JP6458395B2 - 脂質燃焼促進剤及びそれを含む飲食品 - Google Patents

Description

近年のマラソンブームを背景にスポーツを楽しむ人が増えている。スポーツをする目的には体力の向上やストレスの発散など心身両面にわたる健康の保持増進が挙げられるが、生活習慣病の予防や改善、ダイエットを目的とすることも多い。そのためスポーツ用飲食品には脂肪燃焼を促進する効果が高いものが求められている。
また、生活習慣病の予防や改善、ダイエットを目的とした場合、グルコースや砂糖などの糖質を使用せず人工甘味料で味を付けた糖質ゼロやカロリーゼロに設計されたゼロ系のスポーツ用飲食品が好まれ、選択されている。しかしながらこれらの摂取は逆に食事摂取量を増やすという研究結果が報告されている（非特許文献１）。また、生活習慣病の予防や改善、ダイエットでは一定時間以上持続して運動することが大切であるが、糖質を含まないゼロ系のスポーツ用飲食品ではエネルギーが不足し、楽しく長時間の運動を持続することは困難である。すなわち、生活習慣病の予防や改善、ダイエットを目的とした場合であっても、スポーツ時および前後に適度な糖質を補給することは好ましいといえる。
以上を考慮すると、スポーツ用飲食品向けの食品素材として、糖質であって、それ自体に脂肪燃焼促進作用を有するものが求められている。
このような要求を満たす素材として、これまでにヒドロキシプロピル化澱粉（特許文献１）やイソマルチュロース（非特許文献２）が報告されている。ヒドロキシプロピル化澱粉は澱粉または加工澱粉をヒドロキシプロピル化することにより得られる澱粉であるが、粘度が高く、味や食感に影響を与えるため食品中に十分な量を含有させることが困難であった。また、イソマルチュロースはスクロースに転移酵素を作用させて結合様式を変えた二糖類であるが、甘味度や浸透圧が高いため、スポーツ用飲食品では使用が制限される場合があった。
一方、分岐デキストリンはデキストリンの非還元末端にグルコース又はイソマルトオリゴ糖がα‐１，６結合で結合した構造を有し、且つＤＥが１０−５２であることを特徴とする。また、甘味はわずかであり、１０質量％水溶液の浸透圧は７０〜３００ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇと低いため、糖質源としてさまざまな飲食品に広く利用することができる（特許文献２）。
これまでに、分岐デキストリンの生理作用に関する研究が行われ、小腸での消化吸収速度が遅く、摂取後の血糖値の上昇が緩やかであること、高用量（100g）摂取しても大腸まで到達せずすべて消化されることが確認されている（非特許文献３）が、分岐デキストリンが脂質燃焼促進作用を有することは知られていない。

特開２０１２−２４６３１０ ＷＯ２００９−１１３６５２

Physiol Behav 100, 55-62 (2010) 精糖技術研究会誌. 57, 23-32(2009) J.Appl.Glycosci., 61, 45-51(2014)

本発明は、エネルギー源として利用されるが、脂質代謝促進作用を発揮し、しかも食品の食感に影響をあたえず、浸透圧も低い素材を含む脂質燃焼促進剤およびそれを含む飲食品を提供することである。

本発明者らは、エネルギー源として利用されるが、脂質代謝促進作用を発揮し、しかも食品の食感に影響をあたえず、浸透圧も低い素材について鋭意研究を重ねた結果、一定の構造を有する分岐デキストリンが脂質燃焼促進作用を有するという新規な知見を見出し、本発明の完成に至った。すなわち、本発明は下記を提供する。
１）分岐デキストリンを有効成分として含む脂質燃焼促進剤。
２）分岐デキストリンが、デキストリンの非還元末端にグルコース又はイソマルトオリゴ糖がα−1、６グルコシド結合した構造を含む、前項1に記載の脂質燃焼促進剤。
３）分岐デキストリンの１０％水溶液の浸透圧が７０〜３００ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇである、前項２）に記載の脂質燃焼促進剤。
４）分岐デキストリンのＤＥが１０−５２である、前項２）又は３）に記載の脂質燃焼促進剤。
５）前項１）〜４）のいずれか1項に記載の脂質燃焼促進剤の有効量を含む脂質燃焼促進飲食品。
６）前項１）〜４）のいずれか1項に記載の脂質燃焼促進剤の有効量を、単独又は飲食品に配合して摂取することを特徴とする、脂質燃焼促進方法。

