JP2012135218A

JP2012135218A - エクオールの製造法、エクオール産生組成物、食品、食品添加物及び医薬品

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Publication number: JP2012135218A
Application number: JP2010287913A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Nikaido; 輝之二階堂; Hiroaki Yamamoto; 浩明山本
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2012-07-19
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: JP5851686B2

Abstract

【課題】単一の菌株を用いて、培地中におけるイソフラボン類の添加量を従来に比べ多くし、かつエクオールの生産量を大幅に増加させ、生産されたエクオールの回収が容易であり、かつエクオール得量が従来に比べ大幅に増大するエクオールの製造法を提供する。
【解決手段】イソフラボン類を含む培地に、β−シクロデキストリンまたはβ−シクロデキストリン誘導体またはγ−シクロデキストリンを添加し、エクオール生産能を有する偏性嫌気性微生物の一種を作用させる。
【選択図】なし

Description

本発明は、エクオールの製造法、エクオール産生組成物、それを用いた食品、食品添加物及び医薬品に関する。

大豆、葛などのマメ科の植物に多く含まれているイソフラボン類はポリフェノールの分類のひとつであり、イソフラボンを基本骨格とするフラボノイドである。近年の調査により、イソフラボン類は女性ホルモン作用（エストロゲン）や抗酸化作用を有し、イソフラボン類を摂取することにより、乳癌、前立腺癌、骨粗しょう症、高コレステロール血症、心疾患、更年期障害などに対して予防効果があることが明らかとなっている（非特許文献１から非特許文献６を参照）。

また、大豆に含まれるイソフラボン類は、主に糖と共有結合したダイセイン配糖体を含み、イソフラボンアグリコンを極少量含む。ダイゼイン配糖体として、例えば、ダイジン(ｄａｉｄｚｉｎ)、グリシチン（ｇｌｙｃｉｔｉｎ）、ゲニスチン（ｇｅｎｉｓｔｉｎ）を含む。

ここで、ダイゼイン配糖体は、マロニル化、アセチル化されているものも存在しており、これらの配糖体は、ヒトや動物の体内に入ると消化酵素又は腸内細菌の産生する酵素であるβグルコシダーゼ等の働きにより、それぞれダイゼイン（ｄａｉｄｚｅｉｎ）、グリシテイン（ｇｌｙｃｉｔｅｉｎ）、ゲニステイン（ｇｅｎｉｓｔｅｉｎ）となる。

さらに、ダイゼインは腸内細菌の働きにより、ジヒドロダイゼイン（ｄｉｈｙｄｒｏｄａｉｄｚｅｉｎ）を経て、Ｏ−デスメチルアンゴレンシン（Ｏ−ｄｅｓｍｅｔｈｙｌａｎｇｏｌｅｎｓｉｎ：Ｏ−ＤＭＡ）又はエクオール（ｅｑｕｏｌ）へと酵素的に変換されることが知られている。

エクオールは、これらの代謝産物の中で最もエストロゲン活性が高いことが知られている（非特許文献７及び８）。しかしながら、人間の場合、イソフラボンの代謝には個人差があり、上記のようにダイゼインを発酵させてエクオールを産生する能力を有する腸内細菌を保有する人は少なく、その保有率は日本人で約５割、欧米人で約３割程度であることが明らかとなっている（非特許文献９及び１０）。そのため、エクオール産生菌を保有しない人は、大豆等のマメ科食物を摂取してもエクオールを体内で産生することができない。

そこで、近年、乳酸菌等の嫌気性微生物を用いて体外的にエクオールを産生させる試みがなされている（例えば、特許文献１から特許文献４を参照）。しかしながら、どのような発酵条件・発酵方法により、より効果的・実用的にエクオールが製造できるかについては、明らかとなっていなかった。また、いずれも生成したエクオール濃度が低く、大量生産することができなかった。

また、シクロデキストリンに代表される包接化合物は、その包接化合物を利用して不安定な化合物の安定化や食品の苦みの緩和、脱臭、難溶な化合物の可溶化などに応用されている。近年、生物学的な化合物の製造において、培地中に、原料の可溶化剤としてシクロデキストリンを添加する製造方法が提案されている（例えば、特許文献５から特許文献７を参照）。

