JPWO2011071179A1

JPWO2011071179A1 - 持続型エネルギー補給剤及び飲食品

Info

Publication number: JPWO2011071179A1
Application number: JP2011545277A
Authority: JP
Inventors: 研作島田; 裕子吉川; 悠子上原
Original assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Current assignee: Matsutani Chemical Industries Co Ltd
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-12-13
Publication date: 2013-04-22
Also published as: WO2011071179A1

Abstract

分子内に９％以上のα−１，３グルコシド結合を含み、ＤＥが１８〜４８であるオリゴ糖は、エネルギー源として利用されるが、消化吸収が遅く、血糖上昇が穏やかで、しかも多量に摂取することが可能な遅消化性糖質であり、持続型エネルギー補給剤及び持続型エネルギー補給食品を提供することができる。

Description

本発明は、持続型エネルギー補給剤及びこれを含有する飲食品に関する。

エネルギー補給飲食品として、医療食向けの栄養剤、介護食品、食事代替飲食品、ダイエット食品およびスポーツ用飲食品などが知られている。
医療食向けの栄養剤、介護食品、食事代替飲食品、ダイエット食品は、病者や高齢者が快適な生活を営むため、あるいはダイエットを目的とした者が摂取カロリーを管理（制限）するために利用されている。しかし、これらのエネルギー補給飲食品は摂取後に一時的な満足感は得られるものの、すぐに空腹感を感じるため食生活のＱＯＬの低下を招くことが指摘されている。従って、このようなエネルギー補給飲食品の摂取後の満腹感を持続させることが重要な課題の一つとなっている。
一方、スポーツ用飲食品はスポーツ時におけるパフォーマンスの維持を目的に利用されるため、より高エネルギーでよりパフォーマンスが維持されるようなエネルギー補給剤が求められている。

しかしながら、現在、一般的に食品に利用されている澱粉や澱粉分解物などの糖質は消化吸収が早く、摂取後血糖値は急速に上昇する。このような素材は糖尿病食や持続型エネルギー補給食品には不向きである。例えば、現在エネルギー補給剤として広く用いられているグルコース、フルクトース、スクロース、水飴（シラップ）、澱粉分解物（マルトデキストリンやデキストリン）などは小腸での消化吸収が非常に早く、摂取後血糖値が急速に上昇し、それを抑制する為に膵臓から分泌されるインスリンによって血糖値が急降下するため、前記の課題や要求に答える糖質と言えるものではなかった。

これらの問題点を解消するエネルギー補給剤の糖質として、パラチノースが知られている。パラチノースはグルコース１分子とフルクトース１分子がα−１，６結合した二糖類であり、小腸での消化吸収速度が緩やかな糖質で、現在、エネルギー補給剤に用いる糖質として一部利用されている（非特許文献１）。しかし、パラチノースはスクロースを原料にして固定化酵素により結合位置を変換（スクロースはα−１，２結合、パラチノースはα−１，６結合）して生産されているため、コストが高く、使用が制限される場合があった。

一般的に、澱粉や澱粉分解物中に存在するα−１，６グルコシド結合を含む分岐構造は、アミラーゼなどの消化酵素による消化を受けにくいことが知られている。実際、α−１，６グルコシド結合による分岐構造の割合の高い、いわゆる分岐デキストリンは、消化を受けにくいことが明らかにされている（特許文献１、２、３、４、５、非特許文献１）。
また、デキストリンの非還元末端に、グルコース又はイソマルトオリゴ糖がα−１，６結合で結合した構造を有し、且つＤＥが１０−５２であることを特徴とする分岐デキストリンが開示されている（特許文献１２）。この分岐デキストリンは小腸での消化吸収速度が緩やかであるためエネルギー補給剤に用いる糖質として利用され得るが、血糖上昇の指標としてのＧＩ値が必ずしも満足できるものではなかった。

