JP2008063246A - 爆砕発酵処理食物繊維含有組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒト腸内有用菌増殖を向上させるがクロストゥリジウム菌，病原性大腸菌のような有害菌を減少させる、安全で副作用のない、ヒト腸内環境改善用組成物や、内臓（腹部）肥満、高脂血症、高血圧、血糖値の上昇などの病態を呈するメタボリックシンドロームの改善用組成物、ヒト用抗酸化組成物、及び前記作用を有する組成物を配合した食品を提供する。
【解決手段】ヘミセルロース含有植物資源を蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理物に発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に前記蒸煮爆砕処理物を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵することにより得られる爆砕発酵処理食物繊維を含有する、前記作用を有する組成物、前記組成物を含有する、各作用を有する食品とすること。
【選択図】図４

Description

本発明は、バガス等のヘミセルロース含有植物資源から得られるキシロオリゴ糖、食物繊維等を含有する爆砕発酵処理食物繊維の有効な用途に利用する発明に関し、より詳しくは前記爆砕発酵処理食物繊維を含有する、ヒト腸内環境改善用組成物、ヒトメタボリックシンドローム改善用組成物、ヒト用抗酸化組成物、及び爆砕発酵処理食物繊維を含有する前記用途を有する食品に関する。

現代社会においては、多くの人が自然界の営みからかけ離れた、特に都会では人工的な環境の中で生活し、また、情報機器、制御機器を使うことが多い仕事や営業等の仕事の過多からくる強いストレス、運動不足、食生活の影響等により、腸内の細菌叢の変化による胃腸炎や肥満体となるヒトが増加している。近年、腸内細菌が、ヒトの健康と深い関わりを有し、ヒトの生理状態に影響を及ぼしていることが明らかにされている。

これらの腸内細菌は食物や薬物に由来するさまざまな物質や内因性物質の代謝に関与していて、ヒトの栄養、生理機能、感染免疫、発癌、老化、薬効等に重要な役割を果たしているといわれており、これらの腸内細菌の中には、ビフィズス菌や乳酸菌のようにヒトの病原菌，ウイルス等に対する感染防御，栄養，有害菌増殖抑制等の面で有利に働く有用菌や、クロストゥリディウム菌，病原性大腸菌のように発癌，肝臓疾患，動脈硬化症，高血圧症，感染症等に関係している有害菌がある。

このようなことから、ヒトの腸内で有用菌を定着させ、増殖させることが最適な腸内細菌叢であると考えられている。このために、腸内の有用菌を増加させるために種々のビフィズス菌製剤や、ヨーグルトなどが開発されているが、ヒトの生体内での胃酸，胆汁酸などの上部消化管のバリヤーの通過、増殖部位としての下部消化管における増殖可能性といった生菌の定着ならびに増殖能力が大きな問題となっている。

腸内における有用菌の増殖に必要な因子として最も重要なものは糖類であると考えられ、ラクチュロース，パラチノース，フラクトオリゴ糖，ラフィノース，スタキオース，キシロオリゴ糖などの種々の糖類が有用菌の増殖にとって有効であるとされており、これらを含有した飲食物も提案されているが、これらの糖類は、一部の大腸菌，クロストゥリディウム属細菌等の有害菌に対しても資化性があり、それらの増殖にも関与している。従って、上記糖類が有用菌に選択的に資化されるわけではなく、ヒトの腸内で有用菌の菌数のみが特異的には増加しないのが現状である。以上のことより、未だ満足のいく結果が得られていない。

腸内有用菌増殖の向上のため、マンノース直鎖の鎖長が３０〜２００単位の範囲内に８０％以上分布するように低分子化したガラクトマンナンを添加する腸内有用菌増殖効果を有する粉末飲料及びその製造方法（例えば、特許文献１参照）や、フルクトオリゴ糖（ＦＯＳ）及びガラクトオリゴ糖（ＧＯＳ）を含む栄養または医薬組成物（例えば、特許文献２参照）や、分子量１０，０００以上１２０，０００以下であって、その３０％（ｗ／ｖ）水溶液の粘度が５〜１５ｍＰａ・ｓ（２５℃，Ｂ型粘度計）、１％（ｗ／ｖ）水溶液のｐＨが５〜７であるポリガラクトース及び／又はポリガラクトース誘導体を含有する腸内環境改善用組成物（例えば、特許文献３参照）が知られている。

一方、最近の調査によると、メタボリックシンドローム（Metabolic Syndrome 代謝症候群）の疑いが強いか、その予備群とみられる人が４０歳を過ぎると急増し、４０〜７４歳の男性の約半数に上ることが報告され、女性も同じ年代で５人に１人が当てはまり、該当者は全国で約１９６０万人と推計されている。メタボリックシンドロームの根本的原因として肥満、運動不足、遺伝因子の３つがあげられ、これらがインスリン抵抗性と結びつき、内臓（腹部）肥満、高脂血症、高血圧、血糖値の上昇などが特徴的である病態となり、こうした病態が動脈硬化、虚血性心疾患（狭心症、心筋梗塞）などの強い危険因子となるといわれ、生活習慣の改善が重要とされている。

メタボリックシンドローム（代謝症候群）の治療及び予防剤としての技術が最近増加しており、特定の化学物質を使用するもの（例えば、特許文献４〜６参照）や、体内の生理活性物質と関連した活性物質を用いるもの（例えば、特許文献７〜１０参照）や、繊維と蛋白質からなる、例えば粘稠性可溶性繊維と粘度低下性タンパク質を含む組成物（例えば、特許文献１１参照）等が知られている。

