JPH0322971A - ビフィズス菌増殖物質の精製法及び増殖物質 - 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） 本発明はビフィドバクテリウム属菌、即ちビフィズス菌
の増殖物質の精製法に関するものである．更に詳細には
、本発明は大豆から抽出したビフィズス菌増殖物質の精
製法に関するものである。

一般にビフィズス菌は、乳児から成人まで、生理的に好
ましいものとされている．特に、腸管感染防御、免疫機
能の増強、腸内腐敗の抑制、蛋白代謝やビタミン代謝の
改善に効果があると言われている． 近年、ビフィズス菌そのものの投与が臨床方面で試みら
れるようになったが，これは乳児、幼児、戒人および老
人の胃腸障害、肝障害、皮膚病、アレルギー性疾患，菌
交代症等の治療法として有効とされていることにもとす
くものである．又、ビフィズス菌の有効性を利用する目
的でビフィズスヨーグルト、ビフィズス菌入り錠菓など
のビフィズス菌含有食品も市販されるようになった． 医学的見地からも乳児に限らず戊人、老人にとって腸管
内をビフィズスフローラとすることは、病気の予防や、
病気からの回復を早めるなどの効果があるとされており
、そのためにも常時腸内のビフィズス菌数の高水準の保
持が望まれている状態である． 一時的なビフィズス菌の増加をねらうのであれば，ビフ
ィズス菌を連続経口投与すればよいが、投与を中止する
と短期間で体外に排泄されてしまうため、単なる菌体の
経口投与によって腸内のビフィズス菌数を高い水準で維
持することは困難である． そこで、腸内にビフィズス菌が定着し、かつ増殖する環
境をつくる事が大切となり、そのためにビフィズス菌の
増殖を促す物質を単独で、又はビフィズス菌と共に経口
投与することにより、腸内のビフィズス菌数を高い水準
に維持することが試みられるようになったのである。

（従来の技術及び問題点） 豆乳がビフィズス菌の生育に有効なことは、特開昭５１
−１４２５６６号、特開昭５５−８５３９０号等により
公知である．しかし豆乳のどのような或分が有効である
のかは全く不明である． また，スタキオース、ライノースなどの大豆に含まれて
いるオリゴ糖類はビフィズス菌をある程度増殖する糖類
として公知である． しかし、これら糖類を用いても、ビフィズス菌増殖効果
は豆乳に含まれるビフィズス菌増殖物質より劣っている
のである． （問題点を解決するための手段） 本発明者らは、大豆抽出液等からビフィズス菌増殖物質
を精製するために鋭意研究した結果，１．分画分子量２
０，０００〜１００，０００の限外濾過膜による処理。

２．得られた処理液の活性炭処理． ３．得られた活性炭処理液の電気透析処理。

以上の３工程を連続的必須処理として精製工程中に行え
ば、ビフィズス菌増殖物質が実用的に使用できる程度に
十分ｍｍできることが明らかとなり、本発明を完成する
に至った。

本発明の上記連続的必須３工程の大きな特色は、大豆抽
出液や大豆ホエーからビフィズス菌増殖物質の精製にお
いて、共存する蛋白、塩類、着色物質等の夾雑物質をほ
とんど完全に分離し、ビフィズス菌増殖物質を実質上各
種用途に使用できるまでに精製できたところにある． また、工程別では，分画分子量２０　，　０００〜１０
０，０００、好ましくは４０，０００〜６０，０００の
限外濾過膜処理によって，蛋白、着色物質、微生物等を
分離し、次の活性炭処理によって、残存する２Ｓ蛋白、
着色物質の吸着除去を行うが、限外濾過処理によって分
離されなかった２Ｓ蛋白を活性炭処理によって吸着除去
した工程は本発明における特色の一つである。

次に連続して、電気透析処理を行い、脱塩と同時に荷電
着色物質を除去するが、この際処理液から活性炭処理に
よって２３蛋白が除去されているために，電気透析処理
が効率よく行なわれ，本発明をビフィズス菌増殖物質の
産業上におけるきわめて有利な精製法としたのである． また、本発明においては、電気透析処理の後に，イオン
交換樹脂処理を行えば、更に残存する塩類，着色物質、
窒素化合物等を完全に除去することができる。イオン交
換樹脂処理としては、陽イオン交換、陰イオン交換，両
イオン交換を適宜組合せて行うのがよい。