また、特許文献８には、エクオール産生菌と、エスケリッチア（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ）属、ラオウルテラ（Ｒａｏｕｌｔｅｌｌａ）属、ラクトバチルス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）属、パントエア（Ｐａｎｔｏｅａ）属、サッカロマイセス（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ）属、エンテロコッカス（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ）属、及びセラチア（Ｓｅｒｒａｔｉａ）属に属する微生物から選択される少なくとも１種のエクオール非産生菌と、を含む混合微生物を、ダイセイン類を含む培地中で培養して、ダイゼイン代謝物を製造する際に、原料であるダイセイン類の可溶化剤として、（１）シクロデキストリン、又は、（２）ポリエチレングルコールグルコール鎖を有し、水及びエタノール溶解可能でありＨＬＢ値が１１以上である界面活性剤を、培地中に添加することが記載されている。

前述した通り特許文献８にはエクオール産生菌と少なくとも１種のエクオール非産生菌と、を含む混合微生物を、ダイゼイン類を含む培地中で培養する際に、β−シクロデキストリンを、培地中に添加することによりエクオール生産量が増加することが記載されているが、一般的に二種類以上の微生物を混合培養し、再現性の良い結果を得ることは極めて困難である。

特開２００６−２０４２９６号公報特表２００６−５０４４０９号公報特開２００８−６１５８４号公報特開２０１０−１０４２４１号公報特許第３５４９５９４号明細書特許第３１３５７４０号明細書特開２０００−２９５９９９号公報特開２０１０−１８７６４７号公報

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本発明の目的は、単一種の微生物を培養し、工業的に実施可能なレベルのエクオールの製造法を提供することである。また、エクオール産生組成物を提供する。

上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下に示す本発明に至った。

（１）イソフラボン類を含む培地に、β−シクロデキストリンまたはβ−シクロデキストリン誘導体またはγ−シクロデキストリンを添加し、エクオール生産能を有する偏性嫌気性微生物の一種を作用させるエクオールの製造法である。

（２）前記イソフラボン類は、イソフラボン、イソフラボンアグリコン、ダイゼイン配糖体、ダイゼイン、ジヒドロダイゼインからなる群から選択される少なくとも一種である上記（１）に記載のエクオールの製造法である。

（３）前記偏性嫌気性微生物は、アドレクラウチア（Ａｄｌｅｒｃｒｅｕｔｚｉａ）属、アサッカロバクター（Ａｓａｃｃｈａｒｏｂａｃｔｅｒ）属、エガセラ（Ｅｇｇｅｒｔｈｅｌｌａ）属、ユーバクテリウム（Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、ラクトコッカス（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、シャーペア（Ｓｈａｒｐｅａ）属、ストレプトコッカス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、スラッキア（Ｓｌａｃｋｉａ）属、バクテロイデス（Bacteroides）属からなる群から選択される単一種である上記（１）または（２）に記載のエクオールの製造法である。

（４）イソフラボン類と、エクオール生産能を有する偏性嫌気性微生物の一種と、β−シクロデキストリンまたはβ−シクロデキストリン誘導体またはγ−シクロデキストリンとを含むエクオール産生組成物である。

（５）前記イソフラボン類は、イソフラボン、イソフラボンアグリコン、ダイゼイン配糖体、ダイゼイン、ジヒドロダイゼインからなる群から選択される少なくとも一種である上記（４）に記載のエクオール産生組成物である。

（６）前記偏性嫌気性微生物は、アドレクラウチア（Ａｄｌｅｒｃｒｅｕｔｚｉａ）属、アサッカロバクター（Ａｓａｃｃｈａｒｏｂａｃｔｅｒ）属、エガセラ（Ｅｇｇｅｒｔｈｅｌｌａ）属、ユーバクテリウム（Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、ラクトコッカス（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、シャーペア（Ｓｈａｒｐｅａ）属、（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、スラッキア（Ｓｌａｃｋｉａ）属、バクテロイデス（Bacteroides）属からなる群から選択される単一種である上記（４）または（５）に記載のエクオール産生組成物である。

