JP5197375B2 - 細菌増殖増進物質 - Google Patents
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Description
本発明者らは、本明細書においてバナナ抽出物のことを「バナナ要素(ファクター)」またはBFと呼ぶ。この抽出物を、バナナの果肉から、またはバナナの皮から製造することができる。
1.皮を剥いた果肉を水と共に、果肉250g当たり蒸留水100mlの比率で、フードブレンダー中で滑らかなペーストに液化する。次いで液化した果肉を、8000rpmで20分間遠心分離して種及びその他の破片を取り除く。次いで得られた粘性液体、粗製バナナジュースをデカンテーションする。次いで、このジュースは、以下の4つの方法の1つでさらに加工することができる。
1.果肉を取り除いたバナナ皮を約1cmの断片に切り刻んで、次いで皮100g当たり100mlの水と滑らかであるが繊維質の抽出物が得られるまでブレンドする。次いで、この抽出物を8000rpmで20分間遠心分離してセルロース及びその他の破片を取り除く。次いで、得られた液体をデカンテーションする。
熱安定性
バナナジュース抽出物は熱処理に対して高度に安定であり、活性の顕著な損失なくオートクレーブ処理(121℃、20分間)することができる。これは図1に示され、血清SAPI培地中の試験株E.coli E2346/89の、対照及びオートクレーブ処理BFの一連の希釈に対する増殖応答を示す。増殖条件は上記項8に記載の通り(37℃で18時間培養)であり、示した値は2連プレートの生菌数の平均である。
1.BFと食物フェノレートの比較
BFはバナナ果実の果肉から調製されるが、バナナ皮も多少の増殖増進活性を有する。バナナ果肉抽出物は、様々な研究者達によってLABの増殖を調節し得ることが示されてきた種々の化合物を含有しており、それらには糖類、ミネラル及び様々な食物フェノレートが含まれる。図2にはこれらのフェノレートに対するL.カゼイ(L.casei)の応答を、BF調製物に対する増殖応答と比較して示す。示されているすべてのフェノレート化合物が、ヒトが消費するのに適当であるが、精製された形態で使用する場合はとても高価であり、個々には、ずっと経済的なBFよりも効果が低い。下に示す増殖解析は、in vivoで受けるものを反映した免疫学的及び栄養上の難関を含む、ストレスに満ちた培養環境を意図的に提供する最少塩類微生物培地である血清に基づくSAPI中で実施されたin vitroアッセイであることに留意されたい。この培地中では、少ない細胞数で培養された場合、LABは通常不十分にしか増殖しない。しかし、培地をBF及びBF中に存在する個々のフェノレートで補充した場合には、増殖における実質的に対数倍の改善が得られ、生菌LABと共摂取される場合には、BFはin vivoのLAB増殖の増大において機能する可能性が高いことを示唆している。しかし、BFは血清に基づかない培地中の増殖を増大させる能力があるが、図2に示した食物フェノレートはその能力がない(Freestone、データは示さず)。これは、個々の食物フェノレートは血清補充培地中では増殖を増大させることができるが、MRSまたはLuria brothなどの実験室培地中でのLABまたは他の種の増殖の増進への寄与は、機能的に重要性がより低いことを示唆している。
1997年にある論文(Lyte、1997年)が発表され、バナナ果肉抽出物(ブレンド及びフィルター滅菌のみで造られた)の病原性内因性細菌の増殖を誘導する能力を詳述している。この著者、Mark Lyteは、バナナ皮及び果肉の抽出物はグラム陽性菌(LABはグラム陽性であると分類されている)に対して効果を持たないことを見出した。数件の実験の結果からの結論は、バナナ果肉及び皮中の活性成分はカテコールアミンのノルアドレナリン及びドーパミンであるということであった。この発表の中のこれらの解析はすべて血清に基づく培地中で行われた。LABはノルアドレナリン及びドーパミンに応答して約2対数倍の増大を示すが、この増殖増進は血清に基づく培地中でのみ起こる(本発明者らの未発表データ)。以前の研究は、カテコールアミンのノルアドレナリン及びドーパミンは、血清などの鉄制限培地中でトランスフェリンまたはラクトフェリンなどのホスト鉄封鎖タンパク質からのFe供給によって増殖を誘導することを示した(Freestoneら、2000年、Journal of Baceriology 182:6091〜6098頁;Freestoneら、2002年、Shock 18:465〜470頁;Freestoneら、2003年、FEMS Microbiol.Lett.222:39〜43頁)(血清中の主な静菌性因子はトランスフェリンであり、粘膜分泌物中ではラクトフェリンである)。バナナ抽出物内に存在するカテコールアミン及び他のフェノレート化合物はホスト鉄結合タンパク質からの鉄をE.coli(表2)などのグラム陰性種に送達することができるが、同じ化合物がグラム陽性のL.カゼイについて同様には作用、すなわちFeの開放はしない。バナナ由来の化合物による増殖の誘導の異なる方法に関するさらなる証拠は、本発明者らの、標準的な非血清含有のLAB用に特定された培地及び他の微生物培地における細菌の増殖を増進させるための、オートクレーブ処理されたBFの有用性の実証に由来するものである(図3〜7参照)。従って、BFによる増殖刺激の機序は、特にBF内に含まれる食物フェノレート及びカテコールアミンは、グラム陽性LAB種において、E.coliなどのグラム陰性菌において実証されたものとは異なることは明らかである。
図3〜6は、様々な条件下及び様々な希釈率でのLactobacillus casei試験株の増殖に使用したバナナ抽出物を有する及び有さない寒天プレートの写真である。これらの写真はバナナ抽出物の増殖促進性を示している。
