WO2016027300A1 - メナキノン-7含有培養物及びメナキノン-7の製造法 - Google Patents

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WO2016027300A1
WO2016027300A1 PCT/JP2014/071595 JP2014071595W WO2016027300A1 WO 2016027300 A1 WO2016027300 A1 WO 2016027300A1 JP 2014071595 W JP2014071595 W JP 2014071595W WO 2016027300 A1 WO2016027300 A1 WO 2016027300A1
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WO
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culture
menaquinone
protein
fermented
bacillus
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PCT/JP2014/071595
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English (en)
French (fr)
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満 片瀬
彦 程
津村 和伸
齋藤 努
Original Assignee
不二製油グループ本社株式会社
不二製油株式会社
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Publication date
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P7/00Preparation of oxygen-containing organic compounds
    • C12P7/66Preparation of oxygen-containing organic compounds containing the quinoid structure

Definitions

  • the present invention relates to a culture containing menaquinone-7 and a method for producing menaquinone-7.
  • Vitamin K is a kind of fat-soluble vitamin, and is an important vitamin known to have various effects such as the function of maintaining blood coagulation normally, the promotion of bone formation, and the prevention of arteriosclerosis.
  • vitamin K1 phytoquinone
  • vitamin K2 menaquinone
  • Vitamin K is expected to have preventive or therapeutic effects such as osteoporosis and arteriosclerosis.
  • attention is paid to the fact that neonatal / infantemia is caused by vitamin K deficiency.
  • Patent Documents 1 and 2 Conventionally, for the production of menaquinone-7, a kind of vitamin K2, a Bacillus subtilis strain (so-called natto) having a high ability to produce menaquinone-7 has been used (Patent Documents 1 and 2). As an example using bacteria other than the Bacillus subtilis strain, a production method using lactic acid bacteria or Escherichia coli is also known (Patent Documents 3 and 4).
  • vitamin K As one aspect, for the prevention of osteoporosis and arteriosclerosis, nutrients such as protein, vitamins, minerals, etc., abundant in beans, and the intake of vitamin K are very effective. Taking vitamin K as a substrate is a desirable form. Since beans are rich in physiological functional components such as isoflavones, saponins, and polyphenols, it is desirable to take vitamin K and beans together in this respect as well. The “natto” that has been traditionally eaten is in line with this form of consumption. In addition, protein compositions rich in proteins such as isolated soy protein and milk whey protein concentrate are used as protein sources in various protein-enriched beverages, protein-enriched foods, and high-nutrient foods such as concentrated liquid foods.
  • soybean whey is a protein-containing food by-product that is produced as a by-product in the production process of separated soybean protein and tofu, and contains soybean oligosaccharides, acid-soluble soybean protein, and the like, and when concentrated, it becomes a highly viscous liquid or paste.
  • Patent Documents 5 and 6 Although some attempts have been made to ferment soybean whey with lactic acid bacteria (Patent Documents 5 and 6), many are used as feed or discarded, and are not yet highly used as food and are not used in the environment. The current situation is that the load is high.
  • Okara is a protein-containing food by-product containing fiber, protein, and oil as a by-product when producing tofu, soymilk or separated soy protein from soybeans.
  • oil seeds rich in protein such as sesame seeds, peanuts, rapeseed, sunflower, cottonseed, and other proteins such as peas, kidney beans, broad beans, etc. produced by separating protein from plant seeds other than soybeans.
  • residues obtained by separating proteins from beans with a high content are also regarded as okara.
  • Various attempts have also been made for effective utilization of this okara. For example, a method for producing vitamin Ks by fermenting okara with natto bacteria has been disclosed (Patent Document 7).
  • fermented marine product residues such as okara using a specific fungal species to produce feed additives (Patent Document 8), fermented seafood processed residues including okara, etc., livestock feed or aquaculture Manufacturing a feed is disclosed (Patent Document 9).
  • the high-molecular fraction of soy protein hydrolyzate is a relatively high-molecular protein hydrolyzate in the hydrolysis process when soy protein is decomposed by protease to produce a low-molecular protein hydrolyzate (soybean peptide). Is by-produced as an insoluble fraction aggregated without being decomposed into low molecules.
  • soybean peptides have been used as fermentation raw materials for effervescent alcoholic beverages (Patent Document 10), but the present state is that many of these insoluble polymer fractions are discarded.
  • soybean hypocotyls are the parts that become buds and radicles when soybeans germinate, and are rich in trace nutrients such as proteins and oligosaccharides, as well as isoflavones and saponins.
  • soybean hypocotyl extract is extracted from soybean hypocotyl with alcohol or water and refined as necessary, and it is also used as a health food material in the form of soybean hypocotyl as it is, but has a unique bitter or astringent taste. It has a flavor and is difficult to serve as a food as it is.
  • Patent Document 11 an attempt has been made to improve the quality of soybean hypocotyl by fermenting the soybean hypocotyl with Aspergillus or the like.
  • soybean isoflavone contained in soybean hypocotyl is equol
  • a metabolite of daidzein a metabolite of daidzein
  • an attempt to ferment soybean hypocotyl with equol-producing microorganisms has also been proposed (patent) Reference 12).
  • the temperature range suitable for culturing bacteria such as Bacillus natto, lactic acid bacteria, and E. coli disclosed in Patent Documents 1 to 4 is usually an intermediate temperature range around 30 to 45 ° C., but many other miscellaneous bacteria also have this intermediate temperature range. It is in an optimum growth temperature range, and there is a concern that various bacteria may grow during the culture. When miscellaneous bacteria grow, it affects the stable production of menaquinone-7, so it is necessary to pay attention to production control so that the miscellaneous bacteria do not grow.
  • menaquinone-7 The most commonly used Bacillus natto used in the production of menaquinone-7 adds a unique flavor to the culture and adds a sticky stickiness due to the release of ⁇ -polyglutamic acid ( ⁇ -PGA). Therefore, menaquinone-7 must be highly purified to increase the versatility of the application.
  • Another aspect is that in the food industry, many protein-containing food by-products are generated and disposed of, and their use as feed is limited to a small part, putting a large environmental burden. . Fermentation is carried out using soybean whey and okara as raw materials by the microorganisms disclosed in Patent Documents 5 to 9, but it is necessary to further increase the added value in order to utilize these by-products to a higher degree.
  • menaquinone-7 has high nutritional value as vitamin K, it would be very useful if menaquinone-7 can be efficiently produced by fermenting food by-products.
  • Bacillus natto as described in Patent Documents 1 and 2, there are problems of the above-described stringing property and unique fermentation odor, and the current situation is that the versatility is low in advanced use.
  • the stringiness and fermented odor of Bacillus natto are poor in palatability and the food intake may be reduced.
  • Patent Document 12 also obtains a fermented product obtained by allowing soybean hypocotyls to act on lactic acid bacteria, which is intended to produce more useful equol by fermentation of isoflavones contained in soybean hypocotyls. There is no mention of production.
  • an object of the present invention is to provide a novel production technique in the production of menaquinone-7.
  • Another object of the present invention is to provide a food containing menaquinone-7 using this technique.
  • Another object of the present invention is to produce menaquinone-7 useful as vitamin K2 using protein-containing food by-products, and to provide a fermented product of protein-containing food by-products containing menaquinone-7 and having a good flavor.
  • the present inventor has conducted extensive studies by culturing a wide variety of microorganisms in various environments. Under such circumstances, it is possible to solve the above-mentioned various problems by surprisingly finding bacteria having a high expression rate of menaquinone-7 among bacteria that can grow in a high-temperature environment and culturing the bacterium with various culture raw materials. As a result, the present invention has been completed.
  • the present invention includes the following configurations. (1) a bacterium capable of growing at a high temperature of 50 ° C. or higher and capable of producing menaquinone-7, and a menaquinone-7-containing culture, comprising menaquinone-7, (2) The culture according to (1) above, wherein menaquinone-7 is produced by culturing the bacterium.
  • the bacterium is a Geobacillus stearothermophilus, Bacillus coagulans, Bacillus Schregeri, Bacillus acidcardarius, Bacillus licheniformis, Bacillus badius, Bacillus circulans, Bacillus farms, Desaruphotoma
  • menaquinone-7 by selecting a bacterium that can grow at high temperatures and that can produce menaquinone-7 and culturing it with various culture raw materials, the growth of general bacteria that grow in the middle temperature range is suppressed. In addition, a large amount of menaquinone-7 can be stably produced while controlling the growth of various bacteria. These bacteria do not exhibit the unique flavor of natto or show stickiness like natto bacteria, are excellent in palatability, and do not require the trouble of performing a deodorizing step after fermentation. Therefore, menaquinone-7 can be used as a menaquinone-7-containing composition with excellent quality even if it remains in culture without being highly purified or has a low degree of purification.
  • a fermented bean product can be obtained that accumulates a large amount of menaquinone-7 and has little stringiness and a unique fermentation odor.
  • menaquinone-7 can be ingested together with abundant nutrients and physiological functional components derived from beans, and menaquinone-7 is useful for preventing osteoporosis, arteriosclerosis and stroke.
  • a new intake form can be provided.
  • a fermented protein composition that accumulates a large amount of menaquinone-7 and has little stringiness and a unique fermentation odor can be obtained.
  • a protein that is an essential nutrient and menaquinone-7 can be ingested together, and a new ingestion form of menaquinone-7 that is also useful for prevention of osteoporosis, arteriosclerosis and stroke Can be provided.
  • a fermented product of protein-containing food by-product that contains menaquinone-7 by fermentation and contains a high content, has no unique fermentation odor like natto, and has a good flavor. it can.
  • the added value of protein-containing food by-products, most of which have been discarded, can be increased and advanced utilization can be promoted.
  • the menaquinone-7-containing culture of the present invention is characterized by containing bacteria that can grow at high temperatures and have the ability to produce menaquinone-7, and menaquinone-7.
  • the method for producing menaquinone-7 of the present invention comprises culturing a bacterium capable of growing at high temperature and capable of producing menaquinone-7 using a raw material containing at least a nitrogen source, and menaquinone-7 is contained in the culture. Is generated.
  • the terms “culture” and “fermentation” are not distinguished in a limiting sense, and both are used in a broad sense to proliferate microorganisms and should be read as appropriate. Can do.
  • embodiments of the present invention will be described in detail.
  • the raw material for cultivating bacteria is not particularly limited as long as it contains a nitrogen source and a carbon source that are usually necessary for culturing bacteria.
  • a nitrogen source proteins, protein hydrolysates, amino acids, ammonia, ammonium salts such as ammonium sulfate and ammonium chloride, nitrates, urea and the like can be contained.
  • the protein can be used regardless of whether it is animal or vegetable. For example, commercially available milk protein, wheat protein, soy protein, collagen, hydrolysates thereof, and the like can be used.
  • milk materials containing these proteins wheat, beans such as soybeans and mung beans, and natural materials such as cotyledons and hypocotyls extracted from the beans can also be used.
  • soy milk prepared therefrom and by-product okara can also be used.
  • corn steep liquor, polypeptone, peptone, yeast extract, wheat bran and the like that are generally used as medium components can also be used.
  • a carbon source, an inorganic salt, and vitamins can be appropriately included as a culture raw material.
  • the carbon source saccharides such as glucose and sucrose, organic acids, n-paraffins and the like can be used.
  • the inorganic salt calcium salt, magnesium salt, iron salt, manganese salt, phosphate, bicarbonate and the like can be used. Specific examples that can be used as culture raw materials are described below, but the present invention is not limited to these culture raw materials.
  • beans used as a raw material are not particularly limited as long as they can be fermented by the microorganism used in the present invention.
  • beans include soybeans, red beans, mung beans, kidney beans, cowpeas, peas, broad beans, chickpeas, lentils, black chana, munchdal, black eyes, red lentil, canario beans, cariokina, black mappe, lima bean, takeazuki, bambara beans, Lentil, glass bean, jujube, hashame, cluster bean, winged bean, wisteria bean, sacred beans, pigeon bean, black bean, hout bean, pea pea, carob, deigo, kuzu and the like can be used.
  • soybean is preferable as a fermented soybean product containing a high amount of menaquinone-7, because the production amount of menaquinone-7 by fermentation of the microorganism of the present invention is high.
  • These beans may be not fully ripe like edamame, or may be germinated like germinated soybeans.
  • the beans can be subjected to pretreatment such as molting, dehulling, crushing, crushing, hydration, mixing, dipping, grinding, steaming, saccharification, warming, and sterilization before being fermented by microorganisms.
  • pretreatment such as molting, dehulling, crushing, crushing, hydration, mixing, dipping, grinding, steaming, saccharification, warming, and sterilization before being fermented by microorganisms.
  • pretreatment step for obtaining boiled beans by immersing in water after moulting and steaming a pretreatment step for further pulverizing after moulting, dipping in water and steaming to obtain crushed boiled beans
  • a pretreatment step of heating a suspension obtained by soaking and grinding with water after molting, a pretreatment step of heating a suspension obtained by adding water to a pulverized product after molting Can be mentioned.
  • the protein-containing food by-product in the present invention refers to a by-product that is produced when a desired food is produced from natural raw materials in the food industry and contains a protein.
  • a desired food is produced from natural raw materials in the food industry and contains a protein.
  • soybeans it is a by-product of soy whey, okara, and soy milk, which are by-products of soy sauce, soy sauce cake, tofu, which is a by-product of manufacturing defatted soybeans, miso and boiled beans, etc.