α−１，６グルコシド結合以外の分岐構造を有する糖質としては、従来から、α−１，３グルコシド結合を含むニゲロオリゴ糖が知られており（特許文献９〜１１、非特許文献２、４）、二糖類のニゲロースは酒粕などに含まれていることからサケビオースとも呼ばれている。ニゲロースにはイソマルトースなどと同様に抗う蝕性やビフィズス活性があることが知られている（特許文献６）。しかし、ニゲロースは二糖類であり、これをエネルギー補給剤として多量に摂取した場合、浸透圧が高くなり、下痢等の不具合が生じ易くなる。また、最近の研究では、α−１，３グルコシド結合を含む糖質には、免疫賦活効果（特許文献７、非特許文献３）や、きのこ栽培用成長促進剤としての効果（特許文献８）なども明らかになっている。
しかし、α−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖を持続型エネルギー補給剤として利用することについては開示されていない。

特開２００１−１１１０１特開２００５−２１３４９６ＵＳ２００７／０１７２９３１特開昭６１−２１９３４５特開２００４−２４２６４１特開平３−２２９５８特開平９−５２８３４特開２００８−０１７７８２特開平９−２９９０９５特開２００３−１６９６６５特開平７−５９５５９ＷＯ／２００９／１１３６５２

J. Agric. Food Chem., 2007, 55, 4540-4547 オリゴ糖の新知識食品新素材協議会技術部会／早川幸男編著（食品化学新聞社） Biosci. Biotechnol. Biochem., 63(2), 373-378, 1999 日本農芸化学会２００３年度大会講演要旨集ｐ．６８

本発明の目的は、エネルギー源として利用されるが、消化吸収が遅く、血糖上昇が穏やかで、しかも多量に摂取することが可能な遅消化性糖質を含有する持続型エネルギー補給剤及び該補給剤を含有する持続型エネルギー補給食品を提供することである。

本発明者らは、エネルギー源として利用されるが、消化を受けにくい糖質について鋭意研究を重ねた結果、分子内にα−１，３グルコシド結合を有する特定のニゲロオリゴ糖が、消化を受けにくく、遅消化性であることを見出した。すなわち、このオリゴ糖は、消化管における糖質の消化を模倣した、ブタ膵α−アミラーゼおよびラット小腸粘膜酵素を用いた消化性試験で、消化がゆっくりであること及びヒトにおける血糖応答試験から、体内消化酵素による分解を受けにくく、遅消化性であることを見出し、本発明の完成に至った。すなわち、本発明は下記の持続型エネルギー補給剤及び持続型エネルギー補給飲食品を提供するものである。
１．分子内に９％以上のα−１，３グルコシド結合を含み、ＤＥが２０〜４８であるオリゴ糖を含有することを特徴とする、持続型エネルギー補給剤。
２．オリゴ糖に含まれる単糖類と二糖類の合計含量が１６質量％以下である、請求項1記載の持続型エネルギー補給剤。
３．オリゴ糖の含有量が２０質量％以上である、請求項１又は２記載の持続型エネルギー補給剤。
４．上記１〜３のいずれか1項記載の持続型エネルギー補給剤を含有する持続型エネルギー補給飲食品。

本発明の持続型エネルギー補給剤は、摂取後の小腸での消化吸収が遅く、血糖値の上昇が緩慢で、腹持ち感も持続し、安価で、ＧＩ値も低い。しかも浸透圧が低いことから、多量に摂取しても下痢等の不具合を生じることがない。従って、本発明の持続型エネルギー補給剤は、医療食向けの栄養剤などとして極めて有用であり、これを含有する持続型エネルギー補給飲食品は、介護食品、食事代替飲食品、ダイエット食品およびスポーツ用飲食品などとして好適である。

グリスターＰ、日食テイストオリゴ及びテイストオリゴ−ＮＴＲのｉｎｖｉｔｒｏ消化性試験における生成グルコース濃度の経時変化を示す。グリスターＰ、日食テイストオリゴ及びテイストオリゴ−ＮＴＲのｉｎｖｉｔｒｏ消化性試験における単位時間当たりの生成グルコース濃度の経時変化を示す。ヒトにおけるグリスターＰ又はテイストオリゴ−ＮＴＲ摂取後の血糖値の変化を示す。図３における曲線下面積（ＡＵＣ）を示す。ＶＡＳによる腹持ち感の経時変化を示す。

