JP2005080502A - ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品を得る。
【解決手段】 培地として大豆又はその加工品を用い、納豆菌を培養させることにより得られた培養生成物より固形分を分離した液状物に、無機塩類を添加して析出した固形分を分離回収することを特徴とする、ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法。及び、それにより得られたピロロキノリンキノンを１００ｎｇ／ｇ以上の濃度で含有することを特徴とする、ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品である。
【選択図】 なし
【解決手段】 培地として大豆又はその加工品を用い、納豆菌を培養させることにより得られた培養生成物より固形分を分離した液状物に、無機塩類を添加して析出した固形分を分離回収することを特徴とする、ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法。及び、それにより得られたピロロキノリンキノンを１００ｎｇ／ｇ以上の濃度で含有することを特徴とする、ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品である。
【選択図】 なし
Description
本発明は、新種のビタミンとして知られるピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品及びその製造方法に関するものである。
ビタミンは人間の健康を維持する上で必須の物質であり、その必要とされる量としては微量ではあるが、人間の体内で作り出すことができない為に、人間は野菜や果物等の各種の食物から摂取しなければならない。
この様なビタミンとしては既に多数の種類があることが知られているが、今年（２００３年）の４月に、理化学研究所の研究グループによって、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）が新しいビタミンＢ群の一つとして機能していることを明らかにして、新種のビタミンであることを発表した（例えば、非特許文献１参照）。
このピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）はニコチン酸アミドとフラビンに次ぐ第３番目の酸化還元補酵素として細菌から発見された有機高分子であり、必須アミノ酸であるリジンの分解に関わっており、リジン分解酵素の補酵素として働いていることが証明された。
それ故、この新しいビタミンであるピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）は、人間が健康的な生活をおくる上で重要な役割を演じていることは明らかであり、これが欠乏すると何らかの病気の原因となるので、やがてはその病気の治療に役立てられるものと思われる。
この様なピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）は、日常摂取されている多くの野菜や果物や発酵食品の中に、以下の表１に示す割合で含有されていることが知られている（例えば、非特許文献２参照）。
表 １
トマト ９ｎｇ／ｇ
ジャガイモ １７ｎｇ／ｇ
大豆 ９ｎｇ／ｇ
人参 １７ｎｇ／ｇ
キャベツ １６ｎｇ／ｇ
ホーレンソウ ２２ｎｇ／ｇ
リンゴ ６ｎｇ／ｇ
オレンジ ７ｎｇ／ｇ
パセリ ３４ｎｇ／ｇ
ピーマン ２８ｎｇ／ｇ
キウイフルーツ ２７ｎｇ／ｇ
緑茶 ３０ｎｇ／ｇ
納豆 ６１ｎｇ／ｇ
味噌 １７ｎｇ／ｇ
豆腐 ２４ｎｇ／ｇ
牛乳 ３ｎｇ／ｇ
しかしながら、これらピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）は多くの食品の中含まれているが、多量に含まれているものでも、パセリ３４ｎｇ／ｇ、ピーマン２８ｎｇ／ｇ、キウイフルーツ２７ｎｇ／ｇ、緑茶３０ｎｇ／ｇ、納豆６１ｎｇ／ｇ程度の濃度の含有量でしか含まれていない。
理化学研究所 平成１５年４月２４日 プレス発表情報一覧 「半世紀ぶりの新種ビタミンＰＱＱ（ピロロキノリンキノン）」 Kumazawa et al, Biophys, Res, Commun. 193, 1-5 (1993)
この様なビタミンとしては既に多数の種類があることが知られているが、今年（２００３年）の４月に、理化学研究所の研究グループによって、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）が新しいビタミンＢ群の一つとして機能していることを明らかにして、新種のビタミンであることを発表した（例えば、非特許文献１参照）。
このピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）はニコチン酸アミドとフラビンに次ぐ第３番目の酸化還元補酵素として細菌から発見された有機高分子であり、必須アミノ酸であるリジンの分解に関わっており、リジン分解酵素の補酵素として働いていることが証明された。
それ故、この新しいビタミンであるピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）は、人間が健康的な生活をおくる上で重要な役割を演じていることは明らかであり、これが欠乏すると何らかの病気の原因となるので、やがてはその病気の治療に役立てられるものと思われる。
この様なピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）は、日常摂取されている多くの野菜や果物や発酵食品の中に、以下の表１に示す割合で含有されていることが知られている（例えば、非特許文献２参照）。
表 １
トマト ９ｎｇ／ｇ
ジャガイモ １７ｎｇ／ｇ
大豆 ９ｎｇ／ｇ
人参 １７ｎｇ／ｇ
キャベツ １６ｎｇ／ｇ
ホーレンソウ ２２ｎｇ／ｇ
リンゴ ６ｎｇ／ｇ
オレンジ ７ｎｇ／ｇ
パセリ ３４ｎｇ／ｇ
ピーマン ２８ｎｇ／ｇ
キウイフルーツ ２７ｎｇ／ｇ
緑茶 ３０ｎｇ／ｇ
納豆 ６１ｎｇ／ｇ
味噌 １７ｎｇ／ｇ
豆腐 ２４ｎｇ／ｇ
牛乳 ３ｎｇ／ｇ
しかしながら、これらピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）は多くの食品の中含まれているが、多量に含まれているものでも、パセリ３４ｎｇ／ｇ、ピーマン２８ｎｇ／ｇ、キウイフルーツ２７ｎｇ／ｇ、緑茶３０ｎｇ／ｇ、納豆６１ｎｇ／ｇ程度の濃度の含有量でしか含まれていない。
