JP2001352975A - 納豆菌由来の生理活性物質 - Google Patents

納豆菌由来の生理活性物質

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は焼酎製造時などに生じる蒸留粕を用
いて、納豆菌由来の生理活性物質であるナットウキナー
ゼとメナキノン−7を安価に大量生産する、あるいはそ
れを利用することを目的としたものである。 【解決手段】 焼酎製造時などに生じる蒸留粕にグリセ
リンを添加するなどした培地に納豆菌を接種してなる発
酵物、及びその発酵物から水、有機溶媒などの抽出液で
ナットウキナーゼとメナキノン−7を抽出することを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼酎製造時などに
生じる蒸留粕にグリセリンを添加するなどした培地で納
豆菌を培養することにより、生理活性物質であるナット
ウキナーゼとメナキノン−7の両方を同時に安価に大量
生産する、あるいはさらに水抽出、有機溶媒処理などを
組み合わせた方法で精製するこれらの生理活性物質とそ
の利用に関する。
【0002】
【従来の技術】ナットウキナーゼは、本発明者が198
7年に納豆中に発見した納豆菌由来の血栓溶解酵素であ
るが(Sumi et al.,Experienti
a,43,1110−1111,1987)、その後の
研究で血栓(フィブリン)のみならず、プロ−ウロキナ
ーゼの活性化(須見ら、日食科工、43、1124−1
127、1996)、あるいはエラスチン分解に働く
(須見ら、農化、73、1187−1190、199
9)こと、またその血中血栓溶解(線溶)活性の亢進は
経口投与でも起こることなどから(Sumi et a
l.,Thromb.Haemostas,62,54
9,1989;Acta Haematol.,84,
139−143,1990;Thromb.Haemo
stas.,69,1267,1993)、狭心症や脳
梗塞などの血栓症だけでなく、広く老人性痴呆症などの
血栓性疾患の予防剤としても注目されている。また一
方、ビタミンK、中でも納豆菌由来のメナキノン−7は
近年、骨でのカルシウム結合性タンパク(オステオカル
シン)の合成に必須のビタミンとして注目されている
(折茂、医事新報、3767、1996;Sumi e
t al.,XVth Int.Cong.on Fi
brinolysis & Proteolysis,
Hamamatsu,2000;IIIrd Int.
Soc.SoybeanProcessing & U
tilization Conf.,Tsukuba,
2000;須見ら、日本家政学会第52回大会要旨集、
p.64、2000)。
【0003】これら生理活性物質の製造に関しては幾多
の研究が知られている。例えば、ナットウキナーゼは直
接納豆から分離する方法(冨家ら、特開昭61−162
184;中西ら、特開平3−168082)、大豆ペプ
トンなどの発酵物、特に液体培養を行いその発酵液から
分離する方法(藤田ら、特開平8−53364)、ある
いは大豆粕であるオカラの固体培養を行い分離する方法
(竹中、特開平10−265396)などである。一
方、メナキノン−7については、やはり納豆中に多いこ
とから納豆あるいは大豆成分を主原料とする納豆菌培養
液の油成分画から得る方法(磯部ら、特開平8−733
96)、大豆タンパクあるいは豆腐カス(オカラ)発酵
で得る方法(荒木ら、特開平8−9916)、そして大
豆煮汁の発酵で得る方法(荒木ら、特開平8−1937
8;特開平10−295393)があった。他の穀類利
用としては出願者の行った麦類の発酵物から得るという
方法(須見、特願2000−46595)があるに過ぎ
ない。これまで産業廃棄物であり現在大量が海洋投棄さ
れている焼酎などの蒸留粕から納豆菌による発酵で極め
て効率良く作り出せるということは全く知られていなか
った。また、いずれのナットウキナーゼとメナキノン−
7の製造も各々の生理活性物質を別々に得るというもの
であって、両方を同時に大量生産できる方法ではなかっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これまでのナットウキ
ナーゼあるいはメナキノン−7は、かなり高価な大豆成
分を原料とする、製造過程で生じる大量の粘質物をアル
コールなどを用いて取り除く操作が加わる、あるいは何
よりもその収率が悪いなどの理由でかなりコストが高く
なる欠点があった。本発明は、ナットウキナーゼとメナ
キノン−7をこれまで知られていなかった酒類の蒸留粕
の発酵によって作り出すことができ、また同時に極めて
安価に大量生産が可能である。もともと食品であるもの
を原料とするため安全性にも優れ、乾燥するなどしてそ
のまま多くの健康食品、加工食品、動物用飼料として応
用でき、またそれから精製したナットウキナーゼ及びメ
ナキノン−7は医薬、化粧品製剤としても有望である。
【0005】
【課題を解決するための手段】これまで本発明者は納豆
菌による各種発酵法を検討してきたが(須見洋行、デイ
リーフード、210、32−37、1997;Food
Style 21,3(8),37−40,199
9;日本家政誌、50、309、1999;日本農化
