JP7064213B2

JP7064213B2 - 食品素材、食品素材の製造方法及び血圧上昇抑制剤

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Publication number: JP7064213B2
Application number: JP2018072316A
Authority: JP
Inventors: 奈保子濱田; 優志藤村; 瑞規川上; 茉莉子志村
Original assignee: Tokyo University of Marine Science and Technology NUC
Current assignee: Tokyo University of Marine Science and Technology NUC
Priority date: 2018-04-04
Filing date: 2018-04-04
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2038-04-04
Also published as: JP2019180266A

Description

本発明は、アワビの内臓（「アワビの肝」或いは「アワビ肝」ともいう。）を微生物を用いて発酵させてなる食品素材、食品素材の製造方法及び血圧上昇抑制剤に関するものである。

アワビはミミガイ科の大型の巻貝の総称である。アワビには、クロアワビ、メガイアワビ、マダカアワビ、エゾアワビ、トコブシ、ミミガイなどの種類がある。アワビは水深５ｍ～２０ｍ程度の岩礁に棲息し、主に、アラメ、ワカメ、コンブなどの褐藻類を食べて生きている。

アワビは高級食材であるが、近年、養殖が盛んに行われ、市場に出回っている量も多く、安価になってきているので、かなりの量が消費されている。アワビは主として肉の部分が食用に供され、肝（内臓）の部分はあまり食用に供されない。アワビの肝の部分の割合は、貝殻を除く全重量の約15wt%?34wt%と、かなり大きい。このため、利用されていないアワビの肝の部分の量もかなりの量になる。

アワビの肝の部分は、タンパク質やアミノ酸等を豊富に含んでいるので、工夫すれば食品、健康食品又は医薬品等の原料として有効に利用することができるはずである。また、アワビの肝の部分を有効に利用することができれば、アワビの肝の部分の廃棄等の処理費用も節約できるはずである。しかし、アワビの肝の部分は、現状では、一部肥料としての利用はあるが、殆どが有効に利用されることなく廃棄されている。

本発明の発明者等は、アワビの肝を有効に利用する方法を鋭意研究し、アワビの肝を微生物を用いて発酵させれば、発酵によって得られた発酵物中に健康増進成分が生成され、アワビの肝の付加価値が高くなり、アワビの肝が有効に利用されるようになるのではないかと考え、本発明を成すに至った。

特開平７－２８５８７３号公報特開平７－２８５８７４号公報特開２００５－６８０３８号公報特開２００２－８８０９８号公報

エゾアワビの肝臓における抗酸化酵素と熱ショック蛋白の遺伝子発現に対する食餌由来亜鉛の効果Effect of dietary zinc on gene expression of antioxidant enzymes and heat shock proteins in hepatopancreas of abalone Haliotis discus hannai ; (WU Chenglong et. al. Comp Biochem Physiol Toxicol Phamacol, Vol. 154, No.1, P1-6, 2011.06）アワビ肝醤油の香気改善への発酵条件の影響（QI Meng, 菅原悦子：日本家政学会大会研究発表要旨集、Vol. 68th, p53, 2016.5.1）

本発明が解決しようとする課題は、アワビの肝を微生物を用いて発酵させることにより健康増進に寄与する成分を発酵物中に作らせて、アワビの肝の付加価値を高めさせ、また、廃棄されるアワビの肝の量を減らして、アワビの肝の廃棄費用を節減することである。

本発明は、アワビの肝を微生物を用いて発酵させ、この発酵によって得られた発酵物中にアンジオテンシン変換酵素（以下「ACE」という。）阻害活性を有する成分を生成させ、アワビの肝の付加価値を高めたことを最も主要な特徴とする。

すなわち、本発明に係る食品素材は、アワビの肝を微生物によって発酵させて得られた発酵物からなり、該発酵物がACE阻害活性を有する成分を含んでいることを特徴とする。また、本発明に係る食品素材の製造方法は、アワビの肝を微生物によって発酵させて発酵物を得る発酵工程を備え、該発酵物がACE阻害活性を有する成分を含んでいることを特徴とする。

