JP7267536B2 - 乳酸醗酵ニンジンの製造方法 - Google Patents
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Description
乳酸菌は食品の醗酵に寄与する細菌であり、ヨーグルト等の乳製品、キムチ、漬物、ピクルス等に、伝統的に利用されている。
また、本発明者により、カイコを利用した、血糖降下作用を有する物質の評価方法が開発されている(特許文献5、6等)
また、本発明者により、自然免疫機構のみを有する生物を利用した、獲得免疫機構を有する生物に対する病原微生物感染のモデルが開発されている(特許文献7等)。
また、糖尿病は、患者数も多く様々な他の疾患を引き起こす原因ともなり、従って、血糖値を下げることが可能な優れた機能性食品の開発が望まれている。
また、感染症は多岐に亘る疾患であり、感染症予防若しくは治療作用を有する優れた機能性食品の開発が望まれている。
また、醗酵させていないニンジンには含まれない新しい化合物が醗酵により得られ、該化合物を含有している乳酸醗酵ニンジンが得られることを見出した。また、該乳酸醗酵によって、ニンジンに含まれるビタミンA及びビタミンBの含有量に変化がないことを見出した。
すなわち、乳酸醗酵の対象野菜として、ニンジンは極めて優れていた。
従って、本発明の(自然免疫活性化増強用等と言ったように)用途が限定された乳酸醗酵ニンジンは、動植物自体でないことは勿論のこと、自然免疫活性化作用、血糖降下作用、又は、感染症予防若しくは治療作用があることは明らかである。
従って、本発明の「食品としての新規の用途品」である、自然免疫活性化増強用乳酸醗酵食品(ニンジン)、血糖降下用乳酸醗酵食品(ニンジン)、又は、感染症予防若しくは治療用乳酸醗酵食品(ニンジン)は新規性のあるものである。
上記機能性乳酸菌は、特に限定されないが、例えば、自然免疫活性化作用を有する乳酸菌、血糖降下作用を有する乳酸菌、感染症予防若しくは治療作用を有する乳酸菌等が挙げられる。該機能性乳酸菌は、1つ又は複数の作用を有していてもよい。
乳酸菌11/19-B1についての詳細な内容は特許文献1及び非特許文献1に記載されており、乳酸菌(生菌、死菌、産生物を含む)自体に、それぞれ、自然免疫活性化作用、感染症予防若しくは治療作用を有することが立証されている。
乳酸菌11/19-B1は、その後、千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室、独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE)の特許微生物寄託センター(NPMD)に、原寄託申請書を提出して、国内寄託(原寄託日:2013年8月20日)から、ブダペスト条約に基づく寄託への移管申請を行い(移管日(国際寄託日):2014年10月15日)、生存が証明され、ブダペスト条約に基づく寄託(国際寄託)への移管申請が受領された結果、受託番号「NITE BP-01694」を受けているものである。
乳酸菌0831-07についての詳細な内容は特許文献3及び特許文献8に記載されており、乳酸菌(生菌、死菌、産生物を含む)自体に、血糖降下作用を有することが立証されている。
乳酸菌0831-07は、その後、千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室、独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE)の特許微生物寄託センター(NPMD)に、原寄託申請書を提出して、国内寄託(原寄託日:2016年7月26日)から、ブダペスト条約に基づく寄託への移管申請を行い(移管日(国際寄託日):2017年5月16日)、生存が証明され、ブダペスト条約に基づく寄託(国際寄託)への移管申請が受領された結果、受託番号「NITE BP-02309」を受けているものである。