BFの存在下で好気的に増殖させたLABの増殖の時間的経過を図7に示す。市販のヨーグルトドリンク調製物(Danacolブランド、製造者ダノン)から直接採取したLABをMRS培地+/- BF2%中に逐次希釈した。2連の培養物を振とうしながら、かつ増殖を連続的に24時間モニターしながら好気的にインキュベートした。元のヨーグルト1ml当たりの生菌数は1.06×10E8 CFU/mlであり、これはそれぞれの増殖の時間的経過の初めの当初の細胞数は次の通りであることを意味する。-3希釈(1:1000希釈)は約1.06×10e5 CFU/mlに等しく、-4希釈(1:10000希釈)は約1.06×10e4 CFU/mlに等しく、-5希釈(1:100000希釈)は約1060 CFU/mlに等しく、-6希釈(1:10000000希釈)は約100 CFU/mlに等しい。時間的経過のそれぞれの終点の生菌数は、OD 600nm値0.25が細菌細胞数値約5〜6×10e7 CFU/mlと等価であるという解釈を可能にし、BFの存在下では約100個のLAB出発接種菌の増殖が100,000倍を超えて増大したことを示している。
本発明者らのデータは、プロバイオティック栄養補助食品中で広く使用されるラクトバチルス及びビフィドバクテリウムなどの様々な乳酸菌株の増殖を高めるための果肉及び皮両方のバナナ抽出物の有用性を示唆している。本発明者らは、バナナ抽出物の、通常の培地調製に含まれるオートクレーブ処理(121℃、15 lbs in-2で30分間までの加熱)及び凍結乾燥などの条件に対する安定性を特徴付けた。本発明者らはまた、バナナ抽出物の取込みは、より安価な特殊化されていない液体及び固体寒天ベース両方の培地を、乳酸菌が高価な特注のLAB培地と同様に快適に増殖することができる培地に、転換させることができることも示した。本発明者らはまた、リステリア菌(Listeria monocytogenes)及び病原性大腸菌などの食中毒源の増殖を加速することにおけるBFの有用性を示すデータも有している。従って、本発明者らは、ヒトに危険をもたらし得るこれらの微生物種のより迅速な検出のための用途も有し得る、これらの経済的に重要で有益な乳酸菌の増殖のための、新たな大いに改良された培地の創出のための原理的なデータからなる豊富な証拠を有している。
バショウ属果実から調製された抽出物は、図3〜7で示したデータによって示唆される大いに強力な増殖増進化合物を含有しているが、本発明者らは飲料の調製に使用される果実、野菜及び植物組織から調製される抽出物も、LAB及び他の細菌種の増殖並びに蘇生に有益であり得る活性を有することを発見した。図8は、リンゴ、オレンジ、プラム、ニンジンからのジュース(2% v/v)、並びに茶からの煎出液(2% v/v)(ティーバッグ1つを200mlの沸騰水中に60秒間漬けて調製した)及びコーヒー(インスタントコーヒー3gを200mlの沸騰水中に溶解させて調製した)の血清SAPI培地中のL.カゼイの増殖に対する効果を示し、同じ培養物の希釈液のバナナ(BF)抽出物への応答を比較のために示す。培養物を図2の説明文中に記載した通りに培養し、増殖をMRS寒天上で数えた。示されている抽出物は全体的にバナナと同等の増殖のレベルを誘導することから、これらの、バショウ属由来の抽出物について示唆されたものと類似の用途での使用の可能性が明らかである。
プロバイオティックヨーグルトの品質及び保持性を改善させるBFの潜在的な利点を実証するために、本発明者らは市場で有力な様々なプロバイオティックヨーグルト及びヨーグルトドリンクを使用する一連の試験を構成した。
Claims (13)
- バナナ果肉から得た抽出物を含む細菌増殖培地を細菌に提供する工程を含む、グラム陽性乳酸菌の増殖促進方法であって、抽出物が、バナナ果肉の少なくとも一部分を水中でブレンドし、121℃、103kpaで15分間抽出物をオートクレーブする工程によって生産され、かつ、0.01から10%の濃度で培地中に存在する、方法。
- 細菌が抽出物を用いた増殖前に環境ストレスを受ける、請求項1に記載の方法。
- 細菌を非嫌気性環境中で増殖させる工程を含む、請求項1に記載の方法。
- バナナ果肉の抽出物が、以下の追加の工程:ブレンドされた抽出物をろ過及び/又は遠心分離して破片を除去する工程、抽出物を乾燥又は凍結乾燥する工程、抽出物を-20℃以下で凍結させる工程のいずれか又はすべてをさらに含む方法によって生産される、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- グラム陽性乳酸菌が、発酵食品中に存在するか、又は発酵食品の未発酵若しくは部分発酵させた前駆体中に存在する、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 発酵食品又は発酵食品の未発酵若しくは部分発酵させた前駆体が、酪農食品、肉製品、又は調味料を含む、請求項5に記載の方法。
- 発酵食品又は発酵食品の未発酵若しくは部分発酵させた前駆体が、酪農食品である、請求項6に記載の方法。
- 前記調味料が魚醤又は醤油である、請求項6に記載の方法。
- 基材への細菌の付着を促進する、前記細菌を含む培地の粘度を増大させる、前記細菌の生存能力を改善させる、サンプル中の前記細菌の存在の検出を補助する、又は栄養補助食品を生産するために実施される、請求項1に記載の方法。
- 乳酸菌が食品生産で使用されるタイプのものである、請求項1に記載の方法。
- 細菌増殖培地が血清を含まない、請求項1に記載の方法。
- 抽出物が0.1から5%の濃度で培地中に存在する、請求項1に記載の方法。
- 抽出物が1から2%の濃度で培地中に存在する、請求項1に記載の方法。
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