JP2005102559A - 新菌株及び該菌株によるγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の大量生産方法 - Google Patents
新菌株及び該菌株によるγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の大量生産方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 γ−アミノ酪酸(ＧＡＢＡ)の生産を大量に効率よく行う手法の開発を課題とする。
【解決手段】 乳酸菌の新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(Lactobacillus paracasei NFRI（7415）)が課題解決に有効であることを見出した。
【選択図】 なし
【解決手段】 乳酸菌の新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(Lactobacillus paracasei NFRI（7415）)が課題解決に有効であることを見出した。
【選択図】 なし
Description
本発明は、高血圧症等に有効なγ−アミノ酪酸(ＧＡＢＡ)の生産を大量に効率よく行う手法に関する。
γ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）は、広く天然界に存在するアミノ酸の一種で、人等の哺乳動物の小脳などに存在し、抑制性神経伝達物質として働いている物質である。ＧＡＢＡには、血圧降下作用、精神安定などの機能が注目されており、高血圧症、脳血流の改善による不眠、鬱などの予防、改善に期待されている。
従来、このγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）を大量に生産する方法として、米の胚芽を水に浸漬すると胚芽中にＧＡＢＡが蓄積されるので、米胚芽や米糠を触媒として、ピリドキサルリン酸存在下でグルタミン酸と反応させると、ＧＡＢＡを効率よく生産できることがわかっている（特開２０００−２０１６５１号公報(特許文献１)）。
また、特開２０００−２１００７５号公報(特許文献２)には、ＧＡＢＡ生産能を有する乳酸菌、ラクトバチルス ブレビスＴＹ４１４を用いてＧＡＢＡを短期間に効率よく生産することができることが記載されている。
しかしながら、大量に生産されるといっても需要からみるとまだ多いとは言えないので、さらに大量にＧＡＢＡを生産する手法の開発が望まれている。
しかしながら、大量に生産されるといっても需要からみるとまだ多いとは言えないので、さらに大量にＧＡＢＡを生産する手法の開発が望まれている。
γ−アミノ酪酸(ＧＡＢＡ)の生産を大量に効率よく行う手法の開発を課題とする。
本発明は、上記課題を解決するために鋭意努力した結果、乳酸菌の新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(Lactobacillus paracasei NFRI（7415）)が有効であることを見出した。
すなわち、本発明は
(１) γ−アミノ酪酸を多量に生産する新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)、
(２)鮒寿司由来であることを特徴とする(１)記載の新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)、
(３) 新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)を培地中のグルタミン酸濃度が５０ｍＭ以上として培養することを特徴とするγ−アミノ酪酸の生産方法、
(４) 新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)を培養して生産されたγ−アミノ酪酸を含有する食品、
(５） 新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)を発酵菌とする発酵食品
に関する。
すなわち、本発明は
(１) γ−アミノ酪酸を多量に生産する新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)、
(２)鮒寿司由来であることを特徴とする(１)記載の新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)、
(３) 新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)を培地中のグルタミン酸濃度が５０ｍＭ以上として培養することを特徴とするγ−アミノ酪酸の生産方法、
