JP4618033B2 - Method for producing food rich in γ-aminobutyric acid and γ-aminobutyric acid producing bacterium Lactobacillus carbatus KM14 - Google Patents

Method for producing food rich in γ-aminobutyric acid and γ-aminobutyric acid producing bacterium Lactobacillus carbatus KM14 Download PDF

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Description

本発明は、γ−アミノ酪酸(以下、「GABA」とも云う。)豊富な食品の製造法、及びこれに用いる新規GABA生産乳酸菌に関する。   The present invention relates to a method for producing a food product rich in γ-aminobutyric acid (hereinafter also referred to as “GABA”), and a novel GABA-producing lactic acid bacterium used therefor.

GABAは自然界に広く存在しているアミノ酸であり、血圧降下作用、精神安定作用などの生理機能がある。GABAはグルタミン酸が生物の内在酵素であるグルタミン酸デカルボキシラーゼによって脱炭酸されて生成される。このような反応を利用して生産を高含有させた食品として茶(非特許文献1)、発芽米(特許文献1)、魚醤油などが知られている。また、グルタミン酸を乳酸菌、酵母や麹菌などで変換させたものがある。これらはすべて精製グルタミン酸を添加して製造されたものである。
そして一般に、グルタミン酸もしくはその塩をGABA生成菌や特許文献2に記載のような米糠の酵素や酵母の補酵素を使用し、GABAに変換される。
しかし上記の報告では精製グルタミン酸を原料としてGABAを生産しているに過ぎない。製造コストを考慮すると、精製グルタミン酸を使用しなくとも、高蛋白含有物を分解してGABAを生成させ、一貫して効率よくGABAの豊富な食品を製造する技術が望まれている。
GABA is an amino acid widely present in nature and has physiological functions such as blood pressure lowering action and tranquilizing action. GABA is produced by decarboxylation of glutamate by glutamate decarboxylase, which is an endogenous enzyme of organisms. Tea (Non-patent Document 1), germinated rice (Patent Document 1), fish soy sauce, and the like are known as foods with high production using such reactions. In addition, there is a product obtained by converting glutamic acid with lactic acid bacteria, yeasts or bacilli. These are all manufactured by adding purified glutamic acid.
In general, glutamic acid or a salt thereof is converted into GABA using a GABA-producing bacterium, a rice bran enzyme as described in Patent Document 2, or a yeast coenzyme.
However, the above report only produces GABA using purified glutamic acid as a raw material. Considering the production cost, there is a demand for a technique for producing a GABA-rich food consistently and efficiently by decomposing a high protein content to produce GABA without using purified glutamic acid.

GABAを生成する微生物としては、グルタミン酸デカルボキシラーゼ生産能を有する麹菌(特許文献3)、純白種麹(寄託番号:FERM P-19411)(特許文献4)、テンペ菌(特許文献5)、酵母、乳酸菌などが知られている。   As microorganisms that produce GABA, aspergillus oryzae having the ability to produce glutamate decarboxylase (Patent Document 3), pure white varieties (Deposit Number: FERM P-19411) (Patent Document 4), Tempe Fungus (Patent Document 5), yeast, Lactic acid bacteria are known.

これらの内、乳酸菌に関しては、ラクトバチルス・ブレビス(特許文献6)の他、特許文献7に、GABA高生産能を有する乳酸菌として、ラクトバチルス・ブレビス TY414(寄託番号:FERM P-16910)、ラクトバチルス・デルブルッキィ・ブルガリカス TY393(寄託番号:FERM P-17126)、ラクトバチルス・デルブルッキィ・ブルガリカス IFO13953、ラクトバチルス・ブレビス IFO12005などが開示されている。
また、特許文献8には、キムチから単離されたラクトバチルス・ヒルガルディー K-3株(寄託番号:FERM P-18422)およびそれを使用した食品の製造方法が開示されている。
Among these, regarding Lactobacillus, in addition to Lactobacillus brevis (Patent Document 6), Patent Document 7 discloses Lactobacillus brevis TY414 (Deposit Number: FERM P-16910), Lactobacillus as lactic acid bacteria having high GABA production ability. Bacillus delbrukki bulgaricus TY393 (deposit number: FERM P-17126), Lactobacillus delbrukki bulgaricus IFO13953, Lactobacillus brevis IFO12005, etc. are disclosed.
Patent Document 8 discloses Lactobacillus hilgardy K-3 strain (deposit number: FERM P-18422) isolated from kimchi and a method for producing foods using the same.

このようにGABA生成菌を用いてGABAを含む食品を製造する方法が種々知られている。
これらのうちで、オカラを用いるものとしては、特許文献9に、オカラを酵素などで分解した可溶化液、構成アミノ酸としてグルタミン酸を含む蛋白質などからなる培地にGABA生産菌を培養し、GABAを生成させ、これを含む食品素材が開示されている。このGABA生産菌として乳酸菌、酵母、菌、枯草菌(納豆菌)、放射菌、糸状菌、担子菌、連鎖球菌、粘菌類、光合成菌、芽胞菌、藻類(クロレラ)などが列挙されているが、乳酸菌は具体的には実施例においてラクトバチルス・ブレビス IFO12005を開示しているだけである。
また、特許文献10に、オカラに糖類を加えて乳酸発酵して飲料を製造する方法を開示している。しかし、オカラを酵素分解するわけでもなく、乳酸菌もラクトバシルス・アシドフイルスなど公知の菌を用いており、GABAに関する記載も見られない。
As described above, various methods for producing a food containing GABA using GABA-producing bacteria are known.
Among these, as for using okara, in Patent Document 9, a GABA-producing bacterium is cultivated in a medium comprising a solubilized solution obtained by degrading okara with an enzyme, a protein containing glutamic acid as a constituent amino acid, and the like. And food materials containing the same are disclosed. Listed as GABA-producing bacteria are lactic acid bacteria, yeasts, fungi, Bacillus subtilis (natto), radioactive bacteria, filamentous fungi, basidiomycetes, streptococci, slime molds, photosynthetic bacteria, spore fungi, algae (chlorella), etc. Lactic acid bacteria specifically disclose Lactobacillus brevis IFO12005 in the examples.
Patent Document 10 discloses a method for producing a beverage by adding saccharides to okara and lactic acid fermentation. However, it does not enzymatically decompose okara, and lactic acid bacteria use known bacteria such as Lactobacillus acidophilus, and no description about GABA is found.

(参考文献)
特開2000−32923号公報 特開2003−245093号公報 特開2004−159612号公報 特開2005−13205号公報 WO01/093696号公報 特開2003−180389号公報 特開2000−210075号公報 特開2003−70462号公報 特開2004−357611号公報 特公平3−37904号公報 T.Tsushida and T. Murai, Agri.Biol.Chem, 51, 2865-2871 (1987)
(References)
JP 2000-32923 A JP 2003-245093 A JP 2004-159612 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-13205 WO01 / 093696 Publication JP 2003-180389 A JP 2000-210075 A JP 2003-70462 A JP 2004-357611 A Japanese Examined Patent Publication No. 3-37904 T. Tsushida and T. Murai, Agri. Biol. Chem, 51, 2865-2871 (1987)

本発明はグルタミン酸のみならずこれを構成アミノ酸として含む蛋白質原材料からGABA豊富な食品を製造することを目的とした。また、本発明は新規GABA生産乳酸菌を提供することを目的とした。   An object of the present invention is to produce a GABA-rich food from not only glutamic acid but also a protein raw material containing this as a constituent amino acid. Another object of the present invention is to provide a novel GABA-producing lactic acid bacterium.