本発明における分子内にα−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖とは、分子内に１つ以上のα−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖であり、α−１,３グルコシド結合のみからなるオリゴ糖のほか、α−１，３グルコシド結合とそれ以外の結合とからなるオリゴ糖を含む。
本発明における分子内にα−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖は、分子内の全グルコシド結合の数に対するα−１，３グルコシド結合の割合が９％以上、好ましくは１０％以上である。９％未満では本発明の効果を発揮できない。
また、本発明における分子内にα−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖は、単糖類と二糖類の合計含量が１６質量％以下であることが好ましい。この値を超えると、多量に摂取した場合、下痢等の不具合を生じることがある。

本発明における分子内にα−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖の具体例としては、ニゲロシルグルコース、ニゲロシルマルトース、ニゲランテトラサッカライド、ニゲロトリオース等のニゲロオリゴ糖が例示されるが、これらに限定されるものではない。
また、分子内にα−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖は、オリゴ糖以上の高分子糖質を含んでいてもよく、そのＤＥは、１８〜４８、好ましくは２０〜３５、更に好ましくは２０〜３０である。ＤＥが１８未満では持続型エネルギー補給剤としての効果が弱くなり、ＤＥが４８を超えると浸透圧が高まり、使用が制限される傾向がある。

本発明の持続型エネルギー補給剤に使用するオリゴ糖を得る方法は、特に限定はされないが、例えば澱粉を原料として酵素的に糖転移反応、縮合反応を利用する方法（特許文献９−１０）、ニゲランを部分加水分解する方法（特許文献７）及び、α−１，３及びα−１，６グルコシド結合からなる環状四糖に酢酸を作用させて得る方法（非特許文献４）を挙げることが出来る。
さらに、デキストリンに、α−1，３結合をもたらす糖転移酵素（特許文献１１）を、単独又は他の酵素、例えばβ−アミラーゼと組み合わせて作用させて得ることもできる。
これらのいずれかの方法を用いて本発明の持続型エネルギー補給剤に使用するオリゴ糖を調製することができるが、市販のニゲロオリゴ糖含有製品を利用することもでき、例えば日本食品化工株式会社から「日食テイストオリゴ」の商品名で販売されているオリゴ糖から分離精製することができる。
なお、オリゴ糖が、分子内にα−１，３グルコシド結合を含むことは、Ｈａｋｏｍｏｒｉのメチル化法を改変したＣｉｕｃａｎｕらの方法（Carbohydr. Res., 1984, 131, 209-217）により、確認できる。

このようにして得られるオリゴ糖は、体内消化酵素による分解を受けにくく、遅消化性であり、そのまま、あるいは他の成分と組み合わせて適当な剤形とすることにより、本発明の持続型エネルギー補給剤とすることができる。
本発明の持続型エネルギー補給剤は、主成分として、前記の分子内にα−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖を少なくとも２０質量％、好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは１００質量％含有する。

それ以外の成分としては、特に限定されず、一般的な食品に使用される素材を用いることが出来る。例えば、甘味料、果汁、香料、ゲル化剤、酸味料、栄養強化剤、苦味料、光沢剤、殺菌剤、酸化防止剤、色調調整剤、安定剤、着色料、調味料、保存料、賦形剤などの成分、又、アルギン酸類、ポリデキストロース、難消化性デキストリン、大豆繊維、セルロース以外の食物繊維等の副成分を含むものであっても良い。

本発明の持続型エネルギー補給剤は、主に医療食向けの栄養食品、介護食品、食事代替飲食品、ダイエット食品およびスポーツ用飲食品などに使用されるが、これら以外の殆ど全ての食品に使用することができる。この食品とは、ヒトの食品、動物園でのエサ及び家畜飼料、ペットフードなどを総称するものであり、従来のＤＥ＝２０〜４８程度の澱粉分解物が使用できる食品の全てが包含される。

