JP4930597B2 - 腎症患者用大豆蛋白素材及びこれを使用した食品 - Google Patents

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Description

本発明は腎症患者用大豆蛋白素材及びこれを使用した食品に関する。
近年糖尿病患者数の急増に伴い、合併症としての腎疾患者も増加の一途をたどっている。このように腎症を発症した患者の治療として薬物療法とともに食事療法も重要な意義を持っている。代表的な食事療法として摂取蛋白を抑える低蛋白食療法がある。この低蛋白食による食事療法では一日当たりの蛋白質の摂取量は一般に0.8〜1.0g/kg体重と定められている。
腎症患者の食事療法として腎機能を保護するために、上記のように蛋白制限が行われるが、このような蛋白制限は身体を構成している蛋白質の崩壊につながり、血中の窒素化合物が増え、腎臓の負担が大きくなることも報告されている。また、摂取カロリーの不足を補うため必然的に糖質や脂質を多く取る必要がある。このような結果、肥満を引き起こし、メタボリックシンドローム等さまざまな二次障害を引き起こす問題点がある。
腎臓に対して負荷が少ない蛋白質があれば、構成蛋白の補給や摂取カロリーの問題が解決し、腎症患者にとって非常に有益であると考える。大豆蛋白質(Soy Protein Isolate:SPI)は動物性蛋白質に比べて糖尿病性腎症の初期病態からの進展を遅延することが糖尿病モデル動物やII型糖尿病患者での試験において報告されている(非特許文献1,2,3)。また、動物性の蛋白と植物性の蛋白をバランスよく摂取することで腎症患者の進展を抑制することも報告されている(特許文献1)。しかし、やはり低蛋白療法に比べるとその遅延効果は十分ではなく、腎臓に対してより強い効果が認められる蛋白質が求められている。そのため、大豆蛋白の活性中心部分を含む画分を濃縮し、一般に通常量の使用でより強い効果が発揮できれば、より利用しやすくなる。
(参考文献)
Sandra R. Teixeira et al., J. Nutr., 133, 673-678, 2003. Joyce Trujillo et al., Am J Physiol Renal Physiol, 288, 1152, F108 - F116, 2005. JW Anderson et al., Am. J. Clinical Nutrition, 68, 1347, 1998. 特許公開2007−176901
食事療法では一日当たりの蛋白質の摂取量は一般に0.8〜1.0g/kg体重と定められている。しかし低蛋白療法には体蛋白の崩壊や、高脂肪食や高炭水化物食に偏ってしまう等の問題がある。大豆蛋白は動物性蛋白と比較して腎症の進展を遅延させることが報告されているが、さらに効果の強い新しい蛋白素材のニーズが高い。したがって本発明は腎症遅延効果の高い、腎症患者向けの大豆蛋白素材を見出し、これを使用した腎症患者用途の食品を提供することを課題とした。
本発明者は、大豆蛋白質はいくつかの蛋白の複合体であり、いずれかの画分に活性の中心が存在するのではないかと着想し、有効な画分の探索を行うこと、言い換えれば現在大豆蛋白質の成分としてよく知られている7Sグロブリンや11Sグロブリンの他、他の蛋白質成分にも顕著な尿中アルブミン抑制活性を見出せないか種々検討を行った。
その結果、大豆の酸沈殿性蛋白質のうち、7Sグロブリンや11Sグロブリン以外の酸沈殿性蛋白質の純度を高めた分画大豆蛋白、すなわち「非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白」に強い尿中アルブミン低下作用があるという知見を得て本発明を完成させるに到った。
すなわち本発明は、
(1)非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白からなることを特徴とする、腎症患者の蛋白質補給用大豆蛋白素材、
(2)非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白を使用してなる腎症患者の蛋白質補給用食品、
(3)非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白を有効成分とする腎症患者の腎症進行遅延用食品、
(4)腎症患者の腎症の進行遅延のための非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白の使用、
(5)非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白を有効量使用することを特徴とする腎症患者の腎症の進行遅延方法、
を提供するものである。
