(57)【要約】  本発明は、微生物、特に廃酵母を、高付加価値を有する処理物にすることが可能な処理法方及びその処理物を提供することを目的とする。本発明は、微生物又は微生物の成分を、酸素非存在下で過熱水蒸気処理することを特徴とする０mV以下の酸化還元電位を有する微生物由来還元性混合物の製造方法を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物又は微生物の成分を、酸素非存在下で過熱水蒸気処理することを特徴とする０mV以下の酸化還元電位を有する微生物由来還元性混合物の製造方法。
【請求項２】
微生物又は微生物の成分を、ケイ酸又はケイ酸塩の存在下で過熱水蒸気処理することを特徴とする０mV以下の酸化還元電位を有する微生物由来還元性混合物の製造方法。
【請求項３】
過熱水蒸気処理を酸素非存在下で行う請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
微生物が酵母である、請求項１〜３のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項５】
微生物の成分が酵母抽出物である、請求項１〜４のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項６】
微生物又は微生物の成分が泥状ビール酵母、圧搾ビール酵母、乾燥ビール酵母、ビール酵母懸濁液、乾燥酵母細胞壁、酵母細胞壁懸濁液及びビール酵母含有無機物からなる群より選ばれる１つ又は複数の組み合わせである、請求項１〜５のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項７】
過熱水蒸気処理が圧力0.9MPa〜1.9MPaで150 ℃〜210 ℃の過熱水蒸気で行われる、請求項１〜６のいずれか１項記載の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載の製造方法で得られる０mV以下の酸化還元電位を有する微生物由来還元性混合物。
【請求項９】
調製後の14日間の酸化還元電位の上昇が最低電位の40％以下である、０mV以下の酸化還元電位を有する微生物由来還元性混合物。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の微生物由来還元性混合物を含有する組成物。
【請求項１１】
請求項８又は９記載の微生物由来還元性混合物を含有する土質改良剤組成物。
【請求項１２】
請求項８又は９記載の微生物由来還元性混合物を含有する植物病害抵抗性向上剤組成物。
【請求項１３】
請求項８又は９記載の微生物由来還元性混合物を含有する植物生育促進剤組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微生物を水熱処理することにより得られる微生物由来還元型混合物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビール工場等の食品製造工場から排出される廃酵母は酵母エキスや酵母製剤の原料、家畜の飼料、肥料等として用いられる他は焼却等の廃棄処理がなされている。また、酵母エキスを抽出したあとに残る酵母細胞壁は一部を健康食品、家畜用の飼料などに利用されているが、他は主に廃棄されている。
しかしながら、廃棄処理には処理場への輸送費や処理のコストがかかる。また、上記の食品、飼料、肥料などに利用される場合も、従来の利用方法では廃酵母の発生量に対し用途、利用量、産物の付加価値に限界がある。よって、新たな用途に用いることが出来、利用量を増大させることの出来る、より高付加価値を有する処理物、及びその処理方法が期待されている。
特許文献１には、高温高圧水蒸気で細胞を破壊して細胞内物質を得る方法が記載されており、好適な微生物として酵母が挙げられている。イオン化反応領域の低温度域の反応であり低分子化が殆ど進行せず、還元性物質の生成量が僅かであるため、固有電位を還元域で維持することが困難である。
特許文献２には、100℃よりも高い温度及びこの温度における飽和蒸気圧以下の高温高圧水で微生物細胞壁の水溶性画分を得る方法が記載されており、微生物として酵母が挙げられている。この方法により得られた水溶性画分は、得られた直後は０mV以下の酸化還元電位を有するが、すぐに酸化還元電位は０mV以上となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２２４２８１号公報