乳酸菌Wh0916-4-2についての詳細な内容は特願2018-135461、及び、本願明細書(実施例4~9等)に記載されており、乳酸菌(生菌、死菌、産生物を含む)自体に、感染症予防若しくは治療作用を有することが立証されている(又は、ことを立証した)。
乳酸菌0831-07についての詳細な内容は特許文献2に記載されており、乳酸菌(生菌、死菌、産生物を含む)自体に、感染症予防若しくは治療作用を有することが立証されている。
乳酸菌#11-1は、その後、千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室、独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE)の特許微生物寄託センター(NPMD)に、原寄託申請書を提出して、国内寄託(原寄託日:2015年2月5日)から、ブダペスト条約に基づく寄託への移管申請を行い(移管日(国際寄託日):2016年1月28日)、生存が証明され、ブダペスト条約に基づく寄託(国際寄託)への移管申請が受領された結果、受託番号「NITE BP-02005」を受けているものである。
乳酸醗酵させるときは、1本のニンジンを乳酸醗酵させてもよいし、複数本のニンジンを同時に乳酸醗酵させてもよい。複数本のニンジンを同時に乳酸醗酵させる際は、同じ品種であってもよいし、異なる品種であってもよい。
乳酸醗酵させる際のニンジンの大きさは、特に限定されず、カットせずにそのまま乳酸醗酵させてもよいし、所望の大きさにカットしてから乳酸醗酵させてもよい。また、面取りをしてもよいし、立方体、直方体、球体、楕円球体等にカットしてもよい。
該ニンジンは皮がついたまま乳酸醗酵させてもよいし、皮を取り除いてから乳酸醗酵させてもよい。
例えば、上記乳酸菌11/19-B1、乳酸菌0831-07、乳酸菌Wh0916-4-2、乳酸菌#11-1等を含め、機能性乳酸菌を用いる場合、温度は25~37℃が好ましい。醗酵初期のpHは7付近に保つことが好ましい。醗酵時間は、乳酸醗酵前のニンジンとほぼ同等の硬さが維持される、食感を楽しめる等の点で、6~60時間が好ましく、8~48時間がより好ましく、12~36時間が特に好ましい。
滅菌時間は、滅菌方法に応じて適宜選択することができるが、4分~40分が好ましく、7分~30分がより好ましく、10分~20分が特に好ましい。
該機能性は、特に限定されないが、具体的には、例えば、自然免疫活性化作用、血糖降下作用、感染症予防若しくは治療作用(感染症予防作用と感染症治療作用)等が挙げられる。
該乳酸醗酵ニンジンは、上記のうち1つの作用を有していてもよいし、複数の作用を有していてもよい。また、自然免疫を活性化させることによって(自然免疫活性化作用を有することによって)、感染症予防若しくは治療作用を有するものも含まれる。
そして、該乳酸菌で醗酵させて乳酸醗酵ニンジンには、該乳酸菌が含有されていることが本発明の実施例で確かめられているので、該乳酸醗酵ニンジンには、自然免疫活性化作用、及び、感染症予防若しくは治療作用があることは立証されている。
そして、該乳酸菌で醗酵させて乳酸醗酵ニンジンには、該乳酸菌が含有されていることが本発明の実施例で確かめられているので、該乳酸醗酵ニンジンには、血糖降下作用があることは立証されている。
そして、該乳酸菌で醗酵させて乳酸醗酵ニンジンには、該乳酸菌が含有されていることが本発明の実施例で確かめられているので、該乳酸醗酵ニンジンには、感染症予防若しくは治療作用があることは立証されている。
そして、該乳酸菌で醗酵させて乳酸醗酵ニンジンには、該乳酸菌が含有されていることが本発明の実施例で確かめられているので、該乳酸醗酵ニンジンには、感染症予防若しくは治療作用があることは立証されている。