  • soybean whey has 7S globulin and 11S globulin, which are the main storage proteins of soybean, removed during or after water extraction from defatted soybeans and soybeans, and contains trace components such as lectins and trypsin inhibitors as proteins. It is what For example, defatted soybean is extracted with an aqueous solvent, soy milk is obtained by removing okara, and separated soy protein containing 7S globulin and 11S globulin as a main component is recovered by isoelectric point precipitation (pH 4 to 5). This liquid is called soybean whey.
  • soy milk obtained from soybeans with a coagulant soy milk obtained from soybeans with a coagulant
  • the resulting pale yellow supernatant and soy whey can be used without any particular limitation.
  • Okara is a protein-containing food by-product containing fiber, protein, and oil as a by-product when producing tofu, soymilk or separated soy protein from soybeans.
  • Protein content of oil seeds rich in protein such as sesame seeds, peanuts, rapeseed, sunflower, cottonseed, peas, kidney beans, broad beans, etc. produced by separating protein from plant seeds other than soybeans
  • okaras obtained by separating proteins from beans having a high content are also used in the present invention.
  • the high molecular fraction of soy protein hydrolyzate is compared in the process of hydrolysis when soy protein is hydrolyzed with protease to produce low molecular weight protein hydrolyzate (soybean peptide). It is a protein-containing food by-product that is discarded as an insoluble fraction aggregated without completely degrading the protein hydrolyzate of high molecular weight into low molecules.
  • this insoluble fraction may be referred to as “HMF” (High Molecular Weight® Fraction).
  • soybean hypocotyl is a protein-containing food by-product containing fiber, protein, and oil as a by-product in the process of molting whole soybeans and dividing the cotyledon part.
  • the raw soy hypocotyl can be used as it is, but it can be appropriately pretreated as described later, and brought into contact with an aqueous solvent such as water or alcohol to dissolve soluble components such as isoflavones, oligosaccharides and saponins.
  • the soybean hypocotyl extraction residue after removal can also be used.
  • One preferred pretreatment example is a pretreatment step in which soybean hypocotyl is soaked in water and steamed to obtain steamed soybean hypocotyl, or soy hypocotyl is roughly crushed, steamed in water, steamed and steamed Pre-treatment process to obtain soybean hypocotyls, pre-treatment process to heat the suspension obtained by soaking the soybean hypocotyls in water and grinding, or adding to the ground soybean hypocotyl and mixing And a pretreatment step of heating the resulting suspension.
  • the protein composition means a protein-based composition having a protein content of 30 wt% or more, 50 wt% or more, 70 wt% or more, or 80 wt% or more in the solid content. To do. And the fermented protein composition of this invention says the thing of the form which has this protein composition and was fermented.
  • the protein-containing raw material used as a raw material for preparing the protein composition is not particularly limited as long as it contains a protein that is usually required for fermentation of microorganisms.
  • It may be animal or vegetable, and it can be animal raw materials such as milk, eggs, fish and livestock, grains such as wheat, barley, rice and corn, beans such as soybeans, peas and mung beans, rapeseed, sunflower, cottonseed, etc. Plant raw materials such as seeds are exemplified. These may be degreased in advance to increase the protein content. Thus, the origin of the protein is not particularly limited.
  • skim milk powder whey protein concentrate
  • milk protein composition such as acid casein and sodium caseinate
  • egg protein composition such as egg white and egg yolk
  • wheat protein composition such as gluten Soy protein compositions such as full-fat soy milk, defatted soy milk, concentrated soy protein, separated soy protein, hydrolysates thereof, and the like
  • gluten Soy protein compositions such as full-fat soy milk, defatted soy milk, concentrated soy protein, separated soy protein, hydrolysates thereof, and the like
  • whey protein concentrate milk protein composition
  • milk protein composition such as acid casein and sodium caseinate
  • egg protein composition such as egg white and egg yolk
  • wheat protein composition such as gluten Soy protein compositions such as full-fat soy milk, defatted soy milk, concentrated soy protein, separated soy protein, hydrolysates thereof, and the like
  • gluten Soy protein compositions such as full-fat soy milk, defatted soy milk, concentrated soy protein, separated soy protein, hydrolysates thereof, and the like
  • bacteria that can be used for culturing that can grow in a high-temperature environment of 50 ° C. or higher and have the ability to produce menaquinone-7.
  • the present inventors have found bacteria having both of these characteristics as follows. Among these bacteria, it is desirable to select a bacterial species having a higher ability to produce menaquinone-7. Those skilled in the art can appropriately use a high-productivity bacterial strain, and further a bacterial strain screened by a culture test.
  • Anoxybacillus bacteria For example, Anoxybacillus amylolyticus, Anoxybacillus idelensis, Anoxybacillus boglobensis, Anoxybacillus caldiproteorticus, Anoxybacillus contamination, Anoxybacillus eluenensis, Anoxybacillus flavisamus , Anoxybacillus flavisamus subspecies flavisamus, Anoxybacillus flavisamus subspecies Unanensis, Anoxybacillus gonensis, Anoxybacillus kamchatkensis, Anoxybacillus kestanvolensis, Anoxybacillus ⁇ Mongoliansis, Anoxybacillus puschinensis, Anoxybacillus puschinensis, Anoxybacillus lupiensis, Anoxybacillus amylolyticus, Anoxybacillus idelensis, Anoxybacillus boglobensis, Anoxybacillus caldiproteorticus, Anoxybacill
  • Bacillus Farms Desaru Photomacrum nigrificans, Salinivibrio costico, Thermoplasma acidophilum, Thermus aquaticus, Thermus thermophilus.
  • Those skilled in the art can select any one or two or more selected from these bacterial species. Furthermore, the former (Anoxybacillus genus) and the latter (other than the Anoxybacillus genus) may be combined. In the examples described later, examples of culturing by four types of bacteria, Anoxybacillus bacteria, Geobacillus stearothermophilus, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis are described. All of the above-mentioned bacterial species other than these are also species that can grow at high temperatures, and these bacteria are the main quinones possessed in their cells as a coenzyme for electron transport.
  • a high-productivity bacterial species capable of producing menaquinone-7 at a high temperature of 50 ° C. or higher, preferably 50 to 80 ° C. at a high temperature of 50 to 80 ° C. within 100 hours per 100 ml of the culture solution.
  • a screening method for example, a test strain is inoculated into Trypticase soy broth liquid medium (manufactured by Becton Dickington) at 10 cfu / ml and cultured at a temperature of 50 ° C. or higher suitable for the strain for 24 hours. And then measuring the content of menaquinone-7 in 100 ml of the culture broth.
  • Particularly preferred bacterial species include, for example, Anoxybacillus flavithermas, Anoxybacillus contamination, Geobacillus stearothermophilus, Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis.
  • the optimal growth temperature range of many bacteria including the general genus Bacillus is 30-45 ° C, while the specific bacteria used in the present invention are thermophilic bacteria, and the optimal growth temperature range is 50-80 ° C. .
  • Many bacteria can actively grow at 30-45 ° C, so there is a possibility that miscellaneous bacteria will grow during the culture, but other bacteria are difficult to grow at high temperatures above 50 ° C, so it is suitable for purification culture. ing.
  • the fermentation temperature is suitable for producing menaquinone-7 in the culture while suppressing the growth of various bacteria. More preferably, the culture is performed in a high temperature range of 55 ° C. or higher.
  • the upper limit of the culture temperature may be within a common range where the bacteria do not die, and is usually 80 ° C. or lower, preferably 70 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower, so that menaquinone-7 is efficiently produced and accumulated. Can be made.
  • the doubling time required for the growth of the bacteria is as short as 15 to 30 minutes (Reference 1: The formation of thermophilic spores during the manufacture of whole milk powder: SCOTT et al., Int. J (Dairy Tech., 60 (2), p109-117 (2007)), it is suitable for efficient purification culture of only this bacterium.
  • Cultivation is preferably performed under conditions where the target bacteria grow, such as aerobic conditions, microaerobic conditions, and anaerobic conditions.
  • the pH during culturing is usually preferably 6 to 11, but sometimes under acidic conditions.
  • the culture method is not particularly limited, and when culturing using a culture medium for microorganism culture containing a culture source such as a nitrogen source, a generally known method such as liquid culture or plate culture is used.
  • a soybean-derived component such as Trypticase Soy Broth liquid medium (Becton Dickington) can be used.
  • an appropriate culturing method may be used according to the type of culture raw material.
  • a method using a fermentation process performed in the production process of various fermented foods can be appropriately adopted.
  • pretreatment steps such as molting, dehulling, crushing, crushing, hydration, mixing, soaking, steaming, saccharification, heating, sterilization, filtration, and grinding
  • Fermentation can be initiated by contacting the body.
  • Bacteria used in the culturing process can be pre-cultured.
  • the bacterial solution can be added to the culture raw material as it is, or the bacterial cells can be recovered using centrifugation or a filter and added during the process.
  • the initial number of bacteria in the culturing step is 10 1 to 10 6 cfu / ml, preferably 10 3 to 10 5 cfu / ml, fermentation can be carried out more efficiently.
  • menaquinone-7 is produced in the culture.
  • the culture may be stopped when the cells have sufficiently grown to about 10 8 cfu / ml.
  • Bacteria in the obtained culture may be finally alive in the culture after being used for culture, and if necessary, undergo sterilization treatment such as heat sterilization or ultraviolet sterilization. It may be dead. That is, the bacteria contained in the culture may be either live cells or dead cells, including those in which the culture is finally sterilized by heating, ultraviolet rays, or the like.
  • the manufacturer can select the presence or absence of sterilization treatment according to the various forms of use of the main culture.
  • the culture is recovered as it is or processed by drying, concentrating, crushing, pressing, steaming, aging, freezing, etc., if necessary, so that the culture containing menaquinone-7 (containing menaquinone-7) is obtained. Composition) can be obtained.
  • menaquinone-7 a foods or food materials, drugs or feeds to which these are added
  • a drink is also included by the foodstuff here.
  • These foods, food materials, or drugs are used for physiological functions known as menaquinone-7, for example, for the prevention or treatment of diseases such as osteoporosis, arteriosclerosis, and stroke, or for the use of antioxidant action
  • menaquinone-7 contained in the culture was produced by culturing a culture raw material with the specific bacteria, but the total amount of menaquinone-7 contained in the culture was produced by the culture. It doesn't have to be a thing.
  • the content of menaquinone-7 in the culture is not particularly limited, but it is preferably higher in nutritional function, more preferably 1 ⁇ g or more in 100 g of dry matter, and more preferably 10 ⁇ g or more.
  • menaquinone-7 is further purified by extraction, separation, etc. from the culture, and the resulting product is a pure product of menaquinone-7 or a food, food material, or medicine to which a composition containing this is added. You can also.
  • the method for extracting menaquinone-7 from the culture is not particularly limited as long as the most effective method for the culture is selected. For example, extraction with water or an organic solvent such as methanol or ethanol can give a menaquinone-7-containing composition.
  • water is added to the culture, and menaquinone-7 is extracted together with other components such as proteins and carbohydrates to remove insoluble matters.
  • soy milk enriched with menaquinone-7 is obtained is also included. If necessary, it is possible to obtain a menaquinone-7-containing composition by further purifying the menaquinone-7 content to a high purity by performing partition extraction with an organic solvent or column chromatography. Alternatively, the cells themselves can be recovered from the culture and dried to obtain a high-concentration menaquinone-7-containing composition.
  • the menaquinone-7-containing culture of the present invention contains the specific bacteria and menaquinone-7.
  • the menaquinone-7-containing culture obtained by culturing the bacteria with various culture raw materials will be described.
  • menaquinone-7-containing bean fermented product is characterized by containing the above-mentioned specific bacteria such as Anoxybacillus and menaquinone-7. And The bean fermented product can be produced through a process of fermenting the beans with the specific bacteria to produce menaquinone-7 in the beans.
  • the form of the fermented bean according to the present invention may be, for example, a round bean or half-cracked bean like natto, and may be any of a granule, a powder, and a suspension. If soybean is used, it can be made into a product in the same form as natto.
  • the fermented legumes do not have a unique fermentation odor like natto, have a mellow flavor, and do not produce sticky substances because they do not produce sticky substances.
  • the obtained legume fermented product has high versatility, and can be further processed to produce various processed products of the fermented legume product, or various food products using the obtained fermented legume product. it can. More specifically, for example, the obtained fermented bean product is processed into boiled beans, bean paste, bean powder, soy milk, tofu, okara, soy sauce to produce a processed product, or the obtained fermented bean Soups and stews with beans can be produced using the product as it is.
  • the fermented product of protein-containing food by-product containing menaquinone-7 is an anoxybacillus genus or the like specified above. Of bacteria and menaquinone-7.
  • the fermented product can be produced through a step of fermenting the protein-containing food by-product with the specific bacteria to produce menaquinone-7 in the food by-product.
  • the form of the fermented product of the protein-containing food by-product of the present invention may be, for example, as it is, or may be appropriately granulated, powdered, or suspended.
  • This fermented product does not have a unique fermentation odor like when fermented with Bacillus natto, has a mellow flavor, and does not produce a sticky substance, so it does not show sticky properties. Therefore, the obtained fermented product has high versatility, and further processed to produce various processed products of fermented products of protein-containing food by-products, or using the obtained fermented product, Feed can be produced.