本発明により、従来の分離大豆蛋白などよりも腎症の進行を遅延させる作用の高い、腎症患者が蛋白質源として摂取することのできる、大豆蛋白質素材を提供することが可能となる。本発明において分画された非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白は、従来検討された大豆蛋白と同量摂取しても腎症の悪化が軽いため、身体を構成している蛋白質の崩壊を招くことが無く、しかも高脂肪食、高炭水化物食に偏らない腎症患者にとっては有益な蛋白素材を提供できる。腎症患者はこれを使用した食品を摂取することによりQOL(QUALITY OF LIFE)の向上にも役立つ。
本発明は腎症の初期進展の遅延活性の中心が、大豆蛋白質から分画した非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白にもあるという知見を得、これを使用して腎症患者用大豆蛋白素材としたものである。以下に本発明について詳細に説明する。
本発明の「非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白」は大豆の酸沈殿性蛋白質の内、7Sグロブリン及び11Sグロブリン以外のマイナーな酸沈殿性蛋白質(以下、脂質を多く随伴することから「LP(Lipophilic Proteins:脂質親和性タンパク質」と略することがある。)の純度を高めた大豆蛋白素材をいう(以下、「非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白」を「高LP-SPI」と称することがある。)。なおここにいう「酸沈殿性蛋白質」は、大豆の蛋白質の内、脱脂豆乳などの溶液のpHを酸性側(pH4〜6)に調整することにより沈殿する性質を有する蛋白質である。したがって、分離大豆蛋白に含まれる蛋白質がこれに相当し、分離大豆蛋白製造時に酸沈しないホエー中の蛋白質はこれに含まれない。
「7Sグロブリン」は「β−コングリシニン」とも呼ばれ、3種のサブユニット(α’、α、β)から構成される糖蛋白質である。これらのサブユニットはランダムに組み合わされ、3量体を形成している。等電点はpH4.8付近で分子量は17万程度である。以下、単に「7S」と略記する。
また、「11Sグロブリン」は「グリシニン」とも呼ばれ、酸性サブユニットと塩基性サブユニットがジスルフィド結合によって結合し、それらが6分子集まって6量体を形成している。分子量は36万程度である。以下、単に「11S」と略記する。
7S、11Sはいずれも大豆に含まれる代表的な酸沈殿性蛋白質であり、プロテインボディーに貯蔵される主要な貯蔵蛋白質である。品種によっても異なると考えられるが、SDS電気泳動においてクマシーブリリアントブルー(CBB)染色後、デンシトメトリーによってピーク面積を測定した場合、従来の分離大豆蛋白(SPI)などでは大豆蛋白質全体の70%以上を占める成分である。
これに対し、LPは7S,11S以外の雑多な酸沈殿性蛋白質の集合体であり、上記SDS電気泳動法においては7Sや11Sに比べてCBB染色がされにくい性質を有し、従来あまりその実態が認識されていなかったものであるので、この方法では正確な定量が困難である。
したがって簡易的に、7S,11S,LPの各蛋白質中の主要な蛋白質を選択し、それらの染色比率を求め、これらの比率からLP含量を推定する以下の方法を採用することができる。
〔LP含量の推定方法〕
(a) 各蛋白質中の主要な蛋白質として、7Sはαサブユニット及びα'サブユニット(α+α')、11Sは酸性サブユニット(AS)、LPは34kDa蛋白質及びリポキシゲナーゼ(P34+Lx)を選択し、SDS−PAGEにより選択された各蛋白質の染色比率を求める。電気泳動は表1の条件で行うことが出来る。
(b) X(%)=(P34+Lx)/{(P34+Lx)+(α+α’)+AS}×100(%)を求める。
(c) 低変性脱脂大豆から調製された分離大豆蛋白のLP含量を加熱殺菌前に上記方法1,2の分画法により測定すると凡そ38%となることから、X=38(%)となるよう(P34+Lx)に補正係数k*=6を掛ける。
(d) すなわち、以下の式によりLP推定含量(Lipophilic Proteins Content Index、以下「LCI」と略する。)を算出する。
(表1)
Figure 0004930597
(数式1)
Figure 0004930597
高LP-SPIのLCI値は少なくとも50%以上であるのが好ましく、60%以上であるのがよりLPの純度が高くなり好ましい。ちなみに一般の分離大豆蛋白のLCI値は40%程度であるから、LCI値がこのレベルまで低くなると高LP-SPIとは言えない。
