KR20130124973A

KR20130124973A - 제아크산틴 강화 가금란

Info

Publication number: KR20130124973A
Application number: KR1020137024316A
Authority: KR
Inventors: 유키 가와시마; 히데타다 나가이; 미치히사 이카라시
Original assignee: 제이엑스 닛코닛세키 에네루기 가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2013-11-15
Also published as: US20130330298A1; WO2012114998A1; AU2012221341B2; JP2012170425A; US9192588B2; EP2700320A1; EP2700320A4; CA2828143C; AU2012221341A1; CN103476266B; KR101626777B1; CA2828143A1; CN103476266A

Abstract

본 발명은, 제아크산틴을 고농도로 함유하는 제아크산틴 강화 가금란(家禽卵)을 제공하는 것을 목적으로 하고, 구체적으로는, 제아크산틴을 생산하는 세균을 함유하는 양가금(養家禽) 사료를 가금에 급이(給餌)함으로써 얻어지는 제아크산틴 강화 가금란에 관한 것이다.

Description

제아크산틴 강화 가금란{ZEAXANTHIN-ENRICHED POULTRY EGG}

본 발명은, 예를 들면, 제아크산틴 강화 가금란 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

카로티노이드는, 사료첨가물, 식품첨가물, 의약품 등으로서 유용한 천연 색소이다. 카로티노이드에는, 예를 들면, 제아크산틴, β-카로텐, β-크립토크산틴, 아스타크산틴, 칸타크산틴, 리코펜, 포에니코잔틴(phoenicoxanthin), 아도니크산틴, 에키네논, 아스테로이데논 및 3-하이드록시에키네논 등이 포함된다.

카로티노이드 중에서도, 제아크산틴은 옥수수 등의 각종 식물에 포함되는 천연 황색 색소로서 사료에 첨가되어, 닭 등의 가금류의 난황, 고기, 표피의 색조를 개선하는 용도 및 식품의 착색료로서의 용도가 알려져 있다. 한편, 제아크산틴은 강력한 항산화 작용을 가지기 때문에, 사람의 눈의 건강에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다(비특허 문헌 1). 제아크산틴은 눈의 망막의 중심부[황반부(黃斑部)]에 많이 존재하고 있으며, 자외선 등의 유해한 광에 대한 필터 기능 및 항산화제로서의 기능을 나타내는 것으로 여겨지고 있다.

이러한 생리적 효과로부터 제아크산틴은, 눈의 건강 전반, 특히 가령성 황반변성(Age-related Macular Degeneration；AMD) 등의 안질 리스크와 깊은 관련이 있는 것으로 여겨지고 있다(비특허 문헌 2). 또한, 그 외의 효능으로서 항종양 효과가 보고되어 있다(비특허 문헌 3). 따라서, 제아크산틴은 건강식품 소재 또는 의약품 소재로서 유망할 것으로 여겨진다.

이들 용도로 사용하는 경우에 있어서, 제아크산틴의 인체 내의 동태를 살펴보면, 먼저, 사람은 식사에 사용되고 있는 소재로부터 제아크산틴을 경구(經口) 섭취하고, 장관(腸管)으로부터 체내로 흡수되는 것으로 알려져 있다. 체내에 흡수된 제아크산틴의 인체 내의 이동에는 혈액이 개재한다. 실제로 사람 혈액 중에는, 보통의 식사에 의해, 이미 제아크산틴이 포함되어 있다(비특허 문헌 4). 또한, 사람의 혈중 제아크산틴 농도를 높이는 시도에 대해서 현재까지 많이 보고되어 있다. 제아크산틴원으로서는, 시금치, 옥수수 등의 야채류나 귤 등의 감귤류의 식물계 제아크산틴원, 계란의 노른자위 등의 동물계 제아크산틴원, 또는 제아크산틴을 포함하는 서프리먼트 등을 고려할 수 있다. 이 중에서 식물계 제아크산틴원에 대해서는, 그 농도를 인위적으로 높이는 것이 어려운 것으로 여겨지며, 크게 닭 사료에 제아크산틴원을 배합하여 계란 중의 제아크산틴 농도를 높이거나, 또는 서프리먼트로 사람의 혈중 농도를 높이는 방법으로 나눌 수 있다.

제아크산틴의 제조법으로서는, 예를 들면, 옥소 이소포론의 부제 환원에 의해 얻은, 광학적 활성 하이드록시 케톤을 원료로서 사용하는 화학 합성법(비특허 문헌 5) 및 옥수수의 종자로부터 추출하는 방법(비특허 문헌 6)이 알려져 있다. 또한, 제아크산틴을 마리골드(Marigold)로부터 추출하는 방법도 알려져 있지만(특허 문헌 1), 마리골드 유래 카로티노이드의 주성분은 루테인이며, 제아크산틴의 함량은 낮다.

또한, 제아크산틴을 생산하는 미생물의 예로서는, 스피루리나 조류(藻類)(특허 문헌 2), 난노클로리스(Nannochloris)속 미세 조류(특허 문헌 3), 플렉시박터(Flexibacter)속 세균(특허 문헌 4), 알테로모나스(Alteromonas)속 세균(특허 문헌 5), 플라보박테륨(Flavobacterium)속 세균(비특허 문헌 7) 및 세균 아그로박테륨·아우란티아쿰(Agrobacterium aurantiacum)(비특허 문헌 8)이 알려져 있다. 또한, 카로티노이드 생산균으로서 알려진 파라코쿠스(Paracoccus)속 세균에 있어서, 예를 들면, 파라코쿠스·제아크산티니파시엔스(Paracoccus zeaxanthinifaciens) ATCC 21588주(비특허 문헌 9), 세균 파라코쿠스·카로티니파시엔스(Paracoccus carotinifaciens) E-396주의 변이주(특허 문헌 6), 파라코쿠스(Paracoccus)속 세균 A-581-1주의 변이주(특허 문헌 6) 및 파라코쿠스(Paracoccus)속 세균의 변이주(특허 문헌 7)가 제아크산틴을 생산하는 것으로 알려져 있다.