  • the fermented protein composition containing menaquinone-7 contains 30% by weight or more of protein in solid content, Further, it contains the specific bacteria as mentioned above, such as Anoxybacillus, and menaquinone-7.
  • the protein content may be 50% by weight or more, 70% by weight or more, or 80% by weight or more in the solid content.
  • the fermented product can be produced through at least a step of fermenting a fermentation raw material containing a protein with the specific bacteria to produce menaquinone-7.
  • the above-mentioned protein composition can be used, and the protein composition may be prepared using a commercially available product, or a protein composition prepared from a protein-containing raw material and used. May be.
  • the protein may be a protein derived from a protein-containing raw material, the order of the fermentation process is arbitrary, and in order to simplify the process, it can also be provided in an intermediate stage for producing a protein composition from the protein-containing raw material.
  • the form of the fermented protein composition of the present invention can be, for example, granular, powder, or suspension.
  • This composition does not have a unique fermentation odor like when fermented with Bacillus natto, has a mellow flavor, and does not produce a sticky substance, and therefore does not exhibit sticky properties. Therefore, the obtained composition has high versatility, and is further processed by adding auxiliary materials or enzymatic decomposition to produce various processed products of the fermented protein composition.
  • Various foods and beverages, drugs and feeds can be produced using the product.
  • menaquinone-7 content was measured according to the method of Sato et al. (Reference document 2).
  • Reference 2 Production of Menaquinone (Vitamin K2) -7 by Bacillus subtilis (2001) JBB, 91 (1) 16-20
  • Example A1 30 g of “tripty case soy broth” medium (Becton Dickington) was dissolved in 1000 ml of distilled water and sterilized by autoclaving to obtain a liquid medium. In an open environment that is not an aseptic environment, the liquid medium was inoculated with 10 kinds of bacteria, Anoxybacillus flavithermas (NBRC 15317) and Anoxybacillus contamination (DSM 15866), at 10 cfu / ml, respectively. After being sufficiently grown to the stationary phase (10 8 cfu / ml), the content of produced menaquinone-7 was measured. Both menaquinone-7 production was 30 ⁇ g / 100 ml and 25 ⁇ g / 100 ml.
  • Example A2 It was produced after cultivating Geobacillus stearothermophilus (NBRC 12550) at 60 ° C. in the same manner and under the same conditions as in Example A1 until it was sufficiently grown to the stationary phase (10 8 cfu / ml). The content of menaquinone-7 was measured. The amount of menaquinone-7 produced by this bacterium was 25 ⁇ g / 100 ml.
  • Geobacillus stearothermophilus NBRC 12550
  • Example A3 Bacillus coagulans (NBRC 12583) was cultured at 55 ° C. in the same manner and under the same conditions as in Example A1 and sufficiently grown to stationary phase (10 8 cfu / ml), then the produced menaquinone-7 The content was measured. The amount of menaquinone-7 produced by this bacterium was 20 ⁇ g / 100 ml.
  • Example A4 Bacillus licheniformis (NBRC 12200) was cultured at 50 ° C. in the same manner and under the same conditions as in Example A1. After sufficient growth until stationary phase (10 8 cfu / ml), menaquinone-7 produced The content was measured. The amount of menaquinone-7 produced by this bacterium was 20 ⁇ g / 100 ml.
  • Example A5 Anoxybacillus flavithermas (NBRC 15317) was cultured at 55 ° C. for 6.5 hours under the same method and conditions as in Example A1 (final cell number: 10 7 cfu / ml). Anoxybacillus flavithermas accumulated menaquinone-7 in a short time, and its content was 13 ⁇ g / 100 ml.
  • Example A1 Bacillus subtilis (NBRC 3013) was cultured at 40 ° C. for 6.5 hours under the same method and conditions as in Example A1 (final number of bacteria: 10 5 cfu / ml). The accumulated menaquinone-7 content was as low as 3 ⁇ g / 100 ml. Furthermore, when the cells were sufficiently grown for 10 hours until the stationary phase (10 8 cfu / ml), the accumulated menaquinone-7 content was 20 ⁇ g / 100 ml.
  • Example A2 the liquid medium is cultured at 40 ° C. in an open environment that is not a sterile environment without inoculating the liquid medium with bacteria, and the bacteria are sufficiently grown to the stationary phase (10 8 cfu / ml). I let you. The content of menaquinone-7 in this culture was measured but not detected.
  • Example A6 A sterilized liquid medium was obtained in the same manner as in Example A1. Next, in a sterile environment, this liquid medium was inoculated with the standard strain Anoxybacillus flavithermas (NBRC 15317) and precultured at 55 ° C. Next, 100 g of commercially available powdered soy protein “Fujipro R” (manufactured by Fuji Oil Co., Ltd., solid content of protein: 90.8%) was dispersed in 900 ml of water as a culture raw material. The soy protein solution obtained was inoculated with the preculture solution to a concentration of 10 3 cfu / ml. Next, this solution was cultured at 55 ° C.
  • the menaquinone-7 content of the obtained culture was 300 ⁇ g per 100 g of solid content.
  • Table 1 compares the quality of each culture obtained in Examples A1 to A4 and Comparative Examples A1 and A2. Although all of Examples A1 to A4 were cultured in an open environment that was not a sterile environment, miscellaneous bacteria did not grow, and menaquinone-7 was produced by the growth of the inoculated bacteria. It was a low-viscosity solution without producing viscous material. Moreover, the flavor did not have a peculiar off-flavor like natto, and only a peculiar fermentation odor when cultivating bacteria was felt, but it was generally good. In particular, Examples A1 and A2 were even better with less fermentation odor.
  • Example B1 Fermented soybeans
  • Soybeans were molted, watered 3 times, and allowed to stand overnight.
  • two kinds of Anoxybacillus flavithermas (NBRC 15317) and Anoxybacillus contamination (DSM 15866) were inoculated into the steamed soybeans obtained by steaming this at 10 cfu / g, respectively, at 55 ° C. Fermentation was performed and microorganisms were sufficiently grown to the stationary phase (10 8 cfu / g) to obtain a fermented soybean product.
  • the amount of menaquinone-7 produced by each bacterial species was 870 ⁇ g / 100 g for the former and 560 ⁇ g / 100 g for the latter, respectively.
  • Example B2 (boiled broad bean)
  • broad beans were used in place of soybeans, and other broad beans were obtained in the same manner as in Example B1.
  • the amount of menaquinone-7 produced by each bacterial species was 330 ⁇ g / 100 g in the former (NBRC 15317) and 250 ⁇ g / 100 g in the latter (DSM 15866).
  • Example B3 (fermented pea)
  • peas were used in place of soybeans, and others were obtained in the same manner as in Example B1 to obtain fermented peas.
  • the content of menaquinone-7 produced in the fermented pea was measured. Both menaquinone-7 production was 350 ⁇ g / 100 g in the former (NBRC 15317) and 227 ⁇ g / 100 g in the latter (DSM 15866).
  • Comparative Example B1 Fermented soybeans with natto Soybeans were molted, watered 3 times, and allowed to stand overnight. Next, steamed soybeans obtained by steaming this were inoculated with Bacillus subtilis (NBRC 3013) at 10 cfu / g and fermented at 40 ° C. (final number of bacteria: 10 8 cfu / g) ). The accumulated menaquinone-7 content was 800 ⁇ g / 100 g.
  • Table 2 compares the quality of each fermented bean obtained in Examples B1 to B3 and Comparative Example B1.
  • menaquinone-7 was produced, and the physical properties were not as sticky as in natto and there was almost no change from the physical properties before fermentation.
  • the flavor did not have a unique fermentation odor like natto, and the flavor of the beans was mellow.
  • fermented soybeans in particular produced high amounts of menaquinone-7.
  • Example C1 Fermented soybean whey 12 times the amount of water was added to the low-denatured defatted soybean, extracted at pH 7 at room temperature (about 20 ° C.), centrifuged, and separated into defatted soymilk and okara. Hydrochloric acid is added to this defatted soymilk to obtain a pH of 4.5, and the insoluble fraction that has been centrifuged and isoelectrically precipitated is recovered and used for the production of separated soy protein, while the water-soluble fraction is soybean Whey was produced as a protein-containing byproduct.
  • This soybean whey contains about 20% of solid whey protein which is soluble under an acidic pH of 4.5.
  • This soy whey neutralized with caustic soda to pH 7 is divided into two parts and inoculated with 2 types of Anoxybacillus flavisamas (NBRC 15317) and Anoxybacillus contamination (DSM 15866) at 10 cfu / g each.
  • NBRC 15317 Anoxybacillus flavisamas
  • DSM 15866 Anoxybacillus contamination
  • fermented at 55 ° C. for 18 hours to sufficiently grow the microorganisms to the stationary phase (10 8 cfu / g) to obtain a fermented soybean whey.
  • the amount of menaquinone-7 produced by each bacterial species was 390 ⁇ g / 100 g in the former and 260 ⁇ g / 100 g in the latter, respectively.
  • the obtained fermented product had no natto odor, had a good flavor, and had no stickiness peculiar to natto.
  • Example C2 (Okara fermented product)
  • the okara obtained in Example C1 was used as a protein-containing byproduct.
  • This okara contains about 25% of protein in solids.
  • This okara is added 10 times and sterilized in an autoclave, then divided into two parts and inoculated with 2 species of Anoxybacillus flavithermas (NBRC 15317) and Anoxybacillus contamination (DSM 15866) at 10 cfu / ml each. Fermentation was carried out in the same manner as in Example C1 to obtain a fermented okara.
  • NBRC 15317 Anoxybacillus flavithermas
  • DSM 15866 Anoxybacillus contamination
  • the amount of menaquinone-7 produced by each bacterial species was 310 ⁇ g / 100 g in the former and 200 ⁇ g / 100 g in the latter, respectively.
  • the obtained fermented product did not have a natto odor like Example C1, had a good flavor, and did not have a stickiness peculiar to natto.
  • Example C2 Comparative Example C1 (Okara fermented product with Bacillus natto)
  • Example C2 an okara fermented product was obtained in the same manner except that the microorganism was fermented at 40 ° C. instead of Bacillus subtilis (NBRC 3013).
  • the accumulated menaquinone-7 content was 400 ⁇ g / 100 g.
  • the flavor felt a unique fermentation odor like natto.
  • Example C3 HMF fermented product 2 g of protease (Daiwa Kasei Co., Ltd .; trade name “Protin AC10F”) was added to 1000 ml of 5% (W / V) aqueous solution of isolated soybean protein (Fuji Oil Co., Ltd .; trade name “Fujipro-R”). The enzymatic degradation reaction was carried out at 50 ° C. for 5 hours. After the reaction, the enzyme is inactivated by heating at 100 ° C. for 5 minutes, cooled to room temperature, centrifuged at 8000 G ⁇ 10 minutes, and an insoluble fraction (HMF) 100 g in which a relatively high molecular weight soybean protein hydrolyzate is aggregated Got.
  • HMF insoluble fraction
  • This HMF is divided into two, and each is inoculated with Anoxybacillus flavithermas (NBRC 15317) and Anoxybacillus contamination (DSM 15866) at 10 cfu / ml, fermented in the same manner as in Example C1, and fermented with HMF.
  • a fermented material was obtained.
  • the content of menaquinone-7 produced in the fermented HMF was measured, the amount of menaquinone-7 produced by each bacterial species was 760 ⁇ g / 100 g for the former and 500 ⁇ g / 100 g for the latter, respectively.
  • the obtained fermented product did not have a natto odor like Example C1, had a good flavor, and did not have a stickiness peculiar to natto.
  • Example C4 (fermented soybean hypocotyl) Soybean hypocotyl was added 3 times and allowed to stand overnight. Next, the steamed soybean hypocotyl obtained by steaming this was inoculated with 2 species of Anoxybacillus flavithermas (NBRC 15317) and Anoxybatillas contamination (DSM 15866) at 10 cfu / g, respectively. Fermentation was performed at 0 ° C., and the microorganisms were sufficiently grown to the stationary phase (10 8 cfu / g) to obtain a fermented soybean hypocotyl.
  • NBRC 15317 Anoxybacillus flavithermas
  • DSM 15866 Anoxybatillas contamination
  • the amount of menaquinone-7 produced in each bacterial species was 1295 ⁇ g / 100 g in the former and 850 ⁇ g / 100 g in the latter, respectively.
  • the obtained fermented soybean hypocotyl had no natto odor, had a good flavor, and had no stickiness peculiar to natto.
  • Example C5 (fermented soybean hypocotyl 2) Raw soybean hypocotyl is immersed in 80% ethanol 10 times to extract ethanol-soluble components such as isoflavones and saponins, the extract is removed by filtration, and the remaining residue is dried to remove soybean hypocotyl extraction residue. Obtained.
  • This soybean hypocotyl extraction residue was hydrolyzed three times and inoculated with the same two microorganisms as in Example C4 so as to be 10 cfu / g, respectively, and a soybean hypocotyl fermented product was obtained in the same manner as in Example C4. Then, the content of menaquinone-7 produced in the fermented soybean hypocotyl was measured.
  • the amount of menaquinone-7 produced by each bacterial species was 1115 ⁇ g / 100 g in the former (NBRC 15317) and 750 ⁇ g / 100 g in the latter (DSM 15866).