また、本発明に係る血圧上昇抑制剤は、アワビの肝を微生物によって発酵させて得られた発酵物の水抽出物からなり、該水抽出物がACE阻害活性を有する成分を含んでいることを特徴とする。この血圧上昇抑制剤は、アワビの肝を微生物によって発酵させて発酵物を得る発酵工程と、該発酵工程で得られた発酵物からACE阻害活性を有する成分を水等で抽出する抽出工程とを備えた方法により製造される。

ここで、微生物としては乳酸菌、納豆菌及び／又は麹菌を使用することができる。これらの菌は歴史的に長期に亘って安全に食されている実績があり、食品の発酵に使用する菌としての安全性が高いからである。なお、使用する微生物としては、乳酸菌単独、或いは乳酸菌と納豆菌及び／又は麹菌との組合せが好ましい。

また、本発明で使用することができる乳酸菌として、例えばLactobacillus casei、Lactobacillus pentosus又はPediococcus pentosaceusを挙げることができるが、本発明で使用することができる乳酸菌はこれらの乳酸菌に限定されるものではなく、ACE阻害活性を有する成分を効率的に産生することができる乳酸菌であれば、上記乳酸菌以外の乳酸菌を使用してもよい。また、乳酸菌を用いてアワビの肝を発酵させる場合、培地中のアワビの肝の濃度は10～20 wt%とするのが好ましい。

また、本発明で使用することができる納豆菌として、例えばBacillus subtilis var. nattoを挙げることができるが、本発明で使用することができる納豆菌はこれらの納豆菌に限定されるものではなく、ACE阻害活性を有する成分を効率的に産生することができる納豆菌であれば、上記納豆菌以外の納豆菌を使用してもよい。

また、本発明で使用することができる麹菌として、例えばAspergillus luchuensis、Aspergillus kawachii、Aspergillus oryzaeを列挙することができるが、本発明で使用することができる麹菌はこれらの麹菌に限定されるものではなく、ACE阻害活性を有する成分を効率的に産生することができる麹菌であれば、上記麹菌以外の麹菌を使用してもよい。

また、ACE阻害活性とはACEの働きを阻害する活性をいう。ACEの働きを阻害すると、アンジオテンシンIからアンジオテンシンIIが生成され難くなる。アンジオテンシンIIは、血管を収縮させたり、腎臓でのナトリウムや水分の排出を抑えて血液量を増やし、血圧を上昇させる働きがある。従って、ACEの働きを阻害して、アンジオテンシンIIの生成を阻害すると、アンジオテンシンIIに起因する血圧の上昇が抑制されることになる。

また、本発明にかかる食品素材からは、例えば調味料、ドレッシング又は健康食品等の加工食品を作ることができるが、本発明にかかる食品素材から作ることができる加工食品はこれらのものに限定されるものではなく、飲食摂取することができるものであれば如何なるものでもよい。

本発明は、アワビの肝を微生物を用いて発酵させることによってACE阻害活性を有する成分を発酵物中に産生させるので、あまり利用価値が無かったアワビの肝を付加価値の高い食品素材、食品又は医薬品等の原料として使用することができるという利点がある。

また、本発明は、あまり利用価値が無かったアワビの肝を付加価値の高い食品素材、食品又は医薬品等の原料として利用することができるので、アワビの肝を大量に廃棄しなくて済み、従って、アワビの肝の廃棄費用を節約することができるという利点がある。

図１は発酵アワビ肝及び未発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)を示すグラフである。図２は発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害率(%)を発酵に使用した乳酸菌毎に示すグラフである。図３は各種乳酸菌による発酵で得た発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)及び未発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)を示すグラフである。図４は麹菌Aspergillus oryzaeによる発酵で得た発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)と培地のアワビ肝の濃度との関係を示すグラフである。図５は乳酸菌Lactobacillus pentosusによる発酵で得た発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)と培地のアワビ肝の濃度との関係を示すグラフである。図６は乳酸菌Lactobacillus caseiによる発酵で得た発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)と培地のアワビ肝の濃度との関係を示すグラフである。図７は乳酸菌Lactobacillus pentosusの培養日数とACE阻害率(%)との関係を示すグラフである。

