JP3008138B2 - グアーガム酵素分解物を有効成分とする腸内環境改善剤 - Google Patents
グアーガム酵素分解物を有効成分とする腸内環境改善剤Info
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Description
る。より詳しくは、ヒトの腸内のpHすなわち、糞便の
pHを低下させることによって腸内の環境の改善を行
い、ヒトの健康の増進に導く腸内環境改善剤に関する。
は困難であった。しかし近年の嫌気培養技術の著しい進
歩に伴い、ヒト腸内細菌叢に関する研究が多く行われる
ようになった。その結果、腸内細菌が糞便のpH,揮発
性短鎖脂肪酸,悪臭成分である腐敗産物及び各種酵素活
性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。
様々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,薬効発現等に
重要な役割を果たしている(光岡知足“腸内細菌の世
界”叢文社,東京,1980年;D.J.Hentges “Human Inte
stinal Microflora in Health and Disease ”Academic
Press,New York, 1983) 。
属菌やラクトバチルス属菌のようにヒトの感染防御,栄
養,有害菌増殖抑制等の面で有利に働く有用細菌や、ク
ロストリジウム属菌のように発癌,肝臓疾患,動脈硬化
症,高血圧症等に関与している有害菌がある。また、有
害菌の中には、日和見感染を起こし健康時には増殖でき
ない臓器に進入し、敗血症,心内膜炎,脳,肝,肺の腫
瘍,膀胱炎等、好ましからぬ状況をもたらすものが多
い。
酸性側になると増殖しにくいことが報告されている。例
えば、乳児の糞便のpHは4.5 〜5.5 と低いため、有用
菌であるビフィドバクテリウム属菌が優勢となり、逆に
有害菌であるクロストリジウム属菌の生育が抑えられる
ことが知られている(光岡知足“腸内細菌の話”岩波書
店,東京,1978年)。このように、腸内のpHすなわち
糞便のpHが酸性側に傾けば、腸内の異常を是正し菌叢
を改善することができる。
されているグアー植物(Cyamopsistetragonoloba )の
種子から得られる粘質多糖であり、食品の安定剤,増粘
剤として広く用いられている。またグアーガムに関して
は血清コレステロールの低下作用(Jenkins, D.J.A. e
t.al. Clin.Sci.Mol. Med. (1976) 51, pp171-175
),血糖値の上昇抑制作用(Jenkins, D.J.A. et.al.
Lancet (1976) 24, pp172-174)が証明されている。
一方、グアーガムの酵素分解物の応用に関しては、血清
コレステロール上昇抑制作用,血糖値の上昇抑制作用,
消化管通過時間の短縮作用[飲食料品用機能性素材有効
利用技術シリーズ No.4;サンファイバー,(社)菓子
総合技術センター]が報告されている。さらに、動物試
験により、ガラクトマンナンの酵素分解物には糞便中の
水分の増加および単位時間あたりの糞便排泄量の増加作
用にあることが知られている(特開平2-229117)。しか
し、グアーガム酵素分解物が腸内のpH低下を促し、そ
れによって腸内の環境を改善することに関しては不明で
ある。
せることは、腸内細菌叢の改善につながり、この結果、
腸を健丈に保ち、感染予防,下痢予防,その他の腸疾患
の予防を達成することが可能になるが、いかに人体にと
って安全に腸内のpHを低下させるかが重要となる。本
発明の目的は腸内環境改善剤を提供することにある。
H低下を指標として、鋭意研究を重ねた結果、グアーガ
ム酵素分解物がヒトの糞便のpHを低下せしめることを