  • the obtained fermented soybean hypocotyl had no natto odor as in Example C4, had a good flavor, and had no stickiness specific to natto.
  • Table 3 compares the quality of each fermented soybean hypocotyl obtained in Examples C4 and C5 and Comparative Example C2.
  • menaquinone-7 was produced, and the physical properties were not sticky as in Comparative Example C2 fermented with Bacillus natto, and there was almost no change from the physical properties before fermentation. Further, the flavor did not have a unique fermentation odor as in Comparative Example C2, and had a mellow and good flavor.
  • a fermented product containing menaquinone-7 at a high level could be obtained from a food byproduct derived from soybeans containing protein.
  • Example C6 Fermented rapeseed meal
  • rapeseed meal Crude protein is contained in about 30% in the solid content
  • Anoxybacillus flavithermas NBRC 153157
  • NBRC 15317 Anoxybacillus flavithermas
  • Example C7 Fermented defatted rice bran
  • defatted rice bran (crude protein is contained in solid content of about 15%) is added 5 times, and then inoculated with Anoxybacillus flavithermas (NBRC 15317) and fermented in the same manner as in Example C1, A fermented rapeseed meal was obtained.
  • the amount of menaquinone-7 produced in the fermented rapeseed meal was measured, the amount of menaquinone-7 produced was 200 ⁇ g / 100 g.
  • the obtained fermented product did not have a natto odor like Example C1, had a good flavor, and did not have a stickiness peculiar to natto.
  • Example C8 (preparation of feed) Using the okara fermented product obtained in Example C2 and the HMF fermented product obtained in C3, a feed was prepared according to the formulation shown in Table 4, and fed to 10 chickens for egg collection. Menaquinone-7 concentration in the egg yolk of chicken eggs collected 14 days after feeding was measured. As a result, about 100 ⁇ g / 100 g of menaquinone-7 was contained in the egg yolk. Since yellow is about 15 g per chicken egg (raw egg), about 15 ⁇ g menaquinone-7 is ingested when one egg produced using the feed containing the fermented product of the present invention is ingested. It becomes.
  • Example C9 Using the okara fermented product obtained in Example C2 and the HMF fermented product obtained in C3, the mixed feed for sericulture was mixed with the formulation shown in Table 5, and an equal amount of water was added to prepare.
  • the aquaculture was performed using the above mixed feed for sericulture. 100 rabbits having an average weight of about 30 g were placed in a 10 m 2 breeding pond and reared for 2 months. The water exchange rate during the breeding period was about 2% per hour, and the average water temperature was about 22 ° C.
  • Table 6 shows the breeding results.
  • concentration of menaquinone-7 in the pupae after breeding was measured and found to be 12 ⁇ g / 100 g. From these results, it is clear that by using the fermented product of the protein-containing food by-product of the present invention, the survival rate, growth and feed efficiency are good, and cocoons enriched with menaquinone-7 can be obtained. There is a great contribution to industry.
  • Example D1 Fermented soy protein composition
  • a commercially available separated soy protein “Fujipro R” manufactured by Fuji Oil Co., Ltd., protein content in solid content: 90.8% by weight
  • Two species of Anoxybacillus flavithermas (NBRC 15317) and Anoxybacillus contamination (DSM 15866) were inoculated into 10% cfu / ml each of this soy protein dissolved in 2% water and fermented at 55 ° C.
  • the microorganisms were sufficiently grown to the stationary phase (10 8 cfu / ml) to obtain a fermented product.
  • the fermented product is adjusted to pH 7.0 with a 20% sodium hydroxide solution, subjected to heat sterilization treatment at 140 ° C. for 10 seconds using a direct heating steam sterilizer, powdered by spray drying, and fermented soy protein composition is obtained. Obtained.
  • the content of menaquinone-7 produced in the composition was measured, the amount of menaquinone-7 produced in each bacterial species was 870 ⁇ g / 100 g in the former and 560 ⁇ g / 100 g in the latter, respectively.
  • the resulting composition had no natto odor, good flavor, and no stickiness peculiar to natto.
  • Example D2 Fermented pea protein composition
  • a commercially available pea protein “Neutralis F85M” manufactured by Rocket Japan, protein content in solid content: 86.0% was similarly inoculated and fermented with two microorganisms, A powdered fermented pea protein composition was obtained.
  • the production amount of menaquinone-7 in each bacterial species was 342 ⁇ g / 100 g in the former and 300 ⁇ g / 100 g in the latter, respectively.
  • the obtained composition had no natto odor, good flavor, and no stickiness peculiar to natto.
  • Example D3 Fermented soybean peptide composition
  • a commercially available soy peptide “Hi-Nuto AM” manufactured by Fuji Oil Co., Ltd., solids protein content: 92.1%) was similarly used to inoculate two types of microorganisms.
  • fermented to obtain a powdered fermented soybean peptide composition.
  • Menaquinone-7 production in each bacterial species was 756 ⁇ g / 100 g in the former and 625 ⁇ g / 100 g in the latter, respectively.
  • Example D4 (fermented milk protein composition)
  • a commercially available milk protein “WPC352” (manufactured by Fontera Japan Co., Ltd., solid protein content: 71.6%) was similarly inoculated and fermented with two types of microorganisms.
  • a powdered fermented milk protein composition was obtained. Menaquinone-7 production in each bacterial species was 330 ⁇ g / 100 g in the former and 287 ⁇ g / 100 g in the latter, respectively.
  • the obtained composition had no natto odor, good flavor, and no stickiness peculiar to natto.
  • Example D1 Fermented soy protein composition by Bacillus natto
  • a powdered fermented soy protein composition was obtained in the same manner as in Example D1, except that the microorganism was fermented at 40 ° C instead of Bacillus subtilis (NBRC 3013).
  • the accumulated menaquinone-7 content was 200 ⁇ g / 100 ml.
  • the flavor felt a unique fermentation odor like natto.
  • Test Example D1 (Preparation of protein drink and flavor comparison) Using a fermented soy protein composition obtained by fermenting the Anoxybacillus flavisamus of Example D1 and the Bacillus subtilis of Comparative Example D1, a protein drink was prepared with the formulation shown in Table 7. The taste of this drink was evaluated by 10 panelists with three impressions, “good”, “normal” and “bad”. The results are shown in Table 8.
  • Example D1 the Anoxybacillus flavisamas fermented product obtained in Example D1 is superior in flavor to the Bacillus subtilis fermented product of Comparative Example D1, has a good feeling and is easy to drink. It was. Anoxybacillus flavither mass fermented products do not require the trouble of performing a deodorizing step after fermentation, and are considered suitable for beverage applications.

