JP7470350B1 - 動物用飼料、食品素材、および酵母細胞壁の抽出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】免疫細胞の増殖、または、免疫を調節できる動物用飼料を提供すること。
【解決手段】芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である動物用飼料であって、前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす、動物用飼料。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
【選択図】なし
【解決手段】芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である動物用飼料であって、前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす、動物用飼料。
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ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
【選択図】なし
Description
本発明は、動物用飼料、食品素材、および酵母細胞壁の抽出方法に関する。
芋類からでんぷんを取り出した後の残渣の利用方法として、動物用飼料などが検討されている。例えば、特許文献１には、キャッサバ残渣をでんぷん分解酵素と微生物とで発酵処理する、動物または魚類用飼料の製造方法が記載されている。
特許文献１に記載の動物または魚類用飼料の製造方法によれば、従来は用途のなかったキャッサバ残渣などを利用した動物用飼料を得られる。しかしながら、特許文献１においては、この動物用飼料中の有効成分についての知見はなかった。
本発明は、免疫細胞の増殖、または、免疫を調節できる動物用飼料、食品素材、および酵母細胞壁の抽出方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、以下の動物用飼料、食品素材、および酵母細胞壁の抽出方法が提供される。
［１］ 芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である動物用飼料であって、
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす、
動物用飼料。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
［２］ ［１］に記載の動物用飼料において、
前記ＧＹＰＤ／Ｇの値が、１．１９以上であり、
前記ＣＹＰＤ／Ｃの値が、０．９８以下である、
動物用飼料。
［３］ ［１］または［２］に記載の動物用飼料において、
前記芋類が、ジャガイモ、サツマイモ、キクイモ、アピオス、タロイモ、サトイモ、コンニャクイモ、ヤムイモ、キャッサバ、ナガイモ、およびヤマノイモからなる群から選択される少なくとも１つである、
動物用飼料。
［４］ ［１］から［３］のいずれかに記載の動物用飼料において、
前記動物が、乳牛、肉牛、羊、豚、鶏、および魚類からなる群から選択される少なくとも１つである、
動物用飼料。
［５］ 芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である食品素材であって、
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす、
食品素材。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
［６］ 芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を、でんぷん分解酵素と酵母とでエタノール発酵しつつ、前記酵母を培養して、エタノール発酵物を得る工程と、
前記エタノール発酵物から前記酵母を分離する工程と、
前記酵母から、下記条件１を満たす酵母細胞壁を抽出する工程と、を備える、
酵母細胞壁の抽出方法。
（条件１）
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
［１］ 芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である動物用飼料であって、
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす、
