JP2005168348A

JP2005168348A - 紅芋成分からなる担子菌類増殖用培地及びそれを用いた担子菌類培養方法

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Publication number: JP2005168348A
Application number: JP2003410283A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Akamatsu; 隆行赤松; Keiichi Sadoyama; 恵一佐渡山; Keiichiro Inafuku; 桂一郎稲福; Kazutomo Miyasato; 和朋宮里; Kensaku Gushiken; 健作具志堅
Original assignee: OKINAWA HAKKO KAGAKU KK
Current assignee: OKINAWA HAKKO KAGAKU KK
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】担子菌類の紅芋を主成分とした培地を使用した担子菌類の菌糸体液体培養法を提供する。
【解決手段】紅芋成分の水溶液から本質的に成る担子菌類菌糸体増殖用培地において、アガリスク茸、メシマコブ茸、シイタケ、ヤマブシ茸、チョレイマイ茸、タモギ茸、オオシロアリ茸及びレイシからなる群から選択される担子菌類菌糸体を増殖させると、その増殖用培地又はその部分には抗腫瘍能、抗酸化能が認められ、γ−アミノ酪酸が含有されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、簡便、かつ、従来よりも高い抗酸化作用及び抗腫瘍作用を示す担子菌類培養物が得られる担子菌類の増殖用培地及びそれを用いた担子菌類の培養方法に関する。

従来の担子菌類の液体培養法においては、基本的な液体培地に種々の栄養成分（例えば、炭素源、窒素源（有機態窒素及び無機態窒素）、無機塩類、ビタミン類、核酸類等）を添加している。特許文献１〜６に記載の発明では、目的に応じて上記栄養成分を添加している。

特許文献５に記載の発明では、アガリスク菌にγ−アミノ酪酸（以下、ＧＡＢＡという）を大量に製造させるために、液体培地にグルタミン酸又はグルタミン酸塩を添加している。

特許文献６に記載の発明では、メシマコブ菌糸体を短期間に、かつ大量に製造するために、液体培地に核酸類を添加している。

担子菌類は、種々の生理活性を有することが知られている。例えば、上記アガリスク菌は、高血圧及び糖尿病を改善する作用が知られている。上記メシマコブ菌は、抗腫瘍性、免疫賦活作用等が知られている。

特開平２−２９９５１６号公報特開平３−２７２１８号公報特開平５−１９２０３６号公報特開平８−２２８５３９号公報特開２００１−２１３７７３号公報特開２００３−２５９８５７号公報

本発明は、担子菌類の有用な生理活性を有効利用するために、担子菌類に、有用な生理活性成分を効率よく、かつ簡便に生産させることができる増殖用培地を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明者らは鋭意研究を重ね、紅芋（ベニイモ）成分を水に溶解した液体培地を用いて担子菌類を増殖させると、従来の液体培地で増殖された場合に比べて、高い抗酸化作用、抗腫瘍作用を有する菌糸体が得られることを見出した。

さらに、紅芋成分からなる液体培地を用いて増殖された担子菌類の培養体は、多量のＧＡＢＡを含んでいることも見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、
１．紅芋成分から本質的になる担子菌類増殖用培地；
２．担子菌類が、アガリスク茸、メシマコブ、シイタケ、ヤマブシ茸、チョレイマイ茸、タモギ茸、オオシロアリ茸及びレイシからなる群から選択される、上記１に記載の担子菌類増殖用培地；
３．紅芋成分が、加熱処理した紅芋自体と水とが混合された液状物である、上記１又は２に記載の担子菌類増殖用培地；
４．上記１〜３のいずれかに記載の担子菌類増殖用培地を用いた担子菌類の培養方法；
５．上記１〜３のいずれかに記載の担子菌類増殖用培地で培養された担子菌培養物又はその部分を有効成分とする抗酸化剤；
６．上記１〜３のいずれかに記載の担子菌類増殖用培地で増殖された担子菌培養物又はその部分を有効成分とする抗腫瘍剤；
７．上記１〜３のいずれかに記載の担子菌類増殖用培地で増殖された担子菌培養物又はその部分を有効成分とするγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）含有組成物
を提供する。