理化学研究所 平成１５年４月２４日 プレス発表情報一覧 「半世紀ぶりの新種ビタミンＰＱＱ（ピロロキノリンキノン）」 Kumazawa et al, Biophys, Res, Commun. 193, 1-5 (1993)
従って、この様なピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を１００ｎｇ／ｇ以上の高含量で含まれている食品は未だ見いだされていないことから、現在のところ病気の治療等でピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を大量に摂取する必要がある場合においては、前記ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を多く含んでいる食品を大量に摂取しなければならない。
しかしながら、従来の食品では高い濃度でピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を含んでいる食品といえども、その食品中にはその含有量が余りにも微量でしか含有されていない為に、大量にピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を摂取することは事実上不可能なことであった。
しかしながら、従来の食品では高い濃度でピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を含んでいる食品といえども、その食品中にはその含有量が余りにも微量でしか含有されていない為に、大量にピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を摂取することは事実上不可能なことであった。
本発明者は、上記問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を比較的高濃度で含有しているものが納豆であることから、培地として大豆又はその加工品を用いて納豆菌を培養し、得られた液状培養生成物に無機塩類を添加して塩析によってピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を無機塩として析出させれば、高含量で、且つ、高純度のピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を含有する食品を製造することができるとの知見に基づき本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法は、培地に大豆又はその加工品を用いて、納豆菌を培養させて得られた培養生成物より固形分を分離した後、無機塩類を添加することにより析出した固形分を分離回収すること、を特徴とするものである。
本発明のもう一つの発明であるピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品は、ピロロキノリンキノンを１００ｎｇ／ｇ以上の濃度で含有すること、を特徴とするものである。
本発明のもう一つの発明であるピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品は、ピロロキノリンキノンを１００ｎｇ／ｇ以上の濃度で含有すること、を特徴とするものである。
このような本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品及びその製造方法は、高濃度でピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を含んでいる食品であることから、少量の摂取でピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を大量に摂取することができる。
[I] ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法
(1) 原材料
(A) 納豆菌
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法において、原料として用いられる納豆菌としては、食品としての安全性等を考慮すると、納豆を製造する為に用いられる納豆種菌に含有される公知の枯草菌（Bacillus subtilis natto）が使用される。
納豆種菌としては、特に制限されないが、高橋菌（高橋祐蔵研究所製、山形）、成瀬菌（株式会社成瀬醗酵化学研究所製、東京）、宮城野菌（有限会社宮城野納豆製造所製、仙台）、朝日菌（株式会社朝日工業製、東京）、日東菌（株式会社日東薬品工業製、京都）、目黒菌（株式会社目黒研究所製、大阪）等の市販の納豆菌；及び雲南SL-001菌等を挙げることができる。
なお、雲南SL-001菌は、平成１１年５月７日付で通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所にて、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−６７１３号として国際寄託されている。
この納豆菌は、枯草菌の一種である為に、α−アミラーゼ、プロテアーゼ、ナットウキナーゼ等の菌体外酵素を著量に分泌するので、培養後の培養生成物中にはピロロキノリンキノンを比較的多量に含有させることができる。
(1) 原材料
(A) 納豆菌
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法において、原料として用いられる納豆菌としては、食品としての安全性等を考慮すると、納豆を製造する為に用いられる納豆種菌に含有される公知の枯草菌（Bacillus subtilis natto）が使用される。
納豆種菌としては、特に制限されないが、高橋菌（高橋祐蔵研究所製、山形）、成瀬菌（株式会社成瀬醗酵化学研究所製、東京）、宮城野菌（有限会社宮城野納豆製造所製、仙台）、朝日菌（株式会社朝日工業製、東京）、日東菌（株式会社日東薬品工業製、京都）、目黒菌（株式会社目黒研究所製、大阪）等の市販の納豆菌；及び雲南SL-001菌等を挙げることができる。
