JP2002037705A - 耐酸耐熱性細菌用抗菌剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温殺菌法に耐性で、果汁の腐敗を引き起こ
すアリシクロバチルス・アシドテレストリスなどの耐酸
耐熱性細菌の増殖を阻害する作用を有し、かつ天然物に
由来し、安全性の高い抗菌剤を提供すること。 【解決手段】 アルファ型および／またはベータ型チオ
ニンを有効成分として含有することを特徴とする耐酸耐
熱性細菌用抗菌剤並びに該チオニンを有効成分として含
有することを特徴とする果汁の保存料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐酸耐熱性細菌用
抗菌剤に関し、詳しくは天然物由来で安全なペプチドを
有効成分として含有するアリシクロバチルス・アシドテ
レストリス（Alicyclobacillus acidoterrestris) など
の耐酸耐熱性細菌用抗菌剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】耐酸性と耐熱性を併せ持つ代表的な細菌
として、アリシクロバチルス・アシドテレストリスやア
リシクロバチルス・アシドカルダリウス等が知られてい
る。これら細菌の胞子は、果汁の一般的な低温殺菌法に
対して耐性がある。そのため、近年アリシクロバチルス
・アシドテレストリスによる果汁の腐敗が世界中で問題
となっている。果汁中における本菌の増殖を抑制するに
は、安息香酸などの合成保存料の添加が有効であるが、
合成品でなく天然物に由来し、安全性の高い物質が求め
られている。天然物由来で本菌に対して有効な抗菌剤と
しては、これまでに乳酸菌由来ペプチドであるナイシン
が報告されている（International Journal of Food Sc
ience and Technology、３４巻、８１〜８５頁、１９９
９年) のみである。しかし、ナイシンはデヒドロアラニ
ンなどの特殊なアミノ酸を含んでおり、日本では食品添
加物として未だ認められていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、果汁の保
蔵において、天然物に由来し、かつ低濃度で効果を発揮
するアリシクロバチルス・アシドテレストリスなどの耐
酸耐熱性細菌用の抗菌剤が求められている。本発明者
は、麦類由来ペプチドのアルファ型およびベータ型チオ
ニンの特性について調査・研究してきた。これまでに植
物病原性糸状菌に対するチオニンの抗菌作用は知られて
いた（Plant Science 、９２巻、１６９〜１７７頁、１
９９３年）が、耐酸耐熱性細菌であるアリシクロバチル
ス・アシドテレストリス菌に対する抗菌作用については
報告されていない。また、このチオニンは、前記の乳酸
菌由来ナイシンと異なり、特殊なアミノ酸を一切含んで
いない。

【０００４】本発明の目的は、耐酸性と耐熱性を有し、
果汁の腐敗を引き起こすアリシクロバチルス・アシドテ
レストリス菌の増殖を阻害する作用を有し、かつ天然物
に由来する安全性の高い抗菌剤を提供することである。
さらには、係る物質よりなる果汁の保存料を提供するこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決すべく、種々の農作物からアリシクロバチルス・
アシドテレストリス菌用の抗菌性物質を検索した結果、
麦類ペプチドであるアルファ型およびベータ型チオニン
が、本菌の増殖を阻害する作用を有していることを見出
し、かかる知見に基づいて本発明を完成した。

【０００６】すなわち本発明は、アルファ型および／ま
たはベータ型チオニンを有効成分として含有することを
特徴とする耐酸耐熱性細菌用抗菌剤に関する。さらに本
発明は、アルファ型および／またはベータ型チオニンを
有効成分として含有することを特徴とする果汁の保存料
に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いるチオニンは、大
麦、小麦、燕麦、ライ麦等の麦類の穀粒粉から食塩水や
塩酸、硫酸、酢酸などの酸によって抽出することができ
る他、チオニン遺伝子を含む組換え微生物や植物を用い
て生産することもできる。アルファ型およびベータ型チ
オニンは、いずれも約４５個のアミノ酸で構成され、そ
のうちシステインが約８個含まれており、しかもそれら
のシステインの一部または全てがジスルフィド結合によ
り内部架橋している構造を特徴とする。また、果汁のｐ
Ｈは通常３〜４の範囲であるが、これらのチオニンは酸
性中でも変性しない。

