(57)【要約】【課題】未利用資源を使用する血清脂質改善組成物の提供。【解決手段】コーヒー豆および／またはコーヒー抽出残渣から得られたマンナンを加水分解処理することによって得られたマンノースを主体とした単糖類が１〜１０分子結合したオリゴ糖類を主成分とすることを特徴とする血清脂質改善剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンノースを主体とした単糖類が１〜１０分子結合したオリゴ糖類又はマンノースとグルコースおよびガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１〜１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖類を主成分とすることを特徴とする血清脂質改善剤。
【請求項２】
総固形分に対し、マンノースを主体とする単糖類が１〜１０分子結合したオリゴ糖類又はマンノースとグルコースおよびガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１〜１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖類の合計含有割合が６０ｗ／ｗ％以上である請求項１に記載の血清脂質改善剤。
【請求項３】
糖組成において、マンノース残基の割合が７０ｗ／ｗ％以上である請求項１乃至２のいずれかに記載の血清脂質改善剤。
【請求項４】
マンノースを主体としたオリゴ糖類が、マンノースが２〜６分子結合したオリゴ糖類の中から選ばれた１種以上であることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の血清脂質改善剤。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の血清脂質改善剤がマンナンを加水分解処理することによって得られることを特徴とする、血清脂質改善剤。
【請求項６】
前項のマンナンがコーヒー豆および／またはコーヒー抽出残渣から得られるものである請求項５に記載の血清脂質改善剤。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の血清脂質改善剤を含有する飲食物または飼料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンノースを主体としたオリゴ糖類を主成分とする血清脂質の改善作用を有する組成物、およびその組成物を用いた飲食物および飼料に関するものである。
食生活と生活習慣病との関わりが重大な関心事となっている近年、食品本来の持つ生理機能が注目を浴びている。特に、高血圧、糖尿、高脂血や脂肪肝等の生活習慣病の発現率が高まってきている中、これらの原因と考えられている肥満を日常の食生活で如何に防止するかが大きな課題となっている。肥満には脂質が大きく関与しているが、血清中の脂質の上昇を抑制する食素材が求められている。従来、食物繊維が脂質制御の目的で利用されてきたが、風味が変わったり食感が変化したり、また、経済的にも欠点が残った。
【０００２】
近年、Ｄ−マンノースがβ−１，４結合した化合物であるβ−１，４マンノビオースなどのβ−１，４−マンノオリゴ糖の持つ生理機能が注目されており、家畜の有害菌汚染防止物質としても知られている（特開平８−３８０６４）。また人間の糖タンパク質の糖鎖の重要な部分構造にはＤ−マンノースがβ−１，４結合したマンノオリゴ糖が含まれており、飲食品原料としてのみならず、医薬品の原料としての応用も期待されている（特昭５８−２１２７８、特開平８−９９８９）。
【０００３】