なお、雲南SL-001菌は、平成１１年５月７日付で通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所にて、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−６７１３号として国際寄託されている。
この納豆菌は、枯草菌の一種である為に、α−アミラーゼ、プロテアーゼ、ナットウキナーゼ等の菌体外酵素を著量に分泌するので、培養後の培養生成物中にはピロロキノリンキノンを比較的多量に含有させることができる。
(B) 培 地
(a) 大豆又はその加工品
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法において、納豆菌の培養にて培地として使用される大豆又はその加工品としては、大豆を粉砕したもの、大豆を粉体化したもの、又は、それらを煮沸したもの、それらを水で抽出したもの等の加工品を挙げることができる。
具体的には、例えば、雪花菜、大豆、味噌や納豆製造時に副生する大豆煮汁、豆腐や油揚げ製造時に副生する豆腐粕、大豆を水で抽出した大豆ペプチド含有物、大豆を原料とした製油時に副生する大豆粕、味噌製造時の副産物である大豆の種皮等、納豆菌によって発酵できる材料を等を挙げることができる。
これら大豆又はその加工品の中でも、大豆を水で抽出した大豆ペプチド含有物を用いることが好ましい。
(a) 大豆又はその加工品
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法において、納豆菌の培養にて培地として使用される大豆又はその加工品としては、大豆を粉砕したもの、大豆を粉体化したもの、又は、それらを煮沸したもの、それらを水で抽出したもの等の加工品を挙げることができる。
具体的には、例えば、雪花菜、大豆、味噌や納豆製造時に副生する大豆煮汁、豆腐や油揚げ製造時に副生する豆腐粕、大豆を水で抽出した大豆ペプチド含有物、大豆を原料とした製油時に副生する大豆粕、味噌製造時の副産物である大豆の種皮等、納豆菌によって発酵できる材料を等を挙げることができる。
これら大豆又はその加工品の中でも、大豆を水で抽出した大豆ペプチド含有物を用いることが好ましい。
窒素源
本発明による納豆菌の培養において使用できる窒素源もまた、使用する種類によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを効率よく産生できるものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、肉エキス、麦芽エキス、ペプトン、大豆由来のポリペプトン（例えば、ポリペプトン−Ｓ）、酵母エキス、味液（大豆タンパク酸加水分解物）、大豆粉末、ミルクカゼイン、カザミノ酸、各種アミノ酸及びコーンスティープリカー等の有機窒素化合物、及び、アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム及び塩化アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸ナトリウム等の硝酸塩、尿素等の無機窒素化合物等を挙げることができる。
これらの窒素源の中でも、ナットウキナーゼの産生の観点から、大豆由来のポリペプトン（例えば、ポリペプトン−Ｓ）及び大豆粉末が好ましく使用することができる。これらの窒素源も、単独或いは２種以上の混合物の形態で使用することもできる。
本発明による納豆菌の培養において使用できる窒素源もまた、使用する種類によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを効率よく産生できるものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、肉エキス、麦芽エキス、ペプトン、大豆由来のポリペプトン（例えば、ポリペプトン−Ｓ）、酵母エキス、味液（大豆タンパク酸加水分解物）、大豆粉末、ミルクカゼイン、カザミノ酸、各種アミノ酸及びコーンスティープリカー等の有機窒素化合物、及び、アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム及び塩化アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸ナトリウム等の硝酸塩、尿素等の無機窒素化合物等を挙げることができる。
これらの窒素源の中でも、ナットウキナーゼの産生の観点から、大豆由来のポリペプトン（例えば、ポリペプトン−Ｓ）及び大豆粉末が好ましく使用することができる。これらの窒素源も、単独或いは２種以上の混合物の形態で使用することもできる。
無機塩
本発明による納豆菌の培養に使用できる無機塩もまた、使用する種によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを良好に産生でき得るものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、マグネシウム、マンガン、カルシウム、ナトリウム、カリウム、銅、鉄及び亜鉛等のリン酸塩、塩酸塩、硫酸塩及び酢酸塩等から選ばれた１種または２種以上を使用することもできる。
本発明による納豆菌の培養に使用できる無機塩もまた、使用する種によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを良好に産生でき得るものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、マグネシウム、マンガン、カルシウム、ナトリウム、カリウム、銅、鉄及び亜鉛等のリン酸塩、塩酸塩、硫酸塩及び酢酸塩等から選ばれた１種または２種以上を使用することもできる。
(2) 製造方法
(A) 培 養
(a) 菌 体
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品を得るのに使用される納豆菌としては、安全性やピロロキノリンキノンの産生量等を考慮すると、枯草菌類（Bacillus subtilis）に属する公知の納豆菌（Bacillus subtilis natto）が使用される。
納豆菌としては、特に制限されないが、高橋菌（高橋祐蔵研究所製、山形）、成瀬菌（株式会社成瀬醗酵化学研究所製、東京）、宮城野菌（有限会社宮城野納豆製造所製、仙台）、朝日菌（株式会社朝日工業製、東京）、日東菌（株式会社日東薬品工業製、京都）、目黒菌（株式会社目黒研究所製、大阪）等の市販の納豆菌；及び雲南SL-001菌等を挙げることができる。
