JP2000210075A - γ―アミノ酪酸高生産能を有する乳酸菌、及びその乳酸菌を使用したγ―アミノ酪酸高含有発酵食品とその製造法。 - Google Patents
γ―アミノ酪酸高生産能を有する乳酸菌、及びその乳酸菌を使用したγ―アミノ酪酸高含有発酵食品とその製造法。Info
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Abstract
ことができ、これを食品として安全に用いることができ
るGABA高生産能を有する乳酸菌の提供。 【解決手段】 MRS 液体培地で、初発pH5.7 、30℃、16
時間培養したとき、所定の菌学的性質を有する新規乳酸
菌ラクトバチルス ブレビスTY414(FERMP-16910)。
Description
のある化合物として注目されているγ−アミノ酪酸(G
ABA)高生産能を有する乳酸菌、及びその乳酸菌を使
用したGABAを高含有する健康指向の高い食品と、そ
の食品の製造法に関する。
アミノ酸であり、食品の成分としても、茶、野菜類など
に通常含まれており、生体内においてもL−グルタミン
酸からの脱炭酸により生産され、組織内に存在する。こ
のGABAは、他の多くのアミノ酸とは異なり、非蛋白
質構成アミノ酸であるが、生理的には重要な働きを持っ
ている。即ち、GABAは食品として体内に摂取される
だけでなく、塩分の過剰摂取に対して尿へのナトリウム
イオンの排出を促進し、また血圧降下作用(Hubert C.
Stanton,Archint. Pharmacodyn.,143,p195-204,1963 )
を示すなどの重要な調節作用に寄与していることが知ら
れている。
Aを強化した茶葉がギャバロン茶(日本農芸化学学会
誌,61,NO.11,p1449-1451,1987,実開昭63-103285 )とし
て開発され、ラットを用いた実験により、ギャバロン茶
が血圧降下作用や尿へのナトリウムイオンの排出促進作
用を有していることが確認されている。また、昔から血
圧降下作用が顕著であるとして薬膳料理などに用いられ
てきた紅麹の主要な有効成分はGABAであることが、
最近明らかにされている。
Aが含まれている食品は、少数の野菜など種類が限定さ
れており、また、GABAを含んでいる食品でも、その
含有量は少なく、GABAは有効な成分であるにも関わ
らず、食品として摂取される機会が少ない。
する方法として、大腸菌等の微生物によりGABAを生
産し、それを食品に添加することも考えられる。しかし
ながら、大腸菌により生産されたGABAは、食品に用
いるには安全性の面で問題がある。このように、微生物
により生産されたGABAは、食品に用いる場合、GA
BAを生産する菌の種類が問題となると共に、それを安
全且つ大量に生産することができる菌が必要となってく
る。
公報にあるようにラクトバチルス・プランタム又はそれ
を含有する醸造諸味を添加し、L−グルタミン酸を含む
魚醤油諸味やその圧搾液や魚醤油を発酵させてGABA
発酵食品を得ることができる。しかし、発酵に時間がか
かるために生産性が悪く、又、原料であるL−グルタミ
ン酸がかなり残るために清涼飲料水などの“うま味”の
付加が好ましくないものへの利用の際に添加量が限られ
るか、若しくは添加できない。よって、短時間で且つ高
率で、L−グルタミン酸ナトリウム(MSG)若しくは
L−グルタミン酸よりGABAを生産する菌や製造方法
が望まれる。
の安全性の点から、従来から発酵乳などの食品製造に用
いられている微生物によるGABAの生産能力を利用す
ることとした。また、乳酸菌発酵特有の風味を崩さない
ために、MSG、L−グルタミン酸、又はL−グルタミ
ン酸含有食品(例えば、豆、トマト、海藻等を原料とす
る食品)からGABAへの変換をほぼ100%行う条件
(乳酸菌株の選定、乳酸菌株の組み合わせの選定、発酵
培地の配合・初発pHの設定、発酵温度・発酵時間の設
定)を検索した。
酸菌株を発見し、さらには、乳酸菌株の組み合わせの選
定(GABA生産力を向上を与える乳酸菌の混合培
養)、発酵培地の配合や初発pHの設定、発酵温度や発
酵時間の設定を行うことにより効率よくGABAを得る
ことを見い出し、この発明に至った。
する新規乳酸菌ラクトバチルス ブレビス(Lactobacil
lus brevis)TY414(FERM P−16910)
は、下記の菌学的性質を有する。 MRS液体培地で初発pH5.7、30℃、16時間培
