請求の範囲全体を通して、文脈上別段の必要がない限り、単数形は、複数形を包含する。特に、不定冠詞が使用される場合、文脈上別段の必要がない限り、本明細書は、複数性、ならびに単数性を企図していると理解されるべきである。
【0096】
本発明の特定の態様、実施形態、または実施例に関連して記載の特徴、整数、特性、または群は、互換性がない限り、本明細書に記載の任意の他の態様、実施形態、または実施例に適用可能であると理解されるべきである。本明細書に開示される特徴のすべて、および／またはそのように開示される任意の方法もしくはプロセスのステップのすべては、特徴および／またはステップのうちの少なくともいくつかが相互に排他的である組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせることができる。本発明は、任意の前述の実施形態の任意の詳細に限定されない。本発明は、本明細書に開示される特徴の任意の新規のもの、もしくは新規の組み合わせ、またはそのように開示される任意の方法もしくはプロセスのステップの任意の新規のもの、もしくは任意の新規の組み合わせに及ぶ。
【0097】
本出願で言及されたすべての以前に公開された文書の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0098】
本発明の特定の実施形態には、以下が含まれる。
１．大型藻類またはその一部から多糖を得るためのプロセスであって、
・大型藻類またはその一部を過熱溶媒に曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップと、を含む、プロセス。
２．過熱溶媒に曝露される大型藻類またはその一部が、化学薬剤への曝露によるいかなる前の漂白ステップを経ていないことを条件とする、実施形態１に記載のプロセス。
３．多糖が、アルギン酸、アルギン酸塩、および／またはそのアルギン酸誘導体から選択されるアルギネートである、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
４．大型藻類が、褐色藻類である、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
５．過熱溶媒が、水である、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
６．大型藻類またはその一部が、好ましくは約１０１℃～１５０℃、例えば１０５℃～１３０℃、例えば１１０℃～１２５℃、例えば１１２℃～１１８℃、好ましくは１１５℃、例えば１１０℃～１３０℃、好ましくは１２５℃の温度の過熱水に曝露される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
７．過熱水が、およそ１０５～５００ｋＰａ、例えば１２０～３００ｋＰａ、例えば１４０～２４０ｋＰａ、例えば１５０～１９０ｋＰａ、例えば１６５～１７０ｋＰａ、例えば１４０～２７０ｋＰａ、例えば１３０～２３５ｋＰａで適用される圧力の適用によって液体状態に維持される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
８．大型藻類が、約３０秒～６０分、例えば約２～４０分、例えば５分～２５分、例えば７分～１５分、例えば約７～１３分の間、過熱水に曝露される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
９．大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップが、大型藻類またはその一部をアルカリ溶液と接触させて、アルギネート組成物を生成することを含む、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
１０．アルカリ溶液が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、および炭酸ナトリウムから選択される、実施形態９に記載のプロセス。
１１．アルカリ溶液、例えば、炭酸ナトリウム対茎の比が、重量で３：１～２０：１、例えば１０：１～２０：１、例えば５：１～１５：１である、実施形態９または実施形態１０に記載のプロセス。
１２．大型藻類またはその一部が、約２分～２４時間、例えば３０分～２４時間、例えば２～１８時間、例えば約４～１４時間、例えば６～１０時間の間、アルカリ溶液に浸される、実施形態９～１１のいずれか一つに記載のプロセス。
１３．大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップが、アルギネート組成物を酸であって、溶液のｐＨを２以下に低減するのに十分な濃度である、酸、例えば、塩酸と接触させて、アルギン酸沈殿物を形成することをさらに含む、実施形態９～１２のいずれか一つに記載のプロセス。
