(57)【要約】【課題】カシス由来の多糖含有組成物を効率的かつ安定的に製造する。【解決手段】カシス果実またはその加工物を、グルカン分解酵素およびペクチン分解酵素から選択される少なくとも一つの多糖分解酵素を用いて加水分解する工程を含んでなる、カシス果実由来の多糖含有組成物の製造方法を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カシス果実またはその加工物を、グルカン分解酵素およびペクチン分解酵素から選択される少なくとも一つの多糖分解酵素を用いて加水分解する工程を含んでなる、カシス果実由来の多糖含有組成物の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法により得られる、カシス果実由来の多糖含有組成物。
【請求項３】
請求項２に記載の多糖含有組成物を含有させてなる、飲食品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カシス果実由来の多糖含有組成物の製造方法に関し、より詳細には、カシス果実またはその加工物を、グルカン分解酵素およびペクチン分解酵素から選択される少なくとも一つの多糖分解酵素を用いて加水分解する工程を含んでなる、カシス果実由来の多糖含有組成物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、飲食品、化粧品または医薬品工業分野において、植物由来の多糖の生理活性に関する研究が盛んになり、植物から多糖を効率的に取得する種々の方法が報告されている。
【０００３】
例えば、コーヒー豆由来の抽出残渣にセルラーゼを作用させて、アレルギー体質の改善効果等を有する多糖を製造する方法が報告されている（特許文献１）。
【０００４】
また、リンゴその他の果実の搾汁残渣の加熱処理物をセルラーゼおよびペクチナーゼの混合酵素で処理することにより、オリゴ糖またはポリフェノールの濃度が高められた植物材料糖化物を製造する方法が報告されている（特許文献２）。
【０００５】
また、カシスについても、その多糖構成成分を取得するための種々の方法が検討されている。カシスは、和名を黒房すぐり、英名で black currant と呼ばれ、主に、北アメリカやヨーロッパ、ニュージーランド等で広く栽培されており、酒類・製菓等の食品業界では非常に良く知られた素材である。カシス由来の多糖はcassis polysaccharide（CAPS）とも称され、抗腫瘍作用または抗アレルギー作用等の優れた生理活性を有することが報告されている（特許文献３、４参照）。
【０００６】
カシス由来の多糖を取得する具体的な手法としては、例えば、カシス果汁を陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂により精製し、Ｃ−１８カラムに通して得られた素通り画分を取得する方法が報告されている（特許文献３）。
【０００７】
また、本発明者らの一部は、カシス果汁から単離した多糖含有画分を、β−ガラクトシダーゼにて部分消化させることにより、免疫調節活性等の優れた生理活性を有する平均分子量約10,000〜40,000の多糖含有組成物を得たことを報告している（特許文献４）。
【０００８】
しかしながら、優れた生理活性を有するカシス由来の多糖含有組成物を工業規模で製造するためには、より効率的かつ安定的な製造方法が依然として必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２１７４６６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４８７２４号公報
【特許文献３】特開２００４−１０７６６０号公報
【特許文献４】国際公開第２００７／１２５８２３号公報
【発明の概要】
【００１０】