アワビの肝の付加価値を高めてアワビの肝を有効に活用させるという目的を、アワビの肝を微生物を用いて発酵させるという簡単な手段で、発酵物中に有害な成分を作らせることなく実現した。

（１）アワビ肝粉末の作製
－８０℃で保管していたオーストラリア産の冷凍アワビ肝を真空凍結乾燥させ、この真空凍結乾燥によって得られた乾燥状態のアワビ肝を家庭用ミキサーで粉砕し、アワビ肝の乾燥粉末を作製した。

（２）アワビ肝の発酵
（イ）乳酸菌
ILS培地を用いて乳酸菌Lactobacillus pentosus(L.pentosus)を37℃の温度条件で１日、静置した状態で前培養し、前培養液（乳酸菌）を得た。

次に、フラスコに、10 wt%量のアワビ肝の乾燥粉末と、2 wt%量のグルコースと、蒸留水を入れ、ｐＨを６．８に調整し、121℃で15分間、加熱・滅菌し、常温に冷却し、滅菌状態の乳酸菌用のアワビ肝培地を得た。

次に、この乳酸菌用のアワビ肝培地に1 wt%量の前培養液（乳酸菌）を添加し、37℃で２日間、静置培養し、培養液（乳酸菌）を得た。

（ロ）納豆菌
ＳＰ培地を用いて納豆菌Bacillus subtilis var. natto(B.subtilis var. natto)を30℃の温度条件で１日、前培養して前培養菌（納豆菌）を得た。

次に、バッフル付きフラスコに蒸留水と5 wt%量のアワビ肝粉末を入れ、121℃で15分間、加熱・滅菌し、常温に冷却し、滅菌状態の納豆菌用のアワビ肝培地を得た。

次に、この納豆菌用のアワビ培地に１wt%量の前培養菌（納豆菌）を植菌し、30℃、６日、160rpmで振盪培養し、培養液（納豆菌）を得た。

（ハ）麹菌
ＰＤＢ培地を用いて麹菌Aspergillus oryzae(A.oryzae)を28℃の温度条件で１日、前培養して前培養菌（麹菌）を得た。

バッフル付きフラスコに蒸留水と１wt%量のアワビ肝粉末を入れ、121℃で15分間、加熱して滅菌し、常温に冷却し、滅菌状態の麹菌用のアワビ肝培地を得た。

この麹菌用のアワビ肝培地に１wt%量の前培養菌（麹菌）を植菌し、28℃、６日、160rpmで振盪培養し、培養液（麹菌）を得た。

（３）ACE阻害活性成分の水抽出
上記の発酵培養液、未発酵培養液（アワビ肝培地）を－２０℃で凍結させ、真空凍結乾燥させ、発酵アワビ肝試料、未発酵アワビ肝試料を得た。

次に、発酵アワビ肝試料、未発酵アワビ肝試料について、蒸留水を添加し、50℃の恒温槽中で30分間振盪し、遠心分離し、上清を回収した。

この上清の回収操作を３回繰り返し、３回分の上清をまとめ、発酵アワビ肝の水抽出物、未発酵アワビ肝の水抽出物とした。

（４）ACE阻害活性の測定
ACE Kit-WST(製品名、同仁化学研究所)を用いて発酵アワビ肝の水抽出物と未発酵アワビ肝の水抽出物の吸光度を求め、得られた吸光度を以下の式に入れて発酵アワビ肝の水抽出物と未発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害率（％）を求めた。

コントロールには各抽出物の代わりに蒸留水を用いた。
各抽出物のブランクにはEnzyme working solutionの代わりに蒸留水を用いた。
ACE阻害率（％）＝〔［（C-Cb）-(S-Sb)］/（C-Cb）〕×100
C：コントロールの吸光度、
Cb：コントロールのブランクの吸光度、
S：各抽出物の吸光度、
Sb：各抽出物のブランクの吸光度

