含胱氨酸複合體及其製造方法

2023-07-03 06:12:46 2

專利名稱：含胱氨酸複合體及其製造方法
技術領域：
本發明涉及含胱氨酸複合體及其製造方法。另外，本發明涉及含有上述含胱氨酸複合體的飲食品或化妝品。
背景技術：
目前，在飲食品或化妝品領域中，賦予了心理、物理或生化功能性的飲食品或化妝品備受矚目。這些功能性依賴於飲食品或化妝品中配合的成分所具有的作用，目前一直在研究各種功能性材料。例如，已知胱氨酸具有各種作用。胱氨酸是一種含硫胺基酸，其作為構成毛髮的蛋白質角蛋白的主要成分眾所周知。其為具有以下結構的胺基酸，即，在生物體內由作為必需胺基酸的蛋氨酸經過5個階段形成半胱氨酸，2分子半胱氨酸通過由於硫醇基(-SH)的氧化而生成的S-S鍵(二硫鍵)連接而成的結構。多肽中的半胱氨酸間的二硫鍵是維持蛋白質的二維結構所必需的，在毛髮中，角蛋白中的半胱氨酸間的二硫鍵決定捲髮的程度。還已知在毛髮中，在角蛋白纖維中的半胱氨酸殘基間形成二硫鍵而生成胱氨酸，有助於毛髮的彈性、柔韌性的提高。並且，存在於毛髮中的硬角蛋白也存在於指甲中，其胺基酸組成與毛髮類似，含有大量胱氨酸。另外， 在體內代謝時產生硫，通過與其它物質反應而具有解毒的作用，可以保護身體免受由有毒金屬或吸菸、飲酒等產生的活性氧或放射線等的危害。因此，在毛髮用化妝品領域中，開發了添加有胱氨酸所具有的特性的胱氨酸導入肽(日本特開平10487697號公報)，並且提供了使用該技術用於防止毛髮損傷、使損傷了的毛髮恢復的毛髮保護劑(日本特開平11-269045號公報)，和能夠防止燙髮時的毛髮的損傷、賦予毛髮優異的波浪、能夠賦予處理後的毛髮以光澤、潤澤等的燙髮用第一劑(日本特開平1H69047號公報)。另外，在組織工程以及生物技術領域中，以移植等的在生物體材料中的應用為目的，開發出通過硫醇基的附加等修飾來進行膠原的改性，能夠通過二硫鍵交聯的膠原衍生物(日本特開平6-80935號公報)。另一方面，開發出具有硫醇基的有機化合物(日本特表平9-503490號公報)，以縫合線、生物體代用物、粘接劑的方式提供。如上所述，在毛髮化妝品、組織工程以及生物技術領域中，在添加胱氨酸所具有的特性的原材料的開發中有進展，但在此外的飲食品等的領域中幾乎沒有進展。另外，作為其它的功能性材料，已知膠原肽。由於膠原肽的對皮膚、骨、關節等部位的效果比較容易察覺，因此，在健康食品、增補劑市場中被消費者廣泛認識，並被接受。作為原料，可列舉豬、牛、魚等，但在膠原肽中，豬原料佔大半。膠原肽是將加熱提取皮、骨、鱗等而得到的明膠用酶或酸/鹼水解並精製而成的。具有分子量比明膠低、即使在低溫下也不凝膠化的特性。膠原肽的分子量大多為數千左右，是具有分子量2000 10000左右的大小的肽的集合體。最終產品以乾燥的粉末、顆粒或溶液的形態提供。作為膠原肽的基礎的膠原是包括人在內的多細胞動物的體內最大量地含有的纖維狀蛋白質，佔生物體的總蛋白質的約25%。是皮膚、骨、軟骨、腱等結合組織的主要構成成分，作為形成身體或臟器並保持、加強的結構材料、以及用於粘接細胞之間的基礎發揮作用。總膠原的40%包含於皮膚中，20%包含於骨、軟骨中，其餘的廣泛分布於血管及內臟等全身。膠原肽的作用大致分為物理作用和生理作用。作為物理作用，可列舉保水性、保護膠體性、粘接性、增粘性、抑制結晶析出等特性。另外，由於與明膠同樣地為兩性電解質，因此，也具有PH緩衝材料的作用。作為生理特性，可列舉作為營養素的作用和作為生理活性、 生物體調節功能的作用。營養學特性基本上基於明膠，具有作為胺基酸組成Gly (甘氨酸) 佔總體的1/3、且含有大量脯氨酸)、Hyp (羥基脯氨酸)等亞胺酸的特徵。但是，幾乎或完全不含Cys (半胱氨酸/胱氨酸)，完全不含作為必需胺基酸的Trp (色氨酸)(食品工業2008-5. 30株式會社光琳發行《健康、功能性食品原材料的開發I功能性膠原肽的開發及其效果》(《健康·機能性食品素材 開発I機能性」一 y > f K O開発i O 効果》)。另外，在膠原肽上結合有其它化合物的修飾膠原肽的開發也在進行。例如，在皮膚外用劑領域中，以製劑的生物體適應性和穩定性的改善為目的，提供了一種對細胞活化性和抗氧化性優異的類胡蘿蔔素賦予生物體適應性優異的膠原肽的類胡蘿蔔素-膠原肽縮合體(日本特開2007-238564號公報)。另外，在組織工程以及生物技術領域中，開發了通過葡聚糖硫酸和明膠的共沉澱形成的生物體適應凝聚性高分子凝膠(日本特表2006-506110 號公報)，以縫合線、生物體代用物、粘接劑的方式提供。如上所述，在皮膚外用劑、組織工程以及生物技術領域中，在賦予了膠原肽所具有的特性的原材料的開發中有進展，但在此外的飲食品、化妝品等領域中幾乎沒有進展，期待開發出賦予膠原肽所具有的特性的原材料。另外，以提高養發育發效果、美甲效果為目的，提供了將胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、牛磺酸等含硫胺基酸或具有含硫胺基酸的蛋白質水解產物與膠原肽混合而成的飲食品、化妝品(專利第3407064號公報、日本特開2001-321125號公報)。但是，以與膠原肽結合的形式含有含硫胺基酸或具有含硫胺基酸的蛋白質水解產物的飲食品、化妝品則是未知的，期待開發出在飲食品、化妝品等領域中也可以應用的賦予了含硫胺基酸或具有含硫胺基酸的蛋白質水解產物所具有的特性的原材料。