（７）上記（４）から（６）に記載のエクオール産生組成物と、エクオールとを含む食品添加物である。

（８）上記（４）から（６）に記載のエクオール産生組成物と、エクオールとを含む医薬品である。

本発明のエクオールの製造法によれば、従来に比べ、エクオールの生産量が増大する。

本発明のエクオール産生組成物によれば、従来に比べ、エクオールの生産量が増大する。

本発明の食品添加物、医薬品によれば、エストロゲンの不足に伴う症状、例えば、乳癌、前立腺癌、骨粗しょう症、高コレステロール血症、心疾患、更年期障害、等が予防または改善される。

比較例１、実施例１〜３におけるエクオールの生産性を説明する図である。比較例２、実施例４〜６におけるエクオールの生産性を説明する図である。比較例３、実施例７〜９におけるエクオールの生産性を説明する図である。

本発明の実施の形態におけるエクオールの製造法、エクオール産生組成物、食品、食品添加物及び医薬品について、以下に説明する。

［エクオールの製造法］
本実施の形態におけるエクオールの製造法は、イソフラボン類を含む培地に、β−シクロデキストリンまたはβ−シクロデキストリン誘導体またはγ−シクロデキストリンを添加し、エクオール生産能を有する偏性嫌気性微生物の一種を作用させる製造法である。

本実施の形態におけるイソフラボン類は、主に大豆、クズ、レッドクローバー、カンゾウなどマメ科植物から得られるもので、イソフラボン、イソフラボンアグリコン、ダイゼイン配糖体、ダイゼイン、ジヒドロダイゼインからなる群から選択される少なくとも一種である。

イソフラボンはそのままか、β−グルコシダーゼ等の酵素あるいは微生物を作用させ、イソフラボンアグリコンに変換して本培養に用いることができる。イソフラボンアグリコンは、例えば、大豆胚芽に麹菌を加え発酵させ、得られた発酵大豆胚芽から抽出することにより得られる。

イソフラボンアグリコンは、主に、ダイゼイン（ｄａｉｄｚｅｉｎ）、グリシテイン（ｇｌｙｃｉｔｅｉｎ）、ゲニステイン（ｇｅｎｉｓｔｅｉｎ）からなる。

ダイゼイン配糖体を、ヒトや動物の体内に入ると消化酵素又は腸内細菌の産生する酵素であるβ−グルコシダーゼ等の働きにより、それぞれ、上述したダイゼイン、グリシテイン、ゲニステインとなる。

さらに、ダイゼインは、腸内細菌の働きにより、ジヒドロダイゼイン（ｄｉｈｙｄｒｏｄａｉｄｚｅｉｎ）を経て、Ｏ−デスメチルアンゴレンシン（Ｏ−ｄｅｓｍｅｔｈｙｌａｎｇｏｌｅｎｓｉｎ：Ｏ−ＤＭＡ）又はエクオール（ｅｑｕｏｌ）へと酵素的に変換される。

本実施の形態におけるイソフラボン類としては、イソフラボン、イソフラボンアグリコン、ダイジン、ダイゼインが好ましい。ここで、イソフラボンは例えばフジッコ社製フジフラボンP４０、P１０などを用いることができる。イソフラボンアグリコンとして、例えば、「AglyMax−３０」（ニチモウバイオテックス社製）を用いることができる。

本実施の形態における偏性嫌気性微生物は、アドレクラウチア（Ａｄｌｅｒｃｒｅｕｔｚｉａ）属、アサッカロバクター（Ａｓａｃｃｈａｒｏｂａｃｔｅｒ）属、アシネトバクター（Ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ）属、エガセラ（Ｅｇｇｅｒｔｈｅｌｌａ）属、ユーバクテリウム（Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、ラクトコッカス（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、シャーペア（Ｓｈａｒｐｅａ）属、（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、ストスラッキア（Ｓｌａｃｋｉａ）属、バクテロイデス（Bacteroides）属からなる群から選択される単一種である。

本実施の形態における偏性嫌気性微生物として、以下の表１に示す微生物が好ましい。

さらに、本実施の形態において、エクオールを生産する偏性嫌気性微生物として、アサッカロバクター・セラツス（Ａｓａｃｃｈａｒｏｂａｃｔｅｒｃｅｌａｔｕｓ）ＤＳＭ１８７８５がより好ましい。