【特許文献２】特開２００５−１８５１８７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは微生物、特に廃酵母を、高付加価値を有する処理物にすることが可能な処理法方及びその処理物を提供することにある。
【０００５】
本発明は、微生物又は微生物の成分を、酸素非存在下で過熱水蒸気処理することを特徴とする０mV以下の酸化還元電位を有する微生物由来還元性混合物の製造方法を提供する。
また、本発明は、微生物又は微生物の成分を、ケイ酸又はケイ酸塩の存在下で過熱水蒸気処理することを特徴とする０mV以下の酸化還元電位を有する微生物由来還元性混合物の製造方法を提供する。
また、本発明は、前記製造方法で得られる０mV以下の酸化還元電位を有する微生物由来還元性混合物を提供する。
また、本発明は、調製後の14日間の酸化還元電位の上昇が最低電位の40％以下である、０mV以下の酸化還元電位を有する微生物由来還元性混合物を提供する。
また、本発明は、前記微生物由来還元性混合物を含有する組成物を提供する。
また、本発明は、前記微生物由来還元性混合物を含有する土質改良剤組成物を提供する。
また、本発明は、前記微生物由来還元性混合物を含有する植物病害抵抗性向上剤組成物を提供する。
さらに、本発明は、前記微生物由来還元性混合物を含有する植物生育促進剤を提供する。
【０００６】
本発明により得られる還元性物質は、還元性であるため農作物に利用した場合、細胞内の酸化還元電位に近い状態で導入することが出来、物質の機能性を高めることが期待できる。土壌消毒技術の一つである湛水技術への使用も可能である。また、SOD阻害等の抗酸化活性を持つことから、この抗酸化能を利用して皮膚の老化防止剤等への展開も期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１における過熱蒸気による反応釜内温度の経時変化を示すグラフである。
【図２】実施例１における過熱蒸気による反応釜内圧力の経時変化を示すグラフである。
【図３】実施例２の植物病害抵抗性への効果確認試験の結果を示す写真である。
【図４】実施例３における液状肥料資材の酸化還元電位の経時変化を示すグラフである。
【図５】実施例４における湛水状態下での土壌の酸化還元電位の経時変化を示すグラフである。
【図６】実施例６におけるビール酵母由来還元性混合物のDPPHラジカル阻害率を示すグラフである。
【図７】実施例７におけるビール酵母由来還元性混合物のSOD阻害率を示すグラフである。
【図８】実施例８におけるビール酵母由来還元性混合物の酸化還元電位の経時変化を示すグラフである。
【図９】実施例９における嫌気性微生物及びコウジカビ・焼酎酵母由来還元性混合物の酸化還元電位の経時変化を示すグラフである。
【図１０】比較例２の処理物の酸化還元電位の経時変化を示すグラフである。
【図１１】実施例１２の線虫の運動性の比較を示すグラフである。
【図１２】実施例１３のモロヘイヤ可食部重量の比較を示すグラフである。
【図１３】実施例１４のシュンギク可食部重量の比較を示すグラフである。
【図１４】実施例１７のミニトマト収穫量の比較を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の微生物由来還元性混合物の製造方法は、微生物又は微生物の成分を、過熱水蒸気処理することを特徴とする。
本発明で用いる微生物としては、特に制限はないが、安全性の面から食経験のある酵母などが好適である。肥料、飼料、飲食品、サプリメント、薬剤等の用途に用いた場合にも安全性が高く、消費者にも受け入れられやすいものとなることが期待できる。酵母として、専用に培養したものを用いても良いが、ビール、清酒、味噌、醤油等の醸造産業からの余剰廃棄物として得られる酵母を用いれば廃棄物量、廃棄コスト低減の面でもメリットがある。例えば、産業的に安定して供給が可能なビール酵母が特に好適である。
使用する微生物の形態としては、酵母全体であってもよいし、酵母抽出物、例えば酵母エキスを製造した後に残る酵母細胞壁などの微生物の成分が使用可能である。酵母又は酵母抽出物、酵母細胞壁等の状態は泥状、圧搾して水分を減らしたもの、乾燥して更に水分を減らしたもの、粉状、懸濁液など何れの状態でも良い。好ましくは、泥状ビール酵母、圧搾ビール酵母、乾燥ビール酵母、ビール酵母懸濁液、乾燥酵母細胞壁、酵母細胞壁懸濁液及びビール酵母含有無機物である。
【０００９】