初めて見い出し、本発明を完成するに至った。
に含まれる粘質多糖すなわちグアーガムである。グアー
ガムはβ−(1,4)−D−マンノピラノシル単位を主
鎖に、α−D(1,6)結合でガラクトースが分岐した
構造持っている多糖であることから、アスペリギルス属
菌やリゾープス属菌等に由来するβ−マンナナーゼを用
いて酵素的にマンノース直鎖のみを加水分解することが
できる。このようにして低分子化された多糖を濾過する
ことにより本発明のグアーガム酵素分解物を得ることが
できる。グアーガム酵素分解物は酵素の反応時間を変え
ることにより分子量を変化させることができるが、本特
許にかかるグアーガム酵素分解物はマンノース直鎖の鎖
長が30〜200 単位の範囲に80%以上分布するものを指
し、腸内環境の改善効果を保持する目的では、50〜150
単位に分布していることが望ましい。また該鎖長を含有
する該多糖類を溶解した10%水溶液の粘度は、ブルック
フィールド粘度計を用い、25℃において、30rpm で測定
したとき5〜20cps であるものを指す。この場合、10%
水溶液の粘度が5cps より低いこと、すなわちマンノー
ス鎖長が30単位よりみじかい場合は、還元糖の含量が多
くなるため、腸内環境改善効果が期待できず、一方、マ
ンノース鎖長が200 単位以上、すなわち粘度が20cpsよ
り高いと水溶液状での殺菌が困難になったり、また水溶
液状で摂取しにくくなるなど産業上の利点が損なわれ
る。
便のpH低下、すなわち腸内のpHを低下させることに
より、腸内の環境を改善を目的に使用する場合、ヒトの
摂取量として一日あたり10〜40gが望ましく、飲むヒト
の体調等に合わせて摂取量を増減すると更に好ましい。
用により腸内のpH、いいかえれば糞便のpHを低下せ
しめるかは不明であるが、恐らくはグアーガム酵素分解
物が腸内細菌により資化され、種々の短鎖脂肪酸が産生
され腸内のpHを低下せしめ、さらに低いpHで優勢と
なるビフィドバクテリウム属菌,ラクトバチルス属菌が
代謝産物として産生する酢酸,乳酸,プロピオン酸によ
り更にpHが低下し、糞便のpHを低下させることが推
測される。以下、実施例および試験例により詳述する。
れにアスペルギルス属菌由来のガラクトマンナナーゼ0.
2 部とグアーガム粉末100 部を添加混合して40〜45℃で
24時間酵素を作用させた。反応後90℃,15分間加熱して
酵素を失活させた。濾過分離して不溶物を除去して得ら
れた透明な溶液を減圧濃縮したのち(固形分20%)噴霧
乾燥したところグアーガム酵素分解物の白色粉末65部が
得られた。酵素重量法に従う水溶性食物繊維含有量は90
%であった。また、ブルックフィールド粘度計を用い、
25℃,30rpm の条件でグアーガム酵素分解物10%水溶液
の粘度を測定した結果、16 cpsであった。更に、移動層
として、カラムにG3000PWX(東ソー)を用いて高速
クロマトグラフィーで測定した結果、グアーガム酵素分
解物の糖鎖のマンノースの鎖長は55〜135 単位の範囲に
80%が包含されていた。このとき糖鎖単位の標準とし
て、アミロースEx−1(18単位,生化学工業株式会
社),アミロースEx−3(100 単位,同),デキスト
ランT40(250 単位,ファルマシア社)を用いた。
[矢作多貴江:蛋白質・核酸・酵素,(1975)20,p.11
78-1189 ]に従い、プレインキュベーション法を用いて
代謝活性化によらない場合(S9Mix 無添加)と代謝活性
化による場合(S9Mix 添加)の両方を行った。すなわ
ち、滅菌した試験管に実施例1のグアーガム酵素分解物
(5000,1000,500,100,50μg/ml),陽性対照物質(2−
aminoanthracene ,1μg/ml),または注射用蒸留水を
0.1ml ,Na−リン酸緩衝液(溶媒対照)またはS9mix 0.
