JP4698796B2 - 免疫賦活剤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トウモロコシ外皮を原料とする免疫賦活剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
免疫系は、外来のウイルスや微生物などの侵入、癌細胞等の異物を排除し、生体の恒常性を維持するために重要な生体の防御機構の一つであり、加齢、ストレス、疲労や環境因子などの要因により、免疫機能が低下した場合、各種の疾病や感染症が引き起こされやすくなると考えられている。
【０００３】
従って、生体の防御機能である免疫力を強化することは、生体の恒常性の維持に重要であり、免疫系を活性化する免疫賦活物質は、食品や薬品として広い用途がある。
【０００４】
従来、免疫賦活物質やその製造方法として様々なものが提案されており、その一つに米糠のヘミセルロースの部分分解物が知られている。
【０００５】
例えば、特許公報２５３２８９９号（特開平１−１５３７０１号公報）には、米糠からアルカリ抽出して得られるヘミセルロースを糸状菌で資化させて免疫賦活作用を有するヘミセルロースの製造方法が記載されており、特開平９−２３８９５号公報には、植物組織水溶性多糖体を調製して糸状菌の菌体外酵素で反応させて免疫力増強物質を生成する方法が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の製造方法により得られる米糠由来の免疫賦活作用を有するヘミセルロースや免疫力増強物質の免疫賦活効果は、in vitroでナチュラルキラー細胞（ＮＫ−細胞）の増加、活性効果を測定しているだけであり、実際に経口摂取した場合にも免疫賦活作用があるかどうかは定かではなかった。
【０００７】
また、特に前者の製造方法では、一定の品質の反応生成物を得ることが難しく、さらに、糸状菌の培養に１５日間もかかるため、工業的に製造する場合には好ましい方法とは言えなかった。
【０００８】
そして、トウモロコシ外皮から調製されるヘミセルロース及びその部分分解物が免疫賦活作用を有するかどうかについてはこれまで知られていなかった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、経口摂取することにより生体の免疫力を活性化する作用を有するトウモロコシ外皮由来の免疫賦活剤を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、トウモロコシ外皮から調製されたヘミセルロースの部分分解物が免疫賦活作用を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の免疫賦活剤は、トウモロコシ外皮から澱粉質及び蛋白質を除去した残部をアルカリ抽出して得られたヘミセルロースを、さらにキシラナーゼで処理したヘミセルロースの部分分解物を有効成分とすることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、安全で、経口摂取することにより免疫力を活性化できる免疫賦活剤を提供できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の免疫賦活剤の有効成分であるトウモロコシ外皮から得られるヘミセルロースの部分分解物の調製方法としては、ヘミセルロースをより高純度に得るために、トウモロコシ外皮から澱粉質、蛋白質、更に必要に応じて脂質、無機質等を除去した残部をアルカリ抽出してヘミセルロースを調製する。
【００１５】
トウモロコシ外皮から澱粉質、蛋白質、更に必要に応じて脂質、無機質等を除去する方法としては、酵素処理、化学的処理、物理的処理のいずれを採用してもよく、あるいはこれらを適宜組み合わせてもよい。酵素処理は、例えばα−アミラーゼ、グルコアミラーゼ等の澱粉分解酵素、プロテアーゼ等の蛋白分解酵素、リパーゼ等の脂質分解酵素、セルラーゼ等の繊維素分解酵素を、ｐＨ３〜９、温度３０〜１００℃の条件下に添加、作用させて処理することにより行われる。また、化学的処理は、例えばトウモロコシ外皮に鉱酸,有機酸の水溶液を添加し、ｐＨ２〜５の条件下で加熱するか、又は食品用界面活性剤を添加し、ｐＨ３〜８の条件下で熱処理することにより行われる。更に物理的処理は、例えばトウモロコシ外皮をホモゲナイザー、ハンマーミル等の粉砕機で粉砕した後、篩別することにより行われる。
【００１６】
また、ヘミセルロースを部分分解する方法としては、上記のようにして調製したヘミセルロースを、キシラナーゼで処理する方法が採用される。
【００１７】
上記ヘミセルロースは、例えば以下のようにして調製することができる。
【００１８】
好ましくは上記前処理をしたトウモロコシ外皮５〜２０質量部に、水８０〜９５質量部を添加し、アルカリ化合物を添加してｐＨ１０〜１３に調整し、８０〜１４０℃で０．５〜１０時間撹拌混合して、ヘミセルロースを抽出する。アルカリ化合物としては、特に制限はなく、例えば水酸化カルシウムや水酸化ナトリウムが挙げられる。なお、アルカリ化合物は予め水溶液にして加えてもよい。
【００１９】
次いで、この溶液を濾過して、濾液を回収し、この抽出液を酸で中和する。酸としては、特に制限はなく、有機酸や無機酸を用いることができる。
【００２０】