ヒトは常時呼吸をし、体に酸素を取り入れている。呼吸によって摂取した酸素のうち約２％〜４％が不安定な不対電子をもつ活性酸素となり活性酸素には、体内に侵入してきた細菌などから身を守る役割もあるが、大量に活性酸素が発生した場合、不飽和脂肪酸が体内で活性酸素によって酸化され、「過酸化脂質」になる。細胞の一番外側にある細胞膜は「不飽和脂肪酸」でできており、その不飽和脂肪酸が酸化して、過酸化脂質となり、細胞膜がボロボロになると、さらに細胞膜内にあるタンパク質までもが巻き込まれて酸化し、もっと有害な二次酸化物ができる。これによって、老化、脳卒中、自己免疫疾患、ガン、白内障、脂肪肝、心筋梗塞、虚血性心疾患、アルツハイマー症候群、糖尿病、糖尿病性腎症、動脈硬化、アレルギー、花粉症のような様々な疾病や皮膚のしわ形成や皮膚の弾力性低下等の老化、炎症、肌の色素沈着が引き起こされている。しかし、体内のＳＯＤ（スーパーオキシドディスムターゼ）をはじめ、カタラーゼ、グルタチオン・パーオキシターゼなどの抗酸化物質が備わっており、これによって、この活性酸素を消しさってくれるがこれにも限界がある。

抗酸化剤として、例えば、果実等の自然のものを利用する技術として、甘味および抗酸化作用を有する羅漢果配糖体を含有する抗酸化組成物（例えば、特許文献１２参照）や、ノブドウ抽出物を有効成分として含有する抗酸化組成物（例えば、特許文献１３参照）や、アムラー又はその抽出物を含有する抗酸化組成物（例えば、特許文献１４参照）が知られている。

特開平６−２２５７３４号公報 特表２００６−５０９７９７号公報 特開２００５−４７８１９号公報 特表２００３−５２１５２８号公報 再公表特許ＷＯ２００４−８０９４３号公報 特開２００６−１３１５５９号公報 特開２００５−２３２１５０号公報 特開２００５−０９７２１６号公報 特表２００５−５２６０３２号公報 特表２００５−５０１０９６号公報 特表２００５−５３４６６７号公報 特開２００１−３２２９３４号公報 特開２００４−１５３６４号公報 特開２００６−５７０１２号公報

本発明の課題は、ヒト腸内有用菌増殖を向上させるがクロストゥリディウム菌，病原性大腸菌のような有害菌を減少させる、安全で副作用のない、ヒト腸内環境改善用組成物や、内臓（腹部）肥満、高脂血症、高血圧、血糖値の上昇などの病態を呈するメタボリックシンドロームの改善用組成物、ヒト用抗酸化組成物、及び前記作用を有する組成物を配合した食品を提供することにある。

本発明者らは、サトウキビの絞りカスであるバガスの有効利用について鋭意研究しており、その製造方法として、バガスを蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理バガスに発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、原料となる蒸煮爆砕処理バガスの一部を用いて製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に蒸煮爆砕処理バガスを混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵して爆砕発酵処理バガスを得る方法を先に開発した。そして、得られた爆砕発酵処理バガスには、キシロビオースとキシロトリオ−ス等のキシロオリゴ糖、フェルラ酸等の抗酸化性物質、食物繊維に富むものであった。このように爆砕発酵処理バガスは、糖類、抗酸化性物質及び食物繊維を含有することから、医薬又は有用な食品素材として利用可能性が高いと思われたが、ヒトへ投与し、その結果を確認するまでには至らなかった。その後、実際にヒトへ適用し、種々の医薬効果について鋭意研究した結果、ヒトの腸内環境改善作用、ヒトメタボリックシンドローム改善作用、ヒト用抗酸化作用を有することを確認し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、[１]ヘミセルロース含有植物資源を蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理物に発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に前記蒸煮爆砕処理物を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵することにより得られる爆砕発酵処理食物繊維を含有することを特徴とするヒト腸内環境改善用組成物や、[２]ヘミセルロース含有植物資源がバガスであることを特徴とする上記[１]記載のヒト腸内環境改善用組成物や、[３]爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有することを特徴とする上記[１]又は[２]記載のヒト腸内環境改善用組成物や、[４]爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、キシロビオースとキシロトリオースを０．５％以上含有することを特徴とする上記[３]記載のヒト腸内環境改善用組成物や、[５]爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、１００ｇ中にフェルラ酸を１ｍｇ以上含有することを特徴とする上記[１]〜[４]のいずれか記載のヒト腸内環境改善用組成物に関する。

また本発明は、[６]ヘミセルロース含有植物資源を蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理物に発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に前記蒸煮爆砕処理物を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵することにより得られる爆砕発酵処理食物繊維を含有することを特徴とするヒトメタボリックシンドローム改善用組成物や、[７]ヘミセルロース含有植物資源がバガスであることを特徴とする上記[６]記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物や、[８]爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有することを特徴とする上記[６]又は[７]記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物や、[９]爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、キシロビオースとキシロトリオースを０．５％以上含有することを特徴とする上記[８]記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物に関する。