１４．大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップが、アルギネート組成物を過剰のカルシウム塩、例えば、約５００ｍｇ／ｄＬの濃度の塩化カルシウムと接触させることをさらに含む、実施形態９～１２のいずれか一つに記載のプロセス。
１５．大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップが、アルギネート組成物を貧溶媒、例えば、約３０～７０％、例えば、４０～６０％、例えば、およそ５０％の濃度のエタノール、例えば、約３０～７０％、例えば、４０～６０％、例えば、およそ５０％の濃度のアセトンと接触させることをさらに含む、実施形態９～１２のいずれか一つに記載のプロセス。
１６．大型藻類がその一部であり、その一部が葉、皮、および茎から選択される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
１７．その一部が茎であり、茎が、好ましくは、切断またはブレンドによって２ｃｍ未満の寸法を有する部分に分割される、実施形態１６に記載のプロセス。
１８．その一部が葉であり、葉が、好ましくは、切断またはブレンドによって２．０ｃｍ未満の寸法を有する部分に分割される、実施形態１６に記載のプロセス。
１９．大型藻類が、Ｌａｍｉｎａｒｉａ属、Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ属、Ｄｕｒｖｉｌｌａｅａ属、Ｅｃｋｌｏｎｉａ属、Ｌｅｓｓｏｎｉａ属、Ｍａｃｒｏｃｙｔｉｓ属、およびＳａｒｇａｓｓｕｍ属、例えば、Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａからなる群から選択される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
２０．
・例えば、剥皮することによって、大型藻類、好ましくは大型藻類の茎の部分から皮を除去するステップと、
・大型藻類またはその一部を、加圧容器内で約１０５～１３０℃の温度に維持された過熱水に曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部を、約４～２０時間定期的に振とうしながら約２～８％の濃度のアルカリ溶液に浸して、アルギン酸塩溶液、例えば、アルギン酸ナトリウムを形成するステップと、
・好ましくは遠心分離によってアルギン酸塩溶液から大型藻類の残留物を除去するステップと、
・アルギン酸沈殿物またはアルギン酸塩沈殿物を形成するステップと、
・例えば、濾過または遠心分離によって、得られた沈殿物を単離するステップと、を含む、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
１．大型藻類またはその一部から多糖を得るためのプロセスであって、
・大型藻類またはその一部を過熱溶媒に曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップと、を含む、プロセス。
２．過熱溶媒に曝露される大型藻類またはその一部が、化学薬剤への曝露によるいかなる前の漂白ステップを経ていないことを条件とする、実施形態１に記載のプロセス。
３．多糖が、アルギン酸、アルギン酸塩、および／またはそのアルギン酸誘導体から選択されるアルギネートである、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
４．大型藻類が、褐色藻類である、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
５．過熱溶媒が、水である、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
６．大型藻類またはその一部が、好ましくは約１０１℃～１５０℃、例えば１０５℃～１３０℃、例えば１１０℃～１２５℃、例えば１１２℃～１１８℃、好ましくは１１５℃、例えば１１０℃～１３０℃、好ましくは１２５℃の温度の過熱水に曝露される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
７．過熱水が、およそ１０５～５００ｋＰａ、例えば１２０～３００ｋＰａ、例えば１４０～２４０ｋＰａ、例えば１５０～１９０ｋＰａ、例えば１６５～１７０ｋＰａ、例えば１４０～２７０ｋＰａ、例えば１３０～２３５ｋＰａで適用される圧力の適用によって液体状態に維持される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
８．大型藻類が、約３０秒～６０分、例えば約２～４０分、例えば５分～２５分、例えば７分～１５分、例えば約７～１３分の間、過熱水に曝露される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