제아크산틴으로서 서프리먼트에서의 사람 투여예는, 플라보박테리아(Flavobacteria)의 공업 배양으로부터 얻어진 서프리먼트를 사용한 예가 있다(비특허 문헌 10). 이 때는, 120일간 매일 30 mg을 섭취하여, 0.086μM이었던 혈중 제아크산틴 농도가 0.48μM까지 상승하고 있다. 이 경우에, 섭취량에 대한 증가량의 비율은, 0.01μM/(mg/Day)이었다(「μM/(mg/Day)」는, 1일당의 제아크산틴 섭취량(mg/Day)에 대한 혈중 제아크산틴 증가 농도(μM)를 의미함). 또한, 화학적 합성에 의해 만들어진 제아크산틴을 사용하여 사람에게 투여한 예(비특허 문헌 11)에서는, 6개월간 매일 12.6 mg을 섭취하여, 0.04μM이었던 혈중 제아크산틴 농도가 0.85μM까지 상승하고 있다. 이 경우에, 섭취량에 대한 증가량의 비율은, 0.06μM/(mg/Day)였다. 또한, 그 후, 2배량의 제아크산틴을 6개월간 섭취함으로써 혈중 제아크산틴 농도는 1.09μM까지 상승하고 있다. 이 경우에, 섭취량에 대한 증가량의 비율은, 0.01μM/(mg/Day)였다.

이러한 서프리먼트 투여의 예에 대하여, 계란을 섭취한 경우의 제아크산틴의 사람의 혈중 농도 상승에 대해서도 몇 개 정도 보고되어 있다. 계란 2개/일 또는 4개/일을 35일간 섭취한 예(비특허 문헌 12)에서는, 섭취전 혈중 제아크산틴 농도가 0.03μM인 데 대하여, 각각 0.05μM 및 0.06μM로 증가하였다. 이 경우의 섭취량에 대한 증가량의 비율은, 0.03μM/(mg/Day)였다. 또한, 계란 1개/일을 35일간 섭취한 예(비특허 문헌 13)에서는, 섭취전 혈중 농도가 0.04μM인데 대하여, 섭취 후 혈중 농도가 0.06μM이며, 증가율은 0.16μM/(mg/Day)였다. 또한, 계란 6개/주를 12주간 섭취한 예(비특허 문헌 14)에서는, 섭취전 혈중 농도가 0.1μM인데 대하여, 섭취 후 혈중 농도가 0.15μM이며, 증가율은 0.43μM/(mg/Day)였다.

이상의 예를 정리하면, 서프리먼트의 예에서는 제아크산틴의 섭취량을 비교적 용이하게 증가시킬 수 있으므로, 사람 혈중 농도를 높일 수 있다(0.48∼1.09 μM). 그러나, 혈중 농도에 대한 섭취량의 효과는 매우 낮아, 대량으로 섭취할 필요가 있다. 일반적으로, 카로티노이드의 제조 비용은 매우 높으므로, 이러한 저효율은 문제가 된다.

한편, 계란에 대해서는, 하루에 섭취 가능한 양은, 콜레스테롤 등의 우려가 있으므로, 하루 1개에서 2개 정도가 한계이다. 그러므로, 기대할 수 있는 사람 혈중 제아크산틴 농도는, 매우 낮다(0.06∼0.15 μM). 다만, 계란의 경우, 효율의 관점에서는 서프리먼트보다 높은 효율을 얻을 수 있다. 따라서, 계란 중에 제아크산틴을 대량으로 도입할 수 있으면, 효과적으로 사람 혈중 제아크산틴 농도를 용이하게 높일 수 있을 것으로 여겨진다.

그런데, 최근의 계란 시장에 있어서는, 통상적인 사료로 사육하여 얻어지는 일반란과는 별도로, 사료 중에 기능성 성분, 예를 들면, 엽산(특허 문헌 8), 비타민 E(특허 문헌 9), 아마씨(특허 문헌 10), 아스타크산틴(특허 문헌 11) 등을 가하여, 닭을 사육함으로써 얻어지는 보다 고부가의 특수란이 나타나고 있다.

또한, 제아크산틴을 포함하는 사료를 이용하여, 난황 중의 제아크산틴 농도를 높이는 방법으로서, 사료에 스피루리나 조체(藻體)를 첨가하는 방법(특허 문헌 2), 사료에 구기자의 열매 또는 그 추출물을 첨가하는 방법(특허 문헌 12) 등이 알려져 있다.

그러나, 스피루리나를 사료에 첨가하는 경우에는, 스피루리나 조체 내의 제아크산틴 농도가 낮아(1.0 mg/g), 고농도의 제아크산틴 강화란을 생산하고자 하면, 첨가량이 많아지는 문제점이 있었다. 첨가량은 사료 중의 영양 밸런스를 유지하기 위해서라도 적은 것이 바람직하다. 또한, 스피루리나를 사용하여, 제아크산틴 농도를 강화한 경우, 계란 난황 중의 제아크산틴 농도는, 최대로 1.65 mg/100 g이었다.

한편, 구기자의 열매를 사료에 첨가하는 경우에는, 구기자의 열매 중의 제아크산틴 농도가 낮을 뿐만 아니라(1.1 mg/100 g), 기후에 의해서도 영향을 받으므로 안정적인 공급이 곤란한 문제점을 가진다.