また、本発明は未利用資源の有効活用にも関するものである。コーヒーの抽出残渣は従来、そのほとんどが焼却あるいは産業廃棄物として処理されてきた。近年になり、コーヒー抽出残渣が堆肥原料あるいは活性炭原料として利用されるようになってきたが、それらは未利用資源の高度利用という観点からは十分とはいえず、更なるコーヒー抽出残渣の高度利用の方法を確立することは重要課題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、マンノース残基を有する単糖、およびオリゴ糖類の生理機能については有害細菌の感染を予防するために飼料へ添加する方法（特開平０８−３８０６４）、植物の生長を促進させるために植物または土壌に施用する方法（特開昭６３−２１５６０６）等が提案されているが、ヒトが摂取するにあたり、どのような生理機能を示すかは、ほとんど不明であり、コンニャクの加水分解物であるグルコマンナンオリゴ糖を摂取することによるビフイドバクテリウム増殖方法（特開昭５８−２１２７８０）が提案されているのみである。しかもその内容は、ビフイドバクテリウム菌を増殖させる方法であり、その他の腸内有害菌も増殖させてしまう虞れがある。また、コンニャクの加水分解物には糖鎖中にマンノース残基以外にグルコース残基が多く含まれており、マンノース残基以外の糖残基がほとんど含まれていないマンノオリゴ糖についての報告はまだない。
【０００５】
マンノース残基を有する単糖類およびオリゴ糖類の製造方法としては、例えば、コンニャク、ユリ等に含まれるグルコマンナンや、グアガム、ローカストビーンガム等に含まれるガラクトマンナン等を酸や酵素で加水分解する方法（特開昭６３−４９０９３）、コプラミールから酵素加水分解によりマンノビオースを製造する方法（特開平１１−１８７９３）等が提案されている。
【０００６】
しかし、グルコマンナンやガラクトマンナンの加水分解物からグルコース、ガラクトース等が混在しマンノースを主要構成糖とするマンノオリゴ糖と呼ぶにはかけ離れた物であった。
【０００７】
また、コーヒー抽出残渣を加水分解することにより、糖鎖中にマンノース残基以外の糖残基の含有量が少ないマンノオリゴ糖類を得ることはできる（米国特許第４，４８４，０１２号、米国特許第４，５０８，７４５号、米国特許第４，７９８，７３０）が、着色物質、脂質、蛋白質、塩、酸等が混在しているため、食品、医薬品等への適用が制限される。
【０００８】
さらに、コプラミールを加水分解およびマンノースを縮合または転移反応させることにより、糖鎖中にマンノース残基以外の糖残基の含有量が少ないマンノオリゴ糖類を得ることができる（特開平１１−０１８７９１）が、これらの生理機能および飲食料品への利用については未知である。通常の食生活習慣の大幅な変更を伴うことなく、しかも血清脂質の改善作用が優れ経済的で簡便な飲食品を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、これらのような課題を解決するために鋭意検討の結果、マンナンを多く含む食品素材、主に、コーヒー抽出粕加水分解物から、糖鎖中にマンノース残基以外の糖残基の含有量が少ない重合度１〜１０のマンノオリゴ糖類又はマンノースとグルコースおよびガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１〜１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖類に血清脂質の改善作用を有することを見いだし、本発明を完成するに至った。さらに、無着色、無酸の糖鎖中にマンノース残基以外の糖残基の含有量が少ない重合度１〜１０のマンノオリゴ糖類を得ることで、食品への適用範囲を飛躍的に広げることができることを見いだした。
【００１０】
本発明は、マンノースを主体とした単糖類が１〜１０分子結合したオリゴ糖類又はマンノースとグルコースおよびガラクトースのような単糖類の少なくとも１種とが１〜１０分子結合したマンノースを主体としたオリゴ糖類を主成分とすることを特徴とする血清脂質の改善作用を有する組成物に関する。当該組成物は、マンノースもしくはマンノースを主体とした単糖が２〜１０分子結合した単一の化合物、または、それらの中から選ばれた２種以上のオリゴ糖を主成分とする組成物を意味する。本発明の組成物において、マンノースが１〜１０分子結合した単一の化合物ないしはそれらの中から選ばれた２種以上の化合物を含有する血清脂質の改善作用を有する組成物であることが望ましい。
