JP2021003028A - 食品組成物、飲食品、サプリメント、および剤 - Google Patents

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Abstract

【課題】 吸収性が増強された食品組成物を提供する。【解決手段】 植物性タンパク質とコラーゲンペプチドを含む食品組成物を提供する。【選択図】なし

Description

本発明は、食品組成物、飲食品、サプリメント、および剤に関する。
タンパク質の栄養評価方法として、消化吸収性を加味したタンパク質消化吸収率補正アミノ酸スコア(PDCAAS(Protein Digestibility Corrected Amino Acid Score))が使用されている(非特許文献1及び2)。それによると、大豆やジャガイモを除く植物性タンパク質は、動物性タンパク質(たとえば、卵白や牛肉)に比べ、消化吸収性が低いことが報告されている。たとえば卵白のスコアが1.00、大豆タンパク質のスコアは0.95なのに対して、エンドウ豆粉のスコアは0.69、全粒小麦粉のスコアは0.40である。
Protein Quality Evaluation. Report of the Joint FAQ/WHO Expert Consultation, FAQ/WHO (1989) Protein and amino acid requirements in human nutrition Report of a joint FAO/WHO/UNU expert consultation (WHO Technical Report Series 935) (2007)
本発明は、新規な食品組成物、飲食品、サプリメント、および剤を提供することを目的とする。
本願発明者らは鋭意研究の結果、植物性タンパク質とコラーゲンを混合した後に消化酵素を働かせることにより、別々に消化酵素を働かせるよりアミノ酸の遊離が促進されることを新たに発見した。
以下の各項は、本発明の実施態様である。
[1]植物性タンパク質とコラーゲンペプチドを含む食品組成物。
[2]植物性タンパク質とコラーゲンペプチドからなる食品組成物。
[3]植物性タンパク質とコラーゲンペプチドが重量比1:2〜2:1で含まれている[1]又は[2]に記載の食品組成物。
[4]前記植物性タンパク質は、PDCAAS値が0.8未満の1または複数の植物性タンパク質からなる、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の食品組成物。
[5]前記植物性タンパク質が、エンドウ豆、トウモロコシ、米、小麦、ひまわり、カボチャ、及びアーモンドからなる群から選択されるすくなくとも1つに由来するタンパク質からなる、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の食品組成物。
[6]アミノ酸吸収用食品組成物である、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の食品組成物。
[7]前記アミノ酸が必須アミノ酸である、[6]に記載の食品組成物。
[8]前記アミノ酸がBCAAである、[6]に記載の食品組成物。
[9]前記アミノ酸がバリン及び/又はアスパラギンである、[6]に記載の食品組成物。
[10][1]〜[9]のいずれか一項に記載の食品組成物を含む飲食品。
[11][1]〜[9]のいずれか一項に記載の食品組成物を含むサプリメント。
[1A]コラーゲンペプチドを有効成分として含有する、植物性タンパク質からのアミノ酸の遊離を向上させるための剤。
[2A]前記アミノ酸が必須アミノ酸である、[1A]に記載の剤。
[3A]前記アミノ酸がBCAAである、[2A]に記載の剤。
[4A]前記アミノ酸がバリン及び/又はアスパラギンである、[1A]に記載の剤。
[5A]前記植物性タンパク質は、PDCAAS値が0.8未満の1または複数の植物性タンパク質からなる、[1A]〜[4A]のいずれか一項に記載の剤。
[6A]前記植物性タンパク質が、エンドウ豆、トウモロコシ、米、小麦、ひまわり、カボチャ及びアーモンドからなる群から選択されるすくなくとも1つに由来するタンパク質からなる、[1A]〜[5A]のいずれか一項に記載の剤。
