JP4069253B2 - 栄養添加物の製造方法、添加物、およびその使用 - Google Patents

Description

本発明は、栄養添加物の製造のための、請求項１の前文に記載されている方法、更にその使用、およびこの添加物を含む調製物に関する。

腸内微生物バランスは、健康や快適な生活、ならびに動物の生産性のための必須条件である。このバランスの乱れは、下痢およびその他の腸の健康の問題として現われ、これらは動物の死につながることさえある。

単胃動物は、動物の給餌のために用いられる飼料へ、様々な抗生物質および微生物の成長を阻害する化学療法薬を添加することによって、有害な微生物の影響から保護される。同様に体に良い働きをする物質、例えば様々な微生物、酸、および酵母も、腸内バランスを維持するため、および抗生物質の使用を避けるために飼料に添加することができる。同様に、有害な微生物の成長を阻害するため、または有用な微生物の成長を助けるためにこれらに添加される、オリゴ糖との飼料混合物もある。さらには、特許出願第ＦＩ９６５１９２号は、オリゴ糖および／または多糖類を含む酵母水解物、および腸疾患の予防のためのその使用を開示している。

抗生物質の使用は、抗生物質に対して免疫性のある微生物株の発生の問題、およびその結果として生じるヒトへの健康のリスクを抱えている。体に良い物質に関する問題は、これらの変動する一般的に低い効率である。さらには、これらの使用のコストはかなり高い。純粋なオリゴ糖を含む飼料、およびオリゴ糖および／または多糖類を含む以前から知られている飼料に関する問題は同様に、腸疾患の予防におけるオリゴ糖および／または多糖類の変動する一般的に弱すぎる影響である。さらには純粋オリゴ糖の価格は高い。
ＷＯ９６／３８０５７号国際公開公報

本発明の目的は、上記欠点を除去することである。

本発明の具体的な目的は、健康および／または動物の成長を促進するように、腸内微生物に対してより効果的な影響を及ぼすために用いることができる栄養添加物の製造方法を開示することである。

本発明のさらにもう一つの目的は、経費節約的に動物の腸疾患を減少させるために用いることができる、均一な品質の効果的な栄養添加物を開示することである。

本発明のさらにもう一つの目的は、本発明にしたがって製造される新規添加物、および前記添加物を含む調製物の使用を開示することである。

本発明に特徴的な事項については、特許請求の範囲を参照する。

栄養添加物の製造のための本発明の方法において、ビール酵母が機械的に、１８〜２０％の乾燥物質含有量まで濾過され、その細胞構造が改変され、かつこれらの細胞構造の表面上のオリゴ糖および／または多糖類、ベータグルカン、および／またはタンパク質の有効濃度が増加するように、すなわち細胞構造が破壊されるように酸により加水分解処理され、腸疾患の予防に利用するためのオリゴ糖および／または多糖類、ベータグルカン、および／またはタンパク質が放出される。

本発明はまた、この方法によって製造される製品、これらの使用、および特許請求の範囲による添加物を含む調製物も開示する。

本発明は、栄養添加物が調査されている調査研究に基づいており、この研究において次のような予期せぬ観察が行なわれた。すなわち、まずビール酵母を濾過し、ビール酵母の細胞構造が破壊されるように、これをさらに加水分解的に加工処理することによって、飼料とともに動物に与えられた時、加水分解方法で単にビール酵母を処理することによって得られる製品よりも、かなり効果的に動物の腸疾患を減少させる製品が得られるということである。

腸疾患の予防においてこのようにして得られた製品の影響のメカニズムは、飼料とともにこれを使用すると、腸への微生物接着を阻害するという事実に基づいている。このことは、オリゴ糖および／または多糖類、および／またはタンパク質が、ビール酵母の濾過、および腸内の有害な微生物、例えば大腸菌の受容体に類似した方法での細胞構造機能の破壊と関連して放出され、微生物が腸壁に接着する能力を弱めるということを意味する。

さらには、ビール酵母の細胞構造の前記破壊と関連して放出されたオリゴ糖および／または多糖類、ベータグルカン、タンパク質、ヌクレオチド、ペプチド、および／またはその他の物質は、腸内微生物集団の調節に関して有用である。