本発明はまた、[１０]爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、１００ｇ中にフェルラ酸を１ｍｇ以上含有することを特徴とする上記[６]〜[９]のいずれか記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物や、[１１]ヘミセルロース含有植物資源を蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理物に発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に前記蒸煮爆砕処理物を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵することにより得られる爆砕発酵処理食物繊維を含有することを特徴とするヒト用抗酸化組成物や、[１２]ヘミセルロース含有植物資源がバガスであることを特徴とする上記[１１]記載のヒト用抗酸化組成物や、[１３]爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有することを特徴とする上記[１１]又は[１２]記載のヒト用抗酸化組成物に関する。

さらに本発明は、[１４]爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、キシロビオースとキシロトリオースを０．５％以上含有することを特徴とする上記[１３]記載のヒト用抗酸化組成物や、[１５]爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、１００ｇ中にフェルラ酸を１ｍｇ以上含有することを特徴とする上記[１１]〜[１４]のいずれか記載のヒト用抗酸化組成物や、[１６]上記[１]〜[５]のいずれか記載のヒト腸内環境改善用組成物を添加・配合した食品や、[１７]上記[６]〜[１０]のいずれか記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物を添加・配合した飲食品や、[１８]上記[１１]〜[１５]のいずれか記載のヒト用抗酸化組成物を添加・配合した飲食品に関する。

本発明の爆砕発酵処理食物繊維を含有する組成物は、何ら副作用を伴うことなくヒト腸内細菌の中でビフィズス菌等の有用菌を増殖させ、クロストゥリディウム菌，病原性大腸菌のような有害菌の増殖を抑制するヒト腸内環境改善作用、内臓（腹部）肥満、高脂血症、高血圧、血糖値の上昇などが特徴的な病態を伴うヒトメタボリックシンドローム改善作用、及びヒト抗酸化作用に顕著な効果を奏することができ、また、黒糖に似たフレーバーを有するので、食品に添加して一般食品として食することができる。

本発明のヒト腸内環境改善用組成物、ヒトメタボリックシンドローム改善用組成物、ヒト用抗酸化組成物としては、ヘミセルロース含有植物資源を蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理物に発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に前記蒸煮爆砕処理物を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵することにより得られる爆砕発酵処理食物繊維を含有する組成物であれば、発酵処理後の液状物やその乾燥物など特に制限されるものではなく、上記ヘミセルロース含有植物資源としては、サトウキビから砂糖を製造する過程で複製されるサトウキビの圧搾カスであるバガスの他、イネやトウモロコシの芯、木等の不溶性キシランを含む他の植物資源を挙げることができる。以下、ヘミセルロース含有植物資源としてバガスを用いた場合を例にとって説明する。

ヘミセルロース含有植物資源としてバガスを用いた場合、本発明の爆砕発酵処理食物繊維を爆砕発酵処理バガスといい、かかる爆砕発酵処理バガスは、バガスを蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理物に発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に前記蒸煮爆砕処理物を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵する方法により得られることになる。

上記蒸煮爆砕処理としては、耐圧反応容器内で、高温・高圧の水蒸気によりバガスを蒸煮し、キシランをある程度加水分解させた後、耐圧反応容器に設けられたバルブを一気に開放し、瞬間的に大気圧に放出する処理であれば特に制限されず、この蒸煮爆砕処理により、加水分解による化学的反応と、水の断熱膨張による物理的反応の相乗効果によって、バガスを粉砕することができる。この蒸煮爆砕処理条件としては、１．０Ｍｐａ〜３．０Ｍｐａで３０秒〜１０分、好ましくは２．０Ｍｐａ〜２．８Ｍｐａで１〜５分、より好ましくは２．４Ｍｐａ〜２．６Ｍｐａで６０〜８０秒を例示することができる。また、バガスをあらかじめ粉砕処理した後、蒸煮爆砕処理を行うことが好ましく、粉砕の程度としては、平均粒径２〜５ｍｍ、特に３〜４ｍｍ、中でも３．５ｍｍの長さに粗粉砕することが好ましい。

蒸煮爆砕処理されたバガスは発酵基質と混合される。かかる発酵基質としては、小麦フスマ、米ヌカ、廃糖蜜等を例示することができるが、小麦フスマが好ましい。例えば、発酵基質として小麦フスマを用いる場合、蒸煮爆砕処理されたバガス１００重量部に対して、小麦フスマを１〜５０重量部、好ましくは１０〜５０重量部、より好ましくは４０〜４５重量部配合することができる。製麹にあたっては、この混合物に加水して、水分含量を調整することが必要であり、水分含量が４０〜６０％、好ましくは４５〜５５％、より好ましくは約５０％になるように加水する。

製麹に使用する麹菌としては、通常の製麹に用いられる麹菌を挙げることができ、具体的には、アスペルギルス・オリゼー（Aspergillus oryzae）、アスペルギルス・ソーヤ（Aspergillus sojae）等を例示することができる。使用する麹菌としては、キシロオリゴ糖を多く含有する食品素材を得ることができることから、高キシラナーゼ活性を有する株が好ましい。このキシラナーゼによりヘミセルロースからキシロオリゴ糖が産生される。高キシラナーゼ活性株の調製方法として、紫外線や変異誘発剤を用いた変異株の調製方法も利用しうるが、安全性の点で単胞子分離を実施して得られる自然変異株が好ましい。キシラナーゼ活性は、キシランから４０℃で１分間に１μｍｏｌのキシロースを遊離する活性を１単位として定義し、その測定方法としては、公知方法を利用することができる。高キシラナーゼ活性を有する麹菌としては、この条件により、０．３５単位／ｇ以上であることが好ましい。また、キシロオリゴ糖の中でも、キシロビオースやキシロトリオースを主として含むものが、キシロオリゴ糖の中でも胃酸に対する抵抗性が他のオリゴ糖に比べて高いことから、分解されず腸内に到達することから好ましい。爆砕発酵処理バガスに含有されるキシロビオースやキシロトリオースを主成分とするキシロオリゴ糖は、整腸作用等の観点から、３．９％以上が好ましく、かかるキシロビオースやキシロトリオースを主とするキシロオリゴ糖を３．９％以上含む爆砕発酵処理バガスを製造するため、麹菌として、アスペルギルス・ソーヤ（ＮＦＲＩ１１４７）から単胞子分離を実施して得られるキシラナーゼ活性の高い麹菌を用いることが好ましい。製麹は、２８〜３２℃、特に３０℃で５〜７日培養することにより行うことが好ましい。