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Abstract

 本発明の目的の一つは、メナキノン-7の製造において新規な製造技術を提供し、そして該技術を利用してメナキノン-7を含有する食品や食品素材を提供することである。 高温環境下で増殖可能なバクテリアの中で、高いメナキノン-7の発現率を有するバクテリアを見出し、本菌を種々の培養原料で培養することで前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

Description

メナキノン-7含有培養物及びメナキノン-7の製造法
 本発明は、メナキノン-7含有培養物及びメナキノン-7の製造法に関する。
 ビタミンKは、脂溶性ビタミンの一種で、血液凝固を正常に維持する機能や骨の形成促進、動脈硬化の予防など様々な効果があることが知られている重要なビタミンである。自然界には植物にビタミンK1(フィロキノン)が、バクテリア等にビタミンK2(メナキノン)が存在し、ビタミンKには骨粗鬆症や動脈硬化等の予防又は治療効果が期待できるため日常的に摂取することが望ましい。また新生児・乳児出血症がビタミンKの欠乏から起こることなどからも注目されている。
 従来、ビタミンK2の一種であるメナキノン-7の製造は、高いメナキノン-7の生成能を有するバチルス・ズブチリス菌株(いわゆる納豆菌)が使用されてきた(特許文献1,2)。バチルス・ズブチリス菌株以外のバクテリアを用いた例として乳酸菌や大腸菌を用いた製造方法も知られている(特許文献3,4)。
 一つの側面として、骨粗鬆症や動脈硬化の予防には豆類に豊富に含まれるタンパク質,ビタミン,ミネラル等の栄養素と、ビタミンKの摂取が非常に効果的であるため、ビタミンKを摂取する形態としては、豆類を基質としてビタミンKを摂取することは望ましい形態の一つである。豆類はイソフラボン,サポニン,ポリフェノール等の生理機能成分も豊富に含まれているため、この点でもビタミンKと豆類は一緒に摂取されるのが望ましい。このような摂取形態に合致したものが、伝統的に食されてきた「納豆」である。また、分離大豆蛋白や乳ホエー蛋白濃縮物などの蛋白質を豊富に含む蛋白質組成物は、各種の蛋白質強化飲料や蛋白質強化食品、濃厚流動食等の高栄養食品の蛋白質源として使用されているが、これらの高栄養食品では健康を増進するため様々な栄養成分や機能性成分がバランス良く配合されており、これらの蛋白質と共に骨粗鬆症や動脈硬化の予防にも有効なビタミンKを摂取することも非常に効果的である。
 他の一つの側面として、食品加工業においては食品の製造において様々な食品副産物が生成され、その中には蛋白質が含まれる食品副産物もあり、これらを廃棄することは環境負荷が高い点で問題である。
 例えば大豆ホエーは分離大豆蛋白や豆腐の製造工程において副生する蛋白質含有食品副産物であり、大豆少糖類や酸可溶性の大豆蛋白質等を含み、濃縮すると粘度の高い液状乃至ペースト状になる。しかし大豆ホエーを乳酸菌などで発酵させる試みが一部でなされている(特許文献5、6)ものの、多くは飼料として利用されるか、廃棄されており、食品として未だ高度利用されておらず環境負荷が高いのが現状である。
 またオカラは、大豆から豆腐や豆乳あるいは分離大豆蛋白を製造する際に副生する繊維質、蛋白質、油分を含む蛋白質含有食品副産物である。また大豆以外の植物種子から蛋白質を分離した際に副生するオカラ、例えば胡麻、落花生、菜種、ヒマワリ、綿実等の蛋白に富む油糧種子や、えんどう豆、インゲン豆、そら豆等の蛋白含量の多い豆類から、蛋白質を分離した種々の残渣もオカラとされる。
 このオカラについても有効利用のための種々の試みがなされている。例えばオカラを納豆菌で発酵させビタミンK類を製造する方法が開示されている(特許文献7)。またオカラなどを含む海産物残渣などを特定の菌種を使用して発酵させ、飼料添加物を製造する方法(特許文献8)や、オカラなどを含む魚介類加工残渣を発酵させ、家畜飼料又は養殖餌料を製造することが開示されている(特許文献9)。
 また大豆蛋白質加水分解物の高分子画分は、大豆蛋白質をプロテアーゼによって分解し、低分子の蛋白質加水分解物(大豆ペプチド)を製造する際、加水分解過程で比較的高分子の蛋白質加水分解物が低分子にまで分解しきらずに凝集した不溶性画分として副生されるものである。大豆ペプチドについては近年、発泡性アルコール飲料の発酵原料として利用が進んでいる(特許文献10)が、この不溶性の高分子画分の多くは廃棄されているのが現状である。
 また大豆胚軸は、大豆の発芽時に幼芽、幼根となる部分であり、蛋白質、オリゴ糖などの他、イソフラボンやサポニンなどの微量栄養成分が豊富に含まれている。そのため大豆胚軸からアルコールや水などで抽出して必要により精製した大豆胚軸抽出物や、大豆胚軸そのままの形態で健康食品素材としても利用されているが、独特の苦味あるいは収斂味のある風味を有しており、そのままでは食品として供しにくい難点を有する。一方、大豆胚軸を麹菌などで発酵させ、大豆胚軸の品質を改善する試みがなされている(特許文献11)。また、大豆胚軸に含まれる大豆イソフラボンの生理作用の活性本体がダイゼインの代謝物のエクオールである可能性が指摘されて、エクオール産生微生物で大豆胚軸を発酵させる試みも提案されている(特許文献12)。
特開2002-34554号公報 特開平8-73396号公報 特開平10-56959号公報 特開2011-160803号公報 特開2011-97865号公報 特開2011-147398号公報 特開平11-196820号公報 特開2000-342190号公報 特開2007-300883号公報 特開2007-110910号公報 特開昭63-230050号公報 特開2012-161323号公報
 特許文献1~4に開示される納豆菌や乳酸菌、大腸菌等のバクテリアの培養に適した温度帯は、通常30~45℃付近の中温域であるが、他の多くの雑菌もこの中温域が最適増殖温度域となっており、培養中に雑菌が増殖することが懸念される。雑菌が増殖した場合には、メナキノン-7の安定な生産に影響を及ぼすため、雑菌が増殖しないように生産管理に留意が必要である。
 また、メナキノン-7の製造に最も一般的に使用される納豆菌は独特の風味を培養物に付加し、またγ-ポリグルタミン酸(γ-PGA)の放出によるネバネバとした粘質を付加することから、用途の汎用性を高めるにはメナキノン-7を高度に精製しなければならない。
 ビタミンKと豆類、あるいはビタミンKと蛋白質とを一緒に摂取する形態として代表的な「納豆」は、納豆菌が発酵中に生成するγ-ポリグルタミン酸に起因する糸曳き性があるため、粘ついた食感が特徴である。しかし、それゆえに食べにくさや口中に残留する糸曳き感を有することや、また、納豆菌の発酵による特有の発酵臭を有することから嫌厭されることがある。最近では発酵臭が改良された納豆が開発されているものの、万人に食生活に取り入れられにくいのが現状である。
 別の側面として、食品産業においては多くの蛋白質含有食品副産物が発生し、廃棄されているのが現状であり、飼料としての利用もごく一部に限られており、大きな環境負荷がかかっている。特許文献5~9に開示される微生物により大豆ホエーやオカラを原料として発酵させているが、よりこれらの副産物を高度に利用するためには、さらに付加価値を高めることが必要である。
 そこでメナキノン-7はビタミンKとして栄養価値が高いため、食品副産物を発酵させてメナキノン-7を効率良く産生することができれば非常に有用である。しかし特許文献1,2のような納豆菌を用いた場合、前出の糸曳き性や特有の発酵臭の問題があり、高度利用において汎用性が低いのが現状である。また飼料として用いる場合も糸曳き性や納豆菌の発酵臭は嗜好性に乏しく、摂食性が低下したりする場合がある。
 また特許文献11で得られる大豆胚軸を麹菌で作用させた発酵物は糠のようなクセのある発酵臭があり、メナキノン-7の生成についても言及されていない。特許文献12でも大豆胚軸を乳酸菌で作用させた発酵物を得ているが、これは大豆胚軸に含まれるイソフラボンを発酵によってさらに有用なエクオールを産生させることを目的としており、メナキノン-7の産生については言及されていない。
 そこで、本発明の目的は、メナキノン-7の製造において新規な製造技術を提供することである。そして該技術を利用してメナキノン-7を含有する食品を提供することも目的とする。
 また納豆のように豆類のバランスのとれた栄養素や生理機能成分と共にメナキノン-7を一緒に摂取することのできる、新たなメナキノン-7の摂取形態を提供することも目的とする。また必須の栄養素である蛋白質と共にメナキノン-7を一緒に摂取することのできる、新たなメナキノン-7の摂取形態を提供することも目的とする。
 また蛋白質含有食品副産物を利用してビタミンK2として有用なメナキノン-7を生成させ、メナキノン-7を含有しかつ風味も良好な蛋白質含有食品副産物の発酵物を提供することも目的とする。
 前記課題を解決するために、本発明者は広範な種類の微生物を様々な環境下で培養して鋭意検討を行った。そうした中、意外にも高温環境下で増殖可能なバクテリアの中で、高いメナキノン-7の発現率を有するバクテリアを見出し、本菌を種々の培養原料で培養することで前記種々の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は以下のような構成を包含する。
(1)50℃以上の高温下で増殖可能であってかつメナキノン-7生成能を有するバクテリア、及び、メナキノン-7を含有することを特徴とする、メナキノン-7含有培養物、
(2)メナキノン-7が、該バクテリアを培養させることにより生成したものである、前記(1)記載の培養物、
(3)該バクテリアが、アノキシバチルス属細菌である、前記(1)又は(2)記載の培養物、
(4)該バクテリアが、ジオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・コアギュランス、バチルス・シュレゲリ、バチルス・アシドカルダリウス、バチルス・リケニフォルミス、バチルス・バディウス、バチルス・サーキュランス、バチルス・ファームス、デサルフォトマキュラム・ニグリフィカンス、サリニビブリオ・コスティコラ、サーモプラズマ・アシドフィラム、サーマス・アクアティカス及びサーマス・サーモフィラスからなる群より選択される1種以上である、前記(1)~(3)の何れか1項記載の培養物、
(5)培養物が窒素源を含む微生物培養用の培地を用いて培養されたものである、前記(1)~(4)の何れか1項記載の培養物、
(6)培養物が豆類発酵物である、前記(1)~(4)の何れか1項記載の培養物、
(7)培養物が蛋白質含有食品副産物の発酵物である、前記(1)~(4)の何れか1項記載の培養物、
(8)蛋白質含有食品副産物が、大豆ホエー、オカラ、大豆蛋白質加水分解物の高分子画分又は大豆胚軸である、前記(7)記載の培養物、
(9)培養物が、蛋白質を固形分中30重量%以上含有する発酵蛋白質組成物である、前記(1)~(4)の何れか1項記載の培養物、
(10)窒素源を少なくとも含む原料を用いて、50℃以上の高温下で増殖可能であってかつメナキノン-7生成能を有するバクテリアを培養し、培養物中にメナキノン-7を生成させることを特徴とするメナキノン-7の製造法、
(11)前記(10)記載の工程において、培養物中にメナキノン-7を生成させた後、該培養物を回収するか又はさらに加工する、メナキノン-7含有培養物の製造法、
(12)該培養物からさらにメナキノン-7を精製する、前記(10)又は(11)記載の製造法、
(13)培養を50~80℃の温度で行う、前記(10)~(12)の何れか1項記載の製造法、
(14)前記バクテリアが、メナキノン-7を50℃以上の高温下で24時間以内に培養液100mlあたり10μg以上生産するバクテリアである、前記(10)~(13)の何れか1項記載の製造法、
(15)該バクテリアが、アノキシバチルス属細菌である、前記(14)記載の製造法、
(16)該バクテリアが、ジオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・コアギュランス、バチルス・シュレゲリ、バチルス・アシドカルダリウス、バチルス・リケニフォルミス、バチルス・バディウス、バチルス・サーキュランス、バチルス・ファームス、デサルフォトマキュラム・ニグリフィカンス、サリニビブリオ・コスティコラ、サーモプラズマ・アシドフィラム、サーマス・アクアティカス及びサーマス・サーモフィラスからなる群より選択される1種以上である、前記(14)又は(15)記載の製造法、
(17)培養物が、窒素源を含む微生物培養用の培地を用いて培養されたものである、前記(11)~(16)の何れか1項記載の培養物の製造法、
(18)培養物が、豆類を該バクテリアで発酵させて得られる豆類発酵物である、前記(11)~(16)の何れか1項記載の培養物の製造法、
(19)培養物が、蛋白質含有食品副産物を該バクテリアで発酵させて得られる発酵物である、前記(11)~(16)の何れか1項記載の培養物の製造法、
(20)培養物が、蛋白質を含む発酵原料を該バクテリアで発酵させて得られる固形分中30重量%以上の蛋白質を含有する発酵蛋白質組成物である、前記(11)~(16)の何れか1項記載の培養物の製造法。
 本発明によれば、高温下でも増殖可能で、かつメナキノン-7を生成しうるバクテリアを選択して種々の培養原料で培養することにより、中温域で増殖する一般的な菌の増殖が抑制され、雑菌の増殖を制御しつつ安定的に大量のメナキノン-7の製造が可能となる。これらのバクテリアは納豆菌のように納豆の独特の風味を呈したり、粘質性を示したりすることがなく、嗜好性に優れ、発酵後に消臭工程を行うなどの手間も不要である。したがって、メナキノン-7を高度に精製せず培養物のままであっても、あるいは、低い精製度であっても、品質に優れたメナキノン-7含有組成物として利用することができる。
 また、本発明の一形態として、メナキノン-7が多量に蓄積し、かつ糸曳き性や特有の発酵臭が少ない豆類発酵物を得ることができる。そして該豆類発酵物によれば、豆類に由来する豊富な栄養素や生理機能成分と、メナキノン-7を一緒に摂取することができ、骨粗鬆症,動脈硬化や脳卒中の予防にも有用なメナキノン-7の新たな摂取形態を提供することができる。
 また、本発明の別の一形態として、メナキノン-7が多量に蓄積し、かつ糸曳き性や特有の発酵臭が少ない発酵蛋白質組成物を得ることができる。そして該発酵蛋白質組成物によれば、必須の栄養素である蛋白質と、メナキノン-7を一緒に摂取することができ、骨粗鬆症,動脈硬化や脳卒中の予防にも有用なメナキノン-7の新たな摂取形態を提供することができる。
 さらに本発明の別の一形態として、メナキノン-7を発酵により生成させ高度に含有させ、かつ納豆のような独特の発酵臭がなく風味も良好な蛋白質含有食品副産物の発酵物を提供することができる。そして大部分が廃棄されていた蛋白質含有食品副産物の付加価値を高め、高度利用を促進させることができる。