上記嫌気性微生物は、その寄託番号に示された寄託機関から入手することができる。各受託番号は、当該嫌気性微生物が、それぞれ次の寄託機関に寄託されていることを示す。
ＦＥＲＭ：特許生物寄託センター；International Patent Organism Depositary (IPOD)（http：//unit．aist．go．jp/pod/ci/index．htｍＬ）
ＡＴＣＣ：American Type Culture Collection
ＤＳＭ：Deutsche SamｍＬung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH

本実施の形態では、シクロデキストリンのなかでも、β−シクロデキストリン（シクロヘプタミロード）またはβ−シクロデキストリン誘導体、またはγ−シクロデキストリンが好ましい。

本実施の形態におけるβ−シクロデキストリンまたはβ−シクロデキストリン誘導体の添加量は、培地中のダイゼインの０．５モル〜５モル倍好ましくは、１．０モル〜３モル倍である。

本実施の形態におけるβ−シクロデキストリン誘導体としては、例えば、グルコシル−β−シクロデキストリン（６−O−a−D−Glucosyl−b−cyclodextrin）、マルトシル−β−シクロデキストリン（６−O−a−D−Maltosyl−b−cyclodextrin）、ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン（Hydroxypropyl−b−cyclodextrin）、メチル−β-シクロデキストリン（Methyl−b−cyclodextrin）、ポリ−β−シクロデキストリン（Poly−b−cyclodextrin）などを挙げることができる。

本実施の形態では、エクオール生産能を有する偏性嫌気性微生物が、エクオールの生産に適した条件でダイゼイン等のイソフラボン類と接触させられ、培養される。エクオールの生産に適した条件は、エクオール生成活性を持つ偏性嫌気性微生物の生存と活動が維持される条件をいう。より具体的には、偏性嫌気性微生物の生存が可能な気相条件（嫌気性条件）が維持され、偏性嫌気性微生物の活性と増殖を支持するための栄養素が与えられることをいう。

ここで、偏性嫌気性微生物の生存に適した種々の培地組成として、公知の培養組成を用い、先に示したエクオール生産能を有する嫌気性微生物について、当業者が適宜培地組成を選択することができる。本実施の形態の培地として、例えば、日水製薬社製のＧＡＭブイヨン培地や、Ｄｉｆｃｏ社製のＢＨＩ培地等が用いられる。

例えば、本発明で用いられる培地には、水溶性の有機物を炭素源として加えられる。水溶性の有機物として、ソルボース、フラクトース、グルコース、メタノール、さらに吉草酸、酪酸、プロピオン酸、酢酸、ギ酸など有機酸類が挙げられる。

炭素源としての培地に加える有機物の濃度は、効率的に培地中の嫌気性微生物を発育させるために適宜調節することができる。一般的には、０．１〜１０ｗｔ／ｖｏｌ％の範囲から添加量を選択することによって、過不足が避けられる。

上記の炭素源に加えて、培地には、窒素源が加えられる。本実施の形態において、窒素原としては、通常の発酵に用いうる各種の窒素化合物が用いられる。好ましい無機窒素源は、アンモニウム塩、及び硝酸塩である。好ましい有機窒素源はアミノ酸類、酵母エキス、ペプトン類、肉エキス、肝臓エキス、消化血清末などである。より好ましい無機窒素源は、硫安、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、リン酸水素アンモニウム、硝酸カリウム及び硝酸ソーダである。より好ましい窒素源はアルギニン、シトルリン、オルニチン、リジン、酵母エキス、ペプトン類である。

さらに、炭素源や窒素源に加えて、偏性嫌気性微生物の培養に適した他の有機物あるいは無機物を培地に加えることもできる。例えば、ビタミンなどの補因子や各種の塩類等の無機化合物を培地に加えることによって、偏性嫌気性微生物の増殖や活性を増強できる場合もある。例えば、無機化合物、ビタミン類、動植物由来の微生物増殖補助因子として以下のものを挙げることができる。

無機化合物として、例えば、リン酸二水素カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン、塩化ナトリウム、塩化コバルト、塩化カルシウム、硫酸亜鉛、硫酸銅、明ばん、モリブデン酸ソーダ、塩化カリウム、ホウ酸等、塩化ニッケル、タングステン酸ナトリウム、セレン酸ナトリウム、硫酸第一鉄アンモニウムが挙げられる。