本発明の担子菌類増殖用培地及びそれを用いる担子菌類の培養方法によれば、簡便に、効率よく担子菌類を増殖させることができる。

本発明の担子菌類増殖用培地を用いて増殖された担子菌類の培養物及びその部分は、高い抗腫瘍作用及び抗酸化作用を有しており、有用な抗腫瘍剤及び抗酸化剤として利用できる。

本発明の担子菌類増殖用培地を用いて増殖された担子菌類の培養物及びその部分には、多量のＧＡＢＡが含まれており、ＧＡＢＡの有する生理活性を有効に利用することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の担子菌類増殖用培地（以下、本発明の培地という）は、紅芋成分から本質的になることを特徴とする。

紅芋は、主として沖縄県で生産されている、鮮やかな赤紫色の断面を有するサツマイモの一種である。紅芋は、これまで健康食品の素材として使用されており、それ自体にポリフェノールの抗酸化作用、高血圧改善・予防作用、発癌抑制作用、肝機能障害軽減作用等が確認されている。

紅芋には、主としてアトシアニン、食物繊維、マグネシウム、カルシウム、リン、ナトリウム、鉄、カリウム、カロチン、ビタミンＢ１、Ｂ２及びＣ、ヤラピン、クロロゲン酸等の成分が含まれている。

なお、本発明の培地において、「紅芋成分」とは、加熱処理した（ふかした）紅芋自体を水に混合した液状物、又は加熱処理した（ふかした）紅芋を水に入れて９０℃以上の温度で抽出した後、濾過して固形成分を除去して得た、抽出された紅芋の成分が水に溶解している水溶液をいい、加熱処理された紅芋自体を水に混合した液状物が好ましい。

本発明の培地は、上記液状物である場合、加熱処理した紅芋、通常５〜１５０ｇ、好ましくは１５〜３０ｇを、水１０００ｍＬに混合したものである。また、上記水溶液である場合には、加熱処理された紅芋、通常１００〜８００ｇ、好ましくは１５０〜３５０ｇを、熱水１０００ｍＬで抽出したものである。

本発明の培地は、上記紅芋成分を、滅菌することによって得られる。滅菌は、当業界で通常用いられる方法で行うことができる。例えば、オートクレーブに入れて、１１５〜１２１℃の温度、０．２〜１．２気圧下で、１５〜６０分間滅菌する。

本発明の培地は、紅芋の色素成分アントシアニンにより、最初は赤紫色を呈する。担子菌類を植菌し、増殖させると、赤紫色は徐々に退色し、黄褐色〜茶褐色に変化する。

本発明の培地は、液体培地、固形培地のいずれであってもよいが、大量培養が可能な液体培地であることが好ましい。なお、固体培地とする場合には、寒天等の凝固剤を添加する。

本発明の培地は、上記紅芋成分以外には何も添加しなくてもよいが、担子菌の種類に応じて、適宜、炭素源、窒素源、ビタミン類、無機塩類等の栄養成分を添加することにより、担子菌体又は有用な生理活性成分のさらなる増収が期待できる。

本発明の培地で増殖される担子菌類は、有用な菌種であれば特に制限されないが、例えば、アガリスク茸、メシマコブ、シイタケ、ヤマブシ茸、チョレイマイ茸、タモギ茸、オオシロアリ茸、レイシ等が挙げられる。下記にこれら担子菌類の学名、産地、主な成分、生理活性等を記載する。

アガリスク茸
学名：Agaricus blazei Murill
産地：南米ブラジルのサンパウロ郊外の山地
主な成分：タンパク質、脂肪、繊維（β−グルカン）、糖質（多糖類、β−グルカン等）、ステロイド類
生理活性：抗腫瘍効果、制癌作用、血糖降下作用、血圧降下作用等