[7A]サプリメント又は食品添加物である、[1A]〜[6A]のいずれか一項に記載の剤。
本発明により、新規な食品組成物、飲食品、サプリメント、および剤を提供することが可能になった。
本発明の一実施例において、アミノ酸の遊離量の変化を示す図である。
以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
==植物性タンパク質とコラーゲンペプチドを含む食品組成物==
本発明の一実施形態は、植物性タンパク質とコラーゲンペプチドを含む食品組成物又は植物性タンパク質とコラーゲンペプチドからなる食品組成物である。食品組成物の形状は特に限定されず、液体であっても、固体(たとえば、粉末)であっても、増粘多糖類や寒天のようにゲル状であってもよい。この食品組成物は、さらに消化を阻害しない添加物や、消化を促進する添加物を含んでもよい。
植物性タンパク質とは植物由来のタンパク質を意味する。食品組成物は、植物性タンパク質を含んでいればよく、例えば植物性タンパク質として、植物から抽出または精製されたタンパク質や、タンパク質分解酵素や熱処理されたタンパク質を含んでいてもよく、植物の一部をそのまま含んでいてもよい。
植物性タンパク質の由来は、植物であれば特に限定しないが、PDCAAS値が0.8未満の植物タンパク質が好ましい。PDCAAS値とは非特許文献1の記載にあるように、PDCAAS= 消化吸収率×アミノ酸スコアで算出される。いくつか代表的なPDCAAS値を表1に示す。PDCAAS値が0.8未満の植物タンパク質とコラーゲンペプチドを組み合わせた場合は特に、アミノ酸の遊離量を向上させることができる。
具体的には、植物性タンパク質は、エンドウ豆、トウモロコシ、米(白米、胚芽米及び玄米を含む)、小麦、ひまわり、カボチャ、又はアーモンド由来のタンパク質又はこれらの混合物が好ましい。また、植物性タンパク質は、菌類(たとえばキノコ)由来のタンパク質であってもよい。
コラーゲンは、主に脊椎動物の真皮、靱帯、腱、骨、軟骨などを構成するタンパク質であり、少なくとも28種類の異なるコラーゲンが存在することが報告されている(Journal of Cell Science Vol. 120, pp. 1955−1958(2007))。2本のα1ペプチドと1本のα2ペプチドがらせんを構成したI型コラーゲンが体内に最も多い。本開示におけるコラーゲンは、いずれの種類のコラーゲンであってもよく、その由来も特に限定しないが、ヒト、トリ、ブタ、ウシ、サカナのコラーゲンが好ましい。なお、トリプトファンやシスチンはアミノ酸組成として含有せず、トリプトファンを含まないためコラーゲンのアミノ酸スコアは0である(すなわちPDCAAS値も0)。
本開示におけるコラーゲンペプチドは、コラーゲンを酵素分解して低分子にしたペプチド(分子量数百〜数千)であり、主にヒドロキシプロリンを成分として含有するオリゴペプチドを含んでいる。
食品組成物に含まれる植物性タンパク質とコラーゲンペプチドの重量混合比は特に限定しないが、10:1〜5:1、5:1〜2:1、2:1〜1:1、1:1〜1:2、1:2〜1:5及び/又は1:5〜1:10が好ましい。特に好ましい重量混合比は、植物性タンパク質とコラーゲンペプチドが1:2〜2:1である。
この食品組成物が消化されると、各々単独で消化した時の総量よりも遊離アミノ酸の量が増えるので、消化後、体内にアミノ酸を吸収するための食品組成物として有効である。このアミノ酸は特に限定されず、ヒスチジン、セリン、アルギニン、グリシン、アスパラギン酸、グルタミン酸、スレオニン、アラニン、プロリン、システイン、リシン、チロシン、メチオニン、バリン、βアラニン、イソロイシン、ロイシン、アスパラギン、トリプトファン、ヒドロキシプロリン、グルタミン、サルコシン又はフェニルアラニンであってもよいが、ヒトにおける必須アミノ酸(ヒスチジン、トリプトファン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、バリン、ロイシン、イソロイシン)あるいはロイシン、イソロイシンおよびバリンを含む分岐鎖アミノ酸(branched−chain amino acids、BCAA)が好ましく、アスパラギン及び/又はバリンがより好ましい。
