JPH02222674A - 微生物を生存維持させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、海藻を用いて酸、アルカリ、加熱、凍結、乾
燥等の特殊な環境条件下で微生物を保護し生国を維持す
る方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年食品をはじめとする各産業分野で微生物のもつ機能
を有効に利用しようとする試みが盛んに行われている。

一般に食品産業などで微生物を使用する場合、微生物の
有する代謝能力などを利用するため、微生物が生存状態
においてその機能を発揮し、死菌状態ではその機能が十
分に活かせないことが知られている。また、有用微生物
を含有する食品などでは製品中の微生物の生死状態が製
品の価値を左右する場合が多い。そこで、産業上微生物
の機能を十分に活かすためには、製造工程においである
いは製品中で微生物の生菌状態を維持することが重要な
ポイントである。しかし、−般に食品等の製造工程では
、−時的なｐＨ変化、凍結、高温等の微生物の生存にと
って好ましくない環境が多く考えられる。このように微
生物の生存に好ましからぬ製造工程を有する場合、（１
）目的の機能を有する微生物が使えない、（２）微生物
の機能が十分活かせない、（３）煩雑な工程が必要とな
ることが考えられ、このようなことが微生物を利用しよ
うとする産業では大きな問題になっている。

例えば、食品産業においてはヨーグルトに代表される乳
酸菌を利用した食品が数多く市販されている。近年、科
学の進歩にともなってこれらの乳酸菌が腸内で有効に働
くことが明らかになり注目を浴びている。しかしこれら
乳酸菌を利用した製品では製品中のｐｌ（が一般に低い
ため保存中に乳酸菌の生存数が落ちることが予想される
。また、経口摂取後前を通過する際にｐｉｆの低い胃酸
によって死滅することも考えられる。しかしながら、こ
れら乳酸菌を利用した多くの製品では、製品中あるいは
経口摂取後の胃腸内における乳酸菌の生死状態を考慮し
たものが少ないのが現状である。当然、腸内有用菌は生
菌状態の時により有効に作用することが考えられるので
、食品中及び経口摂取後で生菌状態が維持されれば、乳
酸菌利用の範囲は大きく拡大すると考えられる。

一方、製パン業界においては、パン生地凍結中に酵母が
死滅してしまい十分な醗酵が行われずパンが膨らまない
等の問題も生じている。さらに、腸内菌叢の改善を目的
としたビフィズス菌をはじめとする腸内有用菌の凍結乾
燥製剤が多く市販されているが、一般にこれらの凍結乾
燥製剤についても生存率に一定の限界があった。

従来、微生物の生存がむずかしい特殊な環境下で微生物
を生存させる方法としては、菌株の改良や外的環境に強
い新しい菌株の分離等の試みがなされている。また、ヨ
ーグルトなど有用乳酸菌を含有する乳製品では、製品中
の乳酸菌の耐酸性を上げ、生存率を上げるのに効果があ
るとされる添加物の発明（特開昭６２−１１０５３号）
もなされた。

方、微生物の保存技術のひとつである凍結法で用いる保
護剤例えばグリセリン、メチルスルホキシド、脱脂粉乳
、或いはぶどう糖、シｇ糖、乳糖、ラフィノース等のＩ
Ｎ質も凍結食品中の微生物の生存率を上げる方法として
応用することも考えられる。

しかし、ヨーグルトに用いる添加物では、ヨーグルト中
での生残性しか考慮していないため、それよりｐＨの低
い経口摂取後の胃液中で生菌状態を維持させることは困
難であり、また低ｐＨの食品などでは添加効果それ自体
期待できない。

さらに、凍結保護剤を応用する場合でも、食品へ添加す
ることを考慮した保護剤がないため食品に添加すること
ができないことや、添加できても風味を変えてしまう可
能性があるなどそのままで食品へ応用することがむずか
しいのが現状である。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであり、本発明は、微生物の生存が困難な酸性
、アルカリ性、加熱、凍結、乾燥等の環境下において、
微生物を保護し生菌状態を維持させる方法を提供するこ
とを目的とする。

また、本発明は安価で特別な技術を必要とせずに食品、
医薬等への応用が容易であり、微生物の利用範囲の拡大
と微生物利用の効果を益々広げることができる微生物の
保護方法を提供することを目的とする。そして、微生物
を保護する物質を自然界より広（検索した結果、海藻粉
末もしくはその抽出物に微生物保護作用を有することを
見出し、本発明を完成するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は微生物を海藻粉末またはその抽出物
に接触させることにより、微生物を酸性領域、アルカリ
性領域、高温領域、低温領域、乾燥領域等の外的環境の
中で生存維持させることを特徴とするものである。