この中和液は、脱色、脱塩してそのまま、あるいは濃縮して、又はさらに噴霧乾燥や凍結乾燥により粉末化することによりヘミセルロース粗精製物として用いることができる。
【００２１】
またさらに、上記中和液から、中和によって沈殿した蛋白質を遠心分離などの手段で分離除去し、必要に応じてその上澄液を透析、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理、限外濾過膜処理、アルコール精製、濾剤処理等の単独又は適宜組み合わせで処理することにより、任意の純度のヘミセルロースを得ることができる。
【００２２】
また、本発明で用いられるヘミセルロースの部分分解物は、例えば以下のようにして調製することができる。
【００２３】
上記のようにトウモロコシ外皮をアルカリ抽出して得られた抽出液を、清澄濾過した後、ｐＨ調整し、５０〜６０℃の温度下にキシラナーゼを添加して反応させる。キシラナーゼの添加量は、抽出物の固形分１ｇ当たりに対して、０．０００１〜１０単位程度が好ましく、反応時間は３〜９６時間程度が好ましい。
【００２４】
なお、キシラナーゼの力価の測定は、トウモロコシ外皮からアルカリ抽出して得たヘミセルロースを基質として、ｐＨ７、６０℃の反応条件下で、１分間に１μｍｏｌのキシロースに相当する還元糖を生成する酵素量を１単位とすることにより行った。
【００２５】
また、キシラナーゼとしては、糖化型のものより、液化型のものが好ましく、カビ起源のものでも、バクテリア起源のものでも使用できるが、バクテリア起源のキシラナーゼの方が純度が高いので好ましい。特に好ましい例としては、特公昭５０−１３３５７号公報に記載されたアルカリ側に至適ｐＨを有するアルカリキシラナーゼが挙げられる。
【００２６】
次いで、加熱等により酵素を失活させた後、反応液を、脱色、脱塩処理し、濃縮、あるいはさらに乾燥することにより、ヘミセルロースの部分分解物を得ることができる。
【００２７】
また、前記のようにして精製したヘミセルロースを３〜３０質量％含有する溶液を調製して、必要に応じてｐＨ調整し、上記と同様にして酵素反応を行ない、酵素を失活させた後、遠心分離等により固液分離し、上澄液を濃縮、乾燥してもよい。
【００２８】
なお、上記のような方法でトウモロコシ外皮から調製されたヘミセルロースの部分分解物は、「セルエース」（商品名、日本食品化工株式会社製）として市販されている。
【００２９】
本発明において、トウモロコシ外皮由来のヘミセルロースの部分分解物は、その平均分子量が２万〜２０万であることが好ましい。このような平均分子量を有するヘミセルロースの部分分解物は、その５質量％水溶液の粘度が３〜２０ｃｐｓ（Ｂ型粘度計、６０ｒｐｍ、２５℃）と低粘度であり、飲食品等の原料に添加したときに、飲食品等の食感や風味を良好に保つことができる。ヘミセルロースの部分分解物の平均分子量が２０万を超えると、粘度が高くなりすぎて、飲食品の原料等に添加しにくくなり、２万未満であると、食物繊維としての生理活性効果が失われる虞があるため好ましくない。
【００３０】
本発明の免疫賦活剤は上記ヘミセルロースの部分分解物を主成分として含有し、例えば上記ヘミセルロースの部分分解物を含む水溶液、濃縮液あるいは乾燥粉末などとして製品化することができる。なお、上記ヘミセルロースの部分分解物の他に、除去しきれなかった澱粉質、蛋白質や、若干のリグニン、セルロース、灰分等が含有されていてもよい。
【００３１】
本発明の免疫賦活剤は、乾燥粉末とした場合でも容易に水に溶けるので、そのまま健康飲食品、医薬品として利用可能である。また、飲食品に少量添加することにより、飲食品の風味、食感を害することなく免疫賦活効果を付与することができる。
【００３２】
本発明の免疫賦活剤を飲食品に添加する場合、飲食品の食感を害することなく免疫賦活効果を期待できる添加量としては、０．１〜１０質量％が好ましい。また、本発明の免疫賦活剤の摂取量は、免疫賦活作用を発現するためには１〜１０ｇ／日が好ましく、３〜５ｇ／日が特に好ましい。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
実施例
トウモロコシ外皮１００質量部に、水１０００質量部、水酸化カルシウム１質量部を加え、８５℃で３時間加熱した。この反応液を６０℃まで冷却した後、硫酸を添加してｐＨ７に調整した。
【００３４】
そして、特公昭５０−１３３５７号公報に記載された方法で調製したアルカリキシラナーゼ（商品名「セルザイム」、日本食品化工株式会社製）を、この反応液の固形分１ｇ当たり０．０１単位添加して、６０℃で４８時間反応させた。酵素反応終了後、９０℃で３０分間加熱して酵素を失活させた後、濾過して濾液を回収し、さらに清澄濾過、脱色、脱塩を行ない精製した後、スプレードライヤーで噴霧乾燥してトウモロコシ外皮由来のヘミセルロースの部分分解物の粉末を得た。
【００３５】
試験例１
４週齢の雌マウス（Ｃ３Ｈ／Ｈｅｊ）１２匹を、７日間の予備飼育を行なった後、２群（１群６匹）に分けて、試験群には上記実施例１で製造したトウモロコシ外皮由来のヘミセルロースの部分分解物を蒸留水で溶解したものを、胃ゾンデを用いて２８日間連続経口投与（1回当たり５０ｍｇ／ｋｇ）した。また、対照群には蒸留水を同様にして投与した。なお、試験期間中の摂餌及び摂水は自由とした。
【００３６】
そして、毎日９：００〜１０：００に症状観察及び体重等を測定した。試験期間中の体重推移、摂餌及び摂水量についての結果を表１、２に示す。
【００３７】
【表１】