本発明者等は先ず、グルタミン酸存在下において、効率よくGABAを生産する微生物の分離を行った。そして、食品及び自然界からGABA生産乳酸菌ラクトバシルス・カルバタス(Lactobacillus curvatus)を分離した。
次に、グルタミン酸を含む蛋白素材の一つとして、加熱したオカラに酵素や麹菌を添加して、分解した分解物に前記GABA生産乳酸菌を接種して発酵したところGABAを豊富に含む食品が得られることを見出した。
この際に、グルタミン酸あるいはグルタミン酸を含むペプチド等は添加しなくてもGABAを豊富に含む食品が得られる知見を得た。
そして、ラクトバシルス・カルバタス(Lactobacillus curvatus)のなかでも最もGABA生産能に優れたラクトバシルス・カルバタス(Lactobacillus curvatus)KM14株を見出したのである。
The present inventors first separated microorganisms that produce GABA efficiently in the presence of glutamic acid. And GABA producing lactic acid bacteria Lactobacillus curvatus (Lactobacillus curvatus) was isolated from food and nature.
Next, as one of the protein materials containing glutamic acid, foods rich in GABA can be obtained by adding enzymes and koji molds to heated okara, inoculating the decomposed decomposition products with the GABA-producing lactic acid bacteria, and fermenting them. I found out.
In this case, it was found that a food containing abundant GABA can be obtained without adding glutamic acid or a peptide containing glutamic acid.
And, Lactobacillus curvatus (Lactobacillus curvatus) KM14 strain having the most excellent GABA production ability among Lactobacillus curvatus was found.

即ち、本発明は、グルタミン酸含有蛋白素材を水系下に加水分解したもの、及び/又はグルタミン酸含有アミノ酸混合物を、γ−アミノ酪酸産生菌ラクトバシルス・カルバタス(Lactobacillus curvatus)を用いて発酵することを特徴とするγ−アミノ酪酸豊富な食品の製造法である。
グルタミン酸含有蛋白素材としてオカラを利用することができる。
加水分解として、酸分解又は酵素分解を利用することができる。
ラクトバシルス・カルバタスとして、グルタミン酸を5重量%含む培地において30℃で2日間培養したとき、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換率が50%以上、好ましくは60%以上となるものを利用することができる。
ラクトバシルス・カルバタスとして、グルタミン酸を5重量%含む培地において30℃で2日間培養したときの、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換率が70%以上となるラクトバシルス・カルバタス KM14株(寄託番号:FERM P-20497)を利用することがより好ましい。
また、本発明は、グルタミン酸を5重量%含む培地において30℃で2日間培養したときの、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換率が50%以上であるγ−アミノ酪酸産生菌ラクトバシルス・カルバタスである。
ラクトバシルス・カルバタスの菌株は、グルタミン酸を5重量%含む培地において30℃で2日間培養したときの、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換率が70%以上であるγ−アミノ酪酸産生菌ラクトバシルス・カルバタス KM14株(寄託番号:FERM P-20497)が好ましい。
That is, the present invention is characterized in that a glutamic acid-containing protein material is hydrolyzed in an aqueous system and / or a glutamic acid-containing amino acid mixture is fermented using a γ-aminobutyric acid-producing bacterium Lactobacillus curvatus. This is a method for producing a food rich in γ-aminobutyric acid.
Okara can be used as a glutamic acid-containing protein material.
As hydrolysis, acid decomposition or enzymatic decomposition can be used.
As Lactobacillus carbatus, a medium having a conversion rate from glutamic acid to γ-aminobutyric acid of 50% or more, preferably 60% or more when cultured at 30 ° C. for 2 days in a medium containing 5% by weight of glutamic acid may be used. it can.
As Lactobacillus carbatus, Lactobacillus carbatus KM14 strain (deposit number: FERM P) having a conversion rate from glutamic acid to γ-aminobutyric acid of 70% or more when cultured at 30 ° C. for 2 days in a medium containing 5% by weight of glutamic acid -20497) is more preferred.
The present invention also relates to a γ-aminobutyric acid producing bacterium Lactobacillus carbatus having a conversion rate from glutamic acid to γ-aminobutyric acid of 50% or more when cultured at 30 ° C. for 2 days in a medium containing 5% by weight of glutamic acid. is there.
The strain of Lactobacillus carbatus is a γ-aminobutyric acid producing bacterium Lactobacillus carbatus having a conversion rate of glutamic acid to γ-aminobutyric acid of 70% or more when cultured at 30 ° C. for 2 days in a medium containing 5% by weight of glutamic acid. The KM14 strain (deposit number: FERM P-20497) is preferred.

本発明によりグルタミン酸を含む蛋白質原材料からGABAの豊富な食品を製造することが可能になったものである。
また、本発明により新規GABA乳酸菌ラクトバシルス・カルバタス KM14株が見出されたものである。
According to the present invention, foods rich in GABA can be produced from protein raw materials containing glutamic acid.
In addition, a novel GABA lactic acid bacterium Lactobacillus carbatus KM14 strain has been found according to the present invention.

まず、グルタミン酸含有蛋白素材を水系下に加水分解したもの、及び/又はグルタミン酸含有アミノ酸混合物を、γ−アミノ酪酸産生菌ラクトバシルス・カルバタス(Lactobacillus curvatus)を用いて発酵することを特徴とするγ−アミノ酪酸豊富な食品の製造法について説明する。   First, γ-amino characterized in that a glutamic acid-containing protein material is hydrolyzed in an aqueous system and / or a glutamic acid-containing amino acid mixture is fermented using a γ-aminobutyric acid-producing bacterium Lactobacillus curvatus. Explain how to make butyric acid-rich foods.