食品組成物の製造方法は特に限定されず、上述したような植物性タンパク質とコラーゲンペプチドを公知の方法で混合してもよく、混合後、抽出や加熱などの追加処理をしてもよい。
==飲食品==
本開示の飲食品は、植物性タンパク質とコラーゲンペプチドを含む食品組成物を含有する又は植物性タンパク質とコラーゲンペプチドを含む食品組成物からなる。
ここで、飲食品は、飲料品と食品の総称であるが、それぞれその種類は特に限定されない。飲食品は、補助食品、すなわちサプリメントであってもよい。
==剤==
本発明の一実施形態は、コラーゲンペプチドを有効性成分として含有する、植物タンパク質からのアミノ酸の遊離を向上させるための剤である。かかる剤は、食品添加物及びサプリメントの態様を含む。
以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されない。
<事前混合サンプルの調製>
コラーゲンペプチドとして、コラーゲンの加水分解物であるSOLUGEL(登録商標)PB Gelatins、タンパク質含量91%以上)を用いた。
植物タンパク質として、
1)エンドウ豆タンパク質(BevEdgeTM Pea Protein(Glanbia社)、エンドウ豆由来、タンパク質含量77%以上)、
2)トウモロコシタンパク質(アミノコーンSD(三和澱粉社)、トウモロコシ由来、タンパク質含量69%以上)、
3)米タンパク質(Rice Protein Powder(Cargill社)、白米由来、タンパク質含量80%以上)、
小麦タンパク質(粉状小麦タンパク質(日本植物蛋白食品協会)、小麦由来、タンパク質含量72%以上)、
4)ひまわりタンパク質(Sunflower Protein 80 white(Cargill社)、ひまわり種子由来、タンパク質含量80%以上)、
カボチャタンパク質(Pumpkin Protein Powder Un−roasted(Cargill社)、カボチャ種子由来、タンパク質含量60%以上)、
5)アーモンドタンパク質(Almond Protein powder(Cargill社)、アーモンド由来、タンパク質含量50%以上)、
6)ジャガイモタンパク質(Potato Protein Powder(Cargill社)、ジャガイモ由来、タンパク質含量90%以上)、
7)アルファルファタンパク質(Alfalfa Protein Powder(Cargill社)、アルファルファ由来、タンパク質含量50%以上)、
を用いた。
1つのサンプルあたりタンパク質相当量が458mgとなるように、コラーゲンペプチドと植物タンパク質を、それぞれタンパク質相当量として229mgになるように計量した。具体的には、下記の表2のように、コラーゲンペプチドと植物タンパク質を計量して、その後混合し、事前混合サンプルとした。
<人工消化方法>
上述のようにして調製した事前混合サンプルについて、下記の手順で人工消化を行った。なお、各組合せあたり、3〜5サンプルの人工消化を行った。
(1)各サンプルを50mL遠沈管に入れ、最終16.5gになるように超純水を添加した。また、コントロールとして、タンパク質を添加せず、超純水16.5gを計量したサンプルも用意した。その後、ボルテックスミキサーで撹拌した。
(2)5g/Lペプシン塩酸溶液(ペプシン1:10000(富士フイルム和光純薬)、1M塩酸)を1.25mL添加し、ボルテックスミキサーで撹拌した。
(3)37℃、80rpmの卓上振盪恒温槽で、2時間インキュベートした。
(4)その後、0.39Mリン酸三ナトリウム水溶液を2.5mL、2M塩化ナトリウム水溶液を1.25mL、20wt%ソルビン酸カリウム水溶液1.25mLを順に添加した。その後、ボルテックスミキサーで撹拌した。
(5)20wt%パンクレアチン水溶液(パンクレアチン(富士フイルム和光純薬))を1.1mL添加し、ボルテックスミキサーで撹拌した。
(6)37℃、80rpmの卓上振盪恒温槽で、16時間インキュベートした。
(7)人工消化したサンプルを、3500rpm、15℃、15分間、遠心し、上清を100mLメスフラスコに回収した。沈殿物に超純水30mLを添加し、ボルテックスミキサーで撹拌した。
(8)その後、再び同条件で遠心、上清の回収を2回行った。
(9)超純水で100mLにメスアップし、転倒混和した。
(10)その後、メンブレンフィルター(SLGPX13NK(Millex−GP)、0.22μm)を通し、分析に供した。