另外，作為其它功能性材料，已知有角蛋白。由於角蛋白容易期待對毛髮、指甲等部位的保護作用、改善效果、發育效果，因此，在健康食品、增補劑市場中被消費者廣泛認識。作為原料，可列舉羊毛、羽毛、角、鱗等。角蛋白水解產物可以通過用酶或酸/鹼將由羊毛、羽毛等得到的角蛋白進行水解並精製而得到。角蛋白水解產物的分子量大多為數千左右，是具有300 5000左右大小的肽的集合體。最終產品以乾燥的粉末、顆粒或溶液的形態提供。作為角蛋白水解產物的基礎的角蛋白是包括人在內的多細胞動物的角質組織中最大量地含有的纖維狀蛋白質。是硬的毛髮、指甲等角質組織的主要構成成分，毛髮、指甲由硬角蛋白構成，柔軟的皮膚角質層由被稱為軟角蛋白的胺基酸組成稍有不同的角蛋白構成。角蛋白的作用大致分為物理作用和生理作用。作為物理作用，可列舉氧化、還原功能、難生物降解性。通過作為角蛋白中的含硫胺基酸的半胱氨酸的硫醇基(-SH)的強的還原性，形成二硫(-S-S-)鍵，表現出羊毛、毛髮的彈性或柔韌性等優異的力學特性。另外，已知羊毛與棉、麻、絲綢相比是難生物降解性纖維，在土壤中的分解速度非常慢(纖維和工業 (繊維i工業)Vol. 62，No. 11 (2006)《角蛋白纖維的功能-二硫鍵的作用_》(i」 P 繊維O機能K結合O役割_》))。作為生理特性，可列舉作為營養素的作用和作為生理活性、生物體調節功能的作用。營養學上的特性具有如下特徵作為胺基酸組成， 由約18種胺基酸構成，絲綢或纖維等其它蛋白質中幾乎不含的Cys(半胱氨酸/胱氨酸)的含量多達14 18%。另外，還具有鹼性胺基酸組氨酸、賴氨酸、精氨酸之比為1 3 10 的特徵(Ajico News食品和健康的信息雜誌系列胺基酸No. 13《毛髮和胺基酸》味之素株式會社發行)。作為生理活性，以抗氧化作用為代表，還具有抗癌促進作用、抗癌作用(日本特開平11-139985號公報)。另外，作為應用了角蛋白所具有的特性的醫藥品、醫藥部外品、飲食品用的原材料，例如，提供了著眼於角蛋白的生理活性的抗氧化作用、抗癌促進作用、抗癌作用優異的用於美容和維持健康的生理活性作用組合物(日本特開平11-139985號公報)；美甲用飲食品(日本特開2001-321125號公報)；生發、育發用營養輔助食品(日本特開2007-236383 號公報)，但它們大多是角蛋白水解產物與其它的蛋白質分解產物、植物提取物等的配合物，在飲食品領域中還沒有發現使角蛋白水解產物與其它的功能性材料複合而實現一定的協同效果的方法。在化妝品、纖維領域中，開發了使胱氨酸與角蛋白結合而成的原材料，其顯示出應用於化妝品的可能性(日本特開平10-287697號公報)，製造出賦予胱氨酸的二硫鍵所帶來的對毛髮、皮膚的高吸附性的角蛋白，以具有對毛髮賦予光澤、潤澤的作用的胱氨酸導入肽的形式提供。但是，其沒有考慮到在飲食品領域中的應用，而且在化妝品中的應用也需要經過複雜的化學合成來製造。因此，期待開發出在飲食品領域中能夠應用的、同時具有胱氨酸和角蛋白兩者特性的原材料，以及用簡便的方法製造該材料的技術。另外，作為其它的功能性材料，已知有胺基酸。胺基酸構成蛋白質，作為營養素非常重要。近年來，市場上銷售了許多包括含有胺基酸的輔助食品在內的健康食品或飲料。其中，在體內不能合成的9種必需胺基酸中，纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸三種具有分支的分子結構，也稱為BCAA(Branched ChainAmino Acid的簡稱，支鏈胺基酸)。已知大部分的胺基酸在肝臟中代謝，而BCAA則在肌肉中代謝，是產生能量的唯一的胺基酸。肉、 魚、乳製品、蛋等食品中含有大量的BCAA，但為了在運動前或運動中有效地攝取，也以飲料或增補劑的形式提供。即，以補充由於運動而快速消耗的能源、抑制肌肉的分解和損傷、減輕肌肉疼痛和肌肉疲勞為目，提供上述飲料或增補劑。另外，也利用BCAA在肝臟中的白蛋白合成促進作用，開發了肝臟疾病的治療藥物(專利第3696297號公報、專利第368M53號公報)。並且，提出了也具有作為促進肌肉蛋白質的合成的信號的功能的報導、以及具有抑制將疲勞或睡意傳遞到腦的血清素傳遞到腦的作用。因此，從減輕肌肉疲勞和治療肝臟疾病的觀點考慮，配合有纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸的飲食品、飲料品的開發逐步進行，並且提供了反覆進行配合比率的調查研究、使吸收效率提高的組合物(專利第3368897號公報)，使含有BCAA的原材料水解並進行肽化而得的混合物(專利第四58801號公報、專利第3183945號公報)，與其它功能性材料組合而成的組合物(專利第觀14529號公報)。另外，從改善味道的觀點考慮，也逐漸開發出具有 BCAA的肽混合物(專利第32118M號公報)。但是，並沒有發現使纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸與胱氨酸等含硫胺基酸或具有含硫胺基酸的蛋白質水解產物結合而賦予新的功能的原材料，因此期待其的開發。苯丙氨酸與上述BCAA同樣，是在體內不能合成的必需胺基酸，具有丙氨酸側鏈的氫原子被苯基取代的結構。