グルタミン酸含有蛋白素材としては、アミノ酸配列中にグルタミン酸残基を含んでいる蛋白素材あるいは遊離アミノ酸中にグルタミン酸を含む蛋白素材も用いることができる。
通常、グルタミン酸を含む食用の蛋白素材であれば特に限定されない。小麦、大豆、コーン、米などの植物蛋白、鳥獣魚介肉などの動物性蛋白も利用することができる。
この内、小麦由来の蛋白素材、例えば小麦グルテンなどはグルタミン酸が豊富で好ましい。この場合、加水分解をアルカリ域で行う必要がある。
また、大豆由来の蛋白素材もグルタミン酸が豊富であり好ましい。大豆由来の蛋白素材としては、大豆、大豆粉、脱脂大豆、豆乳や豆乳粉末、濃縮大豆蛋白、分離大豆蛋白などの他、大豆蛋白質が含まれているオカラなどを利用することができる。
As the glutamic acid-containing protein material, a protein material containing a glutamic acid residue in the amino acid sequence or a protein material containing glutamic acid in the free amino acid can also be used.
Usually, if it is an edible protein raw material containing glutamic acid, it will not specifically limit. Plant proteins such as wheat, soybeans, corn and rice, and animal proteins such as avian and seafood can also be used.
Among these, wheat-derived protein materials such as wheat gluten are preferable because they are rich in glutamic acid. In this case, it is necessary to perform hydrolysis in an alkaline region.
A protein material derived from soybean is also preferable because it is rich in glutamic acid. As the protein material derived from soybean, soybean, soybean powder, defatted soybean, soybean milk or soybean milk powder, concentrated soybean protein, separated soybean protein, etc., okara containing soybean protein can be used.

大豆蛋白素材の内、オカラは豆乳や豆腐などの大豆加工食品の製造時に副生されるものであり、その多くは産業廃棄物として処理されているため、その有効利用が模索されている。
オカラ中には蛋白質や糖質などが含まれており、蛋白質が20〜30重量%含まれる。オカラの蛋白質を構成するアミノ酸の内、グルタミン酸の構成比は20重量%を占めており、大豆蛋白素材の中でもオカラに含まれるグルタミン酸含量はより高い。
よって本発明においては、グルタミン酸含有蛋白素材としてオカラを使用することがより好ましい。
Among soy protein materials, Okara is produced as a by-product during the production of processed soybean foods such as soy milk and tofu, and many of them are treated as industrial waste, so their effective use is being sought.
Okara contains proteins, carbohydrates, etc., and contains 20-30% by weight of protein. Of the amino acids constituting the protein of Okara, glutamic acid accounts for 20% by weight, and the content of glutamic acid contained in Okara is higher among soybean protein materials.
Therefore, in the present invention, it is more preferable to use okara as the glutamic acid-containing protein material.

本発明は、グルタミン酸含有蛋白素材を水系下に加水分解し、グルタミン酸あるいはグルタミン酸を含むペプチドを生成させることが必要である。本発明に用いる乳酸菌ラクトバシルス・カルバタスによりグルタミン酸をGABAへ変換しやすくするためである。蛋白質のままではラクトバシルス・カルバタスの蛋白質加水分解能が極めて低く、GABAへ変換するのが困難だからである。蛋白質をグルタミン酸やグルタミン酸含有ペプチドにまで加水分解することにより、グルタミン酸をGABAへ変換しやすくすることができる。   In the present invention, it is necessary to hydrolyze a glutamic acid-containing protein material in an aqueous system to produce glutamic acid or a peptide containing glutamic acid. This is because glutamic acid is easily converted into GABA by the lactic acid bacterium Lactobacillus carbatus used in the present invention. This is because the protein hydrolyzing ability of Lactobacillus carbatus is extremely low with the protein as it is, and it is difficult to convert it into GABA. By hydrolyzing a protein to glutamic acid or a glutamic acid-containing peptide, glutamic acid can be easily converted to GABA.

グルタミン酸含有蛋白素材は、加水分解の前処理として予め水系下に加熱することで、加水分解を起こしやすくすることができ、加熱殺菌を兼ねることもできる。
加熱を行う場合の温度は特に限定されないが、例えばオカラは通常100℃〜160℃で1分〜60分行われ、好ましくは100〜130℃で10〜60分が適当である。
オカラ中の蛋白質を熱変性させて酵素で加水分解されやすくするだけでなく、オカラ中のセルロース、ヘミセルロースなどを熱水分解して水溶性ヘミセルロースを生成したり、後述するセルラーゼなどのオカラ繊維の加水分解酵素を作用しやすくする効果がある。
The glutamic acid-containing protein material can be easily hydrolyzed by preheating it in an aqueous system as a pretreatment for hydrolysis, and can also serve as heat sterilization.
Although the temperature in the case of heating is not particularly limited, for example, okara is usually performed at 100 to 160 ° C. for 1 to 60 minutes, and preferably at 100 to 130 ° C. for 10 to 60 minutes.
Not only is the protein in okara heat-denatured so that it can be easily hydrolyzed by enzymes, but also cellulose, hemicellulose, etc. in okara are hydrothermally decomposed to produce water-soluble hemicellulose, and the hydrolysis of okara fibers such as cellulase, which will be described later. It has the effect of facilitating the action of degrading enzymes.

蛋白質の加水分解方法は、酸分解や酵素分解により公知の手段を利用することができるが、グルタミン酸をより多く遊離しうる手段がより好ましい。
加水分解に酵素を用いる場合、蛋白質分解酵素が好ましい。動物起源、植物起源、微生物起源などの起源は問わず、酸性プロテアーゼ、中性プロテアーゼ、アルカリ性プロテアーゼの何れでもよいが、アルカリプロテアーゼは小麦蛋白(グルテン)、米蛋白(プロラミン)、コーン蛋白(ゼイン)のようにアルカリ域で溶解する蛋白に有効なだけでなく大豆蛋白にも有効であり好ましい。
As a method for hydrolyzing protein, known means can be used by acid decomposition or enzymatic decomposition, but means capable of releasing more glutamic acid is more preferable.
Proteolytic enzymes are preferred when enzymes are used for hydrolysis. Regardless of the origin of animal origin, plant origin, microbial origin, etc., any of acidic protease, neutral protease and alkaline protease may be used, but alkaline protease is wheat protein (gluten), rice protein (prolamin), corn protein (zein) Thus, it is effective not only for proteins that dissolve in an alkaline region, but also effective for soybean proteins.

またエンド型蛋白質分解酵素とエキソ型蛋白質分解酵素を併用するほうがグルタミン酸生成に有効である。エキソ型混在蛋白質分解酵素を用いれば1種類の市販酵素でも有効である。エンド型蛋白質分解酵素としては「スミチームFP」(新日本化学工業社製)が例示され、エキソ型混在蛋白質酵素としては「ウマミザイムG」(天野エンザイム社製)が例示され、これらを混合あるいは単独で使用することができる。エンド型酵素だけではグルタミン酸が遊離しにくい。   In addition, it is more effective to produce glutamic acid in combination with endo-type proteolytic enzyme and exo-type proteolytic enzyme. If an exo-type mixed proteolytic enzyme is used, even one type of commercially available enzyme is effective. “Sumiteam FP” (manufactured by Shinnippon Kagaku Kogyo Co., Ltd.) is exemplified as an end-type proteolytic enzyme, and “Umamizyme G” (manufactured by Amano Enzyme) is exemplified as an exo-type mixed protein enzyme. Can be used. Glutamic acid is not easily released only by endo-type enzymes.