養した時の菌の形態(1)菌の形態 桿状 (2)グラム染色 陽性 (3)運動性 なし (4)胞子 なし (5)カタラーゼ なし (6)通性嫌気性 (7)生育温度範囲 20〜40℃ (8)生育pH範囲 3.8〜9.4 (9)乳酸発酵 ヘテロ型 (10)乳酸の旋光性 DL (11)糖の発酵性 強発酵 → L−アラビノース、リボース、D−キシロ
ース、ガラクトース、グルコース、フルクトース、α−
メチル−D−グルコシド、マルトース、メリビオース 弱発酵 → マンニトール、N アセチルグルコサミ
ン、セリオビオース、グルコネート、2−ケトグルコネ
ート、5−ケトグルコネート
デルブルッキィ ブルガリカス(Lactobacillus delb
rueckii subsp. blugaricus )TY393(FERM
P−17126)は、混合培養することにより、GAB
A生産能を有する乳酸菌の生育活性や、GABA生産量
を高める能力があり、この乳酸菌は下記の菌学的性質を
有する。 BCP寒天培地で初発pH7.0、37℃、24時間培
養した時の菌の形態 (1)菌の形態 桿状 (2)グラム染色 陽性 (3)運動性 なし (4)胞子 なし (5)カタラーゼ なし (6)通性嫌気性 (7)生育温度範囲 25〜45℃ (8)生育pH範囲 4.5〜9.4 (9)乳酸発酵 ホモ型 (10)乳酸の旋光性 D(−) (11)糖の発酵性 リボース、D−グルコース、D
−フルクトース、D−マンノース、ラクトースは陽性
を目的とした、前記ラクトバチルスブレビスTY414
とラクトバチルス デルブルッキィ ブルガリカス(La
ctobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus )IFO
13953(ブルガリカスタイプストレイン)との混合
培養、又は、前記ラクトバチルス ブレビスTY414
と前記ラクトバチルス デルブルッキィ ブルガリカス
TY393との混合培養にも特徴を有する。また、本発
明は、GABA生産性の向上を目的とした、ラクトバチ
ルス ブレビス(Lactobacillus brevis)IFO120
05と前記ラクトバチルス デルブルッキィ ブルガリ
カスTY393との混合培養にも特徴を有する。
(又はこれに植物成分を添加したもの)と、L−グルタ
ミン酸ナトリウム(MSG)又はL−グルタミン酸若し
くはL−グルタミン酸を含有する食品との混合物であ
り、上記いずれかの乳酸菌の発酵作用によるGABA高
含有発酵物の短期間製造法、及びこの製造法により製造
されるGABA高含有食品にも特徴を有する。
BAの生産について、更に詳細に説明する。
水にて希釈懸濁した後、ブロムクレゾール・パープル・
プレートカウント寒天培地(BCP培地)に混釈培養
し、これから代表的コロニーを釣菌し、さらにこれをB
CP寒天培地に画線し培養する操作を繰り返して乳酸菌
の純粋分離を行う。
菌株の中から20種類の乳酸菌株、及びGABA生産能
が認められたという報告(生物工学会誌,75,NO.4,p239-
244,1997)がある乳酸菌4菌株{ラクトバチルス ブレ
ビス(Lactobacillus brevis)IFO3345、ラクト
バチルス ブレビスIFO3960、ラクトバチルスブ
レビスIFO12005、ラクトバチルス ブレビスI
FO12520}をそれぞれ、GYP培地(1%MSG
含有)にて培養し、GABAの生産能の比較を行った。
4、ブレビスIFO3345、ブレビスIFO396
0、ブレビスIFO12005及びブレビスIFO12
520の5菌株において、顕著なGABA生産能が認め
られた。図1は、これら5菌株のGABA生産能を示し
ている。
をメンブランろ過後、セップパックにて粗精製し、薄層
クロマトグラフィー(TLC)、高速液体クロマトグラ
フィー(HPLC)及びFキットL−グルタミン酸{L
−グルタミン酸定量用キット(ベーリンガーマンハイ
ム)}にて行った。なお、上記TLCとHPLCの各条
件は、以下のとおりである。 (1)TLCの条件: プレート;フナセルSF(セルロースプレート) 展開溶媒;イソプロパノール:水:酢酸=50:45:
5 Rf値;GABA=0.91、MSG=0.80 (2)HPLCの条件 カラム;DAISO SP−120−5−ODS−BP
(4.6mmφ×150mmL) ディテクターd;Waters M484(UV) 波長;210nm 溶出溶媒;水:リン酸=99.9:0.1 流速;1 ml/min 温度;40℃
(1%MSG含有)を発酵することにより効率よくGA
BAを生産する乳酸菌、3菌株(ブレビスTY414、