次いで、製麹した麹を水に分散し、この麹分散液に前記蒸煮爆砕処理バガスを混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵する。麹分散液に混合する蒸煮爆砕処理物として、製麹に用いた蒸煮爆砕処理物の５〜１０倍量、好ましくは８〜９倍量を用いることができる。麹分散液に蒸煮爆砕処理バガスを混合した混合物に加水して、水分含量を調整することが必要であり、水分含量が４０〜６０％、好ましくは４５〜５５％、より好ましくは略５０％になるように加水する。発酵は、２８〜３２℃、特に３０℃で４８〜７２時間培養することにより行うことが好ましい。発酵後、発酵停止処理を実施することが、過発酵防止の点で好ましい。かかる発酵停止処理としては、８０〜１００℃の蒸気に３０分間暴露する方法を具体的に例示することができる。

上記爆砕発酵処理バガスとしては、乾燥品が好ましく、特に乾燥微粉末が好ましい。この乾燥微粉末の平均粒径としては、１ｍｍ以下、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは２００〜３００μｍを好適に例示することができる。また、本発明の製造方法によって得られる爆砕発酵処理バガスとしては、キシロビオースやキシロトリオースを主成分とするキシロオリゴ糖を３．９％以上含有するものや、フェルラ酸等の抗酸化活性物質を含有して抗酸化活性を示すものや、酵素法により測定した食物繊維を５０重量％以上含むものが好ましい。

次に、爆砕発酵処理食物繊維（爆砕発酵処理バガス）としては、食物繊維を５０重量％以上含有するものや、食物繊維を５０重量％以上含有し、キシロビオースとキシロトリオースを０．５％以上、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、中でも３％以上、特に３．９％以上含有するものや、食物繊維を５０重量％以上含有し、１００ｇ中にフェルラ酸を１ｍｇ以上含有するものや、食物繊維を５０重量％以上含有し、キシロビオースとキシロトリオースを０．５％以上、好ましくは１％以上、より好ましくは２％以上、中でも３％以上、特に３．９％以上含有し、１００ｇ中にフェルラ酸を１ｍｇ以上含有するものが好ましい。

本発明のヒト腸内環境改善用組成物、ヒトメタボリックシンドローム改善用組成物、及びヒト用抗酸化組成物は、それぞれ、ヒト腸内環境改善剤、ヒトメタボリックシンドローム改善剤、及びヒト用抗酸化剤として用いることができる。また、本発明のヒト腸内環境改善用組成物、ヒトメタボリックシンドローム改善用組成物、及びヒト用抗酸化組成物は、サプリメントや医薬品として、あるいは食品に添加・配合して摂取することができる。

本発明のヒト腸内環境改善用組成物が有するヒト腸内環境改善作用とは、腸内における有用菌の増殖を促進し、有害菌の増殖を抑制する作用を意味し、このヒト腸内環境改善作用により、ビフィズス菌や乳酸菌のようにヒトの病原菌，ウイルス等に対する感染防御や，栄養，有害菌増殖抑制等の面で有利に働く有用菌の増殖を促進させることができ、一方、クロストゥリディウム菌のように発癌，肝臓疾患，動脈硬化症，高血圧症，自発性感染症等に関係している有害菌の増殖を抑制することができる。また、本発明のヒト腸内環境改善用組成物は、腸内細菌（腸内細菌の数、腸内細菌種のバランス等）を正常な状態にすることの他、腸内細菌叢が正常である状態を積極的に維持すること、あるいは腸内細菌を補うことをも含み、整腸作用、排便への好影響、滋養強壮作用、体力増進・維持、美容健康等広範な作用をも有する。

本発明のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物を用いることにより改善されるヒトメタボリックシンドロームについて説明すると、２００２年１０月のWHO World Health Reportによれば、世界の全死亡のうち３０％までがcardiovascular disease（心血管疾患）に起因するとされ、心血管疾患発症の背景には高血圧，脂質代謝異常，肥満など複数の危険因子が重複して存在し、しかもこれらの危険因子は成因上密接に関連していると考えられている。このように複数の危険因子が重複して高頻度に生じる病態は「メタボリックシンドローム」と呼ばれ，ＷＨＯや米国のAdult Treatment Panel IIIによって診断基準が提唱されている。

メタボリックシンドロームは、耐糖能異常，高脂血症，高血圧を合併する動脈硬化易発症状態である。高コレステロール血症に対する対策がほぼ確立された現在、動脈硬化疾患の重要な予防ターゲットとなっていることに加え，ライフスタイルが関与する多くの病態を含むことから，多数の分野から注目され、海外でも複数の診断基準が発表されており、病態を正しく認識し，日本人に即した診断基準を作成することが日本人の予防医学上重要である。