グルタミン酸含有蛋白素材が小麦グルテンや分離大豆蛋白のように繊維質を含まないものであればセルラーゼなどの繊維質分解酵素を用いる必要はないが、オカラのように繊維質を含む素材の場合は繊維質を分解する方が、得られる食品を飲食しやすくすることができ有効である。本発明のGABA産生菌が炭素源として資化できる単糖類にまで加水分解できる酵素がより好ましい。
繊維質の分解を促進させるためには、各種エステラーゼ、キシラーゼなどを加えることがより有効である。その他の多糖類加水分解酵素を添加することもできる。
分解条件は使用する酵素によっても異なるため特に限定されないが、通常は20〜70℃で1〜24時間であり、より好ましくは40〜60℃で12時間〜24時間が適当である。また、pHは使用する酵素の作用pH範囲で行えばよい。
If the glutamic acid-containing protein material does not contain fiber such as wheat gluten or isolated soy protein, it is not necessary to use a fiber-degrading enzyme such as cellulase, but in the case of a material containing fiber such as okara, fiber It is effective to decompose the quality because it can make the obtained food easier to eat and drink. An enzyme capable of hydrolyzing the GABA-producing bacterium of the present invention to a monosaccharide that can be assimilated as a carbon source is more preferable.
In order to promote the degradation of the fiber, it is more effective to add various esterases, xylases and the like. Other polysaccharide hydrolases can also be added.
Degradation conditions vary depending on the enzyme used and are not particularly limited, but are usually 20 to 70 ° C for 1 to 24 hours, more preferably 40 to 60 ° C for 12 to 24 hours. Moreover, pH should just be performed in the working pH range of the enzyme to be used.

オカラを酵素により加水分解する例をより具体的に説明する。
水100部に対して、10〜30部(w/w比)のオカラを分散、より好ましくは水100部に対して、10〜20部(w/w比)のオカラを分散させ、前述の酵素により加水分解することが適当である。
オカラの割合が多すぎるとオカラが膨潤して操作性が悪くなり、オカラの割合が少なすぎると、例えば約0.5〜1.0部のグルタミン酸しか溶出しないので効率が悪くなる。
本発明のGABA産生菌を用いて発酵することにより前記割合で生成されたグルタミン酸をより効率よくGABAに変換できるものである。
The example which hydrolyzes okara with an enzyme is demonstrated more concretely.
10-30 parts (w / w ratio) of okara is dispersed with respect to 100 parts of water, more preferably 10-20 parts (w / w ratio) of okara is dispersed with respect to 100 parts of water. It is suitable to hydrolyze with enzymes.
If the ratio of okara is too large, the okara swells and the operability is deteriorated, and if the ratio of okara is too small, for example, only about 0.5 to 1.0 part of glutamic acid is eluted, resulting in poor efficiency.
By fermenting using the GABA-producing bacterium of the present invention, glutamic acid produced at the above ratio can be more efficiently converted to GABA.

本発明においては、グルタミン酸含有蛋白素材を水系下に加水分解したものの代わりに、グルタミン酸含有アミノ酸混合物を単独或いは該蛋白素材の加水分解物と併用することもできる。   In the present invention, instead of hydrolyzing a glutamic acid-containing protein material in an aqueous system, a glutamic acid-containing amino acid mixture can be used alone or in combination with a hydrolyzate of the protein material.

本発明は上記基質をGABA産生菌ラクトバシルス・カルバタスで発酵させることにより、その菌株にもよるが、グルタミン酸をGABAへ高度に変換し、GABAを多量に生産することができる。
本発明に用いるGABA産生菌ラクトバシルス・カルバタスは、グルタミン酸をGABAへ変換する能力を有するものであれば用いることができる。
特にグルタミン酸を5重量%含む培地において30℃で2日間培養したときの、グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換率が50%以上、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上のラクトバシルス・カルバタスが適当である。70%以上の変換率を有する乳酸菌としては、ラクトバシルス・カルバタス KM14株が好ましい。なお、変換率は培養前のグルタミン酸濃度に対する培養後のGABA濃度(%)を算出して求めることができる。
In the present invention, by fermenting the above substrate with a GABA-producing bacterium Lactobacillus carbatus, although depending on the strain, glutamic acid can be highly converted to GABA and a large amount of GABA can be produced.
The GABA-producing bacterium Lactobacillus carbatus used in the present invention can be used as long as it has an ability to convert glutamic acid into GABA.
In particular, Lactobacillus carbatus having a conversion rate from glutamic acid to γ-aminobutyric acid of 50% or more, preferably 60% or more, more preferably 70% or more when cultured at 30 ° C. for 2 days in a medium containing 5% by weight of glutamic acid. Is appropriate. As a lactic acid bacterium having a conversion rate of 70% or more, Lactobacillus carbatus KM14 strain is preferable. The conversion rate can be determined by calculating the GABA concentration (%) after culturing relative to the glutamic acid concentration before culturing.

GABA産生菌ラクトバシルス・カルバタスの分離源は、微生物の関与によりGABAが多量に存在する糠床、キムチ、粕漬けなどの漬物やクサヤ漬け汁、なれ寿司などにおいて見出すことができる。菌種の分離は公知の方法によって行うことが出来る。
この分離菌を培養後、グルタミン酸−ブロモクレゾール グリーンを使用し、グルタミン酸のカルボキシル基がグルタミン酸カルボキシラーゼによって脱炭酸されるときのpHの変化を測定することによりグルタミン酸デカルボキシラーゼ活性を測定することができる(Rice, E.W., C.H. Johnson, M.E. Dunnigan, and D.J. Reasoner (1993) Applied and Environmental Microbiology 59 (12) 4347-4349)。
The source of separation of GABA-producing bacteria Lactobacillus carbatus can be found in pickles such as rice cake, kimchi, pickled cucumbers, Kusaya pickled juice, and sushi, where GABA is present in large quantities due to the involvement of microorganisms. Separation of the bacterial species can be performed by a known method.
After culturing this isolate, glutamate-carboxylase activity can be measured using glutamate-bromocresol green and measuring the change in pH when the carboxyl group of glutamate is decarboxylated by glutamate carboxylase (Rice , EW, CH Johnson, ME Dunnigan, and DJ Reasoner (1993) Applied and Environmental Microbiology 59 (12) 4347-4349).

本発明者の試験によれば、グルタミン酸デカルボキシラーゼ活性が高い乳酸菌類が数種存在した。この活性は乳酸菌の中で一般的にこの活性が高いことが知られており漬物などにも存在するラクトバシルス・ブレビス(NRIC 1032)よりも高いものであった。
この数種の乳酸菌は、菌学的特性や遺伝学的相同性試験の結果、全てラクトバシルス・カルバタスであった。
さらにこの数種の菌を培地にグルタミン酸を加え、変換率を測定したところ、1タイプの菌株がほぼ全てのグルタミン酸をGABAに変換していることが明らかとなった。
そこで、この活性が特に高かった株をγ−アミノ酪酸産生菌「ラクトバシルス・カルバタス KM14株」として寄託した(寄託番号:FERM P-20497)。
According to the test of the present inventor, there were several lactic acid bacteria having high glutamate decarboxylase activity. This activity was higher than that of Lactobacillus brevis (NRIC 1032), which is generally known to be high in lactic acid bacteria and is also present in pickles.
These several lactic acid bacteria were all Lactobacillus carbatus as a result of mycological characteristics and genetic homology tests.
Furthermore, when glutamic acid was added to the medium for these several types of bacteria and the conversion rate was measured, it was revealed that one type of strain converted almost all glutamic acid into GABA.
Therefore, a strain having a particularly high activity was deposited as a γ-aminobutyric acid-producing bacterium “Lactobacillus carbatus KM14 strain” (deposit number: FERM P-20497).