本発明の脂質燃焼促進剤は、脂質代謝促進作用を発揮し、一方、食品の食感などに影響を与えることがない。また、本発明の脂質燃焼促進剤は、浸透圧が低い分岐デキストリンを含むため、スポーツ用飲食品等様々な分野へ用いることができる。本発明の脂質燃焼促進剤はスポーツ用飲食品、ダイエット飲食品、エネルギー補給飲料など広範囲な医療食品および食品分野へ利用することができる。

分岐デキストリンおよびグルコース摂取後の脂質代謝量の経時変化を示す図である。

本発明の脂質燃焼促進剤は分岐デキストリンを有効成分として含むものである。
本発明における「分岐デキストリン」とは、分子内に分岐構造及び／又は直鎖構造を有する澱粉分解物（デキストリン）の非還元末端にグルコース又はイソマルトオリゴ糖がα−１,６グルコシド結合で結合した構造を有するデキストリンを意味する。
本発明における分岐デキストリンのＤＥは１０〜５２であることが好ましい。ＤＥの好ましい範囲は１０〜２５、さらに好ましくは１０〜２０である。本発明におけるＤＥとは、「〔（直接還元糖（ブドウ糖として表示）の質量）／（固形分の質量）〕×１００」の式で表される値で、ウイルシュテッターシューデル法による分析値である。
本発明における分岐デキストリンは好ましくは、浸透圧が７０〜３００ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇ程度、より好ましくは１００〜２００ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇである。本発明における浸透圧とは、Ｂｒｉｘ１０％に調整した水溶液を氷点降下法により、浸透圧計測器（オズモメーター３２５０：利康商事社製）を用いて測定した値である。

本発明の分岐デキストリンは、非還元末端にグルコース又はイソマルトオリゴ糖がα−１,６グルコシド結合で結合したグルコースである。すなわち「→６）-Glcp-(1→」（α−１,６グルコシド結合で結合したグルコース）の割合が、分岐デキストリンの質量に対して、好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは７質量％以上、特に好ましくは８〜３０質量％であるデキストリンである。本発明の分岐デキストリンは、さらに内部の分岐構造を有するグルコースであることが好ましい。すなわち「→4,6)-Glcp-(1→」（α−１,４-およびα−１,６-グルコシド結合で結合したグルコース）の割合が、好ましくは４〜１０質量％、さらに好ましくは５〜１０質量％である。
また、本発明の分岐デキストリンは、さらに「→4)-Glcp-(1→」（α−１,４-グルコシド結合で結合したグルコース）の割合が４０〜７５質量％であることが好ましく、４０〜７０質量％であることがより好ましく、４５〜６５質量％であることが更に好ましい。
「→3)-Glcp-(1→」（α−１,３-グルコシド結合で結合したグルコース）の割合は、５質量％以下であることが好ましく、さらに４質量％以下であることが好ましい。
また、「→6)-Glcp-(1→」、「→4,6)-Glcp-(1→」、「→4)-Glcp-(1→」以外の結合（すなわち、「→2)-Glcp-(1→」、「→3)-Glcp-(1→」、「→3,4)-Glcp-(1→」、「→2,4)-Glcp-(1→」、「→2,3)-Glcp-(1→」、「→3,6)-Glcp-(1→」)を有するグルコースの割合は、７質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることが更に好ましい。
これらの結合の割合は、Ｈａｋｏｍｏｒｉのメチル化法を改変したＣｉｕｃａｎｕらの方法（Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ． Ｒｅｓ．， １９８４， １３１， ２０９・２１７）により、確認できる。
本発明における脂質燃焼促進作用は以下の方法によって測定できる。すなわち、エアロモニターＡＥ―３１０（ミナト医科学社製）を用いて呼気中の酸素消費量および二酸化炭素生産量を測定し、Ｅｌｗｙｎの式により算出できる。Ｅｌｗｙｎの式とは脂質代謝量（kcal/min）＝｛15.71×(VO2- VCO2)-18.07×Nu｝/1000で得られる値である。ここで、VO2、VCO2およびNuは、それぞれ酸素消費量、二酸化炭素生産量および尿窒素排泄量の値を示す。