また、ビタミン類として、例えば、ビオチン、葉酸、ピリドキシン、チアミン、リボフラビン、ニコチン酸、パントテン酸、ビタミンＢ１２、チオオクト酸、ｐ−アミノ安息香酸が挙げられる。

これらの無機化合物やビタミン類、あるいは増殖補助因子を添加して培養液を製造する方法は公知である。従って、適宜製造方法にしたがって、培養液を作製する。培地は、液体、半固体、あるいは固体とすることができる。本実施の形態におけるエクオールの製造法において、好ましい培地の形態は、液体培地である。

本実施の形態において、偏性嫌気性微生物は、公知の微生物の培養方法にしたがって培養することができる。工業的な製造には、培地や基質ガスを連続的に供給することができ、かつ培養物を回収するための機構を備えた連続培養システム (continuous fermentation system)も使用できる。

偏性嫌気性微生物の培養において、連続培養システム内への酸素の混入を防ぐことが必要である。培養器は通常用いられる培養槽がそのまま利用できる。嫌気性微生物の培養にも利用することができる培養タンクは市販されており、培養槽内に混入する酸素を、窒素などの不活性気体あるいは基質ガスなどで置換することにより、嫌気的な雰囲気を作ることができる。

例えば、嫌気培養ジャー(anaerobic jar)を、嫌気性微生物を培養するためのバイオリアクターとすることができる。嫌気培養ジャーは、金属、ガラス、あるいは合成樹脂製の気密容器で構成され、内部を大気中の酸素から遮断することができる。さらに、嫌気培養ジャーは、嫌気培養ジャー内部の空間や培養液中に含まれる分子状酸素を除去するための機構を備えることができる。例えば、嫌気培養ジャーは窒素、ヘリウム、水素、炭酸ガスなどを底部から通気攪拌し供給することで、内部を嫌気状態に維持することができる。

本実施の形態において、培養槽に、付加的な機能を与えることができる。例えば、通常使用される撹拌混合槽のほか、気泡塔型、ドラフトチューブ型の培養槽も利用できる。液体培地に吹き込まれる混合気体によって微生物は遊離分散され、微生物と培地を十分に接触させることができる。また、バイオトリックリングフィルター（biotrickling filter）のように通気性の高いスラグ、その他セラミック系の無機充てん物、あるいはポリプロピレン等の有機合成物質の充てん層に、水分を滴らせながら微生物を生息させ、そこにガスを通気しながら培養することもできる。さらに、使用する微生物は常法によりカラギーナンゲル、アルギン酸ゲル、アクリルアミドゲル、キチン、セルロース、寒天などに固定化して用いることもできる。

本実施の形態では、当業者が、生成した嫌気性微生物と培養生成液を分離するため、公知の方法を用いることができる。好ましい分離の方法は、濾過性能、濃縮性能を有するホローファイバー型限外濾過あるいは精密濾過膜を利用する方法である。また、微生物と該生成液の分離に十分な濾過速度を得るためには使用する微生物に応じて適当な分画分子量の膜を選択すれば良い。培養槽から限外濾過膜を通して分離された培養液からエクオールを回収することができる。回収されたエクオールの精製方法は公知であり、例えば、培養物を遠心分離などで菌体を除き、上清を減圧下に濃縮、乾固後、７０％エタノールあるいはメタノールで抽出する。抽出液をさらにシリカゲルクロマトグラフィーや晶析などの操作を行うことで精製できる。培養槽の形状によっては、培地を十分撹拌するため、撹拌機等を利用することもできる。培養槽内の培養物を攪拌することによって、培地成分や必要なガスを嫌気性微生物に接触させる機会を増やして、エクオールの生成効率を最適化することができる。また水素、窒素、炭酸ガスなどの単一あるいは混合ガスをマイクロあるいはナノバブルとして供給することもできる。

微生物の十分な生育のため、培養物のｐＨは、３．０〜９．０が好ましく、５．５〜８．５がより好ましい。また、エクオールの回収量を増加させるため、培養槽の温度は特に制限されるものではないが、３７℃を好ましい温度として挙げることができる。