２００５年４月に、日本肥満学会、日本動脈硬化学会、日本糖尿病学会、日本高血圧学会、日本循環器学会、日本腎臓病学会、日本血栓止血学会、日本内科学会の８学会が日本におけるメタボリックシンドロームの診断基準をまとめ、公表した。本診断基準では、必須項目となる内臓脂肪蓄積（内臓脂肪面積１００平方ｃｍ以上）のマーカーとして、ウエスト周囲径が男性で８５ｃｍ、女性で９０ｃｍ以上を「要注意」とし、その中で（１）血清脂質異常（トリグリセリド値１５０ｍｇ／ｄＬ以上、またはＨＤＬコレステロール値４０ｍｇ／ｄＬ未満）（２）血圧高値（最高血圧１３０ｍｍＨｇ以上、または最低血圧８５ｍｍＨｇ以上）（３）高血糖（空腹時血糖値１１０ｍｇ／ｄＬ）の３項目のうち２つ以上を有する場合をメタボリックシンドロームと診断する、と規定している。

次に、本発明のヒト用抗酸化組成物が有する抗酸化作用について説明する。不対電子を持っている原子や分子をフリーラジカルといい、フリーラジカルは他の物質から電子を奪って安定化するが、電子を奪われた物質（酸化された物質）はフリーラジカルとなってさらに他の物質から電子を奪うようになる。フリーラジカルの代表は活性酸素であり、ヒトが呼吸によって取り込んだ酸素がエネルギーを産生する過程でスーパーオキシド・ラジカル(Ｏ_２ ⁻)という活性酸素が発生する。ふつうの酸素分子は１６個の電子を持っているが、スーパーオキシド・ラジカルは１７個の電子をもっており、そのうち１個が不対電子になりフリーラジカルとなる。スーパーオキシド・ラジカルは体内の消去酵素（スーパーオキシド・ジスムターゼ；ＳＯＤ）によって過酸化水素(Ｈ_２Ｏ_２)に変わり、過酸化水素はカタラーゼやグルタチオン・ペルオキシダーゼによって除去される。しかし、活性酸素の一部は微量元素（鉄イオンや銅イオン）やスーパーオキシドと反応して、ヒドロキシルラジカル（・ＯＨ）が発生し、ヒドロキシルラジカルも一つの不対電子をもち、その酸化力は活性酸素のなかで最も強力で、細胞を構成する全ての物質をランダムに酸化して障害をおこすといわれている。また、呼吸により取り入れられた酸素の約２％が活性酸素になるといわれており、白血球が有害な細菌を殺す過程でも活性酸素が発生し、活性酸素以外に一酸化窒素も細菌を殺すために白血球やマクロファージという貪食細胞から産生され、一酸化窒素と活性酸素が反応して極めて強力なフリーラジカルが発生することも知られている。さらに、免疫細胞が産生するフリーラジカルは生体防御に必要であるが、炎症における過剰なフリーラジカル生成は、ガン細胞の発生や老化を促進する要因ともなっている。本発明のヒト用抗酸化組成物は抗酸化作用を有し、体内のラジカルを消去する、あるいは体内のラジカルの消去を促進する。

本発明の爆砕発酵処理食物繊維を含有するヒト腸内環境改善用組成物、ヒトメタボリックシンドローム改善用組成物、ヒト用抗酸化組成物は、常法により錠剤、顆粒、カプセル、シロップ等製剤化して、健康サプリメントや医薬品として用いることができる。サプリメントや医薬品として用いる場合、それらの分野で通常用いられている賦形剤を配合することが好ましい。また、摂取量は、ヒトの体重、年齢、性別、症状等により異なり、特に症状に応じて１日当たりの投与量を決定するが、長期に服用することもできる。

本発明のヒト腸内環境改善用組成物、ヒトメタボリックシンドローム改善用組成物、ヒト用抗酸化組成物や、これらに含まれる爆砕発酵処理食物繊維（爆砕発酵処理バガス）は、黒糖に似たフレーバーを有し、一般食品に含有してもその食品の風味を損なうことがないので、食品に添加・配合して用いることができ、ヒト腸内環境改善作用、ヒトメタボリックシンドローム改善作用、ヒト用抗酸化作用を奏する食品を容易に提供することができる。添加される食品としては、例えば、麺類、飴、クッキー、シリアル類、菓子類（スナック類）、ふりかけ類、畜産加工品類、魚肉加工品類、缶詰類、ジュース類、清涼飲料、栄養ドリンク剤等を挙げることができる。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。

［爆砕発酵処理バガスの製造方法］
（麹菌の選択）
独立行政法人食品総合研究所の保存菌株であるアスペルギルス・ソーヤ（Aspergillus sojae）ＮＦＲＩ１１４７株の単胞子分離を実施し、各単胞子をＰＡＤ培地で生育させ、培養後の培養液中のキシラナーゼ活性を測定することにより、キシラナーゼ活性の高い自然変異株を選択した。３０００ｒｐｍで１０分間の遠心分離後の培養上清１ｇ当たりのキシラナーゼ活性は、単胞子分離を実施する前の０．２５４Ｕから、０．３５１Ｕに上昇した。