即ち、コーヒー、紅茶、コーラ、ジュース等の液体及び粉末の飲料類；パン、クッキー、ビスケット、ケーキ、ピザ、パイ等のベーカリー類；ウドン、ラーメン、ソバ等の麺類；スパゲッテイ、マカロニ、フェットチーネ等のパスタ類；キャンデー、チョコレート、チューインガム等の菓子類；ドーナッツ、ポテトチップス等の油菓子類；アイスクリーム、シェーク、シャーベット等の冷菓類；クリーム、チーズ、粉乳、練乳、クリーミィパウダー、コーヒーホワイトナー、乳飲料等の乳製品；プリン、ヨーグルト、ドリンクヨーグルト、ゼリー、ムース、ババロア等のチルドデザート類；各種スープ、シチュー、グラタン、カレー等のレトルトパウチないし缶詰類；各種味噌、醤油、ソース、ケチャップ、マヨネーズ、ドレッシング、ブイヨン、各種ルー等の調味料類；ハム、ソーセージ、ハンバーグ、ミートボール、コーンビーフ等の肉加工品及びそれらの冷凍食品；ピラフ、コロッケ、オムレツ、ドリア等の冷凍加工食品；クラブスティック、カマボコ等の水産加工品；乾燥マッシュポテト、ジャム、マーマレード、ピーナッツバター、ピーナッツ等の農産加工品；その他佃煮、餅、米菓、スナック食品、ファーストフードに効果的に使用できる。

本発明の持続型エネルギー補給剤の食品への配合量は、食品の種類にもよるが通常は、食品１００質量部に対して、本発明の主成分の量として３〜５０質量部、好ましくは１０〜３０質量部である。配合方法としては、食品中の澱粉質又は糖質の一部を本発明の持続型エネルギー補給剤と置換する方法、新たに追加配合する方法等があるが、これらに限定されない。
また、本発明の持続型エネルギー補給剤を使用する場合、他の機能性食品素材、例えば難消化性デキストリンと併用すれば、その効果を一層高めることが期待できる。

以下に実施例を挙げて本発明を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。
実施例１分子内にα−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖の調製
日食テイストオリゴ（日本食品化工株式会社製のニゲロオリゴ糖含有シロップ）１０ｋｇを限外ろ過膜ＮＴＲ７４３０（日東電工（株）製）で処理して単糖の大部分及び二糖の半分以上を除去した。この処理により、ＤＥは４９．３７から２０．２１に減少し、単糖（ＤＰ１）は２１．８質量％から２．９質量％に、又、２糖（ＤＰ２）は２７．９質量％から１２．５質量％にそれぞれ減少した。なお、この明細書において、ＤＥとは、「〔（直接還元糖（ブドウ糖として表示）の質量）／（固形分の質量）〕×１００」の式で表される値で、ウイルシュテッターシューデル法による分析値である。
以後、限外ろ過処理した日食テイストオリゴを、テイストオリゴ−ＮＴＲと称する。

実施例２結合様式の分析
実施例１で調製したテイストオリゴ−ＮＴＲのグルコースの結合様式を調べるために、Ｃｉｕｃａｎｕらの方法に従ってメチル化分析を行った。その結果を一般的なデキストリン（グリスターＰ）：松谷化学工業社製）と比較して表１に示す。この結果から、テイストオリゴ−ＮＴＲはデキストリンと比較して、α−１，４結合が少なく、α−１，３結合が顕著に多いことが分かった。また、テイストオリゴ−ＮＴＲは内部のα−１，６結合も多くなっているが顕著ではないことが分かった。このことから、テイストオリゴ−ＮＴＲは、分子内α−１，３結合の割合が９％以上のオリゴ糖であることが確認された。