本発明において、過熱水蒸気とは、100℃よりも高温の水蒸気をいう。本発明において、過熱水蒸気処理は、好ましくは120℃〜220℃、より好ましくは150℃〜210℃の過熱水蒸気で行われる。また、過熱水蒸気処理は、好ましくは0.9MPa〜1.9MPa、より好ましくは1.2MPa〜1.8MPaの過熱水蒸気で行われる。過熱水蒸気処理は、好ましくは圧力0.9MPa〜1.9MPaで120℃〜220℃の過熱水蒸気で行われ、より好ましくは圧力1.2MPa〜1.8MPaで150℃〜210℃の過熱水蒸気で行われる。本発明において、過熱水蒸気処理は酸素非存在下で行われる。酸素非存在下で過熱水蒸気処理を行う方法としては、例えば反応容器内を炭酸ガス、窒素ガス又はアルゴンなどの気体で置換する方法などが挙げられる。また、本発明において、過熱水蒸気処理はケイ酸又はケイ酸塩の存在下で行われる。用いるケイ酸又はケイ酸塩としては、安価かつ細孔容積の安定した珪藻由来のケイ酸質鉱石を使用することができる。過熱水蒸気処理で用いるケイ酸又はケイ酸塩は、特段限定されるものではなく、これに類するゼオライトや酸性白土などのケイ酸、ケイ酸塩などが挙げられる。
ケイ酸又はケイ酸塩の添加量は好ましくは１ｗ/ｗ％〜40ｗ/ｗ％、より好ましくは15ｗ/ｗ％〜20ｗ/ｗ％である。なお、添加量は酵母の品質や処理に供する際の酵母の濃度に応じて適宜調整される。
【００１０】
本発明の上記方法により得られる微生物由来還元性混合物は、０mV以下の酸化還元電位を有する。本発明の微生物由来還元性混合物は、好ましくは−50mV以下の酸化還元電位を有する。さらに、本発明の上記方法により得られる微生物由来還元性混合物は、調製後の14日間の酸化還元電位の上昇が最低電位の40％以下である。本発明の微生物由来還元性混合物は、好ましくは調製後14日間の酸化還元電位の上昇率が35％以下であり、より好ましくは調製後14日間の酸化還元電位の上昇率が10％以下である。
また、本発明による微生物由来還元性混合物は処理直後から１〜２日後までは酸化還元電位が０mVからプラスの場合があるが、徐々に酸化還元電位が低下し、３〜４日後にはマイナスとなりそのままマイナス電位で安定する。
【００１１】
還元性物質に変換された本発明の微生物由来還元性混合物は、真核細胞生物の呼吸系細胞内の酸化還元電位が−180mV前後であるため、細胞内との親和性に優れ、酵母由来成分を有効に作用させることができる。
また、ビール酵母などを原料とすることにより、原料の品質安定性が確保でき、高付加価値商品への転換が期待できる。これまでの蓄積技術を基盤に、新規な製造技術を付加することにより、還元性素材として各種分野へ展開できる。
農業分野への利用では、これまでに明らかにされている酵母由来成分を還元型で製造し、農作物細胞内の酸化還元電位に近い状態で導入し、物質の機能性を高めることが出来る。その結果として、生育促進、収量増、植物の病害抵抗性を高めるなどの効果を得ることが出来る。
また、還元性物質であることを利用し、土壌消毒技術のなかで注目されている湛水還元技術に使用できる。湛水還元技術は、土壌に水田の様に水を張ることで水面下の土壌を還元状態として土壌中の病害菌を低減する方法であるが、大量の水が必要であること、長期間水を保持する必要があること、微生物を介在させるため、高温期にのみ限定されていることなどから汎用性に乏しい技術であった。また、湛水によりかえって有害菌が蔓延する例もあった。本発明の物質を土壌改良剤組成物として使用すれば物質自体の還元性を利用することが出来るため、温度に依存せずに土壌中で−200mV以下の電位に制御することが可能である。したがって、本発明の微生物由来還元性混合物は、土質改良剤組成物を調製するために使用できる。前記土質改良剤組成物には、本発明の微生物由来還元性混合物に加えて、土壌改良に供される腐植酸資材、ゼオライト、珪藻土、ケイ酸カルシウム、バーミキュライト及びピートモス類を含有させてもよい。本土質改良剤組成物を使用して土壌改良を行うことにより、生育促進、収量増などの効果が期待できる。
【００１２】
また従来提供された還元性素材に比べ、処理物の酸化還元電位が長期間安定してマイナス電位を保持するという優れた抗酸化能と安定性を有する。したがって、本発明の微生物由来還元性混合物は、化粧料組成物を調製するために使用できる。前記化粧料組成物には、本発明の微生物由来還元性混合物に加えて、他の化粧料成分として通常使用出来るものなら全て使用出来るが、効能、効果に応じ以下の物質から適宜選択できる。例えば、一般に化粧料で用いられている賦形剤、香料などをはじめ、油脂類、界面活性剤、保湿剤、美白剤、ｐＨ調整剤、粘結剤類、多価アルコール類、精油及び香料類、増粘剤、防腐剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、植物粉砕物及び生薬類、無機塩類及び無機酸類、洗浄剤、乳化剤などの各種化粧料成分が挙げられる。