濾過および加水分解方法を介して得られる破壊生成物は、動物の免疫応答に対して影響を有する。すなわち、ビール酵母のあるいくつかの成分、例えばリンを含む酵母の糖構造は、動物の免疫応答を改良することができ、したがって腸疾患を阻害する。この生成方法はさらに、免疫応答の型および強度に対して影響を有する。

ビール酵母は、ビール産業の副生物として生成される。通常、ビール酵母混合物は、ビール生産後に貯蔵容器の中に送られ、ここでビール酵母は、容器の底部に沈積する。この後、表面に残留するビールが分離される。このようにして得られたビール酵母の乾燥物質含有量は通常、７〜１３重量％の範囲内で様々である。

本発明の方法において、容器の底部に沈積したビール酵母は、機械および／または空気圧で濾過される。ビール酵母は、あらゆる既知の濾過方法によって濾過されてもよい。フィルター、例えばフィルタープレートの目詰まりを防ぐために、バイブレーター、例えば高周波数のマイクロバイブレーター、および／または目詰まりを防ぐその他の何らかの対応技術を用いることが可能である。フィルター密度は、酵母の粒子サイズに基づいて選択される。

本発明にしたがって濾過されたビール酵母の乾燥物質含有量は、少なくとも１５重量％、好ましくは１８〜２０重量％である。

用いられるビール酵母において、オリゴ糖および／または多糖類、ベータグルカン、タンパク質、例えばマンノタンパク質は、原料の細胞構造中において結合される。

本発明の方法において、ビール酵母の細胞構造は、酸および／またはアルカリを用いて、自己分解を介しておよび／または酵素的に、加水分解によって破壊される。加水分解的加工処理のほかに、ビール酵母の熱処理および／または洗剤処理も可能であり、および／または細胞構造を、機械力、静水圧力、および／または空気力を付すことによって、原料の細胞構造を破壊する処理を用いることもできる。

加水分解に用いられる酸は、例えば通常の鉱酸、例えば塩酸、硫酸、リン酸、硝酸等、ならびに強有機酸、例えば蟻酸、酢酸、プロピオン酸等であってもよい。加水分解に用いられるｐＨ範囲は、４以下、例えば約２〜４であってもよい。アルカリ加水分解において、用いられるアルカリは、例えば通常のアルカリ水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等、水酸化アンモニウム、またはその他のアルカリ放出オリゴ糖および／または多糖類であってもよい。

酵素的加水分解において使用可能な酵素には、例えば様々なプロテアーゼ、例えば酸性またはアルカリ性プロテアーゼが含まれる。この加水分解において、ビール酵母それ自体に含まれている酵素を用いることも可能である。この場合、加水分解は、自己分解を介して発生する。さらには加水分解は、その他の添加酵素、プロテアーゼ、リボヌクレアーゼ、およびデアミナーゼを用いて実施することもできる。酵素的加工処理において、いくつかの酵素の組合わせを、同時におよび／または連続して、例えばパパイン、リボヌクレアーゼ、および／またはデアミナーゼを用いることも可能である。一般にこの方法は、下で参照されている明細書において示されている酵素、および／または原料の細胞構造を破壊する所望の効果を有する、それ自体知られているその他の酵素を、例えば下で参照されている明細書に記載されているように、一緒におよび／または別々に用いて実施されてもよい。

加水分解において、酵母は４０℃を超える温度まで、自己分解および酵素的加水分解においては例えば４０〜６５℃まで、酸およびアルカリ加水分解においては例えば７０〜９５℃まで加熱されてもよい。加熱時間の長さは、温度に応じて変えてもよい。例えば１〜１２時間である。

加水分解によって得られた不溶性および溶解性フラクションは、所望のオリゴ糖および／または多糖類、ベータグルカン、および／またはタンパク質を含んでいる。

酵母の加水分解破壊は、次の特許明細書および特許出願：第ＦＩ９６５１９２号、第ＷＯ９６／３８０５７号、および第ＧＢ１０３２６８７号に記載されている。これらの方法、ならびにその他の既知の方法は、本発明に関連して用いることができる。使用可能な生成物は明らかに、そのままの未分別生成物であるか、あるいは不溶性または溶解性フラクションである。