動物用飼料。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
［２］ ［１］に記載の動物用飼料において、
前記ＧＹＰＤ／Ｇの値が、１．１９以上であり、
前記ＣＹＰＤ／Ｃの値が、０．９８以下である、
動物用飼料。
［３］ ［１］または［２］に記載の動物用飼料において、
前記芋類が、ジャガイモ、サツマイモ、キクイモ、アピオス、タロイモ、サトイモ、コンニャクイモ、ヤムイモ、キャッサバ、ナガイモ、およびヤマノイモからなる群から選択される少なくとも１つである、
動物用飼料。
［４］ ［１］から［３］のいずれかに記載の動物用飼料において、
前記動物が、乳牛、肉牛、羊、豚、鶏、および魚類からなる群から選択される少なくとも１つである、
動物用飼料。
［５］ 芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である食品素材であって、
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす、
食品素材。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
［６］ 芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を、でんぷん分解酵素と酵母とでエタノール発酵しつつ、前記酵母を培養して、エタノール発酵物を得る工程と、
前記エタノール発酵物から前記酵母を分離する工程と、
前記酵母から、下記条件１を満たす酵母細胞壁を抽出する工程と、を備える、
酵母細胞壁の抽出方法。
（条件１）
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
本発明の一態様によれば、免疫細胞の増殖、または、免疫を調節できる動物用飼料、食品素材、および酵母細胞壁の抽出方法を提供できる。
［動物用飼料］
まず、本実施形態に係る動物用飼料について説明する。本実施形態に係る動物用飼料は、芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である動物用飼料である。
そして、この酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たすことが必要である。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
まず、本実施形態に係る動物用飼料について説明する。本実施形態に係る動物用飼料は、芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である動物用飼料である。
そして、この酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たすことが必要である。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ／Ｇの値が１以下の場合には、動物用飼料における免疫細胞の増殖効果が不十分となる。また、同様の観点から、ＧＹＰＤ／Ｇは、１．０５以上であることが好ましく、１．１以上であることがより好ましく、１．１９以上であることが特に好ましい。ＧＹＰＤ／Ｇの値の上限値は、特に制限されない。例えば、ＧＹＰＤ／Ｇの値は、１０以下であってもよく、５以下であってもよい。
なお、ＣＹＰＤ／Ｃの値は、０．９８以下であることが好ましく、０．９４以下であることがより好ましい。ＣＹＰＤ／Ｃの下限値は、特に制限されない。例えば、ＣＹＰＤ／Ｃの値は、０．１以上であってもよく、０．２以上であってもよい。
ＧＹＰＤ／Ｇの値とＣＹＰＤ／Ｃの値を前記範囲内に調整する方法としては、例えば、後述する本実施形態に係る酵母細胞壁の抽出方法を採用することが挙げられる。
本実施形態に係る動物用飼料は、乳牛、肉牛、羊、豚、鶏、および魚類からなる群から選択される少なくとも１つの動物に使用することが好ましい。
本実施形態に用いる芋残渣は、芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である。
芋類としては、ジャガイモ、サツマイモ、キクイモ、アピオス、タロイモ、サトイモ、コンニャクイモ、ヤムイモ、キャッサバ、ナガイモ、およびヤマノイモなどが挙げられる。これらの中でも、原料入手の観点から、サツマイモ、またはキャッサバが好ましい。
芋類としては、ジャガイモ、サツマイモ、キクイモ、アピオス、タロイモ、サトイモ、コンニャクイモ、ヤムイモ、キャッサバ、ナガイモ、およびヤマノイモなどが挙げられる。これらの中でも、原料入手の観点から、サツマイモ、またはキャッサバが好ましい。