苯丙氨酸大量存在於以肉類為代表的魚、貝、蛋、乳製品等食品中，被認為能夠減輕外傷、關節痛、風溼症等慢性疼痛，提供由天然的L-苯丙氨酸經過化學合成而成的DL-苯丙氨酸作為鎮痛劑，特別是為了減輕與變形性關節炎及多發性硬化症有關的疼痛，進行著苯丙氨酸衍生物的開發(日本特開平9-503971號公報、日本特開 2002-88097號公報)。另外，為了恢復肌肉本身疲勞或伴隨肌肉疲勞的精神疲勞，開發出含有苯丙氨酸的營養組合物(日本特開平8-198748號公報)。並且，其被認為對抑鬱症也有效果，有時DL-苯丙氨酸也用於抗抑鬱的目的。另一方面，使苯丙氨酸的甲酯與天冬氨酸結合而成的結構的阿斯巴甜(aspartame)作為人工甜味料被廣泛應用於飲食品領域中，一直在進行改善其溶解性等的改良(日本特開2002-504905號公報、日本特表2002-504905號公報)。關於苯丙氨酸攝取的安全性，在苯丙氨酸-4-單加氧酶基因完全缺失的苯酮尿症中，在血中異常地蓄積有苯丙氨酸，因此，建議控制苯丙氨酸的攝取。因此，開發了其治療方法(日本特公表2000-502323號公報)、苯丙氨酸含量少的肽混合物的製造方法(日本特開平8-140693號公報)、不含苯丙氨酸的嬰兒及幼兒用食品(日本特表平9-508807號公報)。但是，不僅在上述飲食品領域，在其它領域中也沒有發現使苯丙氨酸與胱氨酸等含硫胺基酸或具有含硫胺基酸的蛋白質水解產物結合而賦予新的功能的原材料，因此期待其開發。

發明內容
因此，本發明的第一目的在於提供一種同時具有膠原肽的作用和胱氨酸的作用的、優異的功能性材料及其製造方法。具體目的在於提供一種功能性材料及其製造方法，該功能性材料具有防止皮膚粗糙、保水性等膠原肽所特有的作用和毛髮或指甲的增強作用等胱氨酸所特有的作用。本發明的第二目的在於提供一種同時具有胱氨酸的作用和角蛋白的作用的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體及其製造方法、以及含有上述複合體的飲食品及化妝品。本發明的第三目的在於提供一種能夠作為功能性材料添加在飲食品或化妝品中的胱氨酸與胺基酸的複合體及其製造方法。具體而言，本發明的目的在於提供一種胱氨酸-胺基酸複合體及其製造方法，該胱氨酸-胺基酸複合體與分別單獨給予胱氨酸和胺基酸的情況相比，能夠發揮各自的功能顯著提高的協同效果。另外，本發明的目的在於提供一種混合有上述胱氨酸-胺基酸複合體的食品或化妝品。本發明的發明人鑑於上述情況，反覆進行潛心研究，結果發現，著眼於胱氨酸和膠原肽這樣的功能性材料，將L-胱氨酸溶解在pH為10以上的鹼溶液中，接著，與膠原肽溶液混合併進行攪拌，由此，可以在PH小於10的溶液中以某種形式形成複合體，而且，根據該方法，不經過現有技術中的複雜的化學合成、且不必除去合成過程中使用的試劑並進行精製， 因此，能夠容易地添加於飲食品、化妝品等需要注意安全性的產品，另外，通過以沉澱物的形態回收，製造可以以溶液以外的形式使用的胱氨酸-膠原肽複合體，以新型膠原肽提供， 從而完成本發明的第一方面。S卩，本發明第一方面的要點涉及
(I-I) 一種胱氨酸-膠原肽複合體，其特徵在於含有相對於膠原肽為10倍量以下的胱氨酸。(1-2)上述(I-I)所述的胱氨酸-膠原肽複合體的製造方法，包括將胱氨酸溶解在PH為10以上的鹼溶液中的工序；和通過將得到的胱氨酸溶液與膠原肽溶液混合併進行攪拌，在PH小於10的溶液中形成複合體的工序。(1-3) 一種飲食品或化妝品，其含有上述(I-I)所述的胱氨酸-膠原肽複合體。另外，本發明的發明人發現，即使不經過複雜的化學合成，也能夠製造胱氨酸與角蛋白的複合體，以兼備毛髮和指甲的保護、改善作用的原材料提供，從而完成本發明的第二方面。即，本發明第二方面的要點涉及(II-I) 一種胱氨酸-角蛋白水解產物複合體，其特徵在於含有角蛋白水解產物和胱氨酸。(II-2)上述(II-I)所述的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體，其通過將胱氨酸溶解在PH為10以上的鹼溶液中，將得到的胱氨酸溶液與角蛋白水解產物溶液混合，並將pH調節為小於10而得到。(II-3)如上述(II-I)或(11- 所述的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體，含有相對於角蛋白水解產物2倍量以下的胱氨酸。(II-4)上述(II-I) (11- 中任一項所述的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體的製造方法，其包括將胱氨酸溶解在PH為10以上的鹼溶液中的工序；和通過將所述胱氨酸溶液與角蛋白水解產物溶液混合併進行攪拌，在PH小於10的溶液中形成複合體的工序。(II-5) 一種飲食品，其含有上述(II-I) (11- 中任一項所述的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體。(II-6) 一種化妝品，其含有上述(II-I) (11- 中任一項所述的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體。