そして、ACE阻害率５０％のときの発酵アワビ肝の水抽出物と未発酵アワビ肝の水抽出物の濃度(μg/ml)すなわちIC₅₀(μg/ml)を求めた。

発酵アワビ肝及び未発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)は図１に示す通りであった。

（５）考察
（イ）発酵アワビ肝の水抽出物は、乳酸菌、納豆菌、麹菌のいずれの菌による発酵に由来するものでも、未発酵アワビ肝の水抽出物と比較して、かなりのACE阻害活性を有することが判る。ここで、IC₅₀値(μg/ml)は小さければ小さいほどACE阻害活性が高い。

（ロ）乳酸菌による発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性は他の菌（納豆菌、麹菌）による発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性よりかなり高いことが判る。

実施例１で使用したアワビ肝粉末と同じアワビ肝粉末を下記の乳酸菌で、実施例１と同様の条件で発酵させ、得られた培養液を実施例１と同様の方法で水抽出し、得られた水抽出物のACE阻害率（％）を実施例１と同様の方法によって得た。得られたACE阻害率（％）は図２に示す通りであった。

Lactobacillus plantarum(L. plantarum)
Lactobacillus acidophilus(L. acidophilus)
Lactobacillus brevis(L. brevis)
Lactobacillus casei(L. casei)
Lactobacillus helveticus(L. helveticus)
Lactobacillus gasseri(L. gasseri)
Pediococcus pentosaceus(P. pentosaceus)
Enterococcus faecalis(E. faecalis)
Streptococcus thermophilus(S. thermophilus)
Lactococcus lactis(L. lactis)
Leuconostoc mesenteroides(L. mesenteroides)
Lactobacillus kefiri(L. kefiri)
Lactobacillus zeae(L. zeae)
Lactobacillus pentosus(L. pentosus)

図２に示された結果から、Lactobacillus casei、Lactobacillus pentosusおよびPediococcus pentosaceusによる発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害率（％）が、他の乳酸菌よる発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害率（％）より高いことが判る。

実施例２で得られたACE阻害率（％）から下記の乳酸菌による発酵アワビ肝の水抽出物と未発酵アワビ肝の水抽出物のACE阻害活性のIC₅₀値を求めた。

Lactobacillus casei (L.casei)
Pediococcus pentosaceus (P.pentosaceus)
Lactobacillus pentosus (L.pentosus )

ACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)は図３に示す通りであった。図３に示されたIC₅₀値(μg/ml)から、Lactobacillus casei (L.casei)による発酵アワビ肝の水抽出物が最もACE阻害活性が高いことが判った。

実施例１と同様の条件で麹菌(Aspergillus oryzae)を前培養した。そして、蒸留水に1wt％、3wt％、5wt％、20wt％量のアワビ肝粉末を添加し、121℃で15分間、加熱・滅菌し、常温まで冷却し、滅菌した状態の麹菌用のアワビ肝培地を各々得た。

次に、この麹菌用の各アワビ肝培地に1 wt%量の前培養菌（麹菌）を植菌し、２８℃で６日間、160rpmで振盪培養し、培養液を得た。

次に、この培養液について実施例１と同様にしてACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)を求めた。ACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)は図４に示す通りであった。

図４に示された結果から、アワビ内臓の濃度1 wt%で発酵させたものが最もIC₅₀値(μg/ml)が小さく、ACE阻害活性が最も高いことが判る。

実施例１と同様の条件で乳酸菌Lactobacillus pentosusを前培養した。

また、フラスコに蒸留水と2 wt%、5 wt%、10 wt%量のアワビ肝粉末と、2 wt%量のグルコースを入れ、121℃で１５分間、加熱・滅菌し、常温に冷却し、滅菌状態の乳酸菌用のアワビ肝培地を各々得た。

次に、この乳酸菌用の各アワビ肝培地に1 wt%量の前培養液（乳酸菌）を添加し、30℃で１日間、静置培養し、培養液を得た。

次に、この培養液について実施例１と同様にしてACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)を求めた。ACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)は図５に示す通りとなった。

図５に示された結果から、アワビ内臓濃度2 wt%、5 wt%、10 wt%の中では10 wt%で発酵させたものが最も高いACE阻害活性を示すことが判る。

実施例１と同一の条件で乳酸菌(Lactobacillus casei)を前培養した。

また、各蒸留水に5 wt%、10 wt%、15 wt%、20 wt%量のアワビ肝粉末と2 wt％量のグルコースをそれぞれ入れ、121℃で１５分間、加熱・滅菌し、常温に冷却し、乳酸菌用のアワビ肝培地を各々得た。