(４) 新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)を培養して生産されたγ−アミノ酪酸を含有する食品、
(５） 新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(寄託番号FERM P−19506)を発酵菌とする発酵食品
に関する。
本発明者は、γ−アミノ酪酸を多量に生産する乳酸菌につき、スクリーニングを行った結果、ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(Lactobacillus paracasei NFRI（7415）)が最も優れていることを見出した。
γ−アミノ酪酸を生産する乳酸菌には各種のものがあるが、以下に代表的なものと本発明のものとの差異を表１にまとめてみた。
表１から明らかなように、本発明のLb．paracasei NFRI（7415）はLb．brevisとは発酵形式が異なる。
また、本発明のLb．paracasei NFRI（7415）は分離源として鮒寿司からのものでこの点も特徴である。
また、本発明のLb．paracasei NFRI（7415）は分離源として鮒寿司からのものでこの点も特徴である。
本発明において適用可能な食品としては、主として発芽玄米、乳酸菌飲料、パン、漬物等種々の食品が挙げられる。
本発明によって、γ−アミノ酪酸を大量に安定的に供給することができるようになる。
GABA生産乳酸菌の培養方法については、以下のように行った。
1）培地および培養方法
培地は以下の2種類を使用した。
1）培地および培養方法
培地は以下の2種類を使用した。
乳酸菌の前培養は、MRS培地を用いて、30℃で、24時間静置培養をおこなった。本培養は、グルタミン酸ナトリウムを添加したMRSまたはAPT液体培地100mlで、30℃で静置培養した。
2)乳酸菌の増殖度とpHおよび菌体重量の測定
培養後、培養液の濁度を分光光度計で測定した。600nmの吸光度により、乳酸菌の増殖度とした。培養液は遠心分離(8,000rpm、10分)をおこない、上清液を容器に移し、上清のpHを測定した。菌体は、0.85%塩化ナトリウム水溶液で、洗浄と遠心分離を2回繰り返し、上清を除き、菌体重量を測定した。
培養後、培養液の濁度を分光光度計で測定した。600nmの吸光度により、乳酸菌の増殖度とした。培養液は遠心分離(8,000rpm、10分)をおこない、上清液を容器に移し、上清のpHを測定した。菌体は、0.85%塩化ナトリウム水溶液で、洗浄と遠心分離を2回繰り返し、上清を除き、菌体重量を測定した。
3)遊離アミノ酸の測定
乳酸菌培養後、遠心分離で得た培地の上清1mlを75%(v/v)エタノールで5mlとし、ロータリーエバポレーターで減圧下約40℃で濃縮乾固させた。これを希釈液(0.15%クエン酸三リチウム、1.98%クエン酸、1.2%塩化リチウム、2%β-チオジグリコール、0.01%n-カプリル酸)5mlで希釈し、0.45μmメンブレンフィルターでろ過し、アミノ酸分析用サンプルとした。ヤナコ アミノ酸分析装置(LC-11A型)で、遊離アミノ酸を測定した。
乳酸菌培養後、遠心分離で得た培地の上清1mlを75%(v/v)エタノールで5mlとし、ロータリーエバポレーターで減圧下約40℃で濃縮乾固させた。これを希釈液(0.15%クエン酸三リチウム、1.98%クエン酸、1.2%塩化リチウム、2%β-チオジグリコール、0.01%n-カプリル酸)5mlで希釈し、0.45μmメンブレンフィルターでろ過し、アミノ酸分析用サンプルとした。ヤナコ アミノ酸分析装置(LC-11A型)で、遊離アミノ酸を測定した。
GABA生産乳酸菌の最適培養条件の検討
Lb.brevis NFRI(7340)およびLb.paracasei NFRI(7415)の、GABAを高濃度に生産する培養条件について検討した。
1)GABAを高濃度に生産するグルタミン酸濃度の検討
10mM、50mM、100mM、500mMの濃度のグルタミン酸ナトリウム添加MRS培地をつくり、Lb.brevis NFRI(7340)は30℃で5日間、Lb.paracasei NFRI(7415)は8日間培養した。1日または２日ごとに、増殖度、菌体重量、pH、上清のGABAを測定した。
Lb.brevis NFRI(7340)およびLb.paracasei NFRI(7415)の、GABAを高濃度に生産する培養条件について検討した。
1)GABAを高濃度に生産するグルタミン酸濃度の検討
10mM、50mM、100mM、500mMの濃度のグルタミン酸ナトリウム添加MRS培地をつくり、Lb.brevis NFRI(7340)は30℃で5日間、Lb.paracasei NFRI(7415)は8日間培養した。1日または２日ごとに、増殖度、菌体重量、pH、上清のGABAを測定した。