上記キシラナーゼ活性の測定は、１％濃度の可溶性キシラン（シグマ社製）を含む１００ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ７．０）０．１ｍｌに、同じ緩衝液に適当に希釈した培養上清０．１ｍｌを加え、３７℃、１０分間反応させ銅試薬１．０ｍｌを添加して反応を停止した。それに０．８ｍｌの同緩衝液を加えて全量を２．０ｍｌとし、生成した還元糖をソモギー・ネルソン（Somogyi-Nelson）法で測定した。すなわち、これを１００℃、１５分間加熱した後、流水で急冷し次いでネルソン液１．０ｍｌを加え室温で２０分間静置して発色させた。そこへ、純水７．０ｍｌを加えて不溶物を遠心分離（３０００ｒｐｍ、１０分間）により除去した後、５００ｎｍの吸光度を測定した。還元糖量は、キシロースを同様の系で測定して作成した検量線により求めた。なお、培養上清を加える前に銅試薬をあらかじめ加えて同様に発色させたものをブランクとした。また酵素活性単位は、１分間に１ｍｍｏｌの還元糖（キシロースとして）を生成する酵素量を１単位（Ｕ）とした。

（製麹工程）
乾燥バガス粉砕機を用いて平均粒径３．５ｍｍの長さに粗粉砕し、反応釜（オートクレーブ）内に収容した後、反応釜に加熱水蒸気を送り込み、２．５Ｍｐａ（２２０℃），７０秒間の蒸煮処理を行った後、反応釜から急激に水蒸気を排出し、圧力を瞬時に大気圧にまで戻すことにより爆砕処理を行った。この蒸煮爆砕処理を行ったバガス３５ｋｇに小麦フスマ１５ｋｇを混合し、水５０Ｌを加水して水分が約５０重量％となるように調整した後、単胞子分離により選択した麹菌を接種し、３０℃、６日間培養して麹を製造した。

（発酵工程）
この製麹した麹を水７０Ｌに分散し、麹の製造で用いた爆砕処理したバガス３００ｋｇに混合した。そして、水分が全体の５０重量％となるように加水し調整した後、３０℃、６０時間の発酵処理した後、８０〜１００℃の蒸気に３０分間暴露して発酵停止処理を行った。この発酵処理物をディスク型乾燥機（月島機械社製）を用い、乾燥温度８０〜１００℃（品温）で乾燥した後、微粉砕処理をして、平均粒径２５０μｍの爆砕発酵処理バガスとした。この爆砕発酵処理バガスの栄養組成を表１に示す。

表１に示されるように、爆砕発酵処理バガスは食物繊維に富み、キシロビオースとキシロトリオ−スを約４％含んでいる。なお、キシロビオースやキシロトリオ−スのキシロオリゴ糖の測定は、ＤＸ−５００を用いＨＰＬＣ法（日本ダイオネクス社製）に則り測定した。また、別法として、同じＨＰＬＣ法であるが、カラム：Biorad Aminex Carbohydrate HPX-42A 300×7.8、flow rate１．０ｍｌ／ｍｉｎで移動相を水とし、カラム温度８０℃にて測定した。

［実験方法］
（乳酸菌培養培地）
ＬＢＳ（Lactobacillus選択培地）８４ｇと、Lab-lemco powder８ｇと、蒸留水１０００ｍＬとを混合し、該混合物を１１８℃、１５分間オートクレーブにて滅菌し、これに酢酸ナトリウム１５ｇ及び酢酸３．７ｍＬを添加し、そのうちの約２０ｍＬをシャーレに入れ、固まった後、菌の培養培地とする。

（総嫌気性菌培養培地）
trypticate soy agar３０ｇと、寒天１５ｇと、蒸留水１０００ｍＬとを混合し、該混合物を１２１℃、１５分間オートクレーブにて滅菌し、これに馬脱線維血５０ｍＬを添加し、そのうちの約２０ｍＬをシャーレに入れ、固まった後、菌の培養培地とする。

（糞便中の腸内細菌培養方法）
糞便１ｇを滅菌水９ｍＬに溶かし、適宜希釈して培養に用いる。上記の方法により作成した各種の選択培地に、希釈した糞便液５０μＬを添加し、嫌気的条件で３７℃、７２時間培養し、生育したコロニーをカウント後、菌数を算出する。

（糞便中のアンモニアの測定）
糞便１ｇを滅菌水９ｍＬに溶かし、その上澄み液を試験液とし、アンモニア測定キット(アンモニアテストワコー)を用いて測定する。

［ヒト腸内細菌叢への影響］
年齢３４．０±３．５歳の、ビフィズス菌の菌数が少ない女性のボランティア６名に実施例１で製造された爆砕発酵処理バガス１００％で打錠したもの１０ｇ／日（毎食後１４粒）ずつ、２週間連続摂取してもらい、１週間毎に採便し、摂取前、１週間後、及び２週間後の腸内細菌叢の菌数（選択培地にてカウント）と便中のアンモニア含量（アンモニアテストワコーキット使用）を測定した。統計処理としてＡＮＯＶＡ法(摂取前と比較)を採用した。

腸内細菌叢における菌の調査としては、総嫌気性菌数、クロストゥリディウム菌数、ビフィドバクテリウム菌数、総嫌気性菌数中のビフィドバクテリウムの含有割合（％）を調べ、その結果を図１の１）、２）、３）、４）に示す。

