JP2018007612A - 蛋白糖化抑制機能を有する食物繊維及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 果実由来の食物繊維であり、果実がモモであり、モモの種子を取り除いたモモ果肉から果汁を搾取した残渣からなる蛋白糖化抑制機能を有することを特徴とする食物繊維であり、当該蛋白糖化抑制機能が、アルブミン、コラーゲン、エラスチンの糖化抑制であり、また、糖化によって生成する終末糖化産物(AGE)の分解促進である、モモの種子を取り除いたモモ果肉から果汁を搾取した残渣からなる食物繊維である。
【選択図】 図1
Description
すなわち、蛋白糖化は「身体のコゲ」とも称されており、食事などから摂った余分な糖質が体内の蛋白質などと結びついて、細胞・組織・器官などを劣化させる現象をいう。この現象が進むと、外見的には肌のシワやくすみ、シミなどとなって現れて、体内では血管の硬化、神経変性、水晶体の白濁などが進行する。
それに加えて、糖化によって生成する終末糖化産物(Advanced Glycation End Products:以下、AGEという)は、体内組織に蓄積して、多くの病気の原因となることが知られている。
すなわち、AGEは初期反応でタンパク質中に存在するアミノ基とグルコースなどの還元糖のアルデヒド基とが非酵素的に反応(グルケーション:Glycation)し、シッフ塩基(Schiff base)を経由して、メイラード反応の中間体であるアマドリ転移生成物が形成され、最終的にAGEが生成されると考えられている。
かかる観点から、糖尿病合併症の予防と改善を目的とした、AGEの生成の阻害を目的とした合成医薬品としてのAGE生成阻害剤の提供がなされている(特許文献2)。
また、血管を構成する蛋白質が糖化されることによる動脈硬化の悪影響、そのほか糖尿病合併症などの悪影響を軽減する利点を有するものである。
モモの果汁(モモジュース)等の加工企業からは、年間1500トン以上のモモ加工残渣(モモ食物繊維:以下、「ピーチファイバー」と記す場合もある)が副産物として生じるが、このピーチファイバーは何ら有効利用されることなく廃棄されているのが現状である。
産業廃棄物としてモモ果汁製造工場から排出されるピーチファイバーを、温風、減圧、或いは凍結乾燥等の手段により乾燥し、乾燥状態のピーチファイバーを得る。この場合の温風乾燥は、ピーチファイバーに変性が生じないようあまり高温の温風による乾燥は避けるべきであり、望ましくは、50℃以下で行うのが好ましい。
かくして得られた乾燥原料としてのピーチファイバーを水性アルコールで抽出し、ファイバー中の油分や脂溶性有機成分を抽出除去し、粗ピーチファイバーを得る。
この場合の油分、脂溶性有機成分を除去するために使用する水性アルコールとしては、水性エタノール溶液であり、そのアルコールに対する水の添加量は1〜50v/v%であり、好ましくは、3〜15v/v%程度であるのがよい。
この粗ピーチファイバーを必要により更に水洗し、水溶性成分を除去し、水洗粗ピーチファイバーを得る。あるいは、水性アルコール抽出して得られた固形物を分取後、水洗して水洗粗ピーチファイバーを得ることができる。
得られた水洗粗ピーチファイバーは、水洗することにより嵩密度が高いものとなった。
モモ果実から果皮及び種子を除去し、果汁を搾取して残った固形成分を凍結乾燥したモモ果汁残渣500gを5Lの三角フラスコに入れ、95%エタノール2.5Lを加えて懸濁し、40〜45℃で3時間撹拌した。これをろ過して、得られた粗ピーチファイバーを40〜45℃で1昼夜減圧乾燥し、粉砕して粒径をそろえ、異物を除去して、ピーチファイバー450gを得た。
嵩密度は、26.8g/100mLであった。
このようにして得られたピーチファイバーの成分表を、下記表1に示した。
本試験は、ヒト血清アルブミン(HSA)−グルコース反応系における、試験品の蛍光性AGE生成阻害作用を確認する試験である。
AGE(終末糖化産物)は、糖化反応における最終生成物の総称であり、その特徴の一つとして蛍光性を有する。蛍光性を有するAGEには、ペントシジン、クロスリン、ピロピリジンなどがある。本方法は、HSA−グルコース糖化反応系に試験品を添加して、試験品による蛍光強度からAGEの生成阻害率を測定した。
抗糖化活性は、試験品3濃度のAGE生成阻害率から50%生成阻害率(50%生成阻害濃度:IC50)として算出した。AGEは、反応液に370nmの励起波長を照射したときの蛍光を440nmで測定した。抗糖化活性のポジティブコントロールとしては糖化反応阻害剤の一種であるアミノグアニジンを使用した。
1)測定装置
マイクロプレートリーダー Spectra Max i3(モレキュラーデバイス社)
2)サンプル調製
試験品としてピーチファイバー及び水洗粗ピーチファイバー(ピーチファイバーOKW)を用いた。
ピーチファイバーは、50mgを秤量後1mLの蒸留水に懸濁させ、試験原液とした。試験原液を蒸留水で適宜希釈し、試験溶液とした。