本発明者らは、今般、優れた生理活性を有するカシス由来の多糖含有組成物の製造を工業規模へスケールアップすることを目的として、特許文献４に記載のβ−ガラクトシダーゼの使用量を工業生産に適した低レベルに調節して、後述する試験例１の実験を行った。その結果、特許文献４に記載されるような平均分子量約10,000〜40,000の多糖含有組成物を得るためには、酵素添加前にカシス原料を事前加熱して内在酵素を失活させる工程が必要となることが明らかとなった。工業設備投資、製造労力および材料コストを抑制するためには、酵素添加前の事前加熱処理を行わずかつ少量の酵素を用いて、多糖含有組成物を製造することが好ましい。そこで、本発明者らは、さらに鋭意検討を行った結果、β−ガラクトシダーゼ以外の特定の多糖分解酵素を適用する場合、酵素添加前の事前加熱処理を行うことなくかつ少量の酵素を用いて、所望のカシス由来の多糖含有組成物を効率的かつ安定的に製造することができることを見出した。本発明は、かかる知見に基づくものである。
【００１１】
したがって、本発明は、酵素添加前の事前加熱処理を行うことなく、かつ少量の酵素を用いて、優れた生理活性を有するカシス由来の多糖含有組成物を効率的かつ安定的に製造することをその目的としている。
【００１２】
本発明によれば、以下の（１）〜（１０）が提供される。
（１）カシス果実またはその加工物を、グルカン分解酵素およびペクチン分解酵素から選択される少なくとも一つの多糖分解酵素を用いて加水分解する工程を含んでなる、多糖含有組成物の製造方法。
（２）多糖分解酵素の使用量が、カシス果実またはその加工物の全質量に対して０．００１〜０．５％である、（１）に記載の製造方法。
（３）加水分解工程前に、カシス果実またはその加工物を加熱して、カシス果実の内在酵素を失活させる工程を含まない、（１）または（２）に記載の製造方法。
（４）多糖分解酵素がβ−グルカナーゼまたはペクチナーゼである、（１）〜（３）のいずれか一つに記載の製造方法。
（５）加水分解工程において、β−ガラクトシダーゼをさらに用いる、（１）〜（４）のいずれか一つに記載の製造方法。
（６）カシス多糖の平均分子量が10,000〜40,000である、（１）〜（５）のいずれか一つに記載の製造方法。
（７）加工物が、カシス果実抽出物、カシス果汁、カシス破砕物またはカシスピューレである、（１）〜（６）のいずれか一つに記載の製造方法。
（８）（１）〜（７）のいずれか一つに記載の製造方法により得られる、カシス果実由来の多糖含有組成物。
（９）（８）に記載のカシス多糖含有組成物を含有させてなる、飲食品。
（１０）飲料である、（９）に記載の飲食品。
【００１３】
本発明によれば、酵素添加前のカシス果実またはその加工物の事前加熱処理を行うことなくかつ少量の酵素を用いて、カシス由来の多糖を効率的かつ安定的に製造することができる。本発明は、カシス多糖の工業スケールの製造において、工業設備投資、製造労力または材料コストを抑制する上で有利である。
【発明の具体的説明】
【００１４】
カシス由来の多糖含有組成物の製造方法
本発明のカシス由来の多糖含有組成物の製造方法は、カシス果実またはその加工物を、グルカン又はペクチンを分解しうる少なくとも一つの多糖分解酵素を用いて加水分解する工程を含んでなることを特徴としている。
【００１５】
本発明において、カシスの品種は、特に限定されず、一般的に入手可能な品種、例えば、Ｂｅｎ  Ａｒｄ、Ｂｅｎ  Ｒｕａ、ボスコープジャイアント等を用いることができる。本発明のカシス果実は、果皮、葉、樹体等を除去した果実であっても、上記を含有した状態の果実であってもよい。また、カシス果実は、採取したものをそのまま用いてもよく、乾燥物であってもよく、冷蔵物または冷凍物であってもよいが、冷凍物が好ましい。
【００１６】
また、本発明において、カシス果実は、加工物として用いてもよい。カシス果実加工物としては、水性媒体（水等）によるカシス果実抽出物、カシス果実中の成分を全てを含有するカシス粉砕物、カシスピューレ等の繊維質を含有した加工物であってもよい。