本実施形態に用いる酵母は、特に限定されない。酵母としては、ピキア・クドリアブゼビ（Ｐ．ｋｕｄｒｉａｖｚｅｖｉｉ）、サッカロミセス・セレビシエ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）、およびクリベロミセス・マーキシアナス（Ｋｌｕｙｖｅｒｏｍｙｃｅｓ ｍａｒｘｉａｎｕｓ）などが挙げられる。
［酵母細胞壁の抽出方法］
次に、本実施形態に係る酵母細胞壁の抽出方法について説明する。本実施形態に係る酵母細胞壁の抽出方法は、芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を、でんぷん分解酵素と酵母とでエタノール発酵しつつ、前記酵母を培養して、エタノール発酵物を得る工程（以下、「第一工程」とも称する）と、前記エタノール発酵物から前記酵母を分離する工程（以下、「第二工程」とも称する）と、前記酵母から、下記条件１を満たす酵母細胞壁を抽出する工程（以下、「第三工程」とも称する）と、を備える方法である。
（条件１）
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、前記数式（Ｆ１）および前記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす。
次に、本実施形態に係る酵母細胞壁の抽出方法について説明する。本実施形態に係る酵母細胞壁の抽出方法は、芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を、でんぷん分解酵素と酵母とでエタノール発酵しつつ、前記酵母を培養して、エタノール発酵物を得る工程（以下、「第一工程」とも称する）と、前記エタノール発酵物から前記酵母を分離する工程（以下、「第二工程」とも称する）と、前記酵母から、下記条件１を満たす酵母細胞壁を抽出する工程（以下、「第三工程」とも称する）と、を備える方法である。
（条件１）
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、前記数式（Ｆ１）および前記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす。
本実施形態に係る酵母細胞壁の抽出方法によれば、前述の本実施形態に係る動物用飼料を効率よく、作製できる。
第一工程においては、まず、芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を準備する。
芋類としては、前述のとおりである。
芋残渣の水分含有量は、特に限定されない。ただし、糖化発酵の観点からは、芋残渣の水分含有量は、３０質量％以上であることが好ましい。
芋残渣としては、乾燥した芋残渣を使用してもよい。乾燥した芋残渣を使用する場合は、水を加え、芋残渣の水分含有量を調整すればよい。また、乾燥した芋残渣を、でんぷん搾取後の高水分含有の芋残渣に混合して使用してもよい。
芋類としては、前述のとおりである。
芋残渣の水分含有量は、特に限定されない。ただし、糖化発酵の観点からは、芋残渣の水分含有量は、３０質量％以上であることが好ましい。
芋残渣としては、乾燥した芋残渣を使用してもよい。乾燥した芋残渣を使用する場合は、水を加え、芋残渣の水分含有量を調整すればよい。また、乾燥した芋残渣を、でんぷん搾取後の高水分含有の芋残渣に混合して使用してもよい。
第一工程においては、次に、芋残渣を、でんぷん分解酵素と酵母とでエタノール発酵しつつ、酵母を培養して、エタノール発酵物を得る。
芋残渣は、そのまま発酵処理してもよいが、芋残渣に残存するでんぷんを糊化するため、発酵処理の前に加熱処理することが好ましい。加熱条件としては、加熱温度が６０℃以上であることが好ましく、加熱時間が５分間以上であることが好ましい。加熱温度が６０℃以上であれば、芋残渣に残存するでんぷんの糊化効率を高めることができる。加熱時間は、特に限定されず、加熱温度を考慮して適宜設定できる。
芋残渣は、そのまま発酵処理してもよいが、芋残渣に残存するでんぷんを糊化するため、発酵処理の前に加熱処理することが好ましい。加熱条件としては、加熱温度が６０℃以上であることが好ましく、加熱時間が５分間以上であることが好ましい。加熱温度が６０℃以上であれば、芋残渣に残存するでんぷんの糊化効率を高めることができる。加熱時間は、特に限定されず、加熱温度を考慮して適宜設定できる。
でんぷん分解酵素による処理と、酵母による発酵処理とは、別々に行ってもよく、同時に行ってもよい。
酵母は、前述のとおりである。