【００１１】
本発明の組成物において、総固形分に対し、マンノースを主体とする単糖類が１〜１０分子結合したオリゴ糖類の合計含有割合が６０重量％以上が好ましく、８０重量％以上がさらに好ましい。
【００１２】
本発明における組成物の糖組成においてはマンノース残基の割合が７０重量％以上、更に好ましくは８０重量％以上であるものが望ましい。マンノース残基の割合が７０％に満たないと、効果が大きく期待できないとともに、甘味度も増し適用の幅が狭まる傾向にある。構成糖としては、マンノース以外には、加水分解する出発物質にもよるがグルコース、ガラクトースなどが含まれるが必要に応じて除去することもできる。組成物中の遊離のマンノース含量については５０％以下に抑えられたものが望ましい。５０重量％を越えると、マンノース由来の苦味のために、適用の範囲に制約を受ける傾向にある。さらに、マンノースを主体としたオリゴ糖類は、マンノースが２〜６分子結合したオリゴ糖類であることが好ましい。そして、その結合様式は、βー１，４結合であることが好ましい。
【００１３】
本発明においては、マンナンを加水分解処理することによって得られたマンノースを主成分とする血清脂質の改善作用を有する組成物が好ましい。また、当該マンナンがコーヒー豆および／またはコーヒー抽出残渣から得られるものであることが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明においては、コーヒー抽出残渣を加水分解処理することによって得られたマンノースを主成分とする血清脂質の改善作用を有する組成物が好ましい。
また、本発明は、上記に説明した本発明に係る組成物を含有する飲食物および飼料にも関する。本発明に係る組成物は、粉末、顆粒、錠剤、シロップ状などあらゆる形態とすることができ、他の飲食品や飼料などに幅広い分野への応用が可能である。そして、口から摂取することにより血清脂質の改善作用を発揮する。その添加率は、特に制限はないが、望まれる飲食品ないしは飼料の特性によって適宜選択される。
【００１５】
本発明の組成物は、例えばココナッツ椰子から得られるコプラミールフレーク、南アフリカ産椰子科植物ＨｕａｃｒａＰａｌｍ、ツクネイモマンナン、ヤマイモマンナンよりマンナンを抽出後、酸加水分解、高温加熱加水分解、酵素加水分解の中から選ばれる１種または２種以上の方法で処理し、活性炭処理、吸着樹脂処理、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理等の方法で精製された糖混合物および／またはコンニャクイモ、ユリ、スイセン、ヒガンバナ等に含まれるグルコマンナン、ローカストビーンガム、グアーガム等に含まれるガラクトマンナンを酸加水分解、高温加熱加水分解、酵素加水分解の中から選ばれる１種または２種以上の方法で処理し、活性炭処理、吸着樹脂処理、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理等の方法で分離精製し構成糖としてマンノースの比率を高めたものであってもよい。
【００１６】
さらに、コーヒー生豆または焙煎したコーヒー豆を酸加水分解、高温加熱加水分解、酵素加水分解の中から選ばれる１種または２種以上の方法で処理し、活性炭処理、吸着樹脂処理、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理等の方法で精製することによって得ることができる。
【００１７】
あるいは、使用済みコーヒー残渣を、酸加水分解、高温加熱加水分解、酵素加水分解の中から選ばれる１種または２種以上の方法で可溶化処理した水溶液を活性炭処理、吸着樹脂処理、イオン交換樹脂処理、イオン交換膜処理等の方法で精製することによって得ることができる。
【００１８】
