JPH02286078A - ビフィズス菌増殖促進組成物及びその製造法 - 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〕 本発明はビフィズス菌増殖促進組成物及びその製造法に
関するものである。

〔従来の技術〕

ビフィズス菌（Ｂｉｆｉｄｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ属菌）
は人の腸内に棲息する細菌であり、その生理的意義とじ
ては、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ　ｃｏｌｉ）や
ウェルシュ菌（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ　ｐｅｒｆｒｉ
ｎｇｅｎ！１）などの好ましくない腸内菌の生育を抑え
ることによって、アンモニア、アミン類、フェノール類
、インドール等の有害な腐敗産物の生成を抑制すること
や、下痢、便秘、肝機能障害、高脂血症等に対する改善
効果があることなどが知られている。すなわち、ビフィ
ズス菌は人の健康に深い関わり合いを持っており、腸内
をビフィズス菌優勢の菌叢に保つことは健康維持の観点
から極めて重要なことである。

近年の研究により人の腸内のビフィズス菌を増やすため
には、体内でほとんど吸収されずに大腸に達する難消化
性の性質を有し、かつ腸内でビフィズス菌によって選択
的に資化されるような糖質を経口的に摂取することが有
効であることが明らかとなり、そのような性質を持った
糖質の開発が注目されている。

現在このようなビフィズス菌増殖促進物質とされている
ものには、大豆等の植物に広く分布しているラフィノー
スとスタキオースがあり、そのはかフラクトオリゴ糖が
ある（特公昭５９−５３８３４号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、これらの糖質はいづれもビフィズス菌に
よって利用されるものの、選択性の点では必ずしも充分
なものとはいえず、ラフィノースとスタキオースは一部
の好ましくない菌によっても利用されてしまう、バージ
エイの分類によるとウェルシュ菌の４０〜６０％の株は
ラフィノース資化性が陽性とされている。またフラクト
オリゴ糖についても一部の大腸菌により利用されるよう
である。従って、ラフィノースやスタキオースあるいは
フラクトオリゴ糖を摂取して腸内のビフィズス菌を増や
すことができても、好ましくない菌を完全に排除するこ
とは困難と言わざるを得ない。

本発明は、上記の問題を解決し、腸内菌叢中の好ましく
ない菌の増殖に利用され難く、ビフィズス菌の増殖には
選択的に利用される新たなビフィズス菌増殖促進組成物
とその製造法を目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは上述の事情に鑑み、ビフィズス菌選択性の
より優れた糖質を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、ラ
フィノース、スタキオースまたはこれらの含有物をスク
ロースの存在下でフラクトシルトランスフェラーゼで処
理することにより生成するオリゴ糖はビフィズス菌によ
る資化性は保持したまま腸内菌叢中の好ましくない菌に
よる資化性が消失ないし低下することを見出し、本発明
を完成することに至った。すなわち、本発明はラフィノ
ースまたはスタキオースにフラクトースが１〜３分子結
合したオリゴ糖を有効成分として含有するビフィズス菌
増殖組成物及びその製造法に関するものである。

本発明において使用されるフラクトシルトランスフェラ
ーゼは、主としてスクロースに作用してグルコースとフ
ラクトースとの結合を切断し、そのフラクトースをラフ
ィノースまたはスタキオースに転移させる作用を有して
いる。さらにはそれらの転移生成物にもフラクトースを
転移させ、フラクトースが２〜３分子結合したラフィノ
ースまたはスタキオースを生成する作用も有している。

一般に、スクロースに作用してフラクトオリゴ糖を生成
する酵素（特公昭５９−５３８３４号公報）にそのよう
な作用が認められる。酵素の起源は特に限定する必要は
ない、また、精製標品である必要もなく、粗酵素の状態
、あるいは酵素を含んだ菌体の状態でも使用できる。

出発物質として用いられるラフィノース、スタキオース
またはこれらの含有物は特に高純度のものを用いる必要
はなく、脱脂大豆の水抽出液、あるいはこれから蛋白を
沈澱回収した残渣である大豆ホエー、あるいは甜菜糖蜜
など、これらを−成分として含有する物質も原料として
用いることができる。