ここに精製されたビフィズス菌増殖物質は真仝濃縮して
、シロップとし、また噴霧乾燥して粉末状にするなど各
種の用途に応じた製品とすることができる。

また、本発明においては、限外濾過膜処理の前処理とし
て、大豆もしくはその処理物の抽出液又は大豆ホエーに
塩化カルシウムを添加し、加熱処理し、ｐＨを４．２〜
５．６に調整し，蛋白、塩類等を沈澱除去する工程を行
ってもよい． 更に、本発明は，大豆もしくはその処理物の抽出液又は
大豆ホエーもしくはこれらの処理液を限外濾過膜処理し
，活性炭処理し、電気透析処理し，イオン交換樹脂処理
してなるビフィズス菌増殖物質を包含している． 本発明を詳細に説明する． 本発明における原料としては，大豆、脱脂大豆、又はこ
れらの処理物の水、アルコール、アルコール水溶液など
による抽出液や脱脂し、蛋白を分離した後の大豆ホエー
などがあるが、大量に入手することのできる大豆ホエー
が安定供給できるので好ましい。

大豆もしくはその処理物の抽出液又は大豆ホエーには塩
化カルシウムを添加し、加熱して，蛋白、塩類等を除去
する前処理をしておけば、限外濾過処理の円滑な操作を
行う上で都合がよい．具体的には、大豆抽出液等に塩化
カルシウムを該抽出液の固形分（Ｒ．Ｂｒｉｘ値）対し
て５〜１０重量％添加し、約８０℃に加熱達温後Ｐ｝Ｉ
を４．２〜５．６、好ましくは４．８〜５．２として不
純物を除くのがよい。この場合Ｐｌｌ　４．２以下では
目的物質の分解が起り、又ｐＨ５．６以上では不純物の
沈殿が完全ではない。

大豆もしくはその処理物の抽出液又は大豆ホエーもしく
はこれらの前処理液について分画分子量２０，０００か
ら１００，０００、好ましくは４０，０００から６０，
０００の膜を用い限外濾過し、濾液を集める。分画分子
量が２０，０００以下であると透過流束が少なくなり、
又目的物質の歩溜りが低く，効率のよい生産には適さな
い．又、ｉｏｏ，ｏｏｏ以上になると目的物質以外の夾
雑物が多くなり、以降の工程での負荷が高くなり効率的
な運転が出来ないので好ましくない． 限外濾過膜処理液は分画分子量２０，０００〜１００，
０００好ましくは４０．０００〜６０　，　０００の膜
で処理した場合，分画分子量以下の物質は当然透過液に
混入してくる．該大豆抽出液の場合は分子の大きさが２
８蛋白附近から以下の可溶性蛋白質、ペプチド類，荷電
、無荷電の着色有機物質その他の有機物質あるいは無機
物質等が透過液に混入し、以降の精製工程での妨害物質
となる．そこで本発明者らは種々検討した結果膜濾過と
活性炭処理を連続して組合わせることが、蛋白質、着色
物質の除去に有効であることが判明したのである． 使用する活性炭は一般市販品で十分であり、活性炭０．
５〜５重量％を限外濾過膜処理液に添加混合し、その後
，濾過，遠心分離などによって活性炭を分離して活性炭
処理が行なわれる． この活性炭処理によって、かなりの量の蛋白質，着色物
質が除去されるが、特にこの後の電気透析処理で膜汚染
の原因となる２Ｓ蛋白などの低分子蛋白の除去に有効で
あった。

活性炭処理液にはわずかな塩類と無機物質が含まれてい
るが、次に電気透析処理して，塩類と無機物質を除去す
る． 本発明における電気透析処理では，その前処理として限
外濾過膜処理に続いて活性炭処理が行なわれているので
、分子量の小さな蛋白、特に２Ｓ蛋白が分離除去されて
いるので、電気透析処理は効率よく進行する。

電気透析処理の終了したビフィズス菌増殖物質は、この
まま各種食品に使用することができるが、未だごく微量
の塩類、着色性物質，窒素化合物などを含んでいる． ビフィズス菌増殖物質を直接飲料等に使用する場合は，
微量の塩類や窒素化合物が苦味を出し、着色物質が飲料
の色を損うので好ましくない。

本発明においては、電気透析処理した後、陰イオン交換
樹脂、陽イオン交換樹脂、両イオン交換樹脂などを適宜
組合せたイオン交換樹脂処理を行うのが好ましい． 電気透析処理の終了したもの、又は更にイオン交換樹脂
処理の終了したものは、液状のまま，もしくは真空濃縮
してシロップとして，更には噴霧乾燥、凍結乾燥などに
より粉末状にして、ビフィズス菌増殖物質として直接又
は間接的に飲料などの各種食品に適用することができる
ものである。

次に本発明の試験例及び実施例を示す．試験例１ 丸大豆１００ｋｇを９５℃熱水１８０　Ｑで３０分間抽
出した大豆熱水抽出液に塩化力ルシュウムを加え、更に
ｐＨを５．０として不溶物を除いた後の分画分子量４０
，０００、２０，０００．　１０，０００の各限外濾過
膜による処理経過を第１図に示した． 縦軸には、透過流束（単位膜面積を単位時間に透過する
透過液量（ｋｇ／ｒｒｌ’・ｈｒ））を示し、横軸には
、容量減少率（供給液の最初の容量を，処理後の保持液
の容量で割った値．濃縮倍率と同意．）を示した。