図１の２)より、腸内の嫌気性有害菌のクロストゥリディウム菌数は、１週目では減少し、一方、図１の３）、４）に示すように、腸内の嫌気性有用菌であるビフィドバクテリウム菌数は、本発明の爆砕発酵処理バガスを摂取して特に１週間後に摂取前と比べて増加していることがわかった。このように、クロストゥリディウムなどの有害菌を減少させ、ビフィドバクテリウムなどの有用菌を増殖させていることから、本発明の爆砕発酵処理バガスはヒト腸内環境改善作用を行っていることは明らかである。

（便中アンモニアへの影響）
同時に便中アンモニア含量を測定した。その結果を図２に示す。図２から明らかなように、便中アンモニアは、徐々に減る傾向にあり、腸内細菌叢はよい環境に変化していることがわかった。

［爆砕発酵処理食物繊維のヒトでの試飲試験：安全性・有効性］
年齢３５．１３±１０．４歳の男性１１名、女性５２名の健常者を対象とし、実施例１で製造された爆砕発酵処理バガス１００％で打錠したもの１０ｇ／日（毎食後１４粒）ずつ、４週間連続試飲してもらった。試飲前、２週間、４週間及び試飲停止１週間後に、被験者の便、血液、尿を取り、これらについて測定し、また、アンケート調査を行った。副作用の有無や、便についてはその排便量、排便回数、便の色、便のにおいなどを、また、血液については、血糖値、中性脂肪を、尿については抗酸化活性：尿中８−ＯＨｄＧ（8-hydroxy-2'-deoxyguanosine）測定（参考文献：日本臨床６２巻増刊号１１，ｐ５４１−５４３，２００４）を行った。統計処理は、対応のあるＡＮＯＶＡ法(試飲前と比較)を採用した。排便量については、図３に示すとおりの結果が得られ、血液の血糖値及び中性脂肪については、図４及び図５に示すとおりの結果が得られた。さらに、抗酸化活性については、図６に示すとおりの結果が得られた。

図３に示す結果より、排便量は、試飲開始から徐々に増加しており、排便状態がよいことがわかり、本発明の爆砕発酵処理バガスの効果が奏されていることは明らかである。

次に、図４に示す結果より、血糖値が高い（平均約１２５ｍｇ／ｄｌ）６名については、試飲前と比べて２週間後、４週間後、試飲停止１週間後の血糖値のそれぞれは下がっており、これらの血糖値は、正常血糖値７０〜１０９ｍｇ／ｄｌの範囲にあり、本発明の爆砕発酵処理バガスは血糖値の上昇を有意に抑制していることがわかった。なお、正常者には何ら影響はなかった。

また、図５に示す結果より、中性脂肪が高めの（平均約１９０ｍｇ／ｄｌ）８名については、試飲４週間目では、約１２５ｍｇ／ｄｌまで下がり、この値は有意に下がっていることを示している。因みに正常値は５０〜１４９ｍｇ／ｄｌであることから、中性脂肪が高めであった８名の平均は、正常の範囲に下がった結果となった。図に示すとおり、４週目の試飲後、摂取しない１週目では上がっているが、本発明の爆砕発酵処理バガスを摂取することにより減少傾向を示していることは明らかである。

さらに、図６に示す結果より、酸化活性の高めの９名（尿中８−ＯＨｄＧ量が平均値１５．７ｎｇ／ｍｇ以上）は、本発明の爆砕発酵処理バガスを摂取することにより酸化活性は有意に下がり本発明の有効性が確かめられた。なお、副作用を訴えるヒトは誰もいなっかた。

以上のとおり、本発明に係る爆砕発酵処理バガスを摂取することで、前記の病状を改善したことがわかり、即ち、爆砕発酵処理食物繊維含有物はヒトメタボリックシンドローム改善用組成物として有効であることを示すものであった。

［爆砕発酵処理バガス中の抗酸化活性成分］
実施例１により製造された爆砕発酵処理バガス及び生バガス中のポリフェノール含量を測定した。前記爆砕発酵処理バガス中に同定されたポリフェノール類としては、１）p-hydroxybenzoic acid、２）p-hydroxycinnamic acid、３）ferulic acid（含有量：３４．９ｍｇ／１００ｇ）を挙げることができる。その結果を図７に示す。図７に示す結果より、生バガスに比べて、本発明の爆砕発酵処理バガスはポリフェノール含量が顕著に高いことが明らかであり、このポリフェノールを多く含むことより、抗酸化作用が顕著であることが理解できる。

（爆砕発酵処理バガス入り飴）
水飴と砂糖類（白砂糖、ザラメ、黒砂糖等を含む）とを飴材料とし、これに所要量の水を加えて１５０℃程度に加熱し、全体を撹拌しながら水飴状にした。その水飴状の材料を７０℃以下に冷ました後に、未だ粘性がある間に掻き混ぜ又は混練するようにしながら、爆砕発酵処理バガス粉末１０重量％を振りかけるようにして添加し、前記バガス粉末が全体に略均等に行き渡るようにする。その後に、飴材料を引き延ばすようにして適宜の型内に入れて成形し、冷ましてから離型して、ドロップ形状の飴菓子を形成し、ドロップ状の飴菓子を得た。

（爆砕発酵処理バガス入りクッキー）
表２に記載のとおりの原材料及び配合量を用意する。
以下のとおりの常法のクッキーの製造方法を採用して、クッキーを製造する。
（１）フラワー（小麦粉）とベーキングパウダーＡを合わせてふるいにかける。
（２）Ｖマーガリンを室温まで下げて、クリーム状に練る。
（３）グラニュー糖ＣＩＭ_２を数回に分けて（２）に入れ、入れるたびによく混ぜる。
（４）（３）に本発明の醗酵バガス末、そのほかの材料を加え、最後にフラワーを一度に加え、練らないようにして全体を混ぜる。
（５）天板にショートニングを塗り、１８０℃に温めたオーブンで、１２、３分焼く。クッキーは、黒糖の香りがし、味も通常のクッキーと変わりがなく、誰にでも好まれるタイプの菓子であり、毎日のおやつとしても適するものであった。