次に、発酵の具体的な実施態様を説明する。
グルタミン酸含有蛋白素材を水系下に加水分解したもの及び/又はグルタミン酸含有アミノ酸混合物は前述のようにグルタミン酸が豊富な素材である。
この素材中のグルタミン酸をラクトバシルス・カルバタスを用いて発酵することによりGABAを生成し、目的のGABAが豊富な食品を得ることができる。
Next, a specific embodiment of fermentation will be described.
A glutamic acid-containing protein material hydrolyzed in an aqueous system and / or a glutamic acid-containing amino acid mixture is a material rich in glutamic acid as described above.
By fermenting glutamic acid in this material using Lactobacillus carbatus, GABA can be produced, and a food product rich in the target GABA can be obtained.

発酵に際しては、炭素源である糖を加えることが好ましい。加える糖としてラクトバシルス・カルバタスが資化できる炭素源であれば特に制限しないが、少糖類が資化しやすく好ましい。例えば、ブドウ糖、ガラクトース、ラクトース、果糖、乳糖、ショ糖、麦芽糖などを用いることができる。   During fermentation, it is preferable to add sugar as a carbon source. The sugar to be added is not particularly limited as long as it is a carbon source that can assimilate Lactobacillus carbatus, but oligosaccharides are preferred because they are easily assimilated. For example, glucose, galactose, lactose, fructose, lactose, sucrose, maltose and the like can be used.

本発明の発酵を行う培養条件は、用いる蛋白素材にもよるが、例えばオカラの場合、10〜37℃で1〜7日が好ましい。より好ましくは20〜30℃で1〜3日が適当である。   Although the culture conditions for carrying out the fermentation of the present invention depend on the protein material used, for example, in the case of Okara, 1 to 7 days is preferred at 10 to 37 ° C. More preferably, it is 1 to 3 days at 20 to 30 ° C.

上記の通り発酵されたグルタミン酸含有蛋白素材は、GABA豊富な食品としてそのまま、好ましくは殺菌した後食用に供することができる。
また、発酵後の培養物を公知の方法でろ過、濃縮、活性炭処理などで清澄化することも可能である。この清澄化はろ紙、ろ布などを用いる濾過方法、あるいは遠心分離など公知の手段を利用することができる。
また、発酵後の培養物のpHを調整、あるいは無調整で濃縮することも可能である。濃縮手段は特に限定されず、例えば、エバポレーターなどで加熱温度70〜90℃、蒸発温度40〜60℃により行うことができる。
The glutamic acid-containing protein material fermented as described above can be used as a GABA-rich food as it is, preferably for sterilized after-food.
Moreover, it is also possible to clarify the culture after fermentation by filtration, concentration, activated carbon treatment or the like by a known method. For this clarification, a known method such as a filtration method using filter paper, filter cloth or the like, or centrifugation can be used.
Moreover, it is also possible to concentrate without adjusting the pH of the culture after fermentation. The concentration means is not particularly limited, and can be carried out, for example, with an evaporator or the like at a heating temperature of 70 to 90 ° C and an evaporation temperature of 40 to 60 ° C.

得られた発酵物は、そのまま各種飲食品用途に用いることができるが、飲食品への添加が許容されている原料、例えば、砂糖、蜂蜜、乳糖、水あめ、各種糖類、糖アルコールなどの甘味料、果汁、又はそのエキス、酸味料、香料、カルシウムなどのミネラル類、各種ビタミン、アミノ酸、多糖類などを加えることもできる。
また、必要に応じて、濾過滅菌、加熱滅菌などによって滅菌することもできる。また炭酸を充填して炭酸飲料にすることもできる。
また、オカラを分解して発酵したものは旨味成分も多いので、味噌、醤油、塩、食酢、香辛料、砂糖などの甘味料を加え、調味料などの食品素材としても利用できる。
The obtained fermented product can be used as it is for various foods and drinks, but it is a raw material that is allowed to be added to foods and drinks, for example, sweeteners such as sugar, honey, lactose, starch syrup, various sugars, and sugar alcohols. , Fruit juice, or extracts thereof, acidulants, fragrances, minerals such as calcium, various vitamins, amino acids, polysaccharides, and the like can also be added.
Moreover, it can also sterilize by filtration sterilization, heat sterilization, etc. as needed. Moreover, it can also be filled with carbonic acid to make a carbonated beverage.
In addition, since fermented decomposed okara has many umami components, sweeteners such as miso, soy sauce, salt, vinegar, spices and sugar can be added and used as food ingredients such as seasonings.

以下、実施例により本発明の実施態様を説明する。
[実施例1]
(乳酸菌類の分離)
供試試料は市販の殺菌していない国内産漬物、キムチ、糠漬けなど5種類を用いた。また、炊いた米10gを50mlのイオン交換水に浸漬させ室温で2週間放置後、試料とした。
乳酸菌の分離は試料 1 gを生理食塩水で適宜希釈し、YPD白亜寒天培地(1重量%グルコース、0.5重量%ペプトン、1重量%酵母エキス、0.5重量%炭酸カルシウム、1.5重量%寒天)にて、30℃ または37℃ で平板培養し、生育したコロニーから行った。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of examples.
[Example 1]
(Separation of lactic acid bacteria)
Five types of samples were used, including commercially available non-sterilized domestic pickles, kimchi, and pickles. Further, 10 g of cooked rice was immersed in 50 ml of ion-exchanged water and allowed to stand at room temperature for 2 weeks, and then used as a sample.
For separation of lactic acid bacteria, 1 g of a sample is appropriately diluted with physiological saline, and YPD chalk agar medium (1 wt% glucose, 0.5 wt% peptone, 1 wt% yeast extract, 0.5 wt% calcium carbonate, 1.5 wt% agar) The plate was cultured at 30 ° C. or 37 ° C. and grown from colonies.