<アミノ酸誘導体化法>
アミノ酸の誘導体化法として、Waters社のAccQ−Tag Ultra試薬及び方法を用いた。
A:AccQ−Tag Ultra試薬の調製
(1)AccQ−TagTM Ultra 2A試薬の入ったバイアルに、1mLのAccQ−TagTM Ultra 2Bを添加し、ボルテックスミキサーで撹拌した。
(2)55℃のヒートブロック上で、上記AccQ−TagTM Ultra 2Aのバイアルを10分間加熱した。その後、ボルテックスミキサーで撹拌した。この溶液を“AccQ−Tag Ultra試薬”とした。
B:アミノ酸分析用サンプル調製
アミノ酸分析用サンプルの調製は、以下の(3)→(4)または、(3)→(5)→(6)のいずれかで行った。
(3)人工消化したサンプルを超純水で所定の濃度に希釈し、内部標準物質溶液(後述)を添加した後、ボルテックスミキサーで撹拌した。この溶液を“サンプル溶液I”とした。
(4)トータルリカバリーバイアル(Waters)に70μLのAccQ−TagTM Ultra 1(ホウ酸バッファ)、10μLのサンプル溶液I、20μLのAccQ−Tag Ultra試薬を添加し、ボルテックスミキサーで撹拌した。バイアルを1分間静置し、55℃のヒートブロック上で10分間加熱した。
(5)サンプル溶液Iと60g/Lスルホサリチル酸ニ水和物水溶液を等量ずつ混合し、ボルテックスミキサーで撹拌した。この溶液を15℃、15000rpmで5分間遠心し、上清を回収した。この溶液を“サンプル溶液II”とした。
(6)2607μLのAccQ−TagTM Ultra 1(ホウ酸バッファ)と393μLの0.5M 水酸化ナトリウム水溶液を混合し、ボルテックスミキサーで撹拌し、ホウ酸/水酸化ナトリウムバッファーを調製した。トータルリカバリーバイアルに70μLホウ酸/水酸化ナトリウムバッファー、10μLのサンプル溶液II、20μLのAccQ−Tag Ultra試薬を添加し、ボルテックスミキサーで撹拌した。バイアルを1分間静置し、55℃のヒートブロック上で10分間加熱した。
C:アミノ酸標準品液および内部標準物質溶液の調製
(7)アミノ酸分析に用いる標準品は、H型アミノ酸混合標準液(富士フイルム和光純薬)にアスパラギン、グルタミン、トリプトファン、ヒドロキシプロリンを添加した溶液を用いた。内部標準物質には、ノルバリンとサルコシンを用いた。
<アミノ酸分析>
アミノ酸分析用サンプル中の誘導体化された各アミノ酸に関しては、UPLCを用いて分析した。また検出器としては、シングル四重極型質量分析計を用いた。
<ODS−UPLCによる分離の条件>
以下にODS−UPLCによる分離の条件を示す。
カラム:AccQ−TagTM Ultra C18 2.1×100mm 粒子径1.7μm(Waters)
カラム温度:43℃
流速:0.7mL/分
移動相用の溶液調製には、AccQ−Tag Ultra eluent A Concentrate(Waters)及び、AccQ−Tag Ultra eluent B(Waters)を用いた。分析には、表3に記載の4種類の移動相を用いた。分析は以下の表4に記載のグラディエントのタイムプログラムで行った。
<<シングル四重極質量分析計によるイオン化、分析の条件>>
シングル四重極型質量分析計(ACQUITYA QDa、 Waters)を用い、ESIポジティブ検出を行い、質量分析を行った。
キャピラリー電圧:0.8kV
脱溶媒温度:600℃
マス質量、コーン電圧・保持時間は以下の表5に示す。
<アミノ酸分析結果>
コラーゲンペプチドと植物タンパク質の混合物、コラーゲンペプチド、植物タンパク質(エンドウ豆、トウモロコシ、米、小麦、ひまわり、カボチャ、アーモンド、ジャガイモ及びアルファルファ)、及びコントロールに由来する各アミノ酸分析用サンプルに関して、アミノ酸分析を行った。
混合物、コラーゲンペプチド、及び植物タンパク質の各サンプルのアミノ酸量からコントロールのアミノ酸量を引いて標準化し、(1)コラーゲンペプチドと植物タンパク質の混合物のサンプルのアミノ酸量及び、(2)コラーゲンペプチドだけのサンプルのアミノ酸量、(3)植物タンパク質だけのサンプルのアミノ酸量とした。
(2)と(3)の平均値を、コラーゲンペプチドと植物タンパク質の理論混合サンプルを人工消化したアミノ酸量と定義した。