또한, 구기자의 열매를 사용하여, 제아크산틴 농도를 강화한 계란 난황위 중의 농도는, 최대 3.35 mg/100 g였다.

그러므로, 원료 중의 제아크산틴 농도가 높으며, 사료중으로의 첨가량이 적어도 계란 난황 중의 제아크산틴 농도를 3.35 mg/100 g 이상으로 강화할 수 있고, 안정적으로 공급 가능한 계란의 제조 방법 및 그 계란을 사용한 사람 혈중 제아크산틴을 효율적으로 높이는 방법이 요구되고 있다.

일본 특허출원 공개번호 평8-092205호 공보 일본 특허출원 공개번호 평10-155430호 공보 일본 특허출원 공개번호 평7-59558호 공보 일본 특허출원 공개번호 평5-328978호 공보 일본 특허출원 공개번호 평5-49497호 공보 일본 특허출원 공개번호2005-87097호 공보 일본 특허출원 공개번호2007-151475호 공보 일본 특허출원 공개번호2005-224157호 공보 일본 특허출원 공개번호2005-348725호 공보 일본 특허출원 공개번호 평8-80164호 공보 일본 특허출원 공개번호 평7-143864호 공보 일본 특허출원 공개번호2008-22703호 공보

Ma L. 및 Lin X.M., 「J. Sci. Food. Agric.」, 2010년, 제90권, 제1호, pp. 2-12 Stahl W., 「Dev. Ophthalmol.」, 2005년, 제38권, pp. 70-88 Tsushima M. 외, 「Biol. Pharm. Bull.」, 1995년, 제18권, 제2호, pp. 227-233 Sugiura M. 외, 「Br. J. Nutr.」, 2009년, 제102권, 제8호, pp. 1211-1219 Paust J. 외, 「Pure Appl. Chem.」, 1991년, 제63권, 제1호, pp. 45-58 「생체 색소」, 1974년, 아사쿠라 서점 L. Ninet 및 J. Renaut, 「Carotenoids, in Microbial Technology」, New York： Academic Press, 1979년, 제2판, 제1권, pp. 529-544 Akihiro Yokoyama 및 Wataru Miki, 「FEMS Microbiology Letters」, 1995년, 제128권, pp. 139-144 Alan Berry 외, 「International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology」, 2003년, 제53권, pp. 231-238 Bone R.A. 외, 「J. Nutr.」, 2003년, 제133권, 제4호, pp. 992-998 Schalch W. 외, 「Arch. Biochem. Biophys.」, 2007년, 제458권, 제2호, pp. 128-135 Vishwanathan R. 외, 「Am. J. Clin. Nutr.」, 2009년, 제90권, 제5호, pp. 1272-1279 Goodrow E.F. 외, 「J. Nutr.」, 2006년, 제136권, 제10호, pp. 2519-2524 Wenzel A.J. 외, 「J. Nutr.」, 2006년, 제136권, 제10호, pp. 2568-2573

전술한 실정을 감안하여, 본 발명은, 안정적으로 제조할 수 있는, 제아크산틴을 고농도로 함유하는 제아크산틴 강화란을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 연구를 거듭한 결과, 제아크산틴을 생산하는 세균을 닭 등의 가금(家禽)의 사료 중에 첨가함으로써, 제아크산틴을 고농도로 함유하는 가금란을 생산할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은, 이하를 포함한다.

(1) 난황 100 g 당 3.5 mg∼10 mg으로 난황 중에 제아크산틴을 함유하는 가금란.

(2) 상기 가금이 닭인, (1)에 기재된 가금란.

(3) 제아크산틴을 생산하는 세균을 함유하는 양가금(養家禽) 사료를 가금에 급이(給餌)함으로써 얻어지는 제아크산틴 강화 가금란.

(4) 상기 세균이 파라코쿠스(Paracoccus) 속에 속하는 세균인, (3)에 기재된 제아크산틴 강화 가금란.

(5) 상기 사료 중의 제아크산틴 첨가량이 상기 사료 100 g 당 1 mg 이상인, (3) 또는 (4)에 기재된 제아크산틴 강화 가금란.

(6) 난황 100 g 당 1.5 mg∼10 mg으로 난황 중에 제아크산틴을 함유하는, (3)∼(5) 중 어느 한 항에 기재된 제아크산틴 강화 가금란.

(7) 상기 가금이 닭인, (3)∼(6) 중 어느 한 항에 기재된 제아크산틴 강화 가금란.

(8) 제아크산틴을 생산하는 세균을 함유하는 양가금 사료를 가금에 급이하는 공정을 포함하는, 제아크산틴 강화 가금란의 제조 방법.

(9) 상기 세균이 파라코쿠스속에 속하는 세균인, (8)에 기재된 방법.

(10) 상기 사료 중의 제아크산틴 첨가량이 상기 사료 100 g 당 1 mg 이상인, (8) 또는 (9)에 기재된 방법.

(11) 상기 제아크산틴 강화 가금란이 난황 100 g 당 1.5 mg∼10 mg으로 난황 중에 제아크산틴을 함유하는, (8)∼(10) 중 어느 한 항에 기재된 방법.

(12) 상기 가금이 닭인, (8)∼(11) 중 어느 한 항에 기재된 방법.

(13) 제아크산틴을 생산하는 세균을 함유하는 양가금 사료.

(14) 상기 세균이 파라코쿠스속에 속하는 세균인, (13)에 기재된 양가금 사료.

(15) 제아크산틴 첨가량이 상기 사료 100 g 당 1 mg 이상인, (13) 또는 (14)에 기재된 양가금 사료.