表３からLb.brevis NFRI(7340)は、グルタミン酸濃度が50mMおよび100mMでの培養でのGABA生産量が多かったし、表４からLb.paracasei NFRI(7415)は、グルタミン酸の濃度が高いほどGABAの生産量が多かったことがわかる。特に、Lb.paracasei は500mMで8日目に181.9μmol/mlのGABAが生産された。これは、培地100mlあたり1.9gのGABAが含まれていることになる。表４の結果をグラフとし図１に示す。
2)培養温度の検討
培養温度を変えたときのGABA生産能について検討した。50mMグルタミン酸ナトリウム添加APT培地にLb.brevis IFO 3960を接種し、6日間培養した。1日ごとに、増殖度、菌体重量、pH、上清のGABAを測定した。Lb.paracasei NFRI(7415)は、100mMグルタミン酸ナトリウム添加MRS培地で6日間培養した。増殖度、菌体重量、pH、上清のGABAを測定した。
培養温度を変えたときのGABA生産能について検討した。50mMグルタミン酸ナトリウム添加APT培地にLb.brevis IFO 3960を接種し、6日間培養した。1日ごとに、増殖度、菌体重量、pH、上清のGABAを測定した。Lb.paracasei NFRI(7415)は、100mMグルタミン酸ナトリウム添加MRS培地で6日間培養した。増殖度、菌体重量、pH、上清のGABAを測定した。
表５、６を見ると、Lb.brevisに比べLb.paracaseiは格段に培養中のGABA量が多いことがわかる。そして、培養温度を変えたときのGABAの生産量から、Lb.paracasei NFRI(7415)の最適温度は37℃であると考えられる。表６のLb.paracaseiについてグラフ化したものを図２及び図３に示す。図３から２５℃以上にすると急激に増殖するが、低温では緩慢な増加を示すことが明らかである。
GABA富化発芽玄米の製造試験
1)ハイミノリを35℃24時間浸漬後、15分間蒸煮した。
2)1)の発芽玄米を20gずつシャーレにとり、乳酸菌Lb.paracasei NFRI(7415)が入った滅菌水5mlを振り混ぜ、30℃の恒温器で6日間保温した。
3)滅菌水の条件は、
a．水5ml
b．乳酸菌を添加した滅菌水5ml
c．乳酸菌とグルタミン酸ナトリウム(50mM)が入った滅菌水5ml
の3種類おこなった。
4)2日目、4日目、6日目に玄米を恒温器から取り出し、48時間凍結乾燥させ、粉末とした。
5)粉末サンプル2.5gをファルコンチュ−ブに入れ、75%エタノ−ルで抽出し、遠心分離を
おこなったのち、上清をとり、濃縮乾固させて希釈液で溶かして遊離アミノ酸を測定した。
1)ハイミノリを35℃24時間浸漬後、15分間蒸煮した。
2)1)の発芽玄米を20gずつシャーレにとり、乳酸菌Lb.paracasei NFRI(7415)が入った滅菌水5mlを振り混ぜ、30℃の恒温器で6日間保温した。
3)滅菌水の条件は、
a．水5ml
b．乳酸菌を添加した滅菌水5ml
c．乳酸菌とグルタミン酸ナトリウム(50mM)が入った滅菌水5ml
の3種類おこなった。
4)2日目、4日目、6日目に玄米を恒温器から取り出し、48時間凍結乾燥させ、粉末とした。
5)粉末サンプル2.5gをファルコンチュ−ブに入れ、75%エタノ−ルで抽出し、遠心分離を
おこなったのち、上清をとり、濃縮乾固させて希釈液で溶かして遊離アミノ酸を測定した。
上記の条件のもとでの玄米中のGABA量(mg/100g dry)を測定した結果を表７に示す。
表７から、GABA量は培養日数にはあまり関連性がないが、cの条件、すなわちグルタミン酸ナトリウムが入っていると、GABA量は急激に増加することがわかる。これをグラフ化したものが図４である。
GABA富化乳酸菌飲料の製造試験
1)乳酸菌Lb.paracasei NFRI(7415)の前培養を行い、遠心分離(8,000rpm、10分)ののち、上清液を除いた。
2)菌体は、0.85%塩化ナトリウム水溶液で、洗浄と遠心分離を2回繰り返し、湿菌体をヨーグルトのスターターとした。
3)白米、玄米、発芽玄米の粉末をそれぞれ1g用意した。
4)牛乳50mlに砂糖2gを加えて50℃くらいまで加熱したのち、40℃に冷ましたところで湿菌体0.1gと各種粉を加えてよく混ぜた。
5)37℃で24時間と48時間培養後、pHと遊離アミノ酸を測定した。
1)乳酸菌Lb.paracasei NFRI(7415)の前培養を行い、遠心分離(8,000rpm、10分)ののち、上清液を除いた。