次に、本発明の新規大豆蛋白である高LP-SPIの調製例を示す。高LP-SPIの調製方法はLPが濃縮される方法であれば特に限定されない。例えば全脂大豆から直接高LP-SPIを分画したい場合には、4〜60℃で豆乳を抽出し、豆乳を遠心するなどして乳化層を採取し、その中に含まれる蛋白質をLP画分として回収し、高LP-SPIを得ることができる。
また7SとLPを含むか、或いは7S、11S及びLPを含む大豆蛋白溶液(豆乳、分離大豆蛋白溶液、11S除去分画大豆蛋白溶液など)から、7Sに富む画分や11Sと7Sに富む画分を除去することにより得ることができる。脱脂大豆等から豆乳を抽出する際の温度は4〜60℃、pHは6〜9とするのが好ましい。
この方法のより具体的な例としては、予め11Sに富む画分を除去して7S及びLPに富む蛋白含有液を調製し、これから7Sに富む画分を除去することにより行うことができる。予め11Sに富む画分を除去する方法としては、11Sの等電点であるpH5.8〜6.4にpH調整し、11Sを選択的に沈殿・除去するなどの公知の方法を用いることができ、例えば以下の分画法を利用し、また適宜組み合わせて調製することができる。
(1)タン・柴崎の方法(Thahn,V.H, and Shibasaki,K., J.Agric.FoodChem., 24, 117(1976).)による11Sの除去法、
(2)11Sの等電点付近で豆乳を抽出する方法(特開昭55−124457号公報)、
(3)抽出時に少量のカルシウム塩を添加し、11Sに富む画分を除去する方法(特開昭48−56843号公報)、
(4)pH1.2〜4.0の塩化ナトリウムまたは塩化カリウム存在下で11Sに富む画分を不溶性し除去する方法を製造する方法(特開昭49−31843号公報)、
(5)等電点沈殿したスラリーをpH5.0〜5.6に調整し、かつ塩化ナトリウム濃度を0.01〜0.2Mのモル濃度に調整して、11S画分を分離除去する方法(特開昭58−36345号公報)、
(6)11Sグロブリンが低温下では溶解性が低下する現象(冷沈現象とよぶ)を利用したもので、大豆蛋白原料を亜硫酸化合物、グルタチオン化合物、またはシステイン化合物の存在下、かつpH6.5以上の水系下処理しpH5.5〜7.0かつ20℃以下の範囲に調整して11Sに富む不溶性画分を除去する方法(特開昭61−187755号公報)、
(7)大豆蛋白を含む溶液にフィターゼを作用させ、該溶液をpH5.6〜6.6に調整し、11Sに富む不溶性画分として除去する方法(WO00/58492号公報)、
(8)11Sを欠損する大豆から大豆蛋白を水抽出する方法、等
上記の11Sを除去した分画大豆蛋白は、7Sリッチな大豆蛋白として過去にいくつもの実験に供されている。しかし、いずれの場合もLPの存在について示唆されていない。これはLPがSDS電気泳動法では染色されにくいことが原因である。本発明者らは、純度の高い、すなわちLPの混在の少ない7S分画大豆蛋白、11S分画大豆蛋白と、LPの純度が高い高LP-SPIをサンプルとして用いることで、これらの各蛋白質の有する本来の機能を明確にすることができた。
以上のような方法により得られる画分は7S及びLPに富む画分であり、LPもある程度濃縮されているが、本発明に使用する高LP-SPIとしてはこの画分からさらに7Sに富む画分が除去され、LPが高純度化されたものがより好ましい。LPをさらに高純度化する方法としては、例えばpH4〜5.5の領域において、温度を40〜65℃に上げた後、再びpH5.3〜5.7の領域で生じた不溶性画分を回収する方法(WO2006/129647号公報参照)や、ナトリウム塩などの塩濃度を上げて7Sを選択的に可溶化する方法などを使用できる。これにより発生するLPに富む不溶性画分を回収し、7Sに富む可溶性画分を除去することで高LP-SPIを得ることができる。
本発明者らは、大豆蛋白素材からLPの純度を高めた高LP-SPIを調製し、これを腎症発症モデルのマウスに摂取させ、高LP-SPIがマウスの尿中アルブミン濃度に及ぼす効果を確認した。その結果、高LP-SPIを蛋白質源として摂取しても、従来の分離大豆蛋白、7S分画大豆蛋白、11S分画大豆蛋白に比較して、より強い尿中アルブミン上昇抑制効果を示すことがわかり、高LP-SPIが腎症患者の腎症の進行を遅延させるのに有効であり、蛋白質の補給源として非常に有効な蛋白素材であるとの知見を得た。
高LP-SPIを有効量使用し、種々の形態の食品に調製することにより、腎症患者向けの蛋白質補給用食品とすることができる。そしてこの食品は腎症患者の腎症の進行を遅延するために用いることができる。該食品中における高LP-SPIの使用量は腎症患者の症状の度合い、性別、年齢等によって、適宜設定することができ、例えば1日に必要な蛋白質摂取量のうち所定の割合(例えば5〜100%)が高LP-SPI由来となるように有効量として設定することができる。