【００１７】
また、本発明において、カシス果実の使用量は、特に限定されるものではなく、原料の種類、酵素の種類や反応条件等を考慮して適宜決定できるが、本発明の方法は、工業規模でスケールアップした量を用いる上で好ましい。具体的には、カシス果実の使用量としては、例えば、約１００ｋｇ〜２００ｔであり、好ましくは約１ｔ〜１００ｔであり、より好ましくは約１０ｔ〜５０ｔである。
【００１８】
本発明において、上記加水分解に用いられるグルカン分解酵素またはペクチン分解酵素は、グルカンまたはペクチンを分解し得る多糖分解酵素であればよく、例えば、α−グルカナーゼ、β−グルカナーゼ、ペクチナーゼ、ポリガラクツロナーゼ、ペクチンエステラーゼ等が挙げられるが、好ましくはβ−グルカナーゼまたはペクチナーゼである。これらの多糖分解酵素は単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
また、本発明の方法においては、上記多糖分解酵素と共に、別の多糖分解酵素を用いることもできる。かかる多糖分解酵素の好適な例としては、β−ガラクトシダーゼ等が挙げられる。本発明の多糖分解酵素と共にβ−ガラクトシダーゼを併用する場合、β−ガラクトシダーゼ単独の場合に比してβ−ガラクトシダーゼの使用量を減少させ、かつ加水分解時間も短縮することができ、工業規模の生産上有利である。
【００２０】
多糖分解酵素の使用量は、特に限定されるものではなく、原料および酵素の種類、反応条件等を考慮して適宜決定できるが、工業規模での材料コスト抑制を勘案すれば、少量であることが好ましい。かかる多糖分解酵素の使用量としては、カシス果実またはその加工物の全質量に対して、好ましくは０．００１〜０．５％（ｗ／ｗ）であり、より好ましくは０．０１〜０．０５％（ｗ／ｗ）であり、さらに好ましくは０．０２〜０．０３％（ｗ／ｗ）である。また、多糖分解酵素の使用量はまた、カシス果実またはその加工物の全質量に対して、０．０６％未満とすることも好ましい。
【００２１】
なお、本発明において、複数のグルカン分解酵素またはペクチン分解酵素を用いて加水分解を行う場合には、多糖分解酵素の使用量は、複数のグルカン又はペクチンを分解する酵素の合計量を表す。
【００２２】
本発明の好ましい態様によれば、上記加水分解工程前に、カシス果実またはその加工物を加熱して内在酵素を失活させなくても、上述する少量の酵素で加水分解工程を行うことができる。したがって、本発明は、カシス果実またはその加工物の事前加熱工程を行うための設備投資を抑制する上で好ましい。
【００２３】
本発明において、加水分解工程の具体的な条件は、本発明の多糖含有組成物を取得しうる限り特に限定されず、多糖分解酵素の種類および所望のカシス由来多糖の含有量等に応じ、以下の通り適宜設定することができる。
【００２４】
加水分解工程における反応温度は、カシス中での高温処理（例えば、７０℃以上）により多糖分解酵素が失活しうることから、低温で行われることが好ましい。かかる加水分解温度としては、例えば、約４０〜６０℃であり、好ましくは約４５〜５５℃である。
【００２５】
また、本発明において、加水分解の反応時間は、特に限定されるものではないが、例えば、１０時間以内であり、好ましくは０．１〜８時間であり、より好ましくは１〜６時間である。
【００２６】
また、加水分解反応の停止は、生成する多糖の熱安定性を考慮すれば、例えば、５〜１０分間の煮沸、１０〜４０分間の加熱（例えば、７０〜１００℃好ましくは８０〜９０℃）等により行うことができる。この加熱操作により殺菌処理を行ってもよい。
【００２７】