次に、乳酸菌用の各アワビ肝培地に1 wt％量の前培養液（乳酸菌）を添加し、30℃で、１日間、静置培養し、培養液を得た。

次に、培養液について実施例１と同様にしてACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)を求めた。ACE阻害活性のIC₅₀値(μg/ml)は図６に示す通りとなった。

アワビの内臓濃度5 wt%、10 wt%、15 wt%、20 wt%の中では20 wt%で発酵させたものが最も高いACE阻害活性を有することが判った。但し、10 wt%、15 wt%、20 wt%で発酵させたものの中ではあまり顕著な差がみられなかった。

実施例５及び実施例６の結果から、乳酸菌を用いてアワビ肝を発酵させる場合は、培地中のACE阻害活性を有する成分を高めるために、培地中のアワビ肝の濃度を10～20 wt%とするのが好ましいと思われる。

実施例１と同様の条件で乳酸菌(Lactobacillus pentosus)を前培養した。

蒸留水に10 wt%量のアワビ肝粉末と2 wt%量のグルコースを入れ、ｐＨを６．８に調整し、121℃で１５分間、加熱・滅菌し、常温に冷却し、乳酸菌用のアワビ肝培地を各々得た。

このアワビ肝培地に1 wt%量の前培養液（乳酸菌）を添加し、３０℃で７日間、静置培養し、前培養液（乳酸菌）添加後０、１、２、３、４、５、６、７日目の各培養液をサンプリングし、各日毎の培養液とした。

次に、各日毎の培養液について実施例１と同様にしてACE阻害率（％）を求めた。ACE阻害率（％）は図７に示す通りであった。

図７に示された結果によれば、乳酸菌による培養では、ACE阻害率（％）は、培養１日目に大きく上昇し、培養５日目に最高値をとった。

本実施例では、培養５日目でACE阻害率（％）が最高値となっているが、培養２日目でも十分に高いACE阻害率（％）が得られているので、実際の事業としてアワビ肝を培養する場合は２日程度でも十分である。そして、２日程度というのは、実施例１に記載されているように、納豆菌や麹菌の培養に要する日数６日（実施例１、４参照）と比べるとかなり短い期間であり、培養日数としては効率的な日数と思われる。

Claims

アワビの肝を乳酸菌を用いて発酵させて得られた発酵物からなり、該乳酸菌がLactobacillus casei、Lactobacillus pentosus又はPediococcus pentosaceusからなり、該発酵物がアンジオテンシン変換酵素（以下「ACE」という。）阻害活性を有する成分を含んでいることを特徴とする食品素材。
前記乳酸菌が、乳酸菌単独、或いは乳酸菌と納豆菌及び／又は麹菌との組合せで用いられていることを特徴とする請求項１に記載の食品素材。
アワビの肝を乳酸菌を用いて発酵させて発酵物を得る発酵工程を備え、該乳酸菌がLactobacillus casei、Lactobacillus pentosus又はPediococcus pentosaceusからなり、該発酵物がACE阻害活性を有する成分を含んでいることを特徴とする食品素材の製造方法。
前記乳酸菌が、乳酸菌単独、或いは乳酸菌と納豆菌及び／又は麹菌との組合せで用いられていることを特徴とする請求項３に記載の食品素材の製造方法。
前記アワビの肝の濃度が10～20 wt%であることを特徴とする請求項３に記載の食品素材の製造方法。
アワビの肝を乳酸菌を用いて発酵させて得た発酵物の水抽出物からなり、該乳酸菌がLactobacillus casei、Lactobacillus pentosus又はPediococcus pentosaceusからなり、該水抽出物がACE阻害活性を有する成分を含んでいることを特徴とする血圧上昇抑制剤。
前記乳酸菌が、乳酸菌単独、或いは乳酸菌と納豆菌及び／又は麹菌との組合せで用いられていることを特徴とする請求項６に記載の血圧上昇抑制剤。