JP4239761B2 - 亜鉛吸収促進剤およびそれを配合した食品 - Google Patents

Description

本発明は、現代人に不足しがちなミネラルの一つである亜鉛の体内への吸収を促進する亜鉛吸収促進剤、およびこの亜鉛吸収促進剤を配合した亜鉛吸収促進型食品に関する。

亜鉛は現代人にとって不足しがちなミネラルであり、近年、日本人の亜鉛摂取不足が問題となっている。慢性的亜鉛欠乏症状としては、成長減退、味覚異常、免疫機能低下などがあり、急性の亜鉛欠乏では脱毛や皮膚炎にかかりやすいという症状などが生じる。

亜鉛を含むミネラルの吸収促進剤としては、カゼインホスホペプチド（特許文献１）およびκ−カゼイングリコマクロペプチド（特許文献２）がこれまでに提案されている。

一方、ホタテ貝柱加工の際には中腸線、生殖巣など内臓とともに多量の外套膜が副産物として得られ、一部は珍味として利用されるものの、大半は廃棄物として処理されている。このホタテ貝外套膜を有効に利用するために、本発明者等は先に、ホタテ外套膜がミネラルを不可逆的に吸着する性質を利用して、ミネラルを吸着させたミネラル強化素材を開発した（特許文献３）。しかしながら、ホタテ貝外套膜がミネラルを体内に効率よく吸収させる作用があることは知られていなかった。
特開平７−２４１１７２号公報 特開２０００−２７０８１２号公報 特開２００２−２６２８３１号公報

本発明の目的は、ホタテ貝貝柱製造時に廃棄されていたホタテ貝外套膜を有効利用すること、および安全で低価格で製造しうる亜鉛吸収促進剤および亜鉛吸収促進作用を有する食品を提供することである。

本発明者らは、ホタテ貝外套膜に含まれる成分に、日本人に不足しがちなミネラルの一つである亜鉛を効率よく吸収させる作用があることを見出し、本発明を完成した。すなわち本発明は、ホタテ貝外套膜及び／又はホタテ貝外套膜の酵素分解物からなる亜鉛吸収促進剤に関する。また、本発明は、この亜鉛吸収促進剤を配合した食品、およびこの亜鉛吸収促進剤と亜鉛とを配合した食品にも関する。さらに、本発明は、亜鉛が吸着された、ホタテ貝外套膜及び／又はホタテ貝外套膜の酵素分解物からなる亜鉛吸収促進剤、およびこの亜鉛吸収促進剤を配合した亜鉛吸収促進作用を有する食品も提供する。

本発明においては、ホタテ貝外套膜に亜鉛の吸収促進効果があるため、これを亜鉛と共に摂取するか、あるいは予め亜鉛を吸着させたホタテ貝外套膜を摂取することにより、亜鉛の体内への吸収が促進される。従って、本発明の亜鉛吸収促進剤により、成長期の児童の亜鉛補給、味覚障害の改善、さらには現代人の亜鉛不足の解消などの効果が期待できる。

また、ホタテ貝外套膜は食用に供されるものであるので、本発明の亜鉛吸収促進剤は安全性の点で全く問題なく、しかも原料となるホタテ貝外套膜は現在その大半が廃棄処理されているので、安価に大量の原料を確保することができる。

本発明の亜鉛吸収促進剤はホタテ貝外套膜及び／又はその酵素分解物からなり、原料となるホタテ貝外套膜は水洗して土砂などを除去した後、必要があれば臭いの除去や脱色のために、エタノール、50％エタノール、圧搾処理などで脱脂処理したものが使用できる。ホタテ貝外套膜はさらに、ペプシンやパンクレアチンなどの酵素で分解しておいてもよい。酵素での処理は通常の方法によればよい。

原料のホタテ貝外套膜は、使用目的に合わせて任意の形状とすることができ、例えば、そのままの形状で、あるいは適宜形状に切断するか、粉末状やペースト状として利用すればよい。適宜形状としたホタテ貝外套膜は、単独であるいは適宜担体や添加剤と混合して製品化して亜鉛吸収促進剤または亜鉛吸収促進用食品素材とする。

本発明の亜鉛吸収促進剤は、食品の摂取時に食品と共に摂取しても、また予め各種食品に配合しておいてもよい。本発明の亜鉛吸収促進剤を予め食品に配合しておく場合は、炭酸亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛などの亜鉛供給用の化合物を共に配合しておくと、亜鉛の強化の効果があり、特に食品中の亜鉛含有量が少ない場合に効果的である。

亜鉛の推奨摂取量は成人において10〜15mg／日であり、本発明の亜鉛吸収促進剤の摂取量は、このような量の亜鉛を含む食品を摂取する場合に亜鉛の吸収を促進する量であればよく、好ましくは0.5 〜5.0 ｇ／日、特に好ましくは1.0 〜2.0 ｇ／日である。