本発明の方法によって製造された製品は、そのままで直接、湿潤または乾燥形態で、飼料または食品に添加することができ、これは一般に所望の方法で処理することができる。

本発明の方法によって製造された栄養添加物は、単胃動物、例えばブタ類、特にブタ、家禽類、例えば雌鳥、ブロイラー、および七面鳥、子牛、毛皮獣、例えばキツネ、およびペット、例えばイヌおよびネコ、ウマ、特に子馬、魚等のための飼料において、腸疾患を予防するために用いることができる。単胃動物の飼料／栄養物に用いられる栄養添加物の量は、乾燥物質として計算された場合、飼料の総量の０．０１〜１．０重量％、好ましくは０．１〜０．３重量％であってもよい。この添加物は、飼料／栄養物とともに、またはそのままで用いることができる。この添加物の適切な使用は、毎日の摂取が、０．１〜１０ｇ／日、好ましくは０．１〜３ｇ／日になるようなものである。

本発明の栄養添加物はまた、ヒトの食料、例えば子供または大人の食品調製物中において用いることができ、あるいは健康を促進するため、腸内微生物をバランスさせるため、および腸疾患を予防するために別に用いられる調製物として用いることもできる。

動物の飼料に添加された時、本発明の方法によって製造された添加物は、有害な微生物の成長の阻害において、および有用な微生物の成長の促進において、非濾過ビール酵母から製造された製品よりも約２５〜３０％効果的である。同時に、動物の成長、飼料の利用、および全体的な生産経済が改良される。さらには酵母の有用な成分は、同じ製品中に保たれる。さらには本発明によって、本発明の添加物および調製物の経費節約的製造が可能になる。

さらには本発明による飼料製品、すなわち動物飼料における自然飼料製品の使用は、飼料用抗生物質の使用を停止させる機会を与える。抗生物質に免疫性のある微生物株の発生のリスクが減少し、これらによって引起こされるヒトの健康のリスクも低下する。

本発明はここで、その実施形態の次の実施例を参照して詳細に記載される。

実験において、本発明による栄養添加物は、ビール産業から得られた９重量％の乾燥物質含有量を有するビール酵母から製造された。

ビール酵母を、細かいフィルターを用いて、高周波数のマイクロバイブレーターでフィルタープレートを振動させることによって機械的に濾過した。この酵母を、１８重量％の乾燥物質含有量まで濾過した。濾過の間、３〜４％の乾燥物質が、液体とともに除去され、酵母の乾燥物質収率は、推定量の５０〜６０％であった。

濾過されたビール酵母を酸で加水分解した。この加水分解において、酵母スラリーのｐＨは、強酸を用いて（四時間）、７０〜８５℃の温度で２〜３の値に維持された。次にｐＨを４〜５の値まで高め、得られた生成物を冷却した。得られた最終生成物は、そのままで用いることができ、あるいはこれは既知の方法によって乾燥されてもよい。

この実験において、ミクロ滴定プレート上のブタの粘膜への大腸菌の接着に対する、実施例１で調製された酵母水解物の効果を、特許出願第ＦＩ９６５１９２号に開示されている方法によって生成された酵母水解物の対応効果と比較した。この実験は、出版物のコンウエイ（Ｃｏｎｗａｙ）、Ｐ．Ｌ．，（１９９０）、「感染および免疫（Ｉｎｆｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｍｍｕｎｉｔｙ）」、５８、３１７８−３１８２に記載されている。ブタの回腸粘液におけるＫ８８−特異的受容体の存在は、年齢依存性である。

これらの結果を表１に示す。

これらの結果から、本発明の添加物は、非濾過ビール酵母から製造された製品よりも、大腸菌の接着の阻害において約２５〜３０％さらに効果的であることが立証された。

ラットの腸免疫に対する、実施例１で調製された酵母水解物および本発明による水解物２の効果を調査するために、実験を実施した。免疫は、消化管におけるＩｇＡ含有量を測定し、腸組織のサンプルからの免疫細胞の割合を決定することによって測定された。対照およびベータグルカン製品を用いて、比較測定を実施した。