ピーチファイバーOKWは、50mg/mL水溶液は粘性が高く、ピペットでの吸引が困難であったため、10mgを秤量後1mLの蒸留水に懸濁させ、10mg/mL水溶液を試験原液とした。試験原液を蒸留水で適宜希釈し、試験溶液とした。
両サンプルとも完全溶解をしておらず、懸濁状態で、できるだけ均一な状態で糖化反応に供した。
ポジティブコントロールとしてのアミノグアニジンについては、3mg/mL水溶液を調製した。
0.05mol/NaH2PO4−Na2HPO4リン酸緩衝液(pH7.4)、8mg/mLヒト血清アルブミン(HSA)(Sigma-Aldrich)、0.2mol/Lグルコース糖化反応液中に、調製した各濃度のサンプルを1/10濃度となるように添加し、60℃で40時間インキュベートした。コントロールとしては、サンプルの代わりに蒸留水を添加したものを用い、N=2で実施した。
糖化反応終了後、反応液に生成した蛍光性AGEをマイクロプレートリーダーで測定した(励起波長370nm/蛍光波長440nm)。AGEの生成阻害率(%)は、in vitro糖化反応系においてサンプルを添加した反応液(A),グルコース水溶液の代わりに蒸留水を添加したもの(B),サンプルを添加しない溶液のみを添加してインキュベーションしたもの(C)、ブランクとしてグルコースの代わりに蒸留水を添加したもの(D)として下記の式に従って算出した。
表2から求めたIC50濃度は、各々、ピーチファイバーが0.6mg/mL、ピーチファイバーOKWが0.8mg/mLであった。
本試験は、タイプIコラーゲン(COL)−グルコース反応系における試験品の蛍光性AGE生成阻害作用を確認する試験である。
測定原理、方法、抗糖化活性測定、AGE生成阻害率(%)は、基本的にはHSAにおける抗糖化活性測定と同様であるが、以下の点で異なる。
0.1mol/L NaH2PO4−Na2HPO4リン酸緩衝液(pH7.4)、1.2mg/mL I型コラーゲン(ニッピ)、0.4mol/Lグルコース糖化反応液中に、調製した各濃度のサンプルを1/10濃度となるように添加し、60℃で10日間インキュベートした。コントロールとしては、サンプルの代わりに蒸留水を添加したものを用い、N=2で実施した。
表3から求めたIC50濃度は、0.6mg/mLであった。
本試験は、エラスチン(ELA)−グルコース反応系における、試験品の蛍光性AGE生成阻害作用を確認する試験である。
測定原理、方法、抗糖化活性測定、AGE生成阻害率(%)は、基本的にはHSAにおける抗糖化活性測定と同様であるが、以下の点で異なる。
0.1mol/L NaH2PO4−Na2HPO4リン酸緩衝液(pH7.4)、6mg/mL豚由来エラスチン(ELA)、0.2mol/Lグルコース糖化反応液中に、調製した各濃度のサンプルを1/10濃度となるように添加し、60℃で10日間インキュベートした。コントロールとしては、サンプルの代わりに蒸留水を添加したものを用い、N=2で実施した。
表4から求めたIC50濃度は、0.5mg/mLであった。
特に、「糖化」とは、蛋白質が体内にある「糖」と結びつく現象であり、体内の蛋白質は、血液中の過剰な糖分と結びつき、老化を促進させる物質である「終末糖化産物」(AGE)を生成し、このAGEは、1度できてしまうと分解・排出が難しく、体内に蓄積されて、老化を促進させる。
本発明が提供するモモ由来食物繊維には、それらの影響を防止する機能がある点で、極めて特異的なものといえる。
Claims (9)
- 果実由来の、蛋白糖化抑制機能を有することを特徴とする食物繊維。
- 果実がモモである請求項1に記載の食物繊維。
- モモの種子を取り除いたモモ果肉から果汁を搾取した残渣からなる、蛋白糖化抑制機能を有することを特徴とする請求項2に記載の食物繊維。
- 蛋白糖化抑制機能が、アルブミン、コラーゲン、エラスチンの糖化抑制である請求項1〜3のいずれかに記載の食物繊維。
- 蛋白糖化抑制機能が、生成した終末糖化産物(Advanced Glycation End Products:以下、AGEという)の分解である請求項1〜3のいずれかに記載の食物繊維。
- モモの種子を除去したモモ果肉より果汁を採取した残りの残渣を乾燥し、水性アルコールで抽出し、油分、脂溶性有機成分を除去し、乾燥することからなることを特徴とする、蛋白糖化抑制機能を有するモモ由来食物繊維の製造方法。
- 水性アルコール抽出後の固形残渣を更に水洗するか、或いは乾燥して得られた食物繊維を更に水洗することにより水溶性成分を除去し、乾燥する請求項6に記載のモモ由来食物繊維の製造方法。
- 乾燥が、温風乾燥、減圧乾燥、或いは凍結乾燥のいずれかである請求項6及び7に記載の蛋白糖化抑制機能を有するモモ由来食物繊維の製造方法。
- パン、麺類、菓子、飲料、健康食品、動物飼料、養魚用飼料への添加物として使用する請求項1〜3のいずれか記載の食物繊維。
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