 本発明のメナキノン-7含有培養物は、高温下で増殖可能であってかつメナキノン-7生成能を有するバクテリア、及び、メナキノン-7を含有することを特徴とする。また本発明のメナキノン-7の製造法は、窒素源を少なくとも含む原料を用いて、高温下で増殖可能であってかつメナキノン-7生成能を有するバクテリアを培養し、培養物中にメナキノン-7を生成させることを特徴とする。なお、本明細書においては「培養」及び「発酵」の用語は限定的な意味で区別をしているものではなく、いずれも広義に微生物を増殖させる意味として用いており、相互に適宜読み替えることができる。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
(培養原料)
 本発明において、バクテリアを培養するための原料は、通常バクテリアの培養に必要な窒素源や炭素源を含むものであれば特に限定されない。窒素源としてはタンパク質やタンパク質加水分解物、アミノ酸、アンモニア、硫酸アンモニウムや塩化アンモニウム等のアンモニウム塩、硝酸塩、尿素等を含有させることができる。タンパク質としては動物性、植物性の何れを問わず使用することができ、例えば市販の乳タンパク質、小麦タンパク質、大豆タンパク質、コラーゲンや、これらの加水分解物などを用いることができる。また、これらのタンパク質を含む乳原料や小麦、あるいは大豆や緑豆などの豆類、該豆類から取り出した子葉や胚軸などの天然原料を用いることもできる。また豆類の場合はそれから調製した豆乳や、副産物のオカラを用いることもできる。なお培地成分として一般に使用されるコーンスティープリカー、ポリペプトン、ペプトン、酵母エキス、小麦ふすま等も使用することができる。
 本発明では、培養原料として窒素源の他に炭素源、無機塩、ビタミン類も適宜含めることができる。炭素源としては、グルコース、シュークロース等の糖類、有機酸、n-パラフィン等を使用することができる。無機塩としては、カルシウム塩、マグネシウム塩、鉄塩、マンガン塩、リン酸塩、重炭酸塩等を使用することができる。
 以下、培養原料として用いることができる具体例を説明するが、本発明はこれらの培養原料に何ら限定されるものではない。
(1)豆類
 本発明において、原料となる豆類は、本発明で使用される微生物で発酵できるものであればよく、特に限定されない。豆類としては例えば大豆、小豆、緑豆、インゲンマメ、ササゲ、エンドウマメ、ソラマメ、ヒヨコマメ、ヒラマメ、ブラックチャナ、ムンクダル、ブラックアイ、レッド・レンティル、カナリオビーンズ、カリオキーナ、ブラックマッペ、ライマメ、タケアズキ、バンバラマメ、レンズマメ、ガラスマメ、ナタマメ、ハッショウマメ、クラスタマメ、シカクマメ、フジマメ、ベニバナインゲン、キマメ、ケツルアズキ、ハウチワマメ、ハマエンドウ、イナゴマメ、デイゴ、クズなどを用いることができる。これらのうち、大豆は本発明の微生物の発酵によるメナキノン-7の生成量が高いため、メナキノン-7高含有の大豆発酵物として好ましい。
 また、これらの豆類は枝豆のように完熟していないものでもよく、あるいは発芽大豆のように発芽処理を施したものでもよい。
 前記豆類は、微生物により発酵させる前に、脱皮,脱胚軸,粗砕,粉砕,加水,混合,浸漬,磨砕,蒸煮,糖化,加温,殺菌等の前処理をしておくことができる。一つの好ましい前処理例としては、脱皮後に水で浸漬し蒸煮して煮豆を得る前処理工程や、脱皮後にさらに粗砕し、水で浸漬し蒸煮して粗砕した煮豆を得る前処理工程や、脱皮後に水で浸漬し磨砕して得られる懸濁液を加温する前処理工程や、脱皮後粉砕したものに加水し混合して得られる懸濁液を加温する前処理工程などが挙げられる。
(2)蛋白質含有食品副産物
 本発明における蛋白質含有食品副産物は、食品産業において天然原料から目的の食品を製造する際に生成する副産物であって蛋白質を含有する物をいう。例えば、大豆の場合、大豆油を抽出した粕である脱脂大豆、みそや煮豆等の製造時の副産物である大豆の煮汁、醤油粕、豆腐の副産物である大豆ホエーやオカラ、豆乳の副産物であるオカラ、分離大豆蛋白の副産物である大豆ホエーやオカラ、濃縮大豆蛋白の副産物である大豆ホエー、大豆ペプチドの製造時の副産物である大豆蛋白質加水分解物の高分子画分(HMF)、大豆胚軸等が例示される。
 大豆以外にも、エンドウや小豆等の他の豆類から生成する副産物、菜種やひまわり等の油量種子から生成する油の抽出粕、トウモロコシや芋類等から生成する澱粉の抽出粕、サトウキビやテンサイ等から生成する砂糖の抽出粕、糖蜜、米糠、酒粕など、蛋白質を含む様々な副産物を利用できる。これらのうち、いくつかの副産物の例をより具体的に説明する。
 一つの例として大豆ホエーは、脱脂大豆や大豆から水抽出時又は水抽出後に、大豆の主要な貯蔵蛋白質である7Sグロブリンや11Sグロブリンが除去され、蛋白質としてレクチンやトリプシンインヒビターなどの微量成分が含まれるものである。例えば脱脂大豆を水性溶媒で抽出しオカラを除いて豆乳を得、等電点沈殿(pH4~5)により7Sグロブリンや11Sグロブリンを主成分とする分離大豆蛋白を回収し、副産物として得られる淡黄色の液体を大豆ホエーと称する。脱脂大豆を酸性水溶液やアルコールで洗浄して濃縮大豆蛋白を得る際に副産物として得られる大豆ホエーや、あるいは豆腐や油揚などの製造段階で生じる大豆ホエー、即ち、大豆から得た豆乳に凝固剤を加え、豆乳を凝固させ生じた豆腐を絞った(圧密)後に、生じる淡黄色の上澄み液も大豆ホエーも用いることができ、特に限定はされない。
 別の一つの例としてオカラは、大豆から豆腐や豆乳あるいは分離大豆蛋白を製造する際に副生する繊維質、蛋白質、油分を含む蛋白質含有食品副産物である。大豆以外の植物種子から蛋白質を分離した際に副生するオカラ、例えば胡麻、落花生、菜種、ヒマワリ、綿実等の蛋白に富む油糧種子や、えんどう豆、インゲン豆、そら豆等の蛋白含量の多い豆類から、蛋白質を分離した種々のオカラも本発明において用いられる。
 別の一つの例として大豆蛋白質加水分解物の高分子画分は、大豆蛋白質をプロテアーゼによって加水分解して低分子の蛋白質加水分解物(大豆ペプチド)を製造する際に、加水分解の過程で比較的高分子の蛋白質加水分解物が低分子にまで分解しきらずに凝集した不溶性画分として廃棄される蛋白質含有食品副産物である。この不溶性画分を以下「HMF」(High Molecular weight Fraction)と称する場合がある。
 さらに別の例として大豆胚軸は、丸大豆を脱皮して子葉部分を分ける過程で副生する繊維質、蛋白質、油分を含む蛋白質含有食品副産物である。生の大豆胚軸のままで使用することができるが、適宜後述する前処理を行うことができ、また水やアルコール類などの水性溶媒に接触させ、イソフラボン、オリゴ糖、サポニンなどの可溶性成分を除去した後の大豆胚軸抽出残渣も使用することができる。一つの好ましい前処理例としては、大豆胚軸を水で浸漬し蒸煮して蒸煮大豆胚軸を得る前処理工程や、大豆胚軸を粗砕し、水で浸漬し蒸煮して粗砕した蒸煮大豆胚軸を得る前処理工程や、大豆胚軸を水で浸漬し磨砕して得られる懸濁液を加温する前処理工程や、大豆胚軸を粉砕したものに加水し混合して得られる懸濁液を加温する前処理工程などが挙げられる。
(3)蛋白質組成物
 本発明において蛋白質組成物は、蛋白質含量が固形分中30重量%以上、又は50重量%以上、又は70重量%以上、又は80重量%以上の蛋白質主体の組成物を意味する。そして本発明の発酵蛋白質組成物は、該蛋白質組成を有しかつ発酵された形態のものをいう。蛋白質組成物を調製するための原料となる蛋白質含有原料は、微生物の発酵に通常必要な蛋白質を含むものであれば特に限定されない。動物性又は植物性の何れでもよく、乳,卵,魚肉,畜肉等の動物原料や、小麦,大麦,米,とうもろこし等の穀物、大豆,エンドウ,緑豆等の豆類、菜種,ひまわり,綿実等の種子類などの植物原料が例示される。これらは予め脱脂して蛋白質含量を高めたものであってもよい。
 このように蛋白質の起源は特に限定されないが、例えば脱脂粉乳、ホエー蛋白濃縮物や酸カゼインやカゼインナトリウム等の乳蛋白質組成物、卵白,卵黄等の卵蛋白質組成物、グルテン等の小麦蛋白質組成物、全脂豆乳,脱脂豆乳,濃縮大豆蛋白,分離大豆蛋白等の大豆蛋白質組成物や、これらの加水分解物などを用いることができ、これらを複数組み合わせることもできる。
(バクテリア)
 本発明のメナキノン-7の製造において、培養に使用するバクテリアは、50℃以上の高温環境下で増殖可能であり、かつメナキノン-7を産生する能力を有するものを用いることが重要である。これら二つの特徴を併せ持ったバクテリアを下記の通り本発明者らは見出した。
 これらバクテリアの中でもメナキノン-7産生能がより高い菌種を選択することが望ましい。当業者は適宜産生能の高い菌種、さらには菌株を培養試験によりスクリーニングして用いることができる。
 本発明者らが見出した、50℃以上の高温下で増殖可能でかつメナキノン-7生成能を有するバクテリアの菌種は、一つの選択肢としては「アノキシバチルス属細菌」が挙げられる。例えばアノキシバチルス・アミロリティカス、アノキシバチルス・アイデレンシス、アノキシバチルス・ボグロベンシス、アノキシバチルス・カルディプロテオリティカス、アノキシバチルス・コンタミナンス、アノキシバチルス・エリュアネンシス、アノキシバチルス・フラビサーマス、アノキシバチルス・フラビサーマス・サブスピーシーズ・フラビサーマス、アノキシバチルス・フラビサーマス・サブスピーシーズ・ユナネンシス、アノキシバチルス・ゴネンシス、アノキシバチルス・カムチャツケンシス、アノキシバチルス・ケスタンボレンシス、アノキシバチルス・モンゴリエンシス、アノキシバチルス・プシュチネンシス、アノキシバチルス・プシュチノエンシス、アノキシバチルス・ルピエンシス、アノキシバチルス・サラバトリエンシス、アノキシバチルス・テンチョンエンシス、アノキシバチルス・テピダマンス、アノキシバチルス・サーマラム、アノキシバチルス・ボイノスキエンシス等が挙げられる。
 またアノキシバチルス属細菌以外の菌種の選択肢としては、ジオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・コアギュランス、バチルス・シュレゲリ、バチルス・アシドカルダリウス、バチルス・リケニフォルミス、バチルス・バディウス、バチルス・サーキュランス、バチルス・ファームス、デサルフォトマキュラム・ニグリフィカンス、サリニビブリオ・コスティコラ、サーモプラズマ・アシドフィラム、サーマス・アクアティカス、サーマス・サーモフィラス等が挙げられる。
 当業者はこれらの菌種から選択されるいずれか一種又は二種以上を選択することができる。さらに前者(アノキシバチルス属)及び後者(アノキシバチルス属以外)の菌種を組み合わせてもよい。
 なお、後述した実施例ではアノキシバチルス属細菌、ジオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・コアギュランス、バチルス・リケニフォルミスの4種類の菌種による培養例を記載している。これら以外の上記の菌種もまた、いずれも高温域で増殖可能な菌種であり、これらのバクテリアは電子伝達系の補酵素として自らの菌体内に保有しているキノン類の主要なものにメナキノン-7を含む菌種であることから、後述の実施例による新規知見を踏まえれば、これらの菌種もメナキノン-7生成能を有するものであることが把握できる。そして製造者はこれらの市販の菌種を入手して使用することもできる。
 特に、メナキノン-7を50℃以上、好ましくは50~80℃の高温下で24時間以内に培養液100mlあたり10μg以上生産する、高温下での生産能の高い菌種を選択して使用することが好ましい。そのスクリーニング方法としては、例えば試験菌株を10cfu/mlになるようにトリプチケース・ソイブロス液体培地(ベクトン・ディッキントン社製)に接種し、その菌株に適した50℃以上の温度で24時間培養したときの培養液100ml中のメナキノン-7の含量を測定する方法で行うことができる。特に好ましい菌種としては、例えばアノキシバチルス・フラビサーマス、アノキシバチルス・コンタミナンス、ジオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・コアギュランス、バチルス・リケニフォルミスが挙げられる。
(培養温度)
 一般のバチルス属を含む多くのバクテリアの最適増殖温度域が30~45℃であるのに対し、本発明で用いられる特定のバクテリアは高温菌であり、最適増殖温度域が50~80℃である。30~45℃では多くのバクテリアが活発に増殖可能なため、培養中に雑菌が増殖してしまう可能性があるが、50℃以上の高温域では他のバクテリアが増殖しにくいため純化培養に適している。
 したがって、発酵温度は50℃以上に設定することが雑菌の増殖を抑制しつつメナキノン-7を培養物中に生成させるのに適している。より好ましくは55℃以上の高温域で培養することが好ましい。また培養温度の上限は該バクテリアが死滅しない常識的な範囲とすればよく、通常は80℃以下、好ましくは70℃以下、より好ましくは60℃以下とすることで効率良くメナキノン-7を生成蓄積させることができる。また、該バクテリアの増殖に必要な倍化時間が15分~30分程度と非常に短いため(参考文献1:The formation of thermophilic spores during the manufacture of whole milk powder : SCOTT et al., Int. J. Dairy Tech., 60 (2), p109-117 (2007))、本菌のみを効率良く純化培養させるのに適している。
(その他の各種培養条件)
 培養は好気的条件、微好気的条件、嫌気的条件など目的のバクテリアが増殖する条件で行うことが好ましい。培養時のpHは通常6~11が好適であるが酸性下が適している場合もある。
 培養方法は特に限定されず、窒素源等の培養原料を含有する微生物培養用の培地を用いて培養する場合には、一般的に知られている液体培養や平板培養などの公知の方法を用いると良いが、一例としてトリプチケース・ソイブロス液体培地(ベクトン・ディッキントン社製)等の大豆由来成分を含むものが使用できる。ただしこのような培地を用いて培養する方法のみに限定されず、培養原料の種類に合わせた適当な培養方法を用いれば良い。例えば各種発酵食品の製造過程で行われる発酵工程による方法なども適宜取り入れられる。また培養原料の種類によっては必要により、脱皮,脱胚軸,粗砕,粉砕,加水,混合,浸漬,蒸煮,糖化,加温,殺菌,ろ過,磨砕などの前処理工程を経てから、菌体を接触させて発酵を開始することができる。
 培養工程において用いられるバクテリアは予備培養しておくこともできる。予備培養後は菌液をそのまま培養原料に加えるか、菌体を遠心分離やフィルターを用いて回収し工程中に加えることができる。
 培養工程における初期菌数は、10の1乗~10の6乗cfu/ml、好ましくは10の3乗~10の5乗cfu/mlあればより効率的に発酵させることができる。
 前記条件下で例えば4~24時間、好ましくは4~12時間程度培養するとメナキノン-7が培養物中に生成されるので、生成量が最大になった時点、例えば細菌数が10の6乗~10の8乗cfu/ml程度まで十分増殖した時点で培養を停止すればよい。
(培養物の加工)
 得られた培養物中のバクテリアは、培養に利用された後は、該培養物中において最終的に生存状態であってもよいし、必要であれば加熱殺菌や紫外線殺菌等の殺菌処理を経て死滅状態であってもよい。すなわち、該培養物に含まれるバクテリアは、生菌体又は死菌体のいずれであってもよく、該培養物が最終的に加熱や紫外線等により殺菌処理されたものも包含される。製造者は本培養物の各種利用形態に応じて殺菌処理の有無をいずれか選択することができる。
 そして該培養物をそのまま回収して、あるいは該培養物を必要により乾燥、濃縮、粉砕、圧搾、蒸煮、熟成、凍結するなどして加工することにより、メナキノン-7含有培養物(メナキノン-7含有組成物)を得ることができる。またさらにこれを添加した食品又は食品素材、あるいは薬剤や飼料を製造することができる。なお、ここでいう食品には飲料も包含される。