各々のテストにおいて、６匹のラットを用いた。給餌実験開始の２８日後、十二指腸および回腸から組織サンプルを採取した。これらのサンプルを希釈し、新ＥＬＩＳＡ法によってこれらのＩｇＡを測定した。この方法は、腸レベルにおける免疫応答を測定するために用いられる。初期の方法では、免疫は、細胞培養または血液サンプルから間接的に測定されていた。ここで用いられた方法によって、腸における細胞媒介免疫および抗体媒介免疫の両方を測定することができ、したがって腸疾患に対する異なる製品の阻害効果を直接測定することができる。これらの測定において、ラットの免疫細胞に特異的なモノクローナル抗体が用いられた。

本発明による製品（０．３％）およびベータグルカンは、消化管におけるＩｇＡ含有量に対して大きい効果を有していなかった。どちらも、対照と比べてＩｇＡ含有量を増加させた。より小さい供給量で、本発明の製品は、対照と比べてＩｇＡ含有量を増加させた。

マクロファージおよびＣＤ８−ポジティブ細胞（ポジティブ細胞／０．５絨毛）の頻度を表２に示す。

表２から、本発明の製品が、マクロファージ細胞の頻度における有意な増加、およびＣＤ８−ポジティブ細胞の頻度における明確な増加を引起こしたことが分かる。本発明の製品は、特に細胞内感染（細胞中で増殖するウイルス、寄生虫、および細菌）において重要性を有するタイプの免疫応答を、消化管において局所的に刺激し、大腸菌によって引起こされる感染に加えて、ほかの感染に対してさえ追加の保護を与える。一方で、ベータグルカン製品は、多かれ少なかれ効果がなかった。

本発明は、上記の実施形態の実施例に限定されるわけではない。それどころか、本発明の変形例は、特許請求の範囲に規定されている創意の範囲内で可能である。

Claims (9)

1. 腸疾患の予防に使用するための栄養添加物の製造方法であって、ビール酵母が加水分解方法によって処理される方法において、ビール酵母が機械的に、１８〜２０％の乾燥物質含有量まで濾過され、この濾過されたビール酵母は、細胞構造がこじ開けられ、かつこれらの細胞構造の表面上のオリゴ糖および／または多糖類、ベータグルカン、および／またはタンパク質の有効濃度が増加するように、酸により加水分解処理されることを特徴とする方法。
2. 得られた生成物が、分別を行なわずにそのままで用いられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 得られたオリゴ糖および／または多糖類、ベータグルカン、および／またはタンパク質生成物が、乾燥物質として計算された場合、０．０１〜１．０重量％の量で食物に添加されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 得られたオリゴ糖および／または多糖類、ベータグルカン、および／またはタンパク質生成物が、乾燥物質として計算された場合、０．１〜０．３重量％の量で食物に添加されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の方法。
5. 細胞構造がこじ開けられ、かつこの細胞構造の表面上のオリゴ糖および／または多糖類、ベータグルカン、および／またはタンパク質の有効濃度が増加するように、機械的に１８〜２０％の乾燥物質含有量まで濾過されたビール酵母を、酸により加水分解処理することによって製造されていることを特徴とする、腸疾患の予防のための栄養添加物。
6. 腸疾患の予防のための栄養物と関連した、請求項５に記載の栄養添加物の使用であって、用いられる添加物の量が、栄養物質中に混合された場合、０．０１〜１．０重量％である使用。
7. 腸疾患の予防のための栄養物と関連した、請求項５に記載の栄養添加物の使用であって、用いられる添加物の量が、栄養物質中に混合された場合、０．１〜０．３重量％である使用。
8. 食品ないし飼料において、請求項５に記載の添加物を有し、該添加物の量が、乾燥物質として計算された場合、前記食品ないし飼料の総量の０．０１から１．０重量％である食品ないし飼料。
9. 食品ないし飼料において、請求項５に記載の添加物を有し、該添加物の量が、乾燥物質として計算された場合、前記食品ないし飼料の総量の０．１から０．３重量％である食品ないし飼料。