［エクオール産生組成物］
本実施の形態におけるエクオール産生組成物は、イソフラボン類と、エクオール生産能を有する偏性嫌気性微生物の一種と、β−シクロデキストリンまたはβ−シクロデキストリン誘導体またはγ−シクロデキストリンと、を含む。

なお、イソフラボン類と、エクオール生産能を有する偏性嫌気性微生物の一種と、β−シクロデキストリンまたはβ−シクロデキストリン誘導体またはγ−シクロデキストリンについては、上述同様であるため、ここでの記載は省略する。

［食品添加物、医薬品］
本実施の形態における食品、食品添加物または医薬品は、上述したエクオール産生組成物と、エクオールとを含む。

さらに、本実施の形態における食品、食品添加物または医薬品は、本実施の形態の製造法により得られたエクオールを含有する。

エクオールを医薬品として提供する場合、その製剤化には、エクオールに加え、一般的に製剤化に用いられる物質（例えば、デンプン、デキストリン、乳糖、コーンスターチ、無機塩類等）を用いることができる。医薬品として提供する場合の剤型としては、アンプル、錠剤、カプセル剤、顆粒剤、細粒剤、散剤、輸液、ドリンク剤等を例示することができる。

エクオールを食品、食品添加物として添加してなる飲食物として、例えば、健康食品、清涼飲料、ミルク、プリン、ゼリー、飴、ガム、ヨーグルト、チョコレート、スープ、クッキー、スナック菓子、アイスクリーム、アイスキャンデー、パン、ケーキ、シュークリーム、ハム、ミートソース、カレー、シチュー、チーズ、バター、ドレッシング等が例示される。

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが本発明はこれら実施例に制限されるものではない。

以下、各実施例においては、以下の方法により、ダイゼイン、ジヒドロダイゼイン、エクオール、グリシテイン、ゲニステインの定量を行った。

ダイゼイン、ジヒドロダイゼイン、エクオール、グリシテイン、ゲニステインの定量：
培養液０．５ｍＬに対し、酢酸エチル１．５ｍＬを加えて、激しく攪拌した後、３０００ｒｐｍで１０秒遠心し、酢酸エチル層をパスツールピペットで可能な限り取り出した。同培養液に同様の操作をあと２回行い、それら酢酸エチル層を合わせてエクオール抽出液を得た。この抽出液をエバポレーターで減圧下に濃縮、乾固し、１．０ｍＬのメタノールに溶解させた。これを０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜で濾過し、不溶物を除去したものを高速液体クロマトグラフィー測定サンプルとした。

［高速液体クロマトグラフィー条件］
カラム：Phenomenox Luna ５ｕＣ１８、２．０mm×１５０mm（島津ジーエルシー）
移動相：水／メタノール［５５：４５，ｖ／ｖ］
流速：０．２ｍＬ／ｍｉｎ
カラム温度：４０℃
検出：ＵＶ２８０ｎｍ
保持時間：ジヒドロダイゼインが１３．８分、ダイゼインが１９．６分、グリシテインが２２．５分、エクオールが２５．６分、ゲニステインが３５．０分である。

以下の実施例で使用したダイゼイン（以下「ＤＡＩ」と略す）はＬＫＴＬａｂｏｔａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．社製を使用した。イソフラボンアグリコンはニチモウバイオテックス社製AglyMax−３０を使用した。これの組成はＤＡＩ２１．２％、グリシテイン９．８％、ゲニステイン３．０％である（いずれもメーカー分析値、重量％）また、エクオールは「ＥＱＬ」と略す。また、β−シクロデキストリンを以下「β−ＣＤ」ともいう。

実施例１〜３，比較例１：
ＧＡＭブイヨン培地（日水製薬製）５．９ｇとＬ−アルギニン塩酸塩１．２１ｇ（培地に対してアルギニンで１％）を純水１００ｍＬに溶かし、炭酸ガスを通じながら１０．０ｍＬずつ嫌気性菌培養用１００ｍＬバイヤルビン（株式会社エルエム製）に分注し、ブチルゴム栓、アルミキャップをして１１５℃、１５分間滅菌した。この培地に−８０℃凍結保存していたアサッカロバクター・セラツス（Asaccharobacter celatus）ＤＳＭ１８７８５株を０．２ｍＬ植菌し、無菌フィルターを通した水素／炭酸ガス（４：１，ｖｏｌ／ｖｏｌ）で気相を３分間以上置換した後、３７℃、２００ｓｐｍで１６時間振とう培養を行った。