大豆熱水抽出液１００Ｑを原料としダイセル多目的試験
機ＰＣＤ−４０（ダイセル化学工業（株））を用いて試
験したが、処理液の液温は７０℃、入口圧力８．５ｋｇ
／ａＪ、出口圧力５．５ｋｇ／ａＪ、循環流ｊｌｌ．２
ｍ／ｈｒｓで行った。

第１図から明らかなように、分画分子量１０，０００で
は透過流束も小さく，又透過液の指標とした糖類の回収
率もよくなかった． 試験例２ 試験例工で得られた大豆熱水抽出液を分画分子量４０，
０００の限外濾過膜で処理し、その透過液に活性炭（太
閤活性炭ＦＣ−１５０二村化学工業（株））１％を添加
し，５０℃，４５分放置後、その濾液について三塩化醋
酸を０．１Ｍ濃度になるように溶解し、観察したところ
膜透過液には沈殿が生じたが一方、更に活性炭処理をし
た液には沈殿は生じなかった。

又常法により各試料中の窒素分の測定により蛋白質の含
量を調べた所限外濾過膜処理及び活性炭処理により有意
に減少していた。測定結果は次の表に示される． 試験例３ 試験例１で得られた大豆熱水抽出液を分画分子量４０，
０００の限外濾過膜で処理し、その透過液に活性炭（太
閤活性炭ＦＣ−Ｗ５０二村化学工業（株））１．５％を
加え、５０℃、４５分放置し，その濾液の色調について
は８０％以上の脱色率を示した。

着色度は，　００５００止の吸光度からＯＤ７２０ｎｍ
の吸光度の値を差引いた値で示した． 結果は次の表に示される． 表 試験例４ 試験例２で得た活性炭処理液を電気透析装置ＴＳ−１０
−４００型（徳山曹達（株））により電気透析した。

設定電圧２８０ｖ、液温３０℃、電流２ＬＡ　（開始時
）〜５．５Ａ（終了時）で１１０分処理したところ、脱
塩率は８５％であった． 試験例５ 実施例１で得たシロップを凍結乾燥粉末化したビフィズ
ス菌増殖物質（Ｒ．　Ｂｒｉｘ　７７’　）、ラフイノ
ース，スタキオース、及びラフイノースとスタキオース
の等量混合物のそれぞれを糖源として下記の培地を作っ
た。

Ｂａｃｔｏ−Ｌｉｖｅｒ　（Ｄｉｆｃｏ）浸出液　　　
　１０００ｔＱＰｒｏｔｅｏｓｅ　Ｐｅｐｔｏｎｅ　Ｎ
ａ３（Ｄｉｆｃｏ）　　　　ＬｏｇＴｒｙｐｔｉｃａｓ
ｅ（ＢＢＬ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　５ｇＹｅａｓｔ　Ｅｘｔｒａｃｔ（Ｄｉｆｃｏ）　
　　　　　　　３ｇＴｗｅｅｎ　８０　　　　　　　　
　　　　　　１ｇＳｏｌｕｔｉｏｎ　Ｂｅ　　　　　　
　　　　　　　５ｍｆｆＬ−Ｃｙｓｔｅｉｎ．　ＨＣＩ
ＩＩ，０　　　　　　　　　０．２ｇｍ　　ｇ　　　　
　　　　　　　　　　　Ｌｏｇ＊ＭｇＳＯ４・７８．０
　１０ｇ．　ＦｅＳＯ４・７Ｈ，Ｏ　Ｏ．５（．　Ｎａ
ＣｌＯ．５ｇ，　ＭｎＳＯ，　０．３３７ｇを精製水２
５０ｍＱに溶解．１１５℃、２０分間滅菌。

各培地にビフィドバクテリウム・ロンガムＡＴＣＣ１５
７０７のＢｒｉｇｇｓ　Ｌｉｖｅｒ　Ｂｒｏｔｈ　３７
℃，　１日培養液の１００倍希釈液をｔ％接種し、同時
に培地１０■ａ当りシスティン−７スコルビン酸液（Ｌ
−Ｃｙｓｔｅｉｎ　ＨＣＩ・１１２０　２ｇ．　Ｌ−ア
スコルビンＷ１３４ｇ．　Ｎａ，Ｇｏ，　ｌｌｇを精製
水１００ｉＱに溶解、１１５℃、２０分間滅菌）１滴添
加し，３７℃で２０時間静置培養した。