９．大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップが、大型藻類またはその一部をアルカリ溶液と接触させて、アルギネート組成物を生成することを含む、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
１０．アルカリ溶液が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、および炭酸ナトリウムから選択される、実施形態９に記載のプロセス。
１１．アルカリ溶液、例えば、炭酸ナトリウム対茎の比が、重量で３：１～２０：１、例えば１０：１～２０：１、例えば５：１～１５：１である、実施形態９または実施形態１０に記載のプロセス。
１２．大型藻類またはその一部が、約２分～２４時間、例えば３０分～２４時間、例えば２～１８時間、例えば約４～１４時間、例えば６～１０時間の間、アルカリ溶液に浸される、実施形態９～１１のいずれか一つに記載のプロセス。
１３．大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップが、アルギネート組成物を酸であって、溶液のｐＨを２以下に低減するのに十分な濃度である、酸、例えば、塩酸と接触させて、アルギン酸沈殿物を形成することをさらに含む、実施形態９～１２のいずれか一つに記載のプロセス。
１４．大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップが、アルギネート組成物を過剰のカルシウム塩、例えば、約５００ｍｇ／ｄＬの濃度の塩化カルシウムと接触させることをさらに含む、実施形態９～１２のいずれか一つに記載のプロセス。
１５．大型藻類またはその一部から多糖を抽出するステップが、アルギネート組成物を貧溶媒、例えば、約３０～７０％、例えば、４０～６０％、例えば、およそ５０％の濃度のエタノール、例えば、約３０～７０％、例えば、４０～６０％、例えば、およそ５０％の濃度のアセトンと接触させることをさらに含む、実施形態９～１２のいずれか一つに記載のプロセス。
１６．大型藻類がその一部であり、その一部が葉、皮、および茎から選択される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
１７．その一部が茎であり、茎が、好ましくは、切断またはブレンドによって２ｃｍ未満の寸法を有する部分に分割される、実施形態１６に記載のプロセス。
１８．その一部が葉であり、葉が、好ましくは、切断またはブレンドによって２．０ｃｍ未満の寸法を有する部分に分割される、実施形態１６に記載のプロセス。
１９．大型藻類が、Ｌａｍｉｎａｒｉａ属、Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ属、Ｄｕｒｖｉｌｌａｅａ属、Ｅｃｋｌｏｎｉａ属、Ｌｅｓｓｏｎｉａ属、Ｍａｃｒｏｃｙｔｉｓ属、およびＳａｒｇａｓｓｕｍ属、例えば、Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａからなる群から選択される、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
２０．
・例えば、剥皮することによって、大型藻類、好ましくは大型藻類の茎の部分から皮を除去するステップと、
・大型藻類またはその一部を、加圧容器内で約１０５～１３０℃の温度に維持された過熱水に曝露するステップと、
・大型藻類またはその一部を、約４～２０時間定期的に振とうしながら約２～８％の濃度のアルカリ溶液に浸して、アルギン酸塩溶液、例えば、アルギン酸ナトリウムを形成するステップと、
・好ましくは遠心分離によってアルギン酸塩溶液から大型藻類の残留物を除去するステップと、
・アルギン酸沈殿物またはアルギン酸塩沈殿物を形成するステップと、
・例えば、濾過または遠心分離によって、得られた沈殿物を単離するステップと、を含む、先行実施形態のいずれか一つに記載のプロセス。
【0099】
特定の実施形態のさらなる詳細を以下に提供する。
【図面の簡単な説明】
【0100】
【発明を実施するための形態】
【0101】
実施例
すべての実施例は、Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａを使用した。実施例１および２は、標準的な出発材料を提供するために水ですすいだ剥皮した茎を使用した。実施例３で使用したサンプルの調製を以下に記載する。抽出収量は、すすいだ茎の切片から得られた乾物に関連する。茎の水分含有量を１０５℃での乾燥による減少によって決定し、茎の乾物含量を決定した。