以下、本発明の方法をさらに具体的に説明する。

本発明で用いる海藻の具体例としては、ラミナリア属、
アスコフィラム属、ワカメ属、アオノリ属等の海藻を挙
げることができる。海藻は、乾燥粉末またはその抽出物
の状態で微生物に接触させることにより使用される。さ
らに、海藻を表皮と芯に分画し、分画した芯の部位を乾
燥粉末またはその抽出物の状態で用いることでより高い
保護作用が得られる。芯の部位は白色で膨潤後はほぼ透
明・無味・無臭になるため食品への適用が特に好適であ
る。

海藻粉末は、乾燥海藻を粉砕機を用いて１５０〜６０ｍ
ｅｓｈのふるいを通過するまで粉砕することにより調製
される。また、海藻の芯の部位を分画して使用する場合
には、乾燥海藻を蒸留水または水道水につけて、１２時
間以上水戻しを行った後、海藻を表皮と芯に分画し、分
画した芯は十分乾燥させた後上述の方法で粉砕して芯の
海藻粉末を調製する。

本発明では上述したように調製して得られる海藻粉末を
活性成分として、有用微生物の生菌を含む培養液に０．
１重量％〜５．０重量％、好ましくは０．５重量％〜３
．０重量％添加して用いられる。

更に、海藻又はその芯部を蒸留水又は水道水で抽出する
ことにより微生物生存維持物質が得られる。そして、こ
の微生物生存維持物質はより活性の高い活性成分として
用いられる。

本発明の方法を適用できる微生物としては、ラクトバチ
ルス属、ストレフトコッカス属、ビフィドバクテリエウ
ム属、ロイコノストック属、ペデイオコッカス属等で例
示される乳酸菌、サツカロミセス属、シゾサン力ロミセ
ス属、キャンデダ属等で例示される酵母等があげられる
。しかし、適用できる微生物はこれらに限定されるもの
ではなく、従来酸、アルカリ、加熱、凍結、乾燥等の処
理により生存率が著しく低下してしまうような微生物に
対して、本発明の方法を適用することにより長期にわた
り高い生存率を維持することが可能である。

上述したような微生物を従来微生物の生存がむずかしい
特殊な環境下、例えば酸性領域、アルカリ性領域、高温
領域、低温領域、乾燥領域においてその生存率を維持す
ることができる。殊にｐｌＩＯ。

５〜５．０の酸性領域、ｐＨ’？、５〜１２．０のアル
カリ性領域、６０°Ｃ−１００°Ｃの高温領域、−８５
°Ｃ〜０°Ｃの低温領域においてその効果が顕著である
。

以下実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

なお、上記活性成分を微生物と接触させた場合の各種環
境下での生存率の測定は、以下に示す試験方法に従った
。

試験方法 用いる微生物をその微生物の標準的な培地で定常期まで
培養して得られる培養物に、上述のようにして調製した
海藻粉末を適当量添加し、使用菌株の最適培養温度で１
時間以上菌体と海藻粉末を接触させる。この海藻と菌体
の混合物を遠心操作によって無菌的に回収する。得られ
た海藻及び海藻接触菌体の一定量をｐＨ５，０以下の塩
酸溶液に浸漬して酸殺菌処理を行う。塩酸溶液中に漬け
てから一定間隔で菌体を取り出し、プレイド培地に接種
し生菌数の測定を行う。なお、菌体を浸漬した塩酸溶液
のｐＨは、菌体と海藻を浸漬後に測定する。

実施例１ ラクトバチルス・アシドフィルス（Ｌａｃｔｏｂａｃｉ
ｌｌｕｓａｃｉｄｏｐｈｉｌｕｓ　ＪＡＭ　１２４７５
）を−最乳酸菌用培地（組成は第１表）に接種して２４
時間培養して得られた培養物に、ワカメ属の海藻粉末を
終濃度で０．３重量％添加し、３７°Ｃで１時間以上菌
体と海藻粉末を接触させる。この海藻と菌体の混合物を
遠心操作によって無菌的に回収した。

第１表 グルコース イーストエキス ポリペプトン 酢酸ナトリウム（ＣＨｘＣＯＯＮａ） リン酸１カリウム（Ｋｌ（２ＰＯ４） リン酸２カリウム（ＬｎＰＯ４） 硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ４・７１１□０）硫酸第一
鉄（ＦｅＳＯｉ・７８ｚＯ） 硫酸マンガン（ＭｎＳＯ４・４−６ＨｚＯ）一般乳酸菌
培地組成 １１．０ｇ ５．５ １２．５ １．０ ２５０．０ｍｇ ２５０．０ １００．０ ５．０ ５．０ 塩酸溶液中に漬けてから２０分間間隔で菌体を取り出し
、プレイド培地に接種し生菌数の測定を行った。結果を
第２表に示す。