(γ−アミノ酪酸(GABA)生産菌の検出)
E.W.Riceらの方法(Rice, E.W., C.H. Johnson, M.E. Dunnigan, and D.J. Reasoner (1993) Applied and Environmental Microbiology 59 (12) 4347-4349)に従って行った。
すなわち、分離された菌を液体培地(1重量%グルコース、0.5重量%ペプトン、1重量%酵母エキス)にて30℃、48時間培養した。この培養液から遠心分離によって菌体を回収した。さらに、この菌体を生理食塩水(NaCl 0.85% )で洗浄後、表1に示したGAD(Glutamate Decarboxylase)試薬を0.6 mlずつ分注し、攪拌後30℃、72 hr放置した。これを遠心分離で、菌体を除去後、上澄み液の660 nmにおける吸光度を測定した。
GABAは菌体の持っているGADによってグルタミン酸のカルボキシル基から脱炭酸して得られ、その際にカルボキシル基に作用するので、酸性から中性付近へとpHが変動する。
そこで、培養した菌体を糖を含まないグルタミン酸溶液にいれ、脱炭酸反応によるpH の変化をブロモクレゾールグリーン溶液で測定した。
(Detection of γ-aminobutyric acid (GABA) producing bacteria)
EWRice et al. (Rice, EW, CH Johnson, ME Dunnigan, and DJ Reasoner (1993) Applied and Environmental Microbiology 59 (12) 4347-4349).
That is, the isolated bacteria were cultured at 30 ° C. for 48 hours in a liquid medium (1 wt% glucose, 0.5 wt% peptone, 1 wt% yeast extract). The cells were collected from this culture solution by centrifugation. Further, after washing the cells with physiological saline (NaCl 0.85%), 0.6 ml of GAD (Glutamate Decarboxylase) reagent shown in Table 1 was dispensed, and after stirring, left at 30 ° C. for 72 hours. This was centrifuged to remove the cells, and the absorbance of the supernatant was measured at 660 nm.
GABA is obtained by decarboxylation from the carboxyl group of glutamic acid by GAD possessed by the microbial cell, and acts on the carboxyl group at that time, so the pH varies from acidic to neutral.
Therefore, the cultured cells were placed in a glutamic acid solution containing no sugar, and the change in pH due to decarboxylation was measured with a bromocresol green solution.

(分離菌株)
このGAD測定は、菌体により生成されるGADによりグルタミン酸が脱炭酸されることで、pHが中性付近に移行し、黄色から青色に呈色する反応を利用する。分離の際に、コロニーのタイプや形状などをグループ別にし、その中で、無作為に釣菌した。その得られた15 タイプの株から 4 株に発色が認められ、GABA生産能が認められた。
(Isolated strain)
This GAD measurement utilizes a reaction in which the pH shifts to near neutrality and the color changes from yellow to blue due to decarboxylation of glutamic acid by GAD generated by the cells. At the time of separation, colony types and shapes were grouped, and they were randomly picked. From the 15 types of strains obtained, color was observed in 4 strains, indicating the ability to produce GABA.

(表1)GAD試薬組成
────────────────────
L-グルタミン酸 1g
ブロモクレゾール グリーン 0.05g
塩化ナトリウム 90g
トリトン X-100(商品名) 3ml
蒸留水 1000ml
────────────────────
(Table 1) GAD reagent composition ─────────────────────
L-glutamic acid 1g
Bromocresol green 0.05g
Sodium chloride 90g
Triton X-100 (trade name) 3ml
Distilled water 1000ml
────────────────────

(GABA生産菌の菌学的特性)
生理学的同定試験は「乳酸菌実験マニュアル」(内村泰ら:乳酸菌実験マニュアル〜分離から同定まで〜 (株)朝倉書店 (1992))に従った。
すなわち、グラム染色は菌体を火炎固定後、クリスタルバイオレット液で染色し、エタノール・アセトン(2:1)混合液で脱色し、乾燥後1,000倍の倍率で検鏡した。形態及び胞子形成観察はカバーグラスに菌体を風乾、火炎固定後メチレンブルー液で染色し、洗浄後、乾燥し、1,000倍の倍率で検鏡した。
胞子は、染色された細胞内に無色透明の光るものが観察されたとき、胞子ありとした。
カタラーゼ試験は培養した菌体を回収し、3% 過酸化水素水 1 mlを注ぎ2〜3分観察した。このとき発泡がないものはカタラーゼ陰性、発泡が認められたものはカタラーゼ陽性とした。
運動性試験は0.15%寒天培地を用いて、前培養した供試菌株を白金線に付け穿刺した。30℃ で3日間培養し、穿刺の広がりを肉眼観察した。ガス発生試験は液体培地ダーラム管を入れて、ガス発生の有無を肉眼観察した。生育温度試験は液体培地にて15℃、20℃、40℃、45℃ で3日間培養し、生育の有無を観察した。
(Mycological characteristics of GABA-producing bacteria)
The physiological identification test was in accordance with the “Lactic Acid Bacteria Experiment Manual” (Yasuyuki Uchimura et al .: Lactic Acid Bacteria Experiment Manual -From Isolation to Identification—Asakura Shoten (1992)).
That is, Gram staining was performed by fixing cells with flame, staining with crystal violet solution, decoloring with ethanol / acetone (2: 1) mixture, drying, and microscopic examination at 1,000 times magnification. Morphology and spore formation were observed by air-drying the cells in a cover glass, fixing with a flame, staining with methylene blue solution, washing, drying, and microscopic examination at 1,000 times magnification.
A spore was considered to be spore when a colorless and transparent glowing object was observed in the stained cell.
In the catalase test, the cultured cells were collected, poured with 1 ml of 3% hydrogen peroxide, and observed for 2 to 3 minutes. At this time, those without foaming were catalase negative, and those with foaming were catalase positive.
The motility test was performed using a 0.15% agar medium with a pre-cultured test strain attached to a platinum wire. After culturing at 30 ° C for 3 days, the spread of the puncture was visually observed. In the gas generation test, a liquid medium durham tube was inserted and the presence or absence of gas generation was visually observed. In the growth temperature test, the cells were cultured at 15 ° C., 20 ° C., 40 ° C., and 45 ° C. for 3 days in a liquid medium and observed for growth.

(表2) KM14株の形態学的特性
───────────────
形態観察 短桿
胞子形成 なし
グラム染色 陽性
カタラーゼ なし
運動性 なし
ガス発生 なし
───────────────
(Table 2) Morphological characteristics of KM14 strain ───────────────
Morphological observation Short culm Sporulation None Gram staining Positive Catalase None Motility None Gas evolution None ───────────────

以上の結果より、短桿菌であり、胞子形成がなく、グラム染色が陽性、カタラーゼが陰性、運動性とガス発生がないことより、一般的に広く食品に用いられている乳酸菌のひとつである、ラクトバシルス属の乳酸菌であった。
次に、糖の資化性について、下記に示した18種類の糖を加えた培地(1重量%酵母エキス、0.5重量%ペプトン、1重量%各種糖)での生育を観察した。その結果、表3の通り、リボース、フラクトース、ラクトース、マンノースに発酵性が認められた。しかし、Xyloseに発酵性が認められなかったことよりカルバタスであることが明らかとなり、食品として十分に適する菌種であることがわかった。
From the above results, it is a short gonococcus, there is no sporulation, Gram staining is positive, catalase is negative, motility and no gas generation, it is one of lactic acid bacteria that are generally widely used in food, It was a lactic acid bacterium of the genus Lactobacillus.
Next, regarding assimilation of sugar, growth was observed in a medium (1% by weight yeast extract, 0.5% by weight peptone, 1% by weight various sugars) added with the following 18 kinds of sugars. As a result, as shown in Table 3, fermentability was recognized for ribose, fructose, lactose, and mannose. However, Xylose did not show fermentability, so it became clear that it was carbatus, which proved to be a well-suited bacterial species for food.