必須アミノ酸(ヒスチジン、トリプトファン、リジン、メチオニン、フェニルアラニン、トレオニン、バリン、ロイシン、イソロイシン)、及びBCAA(ロイシン、イソロイシンおよびバリン)のアミノ酸量は、(1)〜(3)において、それぞれのアミノ酸を合算した。
以下の式を遊離アミノ酸増加率として定義し、人工消化前の混合による消化性への寄与を評価するために用いた。
複数のアミノ酸について、各植物タンパク質における事前混合サンプル、及び理論混合サンプルのアミノ酸濃度及び遊離アミノ酸増加率を算出した。その結果を以下の表6に示す。また、表6の遊離アミノ酸増加率をタンパク質の由来別にまとめた結果を、図1に示す。
表6及び図1に示されるように、特定の植物タンパク質とコラーゲンとを事前に混合して人工消化することにより、アミノ酸、とりわけ、Val、Asn、必須アミノ酸、BCAAの遊離を高めることができた。このように、特定の植物タンパク質とコラーゲンとを事前に混合することにより、アミノ酸を吸収する目的に有利な組成物を作成することができる。
また、遊離Hypは、ほとんど検出されておらず(検出限界以下)、Glyの遊離量は減っていた。ヒドロキシプロリンはコラーゲン特有のアミノ酸であり、コラーゲンのアミノ酸組成中、Glyの占める割合が多い。従って、遊離Hypが検出されず、Glyの遊離量が減少していることは、上記アミノ酸の遊離は、コラーゲンペプチドからのアミノ酸の遊離でなく、主として植物性タンパク質からのアミノ酸の遊離であり、遊離アミノ酸の量の増加は、コラーゲンペプチドが植物性タンパク質からのアミノ酸の遊離を向上させたことを示している。

Claims (18)

  1. 植物性タンパク質とコラーゲンペプチドを含む食品組成物。
  2. 植物性タンパク質とコラーゲンペプチドからなる食品組成物。
  3. 前記植物性タンパク質と前記コラーゲンペプチドが重量比1:2〜2:1で含まれている請求項1又は2に記載の食品組成物。
  4. 前記植物性タンパク質は、PDCAAS値が0.8未満の1または複数の植物性タンパク質からなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の食品組成物。
  5. 前記植物性タンパク質が、エンドウ豆、トウモロコシ、米、小麦、ひまわり、カボチャ、及びアーモンドからなる群から選択されるすくなくとも1つに由来するタンパク質からなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の食品組成物。
  6. アミノ酸吸収用食品組成物である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の食品組成物。
  7. 前記アミノ酸が必須アミノ酸である、請求項6に記載の食品組成物。
  8. 前記アミノ酸がBCAAである、請求項6に記載の食品組成物。
  9. 前記アミノ酸がバリン及び/又はアスパラギンである、請求項6に記載の食品組成物。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の食品組成物を含む飲食品。
  11. 請求項1〜9のいずれか一項に記載の食品組成物を含むサプリメント。
  12. コラーゲンペプチドを有効成分として含有する、植物性タンパク質からのアミノ酸の遊離を向上させるための剤。
  13. 前記アミノ酸が必須アミノ酸である、請求項12に記載の剤。
  14. 前記アミノ酸がBCAAである、請求項12に記載の剤。
  15. 前記アミノ酸がバリン及び/又はアスパラギンである、請求項12に記載の剤。
  16. 前記植物性タンパク質は、PDCAAS値が0.8未満の1または複数の植物性タンパク質からなる、請求項12〜15のいずれか一項に記載の剤。
  17. 前記植物性タンパク質が、エンドウ豆、トウモロコシ、米、小麦、ひまわり、カボチャ及びアーモンドからなる群から選択されるすくなくとも1つに由来するタンパク質からなる、請求項12〜16のいずれか一項に記載の剤。
  18. サプリメント又は食品添加物である、請求項12〜17のいずれか一項に記載の剤。
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