5 ml,菌懸濁液(Salmonella typhimurium TA100また
はTAを含む)0.1 mlの順に加え、37℃,20分間振とうし
た。これに、45℃に保温したトップアガー2mlを加えて
混合してから最小グルコース寒天平板培地上にひろげプ
レートを転倒して37℃で48時間培養した。培養終了後、
復帰変異により出現したコロニー数を計測した。その結
果グアーガム酵素分解物の添加プレートの復帰変異コロ
ニー数は、S9Mix 無添加及び添加の場合とも、いずれの
菌株でも溶媒対照に比べ2倍以上の値は示さず、また濃
度に依存した増加も認められなかった。
品の安全性試験の実施に関する基準について」およびそ
の改正基準に従って、実施例1で得られたグアーガム酵
素分解物500 及び2500mg/kg を、 Sprangue- Dawley系の
雌雄ラットに1日1回、28日間毎日経口投与した。その
結果グアーガム酵素分解物各投与群で雌雄とも死亡発現
はなく、また一般状態の変化も認められなかった。また
体重,摂餌量、尿検査(潜血,蛋白,糖,ケトン体,ウ
ロビリノーゲン,ビリルビン,pH)、眼科的検査(眼
底検査)、血液学的検査(白血球,赤血球,ヘモグロビ
ン量,ヘマトクリット値,血小板数)、血液生化学的検
査(GOT ,GPT ,アルカリフォスファターゼ,総コレス
テロール,トリグリセライド,総蛋白質,尿素窒素,ク
レアチニン,総ビリルビン,ブドウ糖,カルシウム,
鉄)、剖検および臓器重量に関しては、グアーガム酵素
分解物投与による影響は認められなかった。
プルフレーバー1gと水を加えて全容1リットルとし、
滅菌済褐色ビン(110 ml)に100 mlずつ充填、アルミキ
ャップで密封後、120 ℃,30分間滅菌し、グアーガム酵
素分解物入りドリンク(A)10本を得た。実施例1と同
様の方法で、しかし反応時間のみを48時間と変えること
により、マンノース直鎖の短いグアーガム酵素分解物
(10%水溶液の粘度3 cps)を作製し、さらにそれのド
リンクを作製し、グアーガム酵素分解物Bとした。
食)を1週間摂取(コントロール食期間)し、更に1週
間後、8名ずつの2群に分け、コントロール食と毎食後
に実施例2のドリンク(A,B)を1週間摂取(グアー
ガム酵素分解物摂取期間)した。コントロール食期間前
1週間およびコントロール食期間とグアーガム酵素分解
物摂取期間の各週の連続した5日間の糞便を採取し、純
水にて2倍希釈してpHを測定した。測定結果を表1に
示した。
解物A摂取期間の糞便のpHはコントロール食摂取期間
に比べ有意に低いことから、グアーガム酵素分解物のヒ
ト糞便pH低下作用は明らかである。一方、グアーガム
酵素分解物BによってはpHの低下が認められなかっ
た。
のpHを効果的に低下させる、すなわち腸内のpHを低
下させることができ、この結果、ヒトの腸内細菌叢の改
善を含め腸内環境を改善することにより、感染予防,下
痢予防その他腸疾患の予防にきわめて効果がある。しか
も、グアーガムは古くから食品の増粘剤,安定剤として
使用されてきたこと、またグアーガム酵素分解物に関す
る変異原性試験及び反復投与毒性試験の結果からも、本
グアーガム酵素分解物の安全性はきわめて高く、かつ大
量に供給可能であることから、本発明はヒトの健康増進
に貢献するところ大である。
Claims (3)
- 【請求項1】グアー種子に含まれる粘質多糖を1種類ま
たは2種類以上の酵素で部分的に加水分解して得られた
グアーガム酵素分解物を有効成分とする腸内環境改善
剤。 - 【請求項2】請求項1のグアーガム酵素分解物の10%水
溶液の粘度が、ブルックフィールド粘度計を用い、25
℃,30rpm で測定したとき5〜20 cpsであることを特徴
とする腸内環境改善剤。 - 【請求項3】請求項1のグアーガム酵素分解物であっ
て、該分解物のマンノース直鎖の鎖長が30〜200 単位以
内に80%以上分布されるように限定分解されていること
を特徴とする腸内環境改善剤。
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