【０００８】麦抽出液を硫安塩析等により濃縮し、さら
に高速液体クロマトグラフィーを用いることによって、
チオニンを精製することができるが、精製途中の混合物
（粗精製物）であっても抗菌作用を有しているものは、
本発明に使用することができる。大麦からのチオニンの
抽出・精製法の一例は、Planta、１７６巻、２２１〜２
２９頁（１９８８年）に記載されており、他の麦類から
抽出・精製する場合も、この方法に準じて行うことが可
能である。

【０００９】大麦、小麦、燕麦のチオニンの全アミノ酸
配列（Plant Molecular Biology 、２６巻、２５〜３７
頁、１９９４年）やライ麦チオニンのアミノ酸組成（Jo
urnal of Agricultural and Food Chemistry、２６巻、
７９４〜７９６頁、１９７８年）は、既に知られてい
る。なお、麦の品種によっては、公知のアミノ酸組成や
配列と比べて、１個もしくは数個のアミノ酸残基が置換
したり、付加もしくは欠失するペプチドが存在するが、
目的とする抗菌作用を有しているかぎり、これらも本発
明に用いるチオニンに包含される。

【００１０】チオニンを耐酸耐熱性細菌用抗菌剤もしく
は果汁の保存料として用いる場合、果汁中のアリシクロ
バチルス・アシドテレストリスなどの耐酸耐熱性細菌の
増殖を阻害するには、チオニンあるいは粗チオニンを、
精製品としてアルファ型の場合は５〜１００μｇ／ｍ
Ｌ、ベータ型の場合は１０〜１００μｇ／ｍＬ程度の濃
度となるように果汁に添加すればよい。また、チオニン
を酸性条件下、１００℃で１０分間加熱しても、抗菌活
性は失われない（Agric. Biol. Chem.、３４巻、１０８
９〜１０９４頁、１９７０年）ため、チオニンを果汁に
添加してから低温殺菌を行っても、チオニンの抗菌効果
は維持される。チオニンに対する耐性変異菌は未だ報告
されておらず、またチオニンはトリプシン等の消化酵素
で速やかに分解される（日本食品科学工学会誌、４７
巻、４２３〜４２９頁２０００年）ことから、腸内細菌
への影響は極めて小さいと考えられる。さらに、モルモ
ットに１０３〜２２９ｍｇ／Ｋｇ体重のチオニンを１回
経口投与し、投与後７日間観察したが、異常は認められ
なかったと報告されている（Cereal Chem.、１９巻、３
０１〜３０７頁、１９４２年）。

【００１１】

【実施例】以下に、実施例をあげて本発明を詳細に説明
するが、本発明はこれらによって制限されるものではな
い。

【００１２】製造例１ 大麦の１種である裸麦の「イチバンボシ」穀粒をサイク
ロンミルで粉末状にしたもの１００ｇに蒸留水３００ｍ
Ｌを加え、４℃で１時間攪拌後、遠心分離し、上清を除
いた。次に、沈殿物に２００ｍＬの１Ｍ食塩水を加え、
４℃で２時間攪拌したのち、遠心分離を行った。得られ
た上清を硫安（５０〜９０％飽和）塩析し、回収した沈
殿物をリン酸緩衝液を用いて懸濁した。その遠心上清を
高速液体クロマトグラフィーに供することにより、精製
大麦アルファ型およびベータ型チオニンを得た。カラム
は、Wakosil 5C4-200, 4.6mmφ×250mm （和光純薬）を
用い、０．１％トリフルオロ酢酸と０→４０％（０→４
０分）アセトニトリルを含む水（ｐＨ２．１）による濃
度勾配溶出を流速０．５ｍＬ／分で行い、集めた画分は
遠心濃縮器で乾固させ、アミノ酸分析およびマススペク
トル分析により、アルファ型およびベータ型チオニンで
あることを確認した。「イチバンボシ」穀粒粉末１Ｋｇ
あたりに換算して、３７ｍｇのアルファ型チオニンおよ
び１２ｍｇのベータ型チオニンをそれぞれ得た。