ＧＡＭブイヨン＋１％アルギニン培地に表２に示す組成になるようにＤＡＩ、シクロデキストリンを加えた培地を調製し、１１５℃、１５分間滅菌した。それらにこの種培養液を０．１ｍＬずつ植菌し、水素／炭酸ガス（４：１，ｖｏｌ／ｖｏｌ）で無菌的に３分間以上置換した後、３７℃、２００ｓｐｍの条件で振とう培養を行った。８，４８，１０１時間後、培養液を取り出し、高速液体クロマトグラフィーにより生成したＥＱＬを定量した。結果を図１に示す。

α−シクロデキストリンは効果が無く、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリンがＥＱＬを増加させることが分かった。特にβ−シクロデキストリンが効果的であることがわかった。

実施例４〜６，比較例２：
ＧＡＭブイヨン＋１％アルギニン培地に表３に示す組成になるようにAglyMax−３０、シクロデキストリンを加えた培地を調製し（ダイゼインとシクロデキストリンは等モルになるよう添加した）１１５℃、１５分間滅菌した。実施例１と同様にして培養した種培養液をそれぞれ０．１ｍＬずつ植菌し、水素／炭酸ガス（４：１，ｖｏｌ／ｖｏｌ）で無菌的に３分間以上置換した後、３７℃、２００ｓｐｍの条件で振とう培養を行った。２１，５０時間後、培養液を取り出し、高速液体クロマトグラフィーにより生成したＥＱＬを定量した。結果を図２に示す。

イソフラボンアグリコンAglyMax−３０ではβ−シクロデキストリン添加で試薬ＤＡＩ以上にＥＱＬ生産が促進され、５．３５ｇ／Ｌにまで達することが明らかとなった。このように本法では極めて高濃度にＥＱＬを蓄積できる。

実施例７〜９，比較例３：β−シクロデキストリン誘導体の使用；
ＧＡＭブイヨン＋１％アルギニン培地に表４に示す組成になるようにAglyMax−３０、β−シクロデキストリン、グルコシル−β−シクロデキストリン、マルトシル−β−シクロデキストリンを加えた培地を調製し（ダイゼインとシクロデキストリン類は等モルになるよう添加した）１１５℃、１５分間滅菌した。実施例１と同様にして培養した種培養液をそれぞれ０．１ｍＬずつ植菌し、水素／炭酸ガス（４：１，ｖｏｌ／ｖｏｌ）で無菌的に３分間以上置換した後、３７℃、２００ｓｐｍの条件で振とう培養を行った。２１，５０時間後、培養液を取り出し、高速液体クロマトグラフィーにより生成したＥＱＬを定量した。結果を図３に示す。