従って、本発明の乳酸醗酵ニンジンの製造方法を使用して製造された乳酸醗酵ニンジンや、自然免疫活性化増強用乳酸醗酵食品、血糖降下用乳酸醗酵食品、感染症予防若しくは治療用乳酸醗酵食品乳酸醗酵食品は製造方法で特定するしかない。
加工方法は目的に応じて適宜選択することができる。例えば、ミキサー等を用いてすり潰すことにより、ジュースやスープ等として食してもよいし、加熱や冷凍して食してもよい。
該真空パックされた乳酸醗酵ニンジンは、常温保存してもよいし、冷凍保存してもよいし、冷蔵保存してもよい。
本発明によって得られる「自然免疫活性化増強用乳酸醗酵食品(ニンジン)、血糖降下用乳酸醗酵食品(ニンジン)、感染症予防若しくは治療用乳酸醗酵食品乳酸醗酵食品(ニンジン)」は、当然に動植物自体ではないので、用途限定記載することによって、該用途に限定されて新規性を有する。
「11/19-B1」は、その後、千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室、独立行政法人製品評価技術基盤機構(NITE)の特許微生物寄託センター(NPMD)に、原寄託申請書を提出して、国内寄託(原寄託日:2013年8月20日)から、ブダペスト条約に基づく寄託への移管申請を行い(移管日(国際寄託日):2014年10月15日)、生存が証明され、ブダペスト条約に基づく寄託(国際寄託)への移管申請が受領された結果、受託番号「NITE BP-01694」を受けているものである。
<乳酸醗酵時の経時的生菌数の測定>
10本の遠沈管(50mL)に、それぞれ、皮と両端を除去しカットしたニンジン15gと純水2mLを入れ、オートクレーブ処理(121℃、15分)を行った。0.9%NaCl 6mLに乳酸菌11/19-B1(グリセロールストック)24μLを懸濁し、0.5mLずつニンジンの入った10本の遠沈管に添加した。ニンジン全体に菌液が行き渡るように万遍無く混ぜた後、30℃で培養した。
0、3、6、9、12、24、27、30、33、36時間の計10回、乳酸菌11/19-B1を添加し培養したニンジンに、10mLの0.9%NaClを加え、全液を回収した。回収した液を0.9%NaClで103~107倍に希釈して100μLをBHI寒天培地で培養することで、生菌数を調べた。
また、対数増殖期の生菌数増加率から、加熱滅菌ニンジンでの乳酸菌の倍加時間を求めた。
乳酸醗酵前及び乳酸菌非添加でインキュベーション(30℃)したニンジンの浸出液はpH6を示したのに対し、乳酸醗酵後のニンジンの浸出液はpH3を示した。
培養前の加熱滅菌済ニンジン液中の生菌数は4.5×105細胞/mLであった。12時間後の生菌数は1.6×1010細胞/mLであり、培養前と比較して36,000倍に増加した。対数増殖期における倍加時間は24分であった。
倍加時間は24分であることから、ニンジンには栄養培地と同程度の乳酸菌11/19-B1の増殖に必要な栄養素が存在していると示唆された。
<乳酸醗酵前後のビタミン含有量の測定>
オートクレーブ処理(121℃、20分)又はスチームコンベクション処理(85℃、2分)による滅菌処理をしたニンジンに、乳酸菌11/19-B1を添加して30℃で1日間乳酸醗酵した。
そして、滅菌処理前のニンジン、滅菌処理直後のニンジン、及び、滅菌処理後に乳酸醗酵させたニンジンについてそれぞれ、ビタミンA及びBの含有量を測定した。
よって、滅菌処理及び乳酸醗酵により、ニンジンの有効成分であるビタミンA及びBが失われないことが分かった。
<乳酸醗酵ニンジン中の化合物の検出>
10本の遠沈管(50mL)に、それぞれ、皮と両端を除去したニンジン15gと純水2mLを入れ、オートクレーブ処理(121℃、15分)を行った。乳酸菌11/19-B1のグリセロールストックをエーゼで、MRS寒天培地に塗布し、30℃で48時間嫌気培養を行った。コロニーをかきとり、0.9%NaCl 5mLに懸濁し、乳酸菌懸濁液を調製した。