ブレビスIFO3960、ブレビスIFO12005)
に絞った。以下、この3菌株について発酵条件の検討を
行う。
整すべく、10%脱脂粉乳(1%MSG含有)を出発原
料とし発酵を試みたが、発酵が弱く、故にGABAへの
変換が殆どみられなかった。
により、発酵およびGABA生産能力の向上を試みた。
図2には、ラクトバチルス デルブルッキィ ブルガリ
カス(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
)TY028、ラクトバチルス デルブルッキィ ブ
ルガリカス(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulga
ricus )TY122、ブルガリカスTY393、ブルガ
リカスタイプストレインとの混合培養時のGABA生産
量を示す。なお、それぞれの発酵品名は表1に示す。
00mg/100g以上のGABA含有発酵乳を得た
(図2)。また、この結果より、組み合わせる菌種が同
じブルガリカス種であっても、菌株によりGABA生産
能に関する相性に差があることが分かった。
各菌株単菌によるGYP培地(1%MSG含有)におけ
るGABA生産能は図3に示すようにかなり低いもので
あった。
換率では、発酵液中に高い濃度のL−グルタミン酸が残
存し、“うま味”の強い発酵液となり、乳酸菌発酵特有
のサワー感に欠ける食品となる。
植物由来成分(例えば、豆、人参、ピーマン、カボチ
ャ、セロリ、ほうれん草、キャベツ、トマトなどを原料
とする食品)を添加し、GABA生産性の向上を図っ
た。この時の植物由来成分の例として豆乳を使用したと
きの処方を表2に示す。なお、スターターはブレビスT
Y414とブルガリカスタイプストレインの混合培養系
を例とする。
4スターター」とは、2.0%ブドウ糖、1.0%豆由
来ペプチド、0.5%酵母エキスの配合の水溶液を12
1℃、15分にて滅菌したものにブレビスTY414を
添加し、30℃、24時間培養したものをいう。また、
表2において、「ブルガリカスタイプストレインスター
ター」とは、8.3%脱脂粉乳溶液(121℃、15分
滅菌)にブルガリカスタイプストレインを添加し、37
℃、24時間培養したものをいう。
ABA生産量を図4に示す。その結果、新たにブレビス
TY414とブルガリカスTY393(サンプルA3
b)、ブレビスTY414とブルガリカスタイプストレ
イン(サンプルA4b)、ブレビスIFO12005と
ブルガリカスTY393(サンプルC3b)の混合培養
において、高濃度のGABAが得られた。更に、GAB
A生産性をGYP培地(1%MSG含有)発酵時レベル
に上げるために、脱脂粉乳の代わりにホエーパウダーを
使用することによりGABAの生産能が上がった。ま
た、ホエーパウダーの他に濃縮ホエーについても同様の
効果が得られる。なお、その他に乳製品として、クリー
ムパウダー、バターミルパウダー、濃縮乳、脱脂濃縮
乳、無糖練乳、無糖脱脂練乳、加糖練乳、加糖脱脂練
乳、全粉乳加糖粉乳、調整粉乳についての使用も考えら
れる。
TY414とブルガリカスタイプストレインの混合培養
(サンプルA4c)にて得られたGABA含有発酵物に
ついては、MSG若しくはL−グルタミン酸をほぼ10
0%の効率でGABAに変換していた。また、ブレビス
TY414とブルガリカスTY393の混合培養(サン
プルA3c)、ブレビスIFO12005とブルガリカ
スTY393の混合培養(サンプルC3c)においても
GABA生産量が増し、GABA含有量もかなり高いも
のであった(図5)。さらに、サンプルA4cにおける
経時のGABA生産量の変化をみたところ、50時間過
ぎたぐらいからGABAの生産量が急激に上がり、70
時間前後で定常期をむかえることが分かった(図6)。
乳製品としてホエーパウダー、植物由来成分として豆
乳、L−グルタミン酸供給源としてMSGを使用した時
を例とし表3に示す。
は、pH調整用であり、「ブレビスTY414スタータ
ー」とは、2.0%ブドウ糖、1.0%豆由来ペプチ
ド、0.5%酵母エキスの配合の水溶液を121℃、1
5分にて滅菌したものにブレビスTY414を添加し、
30℃、24時間培養したものであり、「ブルガリカス
タイプストレインスターター」とは、8.3%脱脂粉乳
溶液(121℃、15分滅菌)にブルガリカスタイプタ
イプストレインを添加し、37℃、24時間培養したも
のをいう。
時の2種の乳酸菌株バランスの推移がGABA生産に最
も好ましい、温度28〜32℃、初発pH6.0〜6.