さらに、本発明の微生物由来還元性混合物は、家畜・魚等の飼料、活性酸素を原因とする、肌症状（しっとり感、かさつき、くすみ、シミ・ソバカス、たるみ、しわ、肌のキメ、張り等）の改善や、脳卒中、動脈硬化、心筋梗塞、リウマチ、炎症、胃潰瘍、白内障、ガン、エイズ等の疾病の予防や治療、老化防止、育毛剤などに用いることができる。
さらに、本発明の上記方法では、処理中のメイラード反応を抑えられるため、処理物の着色が少なく、用途の拡大が見込める。
【００１３】
本発明の微生物由来還元性混合物は、植物病害抵抗性向上剤組成物を調製するために使用できる。前記植物病害抵抗性向上剤組成物には、本発明の微生物由来還元性混合物に加えて、本発明の微生物由来還元性混合物の病害や害虫、線虫に対する抵抗性を向上する効果を妨げない範囲で、水溶性溶剤、界面活性剤等の成分を配合することができる。
前記植物病害抵抗性向上剤組成物には、更に、ペプチド、多糖類、糖タンパク質及び脂質から選ばれるエリシター活性を有する物質の一種以上を含有するものを添加することもできる。エリシター活性を有する物質は、植物に固有の物質が種々知られており、対象とする植物に応じて適宜選定すればよい。
前記植物病害抵抗性向上剤組成物には、更に、植物成長調節剤を添加することもできる。
一般的に、生物は生育環境の酸化還元電位に影響を受ける。酸化還元電位が高い環境を好むものは好気的で、酸化還元電位が低い環境を好むものは嫌気度が高い、といえる。中でも高い嫌気度を要求する生物として有名なものがメタン菌であり、培地の酸化還元電位は-330mV以下でなくてはならない。他にも一般的な硝化細菌、脱窒菌、硫酸還元菌などは低い酸化還元電位を要求する。好気的環境を好む生物としては、ほぼ全ての動物、ほとんどの真菌類、Bacillus属、Pseudomonas属などの一部の細菌類、線虫などが挙げられる。このように、それぞれの微生物が好む酸化還元電位の領域があり、酸化還元電位を制御することにより、特定の微生物を活性化したり、不活性化することができる。本発明の微生物由来還元性混合物を用いて酸化還元電位が低い環境を作ることにより、好気的環境を好む微生物の活動を抑えることができ、防カビ剤、抗ウイルス剤などに用いることができる。また、同様に、嫌気的環境を好む微生物を活性化することができ、乳酸菌、メタン菌などの培養、ビール醸造などの酒類の嫌気発酵による醸造、乳酸菌飲料の製造などに用いることができる。
【００１４】
本発明の微生物由来還元性混合物を肌症状改善用に用いる場合には、例えばサプリメントとすることが出来る。剤型化は公知の方法により行えばよい。剤形は特に限定されないが、例えば錠剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、カプセル剤、丸剤等の固形製剤、水剤、懸濁剤、シロップ剤、乳剤等の液剤等の経口投与剤が挙げられる。この経口投与剤は、形態に応じて当分野において通常用いられる賦形剤、崩壊剤、結合剤、滑沢剤、界面活性剤、アルコール類、水、水溶性高分子、甘味料、矯味剤、酸味料、薬剤用担体等を添加して通常使用されている方法によって製造することができる。
また、飲料に配合することにより肌症状改善用飲料を製造することができる。飲料としては、例えば果実ジュース、野菜ジュース、麦茶、緑茶、紅茶、コーヒー、ヨーグルト飲料、乳酸菌飲料、低アルコール飲料等を挙げることができる。本発明の微生物由来還元性混合物を配合した飲料を飲むことにより、安全に上述の肌症状が予防若しくは改善される。
また、食品に配合することにより肌症状改善用食品を製造することができる。食品とは、例えば発酵乳・チーズ・バターなどの乳製品、飴・クッキー・チューインガム・バターケーキなどの菓子、パン類等を挙げることができる。本発明の微生物由来還元性混合物を配合した食品を摂食することにより、安全に上述の肌症状が予防若しくは改善される。
さらに、皮膚化粧料を製造することができる。皮膚化粧料とは、例えば、化粧水、乳液、化粧クリーム、ファンデーション、ほお紅、白粉等を挙げることができる。皮膚化粧料は常法に従って調製すればよい。本発明の微生物由来還元性混合物を配合した皮膚化粧料を用いることにより、上述の肌症状が予防若しくは改善される。
さらに、本発明の微生物由来還元性混合物を配合することにより皮膚化粧料を製造することができる。皮膚化粧料とは、例えば、化粧水、乳液、化粧クリーム、ファンデーション、ほお紅、白粉等を挙げることができる。皮膚化粧料は常法に従って調製すればよい。本発明の微生物由来還元性混合物を配合した皮膚化粧料を用いることにより、上述の肌症状が予防若しくは改善される。