(16) 상기 가금이 닭인, (13)∼(15) 중 어느 하나에 기재된 양가금 사료.

본 명세서는 본원의 우선권의 기초인 일본 특허 출원 2011-037619호의 명세서 및/또는 도면에 기재되는 내용을 포함한다.

본 발명에 의하면, 제아크산틴을 고농도로 함유하는 제아크산틴 강화 가금란을 제조할 수 있다. 또한, 상기 제아크산틴 강화 가금란을 사용하여 사람 혈중 제아크산틴 농도를 효과적으로 높일 수 있다.

도 1은 실시예 1에 있어서 제조한 제아크산틴 강화 계란의 난황 중의 제아크산틴 농도를 나타내는 그래프이다.
도 2는 실시예 3에 있어서 제아크산틴 강화 계란을 섭취한 피험자에 있어서의 혈중 제아크산틴 농도를 나타내는 그래프이다.

이하에서, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 범위는 이들 설명으로 한정되지 않으며, 이하의 예시 이외에 대해서도, 본 발명의 취지를 손상시키지 않는 범위에서 적절하게 변경하여 실시할 수 있다.

본 발명은, 제아크산틴을 고농도로 함유하는 가금란(이하, 「제아크산틴 강화 가금란」이라고 칭하는 경우가 있음)에 관한 것이다. 상기 제아크산틴을 고농도로 함유하는 가금란은, 제아크산틴을 생산하는 세균을 양가금 사료 중에 첨가하고, 상기 사료를 가금에 급이하고, 사육 및 채란함으로써 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은, 또한 제아크산틴을 생산하는 세균을 함유하는 양가금 사료를 가금에 급이하는 공정을 포함하는, 제아크산틴 강화 가금란의 제조 방법(이하, 「본 방법」이라고 칭함)에 관한 것이다. 본 방법에 의하면, 제아크산틴을 생산하는 세균을 사용함으로써, 가금란의 난황(노른자) 중에 제아크산틴을 고농도로 함유시킬 수 있다.

여기서, 「제아크산틴 강화 가금란」이란, 통상의 가금란의 난황 중의 제아크산틴 농도와 비교하여 난황 중의 제아크산틴 농도가 유의하게 높은 가금란을 의미한다.

또한, 가금으로서는, 예를 들면, 닭, 메추라기, 칠면조, 뿔닭(Guinea fowl), 비둘기, 집오리, 거위 등이 있으며, 특히 닭이 바람직하다.

본 방법에서는, 먼저 제아크산틴을 생산하는 세균을 준비한다. 본 방법에서 사용하는 세균으로서는, 제아크산틴을 생산하는 세균이면 한정하지 않지만, 바람직하게는 파라코쿠스(Paracoccus)속에 속하는 세균이 사용된다. 파라코쿠스(Paracoccus)속에 속하는 세균 중에서는, 파라코쿠스·카로티니파시엔스(Paracoccus carotinifaciens), 파라코쿠스·마르쿠시(Paracoccus marcusii), 파라코쿠스·해운댄시스(Paracoccus haeundaensis), 파라코쿠스·제아크산티니파시엔스(Paracoccus zeaxanthinifaciens)가 바람직하고 사용되고, 특히 파라코쿠스·카로티니파시엔스(Paracoccus carotinifaciens)가 바람직하게 사용된다. 파라코쿠스(Paracoccus)속에 속하는 세균의 구체적인 균주의 예로서, 파라코쿠스·카로티니파시엔스(Paracoccus carotinifaciens) E-396주(수탁 번호：FERM BP-4283；국제 기탁 기관：독립 행정법인 산업기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터(이바라키현 쓰쿠바시 히가시1-1-1 쓰쿠바 센터 주오 제6 (우편번호)305-8566, 일본)；국제 기탁일：헤세이 5년(1993년) 4월 27일) 및 파라코쿠스(Paracoccus)속 세균 A-581-1주(수탁 번호：FERM BP-4671；국제 기탁 기관：독립 행정법인 산업기술 종합 연구소 특허 생물 기탁 센터(이바라키현 쓰쿠바시 히가시1-1-1 쓰쿠바 센터 주오 제6 (우편번호)305-8566, 일본)；국제 기탁일：헤세이 6년(1994년) 5월 20일)를 들 수 있고, 또한 이들 균주를 변이하고, 모균주(Parent strain)와 비교하여 제아크산틴을 우선적으로 생산하도록 한 변이주도 본 방법에 있어서 바람직하게 사용된다. 또한, 제아크산틴 생산 세균의 구체적인 균주의 다른 예로서 파라코쿠스·제아크산티니파시엔스(Paracoccus zeaxanthinifaciens) ATCC 21588주(비특허 문헌 9)를 들 수 있다.

또한, 제아크산틴 생산하는 세균으로서, 바람직하게는 16S 리보솜 RNA에 대응하는 DNA의 염기 서열이 서열 번호 1에 기재되는 E-396주의 염기 서열과 실질적으로 상동(相同)인 세균이 사용된다. 여기서, 「실질적으로 상동」이란, DNA의 염기 서열 결정 시의 에러 빈도 등을 고려하여, 염기 서열이 바람직하게는 95% 이상, 보다 바람직하게는 96% 이상, 더욱 바람직하게는 97% 이상, 특히 바람직하게는 98% 이상, 가장 바람직하게는 99% 이상 상동인 것을 의미한다. 상동성은, 예를 들면, 유전자 해석 소프트웨어 Clustal W에 의해 결정할 수 있다.

또한, 「16S 리보솜 RNA에 대응하는 DNA의 염기 서열」이란, 16S 리보솜 RNA의 염기 서열 중의 U(우라실)를 T(티민)으로 치환한 염기 서열을 의미한다.