2)菌体は、0.85%塩化ナトリウム水溶液で、洗浄と遠心分離を2回繰り返し、湿菌体をヨーグルトのスターターとした。
3)白米、玄米、発芽玄米の粉末をそれぞれ1g用意した。
4)牛乳50mlに砂糖2gを加えて50℃くらいまで加熱したのち、40℃に冷ましたところで湿菌体0.1gと各種粉を加えてよく混ぜた。
5)37℃で24時間と48時間培養後、pHと遊離アミノ酸を測定した。
上記の乳酸菌飲料の中のGABA量(μmol/ml)の測定結果を表８に示す。
表８を見ると、白米の場合よりは玄米、発芽玄米のほうがGABA量が多く、発酵時間では２４時間よりも４８時間のほうがGABA量が多いことがわかる。特に発芽玄米で４８時間発酵のものはGABA量が著しく多くなっている。
GABA富化低糖パン生地の製造試験
1)パン生地の組成は、小麦粉(強力粉)100g、砂糖5g、食塩2g、酵母(イースト)4gであり、酵母の代替として乳酸菌を使用した。
2)前培養した菌Lb.paracasei NFRI(7415)3.9gを水に溶かしておき、最終容量を69mlとした。
3)試料は、乳酸菌のみを入れた生地、乳酸菌とグルタミン酸ナトリウム1%を加えた生地とした。
4)ピンミキサー(National社製)を用いて25℃で3分間混捏した。発酵は30℃で24〜48時間おこなった。
1)パン生地の組成は、小麦粉(強力粉)100g、砂糖5g、食塩2g、酵母(イースト)4gであり、酵母の代替として乳酸菌を使用した。
2)前培養した菌Lb.paracasei NFRI(7415)3.9gを水に溶かしておき、最終容量を69mlとした。
3)試料は、乳酸菌のみを入れた生地、乳酸菌とグルタミン酸ナトリウム1%を加えた生地とした。
4)ピンミキサー(National社製)を用いて25℃で3分間混捏した。発酵は30℃で24〜48時間おこなった。
低糖パン生地中のGABA量(mg/100g dry)を測定した結果を表９に示す。
表９から乳酸菌のみに比べ、乳酸菌＋グルタミン酸ナトリウムのほうがGABA量が
格段に多いことがわかる。
格段に多いことがわかる。
Claims (5)
- γ−アミノ酪酸を多量に生産する新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(Lactobacillus paracasei NFRI（7415）) (寄託番号FERM P−19506)。
- 鮒寿司由来であることを特徴とする請求項１記載の新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(Lactobacillus paracasei NFRI（7415）) (寄託番号FERM P−19506)。
- 新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(Lactobacillus paracasei NFRI（7415）) (寄託番号FERM P−19506)を培地中のグルタミン酸濃度が５０ｍＭ以上として培養することを特徴とするγ−アミノ酪酸の生産方法。
- 新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(Lactobacillus paracasei NFRI（7415）) を培養して生産されたγ−アミノ酪酸を含有する食品。
- 新菌株ラクトバチルス パラカゼイNFRI（7415）(Lactobacillus paracasei NFRI（7415）) (寄託番号FERM P−19506)を発酵菌とする発酵食品。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003338656A JP2005102559A (ja) | 2003-09-29 | 2003-09-29 | 新菌株及び該菌株によるγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）の大量生産方法 |
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| JP2013032347A (ja) * | 2011-07-04 | 2013-02-14 | Yasaka:Kk | 乳酸菌発酵物の製造方法、高血圧抑制剤、血中脂肪低下剤、及び脂肪蓄積抑制剤 |
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-
2003
- 2003-09-29 JP JP2003338656A patent/JP2005102559A/ja not_active Ceased
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