なお、雲南SL-001菌は、平成１１年５月７日付で通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所にて、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−６７１３号として国際寄託されている。
(A) 培 養
(a) 菌 体
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品を得るのに使用される納豆菌としては、安全性やピロロキノリンキノンの産生量等を考慮すると、枯草菌類（Bacillus subtilis）に属する公知の納豆菌（Bacillus subtilis natto）が使用される。
納豆菌としては、特に制限されないが、高橋菌（高橋祐蔵研究所製、山形）、成瀬菌（株式会社成瀬醗酵化学研究所製、東京）、宮城野菌（有限会社宮城野納豆製造所製、仙台）、朝日菌（株式会社朝日工業製、東京）、日東菌（株式会社日東薬品工業製、京都）、目黒菌（株式会社目黒研究所製、大阪）等の市販の納豆菌；及び雲南SL-001菌等を挙げることができる。
なお、雲南SL-001菌は、平成１１年５月７日付で通商産業省工業技術院生命工学工業技術研究所にて、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ−６７１３号として国際寄託されている。
(b) 培地の調製
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法において、納豆菌の培養にて培地として使用される大豆又はその加工品としては、大豆を粉砕したもの、大豆を粉体化したもの、又は、それらを煮沸したもの、それらを水で抽出したもの等の加工品を挙げることができる。
具体的には、例えば、雪花菜、大豆、味噌や納豆製造時に副生する大豆煮汁、豆腐や油揚げ製造時に副生する豆腐粕、大豆を水で抽出した大豆ペプチド含有物、大豆を原料とした製油時に副生する大豆粕、味噌製造時の副産物である大豆の種皮等、納豆菌によって発酵できる材料を等を挙げることができる。
使用しても良い。
これら大豆又はその加工品の中でも大豆を水で抽出した大豆ペプチド含有物を用いることが好ましい。
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法において、納豆菌の培養にて培地として使用される大豆又はその加工品としては、大豆を粉砕したもの、大豆を粉体化したもの、又は、それらを煮沸したもの、それらを水で抽出したもの等の加工品を挙げることができる。
具体的には、例えば、雪花菜、大豆、味噌や納豆製造時に副生する大豆煮汁、豆腐や油揚げ製造時に副生する豆腐粕、大豆を水で抽出した大豆ペプチド含有物、大豆を原料とした製油時に副生する大豆粕、味噌製造時の副産物である大豆の種皮等、納豆菌によって発酵できる材料を等を挙げることができる。
使用しても良い。
これら大豆又はその加工品の中でも大豆を水で抽出した大豆ペプチド含有物を用いることが好ましい。
大豆ペプチド含有物
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法において、上記納豆菌を培養させる培地として好適に用いられる大豆ペプチド含有物としては、大豆種子中に３５重量％の割合で含有されている大豆タンパク質であり、化学構造的にはアミノ酸がペプチド結合で結ばれた高分子の物質である。
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法において、上記納豆菌を培養させる培地として好適に用いられる大豆ペプチド含有物としては、大豆種子中に３５重量％の割合で含有されている大豆タンパク質であり、化学構造的にはアミノ酸がペプチド結合で結ばれた高分子の物質である。
この大豆ペプチド含有物は、具体的には、大豆を粉砕したものを水と混合して、水により抽出した液状物で、固形物が除去されたものであるか、或いは、この液状物の水分を蒸発させて粉末化させた粉末状物である。この粉末化された粉末状物を用いる場合には、再度、水を添加して液状物としたものが用いられる。
従って、各種培養成分を適宜混合することにより調製しても、或いは、市販の培地をそのまま使用しても、或いは、市販の培地に下記の炭素源、窒素源及び無機塩及びその他の栄養素等を補助成分として適宜添加した培地を使用しても良い。
この際、培地は、固体又は液体培地のいずれを使用しても良いが、生産性の観点から液体培地が好ましく、使用目的によって適宜選択され、また、使用する微生物が資化し得る栄養素を含有する培地であれば、合成培地又は天然培地のいずれであっても良い。
従って、各種培養成分を適宜混合することにより調製しても、或いは、市販の培地をそのまま使用しても、或いは、市販の培地に下記の炭素源、窒素源及び無機塩及びその他の栄養素等を補助成分として適宜添加した培地を使用しても良い。
この際、培地は、固体又は液体培地のいずれを使用しても良いが、生産性の観点から液体培地が好ましく、使用目的によって適宜選択され、また、使用する微生物が資化し得る栄養素を含有する培地であれば、合成培地又は天然培地のいずれであっても良い。
炭素源
本発明における納豆菌の培養に使用できる炭素源としては、使用する種によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを効率良く産生できるものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、澱粉又はその組成画分、焙焼デキストリン、加工澱粉、澱粉誘導体、物理処理澱粉、α−澱粉、可溶性澱粉、アミロース、アミロペクチン、マルトオリゴ糖、シクロデキストリン、プルラン、トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉及びデキストリン、グリセリン、ソルビトール、麦芽汁、グルコース等の炭水化物を挙げることができる。
これらの炭素源の中でも、ピロロキノリンキノンの産生の観点から、グルコース及び澱粉が好ましく使用される。これらの炭素源は、単独或いは２種以上の混合物の形態で使用することもできる。