제아크산틴을 생산하는 세균을 배양하는 방법으로서는, 제아크산틴을 생산하는 조건이면 어느 방법이라도 되지만, 예를 들면, 다음과 같은 방법을 채용할 수 있다. 즉, 배지로서는, 예를 들면, 생산균의 생육에 필요한 탄소원, 질소원, 무기염 및 필요하다면 특수한 요구 물질(예를 들면, 비타민, 아미노산, 핵산 등)을 포함하는 것을 사용한다.

여기서, 탄소원으로서는, 예를 들면, 글루코오스, 수크로오스, 플락토오스, 트레할로스, 만노스, 만니톨, 말토오스 등의 당류；아세트산, 푸마르산, 시트르산, 프로피온산, 말산, 말론산 등의 유기산；에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 헥산올, 이소부탄올 등의 알코올류 등이 있으며, 이들 중에서 1종 또는 2종 이상이 사용된다. 그 첨가 비율은, 탄소원의 종류에 따라 상이하지만, 통상, 배지 1 L 당 1∼100 g, 바람직하게는 2∼50 g이다.

질소원으로서는, 예를 들면, 질산 칼륨, 질산 암모늄, 염화 암모늄, 황산 암모늄, 인산 암모늄, 암모니아, 요소 등이 있으며, 이들 중에서 1종 또는 2종 이상이 사용된다. 그 첨가 비율은, 질소원의 종류에 따라 상이하지만, 통상, 배지 1 L에 대하여 0.1∼20 g, 바람직하게는 1∼10 g이다.

또한, 무기염으로서는, 예를 들면, 인산 이수소 칼륨, 인산 수소 2칼륨, 인산 수소 2나트륨, 황산 마그네슘, 염화 마그네슘, 황산 철, 염화 철, 황산 망간, 염화 망간, 황산 아연, 염화 아연, 황산 동, 염화 칼슘, 탄산 칼슘, 탄산나트륨 등이 있으며, 이들 중에서 1종 또는 2종 이상이 사용된다. 그 첨가 비율은, 무기염의 종류에 따라 상이하지만, 통상, 배지 1 L에 대하여 0.1 mg∼10 g이다.

또한, 특수한 요구 물질로서는, 비타민류, 핵산류, 효모 엑기스, 펩톤, 육류 엑기스, 맥아 엑기스, 콘스팁리커, 건조 효모, 대두박, 콩기름, 올리브유, 옥수수유, 아마씨유 등을 예로 들 수 있고, 이들 중에서 1종 또는 2종 이상이 사용된다. 그 첨가 비율은, 특수한 요구 물질의 종류에 따라 상이하지만, 통상, 배지 1 L에 대하여 0.01 mg∼100 g이다.

배지의 pH는, 예를 들면, pH 2∼12, 바람직하게는 pH 6∼9로 조정한다.

배양은, 예를 들면, 10∼70 ℃, 바람직하게는 20∼35 ℃의 온도에서, 통상, 1일∼20일간, 바람직하게는 2∼9 일간, 진탕 배양 또는 통기 교반 배양에 의해 행할 수 있다.

이와 같은 조건 하에서 제아크산틴을 생산하는 세균을 배양한다. 배양 후, 제아크산틴을 생산하는 세균은, 균체 내 및 균체 외에 제아크산틴을 대량 생산한다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 배양물(배양액)을 그대로 제아크산틴을 생산하는 세균으로서 양가금 사료에 첨가할 수 있다.

또는, 이상의 배양 방법에 의해 얻어진 배양액의 농축을 행한다. 농축 방법은, 막 농축, 원심분리법 등을 예로 들 수 있지만, 균체의 분리성을 위하여 막 농축이 보다 바람직하다. 균체의 분리성을 향상시키기 위하여, 배양액의 pH를 2∼6로 조정한다. pH 조정에는, 황산을 사용하는 것이 바람직하다. 농축 배율은, 배양액의 색소 함유량 등의 상태에 따라 상이하지만, 예를 들면, 1.5∼5 배 정도가 바람직하다.

다음으로, 배지 성분을 제거한다. 원심분리 시에는, 농축액에 가수하여, 배지 성분을 제거한다. 막 분리를 사용하는 경우, 디아필트레이션(diafiltration)을 행하여, 배지 성분을 제거한다. 가수량은, 농축액의 색소 함유량 등의 상태에 따라 상이하지만, 예를 들면, 1∼5 배 정도가 바람직하다.

또한, 분말 제품으로 만들기 위해서, 이상의 방법에 의해 얻어진 농축액을 건조한다. 건조 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 분무 건조, 분무 조립 건조, 드럼 건조, 동결 건조 유동상 건조 등의 공지의 건조 방법을 이용할 수 있다. 이와 같이 하여, 제아크산틴 색소 함유 건조 균체를 제조할 수 있다. 얻어진 건조 균체를, 제아크산틴을 생산하는 세균으로서 양가금 사료에 첨가할 수 있다. 예를 들면, 파라코쿠스(Paracoccus)속에 속하는 세균의 상기 건조 균체 1 g 중에는, 1 mg∼20 mg 정도(즉, 1∼20 mg/g)의 고함량으로 제아크산틴이 포함되어 있다. 따라서, 본 방법에서, 파라코쿠스(Paracoccus)속에 속하는 세균의 건조 균체를 사용함으로써, 사료중으로의 첨가량이 적어도, 급이한 가금로부터 얻어지는 알의 난황 중의 제아크산틴 농도를 높일 수 있다.