でんぷん分解酵素は、特に限定されるものではなく、でんぷんを分解する酵素であればよい。でんぷん分解酵素としては、α－アミラーゼ、およびグルコアミラーゼなどが挙げられる。また、芋残渣の粘性を下げるために、でんぷん分解酵素以外に、ペクチナーゼ、またはセルラーゼなどを併用してもよい。
でんぷん分解酵素は、特に限定されるものではなく、でんぷんを分解する酵素であればよい。でんぷん分解酵素としては、α－アミラーゼ、およびグルコアミラーゼなどが挙げられる。また、芋残渣の粘性を下げるために、でんぷん分解酵素以外に、ペクチナーゼ、またはセルラーゼなどを併用してもよい。
α－アミラーゼの添加量は、芋残渣固形分１ｇ当たり、９×１０－５ユニット（以下、「Ｕ」とも称する）以上６００Ｕ以下であることが好ましく、８×１０－３Ｕ以上２０Ｕ以下であることがより好ましい。グルコアミラーゼは、芋残渣固形分１ｇ当たり、３×１０－４Ｕ以上２００Ｕ以下であることが好ましく、３×１０－２Ｕ以上０．２Ｕ以下であることがより好ましい。
セルラーゼを用いる場合、その添加量は、芋残渣固形分１ｇ当たり、１×１０－４Ｕ以上１００Ｕ以下で添加することが好ましい。ペクチナーゼを用いる場合、その添加量は、芋残渣固形分１ｇ当たり、１×１０－３Ｕ以上１０００Ｕ以下であることが好ましく、１×１０－１Ｕ以上１Ｕ以下であることがより好ましい。
セルラーゼを用いる場合、その添加量は、芋残渣固形分１ｇ当たり、１×１０－４Ｕ以上１００Ｕ以下で添加することが好ましい。ペクチナーゼを用いる場合、その添加量は、芋残渣固形分１ｇ当たり、１×１０－３Ｕ以上１０００Ｕ以下であることが好ましく、１×１０－１Ｕ以上１Ｕ以下であることがより好ましい。
第二工程においては、エタノール発酵物から酵母を分離する。
エタノール発酵物に含まれるエタノールなどの液体成分は、エタノール発酵物を圧搾する方法、および、エタノール発酵物を加熱する方法の少なくとも一方を行うことにより、除去できる。
エタノール発酵物から液体成分を除去すれば、酵母を分離できる。
エタノール発酵物に含まれるエタノールなどの液体成分は、エタノール発酵物を圧搾する方法、および、エタノール発酵物を加熱する方法の少なくとも一方を行うことにより、除去できる。
エタノール発酵物から液体成分を除去すれば、酵母を分離できる。
第三工程においては、酵母から、酵母細胞壁を抽出する。
酵母細胞壁を抽出するためには、まず、温度５０℃で１０時間以上インキュベートすることで自己融解を生じさせた後、酵母を粉砕して、粉砕物を得ることが好ましい。
粉砕方法は、乾式粉砕であってよく、湿式粉砕であってもよい。粉砕装置としては、ビーズミル、ボールミル、およびコロイドミルなどが挙げられる。
そして、得られた粉砕物を、エタノールなどで洗浄し、その後、固形分を沈殿させることで、酵母細胞壁を画分して、酵母細胞壁を抽出できる。
以上のようにして、前記条件１を満たす酵母細胞壁を抽出できる。
酵母細胞壁を抽出するためには、まず、温度５０℃で１０時間以上インキュベートすることで自己融解を生じさせた後、酵母を粉砕して、粉砕物を得ることが好ましい。
粉砕方法は、乾式粉砕であってよく、湿式粉砕であってもよい。粉砕装置としては、ビーズミル、ボールミル、およびコロイドミルなどが挙げられる。
そして、得られた粉砕物を、エタノールなどで洗浄し、その後、固形分を沈殿させることで、酵母細胞壁を画分して、酵母細胞壁を抽出できる。
以上のようにして、前記条件１を満たす酵母細胞壁を抽出できる。
［食品素材］
次に、本実施形態に係る食品素材について説明する。本実施形態に係る食品素材は、前述の本実施形態に係る動物用飼料と同様のものである。
前述のとおり、本実施形態に係る動物用飼料は、免疫細胞の増殖、または、免疫を調節できる。そのため、食品素材としても、健康増進などの効果が見込める。
次に、本実施形態に係る食品素材について説明する。本実施形態に係る食品素材は、前述の本実施形態に係る動物用飼料と同様のものである。
前述のとおり、本実施形態に係る動物用飼料は、免疫細胞の増殖、または、免疫を調節できる。そのため、食品素材としても、健康増進などの効果が見込める。
次に、本発明を実施例および比較例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
［実施例１］
乾燥したキャッサバ残渣２０ｇと純水８０ｇを混合して、水分含有量８０質量％のキャッサバ残渣を得た。得られたキャッサバ残渣に、キャッサバ残渣固形分１ｇあたり、８～１０ユニットのα－アミラーゼを添加し、温度３０～１００℃、０．４～１時間の条件で加熱処理を行い、その後、冷却して、培地を得た。