^※例えば、「→4)-Glcp-(1→」はα−1，4グルコシド結合を示す。

実施例３ｉｎｖｉｔｒｏ消化性試験
分子内にα−１，３グルコシド結合を含むオリゴ糖として、日食テイストオリゴ及び実施例１で調製したテイストオリゴ−ＮＴＲを用いて、ｉｎｖｉｔｒｏ消化性試験を行なった。この明細書におけるｉｎｖｉｔｒｏ消化性試験とは、生体内における糖質消化の模擬試験であり、Englyst ら（European Journal of Clinical Nutrition、1992、46S33〜S50）の方法に基づいた変法で、糖質が酵素混合液（ブタ膵臓アミラーゼおよびラット小腸粘膜酵素）によって分解を受けて放出されるグルコース量を経時的に測定することによって、腸内でのグルコース放出を想定する試験である。

使用するブタ膵臓アミラーゼはＲｏｃｈｅ社製（１９２３０Ｕ／ｍｌ）を用いた。また、ラット小腸粘膜酵素はSigma社製のラット小腸アセトンパウダーを以下の通りに調製して用いた。すなわち、ラット小腸アセトンパウダー１．２ｇを４５ｍＭＢｉｓ−Ｔｒｉｓ・ＣｌＢｕｆｆｅｒ（ｐＨ．６．６）／０．９ｍＭＣａＣｌ₂１５ｍｌで懸濁し、ホモジナイズした後、３０００ｒｐｍで１０分遠心分離し、その上清をラット小腸粘膜酵素の粗酵素液とした。粗酵素液の活性は２６ｍＭマルトース溶液において１分間に１ｍｍｏｌのマルトースを分解する活性を１Ｕとして算出した。

被検物質を緩衝溶液（４５ｍＭＢｉｓ−Ｔｒｉｓ・ＣｌＢｕｆｆｅｒ（ｐＨ．６．６）／０．９ｍＭＣａＣｌ₂）に溶解し、０．２４質量％の被検物質溶液を調製した。被検物質には一般的なデキストリン（グリスターＰ：松谷化学工業社製）、日食テイストオリゴ及びテイストオリゴ−ＮＴＲを使用した。被検物質溶液２．５ｍｌをそれぞれ試験管にとり、３７℃の恒温槽で１０分間加温した後、酵素混合溶液（ブタ膵臓アミラーゼ（３８４．６Ｕ／ｍｌ）５０μｌ＋ラット小腸粘膜酵素（６．０Ｕ／ｍｌ）１４０μｌ＋緩衝溶液３１０μｌ）０．５ｍｌをそれぞれ添加し、よく混合して反応を開始した。反応開始後１５秒、１０分、３０分、１時間、１．５時間、２時間、３時間、４時間、６時間後に反応溶液２００μｌと０．５Ｍ過塩素酸５０μｌをそれぞれ混合して反応を停止した。これらの反応停止溶液のグルコース濃度を、グルコースＣIIテストワコー（和光純薬工業社製）を用いて定量した。
反応時間と共に生成するグルコースの濃度変化を図１に、又、単位時間当たりのグルコース濃度変化を図２に示した。図１及び図２に示す結果から、テイストオリゴ−ＮＴＲは、一般的なデキストリンに比べてブタ膵臓アミラーゼとラット小腸粘膜酵素によって分解を受けにくく、ゆっくりと消化されることが確認された。

実施例４ヒトにおける消化性試験
健常成人男女４名（平均年齢３４．３±１．１歳）を被験者とし、試験前日午後９時以降、水以外の飲食を禁止した。試験当日、被験者は朝食を摂らない状態で安静の保てる試験室に集合させた。被験者に、実施例１で調製したテイストオリゴ−ＮＴＲ又はデキストリン（グリスターＰ：松谷化学工業社製）各５０ｇを水２００ｍＬに溶解して試料とし、試験当日午前９時に摂取させた。試料摂取前、摂取３０、６０、９０、１２０、１５０及び１８０分後にそれぞれ指先からヘマトクリット管へ採血し、血清グルコース濃度を測定した。