加水分解工程においては、例えば、分子量が約１，０００未満の低分子の糖類（単糖〜オリゴ糖）側のピークは考慮せず、多糖側（ＭＷ＞１，０００）のピークが所望の大きさにあるときに酵素反応を止め、所望の多糖含有組成物を得ることができる。この際、加水分解反応を開始してから経時的に反応液の一部をサンプリングし、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によるゲルろ過分析法で分析、もしくは、ゲルろ過分析法を反映できる簡易的な方法で分析しながら反応停止の時期をモニタリングすることができる。上述のような分子量測定およびモニタリングは、後述する試験例１および２の記載に準じて、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）の検出器に示差屈折検出器を適用し、糖（単糖、二糖、オリゴ糖および多糖）を検出することにより行うことができる。
【００２８】
また、本発明の製造法においては、必要に応じて、加水分解工程で得られる多糖含有組成物を精製する工程を含んでいてもよい。本発明において、精製方法は特に制限されず、例えば、煮沸等により多糖含有組成物中に生じる少量の不溶沈殿物を遠心分離により除去してもよい。また、上記不溶沈殿物を除去した後に、例えば、分画分子量１，０００程度の限外ろ過膜を用いて多糖含有組成物を精製し、分子量１，０００未満の低分子（単糖〜オリゴ糖）を組成物中から除去してもよい。
【００２９】
本発明によれば、上述の製造方法によりカシス由来の多糖含有組成物を得ることができる。本発明の多糖含有組成物は、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によるゲルろ過分析法において、多糖の平均分子量は、好ましくは１０，０００〜４０，０００であり、より好ましくは１５，０００〜２５，０００である。
【００３０】
本発明の多糖含有組成物は、液体、固体、または半固体のいずれの形態のものであってもよい。例えば、本発明の多糖含有組成物は、カシス多糖（ＣＡＰＳ：cassis polysaccharide）を含有する果汁（ＣＡＰＳ果汁）の形態で提供することができる。
【００３１】
また、本発明の多糖含有組成物は、上記製造方法により得られた状態でそのまま用いてもよいが、凍結乾燥処理等を行い、乾燥物として用いてもよい。
【００３２】
また、本発明の多糖含有組成物は、多糖以外にカシス由来のタンパク質、またはポリフェノール化合物等が含まれていてもよい。
【００３３】
また、本発明の多糖含有組成物は、そのままの状態で、あるいは、薬学上または食品衛生学上許容可能な添加物を適宜含有させて、経口組成物として提供することができる。
【００３４】
また、本発明の多糖含有組成物におけるカシス由来多糖の含有量は、特に限定されないが、乾燥重量を基準として、通常０．００１〜５０重量％であり、好ましくは０．０１〜１０重量％程度である。また、本発明の多糖含有組成物は、成人１人につき１日あたり、Brix15換算の果汁として０．１〜１００ｇ、好ましくは０．５〜５０ｇ、より好ましくは１〜１５ｇ単位摂取量となるようにまたは経口摂取形態中に含有させることが好ましい。
【００３５】
本発明の多糖含有組成物の形態は特に限定されず、液状、半液体状、固体状またはペースト状であってもよい。
【００３６】
本発明の好ましい態様によれば、上記多糖含有組成物を飲食品として提供することができる。本発明の飲食品としては、特に限定されないが、カシス由来の多糖組成物をそのまま飲食品として調製したもの；各種タンパク質、糖類、脂肪、微量元素、ビタミン類等の食品衛生学上許容可能な添加物を多糖組成物にさらに配合したもの；カシス由来の多糖組成物を一般的な飲食品に添加したもの等が挙げられる。また本発明の好ましい態様によれば、飲食品は飲料である。
【００３７】
また、本発明の飲食品には、美容食品・健康食品、機能性食品、特定保健用食品、栄養補助食品、疾病リスク低減表示を付した食品、または、病者用食品のような分類のものも包含される。
【００３８】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３９】
試験例１
