繭を使わずカイコから絹を直接抽出 Natural Protein Material Extraction/ Patent with a Startup スタートアップと共同

“Method and System for Purifying Natural Protein Raw Materials” 天然蛋⽩質原料精製⽅法及び天然蛋⽩質原料精製システム

出願番号：2023-193403（出願者：東京農工大学・ペンタリンク株式会社）Applicant: PENTALINK CO LTD, and TOKYO UNIV. AGRIC. & TECHNOL.
JP2025080323 (A) ― 2025-05-26 Priority date: 2023-11-14

https://patents.google.com/patent/JP2025080323A/ja

https://jglobal.jst.go.jp/en/detail?JGLOBAL_ID=202503002825785216

Patent: Silk Gland Extraction Directly from Silkworms — A Scalable, Cocoon-Free Route to Sustainable Biomaterials

A research team at Pentalink Corp. and Lenggoro Lab (TUAT) has developed an industrially scalable method to extract silk glands directly from silkworms, bypassing the conventional cocoon-dissolution process entirely. The technology — filed as a joint patent by Tokyo University of Agriculture and Technology and Pentalink Co., Ltd. (Application No. 2023-193403; published May 2025) — uses wet milling of ethanol- or freeze-pretreated silkworms, followed by specific-gravity separation, to selectively recover silk gland contents with high purity and without manual operation.

The pretreatment method allows precise tuning of material properties: ethanol treatment yields softer, gel-like silk glands, while freeze treatment produces harder, porous structures with higher crystallinity. An “on-demand” production capability is also enabled, as pretreated silkworms can be stored until needed. This scalable, autonomous process may pave the way for silk-based, biodegradable materials to serve as a sustainable alternative to fossil fuel-derived plastics across medical, optical, and packaging applications.

Researcher spotlight: The research was led by Norihiro Yoshida, a doctoral student in the lab. Dr. Yoshida completed his PhD thesis based on this patent in 2025 and joined Pentalink Co., Ltd. during his studies, where he continues to develop the technology as a core researcher — a direct path from academic discovery to industrial application.

関連発表：Norihiro Yoshida PhD Thesis, 2025, and a Journal publication: Adv. Powder Tech. 2025: https://wp.me/p10HOa-7QX Sustainable Development of a Non-Cocoon Bombyx mori Silk Gland Route for Scalable Silk Material Fabrication (持続可能な非繭シルク生産：カイコ絹糸腺からの素材製造)

繭を使わずカイコから絹を直接抽出——
化学工学プロセスが拓く、サステナブル素材の新ルート

プラスチックに代わる持続可能な素材として、古来の天然素材「絹（シルク）」が再び注目されています。レンゴロ研究室は、従来の繭を溶かすプロセスを一切使わず、カイコから絹タンパク質の生産器官「絹糸腺」を直接・自動的に抽出する産業規模の手法を開発。東京農工大学とペンタリンク株式会社の共同特許として出願され、2025年5月に公開されました。

従来、絹タンパク質（フィブロインやセリシン）を得るには、繭を煮て解き、化学薬品で溶解するという工程が不可欠でした。この研究では、エタノール処理または冷凍処理を施したカイコを湿式粉砕することで、絹糸腺を効率的に分離。さらに比重分離を組み合わせることで、絹糸腺の内容物と周辺組織を高純度で選択的に回収することに成功しました。

研究のハイライト：

繭からの解放：粉砕プロセスにより、カイコの蚕体から絹糸腺を直接・自動的に抽出。煩雑な繭処理が完全に不要になります。
オン・デマンド生産：カイコをエタノール液中または冷凍状態で保存できるため、必要な時にいつでも処理可能な柔軟な生産体制を実現します。
前処理で特性を制御：エタノール処理では柔軟なゲル状素材、冷凍処理では多孔質で高結晶性の素材が得られるなど、前処理法によって最終素材の性質を設計できます。
サステナブルな未来へ：生分解性・非石油系の絹素材を産業スケールで製造できる道を開き、医療・光学・包装など幅広い分野でのプラスチック代替が現実的になります。

👨‍🎓 この研究を主導したのは、当時博士課程に在籍していた吉田さん（現・ペンタリンク株式会社）です。吉田さんは本特許をコアに博士論文をまとめ、2025年に博士号を取得。在学中にペンタリンク株式会社に入社し、自らが開発した技術をそのまま同社のコア技術として育て続けています。「研究室での発見を、社会に実装する」——その道筋をリアルに体現したキャリアです。