本発明の食品には、高LP-SPIを使用する以外に、腎症の遅延または治療効果のあるといわれる材料を併用することも可能である。
本発明の食品の種類としては、一般的な食品形態である清涼飲料、粉末飲料、乳製品、豆乳、発酵豆乳、大豆蛋白飲料、プロテインパウダー、豆腐、納豆、油揚げ、厚揚げ、がんもどき、ハンバーグ、ミートボール、唐揚げ、ナゲット、各種総菜、焼き菓子、プロテインバー、シリアル、飴、ガム、ゼリー等の菓子類、タブレット、パン類、米飯類など、様々な食品に配合することができる。さらに、高LP-SPIを有効成分(関与する成分)として食品の包装やパンフレット等に尿中アルブミンの低減に関連する各種効能・効果を有する旨を記載した、健康用途の食品(特定保健用食品等)にもすることができる。
以下に本発明の実施例を記載する。
〔試験例〕糖尿病性腎症の初期進行遅延作用の確認
WO2006/129647号公報の比較実験例2の実施例2、比較実験例3、実施例7及び実施例9の方法に準じて調製された高LP-SPI(LCI値71%)、11S分画大豆蛋白(LCI値12%)、7S分画大豆蛋白(LCI値12%)の各種素材と、市販の分離大豆蛋白(LCI値40%)をサンプルとして、各大豆蛋白の糖尿病性腎症の初期進行遅延効果について確認した。
AIN-93G組成(REEVES P.G.ら:J. NUTR., 123, 1939-1951, 1993.)に基づき、カゼイン「ビタミンフリーカゼイン」(オリエンタル酵母(株)製、以下「カゼイン」と記載する。)を粗蛋白量として20重量%含む配合食を対照として、蛋白質源をそれぞれ分離大豆蛋白質(比較例1)、11S分画大豆蛋白(比較例2)、7S分画大豆蛋白(比較例3)、又は高LP-SPI(実施例1)で置換した試験食(表2)を以下の方法で動物に摂取させた。モデル動物は8週齢のKKAy系雄マウス(日本クレア(株)販)を50匹使用した。1週間の予備飼育後、群間の平均体重および尿アルブミン量がほぼ同等になるように各群10匹ずつに群分けし、7週間の試験食飼育を行った。
(表2)
Figure 0004930597
試験期間中2週間ごとに、朝9時より非絶食下でそれぞれのマウス尾より採血した。血液はヘパリン処理後、3000rpmで15分間遠心分離し、得られた血漿を血液サンプルとし、富士ドライケム7000(富士フィルム(株))を用いて血糖値を測定した。2週間ごとの血糖値を表3及び図1に示した。なお、図1中の「LP」が高LP-SPI群である。
(表3)2週間ごとのマウスの血糖値変化
Figure 0004930597
また、飼育期間2週間ごとにマウスを代謝ケージにいれ、24時間採尿した。得た尿を用いて、クレアチニン(CRE)濃度およびアルブミン(ALB)濃度を測定し、比(ALB/CRE)を算出した。2週間ごとのアルブミン/クレアチニン値を表4及び図2に示した。なお、図2中の「LP」が高LP-SPI群である。
(表4)2週間ごとのマウスの尿アルブミン値の変化
Figure 0004930597
飼育期間6週目に4日間糞を採取し、糞中の窒素含量を測定した。摂取した餌中の窒素含量と糞中の窒素含量を比較し、見かけの蛋白吸収率を算出した。見かけの蛋白吸収率を表5及び図3に示した。
(表5)摂取窒素含量と排出窒素含量より算出した見かけの蛋白吸収率
Figure 0004930597
以上の結果、高LP-SPIの摂取は、従来の分離大豆蛋白や7S・11S分画大豆蛋白よりも顕著に尿中アルブミン上昇抑制作用が認められた。すなわち、本発明者らが分画した高LP-SPIは初期腎症の進展遅延作用の高い新素材であることが認められた。
血糖値に関しては他の画分と比較して7S画分が最も低くなり高LP-SPI画分に血糖低下効果は認められなかったことから、この高LP-SPIの腎症の進展遅延効果は血糖改善による効果ではないことが分かった。
また、高LP-SPI画分の蛋白吸収率は従来の大豆蛋白と変わらず、非常に高いにもかかわらず腎症の遅延効果が認められたことから、この新規の大豆蛋白素材は腎症患者に対して非常に有用な蛋白質であることが認められた。
2週間ごとのマウスの血糖値の経時変化を示した表1の結果のグラフである。 2週間ごとのマウスの尿アルブミン値の経時変化を示した表2の結果のグラフである。 摂取窒素含量と排出窒素含量より算出した見かけの蛋白吸収率を示した表3の結果のグラフである。

Claims (2)

  1. LCI値が50%以上である非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白を有効成分とする尿中アルブミン上昇抑制剤。
  2. LCI値が50%以上である非7S・11S−酸沈殿性大豆蛋白を有効成分とする腎症の進展遅延剤。
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