有機溶媒を加えた10本の遠沈管を8,000rpm、5分遠心し、3層に分かれた3層中一番上の層を別の滅菌遠沈管(50mL)に回収した。回収した各有機溶媒ニンジン抽出液を8,000rpm、10分遠心し、上清を除去し、200mLのナスフラスコに移して、エバポレーターで乾固させた。
特に、乳酸菌11/19-B1で醗酵させたニンジンのヘキサン抽出画分のHPLC分析は、乳酸菌非添加のコントロールと比較して、リテンションタイム3.6~21.9分の間に18個の新たなピークがみられた(図4)。
<乳酸醗酵野菜の形状及び味の比較>
乳酸菌11/19-B1を用いて、表2に示される野菜を30℃で1日間乳酸醗酵させることにより得られる乳酸醗酵野菜を5人のパネラーに食してもらい、その形状や味を評価した。結果を表2に示す。
○:乳酸醗酵後も食感があり、噛むと歯応えがあった。
×:乳酸醗酵により食感が失われており、噛んでも歯応えがなかった。
○:5人中3人以上がおいしいと回答した。
×:5人中2人以下がおいしいと回答した。
○:乳酸醗酵後も外観上の変化はほとんどなく、調理加工性にも優れる。
×:乳酸醗酵により形状が崩れ、調理加工性に劣る。
A:「食感」、「味」、「形状」の項目何れも評価が○であり、乳酸醗酵食品として優れている。
B:「食感」、「味」、「形状」の項目のうち少なくとも1つが×であり、乳酸醗酵食品として適さない。
一方、その他の野菜(カブ、ダイコン、ゴーヤ、玄米)は、乳酸醗酵により大きく形状が崩れてしまい、調理加工性に劣っていた。
<乳酸菌Wh0916-4-2の感染症予防若しくは治療作用>
乳酸菌11/19-B1、乳酸菌0831-07、及び、乳酸菌#11-1については、前記した通り、本願発明者らによって、それぞれの乳酸菌(生菌、死菌、産生物を含む)自体の、自然免疫活性化作用、血糖降下作用、感染症予防若しくは治療作用、と言った機能が確かめられており(立証されており)、前記した公知文献(特許文献と非特許文献)にそれらが記載されている。
しかし、乳酸菌Wh0916-4-2については、機能性が記載された公開公報、国際公開公報、学術文献等が発行されていないので、以下に、乳酸菌Wh0916-4-2が感染症予防若しくは治療作用を有することを示す。
生存していたカイコは、例えば図14(A)のようであり、死亡していたカイコは、例えば図14(B)のようであった。カイコの生存率の推移の結果を図13に示す。
すなわち、乳酸菌Wh0916-4-2の感染症予防若しくは治療作用は他の乳酸菌に比べて顕著に高かった。
乳酸菌124株の中から、ワイセラ属ヘレニカ種に属する乳酸菌4種について、実施例4において、試験試料を乳酸菌ではなく乳酸菌培養上清の67%エチルアルコール可溶性画分とし、緑膿菌PAO1株の一晩培養液を生理食塩水で10-6倍に希釈した以外は実施例4と同様にして、経時的なカイコの生存個体数の減少を観察し、1~3日後の生存を確認した。
一方、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)に属する乳酸菌である乳酸菌11/19-B1は、感染症予防若しくは治療作用を示したが、ワイセラ属ヘレニカ種に属さないその他の乳酸菌は、総じて感染症予防若しくは治療作用を示さなかったか若しくは低かった。
ワイセラ・ヘレニカ種に属する乳酸菌は、他の属に属する乳酸菌や、ワイセラ属に属するがヘレニカ種に属さない乳酸菌に比べて高い緑膿菌耐性付与活性を有していた。
乳酸菌をMRS液体培地で2日間培養し、カイコの人工餌6gと混ぜ、5齢カイコ6匹に与えた。21時間後、10-5倍に生理食塩水で希釈した緑膿菌の菌液をカイコの血液内に注射し、51時間後のカイコの生存数を調べた。結果を表3に示す。