 これらの食品や食品素材、あるいは薬剤は、メナキノン-7で知られている生理機能の用途、例えば骨粗鬆症、動脈硬化、脳卒中等の疾病の予防用又は治療用の用途として、あるいは抗酸化作用の用途として用いることができる。
 なお、該培養物に含まれるメナキノン-7は、前記特定のバクテリアで培養原料を培養することにより生成したものであるが、該培養物中に含まれるメナキノン-7の全量が該培養により生成したものでなくてもよい。該培養物中のメナキノン-7の含量は特に限定されないが、栄養機能的には高い方が好ましく、乾物100g中に1μg以上含有することがより好ましく、10μg以上がさらに好ましい。
 なお、該培養物からメナキノン-7を抽出、分離等することによりさらに精製し、得られたメナキノン-7の純品もしくはこれを含有する組成物を添加した食品又は食品素材、あるいは薬剤とすることもできる。培養物からのメナキノン-7の抽出方法は、培養物に対して最も効果的な方法を選択すればよく、特に限定されるものではない。例えば水、あるいはメタノールやエタノール等の有機溶剤を用いて抽出し、メナキノン-7含有組成物を得ることができる。具体的な態様として、例えば大豆などの豆類を原料として培養した場合には、該培養物に水を加え、蛋白質や糖質などの他の成分と共にメナキノン-7を抽出し、不溶物を除去してメナキノン-7が富化された豆乳を得るような態様も含まれる。
 また必要により有機溶剤による分配抽出やカラムクロマトグラフィーなどを行ってさらにメナキノン-7含量を高純度に精製したメナキノン-7含有組成物を得ることができる。また培養物から菌体そのものを回収し、乾燥することでも高濃度のメナキノン-7含有組成物として回収できる。
(メナキノン-7含有培養物)
 以上の通り、本発明のメナキノン-7含有培養物は、前記の特定のバクテリア及びメナキノン-7を含有するものである。以下、前記バクテリアを各種培養原料で培養して得られる、メナキノン-7含有培養物の具体的態様をいくつか示す。
(1)豆類発酵物
 本発明で得られる培養物の一態様として、メナキノン-7含有豆類発酵物は、アノキシバチルス属等の前記に示した特定のバクテリア及びメナキノン-7を含有することを特徴とする。該豆類発酵物は、前記豆類を前記特定のバクテリアで発酵させ、該豆類中にメナキノン-7を生成させる工程を経て製造することができる。
 本発明の豆類発酵物の形態は、例えば、納豆のように丸豆や半割れ豆の状態でもよいし、顆粒状、粉末状、懸濁液状のいずれであってもよい。大豆を用いれば納豆と同様の形態で製品とすることができる。本豆類発酵物は納豆のような独特の発酵臭を有さずまろやかな風味であり、また粘質物質の生成もないため粘ついた性状を示さない。
 そのため、得られた本豆類発酵物は高い汎用性を有し、さらに加工して豆類発酵物の各種加工品を製造したり、得られた該豆類発酵物を用いた各種食品を製造することができる。より具体的には、例えば得られた該豆類発酵物を加工して煮豆、豆ペースト、豆粉末、豆乳、豆腐、オカラ、醤油に加工して加工品を製造したり、得られた該豆類発酵物をそのまま用いて豆入りのスープやシチュー等を製造することもできる。
(2)蛋白質含有食品副産物の発酵物
 本発明で得られる培養物の別の一態様として、メナキノン-7を含有する蛋白質含有食品副産物の発酵物は、アノキシバチルス属等の前記に示した特定のバクテリア及びメナキノン-7を含有することを特徴とする。該発酵物は、前記蛋白質含有食品副産物を前記特定のバクテリアで発酵させ、該食品副産物中にメナキノン-7を生成させる工程を経て製造することができる。
 本発明の蛋白質含有食品副産物の発酵物の形態は、例えばそのままの状態でも良いし、適宜顆粒状、粉末状、懸濁液状とすることができる。本発酵物は納豆菌で発酵させたときのような独特の発酵臭を有さず、まろやかな風味であり、また粘質物質の生成もないため粘ついた性状を示さない。
 そのため、得られた本発酵物は高い汎用性を有し、さらに加工して蛋白質含有食品副産物の発酵物の各種加工品を製造したり、得られた本発酵物を用いて各種食品、薬剤や飼料を製造することができる。
(3)発酵蛋白質組成物
 本発明で得られる培養物のさらに別の一態様として、メナキノン-7を含有する発酵蛋白質組成物は、蛋白質を固形分中30重量%以上含有するものであって、さらにアノキシバチルス属等の前記に示した特定のバクテリア及びメナキノン-7を含有することを特徴とする。蛋白質含量はさらに固形分中50重量%以上、又は70重量%以上、又は80重量%以上であってもよい。該発酵物は、蛋白質を含む発酵原料を前記特定のバクテリアで発酵させ、メナキノン-7を生成させる工程を少なくとも経て製造することができる。該発酵原料としては、例えば上記の蛋白質組成物を利用することができ、該蛋白質組成物は市販品を用意して用いてもよいし、蛋白質含有原料から蛋白質組成物を製造してこれを用いてもよい。蛋白質は蛋白質含有原料に由来する蛋白質であればよく、発酵工程の順序は任意であり、工程を簡略化するために蛋白質含有原料から蛋白質組成物を製造する中間段階に設けることもできる。
 本発明の発酵蛋白質組成物の形態は、例えば、顆粒状、粉末状、懸濁液状とすることができる。本組成物は納豆菌で発酵させたときのような独特の発酵臭を有さず、まろやかな風味であり、また粘質物質の生成もないため粘ついた性状を示さない。
 そのため、得られた本組成物は高い汎用性を有し、さらに副原料を添加したり酵素分解したりして加工し、発酵蛋白質組成物の各種加工品を製造したり、得られた本組成物を用いて各種食品や飲料、薬剤や飼料を製造することができる。
 以下、実施例及び比較例等によって本発明をより詳しく説明する。なお、以下の記述において「%」及び「部」は特に断りがない限り「重量%」及び「重量部」を表すものとする。また実施例においてメナキノン-7含量の測定は佐藤らの方法(参考文献2)に従って実施した。
 参考文献2: Production of Menaquinone (Vitamin K2)-7 by Bacillus subtilis (2001) J.B.B., 91(1) 16-20
<A.メナキノン-7の製造>
■実施例A1
 「トリプチケース・ソイブロス」培地(ベクトン・ディッキントン社製)30gを蒸留水1000mlに溶解し、オートクレーブにより滅菌し、液体培地を得た。無菌環境ではない開放環境下において、この液体培地にアノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)、アノキシバチラス・コンタミナンス(DSM 15866)の2種のバクテリアをそれぞれ10cfu/mlになるように接種して55℃で培養し、定常期(10の8乗cfu/ml)まで十分増殖させた後、産生されたメナキノン-7の含量を測定した。両者のメナキノン-7産生量は30μg/100mlおよび25μg/100mlであった。
■実施例A2
 ジオバチルス・ステアロサーモフィラス(NBRC 12550)を実施例A1と同様の方法及び条件で、60℃で培養して定常期(10の8乗cfu/ml)まで十分増殖させた後、産生されたメナキノン-7の含量を測定した。本菌のメナキノン-7産生量は25μg/100mlであった。
■実施例A3
 バチルス・コアギュランス(NBRC 12583)を実施例A1と同様の方法及び条件で、55℃で培養して定常期(10の8乗cfu/ml)まで十分増殖させた後、産生されたメナキノン-7の含量を測定した。本菌のメナキノン-7産生量は20μg/100mlであった。
■実施例A4
 バチルス・リケニフォルミス(NBRC 12200)を実施例A1と同様の方法及び条件で、50℃で培養して定常期(10の8乗cfu/ml)まで十分増殖させた後、産生されたメナキノン-7の含量を測定した。本菌のメナキノン-7産生量は20μg/100mlであった。
■実施例A5
 アノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)を実施例A1と同様の方法及び条件で、55℃で6.5時間培養した(最終菌数:10の7乗cfu/ml)。アノキシバチルス・フラビサーマスは短時間でメナキノン-7を蓄積し、その含量は13μg/100mlであった。
■比較例A1
 バチルス・ズブチリス(NBRC 3013)を実施例A1と同様の方法及び条件で、40℃で6.5時間培養した(最終菌数:10の5乗cfu/ml)。蓄積されたメナキノン-7含量は3μg/100mlと低いレベルであった。さらに定常期(10の8乗cfu/ml)まで10時間かけて十分増殖させたところ、蓄積されたメナキノン-7含量は20μg/100mlであった。
■比較例A2
 実施例A1において、液体培地にバクテリアを接種することなく、無菌環境ではない開放環境下において、該液体培地を40℃で培養し、雑菌を定常期(10の8乗cfu/ml)まで十分増殖させた。この培養液のメナキノン-7の含量を測定したが、検出されなかった。
■実施例A6
 実施例A1と同様にして滅菌された液体培地を得た。次に無菌環境下において、この液体培地に標準菌株アノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)を接種して55℃で前培養した。次に培養原料として、市販の粉末状大豆タンパク「フジプロR」(不二製油(株)製、固形分中蛋白質含量:90.8%)100gを水900mlに分散させた。得られた大豆タンパク質溶液に前培養液を10の3乗cfu/mlの濃度になるよう接種した。次に無菌環境ではない開放環境下において、この溶液を55℃で8時間培養した後(最終菌数:10の8乗cfu/ml)、加熱殺菌して培養物を得た。得られた培養物のメナキノン-7含量は固形分100gあたり300μgであった。
(品質比較)
 実施例A1~A4及び比較例A1,A2で得られた各培養物の品質を表1で比較した。実施例A1~A4はいずれも無菌環境ではない開放環境下で培養したにもかかわらず、雑菌は増殖せず、接種したバクテリアの増殖によりメナキノン-7が生成されており、物性は納豆のような粘性物質を産生することなく低粘度の溶液であった。また風味は納豆のような独特の異臭はなく、バクテリアを培養したときの特有の発酵臭のみが感じられたが、総じて良好であった。特に実施例A1、A2は発酵臭も少なくさらに良好であった。
 比較例A1ではメナキノン-7が生成されたが、納豆臭が発生しており粘ついた溶液となっていた。また比較例A2ではメナキノン-7は生成されず、雑菌が増殖して腐敗臭を感じた。
 以上の結果から、実施例A1~A4で用いた菌種の菌学的特徴を考察すると、いずれも50℃以上の高温下で増殖が可能な高温菌であり、さらにいずれも電子伝達系の主要な補酵素としてメナキノン-7を菌体内に有するものであった。
(表1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
 以上の通り、通常の雑菌が増殖できない50℃以上の高温下で増殖可能であり、かつ電子伝達系の補酵素としてメナキノン-7を持つバクテリアを培養すれば、培養物中に他の雑菌が増殖せずに該バクテリアが優勢となり、風味や物性に影響を与えることなくメナキノン-7を有意に生成することが示された。
<B.豆類発酵物の製造>
■実施例B1(大豆発酵物)
 大豆を脱皮し3倍加水して一晩静置した。次にこれを蒸煮して得られた蒸煮大豆に、アノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)、アノキシバチラス・コンタミナンス(DSM 15866)の2種をそれぞれ10cfu/gとなるように接種し、55℃で発酵させて定常期(10の8乗cfu/g)まで十分微生物を増殖させ、大豆発酵物を得た。そして大豆発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定したところ、各菌種でのメナキノン-7産生量はそれぞれ前者で870μg/100gおよび後者で560μg/100gであった。
■実施例B2(ソラマメ発酵物)
 実施例B1において、大豆の代わりにソラマメを使用し、その他は実施例B1と同様にしてソラマメ発酵物を得た。そしてソラマメ発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定した。各菌種のメナキノン-7産生量は前者(NBRC 15317)で330μg/100gおよび後者(DSM 15866)で250μg/100gであった。
■実施例B3(エンドウマメ発酵物)
 実施例B1において、大豆の代わりにエンドウマメを使用し、その他は実施例B1と同様にしてエンドウマメ発酵物を得た。そしてエンドウマメ発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定した。両者のメナキノン-7産生量は前者(NBRC 15317)で350μg/100gおよび後者(DSM 15866)で227μg/100gであった。
■比較例B1(納豆菌による大豆発酵物)
 大豆を脱皮し3倍加水して一晩静置した。次にこれを蒸煮して得られた蒸煮大豆に、バチルス・ズブチリス(NBRC 3013)を10cfu/gになるように接種し、40℃で発酵させた(最終菌数:10の8乗cfu/g)。蓄積されたメナキノン-7含量は800μg/100 gであった。
(品質比較)
 実施例B1~B3及び比較例B1で得られた各豆類発酵物の品質を表2で比較した。実施例B1~B3はいずれもメナキノン-7が生成されており、物性は納豆のような粘つきがなく発酵前の物性とほとんど変化がなかった。また風味は納豆のような独特の発酵臭はなく、豆本来の味がまろやかに感じられる風味となっていた。豆類の中でも、特に大豆の発酵物がメナキノン-7の生成量が高かった。
(表2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
<C.蛋白質含有食品副産物の発酵物の製造>
■実施例C1(大豆ホエー発酵物)
 低変性脱脂大豆に12倍量の水を加え、室温(約20℃)で、pH7において抽出後、遠心分離し、脱脂豆乳とオカラに分けた。
 この脱脂豆乳に塩酸を加えてpH4.5とし、遠心分離して等電点沈殿した不溶性画分を回収し、これを分離大豆蛋白の製造に利用する一方で、水溶性性画分である大豆ホエーが蛋白質含有副産物として生成された。この大豆ホエーにはpH4.5の酸性下で可溶性のホエー蛋白質が固形分中約20%含まれている。
 この大豆ホエーを苛性ソーダでpH7に中和したものを2分割して、アノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)、アノキシバチラス・コンタミナンス(DSM 15866)の2種をそれぞれ10cfu/gとなるように接種し、55℃で18時間発酵させて定常期(10の8乗cfu/g)まで十分微生物を増殖させ、大豆ホエー発酵物を得た。そして該大豆ホエー発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定したところ、各菌種でのメナキノン-7産生量はそれぞれ前者で390μg/100gおよび後者で260μg/100gであった。得られた発酵物は納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
■実施例C2(オカラ発酵物)
 次に、実施例C1で得られたオカラを蛋白質含有副産物として用いた。このオカラには蛋白質が固形分中約25%含まれている。
 このオカラを10倍加水しオートクレーブで殺菌した後、2分割して、アノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)、アノキシバチラス・コンタミナンス(DSM 15866)の2種をそれぞれ10cfu/mlになるように接種し、実施例C1と同様にして発酵させ、オカラ発酵物を得た。そして該オカラ発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定したところ、各菌種でのメナキノン-7産生量はそれぞれ前者で310μg/100gおよび後者で200μg/100gであった。得られた発酵物は実施例C1と同様に納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