5とした。
縮、若しくはパウダー化することで更に高濃度のGAB
Aを含有する発酵物が得られる(図7)。また、それぞ
れの製法例は表4に示すとおりである。
BAを安全かつ、高濃度で摂取できるもので、更には、
風味的にも嗜好性が高いものであるため、日常的に手軽
に食することができる。
を含む食品を日常的に摂取することにより、積極的な健
康保持効果が期待でき、産業上の利用価値が極めて高い
ものである。
ば、短期間に効率よく、高含有のGABAを生産するこ
とができ、しかも、これを食品として安全に用いること
ができる。
有)発酵後のGABA含有量を示す棒グラフである(培
養条件:温度30℃、pH無調整、培養72時間)。
培地(1%MSG含有)発酵後のGABA含有量を示す
棒グラフである(培養条件:温度30℃、pH無調整、
培養72時間)。
株によるGYP培地(1%MSG含有)発酵後のGAB
A含有量を示す棒グラフである(培養条件:温度30
℃、pH無調整、培養72時間)。
する発酵物のGABA含有量をを示す棒グラフである。
する発酵物のGABA含有量をを示す棒グラフである。
ガリカスタイプストレインの混合培養におけるGABA
生産量とL−グルタミン酸量の経時変化を示す折線図で
ある。
加工例を示す)により加工したときのGABA含有量を
示す棒グラフである。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記の菌学的性質を有するγ−アミノ酪
酸高生産能を有する新規乳酸菌ラクトバチルス ブレビ
スTY414(FERM P−16910)。 MRS液体培地で初発pH5.7、30℃、16時間培
養した時の菌の形態 (1)菌の形態 桿状 (2)グラム染色 陽性 (3)運動性 なし (4)胞子 なし (5)カタラーゼ なし (6)通性嫌気性 (7)生育温度範囲 20〜40℃ (8)生育pH範囲 3.8〜9.4 (9)乳酸発酵 ヘテロ型 (10)乳酸の旋光性 DL (11)糖の発酵性 強発酵 → L−アラビノース、リボース、D−キシロ
ース、ガラクトース、グルコース、フルクトース、α−
メチル−D−グルコシド、マルトース、メリビオース 弱発酵 → マンニトール、N アセチルグルコサミ
ン、セリオビオース、グルコネート、2−ケトグルコネ
ート、5−ケトグルコネート - 【請求項2】 混合培養することにより、γ−アミノ酪
酸生産能を有する乳酸菌の生育活性や、γ−アミノ酪酸
生産量を高める能力がある下記の菌学的性質を有する新
規乳酸菌ラクトバチルス デルブルッキィ ブルガリカ
スTY393(FERM P−17126)。 BCP寒天培地で初発pH7.0、37℃、24時間培
養した時の菌の形態 (1)菌の形態 桿状 (2)グラム染色 陽性 (3)運動性 なし (4)胞子 なし (5)カタラーゼ なし (6)通性嫌気性 (7)生育温度範囲 25〜45℃ (8)生育pH範囲 4.5〜9.4 (9)乳酸発酵 ホモ型 (10)乳酸の旋光性 D(−) (11)糖の発酵性 リボース、D−グルコース、D
−フルクトース、D−マンノース、ラクトースは陽性 - 【請求項3】 請求項1に記載の新規乳酸菌ラクトバチ
ルス ブレビスTY414と、 ラクトバチルス デルブルッキィ ブルガリカスIFO
13953、又は請求項2に記載のラクトバチルス デ
ルブルッキィ ブルガリカスTY393とのγ−アミノ
酪酸の生産性の向上を目的とした混合培養。 - 【請求項4】 ラクトバチルス ブレビスIFO120
05と、 請求項2に記載の新規乳酸菌ラクトバチルス デルブル
ッキィ ブルガリカスTY393とのγ−アミノ酪酸の
生産性の向上を目的とした混合培養。 - 【請求項5】 発酵培地が、乳製品又はこれに植物成分
を添加したものと、L−グルタミン酸ナトリウム、L−
グルタミン酸、又はL−グルタミン酸を含有する食品と
の混合物であり、 請求項1に記載の乳酸菌の発酵作用、又は請求項3若し
くは請求項4に記載の混合培養の発酵作用によるγ−ア
ミノ酪酸高含有発酵物の短期間製造法。 - 【請求項6】 請求項5に記載の製造法により製造され
るγ−アミノ酪酸高含有食品。
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