另外，本發明的發明人發現，通過將胱氨酸溶解在pH為10以上的鹼溶液中，接著， 與溶解於酸性溶液的胺基酸溶液混合併進行攪拌，能夠在PH小於10的溶液中形成胱氨酸和胺基酸的複合體，從而完成本發明的第三方面。即，本發明第三方面的要點涉及(III-I) 一種胱氨酸-胺基酸複合體，其特徵在於在胱氨酸上結合有胺基酸。(III-2)如上述(III-I)所述的胱氨酸-胺基酸複合體，其通過將胱氨酸溶解在 PH為10以上的鹼溶液中，將上述胱氨酸溶液與含有溶解於酸性溶液的胺基酸的溶液混合併進行攪拌，在PH小於10的溶液中形成複合體。(III-3)如上述(III-I)或(111- 所述的胱氨酸-胺基酸複合體，所述胺基酸為選自天冬氨酸、天冬醯胺、穀氨酸、穀氨醯胺、絲氨酸、精氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸中的1種以上。(III-4)上述(III-I) (III-3)中任一項所述的胱氨酸-胺基酸複合體的製造方法，其包括將胱氨酸溶解在pH為10以上的鹼溶液中的工序；和通過將上述胱氨酸溶液與含有溶解於酸性溶液的胺基酸的溶液混合併進行攪拌，在PH小於10的溶液中形成複合體的工序。(III-5) 一種飲食品或化妝品，其含有上述(III-I) (IIH)中任一項所述的胱氨酸-胺基酸複合體。發明效果不限於膠原肽，目前認為蛋白質在經口攝取後在腸道內被分解為胺基酸而被吸收，隨著近年來研究的進展，表明有時也以二 0個)、三(3個)或更大的寡肽被吸收。因此，通過將本發明第一方面的胱氨酸-膠原肽複合體添加於飲食品而攝取，將半胱氨酸、蛋氨酸、胱氨酸等作為構成毛髮、指甲和皮膚的蛋白質材料的含硫胺基酸或具有含硫胺基酸的蛋白質水解產物以與膠原肽結合的形式攝取，能夠期待利用含硫胺基酸的表皮中的角蛋白纖維的保持、加強和利用膠原肽的真皮中的膠原纖維的保持、加強這兩者的協同效果，其結果，能夠期待防止毛髮、指甲、皮膚的損傷，使損傷的毛髮、指甲、皮膚恢復， 賦予光澤、平滑度。另外，通過將本發明第一方面的胱氨酸-膠原肽複合體添加於化妝品並塗敷在毛髮、指甲、皮膚上，利用膠原肽的生物體適應性，從表皮有效地吸收胱氨酸，能夠期待膠原纖維的保持、加強，其結果，能夠期待防止毛髮、指甲、皮膚的損傷，使損傷的毛髮、指甲、皮膚恢復，賦予光澤、平滑度。另外，通過將本發明第二方面的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體添加於飲食品或化妝品等進行使用，能夠期待利用胱氨酸所具有的防止黑色素出現的效果的美白作用和角蛋白水解產物所具有的毛髮、指甲的增強作用這兩者的協同效果，其結果，在防止毛髮、指甲、皮膚的損傷，使損傷的毛髮、指甲、皮膚恢復，賦予光澤、平滑度方面，可以期待比以往進一步提高的效果。另外，通過將本發明第三方面的胱氨酸-胺基酸複合體添加於飲食品或化妝品等進行使用，與分別單獨添加的情況相比，可以分別顯著地改善胺基酸所具有的各種作用，特別是使用纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸時的減輕肌肉疲勞的作用和利用胱氨酸所具有的防止黑色素出現的效果的美白作用、解毒作用這兩者的改善，其結果，在恢復肌肉、毛髮、指甲、皮膚的損傷，賦予光澤、平滑度、彈性方面，可以期待比以往進一步提高的健康、美容效果。


[圖 1-1]圖1-1是以胺基酸含有率表示與實施例I-I和比較例I-I中得到的胱氨酸反應而沉澱的胺基酸的比例的結果、以及豬皮明膠的胺基酸組成的圖表。[圖 1-2]圖1-2是表示評價實施例I-I中得到的胱氨酸-膠原肽複合體(上圖)和安慰劑 (下圖)對皮膚的效果的結果的圖表。[圖 1-3]圖1-3是表示評價實施例I-I中得到的胱氨酸-膠原肽複合體(上圖)和安慰劑 (下圖)對毛髮的效果的結果的圖表。[圖 1-4]
圖1-4是表示評價實施例I-I中得到的胱氨酸-膠原肽複合體(上圖)和安慰劑 (下圖)對指甲的效果的結果的圖表。[圖 2-1]圖2-1是以胺基酸殘基的含有率表示與實施例II-I和比較例II-I中得到的胱氨酸反應而沉澱的角蛋白水解產物中的胺基酸組成、以及人毛髮角蛋白、羊毛角蛋白的胺基酸的圖表。[圖 2-2]圖2-2是表示評價實施例II-I中得到的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體(上圖) 和對照(下圖)及安慰劑(中間圖)對毛髮的效果的結果的圖表。圖2-3是表示評價實施例II-I中得到的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體(上圖) 和對照(下圖)及安慰劑(中間圖)對指甲的效果的結果的圖表。圖2-4是表示評價實施例II-I中得到的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體(上圖) 和對照(下圖)及安慰劑(中間圖)對皮膚的效果的結果的圖表。