본 방법에서는, 제아크산틴 색소 함유 건조 균체 등의 제아크산틴을 생산하는 세균을 첨가한 양가금 사료를, 가금에 급이하고, 가금를 생육시키고, 채란함으로써 제아크산틴 강화 가금란을 생산한다. 제아크산틴을 생산하는 세균 중의 제아크산틴을 양가금 사료 100 g 당 1 mg 이상, 예를 들면, 1∼50 mg, 바람직하게는 2∼20 mg 첨가 가능하도록, 제아크산틴을 생산하는 세균을 양가금 사료에 첨가한다. 예를 들면, 상기 제아크산틴 색소 함유 건조 균체를, 양계 등의 양가금에 있어서 통상적으로 사용되는 양가금 사료에 혼합한다. 양가금 사료에 있어서의 제아크산틴 색소 함유 건조 균체량은, 상기 건조 균체에 포함되는 제아크산틴의 함량에 따라 상이하지만, 예를 들면, 중량으로 바람직하게는 0.05% 이상, 보다 바람직하게는 0.1%∼5%로 한다.

혹은, 제아크산틴 색소 함유 건조 균체 등의 제아크산틴을 생산하는 세균은, 양가금 사료에 혼합하여 가금에게 공급할 수도 있지만, 비타민류 등과 함께 프리믹스 중에 사전에 혼합하여 급이할 수도 있다.

제아크산틴 색소 함유 건조 균체 등의 제아크산틴을 생산하는 세균을 포함한 양가금 사료를 급이받은 가금은, 제아크산틴을 풍부하게 포함하는 란(즉, 제아크산틴 강화 가금란)을 생산한다. 본 방법에 의하면, 예를 들면, 난황 100 g 당 1.5 mg∼10 mg(바람직하게는, 3.5 mg∼10 mg, 특히 바람직하게는 3.5 mg∼8 mg)으로 난황 중에 제아크산틴을 함유하는 제아크산틴 강화 가금란을 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 제아크산틴 강화 가금란은, 사람이 섭취함으로써, 사람 혈중의 제아크산틴의 높게 축적할 수 있다.

따라서, 본 발명은, 또한 제아크산틴 강화 가금란이 사람에게 섭취되는 것을 포함하는, 사람 혈중 제아크산틴 농도를 높이는 방법에 관한 것이다. 혈중 제아크산틴 농도를 높이는 것은, 가령성 황반 변성(AMD) 등의 안질 등의 질환 예방으로 이어지는 것으로 여겨진다. 상기 방법에서 사용하는 본 발명에 따른 제아크산틴 강화 가금란은, 사람 혈중 제아크산틴 농도를 효율적으로 증가시키기 위하여, 난황에 제아크산틴이 난황 100 g 당 3.5 mg 이상 포함되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 제아크산틴 강화 가금란을 하루 1개 이상 섭취시킴으로써, 사람 혈중 제아크산틴 농도를 효과적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들면, 제아크산틴 강화 가금란을 사람에 섭취시킴으로써, 사람 혈중 제아크산틴 농도를 0.28μM/(mg/Day) 이상의 효율로, 0.3 μM 이상으로 높일 수 있다.

또한, 본 발명은, 사람 혈중 제아크산틴 농도를 높이는 데에 있어서의 사용을 위한 제아크산틴 강화 가금란, 및 사람 혈중 제아크산틴 농도를 높이는 데에 있어서의 제아크산틴 강화 가금란의 사용에 관한 것이다.

[실시예]

이하, 실시예를 사용하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명의 기술적 범위는 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

그리고, 실시예에 있어서의 카로티노이드류의 정량(定量)은, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 하기와 같이 행하였다.

컬럼은 Inertsil SIL-100 A, 5㎛(φ4.6×250 mm)(GL사이언스 제조)를 2개 연결하여 사용하였다. 용출은, 이동상인 n-헥산/테트라하이드로퓨란/메탄올 혼합액(40:20:1)을 실온 부근의 일정 온도에서 매분 1.0 mL 흐르게 함으로써 행하였다. 측정에 있어서는, 샘플을 테트라하이드로퓨란으로 용해시키고, 이동상에서 적절하게 희석한 액 20μL를 주입량으로 하고, 컬럼 용리액의 검출은 파장 470 nm에서 행하였다. 또한, 정량을 위한 표준품으로서는, EXTRASYNTHESE사에서 제조한 제아크산틴(Cat.No.0307 S)을 사용하였다. 표준액의 제아크산틴 농도의 설정은, 표준액의 453 nm의 흡광도(A) 및 상기 조건에서 HPLC 분석을 행했을 때의 제아크산틴 피크의 면적 백분율%(B)를 측정한 후에, 하가의 식을 이용하여 행하였다.

제아크산틴의 농도(mg/L) = A÷2327×B×100

[실시예 1] 제아크산틴 강화 계란의 제조

Paracoccus carotinifaciens E-396주(FERM BP-4283)를 N-메틸-N'-니트로-N-니트로소구아니딘으로 변이 처리하고, 황색∼오렌지색의 콜로니를 선택하였다.

선택된 주식의 배양액 중의 카로티노이드 농도를 측정하고, 제아크산틴 생산능가 높은 변이주를 선택하였다.

이하의 조성의 배지(수크로오스 30 g/L, 콘스팁리커 30 g/L, 인산 이수소칼륨 1.5 g/L, 인산 수소 2나트륨 12수화물 3.8 g/L, 염화 칼슘 2수화물 5.0 g/L, 황산 마그네슘 7수화물 0.7 g/L, 황산 철 7수화물 0.3 g/L, pH 7.2) 2 L를, 121℃에서 20분간 오토클레이브(autoclave) 살균하고, 시드용 플라스크 배지를 조제했다.