(表3) KM14株の糖の資化性
────────────────────────────────
Arabinose − Ribose + Xylose − Galactose +
Fructose + Mannitol − Sorbitol − Cellobiose −
Maltose − Lactose + Melibiose − Saccharose −
Trehalose − Raffinose − Mannose + Rhamnose −
Sucrose − Starch −
────────────────────────────────
(+;資化性あり、−;資化性なし)
(Table 3) Sugar assimilation of KM14 strain────────────────────────────────
Arabinose − Ribose + Xylose − Galactose +
Fructose + Mannitol − Sorbitol − Cellobiose −
Maltose − Lactose + Melibiose − Saccharose −
Trehalose − Raffinose − Mannose + Rhamnose −
Sucrose − Starch −
────────────────────────────────
(+: With assimilability,-: without assimilability)

さらに、11SリボソームRNAによる菌種の微生物学的分類を行った。
11SリボソームRNAは菌の属種固有の遺伝的配列である。この配列によって、菌種の属種が推定できる。菌体を培養後、定法に従い、DNAをフェノール−クロロフォルムで抽出後、11sリボソームRNAに存在する特定配列を鋳型としてPCRで増幅した。これをDNAシークエンサーで配列を読み込んだ。このデータをデータベースよりタイプストレインの配列と比較し、相同性を算出した。
11SリボソームRNAの結果より、98%の相同性があった。つまり、KM14株の遺伝配列はタイプストレインのそれと比べて98%同じであることが示された。
また、菌学的特性や遺伝学的相同性試験の結果、4種は同等で、ラクトバシルス・カルバタスであることが確認された。そこで、活性の高かった株をγ−アミノ酪酸産生菌ラクトバシルス・カルバタス KM14株として寄託した(寄託番号:FERM P-20497)。
Furthermore, microbiological classification of bacterial species by 11S ribosomal RNA was performed.
11S ribosomal RNA is a genetic sequence unique to the genus of fungi. Based on this sequence, the genus species of the bacterial species can be estimated. After culturing the cells, the DNA was extracted with phenol-chloroform according to a conventional method, and then amplified by PCR using a specific sequence present in 11s ribosomal RNA as a template. The sequence was read with a DNA sequencer. This data was compared with the type strain sequence from the database, and the homology was calculated.
From the results of 11S ribosomal RNA, there was 98% homology. In other words, the genetic sequence of KM14 strain was shown to be 98% identical to that of type strain.
In addition, as a result of mycological characteristics and genetic homology tests, it was confirmed that the four species were equivalent and were Lactobacillus carbatus. Therefore, a strain having high activity was deposited as the γ-aminobutyric acid-producing bacterium Lactobacillus carbatus KM14 strain (deposit number: FERM P-20497).

[実施例2]
(オカラからのGABA生産)
分離大豆蛋白製造工程で副製されるオカラ(不二製油株式会社製)10gに蒸留水100mlを加え、オートクレーブにて120℃で20分間の加熱を行った。
加熱したオカラ分散液に5ml滅菌水に溶解した蛋白質分解酵素、スミチームFP(商品名、新日本化学工業株式会社)、ウマミザイムG(商品名、天野エンザイム株式会社)を、それぞれ0.01g加え12〜24時間50℃で加水分解した後、遠心分離にて固液分離を行った。
また、加熱したオカラ分散液に別途塩酸で酸分解したオカラ分解物を調製した。
これらのオカラ分解物に前記の「ラクトバシルス・カルバタス KM14株」を接種し、30℃で48時間培養した。結果を表4に示した。
[Example 2]
(GABA production from Okara)
100 ml of distilled water was added to 10 g of Okara (manufactured by Fuji Oil Co., Ltd.) by-produced in the process of producing separated soybean protein, and heated at 120 ° C. for 20 minutes in an autoclave.
Proteolytic enzyme, Sumiteam FP (trade name, Shinnippon Chemical Co., Ltd.) and Ummamizyme G (trade name, Amano Enzyme Co., Ltd.) dissolved in 5 ml of sterilized water in heated okara dispersion are added to each 12-24 After hydrolysis at 50 ° C. for a time, solid-liquid separation was performed by centrifugation.
Moreover, the okara decomposition product which separately acid-decomposed with the hydrochloric acid to the heated okara dispersion liquid was prepared.
These Okara decomposition products were inoculated with the aforementioned “Lactobacillus carbatus KM14 strain” and cultured at 30 ° C. for 48 hours. The results are shown in Table 4.

(表4) オカラ分解物からのGABAの生産 (単位:ppm)
───────────────────────────────────
条件 固形分濃度(重量%) 培養前グルタミン酸 培養後GABA
───────────────────────────────────
酵素分解 4.9 1380 1195
酸分解 11.5 6770 4280
───────────────────────────────────
(Table 4) Production of GABA from okara decomposition products (unit: ppm)
───────────────────────────────────
Conditions Solid content concentration (% by weight) Pre-culture glutamate Post-culture GABA
───────────────────────────────────
Enzymatic degradation 4.9 1380 1195
Acid degradation 11.5 6770 4280
───────────────────────────────────

即ち、10 gのオカラから酵素分解産物で1195 ppm (119.5 mg/100 ml)、酸分解産物で4280 ppm (428.0 mg/100 ml)のGABAが生産された。培養前グルタミン酸からの培養後GABAへの変換率は酵素分解産物で87%、酸分解産物で63%であった。   That is, 1195 ppm (119.5 mg / 100 ml) of enzymatic degradation products and 4280 ppm (428.0 mg / 100 ml) of GABA were produced from 10 g of okara. The conversion rate from pre-culture glutamic acid to post-culture GABA was 87% for enzymatic degradation products and 63% for acid degradation products.

[実施例3及び比較例]
本発明において見出されたラクトバシルス・カルバタスKM14株のGABA生産能について他の乳酸菌との比較を行った。
(方法)
供試菌株として、ラクトバシルス・カルバタスKM14株、対照としてラクトバシルス・ブレビスNRIC 1032を用いた。
先ず、菌株のGAD(Glutamate decarboxylase)測定は、液体培地(1重量%グルコース、0.5重量%ペプトン、1重量%酵母エキス)にて30℃、48hr培養を行なった。この菌体を生理食塩水にて洗浄し、活性菌体とした。
これをグルタミン酸が1〜5%含む1重量%グルコース、1重量%酵母エキス溶液に接種し、一般的に漬物中でGABAを生産することが知られているラクトバシルス・ブレビスと同様に、30℃で、48時間培養した。その結果を表5に示した。
Example 3 and Comparative Example
The Lactobacillus carbatus KM14 strain found in the present invention was compared with other lactic acid bacteria for the ability to produce GABA.
(Method)
Lactobacillus carbatus KM14 strain was used as a test strain, and Lactobacillus brevis NRIC 1032 was used as a control.
First, GAD (Glutamate decarboxylase) measurement of the strain was performed at 30 ° C. for 48 hours in a liquid medium (1 wt% glucose, 0.5 wt% peptone, 1 wt% yeast extract). The cells were washed with physiological saline to obtain active cells.
This is inoculated into 1 wt% glucose and 1 wt% yeast extract solution containing 1 to 5% of glutamic acid, and at 30 ° C in the same manner as Lactobacillus brevis, which is generally known to produce GABA in pickles. And cultured for 48 hours. The results are shown in Table 5.