得られた培地に、酵素カクテル（グルコアミラーゼ１．２８ユニット、ペクチナーゼ４．０ユニット、セルラーゼ０．４６ユニット、および窒素源（酵母エキス＋ペプトン）を添加し、さらに、酵母としてピキア・クドリアブゼビ（Ｐ．ｋｕｄｒｉａｖｚｅｖｉｉ）を接種して、温度３０～４０℃、攪拌回転数５０～１５０ｒｐｍ、２４～４０時間の条件で酵母を培養して、エタノール発酵物を得た。
次に、得られたエタノール発酵物を圧搾して、エタノールを含む液体を除去して、酵母を分離した。そして、分離した酵母を、自己融解してビーズミルを用いて、粉砕した後に、エタノールで洗浄し、その後、固形分を沈殿させることで、酵母細胞壁を画分して、酵母細胞壁を抽出した。
乾燥したキャッサバ残渣２０ｇと純水８０ｇを混合して、水分含有量８０質量％のキャッサバ残渣を得た。得られたキャッサバ残渣に、キャッサバ残渣固形分１ｇあたり、８～１０ユニットのα－アミラーゼを添加し、温度３０～１００℃、０．４～１時間の条件で加熱処理を行い、その後、冷却して、培地を得た。
得られた培地に、酵素カクテル（グルコアミラーゼ１．２８ユニット、ペクチナーゼ４．０ユニット、セルラーゼ０．４６ユニット、および窒素源（酵母エキス＋ペプトン）を添加し、さらに、酵母としてピキア・クドリアブゼビ（Ｐ．ｋｕｄｒｉａｖｚｅｖｉｉ）を接種して、温度３０～４０℃、攪拌回転数５０～１５０ｒｐｍ、２４～４０時間の条件で酵母を培養して、エタノール発酵物を得た。
次に、得られたエタノール発酵物を圧搾して、エタノールを含む液体を除去して、酵母を分離した。そして、分離した酵母を、自己融解してビーズミルを用いて、粉砕した後に、エタノールで洗浄し、その後、固形分を沈殿させることで、酵母細胞壁を画分して、酵母細胞壁を抽出した。
［実施例２］
乾燥したキャッサバ残渣２０ｇに代えて、乾燥したサツマイモ残渣２０ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、培地および酵母細胞壁を得た。
乾燥したキャッサバ残渣２０ｇに代えて、乾燥したサツマイモ残渣２０ｇを用いた以外は、実施例１と同様にして、培地および酵母細胞壁を得た。
［比較例１］
培地として、ＹＰＤ培地を用いた以外は、実施例１と同様にして、酵母細胞壁を得た。
培地として、ＹＰＤ培地を用いた以外は、実施例１と同様にして、酵母細胞壁を得た。
［比較例２］
培地として、ＹＰＤ培地を用いた以外は、実施例２と同様にして、酵母細胞壁を得た。
培地として、ＹＰＤ培地を用いた以外は、実施例２と同様にして、酵母細胞壁を得た。
［酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量の測定］
実施例１、実施例２、比較例１および比較例２で得られた酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を、次のようにして、測定した。
β－グルカンは、Ｍｅｇａｚｙｍｅ社製のＥｎｚｙｍａｔｉｃ ｙｅａｓｔ ｂｅｔａ ｇｌｕｃａｎ ａｓｓａｙ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ（Ｋ－ＥＢＨＬＧ）を用いて測定した。
キチンは、下記参考文献１および２に従って、ＭＢＴＨ（３－ｍｅｔｈｙｌ－ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｉｎｏｎｅ ｈｙｄｒａｚｏｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）法を用いて測定した。
参考文献１：Ｔｓｕｊｉ Ａ， Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ Ｔ， Ｈｏｓｈｉｎｏ Ｍ． １９６９． Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ａｍｉｎｏ ｓｕｇａｒｓ． ＩＩ． Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅｘｏｓａｍｉｎｅｓ ｕｓｉｎｇ ３－ｍｅｔｈｙｌ－２－ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｏｎｅ ｈｙｄｒａｚｏｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ． Ｃｈｅｍ Ｐｈａｒｍ Ｂｕｌｌ （Ｔｏｋｙｏ）１７：１５０５－１５１０．
参考文献２：Ｔｓｕｊｉ Ａ， Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ Ｔ， Ｈｏｓｈｉｎｏ Ｍ． １９６９． Ｍｉｃｒｏｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅｘｏｓａｍｉｎｅｓ． Ｃｈｅｍ Ｐｈａｒｍ Ｂｕｌｌ （Ｔｏｋｙｏ） １７：２１７－２１８．