さらにまた、本発明の微生物由来還元性混合物を有効成分とする肌症状改善用医薬を製造することができる。本発明の肌症状改善用医薬品の剤形は特に限定されないが、例えば錠剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、カプセル剤、丸剤等の固形製剤、水剤、懸濁剤、シロップ剤、乳剤等の液剤等の経口投与剤が挙げられる。この経口投与剤は、形態に応じて当分野において通常用いられる賦形剤、崩壊剤、結合剤、滑沢剤、界面活性剤、アルコール類、水、水溶性高分子、甘味料、矯味剤、酸味料、薬剤用担体等を添加して通常使用されている方法によって製造することができる。本発明の微生物由来還元性混合物有効成分とする肌症状改善用医薬を服用することにより、上述の肌症状が予防若しくは改善される。
【実施例】
【００１５】
（実施例１：酸素非存在下におけるビール酵母由来還元性混合物の製造）
多目的材料変換システム（留萌バイオマスセンター製設備）の暖気運転後に補助水を500Ｌ投入し、下部温度が67℃となったところで乾燥ビール酵母（窒素８％）を500kg投入した。これを10分間混合し、過熱蒸気の投入を開始した。ヘッドスペースに過熱蒸気を投入しながら水温を上げると共に上部排出バルブを開き抜気操作を行うことで溶存酸素を低下させた。過熱蒸気による反応釜内温度及び圧力の経時変化を図１及び２に示す。圧力1.6MPa以上及び温度180℃の条件下で10分間処理した後、1.13ｔのビール酵母由来還元性混合物（液状、窒素３％）を得た。この混合物の酸化還元電位は−110〜−160mVであった。【００１６】
（実施例２：植物病害抵抗性への効果確認試験）
酵母由来水熱処理物の植物病害抵抗性への効果確認試験を行った。実施例１で得られた酵母由来還元性混合物250ppm、リファンシン10μg/mL及びアンピシリン500μg/mlを含有する液体試料を調製した。対照には水を用いた。
病害抵抗性の判定はYoshikawa,M.らの方法（Nature 275, 546-547(1978)）によるエリシター活性判定法にて行った。エリシター活性とは植物体内におけるファイトアレキシン等の抗菌性物質の合成を誘導する作用である。すなわち、バーミキュライトと腐葉土を混合した培土に大豆（Glycine. max cv. Green Homer）を播種し、蛍光灯下で、16時間明条件、8時間暗条件、25℃の条件で10〜14日間栽培した。その後、子葉を切り取り、裏面をカミソリで切り取り、上述の液体試料を80μLずつ滴下した。25℃、明条件下で24時間静置し、傷口が赤くなったかどうかを判定した。傷口が赤くなると大豆のファイトアレキシンであるグリセオリン合成が誘導されたことになる。判定結果は表１のとおりであった。判定に用いた写真を図３に示す（図３の写真において、赤くなった傷口は黒い部分として認識される）。
このように水熱処理した酵母由来還元性混合物は植物の病害抵抗性を高める効果があることが確認できた。【００１７】
【表１】
2010104197.tif 000002
【００１８】
（実施例３：ビール酵母由来還元性混合物を使用した肥料製造）
実施例１のビール酵母由来還元性混合物（液状、窒素３ｗ/ｗ％）をそのまま液状原体とした。12ｗ/ｗ％の尿素液500Ｌに対して液状原体を250Ｌ添加混合し、10日間静置し、液状肥料資材を製造した。液状肥料資材の酸化還元電位の経時変化を図４に示す。なお、０日の酸化還元電位は12％の尿素液のものである。図４から明らかなように、液状肥料資材は10日経過した後も還元性を維持し、10日経過後の酸化還元電位は−173mVであった。
液状肥料資材1000Ｌに対して、350kgのケイ酸質鉱石粉末（商品名:ノース珪土、販売元:北海道ナチュラル株式会社）を添加混合し、３週間、通風条件下において乾燥し、含水率35％の粉状肥料資材を製造した。【００１９】
（実施例４：粉状肥料資材を使用した圃場土の湛水処理）
電気伝導率EC 1.7ｍ/Ｓの砂質土壌を使用し、砂質土壌40Ｌに対して実施例３の粉状肥料資材を10Ｌ混合し、これを箱型の密閉容器に充填した。対照として、粉状肥料資材の代わりに、粉状肥料資材10Ｌに含まれるケイ酸質鉱石粉末と同量のケイ酸質鉱石粉末及び粉状肥料資材10Ｌに含まれる液状肥料資材と同量の液状肥料資材を使用した。それぞれを湛水状態にし、15日間、常温下で静置した。15日間、酸化還元電位の変化を測定した。結果を図５に示す。【００２０】
（比較例１：酸素存在下におけるビール酵母由来還元性混合物の製造）