（ドリンク）
表３に記載のとおり、本発明の醗酵バガス末と他の原料を、記載の配合量で、常法の製造方法により粉末ドリンクを製造した。該ドリンクは、粉末タイプでありお湯、水または低脂肪乳などに溶かして飲むことで食物繊維を摂取でき、飲みやすいものであった。

（爆砕発酵処理バガス入りクッキー及びドリンク摂取における効果）
平均年齢３９．８５±１３．７４の２０人に、実施例６で得られたクッキー１３個及び実施例７で得られたドリンクを１食として、１日１食または２食に置き換え２ヶ月間摂取してもらった。摂取後、２０人の体重、体脂肪、排便回数、排便量、尿中８−ＯＨｄＧについて測定した。その結果を表４に示す。

表４に示すとおり、本発明の爆砕発酵処理バガス入りクッキー及びドリンクを所定期間摂取することにより、体重については摂取後より有意に低下し、体脂肪に関しては有意差はないが摂取２ヶ月後で低下傾向にあり、また、排便回数に関しては有意差はないものの増加傾向にあった。さらに、尿中８−ＯＨｄＧについては基準値異常の人４名については摂取１ヵ月後、２ヵ月後で有意差はないが低下傾向を示した。この結果は、本発明の爆砕発酵処理バガスを食品に添加し、摂取しやすい形態とすることにより、より肥満、高脂血症などメタボリックシンドローム改善作用、ヒト腸内環境改善作用、ヒト抗酸化作用に効果を有することを確認できた。

本発明の食物繊維投与による便中の１）総嫌気性細菌数、２）クロストゥリディム数（レシチナーゼ陽性）、３）ビフィドバクテリウム数、４）嫌気性細菌中のビフィドバクテリウムの割合（％）を示す図である。 本発明の食物繊維投与による便中アンモニア含量変化を示す図である。 本発明の食物繊維投与による排便量の変化を示す図である。 本発明の食物繊維投与による血糖値の高いヒトの血糖値の変化を示す図である。 本発明の食物繊維投与による中性脂肪が高めのヒトへの中性脂肪ｍｇ／ｄｌの変化を示す図である。 本発明の食物繊維投与によるヒト体内での抗酸化活性の変化を示す図である。 本発明の爆砕発酵処理バガスと生バガスにおける抗酸化活性成分量の比較を示す図である。

Claims (18)

1. ヘミセルロース含有植物資源を蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理物に発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に前記蒸煮爆砕処理物を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵することにより得られる爆砕発酵処理食物繊維を含有することを特徴とするヒト腸内環境改善用組成物。
2. ヘミセルロース含有植物資源がバガスであることを特徴とする請求項１記載のヒト腸内環境改善用組成物。
3. 爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有することを特徴とする請求項１又は２記載のヒト腸内環境改善用組成物。
4. 爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、キシロビオースとキシロトリオースを０．５％以上含有することを特徴とする請求項３記載のヒト腸内環境改善用組成物。
5. 爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、１００ｇ中にフェルラ酸を１ｍｇ以上含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載のヒト腸内環境改善用組成物。
6. ヘミセルロース含有植物資源を蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理物に発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に前記蒸煮爆砕処理物を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵することにより得られる爆砕発酵処理食物繊維を含有することを特徴とするヒトメタボリックシンドローム改善用組成物。
7. ヘミセルロース含有植物資源がバガスであることを特徴とする請求項６記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物。
8. 爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有することを特徴とする請求項６又は７記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物。
9. 爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、キシロビオースとキシロトリオースを０．５％以上含有することを特徴とする請求項８記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物。
10. 爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、１００ｇ中にフェルラ酸を１ｍｇ以上含有することを特徴とする請求項６〜９のいずれか記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物。
11. ヘミセルロース含有植物資源を蒸煮爆砕処理し、この蒸煮爆砕処理物に発酵基質を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、麹菌により製麹し、得られた麹に加水し、麹が水に分散した麹分散液に前記蒸煮爆砕処理物を混合し、この混合物の水分含量を調整した後、発酵することにより得られる爆砕発酵処理食物繊維を含有することを特徴とするヒト用抗酸化組成物。
12. ヘミセルロース含有植物資源がバガスであることを特徴とする請求項１１記載のヒト用抗酸化組成物。
13. 爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有することを特徴とする請求項１１又は１２記載のヒト用抗酸化組成物。
14. 爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、キシロビオースとキシロトリオースを０．５％以上含有することを特徴とする請求項１３記載のヒト用抗酸化組成物。
15. 爆砕発酵処理食物繊維が、食物繊維を５０重量％以上含有し、１００ｇ中にフェルラ酸を１ｍｇ以上含有することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか記載のヒト用抗酸化組成物。
16. 請求項１〜５のいずれか記載のヒト腸内環境改善用組成物を添加・配合した食品。
17. 請求項６〜１０のいずれか記載のヒトメタボリックシンドローム改善用組成物を添加・配合した飲食品。
18. 請求項１１〜１５のいずれか記載のヒト用抗酸化組成物を添加・配合した飲食品。