凍結したカシス果実（ニュージーランド産Ｂｅｎ  Ｒｕａ）約３ｋｇを1℃の冷蔵条件下に移し、一晩保管した。次に、半解凍状態で、氷の付着したままのカシス果実をロールミルにより粉砕処理した。
【００４０】
次に、粉砕処理により得られたカシス粉砕物４００ｇを、湯槽８１℃のステン容器に入れて約１２分間攪拌し、７５〜８０℃まで加熱処理した（以下、「事前加熱」ともいう）。事前加熱したカシス粉砕物は、３分後静置し、氷中に移してさらに冷却した。
【００４１】
次に、事前加熱したカシス粉砕物３６０ｇを攪拌して４２℃の反応温度に加温した。次に、得られたカシス粉砕物の全量に対してβ−ガラクトシダーゼ（スミラクトＬ、新日本化学社製）を０．６％（ｗ/ｗ）となるように添加し、１分間攪拌した。次に、得られた反応物を静置し、経時的にサンプリングし、多糖類の分子量分析を行った。サンプリング終了後、湯温を８０℃、３５分とすることによりβ−ガラクトシダーゼを失活させた。
次に、得られたサンプルの遠心上清を取得し、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）（カラム：ＯＨｐａｋ  ＳＢ−８０４  ＨＱ（昭和電工株式会社製））を用いたゲルろ過分析により多糖類の分子量分析を行った。
【００４２】
また、上記のような事前加熱しないカシス粉砕物についても、β−ガラクトシダーゼの添加量を０．６または０．０３％（ｗ/ｗ）とする以外、事前加熱したカシス粉砕物と同様の手順により実験を行った。
【００４３】
結果は、表１に示される通りであった。
【表１】
2015065927.tif 000002
【００４４】
表1に示す通り、０．６または０．０３％（ｗ/ｗ）のβ−ガラクトシダーゼを用いてカシス果実の酵素分解を行う場合、事前加熱処理を行わないと、分子量１０，０００〜４０，０００の多糖を含有する果汁（ＣＡＰＳ果汁）は得られなかった。一方で、事前加熱工程を行うと、反応時間４時間後に分子量１０，０００〜４０，０００の多糖を含有する果汁（ＣＡＰＳ果汁）が得られた。
【００４５】
試験例２
凍結したカシス果実（ニュージーランド産Ｂｅｎ  Ｒｕａ）約３ｋｇを1℃の冷蔵条件下に移し、一晩保管した。次に、半解凍状態で、氷の付着したままのカシス果実をハンマーミルにより粉砕処理した。
【００４６】
次に、粉砕処理により得られたカシス粉砕物を事前加熱することなく、酵素として、β−ガラクトシダーゼ（スミラクトＬ、新日本化学社製）、β−グルカナーゼ（ビスコザイムＬ、ノボザイムズ社製）、ペクチナーゼ（スクラーゼ（登録商標）Ｓ、三菱化学フーズ社製）のうち１種または２種を添加し、４８℃の反応温度に加温して１分間攪拌した。得られた反応物を静置し、経時的にサンプリングした後、湯温８０℃、３５分間処理することで各酵素を失活させた。
次に、得られたサンプルの遠心上清を取得し、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）（カラム：ＯＨｐａｋ  ＳＢ−８０４  ＨＱ（昭和電工株式会社製））を用いたゲルろ過分析により多糖類の分子量分析を行った。
【００４７】
多糖類の分子量分析結果を以下の表２に示す。
【表２】
2015065927.tif 000003
【００４８】
表２に示す通り、事前加熱処理を行わないでβ−ガラクトシダーゼ（スミラクトＬ）を用いた場合、酵素濃度１％（ｗ/ｗ）（サンプル番号２）でＣＡＰＳ果汁が得られる一方、酵素濃度０．２％（ｗ/ｗ）（サンプル番号１）ではＣＡＰＳ果汁が得られなかった。
一方、事前加熱処理を行わないでβ−グルカナーゼ（ビスコザイムＬ）またはペクチナーゼ（スクラーゼＳ）を用いた場合（サンプル番号３、４、５）、それぞれ単独で０．０５％（ｗ/ｗ）以下の低酵素濃度にてＣＡＰＳ果汁が得られた。
また、β−ガラクトシダーゼ（スミラクトＬ）およびペクチナーゼ（スクラーゼＳ）を併用した場合（サンプル番号６）、β−ガラクトシダーゼ単独（サンプル番号２）に比べて低酵素濃度でＣＡＰＳ果汁が得られた。