誌、73、599、1999;日本農化誌、73、11
87、1999;日本家政学会第52回大会要旨集、
p.64、1999)、今回最も安価な一種の産業廃棄
物といえるものから極めて効率良くナットウキナーゼと
メナキノン−7を同時に得ることに成功した。即ち、本
発明は焼酎製造時などに生じる蒸留粕という、2001
年から海洋投棄が禁止されその消却には1トン当たり
5,000円もかかるとされ社会問題にもなっている、
正にただよりも安価な原料を納豆菌の培養基質とするも
のであり、それにグリセリンを添加するなどした後に、
納豆菌を接種して常法により培養することにより、前記
従来の問題点を解決した。焼酎などの製造時に生じる蒸
留粕は納豆菌の生育に必要な炭素源、窒素源、無機塩な
どをバランス良く含んでおり、ナットウキナーゼとメナ
キノン−7の両方が一度の発酵で同時に大量生産でき
る。特に、イモ焼酎の蒸留粕は両生理活性物質の生産に
最適であることが分かった。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、実施例にて詳細に説明す
る。なお、本発明は当該実施例によって何ら限定される
ものではない。
【0007】実施例1 イモ(薩摩酒造、鹿児島)、米(沖縄県酒造組合)、ソ
バ(雲海酒造、宮崎)、ムギ(宇都酒造、熊本)を原料
とした各種焼酎の製造時に生じたスラリー状の蒸留粕に
各々1NのNaOHを添加してpH7.0に調整した
後、121℃、15分間オートクレーブ処理した後に、
100×145cmのステンレス製トレイの中に厚さ約
2.5cmになるように拡げ、このものに納豆菌(成瀬
醗酵化学研究所、東京)を滅菌水に懸濁したものを10
個/mlになるように添加攪拌した後7日間、37℃
で静置培養した。得られた培養物を凍結乾燥した後、各
々に含まれるナットウキナーゼ活性をフィブリン平板法
(Sumi et al.,Experientia,
43,1110−1111,1987)で、またメナキ
ノン−7濃度を我々が既に確立しているHPLC法(須
見、日本家政誌、50、309、1999)で測定し
た。いずれの蒸留粕を発酵させたものにも強いナットウ
キナーゼ活性(臨床用のウロキナーゼを基準にして20
万IU以上/100g)とメナキノン−7(5.3mg
以上/100g)の両方が含まれることが分かったが、
特にイモ焼酎製造で生じる蒸留粕を原料に用いた発酵物
は図1及び図2にその分析例を示すように極めて高含量
で、各々100g当たり85万IU及び19.2mgで
あった。これらの測定値はこれまでの同条件下で測定し
た市販納豆、あるいは大豆やオカラ発酵物の分析値(須
見ら、日本家政誌、50、309、1999;日本農化
誌、73、599、1999;日本農化誌、73、11
87、1999;日本家政学会第52回大会要旨集、
p.64、1999)に比較してもはるかに強いもので
あった。
【0008】実施例2 イモ焼酎の製造時に生じる蒸留粕(薩摩酒造、鹿児島)
に攪拌しながら28%アンモニア水の添加を行いpH
7.0に調整した後、さらに蒸留水で1.5倍に希釈し
グリセリンを1〜12%(重量%)加え、その各混液
0.7Lを2Lのジャーファーメンター内で温度40
℃、通気0.5L/分、攪拌速度500rpmで4日間
培養を行った。得られた培養物はいずれも強いナットウ
キナーゼ活性と高メナキノン−7濃度を示したが、特に
グリセリン5%添加の場合が最も優れ、ナットウキナー
ゼ活性は実施例1と同じ方法で830IU/ml、また
メナキノン−7のほとんどが水溶性タイプでその濃度は
HPLC法(須見、日本農化誌、73、599、199
9)で34μg/mlであった。なお、グリセリンの添
加量は2%未満では効果が少なく、10%を超えても収
量増加は認められなかった。
【0009】実施例3 ウイスキー製造時に生じる蒸留粕(サントリー白州工
場、山梨)とイモ焼酎の蒸留粕(薩摩酒造、鹿児島)を
等量混ぜたものを実施例2と同様に醗酵させたもの(ナ
ットウキナーゼ78万IU/100g乾燥品、メナキノ
ン−713.8mg/100g乾燥品)1kgにジエチ
ルエーテル10Lを加えて振盪後、静置して分離したジ
エチルエーテル層(上層)を分取した。上層の溶媒を2
kPa、60℃で留去し、115gの残渣を得た。この
残渣を5hPa、180℃、0.08g水蒸気/時間で
60分間脱臭を行って、黄色、無味、無臭、油状の脂質
1.4gを得た。この脂質分画のナットウキナーゼは失
活していたが、メナキノン−7は約10%量含まれてお
り、TLCで観察したところトリグリセライド、ステロ
ールおよびその誘導体、リン脂質、炭化水素類が認めら
れた。
【0010】実施例4 ソバ焼酎製造時に生じる蒸留粕(雲海酒造、宮崎)に対
して2倍容量の3%グリセリンを混ぜ合わせ、それを1
NのNaOHでpH7.8に調整した後、121℃、3
0分間オートクレーブ処理したものに、市販納豆(タカ
ノフーズ、茨城)より分離した納豆菌を植え、37℃、
100rpmで4日間振盪培養した。本培養物を3,0
00rpm、10分間遠心分離したところ、上清中には
30.7mg/Lのメナキノン−7が含まれていた。そ
こで、この上清のpH(pH7.3)を酢酸を用いてp
Hを2.0〜3.5に調整し、4℃で24時間放置した