本発明に用いる分岐デキストリンは市販のものを利用することができ、例えば松谷化学工業株式会社から「ＨＢＤ−２０」の商品名で販売されている。
「ＨＢＤ−２０」は、以下の組成を有する。

本発明の分岐デキストリンの平均的な組成は以下のとおりである。

本発明の分岐デキストリンは、澱粉を公知の方法で加水分解して得たデキストリンにマルトース生成アミラーゼとα−グルコシダーゼの一種であるトランスグルコシダーゼを酵素単位比で２：１〜４４：１程度、好ましくは１０：１〜３０：１になるよう調整したものを同時に添加して作用させることで調製することができる。酵素単位比が２：１〜４４：１の範囲から外れると、消化を受けにくく、しかも浸透圧が低いという２つの性質を兼ね備えた分岐デキストリンを調製することが困難になる。

本発明における「マルトース生成アミラーゼの酵素単位」とは、５質量％デキストリン（ＰＤｘ＃２（ＤＥ＝１１、数平均分子量＝１７００、平均重合度＝１０）：松谷化学工業社製）水溶液を基質として、ｐＨ５．５、反応温度５５℃の反応条件下において、１分間に１μｍｏｌのマルトースを生成する酵素力を１単位としたものである。また、「トランスグルコシダーゼの酵素単位」とは、１質量％メチル−α−Ｄ−グルコピラノシド水溶液を基質として、ｐＨ５．５、反応温度５５℃の反応条件下において、１分間に１μｍｏｌのグルコースを生成する酵素力を１単位としたものである。

本発明の分岐デキストリンの製造方法は、具体的には、まず、澱粉を公知の方法で加水分解してデキストリンを得る。原料となる澱粉は、例えば、タピオカ澱粉、甘藷澱粉、馬鈴薯澱粉などの地下澱粉、あるいはコーンスターチ、ワキシコーンスターチ、米澱粉、などの地上澱粉などを利用することができる。デキストリンのＤＥは好ましくは２〜２０程度、さらに好ましくは５〜１２程度がよい。ＤＥが低すぎると溶液状態で保存した時に白濁する（老化する）要因となり、反対に高すぎると最終製品の浸透圧が高くなる要因となる。

澱粉の加水分解の方法としては、α−アミラーゼ等による酵素分解、酸分解及びそれらの組み合わせがあり、いずれの方法も使用できるが、工程の短縮化及び生成する分岐デキストリンの低粘度化という点で酸分解が好ましい。酸としては、シュウ酸、塩酸、等が使用できるが、シュウ酸が好ましい。例えば、タピオカ澱粉の３０質量％水溶液に粉末シュウ酸を加えてｐＨ１．８〜２．０に調整し、１００〜１３０℃で４０〜８０分程度処理すれば良い。

次に、デキストリン濃度を好ましくは２０〜５０質量％、より好ましくは２０〜４０質量％、ｐＨを好ましくは４．０〜７．０、より好ましくは５．５程度に調整する。これに、マルトース生成アミラーゼとトランスグルコシダーゼの酵素単位比が２：１〜４４：１程度、好ましくは１０：１〜３０：１になるよう調整したものを適量、例えば、デキストリン水溶液１００質量部に対して好ましくは０．１〜１．０質量部程度添加し、好ましくは５０〜６０℃、さらに好ましくは５５℃程度で酵素反応を好ましくは０．２５〜４４時間、さらに好ましくは０．５〜３．０時間行う。
次いで、反応混合物中の酵素の失活処理を行う。例えば、９５℃で３０分間処理するか、酸を用いてｐＨを３．５以下に調整してマルトース生成アミラーゼとトランスグルコシダーゼの酵素反応を終了させる。