本発明における納豆菌の培養に使用できる炭素源としては、使用する種によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを効率良く産生できるものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、澱粉又はその組成画分、焙焼デキストリン、加工澱粉、澱粉誘導体、物理処理澱粉、α−澱粉、可溶性澱粉、アミロース、アミロペクチン、マルトオリゴ糖、シクロデキストリン、プルラン、トウモロコシ澱粉、馬鈴薯澱粉、甘藷澱粉及びデキストリン、グリセリン、ソルビトール、麦芽汁、グルコース等の炭水化物を挙げることができる。
これらの炭素源の中でも、ピロロキノリンキノンの産生の観点から、グルコース及び澱粉が好ましく使用される。これらの炭素源は、単独或いは２種以上の混合物の形態で使用することもできる。
窒素源
本発明による納豆菌の培養において使用できる窒素源もまた、使用する種によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを効率よく産生できるものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、肉エキス、麦芽エキス、ペプトン、大豆由来のポリペプトン（例えば、ポリペプトン−Ｓ）、酵母エキス、味液（大豆タンパク酸加水分解物）、大豆粉末、ミルクカゼイン、カザミノ酸、各種アミノ酸及びコーンスティープリカー等の有機窒素化合物、及び、アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム及び塩化アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸ナトリウム等の硝酸塩、尿素等の無機窒素化合物等が挙げられる。
これらの窒素源の中でも、ピロロキノリンキノンの産生の観点から、大豆由来のポリペプトン（例えば、ポリペプトン−Ｓ）及び大豆粉末が好ましく使用することができる。これらの窒素源も、単独或いは２種以上の混合物の形態で使用することもできる。
本発明による納豆菌の培養において使用できる窒素源もまた、使用する種によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを効率よく産生できるものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、肉エキス、麦芽エキス、ペプトン、大豆由来のポリペプトン（例えば、ポリペプトン−Ｓ）、酵母エキス、味液（大豆タンパク酸加水分解物）、大豆粉末、ミルクカゼイン、カザミノ酸、各種アミノ酸及びコーンスティープリカー等の有機窒素化合物、及び、アンモニア、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム及び塩化アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸ナトリウム等の硝酸塩、尿素等の無機窒素化合物等が挙げられる。
これらの窒素源の中でも、ピロロキノリンキノンの産生の観点から、大豆由来のポリペプトン（例えば、ポリペプトン−Ｓ）及び大豆粉末が好ましく使用することができる。これらの窒素源も、単独或いは２種以上の混合物の形態で使用することもできる。
無機塩
本発明による納豆菌の培養に使用できる無機塩もまた、使用する種によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを良好に産生でき得るものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、マグネシウム、マンガン、カルシウム、ナトリウム、カリウム、銅、鉄及び亜鉛等のリン酸塩、塩酸塩、硫酸塩及び酢酸塩等から選ばれた１種または２種以上を使用することもできる。
本発明による納豆菌の培養に使用できる無機塩もまた、使用する種によって異なり、使用する菌株が良好に生育し、ピロロキノリンキノンを良好に産生でき得るものであれば特に制限されない。
具体的には、例えば、マグネシウム、マンガン、カルシウム、ナトリウム、カリウム、銅、鉄及び亜鉛等のリン酸塩、塩酸塩、硫酸塩及び酢酸塩等から選ばれた１種または２種以上を使用することもできる。
(c) 培養条件
本発明において、納豆菌の培養は、従来公知の方法と同様にして行われ、その際の培養条件としては、使用する菌株、培地の組成及び培養法によって適宜選択され、使用する菌株が増殖しピロロキノリンキノンを効率よく産生できる条件であれば特に制限されないが、培養は水性媒体中で行うことが好ましい。
培養温度は、通常、２０〜４５℃、好ましくは３７〜４２℃で行われ、固体培養における湿度としては、通常６０〜１００％、好ましくは９０〜９５％で行われ、また、培養に適当な培地のｐＨは、通常、６．０〜９．５、好ましくは７．０〜８．５で、培養時間は、通常１０〜１００時間、好ましくは１２〜４８時間で行われる。
本発明において、納豆菌の培養は、従来公知の方法と同様にして行われ、その際の培養条件としては、使用する菌株、培地の組成及び培養法によって適宜選択され、使用する菌株が増殖しピロロキノリンキノンを効率よく産生できる条件であれば特に制限されないが、培養は水性媒体中で行うことが好ましい。
培養温度は、通常、２０〜４５℃、好ましくは３７〜４２℃で行われ、固体培養における湿度としては、通常６０〜１００％、好ましくは９０〜９５％で行われ、また、培養に適当な培地のｐＨは、通常、６．０〜９．５、好ましくは７．０〜８．５で、培養時間は、通常１０〜１００時間、好ましくは１２〜４８時間で行われる。
(B) 液状物の分離
本発明の方法によって培養された納豆菌の培養物の固形成分を、濾過や限外濾過や遠心分離等の既知の方法により集菌し、濾液を濃縮する。
遠心分離の場合、一般に１，０００〜５，０００Ｇ、好ましくは２，５００〜３，０００Ｇにて分離される。
本発明の方法によって培養された納豆菌の培養物の固形成分を、濾過や限外濾過や遠心分離等の既知の方法により集菌し、濾液を濃縮する。
遠心分離の場合、一般に１，０００〜５，０００Ｇ、好ましくは２，５００〜３，０００Ｇにて分離される。
(C) 塩 析
上記固形成分を分離した液状物にアルカリ成分を添加して塩とすることにより不溶化して固形成分として析出させる。
上記アルカリ成分としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩化アンモニウム、水酸化バリウム等を挙げることができる。