具體實施例方式作為本發明的含胱氨酸複合體，可列舉胱氨酸-膠原肽複合體、胱氨酸-角蛋白水解產物複合體和胱氨酸-胺基酸複合體。(本發明的第一方面)本發明第一方面的胱氨酸-膠原肽複合體的特徵在於，含有相對於膠原肽為10倍量以下的胱氨酸。作為本發明第一方面中使用的「膠原肽」的原料，可以使用由豬、牛、雞等動物或魚的骨或皮、肌肉等製備成的膠原蛋白質。作為膠原肽的製造方法，可以利用酸、鹼、酵母進行發酵及利用酶直接或生物反應器法使如上所述的原料分解來製造。能夠在本發明中使用的膠原肽可以不依賴於分子量使用，從操作的容易程度的觀點考慮，優選使用水溶液的粘性低的膠原肽。所謂本發明第一方面中使用的「胱氨酸」，具有2分子作為含硫胺基酸的半胱氨酸通過S-S鍵(二硫鍵)連接的結構，優選使用天然大量存在的L體，也可以是L體和D體的混合物或僅為D體。在本發明第一方面的胱氨酸-膠原肽複合體中，含有相對於上述膠原肽為1 10 倍量(重量換算)的上述胱氨酸。具有上述構成的本發明的胱氨酸-膠原肽複合體可以通過將胱氨酸的鹼溶液與膠原肽溶液混合來製造。例如，本發明第一方面的胱氨酸-膠原肽複合體的製造方法包括將胱氨酸溶解在PH為10以上的鹼溶液中的工序；和通過將得到的胱氨酸溶液與膠原肽溶液混合併進行攪拌，在PH小於10的溶液中形成複合體的工序。在將胱氨酸溶解在pH為10以上的鹼溶液中時，可以一邊將胱氨酸和pH為10以上的鹼溶液調節為PH為10以上一邊進行混合，或者在強鹼性的水溶液中混合胱氨酸並添加pH調節劑等調節為pH為10左右等各種方法。作為上述鹼，可以使用例如碳酸鉀、氫氧化鉀、碳酸鈉、氫氧化鈉，從飲食品、化妝品的製造的觀點考慮，優選使用碳酸鉀、碳酸鈉。上述鹼以pH為10以上的水溶液的方式使用。該溶劑可以為水。作為鹼溶液中的鹼的量，只要是PH為10以上的量，沒有特別限定。 此外，PH小於10的溶液不能充分溶解胱氨酸，不優選用於本發明。作為如上所述得到的胱氨酸溶液中的胱氨酸的含量，優選為2重量％以下。另外， 在胱氨酸溶解於鹼溶液中時，如果對上述鹼溶液進行加熱，則能夠快速地溶解胱氨酸，因此優選。作為加熱溫度，為胱氨酸不發生不可逆的改性的程度即可。另外，得到的胱氨酸溶液的PH調節為10以上。作為上述膠原肽溶液中的膠原肽的含量，優選為50重量％以下。作為上述膠原肽溶液的PH，優選為4 5。並且，上述胱氨酸溶液與膠原肽溶液的混合可以為常溫，也可以為經過加熱的狀態，從抑制對胱氨酸及膠原肽的作用的影響的觀點考慮，優選為常溫(20°C 士 15°C (5 350C ))，更優選為室溫(20°C 25°C )。調節兩溶液的混合比例，使得重量換算計，每單位膠原肽混合10倍量以下、優選 1 10倍量的胱氨酸。通過使得到的混合液的pH為10以下以形成複合體。複合體的形成可以通過混合液發生白濁來確認。產生白濁的混合液可以通過在室溫下靜置來促進複合體的形成。靜置的混合液可以添加pH調節劑使pH降低至7左右。靜置時間沒有特別限定， 優選為30 60分鐘。在產生白濁的懸濁狀態的混合液中生成的胱氨酸-膠原肽複合體可以通過離心分離、過濾等公知的方法與溶劑分離而得到。另外，可以用得到的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體、水、緩衝液等溶劑進行洗淨，進一步乾燥而形成固體狀。如上操作得到的胱氨酸-膠原肽複合體是具有胱氨酸和膠原肽的任一種特性的功能性材料，不僅可以作為胱氨酸及膠原肽的替代品使用，而且作為掩蔽劑也是有用的。因此，上述胱氨酸-膠原肽複合體可以含有於飲食品或化妝品中。上述飲食品或化妝品中的胱氨酸-膠原肽複合體的含量沒有特別限定，只要是能夠發揮上述複合體的功能的量即可。另外，含有本發明第一方面的胱氨酸-膠原肽複合體的飲食品優選含有增粘多糖類。例如，含有本發明第一方面的胱氨酸-膠原肽複合體的飲料通過添加增粘多糖類抑制胱氨酸-膠原肽複合體的沉降，以胱氨酸-膠原肽複合體分散於液體中的飲料的形態提供，可以容易地同時攝取胱氨酸和膠原肽。作為上述增粘多糖類，可列舉果膠、葡糖甘露糖膠、阿拉伯膠、角叉菜膠、瓜爾膠、刺槐豆膠、羅望子膠、黃原酸膠、凝膠多糖(curdlan)寸。作為上述飲食品中的增粘多糖類的含量，從防止胱氨酸-膠原肽複合體沉澱的觀點考慮，優選為0. 1 0. 2重量％，更優選為0. 05 0. 1重量％。作為上述飲食品，可列舉能夠配合胱氨酸-膠原肽複合體的飲料、食品等。另外， 作為上述化妝品，可列舉例如化妝水、乳液、潔面劑、霜等基礎化妝品，粉底、口紅、香粉、指甲油(Manicure)等上妝化妝品；美發劑、生髮液等頭髮用化妝品。(本發明的第二方面)
本發明第二方面的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體的特徵在於，含有角蛋白水解產物和胱氨酸。作為本發明第二方面中使用的角蛋白水解產物的原料，可列舉獸毛、羽毛、指甲、 角、蹄等，特別優選使用從羊毛、羽毛等製備成的蛋白質。作為上述角蛋白水解產物的製造方法，可以通過對上述角蛋白原料進行鹼分解、利用無機酸或有機酸的氧化分解、利用還原劑的還原分解及利用酶的酶分解或利用生物反應器法的分解來製造。作為鹼分解、氧化分解、還原分解、酶分解、利用生物反應器法的分解的條件，沒有特別限定，公知的條件即可。作為角蛋白水解產物，分子量為300 5000左右即可。本發明第二方面中使用的胱氨酸可以與本發明第一方面中使用的胱氨酸相同。本發明第二方面的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體優選含有相對於角蛋白水解產物為直至2倍量程度的胱氨酸。胱氨酸的含量為直至2倍量程度時，具有能夠最有效地形成胱氨酸-角蛋白水解產物複合體的優點。