実施例１、実施例２、比較例１および比較例２で得られた酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を、次のようにして、測定した。
β－グルカンは、Ｍｅｇａｚｙｍｅ社製のＥｎｚｙｍａｔｉｃ ｙｅａｓｔ ｂｅｔａ ｇｌｕｃａｎ ａｓｓａｙ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ（Ｋ－ＥＢＨＬＧ）を用いて測定した。
キチンは、下記参考文献１および２に従って、ＭＢＴＨ（３－ｍｅｔｈｙｌ－ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｉｎｏｎｅ ｈｙｄｒａｚｏｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）法を用いて測定した。
参考文献１：Ｔｓｕｊｉ Ａ， Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ Ｔ， Ｈｏｓｈｉｎｏ Ｍ． １９６９． Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ａｍｉｎｏ ｓｕｇａｒｓ． ＩＩ． Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅｘｏｓａｍｉｎｅｓ ｕｓｉｎｇ ３－ｍｅｔｈｙｌ－２－ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｏｎｅ ｈｙｄｒａｚｏｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ． Ｃｈｅｍ Ｐｈａｒｍ Ｂｕｌｌ （Ｔｏｋｙｏ）１７：１５０５－１５１０．
参考文献２：Ｔｓｕｊｉ Ａ， Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ Ｔ， Ｈｏｓｈｉｎｏ Ｍ． １９６９． Ｍｉｃｒｏｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅｘｏｓａｍｉｎｅｓ． Ｃｈｅｍ Ｐｈａｒｍ Ｂｕｌｌ （Ｔｏｋｙｏ） １７：２１７－２１８．
実施例１および比較例１で得られた酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量を、図１に示す。また、実施例２および比較例２で得られた酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量を、図２に示す。
実施例１および比較例１で得られた酵母細胞壁中のキチンの含量を、図３に示す。実施例２および比較例２で得られた酵母細胞壁中のキチンの含量を、図４に示す。
なお、図１～図４において、実施例１は、キャッサバ残渣を原料とする培地を用いているので、ＣＰと表記し、実施例２は、サツマイモ残渣を原料とする培地を用いているので、ＳＰと表記した。また、比較例１および比較例２は、ＹＰＤ培地を用いているので、ＹＰＤと表記した。
また、図１、図２および図４では、エラーバーで結果を表記した。図３では、１回目の試験結果を左側に記載し、２回目の試験結果を右側に記載した。
実施例１および比較例１で得られた酵母細胞壁中のキチンの含量を、図３に示す。実施例２および比較例２で得られた酵母細胞壁中のキチンの含量を、図４に示す。
なお、図１～図４において、実施例１は、キャッサバ残渣を原料とする培地を用いているので、ＣＰと表記し、実施例２は、サツマイモ残渣を原料とする培地を用いているので、ＳＰと表記した。また、比較例１および比較例２は、ＹＰＤ培地を用いているので、ＹＰＤと表記した。
また、図１、図２および図４では、エラーバーで結果を表記した。図３では、１回目の試験結果を左側に記載し、２回目の試験結果を右側に記載した。
図１および図３に示す結果から、実施例１で得られた酵母細胞壁においては、ＧＹＰＤ／Ｇの値が１超であり、ＣＹＰＤ／Ｃの値が１未満であることが確認された。
また、図２および図４に示す結果から、実施例２で得られた酵母細胞壁においては、ＧＹＰＤ／Ｇの値が１超であり、ＣＹＰＤ／Ｃの値が１未満であることが確認された。
また、図２および図４に示す結果から、実施例２で得られた酵母細胞壁においては、ＧＹＰＤ／Ｇの値が１超であり、ＣＹＰＤ／Ｃの値が１未満であることが確認された。
［末梢血単核細胞の生育の評価］