試料摂取前の血糖値を０として、摂取後の血糖値の変化を図３に示し、その曲線下面積（ＡＵＣ）を図４に示した。図３より、テイストオリゴ−ＮＴＲ摂取後の血糖値上昇量はデキストリンに比べて少ない傾向にあった。また、図４より、テイストオリゴ−ＮＴＲのＡＵＣは、デキストリンよりも低く、デキストリンのＡＵＣを１００とした場合のテイストオリゴ−ＮＴＲのＡＵＣ、すなわちグリセミックインデックス（ＧＩ）は６３．６であった。この結果より、テイストオリゴ−ＮＴＲは、低ＧＩが求められる食品（糖尿病患者の栄養補給剤、ダイエット食品、エネルギー補給飲料、栄養補助食品など）への利用が可能な、持続型エネルギー補給剤の主成分として有用であると考えられた。また、消化吸収が緩やかであることから、エネルギー持続型食品（ダイエット食品、スポーツドリンクなど）への利用が可能であると考えられた。

実施例５腹持ち試験
健常成人男女４名（平均年齢３４．３±１．１歳）を被験者とし、試験前日午後９時以降、水以外の飲食を禁止した。試験当日、被験者は朝食を摂らない状態で安静の保てる試験室に集合させた。被験者に、実施例１で調製したテイストオリゴ−ＮＴＲ又はデキストリン（グリスターＰ：松谷化学工業社製）各５０ｇを水２００ｍＬに溶解し、午前９時に摂取させた。摂取前、および摂取３時間後まで３０分おきに、感覚的な腹持ち感をＶＡＳ（Visual Analogue Scale）で評価させた（文献：Resurch in Nursing and Health; 13, 227-236, 1990）。
腹持ち感の評価結果を図５に示した。図５より、テイストオリゴ−ＮＴＲはデキストリンよりも腹持ちが良いという結果が得られた。これより、テイストオリゴ−ＮＴＲは腹持ち感やエネルギー持続が求められる食品（糖尿病患者の栄養補給剤、ダイエット食品、エネルギー補給飲料、栄養補助食品など）への利用が可能である。

実施例６経腸栄養剤の調製
表２の処方に従って実施例１で調製したテイストオリゴ−ＮＴＲを含む持続型エネルギー補給経腸栄養剤を調製し、良好な製品を得た。

実施例７食事代替飲料の調製
表３の処方に従って実施例１で調製したテイストオリゴ−ＮＴＲを含む持続型エネルギー補給食事代替飲料を調製し、良好な製品を得た。

＊１築野食品工業株式会社製
＊２旭化成株式会社製（アビセルＣＬ‐６１１Ｓ）
＊３三菱化学フーズ株式会社製（シュガーエステルＰ‐１６７０）
＊４武田薬品工業株式会社製（新バイリッチＷＳ‐７Ｌ）
＊５高田香料株式会社製（カスタードバニラエッセンスＴ‐４８４）

実施例８エネルギー飲料の調製
表４の処方に従って実施例１で調製したテイストオリゴ−ＮＴＲを含む持続型エネルギー補給飲料を調製し、良好な製品を得た。

＊高田香料株式会社製（グレープフルーツエッセンス＃２２６１）

実施例９ゼリーの調製
表５の処方に従って実施例１で調製したテイストオリゴ−ＮＴＲを含む持続型エネルギー補給ゼリーを調製し、良好な製品を得た。

＊１大日本製薬株式会社製（ケルコゲル）
＊２雄山商事株式会社製
＊３高田香料株式会社製（マスカットエッセンス＃５０６３１）

Claims

分子内に９％以上のα−１，３グルコシド結合を含み、ＤＥが１８〜４８であるオリゴ糖を含有することを特徴とする、持続型エネルギー補給剤。
オリゴ糖に含まれる単糖類と二糖類の合計含量が１６質量％以下である、請求項1記載の持続型エネルギー補給剤。
オリゴ糖の含有量が２０質量％以上である、請求項１又は２記載の持続型エネルギー補給剤。
請求項１〜３のいずれか1項記載の持続型エネルギー補給剤を含有する持続型エネルギー補給飲食品。