第２表　塩酸浸漬菌体生存数の変化 海藻無接触菌体　　処理時のｐＨ１，１０浸漬時間（ｗ
ｉｎ）　　　０　　　２０　　　４０　　　６０海藻接
触菌体　　　処理時のｐｌ＋　　　１．０４浸漬時間（
ｗｉｎ）　０　　　　２０　　　　４０（アガロース 蒸留水 （初発ｐＨ） １５．０ｇ）・・プレイド培地 １０００．０ｄ ６．８ 得られた海藻及び海藻接触菌体の一定量をｐＨ１，０の
塩酸溶液に浸漬して酸殺菌処理を行った。

この表から明らかなように、本発明に関わる活性成分と
接触させた菌体では、対照とした無接触菌体と比べて６
０分後の乳酸菌の生菌数は２．５Ｘ１０’ｃｅｌｌｓ／
ｌｄであり、その効果は顕著であった。

実施例２ ラミナリア（Ｌａｍｉｎａｒｉａ）属の海藻粉末０．５
ｇに２．５ｇの蒸留水を加えオートクレーブ（１１５°
Ｃで２０分間）で滅菌した。一方、一般乳酸菌培地を滅
菌したものにラクトバチルス・ブルガリカス（Ｌａｃｔ
ｏ−ｂａｃｉｌｌｕｓ　ｂｕｌｇａｒｉｃｕｓ　ＩＡＭ
　１１２０）を接種して常法に従って２４時間培養し、
菌体数１．６　Ｘ　１０”　ｃｅｌｌｓ／ｄの培養液を
得た。この培養液に対して上記滅菌海藻粉末を１．０％
（重量）添加してミキサーで攪拌後、３７°Ｃで３時間
放置した。放置後遠心処理により海藻と海藻接触菌体を
回収してｐＨ１，４のｌｌＣｌ溶液に菌体数が１．６　
ＸＩＯ”ｃｅｌｌｓ／−になるように懸濁して酸殺菌処
理を行った。このＨＣＩ溶液から１０分毎に菌体をとり
だし、生菌数の測定を行った。

ＨＣＩ溶液に浸漬してから９０分後の海藻と接触させた
ラクトバチルス・ブルガリカスの生菌数は１．４Ｘ　ｌ
Ｏ’ｃｅｌｌｓ／ｒＩ１１であった（第３表）。なお、
上記海藻粉末を添加していない対照では浸漬９０分後に
は菌の生存を確認することはできなかった。

（本頁以下余白） 第３表　塩酸浸漬菌体生存数の変化 海藻無接触菌体　　処理時のｐＨ１，４１浸漬時間（信
ｉｎ）　　　０　　　　　９０１．６Ｘ１０”　　　　
０　　　　（ｃｅｌｌｓ／ｄ）海藻接触菌体　　　処理
時のρ１１　　１．４１浸漬時間（ＩＩＩｉｎ）　　　
０　　　　　９０１．４Ｘ１０１０１．４Ｘ１０’　　
（ｃｅｌｌｓ／ｍ）実施例３ アスコフィラム（Ａｓｃｏｐｈｙｌｌｕｍ）属乾燥海藻
１００ｇを５リツトルの蒸留水に浸し、５°Ｃで２４時
間湿潤させた。充分湿潤した海藻をカッターナイフを用
いて、緑色の表皮と、白色の芯の部分に分画した。

分画後、６０°Ｃのオープン中で６時間表皮、芯それぞ
れを乾燥させた。乾燥物をそれぞれサンプルミルで１１
５ｍｅｓｈのふるいを通過するまで粉砕した。

表皮、芯それぞれ３５ｇ及び４５ｇの乾燥粉末を得た。

実施例１に記載した手順で芯の粉末を滅菌後、実施例１
に記載した手順で調製した培養液に対して３．０％（重
量）添加し、実施例１と同様に、菌体（ラクトバチルス
・プルガルカス）と海藻を接触させた。次に、実施例１
に従い菌体と海藻を回収し、ｐＨ１，１，１，３，１，
５のＨＣＩ溶液に菌体数１０ｈ／−となるように希釈浸
漬した。浸漬後５分毎にＩＩｃＩ溶液から菌体をとりだ
して、一般乳酸菌培地に０Ｄ６６０＝０．ＯＬの菌濃度
になるように接種した。３７°Ｃで４８時間培養後の生
育を測定し菌体の生存を確認した。ｐＨ１，１のＨＣＩ
溶液中に３０分間浸漬処理した場合、海藻接触菌体は、
一般乳酸菌培地中で４８時間培養後には十分生育し、生
存が確認された（図−１）。なお、上記海藻粉末を添加
しなかった対照では、５分以上＋１ＣＩ溶液に浸漬処理
した菌体は一般乳酸菌培地で生育が確認できなかった。