乳酸菌Wh0916-4-2の培養上清をカイコの人工餌に混ぜ、1日間経口摂取させても、生菌と同様に、カイコに緑膿菌感染に対する抵抗性が付与された。
また、乳酸菌Wh0916-4-2の培養上清には、緑膿菌の増殖を阻害する活性は認められなかった。すなわち、これは抗菌物質ではないことが分かった。
また、この前投与から緑膿菌の投与までの時間を2日以上にすると、乳酸菌Wh0916-4-2の培養上清の活性は失われた。従って、乳酸菌Wh0916-4-2の培養上清に含まれる活性成分はカイコの体内から消失し、その活性が失われたと考えられる
これらの結果は、乳酸菌Wh0916-4-2の培養上清(に含まれる活性成分)の作用は、緑膿菌に対する直接の効果ではなく、宿主の免疫系を介していることを示唆している。
5齢カイコに、乳酸菌Wh0916-4-2の培養上清のエタノール分画を染み込ませた1gの人工餌1gを与えた。17時間後、表4に示した菌液50μLをカイコの血液内に注射した。
緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)については、一晩培養液を10-6倍に希釈して使用し、肺炎桿菌(Klebsiella pneumoniae)については、菌の一晩培養液5mLを遠心(8000rpm、5分間)して菌を集め、5mLの生理食塩水に懸濁して使用した。
その後、カイコの生存数を継時的に観察した。結果を表4に示す。
実施例8において、菌を多剤耐性緑膿菌(MDRP)に代えて同様に評価した。
乳酸菌Wh0916-4-2の培養上清(に含まれる活性成分)は、臨床分離されたMDRPに対しても効果を示した。
ヒト臨床において、MDRPと呼ばれる多剤耐性緑膿菌が問題となっているが、乳酸菌Wh0916-4-2は、多剤耐性緑膿菌(MDRP)に対しても有効であり、院内感染対策等に対しても有効であることが示唆された。
<乳酸醗酵による他の野菜とニンジンとの比較>
ニンジン200g、カブ150g、カボチャ150g、サツマイモ120gを、それぞれ、121℃15分、高圧滅菌し、乳酸菌11/19-B1懸濁液30μLを添加し、30℃で1日間乳酸醗酵させることにより、それぞれの乳酸醗酵野菜を得た。
上記3種の乳酸醗酵野菜を、評価例1と同様に評価した。ニンジンとカブは評価例1でも評価したが、再度、新たに乳酸醗酵させて評価した。
カボチャ、サツマイモは、食感、味、形状について、ニンジンより、歯ごたえがなく食感が悪くなったり、不味くなったり、形状が崩れ易くなったりして、評価例1と同様の基準で総合評価は「B」であった。
評価例1、2より、乳酸醗酵の対象野菜として、ニンジンは、種々の性質(評価項目)で特異的に極めて優れていた。
<乳酸菌を変化させたときの乳酸醗酵ニンジンの評価>
乳酸菌11/19-B1(ラクトコッカス・ラクティス Lactococcus lactis)
乳酸菌0831-07(エンテロコッカス・フェカリス Enterococcus faecalis)
乳酸菌#11-1(ラクトバチルス・パラプランタラム Lactobacillus paraplantarum)乳酸菌Wh0916-4-2(ワイセラ・ヘレニカ Weissella hellenica)
上記乳酸菌の懸濁液を調製した。
(a)生理食塩水、(b)乳酸菌11/19-B1、(c)乳酸菌0831-07、(d)乳酸菌Wh0916-4-2、でそれぞれ醗酵させた乳酸醗酵ニンジンである(乳酸菌#11-1は図示せず)。
一方、(a)生理食塩水は、原料である生のニンジンその物の性質を有しており、歯ごたえがあり過ぎ、味も特に美味しくなっていなかった。
<BHIプレートによる乳酸醗酵ニンジンに含有される乳酸菌の検査>
評価例3で得られた乳酸醗酵ニンジンには、使用した乳酸菌が含有されていることをBHIプレートによって検査した。