メシマコブ
学名：Phellinus linteus
産地：日本、フィリピン、オーストラリア等
主な成分：タンパク質、多糖類、ビタミン類、ミネラル類
生理活性：抗腫瘍効果、血糖降下作用、血圧降下作用等

シイタケ
学名：Lentinus edodes
主な成分：タンパク質、多糖類、ビタミン類、ミネラル類
生理活性：抗腫瘍効果、抗酸化能、血糖降下作用等

ヤマブシ茸
学名：Hericium erinaceum
産地：日本や中国全土に広く分布
主な成分：タンパク質、多糖類、ビタミン類、ミネラル類
生理活性：消化不良改善効果、神経衰弱改善効果、身体虚弱改善効果、胃潰瘍改善効果、抗腫瘍効果

チョレイマイ茸
学名：Polyporus umbellatus
産地：中国、朝鮮半島、日本
主な成分：タンパク質、多糖類、ビタミン類、ミネラル類
生理活性：解熱、止渇、利尿、抗腫瘍効

タモギ茸
学名：Pleurotus citrinopileotus
主な成分：タンパク質、多糖類、ビタミン類、ミネラル類
生理活性：滋養強壮、腎虚、性機能回復

オオシロアリ茸
学名：Collybia albuminosa
主な成分：タンパク質、多糖類、ビタミン類、ミネラル類
生理活性：消化不良改善効果、強壮、痔の治癒

レイシ
学名：Ganoderma lucidum
産地：北半球の温帯に広く分布
主な成分：タンパク質、多糖類、ビタミン類、ミネラル類
生理活性：強壮、鎮静作用、高脂血症改善、抗高血圧作用、血糖降下作用、抗腫瘍効果

本発明の担子菌類の培養方法（以下、本発明の培養方法という）は、上記本発明の培地を用いることを特徴とする。

本発明の培養方法では、通常、２０〜３５℃、好ましくは２５〜３０℃の温度で、通常、１０〜３０日間、好ましくは１４〜１７日間、好気的雰囲気下で無菌的に担子菌類を増殖させる。培地のｐＨは、通常、４．０〜７．０、好ましくは４．８〜６．０とする。培養形態は特に限定されないが、例えば、静置培養、振とう培養、通気培養等が挙げられ、通気培養が好ましい。

培養様式も特に限定されず、例えば、回分培養、連続培養のいずれであってもよいが、回分培養が好ましい。

本発明の培養方法を実施するための装置は特に限定されないが、無菌下において通気培養ができ、攪拌ができるものが好ましい。

本発明の抗酸化剤及び抗腫瘍剤は、上記本発明の培地を用いて増殖された担子菌培養物又はその部分を有効成分とすることを特徴とする。

本発明の培地を用いて増殖された担子菌培養物は、濾過することによって、担子菌培養物の部分である、担子菌体及び培地成分（濾液）とが得られる。なお、担子菌培養物の部分とは、担子菌体のみ、培地成分のみだけを意味するものではなく、例えば、担子菌体全部を除かない培地や、培地成分を完全には除かない担子菌体であってもよい。

紅芋成分からなる本発明の培地で増殖された担子菌培養物又はその部分は、従来の培地で増殖されたものに比べて抗酸化作用が約２〜３．４倍高い（図２）。また、本発明の培地で増殖された担子菌培養物又はその部分は、従来の培地で増殖されたものに比べて、腫瘍細胞の増殖をより強力に抑制できる（図３）。

本発明の培地で増殖された担子菌培養物又はその部分の方が抗酸化作用及び抗腫瘍作用が高くなるのは、担子菌体には本来存在していない成分、すなわち、紅芋の成分が菌体内に吸収・蓄積されたり、培地成分と混合されていることにより、従来の培地で増殖された担子菌体よりも抗酸化活性成分及び抗腫瘍活性成分が増加するものと考えられる。

本発明の培地を用いて増殖された担子菌培養物又はその部分は、抗酸化剤及び抗腫瘍剤として利用できる。本発明の抗酸化剤及び抗腫瘍剤は、単独で用いてもよいし、他の抗酸化剤又は抗腫瘍剤と組み合わせて用いてもよい。