一般に、焙煎粉砕コーヒーを商業用の抽出器にて抽出すると、その際に焙煎コーヒーに含まれるガラクトマンナンの側鎖であるガラクトースが可溶化したり、アラビノガラクタンが加水分解によって可溶化する。従って、コーヒー残渣中にはマンナンが豊富であり、しかも直鎖構造をとっているものと推定される。一方、セルロースは分解されにくく残渣として残っているが、セルロースを分解せずにマンナンを特異的に加水分解する条件を適宜選択することにより、マンノースを主体とするオリゴ糖を得ることができる。
【００１９】
本発明において使用されるコーヒー抽出残渣は通常の液体コーヒーあるいはインスタントコーヒー製造工程において抽出されたものであれば、常圧下、加圧下抽出であろうと、またいかなる起源、製法のコーヒー抽出残渣であっても使用することができる。
【００２０】
コーヒー抽出残渣を酸および／または熱により加水分解しオリゴ糖類を高純度に含むように調製した組成物を液体コーヒー、インスタントコーヒー等にそのまま添加して使用することもできるが、必要に応じて活性炭、イオン交換樹脂等で脱色、脱臭、脱酸等の精製処理をしたものを添加した方がコーヒー本来の味、香りのより豊かなコーヒーを提供することができる。
【００２１】
更に、カラムクロマトグラフィー等で特定の重合度をもつマンノオリゴ糖に分画した上で使うこともできる。以下に本発明において、コーヒー抽出残渣からマンノースを主成分とする単糖類が１〜１０分子結合したオリゴ糖類を含有する組成物を製造する代表的な方法を述べるが、必ずしも以下の製法に限定されるものではない。
【００２２】
コーヒー抽出残渣を分解する方法としては、酸および／または高温により加水分解する方法と酵素により分解する方法が挙げられる。酸および／または高温により加水分解する方法としては特開昭６１−９６９４７号、特開平２−２００１４７号等に開示されている。商業用のコーヒー多段式抽出系において出てくる使用済みコーヒー残渣を反応容器中において酸触媒を添加して加水分解することもできるし、酸触媒を添加せずに高温で短時間処理して加水分解することによっても得ることができる。管形栓流反応器を使用するのが便利であるが比較的高温で短時間の反応を行わせるのに向いているものならば、いかなる反応器を使用しても良好な結果が得られる。反応時間と反応温度を調節し、可溶化して加水分解させることによってＤＰ１０〜４０のマンナンをＤＰ１〜１０のマンノオリゴ糖に分解し、その後コーヒー残渣と分離してマンノオリゴ糖類を得る。
【００２３】
「マンナン」という用語は、広くｄ−マンノースからなる多糖を意味する。単糖ｄ−マンノースはアルドヘキソースであり、ｄ−グルコース中のカルボキシル基に隣接する炭素に結合している水酸基の立体配置が逆になっているものである。
【００２４】
「オリゴ糖」は、単糖の数が比較的少ないポリマーを意味する。とくに、本明細書においては、単糖の数が１０以下であるポリマーをさす。マンノースは、便宜上ＤＰ１のオリゴ糖とするが、厳密にいうとオリゴ糖は２以上の単糖からなるものをさす。
【００２５】
「重合度」または「ＤＰ」とは、オリゴ糖を構成している単糖の数を意味する。従って、たとえばマンノースが４つの単糖から構成されているマンノオリゴ糖の重合度は４であるのでＤＰ４と記載する。
【００２６】
「コーヒー残査」とは、たとえば大気条件中で抽出した後のいわゆるコーヒー抽出粕を意味する。また、酵素により分解する方法としては、例えばコーヒー抽出残渣を水性媒体に懸濁させ、ここへ例えば市販のセルラーゼおよびヘミセルラーゼ等を加えて撹拌しながら懸濁させればよい。酵素の量、作用させる温度およびその他の条件としては、通常の酵素反応に用いられる量、温度、条件であれば特に問題はなく、使用する酵素の最適作用量、温度、条件およびその他の要因によって適宜選択すればよい。
【００２７】
上記の方法によって得られたマンノースを主体とする単糖類が１〜１０分子結合したオリゴ糖類を含有する組成物を含む反応液は、必要に応じて精製を行う。精製法としては、骨炭、活性炭、炭酸飽充法、吸着樹脂、マグネシア法等で脱色を行い、イオン交換樹脂、イオン交換膜、電気透析等で脱塩、脱酸を行う。精製法の組み合わせおよび精製条件としては、マンノースが１〜１０分子結合したマンノオリゴ糖類を含む反応液中の色素、塩、および酸等の量およびその他の要因に応じて適宜選択すればよい。