これらアルカリ成分の中でも水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを用いることが好ましい。
上記液状物に対して添加するアルカリ成分の割合としては、液状物１００重量部に対してアルカリ成分を通常５〜２０重量部、好ましくは８〜１５重量部添加することが好ましい。
上記固形成分を分離した液状物にアルカリ成分を添加して塩とすることにより不溶化して固形成分として析出させる。
上記アルカリ成分としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩化アンモニウム、水酸化バリウム等を挙げることができる。
これらアルカリ成分の中でも水酸化ナトリウム、水酸化カリウムを用いることが好ましい。
上記液状物に対して添加するアルカリ成分の割合としては、液状物１００重量部に対してアルカリ成分を通常５〜２０重量部、好ましくは８〜１５重量部添加することが好ましい。
(D) 固形物の分離
上記塩析により析出した固形成分を、濾過や限外濾過や遠心分離等の既知の方法により分離して回収する。
遠心分離の場合、一般に５，０００〜２０，０００Ｇ、好ましくは８，０００〜１２，０００Ｇにて分離される。
上記塩析により析出した固形成分を、濾過や限外濾過や遠心分離等の既知の方法により分離して回収する。
遠心分離の場合、一般に５，０００〜２０，０００Ｇ、好ましくは８，０００〜１２，０００Ｇにて分離される。
(E) 乾 燥
そして、この固形成分を凍結乾燥、風乾、真空熱乾燥等の公知の方法により乾燥することにより、粉体として得ることができる。
そして、この固形成分を凍結乾燥、風乾、真空熱乾燥等の公知の方法により乾燥することにより、粉体として得ることができる。
[II] ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品
(1) 構成成分
(A) 原料大豆に由来する成分
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品は、大豆を納豆菌によって発酵させて得られるものであることから、その構成成分として、原料大豆に由来する大豆蛋白や大豆炭水化物や大豆脂質等が含まれているものであり、特に、大豆蛋白が分解されて粘着性物質となったグルタミン酸のポリペプチドとフラクトースの重合物が含まれている。
また、上記成分以外にも納豆菌によって生産されるアミラーゼ、プロテアーゼ、リバーゼ、ナットウキナーゼ等の酵素や、ビタミンＤやＫ等が微量成分として存在している。
(1) 構成成分
(A) 原料大豆に由来する成分
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品は、大豆を納豆菌によって発酵させて得られるものであることから、その構成成分として、原料大豆に由来する大豆蛋白や大豆炭水化物や大豆脂質等が含まれているものであり、特に、大豆蛋白が分解されて粘着性物質となったグルタミン酸のポリペプチドとフラクトースの重合物が含まれている。
また、上記成分以外にも納豆菌によって生産されるアミラーゼ、プロテアーゼ、リバーゼ、ナットウキナーゼ等の酵素や、ビタミンＤやＫ等が微量成分として存在している。
(B) ピロロキノリンキノンの無機塩
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の中には、上記成分の他に、ピロロキノリンキノンの無機塩が、一般に１００ｎｇ／ｇ以上の濃度で、好ましくは０．００１〜０．５ｇ／ｇ、特に好ましくは０．０１〜０．２ｇ／ｇの濃度で含有されている。
上記ピロロキノリンキノンの無機塩としては、具体的には、ピロロキノリンキノンのナトリュウム塩、又は、ピロロキノリンキノンのカリウム塩、又は、ピロロキノリンキノンのカルシウム塩、又は、ピロロキノリンキノンのマグネシウム塩等が含有されている。
これら無機塩の中でも特にピロロキノリンキノンのナトリュウム塩であることが好ましい。
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の中には、上記成分の他に、ピロロキノリンキノンの無機塩が、一般に１００ｎｇ／ｇ以上の濃度で、好ましくは０．００１〜０．５ｇ／ｇ、特に好ましくは０．０１〜０．２ｇ／ｇの濃度で含有されている。
上記ピロロキノリンキノンの無機塩としては、具体的には、ピロロキノリンキノンのナトリュウム塩、又は、ピロロキノリンキノンのカリウム塩、又は、ピロロキノリンキノンのカルシウム塩、又は、ピロロキノリンキノンのマグネシウム塩等が含有されている。
これら無機塩の中でも特にピロロキノリンキノンのナトリュウム塩であることが好ましい。
(2) 構成割合
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品を構成する上記原料大豆に由来する成分としては、大豆蛋白が一般に５〜１５重量％、大豆炭水化物が一般に８０〜９０重量％、大豆脂質が一般に０〜５重量％の割合で含まれているものである。
上記以外に納豆菌によって生産されるアミラーゼ、プロテアーゼ、リバーゼ、ナットウキナーゼ等の酵素や、ビタミンＤやＫ等が微量成分として存在している。
また、上記ピロロキノリンキノンの無機塩成分としては、一般に１００ｎｇ／ｇ以上の濃度で、好ましくは０．００１〜０．５ｇ／ｇ、特に好ましくは０．０１〜０．２ｇ／ｇの濃度で含有されている。
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品を構成する上記原料大豆に由来する成分としては、大豆蛋白が一般に５〜１５重量％、大豆炭水化物が一般に８０〜９０重量％、大豆脂質が一般に０〜５重量％の割合で含まれているものである。
上記以外に納豆菌によって生産されるアミラーゼ、プロテアーゼ、リバーゼ、ナットウキナーゼ等の酵素や、ビタミンＤやＫ等が微量成分として存在している。
また、上記ピロロキノリンキノンの無機塩成分としては、一般に１００ｎｇ／ｇ以上の濃度で、好ましくは０．００１〜０．５ｇ／ｇ、特に好ましくは０．０１〜０．２ｇ／ｇの濃度で含有されている。
以下に示す実施例及び比較例によって、本発明を更に具体的に説明する。
[I] 評価方法
（１） ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）の分析
ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）の分析は、T.Kumazawa、O.Suzuki等の手法に従い、ガスクロマトグラフ／マススペクトロメーターの組合せ（ＧＣ−ＭＳ）により行った。（Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．（１９９５）３０７．３３１−３３３）。
（２） 食品中の構成成分の分析
食品中の構成成分の分析は蛋白質はケルダール法、脂質は酸分解法、灰分は直接灰化法、水分は常圧加熱乾燥法により行った。
[I] 評価方法
（１） ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）の分析
ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）の分析は、T.Kumazawa、O.Suzuki等の手法に従い、ガスクロマトグラフ／マススペクトロメーターの組合せ（ＧＣ−ＭＳ）により行った。（Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．（１９９５）３０７．３３１−３３３）。
（２） 食品中の構成成分の分析
食品中の構成成分の分析は蛋白質はケルダール法、脂質は酸分解法、灰分は直接灰化法、水分は常圧加熱乾燥法により行った。
[II] 実施例及び比較例
実施例１
（１） 種菌培養
内容積３０リットルのファーメンターに、大豆ペプチド２．０重量％、グルコース０．５重量％、消泡剤（シリコンペースト）からなる液体培地を入れて、更に、種菌として納豆菌（Bacillus Subtilis natto）を添加した後、３７℃の温度、ｐＨ６．８〜７．２、空気０．５リットル／分の速度で通気しながら、４８時間の種菌培養を行った。
実施例１
（１） 種菌培養
内容積３０リットルのファーメンターに、大豆ペプチド２．０重量％、グルコース０．５重量％、消泡剤（シリコンペースト）からなる液体培地を入れて、更に、種菌として納豆菌（Bacillus Subtilis natto）を添加した後、３７℃の温度、ｐＨ６．８〜７．２、空気０．５リットル／分の速度で通気しながら、４８時間の種菌培養を行った。
（２） 本培養
内容積５００リットルの培養タンクに、上記大豆ペプチド２．０重量％、グルコース０．５重量％、消泡剤（シリコンペースト）からなる液体培地２５０リットルを充填した後、納豆菌（Bacillus Subtilis natto）を添加して、３７℃の温度、ｐＨ６．８〜７．２、空気０．５リットル／分の速度で通気しながら、７２時間の本培養を行った。
内容積５００リットルの培養タンクに、上記大豆ペプチド２．０重量％、グルコース０．５重量％、消泡剤（シリコンペースト）からなる液体培地２５０リットルを充填した後、納豆菌（Bacillus Subtilis natto）を添加して、３７℃の温度、ｐＨ６．８〜７．２、空気０．５リットル／分の速度で通気しながら、７２時間の本培養を行った。
（３） 固形分の除去
上記培養液を１０，０００Ｇにて遠心分離することにより固形の菌体を除去した後、その上澄み液を分析した結果、該上澄み液中にはピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）が１ミリリットル当たり１００ｎｇの量で含まれることが判明した。
上記培養液を１０，０００Ｇにて遠心分離することにより固形の菌体を除去した後、その上澄み液を分析した結果、該上澄み液中にはピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）が１ミリリットル当たり１００ｎｇの量で含まれることが判明した。
（４） 濃 縮
上記澄み液を真空凝縮装置を用いて５倍の濃度に濃縮させた。
上記澄み液を真空凝縮装置を用いて５倍の濃度に濃縮させた。
（５） 塩 析
上記濃縮液５０リットルに１０重量％の濃度となるように食塩を添加し、塩酸でｐＨ２．５に調整し、５℃の温度で２４時間静置して、ピロロキノリンキノンをナトリウム塩として析出させた。
上記濃縮液５０リットルに１０重量％の濃度となるように食塩を添加し、塩酸でｐＨ２．５に調整し、５℃の温度で２４時間静置して、ピロロキノリンキノンをナトリウム塩として析出させた。
（６） 分 離
得られた析出物を１０，０００Ｇにて遠心分離することにより塩析非水分として７５０ｇを回収した。
この回収されたピロロキノリンキノンナトリウム塩粗精製物中には、分析の結果、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を１２５ｇ含有するものであった。
その結果を表１に示す。
得られた析出物を１０，０００Ｇにて遠心分離することにより塩析非水分として７５０ｇを回収した。
この回収されたピロロキノリンキノンナトリウム塩粗精製物中には、分析の結果、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を１２５ｇ含有するものであった。
その結果を表１に示す。
実施例２
（１） 本培養
グルコースを０．５重量％添加した雪花菜を１２１℃の温度で３０分間滅菌した後、納豆菌（Bacillus Subtilis natto）を添加して、３７℃の温度、ｐＨ６．８〜７．２で、７２時間培養した。
（１） 本培養
グルコースを０．５重量％添加した雪花菜を１２１℃の温度で３０分間滅菌した後、納豆菌（Bacillus Subtilis natto）を添加して、３７℃の温度、ｐＨ６．８〜７．２で、７２時間培養した。
（２） 固形分の除去
その後、培地１０ｋｇ当たり２０リットルの水を加えて攪拌抽出して、濾過した後に、遠心分離して、上澄み液を１５リットル回収した。この上澄み液１ミリリットルからは６０ｎｇのピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）が検出された。
その後、培地１０ｋｇ当たり２０リットルの水を加えて攪拌抽出して、濾過した後に、遠心分離して、上澄み液を１５リットル回収した。この上澄み液１ミリリットルからは６０ｎｇのピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）が検出された。
（３） 濃 縮
この上記澄み液を真空凝縮装置を用いて３リットルにまで濃縮させた。
この上記澄み液を真空凝縮装置を用いて３リットルにまで濃縮させた。
（４） 塩 析