本発明のγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）含有組成物は、上記本発明の培地で増殖された担子菌培養物又はその抽出物を有効成分とすることを特徴とする。

ＧＡＢＡは、生体内における神経伝達物質であり、また、高血圧及び糖尿病の改善作用が知られており、医薬、健康食品等として利用されている。

本発明のＧＡＢＡ含有組成物は、本発明の培地を用いて増殖されることによって、従来の培地で増殖された担子菌体又はその抽出物に比べ、ＧＡＢＡが有意に多く含有されている（実施例６）。

本発明のＧＡＢＡ含有組成物によれば、従来の担子菌類から製造されたＧＡＢＡ含有食品等に比べ、多量のＧＡＢＡを摂取することができ、より優れた高血圧及び糖尿病改善効果が期待できる。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
＜担子菌類増殖用培地の製造＞
（１）加熱処理した紅芋自体と水とが混合された液状物の製造
紅芋そのもの又は皮をむいた紅芋を、９０℃以上の温度で加熱処理したものを、ペースト状とした。得られた紅芋ペーストを、水に添加・混合して液状物を得た。この液状物中の紅芋ペーストの割合は、固形量で０．５〜１５．０％であった。

（２）担子菌類増殖用液体培地の製造
上記（１）で製造した液状物を、高圧滅菌機内で１１５〜１２１℃（０．７〜１．１ｍｍＨｇ）の条件で滅菌処理し、担子菌類増殖用培地を得た。培地のｐＨは６．０であり、培地の色は赤紫色をしていた。

実施例２
＜担子菌類菌糸体の培養＞
上記実施例１で製造した液体培地に、メシマコブ（Phellinus linteus）を植菌し、下記条件でメシマコブを２週間培養した。
培養様式：通気培養
通気条件：０．５〜１５．０Ｌ／ｍｉｎＡｉｒ
攪拌条件：３０〜３００ｒｐｍ
培養温度：２０〜３２℃

実施例１で製造した液体培地は、効率よくメシマコブを増殖させることができた。

実施例３
上記実施例１で製造した培地を用い、上記実施例２に記載の条件でメシマコブ菌糸体をそれぞれ２、３及び４週間培養した後、全培養物（培地及び菌糸体）、濾液部（培地液状部）及び残渣（菌糸体及び紅芋残渣）を、それぞれ凍結乾燥し粉末化した。

粉末化された各部分を、６０℃の熱水で抽出した後、濾過して得た濾液（水溶性成分）を下記抗酸化能測定試験の測定サンプルとした。

抗酸化能は、１，１−ジフェニル２−ピクリルヒドラジル（1,1-diphenyl 2-picrylhydrazyl；ＤＰＰＨ）消去率％で表した。ＤＰＰＨは、アルコールに可溶で、５１７ｎｍ付近に吸収極大を有する安定なラジカルであり、ラジカル消去作用を有する物質と反応する性質を有しており、ラジカル消去作用を有する物質との反応によって失われるＤＰＰＨの割合によって抗酸化能を表すことができる。ＤＰＰＨ消去率％の測定試験は次のように行った。

ＤＰＰＨ３．９ｍｇを９５．５％エタノール１００ｍＬに添加し、攪拌子を入れ、パラフィルムで蓋をして、スターラーで溶解させ、ＤＰＰＨ試薬を調製した。

試験管に０．０５Ｍトリス塩酸バッファー０．９５ｍＬ、エタノール１．０ｍＬ及びＤＰＰＨ試薬１．０ｍＬを入れ、ここに上記の測定サンプル０．０５ｍＬを加え、攪拌した後、３０秒間反応させ、５１７ｎｍにおける吸光度を測定した。別に、スタンダードとして、測定サンプルの代わりに水０．０５ｍＬを添加したもの、及びブランクとして０．０５Ｍトリス塩酸バッファー０．９５ｍＬ及びエタノール１．０ｍＬを入れた試験管（ＤＰＰＨを添加しない）に測定サンプル０．０５ｍＬを加えたものについてもそれぞれ攪拌した後、３０秒間反応させ、５１７ｎｍにおける吸光度を測定した。