【００２８】
次に、本発明を実施例および試験例により具体的に説明する。
【実施例１】
【００２９】
コーヒー抽出残渣を反応器に送りやすくするために、まず粉砕して粒径を約１ｍｍにした。次いで、総固形分濃度が約１４ｗ／ｗ％の水と粉砕物からなるスラリーを調製し４ｍの熱栓流反応器内において熱処理した。滞留時間８分に対応する速度で高圧蒸気とともに栓流反応器にポンプ輸送し、６．３５ｍｍφオリフィスを用いて約２１０℃に維持した。その後、大気圧下に噴出することによって、反応を急止した。できたスラリーを濾過して、不溶性固形分から可溶性固形分を含む液を分離した。この可溶性固形分含有液を活性炭、吸着樹脂で脱色した後、イオン交換樹脂で脱塩した。さらに活性炭にて分画後、濃縮、乾燥してマンノースを主体とする単糖類が１〜１０分子結合したオリゴ糖類を含有する組成物を収率１３％で得た。血清脂質の改善作用の有用性評価に使用された組成物のＤＰ分布は、ＤＰ１；０．６％、ＤＰ２；３４．６％、ＤＰ３；２３．５％、ＤＰ４；１６．２％、ＤＰ５；１２．７％、ＤＰ６；８．３％、ＤＰ７以上；４．１％であった。糖鎖中のマンノース残基の含有量は９０％であり、オリゴ糖のＤＰ１としてはマンノース等、ＤＰ２としてはマンノビオース等、ＤＰ３としてはマンノトリオース等、ＤＰ４としてはマンノテトラオース等、ＤＰ５としてはマンノペンタオース等、ＤＰ６としてはマンノヘキサオース等、ＤＰ７としてはマンノヘプタオース等等で、結合様式はβ−１，４結合である。生後６週齢のＳｌｃ：Ｗｉｓｔａｒ（ＳＰＦ）雄性ラットを使用して、粉末飼料で１週間予備飼育した。１６時間絶食後にエーテル軽麻酔下で頸静脈より採血を行い、血清分離後総コレステロールと中性脂肪濃度を自動分析装置にて測定した。その時の総コレステロール濃度と体重を基準に連続無作為化法により１群５匹の２群に分けた上で、試験食（対照群）、本発明に係る組成物を試験食中に５％となるように添加した試験食（ＭＯＳ群）をそれぞれ４週間与えた。試験食の組成を表１に示した。
【００３０】
飼料配合
【００３１】
【表１】
2006169256.tif 000002
【００３２】
飼育は、室温２２±３℃、湿度５０±２０％、１２時間の明暗サイクルの飼育室で行い、飼料及び飲料水は自由摂取とした。摂取１週と４週に、各群全例について１６時間以上絶食させた状態で、エーテル軽麻酔下で頸静脈より採血を行い、血清分離後総コレステロールと中性脂肪濃度を自動分析装置にて測定した。結果を表２に示した。
【００３３】
血清脂質の変化
【００３４】
【表２】
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【００３５】
摂取１週目から効果が現われ、４週後において、ＭＯＳ群は対照群と比べて総コレステロール及び中性脂肪とも有意に上昇が抑制されていることが明らかとなった。
【実施例２】
【００３６】
高脂血症の被験者１名（４６歳、男性）を対象として本発明に係る組成物の効果を検証した。被験者は本試験開始３週間前から試験期間中を通じて、薬物投与や生菌剤（乳酸菌製品）を摂取していないが、その他の食事制限は行わなかった。代表例の組成を持つマンノオリゴ糖の乾燥粉末３ｇを１日１回飲料に溶かして連続２週間摂取させた。摂取前と摂取期間の終わりに採血し総コレステロールと中性脂肪を測定した。その結果を表３に示した。
【００３７】
血清脂質の変化
【００３８】
【表３】
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【実施例３】
【００３９】
コーヒーミックスの製造法インスタントコーヒー２．０ｇとマンノオリゴ糖粉末０．５ｇとクリーミングパウダー３．０ｇとを混合しコーヒーミックスを調製した。このミックスをお湯１４０ｍｌで溶かし、官能評価した結果、従来のミルクコーヒーの味を充分維持し、しかも、より濃厚で味わい深いコーヒー飲料となった。この飲料を飲用し続ければ血液中の脂質の上昇抑制効果が期待できる。