β−シクロデキストリンよりもグルコシル−β−シクロデキストリン、マルトシル−β−シクロデキストリンを添加した方がＥＱＬ生成濃度は高まることが明らかとなった。

実施例１０：エクオール粗精製品の取り出し；
ＧＡＭブイヨン＋１％アルギニン培地にAglyMax−３０１９．１ｇ／Ｌ、β−シクロデキストリン１７．０ｇ／Ｌを加えた培地を１６０ｍＬ調製し、２０ｍＬずつ８本の１００ｍＬ容バイヤルビン（株式会社エルエム製）に分注し、ブチルゴム栓、アルミキャップをして１１５℃、１５分間滅菌した。実施例１と同様にして培養した種培養液を０．２ｍＬずつ植菌し、水素／炭酸ガス（４：１，ｖｏｌ／ｖｏｌ）で無菌的に３分間以上置換した後、３７℃、２００ｓｐｍの条件で振とう培養を行った。９６時間後、培養液を取り出し、高速液体クロマトグラフィーにより生成したＥＱＬを定量したところ、ＥＱＬが平均２．６２ｇ／Ｌ生成していた。これらを１０５℃で１分間加熱した後、室温まで冷却後、１４０ｍＬを集め、遠心分離（１００００ｒｐｍ，１０分間）にて上清を分離した。得られた上清中のＥＱＬ濃度は培養液とほぼ変わらず、ＥＱＬがすべて溶解していることが明らかになった。一方、上清中の他のアグリコンであるＤＡＩ、グリシテイン、ゲニステインの濃度は０．１ｇ／Ｌ程度でＥＱＬが特異的に溶解していること、本条件で調製した発酵液はＥＱＬを分離するのに極めて好適であることが判明した。上清液をエバポレーターにて減圧下に濃縮し、約１／３の重量にした。これの２倍重量のエタノールを加え、攪拌後、不溶物をろ紙でろ過した。再びろ液をエバポレーターにて減圧下に濃縮乾固し、残渣５．１ｇを得た。高速液体クロマトグラフィーで残渣を分析した結果、４．９重量％のＥＱＬが含まれていた。従って、本発酵法は容易に高い含量のＥＱＬ含有組成物が得られる優れた方法であることが分かった。

本発明のエクオールの製造法は、培地中におけるイソフラボン類の添加量を従来に比べ多くし、かつエクオールの生産量を大幅に増加させたので、生産されたエクオールの回収が容易であり、かつエクオール得量が従来に比べ大幅に増大する。

本発明のエクオール産生組成物によれば、従来に比べ、エクオールの生産性が高く、また、従来に比べ、生産されたエクオールの回収が容易である。

本発明の食品、食品添加物、医薬品によれば、エストロゲンの不足に伴う症状、例えば、乳癌、前立腺癌、骨粗しょう症、高コレステロール血症、心疾患、更年期障害、等が予防または改善される。

Claims

イソフラボン類を含む培地に、β−シクロデキストリンまたはβ−シクロデキストリン誘導体またはγ−シクロデキストリンを添加し、エクオール生産能を有する偏性嫌気性微生物の一種を作用させることを特徴とするエクオールの製造法。
イソフラボン類は、イソフラボン、イソフラボンアグリコン、ダイゼイン配糖体、ダイゼイン、ジヒドロダイゼインからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載のエクオールの製造法。
前記偏性嫌気性微生物は、アドレクラウチア（Ａｄｌｅｒｃｒｅｕｔｚｉａ）属、アサッカロバクター（Ａｓａｃｃｈａｒｏｂａｃｔｅｒ）属、エガセラ（Ｅｇｇｅｒｔｈｅｌｌａ）属、ユーバクテリウム（Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、ラクトコッカス（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、シャーペア（Ｓｈａｒｐｅａ）属、ストレプトコッカス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、スラッキア（Ｓｌａｃｋｉａ）属、バクテロイデス（Bacteroides）属からなる群から選択される単一種であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエクオールの製造法。
イソフラボン類と、エクオール生産能を有する偏性嫌気性微生物の一種と、β−シクロデキストリンまたはβ−シクロデキストリン誘導体またはγ−シクロデキストリンと、を含むことを特徴とするエクオール産生組成物。
イソフラボン類は、イソフラボン、イソフラボンアグリコン、ダイゼイン配糖体、ダイゼイン、ジヒドロダイゼインからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項４に記載のエクオール産生組成物。
前記偏性嫌気性微生物は、アドレクラウチア（Ａｄｌｅｒｃｒｅｕｔｚｉａ）属、アサッカロバクター（Ａｓａｃｃｈａｒｏｂａｃｔｅｒ）属、エガセラ（Ｅｇｇｅｒｔｈｅｌｌａ）属、ユーバクテリウム（Ｅｕｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、ラクトコッカス（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、シャーペア（Ｓｈａｒｐｅａ）属、ストレプトコッカス（Ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｕｓ）属、スラッキア（Ｓｌａｃｋｉａ）属、バクテロイデス（Bacteroides）属からなる群から選択される単一種であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のエクオール産生組成物。
請求項４から請求項６に記載のエクオール産生組成物と、エクオールとを含む食品、食品添加物。
請求項４から請求項６に記載のエクオール産生組成物と、エクオールとを含む医薬品。