다음으로, 하기의 조성의 배지(글루코오스 30 g/L, 콘스팁리커 30 g/L, 황산 암모늄 0.5 g/L, 인산 이수소칼륨 2.25 g/L, 인산 수소 2나트륨 12수화물 5.7 g/L, 염화 칼슘 2수화물 0.1 g/L, 황산 마그네슘 7수화물 0.5 g/L, 황산 철 7수화물 5 g/L, L-글루타민산 나트륨 1수화물 6 g/L, 알코올계 소포제 0.5 g/L) 40 L를 100 L용량의 발효조에 넣고, 이것을 2기(基) 준비했다. 상기 발효조에 D-비오틴을 0.1 mg/L가 되도록 첨가하고, 121℃에서 30분간 오토클레이브 살균했다.

전술한 선택한 제아크산틴 생산능이 높은 파라코쿠스(Paracoccus)속 제아크산틴을 생산하는 세균주를, 상기 시드용 플라스크 배지에 식균하고, 27℃에서 2일간, 100 rpm으로 회전 진탕 배양을 행한 후, 그 배양액 2 L를 각 상기 발효조에 식균 했다. 27℃에서, 통기량 1 vvm의 호기 배양을 120시간 행하였다. 배양 중의 pH가 7.2를 유지하도록 15%의 암모니아수로 연속적으로 pH를 제어했다. 글루코오스는 고갈되지 않도록 연속적으로 공급하였다. 또한, 최저 교반 회전수를 100 rpm으로 하고, 배양 중기에 있어서의 배양액 중의 용존 산소 농도가 3 ppm을 유지하도록 교반 회전수를 변화시켰다. 기포 센서로 발포를 감지함으로써 알코올계 소포제를 자동적으로 첨가하여 발포를 억제하였다. 얻어진 배양액을 살균한 후, 원심분리기로 집균하고, 얻어진 균체에 적정량의 물을 가하여, 스프레이 드라이어로 건조했다.

전술한 방법에 의해, 배양액으로부터 제아크산틴 색소 함유 건조 균체를 얻었다. 제아크산틴 색소 함유 건조 균체 내의 제아크산틴 농도는, 6.6 mg/g였다.

이어서, 쥬부 사료 가부시키가이샤에서 제조한 기초 사료(레이터 S7)에, 얻어진 제아크산틴 색소 함유 건조 균체를 첨가하고, 소정의 제아크산틴 농도가 되도록 사료를 조제했다.

시험 사료 산란계 3마리씩 6군으로 나누고, 각 군에 공급하는 사료 중의 제아크산틴 농도를, 제아크산틴 0 mg/100 g(제아크산틴 무첨가군), 제아크산틴 1 mg/100 g(1 mg/100 g 첨가군), 제아크산틴 3 mg/100 g(3 mg/100 g 첨가군), 제아크산틴 5 mg/100 g(5 mg/100 g 첨가군), 제아크산틴 10 mg/100 g(10 mg/100 g 첨가군) 및 제아크산틴 20 mg/100 g(20 mg/100 g 첨가군)으로 2주간 사육했다. 급이량은, 아침 및 저녁 각각 50 g씩으로 하였다.

각 시험군으로부터 채란하여, 얻어진 계란(제아크산틴 강화 계란)의 난황 중의 제아크산틴량을 고속 액체 크로마토그래피에 의해 측정하였다. 이 결과를 도 1에 나타내었다.

[실시예 2] 제아크산틴 강화 계란을 섭취한 피험자에 있어서의 혈중 제아크산틴 농도의 평가 1

실시예 1에서 제조한 제아크산틴 강화 계란(난황 중 제아크산틴 농도 3 mg/100 g)을, 피험자에게 반숙 상태로 5개(7.5 mg/100 g의 계란 2개분에 상당), 한번에 섭취시키고, 24시간 후의 혈중 제아크산틴 농도를 측정하였다. 대조군으로서 제아크산틴을 함유하는 서프리먼트(스피루리나 유래, 서프리먼트 1정 중 제아크산틴 농도 0.17 mg/1정)를 피험자에게 15정 섭취시키고, 마찬가지로 24시간 후의 혈중 제아크산틴 농도를 측정하였다.

결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

제아크산틴 강화 계란 섭취군은, 제아크산틴의 혈중 농도가 약 2배로 증가하였다.

한편, 서프리먼트 섭취군은, 제아크산틴의 혈중 농도가 1.4배 정도로 증가하였고, 제아크산틴 강화 계란이 보다 효과적으로 혈중 제아크산틴 농도를 높이는 것을 알았다.

[실시예 3] 제아크산틴 강화 계란을 섭취한 피험자에 있어서의 혈중 제아크산틴 농도의 평가 2

피험자 21명을 7명씩 3군으로 나누어 각각 일반 계란(난황 중 제아크산틴 농도 1 mg/100 g：일반 계란 섭취군), 제아크산틴 강화 계란(난황 중 제아크산틴 농도 4.5 mg/100 g：제아크산틴 강화 계란 섭취군) 및 제아크산틴 서프리먼트(스피루리나 유래, 서프리먼트 1정 중 제아크산틴 농도 0.17 mg/1정：서프리먼트 섭취군)을, 4주간 연속적으로 섭취시켰다. 일반 계란 및 제아크산틴 강화 계란 섭취군에 대해서는, 아침 및 저녁 식후 1 개씩(즉, 하루 2 개씩) 계란을 섭취시켰고, 제아크산틴 서프리먼트 섭취군에 대해서는, 아침 및 저녁 식후 3정씩(즉, 하루 6정씩) 서프리먼트를 섭취시켰다. 각 피험자의 혈중 제아크산틴 농도를 매주 측정하였다. 그 분석 결과를 표 2및 도 2에 나타내었다.