後、4,000rpm、10分間遠心分離し得られた白
色沈殿物中のメナキノン−7を分析したところ、上清の
85%以上がこの分画に回収されていることが分かっ
た。なお、ナットウキナーゼの方はもとの上清中にはフ
ィブリン平板法で強い活性が確認されたがこの酸処理物
ではほとんどが失なわれていた。
【0011】実施例5 イモ焼酎の製造時に生じる蒸留粕(薩摩酒造、鹿児島)
の湿重量500gに対して5%量のグリセリン、及び2
8%アンモニア水を加えてpH7.3に調整した後、オ
ートクレーブ処理して滅菌したものをホーローびきのト
レイ(29×34cm)中に拡げ、クリーンベンチ内で
1×1010個/gの目黒菌(目黒研究所、大阪)を
0.1g添加して攪拌した後、アルミホイルで蓋をして
40℃で4日間発酵させた。50℃で減圧乾燥後、ブレ
ンダーで粉末化したものに大豆発酵物(一般の納豆)の
ような臭いはなく、香ばしい香りで、そのメナキノン−
7の含量は実施例1と同様のHPLC法で乾燥粉末10
0g当たり42mgの高含量であった。一方、この処理
条件下でもナットウキナーゼ活性は残っておりフィブリ
ン平板法で乾燥粉末100g当たり128万IUを示し
た。この乾燥粉末を小麦(強力粉+中力粉1:1)に対
して5%量加え、2%量の生イースト、3%量の砂糖、
その他バター、食塩を少量加えて発酵させた後、180
℃で焙焼してできたビタミン高含量パンは大変美味であ
った。なお、焼くことで含まれるナットウキナーゼは失
活したが、メナキノン−7含量が低下することはなかっ
た。
【0012】実施例6 産卵鶏用基礎飼料1kgに、実施例5の方法で調製した
高濃度のメナキノン−7を含む乾燥粉末(メナキノン−
7として20mg)を大豆油に溶かし、それを混合添加
した。乾燥粉末の未添加のものとの摂取効果の比較を行
った。実験は5羽の鶏に水とこの餌を毎日自由に摂取さ
せ、20日目に産んだ各卵の卵黄中に含まれるビタミン
K(メナキノン−7)量の分析を実施例1と同様の方法
で行った。その結果、平均値は未添加群の卵黄100g
当たりの値が0μgであったのに対して、添加群では1
08μgと著しく高まっていることから、本物質がビタ
ミンK飼料として有効であることが分かった。
【0013】
【発明の効果】本発明によれば、安価で安全なナットウ
キナーゼ、メナキノン−7が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】イモ焼酎蒸留粕の発酵物が示す血栓(フィブリ
ン)溶解の写真である。発酵物を10倍量の生理的食塩
水で抽出したものを一枚のフィブリン平板上に各々30
μL、3ヶ所にのせた。
【図2】イモ焼酎蒸留粕の発酵物のメナキノン−7分析
パターン。HPLCでRt約17分目のピークがメナキ
ノン−7である。なお、未発酵物ではこのピークは全く
みられない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A23L 1/30 A23L 1/30 Z 4B065 1/302 1/302 4H006 C07C 46/10 C07C 46/10 50/14 50/14 C12F 3/10 C12F 3/10 C12N 1/20 C12N 1/20 A C12P 7/66 C12P 7/66 Z Fターム(参考) 2B150 AB03 AC04 AD02 AD07 AD14 AD16 AD17 BB03 BC01 CC05 DA06 DB04 DB05 DF11 4B018 MD23 MD85 MD90 MF13 4B028 AG03 AS18 4B050 DD02 EE02 LL02 4B064 AD94 CA02 CC03 CD24 DA10 4B065 AA19X BB06 BB26 CA04 CA33 CA41 CA43 4H006 AA02 AD16 AD17

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼酎製造時などに生じる蒸留粕に必要な
    添加物を加え、pH調整した後、納豆菌を接種してな
    る、生理活性物質としてナットウキナーゼとメナキノン
    −7の両方を含む発酵物。
  2. 【請求項2】 グリセリンの添加量を2〜10%(重
    量)とすることを特徴とした請求項1の発酵物。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の発酵物から水抽
    出、あるいは適当な極性有機溶媒処理、限外濾過処理、
    吸着クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィ
    ー、ゲル濾過などの操作を一種以上組み合わせて精製す
    るナットウキナーゼ及びメナキノン−7。
  4. 【請求項4】 請求項1または2記載の発酵物、または
    請求項3記載の方法で得られた生理活性物質と他の原料
    を用いた食品。
  5. 【請求項5】 請求項1または2記載の発酵物、または
    請求項3記載の方法で得られた生理活性物質と他の原料
    を用いた動物飼料。
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