マルトース生成アミラーゼとしては市販品が使用でき、例えばビオザイムＭＬ（アマノエンザイム社製）やβ−アミラーゼ＃１５００Ｓ（ナガセケムテックス社製）はβ−マルトース生成アミラーゼ（β−アミラーゼ）であり、ビオザイムＬ（アマノエンザイム社製）はα−マルトース生成アミラーゼである。この内、ビオザイムＬは老化安定性に優れた分岐デキストリンを生成するという点で好ましい。また、トランスグルコシダーゼとしては同様に市販品が使用でき、トランスグルコシダーゼＬ「アマノ」（アマノエンザイム社製）やトランスグルコシダーゼＬ−５００（ジェネンコア協和社製）などがある。
以上の酵素反応では、必要に応じてα−アミラーゼを同時に添加して作用させてもよいし、反応終了後に作用させてもよい。また、これらの酵素反応は遊離の酵素であっても、固定化された酵素であってもよい。固定化酵素の場合、反応方法はバッチ式及び連続式のいずれでもよい。固定化方法としては、担体結合法、包括法あるいは架橋法など、公知の方法を利用することができる。

最後に、活性炭処理、珪藻土ろ過、イオン交換樹脂等を用いた公知の方法で脱塩し、濃縮後噴霧乾燥により粉末品とするか、７０質量％程度に濃縮して液状品とする。さらに、上記酵素反応液をクロマト分離装置や膜分離装置を用いて分画処理を行ない、浸透圧を上昇させる低分子成分を必要最小限になるまで分離除去してもよい。

上述した分岐デキストリンは、そのままの形態で本発明の脂質燃焼促進剤として使用できるが、好ましくは、医療食向けの栄養補給剤、介護食品、食事代替飲食品、ダイエット食品およびスポーツ用飲食品等に０．５〜５０質量％、好ましくは３〜３０質量％程度含有させて使用することが適当である。配合方法としては、食品中の澱粉質又は糖質の全部又は一部を本発明の組成物と置換する方法、新たに追加配合する方法等があるが、これらに限定されない。
本発明の脂質燃焼促進剤は、食事の代替品あるいは補充食として摂取してもよい。また、運動をする前に摂取してもよい。
また、本発明の脂質燃焼促進効果は摂取後１〜３時間後に特に大きいので、運動を行う際に摂取する場合には、１〜３時間程度前に摂取することが好ましい。

この脂質燃焼促進剤は主にスポーツ用飲食品、ダイエット食品、エネルギー補給飲料、医療食向けの栄養補給剤、介護食品、食事代替飲食品などに使用されることが予想されるが、殆ど全ての食品に使用することができる。この食品とは、ヒトの食品、動物園でのエサ及び家畜飼料、ペットフードなどを総称するものであり、従来のＤＥ＝２０〜４８程度の澱粉分解物が使用できる食品の全てが包含される。即ち、コーヒー、紅茶、コーラ、ジュース等の液体及び粉末の飲料類、パン、クッキー、ビスケット、ケーキ、ピザ、パイ等のベーカリー類、うどん、ラーメン、蕎麦等の麺類、スパゲッテイ、マカロニ、フェットチーネ等のパスタ類、キャンデー、チョコレート、チューインガム等の菓子類、ドーナッツ、ポテトチップス等の油菓子類、アイスクリーム、シェーク、シャーベット等の冷菓類、クリーム、チーズ、粉乳、練乳、クリーミィパウダー、コーヒーホワイトナー、乳飲料等の乳製品、プリン、ヨーグルト、ドリンクヨーグルト、ゼリー、ムース、ババロア等のチルドデザート類、各種スープ、シチュー、グラタン、カレー等のレトルトパウチないし缶詰類、各種味噌、醤油、ソース、ケチャップ、マヨネーズ、ドレッシング、ブイヨン、各種ルー等の調味料類、ハム、ソーセージ、ハンバーグ、ミートボール、コーンビーフ等の肉加工品及びそれらの冷凍食品、ピラフ、コロッケ、オムレツ、ドリア等の冷凍加工食品、クラブスティック、カマボコ等の水産加工品、乾燥マッシュポテト、ジャム、マーマレード、ピーナッツバター、ピーナッツ等の農産加工品、その他佃煮、餅、米菓、スナック食品、ファーストフードに効果的に使用できる。
また、本発明の脂質燃焼促進剤をスポーツ用飲食品、ダイエット食品、エネルギー補給飲料、医療食向けの栄養剤、介護食品、食事代替飲食品等に使用する場合、他の機能性食品素材、例えば難消化性デキストリン、希少糖、イソマルチュロースなどと併用すれば、その効果を一層高めることが期待できる。