作為本發明第二方面的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體的製造方法，其特徵在於，包括將胱氨酸溶解在PH為10以上的鹼溶液中的工序(第一工序)；和通過將上述胱氨酸溶液與角蛋白水解產物溶液混合併進行攪拌，在PH小於10的溶液中形成複合體的工序(第二工序)。在上述第一工序中使用的胱氨酸、鹼溶液和得到的胱氨酸溶液可以與本發明第一方面相同。接著，在上述第二工序中，將由第一工序得到的胱氨酸溶液與角蛋白水解產物溶液混合併進行攪拌。上述角蛋白水解產物溶液可以是角蛋白水解產物的水溶液。將角蛋白水解產物混合在水或溫水中而製備。上述胱氨酸溶液與角蛋白水解產物溶液的混合、攪拌與本發明第一方面同樣，在常溫進行，優選在室溫進行。通過使得到的混合液的pH為10以下來形成複合體。複合體的形成可以通過混合液發生白濁來確認。並且，在本發明中，胱氨酸溶液與角蛋白水解產物溶液的混合可以一次性地進行，但優選一點點少量地混合任一種。另外，攪拌速度適當即可。產生白濁的混合液可以通過在室溫下靜置來促進複合體的形成。靜置的混合液可以添加pH調節劑使pH降低至7左右。靜置時間沒有特別限定， 優選為30 60分鐘。在產生白濁的懸濁狀態的混合液中生成的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體可以通過離心分離、過濾等公知的方法與溶劑分離而得到。可以用得到的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體、水、緩衝液等溶劑進行洗淨，並進行乾燥而形成固體狀。如上操作得到的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體不需要如例如日本特開平 10487697號公報等那樣經過複雜的化學合成、且不必除去合成過程中使用的試劑並進行精製，因此，可以容易地添加於飲食品、化妝品等需要注意安全性的產品中，並且，通過以沉澱物的形態回收，即使為溶液以外的形式也能夠容易地使用。因此，本發明第二方面涉及一種第一方面所述的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體，所述胱氨酸-角蛋白水解產物複合體是通過將胱氨酸溶解在PH為10以上的鹼溶液中， 將得到的胱氨酸溶液與膠原肽水解產物溶液混合，並將PH調節為小於10而得到的。並且，在本發明第二方面的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體中，通過利用如上所述的製造方法得到，胱氨酸和角蛋白水解產物形成複合體可以由後述的實施例中記載的結果確認。作為上述複合體的結構，雖然尚未清楚，但是，本發明的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體由於角蛋白水解產物與胱氨酸不形成共價鍵等牢固的鍵，因此可以認為兩者容易分離，容易同時發揮角蛋白和胱氨酸的性質。本發明第二方面的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體通過作為原料添加於飲食品或化妝品，可以製備同時賦予了胱氨酸所特有的作用和角蛋白所特有的作用的飲食品或化妝品。其中，作為上述飲食品或化妝品，可以與本發明第一方面的情況相同。(本發明的第三方面)本發明第三方面的胱氨酸-胺基酸複合體的特徵在於，在胱氨酸上結合有胺基酸。本發明第三方面中使用的胱氨酸可以與本發明第一方面相同。本發明第三方面中使用的胺基酸為天冬氨酸、天冬醯胺、穀氨酸、穀氨醯胺、絲氨酸、精氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸。上述胺基酸可以單獨使用，也可以混合使用。作為上述胺基酸，使用天然大量存在的L體，特別是也可以為L體和D體的混合物或僅為D體。其中，本發明中所說的胺基酸不包括甘氨酸、組氨酸、酪氨酸、色氨酸、半胱氨酸。本發明第三方面的胱氨酸-胺基酸複合體優選通過將胱氨酸溶解在pH為10以上的鹼溶液中，將上述胱氨酸溶液與含有溶解於酸性溶液的胺基酸的溶液混合併進行攪拌， 在PH小於10的溶液中形成複合體。在本發明第三方面中，通過採用如上所述的方法形成複合體，不需要經過以往的複雜的化學合成、且不必除去合成過程中使用的試劑並進行精製，因此，能夠容易地添加於飲食品、化妝品等需要注意安全性的產品，並且，通過以沉澱物的形態回收，是能夠以溶液以外的形態使用的通用性高的添加物。作為原料的胱氨酸具有在pH小於10的溶液中形成凝聚體而沉澱的性質，通過胱氨酸和胺基酸形成複合體，凝聚體的沉澱量發生變化。在例如天冬氨酸、天冬醯胺、穀氨酸、穀氨醯胺、絲氨酸、精氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、 脯氨酸、蛋氨酸、賴氨酸等胺基酸與胱氨酸形成複合體時，與單獨的胱氨酸相比，沉澱物的量減少。另一方面，在纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等胺基酸與胱氨酸形成複合體時，與單獨的胱氨酸相比，沉澱物的量增加。另外，在甘氨酸、組氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、色氨酸的情況下，由於不形成複合體， 因此，沉澱物的量沒有顯著的變化。因此，在本發明第三方面中，可以通過確認該沉澱物的量的變化來判別複合體的形成。其中，關於本發明第三方面的胱氨酸-胺基酸複合體的詳細的結合方式，還尚未清楚，但是在纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸的情況下，從表現胺基酸的作用的觀點考慮，優選含有相對於上述胱氨酸的重量含有0. 5倍(重量比)以上的上述胺基酸。