すべての実施例は、Ｌａｍｉｎａｒｉａ ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａを使用した。実施例１および２は、標準的な出発材料を提供するために水ですすいだ剥皮した茎を使用した。実施例３で使用したサンプルの調製を以下に記載する。抽出収量は、すすいだ茎の切片から得られた乾物に関連する。茎の水分含有量を１０５℃での乾燥による減少によって決定し、茎の乾物含量を決定した。
【0102】
すべての実施例では、次のように調製した水を過熱水処理に使用した：飲料水（水道水）を、最初に逆浸透システムに通し、溶解したイオンの大部分を除去した。次に、得られた水を脱イオン剤樹脂の混合床に通し、溶解したイオンの残りを除去し、導電率を低レベルに低減した。このようにして、飲料水（水道水）の導電率を約５００μＳからおよそ３～５μＳに低減した。
【0103】
実施例１
ａ．前処理
Ｌ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの茎を剥皮し、すすぎ、切断によっておよそ０．５ｃｍの部分に分けた。茎の切片を前処理プロセスに供し、具体的には、茎を過熱水（１１５℃で１３分間または１２５℃で３０分間）、沸騰水（１００℃で３０分間）、もしくは酸（８～２４時間）のいずれかに曝露したか、または茎をまったく処理しなかった。
ａ．前処理
Ｌ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの茎を剥皮し、すすぎ、切断によっておよそ０．５ｃｍの部分に分けた。茎の切片を前処理プロセスに供し、具体的には、茎を過熱水（１１５℃で１３分間または１２５℃で３０分間）、沸騰水（１００℃で３０分間）、もしくは酸（８～２４時間）のいずれかに曝露したか、または茎をまったく処理しなかった。
【0104】
水を通常の沸点を超えて（１００℃を上回る）加熱することによって過熱水を生成し、圧力の適用によって液体として維持した。茎の切片を好適な容器内に含まれる水に浸漬した。大型藻類の切片の添加後に水を加熱するか、あるいは大型藻類を加圧容器に入れ、続いて過熱水を添加することができる。
【0105】
あるいは、茎の切片を硫酸（０．０４Ｍ）で一晩処理するか、または茎を沸騰水（１００℃）に曝露した。
【0106】
ｂ．抽出
茎の切片（２～３ｇ）を４％炭酸ナトリウム溶液（１５：１の炭酸ナトリウム溶液：茎）中で定期的に振とうすることによって一晩抽出して、水溶性アルギン酸ナトリウムを含有する溶液を形成した。液体を遠心分離によって溶液中の溶解していない固体から分離した。塩酸を液体のアリコートに添加して、溶液から水不溶性アルギン酸を沈殿させた。次に、混合物を遠心分離に供し、ペレットを水で洗浄して、可溶性不純物および残留酸を除去し、再遠心分離した。次に、ペレットを収穫のために乾燥させ、沈殿物の重量を元の茎の乾物のパーセントとして表した。
茎の切片（２～３ｇ）を４％炭酸ナトリウム溶液（１５：１の炭酸ナトリウム溶液：茎）中で定期的に振とうすることによって一晩抽出して、水溶性アルギン酸ナトリウムを含有する溶液を形成した。液体を遠心分離によって溶液中の溶解していない固体から分離した。塩酸を液体のアリコートに添加して、溶液から水不溶性アルギン酸を沈殿させた。次に、混合物を遠心分離に供し、ペレットを水で洗浄して、可溶性不純物および残留酸を除去し、再遠心分離した。次に、ペレットを収穫のために乾燥させ、沈殿物の重量を元の茎の乾物のパーセントとして表した。
【0107】
実施例２－比較
Ｌ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの茎を剥皮し、すすぎ、切断によっておよそ０．５ｃｍの部分に分けた。茎の切片を前処理プロセスに供し、具体的には、茎を１１５℃で１３、２６、および５２分間飽和蒸気に曝露した。
Ｌ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの茎を剥皮し、すすぎ、切断によっておよそ０．５ｃｍの部分に分けた。茎の切片を前処理プロセスに供し、具体的には、茎を１１５℃で１３、２６、および５２分間飽和蒸気に曝露した。
【0108】
実施例１ｂで記載するように、茎の切片（２～３ｇ）を抽出した（抽出）。各時点の実験を３回分析した。結果（アルギネート％）を図２に示す。
【0109】
１１５℃での蒸気前処理後に決定したアルギネートの収量は、処理時間が１３、２６、および５２分に増加するにつれて増加し、５２分間の蒸気前処理でアルギネートの最大収量が見られた。５２分の蒸気前処理後に大型藻類の茎から抽出されたアルギネートの収量は、１３分間の過熱水を用いた前処理後のアルギネートの回収量と同等であった（図１を参照されたい）。したがって、大型藻類の茎を過熱水で前処理すると、短時間の処理で高収量のアルギネートが生成される。
【0110】