(表5) グルタミン酸からのGABA生産性の比較 (単位:重量%)
─────────────────────────────────────
菌株 培養前グルタミン酸 培養後グルタミン酸 培養後GABA 変換率
─────────────────────────────────────
KM14株 1 0.1 0.9 90%
2 0.1 1.5 75%
5 0.1 3.5 70%
─────────────────────────────────────
ブレビス株 1 0.1 0.6 60%
2 0.9 1.0 50%
5 3.2 1.8 36%
─────────────────────────────────────
(Table 5) Comparison of GABA productivity from glutamic acid (unit:% by weight)
─────────────────────────────────────
Strain Glutamic acid before cultivation Glutamic acid after cultivation GABA conversion rate after cultivation ──────────────────────────────────────
KM14 stock 1 0.1 0.9 90%
2 0.1 1.5 75%
5 0.1 3.5 70%
─────────────────────────────────────
Brevis stock 1 0.1 0.6 60%
2 0.9 1.0 50%
5 3.2 1.8 36%
─────────────────────────────────────

両菌株とも培養前のグルタミン酸濃度を高くするとGABA変換率が低下する傾向となったが、ラクトバシルス・カルバタス KM14株においては、5重量%グルタミン酸を含む培地において、グルタミン酸重量の70重量%ものGABAを生産し、高い変換率を示した。一方、一般的に漬物などでGABA生産菌として知られるラクトバシルス・ブレビス NRIC 1032はGABAの生産性が悪く、変換率は36重量%に過ぎなかった。   In both strains, the GABA conversion rate tended to decrease when the glutamic acid concentration before culture was increased, but Lactobacillus carbatus KM14 produced GABA as much as 70% by weight of glutamic acid in a medium containing 5% by weight glutamic acid. And showed a high conversion rate. On the other hand, Lactobacillus brevis NRIC 1032, which is generally known as a GABA-producing bacterium such as pickles, has poor GABA productivity and a conversion rate of only 36% by weight.

本発明により、乳酸菌ラクトバシルス・カルバタスがGABA生産能に優れることを見出し、特に、最もGABA生産能に優れたラクトバシルス・カルバタス KM14株を見出すことができた。
また、オカラのように従来は副産物として有効利用が少なかった蛋白含有素材を予め酸分解や酵素分解し、GABA生産乳酸菌を接種して発酵するとGABAを豊富に含む食品が得られるものであり、オカラの有効利用が可能となった。
本発明は、オカラだけでなくグルタミン酸を含有する蛋白素材からGABA含有食品の生産が可能になったものであり産業の発達に大いに寄与するものである。
According to the present invention, it was found that the lactic acid bacterium Lactobacillus carbatus was excellent in GABA production ability, and in particular, the Lactobacillus carbatus KM14 strain most excellent in GABA production ability could be found.
In addition, food containing abundant GABA can be obtained by acid-degrading or enzymatically degrading a protein-containing material that has been less effective as a by-product in the past, such as Okara, and inoculating GABA-producing lactic acid bacteria. Can now be used effectively.
The present invention makes it possible to produce a GABA-containing food from a protein material containing not only okara but also glutamic acid, and greatly contributes to the development of the industry.

Claims (2)

グルタミン酸含有蛋白素材を水系下に加水分解したもの、及び/又はグルタミン酸含有ア
ミノ酸混合物を、グルタミン酸を5重量%含む培地において30℃で2日間培養したとき、
グルタミン酸からγ−アミノ酪酸への変換率が70%以上のγ−アミノ酪酸産生能を有す
るラクトバシルス・カルバタス KM14株(寄託番号:FERM P-20497)を用いて発酵する
ことを特徴とするγ−アミノ酪酸豊富な食品の製造法。
When a glutamic acid-containing protein material is hydrolyzed in an aqueous system and / or a glutamic acid-containing amino acid mixture is cultured at 30 ° C. for 2 days in a medium containing 5% by weight of glutamic acid,
Fermentation using Lactobacillus carbatus KM14 strain (deposit number: FERM P-20497) having the ability to produce γ-aminobutyric acid with a conversion rate from glutamic acid to γ-aminobutyric acid of 70% or more -A process for producing foods rich in aminobutyric acid.
グルタミン酸を5 重量% 含む培地において30℃で2日間培養したときの、グルタミン
酸からγ−アミノ酪酸への変換率が70%以上であるγ−アミノ酪酸産生菌ラクトバシル
ス・カルバタス KM14株(寄託番号:FERM P-20497)。
Gamma-aminobutyric acid-producing bacterium Lactobacillus carbatus KM14 (deposition number) having a conversion rate from glutamic acid to γ-aminobutyric acid of 70% or more when cultured at 30 ° C. for 2 days in a medium containing 5% by weight of glutamic acid : FERM P-20497).
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000014356A (en) * 1998-04-27 2000-01-18 Yakult Honsha Co Ltd Production of gaba-containing beverage and food product
JP2001258470A (en) * 2000-03-22 2001-09-25 Paseluma Elettrica Srl Method for producing vegetable yogurt
JP2004187501A (en) * 2002-10-15 2004-07-08 Marukome Kk Food material highly containing gamma-aminobutyric acid and method for producing the same
JP2004357611A (en) * 2003-06-05 2004-12-24 Masayasu Onishi Medium comprising solubilized liquid of bean curd refuse, method for producing the same, method for culturing microorganism by using the medium, method for producing useful material, and food material
JP2005508183A (en) * 2001-11-07 2005-03-31 ボレン、トーマス Novel non-antibacterial treatment of OGIP infection with active cereal products or iron quinate

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000014356A (en) * 1998-04-27 2000-01-18 Yakult Honsha Co Ltd Production of gaba-containing beverage and food product
JP2001258470A (en) * 2000-03-22 2001-09-25 Paseluma Elettrica Srl Method for producing vegetable yogurt
JP2005508183A (en) * 2001-11-07 2005-03-31 ボレン、トーマス Novel non-antibacterial treatment of OGIP infection with active cereal products or iron quinate
JP2004187501A (en) * 2002-10-15 2004-07-08 Marukome Kk Food material highly containing gamma-aminobutyric acid and method for producing the same
JP2004357611A (en) * 2003-06-05 2004-12-24 Masayasu Onishi Medium comprising solubilized liquid of bean curd refuse, method for producing the same, method for culturing microorganism by using the medium, method for producing useful material, and food material

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