乾燥ビール酵母細胞壁５質量％溶液500ｇを容量１Ｌの加圧反応釜に投入し、撹拌を行いながら195℃まで加熱を行った。温度195℃到達時の容器内圧力は1.4MPaであり、この条件下で5分間反応を行った。得られた直後の処理物の酸化還元電位は−200mVであった。測色計ASCE（正反射光除去）方式にて処理物の色度を測定した結果、Ｌ＝28.68  ａ＝-0.45  ｂ＝0.96であった。【００２１】
（実施例５：酸素非存在下におけるビール酵母由来還元性混合物の製造）
乾燥ビール酵母細胞壁５質量％溶液500ｇを容量１Ｌの加圧反応釜に投入し、容器内の空気を窒素に置換後、撹拌を行いながら195℃まで加熱を行った。195℃到達時の容器内圧力は1.4MPaであり、この条件下で5分間反応を行った。得られた直後の処理物の酸化還元電位は−226mVであった。測色計にて測定した結果、Ｌ＝38.65  ａ＝4.79  ｂ＝10.91であった。比較例１と実施例５の結果を下記表２にて比較する。表２から明らかなようにより、実施例５は、比較例１と比較して低い酸化還元電位を示した。また、処理物の色はＬ値より、比較例１と比較して明色であった。【００２２】
【表２】
2010104197.tif 000003
【００２３】
なお、一般にメイラード反応により酸化還元電位は低下する。比較例１では、メイラード反応を起こす（＝暗色になっている）ことによって酸化還元電位を低下させているが、実施例５では、メイラード反応を起こすことなく（＝明色である）酸化還元電位を低下させている。加熱してメイラード反応を起こさせることにより酸化還元電位を低下させることは容易である。本発明は、メイラード反応を起こさずに酸化還元電位を低下させる点において従来技術とは異なっている。【００２４】
（実施例６：ビール酵母由来還元性混合物のDPPHラジカル阻害率）
実施例１で得られたビール酵母由来還元性混合物をDPPH（1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル）ラジカル消去活性測定に供した。測定方法は供試物質を水に懸濁したのち、96穴ウェルプレートに移して希釈系列を作製し（１ウェルあたり100μL）、そこへ750μM DPPH溶液（100％メタノールに溶解したもの)を100μL加え、室温で15分間静置した後に550nmの吸光度を測定した。吸光度からの阻害率算出は以下の式に拠った。
阻害率（％）＝（Ａ−Ｂ）／（Ｃ−Ｄ）×１００
Ａ：サンプル溶液＋酵素あり、Ｂ：サンプル溶液＋酵素無し、Ｃ：水＋酵素あり、Ｄ：水＋酵素無し
その結果を図６に示す。また、吸光度を50％に減少させる供試物質の最終濃度（IC50）を求め、これを活性の強さの指標とした。比較として乾燥ビール酵母及び高温高圧処理乾燥ビール酵母を用いた。高温高圧処理乾燥ビール酵母とは、乾燥ビール酵母を２気圧（0.2MPa）の加圧条件下、121℃で20分間処理したものである。IC50はビール酵母由来還元性混合物が2463ppm、乾燥ビール酵母は18704ppmであった。高温高圧処理乾燥ビール酵母は活性が非常に弱くIC50の算出はできなかった。ビール酵母由来還元性混合物は、乾燥ビール酵母及び高温高圧処理乾燥ビール酵母に比べ顕著に強い活性を示した。この結果から、ビール酵母処理物由来還元性混合物は高い抗酸化能を有すること、並びに本発明により乾燥ビール酵母の抗酸化能が高められることが明らかとなった。【００２５】
（実施例７：ビール酵母由来還元性混合物のSOD阻害率）
実施例１で得られたビール酵母由来還元性混合物をSOD（スーパーオキサイドディスムターゼ）活性測定に供した。測定には同仁化学研究所のSODアッセイキット-WSTを用い、標準プロトコールに則して行った。すなわち、96穴ウェルプレートにそれぞれの希釈サンプルを入れ（１ウェルあたり20μL）、そこへWST（2-(4-ヨードフェニル)-3-(4-ニトロフェニル)-5-(2,4-ジスルホフェニル)-2H-テトラゾリウム塩）溶液200μL及びキサンチンオキシダーゼ溶液20μLを加え、37℃で20分間静置した後に460nmの吸光度を測定した。吸光度からの阻害率算出は以下の式に拠った。
阻害率（％）＝（Ａ−Ｂ）／（Ｃ−Ｄ）×１００
Ａ：サンプル溶液＋酵素あり、Ｂ：サンプル溶液＋酵素無し、Ｃ：水＋酵素あり、Ｄ：水＋酵素無し
その結果を図７に示した。活性を50％に減少させる供試物質の最終濃度（IC50）を求め、これを活性の強さの指標とした。比較には実施例６と同じ乾燥ビール酵母及び高温高圧処理乾燥ビール酵母を用いた。ビール酵母由来還元性混合物は、乾燥ビール酵母及び高温高圧処理乾燥ビール酵母に比べ顕著に強い活性を示した。IC50はビール酵母由来還元性混合物が2445ppm、乾燥ビール酵母は20619ppmであった。高温高圧処理乾燥ビール酵母は活性が弱くIC50の算出はできなかった。この結果から、ビール酵母由来還元性混合物は高い抗酸化能を有すること、並びに本発明により乾燥ビール酵母の抗酸化能が高められることが明らかとなった。【００２６】