アルギネート生成物の品質を、水中のアルギネートの溶液の粘度を測定することによって評価した。０．５重量％のアルギン酸ナトリウム溶液の粘度を落球粘度計法によって測定した。１３分間の前処理は、過熱水前処理後におよそ２．６ｍＰａ．ｓの粘度、および蒸気前処理後に１．５ｍＰａ．ｓの粘度を有するアルギネートをもたらした。蒸気処理されたアルギネートのより低い粘度は、アルギネート生成物のより多くの分解を示した。評価に使用したアルギン酸ナトリウム溶液の濃度が低いため、球は、終端速度に到達せず、したがって、測定された粘度値は絶対値ではない。それにもかかわらず、過熱水を用いた前処理後のより高い値は、回収されたアルギネート生成物の分解の程度が低減したことを示す。
【0111】
結論
過熱水を用いた前処理は、沸騰水または酸で一晩処理するのと比較して、より高い収量をもたらす。過熱水を用いた前処理は、蒸気前処理と比較して短い処理時間を必要とし、より高品質な生成物をもたらす。
過熱水を用いた前処理は、沸騰水または酸で一晩処理するのと比較して、より高い収量をもたらす。過熱水を用いた前処理は、蒸気前処理と比較して短い処理時間を必要とし、より高品質な生成物をもたらす。
【0112】
実施例３
皮が付いた状態の乾燥したフレーク状のＬ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａおよび細かく刻んだばかりのＬ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの茎を、過熱水を使用した前処理プロセスに供し、続いてアルギネートを抽出した。
皮が付いた状態の乾燥したフレーク状のＬ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａおよび細かく刻んだばかりのＬ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの茎を、過熱水を使用した前処理プロセスに供し、続いてアルギネートを抽出した。
【0113】
乾燥したフレーク状のＬ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの調製：葉および着生植物を除去したが、細かく刻んで乾燥させる前に皮を残した。次に、乾燥したＬ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの茎を、過熱水前処理を実施する前に再水和した。
【0114】
細かく刻んだばかりのＬ．ｈｙｐｅｒｂｏｒｅａの茎の調製：葉および着生植物を除去し、皮付き茎を脱塩水に浸して、塩を除去したことで、溶液の導電率が２００μＳ未満になった。次に、浸した茎を、最高出力設定で６００Ｗモーターを有するＴｅｆａｌ Ｂｌｅｎｄｆｏｒｃｅ ＩＩ、タイプＢＬ４２ブレンダーを使用してブレンドした。
【0115】
乾燥した材料および新鮮な材料の両方に関して、茎の粒子サイズは、およそ５００～１０００μｍの範囲であった。
【0116】
材料のサンプルを圧力調理器に移し、１１５℃の温度および１６８．８ｋＰａの圧力で０、７、１３、および２６分間過熱水を使用する前処理プロセスに供した。茎（５０～７５ｇ）を、０．２５％炭酸ナトリウム溶液（５：１の炭酸ナトリウム溶液：茎）中で定期的に振とうすることによって６０分間抽出して、水溶性アルギン酸ナトリウムを含有する溶液を形成した。液体を１００μｍのナイロンフィルターに通して濾過することによって、溶液中の溶解していない固体から分離した。塩酸を液体のアリコートに添加して、溶液から水不溶性アルギン酸を沈殿させた。次に、混合物を１００μｍのナイロンフィルターに通す濾過に供し、ゲルを水で洗浄して、可溶性不純物および残留酸を除去し、再濾過した。次に、洗浄したゲルをナトリウム形態に変換し、アルコールを用いて沈殿させ、乾燥させた。回収されたアルギネートの重量を、塩分が枯渇した茎の乾物のパーセントとして表した。
【0117】
【0118】
皮付きの乾燥した茎および新鮮な茎の両方を過熱水で前処理すると、高収量のアルギネートが生成される。剥皮していない茎（乾燥したサンプルおよび新鮮なサンプルの両方）から得られたアルギネートには、実質的に色がついていないことがわかり、最初のサンプルに色素を含む皮が存在することによってアルギネートの品質が悪影響を受けないことが確認された。
【0119】
乾燥した出発材料および新鮮な出発材料の両方から得られたアルギネート生成物の品質も、水中におけるアルギネートの１％溶液の粘度を測定することによって評価した。粘度を落球粘度計法によって測定し、測定値を図４および以下の表２に示す。
【表2】
【0120】
乾燥した材料および新鮮な材料の両方に関して、抽出したアルギネートの粘度は、過熱水前処理の期間が増加するにつれて低下し、粘度の結果は、サンプルの初期状態に関係なく同様である。７分のＳＨＷ時間で新鮮なサンプルに見られる予想よりも低い粘度は、テスト時のサンプルの経年変化が原因である可能性があり、微生物分解の結果である可能性がある。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】