【００１３】製造例２ 市販薄力小麦粉１００ｇに０．１５Ｎ塩酸３００ｍＬを
加えて攪拌後、３７℃で３０分間静置し、再び攪拌した
後に遠心分離し、得られた上清に１０Ｎ水酸化ナトリウ
ム水溶液を滴下して中和した。これを、再度遠心分離し
た。このようにして得た上清を硫安（５０〜９０％飽
和）塩析し、回収した沈殿物をリン酸緩衝液を用いて懸
濁した。その遠心上清を製造例１と同じ条件で高速液体
クロマトグラフィーに供することにより、精製小麦アル
ファ型チオニンを得た。集めた画分は遠心濃縮器で乾固
させ、アミノ酸分析およびマススペクトル分析により、
アルファ型チオニンであることを確認した。薄力小麦粉
１Ｋｇあたりに換算して、４０ｍｇのアルファ型チオニ
ンを得た。

【００１４】実施例１ アリシクロバチルス・アシドテレストリス ＡＴＣＣ
４９０２５株をＹＰＧＢ培地（酵母エキス０．２５％、
ポリペプトン０．５％、Ｄ−グルコース０．１％、硫酸
マグネシウム７水和物０．０５％、塩化カリウム０．２
％、ｐＨ４）に接種して３７℃で２日間培養したのち、
６０℃で１時間処理して胞子懸濁液を調製した。製造例
１および２で得た各種チオニンの所定量を含むＹＰＧＢ
培地に胞子懸濁液を１×１０⁴ 個／ｍＬになるように接
種し、さらに３７℃で２日間培養して菌の増殖を調べ
た。得られた結果を第１表に示した。なお、菌の増殖の
有無は、培地の濁度を目視で判定した。なお、チオニン
の添加量が５０μｇ／ｍＬおよび１００μｇ／ｍＬの場
合、培地に濁りが生じたため、希釈平板培養により菌の
増殖の有無を判定した。また、対照のチオニン無添加の
場合は、いずれの試験区も菌の増殖が認められた。

【００１５】

【表１】第 １ 表

【００１６】実施例２ 市販の果汁１００％濃縮還元オレンジジュースおよびリ
ンゴジュース（ｐＨはいずれも３．６）に、大麦アルフ
ァ型チオニンを２０μｇ／ｍＬになるように添加し、さ
らに実施例１で調製したアリシクロバチルス・アシドテ
レストリス ＡＴＣＣ ４９０２５株の胞子懸濁液を１
×１０⁶ 個／ｍＬとなるように接種し、３７℃で保温し
た。ポテトデキストロース寒天培地（日水製薬）を用い
た希釈平板培養（３７℃、２日間）により、ジュース中
の残存生菌数を経時的に計測したところ、図１に示した
結果が得られた。図中、Ａはオレンジジュース、Ｂはリ
ンゴジュースの結果を示す。図から明らかなように、ア
リシクロバチルス・アシドテレストリスの生菌数は経時
的に減少し、大麦アルファ型チオニンの添加による効果
が確認された。

【００１７】

【発明の効果】本発明により、天然物に由来し、安全性
の高いチオニンを有効成分とする抗菌剤が提供される。
さらに、チオニンを有効成分として含有する果汁の保存
料も提供される。この抗菌剤等は、果汁の腐敗を引き起
こすアリシクロバチルス・アシドテレストリスなどの耐
酸耐熱性細菌の増殖を阻害する作用を有している。しか
も、チオニンは酸性条件で加熱しても変性しないので、
果汁の腐敗防止に有効である。チオニンの水溶液は、透
明、無臭であり、果汁の風味に影響しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 チオニンを添加したジュース中におけるアリ
シクロバチルス・アシドテレストリスの残存生菌数を経
時的に示したものである。Ａはオレンジジュース、Ｂは
リンゴジュースの結果を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルファ型および／またはベータ型チオ
   ニンを有効成分として含有することを特徴とする耐酸耐
   熱性細菌用抗菌剤。
2. 【請求項２】 アルファ型および／またはベータ型チオ
   ニンを有効成分として含有することを特徴とする果汁の
   保存料。