因此，本發明第三方面涉及上述胱氨酸-胺基酸複合體的製造方法，其包括將胱氨酸溶解在PH為10以上的鹼溶液中的工序；和通過將上述胱氨酸溶液與含有溶解於酸性溶液中的選自纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸及苯丙氨酸中的一種以上的胺基酸的溶液混合併進行攪拌，在PH小於10的溶液中形成複合體的工序。本發明第三方面中使用的胱氨酸、鹼溶液、胱氨酸溶液可以與本發明第一方面相同。其中，上述鹼溶液中的胱氨酸濃度沒有特別限定，優選為1 3重量％。另外，本發明第三方面中用於溶解上述胺基酸的酸性溶液可以以pH為2以下的水溶液的形態使用，例如可以使用檸檬酸、醋酸、乳酸、鹽酸等，從製造飲食品或化妝品的觀點考慮，優選使用檸檬酸。其中，在PH超過2時，有時溶解不充分，不優選用於本發明。並且， 在胺基酸為難溶性時，可以進行加熱。另外，上述酸性溶液中的胺基酸濃度沒有特別限定， 優選為2 5重量％。作為將上述胱氨酸溶液與含有上述胺基酸的酸性溶液混合併進行攪拌的條件，使混合液的PH小於10即可，沒有特別限定。另外，混合後，通過靜置pH調節為小於10的混合液，能夠在溶液中形成複合體。是否形成複合體可以通過將溶液中的沉澱物的量與預先測定的單獨胱氨酸的凝聚物的沉澱量進行比較來判斷。如上操作得到的胱氨酸-胺基酸複合體可以通過對上述混合液進行過濾或離心分離來分離。作為複合體的種類，如後述的實施例所示，也有難以沉澱的物質，此時，也可以將濾液進行乾燥而回收。並且，也可以使分離得到的複合體固化或做成粉末狀。本發明第三方面的胱氨酸-胺基酸複合體可以優選配合於飲食品或化妝品。另外，在攝取這樣的飲食品或化妝品時，與單獨配合胱氨酸或胺基酸的情況相比，不僅能夠發揮各自的作用效果，而且還能夠發揮顯著的協同效果。本發明第三方面的胱氨酸-胺基酸複合體通過作為原料添加於飲食品或化妝品， 可以製備同時賦予了胱氨酸所特有的作用和角蛋白所特有的作用的飲食品或化妝品。其中，作為上述飲食品或化妝品，與本發明第一方面的情況相同。並且，上述胱氨酸-膠原肽複合體、胱氨酸-角蛋白水解產物複合體、胱氨酸-胺基酸複合體等含胱氨酸複合體均由可以作為食品攝取的成分構成，並且，在水系介質中製造，因此，是安全性優異的功能性材料。實施例下面，列舉實施例進一步具體地說明本發明。但是，本發明並不僅限定於這些實施例。其中，在以下的實施例等中，表示溶液等的濃度的％，只要不特別標記其單位，均為重量％。I.胱氨酸-膠原肽複合體實施例I-I對於胱氨酸-膠原肽複合體，首先在90°C將L-胱氨酸溶解在pH為10以上的碳酸鉀溶液，製作2%胱氨酸溶液。將其恢復到室溫(25°C )，向其中緩慢地添加膠原肽的50%水溶液並進行攪拌。作為所使用的膠原肽溶液，製作平均分子量3000的來自豬原料的膠原肽 (Nitta GelatinInc.生產)的50%水溶液(pH4. 6)，添加於上述2%胱氨酸溶液中。在室溫(25°C)，在2%胱氨酸溶液5g中緩慢地混合上述膠原肽(NittaGelatin Inc.生產)的50%水溶液32g並進行攪拌，將pH降低至9時，產生白濁。其後，繼續在室溫下放置30分鐘使其反應，反應結束後，添加IM磷酸緩衝液8g，將pH調節為7。以49000 Xg OOOOOrpm) 對該反應液進行離心分離，除去上清液後，將殘存的上清液和沉澱物用0. IM磷酸緩衝液洗淨，以49000XgOOOOOrpm)對懸濁液進行離心分離，除去上清液，並將其乾燥，得到胱氨酸-膠原肽複合體的沉澱物llmg。比較例I-I作為實施例I-I的對照，在室溫(25°C )，相對於2%胱氨酸碳酸鉀溶液5g，混合IM磷酸二氫鈉溶液7g並進行攪拌，將pH降低至7. 5 8. 5時，產生白濁。其後，繼續在室溫下放置30分鐘使其反應，反應結束後，添加IM磷酸緩衝液7g，將pH調節為7，緩慢地混合平均分子量3000的水解膠原肽的50%水溶液32g並進行攪拌。以49000 Xg OOOOOrpm) 對該混合液進行離心分離，除去上清液後，將殘存的上清液和沉澱物用0. IM磷酸緩衝液洗淨，以49000 Xg OOOOOrpm)對懸濁液進行離心分離，除去上清液，並將其乾燥，得到胱氨酸的沉澱物10mg。實施例1-2取由實施例I-I得到的沉澱物的一部分放入德漢氏試管(Durhamtube)中，按照作為胺基酸組成分析法之一的「Pico · Tag胺基酸分析法」的常規方法，在進行脫氣後，在 150°C進行1小時的酸水解處理。並且，使用PITC (異硫氰酸苯酯)衍生為PTC胺基酸(苯基硫代氨基甲醯胺基酸)後，用專用的HPLC逆相色譜柱分離，進行胺基酸組成分析。