（実施例８：ケイ酸質鉱石の存在下で過熱水蒸気処理）
過熱水蒸気処理時の触媒の効果を確認する試験を行った。粉状の乾燥ビール酵母菌体を水で溶解して25ｗ/ｗ％とした。試験区には触媒としてケイ酸質鉱石（珪藻土）を16ｗ/ｗ％になるよう混合し、対照区は無添加とした。
実施例１と同様に過熱水蒸気処理した。温度160℃到達時の容器内圧力は1.86MPaであり、この条件下で10分間反応を行った。
処理物の色調を目視で確認した。対照区処理物の色調は処理前の酵母液より濃くなっていたが、試験区処理物の色度は処理前の原料酵母液と相違ない程度であり、触媒として添加したケイ酸質鉱石がメイラード反応をさらに抑制したことを示唆した。次に処理物の色調を測定した。両処理物を、それぞれ良く混和し、100ml容ビーカーへ40ml採取した。両試料をデジタルカメラで撮影し、印刷したものをLab測定装置（コニカミノルタ社、分色光度計CM-2600d）でSCE方式（正反射除去）で測定した。結果を表３に示す。両処理物を水で菌体濃度が10ｗ/ｗ％になるように希釈し、酸化還元電位の変化を測定した（図８）。乾燥ビール酵母に由来する還元性混合物の調製後の14日間の酸化還元電位の上昇は、最低電位に対し、試験区の場合3.5%、対照区の場合26.3％であった。【００２７】
【表３】
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【００２８】
（実施例９：嫌気性微生物及びコウジカビ・焼酎酵母の加熱水蒸気処理）
嫌気性微生物を主成分とする嫌気消化処理汚泥（し尿処理場よりスクリュープレスにより脱水された含水率が48〜52ｗ/ｗ％の汚泥）、コウジカビ・焼酎酵母を主成分とする焼酎粕（含水率43〜45ｗ/ｗ％）を実施例１と同様に過熱水蒸気処理した。ただし、処理温度は185℃〜190℃であり、処理時間は20分間である。処理物を遠心分離により、液体を分離した。処理液を水で10倍に希釈し、酸化還元電位を14日間測定した。結果を図９に示す。嫌気性微生物に由来する還元性混合物の調製後の14日間の酸化還元電位の上昇は、最低電位の35.3％であった。また、コウジカビ・焼酎酵母に由来する還元性混合物の調製後の14日間の酸化還元電位の上昇は、最低電位の22.2％であった。【００２９】
（比較例２）
酵母細胞壁（酵母エキス抽出残渣）を精製水にて３質量％及び５質量％に希釈した。100ml容耐圧ステンレス容器に50mlを封入し、恒温機にて加熱した。加熱処理条件は205℃で30分間である。処理後、密閉状態で２時間自然放冷し、容器を開封して処理物の酸化還元電位を測定した。図１０に示すグラフから明らかなように、処理物の酸化還元電位は、処理直後は−142mV〜−188mVであったが、１日後には０mV以上に上昇した。このように、本発明の処理物の酸化還元電位が、処理後０mV以下となった後は安定していることに比べて、この比較例２による処理物の酸化還元電位はすぐに上昇して、１日後には０mV以上となった。【００３０】
【表４】
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【００３１】
（実施例１０：ビール酵母細胞壁由来還元性混合物配合の粉状資材の製造）
実施例１で得られたビール酵母細胞壁由来還元性混合物100Ｌに対して、600kgのケイ酸質鉱石粉末（商品名:ノース珪土、販売元:北海道ナチュラル株式会社）を添加混合し、３週間、通風条件下において乾燥し、含水率35％の粉状資材を製造した。【００３２】
（実施例１１：粉状資材を使用した圃場の湛水処理）
トマトの実生産圃場（北海道平取町）を使用し、圃場10aに対して実施例１０の粉状資材を100kg混合し、十分に湛水し、ビニールシートで覆った。対照として、粉状資材の代わりに、通常湛水還元消毒に使用される小麦フスマを、圃場10aに対して2,000kg混合し、十分に湛水し、ビニールシートで覆った。平成21年５月７日から平成21年６月６日まで湛水処理を行い、６月18日に定植を行った。５月14日、５月25日、６月６日に、深さ20cmの土壌を採取し、水道水で10倍に希釈した溶液の酸化還元電位の測定を行った。また、５月25日、６月18日、７月18日、８月18日に深さ20cmの土壌を採取し、土壌病原菌であるフザリウム菌量(個/ｇ乾土）の測定を行った。結果を表５及び６に示す。ここで、無処理区とは、資材を投入せずに、湛水処理のみを行った区である。無処理区と比較して、試験区は低い酸化還元電位を示し、また、湛水還元消毒後のフザリウム菌に対する殺菌効果も高く、フスマ区と同等であった。また、無処理区、フスマ区と比較して、定植後のフザリウム菌の増殖も抑制されていた。【００３３】