【００３８】
【表２】

【００３９】
表１、２の結果から、トウモロコシ外皮由来のヘミセルロースの部分分解物の摂取による体重等への影響はないことが分かる。なお、試験期間中の動物の一般症状は良好であり、途中、死亡又は切迫屠殺状況の動物は認められなかった。
【００４０】
そして、２８日間の試験終了後、供試されたマウスをネンブタール麻酔下において開腹し、腹部大静脈より採血を行ない、脾臓を摘出した。なお、解剖時の剖検において、トウモロコシ外皮由来のヘミセルロースの部分分解物の投与に起因するような変化は確認されなかった。
【００４１】
摘出した脾臓から、常法により脾臓細胞を調製し、１０（ｖ／ｖ）％ＦＣＳ添加ＲＰＭＩ−１６４０培地で脾臓細胞の細胞数を調整して、２４穴プレートに２×１０⁶／ｍｌ／ウェルになるように分注した。
【００４２】
そして、ＣｏｎＡ（５０μｇ／ｍｌ）を１００μｌ加え、最終濃度５μｇ／ｍｌとし、３７℃、５％ＣＯ₂インキュベーター内で２４時間培養した。
【００４３】
培養後、各ウェルの細胞浮遊液を０．４５μｍシリンジフィルターで濾過し、その濾過液を、ＩＬ−２、ＩＮＦ−γ及びＩＬ−４活性測定用サンプルとした。
【００４４】
各種サイトカインの濃度の測定は、BIOSOURCE社Cytoscreeenキットを使用し、プレートリーダーシステムにて行なった。
【００４５】
各測定値は、平均値±標準偏差で表し、有意差検定はstudent’st-testにより、ｐ＜０．０５、ｐ＜０．０１の危険率で有意差の有無を判定した。その結果を表３に示す。
【００４６】
【表３】

【００４７】
表３から分かるように、トウモロコシ外皮由来のヘミセルロースの部分分解物の投与群において、脾臓細胞のＣｏｎＡ刺激に対するサイトカイン（ＩＬ−２及びＩＦＮ−γ及びＩＬ−４）産生能の明らかな上昇促進作用が示され、ＩＬ−２及びＩＦＮ−γについては対照群に対して有意差（ｐ＜０．０１）が認められた。
【００４８】
これらの結果から、トウモロコシ外皮由来のヘミセルロースの部分分解物の摂取は、通常の生活においては生体に抗原性等の反応を引き起こすことなく、また、感染やストレスを受けた際には免疫機能を充分に促進させる作用があることが確認された。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、トウモロコシ外皮由来の安全で、経口摂取することにより免疫力を活性化できる免疫賦活剤を提供できる。
【００５０】
本発明の免疫賦活剤を摂取することにより、免疫力が低下し、種々の疾患に罹病し易くなった人の免疫力の強化をすることができる。
【００５１】
また、本発明の免疫賦活剤は、医薬品、飲食品、あるいはそれらへの添加物として、安心して長期にわたり継続して摂取することができ、さらに、ヘミセルロースの部分分解物は低粘度であるため、飲食品等の原料に添加したとき飲食品等の食感や風味を良好に保つことができる。

Claims (3)

1. トウモロコシ外皮から澱粉質及び蛋白質を除去した残部をアルカリ抽出して得られたヘミセルロースを、さらにキシラナーゼで処理したヘミセルロースの部分分解物を有効成分とすることを特徴とする免疫賦活剤。
2. 前記ヘミセルロースの部分分解物の平均分子量が２万〜２０万である請求項１記載の免疫賦活剤。
3. 経口投与によりサイトカイン産生促進作用を有する請求項１又は２記載の免疫賦活剤。