ラフィノース、スタキオースまたはこれらの含有物に、
スクロースの存在下でフラクトシルトランスフェラーゼ
を作用させるには、フラクトース供与体となるスクロー
スの濃度を０．５〜５％とし、フラクトース受容体とな
るラフィノースまたはスタキオースはスクロースの１〜
２０倍濃度とする。

反応ｐＨ，反応温度については酵素の起源によって異な
るが、ｐＨ４，０〜７．０、温度２５〜６５℃とする。

なお、反応の進行によりスクロース濃度が低下していく
が、生成物の収率を向上させるには適宜スクロースを途
中添加することが望ましい。

転移反応終了後、反応液を加熱して酵素を失活させ除去
する。この反応液はそのまま、あるいは濃縮物、あるい
は乾燥粉末としてビフィズス菌増殖促進組成物として利
用することができるが、必要に応じて有効成分含量を高
めるための精製を行ってもよい、精製法としては種々の
方法があるが、例えば反応液をイオン交換樹脂で脱塩し
た後、活性炭カラムに通液してオリゴ糖を吸着させ、次
いでエタノール溶液で段階的に溶出させる方法がある０
通常１５〜５０％濃度のエタノールで目的とするオリゴ
糖を効率良く溶出できる。より高い純度め標品を得るに
は、この溶出液を減圧濃縮した後再度活性炭カラムに吸
着させ、溶出させる操作を繰り返せばよい。このように
して得られた溶出液は減圧濃縮し、必要があれば乾燥し
、粉末化して利用できる。

上述のようにして得られるビフィズス菌増殖促進組成物
にはラフィノースまたはスタキオースにフラクトースが
１〜３分子結合したオリゴ糖が含まれている。転移生成
物の分析は、例えばＴＳＫゲル・アミド−８０カラム（
東ソー製）を用いてアセトニトリル：水＝’７０　：　
３０（ｖ／ｖ）の溶媒系による高速液体クロマトグラフ
ィーにより行うことができる。それによると、転移生成
物のうちフラクトースが１分子結合したものの割合は７
５％、２分子結合したものの割合は２０％、３分子結合
したものの割合は５％であるが、その比率は反応条件に
よって変わることもある。

後記の実施例に述べるような方法で、各種転移生成物を
調製し、構成糖のモル比の測定、質量分析、Ｃ−１３核
磁気共鳴スペクトル分析などの手法によりその化学構造
について検討を行った結果、ラフィノースにフラクトー
スが１分子結合したオリゴ糖は０−α−Ｄ−ガラクトピ
ラノシル−（ｌ→６）−〇−α−Ｄ−グルコピラノシル
ー（ｌ→２）−〇−β−Ｄ−フラクトフラノシルー（１
→２）−β−Ｄ−フラクトフラノシド、２分子結合した
オリゴ糖は、０−α−Ｄ−ガラクトピラノシル−（ｌ→
６）−〇−α−Ｄ−グルコピラノシル（ｌ→２）−〇−
β−Ｄ−フラクトフラノシルー（ｌ→２）−〇−β−Ｄ
−フラクトフラノシル（ｌ→２）−β−Ｄ−フラクトフ
ラノシド、３分子結合したオリゴ糖は、０−α−Ｄ−ガ
ラクトピラノシル−（１→６）−〇−α−Ｄ−グルコピ
ラノシルー（１→２）−〇−β−Ｄ−フラクトフラノシ
ルー（１→２）−〇−β−Ｄ−フラクトフラノシルー（
１→２）−〇−β−Ｄ−フラクトフラノシル（ｌ→２）
−β−Ｄ−フラクトフラノシドであること、また、スタ
キオースにフラクトースが１分子結合したオリゴ糖は、
０−α−Ｄ−ガラクトピラノシル−（ｌ→６）−〇−α
−Ｄ−ガラクトピラノシルー（１→６）−０−α−Ｄ−
グルコピラノシル−（１→２）−〇−β−Ｄ−フラクト
フラノシル（１→２）−β−Ｄ−フラクトフラノシド、
２分子結合したオリゴ糖は、０−α−Ｄ−ガラクトピラ
ノシル−（１→６）−〇−α−Ｄ−ガラクトピラノシル
ー（ｌ→６）−〇−α−Ｄ−グルコピラノシルー（１→
２）−〇−β−Ｄ−フラクトフラノシル（１→２）−〇
−β−Ｄ−フラクトフラノシルー（１→２）−β−Ｄ−
フラクトフラノシド、３分子結合したオリゴ糖は、Ｏ−
α−Ｄ−ガラクトピ’ｚ／’ｉルー（１→６）−〇−α
−Ｄ−ガラクトピラノシルー（１→６）−〇−α−Ｄ−
グルコピラノシルー（ｌ→２）−０−β−Ｄ−フラクト
フラノシル（ｌ→２）−〇−β−Ｄ−フラクトフラノシ
ルー（１→２＞−０−β−Ｄ−フラクトフラノシル（１
→２）−β−Ｄ−フラクトフラノシドであることが判明
した。