【表５】
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【００３４】
【表６】
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【００３５】
（実施例１２：粉状資材を使用した圃場の湛水処理）
トマトの実生産圃場（千葉県）より分離した線虫を寒天培地にて培養後、切り出したゲルをシャーレに移し、実施例１０の粉状資材の５％水溶液に浸漬し、湛水状態にした。対照の無処理区は、ゲルを蒸留水に浸漬し湛水状態にした。10日後、顕微鏡にて線虫を試験区、無処理区各25匹観察し、運動性を下記の０（全く動かない）〜４（激しく動いている）の５段階で評価した。
０：全く動かない
１：先端部のみわずかに動いている
２：全体的にやや動いている
３：移動せず全体が動いている
４：移動しながら激しく動いている
結果を図１１に示す。無処理区と比較して、試験区は線虫の活動を大きく抑制していた。【００３６】
（実施例１３：モロヘイヤに対する生育促進効果）
モロヘイヤの実生産圃場（茨城県守谷市）を使用し、圃場10aに対して実施例１１の粉状資材を1000kg混合した。平成21年６月17日に定植し、平成21年８月３日に収穫を行い、可食部の重量を測定した。結果を図１２に示す。無処理区と比較して、試験区は約74％の収量増となった。【００３７】
（実施例１４：シュンギクに対する生育促進効果）
シュンギクの実生産圃場（茨城県守谷市）を使用し、圃場10aに対して実施例１１の粉状資材を1000kg混合した。平成21年６月17日に定植し、平成21年８月３日に収穫を行い、可食部の重量を測定した。結果を図１３に示す。無処理区と比較して、試験区は約70％の収量増となった。【００３８】
（実施例１５：Staphylococcus aureusに対する静菌作用）
培地（0.08％ Nutrient Broth, 0.05％ Yeast Extract）に実施例１１の粉状資材を20％（ｗ/ｖ）になるように添加した。２日後、Staphylococcus aureus（4.1×109個/ml）を接種し、25℃２日間の静置培養を行い、生菌数を測定した。結果を表７に示す。無処理区のStaphylococcus aureus菌量は増加したのに対し、試験区はStaphylococcus aureus菌の増殖を抑制し、菌量は低下した。【００３９】
【表７】
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【００４０】
（実施例１６：Staphylococcus chromogenes及びBacillus thuringiensisに対する静菌作用）
培地（0.08％ Nutrient Broth, 0.05％ Yeast Extract）に実施例１１の粉状資材を20％（ｗ/ｖ）になるように添加した。10日後、乳房炎牛乳汁より単離したStaphylococcus chromogenes（5.6×10個/ml）とBacillus thuringiensis（1.8×10個/ml）を接種し、25℃２日間の静置培養を行い、生菌数の合計を測定した。
結果を表８に示す。無処理区の菌量が大きく増加したのに対し、試験区は全く菌が増殖しなかった。【００４１】
【表８】
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【００４２】
（実施例１７：ミニトマトに対する収量増加効果）
ミニトマトの実生産圃場（茨城県守谷市）を使用した。平成21年３月４日播種、４月６日に定植を行い、定植後、１週間に１回、実施例１１の液状資材を1000倍に希釈して潅水チューブで施用した。５月25日から８月５日まで収穫を行い、収穫量の合計を比較した。結果を図１４に示す。無処理区と比較して、試験区は約12％の収量増となった。
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図３】
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【国際調査報告】
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