■比較例C1(納豆菌によるオカラ発酵物)
 実施例C2において、微生物をバチルス・ズブチリス(NBRC 3013)に代えて40℃で発酵する以外は同様にしてオカラ発酵物を得た。蓄積されたメナキノン-7含量は400μg/100gであった。また風味は納豆のような独特の発酵臭が感じられた。
■実施例C3(HMF発酵物)
 分離大豆蛋白(不二製油(株)製;商品名『フジプロ-R』)5%(W/V)水溶液1000mlに、プロテアーゼ(大和化成(株)製;商品名『プロチンAC10F』)を2g加え、50℃,5時間、酵素分解反応を実施した。反応後、100℃で5分間加熱し酵素を失活させ、室温まで冷却後、8000G×10分間で遠心分離して比較的高分子の大豆蛋白質加水分解物が凝集した不溶性画分(HMF)100gを得た。
 このHMFを2分割して、それぞれにアノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)、アノキシバチラス・コンタミナンス(DSM 15866)を10cfu/mlになるように接種し、実施例C1と同様にして発酵させ、HMF発酵物を得た。そして該HMF発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定したところ、各菌種でのメナキノン-7産生量はそれぞれ前者で760μg/100gおよび後者で500μg/100gであった。得られた発酵物は実施例C1と同様に納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
■実施例C4(大豆胚軸発酵物)
 大豆胚軸を3倍加水して一晩静置した。次にこれを蒸煮して得られた蒸煮大豆胚軸に、アノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)、アノキシバチラス・コンタミナンス(DSM 15866)の2種をそれぞれ10cfu/gとなるように接種し、55℃で発酵させて定常期(10の8乗cfu/g)まで十分微生物を増殖させ、大豆胚軸発酵物を得た。そして大豆胚軸発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定したところ、各菌種でのメナキノン-7産生量はそれぞれ前者で1295μg/100gおよび後者で850μg/100gであった。得られた大豆胚軸発酵物は納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
■実施例C5(大豆胚軸発酵物2)
 生の大豆胚軸を10倍の80%エタノールに浸漬してイソフラボンやサポニンなどのエタノール可溶性成分を抽出し、該抽出液を濾過により除去し、残った残渣を乾燥して大豆胚軸抽出残渣を得た。この大豆胚軸抽出残渣を3倍加水して実施例C4と同じ微生物2種をそれぞれ10cfu/gになるように接種し、その他は実施例C4と同様にして大豆胚軸発酵物を得た。そして大豆胚軸発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定した。各菌種のメナキノン-7産生量は前者(NBRC 15317)で1115μg/100gおよび後者(DSM 15866)で750μg/100gであった。得られた大豆胚軸発酵物は実施例C4と同様に納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
■比較例C2(納豆菌による大豆胚軸発酵物)
 大豆胚軸を3倍加水して一晩静置した。次にこれを蒸煮して得られた蒸煮大豆胚軸に、バチルス・ズブチリス(NBRC 3013)を10cfu/gになるように接種し、40℃で発酵させた(最終菌数:10の8乗cfu/g)。蓄積されたメナキノン-7含量は760μg/100mlであった。得られた発酵物は納豆臭が強く感じられた。
(品質比較)
 実施例C4,C5及び比較例C2で得られた各大豆胚軸発酵物の品質を表3で比較した。実施例C4,C5はいずれもメナキノン-7が生成されており、物性は納豆菌で発酵させた比較例C2のような粘つきがなく発酵前の物性とほとんど変化がなかった。また風味は比較例C2のような独特の発酵臭はなく、まろやかで良好な風味となっていた。
(表3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
 以上の実施例C1~C5の結果から、蛋白質を含む大豆由来の食品副産物からメナキノン-7を高度に含む発酵物を得ることができた。
■実施例C6(菜種粕の発酵物)
 大豆以外の食品副産物として菜種粕(粗蛋白質が固形分中約30%含まれる)を5倍加水後、アノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)を接種し、実施例C1と同様にして発酵させ、菜種粕発酵物を得た。そして該菜種粕発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定したところ、メナキノン-7産生量は250μg/100gであった。得られた発酵物は実施例C1と同様に納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
■実施例C7(脱脂米糠の発酵物)
 大豆以外の食品副産物として脱脂米糠(粗蛋白質が固形分中約15%含まれる)を5倍加水後、アノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)を接種し、実施例C1と同様にして発酵させ、菜種粕発酵物を得た。そして該菜種粕発酵物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定したところ、メナキノン-7産生量は200μg/100gであった。得られた発酵物は実施例C1と同様に納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
 以上の実施例C6、C7の結果から、大豆以外に由来する食品副産物でも蛋白質が含まれていればメナキノン-7を高度に含む発酵物を得ることができた。
■実施例C8(飼料の調製)
 実施例C2で得たオカラ発酵物及びC3で得たHMF発酵物を用いて、表4の配合で飼料を調製し、採卵用鶏種10羽に給餌した。給餌後14日後に採取した鶏卵の卵黄中のメナキノン-7濃度を測定した。その結果、メナキノン-7は卵黄中に約100μg/100g含まれていた。
 黄は鶏卵(生卵)1個あたり約15gであるので、本発明の発酵物を含有させた飼料を使用して生産された卵を1個摂取すると約15μgのメナキノン-7が摂取されることとなる。
(表4)飼料配合
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
■実施例C9
 実施例C2で得たオカラ発酵物及びC3で得たHMF発酵物を用いて、表5の配合で養鰻用配合飼料を混合し、等量の水を加えて調製した。上記養鰻用配合飼料を使用して養殖を実施した。10mの飼育池に平均体重約30gの鰻100匹を入れ、2ヵ月間飼育した。飼育期間中の換水率は、毎時約2%で、水温の平均は約22℃であった。
(表5)飼料配合
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
飼育結果を表6に示す。飼育後の鰻のメナキノン-7濃度を測定したところ、12μg/100gであった。これらの結果から、本発明の蛋白質含有食品副産物の発酵物を使用することにより、生残率、生育や飼料効率も良く、メナキノン―7が富化された鰻が得られることが明らかとなり、養殖産業に寄与するところが大である。
(表6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
<D.発酵蛋白質組成物の製造>
■実施例D1(発酵大豆蛋白質組成物)
 市販の分離大豆蛋白「フジプロR」(不二製油(株)製、固形分中蛋白質含量:90.8重量%)を用意した。
 この分離大豆蛋白を水2%に溶解したものにアノキシバチルス・フラビサーマス(NBRC 15317)、アノキシバチラス・コンタミナンス(DSM 15866)の2種をそれぞれ10cfu/mlになるように接種し、55℃で発酵させて定常期(10の8乗cfu/ml)まで十分微生物を増殖させ、発酵物を得た。次いで該発酵物を20%水酸化ナトリウム溶液でpHを7.0に調整し、直接加熱式蒸気殺菌機を用いて140℃、10秒間加熱殺菌処理し、噴霧乾燥により粉末化し、発酵大豆蛋白質組成物を得た。
 該組成物中に産生されたメナキノン-7の含量を測定したところ、各菌種でのメナキノン-7産生量はそれぞれ前者で870μg/100gおよび後者で560μg/100gであった。得られた組成物は納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
■実施例D2(発酵エンドウ蛋白質組成物)
 実施例D1において、分離大豆蛋白の代わりに市販のエンドウ蛋白「ニュートラリスF85M」(ロケットジャパン製、固形分中蛋白質含量:86.0%)を用い、同様に2種の微生物を接種して発酵させ、粉末状の発酵エンドウ蛋白質組成物を得た。各菌種でのメナキノン-7産生量はそれぞれ前者で342μg/100gおよび後者で300μg/100gであった。得られた組成物は納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
■実施例D3(発酵大豆ペプチド組成物)
 実施例D1において、分離大豆蛋白の代わりに市販の大豆ペプチド「ハイニュートAM」(不二製油(株)製、固形分中蛋白質含量:92.1%)を用い、同様に2種の微生物を接種して発酵させ、粉末状の発酵大豆ペプチド組成物を得た。各菌種でのメナキノン-7産生量はそれぞれ前者で756μg/100gおよび後者で625μg/100gであった。
■実施例D4(発酵乳蛋白質組成物)
 実施例D1において、分離大豆蛋白の代わりに市販の乳蛋白「WPC352」(フォンテラジャパン(株)製、固形分中蛋白質含量:71.6%)を用い、同様に2種の微生物を接種して発酵させ、粉末状の発酵乳蛋白質組成物を得た。各菌種でのメナキノン-7産生量はそれぞれ前者で330μg/100gおよび後者で287μg/100gであった。得られた組成物は納豆臭が無く、良好な風味であり、納豆に特有の粘つきもなかった。
■比較例D1(納豆菌による発酵大豆蛋白質組成物)
 実施例D1において、微生物をバチルス・ズブチリス(NBRC 3013)に代えて40℃で発酵する以外は同様にして粉末状の発酵大豆蛋白質組成物を得た。蓄積されたメナキノン-7含量は200μg/100mlであった。また風味は納豆のような独特の発酵臭が感じられた。
■試験例D1(プロテインドリンクの調製と風味比較)
 実施例D1のアノキシバチルス・フラビサーマスと比較例D1のバチルス・ズブチリスを発酵させた発酵大豆蛋白質組成物を用い、表7の配合でプロテインドリンクを調製した。このドリンクの風味について10人のパネラーに「良い」「普通」「悪い」の3段階で感想を添えて評価してもらった。結果を表8に示した。
(表7)プロテインドリンク配合
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
(表8)パネラー評価結果
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
 パネラー評価の結果から、実施例D1で得られたアノキシバチルス・フラビサーマス発酵品は比較例D1のバチルス・ズブチリス発酵品に比べて風味的にも優れており、好感が持たれ、飲みやすいものとなっていた。アノキシバチルス・フラビサーマス発酵品は発酵後に消臭工程を行うなどの手間も不要であり、飲料の用途にも適していると考えられる。

Claims (20)

  1. 50℃以上の高温下で増殖可能であってかつメナキノン-7生成能を有するバクテリア、及び、メナキノン-7を含有することを特徴とする、メナキノン-7含有培養物。
  2. メナキノン-7が、該バクテリアを培養させることにより生成したものである、請求項1記載の培養物。
  3. 該バクテリアが、アノキシバチルス属細菌である、請求項1記載の培養物。
  4. 該バクテリアが、ジオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・コアギュランス、バチルス・シュレゲリ、バチルス・アシドカルダリウス、バチルス・リケニフォルミス、バチルス・バディウス、バチルス・サーキュランス、バチルス・ファームス、デサルフォトマキュラム・ニグリフィカンス、サリニビブリオ・コスティコラ、サーモプラズマ・アシドフィラム、サーマス・アクアティカス及びサーマス・サーモフィラスからなる群より選択される1種以上である、請求項1記載の培養物。
  5. 培養物が窒素源を含む微生物培養用の培地を用いて培養されたものである、請求項1記載の培養物。
  6. 培養物が豆類発酵物である、請求項1記載の培養物。
  7. 培養物が蛋白質含有食品副産物の発酵物である、請求項1記載の培養物。
  8. 蛋白質含有食品副産物が、大豆ホエー、オカラ、大豆蛋白質加水分解物の高分子画分又は大豆胚軸である、請求項7記載の培養物。
  9. 培養物が、蛋白質を固形分中30重量%以上含有する発酵蛋白質組成物である、請求項1記載の培養物。
  10. 窒素源を少なくとも含む原料を用いて、50℃以上の高温下で増殖可能であってかつメナキノン-7生成能を有するバクテリアを培養し、培養物中にメナキノン-7を生成させることを特徴とするメナキノン-7の製造法。
  11. 請求項10記載の工程において、培養物中にメナキノン-7を生成させた後、該培養物を回収するか又はさらに加工する、メナキノン-7含有培養物の製造法。
  12. 該培養物からさらにメナキノン-7を精製する、請求項10記載の製造法。
  13. 培養を50~80℃の温度で行う、請求項10記載の製造法。
  14. 前記バクテリアが、メナキノン-7を50℃以上の高温下で24時間以内に培養液100mlあたり10μg以上生産するバクテリアである、請求項10記載の製造法。
  15. 該バクテリアが、アノキシバチルス属細菌である、請求項14記載の製造法。
  16. 該バクテリアが、ジオバチルス・ステアロサーモフィラス、バチルス・コアギュランス、バチルス・シュレゲリ、バチルス・アシドカルダリウス、バチルス・リケニフォルミス、バチルス・バディウス、バチルス・サーキュランス、バチルス・ファームス、デサルフォトマキュラム・ニグリフィカンス、サリニビブリオ・コスティコラ、サーモプラズマ・アシドフィラム、サーマス・アクアティカス及びサーマス・サーモフィラスからなる群より選択される1種以上である、請求項14記載の製造法。
  17. 培養物が、窒素源を含む微生物培養用の培地を用いて培養されたものである、請求項11記載の培養物の製造法。
  18. 培養物が、豆類を該バクテリアで発酵させて得られる豆類発酵物である、請求項11記載の培養物の製造法。
  19. 培養物が、蛋白質含有食品副産物を該バクテリアで発酵させて得られる発酵物である、請求項11記載の培養物の製造法。
  20. 培養物が、蛋白質を含む発酵原料を該バクテリアで発酵させて得られる固形分中30重量%以上の蛋白質を含有する発酵蛋白質組成物である、請求項11記載の培養物の製造法。
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