この濃縮液に１０重量％となるように食塩を添加し、ピロロキノリンキノンをナトリウム塩として析出させた。
この濃縮液に１０重量％となるように食塩を添加し、ピロロキノリンキノンをナトリウム塩として析出させた。
（５） 分 離
この塩析により析出された塩析非水分は４５ｇ回収された。この塩析非水分中には、分析によってピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）が９００ｍｇ含まれていることが判明した。
この塩析非水分をピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）高含有食品（１ｋｇ当たり２０ｇ含有）とした。
その結果を表１に示す。
この塩析により析出された塩析非水分は４５ｇ回収された。この塩析非水分中には、分析によってピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）が９００ｍｇ含まれていることが判明した。
この塩析非水分をピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）高含有食品（１ｋｇ当たり２０ｇ含有）とした。
その結果を表１に示す。
比較例１
実施例１において濃縮、塩析、精製工程を実施しない以外は実施例１と同様に実施した。
その結果を表１に示す。
実施例１において濃縮、塩析、精製工程を実施しない以外は実施例１と同様に実施した。
その結果を表１に示す。
本発明のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品及びその製造方法は、新種のビタミンであるピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品であることから、少量の摂取でピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）を大量に摂取することができるので、ピロロキノリンキノンの欠乏による病気の治療に極めて有効である。
Claims (8)
- 大豆又はその加工品を培地に用いて、納豆菌を培養させることにより得られる培養生成物を固形分と液状物に分離して、その液状物に無機塩類を添加することにより析出させた固形分を分離回収することを特徴とする、ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法。
- 大豆又はその加工品が、大豆ペプチド含有物である、請求項１に記載のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法。
- 大豆ペプチド含有物が大豆を粉砕した後、水抽出したものである、請求項２に記載のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法。
- 納豆菌の培養を水性媒体中で行う、請求項１〜３のいずれかに記載のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法。
- 固形分と液状物との分離を遠心分離器を用いて行う、請求項１〜４のいずれかに記載のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品の製造方法。
- ピロロキノリンキノンを１００ｎｇ／ｇ以上の濃度で含有することを特徴とする、ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品。
- ピロロキノリンキノンを０．０１〜０．２ｇ／ｇの濃度で含有する、請求項６に記載のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品。
- ピロロキノリンキノンが、ピロロキノリンキノンのナトリュウム塩として含有されている、請求項６又は７に記載のピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003312416A JP2005080502A (ja) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | ピロロキノリンキノンを高含量で含有する食品及びその製造方法 |
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|---|---|
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011030487A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Nisshin Pharma Inc | キノン類の製造方法 |
| JP2011111403A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Mitsubishi Gas Chemical Co Inc | 生体吸収性に優れたコエンザイムｑ１０とピロロキノリンキノンを共に含む経口摂取用組成物 |
| JP2013237644A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Mitsubishi Gas Chemical Co Inc | 細胞活性化炭酸水 |
| JP2014005259A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-16 | Mitsubishi Gas Chemical Co Inc | 高品質ピロロキノリンキノンの製造方法 |
| JP2020189802A (ja) * | 2019-05-22 | 2020-11-26 | 株式会社ブルーム・クラシック | サーチュイン１活性化剤及びサーチュイン１活性化用皮膚化粧料 |
| CN112741241A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-04 | 浙江大学 | 一种富含吡咯喹啉醌的杭白菊发酵饮品及其制造方法 |
-
2003
- 2003-09-04 JP JP2003312416A patent/JP2005080502A/ja active Pending
Cited By (7)
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