また、海藻を分画せずに用いた場合では芯のみを用いた
時に比べて低い保護作用であった。

実施例４ サツカロミセス・セルビシエ（Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃ
ｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ　ＩＡＭ　４２７４）を酵母
用培地（Ｙ、Ｍ培地）に接種して常法に従い３０℃で２
４時間培養し１０’ｃｅｌｌｓ／１ｔｌＯ生菌を含む培
養液を得た。この培養液３ｄから遠心回収した菌体を滅
菌生理食塩水３Ｉｄに懸濁し菌体懸濁液を調製した。こ
の菌体懸濁液に前述のごとき方法で調製された滅菌海藻
粉末３０■を加えよく混合した後、−２５℃のフリーザ
ー中で１２時間凍結放置した。１２時間後、３０℃の恒
温槽で１０分間融解処理を行った後、生菌数の測定を行
った。

対照として、粉砕海藻を添加せずに凍結した酵母を用い
た。結果を第４表に示した。粉砕海藻を添加した系にお
ける、凍結融解後の生菌数は凍結前とほとんど変化がな
く生菌が維持されていた。−方、対照の無添加系では凍
結融解後その生菌数は凍結前の１７２０まで減少してお
り、凍結に対する海藻の微生物保護作用は顕著であった
。

第４表　凍結融解による酵母生菌数の減少凍結前の生菌
数　凍結融解後の生菌数 海藻無接触菌体　１．０３Ｘ１０”　　　　　５．０Ｘ
ＩＯ’海藻接触菌体　　１．０３　Ｘ　１０”　　　　
　１．ＯＸ　１０’〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明は酸性、凍結などの環境下に
おいて、微生物を保護し生菌状態を維持することができ
る。本発明により、従来微生物を生菌状態で維持するこ
とが困難であると考えられていた環境下においても、微
生物を生存させることが可能となり、食品、医薬等への
応用が容易になり、微生物の利用範囲の拡大と微生物利
用の効果を益々広げることができる。

【図面の簡単な説明】

図−１は、実施例３における菌体の生育量を示すグラフ
である。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、微生物を海藻粉末またはその抽出物に接触させるこ
   とにより、微生物を酸性領域、アルカリ性領域、高温領
   域、低温領域、乾燥領域等の外的環境の中で生存維持さ
   せる方法。 ２、海藻が、ラミナリア属、アスコフィラム属、ワカメ
   属、アオノリ属である請求項１に記載の方法。 ３、微生物が乳酸菌である請求項１に記載の方法。 ４、乳酸菌がラクトバチルス属、ストレフトコッカス属
   、ビフィドバクテリュウム属、ロイコノストック属、ペ
   デオコッカス属に属する微生物である請求項３に記載の
   方法。 ５、微生物が酵母である請求項１に記載の方法。 ６、酵母がサッカロミセス属、シゾサッカロミセス属、
   キャンデダ属に属するものである請求項５に記載の方法
   。 ７、酸性領域の外的環境がｐＨ０．５〜５．０の酸性範
   囲である請求項１に記載の方法。 ８、アルカリ性領域の外的環境がｐＨ７．５〜１２．０
   のアルカリ性範囲である請求項１に記載の方法。 ９、高温領域の外的環境が６０℃〜１００℃の加熱温度
   範囲である請求項１に記載の方法。 １０、低温領域の外的環境が−８５℃〜０℃の凍結温度
   範囲である請求項１に記載の方法。 １１、乾燥領域の外的環境が乾燥状態である請求項１に
   記載の方法。 １２、微生物が食品中に生存している微生物である請求
   項１に記載の方法。 １３、海藻粉末が乾燥した海藻を粉砕したもの又は海藻
   を表皮と芯部に分画し、その芯部を乾燥し粉砕したもの
   である請求項１に記載の方法。 １４、海藻又はその芯部を抽出し、微生物の生存維持物
   質を得ることからなる微生物の生存維持物質の製造方法
   。