なお、ラフィノースにフラクトースが１分子結合したオ
リゴ糖は小麦などの植物にも含まれていることが知られ
ている。

以上述べた本発明の組成物中のオリゴ糖につき実施例で
示すように腸内細菌による資化性を調べた結果、ビフィ
ズス菌には利用されるがウェルシュ菌や大腸菌には利用
されず、ビフィズス菌選択性が極めて優れていることが
明らかとなった。

このように、ラフィノース、スタキオースまたはこれら
の含有物を、スクロースの存在下、フラクトシルトラン
スフェラーゼで処理して得られる、ラフィノースまたは
スタキオースにフラクトースが１〜３分子結合したオリ
ゴ糖は人の腸内におけるビフィズス菌増殖促進物質とし
て有効である。

本発明の組成物は、目的に応じて液状、粉末状などの形
態にすることができる。また、精製したオリゴ糖そのも
のとして、あるいは一般の飲食物に適当量を添加して用
いることができる。

以下、実施例を示して本発明を説明する。

実施例１ スフ０−ス１５ｇ／ｄ１、ペプトン　１ｇ／ａ、肉エキ
ス０．７ｇ／ａ、ＮａＣ１Ｏ，３ｇ／ａ、　ＣｏＣ１ｇ
・６）１ｚＯＯ，１ｇ／ｄ１を含む培地（ｐＨ６，５）
を５００ｄ容フラスコに５０ｍ１ずつ入れ、１２０’ｃ
で２０分間殺菌した。これに、ブイヨン２ｇ／ｄ１．、
スクロース５ｇ／ａを含む培地で３０℃、２４時間培養
した、オーレオバシディウム・プルランス・バラエティ
・メラニゲナム（Ａｕｒｅｏｂａ−ｓｉｄｉｕｍ　　ｐ
ｕｌｌｕｌａｎｓ　　ｖａｒ、　　ｍｅｌａｎｉｇｅｎ
ｕｍ）　　八ＴＣＣ２０６１２株の培養液をｌＩｄずつ
接種し、３０°Ｃで４８時間培養した。この培養液５０
０ｄよりフラクトシルトランスフェラーゼを含有する菌
体（特開昭５７−１６６９８１号公報）を遠心分離によ
り採取し、スクロースを２．５ｇ／ａ、ラフィノースを
Ｌｏｇ／ａ含む５０ｍＭリン酸緩衝液（ｐＨ６，０）　
５００ｄに添加して５０°Ｃで２．５時間反応させた。

次いで反応液にスクロースを２．５ｇ／〃添加し、さら
に５０’Ｃで２．５時間保持する操作を２回繰り返した
後、１００°Ｃで１０分間加熱処理して反応を停止させ
、遠心分離によって菌体を除去した。この反応液中には
ラフィノースにフラクトースが１分子結合したオリゴ糖
が１．５ｇ／ｄ１．２分子結合したオリゴ糖が０．４ｇ
／ａ、１分子結合したオリゴ糖がＯ，１ｇ７ｄｌ蓄積し
ていた。