以下に、本発明を、実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はそれらの実施例に限定されない。
実施例１ 分岐デキストリンの脂質燃焼促進作用
健常成人男女１７名を対象に１週間以上の休止期を空けてランダムに試験を実施した。試験前日の夕食は決められた指定食を摂取させ、２１時以降は絶食（水あるいは茶飲料のみ可）とした。試験当日は朝食を摂取せず、９時に空腹状態にてエアロモニターＡＥ―３１０（ミナト医科学（株）製）による呼気の測定をした後、試験飲料を摂取させた。試験飲料は分岐デキストリン（ＤＥ２０．４、浸透圧１３５ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇ、商品名ＨＢＤ−２０：松谷化学工業社製）またはグルコース（ＡＤＭ社製）各５０ｇを水２００ｍｌに溶解して摂取させた。試験飲料摂取後は４時間後まで３０分ごとに呼気の測定を行った。呼気の測定は被験者にマスクを装着させ、イスに座らせた状態で６分間安静に呼吸させ、エアロモニターを用いて呼気中の酸素消費量（VO2）および二酸化炭素生産量（VCO2）を測定した。また、試験中の尿をすべて採取し尿窒素排泄量（Nu）を求めた。得られた酸素消費量および二酸化炭素生産量を用いて下記の式（Ｅｌｗｙｎの式）により脂質代謝量を算出した。
脂質代謝量（kcal/min）＝｛15.71×(VO2- VCO2)-18.07×Nu｝/1000
また、脂質代謝量の経時変化を図１に示した。図１より、グルコース摂取時と比較して分岐デキストリン摂取時の脂質代謝量は摂取後１時間以降より上昇し、2.5時間後では有意な差が認められた。これにより分岐デキストリンは脂質燃焼促進効果を有することがわかった。

実施例２ エネルギー飲料の調製
表１の処方に従って分岐デキストリン（ＤＥ２０．４、浸透圧１３５ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇ、商品名ＨＢＤ−２０）を含むエネルギー飲料を調製し、良好な製品を得た。

＊ 高田香料株式会社製（グレープフルーツエッセンス＃２２６１）

実施例３ ゼリーの調製
表２の処方に従って分岐デキストリン（ＤＥ２０．４、浸透圧１３５ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇ、商品名ＨＢＤ−２０）を含むゼリーを調製し、良好な製品を得た。
＊１ 大日本製薬株式会社製（ケルコゲル）
＊２ 雄山商事株式会社製
＊３ 高田香料株式会社製（マスカットエッセンス＃５０６３１）

実施例４ 経腸栄養剤の調製
表４の処方に従って分岐デキストリン（ＤＥ２０．４、浸透圧１３５ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇ、商品名ＨＢＤ−２０）を含む経腸栄養剤を調製し、良好な製品を得た。

実施例５ 食事代替飲料の調製
表５の処方に従って分岐デキストリン（ＤＥ２０．４、浸透圧１３５ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇ、商品名ＨＢＤ−２０）を含む食事代替用の飲料を調製し、良好な製品を得た。
＊１ 築野食品工業株式会社製
＊２ 旭化成株式会社製（アビセルＣＬ‐６１１Ｓ）
＊３ 三菱化学フーズ株式会社製（シュガーエステルＰ‐１６７０）
＊４ 武田薬品工業株式会社製（新バイリッチＷＳ‐７Ｌ）
＊５ 高田香料株式会社製（カスタードバニラエッセンスＴ‐４８４）

Claims (5)

1. →3,6)-Glcp-(1→結合を含まず、→4)-Glcp-(1→の割合が４５〜７５質量％であり、かつ→3)-Glcp-(1→の割合が５質量％以下である分岐デキストリンを脂質燃焼促進作用の活性成分として含む、脂質燃焼促進用組成物。
2. 分岐デキストリンが、デキストリンの非還元末端にグルコース又はイソマルトオリゴ糖がα−１、６グルコシド結合した構造を含む、請求項１に記載の脂質燃焼促進用組成物。
3. 分岐デキストリンの１０％水溶液の浸透圧が７０〜３００ｍＯＳＭＯＬ／ｋｇである、請求項２に記載の脂質燃焼促進用組成物。
4. 分岐デキストリンのＤＥが１０〜５２である、請求項２又は３に記載の脂質燃焼促進用組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の脂質燃焼促進用組成物の有効量を含む脂質燃焼促進用飲食品。