培養開始後】１時間から２０時間まで各培地の濁度（％
）を積分球光電散乱光度計Ｍｏｄｅｌ　Ｔ−２６０００
（東京電色）を使用して、測定し，その結果を第２図に
示した． 第２図において、Ａは実施例１で得たビフィズス菌増殖
物質，Ｂはラフィノース，Ｃはスタキオース５Ｄはラフ
イノースとカタキオースの等量混合物をそれぞれ示して
いる。

第２図から本発明のビフィズス菌増殖物質がすぐれたビ
フィズス菌の増殖効果を有することが分る。

実施例１ 大豆蛋白ホエー（Ｒ．　Ｂｘ　６０）１００ｋｇを水１
８０ｋｇで希釈し，　８０℃達温迄加熱した。これに大
豆蛋白ホエー比４％の塩化カルシウムを溶液（塩化カル
シウム４．５ｋｇ．水１５ｋｇ）にて添加した．添加後
、ｐＨが、４．８〜５．０の範囲外の場合、水酸化カル
シウムを加えて、ｐＨ４．８〜５．０に調整した．攪拌
を停止後、約１６時間静置し、清澄液と残渣を得た。

得られた清澄液をチューブラ一式モジュール（ダイセル
ＤＵＳ−０４）を用いて、分画分子量４０，０００の限
外濾過膜により、ＵＦ処理した。入口圧力８ｋｇ／ｄ、
出口圧力５ｋｇ／ｃｄ．循環流３１１．５ｒｒ１″／ｈ
ｒ、液温７０℃の運転条件で処理し、処理原液量の９０
％をＵＦ透過液として得た． ｔｌＦ透過液に粉末活性炭（二村化学工業（株）ＦＣ−
１４５０）を２％加え、３０〜５０℃で約１時間接触さ
せた。

その後フィルタープレスろ過機を用いてろ過を行った・ 次いで、電気透析装置（徳山曹達（株＞ｍ、ＴＳ−　２
型）を用いて、電気透析を行った。すなわち、各々２ｄ
１のア二オン膜と、　カチオン膜１０対よりなるイオン
交換膜を用いた。初期電圧、電流値、１４Ｖ．　９．４
Ａ、終了電圧，電流値、９．４Ｖ．　ｌ．５６Ａ、液温
３０〜５０℃の運転条件で、液の電気伝導度が３ｌＩＳ
／ｃｍになる迄、脱塩処理した。

この電気透析処理液を１０℃以下に冷却し、イオン交換
処理を行った。陽イオン交換塔（ダイヤイオンＰＫ２１
６、３５Ｑ）、陰イオン交換塔（ダイヤイオ：，ｌＡ３
０、３５Ｑ）、温床塔（ダイヤイオンＰＫ２１６、５Ｑ
、ダイヤイオンＰＡ４０８、１．０１１１）の順に通液
し、イオン交換処理液を得た． この処理液を真空濃縮し、次の表の組成のシロップ状ビ
フィズス菌増殖物質約３０ｋｇを得た。

表

【図面の簡単な説明】

第１図は試験例１において、大豆熱水抽出液を分画分子
量４０　，　０００、２０，０００、１０，０００の各
限外濾過膜による処理経過を示す図で、第２図は試験例
５において，　Ｂ．　］．ｏｎｇｕｍ　ＡＴＣＣ　１５
７０７の比較培養試験で測定した培養経過を示す図であ
る．

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）大豆もしくはその処理物の抽出液又は大豆ホエー
   もしくはこれらの処理液を限外濾過膜処理し、活性炭処
   理し、電気透析処理することを特徴とするビフィズス菌
   増殖物質の精製法。
2. （２）大豆もしくはその処理物の抽出液又は大豆ホエー
   もしくはこれらの処理液を限外濾過膜処理し、活性炭処
   理し、電気透析処理し、更にイオン交換樹脂処理するこ
   とを特徴とするビフィズス菌増殖物質の精製法。
3. （３）限外濾過膜処理に使用する限外濾過膜が分画分子
   量２０，０００〜１００，０００、好ましくは４０，０
   ００〜６０，０００の限外濾過膜であることを特徴とす
   る請求項第１項又は第２項のビフィズス菌増殖物質の精
   製法。
4. （４）限外濾過膜処理の前処理として、大豆もしくはそ
   の処理物の抽出液又は大豆ホエーに塩化カルシウムを添
   加し、加熱し、ｐＨを４．２〜５．６に調整することを
   特徴とする請求項第１項又は第２項のビフィズス菌増殖
   物質の精製法。
5. （５）大豆もしくはその処理物の抽出液又は大豆ホエー
   もしくはこれらの処理液を限外濾過膜処理し、活性炭処
   理し、電気透析処理し、イオン交換樹脂処理してなるビ
   フィズス菌増殖物質。