次いで、反応液をイオン交換樹脂のカラムに通して脱塩
し、５Ｘ５０Ｃ１の活性炭カラムに通液してオリゴ糖を
吸着させた。その後脱イオン水５１を流して単Ｉｉ類を
溶出した後、５％、１０％、１５％、２０％エタノール
を順次３１ずつ流し、ラフィノース及び転移生成物を溶
出させた。溶出液を濃縮後再度活性炭カラムに吸着させ
、エタノール溶液で段階的に溶出する操作を繰り返すこ
とにより、ラフィノースにフラクトースが１分子結合し
たオリゴ糖、２分子結合したオリゴ誠、３分子結合した
オリゴ糖をそれぞれ含む両分を得た。これらをそれぞれ
減圧：ａ縮した液を凍結乾燥を行い、白色のオリゴ糖粉
末を得ることができた。

次に、得られたオリゴ糖の腸内細菌による資化性につい
て検討を行った。方法としては糖源としてオリゴ糖を０
．５ｇ／ｄ１含む培地に各腸内細菌を接種して３７℃で
５日間嫌気培養を行い、菌の増殖を５７０ｎｓにおける
濁度を測定することにより求め、グルコースを糖源とす
る培地での値を１００とした時の相対値により評価した
。

培地は以下の組成のものを使用した。

糖の資化性試験培地 糖源５ｇ、　（ＮＨａ）ｚｓ０４０．９ｇ５ＫＨ２ＰＯ
４０，４５ｇ５Ｋ２ＨＰＯ４０，０？５１！、Ｍｇ５Ｏ
ｎ　・７８ｚ００．０９ｇ、　ＮａＣ１０，−９ｇ、、
Ｃ′ａｃ１ｇ−２Ｈ，００，０９ｇ、　　）リブティケ
ース（ＢＢＬ）　ｌｈ。

酵母エキス（Ｄｉｒｃｏ）　５ｇ、肉エキス（Ｄｉｒｃ
ｏ）　２ｇ、　ヘミン０．００７ｇＸＮａｚＣＯ＋　４
ｇ、　Ｌ−システィン−塩酸塩−水和物０．３ｇ、蒸溜
水１０００１１Ｉｉ、ｐＨ７，２結果を第１表に示す。

第１表によりラフィノースにフラクトースを１〜３分子
結合させることによりビフィズス菌による資化性を保持
したまま、ウェルシュ菌、大腸菌による資化性を消失な
いし低下させることができたことは明らかである。

第１表 実施例２ 実施例１と同様にして調製したフラクトシルトランスフ
ェラーゼを含有するオーレオバシディウム・プルランス
・バラエティ・メラニゲナムの菌体を用い、ラフィノー
スの代わりにスタキオースを添加した系で同様の反応を
行った。反応終了後生成物の分析を行ったところスタキ
オースにフラクトースが１分子結合したオリゴ糖が１．
６ｇ／ｄＩｌ、２分子結合したオリゴ糖が０．３ｇ／ａ
、１分子結合したオリゴ糖が０．１ｇ／ａ蓄積していた
。これより実施例１と同様の処理方法によりオリゴ糖の
調製を行い、腸内細菌による資化性の評価を行った。

結果は、第２表に示すように、スタキオースにフラクト
ースを２〜３分子結合させることにより、ビフィズス菌
による資化性を保持したままウェルシュ菌による資化性
を消失ないし低下させることができた。

第２表 〔発明の効果〕 本発明のビフィズス菌増殖促進組成物は大腸菌やウェル
シュ菌等の腸内菌叢中の好ましくない菌はほとんど資化
せず一方ビフィズス菌の資化性が良好なところから飲食
物に利用することによって上記の好ましくない菌の生育
に寄与せず、ビフィズス菌を選択的に増殖させて腸内菌
叢状態を好ましい状態に保つことができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ラフィノース又はスタキオースにフラクトースが
   １〜３分子結合したオリゴ糖を有効成分として含有する
   ビフィズス菌増殖促進組成物
2. （２）ラフィノース、スタキオース又はこれらの含有物
   を、スクロースの存在下にフラクトシルトランスフェラ
   ーゼで処理してラフィノース又はスタキオースにフラク
   トースが１〜３分子結合したオリゴ糖とすることを特徴
   とするビフィズス菌増殖促進組成物の製造法