実施例１で得られた酵母細胞壁、Ｃｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ Ａ（富士フイルム和光純薬株式会社製）、およびＺｙｍｏｓａｎ（富士フイルム和光純薬株式会社製）について、これらの末梢血単核細胞（以下、「ＰＢＭＣ」とも称する）の生育への影響を、以下のようにして評価した。
すなわち、ウシ血液からＰＢＭＣを分離し、培養したものを試料とした。この試料に、酵母細胞壁や試薬を添加し、温度３７℃、７２時間の条件で、ＰＢＭＣを増殖させた。そして、増殖後の試料について、Ｃｅｌｌ Ｃｏｕｎｔｉｎｇ Ｋｉｔ ８（同仁化学研究所社製）を加えて４５０ｎｍの吸光度（Ａ４５０）を測定することで、ＰＢＭＣの生育を評価した。
実施例１で得られた酵母細胞壁、Ｃｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ Ａ（富士フイルム和光純薬株式会社製）、およびＺｙｍｏｓａｎ（富士フイルム和光純薬株式会社製）について、これらの末梢血単核細胞（以下、「ＰＢＭＣ」とも称する）の生育への影響を、以下のようにして評価した。
すなわち、ウシ血液からＰＢＭＣを分離し、培養したものを試料とした。この試料に、酵母細胞壁や試薬を添加し、温度３７℃、７２時間の条件で、ＰＢＭＣを増殖させた。そして、増殖後の試料について、Ｃｅｌｌ Ｃｏｕｎｔｉｎｇ Ｋｉｔ ８（同仁化学研究所社製）を加えて４５０ｎｍの吸光度（Ａ４５０）を測定することで、ＰＢＭＣの生育を評価した。
得られた結果を、図５に示す。なお、図５において、実施例１は、酵母としてピキア・クドリアブゼビを用いているので、Ｐ．ｋｕｄｒｉａｖｚｅｖｉｉと表記し、試料に酵母細胞壁や試薬を添加しなかった例はＣｏｎｔｒｏｌと表記し、それ以外は、それぞれ試薬名の略称を表記した。なお、略称は、以下のとおりである。
ＣｏｎＡ： Ｃｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ Ａ（３μｇ／ｍＬ）
Ｚｙｍｏｓａｎ： β－ｇｌｕｃａｎ 標品（１００ｕｇ／ｍＬ）
ＣＰ：キャッサバ残渣
図５に示す結果から、実施例１で得られた酵母細胞壁は、酵母細胞壁の試薬であるＺｙｍｏｓａｎと比較して、ＰＢＭＣの増殖効果がかなり高いことが確認された。また、実施例１で得られた酵母細胞壁は、免疫細胞の活性化試薬であるＣｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ Ａと比較して、ＰＢＭＣの増殖効果が高いことが確認された。
ＣｏｎＡ： Ｃｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ Ａ（３μｇ／ｍＬ）
Ｚｙｍｏｓａｎ： β－ｇｌｕｃａｎ 標品（１００ｕｇ／ｍＬ）
ＣＰ：キャッサバ残渣
図５に示す結果から、実施例１で得られた酵母細胞壁は、酵母細胞壁の試薬であるＺｙｍｏｓａｎと比較して、ＰＢＭＣの増殖効果がかなり高いことが確認された。また、実施例１で得られた酵母細胞壁は、免疫細胞の活性化試薬であるＣｏｎｃａｎａｖａｌｉｎ Ａと比較して、ＰＢＭＣの増殖効果が高いことが確認された。
［サイトカインへの影響の評価］
実施例１で得られた酵母細胞壁、およびＺｙｍｏｓａｎ（富士フイルム和光純薬株式会社製）について、これらのサイトカインへの影響を、以下のようにして評価した。なお、サイトカインとして、腫瘍壊死因子（ＴＮＦα）と、インターロイキン－１β（ＩＬ－１ｂ）について、評価を行った。
すなわち、ウシ血液から分離したＰＢＭＣに酵母細胞壁およびＺｙｍｏｓａｎを添加し、温度３７℃、６時間の条件で刺激を行い、ＲＮＡを抽出した後に定量ＰＣＲ法にて標準遺伝子であるβ－Ａｃｔｉｎに対する各サイトカインの遺伝子発現量を測定することで、酵母細胞壁のサイトカイン産生に対する影響を評価した。
実施例１で得られた酵母細胞壁、およびＺｙｍｏｓａｎ（富士フイルム和光純薬株式会社製）について、これらのサイトカインへの影響を、以下のようにして評価した。なお、サイトカインとして、腫瘍壊死因子（ＴＮＦα）と、インターロイキン－１β（ＩＬ－１ｂ）について、評価を行った。
すなわち、ウシ血液から分離したＰＢＭＣに酵母細胞壁およびＺｙｍｏｓａｎを添加し、温度３７℃、６時間の条件で刺激を行い、ＲＮＡを抽出した後に定量ＰＣＲ法にて標準遺伝子であるβ－Ａｃｔｉｎに対する各サイトカインの遺伝子発現量を測定することで、酵母細胞壁のサイトカイン産生に対する影響を評価した。
実施例１で得られた酵母細胞壁と、酵母細胞壁の試薬を用いた場合における腫瘍壊死因子（ＴＮＦα）への影響を評価した結果を、図６に示す。
実施例１で得られた酵母細胞壁と、酵母細胞壁の試薬を用いた場合におけるインターロイキン－１β（ＩＬ－１ｂ）への影響を評価した結果を、図７に示す。