また、亜鉛をホタテ貝外套膜に不可逆的に吸着させたものを製剤化して、単独で摂取するか、あるいは食品に配合して使用することもできる。例えば、ホタテ貝外套膜を0.5 〜10％の亜鉛含有溶液に15分〜６時間浸漬することにより亜鉛を不可逆的に吸着させることができる。浸漬後は水道水または滅菌水で洗浄したものを乾燥させるか、あるいは冷凍し、粉砕機内蔵型気流乾燥機等で乾燥と粉砕を同時に行い粉末状とすることができる。亜鉛含有溶液としては、硫酸亜鉛溶液、硝酸亜鉛溶液などが使用できる。このようにして亜鉛を0.5 〜90mg/ ｇ含有するホタテ貝外套膜が得られる。

本発明の亜鉛吸収促進剤を配合する食品としては、各種菓子類、めん類、練り製品、乳製品、惣菜、佃煮、冷凍食品、缶瓶食品、レトルト食品、調味料、飲料がある。例えば、具体的にはビスケット、クラッカー、パイなどのビスケット類、ポテトチップ、コーンパフ、コーンチップなどのスナック菓子、あられ、せんべいなどの米菓、チョコレート、ココア、チューインガム、ドロップ、キャラメル、ヌガー、ゼリー、マシュマロ、金平糖、ラムネ菓子などのキャンデー、ワッフル、パイ、シュークリーム、タルト、ババロア、バウムクーヘン、生クリーム、ショートケーキ、バターケーキ、カステラ、ウエハース等の洋菓子、ういろう、桜餅、水ようかん、大福餅、串団子、練りようかん、最中、餡入り打菓子、焼饅頭、甘納豆、八つ橋などの和菓子、中華饅頭、ドーナツ、ピザ、クレープ、パン類、うどん、そば、ラーメン、冷や麦、そうめん、即席麺、マカロニ、スパケッティー、ちくわ、かまぼこ、ソーセージ、揚げかまなどの水産練り製品、珍味、寒天、バター、チーズ、アイスクリーム、氷菓、マーガリン、ショートニング、ラード、ハンバーグ、カレー、スープ、マヨネーズ、ドレッシングなどが挙げられる。

本発明で使用するホタテ貝外套膜の亜鉛吸収促進作用は以下に示す試験例において実証される。
（試験例１）
動物実験によるホタテ貝外套膜の亜鉛吸収促進作用
本実験で用いるホタテ貝外套膜は、十分に洗浄したホタテ貝外套膜を50％エタノールで脱脂し、50℃にて乾燥した後、粉末状とし、これを試験に用いた。

亜鉛を不可逆的に吸着させたホタテ貝外套膜は、以下のようにして製造した。十分に洗浄したホタテ貝外套膜を50％エタノールで脱脂し、ホタテ貝外套膜1000ｇに対し1.0 ％の硫酸亜鉛溶液2000mlで６時間浸漬し、浸漬後のホタテ貝外套膜を水道水で１時間洗浄後、50℃で24時間乾燥させた。その後、家庭用ミキサーにより粉末化して試験に用いた。亜鉛吸着ホタテ貝外套膜に含まれる亜鉛量は、湿式分解後１％塩酸で希釈して原子吸光測定により定量した。

1)試験方法
a.被験物質混餌試料
亜鉛欠乏飼料（固形飼料、オリエンタル酵母工業（株））に炭酸亜鉛 (Ａ群) 、亜鉛吸着ホタテ貝外套膜 (Ｂ群) およびホタテ貝外套膜と炭酸亜鉛 (Ｃ群) をそれぞれ混合した飼料を用いた。ホタテ貝外套膜の添加量は、飼料100 ｇに対して500mg とした。

b.使用動物
３週齢のslc:Wister雄性ラットを一週間予備飼育の後、一般状態に異常が認められなかった動物を選択し使用した。試験開始時の体重は、112 〜124gであった。

c.飼育条件
予備飼育及び実験期間を通じ、温度22±３℃、湿度50±20％、照明12時間（８:00 〜20:00)、換気回数13〜17回/ 時間の環境下で、ステンレス製可動ラック(1790 Ｗ×470 Ｄ×1650Hmm ）に装着したステンレス製金網２連ゲージ（１区画：255 Ｗ×185 Ｄ×200Hmm）に個別に収容した。ステンレス製固形飼料給餌器により固形飼料を給餌し、水はポリサルフォン製給水器（先管ステンレス製）により水道水を各々自由に与えた。

d.試験方法
ラットを表１に示した４群に分け、各種飼料で７日間飼育した。飼育開始４日目より、ラットを代謝ゲージに移し３日間にわたり糞及び尿を採取した。得られた糞は重量を、尿は尿量を測定した。また試験期間中、体重及び接餌量を毎日測定した。

群構成表
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群 混餌飼料 投与期間（日) 動物数（匹)
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Ａ 亜鉛欠乏飼料 ７ 10
Ｂ 亜鉛欠乏飼料＋炭酸亜鉛（対照） ７ 10
Ｃ 亜鉛欠乏飼料＋亜鉛吸着外套膜 (本発明) ７ 10
Ｄ 亜鉛欠乏飼料＋炭酸亜鉛＋外套膜 (本発明) ７ 10
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得られた糞は凍結乾燥後、３日分を混合して試料とした。約100mg を秤量し、湿式（硝酸・過塩素酸）分解後、１％塩酸で50mLにメスアップして原子吸光法により亜鉛を分析した。尿は全量を湿式分解し１％塩酸で10mLにメスアップして同様に分析した。