得られた各吸光度から、下記式によって、ＤＰＰＨ消去率％を算出した。
ＤＰＰＨ消去率％＝
（測定サンプル−ブランク）／（スタンダード）×１００
ＤＰＰＨ消去率が５０％以下の場合に、抗酸化能が高いと評価した。
各測定サンプルのＤＰＰＨ消去率％を、図１のグラフに示す。

図１のグラフから、２、３及び４週間培養のうち、２週間培養が最も抗酸化能が高く、全培養物、濾液部及び残渣のうちでは、濾液部が最も抗酸化能が高いことがわかる。

実施例４
＜本発明の培地及び従来の担子菌類増殖用培地で増殖された担子菌培養物の抗酸化能の比較＞
下記従来の培地及び上記実施例１で製造した本発明の培地で２週間培養したメシマコブ全培養物の凍結乾燥物を、２％、１％及び０．５０％の固形成分量となるように６０℃の熱水に加え、抽出・濾過した濾液（水溶性成分のみ）を抗酸化能測定試験の測定サンプルとした。

比較に用いた従来の担子菌類増殖用培地の組成は、以下の通りであった。
（従来の培地の組成）
リン酸二ナトリウム０．０５％
リン酸一カリウム０．０５％
酵母エキス０．３％
ポリペプトン０．３％
グルコース３．０％

なお、培養物中の固形成分は、主としてメシマコブ菌糸体と紅芋残渣（紅芋そのもの、又は菌糸体培養に伴い分解されたもの）であり、これらが、約１：３の割合で混合されていた。

図２のグラフから、本発明の培地による各固形成分量を有する培養物は、従来の培地によるものに比べ、抗酸化能が有意に高いことがわかる。また、本発明の培養物は、固形成分量が多いほど抗酸化能が顕著に高いことがわかる。

実施例５
＜本発明の培地及び従来の担子菌類増殖用培地で培養された担子菌培養物の腫瘍細胞増殖抑制効果＞
マウス由来腫瘍細胞株Ｓａｒｃｏｍａ１８０の生理食塩水分散液（細胞数：１×１０^６個／ｍＬ）を、３つの群のマウス（種類：ＩＣＲマウス、雌、４週令、試験終了時の平均体重３３ｇ、ｎ＝１０、入手先：日本チャールズリバー社）の背部皮下に接種した。第１群及び第２群のマウスには、１日１回、マウス用経口ゾンデを用いて、それぞれ本発明の培地培養物及び従来の培地培養物を固形量で１００ｍｇ／ｋｇとなるように強制的に投与した。第３群（コントロール群）のマウスには、上記と同様にして蒸留水を投与した。なお、従来の培地は、上記実施例４と同じものを用いた。

腫瘍細胞接種から５、１０及び１５日目に腫瘍の容積を測定し、腫瘍細胞増殖抑制効果を評価した。結果を図３のグラフに示す。

図３のグラフから、本発明の培地の培養物は、従来の培地のそれよりも、腫瘍細胞の増殖を強く抑制することがわかる。

実施例６
＜実施例２で増殖した担子菌培養物及び濾過残渣（菌糸体と紅芋残渣との混合物）のＧＡＢＡ含有量の測定＞
担子菌培養物及び担子菌体に含まれるＧＡＢＡ量を以下の方法で測定したところ、下記の結果が得られた。
メシマコブ培養物（菌糸体と培地を含む）：１３ｍｇ／１００ｇ
メシマコブ菌糸体（菌糸体と紅芋残渣との混合物）：３７ｍｇ／１００ｇ