なお、図６および図７において、実施例１は、酵母としてピキア・クドリアブゼビを用いているので、Ｐ．ｋｕｄｒｉａｖｚｅｖｉｉと表記し、Ｚｙｍｏｓａｎは、試薬名を表記した。また、酵母細胞壁を使用しなかった例は、Ｃｏｎｔｒｏｌと表記した。
実施例１で得られた酵母細胞壁と、酵母細胞壁の試薬を用いた場合におけるインターロイキン－１β（ＩＬ－１ｂ）への影響を評価した結果を、図７に示す。
なお、図６および図７において、実施例１は、酵母としてピキア・クドリアブゼビを用いているので、Ｐ．ｋｕｄｒｉａｖｚｅｖｉｉと表記し、Ｚｙｍｏｓａｎは、試薬名を表記した。また、酵母細胞壁を使用しなかった例は、Ｃｏｎｔｒｏｌと表記した。
図６および図７に示す結果から、実施例１で得られた酵母細胞壁は、酵母細胞壁の試薬であるＺｙｍｏｓａｎと比較して、遺伝子発現が抑制できることが確認された。また、実施例１で得られた酵母細胞壁は、酵母細胞壁を使用しなかった場合（Ｃｏｎｔｒｏｌ）と比較して、遺伝子発現が抑制できることが確認された。よって、実施例１で得られた酵母細胞壁によれば、免疫を調節できることが確認された。
Claims (6)
- 芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である動物用飼料であって、
前記動物が、乳牛、肉牛、羊、豚、鶏、および魚類からなる群から選択される少なくとも１つであり、
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす、
動物用飼料。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ） - 請求項１に記載の動物用飼料において、
前記ＧＹＰＤ／Ｇの値が、１．１９以上であり、
前記ＣＹＰＤ／Ｃの値が、０．９８以下である、
動物用飼料。 - 請求項１または請求項２に記載の動物用飼料において、
前記芋類が、ジャガイモ、サツマイモ、キクイモ、アピオス、タロイモ、サトイモ、コンニャクイモ、ヤムイモ、キャッサバ、ナガイモ、およびヤマノイモからなる群から選択される少なくとも１つである、
動物用飼料。 - 請求項１または請求項２に記載の動物用飼料において、
前記動物が、乳牛、肉牛、羊、および豚からなる群から選択される少なくとも１つである、
動物用飼料。 - 芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁である食品素材であって、
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす、
食品素材。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ） - 芋類からでんぷんを取り出した後の残渣である芋残渣を、でんぷん分解酵素と酵母とでエタノール発酵しつつ、前記酵母を培養して、エタノール発酵物を得る工程と、
前記エタノール発酵物から前記酵母を分離する工程と、
前記酵母から、下記条件１を満たす酵母細胞壁を抽出する工程と、を備え、
前記酵母細胞壁が、動物用飼料または食品素材であり、
前記動物が、乳牛、肉牛、羊、豚、鶏、および魚類からなる群から選択される少なくとも１つである、
酵母細胞壁の抽出方法。
（条件１）
前記酵母細胞壁中のβ－グルカンおよびキチンの含量を測定した場合に、下記数式（Ｆ１）および下記数式（Ｆ２）で示す両方の条件を満たす。
ＧＹＰＤ／Ｇ ＞ １ ・・・（Ｆ１）
ＣＹＰＤ／Ｃ ＜ １ ・・・（Ｆ２）
Ｇ：前記酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
Ｃ：前記酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
ＧＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のβ－グルカンの含量（質量％）
ＣＹＰＤ：ＹＰＤ培地を用いて培養した酵母から抽出した酵母細胞壁中のキチンの含量（μｍｏｌ／ｍｇ）
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| JP2017035005A (ja) | 2015-08-06 | 2017-02-16 | 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター | 動物又は魚類用飼料の製造方法及び動物又は魚類用飼料 |
-
2023
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