すなわち、BHIプレートの右側に醗酵に用いた乳酸菌を、左側に乳酸醗酵ニンジンから採取したサンプルを広げた。図16にその結果を示す。図16の(a)~(d)の乳酸菌(又は生理食塩水)は、評価例3の(a)~(d)の乳酸菌(又は生理食塩水)とそれぞれ同一である。
具体的には、上記(b)~(d)については、醗酵操作後のニンジン周囲の液体、約1μLを滅菌したエーゼで採取し、BHIプレートの半分の、写真で見て左側に塗布し、37℃にて24時間培養した。プレート半分の、写真でみて右側には、醗酵に用いた乳酸菌をコントロールとして培養した。
(a)生理食塩水の場合には、プレートの左右両側に醗酵操作後のニンジン周囲の液体サンプル2つを用意し、それぞれ別々に塗布した。結果として、ニンジン由来、又は、環境からの雑菌の混入がないことが確認された。
前記した通り、それぞれの乳酸菌には、自然免疫活性化作用、血糖降下作用、又は、感染症予防若しくは治療作用があることが確かめられているので、本発明の乳酸醗酵ニンジンにも該作用・機能・効果があることは明らかである。従って、前記した乳酸醗酵ニンジンの製造方法を使用して製造された物(乳酸醗酵ニンジン)は、自然免疫活性化増強用乳酸醗酵食品、血糖降下用乳酸醗酵食品、及び、感染症予防若しくは治療用乳酸醗酵食品の用途に有用であることが確かめられた。
NITE BP-02309
NITE P-02710
NITE BP-02005
Claims (5)
- ニンジンを機能性乳酸菌により醗酵させる乳酸醗酵ニンジンの製造方法であって、
該ニンジンを醗酵させる前に、該ニンジンを滅菌する工程を含み、
前記機能性乳酸菌が、受託番号がNITE BP-01694であるラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)に属する乳酸菌、又は、その自然的若しくは人工的に変異した乳酸菌、又は、
受託番号がNITE BP-02309であるエンテロコッカス・フェカリス(Enterococcus faecalis)に属する乳酸菌、又は、その自然的若しくは人工的に変異した乳酸菌、又は、
受託番号がNITE P-02710であるワイセラ・ヘレニカ(Weissella hellenica)に属する乳酸菌、又は、その自然的若しくは人工的に変異した乳酸菌、又は、
受託番号がNITE BP-02005であるラクトバチルス・パラプランタラム(Lactobacillus paraplantarum)に属する乳酸菌、又は、その自然的若しくは人工的に変異した乳酸菌、であることを特徴とする乳酸醗酵ニンジンの製造方法。 - 前記機能性乳酸菌が、自然免疫活性化作用を有する乳酸菌、血糖降下作用を有する乳酸菌、又は、感染症予防若しくは治療作用を有する乳酸菌である請求項1に記載の乳酸醗酵ニンジンの製造方法。
- 前記乳酸醗酵ニンジンが、自然免疫活性化増強用乳酸醗酵ニンジン、血糖降下用乳酸醗酵ニンジン、及び、感染症予防若しくは治療用乳酸醗酵ニンジンからなる群より選ばれる少なくとも1つの乳酸醗酵ニンジンである請求項1又は請求項2に記載の乳酸醗酵ニンジンの製造方法。
- 請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載の乳酸醗酵ニンジンの製造方法を使用した後、醗酵したニンジンを真空パックする工程を含むことを特徴とする真空パックされた乳酸醗酵ニンジンの製造方法。
- ニンジンを前記機能性乳酸菌により醗酵させて得られる乳酸醗酵食品であって、請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載の乳酸醗酵ニンジンの製造方法を使用して製造されたものであることを特徴とする、自然免疫活性化増強用乳酸醗酵食品、血糖降下用乳酸醗酵食品、又は、感染症予防若しくは治療用乳酸醗酵食品。
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