（ＧＡＢＡの測定方法）
ＧＡＢＡの測定は、蛍光検出器を用いたＨＰＬＣ法によって測定した。測定条件は以下のとおりであった。

１）分析条件
機種：Waters(登録商標) 600 Controller（Waters社製）
検出器：Waters(登録商標) 470SCANNING FLUORESCENCE DETECTOR
（Waters社製）
カラム：Waters AccQ・Tag Amino Acid Analysis Column
カラム温度：４２℃
測定時間：５０分
オートサンプラー温度：４０℃
移動相：A：Waters AccQ・Tag Aqueous buffer
B：HPLC gradeアセトニトリル
C：Milli-Q water
液流量：１ｍＬ／分
注入量：５μＬ
ＧＡＢＡ標準品：関東化学（株）製、4-Aminoburyric acid 99+%25g
定量：絶対検量線法

２）サンプル処理方法及び測定
ＧＡＢＡ標準品を、mili-Q水に溶解し、それぞれ５０、１０及び１ｐｍｏｌ／ｍＬのＧＡＢＡ標準溶液を調製した。

上記実施例２で培養した培養物及び濾過残渣（菌糸体と紅芋残渣との混合物）をそれぞれ凍結乾燥させた粉末約０．５ｇに、mili-Q水１０ｍＬを加え、１時間超音波抽出して約１６時間放置した後、内容物をマイクロチューブに移し遠心分離した。上澄み液を、０．２μｍメンブランフィルターで濾過し、測定溶液とした。

上記調製した標準品及び測定溶液は、マニュアルに従って反応させた後、ＧＡＢＡ量を測定した。

上記の結果から、ＧＡＢＡは菌体中に多く含まれていることがわかる。

現在、商業的に入手可能なＧＡＢＡ含有食品（例えば、発芽玄米）のＧＡＢＡ含有量は、平均で１３〜１６ｍｇ／１００ｇ程度であり、本発明の培地で培養された担子菌培養物又はその部分は、通常のＧＡＢＡ含有食品に比べて１〜２．５倍多くＧＡＢＡを含有していることがわかる。

本発明の培地によれば、有用な担子菌類を効率よく増殖させることができる。

本発明の培地を用いて増殖された担子菌類の培養物又はその部分は、高い抗酸化作用、抗腫瘍作用を有しており、抗酸化剤、抗腫瘍剤として使用できる。

本発明の培地を用いて増殖された担子菌類の培養物又はその部分は、ＧＡＢＡを多量に含有しているため、ＧＡＢＡの有する生理活性（例えば、高血圧や糖尿病を改善する作用）を有効に利用することができる。

本発明の培地を用いて増殖された担子菌類の培養物又はその部分は、上記各種の作用を有しており、医薬、健康食品等として利用することができる。

図１は、本発明の培地を用いてそれぞれ２、３及び４週間メシマコブを培養し、得られた培養物、濾液及び残渣の凍結乾燥物を熱水抽出した水溶性成分のＤＰＰＨ消去率を示すグラフである。図２は、本発明の培地及び従来の培地でそれぞれ２週間メシマコブを培養した培養物の凍結乾燥物を熱水抽出した水溶性成分のＤＰＰＨ消去率％を比較したグラフである。図３は、本発明の培地及び従来の培地で増殖されたメシマコブ培養物の腫瘍細胞増殖抑制効果を比較したグラフである。

Claims

紅芋成分から本質的になる担子菌類増殖用培地。
担子菌類が、アガリスク茸、メシマコブ、シイタケ、ヤマブシ茸、チョレイマイ茸、タモギ茸、オオシロアリ茸及びシメジからなる群から選択される、請求項１に記載の担子菌類増殖用培地。
紅芋成分が、加熱処理した紅芋自体と水とが混合された液状物である、請求項１又は２に記載の担子菌類増殖用培地。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の担子菌類増殖用培地を用いた担子菌類の培養方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の担子菌類増殖用培地で培養された担子菌培養物又はその部分を有効成分とする抗酸化剤。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の担子菌類増殖用培地で増殖された担子菌培養物又はその部分を有効成分とする抗腫瘍剤。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の担子菌類増殖用培地で増殖された担子菌培養物又はその部分を有効成分とするγ−アミノ酪酸（ＧＡＢＡ）含有組成物。