其結果，胱氨酸和半胱氨酸的合計量作為半胱氨酸(half cystine)(在胺基酸分析中，將胱氨酸和半胱氨酸加在一起的含量)檢測出22. 5摩爾％。而且，作為甘氨酸檢測出18.2摩爾％， 作為脯氨酸檢測出5. 2摩爾％。取由作為對照的比較例I-I得到的沉澱物的一部分放入德漢氏試管中，進行脫氣，在150°C進行1小時酸水解後，用胺基酸分析機進行胺基酸組成分析，結果僅檢測出微量的來自膠原肽的甘氨酸和脯氨酸。因此可知，在比較例I-I中，膠原肽和胱氨酸沒有形成複合體。將由實施例I-I和比較例I-I中得到的結果算出的、除游離胺基酸之外的、與胱氨酸反應而沉澱的胺基酸的比例的結果，以及豬皮明膠的胺基酸組成(參照Nitta Gelatin Inc. website Gelatin研究室「明膠的一般特性」)，以胺基酸含有率表示於圖1-1。在圖 I-I中，表示將所含的Gly (甘氨酸)的比例設定為1時的各胺基酸的含有率。在原料膠原肽中，Cys (胱氨酸)的比例為0(參照Nitta Gelatin Inc. websiteGelatin研究室「明膠的一般特性」)，沒有表示在圖I-I中。由圖I-I的結果可知，在由胱氨酸-膠原肽反應實驗得到的沉澱物中，作為 Cys(胱氨酸)以外的胺基酸，Gly(甘氨酸)、ft~o(脯氨酸)、Ala (丙氨酸)、Hyp (羥基脯氨酸)的比例高。與豬皮明膠的胺基酸組成進行比較時，除去沉澱物中的Cys(胱氨酸)的胺基酸組成的比率與豬皮明膠的胺基酸組成的比率幾乎相同。由以上的情況可知，由實施例I-I得到的沉澱物中的胱氨酸與膠原肽形成複合體。另外，在上述胱氨酸-膠原肽反應實驗中，在pH為10以上的胱氨酸溶液中添加膠原肽時，形成含有膠原肽的沉澱物，在PH調節為7後的含有沉澱物的胱氨酸中添加膠原肽時，沒有形成含有膠原肽的沉澱物。由以上情況可知，在利用伴隨PH變化的反應形成的沉澱物中檢測出的膠原肽與胱氨酸形成複合體。
另外，關於由實施例I-I得到的胱氨酸-膠原肽複合體的功能性(對皮膚、毛髮、 指甲的效果)，以5名評論員(monitor)為對象，分發含有胱氨酸-膠原肽的飲料(含有相當於IOOmg的上述胱氨酸-膠原肽複合體)，持續2周每日1支的試飲，進行攝取。在2周中的第3天、第7天、第10天、第14天的各時間讓評論員回答是否切身感覺到對皮膚、毛髮、 指甲的效果(改善項目)，用5階段評價定量效果。將其結果示於圖1-2 1-4。圖1-2 1-4中的安慰劑是指僅含有膠原肽的飲料。圖中的評價是平均值。由圖1-2 圖1-4的結果可知，作為本發明品的胱氨酸-膠原肽複合體可以同時令人感覺到作為胱氨酸所特有的功能的對毛髮或指甲的效果、以及作為膠原肽所特有的功能的對皮膚的效果。實施例1-3利用下述的配方混合各成分，製作化妝品(霜)。 [表1-1]
成分配合量硬脂酸l.Og單硬脂酸甘油酯l.Og鯨蠟醇3.0g凡士林3.0g角鯊烷lO.Og石蠟lO.Og甘油5.0g煙醯胺l.Og對羥基苯甲酸甲酯O.lg對羥基苯甲酸丁酯O.lg胱氨酸-膠原肽複合體2.0g合計用水調節為IOOg實施例1-4利用下述的配方混合各成分，製作飲料。[表1-2]
權利要求
1.一種胱氨酸-膠原肽複合體，其特徵在於 含有相對於膠原肽10倍量以下的胱氨酸。
2.一種胱氨酸-角蛋白水解產物複合體，其特徵在於 含有角蛋白水解產物和胱氨酸。
3.如權利要求2所述的胱氨酸-角蛋白水解產物複合體，其特徵在於 含有相對於角蛋白水解產物2倍量以下的胱氨酸。
4.一種胱氨酸-胺基酸複合體，其特徵在於 在胱氨酸上結合有胺基酸。
5.如權利要求4所述的胱氨酸-胺基酸複合體，其特徵在於所述胺基酸為選自天冬氨酸、天冬醯胺、穀氨酸、穀氨醯胺、絲氨酸、精氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、脯氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸中的1種以上的胺基酸。
6.一種含胱氨酸複合體的製造方法，其特徵在於，包括 將胱氨酸溶解在PH為10以上的鹼溶液中的工序；和通過將得到的胱氨酸溶液與膠原肽溶液、角蛋白水解產物溶液或含有溶解在酸性溶液中的胺基酸的溶液混合併進行攪拌，在PH小於10的溶液中形成複合體的工序。
7.一種飲食品，其特徵在於含有由權利要求6所述的製造方法得到的含胱氨酸複合體。
8.一種化妝品，其特徵在於含有由權利要求6所述的製造方法得到的含胱氨酸複合體。
全文摘要
本發明提供一種優異的含胱氨酸複合體及其製造方法，所述含胱氨酸複合體作為能夠添加於飲食品或化妝品的功能性材料，同時具有胱氨酸的作用和膠原肽或角蛋白或胺基酸的作用。本發明還提供含有上述含胱氨酸複合體的飲食品及化妝品。所述含胱氨酸複合體可以經過以下工序來製造將胱氨酸溶解在pH為10以上的鹼溶液中的工序；和通過將得到的胱氨酸溶液與膠原肽溶液、角蛋白水解產物溶液或含有溶解在酸性溶液中的胺基酸的溶液混合併進行攪拌，在pH小於10的溶液中形成複合體的工序。
文檔編號A61K8/65GK102150866SQ20101016173
公開日2011年8月17日 申請日期2010年2月12日 優先權日2010年2月12日
發明者山田一郎, 山田泰正, 木藤良澤, 松居雄毅, 鈴木潔 申請人:悠哈味覺糖有限公司