得られた亜鉛定量値は各群で平均値及び標準誤差を算出した。Ａ群（亜鉛欠乏飼料のみ摂取）及び炭酸亜鉛供与群との間の有意差は、Bartlett法（有意水準５％) により等分散性の検定を行い、等分散の場合にはさらに一元配置分散分析を行い、有意な場合にはTurkey法により平均順位の比較を行った。有意水準は危険率５％とした。
2)結果
以下の表１に亜鉛の見かけ吸収率と血中濃度を示す。

表１の結果から、亜鉛欠乏食に炭酸亜鉛を亜鉛として43.25 μg/g 添加した場合（Ｂ群、対照）の見かけ吸収率は約23％であったが、亜鉛を吸着したホタテ貝外套膜（亜鉛として40.95 μg/g ）を添加した飼料（Ｃ群）では約33％であり、有意に高いことが確認された。さらに、亜鉛を吸着しないホタテ貝外套膜と炭酸亜鉛（亜鉛として51.97 μg/g ）を添加した場合（Ｄ群）でも見かけの吸収率は約32％あり、有意に高いことがわかった。このことは、ホタテ貝外套膜には亜鉛の吸収を促進する成分があることを示唆するものである。

なお、Ａ群では亜鉛欠乏食のみを摂取しているが、飼料原料にも少量の亜鉛が含まれている (4.96μｇ/g) 。この飼料を用いての１週間の飼育では体重減少などがみられ、ラット自体もかなり衰弱した。従って、生理状態も他の３条件のラットと比べ大きく異なるものと考えられる。

(試験例２)
Ｃaco-2 細胞（ヒト由来小腸上皮細胞）によるホタテ貝外套膜の亜鉛吸収促進効果
1)試験方法
本実験で用いたホタテ貝外套膜消化物は以下のように作製した。

ホタテ貝外套膜乾燥品（脱脂済み）1.0gを20mLの水に溶解し6N HClでpH2.0 に調整する。これにペプシン0.05g を加え37℃で２時間振とうする。1.0 M NaHCO₃でpH6.0 に調整し、予めパンクレアチン0.01g と胆汁酸0.0625g を0.1 M NaHCO₃５mLで溶解調製した溶液を加え、再び37℃で２時間振とうする。これを沸騰した湯浴に４分間置き酵素を失活させる。次に遠心分離（3000rpm 、10min)し上澄みを採取した。これをさらに遠心分離(15000rpm 、10min ）し上澄みを採取し0.8 μフィルターで濾過。得られた溶液を凍結乾燥した。これを実験に使用した。

Caco-2細胞は第45〜55継代のものを使用した。培養は75cm² の培養フラスコを用い、35℃、５％CO₂ -95 ％Air 通気下で行った。培養液は10％非働化FBS 、ストレプトマイシン(100μg/mL) 、ペニシリン- Ｇ（100 Ｕ/mL)及び１％NEAAを含むDMEMを使用した。培養液は２〜３日毎に交換し、細胞がほぼコンフルエントに達した６日目に継代を行った。

60mm培養ディッシュに８×10⁵ cell/dish の密度で接種した細胞を４日間培養し、コンフルエント（６×10⁷ cell/dish ）に達した後、試験に用いた。

培養ディッシュの透過性フィルター（培養面積4.3cm²）上にCaco-2細胞を3.5 ×10⁵ cell/1.5mLの密度で接種し、培養液を２〜４日毎に交換して14〜16日間培養した。コンフルエントに達した後、Millice11-ERS 型抵抗値測定システムで経上皮抵抗値を測定し、測定値が350 Ω・cm² 以上の細胞を試験に使用した。培養液を吸引除去後、側低膜側にHEPES 系緩衝液2.2mL 加え、頂側膜側にはMES 系緩衝液1.5mL を加えプレインキュベーション(37 ℃、10分間) を行った。終了後、両側の緩衝液を吸引除去し側低膜側にHEPES 系緩衝液2.2mL 加え、頂側膜側にはMES 系緩衝液に溶解した亜鉛 (対照) 、及び亜鉛とホタテ貝外套膜消化物（限外濾過膜で分画分子量30000 以上に分画した高分子化合物) (本発明) の溶液1.5mL を添加した。37℃で一定時間（30分から２時間）培養後側低膜側の緩衝液を回収して亜鉛濃度を [亜鉛テストワコー; 和光純薬（株）製] により測定し亜鉛の透過量を算出した。
2)結果
以下の表２に亜鉛濃度および亜鉛透過率を示す。

表２の結果よりホタテ貝外套膜消化物（分画分子量30000 以上の高分子化合物) を添加した亜鉛溶液の方が対照よりも亜鉛の透過率が高いことがわかる。

以上の結果からホタテ貝外套膜には小腸からの亜鉛の吸収を促進させる作用がある。

Claims (1)

1. ホタテ貝外套膜及び／又はホタテ貝外套膜のペプシン分解物からなる亜鉛吸収促進剤。