[표 2]

전술한 결과로부터, 제아크산틴 강화 계란 섭취군은, 일반 계란 섭취군 및 서프리먼트 섭취군에 비해, 혈중 제아크산틴 농도가 유의하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

본 명세서에서 인용한 모든 간행물, 특허 및 특허 출원을 그대로 참고로서 본 명세서에 있어 원용한다.

통상산업성 공업기술원 생명공학 공업 기술 연구소

FERMBP-4283

19930427

통상산업성 공업기술원 생명공학 공업 기술 연구소

FERMBP-4671

19940520

SEQUENCE LISTING <110> JX Nippon Oil & Energy Corporation <120> Zeaxanthin-enriched poultry egg <130> PH-5065-PCT <140> PCT/JP2012/053787 <141> 2012-02-17 <150> JP 2011-037619 <151> 2011-02-23 <160> 1 <170> PatentIn version 3.4 <210> 1 <211> 1452 <212> DNA <213> Paracoccus carotinifaciens <220> <221> misc_feature <222> (1350)..(1350) <223> n is a, c, g, or t <400> 1 agtttgatcc tggctcagaa cgaacgctgg cggcaggctt aacacatgca agtcgagcga 60 gaccttcggg tctagcggcg gacgggtgag taacgcgtgg gaacgtgccc ttctctacgg 120 aatagccccg ggaaactggg agtaataccg tatacgccct ttgggggaaa gatttatcgg 180 agaaggatcg gcccgcgttg gattaggtag ttggtggggt aatggcccac caagccgacg 240 atccatagct ggtttgagag gatgatcagc cacactggga ctgagacacg gcccagactc 300 ctacgggagg cagcagtggg gaatcttaga caatgggggc aaccctgatc tagccatgcc 360 gcgtgagtga tgaaggcctt agggttgtaa agctctttca gctgggaaga taatgacggt 420 accagcagaa gaagccccgg ctaactccgt gccagcagcc gcggtaatac ggagggggct 480 agcgttgttc ggaattactg ggcgtaaagc gcacgtaggc ggactggaaa gtcagaggtg 540 aaatcccagg gctcaacctt ggaactgcct ttgaaactat cagtctggag ttcgagagag 600 gtgagtggaa ttccgagtgt agaggtgaaa ttcgtagata ttcggaggaa caccagtggc 660 gaaggcggct cactggctcg atactgacgc tgaggtgcga aagcgtgggg agcaaacagg 720 attagatacc ctggtagtcc acgccgtaaa cgatgaatgc cagacgtcgg caagcatgct 780 tgtcggtgtc acacctaacg gattaagcat tccgcctggg gagtacggtc gcaagattaa 840 aactcaaagg aattgacggg ggcccgcaca agcggtggag catgtggttt aattcgaagc 900 aacgcgcaga accttaccaa cccttgacat ggcaggaccg ctggagagat tcagctttct 960 cgtaagagac ctgcacacag gtgctgcatg gctgtcgtca gctcgtgtcg tgagatgttc 1020 ggttaagtcc ggcaacgagc gcaacccacg tccctagttg ccagcaattc agttgggaac 1080 tctatggaaa ctgccgatga taagtcggag gaaggtgtgg atgacgtcaa gtcctcatgg 1140 gccttacggg ttgggctaca cacgtgctac aatggtggtg acagtgggtt aatccccaaa 1200 agccatctca gttcggattg tcctctgcaa ctcgagggca tgaagttgga atcgctagta 1260 atcgcggaac agcatgccgc ggtgaatacg ttcccgggcc ttgtacacac cgcccgtcac 1320 accatgggag ttggttctac ccgacgacgn tgcgctaacc ttcggggggc aggcggccac 1380 ggtaggatca gcgactgggg tgaagtcgta acaaggtagc cgtaggggaa cctgcggctg 1440 gatcacctcc tt 1452

Claims

난황(卵黃) 100 g 당 3.5 mg∼10 mg으로 상기 난황 중에 제아크산틴을 함유하는 가금란(家禽卵).
제1항에 있어서,
상기 가금이 닭인, 가금란.
제아크산틴을 생산하는 세균을 함유하는 양가금(養家禽) 사료를 가금에 급이(給餌)함으로써 얻어지는 제아크산틴 강화 가금란.
제3항에 있어서,
상기 세균이 파라코쿠스(Paracoccus)속에 속하는 세균인, 제아크산틴 강화 가금란.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 사료 중의 제아크산틴 첨가량이 상기 사료 100 g 당 1 mg 이상인, 제아크산틴 강화 가금란.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
난황 100 g 당 1.5 mg∼10 mg으로 상기 난황 중에 제아크산틴을 함유하는, 제아크산틴 강화 가금란.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가금이 닭인, 제아크산틴 강화 가금란.
제아크산틴을 생산하는 세균을 함유하는 양가금 사료를 가금에 급이하는 공정을 포함하는, 제아크산틴 강화 가금란의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 세균이 파라코쿠스속에 속하는 세균인, 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 사료 중의 제아크산틴 첨가량이 상기 사료 100 g 당 1 mg 이상인, 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제아크산틴 강화 가금란이 난황 100 g 당 1.5 mg∼10 mg으로 상기 난황 중에 제아크산틴을 함유하는, 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가금이 닭인, 방법.
제아크산틴을 생산하는 세균을 함유하는 양가금 사료.
제13항에 있어서,
상기 세균이 파라코쿠스속에 속하는 세균인, 양가금 사료.
제13항 또는 제14항에 있어서,
제아크산틴 첨가량이 상기 사료 100 g 당 1 mg 이상인, 양가금 사료.
제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가금이 닭인, 양가금 사료.